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巴山大峽谷| 地層褶皺的秘密

 書法初步 2016-01-15

果你留心觀察,會(huì)發(fā)現(xiàn)很多大山的山體上都有一種褶皺形態(tài)。在大多數(shù)時(shí)候,褶皺專供地質(zhì)地理學(xué)家們研究,并不為世人所 關(guān)注。但在四川省達(dá)州市宣漢縣的巴山大峽谷(原名百里峽),山體褶皺連續(xù)分布長約70公里,形態(tài)豐富,既是地質(zhì)奇觀,又極具觀賞價(jià)值。更重要的是,這些山 體上的褶皺,將隱藏地下的地殼運(yùn)動(dòng)的秘密,呈現(xiàn)在世人面前。
選編于《中國國家地理》撰文/李忠東 攝影/黃文志 等

在構(gòu)成四川山川格局的地貌單元中,秦嶺—大巴山地很容易被四川人忽視。這里雖然群山連綿,但和西部的橫斷山脈相比仍顯微不足道,況且山地橫跨四川、陜西、重 慶等省市,并非四川專屬,所以易被川人視為偏遠(yuǎn)之地。但在地理學(xué)界,秦嶺—大巴山確實(shí)是重要的地貌單元以及地殼運(yùn)動(dòng)活躍區(qū)。


人們?cè)谛蕾p地表 上的山川河流時(shí),很少去關(guān)注和了解這些地貌格局形成的原因。對(duì)普通人來說,這確實(shí)不是件容易的事,我們所看到的地貌是地殼地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而這些地質(zhì) 運(yùn)動(dòng)深藏地下,不易被觀察。而位于秦巴山地南麓的巴山大峽谷是個(gè)例外,長約70公里的峽谷奇峰列峙,崖壁上發(fā)育著各種褶皺,這些褶皺里藏著億萬年來地殼運(yùn) 動(dòng)的秘密。


在巴山大峽谷可以看到秦巴山地褶皺隆起成山的演化過程


和許多生澀難懂的地質(zhì)術(shù)語相比,褶皺要好理解得多,因?yàn)樗彩且粋€(gè)我們?nèi)粘I钪谐3J褂玫拿~,如衣服褶皺、皮膚褶皺,這是指衣服或皮膚受外力影響所發(fā)生的變形和彎曲。地質(zhì)上的褶皺也是一種變形或彎曲,只不過介質(zhì)換成了構(gòu)成地球的巖石,外力則是地殼運(yùn)動(dòng)。


巴山大峽谷是四川省達(dá)州市宣漢縣東北部的一條峽谷,地處秦巴山地南麓,在地質(zhì)上這里位于秦嶺—大別山造山帶。這條著名的造山帶,橫亙?cè)谖覈箨懙闹胁?,向?與昆侖山和祁連山造山帶相連,向東被著名的郯廬斷裂(這是東亞大陸上的一系列東北向巨型斷裂系中的一條主干斷裂帶,泛指北起黑龍江,南止長江邊,縱貫中國 大陸東部的斷裂帶)所截,東西延綿2000公里,成為我國大陸的脊梁。


這條造山帶的深層動(dòng)力,來源于2.4億年前印支運(yùn)動(dòng)所引發(fā)的南北大陸 聚合。彼時(shí),揚(yáng)子板塊由南至北向華北板塊俯沖,并最終完成兩大板塊的拼合,形成統(tǒng)一的中國大陸。兩大板塊碰撞聚合的同時(shí)也拉開了秦嶺造山運(yùn)動(dòng)的序幕。奇妙 的是,地殼深部是由南向北俯沖擠壓,卻在地殼中上部產(chǎn)生了方向完全相反的構(gòu)造作用——自北向南擠壓四川盆地,形成秦嶺—大別山造山帶中唯一向南凸出的弧形 褶皺帶,被稱為“大巴弧”。


如果我們把這個(gè)弧形構(gòu)造看成是一張拉開的弓,那么巴山大峽谷便位于拉弓搭箭的位置。這個(gè)弧形構(gòu)造從2.4億年前 印支期便開始發(fā)育,到1.9億年前的侏羅紀(jì),在陸內(nèi)造山作用下,地層的變形和彎曲尤其強(qiáng)烈,形成了這里壯觀的推覆褶皺帶。推覆褶皺帶是地殼運(yùn)動(dòng)引起的一種 擠壓性構(gòu)造,逆沖斷層將上盤巖層由遠(yuǎn)處推移而來覆蓋在原地巖層之上,通常出現(xiàn)在造山帶。這個(gè)褶皺帶在地表上往往表現(xiàn)為一系列的山和谷,也就是我們常說的背 斜成山向斜成谷,巖層間變形和彎曲的細(xì)節(jié)被埋藏于山谷深處,加上植被的覆蓋,致使在野外很難見到連續(xù)分布。


