葉 飛 ， 李江風 ， 舒多友 ， 石 磊 ， 葛風建 ， 潘 文 ， 吳桂武 ，石春光 ， 李海波 ， 李核良 ， 謝興友

1)貴州省地礦局一〇三地質(zhì)大隊， 貴州銅仁 554300； 2)中國地質(zhì)大學(武漢)， 湖北武漢 430074；

3)貴州梵凈山國家級自然保護區(qū)管理局， 貴州江口 554400；

4)中國貴州梵凈山世界地質(zhì)公園申報小組領(lǐng)導辦公室， 貴州銅仁 554300；

5)重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局607地質(zhì)隊， 重慶 400054

貴州梵凈山世界自然遺產(chǎn)地位于武陵山脈西南端， 大地構(gòu)造位置位于江南造山帶的西南緣(范啟超等， 2017a)， 是一個元古宙時期的裂谷盆地(王敏等， 2012； 范啟超， 2017b)。歷經(jīng)了原特提斯—古特提斯—新特提斯以及太平洋-印度洋俯沖匯聚的影響， 是多期次、復雜的地塊拼合和造山帶演化產(chǎn)物(戴傳固等， 2013) (圖1)。梵凈山世界自然遺產(chǎn)地是 2017年中國政府向世界遺產(chǎn)中心提出并通過的唯一世界自然遺產(chǎn)地， 是人類罕見的、具有世界級價值意義的、無法替代的不可再生資源， 不僅屬于遺產(chǎn)地所在國， 同時屬于整個人類社會(World Heritage Centre， 1972， 2017； 曹杰， 2018)。研究區(qū)內(nèi)地勢總體以梵凈山為核心， 向周邊緣迅速降低。最高峰鳳凰山處海拔 2 570.5 m， 相對高差可達2000 m。年均溫 6～17 C°； 年平均降水量 1100～2600 mm； 年均相對濕度 80%以上， 具有典型的中亞熱帶季風山地濕潤氣候(巫仁霞， 2017)。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig. 1 Regional geological map of the study area

研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)遺跡景觀豐富。其中包括： 全球同緯度最為完整的喀斯特地貌景觀， 貴州獨特的層狀淺變質(zhì)沉積巖侵蝕地貌， 揭示動物起源的重要證據(jù)——新元古代陡山沱組甕安生物化石遺跡、具有島弧玄武巖特點， 揭示 Rodinia超大陸聚合演化海底火山噴發(fā)形成的枕狀玄武巖， 揭示地史時期海陸變遷的梵凈山群/板溪群角度不整合面， “雪球地球”結(jié)束后具有全球?qū)Ρ纫饬x的“蓋帽白云巖”(圖版I-7)等等。諸多地質(zhì)遺跡記錄了揚子古陸的地質(zhì)、地貌演化、發(fā)展、形成過程。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 大地構(gòu)造位置

梵凈山世界自然遺產(chǎn)地位于江南造山帶的西南緣， 是一個元古宙時期的裂谷盆地(王敏等， 2012)，地史時期先后經(jīng)歷了梵凈—武陵構(gòu)造旋回期、雪峰構(gòu)造旋回期、燕山構(gòu)造旋回期和喜馬拉雅構(gòu)造旋回期四期較顯著的構(gòu)造運動。前人研究認為區(qū)內(nèi)先期構(gòu)造旋回期活動方式以近南北向擠壓為主， 后期則逐漸轉(zhuǎn)為以南北向引張為主。至喜馬拉雅期以來的新構(gòu)造活動時期， 由于受自西側(cè)地塊的側(cè)向擠壓，表現(xiàn)為較強烈的斷塊運動， 先期所形成的構(gòu)造應(yīng)力場進行了重新調(diào)整、改變， 構(gòu)造體系也進一步得到發(fā)展、轉(zhuǎn)化(蔣炳銓， 1984； 樂光禹等， 1994； 余開富和王守德， 1995； 崔敏等， 2009； 鄧新等， 2010； 戴傳固等， 2013； 吳開彬等， 2016； 葉飛等， 2019a)。普遍認為燕山運動是貴州省內(nèi)最為強烈的構(gòu)造運動， 奠定了現(xiàn)今主要的構(gòu)造格局(戴傳固等， 2014)。

