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桂林山水:全球意义的岩溶地貌

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:桂林山水是世界上最完美的峰林岩溶系统,该系统由峰林或峰林—平原组合和峰丛或峰丛洼地两种岩溶地貌有序地组成,是世界最典型的热带亚热带岩溶地貌类型。致密坚硬的碳酸盐岩是峰林峰丛地貌得以存在的首要物质基础。

桂林山水:全球意义的岩溶地貌

桂林山水世界上最完美的峰林岩溶系统,该系统由峰林或峰林—平原组合和峰丛或峰丛洼地两种岩溶地貌有序地组成,是世界最典型的热带亚热带岩溶地貌类型(朱学稳,2006)。相对于其他地区,桂林岩溶地貌发育有4个特殊条件制约:多为三叠纪以前的致密坚硬的碳酸盐岩、新生代以来长期的强烈上升、季风气候的水热配套和未遭受末次冰期大陆冰盖的刨蚀破坏(袁道先,1992)。桂林地区岩溶地貌发育的地层基础主要是泥盆系、石炭系的碳酸盐岩,古老坚硬,孔隙度为1%~4%,这同加勒比海地区第三系碳酸盐岩是有很大差别的,如美国佛罗里达州,地下100米深处新鲜的第三系碳酸盐岩岩芯的孔隙度,石灰岩达16%,白云岩为31%~44%。我国南方新生代以来的大幅度强烈抬升使得各种岩溶形态分布在不同的海拔高度上,这同墨西哥尤卡坦半岛(Yucatan)岩溶区新生代的小幅度抬升和多孔石灰岩基岩所形成的较为平坦的岩溶台地存在明显差别。水、热、CO2和生物作用等岩溶动力系统运行驱动力常常受到气候条件的综合影响,南方水热配套的季风气候条件下使得岩溶发育具有较大的动力条件,桂林地区的灰岩溶蚀速率常在80~100毫米/千年,而在华北地区通常为30~40毫米/千年,在俄罗斯西伯利亚地区一般为10~20毫米/千年。我国南方在末次冰期的时候未遭受大陆冰盖的破坏,因此地表岩溶地貌得以幸存。而在北美地区、英国等地由于末次冰期大陆冰川的破坏作用,石炭系、泥盆系坚硬碳酸盐岩上发育的地表岩溶地貌被刨蚀破坏,因此只留下灰岩冰溜面、地下洞穴等地貌形态,可能出现的峰林峰丛等宏观地表形态缺失。

致密坚硬的碳酸盐岩是峰林峰丛地貌得以存在的首要物质基础。在全球范围内来看,与其他热带地区的峰林峰丛相比,如爪哇、牙买加和波多黎各等地,其峰丛地貌发育在新生代以来的孔隙性石灰岩中,孔隙度可高达40%,因此,其形成的峰丛—洼地组合地貌中,峰丛形态浑圆低矮,相对高差较小,为50~100米,峰丛之间发育漏斗或者很深的沟谷,与桂林发育洼地是不同的。爪哇岛的Gunung Sewu地区峰丛,峰体相对较矮,峰体呈穹隆峰顶,边缘坡度一般都小于30°,没有地表水系,很少有天窗,但是发育大量短的干谷。古巴的岩溶地貌主要发育在侏罗—白垩纪,也有着峰林和峰丛系统,但是发育密度没有中国南方那么密集。分布在桂林至阳朔漓江西岸的连片峰丛,代表着峰丛地貌的极致,多数孤峰都高于100米,许多峰体的直径/高度比值甚至小于0.5,部分峰体的坡度甚至大于75°,这个在世界范围内是不多见的。唯一与桂林峰林地貌接近的是越南的下龙湾,但是下龙湾还受到海水的侵蚀与改造,与桂林峰林地貌的形成并不完全一致。因此,桂林岩溶保存和展示了丰富多样的地表和地下岩溶地貌形态,桂林所分布的峰丛和峰林岩溶是世界上具有典型意义和重要价值的岩溶地貌类型,代表了大陆内部湿润热带亚热带气候条件下的岩溶地貌发育形式,是全球塔状岩溶形成发育的教科书,是中国乃至世界上最优美和最壮观的形态组合(Sweeting,1995),是每一个岩溶学者心中的梦想与目标(Waltham,2008)。桂林岩溶是中国南方岩溶“皇冠上的那颗钻石”(Paul Williams 语),具有非同寻常的科学价值和美学价值。(www.xing528.com)

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