巴山大峽谷的神奇之處是在宣漢縣 東部,發(fā)育一條由東北向南西流淌的河流——前河,它的流向正好與“大巴弧”垂直相交。地殼持續(xù)的抬升和流水經(jīng)年累月的沖刷,像一把巨斧完整地將大巴山橫切 開,最終不但切割出一條深達(dá)千米的峽谷(最大切割深度1692米),也把南大巴推覆褶皺構(gòu)造完整地暴露在峽谷里,讓我們?cè)谛蕾p巴山大峽谷谷雄奇壯美的同 時(shí),有幸領(lǐng)略到1億多年前地殼運(yùn)動(dòng)留在這里的百里褶皺長卷。


前河猶如一把巨斧劈開大巴山的地層
欲說峽谷,先說前河。前河發(fā)源于重慶市城口縣大巴山南麓的光頭山。大巴山是嘉陵江與漢江的分水嶺,源于一山的流水,向西匯入嘉陵江,向東投奔漢江,看似分道 揚(yáng)鑣,卻又殊途同歸,最后還是相聚在千里之外的武漢長江之中。前河的流向正好垂直于“大巴弧”構(gòu)造線。流水千百年的切割猶如一把巨斧,將南大巴山從中間劈 開,形成一條長達(dá)百里的深邃峽谷,故名巴山大峽谷。峽谷兩岸有很多的向斜和背斜地貌,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去起伏綿延,與深切峽谷一起,形成了壯麗而秀美的景觀。


在山水的轉(zhuǎn)折處總會(huì)有出人意料的精彩


人們往往用“天然褶皺博物館”來形容巴山大峽谷。這句話雖然直白,卻恰如其分地說明百里褶皺的豐富多彩,千奇百態(tài)。這些褶皺大多屬于彎滑褶皺,是巖層受到擠壓后沿薄軟層滑移產(chǎn)生的彎曲和變形。就像我們左右擠壓三明治時(shí),夾在面包之間的肉片順著薄軟的奶酪發(fā)生變形。


巴山大峽谷的褶皺有著令人吃驚的數(shù)量和多樣性,在70公里的峽谷內(nèi),僅保存完整的大中尺度褶皺就多達(dá)31處,而小規(guī)模的露頭級(jí)褶皺更是多達(dá)101處。在形態(tài) 類型上包括了箱狀褶皺、圓弧褶皺、斜歪褶皺、倒轉(zhuǎn)褶皺、復(fù)式褶皺、尖棱褶皺、膝折褶皺、層間揉皺等。而且這些褶皺的形態(tài)類型在峽谷中的分布也有規(guī)律可循, 從峽谷上游隨河而下,越遠(yuǎn)離秦嶺造山帶,巖層變形強(qiáng)度越弱,褶皺由緊閉高陡向開闊舒展變化。


褶皺是一幅幅美麗的畫用幾億年的光陰完成
板塊碰撞后,巖層受到擠壓發(fā)生彎曲和變形,形成千姿百態(tài)的褶皺,由于褶皺埋藏于地下,很難見到。而在巴山大峽谷,因?yàn)榱魉c構(gòu)造線呈十字形交叉的切割方式,我們才得以在峽谷中看到多次造山運(yùn)動(dòng)形成的褶皺構(gòu)造。該圖為褶皺中的膝折現(xiàn)象。攝影/劉乾坤


箱狀斜歪褶皺
攝影/劉乾坤


圖為軟硬不同的巖石形成的不同程度的變形,深色部分為揉流構(gòu)造。攝影/劉乾坤


圖為尖棱狀斜歪褶皺。沒有洪水時(shí),河溪之水呈現(xiàn)出深綠色調(diào),這是巖溶分布區(qū)含碳酸鈣河流特有的水色。河床寬緩處和拐彎處的凸岸,堆積著白晃晃的卵石,磨圓和分選都較差,這也是山區(qū)激流河床的特點(diǎn)。攝影/劉乾坤


