陳宏毅 周翠平


漓江漁火。
百里畫廊——漓江,位于廣西東北部,發(fā)源于有“華南之巔”美譽的貓兒山,是世界上著名的巖溶地貌區(qū),是“甲天下”桂林山水的靈魂。
幾千年來,還沒有哪一處自然景觀得到過世人這么高的贊嘆、這么長時間的歌詠。在漓江兩岸,上蒼恣意潑灑著自己的靈感,讓人們驚嘆于大自然的鬼斧神工,沉醉于眼前的詩情畫意。
這塊“寶地”有著怎樣的前世今生?在地球演化中扮演了怎樣的角色?“秀甲天下”的山水自然景觀是如何形成的?未來會怎樣發(fā)展?
讓我們走進這塊“寶地”,探尋它的形成歷史和地質構造,讓人們更多地了解它,更好地保護它。
“喀斯特”是巖溶地貌的一個專屬名詞,起源于前南斯拉夫西北部伊斯特拉半島一個名為“喀斯特”的石灰?guī)r臺地,那里發(fā)育著各種奇特的石灰?guī)r巖溶地貌。19世紀末期,該國學者茨維奇(J.Cvijic)將這種地貌稱為“喀斯特”,世界各國沿用至今。
喀斯特是地表水和地下水對可溶性巖石以化學溶蝕為主,以流水沖蝕、潛蝕、崩塌和溶洞沉積等地質作用為輔,并由這些地質作用產生的地貌的總稱。世界上典型的喀斯特地貌主要分布在前南斯拉夫的伊斯特拉半島、法國的中央高原、蘇聯(lián)的烏拉爾山區(qū)、澳大利亞大陸南部、美國肯塔基州和印第安納州、古巴、牙買加以及越南北部等地區(qū)。
中國的滇、黔、桂、川、渝是世界上最大的喀斯特地貌集中連片分布區(qū)之一,總面積達32萬平方千米,占中國喀斯特地貌的55%,擁有中國南方喀斯特一期,包括云南路南石林、貴州荔波和重慶武隆;中國南方喀斯特二期,包括廣西桂林、貴州施秉、重慶金佛山和廣西環(huán)江等喀斯特世界自然遺產地。
漓江是桂林山水的靈魂,位于南嶺山系西南部、桂林—陽朔巖溶盆地北端中部,處在“湘桂夾道”中。地形為西北部及東南部高,而較低的中部漓江流域為典型的喀斯特地貌發(fā)育區(qū)。以漓江為代表的桂林山水以“山青、水秀、洞奇、石美”而聞名于世,石灰?guī)r巖層的發(fā)育和地下水的長期溶蝕,使桂林奇峰羅列,形態(tài)萬千。這里逢山有洞,逢洞必奇,洞內景物千姿百態(tài),琳瑯滿目,讓世人驚嘆不已。而喀斯特地貌在全球和中華大地分布如此廣泛,為何只有桂林山水獨享“甲天下”的絕世美譽呢?這就要從桂林山水的前世今生說起。

銀子巖山洞。

荔浦大溶洞。
在數(shù)億年前,如今的桂林地區(qū)還是一片汪洋大海,沉積了厚達數(shù)百米的石灰?guī)r巖層。這些巖層隨著構造運動逐漸抬升,海水向南方慢慢退去,抬升的同時受到了南北向構造應力的擠壓,桂林山水的孕育便開始了。在地質歷史上,桂林山水的形成大致可以分為四個階段。
第一階段:距今4.1億~3.5億年間,這是泥盆紀時期,桂林地區(qū)為廣闊的海洋,形成了一套厚層——巨厚層狀的碳酸巖地層,主要成分為較純的石灰?guī)r,夾雜少量泥質灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、白云巖和硅質巖等,石灰?guī)r的特點是層厚、質純。
第二階段:距今3.5億~2.5億年間,這是石炭紀和二疊紀時期,強烈的構造運動使地層褶皺形成桂林—陽朔間巨大的南北走向復式向斜,并伴隨有斷裂的發(fā)育。
第三階段:距今2.5億~2.1億年間,這是三疊紀時期,華南地區(qū)地殼整體抬升,海水向南方退去,石灰?guī)r地層出露于地表。
第四階段:2.1億年前,也就是晚三疊世至今,地殼繼續(xù)抬升,桂林地區(qū)擁有充沛的雨水,豐富的地表和地下水資源,以漓江為中心向周邊輻射,弱酸性雨水沿裂隙溶蝕石灰?guī)r,奠定了如今的桂林山水喀斯特地貌的基礎。
漫步桂林山水間,你會發(fā)現(xiàn),桂林的山中多數(shù)發(fā)育有溶洞,溶洞的海拔高低不齊,從神秘的地下到高高的山頂,均可見其身影。
象鼻山的洞靠近水面,好像大象在飲水;冠巖溶洞中有地下水源源不斷流出,與漓江相會;而疊彩山的巖洞離開水面有一定距離;穿山公園中的穿山巖,傳說為伏波將軍馬援一箭射穿,它離開水面更高;神奇的陽朔月亮山更是將“月亮”高高掛起。您知道大自然是如何造就這鬼斧神工般的奇觀的嗎?
原來,桂林山水中的溶洞形成初期都在地表河流或地下水的潛水面附近,但隨著時間的推移,地殼整體慢慢抬升,且越升越高,原本在水面附近形成的溶洞就離開水面到了半山腰,而隨著時間推移,溶洞會到達山頂,最后垮塌形成山間盆地,或者天坑。桂林地區(qū)的地殼目前仍在緩慢地抬升中,在可預見的未來仍然會有更多的溶洞慢慢離開水面,象鼻山的大象鼻子也許會越來越長。通過統(tǒng)計不同海拔高度上溶洞的數(shù)量,我們就可以大致估算出不同時間段內地殼上升的速率或停歇的時間,為區(qū)域地殼的演化提供科學計算數(shù)據。
地質歷史上的泥盆紀和石炭紀,桂林地區(qū)在海底沉積了厚厚的石灰?guī)r。時光荏苒,歲月流逝,海底形成的石灰?guī)r層在構造應力作用下不均勻抬升,區(qū)域性斷裂開始發(fā)育。地下水沿著裂隙長期溶蝕,形成了溶洞的雛形,洞內發(fā)育有地下河,使洞穴逐漸擴大,第一期溶洞發(fā)育初步完成。
以漓江為代表的桂林山水以“山青、水秀、洞奇、石美”而聞名于世,石灰?guī)r巖層的發(fā)育和地下水的長期溶蝕,使桂林奇峰羅列,形態(tài)萬千。這里逢山有洞,逢洞必奇,洞內景物千姿百態(tài),琳瑯滿目,讓世人驚嘆不已。