1.2 地層及巖石

梵凈山世界自然遺產(chǎn)地地層出露較為完整， 發(fā)育新元古界—中生界地層(受都勻運動影響， 局部缺失奧陶系上統(tǒng)—志留系下統(tǒng)地層； 受廣西運動影響， 普遍缺失志留系中上統(tǒng)—二疊系下統(tǒng)地層)及第四系(圖 1)。梵凈山位于江南古陸西南緣(范啟超等， 2017a)， 分布著中國出露最連續(xù)、面積最大的新元古代淺變質(zhì)巖漿-沉積巖系(代雅然等， 2019)， 是研究揚子克拉通與華夏板塊碰撞拼接后華南大陸裂谷盆地演化的重要載體(張嘉瑋等， 2019)， 歷來是國內(nèi)外前寒武紀地質(zhì)研究的理想場所(王敏， 2017)。新元古界地層主體出露于梵凈山穹窿周邊。區(qū)內(nèi)出露地層大致沿該穹窿向周緣逐漸變新。區(qū)內(nèi)沉積類型多樣， 前南華系地層主要為裂陷盆地、匯聚盆地；南華系—奧陶系地層為大陸裂谷盆地、被動大陸邊緣盆地； 志留系為前陸盆地。相位齊全， 從深水盆地相-濱岸相均有發(fā)育， 其中寒武紀—奧陶紀早期、二疊系、三疊系主要為碳酸鹽巖臺地相。沉積物三分結(jié)構(gòu)明顯， 志留系主要為陸源碎屑沉積， 其下奧陶系、其上二疊—三疊系主要為碳酸鹽巖沉積。區(qū)內(nèi)前南華系地層總體經(jīng)受了低級區(qū)域變質(zhì)作用和低-中級的熱液變質(zhì)作用， 主要為變質(zhì)礫巖、變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖系列、板巖、變質(zhì)凝灰(質(zhì))巖系列、大理巖類、變鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖類、低變質(zhì)的酸性侵入巖及滑石片巖等。另外， 區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育，集中分布于梵凈山地區(qū)， 主要有輝綠巖、花崗巖、玄武巖、凝灰?guī)r， 少量橄輝巖、流紋巖等(譙文浪等，2013； 葉飛等， 2019b)。

2 地質(zhì)遺跡資源分類

本次根據(jù)原國土資源部 2017年 3月所頒布的《地質(zhì)遺跡調(diào)查規(guī)范》(DZ/T 0303-2017)， 將研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)遺跡分為地貌景觀大類地質(zhì)遺跡、基礎(chǔ)地質(zhì)大類地質(zhì)遺跡、地質(zhì)災(zāi)害大類地質(zhì)遺跡3個大類， 11類。并在此基礎(chǔ)上細分為11個亞類， 共計約100多處地質(zhì)遺跡點(圖 2)。其中達世界級地質(zhì)遺跡景觀共計4處， 分別為： 新元古代枕狀玄武巖、江口翁會生物群、松桃大塘坡間冰期超大型錳礦地質(zhì)層型剖面及以新、老金頂為代表的層狀淺變質(zhì)沉積巖侵蝕地貌。

3 重要地質(zhì)遺跡特征及成因分析

3.1 區(qū)域構(gòu)造演化

梵凈山世界自然遺產(chǎn)地大地構(gòu)造位于江南造山帶西南緣， 構(gòu)造演化史與揚子陸塊、江南陸塊的發(fā)展歷史息息相關(guān)(郝江波， 2017)。根據(jù)各時期的盆地性質(zhì)、構(gòu)造組合樣式、構(gòu)造運動特征等， 將區(qū)域構(gòu)造演化史劃分為武陵構(gòu)造旋回、加里東構(gòu)造旋回、印支—燕山至喜山構(gòu)造旋回期 3個構(gòu)造旋回期(戴傳固等， 2013)。

I武陵構(gòu)造旋回期：

主要表現(xiàn)在梵凈山期。可分為華南中元古代時期(900～1000 Ma)(覃永軍， 2015)， 該時期華夏陸塊主體與揚子陸塊主體內(nèi)部微板塊的拼合， 形成了各自統(tǒng)一的地塊； 新元古代早—中期： 不同板塊拼合形成新元古代中期(820 Ma)統(tǒng)一的古華南大陸板塊。即在820 Ma±揚子陸塊與華夏陸塊拼合成了古華南古陸(董學發(fā)， 2016)。

