（构造地质学专业论文）七百弄地区岩溶地质研究及旅游资源开发保护.pdf

搁芰 广西碳酸盐岩分布面积8 9 5 0 0 k m 2 ，占全区总面积的3 7 8 ，分布在8 0 个县( 市) ， 是我国岩溶分布面积最广的省份之一。岩溶景观品位高、类型全，其中碳酸盐岩分布面 积占土地总面积3 0 以上的县( 市) 有5 0 个，称其为岩溶县( 市) 。岩溶地区自然环境极其 脆弱，基岩裸露，地形崎岖( 以峰丛洼地、谷地地貌为主) ，岩溶发育强烈，地表水渗漏 严重，地下水埋藏深，动态变幅大，同时又是石漠化最严重的地区，人口贫困、水土流 失加速，岩溶旅游地质资源破坏和环境污染已严重制约着本区旅游业的可持续发展。大 化县自然资源、地质环境复杂多样，有着丰富的旅游资源。然而，由于各种历史和现实 的原因，使得该区的旅游资源并没有得到合理和充分的开发与保护。尤其是被国际洞穴 协会主席d 福特先生评价为与云南石林、桂林山水共同构成了中国岩溶地形的三种类 型的七百弄岩溶地质景观，旅游开发与保护的力度明显不够，相关的地质研究几乎是空 白的。拥有丰富的旅游资源却不知如何有效地开发与保护，导致了资源的闲置与浪费且 有不同程度的破坏。当地是全国贫困县中的贫困乡，生产力水平极其低下，生活条件相 当恶劣，当地居民生活疾苦，靠山吃山靠水吃水的思想根深蒂固，对外信息闭塞，观念 落后，在市场经济的浪潮下，旅游业正在如火如荼地发展着，如何引导当地人改变观念， 在当地政府的扶持下依据自身的优势合理地开发当地旅游资源，从而促进当地旅游经济 的发展将是本文一个探讨的重点。正确认识当地旅游资源的优势，客观地认识旅游资源 开发与保护的不足，才能扬长避短、因地制宜地进行开发、利用和治理。为此，本文从 旅游业综合开发角度进行了岩溶区资源及地质环境特征研究，分析了该区自然资源状况 及岩溶地质环境特点，根据其自身综合条件及潜力提出了旅游发展方向。本文以大化县 的七百弄地区为例，结合旅游学与地质学的特点，分析了本区岩溶旅游地质资源的分布 规律，景观特征及成因机理，与国内同类型旅游地质资源进行对比后，总结了本区岩溶 旅游地质资源的特点和成因规律，进而提出了本区岩溶旅游地质资源的开发策略，探讨 了岩溶旅游地质资源的评价内容、评价方法。重点探讨了本区岩溶旅游地质资源的科学 开发价值。最后，对本区岩溶旅游资源环境保护提出了探索性意见。 关键词：七百弄；地质研究：岩溶；旅游资源；旅游开发：旅游资源保护 a b s t r a c t t h e r ei sad i s t r i b u t e da r e ao f8 9 ，5 0 0k m 2c a r b o n a t er o c ki ng u a n g x i ，d i s t r i b u t i n gi n8 0 c o u n t i e s ( c i t i e s ) t h ec a r b o n a t er o c ka c c o u n t sf o r3 7 8p e r c e n to f t h et o t a la r e aa n dg u a n g x ii s o n eo fp r o v i n c e st h a td i s t r i b u t e dt h el a r g e s tk a r s t ，w i t hah i g h e rt a s t ea n dc o m p l e t et y p eo f k a r s tl a n d s c a p e t h e r ei s5 0c o u n t i e s ( c i t i e s ) c a l l e dk a r s tc o u n t y ( c i t y ) w h o s ek a r s t d i s t r i b u t e da r e aa c c o u n t sf o ro v e r3 0p e r c e n to ft o t a ll a n da r e a t h ee x t r e m e l yw e a kn a t u r a l e n v i r o n m e n t ，t o g e t h e rw i t hb a r eb e d r o c k ，b u m p yt e r r a i n ( m o s tf o rt h ep e a k - b a s i na n dv a l l e y p h y s i o g n o m y ) ，i n t e n s e l yd e v e l o p e dk a r s t ，s e r i o u sl e a k a g eo fs u r f a c ew a t e r , d e e pb u r i e d u n d e r g r o u n dw a t e rw i t hl a r g e l yd y n a m i cc h a n g e ，a sw e l la st h em o s tr o c kd e s e r t o r i e n t e d ， p o o ri n h a b i t a n t ，r a p i d l y l o s i n