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动静深度丨贵州上亿年的“地质奇缘”

2024-09-23 21:04   来源:贞丰在线   阅读量:

贵州的“地质奇缘”,可追溯到数亿年前。

今天,2024年中国世界地质公园年会在黔西南布依族苗族自治州兴义市召开。

今年3月,兴义地质公园成功获联合国教科文组织批准,成为“世界地质公园”。这是贵州省继织金洞之后第二个成功获得世界级“金字招牌”的地质公园。从全国范围来看,我国目前拥有世界地质公园47处,数量居全球首位。

其实,“地质”一词与贵州的缘分,从数亿多年前就定下了。要了解贵州的地质价值,就绕不开喀斯特、三叠纪和大贵州滩。

喀斯特

有人说,“世界喀斯特,雄伟多元在中国,中国喀斯特,壮美多彩在贵州”。那么,什么是喀斯特?贵州和喀斯特是怎样一种联系?

 “地无三里平”这是对贵州地貌总体形态的描述。山地和丘陵占全省面积的92.5%,让贵州成为全国唯一没有平原的省份。为什么?

贵州大学资源与环境工程学院副教授喻美艺告诉记者:“是因为贵州处在云贵高原、四川盆地、湖南低山丘陵、广西低山丘陵的过渡区域,整体地势相当于在一个斜坡上,地表流水和携带的泥沙对地表的侵蚀作用就特别强,对地表有一个切割作用,就会把贵州切割成非常明显的这种山丛地貌,它就很少有平原。”

值得注意的是,水能对地表产生明显的侵蚀作用,这与喀斯特地貌紧密相关。

什么是喀斯特地貌?它是可溶性岩石经过流水的溶蚀和侵蚀作用形成的地貌。

贵州,被称为“中国的喀斯特省”、 “喀斯特博物馆”。 山、水、人,在这座天地之间宏大壮阔的博物馆里,共生共存。

在贵州,喀斯特地貌的出露区域占全省面积的73%,占比位居全国第一,类型很全面。峰林、石林,峡谷、盲谷,溶洞、天坑……在贵州,喀斯特地貌类型应有尽有。

拿一处说,“天下山峰何其多,唯有此处峰成林”,这是古代地理学家徐霞客初次见到贵州兴义万峰林时发出的感叹。

兴义万峰林以发育三叠纪地层岩石的圆锥状峰林、峰丛景观为主,其间分布喀斯特溶洞、漏斗、地下暗河、落水洞以及沉积地层等各类地质遗迹景观。峰丛、峰林地貌景观分布范围广、类型多样、形态丰富、发育完整,在国内乃至世界范围都极为罕见,是“中国锥状喀斯特大型博物馆”。

据喻美艺教授介绍,根据峰林的形态,万峰林分为岩溶孤峰、谷地峰林、岩溶锥峰、刃状石峰等类型,组成雄奇浩瀚的岩溶景观,具备重大的地质学科研价值。此外,喻教授还提到了兴义世界地质公园能够申报成功的几个重要因素。首先,从地质地理学上来讲,它是一个非常典型的喀斯特地貌区域;其次,三叠纪海生爬行动物等古生物化石在这个区域里有广泛丰富的存在,是全球研究三叠纪海洋生态系统最重要的地区之一;再者,兴义世界地质公园地处三叠纪时期浅海和次深海的一个分界的区域,科研价值非常高。

除此之外,在黔东北连绵的低山丘陵地带,梵净山,一座在喀斯特海洋中矗立的变质岩“生态孤岛”,自武陵山脉中段突然拔地而起,顾盼孤绝,顶天立地。

贵州省林业科学院院长冉景丞告诉记者,梵净山是喀斯特海洋的孤岛,它不是喀斯特但它周边都是喀斯特。当整个贵州其他地方都还是海洋的时候,梵净山是海底火山,喷出来形成的一个岛。随着时间推移,地壳逐步抬升,其他的地方是浅海的时候,梵净山已经是高山了,它的表面就有一层叫喀斯特的壳,就是石灰岩的壳。“最后经过雨水淋溶把那层壳给溶掉了,现在我们看到的梵净山是它的芯,也是最古老的地层,所以在梵净山的物种都比较古老,比如珙桐等。”

喀斯特,早已融入贵州当地人的日常起居。一座座峰丛峰林,自亿年前的三叠纪缓缓升起,时光让岁月失语,唯有称霸海域的鱼龙、“盛开”在岩层间的海百合化石,诉说着喀斯特这一亘古以来的大奇迹。