II加里東構(gòu)造旋回期：

研究區(qū)內(nèi)在820～740 Ma期間迅速轉(zhuǎn)入伸展裂谷構(gòu)造時期， 而后在雪峰短暫的隆升作用后， 研究區(qū)再次回到離散背景下， 形成南華紀裂谷盆地， 后期由于大陸地殼不斷加厚、穩(wěn)定性增強。區(qū)內(nèi)由裂谷盆地轉(zhuǎn)化為被動大陸邊緣盆地。震旦紀至奧陶紀早期為較穩(wěn)定的被動大陸邊緣構(gòu)造背景沉積。中奧陶世至早志留世， 研究區(qū)轉(zhuǎn)為匯聚條件下的大地構(gòu)造背景， 為擠壓型前陸盆地環(huán)境(貴州省地質(zhì)調(diào)查院， 2013)。

圖2 研究區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)遺跡分布示意圖Fig. 2 Sketch map showing the distribution of main geological relics of the study area

在志留—奧陶之交， 受加里東作用的擠壓應(yīng)力影響， 區(qū)內(nèi)發(fā)生了近北北東向的阿爾卑斯復式褶皺，并由于后期構(gòu)造應(yīng)力調(diào)整， 以梵凈山群淺變質(zhì)巖系為原地系統(tǒng)與角度不整合界面之上地層構(gòu)成的滑面系統(tǒng)組成變質(zhì)核雜巖構(gòu)造及伸展剝離斷層系； 該滑面系統(tǒng)由紅石斷層、下瓦溪斷層等數(shù)條北東向正斷層呈疊瓦狀排列而成(譙文浪等， 2013)。

III印支—燕山—喜山構(gòu)造旋回期：

區(qū)域上中二疊世地層假整合于志留紀地層之上， 泥盆紀至早二疊世區(qū)域上無沉積記錄， 該時期特提斯洋往南打開的背景可能使研究區(qū)該時期存在由陸相剝蝕下降至海平面之下的臺地沉積。鄰區(qū)白堊紀地層低角度不整合于中晚三疊世地層之上， 為特提斯洋關(guān)閉背景下， 區(qū)域上轉(zhuǎn)化為陸相并受擠壓發(fā)生褶皺并陸相沉積的產(chǎn)物。區(qū)域上形成近東西走向的寬緩向斜構(gòu)造， 早期近東西向斷層發(fā)生往北逆沖。由此研究區(qū)進入陸內(nèi)造山演化。

燕山晚期至喜山期的走滑、抬升機制， 在早期構(gòu)造格局的基礎(chǔ)上進一步調(diào)整， 表現(xiàn)為走滑及正斷層構(gòu)成的地塹、地壘組合及山間盆地。逐步將研究區(qū)的構(gòu)造面貌最終定型。新構(gòu)造運動至今， 紅石斷層等古斷層依然活躍， 沿斷層熱泉發(fā)育(葉飛等，2019a)。

3.2 地貌演化特征

研究區(qū)位于我國西南， 北鄰四川盆地， 西靠青藏高原， 地貌特征明顯有別于華南其他地區(qū)。研究區(qū)地貌是中國地貌格局的重要組成部分。對其地貌進行解析， 能有效推斷云貴高原隆升的起點及地面抬升歷史(張君等， 2013)。

梵凈山世界自然遺產(chǎn)地內(nèi)穹隆構(gòu)造輪廓成型于加里東構(gòu)造變形期， 新生代以后進行了長時間的持續(xù)隆升。梵凈山、鳳凰山等主峰地段不斷地抬升，自梵凈山主峰向周緣， 海拔高程自鳳凰山頂2572 m，由北向南迅速降至海拔500 m左右。形成了多個夷平面。由于梵凈山地區(qū)隆升時間及速率早于鄰區(qū)，區(qū)內(nèi)較為完整地記錄了華南地區(qū)新生代以后構(gòu)造、地貌演化史。梵凈山區(qū)的主體由前寒武紀淺變質(zhì)巖碎屑巖組成， 在古近紀以后， 在復雜的外應(yīng)力如風化、冷暖溫差、第四紀冰期霜凍等的綜合影響， 塑造了該區(qū)獨特的侵蝕-構(gòu)造地貌類型(張珍珍，2017)。在研究區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為以梵凈山自然遺產(chǎn)地為中心， 以前寒武紀淺變質(zhì)碎屑巖地貌為主， 形成梵凈山地區(qū)獨特的、形態(tài)各異的峽谷、嶂谷、雪蝕洼地貌； 其外圍地區(qū)主要出露寒武紀—三疊紀碳酸鹽巖， 尤其以研究區(qū)西部最為典型； 為典型的喀斯特地貌及流水地貌； 反映了新構(gòu)造運動以來不同地貌組合， 如河谷、河流階地、夷平面等的不協(xié)同隆升與變形， 對研究中國南方喀斯特與非喀斯特地區(qū)的新生代以來的構(gòu)造運動具有極其重要的科學價值。