gw a t e ra n ds o i l i ss e e ni nk a r s ta r e a s t h es u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n to ft o u r i s mi nl o c a la r e ah a sb e e nr e s t r i c t e ds e r i o u s l yb yt h ed e s t r u c t i o no fk a r s t t o u r i s tg e o l o g i c a lr e s o u r c e sa n dt h ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n t h e r ea r ev a r i o u sn a t u r a l r e s o u r c e s ，g e o l o g i c a le n v i r o n m e n ta sw e l la sa b u n d a n tt o u r i s tr e s o u r c e si nd a h u ac o u n t y h o w e v e r , t h et o u r i s tr e s o u r c e si nt h i sa r e aa r en o te x p l o i t e da n dp r o t e c t e dp r o p e r l yd u et oa l l k i n d so fh i s t o r i c a la n dr e a l i s t i cr e a s o n s ，e s p e c i a l l yf o rt h ek a r s tg e o l o g i c a ll a n d s c a p ei n q i b a i n o n ga r e aw h i c hi sr e g a r d e dt h et h r e ek a r s tt e r r a i n si nc h i n aa st h es t o n ef o r e s ti n y u n n a na n dt h eh i l l sa n dw a t e r so fg u i l i n t h et o u r i s te x p l o i t a t i o na n dp r o t e c t i v ef o r c ea r e n o ta d e q u a t e ；t h ep e r t i n e n tg e o l o g i c a lr e s e a r c hi sn e a r l yb l a n ka sw e l l i np o s s e s s i o no fr i c h t o u r i s tr e s o u r c e sb u tn o tk n o w i n gh o wt oe x p l o i ta n dp r o t e c t ，i tl e a d st ot h er e s o u r c e s l a y - a s i d e ，w a s t ea n dd e s t r u c t i o nt os o m ed i f f e r e n td e g r e e t h el o c a la r e ai san e e d yt o w ni n t h en a t i o n a ln e e d yc o u n t i e s s u c hp h e n o m e n aa sp r e t t yl o wp r o d u c t i v i t y , b a d l yp o o rl i v i n g c o n d i t i o n ，m i s e r a b l el i f e o fl o c a li n h a b i t a n t ，r o o t e d d e p e n d e n c e - i n c l i n e dt h o u g h t ，b l i n d i n f o r m a t i o nt ot h eo u t s i d ew o r l d ，t h ee n l i g h t e n e dc o n c e p td oe x i ti nt h i sa r e a u n d e rt h et i d e o fm a r k e t i n ge c o n o m y , t h et o u r i s mi so nt h ei n c r e a s e w i t ht h es u p p o r to fl o c a lg o v e r n m e n t a n di na c c o r d a n c ew i t ht h ea d v a n t a g eo fi t so w ne x p l o i t i n gt h el o c a lr e s o u r c e sa p p r o