白垩纪岩溶的分布

如题所述

古岩溶改造形态及其伴生建造的分布,具广泛性、方向性、局部等距性和伴生共存等特征,这些我们在前期研究成果中已作总结。现以古岩溶建造分布的形态特征及其相关参数为依据,对古岩溶负向形态和正向形态,就其分布密度、形态和伴生建造的视厚度参数、区域岩溶侵蚀、剥蚀度和古岩溶化强度等,作些探索性研讨。

7.2.1.1 我国南方白垩纪岩溶发育概况

区域地质资料表明,秦岭地轴以南白垩系分布广泛,其中不少属古岩溶沉积堆积建造。诸如秦岭南坡的淅川、李官桥、马蹬、房县、南漳等盆地,长江中下游的宜昌南津关、黄岗鄂城附近,芜湖、南京附近,云贵高原的开远、路南、惠水等盆地,湖南湘西的八面山-武陵山的建始、利川、恩施、来凤龙山、源麻凤凰和南岭的衡阳水口山、临武、星子、乐昌南等中小型盆地,都有完整型的古岩溶建造。这些中小型盆地都与岩溶区或半岩溶区大型的陆相红色沉积建造湖盆有水力联系,是大型湖盆外缘的中小型盆地。而中小型盆地之外,所有岩溶区内,都有典型的湖相、河流相、坡麓、坡积、溶洼、溶斗、洞穴、㟖地、嵅地等各种微(亚)相岩溶沉积堆积建造。这些古岩溶区特有的古岩溶建造,是重建古地理环境的重要依据,其中以溶积钙砾岩型的古岩溶沉积堆积建造分布最广,其形态、产状反映的古岩溶形态最具广泛性和典型性。

7.2.1.2 广西岩溶区白垩纪岩溶建造的分布特征

广西岩溶区的古岩溶建造分布特征:①古岩溶建造分布方向变化大,形态多样,大小掺杂,反映古岩溶化程度较高,但山(峰)体离立度不大。古岩溶建造分布的整体走向与褶皱或断裂构造走向一致。如南岭东西构造带上的山字型和弧形构造制约着广西都安六柱、来宾、柳城良村和桂林白垩纪岩溶建造的分布;②很多古岩溶建造发育在断裂构造带内,其分布与断裂走向一致。古岩溶建造呈群、呈簇分布极广泛。很少连成大片,若以面积计,极少大于10km2,5km2者亦零星,多数小于1km2,甚至仅几十平方米或更小。反映古岩溶化程度较高,为岩溶沉积堆积提供大量物质,且成因类型复杂。因此,形成完整型岩溶建造小片分布和溶积钙砾岩型建造分布广的总格局;③古岩溶建造的岩石结构成因类型复杂。沉积堆积角砾分布最广,间夹坍塌、崩塌块石和冲积砾石。砾间填隙物以无粒序或似粒序砂砾屑为主,间夹流水层面构造或纹层构造。这些都是古地理环境和古岩溶水复杂流态的反映。

综上所述,古岩溶建造分布极广泛,但多呈零散、小面积展布,其中钙砾岩型建造为主,胶结物局部有复杂层面构造,反映南方的古岩溶环境复杂,构造布局明显。古岩溶建造的这些特征既反映我国南方古岩溶特别是古岩溶形态的主要特征,也说明岩溶化极不均一。

7.2.1.3 桂林岩溶区的古岩溶形态类型

本区研究较详,已测定351处晚白垩世岩溶建造,可以此作代表重点分析,其分布有相对集中或较零散之分。选其中相对集中的地段统计表明(表7.1):分布密度最大在芦笛岩-汉塘分区,每10km2达5.3处,其他分区2~3处,更多地区是小于0~1处,尚有许多未详细工作或第四系覆盖的分区。反映桂林岩溶区,古岩溶建造分布广、密度大而不均,说明白垩纪以前强岩溶化和新生代以来岩溶剥蚀作用强,以及古岩溶发育不均一。

表7.1 桂林古岩溶建造平面形态统计表

区内岩溶建造出露的平面形态极复杂,以条形和似等轴形居多。前者长100~1750m,个别大于3000m,宽40~500m,个别1000m以上,长短宽窄不一。后者直径小于50m至400m,大小不一。另有较多特殊形态,如弧形,呈较规则状或不规则状,近环一半环形、三角形、丁字形等,基本显示古岩溶建造沉积时的原始空间状态或分布概貌。此外是特殊形态与上述常态的连接或复合,呈各种不规则形态。其中有些可能显示古岩溶地表与地下形态的串通状态。