對于區(qū)內(nèi)新生代以后的隆升， 目前在該區(qū)域尚沒有確切的熱隆升數(shù)據(jù)加以約束， 筆者在研究區(qū)南西， 思南烏江國家喀斯特地質(zhì)公園內(nèi)通過磷灰石裂變徑跡測年和熱演化史模擬， 得出了區(qū)內(nèi)自白堊紀末期以來開始了間歇性的隆升的認識， 該隆升事件的啟動可能與四川運動有關(guān)(另文介紹)。考慮到區(qū)域上志留紀—二疊紀之交的廣西運動使得揚子古陸與華夏古陸的再次匯聚碰撞， 使該地區(qū)與廣大東南地區(qū)形成了遼闊的華南加里東褶皺區(qū)， 與揚子陸塊聯(lián)為一體， 進入了統(tǒng)一的華南陸塊發(fā)展階段。區(qū)域熱隆升的啟動時間應(yīng)該是大致相同的。區(qū)內(nèi)采樣點海拔受區(qū)域高程特征影響， 低于研究區(qū)核心梵凈山自然遺產(chǎn)地海拔。采樣層位為早古生代志留紀下統(tǒng)碎屑巖與研究區(qū)內(nèi)所出露最老地層——新元古代梵凈山群之間尚有約16 000 m地層厚度差異， 換而言之， 研究區(qū)內(nèi)自白堊紀晚期以來發(fā)生了不均衡的間歇隆升， 隆升速率自核心梵凈山自然遺產(chǎn)地向周緣逐漸降低， 筆者推測這可能與梵凈山特有的穹窿構(gòu)造有關(guān)。該穹窿構(gòu)造主體呈北北東向展布； 兩翼產(chǎn)狀 30°左右， 往南西及北東傾伏， 長度大于 40 km，寬度大于 20 km， 為寬緩型背斜， 南北兩端傾伏時構(gòu)成橢圓形穹窿狀背斜。對于梵凈山穹窿構(gòu)造的形成時限， 目前尚無定論， 前人認為在梵凈山群地層中存在一系列具有阿爾卑斯式褶皺典型特點的緊閉相似褶皺， 但梵凈山穹窿屬寬緩背斜， 其構(gòu)造行跡與加里東期所形成的寬緩型阿爾卑斯式褶皺大致相同， 加之該褶皺東西兩翼不同程度的卷入了少量早古生代地層。該穹窿構(gòu)造從構(gòu)造應(yīng)力及卷入地層而言， 應(yīng)該形成于加里東期， 發(fā)育于燕山期， 核部為梵凈山群， 兩翼巖層漸新； 其次， 區(qū)內(nèi)存在多個滑脫層， 一個是下寒武統(tǒng)碎屑巖， 作為滑脫層影響了區(qū)內(nèi)志留紀—奧陶紀地層； 一個是志留系下統(tǒng)碎屑巖層， 影響了志留紀—三疊紀的地層(葉飛等，2019a)； 另一個是前南華系淺變質(zhì)巖系組合， 這可能是前人推測的區(qū)域更深部滑脫層(楊坤光等，2012a， b)； 總體而言區(qū)內(nèi)穹窿構(gòu)造的存在， 控制了梵凈山自然遺產(chǎn)地向東西兩側(cè)地層由老變新， 多個滑脫層的存在， 在構(gòu)造樣式上， 使得區(qū)內(nèi)地層以梵凈山穹隆構(gòu)造為中心， 東側(cè)地層由西向東收縮， 西側(cè)地層沿滑脫層由東向西收縮， 滑脫面上發(fā)育的逆斷層向西擴展， 不僅在構(gòu)造樣式上在地表形成了斷展褶皺(蘇金寶等， 2014； 顏丹平等， 2018)， 更加劇了梵凈山穹窿區(qū)域的地層剝蝕， 從而奠定了如今的地貌雛形。