p r i a t e l y , h o wt od i r e c tt h el o c a lp e o p l et ot r a n s f o r mt h e i rc o n c e p ts oa st op r o m o t et h el o c a lt o u r i s t e c o n o m yw i l lb eah i g h l i g h ti nt h i sp a p e r o n l yw h e nw er e c o g n i z et h ea d v a n t a g e ，t h e e x p l o i t a t i o na n dp r o t e c t i o nc o r r e c t l yo b j e c t i v e l yc a nw eh o p e t oc a r r yo u tt h ee x p l o i t a t i o na n d m a n a g e m e n ta d v a n t a g e o u s l y t h e r e f o r e ，t h ea r t i c l ea i m sa tt h eg e o l o g i c a l l y - e n v i r o n m e n t a l i i c h a r a c t e r i s t i c sa n dr e s o u r c e sf r o mt h ea n g l eo fc o m p r e h e n s i v et o u r i s me x p l o i t a t i o na n d a n a l y z e st h en a t u r a lr e s o u r c es i t u a t i o n ，k a r s te n v i r o n m e n t a lc h a r a c t e r i s t i c s i n t h i sa r e a a c c o r d i n gt oi t so w nc o m p r e h e n s i v ec o n d i t i o na n dp o t e n t i a l ，t h ea r t i c l ec o m e su pw i t ht h e d i r e c t i o no fi t st o u r i s td e v e l o p m e n t t h i sa r t i c l et a k e sq i b a i n o n ga r e aa sa l l e x a m p l e ， a n a l y z i n gt h ed i s t r i b u t e dl a wo f i t sk a r s tt o u r i s tr e s o u r c e s ，l a n d s c a p ec h a r a c t e r i s t i c sa n dt h e m e c h a n i s mo fi t sc a u s ef o r m a t i o no nt h eb a s i so ft o u r i s ma n dg e o l o g y a f t e rc o m p a r i n gw i t h t h ec o m m o nt y p eo ft o u r i s t g e o l o g i c a lr e s o u r c e si nc h i n a , w es u m m a r i z et h ec h a r a c t e r i s t i c s a n dl a wo fc a u s ef o r m a t i o nf o rt h ek a r s tt o u r i s t - g e o l o g i c a lr e s o u r c e si nt h i sa r e a ；a n dp u t f o r w a r dt h ee x p l o i t a t i o ns t r a t e g y , a sw e l l ，w ee x p l o r et h ec o n t e n ta n dm e t h o do fe v a l u a t i o nf o r k a r s tt o u r i s t g e o l o g i c a lr e s o u r c e s w ea l s o a t t a c hs i g n i f i c a n c et oe x p l o r et h ev a l u eo f s c i e n t i f i c a l l y - e x p l o i t i n gt h ek a r s tt o u r i s t g e o l o g i c a lr e s o u r c e si nt h i sa r e a i nt h ee n d ，t h i s a r t i c l ec o m e su pw i t hag r o p i n gs