广西罗城地质公园地质遗迹特征及综合评价
2015-04-21周爱国蒙增杰韦开政罗国苏
李 鑫,周爱国,孟 耀,蒙增杰,韦开政,罗国苏
(1.中国地质大学(武汉)地质调查研究院,湖北 武汉 430074;2.广西罗城仫佬族自治县国土资源局,广西 罗城 546400)
广西罗城地质公园地质遗迹特征及综合评价
李 鑫1,周爱国1,孟 耀1,蒙增杰2,韦开政2,罗国苏2
(1.中国地质大学(武汉)地质调查研究院,湖北 武汉 430074;2.广西罗城仫佬族自治县国土资源局,广西 罗城 546400)
广西罗城国家地质公园地质遗迹资源十分丰富,以典型壮美的喀斯特地貌景观和水体景观为主,辅以地质剖面遗迹景观和地质构造遗迹景观等。介绍了罗城地质公园内的地质遗迹类型及其分布,并从科学价值、科普价值、美学价值、旅游开发价值四个方面对其进行了综合评价。
罗城地质公园;地质遗迹;喀斯特地貌;科马提岩
地质遗迹是在地球漫长演化的地质历史时期由各种内外动力地质作用形成、发展并保存下来的珍贵的不可再生的地质自然遗产[1]。建立地质公园就是为了保护地质遗迹,也是一种利用地质资源的方式,更是进行科学教育与普及的手段,可促进社会经济的可持续发展。2014年1月,以喀斯特地貌景观和水体景观为主要地质遗迹景观的广西罗城国家地质公园取得国土资源部第七批国家地质公园建设资格,其建立对于研究区域喀斯特地貌和古扬子板块的演化具有重要意义。
地质遗迹资源调查是地质遗迹资源保护和开发的前提,也是建立地质公园的基础[2]。本文系统介绍了罗城国家地质公园内的主要地质遗迹景观资源,并从科学价值、科普价值、美学价值、旅游开发价值四个方面对其进行了综合评价,以期为地质遗迹的评价、规划[3]、保护和开发[4]提供基础资料和必要的科学依据。
1 罗城国家地质公园概况
广西罗城国家地质公园位于广西壮族自治区北部,罗城县东西两翼(见图1),其主体是喀斯特地貌景观和水体景观,辅以地质剖面遗迹景观、地质构造遗迹景观、植被景观和仫佬族风情等人文景观。公园包括武阳江园区和剑江园区以及科马提岩等外围地质遗迹景观点,总面积为81.9 km2,其中主体地质遗迹区面积达31.0 km2。
2 罗城地质公园地质遗迹景观资源
2.1 地质遗迹景观分类
根据国土资源部《国家地质公园规划编制技术要求》(国土资发[2010]89号)中的地质遗迹类型划分标准,可将罗城国家地质公园的地质遗迹景观划分为地质地貌景观、地质剖面遗迹、地质构造遗迹、矿物与矿床遗迹、水体景观5大类10类12亚类24种类型,可供观赏的地质遗迹景点有60多处(见表1)。2.2 主要地质遗迹景观
2.2.1 地质地貌景观
广西罗城地质公园位于云贵岩溶高原向广西桂林岩溶平原过渡的斜坡地带,区内厚层碳酸盐岩发育,降水丰沛,使得区内喀斯特地貌景观类型多样,其中典型标准的塔状、锥状喀斯特形态,兼有桂林塔状、荔波锥状喀斯特形态的特征,在国内少见(见图2),其主要地质地貌景观有峰丛地貌、峰林地貌、天生桥、穿洞、钙华滩、古剥夷面。
表1 罗城国家地质公园地质遗迹景观资源类型
(1) 峰丛地貌。峰丛喀斯特地貌广布于罗城县城周边,面积约100 km2。典型的有锥状喀斯特峰丛[见图2(c)]、岱崮状(方山)喀斯特峰丛[见图2(b)]等。锥状喀斯特峰丛单个锥峰相对高度为50~150 m,峰体平均坡度为45°左右,为标准的喀斯特锥峰形态,与分布其间的负地形(洼地、谷地)组合,形成形态多样的地貌景观。不同地段,喀斯特锥峰表现形态不同:在县四把镇附近,地形平缓开阔,一般锥峰高仅数十米,多呈低矮的圆锥状,散布于盆地中;在武阳江一带,锥峰较高大,密集相连,层层叠置,景象甚为雄伟壮观。罗城岱崮状喀斯特地貌主要集中分布在怀群—兼爱(剑江园区)一带,顶部平均海拔1 000 m,“崮”高平均20~30 m,多呈帽、桌和鸡冠等形态,“崮”下的山体坡度约50°左右,当地又将岱崮状喀斯特地貌称为“双乳峰”。
(2) 峰林地貌。峰林喀斯特地貌主要沿剑江呈带状分布,面积约25 km2,多为塔状(或棒状)[见图2(a)],分布密度为5~7个/km2。塔状(或棒状)喀斯特峰林单个塔峰相对高度30~100 m,峰体坡度近于直立,峻秀耸立于剑江两岸,形如剑排,奇妙无比。典型景点有七剑峰、孔雀开屏等。
(3) 天生桥。罗城天生桥位于剑江园区,如一座天然石桥横跨峡谷之上(见图3),洞壁陡峭,岩石水平层理清晰可见,桥底有坍塌堆积物,呈拱形,拱高约50 m,宽约30 m,有流水穿过;随着流水侵蚀,天生桥在继续“生长”。天门气势恢宏奇秀,岩壁光滑如磨,巧夺天工。