3.3 代表性地質(zhì)遺跡特征、成因及演化

3.3.1 梵凈山枕狀玄武巖

梵凈山群中部茴香坪組(距今850～830 Ma)中有大量枕狀玄武巖產(chǎn)出(圖版I-2)。由多期次火山噴溢形成了多層玄武巖， 單層厚 10～30 m， 極大值可達200 m。其中兩層玄武巖內(nèi)發(fā)育枕狀構(gòu)造。

枕狀玄武巖由多個大小、形態(tài)各異的巖枕堆垛、聚集而成， 在每個橢圓球體上發(fā)育有從中心向外放射的裂隙， 外觀似枕頭狀。單個巖枕由外向內(nèi)可分為三個環(huán)帶(圖3a)： a—最外側(cè)肉眼可識別的冷凝邊， 為高溫的熔巖與海水接觸時快速冷凝形成的致密火山玻璃質(zhì)物質(zhì)組成； b—中部為具氣孔狀構(gòu)造的過渡帶， 氣孔普遍被充填， 杏仁體出露， 該層由于熔巖與海水接觸后快速冷卻時， 由于溫度、氣壓降低， 氣體向外逃逸卻被最外側(cè)的致密火山玻璃物質(zhì)所阻， 停滯于熔巖內(nèi)部所形成； c—最內(nèi)側(cè)為由以斜長石、輝石等細小結(jié)晶礦物組成的塊狀、條帶狀玄武巖。

區(qū)內(nèi)玄武巖結(jié)構(gòu)具間隱結(jié)構(gòu)、間片結(jié)構(gòu)、間粒結(jié)構(gòu)。同一巖體往往因巖流、結(jié)晶程度的差異， 導致其在不同部位結(jié)構(gòu)有所不同。在巖流的表層和上部， 以間片結(jié)構(gòu)或間隱結(jié)構(gòu)居多， 在巖流的中部和下部則以間粒結(jié)構(gòu)為主。前者以球顆結(jié)構(gòu)和放射束狀結(jié)構(gòu)及波狀斑晶結(jié)構(gòu)為主； 后者則主要為拉斑玄武結(jié)構(gòu)或輝綠結(jié)構(gòu)(圖3b)。

圖3 玄武巖結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 3 Schematic diagram showing structure of basalts

由于成巖時期火山噴發(fā)頻率較高， 區(qū)內(nèi)早期熔漿流動形成的巖枕尚未完全冷卻就被后一期熔巖流包裹， 從而形成梵凈山枕狀玄武巖獨特的“大枕套小枕”現(xiàn)象。其橢球體中心由較粗粒的巖石組成， 周緣則為極細粒結(jié)構(gòu)。巖性以細碧巖為主， 含鈉元素，由普通玄武巖通過交代吸收海水中的鈉形成。前人通過對該類枕狀玄武巖中稀土配分、微量元素標準化分布顯示研究后， 認為梵凈山枕狀玄武巖發(fā)育于新生洋中脊， 形成于地幔橄欖巖部分熔融， 并在后期上涌過程中有部分地殼物質(zhì)混如。并推測梵凈山枕狀玄武巖所處的古海盆深度不大， 這也與枕狀構(gòu)造特點吻合。區(qū)內(nèi)的枕狀玄武巖與同時期形成的玄武巖相比較， 具有堪稱教科書式的典型特點(王敏，2017)； 同時， 該玄武巖在地球化學特征上兼具島弧玄武巖特點， 對于研究 Rodinia超大陸聚合初期的陸弧碰撞模式也有較為重的大意義(譙文浪等，2013)。

3.3.2 層狀淺變質(zhì)沉積巖侵蝕地貌

層狀淺變質(zhì)沉積巖侵蝕地貌(圖版 I-3)， 主要發(fā)育在貴州東部， 是貴州三大地貌類型之一(另外兩類為巖溶地貌和丹霞地貌)， 且以梵凈山地區(qū)最為典型，，其形成的地貌景觀最為雄偉、奇秀， 最具代表性的該類地質(zhì)遺跡位于梵凈山核心景區(qū)——金頂(圖版 I-1)， 出露地層為甲路組， 面積近 1 km2。主要形態(tài)特征表現(xiàn)為丘陵和山脈， 其山體突兀于周圍丘陵之間。