2015 年10月,我和攝影師從成都出發(fā),去往巴山大峽谷考察和拍攝。高速公路急馳過成都平原,越過波瀾不驚的龍泉山脈,我們穿行在方山丘陵之間,這里是四川盆地 的經(jīng)典部分,紫紅色砂巖和泥巖組成的低淺丘陵此起彼伏。我們溯前河而上,沿河城鎮(zhèn)的地名直接體現(xiàn)了當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情,三河、下壩、南壩、土黃、渡口,無不體 現(xiàn)出川東人直率的性格。沿途有個(gè)鎮(zhèn)名為樊噲,據(jù)說是當(dāng)年劉邦駐扎漢中時(shí),暗自厲兵秣馬,派大將樊噲來此招兵買馬。于是,這個(gè)地方就干脆以樊噲命名,而且從 漢代延續(xù)至今。


“云橫秦嶺家何在,雪擁藍(lán)關(guān)馬不前”,唐代文學(xué)家韓愈遭貶時(shí),面對(duì)重巒疊嶂的秦嶺頓時(shí)失去方向感。對(duì)四川人而言,他們的家就在秦嶺之南。四川盆地最終在這里結(jié)束了平疇千里的沃野,向秦巴山地轉(zhuǎn)折。而秦嶺造山帶自北向南的大巴山弧形構(gòu)造,在這里也是強(qiáng)弩之末。


我們可能習(xí)慣了四川盆地向青藏高原過渡地帶地形陡變的刺激——山體驟然拔地而立,在極短的距離內(nèi)扶搖直上幾千米,甚至達(dá)到雪線以上高度,直接從盆地到高山、 極高山,甚至都不需要低山、中山的過渡。而四川盆地卻是以漸變的方式完成向秦巴山地的轉(zhuǎn)換。在衛(wèi)星圖片上,完全看不到這兩大地貌單元涇渭分明的界線。一般 情況下,盆地與山脈之間的分野,總是以斷層為邊界。地質(zhì)學(xué)界將重慶市城口縣至湖北省十堰市房縣的斷裂帶,視為大巴山的南北分界線,它同時(shí)也是秦嶺與揚(yáng)子地 塊的邊界斷裂帶,而將四川省巴中市通江縣鐵溪鎮(zhèn)至重慶市巫溪縣的斷裂帶,視為四川盆地與大巴山的邊界。而大巴山弧的最后一道屏障——鐵溪—巫溪斷裂帶是隱 伏斷裂,潛伏在地表之下在地表無出露,因此主要靠遙感等手段來推測其存在。


公路隧道從褶皺中間通過,這條路在古代便是鹽運(yùn)通道
宣漢縣始于東漢和帝永元(公元89—105年)年間,已有近2000年歷史。發(fā)源于大巴山的前河和后河幾乎平行著斜貫縣域,然后在宣漢縣城東的江口合二為州 河,完成對(duì)這片土地的滋養(yǎng)后,最終匯入嘉陵江。從四川宣漢到重慶城口和陜西的公路從峽谷中穿行而過,據(jù)史料記載,這條路在古代便是鹽運(yùn)通道,采自重慶開縣 的鹵水,經(jīng)熬制成鹽后,從這里肩挑背馱運(yùn)往四川和陜西。就在這條公路山崖一側(cè),一條隧道正好從弧形褶皺中穿過,形成了一個(gè)自然與人文結(jié)合的地理景觀。


雖然我們從宏觀上無法一目了然地判斷出四川盆地與大巴山的界線,但身臨其境仍可感知到地形地貌的變化。過了樊噲鎮(zhèn),四川盆地特有紫紅色砂巖逐漸稀少,更加古 老的海相沉積巖開始出現(xiàn),山體也隨之高大陡峻起來。到了渡口土家族鄉(xiāng),寬闊的河谷突然收窄,兩側(cè)逼仄的山崖形成隘口,巴山大峽谷的峽口便在這里。


不同形態(tài)的褶皺構(gòu)成了巴山大峽谷豐富的景觀類型


第二天早上9點(diǎn),我同攝影師進(jìn)入峽谷拍攝,卻發(fā)現(xiàn)來得太早。


褶皺下面有人家在懸崖與峽谷之間的絕地求生
上圖是一個(gè)尖棱褶皺,下圖為箱狀褶皺,在兩處褶皺下面都有人家。上圖下為一塊平緩的臺(tái)地,有民居與少許耕地。下圖下為巖腔,里面是一個(gè)專業(yè)大鯢養(yǎng)殖戶。很多 巖溶分布區(qū)都會(huì)面臨人地關(guān)系緊張的問題,如果再加上峽谷地形,困難系數(shù)又會(huì)成倍增加。石漠化導(dǎo)致植被稀少、土層變薄或基巖裸露,加之喀斯特地表、地下景觀 的雙重地質(zhì)結(jié)構(gòu),滲漏嚴(yán)重,地表水源涵養(yǎng)能力極差。要想獲得更多糧食,只能是廣種薄收,但峽谷地區(qū)可供廣種的土地十分稀缺。