陽朔月亮山。
經過數(shù)千萬年的穩(wěn)定期,地殼再次整體抬升,最上面的溶洞(上洞)離開地下水面并逐漸升高,地殼抬升速率減緩,地下水開始沿著斷裂的中部溶蝕,并形成匯水大廳,繼續(xù)溶蝕后廳堂擴大至如今規(guī)模,中洞(廳堂)形成;后來地殼再次抬升,廳堂離開地下潛水面,逐漸升高,溶蝕停止。千萬年之后,地殼停止抬升,地下水沿著斷裂底部開始新的溶蝕,最終形成下洞。上洞、廳堂和下洞之間有裂隙貫通,雨季能形成洞內瀑布。
現(xiàn)在桂林所在地區(qū)的地殼仍在緩慢抬升,下洞也將離開地下水面。上洞、下洞和廳堂頂部發(fā)育微裂隙,富含碳酸氫鈣的雨水沿著裂隙滲濾,形成不同類型鐘乳石,主要包括石鐘乳、石筍、石柱、石帷幕、石瀑布、石旗、石壩和石盾等奇妙的溶洞奇觀。
銀子巖被稱為世界溶洞奇觀。溶洞內發(fā)育的石筍、石鐘乳、石柱、石帷幕和石瀑布等堪稱一絕。它們又具有怎樣的形成過程呢?

象鼻山。
超級石柱——“獨柱擎天”(石鐘乳和石筍分別生長在洞頂和洞底,但卻在洞中連為一體)的形成分為三個階段。
第一階段:飽含碳酸氫鈣的水溶液沿著微裂隙自上而下滲濾,到達開闊大廳,壓強減小,水溶液中的碳酸氫鈣分解為碳酸鈣和二氧化碳,碳酸鈣析出,沿著微裂隙周邊結晶,形成從洞頂垂掛向下的石鐘乳。
第二階段:雨量充沛的季節(jié),多余的水溶液沿著石鐘乳從洞頂?shù)温洌卧诘孛嫔希龀龅奶妓徕}在地面積聚,形成石筍。
第三階段:石鐘乳和石筍越長越大,最后連成一體,形成石柱。
“獨柱擎天”之所以是桂林銀子巖的一道奇景,在于其又細又長,連天接地。其成因是水溶液流量小,為滴落形成,又經歷了數(shù)以千萬年漫長時光的“修煉”,才成就了如今的“獨柱擎天”的奇景。
“音樂石屏”的地質專業(yè)術語叫“石帷幕”,和“石瀑布”的成因基本相同,均是由富含碳酸氫鈣的水溶液沿著溶洞內的面狀近水平裂隙緩緩流下,遇到突然變陡的絕壁后沿著洞壁滲濾而下,碳酸鈣析出沉淀形成石帷幕,就像一張緩緩展開的舞臺大幕。石帷幕的形成需要滿足兩個條件,一是舒緩的面狀裂隙和陡坎,二是足夠小的水流量。由于裂隙虹吸作用,只有足夠小的水流量,才能使水溶液長期吸附在裂隙和洞壁上,而水流稍大時則可形成石瀑布。
地球的年輪進入了人類社會,在中華大地西南一隅孕育了漓江兩岸的農耕文明。幾千年來,這里的人們在巖溶峰叢洼地中,在漓江岸畔田野上辛勤勞作,繁衍生息,他們耕種、放牧、捕魚,村落、農田、果園、牧圈、漁船和自然山水構成一幅人與自然和諧共生而又清淡簡約的美麗畫卷。
相對于以數(shù)億年計的自然年輪,人類文明史是極為短暫的。如果說幾億年大自然鬼斧神工像是對桂林山水大開大合的雕刻,那么,幾千年中華文明的人文氣息則更像是寫意畫,賦予桂林山水以靈氣和仙氣,炊煙裊裊,牛羊奔走,漁翁揮網,江上游輪川流不息……
◎ 來源|地球