區(qū)內(nèi)淺變質(zhì)巖侵蝕地貌大致可細分為三種類型： 1)梵凈山山麓南華系及前南華系板溪群淺變質(zhì)巖侵蝕地貌， 其由于原巖變質(zhì)程度較低、巖性堅硬度低、巖層傾角較大、流水侵蝕作用較強等原因， 多形成較為粗獷的、山巒起伏的山岳型地貌， 屬于廣義上的層狀淺變質(zhì)巖侵蝕地貌； 2)梵凈山核心區(qū)內(nèi)的變質(zhì)巖漿巖由于質(zhì)地堅硬、耐受地球外動力作用較強、巖層傾角或呈高角度或呈巖層傾入接觸， 故形成較為崎嶇的山體、突兀的巨石以及陡崖懸壁；3)只有在梵凈山局部地區(qū)(梵凈山金頂及余家溝一帶)由于出露地層為板溪群甲路組， 地層巖性為板巖及砂質(zhì)板巖， 巖層產(chǎn)狀較為平緩(15o以內(nèi))。

對層狀淺變質(zhì)巖侵蝕地貌遺跡的成因， 主要有流水溯源侵蝕、風化作用(武國輝， 2006)和冰川作用(李興中， 2001)兩種觀點。本次工作認為， 構(gòu)造是該類型遺跡形成的主要原因。

以著名的梵凈山金頂而言， 在金頂北側(cè)發(fā)育了一條以張扭性斷裂 F1(圖 4)， 該斷裂的發(fā)育導致金頂附近斷層破碎帶以及裂隙廣泛分布， 地層巖層的完整性遭受破壞， 易受外力作用而發(fā)生崩解、風化、剝蝕、侵蝕等， 從而造成了地層的切割以及地勢的差異。梵凈山境內(nèi)前南華系的壓性劈理和節(jié)理發(fā)育較廣。此外， 在物質(zhì)基礎(chǔ)方面， 前南華系地層以極淺變質(zhì)-淺變質(zhì)巖為主， 工程力學上屬于較堅硬巖類夾雜少量較軟巖類， 該類型巖石在受到張扭斷層破壞時， 易發(fā)生剛性變形， 與陡崖的形成有直接關(guān)系， 也造就了梵凈山的巍峨和雄偉。

圖4 典型層狀淺變質(zhì)沉積巖侵蝕地貌示意圖Fig. 4 Typical layered metasediment erosional geomorphology

與此同時， 氣候?qū)Φ孛驳挠绊懸彩禽^為深遠的。相關(guān)研究表明(全明英， 2019)， 梵凈山地區(qū)僅全新世以來就經(jīng)歷5次從冷-暖-冷、干-濕-干的氣候交替變化， 導致水-巖反應(yīng)時間較為充足， 即利于風化、侵蝕、剝蝕、溶蝕等作用的發(fā)展， 促進土壤的形成， 同時也促使區(qū)域地貌的發(fā)展演進。

綜上， 梵凈山層狀淺變質(zhì)巖侵蝕地貌是在以構(gòu)造為主導的應(yīng)力塑造之下， 在局部高位地區(qū)(以背斜核部為主等地勢寬闊平緩區(qū)域)， 經(jīng)由風化、剝蝕以及冰川作用共同雕琢， 最終形成了金頂基座——梵凈山整體似層狀的山岳地貌以及金頂最具特色的層狀淺變質(zhì)巖侵蝕地貌以及獨有的氣象景觀(圖版I-8)。

3.3.3 江口翁會生物群

南華紀的冰期沉積以后， 震旦紀初期地球回暖，該時期是生物界的一個大發(fā)展時期， 主要表現(xiàn)有宏觀藻類、軟體后生動物、管狀動物以及多門類小殼動物的出現(xiàn)。2004年4月， 趙元龍等在江口縣桃映鄉(xiāng)翁會村附近， 陡山沱組上部含碳質(zhì)頁巖地層中，發(fā)現(xiàn)了以底棲多細胞藻類為主， 并伴生有動物或疑似后生動物宏體壓膜化石生物群(組合)(趙元龍等，2004)， 被稱為翁會生物群(圖版 I-4)。