兩岸崖壁直立如削,遮住了太陽,峽谷里深邃清幽,但卻沒有攝影所需要的理想光影。穿越峽谷的公路懸掛在河的右岸,公路距離河床始終保持30米以上的高度,可見河流在雨季常出現(xiàn)季節(jié)性暴漲。


巴山大峽谷總體而言是一個(gè)兩側(cè)陡峻、谷底平緩的箱狀峽谷,峽谷的相對(duì)高差在200—300米之間,谷底的寬度在50—100米左右。峽谷區(qū)分布著巨厚的古生 代—中生代灰?guī)r,灰?guī)r的可溶性在峽谷的形成中扮演著重要的角色,除了流水的下蝕作用外,巖溶作用增加了峽谷深度和兩坡的陡峻。


峽谷兩側(cè)由一 系列連綿起伏的背斜和向斜形成,無數(shù)的褶皺構(gòu)造暴露在河床上方的陡壁和懸崖上。不同尺度、不同形態(tài)、不同組合與不同變形強(qiáng)度的褶皺,往往形成不同的景觀。 大尺度褶皺形成大體量景觀氣勢恢弘,中、小、微型褶皺則在細(xì)節(jié)上引人入勝。峽谷最高峰老黃山就是一個(gè)大型箱狀褶皺,斷崖高懸,兩側(cè)巖層直立,將大型復(fù)雜箱 狀褶皺的特征一展無遺。


偉人峰便是圓弧背斜所形成的山體之上,溶蝕形成的齒狀山峰狀若人的側(cè)臉而成一景。神鷹巖由一系列復(fù)合褶皺構(gòu)成,斷壁 上褶皺線條如繪,巖層的彎曲生動(dòng)有趣,尤其是先期形成的褶皺又被后期的斷層錯(cuò)斷,形成膝折現(xiàn)象。隔河遠(yuǎn)觀,復(fù)合褶皺猶如神鷹展翅欲飛之態(tài),成為游客駐足觀 望的景點(diǎn)。臨河邊的褶皺,在雨季時(shí)常低于河流水位線,褶皺受流水的沖刷,被淘洗、打磨得光滑潔凈,從河岸對(duì)望過去,灰、白相間的褶皺條紋如波浪起伏,有一 種律動(dòng)之感。穿行在峽谷中,看著巖石上動(dòng)人的褶皺,猶如跨越了億萬年的時(shí)光,自然的力量如此神秘而難測。


幽閉的峽谷成了極危植物崖柏的避難所


巴山大峽谷的海拔介于456—2148米之間,這里具有良好的水熱條件,峽谷內(nèi)綠蔭深幽,兩側(cè)的崖壁上都生長著濃密的植物,其中以崖柏最為珍稀。崖柏屬于世 界級(jí)極危物種,根據(jù)古生物學(xué)的研究,它在古近紀(jì)便大量消失。1892年4月,法國傳教士法戈斯(R. P. Farges)在重慶市城口縣海拔1400米處的石灰?guī)r山地,首次采集到植物標(biāo)本,并將其作為新種的模式標(biāo)本,收藏于法國巴黎自然博物館。


之后的100多年,盡管不斷有人前往產(chǎn)地尋找,但均未見其蹤跡。為此,在《中國植物紅皮書》第一卷、英文版的《中國植物志》(裸子植物)第4卷中,均將其定 為在野外已滅絕的物種。1999年8月,在國務(wù)院批準(zhǔn)公布的《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄<第一批>》中,也無該樹種名。但就在同年,重慶市國 家重點(diǎn)保護(hù)野生植物骨干調(diào)查隊(duì)卻在重慶市城口縣和開縣等山區(qū),又重新發(fā)現(xiàn)了這種已宣布滅絕的物種,并采集到了帶球果的標(biāo)本。


2000年,中 國《植物雜志》第3期正式宣布“崖柏沒有滅絕”。2003年,世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)又重新將其評(píng)定為世界級(jí)極危物種。崖柏的生長環(huán)境大多在石灰?guī)r 懸崖的石縫之間,繼2012年研究人員在巴山大峽谷首次發(fā)現(xiàn)零星的野生崖柏之后,2014年底又在宣漢縣的三墩土家族鄉(xiāng)、漆樹土家族鄉(xiāng)等地發(fā)現(xiàn)3個(gè)崖柏野 外居群,數(shù)量在1000株左右。