u g g e s t i o nf o c u s i n go ne n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nf o rt h ek a r s t t o u r i s t - g e o l o g i c a lr e s o u r c e si nt h i sa r e a k e y w o r d s ：q i b a i n o n g ；g e o l o g i c a lr e s e a r c h ；k a r s tr e s o u r c e ；t o u r i s me x p l o i t a t i o n ；t o u r i s t r e s o u r c ep r o t e c t i o n i i i 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 ：产绝叩矽日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 咖年，月锣日 们年s 月) 莎日 母秒1nv 键碉 v 眇 争 詹 谚彳哆 名 孔 型 名 渚 签 作 节 姘 师 沧 导 长安大学硕上学位论文 第一章绪论 七百弄位于广西壮族自治区大化瑶族自治县境内，面积约2 5 1 k m 2 。1 9 9 6 年经自治 区人民政府批准，确定为自治区区级风景名胜区。七百弄位于珠江流域的红水河中游， 是构成“香港一南宁一桂西 旅游线枢纽景区。南靠南宁地区，西接百色地区，水路北 上可抵云、贵。1 9 9 6 年7 月，该景区以山奇、水秀、湖旷、洞秘、峡险、洼幽、坝雄和 瑶壮民族风情独特等大化特色荣获全国首届风景名胜区奖；1 9 9 8 年被列入广西十大旅游 精品。七百弄风景名胜区规模宏大，旅游资源类型众多。1 9 9 5 年1 2 月，来自全国1 9 个单位的2 5 位院士、教授、专家、学者在参加广西大化风景名胜旅游资源保护与开 发专家咨询会意见书时指出：“七百弄及其周围是世界上喀斯特高峰丛深洼地发育最 典型的地区，具有世界自然遗产等级”。1 9 9 8 年1 月国家建设部专家考察组实地考察后， 认为七百弄地区是国内外罕见的岩溶地貌风景名胜区。其高峰丛和深洼地发育之陡之 大，堪称世界级自然遗产。风景区的自然景观和人文景观十分丰富，尤其是大化县布努 瑶族、壮族，极具特色的民族风情，组成七百弄天然奇山千姿、民族风情万般的独特风 景线，充分具备国家级风景名胜区条件。 广西壮族自治区大化瑶族自治县，属于国家级特别贫困县。通过对自然景区的保护 性、合理性开发，将为该地区人民早日摆脱贫困、发展经济、改善环境，带动其他产业， 提高人民生活水平起着重要作用。七百弄风景名胜旅游区的开发，无疑是一项具有扶贫、 民族、生态、旅游综合开发的优秀项目。 广西是个岩溶广布的地区，各种形式的岩溶地质研究也较为全面、丰富。1 9 8 5 年6 月出版的广西壮族自治区区域地质志就较全面系统地总结了广西各时代地层、岩浆 岩、变质岩、地质构造等基本特征，同时就某些基础地质理论问题进行了探讨，对存在 的主要地质问题也做了阐述。在桂林，国土资源部岩溶动力学重点实验室即建于此，既 说明研究广西岩溶的重要性，也反映出相关部门对此事的重视。位于广西中部偏西的大 化县，红水河贯穿全境，与境内北部的七百弄共同构成了奇特、罕见的岩溶地貌景观。 近年来，陆续有专家学者或考察团来到此地观光旅游和做研究工作。1 9 9 6 年，日本援华 基金组织下的七百弄扶贫考察团来七百弄做扶贫开发工作，并对七百弄和周边地区做了 相应的地质研究，也取得初步的地质研究成果；1 9 9 6 年4 月，大化七百弄风景区被评为 “自治区级”自然景区，从那以后，七百弄地区的岩溶地质研究便有了进一步的发展。 1 9 9 9 年到2 0 0 4 年的这段期间内，不断有区内外的相关学术团体或个人来此考察和调研， 1 第一章绪论 但为数不多，相关的科研理论或成果较少，没有形成系统的、具有指导意义的理论依据。 2 0 0 4 年以后，由于各方面的原因，该地区的相关地质研究并没有得以进一步发展，处于 停滞不前的状态。 从大的方面看，对岩溶方面的研究工作广西可以说走在全国的前列，也取得了重要 的研究成果。但是，岩溶研究工作存在地域差异性。对桂林及周边地区研究较为详细、 深入，对桂中、桂西等区域的研究起步晚，研究力度不够，这也许就是被专家们誉为“世 界上喀斯特高峰丛洼深地发育最典型的地区的七百弄地区为何不为人们所熟知的原 因。从小的方面看，岩溶研究偏重于工程地质方面，对岩溶于旅游上的意义没有引起足 够的重视。改革开放以来，广西的旅游业发展迅猛，而七百弄地区的旅游开发进入2 0 世纪9 0 年代以后才开始，在旅游开发与保护方面缺少岩溶地质理论指导依据。 七百弄地区有着独特而罕见的岩溶景观，而针对这一区域的相关岩溶地质研究却不 是很多；本区的旅游资源十分丰富，却没有得到合理地开发与利用：本区是经济特别落 后的地区，地处偏僻地带，人民生活条件艰苦。