贺州石林为何与众不同

志贺州石林是我国惟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所构成。质纯色白的大理岩习称“汉白玉”,因此,贺州石林又被称为“玉石林”。贺州石林位于广西贺州市以北约18公里姑婆山南麓的新路圩附近,正好处在姑婆山花岗岩与古生代沉积岩的外接触带内,经研究对比,已得知其原岩为中、上泥盆统的多种灰岩,由于后来花岗岩侵入受热变质而成为大理岩。贺州石林形态类型多样,有柱状石林、锥状石林、尖峰状石林和剑状石林等,是一处极具特色的旅游景点。

特别的外表形态

由于构成贺州石林的岩石岩性特别,大理岩质纯且经常有较粗大的结晶颗粒和易于被溶蚀,因此,由大理岩构成的石林与由灰岩构成的石林有较大差别,如大理岩石林土下溶蚀阶段可生成顶端十分尖锐的石柱,这此石柱在新近挖出的石林中尤为典型,因为大理岩易溶蚀且结晶颗粒粗,因此在石林露出地表后,其顶部极易被风化成圆滑状,而不像灰岩、白云质灰岩那样顶部表面常被雨水溶蚀成各种复杂的纵向溶痕,这一特点是其他可溶性岩类所没有的,这也是大理岩地表风化的一大特点。

特殊的形成条件

据现有资料,对石林形成的“必备条件”,除普遍认为构成石林的可溶性岩石要“质纯”、“层厚”等条件外,几乎都提到了另一个条件——岩层产状水平或岩层倾角十分平缓,一般小于10°。而构成贺州石林的岩层不仅有厚层状,还有薄层状,而且倾角很陡,常超过60°,这在其他石林景区是绝不会有的现象,由陡倾角薄层岩层构成的贺州石林,是众多石林景观中的奇景。石林的生成与构成石林岩层的整体强度有关系,薄层岩石因为岩层间经常有成分差异而极易沿层理面剥离,层面是岩层中最脆弱的部位。一般情况下,岩层薄、倾角陡必然会影响其整体强度,若形成石林也极易沿层理面崩解,不利于形成高大石林,而构成贺州石林的岩层不论是厚层或是薄层状,都因受花岗岩侵入受热变质成为大理岩,原岩层与层之间已全部被“烧结”熔连成一个整体,大大提高了岩层的整体强度,因此陡倾角的薄层岩石也能形成高大的石林。

星罗棋布的溶井

发育有大量的溶井,是贺州石林的又一特色,据现有的资料,还没有一处石林分布区像贺州石林那样发育有那么多的溶井。溶井是地表水沿可溶性岩层裂隙交叉处快速下渗,向四周和底部逐渐溶蚀而成的圆筒状竖井。可溶性岩石在松散堆积物覆盖下的溶蚀速度比地表溶蚀要快,又因为大理岩位于花岗岩外接触带内,花岗岩风化形成了大量的松散砂状堆积层,这些松散堆积层在雨季时经常饱含水分,且极易向下渗透,产生很强的向下溶蚀作用,因此而生成大量溶井,这些溶井直径一般为0.8~1.5m不等,在贺州石林园区近山顶迷宫区和412高地一带分布十分密集,在“一线天”的中段也有两个直径达约2.5m的溶井。在半山坡和山顶“迷宫”区附近,有些溶井倒塌后残存的溶井壁像一个个躺着的巨大石槽,显行十分奇妙。与溶井形成的原理相似,贺州石林园区内还发育有大量深切溶槽和溶沟,也是雨水沿岩层裂隙向下及向侧面溶蚀而成,深度一般约8~12m,最深超过20m,这在其他地区的石景区内十分罕见。在巨厚的松散覆盖层覆盖下,可溶性岩石还常会生成横向溶蚀穿洞,这也是岩石土下溶蚀作用的直观证据。岩石在露出地表后地表水(雨水)是无法产生这种横向溶蚀现象的。

奇妙的“雪原玉柱”

大理岩在其生成过程中因为原岩在沉积时杂有的有机杂质在受热变质时已被烧失,岩石变得晶莹剔透,洁白如玉。在其形成石林并露出地表后经长期风化侵蚀,岩石表面常附着一层藻衣和浮尘,使石林看起来呈黑色,但里面还是白色的。因此,在贺州石林园区西南角用稀盐酸洗出一片石林,表面黑色藻衣已被洗掉,石林显出其原来天然本色,进入该区仿佛进入了一片冰雪世界。洁白的石林如根根玉柱,石柱表面清洁光滑,可以清楚看到原岩的沉积层理细纹,溶井、溶槽、溶蚀廊道和角柱状石柱等均发育完好,一些石柱表面还留有石柱原来在土层覆盖下季节性雨水变化在石柱表面上留下的细密清晰的水平溶痕。“雪原玉柱”景区是研究石林发育过程和土下溶蚀机理的不可多得的地区。

石林的形成过程

通过对贺州石林及其周边地区的考察研究,地质专家认为:贺州石林是土下溶蚀的产物,原先石林几乎是全部埋在土中,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。由于该区巨厚的坡残积层中混有丰富的锡矿砂(是著名的富、贺、钟锡矿富砂矿之一),这些矿砂成为了当地历代矿民挖取的对象,人工挖掘极大加快了石林的露出,如今该区石林间的含矿砂土层几乎已挖掘殆尽,石林终于全部露出地面。从整个景区留下大量人工挖掘矿泥的遗迹推断,贺州石林景区在古时候便是一处巨大的露天采矿场。

石林的发育年代

构成贺州石林的大理岩其原岩为泥盆纪中晚期的中一厚层生物碎屑灰岩、藻屑灰岩和薄层纹层灰岩、硅质条带灰岩等,这些灰岩生成于3.5~3.7亿年前的浅海环境,而变为大理岩的时间约在1.4~1.6亿年前的晚侏罗世,是由于花岗岩侵入而造成。从现有资料看,贺州石林发育的时间要晚许多,该区最高夷平面标高约为330~350m,此高度即为石林分布的最高位置,附近一级阶地标高为140~160m,其与夷平面之间的高差约为200m,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。据有关研究资料,姑婆山地区自侏罗一白垩纪以来平均隆升速度每年约0.2~0.3mm,据此计算隆升1m约需要3300~5000年,隆升200m则需要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,为第四纪的更新世中期。

 

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