金丝峡国家地质公园岩溶地貌成因的探讨

【作者】 段汉明； 原振华； 谢佩琦；

【机构】 西北大学旅游地学与地质公园研究中心；

【摘要】 通过实地考察、岩样分析和文献梳理,对金丝峡国家地质公园园区的巨厚岩溶地层进行研究,探讨寒武-奥陶时期的沉积环境与沉积过程。研究表明,金丝峡国家地质公园位于扬子地块北缘,可分为基底和盖层两部分。基底主要形成于扬子地块向北俯冲、武当-赵川地区总体向北伸展体制下局部隆升滑脱的过程中。金丝峡国家地质公园南侧的赵川穹隆,平面形态呈眼球状的长穹形,长轴为NW-EW向,面积约160 km~2。赵川穹隆向东倾伏,在其北缘和东、西端次级小穹隆较为发育,基性岩墙较为发育。基性岩墙主要由辉长岩和辉绿岩组成,一般宽约30～100m,长几公里到几十公里不等,现多已发生变质、变形,主要由绿片岩相、绿帘石角闪岩相等组成。在武当岩群火山岩形成之后,扬子地块北缘曾发生过一次强烈的构造运动,并可能造成了武当地块基底的固化。标志着该区由南秦岭活动大陆边缘构造环境形成的固化基底在新元古代时开始了向裂谷环境的重要转变,继而向早古生代秦岭洋盆环境的发展。盖层以中-新元古界-古生界为主,具有完整的寒武-奥陶地层系统。金丝峡园区所在的寒武-奥陶地海相沉积层系统有着自己的分布规律。即海相沉积地层以东西向展开为长轴,中间地层为奥陶纪两岔口组,南北两侧依次分布地层有:奥陶纪白龙洞组、寒武-奥陶纪石瓮子组上段、寒武-奥陶纪石瓮子组下段、寒武纪岳家坪组和寒武纪水沟口组。而更老的震旦纪陡山沱组和灯影峡组呈东西向条带状分布,在空间上分布于下古生代寒武纪和奥陶纪岩群的南北两侧。金丝峡园区的地层分布特点表明,在海相沉积的过程中,同时接受南北向的板块运动的挤压;从时序上海相沉积在前,南北向板块运动的挤压在后,最终在秦岭新构造运动的逆冲推覆、平移剪切、块断抬升作用下,形成今天的地层分布格局。金丝大峡谷地区从晚元古代的震旦纪到早古生代的晚奥陶世,是一个基本连续的沉积过程。商南片区缺志留纪地层,表明在志留纪沉积停止,公园属地上升为陆地,公园内的古溶洞大致也应是此时期以后形成的。洞内形成钟乳石、石笋、石灰华等。中泥盆纪、石炭纪(约3.9亿～3亿年前)是海侵全盛时期,在板块运动及区域构造作用下,柞水-商南一线沉积巨厚,形成商南县城以南的刘岭群。此时公园属地的寒武-奥陶地层再次沉人海中,形成公园属地的二次沉积过程。寒武-奥陶地层中的溶洞也沉入地下,洞内石钟乳、岩溶角砾在地下水环境下再次接受化学沉积,生成亮晶的方解石皮壳。晚石炭世以后,扬子、华北板块开始由点接触发展成为面接触碰撞,结束了漫长而复杂的海相沉积历史。中生代(约2.5亿年前)以来,秦岭转入新的统一的陆内造山阶段,产生逆冲推覆、平移剪切、块断抬升构造系统而进一步隆升。最终成今日的嶂谷-峰丛地貌。地块的抬升使溶洞内钟乳石、石笋等形成的巨晶状方解石皮壳也得以重见天日。更多还原