(4) 穿洞。穿洞位于武阳江园区,为山峰高处一天然的石拱(海拔553 m),两面贯通,直径约80 m左右,远看酷似天上明月高挂,因此当地人又称其为月亮山(见图4)。穿洞早期为一地下溶洞,经水流长时间冲刷,溶洞逐渐溶蚀、坍塌,溶洞前后相通,后因地壳抬升、地下水位下降出露于地表,现在穿洞前尚遗留早期U型河谷。
(5) 钙华滩。钙华滩位于武阳江园区东北部,为喀斯特泉流出地表后碳酸盐发生过饱和沉积而成。钙华滩面积约0.4 km2,层层叠置,错落有致。钙华滩的湿生环境和丰富的沉积物质为植被生长提供了充足的养分,形成水上森林,其植被群落为喀斯特亚热带常绿落叶阔叶混交林,主要树种为海红豆(Adenantherapavonlna)、鸟巢蕨(Aspleniumnidus)、米槠(Castanopsiscarlesii)、细叶青冈(Cyclobalanopsisgracilis)等。
(6) 古剥夷面。罗城县域内自西北向东南,可见四级剥夷面呈阶梯状成层叠现(见图5):一级剥夷面形成于古近纪(E),受后期侵蚀破坏最严重,少量残存于罗城县西北的青明山一带,西北—东南长约4 km,平均海拔1 200 m左右;二级剥夷面形成于中新世(N1),受后期侵蚀破坏较严重,分布于兼爱岩溶峰丛和青明山地,平均海拔500~1 000 m;三级剥夷面形成于上新世(N2),主要分布于罗城县西北部,平均海拔350~700 m;四级剥夷面形成于第四纪(Q),广泛分布于罗城县城周边,海拔320 m左右。2.2.2 地质剖面遗迹
罗城北部的宝坛地区四堡群中出露罕见的元古代科马提岩[5-7]。宝坛科马提岩在青明山背斜则沿北东—南西向展布,分布范围较广,出露总长度达30 km以上,层位稳定,是沿断裂上升的裂隙式喷发和高侵位的溢出。宝坛科马提岩,产于元古代古大陆边缘,化学成分为超镁铁-镁铁质,且以镁铁质为主,具有分带性和特有的鬣刺结构等特征(见图6)。
枕状构造在科马提熔岩流中普遍发育,枕壳一般厚2~5 cm,颜色较深,往往是黑云母化、绿泥石化的橙玄玻璃组成,枕体间常有珍微粒石英、钠长石所充填,有时并有橙玄玻璃碎屑分布。
2.2.3 地质构造遗迹
罗城地质公园内断层较发育,规模较大的区域性断层主要为四堡正断层(见图7)。四堡正断层位于在罗蒙洞口、四堡圩、宝坛、纳道、杨梅岭、古毛至下里圩一带,长约76 km,断层展布方向约为北东15°,断面倾向北西西,倾角为35°~75°,一般约为60°,断距较大,北端约3 km,南端1~2 km,由北往南逐渐变小。断层错断地层为晚元古界至石炭系地层,沿断层普遍见有破碎带、角砾岩、硅化、糜棱岩化及绿泥石化等特征[8],硅化带宽10~15 m,一般为20~30 m,且沿断层带普遍有矿化现象。
2.2.4 水体景观
(1) 河流景观。罗城地质公园内河流景观可谓众多景致于一体的集大成者,美不胜收,主要的河流有武阳江、剑江、天河等,它们均发源于九万大山。其中,武阳江自北向南穿过武阳江园区,流程7 km,水面宽20m左右,水深15~20 m;剑江由西北向东南穿过怀群、兼爱两乡,长度约25 km,水面宽约15 m,最大水深5 m,平均1~2 m,河道中间发育有沙洲、河漫滩等河流堆积景观。武阳江、剑江等河流与两岸的峰林、峰丛、村落、农田、竹林等景观构成一幅优美的“山水”画卷(见图8)。
(2) 岩溶大泉。岩溶大泉位于武阳江园区东北部,泉水清澈,是形成钙华滩和水上森林的核心水源地。该泉流量一般为80~135 L/s,汇水区面积约10 km2,含水层为大埔组碳酸盐岩,水质类型以HCO3-Ca·Mg型为主。泉水流出后呈辫状渗透分流,面积约1 km2,形成钙华滩。
3 罗城地质公园地质遗迹综合评价
3.1 地质遗迹的定量评价方法
对罗城国家地质公园内地质遗迹资源的定量评价,本文运用层次分析法(AHP)按上述地质遗迹景观划分类型进行分类评价[9]。具体的评价方法是将评价因素归并为3个层次:总目标层、综合评价层、评价因子层,以不同层次间的因素构成多目标决策树,以突出罗城地质公园地质遗迹的科学价值和独特性,评价指标及权重参照《中国国家地质公园建设工作指南》[10],选取地质遗迹资源属性、资源价值、可开发保护性三个方面作为评价的综合层,然后再将这三个评价方面进一步细分为14个评价因子(见表2),并按照各评价因子的重要程度,由参加过该区地质遗迹调查并十分熟悉该区地质、风景、生物等景观的专家学者对各因子进行赋分。其中地质遗迹景观的资源属性权重占总分的36%,地质遗迹景观的资源价值权重占总分的44%,地质遗迹景观的资源可开发条件权重占总分的20%。具体赋分标准见表2,评价结果分为特级、重要和一般3个等级,即≥90分为特级,89~80分(含80分)为重要,80分以下为一般。