近些年来，国家的经济战略重心在向西 部偏移，在西部大开发决策的大环境下，如何突显自己的区域优势和特色，扬长避短， 充分利用本地区的旅游资源优势进行有序、合理的开发；如何很好地规划和整合本地区 的旅游资源使之早日为人所认知和认可而成为本地区新的经济增长点，加快发展本地区 的旅游经济，使当地民众的生活水平得到提高；如何改变人们的传统观念，加强环境保 护意识，使本地区的旅游资源免受破坏，走科学的、可持续发展的道路。 在前人的研究基础上，作者通过实地考察与调研，把该区域的岩溶地质做了综合研 究，并从旅游学的角度对本区的旅游资源进行整合考虑，研究和探讨本地区的旅游发展 思路，提出发展方向，并做了旅游开发与保护的可行性研究，不仅对于完善广西地区岩 溶地质理论有一定参考意义，而且对于当地民众发展旅游经济使之尽快脱贫致富具有较 重要的应用价值。 本文从构造地质学的角度，简单分析了本区的地层概况、岩石岩性、岩溶水文地质 等地质特征，探讨本区的岩溶发育地质因素，总结出该地区岩溶发育的成因机理、分布 特征及发展演化规律及其在旅游上的特殊意义，并探讨其在旅游上的开发与保护作用， 从而促进当地旅游经济的发展，走科学的可持续发展的经营模式。 2 长安大学硕十学位论文 2 1 自然地理概述 第二章区域地质背景 2 1 1 地理位置 七百弄位于河池大化瑶族自治县境内，地理坐标为东经1 0 7 0 1 8 4 5 ”1 0 8 0 3 4 5 ”，北 纬2 3 0 3 2 3 0 ”- 2 4 0 2 2 3 0 ”，西靠巴马县，北临河池市、东兰县，东接都安县，南临平果、 马山县，距南宁1 3 5 k m ，二级公路直达县城。距河池市1 8 1 k m ，距桂黔铁路及南昆铁路 各为8 9 k m 。七百弄位于大化县北部，面积约2 0 3 k m 2 。该区2 5 1 k i n 2 的石山中，海拔8 0 0 - - 1 0 0 0 m 的峰丘5 0 0 0 多座；1 3 0 0 多个洼地( 当地人称“弄场”) 中，有3 2 4 个原始古朴的 瑶寨分布点缀于底部。 2 1 2 交通状况 七百弄地处大化县北部，境内交通状况较差，以沙石路为主，对外较为方便的是多 年前修建的二级公路连通乡政府。前几年，为了开发七百弄景区，有关部门才集资兴建 了一条通往景区的水泥路。因地处山区，道路通常绕道而建，故道路多蜿蜒曲折，给出 行带来一定程度的不便。见图2 1 。 臣雪 地名 e 三 县界 圈 砂石路 匡乏习 公路 图2 1 研究区交通地理位置图 e 霸 ；7 - - j - 流 第二章e 域地质背景 2 13 地形、地貌 该地区境内地形多样，结构复杂，山岭绵亘岩溶广布，属举世闻名的中国西南喀 斯特地区之一。地势西北高东南低。山脉多分布于边缘地带，北有九万大山，西北有凤 凰山、东风岭，西和西南有都阳山、青龙山等山脉。山峰形态奇特多变，峰丛连绵，洼 地深邃而怪异。在盘山公路上，上可仰视高达3 0 0 多米的峰丛，下可俯视深及2 - - 百米 的洼地，具有山奇、洞秘、洼深等特点。下图为实例。 图2 2 七百弄峰丛洼地实倒图 2 l4 气候、植被 七百弄地区地处低纬，属亚热带季风气候区。夏长而炎热，冬短而暖和，热量丰富， 光照充足，雨量充沛，无霜期长，年日照时数大部分地区都在1 4 4 7 1 6 0 0 小时之间。 气温较高，年平均气温一般都在1 69 2 1 _ 5 。c ，南部与北部气温相差约6 c ，通年无酷 暑，无严寒。白天气温高期时间短，傍晚转凉，清爽怡人，是较好的避暑圣地。全地区 年平均降雨量一般在1 2 0 0 1 6 0 0 m m 之间，多的地方超过2 5 0 0 m m ，强少的地方也在 1 0 0 0 m m 以上，十分有利于植物的生长。大化县是新建县，工业尚未发达，对环境污染 极小，县治理率高，所以环境质量非常好，尤其在七百弄风景区及其他景区，几乎没有 受到工业废弃物任何污染影响。 2 15 水文、土壤 七百弄地区位于多雨带气候温热的中低山区，地势南高北低。山区河流位于上游， 水资源主要来源于降水补给，以地表河川迳流形式出现。由于地处山区河流山高水深， 河面窄，河谷深切水流形态相当复杂。河川迳流呈现季节性变化，在汛期，洪水集中， 长安人学硕士学位论文 峰现时间较短，洪水忽涨忽落。枯水季节降水较少，河川迳流主要靠浅层地下水补给。 山区河流洪枯水随季节变化而变化，水资源在地域和时空分布上很不均匀。水资源的不 稳定性或多或少给当地人们的生产、生活带来不便。七百弄地区地处典型的岩溶山区， 岩石裸露，土层相对较薄，土壤蕴涵水分较少。受自然地理条件的影响，当地居民还有 砍伐树木当柴火的不良习惯，在某些地方，还发现诸如水土流失、滑坡、泥石流等程度 不一的地质灾害现象。 2 2 地质概况 2 2 1 区域地层、岩石 广西地处华南准地台西南部。各时代地层发育齐全，出露良好，沉积类型繁多，是 我国南方最早开展地层研究的省区之一，许多地方性地层单位的命名渊源于此，某些地 层仍是重点研究的理想地区【。 广西地层分布广泛，面积二十一万余平方公里，约占全区面积的9 0 。出露地层自 中元古界至第四系，共有十二个系和两个相当于系的岩群，其中古生界最为发育，尤以 泥盆系得天独厚，是华南标准产地。目前广西地层大部分已划分到阶、组或段，共建立 了一百二十多个地层单位。