褶皺與巖腔并存的山崖,為崖柏提供了理想的庇護(hù)所
在巴山大峽谷,我們見到一處特殊的景觀,在一面山崖上,一個(gè)正在向溶洞發(fā)展的巖腔和褶皺并存,這個(gè)褶皺在另一個(gè)方向看,極像人類拇指的指紋。在這些高陡的山 崖上,生長著茂盛的植物,春有花香,秋有彩林。巴山大峽谷是一個(gè)綠色的峽谷,它的海拔介于456—2148米之間,具有良好的水熱條件,峽谷內(nèi)綠蔭深幽, 兩側(cè)的崖壁上都生長著濃密的灌木,崖頂則更是為樹木所覆蓋。崖壁上生長的灌木中,崖柏最為珍稀,巴山大峽谷分布著成片的崖柏群落。


起伏如浪的嶺脊峰叢喀斯特景觀


“靈谷有莢氣,盤結(jié)在巴山。云蒸雨朵欲遣,奇怪出人間”,慣于醉酒賦詩的宋代著名詩人俞國寶,以一首《水調(diào)歌頭》寫出了巴山的飄逸與神秘。但要領(lǐng)略到這種意境,我們需要走出深峽去看山。


在巴山大峽谷的兩側(cè),有多條垂直于峽谷的支流,它們彼此平行,與大巴弧的構(gòu)造線方向一致,構(gòu)成前河羽狀水系兩側(cè)最柔軟的“羽毛”。劍門峽是前河左岸較大的一 條峽谷。谷中河流穿越巖溶區(qū),以暗河形態(tài)流走,在地表形成長達(dá)數(shù)公里的斷流河。汽車沿盤山土道行至羅盤村的青包梁,視野豁然開闊,巴山大峽谷在眼前收窄成 隙,無數(shù)青黛色的錐狀丘峰,在群山之巔如凝固的波浪。


這是典型的錐狀喀斯特景觀,以叢聚的形式出現(xiàn)。這種喀斯特地貌的形成由于受嚴(yán)格的環(huán)境 條件控制——濕熱的氣候、被抬升的碳酸鹽巖構(gòu)造地塊等,因而它在全球的空間分布上具有顯著的地域性。秦嶺—淮河以南是這種地貌的主要分布區(qū),如在貴州、廣 西均形成舉世矚目的錐狀喀斯特景觀。這種地貌由南向北,隨著緯度升高,水熱條件的變化,錐峰的形態(tài)和發(fā)育方式也隨之發(fā)生變化。


大巴山是這種 地貌在我國分布的最北界,在這里你完全看不到廣西、云南、貴州等省最常見的地貌——在溶蝕平原上兀立突起的錐狀、塔狀峰林和峰叢。南北交會(huì)的山脈、南北分 野的氣候條件,使這里的錐狀喀斯特也表現(xiàn)出南北巖溶交融過渡的特點(diǎn)。和我們常見的“生長”于平地的峰林、峰叢不同,這里的峰叢“生長”在山體頂部的嶺脊線 上(夷平面),而山體的嶺脊線又受到大巴山弧形構(gòu)造線的控制,多條嶺脊線沿北西至南東向平行而列,每一條嶺脊都分布著無數(shù)鋸齒狀的錐狀峰丘,從高處俯瞰峰 丘猶如棋盤上的棋子,在空間上形成了錐丘叢聚效果。


我們通常根據(jù)峰叢出露地表的展布特征,將其劃分為線狀峰叢和簇狀峰叢兩大類。線狀峰叢為 峰叢發(fā)育的早期階段,巖溶峰體沿山脊分布,因此又名嶺脊型峰叢,這種峰叢在北方較為常見。而簇狀峰叢是峰叢發(fā)育的晚期階段,巖溶峰體呈孤島狀成群集中分 布,這種峰叢在南方巖溶區(qū)最為常見。有趣的是,這里的峰叢俯看成林,仰看成峰。不同的角度竟然呈現(xiàn)出線狀和簇狀兩種展布特征的變化。當(dāng)我們處于峽谷底部或 垂直于山體走向仰視時(shí),無數(shù)錐丘如鋸齒般隨山脊線起伏,這是典型的線狀峰叢。當(dāng)我們登臨峰頂,平視或俯視峰叢時(shí),無數(shù)平行、等距排列的線狀峰叢又共同構(gòu)成 了棋盤式簇狀峰叢。這種奇妙的幻變是大巴山弧獨(dú)特構(gòu)造的杰作,同時(shí)又是南北巖溶在這里過渡轉(zhuǎn)換的最好例證。