依据以上赋分标准,对罗城地质公园内32处主要地质遗迹景观点进行定量评价(见表3),其中达到特级的地质遗迹景观点有3处,包括科马提岩剖面、钙华滩(水上森林)、天生桥;重要级地质遗迹景观点(群)有13处,包括四堡正断层、武阳江、剑江以及剑江峰林、岱崮地貌、锥状喀斯特地貌、穿洞等;一般级地质遗迹景观点有16处,包括岩溶大泉、古剥夷面、棉花天坑、才龙瀑布、大罗正断层、野马滩等。
表2 罗城地质公园地质遗迹定量评价指标体系及赋分标准
表3 罗城地质公园内主要地质遗迹景观资源定量评价结果
3.2 科学价值
3.2.1 科马提岩的科学意义
罗城地质公园内科马提岩与国外太古代绿岩带科马提岩相比[11-15],具有同样的分带性、特有的鬣刺结构、岩石化学成分等特征,因此其对研究地球早期的演化,特别是地壳、地幔的发展过程,洋壳、陆壳的演变方式以及成因岩石学等具有重要的理论意义。但罗城地质公园内科马提岩也有不同的特点:①岩石化学成分以镁铁质为主,同时伴有拉斑玄武岩;②由于本区处于古扬子板块南缘的边缘海,岩石产出与环境可能落在岛弧区(属非典型洋壳);③岩石产出时代为中元古代;④岩石产出过程是受地壳拉张,下切到地幔,致使大量科马提岩岩浆上侵形成,记录了扬子古陆南缘发育过程(见图9)。此外,罗城区内与基性-超基性侵入岩有关的铜、镍的矿床分布集中,品位高,是我国唯一的由科马提岩岩浆形成的铜锡矿床[8]。
综上所述,与国内外其他区域的科马提岩对比,罗城科马提岩具有该岩石的性质,同时也存在不同点,这些差异正是我国华南地区中元古代科马提岩所具有的特征,在地质学研究中具有极其重要、独一无二的作用和意义,是珍贵的、不可再生的地质遗迹资源。
3.2.2 喀斯特地貌的地学意义
罗城地质公园位于云贵岩溶高原向广西桂林岩溶平原过渡的斜坡地带,东西方向上,从桂林喀斯特峰林平原,到公园的喀斯特峰林、峰丛谷地,向西喀斯特地貌表现为峰林盆地、丘峰溶原、峡谷景观为主,继续向西至南盘江流域,主要为岩溶丘原区,发育了峰林、峰丛、溶丘垄岗等地貌景观[见图10(a)];南北方向上,向北进入黔南喀斯特锥状峰丛高原,向南至海滨地带,则以海上峰林为特征[见图10(b)]。可见罗城地质公园是西南喀斯特地貌演化过程中不可缺少的一环,具有承上启下的意义,在西南喀斯特地貌演化过程中具有重要的过渡作用,是西南喀斯特地貌的重要组成部分,特别是高原斜坡地带同时发育具有代表性的塔状喀斯特、锥状喀斯特地质遗迹,成因复杂,景观雄伟壮丽,具有重要的科学研究价值和保护价值。
3.3 科研科普价值
罗城在中国西南喀斯特区域特殊的地质位置,造就喀斯特地貌的多重性、多样性(塔状、锥状、岱崮状等),对研究喀斯特地貌发育的完整过程,在喀斯特发育基础理论、喀斯特水文地质、第四纪新构造运动、古气候、古生态环境等相关学科领域都具有十分重要的科学研究价值。另外,罗城地质公园内的河流景观发育有峡谷、各类侵蚀和堆积地貌,是地貌学、基础地质学专业实习的极好场所,科普价值显著,也对研究造山运动及热带岩溶地貌的成因具有重要的意义。
3.4 美学价值
罗城地质公园塔状峰林与桂林塔状峰林相比,两者的单体形态等基本相似,且都分布在河流两岸,都具有基本的形象美、意境美和色彩美,因此罗城地质公园喀斯特地貌景观有“小桂林”之称。但罗城地质公园喀斯特地貌不仅仅柱状峰林突出,其他类型的喀斯特景观也丰富了其地质美学的内涵,如岱崮地貌、锥状喀斯特地貌、水上森林等都赋予雄、奇、险、秀、幽、奥、旷等的美。罗城地质公园喀斯特地貌与田园风光组合,少了一份喧嚣,多了一份宁静。高山牧场、万亩野生葡萄园、水上森林以及棉花天坑等自然生态景点,令游人叹为观止、流连忘返,均具有极高的美学观赏价值。
3.5 旅游开发价值
罗城地质公园地质遗迹和地质景观资源丰富,类型多样,空间分布集中,具有重要的旅游开发和社会经济价值,主要体现在:
(1) 罗城是桂北旅游区的一个重要组成部分,地处湘桂黔黄金旅游区,距柳州70 km,桂林150 km,荔波130 km,交通便利,具有突出的地域优势。
