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巴山大峡谷--地层的褶皱告诉你秦岭山地隆起成山的秘密1

发布时间:2008-07-07 00:00:00 点击:631

文章出自:中国国家地理 2015年第11期 作者: 李忠东

标签: 地质地理  

如果你留心观察,会发现很多大山的山体上都有一种褶皱形态。在大多数时候,褶皱专供地质地理学家们研究,并不为世人所关注。但在四川省达州市宣汉县的巴山大峡谷(原名百里峡),山体褶皱连续分布长约70公里,形态丰富,既是地质奇观,又极具观赏价值。更重要的是,这些山体上的褶皱,将隐藏地下的地壳运动的秘密,呈现在世人面前。


巴山大峡谷位于四川省东北部与陕西省、重庆市交界的大巴山脉,远离交通枢纽,对于外界来说是一个难以抵达的秘境。这里拥有丰富的地质景观——深切的峡谷、丰富的褶皱,在山峰的顶部还有绵延的棋盘式簇状峰丛。巴山大峡谷地区植被丰富,水质清冽,图为神鹰岩复合褶皱,由多次造山运动形成。

在构成四川山川格局的地貌单元中,秦岭—大巴山地很容易被四川人忽视。这里虽然群山连绵,但和西部的横断山脉相比仍显微不足道,况且山地横跨四川、陕西、重庆等省市,并非四川专属,所以易被川人视为偏远之地。但在地理学界,秦岭—大巴山确实是重要的地貌单元以及地壳运动活跃区。

人们在欣赏地表上的山川河流时,很少去关注和了解这些地貌格局形成的原因。对普通人来说,这确实不是件容易的事,我们所看到的地貌是地壳地质构造运动的结果,而这些地质运动深藏地下,不易被观察。而位于秦巴山地南麓的巴山大峡谷是个例外,长约70公里的峡谷奇峰列峙,崖壁上发育着各种褶皱,这些褶皱里藏着亿万年来地壳运动的秘密。

在巴山大峡谷可以看到秦巴山地褶皱隆起成山的演化过程

和许多生涩难懂的地质术语相比,褶皱要好理解得多,因为它也是一个我们日常生活中常常使用的名词,如衣服褶皱、皮肤褶皱,这是指衣服或皮肤受外力影响所发生的变形和弯曲。地质上的褶皱也是一种变形或弯曲,只不过介质换成了构成地球的岩石,外力则是地壳运动。

巴山大峡谷是四川省达州市宣汉县东北部的一条峡谷,地处秦巴山地南麓,在地质上这里位于秦岭—大别山造山带。这条著名的造山带,横亘在我国大陆的中部,向西与昆仑山和祁连山造山带相连,向东被著名的郯庐断裂(这是东亚大陆上的一系列东北向巨型断裂系中的一条主干断裂带,泛指北起黑龙江,南止长江边,纵贯中国大陆东部的断裂带)所截,东西延绵2000公里,成为我国大陆的脊梁。

这条造山带的深层动力,来源于2.4亿年前印支运动所引发的南北大陆聚合。彼时,扬子板块由南至北向华北板块俯冲,并最终完成两大板块的拼合,形成统一的中国大陆。两大板块碰撞聚合的同时也拉开了秦岭造山运动的序幕。奇妙的是,地壳深部是由南向北俯冲挤压,却在地壳中上部产生了方向完全相反的构造作用——自北向南挤压四川盆地,形成秦岭—大别山造山带中唯一向南凸出的弧形褶皱带,被称为“大巴弧”。

如果我们把这个弧形构造看成是一张拉开的弓,那么巴山大峡谷便位于拉弓搭箭的位置。这个弧形构造从2.4亿年前印支期便开始发育,到1.9亿年前的侏罗纪,在陆内造山作用下,地层的变形和弯曲尤其强烈,形成了这里壮观的推覆褶皱带。推覆褶皱带是地壳运动引起的一种挤压性构造,逆冲断层将上盘岩层由远处推移而来覆盖在原地岩层之上,通常出现在造山带。这个褶皱带在地表上往往表现为一系列的山和谷,也就是我们常说的背斜成山向斜成谷,岩层间变形和弯曲的细节被埋藏于山谷深处,加上植被的覆盖,致使在野外很难见到连续分布。

巴山大峡谷的神奇之处是在宣汉县东部,发育一条由东北向南西流淌的河流——前河,它的流向正好与“大巴弧”垂直相交。地壳持续的抬升和流水经年累月的冲刷,像一把巨斧完整地将大巴山横切开,最终不但切割出一条深达千米的峡谷(最大切割深度1692米),也把南大巴推覆褶皱构造完整地暴露在峡谷里,让我们在欣赏巴山大峡谷谷雄奇壮美的同时,有幸领略到1亿多年前地壳运动留在这里的百里褶皱长卷。


前河犹如一把巨斧劈开大巴山的地层

欲说峡谷,先说前河。前河发源于重庆市城口县大巴山南麓的光头山。大巴山是嘉陵江与汉江的分水岭,源于一山的流水,向西汇入嘉陵江,向东投奔汉江,看似分道扬镳,却又殊途同归,最后还是相聚在千里之外的武汉长江之中。前河的流向正好垂直于“大巴弧”构造线。流水千百年的切割犹如一把巨斧,将南大巴山从中间劈开,形成一条长达百里的深邃峡谷,故名巴山大峡谷。峡谷两岸有很多的向斜和背斜地貌,远远望去起伏绵延,与深切峡谷一起,形成了壮丽而秀美的景观。摄影/胡勇 李伟


