泥凼石林成因分析

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1泥凼石林的特征

泥凼石林位于兴义市西南方位40 km处，面积达4 km2，密集林立于一片海拔在1 150~1 400 m的峰丛洼地之中，高低不等，高的达20 m甚至30 m，低的仅5 m。该石林集中分布于戴家坝、风波湾以及白马地3片。远看即千万个石柱成群矗立，近看可见石柱上遍布方向为北西向和北东向的2组垂直节理，还可见到各样的溶蚀现象：溶沟、溶痕、溶槽等。石林深处有石林洼地，石林洼地是由于不同方向裂隙所交汇，成为地表水汇入地下的聚集点，通常石林的洼地是与漏斗相伴而生的，通过此漏斗地表水将石林的溶蚀物运向地下，在地质历史时期中由于漏斗的堵塞在此积水成湖。

2泥凼石林形成条件

2.1地质构造

泥凼石林作为兴义市典型岩溶地貌的组成部分，在我国的石林中享有盛名。兴义地区地形西北高东南低，泥凼石林正处于云贵高原向广西盆地的斜坡地带，这样优厚的地势条件使得水的岩溶作用得以加剧。广西盆地—贵州高原的河流坡降与峰丛地形关系见图1[1]。在经历新构造抬升活动作用，以及马岭河、南盘江和黄泥河三大河系的强烈切割[2]下，该区夹于北东向断层夹块的中三叠统垄头组灰岩得以岩溶多样化发育[3]。该断裂夹块对于石林的发育空间结构起到很重要的作用，如果夹块过小就会导致切割空间过大生成垛状而非剑状[2]。可见，泥凼石林处的断夹块大小适宜，因此得以形成此剑状的石柱形态。

2．2岩性基础

岩性是岩溶作用的前提，泥凼石林生长在一套质纯的石灰岩中（垄头组和坡段组），这套石灰岩方解石的含量大大高于白云石含量。其中CaO的含量高达54.1%，相比之下MgO的含量为0.33%[2]几乎可以忽略不计，这样的钙镁比例就使得竖向溶痕强烈发育，还使得岩石脆性高[4]，容易生成大量的裂隙，为溶蚀提供良好的通道。

此外，这套岩层产状很平缓，在大量发育了倾角在65°的裂隙情况下，这样既有利于大量发育垂直节理，又有利于石柱在分离期间不产生滑塌。由此可见厚层、质纯、产状平缓，X节理大量发育于此（其别是“X”共轭节理不仅从水流下渗的方式还控制着石林的形态，节理密集则会造成溶蚀过度稀少则成石丘），这些都造就了石林成长的岩性基础。

2．3水文地质结构

该地的水文结构是碎屑岩和碳酸盐岩所组成的互层向斜型水文地质结构，因为有非碳酸盐岩中外源水的剧烈侵蚀，又受到非碳酸盐作为天然屏障的圈闭，毗邻区域的中三叠统相变带的非碳酸盐岩成就了石林发育的岩溶封闭系统，使其石林处成为典型的汇水地，使得水溶液沿着原有的垂直裂隙继续切割然后分离，使得石林得以茁壮发育。

2．4气候条件

气候主要是通过影响水文条件来作用于岩溶景观的[5]，其与岩溶作用的能量与动力的来源有着密切的关系。温度较高不仅可以大大提高碳酸盐岩的溶蚀率，还能通过促进各类生物的繁衍使得CO2增加，从而对岩溶地貌进行塑造。

2．5新构造运动

上新世以来的新构造运动也是造景的重要因素[6]之一，因为石林作为垂向立体景观，地壳的抬升作用对其而言是非常重要的，只有不断抬升水才有活动的空间，也正是由于贵州省上新世新构造运动的大幅度地抬升，水才有了强烈向下侵蚀的通道和足够的势能条件，也正是由于新构造运动的抬升才使得土下石林得以露出地表。

3石林成景过程和演化分析

作为垂向立体景观的石林是水以垂直下渗的方式主要作用于包气带成景的，包气带的土下溶蚀阶段是石林生长的重要时期。在石灰岩大量发育垂直裂隙的前提下，水沿着其裂隙垂直下渗进行溶蚀作用，使得垂直裂隙不断发育呈现“V”形（图2）；这时在新构造运动的抬升下，水不断加剧侵蚀基准面，溶蚀作用加剧使得溶隙更进一步加深、扩宽形成石芽，进一步发育，在产状平缓下分离中保持了石芽成景中的完整，石林雏形形成；随着新构造运动的进一步抬升，使得土下溶蚀的石林破土而出，然后进入石林土下发育阶段，石林雏形不断拔高。一方面，石林的顶部受到降水的溶蚀而降低；另一方面土壤下的土下溶蚀并没有停止。对二者的溶蚀率进行比较，前者大于后者，则石林不断生长而拔高，反之则进入停止拔高期。

在石林的形成过程中，土下溶蚀无疑在石林发育中起到关键的作用，纵观中国的石林无不存在一个共通点，即厚层的土壤造就了高大的石柱，在各地的石林间都可见到相当厚度的土壤甚至还有石林的很大部分埋于土中。由于土层的上覆使得各种生物以及有机质侵蚀力加剧更使得土下溶蚀强度大大高于气下溶蚀甚至可达数倍，由此可见，土下溶蚀强度对石林的造景作用是毋庸置疑的[7]。

针对石林的演化，根据同一高程剥夷面和相应的水平溶洞的等时性，贵州高原中晚更新世以来岩溶剥蚀率1 m/1.5万年[3]，以海拔为1 480 m的泥凼溶洞以及1 260 m的白马洞计算，泥凼石林大约发育于330万年，处于中新更世。

总之，作为垂向立体景观要求湿热的气候、产状平缓的碳酸盐岩在发育了高角度的裂隙前提下，地壳不断抬升、水不断侵蚀基准面、在地壳抬升将埋藏的石林剥露于地表、从地下水的溶蚀的阶段转换为地表水搬运阶段，搬运物通过漏斗运走，石林的高度不断得以拔高，展现出高大石柱状。

4参考文献

[1] 朱学稳.峰林喀斯特的性质及其发育和演化的新思考2[J].中国岩溶，1991，10（2）：9-10.

[2] 徐柯健，李兴中，刘嘉麒.贵州兴义喀斯特景观特征[J].中国岩溶，2008，27（2）：157-164.

[3] 李兴中，王立亭，陈跃康.贵州喀斯特石林发育演化特征[J].贵州地质，2009，26（1）：36-43.

[4] 聂跃平.黔南地区碳酸盐岩的溶蚀试验初探[J].中国岩溶，1984，3（1）：39-44.

[5] 谭明.中国西江流域喀斯特景观趋异与晚新生代流域环境变迁[J].中国岩溶，1993，12（2）：103-110.

[6] 彭建.中国石林发育研究进展[J].中国岩溶，2002，21（1）：2-4.

[7] SWEETING M M. The karst of Kweilin，southern China[J].Karst Geomor-phology，1982：410-416.