云南路南地区与广西桂林地区岩溶地貌特征上的比较研究

 引言
　　 云南路南石林石柱表面比较圆滑，可分为柱状石柱、石林谷地、石林岭脊，石林坡地、石林溶丘，石林盆地等，石柱间发育溶沟［1］；桂林岩溶的溶洞及塌陷地貌极为发育，形成密集林立的锥柱状、锥状、塔状岩体组合而成的自然景观。其间多为溶蚀裂隙、溶洞等塌陷地貌［2］。
　　通过分析，推测原因是两地喀斯特地貌的演化程度不同。本文将从岩性、地形地貌、构造，古气候等影响岩溶发育因素作出分析。
　　1 岩溶地貌的演化阶段
　　喀斯特地貌的演化可以分为六个阶段，提出岩溶地貌的演化阶段关系见表1。
　　表1岩溶演化阶段关系表
　　
　　
　　云南路南地区的石林是上述第一阶段（溶沟阶段）的产物，有众多溶沟、石芽、石笋和石柱的出现。桂林的溶蚀作用形成的石林演化程度较高，如象鼻山，则是原地下河道出露地表形成的。
　　2 路南地区与桂林地区岩溶地貌发育的影响因素
　　2.1地史因素
　　从两地地史情况来看，中三叠世晚期，由于印支运动的影响，华南地区以江南古陆为主体的湘黔桂高地已经形成接受剥蚀。而此时川滇盆地还处于特提斯洋淹没状态接受沉积，直到三叠纪末期古特提斯洋最终闭合云南地区才上升成陆。也就是说广西地块开始隆升遭受剥蚀比云南地区早了大约2000万年。
　　2.2构造因素
　　云南地区活动的断裂构造6组，展布方向为：南北向、北西向、北东向、北北东向、北北西向和东西向，其中以南北向和北西向最为发育，见图1。在6组线性构造中，对现代地貌和水系的区域分异起作明显的控制作用［8］，。从图中可看出，路南地区（昆明以东100公里）属于滇东穹窿式上升区。路南地区正处于断裂带上，普遍发育北东向与北西西向近于直立的共轭节理，是诱导本区发育石林、岩柱差异性溶蚀生长的关键因素。
　　
　　
　　
　　图1 云南构造分区图（引自文献［16］，赵维诚，1998） 图2 桂林-杨堤、桂林弧顶断裂、裂隙、洼地方向相关图（引自文献［17］，邓自强，1987）
　　相比之下，桂林地区从加里东运动开始，经历了多期的构造运动［9］。上述多期的地壳构造运动，形成了较为复杂多变的构造断裂及裂隙。这种构造的不均一性也是本区溶洞、陷塘等地下岩溶地貌普遍发育的一个关键因素。
　　2.2地形地貌因素
　　桂林地区地处桂东北，按照地理学观点可以分为四个区：北部山区，北区谷地，中区谷地，南区盆地［6］。而桂林地区位于中区谷地腹部 ,周围被高山、丘陵等正地形往往相伴而生，平行排列。此谷地地形决定了区内主要河流的水流的流动。
　　云南自早第三纪以来，云南地区由于新构造运动上升幅度由西北部向东南部逐渐减弱［8］，从而形成了北高南低的地形。而云南新构造运 动分为4个二级区［8］(见图1)。其中路南地区处于滇东穹窿式上升区(其特点表现为以曲靖—陆良—路南为中心的差异性弯隆式上升，新构造运动幅度较小，排水条件不良。
　　2.3岩性因素
　　路南地区发育石林(石芽)，喀斯特景观的地层主要为下二叠统栖霞组、茅口组碳酸盐岩, 为灰色厚层-块状“虎斑状”白云质含生物屑泥晶灰岩［2，3］。构造以脆性变形为主, 普遍发育北东向与北西西向近于直立的共轭节理。
　　桂林附近的可溶岩主要有中、上泥盆统的东岗岭组灰岩,桂林组灰岩，和融县组灰岩，下石炭统的岩关组灰岩。其中以融县组灰岩分布面积最大，岩溶也最发育，东岗岭组和桂林组灰岩、下石炭统岩关组灰岩次之［5］。
　　表2路南地区与桂林地区碳酸盐岩地层岩性对比表
　　
　　
　　影响溶蚀速度的主要因素是而方解石和白云石，而方解石比白云石的难于溶蚀，存在差异溶蚀作用［7］。路南地区以白云质灰岩为主，各种白云质、泥质、硅质矿物阻碍岩溶的发育，但高度发育的生屑使孔隙度较好，结合近于直立的共轭节理的导向，本区普遍发育表层岩溶地貌。桂林地区以成分较纯的灰岩为主，发育塌陷地貌。
　　2.4 古地理及古气候条件
　　桂林地区早三叠世末中三叠世初升起为陆, 在比较湿润和湿润热带气候条件配合下,岩溶作用非常强烈，奠定了本区热带岩溶洞穴地貌的雏形。早侏罗世内陆湖盆形成,当湖积达到最高点时, 岩溶洞穴被湖积充填、覆盖和埋藏岩溶作用减弱或基本停止。第三纪是桂林地区岩溶地貌又一强烈发育时期，形成了现代岩溶地貌总形态。“喜山”运动后，第三纪剥蚀、溶蚀下切过程中, 使以前形成的的岩溶洞穴又被利用改造。第四纪是桂林岩溶地貌强烈继承发育和完善时期 (见表3)。
　　表3桂林地区三叠纪—第四纪岩溶洞穴发育程度表
　　地质年代 古地理环境及构造作用 古气候 岩溶洞穴发育程度
　　第四纪（q） 处于抬升状态 更新世气候转为温凉 岩溶洞穴进一步发育
　　古近纪—新近纪(e-n) 受喜山运动影响，地壳大幅度抬升 潮湿的亚热带—热带气候 岩溶作用强烈发育，岩溶地貌被再次改造
　　侏罗纪—白垩纪（j-k） 形成内陆湖盆， 干燥的亚热带—热带气候 岩溶作用减弱，
　　三叠纪（t） 印支运动，大幅度隆升 湿润的热带气候 岩溶作用开始强烈发育，
　　相较之下，发育路南石林的地质历史时间较短，演化程度较低。侏罗纪至白垩纪，路南地区处于古陆剥蚀状态，石林基本不发育。第三纪和早第四纪时在干热与湿热交替的古热带气候环境下,石林才得以发展。特别更新世以后,该区急剧抬升形成高原,石林形成过程终止,石林地貌基本形成（见表4）。
　　表4 路南地区侏罗纪—第四纪石林发育程度表
　　地质年代 古地理环境及构造作用 古气候 石林发育程度
　　第四纪(q) 云南夷平面轻微掀升 热带季风气候 由较强转为较弱，石林基本形成