贺州玉石林——石林家族中的奇葩

 奇石如林,谓之“石林”。

 石林景观是岩溶地貌四大景观之一,自古以来就引起了人们的注意。当你置身于那层层叠叠、姿态万干的石之海洋中时,视觉和心灵都会受到强大的冲击和震撼,无不感叹这大千世界的精妙和大自然的神奇造化。又因石林的形态复杂多变,拟人似物,从而引发了人们无限的想象,形成了与石林景观密切联系的多种民族文化和故事传说。如云南路南地区就有“赶石成林”的故事,传说有一位叫金芬若戛的撒尼族英雄要为百姓堵江造坝,于是他偷出了“调山令”和“赶山鞭”,夜间将南部陆良等地的石头赶往北部宜良南盘江一带。当他走到石林县时,天已渐亮,具有神力的鸡鸣破坏了这位英雄的壮举,石头便停了下来,形成了密立的石林。如今,随着社会的进步和科学的发展,人们开始从神话传说转向理性和科学地研究石林的生成原因和过程,以不断提高人类对大自然的认知。

   “石林”一词最早源于公元前我国古代辞诗,到十四世纪时,出现了对云南石林形象的文字表述。十七世纪末期,清代的《路南州志》中对石林的描述为:“……石林,岩高数十仞,攀援始可人,其中怪石林立,如千队万骑……寻之莫尽。下有伏流,清冷如雪”。当时古人对石林的形态描述已相当具体生动。到二十世纪,人们对石林的认识和描述已从古人仅有的形态描述和神话传说转变为包括对其成因、机理在内的更深层次的认识。

石林在我国低纬度地区分布颇广,除著名的云南路南石林外,其邻区的师宗、罗平等地及贵州、四川、浙江、湖北、福建和广西等省区都有分布,但其规模远不及路南石林。而对石林的专题研究,以往绝大多数也是集中在路南石林身上。但路南石林必竟在地域分布上比较局限,因此,对我国其他地区的石林开展研究工作,将有助于提高我国石林研究领域的整体水平。下面就让我们到广西的贺州去领略一下那里石林的风采吧!

贺州石林概况

贺州石林位于广西贺州市以北约18公里的新路圩附近,正好处在姑婆山花岗岩与上古生界沉积岩的外接触带内。贺州石林是我国唯一的由大理岩构成的石林,经研究和对比,已得知其原岩为中、上泥盆统的多种灰岩,后来受侵入的花岗岩热变质作用而形成大理岩。贺州石林的形态类型多样,按岩溶形态类型分类,可分为柱状石林、锥状石林、尖峰状石林和剑状石林等,其中还有溶沟、溶槽、溶井(竖井)和溶蚀廊道等其他岩溶形态。

从石林园区北侧进入大门拾级而上,首先进入人们眼帘的是一排整齐美观的石林,由于该片石林大多是近期(2002年)在规划修建园区及大门时才由人工挖出的,故其根基部分未挖到底便平整土层种上草皮或铺上石板,使石林看起来像“种”在土层中,以致有人问及该处的石林是否是用大吊车吊上去的。从大门往南走不远,就进入了石林园区的中心范围,中心区的石林较高大,中心区近南端的石林最为高大,最高者达25以上,它们大部分为剑状石林和锥状石林,形态多样,有的石柱拟人似物,形象生动。石林石柱的石杈或柱顶石缝间常生长有各种树木,这些树木生长很慢,估计其年龄有的己有l-2百年,其中近大门观景台附近一石柱上长有一株“千年古榕”,这株形如华盖的榕树,其年龄至少有数百年,甚至更长。中心区南端靠近三远亭一带山坡是树木最繁茂的区域,好些生长在石缝中的树,直径己达20-30厘米,估计已生长了很长时间。每年4月份过后,树木返青,举目环视,石林园区内远近一片翠绿,与千姿百态的石林相映成趣,令人赏心悦目。

中心区西侧的“雪原玉柱”景点,是柱状石林和锥状石林发育最完好的区域,该处石林是人工用稀酸处理过,整体呈纯白色,石柱表面清洁光滑,可清楚见到原岩层理,倾角很陡,可达60°-65°,石柱表面还可见到原来石柱埋在土下时被地下水横向侵蚀形成的水平溶痕,分布普遍。除此外,还有由地表水下渗时沿节理裂隙溶蚀成的溶沟、溶井和溶蚀廊道。溶沟一般宽约0.3-0.6,廊道宽l-1.5,延伸长度40-60;溶井较浅,可见深度约3-4,口部直径 0.7-1,四壁基本完整,内壁可见纵向溶痕。雪原玉柱景点是研究石林土下溶蚀特征、形成过程、形成机制和地表水下渗侵蚀作用及其机理的最好地区之一。