大巴山是我國錐狀喀斯特地貌分布的最北界,巴山大峽谷錐狀喀斯特景觀有明顯的南北喀斯特過渡特點(diǎn)——峰叢主要沿山脊發(fā)育,形成鋸齒狀嶺脊線。褶皺的兩翼巖層陡立,往往形成裸露的喀斯特絕壁,絕壁之上常有崖柏生長。



錐狀喀斯特景觀,仰看成峰,俯看成丘
巴山大峽谷分布著巨厚的二疊系灰?guī)r,除地殼抬升和流水的下蝕作用而外,巖溶作用對(duì)巴山大峽谷的形成也至關(guān)重要,增加了峽谷的深度和陡峻。從巴山大峽谷的谷底 向兩側(cè)仰視,喀斯特作用形成的山峰如鋸齒般排列。然而,當(dāng)我們沿兩側(cè)支溝溯流而上,站在山體頂部向遠(yuǎn)處眺望,處于同一高度的錐狀喀斯特峰叢如沙盤壘聚。


羅盤村的青包梁是觀賞這種地貌景觀的絕佳地點(diǎn)。每年6、7月,大片的云木香花開山野,順著花海望過去,峽谷飄逸如帶,遠(yuǎn)山起伏連綿,無數(shù)錐狀峰丘如破土而出的玉筍。當(dāng)云霧盤結(jié)時(shí),玉筍般的峰丘如仙山瓊閣漂浮于碧波海洋,若隱若現(xiàn)。


背景資料

駱耀南
四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局前任總工
著名地質(zhì)專家


出露地表的巴山大峽谷,讓我們看到原本藏在地下的大巴山褶皺構(gòu)造


秦嶺山脈在地質(zhì)上被稱為中央造山帶。這條著名的山脈橫亙?cè)谖覈箨懙闹胁?,東西延綿2000公里,是我國大陸的脊梁。秦嶺中央造山帶是南方揚(yáng)子板塊向北俯沖 和北方華北板塊向南逆沖,發(fā)生碰撞后的產(chǎn)物。兩大板塊碰撞推擠造就了秦嶺造山帶的崛起,而在南緣則出現(xiàn)多層次的逆沖推覆構(gòu)造,尤其以大巴山推覆構(gòu)造(亦稱 納布構(gòu)造)最具代表性。這個(gè)構(gòu)造帶總體呈現(xiàn)為向南西突出的弧形特點(diǎn),像一張彎弓,因此也被稱為“大巴山弧形構(gòu)造”。


大巴山弧形構(gòu)造帶由北向 南構(gòu)造變形漸次減弱,形成了十分有趣的分帶現(xiàn)象,自北向南依次為北大巴山逆沖推覆構(gòu)造帶、南大巴山?jīng)_斷褶皺帶和川東北前陸盆地。由于大巴山弧形構(gòu)造正好位 于揚(yáng)子地臺(tái)北緣、四川盆地和秦嶺造山帶的過渡部位上,其大地構(gòu)造位置十分獨(dú)特而重要,歷來這個(gè)區(qū)域都是陸內(nèi)板塊運(yùn)動(dòng)研究的熱點(diǎn)。


作為秦嶺造 山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物和證據(jù),大巴山弧形構(gòu)造又是極其珍貴的地質(zhì)遺跡,它揭示了距今2.1億年中三疊世以來,秦嶺—大巴山地區(qū)褶皺隆起成山的演化過程。在地貌景觀 的形成過程中,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)往往起著關(guān)鍵性作用,但構(gòu)造痕跡本身卻常常隱藏在地表深處,往往需要“專業(yè)人士”才能辨識(shí)。然而,在四川盆地與秦巴山地交會(huì)的宣 漢,有一條由東北向西南流淌的前河,其流向正好垂直于大巴弧形構(gòu)造的弧頂。它像一把巨型的斧子,鬼斧神工地把大巴山弧的薄弱帶劈開一個(gè)缺口。在地殼不斷隆 升作用下,經(jīng)歷千百萬年流水的向下切割和向上溯源侵蝕,形成一條長達(dá)70公里的深峽,終將大巴山弧形褶皺構(gòu)造的美景和奧秘完整而清晰地呈現(xiàn)在我們面前,這 條深峽也被當(dāng)?shù)厝朔Q為巴山大峽谷。