研究認為， 該類生物其以營固著生活方式為主，生活于透光性較好、具有一定水動力條件和一定含氧量的相對靜水貧氧淺海環(huán)境中， 生物死亡后， 在貧氧和較快沉積速率的沉積環(huán)境中， 生物遺體得到較好的保存， 并很快被沉積物所埋藏， 從而造就了豐富而完整的生物化石群面貌?？梢哉f， 甕會生物群是在當時的古生物群落環(huán)境、沉積環(huán)境和后期成巖過程的共同制約下形成的， 具有時間唯一性和地域獨特性。

這類化石可與澳大利亞埃迪卡拉生物群、俄羅斯白海地區(qū)埃迪卡拉系(文德系)白海生物群進行比對， 為研究區(qū)域上冰期事件之后， 生物演化關(guān)系的研究提供了重要材料(趙元龍等， 2010)。該生物群是迄今為止全球最早的螺旋輻射對稱動物實體化石標本的發(fā)現(xiàn)地， 標志著我國在早期后生動物研究方面取得的重大進展。這一發(fā)現(xiàn)既豐富了廟河生物群的內(nèi)容， 也為我國震旦紀早期生物群與澳大利亞典型的伊迪卡拉生物群對比提供了重要證據(jù)。

3.3.4 古喀斯特不整合遺跡

前南華系板溪群甲路組主體為一套以紫紅色含灰?guī)r結(jié)核的鈣質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖為主。但在梵凈山自然遺產(chǎn)地北西斑鳩井一帶， 其下部為一套大理巖或大理巖化灰?guī)r， 與上部碎屑巖呈喀斯特不整合接觸（圖版 I-5）。下伏大理巖， 由于風化剝蝕、侵蝕以及溶蝕作用， 形成古喀斯特地貌， 頂面形成了凹凸不平的形態(tài)， 凸凹高差一般 2～2.5 m， 最高可達 3 m。從不整合面上下巖層接觸關(guān)系看， 下伏的大理巖巖溶溝與上覆甲路組薄層狀粉砂質(zhì)絹云母板巖接觸面多呈自然層面順層面接觸， 而在凹凸不平的喀斯特面的凹面底部及兩側(cè)常聚集有一些斷續(xù)分布的鈣鐵質(zhì)膠結(jié)的褐色含灰礫鐵殼及磷礦物質(zhì)。凹入較深處可見薄層粉砂質(zhì)絹云母板巖與下伏甲路組第一段雜色塊狀變質(zhì)含礫砂巖相直接接觸(圖5)。

圖5 甲路組古喀斯特不整合遺跡Fig. 5 Remains of palaeokarst unconformity of the Jialu Formation

筆者認為， 自武陵運動之后， 華南陸塊形成，形成了廣闊的陸間造山帶， 同時沉積了芙蓉壩組具有河流相二元結(jié)構(gòu)的礫巖和含礫砂巖組合。至甲路組時期， 區(qū)域沉積環(huán)境發(fā)生了變化， 碳酸鹽潮坪環(huán)境初步形成， 沉積了碳酸鹽巖、含鈣質(zhì)砂泥質(zhì)巖及火山碎屑巖等沉積物。在該套鈣質(zhì)巖系形成之后，由于武陵造山運動的影響， 梵凈山地區(qū)地殼隆升，暴露地層遭受剝蝕和侵蝕作用， 使甲路組頂部碳酸鹽巖強烈喀斯特化， 形成了喀斯特不整合面。

3.3.5 松桃大塘坡間冰期超大型錳礦

“無錳不成鋼”， 錳在動力電池、磁性材料等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用不斷拓展， 已成為居鐵、鋁之后排位第三的大宗金屬。我國作為全球最大的錳礦石和錳系材料生產(chǎn)、消費大國， 對外依存度達60%，錳礦是國家十分緊缺的戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源(周琦等，2016)。

研究區(qū)內(nèi)該類型錳礦賦存于南華紀(成冰紀)兩次全球性的大冰期(Sturtian冰期和 Marinoan冰期)之間的間冰期—大塘坡早期(660-667 Ma)淺海相黑色碳質(zhì)頁巖中(圖版 I-6)(周琦等， 2016)， 對于該類型錳礦床成因目前尚存在較多爭議， 歷來有生物成因、火山噴發(fā)沉積成因、熱水成因、海水中碳酸鹽巖快速沉積成礦多成因說法。