在中心区南端山坡还有极具特色的景点“一线天”,那是地表水沿一条北东走向的节理裂隙面(后期曾有小的错动)向下侵蚀溶成的又窄又深的岩缝,从山坡低处直通山顶,高约70-80,长约百余米,其底部宽度最窄处只有约0.6仅容一人通过。从沟底仰望,两侧为陡直的岩壁,中间窄窄的一线蓝天,可谓名符其实。该岩缝原来充填有含锡矿砂的坡残积砂泥层,后来矿民挖取矿砂才将其挖出,据当地老工人告知,直到上世纪70年代,“一线天”靠近山顶部分的矿泥还有人在挖取。“一线天”溶沟底部还发育有数个溶井,口部直径2-2.5,可见深度均超过5。原来充填在溶井中的含矿泥砂也已被挖走。

   “迷宫”是园区内石林石柱形态发育最完好的景区,以剑状石柱和尖峰状石柱为主,形态完整,保存良好,这在附近的石林分布区并不多见,推测其出露地表的时间比其他地方的石林晚。“迷宫”内石柱密集,小型溶蚀廊道、裂隙溶沟等也很发育,纵横交错,加上石柱基部横向溶蚀,形成大小不等的通道相互贯连,曲折迂回,钻到里面极易迷路,故名“迷宫”。“迷宫”区内裂隙沟以北西280°走向为主,其次为北东10°走向,两级节理裂隙面的倾角都很陡,达70°-80°。溶井分布普遍,尤其在“迷宫”北侧及412高程点东南坡面一带分布十分密集,其口部直径一般在0.8-1.1,深度常超过10,溶井内壁纵向溶痕发育,此为大雨时大量地表水在松散堆积层中快速下渗生成的溶痕。在“迷宫”区内所见的断面呈圆弧形的石槽,也是溶井倒塌后残存的部分溶井内壁。此外,在“迷宫”内还可见到石柱上的横向溶蚀穿洞,这是土下横向溶蚀作用形成的特有溶痕,整个“迷宫”区和412高地整个山头,从表面至数十米深处均已被溶蚀切割成蜂窝状。

贺州石林的形成条件和形成过程

贺州石林是我国唯一的由大理岩构成的石林,其他石林全为灰岩或白云质灰岩。质纯色白的大理石习称“汉白玉”,因此贺州石林又被称为“玉石林”。其他地区构成石林的岩层,绝大部分倾斜十分平缓或近水平状,且大多为厚层状岩层,而构成贺州石林的岩层除厚层外还有薄层且倾斜角度很大,这在迄今己知的资料中是绝无仅有的。贺州石林中由大倾角薄层岩层构成的石林,是众多石林景观中的奇景。