对各时代地层的岩性、岩相、厚度、古生物群、接触关系、 沉积环境等待征及其变化已基本查明，对地层含矿性也有不同程度的了解，为地质找矿 提供了资料，对进一步研究生物地层学、岩石地层学和年代地层学打下了基础。见表2 1 。 广西地层按沉积特征主要可分为的泥盆纪地槽型沉积、晚古生代准地台型沉积、中新生 代陆缘活动带盆地型沉积三大发展阶段【l 】。 表2 1 七百弄地区地层发育 地层单位 厚度( m ) 界系统群、阶、段 中 中统( t 2 ) 百逢组下段( t 2 b 1 ) 6 2 6 4 2 0 2 生 三叠系( t ) 界 下统( t 1 ) 罗楼群( t 1 1 ) 1 0 7 4 9 中统( p 2 ) 0 5 0 4 4 二叠系( p 茅u 阶( p l m ) 5 4 2 4 1 下统( p 1 ) 上 栖霞阶( p l q ) 1 5 6 8 8 古 上统( c 3 )马平群( c 3 m ) 3 2 1 6 7 9 生 中统( c 2 ) 2 4 3 0 0 界 石炭系( c ) 大塘阶( c i d ) 2 9 8 9 3 下统( c 1 ) 岩关阶( c l y ) 0 4 8 6 泥盆系( d ) 上统( d 3 )融县组( d s r ) 3 0 0 1 8 0 0 5 第二章区域地质背景 上古生界：遍布全区，以浅海台地相碳酸盐岩为主，兼有盆地相硅质岩及陆相碎屑 岩等沉积。早泥盆世莲花山期一郁江期以陆相、海陆过渡相、滨海相砾岩、碎屑岩为主。 早泥盆世二塘期一中泥盆世东岗岭期岩相分异明显：南丹二带以黑色泥岩、泥灰岩为主， 沉积最大厚度1 3 0 0 余米；桂西南一带灰岩、白云岩、硅质岩均有沉积，火山岩也较发 育，融县组为灰岩、白云岩。石炭系以台地相碳酸盐岩为主，二叠系栖霞阶、茅口阶、 基本为台地相碳酸盐岩，局部夹基性火山岩【l 】。 中、新生界：除下一中三叠统大面积分布于桂西地区外，其余各层皆零星出露。下 三叠统具盆地相和台地相沉积，前者为泥岩夹灰岩；后者为灰岩及白云岩。中三叠统除 局部地区为碳酸盐岩外，基本上为具复理石特征的槽盆相陆源碎屑浊积岩，其底部普遍 夹一至数层中酸性火山碎屑岩。中三叠世末的印支运动，使晚三叠世及其以后的沉积转 为以陆相为主：上三叠统为海陆交互相或陆相：第三系为山间湖盆相或陆架滨二浅海相， 第四系具有河流、滨海、洞穴及坡残积等沉积【l 】。见图2 3 。 图例 冈中统百逢组下段 型 下统罗楼群 囡中统 磊 下统牺霆阶 lp 。l 下统茅口阶 e ； 上统马平群 口中统 l c 。yi 下统岩关阶 l c ，di 下统丈塘酚 三 上统融县组 囡岩体1 i 崩l 岩体2 i 、l 断 层 图2 3 七百弄地区区域地质图 本区泥盆系发育完整，分布广泛，岩相变化复杂，化石丰富，古生物群受岩相控制 较为明显，具有国内外已知较典型的主要沉积类型，并赋存多种沉积矿产。广西下、中 泥盆统研究颇详，作为中国泥盆系分层标准的一些地层单位也多建于此，是研究我国乃 至世界泥盆纪地层的理想地区之一。根据岩性、岩相和生物群特，广西泥盆系可分为四 种地层类型：曲靖型、象州型、北流型和南丹型。本研究区在地层划分上属于南丹型， 6 长安大学硕士学位论文 现描述如下：以灰岩、硅质岩、黑色泥岩为主，夹白云岩等，厚度不大。代表盆地相或 台地上较深水、水体平静的低能环境。地层单位计有钦州群、塘丁组、纳标组、罗富组、 榴江组和五指山组。本系与下伏地层普遍呈角度不整合或超覆不整合接触，仅钦州一玉 林地区与志留系呈连续沉积。早泥盆世莲花山期一郁江期，广西大部地区沉积特征基本 相似。早泥盆世二塘期至中泥盆世东岗岭期岩相分异十分明显：南丹至河池一带以泥岩、 砂质泥岩为主，大化、靖西、德保、东兰以及西大明山北部等地，为碳酸盐岩。广西泥 盆系可划分为桂林、柳州、百色一南宁、南丹和钦州一玉林五个沉积区1 1 】。南丹区共分 两组：上统五指山组和榴江组，南丹区包括南丹、天峨、河池、东兰等地。上统以硅质 岩、扁豆状灰岩为主，沉积总厚度二千米以上，上覆地层为下石炭统岩关阶泥岩。上统 五指山组厚9 4 m ，为浅灰色泥质条带灰岩，扁豆状灰岩，呈整合接触关系。榴江组厚 18 0 m ，为深灰色薄层泥灰岩，上部浅灰色泥岩，下部浅灰色厚层泥灰岩合竹节石，呈整 合接触关系【l l 。 本区石炭系地层发育完整，以海相碳酸盐岩为主，其次为海陆交互相碎屑岩，局部 为硅质岩，赋存煤、磷、锰等矿产，是重要含矿地层之一。与下伏泥盆系一般呈整合接 触，局部地区呈平行不整合接触。下统有海相、海陆交互相多种沉积类型，岩相、岩性 较为复杂。下石炭统发育完全，化石丰富，厚数十米至千余米，一般可分为岩关阶和大 塘阶。上覆地层为中石炭统白云岩夹灰岩，呈整合接触关系。岩关阶：主要为深灰色灰 岩夹白云质灰岩、白云岩，局部夹基性喷发岩，灰岩常含泥质和燧石。厚0 - 4 8 6 m 。在 向硅质岩相过渡时，硅质岩逐渐增多，厚度一般2 0 0 - - - 3 0 0 m ，大化县六也刚好是4 1 9 m 。 大塘阶平行不整合于上泥盆统融县组之上。大塘阶：由浅灰、灰白色厚层、块状灰岩、 白云质灰岩组成。都安高岭中部，大化北部夹8 5 m 厚含锰结核泥质灰岩。凤山、都安、 大化、平果等地大塘阶上部夹1 3 层腕足类生物灰岩，厚2 0 0 - - , - 5 0 0 m ，大化附近厚8 0 6 - - - 8 2 0 m 1 1 。 