大巴山弧形構(gòu)造深刻地影響著川東北的地貌格局
大巴山地處秦嶺中央造山帶南側(cè),是南方揚(yáng)子板塊向北俯沖和北方華北板塊向南逆沖碰撞的產(chǎn)物。兩大板塊碰撞推擠的結(jié)果,形成了大巴山弧形構(gòu)造,川東北山體構(gòu)造 方向與大巴山弧形構(gòu)造方向一致,川東北地貌的形成深受大巴山弧形構(gòu)造的影響。地質(zhì)學(xué)界一般將重慶市城口縣至湖北省十堰市房縣的斷裂帶,視為大巴山的南北分 界線,它同時(shí)也是秦嶺與揚(yáng)子地塊的邊界斷裂帶,而將四川省巴中市通江縣鐵溪鎮(zhèn)至重慶市巫溪縣的斷裂帶,視為四川盆地與大巴山的邊界。這個(gè)地質(zhì)構(gòu)造形成了十 分有趣的“大巴弧”分帶現(xiàn)象,自北向南分為北大巴山逆沖推覆構(gòu)造帶、南大巴山?jīng)_斷褶皺帶和川東北前陸盆地。這個(gè)分帶性的特點(diǎn)是由北向南構(gòu)造變形漸次減弱, 尤其是城口斷裂與鐵溪—巫溪斷裂之間的地帶就是南大巴山?jīng)_斷褶皺帶,這條西北至東南向展布的斷褶構(gòu)造帶,由一系列不對(duì)稱線狀褶皺和沖斷層組合而成,越靠近 北,變形越強(qiáng)烈,向南則逐漸由斷裂構(gòu)造為主過渡為以褶皺構(gòu)造為主。


位于川、陜、渝三省市交界的宣漢巴山大峽谷,鮮有人知其 妙。沿著這條峽谷,漫步上行,你可觀賞到兩側(cè)崖壁由于受到擠壓,巖層彎曲形成的千奇百怪的褶皺構(gòu)造。地質(zhì)工作者可以通過這一連串的褶皺,來尋找南北兩大板 塊碰撞形成大巴山弧形逆沖推覆構(gòu)造的科學(xué)證據(jù)。甚至從這里,我們還可以聯(lián)想到5·12汶川大地震、4·25尼泊爾大地震,它們均是板塊碰撞推覆的產(chǎn)物。


郭建強(qiáng)
四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局402隊(duì) 總工程師


百里長峽看褶皺


宣漢巴山大峽谷位于四川大巴山中段,為南秦嶺造山帶與揚(yáng)子板塊的結(jié)合處。流經(jīng)巴山大峽谷的前河隸屬嘉陵江水系渠江支流,由東北向西南,穿越北大巴山推覆褶皺帶(南秦嶺造山帶部分)、南大巴山推覆褶皺帶及川東北前陸盆地,這一帶是經(jīng)典的地質(zhì)構(gòu)造大斷面。


印支期時(shí)南秦嶺造山帶向南西方向擠壓推覆,在城口—鐘寶前沿主斷裂與揚(yáng)子陸塊拼貼。由于擠壓推覆的持續(xù)作用,在北大巴山早期加里東期褶皺基礎(chǔ)上,進(jìn)一步發(fā)育 巨型推覆滑脫系統(tǒng),使下古生界地層形成緊密褶皺,稱為阿爾卑斯式褶皺。再往南過渡到前陸盆地,發(fā)育斷續(xù)寬緩褶皺,稱日爾曼式褶皺,繼續(xù)向盆地中心,逐漸從 單斜趨于水平構(gòu)造。特殊的構(gòu)造位置,造就了一系列的不同組合的形態(tài)各異的山谷地貌。


圖為巴山大峽谷形成示意圖,南方揚(yáng)子板塊向北俯沖和北方華北板塊向南逆沖碰撞,造就了秦嶺造山帶的崛起。秦嶺造山帶南緣則出現(xiàn)多層次的逆沖推覆構(gòu)造,尤其以 大巴山推覆構(gòu)造最具代表性。這個(gè)構(gòu)造帶總體呈現(xiàn)為向南西突出的弧形特點(diǎn),像一張彎弓,因此也被稱為“大巴山弧形構(gòu)造”。由東北向西南流淌的前河,其流向正 好垂直于大巴山弧形構(gòu)造的弧頂,像一把巨斧完整地將南大巴山橫切開,形成一條長達(dá)70公里的峽谷,并將大巴山弧形奧秘完整而清晰地呈現(xiàn)在我們面前。在峽谷 內(nèi)僅保存完整的大中尺度褶皺就多達(dá)31處,而小規(guī)模的露頭級(jí)褶皺更是多達(dá)101處,被稱為“天然褶皺博物館”。