全区古岩溶建造出露长宽比值,一般为1.5~5,大于10或近似1的较少。统计资料表明(表7.1),古岩溶建造形态长宽比值小于2.5者占48.8%,其中以1.5和2左右为主,前者呈似圆形,后者呈椭圆形;比值2.6~7.5者占43.5%,呈条形,其中5以下为宽条形,以上为窄条形;比值大于7.5者占7.3%,呈细长条形。这些平面形态主要反映岩溶建造沉积堆积时,负向古岩溶形态以㟖地、溶斗和溶隙为主,间夹嵅地,其间缓坡地和坡麓广布,少量湖盆和洞穴;其次是成形时的控制构造,特别是古断裂。

以古岩溶建造长宽比值作分类基础,结合建造分布密度、分布高程、形态组合,以及与碳酸盐岩基岩的相关关系,桂林岩溶区有5种古岩溶建造分布类型。基本反映五类古岩溶形态类型,其特征及重建,详见下文。

(1)芦笛岩-汉塘型分布区(图7.1,表7.1)

图7.1 桂林芦笛岩—汉塘白垩纪岩溶建造分布图

1.白垩系岩溶建造;2.下石炭统碳酸盐岩;3.上泥盆统碳酸盐岩;4.石炭系、泥盆系碳酸盐岩残存山体(溶岜)海拔高度(m)

古岩溶建造长宽比值以小于2.5为主,占58.3%,多呈近等轴状、椭圆状,形态简单,反映㟖地、溶斗形态;其次比值2.6~7.5,占33.3%,以宽条形为主;窄条形很少;比值大于7.5者的细条形更小,反映溶隙较发育,且剥蚀深度不甚大。其中特殊的或复合连结的形态较明显,受主干或交汇裂隙控制。如二纸厂东有残坡积溶积钙砾岩,光明山嵅状溶积钙砾岩间夹洞穴坍塌堆积溶积钙砾岩。再如猴山、汉塘北、乳胶厂北等筒状溶积钙砾岩,应是缓坡面上、㟖地、崴地一侧的竖井或溶斗中下部的沉积堆积物,其长宽比值分别为1.4、1.5、1.67,残留标高不一,且有坍塌砾块、方解石晶包和马牙状、环带状构造,是洞穴或竖井沉积堆积物。总之,本分区是溶岜㟖地为主,溶斗和竖井或洞穴较发育的古岩溶环境。

(2)白沙堡-水嵅型分布区(图7.2,表7.1)

古岩溶建造长宽比值以2.5为主占68.2%,背山—寺山(图7.2)一带占67.7%。呈近等轴状、椭圆形、不规则状;其次比值为2.6~7.5,占32%左右,以宽条形为主;比值若大于7.5,为㟖地、谷地、溶斗(井)、嵅地、洞穴坍塌和淤积等沉积堆积体,反映古岩溶环境较复杂,溶岜间有溶岧,㟖地呈条形或槽谷形,间有嵅地。

图7.2 桂林背山—寺山古岩溶建造分布图

1.白垩系岩溶建造;2.下石炭统碳酸盐岩;3.上泥盆统碳酸盐岩;4.中泥盆统碳酸盐岩;5.泥盆系—石炭系碳酸盐岩残山峰体海拔高度(m)

(3)丫吉村-轮胎厂型分布区(图7.3,表7.1)

古岩溶建造分布广,方向性明显,受断裂和背斜构造、古地形制约。古岩溶建造长宽比值小于2.5和2.6~7.5两级,各占45%左右。报安—牛路坪一带小于2.5者达50%,而2.6~7.5者仅37.5%,多呈近等轴形、宽条形,形态简单,规模悬殊,部分呈弧形、似环形、半环形等复合形态。简单形态反映㟖地、溶斗、坡-坡麓、嵅地或谷地、竖井等沉积堆积空间。复合形态,则是坡-坡麓与㟖(嵅)地、洞穴与嵅地、坡麓与洞穴等沉积堆积体的组合。长宽比值大于7.5者为10.3%,而牛路坪一带和劳动大学地段分别为12.5%,7.5%,以宽条形为主(图7.4、7.5),椭圆形为辅,呈串珠状展布。牛路坪一带受北西向断裂谷控制为主,马面墟劳动大学一带,则受背斜及其伴(派)生断裂系统制约。这些形态反映条形㟖地或槽谷、嵅地和溶裂或坡麓等沉积堆积空间。总之,这类分区的古岩溶环境,以㟖地、槽谷为主,溶斗、溶裂为辅,局部地段有竖井、嵅地、洞穴,其匹配的溶岜群间溶岧呈簇状分布,残丘或台状和墙状山体,沿槽谷呈条带状或串珠状断续分布。