 三叠纪

 “贵州是研究地球三叠纪的绝佳场所”,贵州大学资源与环境工程学院副教授喻美艺告诉记者。

三叠纪是中生代的第一个纪,起始于公元前2.5亿年,结束于公元前2亿年,延续了约5000万年‌。三叠纪位于二叠纪和侏罗纪之间。这个时期,爬行动物开始在陆地地球上占据主导地位。

喻美艺说,“从古生代往中生代转变的这个时期,在地球上发生了一个非常重大的历史事件,就是我们所说的二叠纪末的生命绝灭事件,生活在地球的生物大概96%在这个时间段集体死亡了,消失了,只残留4%-5%。那么进入三叠纪以后大量的生物是重新出现的,所以三叠纪的重要性就在这个地方。”

那么,为何会特别强调贵州对研究三叠纪的重要性?喻美艺表示,“因为贵州的三叠纪的分布区域是最广泛的。贵州出露地表的石头大概有20%左右是属于三叠纪时期形成的石头,这样它就给我们提供了一个研究三叠纪这段历史的最好的素材。”

喻美艺风趣的打比方说,“就比如关于一个知识,你掌握了一本书,我掌握了10本书。你说我重不重要。”

的确,三叠纪时期,贵州是一片汪洋大海,因此贵州三叠纪海相地层在全国是最完整的。这也使贵州成为地学界研究三叠系的热点地区之一。

据了解,贵州三叠系广泛分布于印江合水-石阡花桥-余庆-丹寨-荔波一线以西的广大地区,由于出露面积广泛,有许多连续的地层剖面保存完整。其中丰富的生物化石,勾勒出了三叠纪时期贵州地区繁盛的海洋景象。目前在贵州三叠纪地层中,已发现了青岩动物群、盘县动物群、兴义动物群、关岭动物群等,可以说贵州是名副其实的三叠纪公园。

提出一个有趣的假设,如果能够穿越回三叠纪时期的贵州,我们能看见哪些动物?

据了解, 三叠纪的动物演化出了更精细复杂的结构、更庞大的体型、更优越的生存方式。在关岭化石群已发现的化石标本中,最大的梁氏关岭鱼龙体长近十米且保存完整;邓氏贵州鱼龙则以它流线形的苗条身躯、锋利的大牙、发达的前肢,展示出它凶猛的性情和矫健的身手;中华始喙龟化石的发现,则填补了龟类演化史中缺失的一环。据专家介绍,鱼龙化石正是发现于贵州。而体型娇小,成年个体不过二三十厘米,看似不堪一击的贵州龙,则凭借着它独有的社会性、群体式的生存方式,成为兴义动物群中最成功的物种,留存下了为数众多的化石。

大贵州滩

 “大贵州滩”,它是一个学术名词,又是一个地理名词。

位于黔南州平塘、罗甸一带的大贵州滩曾称“板庚孤立台地”、“板庚环礁”,是三叠纪时期耸立在深海盆地中的孤立碳酸盐台地,从早三叠纪出现至中三叠纪末期结束,持续时间约2200万年,由中国地质学界于20世纪60年代命名,作为地质发现,曾在世界地质学界引起轰动。1988年—1991年,中美专家经过三年的考察,发现在这个台地上,保留了各种完好的地质遗迹,是全球三叠纪时期最大的、持续时间最长的、各类地质遗迹保留最全、发育最好的孤立碳酸盐台地,也是研究二叠纪生物集群绝灭及三叠纪生物复苏的理想地区。

研究还认为“板庚孤立台地”的古地理和地质特征与研究现代碳酸盐岩台地的经典——中美洲的大巴哈马滩十分相似。为突出“板庚孤立台地”与现代经典的相似性,以及其是全球研究三叠纪时期碳酸盐岩台地的最理想地区,科学家们将其重新命名为“大贵州滩”。

喻美艺教授也提到,大贵州滩的价值在于,它是研究碳酸盐台地演化历史过程的一个特别经典的地方,记录了古地理的演变过程。“从全世界来看,它最完整的记录并暴露了孤立碳酸盐台地的产生、生长和消亡的全部过程,信息十分丰富。”

据了解,大贵州滩吸引了全球不少科学家实地研究。喻美艺说,国际上对研究碳酸盐台地的、研究石油的科学家们非常关注这个地方。他说,国际沉积地质学会总结了世界上最经典的碳酸盐台地,每个时期选一个经典。贵州的大贵州滩被列为全球三叠纪碳酸盐台地的经典。

喻美艺告诉记者:“一个大贵州滩,培养出的博士大概在20个人以上,仅斯坦福大学就有8个左右的博士专门研究大贵州滩,在那么小的一个地方里面,那么多国际性的大专家会把他的学生派到这个地方来进行研究,就说明他的材料足够多,有足够新的研究方向。”

 

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