《现代地理学辞典》(左大康主编,1990年)对石林的解释是:一种形体高大的特殊石牙,由廊道分割、边坡垂直并刻以平行向的溶痕,相对高度在20,甚至达50,成群出现的石灰岩岩柱,远望如林,其形成除了石灰岩纯、厚和岩层产状水平为条件外,主要为热带环境营力所塑造,石林除了顶部外,主要是在松散沉积物覆盖下的富水环境中形成。袁道先(1993年)提出:石林是指由密集林立于微有起伏的岩溶原野上的锥柱体、锥状、塔状体集合而成的景观,上部有明显的尖溶痕,其形成与较纯、厚度较大的灰岩、裂隙网密度差异、岩层产状平缓,具有汇水浅碟形洼地、较强的土壤溶蚀相关,石柱顶部尖,溶痕是出露地表后经大气降水的地表溶蚀作用而形成。以上这些,都已较全面地阐述了石林的形成特征、生成环境、生成条件及生成过程。在生成条件方面,在岩性上大多都提到了形成石林的灰岩要“质纯”、“层厚”或“厚度较大”,“岩层产状水平”或“岩层产状平缓”几个条件。彭建(2002年)在总结前人研究成果时也从岩性条件方面提到下面两点:形成石林的灰岩为厚层状或巨厚层状;岩层产状水平或小于10°。但他指出厚层并非石林发育的必备条件,因曾发现有发育在中层灰岩上的石林。我们对照贺州石林的情况,发现贺州石林的实际情况与上述这些条件也并不完全相符,因此,以上的这些提法似乎还不够严谨和准确。构成贺州石林的上泥盆统融县组的岩层虽然也是厚层状,但岩层倾角很陡,经常超过60°,而其下的谷闭组岩层不仅倾角很陡,而且是薄层状,但它们照常可以发育成高大的石林,这与上述的石林发育的“必备条件”并不相符。可见,形成石林的必备条件只与岩石的整体稳定性和岩石的整体强度有关,这才是其形成条件的本质所在。在一般情况下,可溶性岩石层与层之间常含少量泥质物,或多或少存在成分差异,因此受外力作用时,常会沿层面间剥离或滑动,层面是岩层中最脆弱的部位。一般情况下,岩层薄、倾角陡等必定会影响其整体强度,若形成石林也极易沿层理面崩解,因此,不利于形成高大石林。而构成贺州石林的厚层及薄层灰岩均因花岗岩侵入受高温影响而全部变成大理岩,灰岩层与层之间已全部被“烧结”熔连成一个整体,大大提高了岩石的整体强度,尽管其原岩有的为薄层状且倾角很陡,但仍可形成高大的石林。因此,关于石林发育的岩性条件,是否可写成:“形成石林的可溶性岩层,除质地纯外,岩石要具有良好的整体稳定性和整体强度”。而不是“岩层为厚层状或巨厚层状,岩层产状水平或小于10°”这一提法。因为即使贺州石林为一特殊情况,而其他地区有的灰岩虽不是厚层状,但若其层间粘结牢固,整体强度较高,仍然能够生成石林。如产状水平的薄-中层灰岩也可形成塔状石林。据有关资料,云南路南石林阿依考地区就有发育在中层灰岩上的石林,此亦为另一例证。我们经过对贺州石林及其周边地区石林和石牙分布的考察研究,认为贺州石林是土下溶蚀作用的产物,原先石林几乎是全部埋在土中,后来经土壤自然剥蚀及人工剥离而使石林露出地面。现在贺州石林的主要景区,就是一处巨大的古代露天采矿场。该景区正好处在花岗岩与灰岩的接触地带,山顶附近就是花岗岩,灰岩已全部变成大理岩,并在接触带生成以锡为主的矽卡岩矿床。由于后期的新构造运动,使大理岩层产生多组高角度节理,之后再经长期的风化、剥蚀作用,在山坡或低凹处堆积了巨厚的坡积层,坡积层由花岗岩风化生成的松散碎屑砂土和大理岩风化残留生成的酸性红土、黄土所组成。大理岩在土层掩埋的状态下,经土下溶蚀形成石林。随着新构造运动的继续,地壳阶段性持续上升,侵蚀作用加强,最终土层被剥蚀而使石林露出地表。由于该区坡积层中混有丰富的锡矿砂,且砂矿尤其经常富集在岩缝、小凹地及谷沟、溶井底部的松散堆积物中,成为历代矿民挖取的对象。现今,该景区石林间含矿砂的土层几乎已挖掘殆尽,整个景区留下大量人工挖取矿泥留下的遗迹。除贺州石林外,鹿寨县中渡附近的一片面积较大的石林,也是在1958年大炼钢铁时群众在该处山坡上挖取风化淋漓型铁矿挖出来的。柳南高速公路六景大桥北的一片石林,也是近年修高速路时才被挖出,说明土下溶蚀作用对石林的形成至关重要。

贺州石林的发育年代

在我国,据云南石林的研究资料,认为其中有部分石林在二叠纪晚期(距今约2.5亿年前)就已生成。其余大部分是在古近纪(距今约2000多万年前)和新近纪(距今约150-200万年前)之后才生成的。石林的生成时间是多期的,只要有合适的条件,任何时段都可以生成石林。

构成贺州石林的大理岩其原岩为泥盆纪中晚期的中-厚层生屑灰岩、礁屑灰岩、薄层纹层灰岩、夹硅质条带灰岩和厚层藻屑灰岩等。这些灰岩生成于约3.5-3.7亿年前的浅海碳酸盐台地边缘和台地斜坡环境。而变为大理岩的时间大约在1.4-1.6亿年前的晚侏罗世,是由于姑婆山花岗岩的侵入受热变质形成的。之后再经漫长复杂的地质历程才发育成现今所见到的石林。从现有资料看,贺州石林的发育时间要晚很多。从贺州石林周边地区的地形地貌分析,该区最高的夷平面标高约为330-350 ,这与石林景区中“迷宫”的高度一致,这也是贺州石林分布的最高位置,如果还有比这一位置更高的石林,也已因地势不断上升受风化剥蚀而消亡。而现今石林附近一级阶地的标高约为140-160,这与夷平面之间的高差约为200,夷平面上升200所用的时间,可以看作是石林开始发育的时间值。夷平面是地壳上升运动过程中上升速度阶段性的突然变慢或暂停,堆积作用大于侵蚀作用时所生成的地质遗迹,是堆积物最厚的地段。据有关研究资料,姑婆山地区自侏罗、白垩纪以来的平均隆升速度每年约0.2-0.3毫米,据此计算隆升l米约需3300-5000年,隆升200则需66-100万年。以此推测贺州石林开始发育的时间约在80万年前,为新近纪(第四纪)的更新世中期。

石林不仅是旅游观光的圣地,也是进行科学研究,探索地球奥秘的场所,让我们走进石林去领略大自然的奇妙吧!
                                                   摄影:邝国敦
 

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