广西二叠系分布较广，发育完全，化石丰富，是我国南方二叠纪地层、古生物重要 发育地区之一。本系划分为下统和上统，与下伏石炭系整合或平行不整合接触。上、下 统之间大部分地区为平行不整合接触，少数地区整合接触。下统：分布于桂中、桂西、 桂北地区。据岩性和古生物分为栖霞阶和茅口阶( 或弧峰组) 。上覆地层为上二叠统合山 组灰岩。栖霞阶主要为深灰、灰黑色薄层至厚层状灰岩，富含泥质、燧石和有机质，与 下伏地层岩性差别较为明显，厚1 5 - 6 0 0 m 。栖霞阶岩性较为稳定，仅局部略有变化。 南丹、河池一带下部或底部为滨海或海陆交互相沉积，其岩性为浅色石英砂岩、黑色炭 7 第二章区域地质背景 质泥岩夹泥灰岩、灰岩。本研究区大部地区，栖霞阶灰岩常夹浅色白云质灰岩或自云岩。 茅口阶岩性比较简单，主要为浅色灰岩，有时夹白云质灰岩、白云岩或燧石，局部夹玄 武玢岩、中性熔岩及火山角砾岩。茅口阶的岩性变化与栖霞阶相似，唯其厚度各地差别 颇大。百色平果一线以南和南丹、河池大化一带厚4 3 - - , l o o m ，东兰县兰木及大化、都 安县下坳最厚，大于5 1 5 - - 6 4 3 m ，其余地区一般厚2 0 0 - - 一4 0 0 m 。上统：本统具多种沉积 类型，海底火山喷发岩较发育，含有煤、铁和铝土矿、黄铁矿等重要矿产。本区位于河 池，主要属碳酸盐岩，部分为硅质岩、碎屑岩，局部夹基性火山岩，厚0 - - - 5 9 6 m 。碳酸 盐岩区分布于西林、隆林、凌云、乐业、风山、东兰、都安、大化、南丹月里、里湖那 坡、德保、田东、平果、武鸣以及凭祥至扶绥一带。上二叠统属一套灰岩夹炭质页岩及 煤层，底部为铁铝岩或铝土矿，与下伏茅口阶平行不整合接触，厚1 9 , - - , 5 9 6 m t l l 。 本区的三叠系发育较全，以下、中统为主，下统为浅海碳酸盐岩及碎屑岩，含有锰 矿层，局部地区夹中基性火山岩，并具重力流沉积特征；中统主要为陆源碎屑浊积岩， 局部地区仍为台地相碳酸盐岩：本系下、中统在桂西地区属再生地槽沉积类型，岩性、 岩相复杂，底界清楚。本区碳酸盐岩相仅出露下统至中统下部，由灰岩、白云岩组成， 中统中上部逐渐过渡为碎屑岩，普遍夹多层凝灰岩。与下伏地层接触关系【i 】。 本区碎屑岩相三叠系下、中、上统发育齐全。除都安瑶族自治县下坳、隆林各族自 治县者保、德峨等地分别见到下三叠统与下二叠统茅口阶、或下三叠统上部与上二叠统 长兴组生物礁呈超覆接触外，其余地区均为整合接触。下统罗楼群未进一步划分，统称 罗楼群。本群除本区发育外，在桂西也分布广泛，由浅海相泥页岩为主夹少量粉砂岩、 细砂岩、泥质灰岩、灰岩，局部夹硅质岩、硅质页岩、砾岩及火山碎屑岩，厚3 7 - - 2 0 4 2 m 。 罗楼群岩性下部为泥岩，上部为泥岩夹较多灰岩。河池一带夹锰土层。中统为浊流形成 的陆源碎屑砂、泥岩，残留厚度2 6 7 一- 9 1 9 0 m 。百逢组除底部普遍具凝灰岩、凝灰质砂 岩或凝灰质砾岩外，全由细砂岩、粉砂岩、泥质岩组成，复理石、类复理石韵律发育， 具浊积岩特征。厚1 2 5 2 - - - 6 4 8 4 m ，与下三叠统罗楼群为整合接触。百逢组一般可分为上、 下二段，组成一个较大的沉积旋回。下段主要为中一厚层块状细砂岩夹页岩、泥岩或互 层，一般自下而上页岩增多，砂岩减少。底部或近底部常夹凝灰岩或凝灰质砂岩，作为 与下三叠统的分层标志。上段岩性变化不大，为青灰、灰绿色薄一中层状泥岩、钙质泥 岩为主，夹灰岩透镜体及少量薄层细砂岩或粉砂岩。百逢组总的特点是砂、泥岩比率高， 二者常呈互层或夹层出现，并组成复理石、类复理石韵律；砂岩单层厚度大，多属杂砂 岩，岩屑含量普遍较高i 。 8 长安大学硕士学位论文 综上所述，本区易形成岩溶的碳酸盐岩分布广，产出地层层位多，占岩石分布的8 0 左右，是形成岩溶地貌的物质基础。 2 2 2 区域构造特征 本区发育开阔的及过渡型等形态的褶皱为主，也有紧密线状褶皱。本区上古生界岩 层出露较广，褶皱形态以箱状为主，其次为穹状、短轴及长轴状【2 1 。如图所示。 国营斜轴圉向斜轴曰小性断裂曰压壬j l 性断裂目l 张扭性断裂 图2 4 七百弄地区构造略图( 据凌泽槐，1 9 8 2 ) 桂西红水河中上游凤山、巴马、都安及大化地区为典型的箱状及梳状褶皱，由一系 列平行排列的北3 0 。5 0 。西的隔槽式褶皱群组成。凤山、东兰、巴马之间的西山、东山 及其以东的保安、七百弄一带箱状背斜及其所夹的紧密挤压的向斜构成一组隔槽式褶 皱，构造线为东西向。三叠系分布区为紧密线状褶皱，并有倒转现象，局部为紧密线状 和倒转褶皱。靠近大化、都安地区断裂挤压剧烈，形成紧密线状及倒转褶皱，如大化、 都安至高岭一带，背斜西翼向东倒转，再往北至下坳、保安及九坪一带形成紧密挤压带， 呈线状褶皱；由平行分布的三个背斜和三个向斜组成，这些背向斜分布在长8 0 k m ，宽6 7 k m 的范围内。 区域断裂发育，在历次构造运动中先后形成许多规模不等、方向不一、性质不同的 断裂。这些断裂按其规模、深度与控制岩浆活动和沉积作用等特点，分为深断裂、大断 裂和一般断裂。区内无论是深、大断裂还是一般断裂，都是按一定方向排列展布的。根 9 第二章区域地质背景 据这些排列组合可划分为北北东、北东、北东东、北西、南北和东西向六个断裂组l l 】。 