在山水的转折处总会有出人意料的精彩

人们往往用“天然褶皱博物馆”来形容巴山大峡谷。这句话虽然直白,却恰如其分地说明百里褶皱的丰富多彩,千奇百态。这些褶皱大多属于弯滑褶皱,是岩层受到挤压后沿薄软层滑移产生的弯曲和变形。就像我们左右挤压三明治时,夹在面包之间的肉片顺着薄软的奶酪发生变形。

巴山大峡谷的褶皱有着令人吃惊的数量和多样性,在70公里的峡谷内,仅保存完整的大中尺度褶皱就多达31处,而小规模的露头级褶皱更是多达101处。在形态类型上包括了箱状褶皱、圆弧褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、复式褶皱、尖棱褶皱、膝折褶皱、层间揉皱等。而且这些褶皱的形态类型在峡谷中的分布也有规律可循,从峡谷上游随河而下,越远离秦岭造山带,岩层变形强度越弱,褶皱由紧闭高陡向开阔舒展变化。

褶皱是一幅幅美丽的画用几亿年的光阴完成

板块碰撞后,岩层受到挤压发生弯曲和变形,形成千姿百态的褶皱,由于褶皱埋藏于地下,很难见到。而在巴山大峡谷,因为流水与构造线呈十字形交叉的切割方式,我们才得以在峡谷中看到多次造山运动形成的褶皱构造。该图为褶皱中的膝折现象。摄影/刘乾坤


箱状斜歪褶皱

摄影/刘乾坤


图为软硬不同的岩石形成的不同程度的变形,深色部分为揉流构造。摄影/刘乾坤

图为尖棱状斜歪褶皱。没有洪水时,河溪之水呈现出深绿色调,这是岩溶分布区含碳酸钙河流特有的水色。河床宽缓处和拐弯处的凸岸,堆积着白晃晃的卵石,磨圆和分选都较差,这也是山区激流河床的特点。

2015年10月,我和摄影师从成都出发,去往巴山大峡谷考察和拍摄。高速公路急驰过成都平原,越过波澜不惊的龙泉山脉,我们穿行在方山丘陵之间,这里是四川盆地的经典部分,紫红色砂岩和泥岩组成的低浅丘陵此起彼伏。我们溯前河而上,沿河城镇的地名直接体现了当地的风土人情,三河、下坝、南坝、土黄、渡口,无不体现出川东人直率的性格。沿途有个镇名为樊哙,据说是当年刘邦驻扎汉中时,暗自厉兵秣马,派大将樊哙来此招兵买马。于是,这个地方就干脆以樊哙命名,而且从汉代延续至今。

“云横秦岭家何在,雪拥蓝关马不前”,唐代文学家韩愈遭贬时,面对重峦叠嶂的秦岭顿时失去方向感。对四川人而言,他们的家就在秦岭之南。四川盆地最终在这里结束了平畴千里的沃野,向秦巴山地转折。而秦岭造山带自北向南的大巴山弧形构造,在这里也是强弩之末。

我们可能习惯了四川盆地向青藏高原过渡地带地形陡变的刺激——山体骤然拔地而立,在极短的距离内扶摇直上几千米,甚至达到雪线以上高度,直接从盆地到高山、极高山,甚至都不需要低山、中山的过渡。而四川盆地却是以渐变的方式完成向秦巴山地的转换。在卫星图片上,完全看不到这两大地貌单元泾渭分明的界线。一般情况下,盆地与山脉之间的分野,总是以断层为边界。地质学界将重庆市城口县至湖北省十堰市房县的断裂带,视为大巴山的南北分界线,它同时也是秦岭与扬子地块的边界断裂带,而将四川省巴中市通江县铁溪镇至重庆市巫溪县的断裂带,视为四川盆地与大巴山的边界。而大巴山弧的最后一道屏障——铁溪—巫溪断裂带是隐伏断裂,潜伏在地表之下在地表无出露,因此主要靠遥感等手段来推测其存在。

公路隧道从褶皱中间通过,这条路在古代便是盐运通道

宣汉县始于东汉和帝永元(公元89—105年)年间,已有近2000年历史。发源于大巴山的前河和后河几乎平行着斜贯县域,然后在宣汉县城东的江口合二为州河,完成对这片土地的滋养后,最终汇入嘉陵江。从四川宣汉到重庆城口和陕西的公路从峡谷中穿行而过,据史料记载,这条路在古代便是盐运通道,采自重庆开县的卤水,经熬制成盐后,从这里肩挑背驮运往四川和陕西。就在这条公路山崖一侧,一条隧道正好从弧形褶皱中穿过,形成了一个自然与人文结合的地理景观。

虽然我们从宏观上无法一目了然地判断出四川盆地与大巴山的界线,但身临其境仍可感知到地形地貌的变化。过了樊哙镇,四川盆地特有紫红色砂岩逐渐稀少,更加古老的海相沉积岩开始出现,山体也随之高大陡峻起来。到了渡口土家族乡,宽阔的河谷突然收窄,两侧逼仄的山崖形成隘口,巴山大峡谷的峡口便在这里。


来源:中国国家地理网

地址:http://www.dili360.com/cng/article/p56824a9637ba716.htm

编辑:刘欢欢