图7.3 桂林丫吉村古岩溶建造分布图

1.白垩系岩溶建造;2.下石炭统碳酸盐岩;3.上泥盆统碳酸盐岩;4.泥盆系—石炭系碳酸盐岩残山峰体海拔高度(m)

图7.4 桂林报安—牛路坪古岩溶建造分布图

1.白垩系岩溶建造;2.下石炭统碳酸盐岩;3.上泥盆统碳酸盐岩;4.中泥盆统碳酸盐岩;5.压扭性断裂;6.泥盆系—石炭系碳酸盐岩残山峰体海拔高度(m)

(4)地水洞—思和型分布区

古岩溶建造分布高程变化大(表7.1),反映古正向形态与坳地层次和高差变化都大。古建造长宽比值以2.6%~7.5%为主,达49%~51.5%,多呈椭圆形、宽条形;其次长宽比值小于2.5,占33%~45.3%,多呈不规则状、椭圆形或条形;长宽比值大于7.5者为5.7%~15.2%,以细长条形为主。地水洞一带沿近南北向背斜轴分布(图7.6),但主要发育在其伴(派)生断裂系统中,特别是近东西向的横张断裂(陷)谷中。

上述古建造形态是㟖地、嵅地、槽谷、溶斗等部分沉积堆积体的反映,有洞穴、竖井、溶裂等沉积堆积体复合的体现。说明古负向形态复杂,大小、组合变化大。这些负向形态匹配的溶岜间有溶岧,呈簇状分布,其中局部地段可能有伏流或深邃峡谷。

综上所述,(1)~(4)型岩溶分区内,均以溶积钙砾岩型建造为主,是溶岜㟖地间有溶岧、嵅地古岩溶形态组合的伴生产物。

图7.5 桂林劳动大学—马面圩古岩溶建造分布图

1.白垩系岩溶建造;2.下石炭统碳酸盐岩;3.上泥盆统碳酸盐岩;4.泥盆系—石炭系碳酸盐岩残山峰海拔高度(m)

(5)李家村-马路厂型分布区

古岩溶建造在槽谷内有完整型岩溶建造,呈较大片或椭圆形分布(图7.7)。片间及槽外有溶积钙砾岩零星分布,其长宽比值为小于2.5和2.6~7.5,约各占50%,呈片状、椭圆形、宽条形,个别近等轴状等形态。表明槽内外有湖盆、河湖沼泽、河谷、溶丘、残山(峰)、溶斗、㟖地、嵅地等,彼此以不同形式连通,古岩溶环境复杂。溶积钙砾岩中有坍塌砾块、碳酸盐岩基岩露头、残丘(山)及其中的裂隙状填充沉积、方解石晶包等混杂构造,常有顶托溶积钙砾岩的溶帽残山(丘)。这些是古负向岩溶形态内有溶丘、残山(峰)、洞穴化峰体等正向形态残存踪迹。

综上所述,以古建造裸露的平面形态及其长宽比值等参数,揭示的古岩溶形态特征,表明桂林岩溶区的5种古岩溶建造形态分布类型,都分布在与有正向伴生形态的负向中,彼此匹配,组合特征也有较大差异。因此,以上5种古岩溶建造形态类型,代表现代岩溶剥露后的古岩溶概况,也是岩溶剥蚀度和古岩溶发育度的综合显示。

图7.6 桂林思和—地水洞古岩溶建造分布图

1.白垩系岩溶建造;2.下石炭统碳酸盐岩;3.上泥盆统碳酸盐岩;4.中泥盆统碳酸盐岩;5.泥盆系—石炭系碳酸盐岩残山峰体海拔高度(m)

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