福建永安喀斯特石林形成年代及发育过程

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1、第4期福建地质GeologyofFujian351福建永安喀斯特石林形成年代及发育过程①池希武(福建省国土资源厅，福州，350001)摘要根据对永安石林地区地质、水文地质条件的分析，利用不平衡铀系法，对区内不同高程位置的钙华沉积物岩样进行年龄测定，确定了永安石林形成年代在中更新世以来约25万年。并结合永安地区地质构造历史及闽江流域发育演化过程，分析得出永安石林主要是在第四纪以后大湖盆地处于剥蚀环境下，伴随地壳间歇性抬升运动，石炭纪、二叠纪石灰岩上覆岩层逐渐被风化剥蚀后形成的。关键词喀斯特石林形成年代发育演化过程永安石林是指石灰岩在长期喀斯特作用下形成的由高5m以上的

2、石柱组成的地貌景观，是长期地质演变和“水一岩”相互作用的结果_1]。其成因和发育演化引起众多学者的浓厚兴趣，因为石林不仅具有很高的美学观赏价值，而且具有很高的地学研究价值。但是，目前对于石林的发育研究大多数只是从地貌学角度研究，特别是对其形成与发育演化的综合研究较少_2]，缺乏系统性研究。另外，在对石林发育年代的研究程度上也还存在有较大的争议，尚未有一个确切的结论。因此，石林形成和发育演化历史的研究具有重要理论和实际意义。永安石林是我国东南地区发育最为典型的石林地貌，其位置位于福建省永安市西北部大湖镇境内，距永安市区13km，地理坐标为东经117。22，北纬26。O

3、3，是永安国家地质公园的主要地质遗迹之一。目前，国内外学者对于石林的研究主要聚焦于云南路南石林，对其它地区石林研究甚少。针对永安石林的研究仅有极少的文献涉及]，而对其发育年龄却尚未有人做过研究。笔者以永安石林地区水文地质条件及地质演化过程作为研究背景，通过对石林内部的钙华沉积物取样分析测年，探讨永安石林的发育演化过程。1区域概况1．1区域地质、地貌及气候条件永安石林发育的主要地层是晚石炭世船山组上段和早二叠世楱霞组下段石灰岩，地层走向为北东向。褶皱发育有大湖背斜，轴部位于大湖北坑一带，长约2．5km。轴向NE30。，东翼倾向SE，倾角2O。～23。；西翼倾向Nw，倾

4、角23。～35。。该区断裂十分发育，纵横交错，总体上以Nw向和NE向为主。①基金项目：“中国喀斯特石林景观研究”子课题“福建永安喀斯特石林景观发育研究”。收稿日期：201卜1O一2O作者简介：池希武(1952一)，男，高级工程师，主要从事水工环地质、矿山地质与地质灾害防治研究。352福建地质GeologyofFujian第31卷永安石林地处永安大湖盆地内低缓的丘陵地带，该区为亚热带季风气候，多年平均降水量1594mm。气候较湿润。石林可分为四个区域，分别为鳞隐石林、洪云石林、寿春岩石林及石洞寒泉石林，总面积约2．5km(图1)。总体地势由西北向东南缓倾，低缓的丘陵使

5、地表径流能得以充分下渗，因而有利于地表与地下喀斯特的形成。鳞隐石林发育在大湖镇北部后景致岩山的溶蚀洼地负地貌上。石林发育的最高处海拔约270m，最低处海拔为210m，高差约为60m。洪云石林处于山丘间的垭口和斜坡地带，向大湖洼地一侧倾斜。垭口一带地势较平缓，靠近大湖洼地一侧的坡度也较缓。寿春岩和石洞寒泉石林发育在石灰岩山丘上，山丘顶部较平缓，但其坡度较陡，近于垂直。石芽石林回洞穴圈泉水E习地下河图1石林景观分布示意图Fig．1ThesightdistributionofYonganStoneForest1．2水文地质条件永安石林发育区的主要河流为沙溪支流益溪。大湖地

6、区位于益溪上游，益溪自西北向东南流，最后汇入沙溪。益溪上游支流发育，其中有一条发育于牛角顶山南坡的支流就从鳞隐石林所处的后景致岩山北部流过。在石林发育区地下水系统极为复杂，岩溶水比较丰富。主要以溶隙暗河地下水为主。岩溶水的补给来源主要为大气降水，其补给途径主要为大气降水渗入补给，也有基岩裂隙水的侧向径流补给和地表水流经石灰岩区的渗漏补给。纵观四个区域的石林分布特点，可以看出永安石林景观均发育于相对高程为60m以内的整体起伏不大的山丘地段。这主要是此种地貌形态有利于接受大气降水补给及垂直入渗。在这种情况下原有基岩垂直裂隙能得以迅速拓宽。第4期池希武：福建永安喀斯特石林

7、形成年代及发育过程3532永安石林形成年代测定永安石林地貌的形成年代，王雪瑜(1997)通过对鳞隐石林地区埋藏石芽周围红色堆积物的沉积学研究，并与云南路南石林区堆积的石英砂表面的微结构进行了对比，指出鳞隐石林的溶蚀作用比路南石林溶蚀作用强烈，所经历的气候环境较单一，没有经过“潮湿一干燥一潮湿”的气候变化的旋回。因此，推断鳞隐石林形成的时代要比路南石林晚，故认为永安石林可能形成于第四纪。石林喀斯特的形成是一个长期的地质作用过程，以前对于石林的形成年代确定，都是通过采集石林区堆积的某个钙华沉积物进行年龄测定。这只能够确定石林开始发育于测年实验所得的某一具体时刻之前，