(2) 旅游资源丰富,旅游价值十分突出。十里画廊的剑江、多情的武阳江是地学旅游开发的精品,区内峰丛叠叠,翠竹青青,水映山,山柔美,山映水,水翠绿,具有极高的旅游开发价值。青明山庄园、野马滩风光、甫村生态旅游休闲农庄等,加上名震东南亚的歌仙刘三姐的第一故乡,给罗城这块本来就神奇的土地增添了更加迷人的自然色彩。
(3) 目前罗城旅游仍然存在淡旺季明显的问题,因此需要推出新资源、新活动、新项目,塑造新形象。从科普的角度看,岱崮地貌具有知识性、趣味性和观赏性,能满足大众探求地球奥秘的好奇心,对游客具有较大的吸引力,为罗城旅游业的发展增加了新的亮点,提供了新的契机。
(4) 罗城是我国(世界)唯一的仫佬族自治县,文化底蕴深厚,民族风情(依饭节、走坡节、坐夜歌、打老庚等)独特,具有巨大的人文景观旅游开发潜力和价值。
4 结 论
罗城国家地质公园有地质地貌景观、地质剖面遗迹、地质构造遗迹、矿物与矿床遗迹、水体景观5大类10类24种类型的地质遗迹景观,可供观赏的地质遗迹景点有60多处。本文对选取的32个具有代表性的地质遗迹景观单体运用AHP法进行分析后,结果显示优美的喀斯特地貌景观、典型的构造遗迹景观以及水体景观为公园的主导性地质遗迹景观,具有较高的科研价值和观赏价值。
罗城国家地质公园的地质遗迹景观资源优势明显,保护和开发潜力大,外部发展条件良好,今后的发展方向建议开发利用以构造和地质地貌遗迹景观为主导,集地质科普教育、科考科研和山地自然生态观光游览为一体的地质遗迹景观资源。
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Comprehensive Evaluation and Characteristics Analysis of Geoheritage in Luocheng National Geopark,Guangxi
LI Xin1,ZHOU Aiguo1,MENG Yao1,MENG Zengjie2,WEI Kaizheng2,LUO Guosu2
(1.InstituteofGeologicalSurvey,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China;2.LandResourcesBureauofLuochengMoulaoAutonomousCounty,Luocheng546400,China)
There are various geoheritage resources in Luocheng national geopark.The karst landforms and the water landscapes are the main characteristics of the geoheritage resources.The komatite,geological section and geological structure such as springs and vegetational landscape are the secondary trait.Based on the types and distrubution of geoheritages in Luocheng national geopark,this paper comprehensively evaluates the geoheritages from four aspects including science,popularization of science,aesthetics and tourism development.
Luocheng geopark;geoheritage;Karst landform;komatite
陈植华(1956—),男,教授,博士生导师,主要从事岩溶水资源与地质环境评价方面的教学与科研工作。E-mail:zhchen@cug.edu.cn
1671-1556(2015)01-0026-07
2014-04-09
罗城国家地质公园申报项目(2012056117) 作者简介:李 鑫(1980—),男,博士研究生,主要研究方向为地质遗迹调查与评价、地下水工程。E-mail:50320076@qq.com
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10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.2015.01.005
修回日期:2014-06-06