巴山大峽谷 出現(xiàn)的單個(gè)褶皺以平行褶皺為主,其次為相似褶皺,組合形式為隔檔式和隔槽式褶皺,美其名叫“梳狀褶皺”,像一把巨型的“梳子”。它完全可與1916年布克 斯多夫(Buxtorf)對(duì)法國和瑞士邊境的侏羅山區(qū)命名的侏羅山式褶皺相對(duì)比,為此國內(nèi)陸質(zhì)學(xué)者稱之為“侏羅山式褶皺”。巴山大峽谷是中國南方褶皺地貌 分布中最典型的地區(qū),在近百里的距離內(nèi),集中分布著世界著名的阿爾卑斯式褶皺、侏羅山式褶皺和日爾曼式褶皺三大褶皺,保存完整,褶皺大小不一,形態(tài)完整清 晰,圖案美觀。地質(zhì)學(xué)者能在橫向上、縱向上和垂向上觀察褶皺的變化,這里是褶皺分類學(xué)、大陸動(dòng)力學(xué)研究最理想的地方,極具有全球性對(duì)比研究意義和重要科普 教育意義。舞動(dòng)的巖層、飛動(dòng)的山體,配以獨(dú)特的喀斯特地貌景觀和峽谷里的水體景觀,加之保存的原生態(tài)環(huán)境,美學(xué)價(jià)值極高。


宣漢巴山大峽谷是一個(gè)集錦式的地學(xué)大觀園


四川大巴山國家地質(zhì)公園宣漢巴山大峽谷園區(qū)位于大巴山南麓,地處于達(dá)州市宣漢縣與萬源市交界處,行政區(qū)劃隸屬于四川省達(dá)州市,在地貌上是中國第二階梯向第三階梯的過渡地帶。


宣漢巴山大峽谷園區(qū)所在的大巴山處于中國南方巖溶地貌與北方巖溶地貌的分界線上,巴山大峽谷園區(qū)是中國南方錐狀巖溶地貌(錐丘)分布的北界。公園內(nèi)有峽谷、 溶洞絕壁、孤峰、峰叢、諸多天坑群以及發(fā)育其間的瀑布群等眾多巖溶微地貌景觀,種類齊全。其中以巴山大峽谷、黑龍峽、十里峽為代表的諸多峽谷,以及隨處可 見的峰叢、溶蝕洼地和溶洞景觀秀麗奇特、氣勢恢宏、美學(xué)價(jià)值高。


園區(qū)內(nèi)的古生代—中生代地層發(fā)育比較齊全,志留系—三疊系的沉積體系類型多 樣,特別是宣漢巴山大峽谷園區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、巖石、古生物、古地理環(huán)境條件對(duì)油氣的聚集、成藏十分有利,如位于揚(yáng)子地臺(tái)北部——具有典型的揚(yáng)子地臺(tái)型地層序 列;處在大巴山褶皺帶——廣泛分布的連續(xù)構(gòu)造剖面;具有與普光氣田相似的構(gòu)造古地理格局——臺(tái)坳與臺(tái)隆相間,成為研究我國南方碳酸鹽巖區(qū)油氣勘探,特別是 普光特大型天然氣田開發(fā)研究的經(jīng)典地段。


宣漢巴山大峽谷園區(qū)還擁有獨(dú)特的石灰?guī)r中低山山地生態(tài)系統(tǒng),森林植被類型多樣,有植物2000余 種,其中屬國家保護(hù)的珍稀植物91種,是“四川盆地北部邊緣山地重要的生物基因庫”。植被覆蓋率達(dá)80%,垂直帶譜明顯,由低到高的層次組合特征鮮明。園 區(qū)特有的地理環(huán)境和良好的氣候條件,為野生動(dòng)物提供了良好的棲息場所,有野生動(dòng)物336種,其中屬國家一級(jí)和二級(jí)保護(hù)動(dòng)物50多種,是川東北地區(qū)珍稀動(dòng)植 物的集中分布區(qū)。


巴山大峽谷既是地質(zhì)奇觀又是景觀畫廊
大自然山川地貌的形成,往往受控于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等地質(zhì)作用。然而地質(zhì)構(gòu)造本身,卻受到地形地貌的限制,很難直接觀察。宣漢前河所切割出來的百里長峽,將地殼運(yùn)動(dòng) 的秘密暴露在我們眼前。通過這條峽谷,我們不但有機(jī)會(huì)了解到大巴山形成演化的奧秘,還能身臨其境地體會(huì)到地質(zhì)構(gòu)造所形成的壯美景觀。在這里,地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象 不再生澀枯燥,而是變得好玩又好看。



地理君
本文選編于《中國國家地理》2015年11月刊,撰文/李忠東 攝影/黃文志 等。如果你喜歡這篇文章就請(qǐng)轉(zhuǎn)發(fā)到朋友圈吧!

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