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广西地壳自中、晚三叠世印支运动上升为陆后,又经历了多幕的燕山运动和喜马拉雅运动,至今有2亿多年的漫长历史,各阶段岩溶具有连续的继承性发育特征。由于受各阶段地壳构造运动的影响及岩石圈、水圈、生物圈、大气圈的发展变化,致使各阶段岩溶环境不同,岩溶作用除在前期的基础上进一步继承发育外,还具有新生的特征,主要表现在各期岩溶的改造和建造作用方面[7,8]。
2.3.2.1印支期岩溶
印支运动使地壳褶皱上升为陆,在全区结束了海相沉积的历史,而在碳酸盐岩区,则开始了大陆环境下的岩溶改造和建造的历史。早期由于下三叠统的薄层不纯灰岩不利岩溶发育,且早期灰岩的成岩胶结仍较差,控制岩溶发育的岩性仍较单一。因此,尽管气候温热间有干燥,地表碳酸盐岩岩溶仍以沿孔隙、裂隙的淋溶为主,并以溶沟、溶槽发育为特点。形成岗丘凹(坳)地的岩溶组合形态,地下局部形成溶隙、溶洞。在负向形态中常有灰绿色溶积钙质泥岩,底部间有溶积钙砾岩等沉积、堆积物。泥岩中产晚三叠世蕨类孢子和裸子植物花粉组合[7]。
2.3.2.2燕山期岩溶
燕山期断裂作用强烈,在碳酸盐岩中形成良好的导水构造系统,同时由于断块升降、构造作用和风化剥蚀的结果,下部不同层位胶结成较好的碳酸盐岩出露地表。岩溶水以沿裂隙的管道流为主,在以湿热间有干燥的气候条件下,岩溶强烈发育。表现为在断块上升区和隆起区,包气带增厚,岩溶水沿陡倾角的断裂、裂隙溶蚀切割形成深切溶岜、㟖地,间杂溶岧、嵅地的岩溶形态组合的地貌景观,并发育一定规模的洞穴系统。在断块相对下降和坳陷地段,包气带相应浅薄,形成溶丘、㟖地地貌景观,同时也因具有良好的汇水条件而发育水平流动带的洞穴系统。此外,一些地区发育大小不一的岩溶盆地和普遍发育的岩溶负向形态,其内沉积、堆积由溶积钙砾岩、溶积钙屑灰岩、溶积钙质泥岩组成的岩溶建造。其物质来源均为原地或近地碳酸盐岩溶蚀崩塌的岩块、角砾、砾屑和溶蚀残余的方解石、白云石及粘土矿物。泥岩中富含晚白垩世轮藻、介形虫及孢子花粉化石组合。从岩系中发育粒级韵律、水平纹层、变形纹层、斜层理、冲刷面等层面构造,并有角砾堵截纹层及穿切、压弯纹层等构造,反映其纵横向变化极大的陆地成岩环境及水动力条件的多变性特征。
2.3.2.3喜马拉雅期岩溶
新生代的多幕构造运动,以断块不均一的抬升为主,其中古近-新近纪的抬升因具有一定的差异性,使地形反差加剧,而第四纪的间歇升降,使水平洞穴略具有成层性。总的来说,新生代地壳仍属相对稳定,在气候由古近纪的干热向新近纪的温湿至第四纪的湿热转化过程中,有利于岩溶发育及各类岩溶系统的配套完善。即在前期峰丛地貌及洞穴系统的基础上,继承性隆起、上升地区,峰丛地貌进一步发育完善,形成完整的洞穴系统,并组成多级跌水的地下水文网特征。在相对坳陷、下降地带,由于外源水的进入或岩溶水的更广泛的汇集,流水岩溶发育,导致局部分化形成峰林地貌景观,除在残峰的中部尚保存不同特色的洞穴外,局部尚发育较均一的、地下水切深较小的由洞、缝、隙组成的地下水文网。由此可见,因构造运动的升降差异而形成不同的水文地质特征,从而导致不同岩溶形态组合类型的分(演)化,即峰丛洼地与峰林平原并行同期异态发展,是新生代岩溶发育主要特征之一。本期岩溶形成的沉积、堆积物有新近纪的灰黄、灰黑色的粉砂岩和泥岩,含孢子花粉及有孔虫等化石;第四纪有成岩的钙华层和钙华胶结的角砾岩,也有未成岩的蚀余石灰土等。
综上所述,可以看出,中生代以来,岩溶发育具有不同的特征:
一是中新生代广西大陆经历印支期褶皱上升为陆、燕山期断裂发育、喜马拉雅期断块差异升降的构造运动,控制岩溶发育具有继承性的特征。即从早期岗丘凹地—中早期溶岜㟖地—中晚期溶岜㟖地夹溶岧嵅地—晚期峰丛洼地—后期峰丛、峰林并列发展的演变特征,即各期都有规模不等的岩溶正向、负向形态组合类型,由早期→晚期从大→小演化模式,在岩溶改造作用的同时伴有建造作用,具有继承性还有新生性的发育特点。
二是中生代以来岩溶作用时间延续较长,达2亿余年,影响范围广泛,地表、地下岩溶发育完善,形成复合岩溶体系。
三是岩溶发育随地壳的结构、构造的变化,条件多变、复杂,发育度不均一性明显。总的来说,中生代多期次的不同性质的构造运动为岩溶发育创造了必要的条件。不同时代的碳酸盐岩随溶蚀、剥蚀作用相继出露地表成为岩溶作用的主要对象,并随地壳的发展成岩度愈高,后期改造使其从孔隙导水为主转为以裂隙、溶穴、局部洞道导水为主,导致岩溶发育具有上述不同时期的地貌特征,并造就地下完整的岩溶水系统与其相应的洞穴系统。
四是中生代不同阶段岩溶沉积、堆积物在成分、结构、构造、产状等特征,均受不同时期的岩溶构造所制约,并反映不同阶段碳酸盐岩岩性、地质构造、水文,特别是水动态、地貌和气候条件等特征。
参考文献
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