峰林平原也是热带亚热带岩溶地貌的一种典型类型,是在地形平坦或微有起伏的地面上,散布着拔地而起、巍然挺拔、疏密不等的碳酸盐岩石峰的岩溶地貌(图2-5、图2-51、图2-52)。峰林平原广泛分布于广西桂北地区,桂中、桂东、桂西南地区,如桂林、柳州、钟山、靖西等地,但以桂林市区附近的峰林平原最为典型,是全球峰林平原的典型代表。桂林地区峰林平原的分布范围大致是北起桂林市,向南或向西南延展,经庙头、会仙、六塘、大塘、葡萄直至白沙,之后断断续续延至福利、青鸟一带。
图2-51 桂林峰林平原上的孤峰
图2-52 峰林平原地貌
朱学稳等(1988)的研究表明桂林地区峰林平原的地貌特征宏观上呈现为离散的碳酸盐岩石峰,这些相互离立的石峰平面面积一般小于0.3平方千米,绝大多数相对高度在150米以下。石峰个体呈塔状、马鞍形、单面山形等。碳酸盐岩质纯而坚硬,厚度大、倾角平缓。峰林平原石峰以单体石峰为主,也常有联座的小块峰簇或峰丛,但均具陡峭的边坡,四周为平原地面,或略为低下的洼地,或被水体所环绕,基部流入型的脚洞甚多。石峰山体多高度洞穴化,横向洞穴发育,石壁上常有水平边槽、石龛等反映早期地表水水面位置的水平溶蚀形态。平原地面一般较为平坦,或基岩裸露呈现一片“石海”,或覆有薄层蚀余红土、冲积层,或低矮石芽散布于平原面上。在邻近非岩溶区接受外源物堆积的情况下,常有较厚的冲积层分布和较粗的碎屑物沉积。平原面下(覆盖层下)岩溶作用也较为强烈,地下碳酸盐岩顶面变化较大,洞穴、石芽、溶孔、溶沟、溶槽等遍布。在桂林火车站附近、上窑村的一级阶地及净瓶山桥址的河谷地段的泥盆系融县组灰岩中,揭露有深达52~53.23米(自地面起算),相对深30~45米的深槽,低于河水面45~53米,局部并形成底宽约20余米的“孤峰”,因此在桂林峰林平原地区甚至存在“地上一个桂林,地下还是一个桂林”的说法。据桂林峰林平原地区的200多个钻孔资料统计,钻孔遇洞率为48%~65%(涂水源等,1988),给地面基础设施建设带来较大的困难。覆盖层中土洞也较为发育,也常导致岩溶塌陷发生。
根据成因和边界条件关系,峰林平原可分为盆地型、边缘型、谷地型和坡立谷型等(朱学稳,1991)。(www.xing528.com)
盆地型峰林平原(典型峰林平原),发育于纯碳酸盐岩岩层分布区,形成于大片的峰林地貌区域内相对的集中汇水区,或接受大量外源水流入的区域。面积较大,通常是数十至数百平方千米。峰林、孤峰、残丘常常有序分布(图2-51、图2-52)。在地质构造上也往往是向斜盆地或构造复合部位。从盆地的整体观察,石峰的分布常常是疏密有致,高低有序,并多有簇状石峰出现。岛状峰丛及条带状的谷间峰丛分布其中,往往是盆地孤峰平原的重要特征。主要分布在桂林市区一带,葡萄、会仙等地。
边缘型峰林平原,发育在非碳酸盐岩分布区的边缘,通常情况是既与非岩溶区相邻,又与峰丛区为界,面积为几平方千米到几十平方千米。外源水是平原形成的主要物质与能量的输入,在地质构造上一般多在地层产状舒缓的单斜区。主要分布在海洋山和驾桥岭山麓地带。
谷地型峰林平原,是一种由线型水流形成的带状宽谷地形,其中有舒缓的地面水道。在地层产状平缓的条件下,多受线性构造及当地的主要水文方向双重控制,孤立的石峰一般比较稀少。
坡立谷型峰林平原,出现于大片的峰丛地形之中,是峰丛区中局部的汇集或排水地段,边缘有地下河或地下泉自峰丛区流入。地表有小河,但常在某一端成为伏流。某些坡立谷峰林平原则是在下垫隔水层时形成的。
峰林平原中的石峰几乎具有“无山不洞”的特点,早在300多年前就为先民所了解,前人在桂林附近149平方千米范围内的研究中发现,每平方千米石山洞穴长度短的421米,长的22539米。其一般规律是石峰分布密度和个体占地面积越小,山坡坡面越陡,洞穴化程度越高,也就是说,石峰分布越稀少,个体越小,洞穴化就越强烈。可见,孤峰的洞穴与其所遭受的岩溶化程度成正比的。
峰林平原区不像峰丛区那样具有完整的岩溶水垂向动力分带系统,峰林平原持续发展的必备条件之一就是要保持岩溶含水层的水位浅埋并经常接近于地表,这样才不会使平原地面因落水洞的形成而漏陷化。因此,在峰林平原区,包气带是没有重要意义的,实际上它完全可以为地下水位变动带所代替。即便如此,也远不如峰丛区地下水位季节变动带那样积极活跃和有着巨大的水位变幅,幅度为2~5米。当雨季来临,平原地表水通过孤峰脚洞迅速流入含水层,一场大雨之后水位便可到达地表。如果平原地下水位过深,以致在雨季中也难以接近地表,那么地面的漏陷化和地下的管道化必将同时发生,平原化的过程即被中止。广西境内大部分的峰林平原区都在向这个方向发展,即使是地处广西盆地腹地的来宾地区也是如此。只要注意到峰林平原上种植的农作物类别是旱作还是水作便可以初步鉴别(朱学稳,1991)。
较其他发育了峰林的岩溶地区而言,桂林的峰林平原是世界陆地上美学价值最高的岩溶地貌类型,其峰林平原面积之广、石峰形态之美、高度之高及分布之密皆为世界第一。同时,发育的天窗型、垂直型和水平型洞穴及其各种次生化学沉积物形态如石笋、石柱、石钟乳、石盾、石幕、石瀑、石花、石葡萄、石莲花、流石坝、鹅管石、洞底钙板等,一起构成了完整的岩溶画卷,桂林岩溶代表了地球上一种独特的地貌形态和地理特征,是当之无愧的世界自然遗产。
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