周琦和杜遠生(2012)通過對區(qū)內(nèi)“大塘坡式”錳礦中軟沉積變形、底辟構(gòu)造、滲漏管構(gòu)造等沉積特征的研究， 結(jié)合大塘坡組第一段C、O、S等穩(wěn)定同位素與微量元素特征研究， 認為， 該類型錳礦與古天然氣滲漏有關(guān)， 并提出了古天燃氣滲漏成礦模型， 認為該類型錳礦形成于沉積盆地的中心部位，在該理論指導下陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了松桃道坨、桃子坪、普覺、高地等多個超大型錳礦， 占全球已發(fā)現(xiàn)超大型錳礦床總數(shù)約三分之一。新發(fā)現(xiàn)的錳礦資源量， 超過了2011年全國錳礦保有資源量的總和， 實現(xiàn)了我國有史以來錳礦找礦的最大突破， 且錳礦找礦潛力依然巨大。使黔東成為中國錳礦資源最豐富的地區(qū)和新的世界級錳礦資源富集區(qū)。古天然氣滲漏沉積型錳礦床成為中國最重要的錳礦床類型， 是繼傳統(tǒng)的海相沉積型、沉積變質(zhì)型錳礦床類型之后， 全球最重要的三大錳礦床類型之一(周琦等， 2016)。改變了世界錳礦格局， 維護了我國錳礦資源安全(葉飛等， 2019a)。

4 結(jié)論

(1)貴州梵凈山世界自然遺產(chǎn)地位于江南造山帶的西南緣， 是一個元古宙時期的裂谷盆地。區(qū)域上以喀斯特地貌包圍淺變質(zhì)巖山脈地貌為特征。

(2)研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)遺跡、景觀類型多樣。其中達世界級地質(zhì)遺跡景觀共計 4處， 分別為： 新元古代枕狀玄武巖、江口翁會生物群、松桃大塘坡間冰期超大型錳礦地質(zhì)層型剖面及以新、老金頂為代表的層狀淺變質(zhì)沉積巖侵蝕地貌。

(3)區(qū)內(nèi)自白堊紀末期開始了間歇性的隆升， 由于受梵凈山穹窿構(gòu)造及多個滑脫層影響， 造成了剝蝕速率的差異， 奠定了如今的地貌雛形。

(4)通過構(gòu)造解析及物質(zhì)組成分析， 認為梵凈山特有的層狀淺變質(zhì)巖侵蝕地貌是在以構(gòu)造為主導的應(yīng)力塑造之下在局部高位地區(qū)(以背斜核部為主等其地勢寬闊平緩)， 經(jīng)由風化、剝蝕以及冰川作用共同雕琢而成。

Acknowledgements:

This study was supported by Bureau of Geology and Mineral Resources of Guizhou Province (Nos.Qiandikuangkehe[2018]06， Qiandikuangkehe[201502]and Qiandikuangkehe [2017]2)， Science and Technology Support Project of Guizhou Province (Nos. Qiankejizhicheng[2017]2951 and Qiandikuangkehe[2019]2868).

圖版說明

圖版I Plate I

1-紅云金頂；

2-枕狀玄武巖；

3-梵凈山層狀淺變質(zhì)碎屑巖侵蝕景觀——蘑菇石；

4-陡山沱組翁會生物群的八臂仙母蟲Eoandromedaoctobrachiata正型標本(譙文浪等， 2013)；

5-芙蓉壩組與下伏余家溝組角度不整合接觸；

6-南華系大塘坡組底部菱錳礦體頂板炭質(zhì)頁巖中的底辟構(gòu)造及軟沉積變形紋理；

7-“蓋帽”白云巖；

8-梵凈“云?！?/p>

1-red cloud Jinding；

2-pillow basalt；

3-erosion landscape of layered shallow metamorphic clastic rocks in Fanjing Mountain： mushroom stone；

4-positive specimen ofEoandromeda octobrachiatafrom the Wenghui biota of the Doushantuo Formation (after QIAO et al.，2013)；

5-angular unconformity of Furongba Formation and lower Yujiagou Formation；

6-diapir structure and soft sedimentary deformation texture in carbonaceous shale on the roof of the bottom of Datangpo Formation， Nanhua system；

7-“cap” dolomite；

8- "sea of clouds" by Fanjing

圖版I Plate I