其中，北东东、北北东和北西向断裂在区内至为发育，它们与褶皱一起共同组成本区地 质构造的基本构造格架。不同方向的断裂组，生成的时间不一，它们在发生、发展方面 各具不同的特色。部分长期活动的深断裂，直接影响区域构造的发展与沉积作用、岩浆 活动、区域变质和成矿作用密切相关。北西向断裂组主要有那坡、右江、田林一巴马、 南丹一昆仑关等四条断裂或断裂带。田林巴马断裂带是一条主要在华力西旋回活动的 隐伏断裂。该断裂长期严格地控制着两侧晚古生代沉积岩相和厚度变化。东北侧凤山一 都安一大化一带为浅水台地相沉积。南丹一昆仑关断裂带，西北起自黔桂边境，经南丹、 都安、大化、马山、昆仑关至横县莲搪，全长4 0 0 k m 以上。断裂带走向3 l 旺3 3 0 。西 北段主要倾向北东。中段都安、大化、马山一带，有多条平行断裂，组成宽数公里至2 0 k m 的断裂带，多倾向北东，局部倾向南西。断裂不同的地段有不同的发育史。西北段( 习 惯上称“丹池大断裂 ) 构成晚古生代东北侧台地相与西南侧断槽凹地相沉积的边界。 按沉积相带的展布，该段原来应属宜山一柳城弧形大断裂的一部分。中段都安、大化一 带，断裂斜穿晚古生代台地，对岩相没有控制作用。 2 2 3 区域水文地质概况 地表水、土壤水、地下水是陆地上普遍存在的三种水体。对本岩溶山区而言，地表 水主要有河流水及湖泊水，本区最大的水系一红水河贯穿全境，河流山高水深，河谷深 切，河面相对较窄，河道比降大，水流形态较为复杂。与降水对应，河川迳流呈现明显 的季节性变化，汛期洪水集中，峰现时间短，洪水陡涨陡落，枯季降水较少，河川迳流 靠浅层地下水补给，水流平稳，水量相对较少。河流丰水、枯水随季节变化较为悬殊， 水在地域、时程上的分布是不均匀的，与降水时空分布类似，汛期迳流集中，容易诱发 山洪和地质灾害，枯季迳流较少。地下水为储存于地下含水层的水量，以埋藏较深的管 道水为特点，由降水和地表水体的下渗所补给，以河川基流，潜水蒸发、地下潜流等形 式排泄。本区溶盆与山麓边缘的泉及潭分布较多，溶盆内暗河时出时没，流量稳定，为 重要灌溉水源地。浅层地下水经过长时间水流运动，出露并汇入地表河系，也成为河川 迳流的一部分。 在本岩溶区，岩石裸露，一般土层较薄，土壤蕴涵水份较少，生态环境极其脆弱， 岩溶山区除了具有山区河流的一般水文规律外，也表现岩溶地区特殊的水文特征，导致 区域水文规律十分复杂。总而言之，地表水发育、地下水丰富是本区最显著的水文地质 1 0 长安大学硕上学位论文 特征。下图显示了本区的地下河流的分布状况 2 1 。 图2 5 七百弄地区地下河系分布图( 据凌泽槐，1 9 8 2 ) 1 一非岩溶区；2 一地下河及出口：3 一地表河流 第三豪七百弄地区岩溶地质研究 第三章七百弄地区岩溶地质研究 3 1 我国及广西岩溶概述 3 1 1 岩溶的定义 喀斯特是南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的地名，当地称为k r a s ，意为 岩石裸露的地方。近代喀斯特研究发轫于该地而得名。具有溶蚀力的水对可溶性岩石进 行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称则称为喀斯特地貌。水对可溶性岩石所进 行的作用，统称为喀斯特作用。它以溶蚀作用为主，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍 陷等机械侵蚀过程。这种作用及其产生的现象统称为喀斯特。为方便起见，本文引用国 内学者常用的术语，即把喀斯特统称为岩溶。 3 1 2 岩溶成因 ( 1 ) 岩溶形成区域 我国岩溶地貌发育较复杂，集中分布的面积大。我国岩溶面积达3 4 4 3 1 0 8 h m 2 ，居世界 第二位，岩石出露面积达9 0 7x 1 0 7 h m 2 ；其中以西南地区的云、黔、桂、粤等省份分布 最为集中，其岩石出露面积达4 。4 6 1 0 7 h m 2 。广西区内广布岩溶地貌，面积达9 7 1 0 7 h m 2 ，占全区总面积的4 1 ，其中石漠化面积达4 7 6 1 0 7 h m 2 ；岩溶面积达全县( 市) 土地面积3 0 以上的岩溶县有4 5 个，其中有全国或自治区级贫困县3 0 个。广西区内岩 溶主要分布于桂西南、桂中北和桂东北地区，尤以桂中、桂西南分布较为集中连片。桂 中、桂西南地区包括右江河谷( 百色、河池、田阳、田东、平果、武鸣、隆安等县市) 、 左江河谷( 扶绥、崇左、宁明、凭样、龙州、大新等县市) 、靖西岩溶山原台地( 天等、德 保、靖西、那坡等县) 。此区域在北纬2 1 0 3 6 - - 2 4 0 1 8 ，东经1 0 5 0 3 2 - - 1 0 8 0 3 6 之间，地 处北热带边缘，水热条件充足【3 1 。桂中、桂西南岩溶地貌岩石为上古生代泥盆纪至中生 代三叠纪层的碳酸盐岩石类，主要是石灰岩和白云岩，此外还有钙质紫色砂页岩、燧石 灰岩、泥质石灰岩等钙质岩类。岩溶地貌即是由该类岩石经风化、水蚀等作用而形成的 峰丛、峰林、孤峰、溶洞等。 ( 2 ) 气候、地貌背景 桂中、桂西南区域多处于北纬2 3 5 以南，西靠云贵高原的伸延地段，北为广西