重庆地貌
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重庆地貌
地貌是构成自然环境的主导因素之一,是人类赖以生存、生产的基本条件。地貌不仅影响着自然环境中水文、气候、土壤等要素的空间分布及演化,而且直接或间接地制约着社会和经济的发展。地貌也是一项在可持续发展战略方针的指导下,协调环境、人口、资源关系的重大研究课题。本章就重庆地区的地貌基本特征、成因及其发育史作扼要论述。第一节地貌基本特征
重庆市地处我国四川盆地东部,属我国陆地地势第二级阶梯。东北部雄踞着大巴山地;东南部斜贯有巫山、大娄山等山脉;其西为红色方山丘陵;中部主要为低山与丘陵相间排列的平行岭谷类型组合。综观全市地貌结构,有下列特征:
一、地貌类型复杂多样,以山地为主
从表3-1可知,重庆地貌形态类型可分为中山、低山、丘陵、台地、平原等五大类。中山、低山面积达24136㎞2,占全市总面积的75.9%;丘陵面积为10426㎞2,占17%;平原面积仅1971㎞2,占2.39%,构成以山地为主的地貌形态类型组合特征。
表3—1重庆市地貌形态类型面积统计表
类别 平原 缓丘 低丘 中丘 高丘 台地 低山 中山 总计
面积(㎞2) 1970.75 393.69 3735.21 4585.86 5839.86 2943.36 19876.17 4259.61 82334.93
百分比 2.39 0.09 4.53 5.56 7.09 3.57 24.14 51.72 100.00
中山 主要分布于重庆市的东北部和东南部,前者为由巴山、旗杆山、帽含山、天子山、墨紫山、龙池山、磨盘山、天池山等组成大巴山地,是重庆与陕西、湖北的界山;山脊线因受地质构造控制,由北西向逐渐转向近东西向呈弧形平行伸展;山岭海拔均在1500m以上,其中巫山县、巫溪县交界处的天池山主峰阴条山高达2793.8m,成为重庆市的最高山峰。巫山、大娄山山系构成重庆市东南边缘山地,是重庆与鄂、湘、黔的界山,主要有方斗山、七曜山、巫山、普子山、八面山、金佛山等山脉,以金佛山风吹岭海拔2251m为最高,山脊线多呈北东—南北向伸延,其北穿越长江与大巴山地交汇于巫山县境内, 形成以巫山为扇顶,向西作扇形张开展布的地貌结构特征。
中山按其成因又可分为复背斜构造中山、背斜构造中山、侵蚀剥蚀中山等类型。复背斜中山组成大巴山地的主体,主要有插旗山、磨盘山脉等。前者海拔在2000M以上,主峰光头山海拔达2686M,是东、西溪河的分水岭。磨盘山脉横贯于大巴山地的中部,海拔低于2000M,唯在开县境内主峰高为2270M。上述山脉主要由灰岩构成山体,经喀斯特作用后,溶蚀洼地、漏斗、干谷等次一级地貌形态叠置其中。背斜构造中山主要有方斗山、七曜山等。方斗山东北起云阳县城长江两岸,向南沿长江东侧经万县、石柱、丰都、涪陵、武隆直至南川县,长达300余㎞;海拔最高的磨槽湾2033.3M,菜子坪2019.9M。七曜山北起巫山中部金坪山乡,向西南斜贯于奉节县南部,后插入湖北省利川境内后,再进入石柱县、丰都、武隆,止于贵州省道真县,全长300多㎞;海拔1600?????????????????—1800M,最高脊线位于南段夹壁(1988.3M)、毛笔架(1922.6M)、双尖堡(1876.5M)。侵蚀、剥蚀中山,主要由向斜构造经侵蚀、剥蚀作用后形成的,海拔一般高于背斜构造中山,称为倒置地形。该类中山主要分布于长江以南地区。金佛山分布在黔渝边界的南川县境内,山体为二迭系灰岩和志留系页岩组成,呈南北向展布,海拔1000?????????????????—2000M,主峰风吹岭为2251M。四面山位于江津市南部,为白垩系上统夹关组砖红色砂岩及薄层页岩组成。四面山由南向北逐级降低,具有层状结构,主峰轿子山海拔1751M;其山体在红色砂岩基础上形成,形态特征为顶陡、谷深、坡陡、瀑多,故称为“丹霞”地形。
低山 低山面积为19876㎞2,占全市面积24.14%。背斜构造低山,长江左岸地区的自东向西有精华山(铁凤山)、黄草山、明月山、铜锣山、龙王洞山、中梁山、缙云山、九峰山、巴岳山、花果山、黄瓜山、箕山及螺观山等。长江右岸地区主要有丰盛山、桃子荡山、南龙山、真武山及石龙峡山等。上述背斜构造低山,其特征有:从展布规律看,深受其地质构造控制,山文线与构造线相吻合,多为北北东、北东向,并成弧形向西南撒开,相互平行伸展,反映梳状褶皱特征。从山体海拔高度看,主峰自北1000M左右(黄草山1035M、明月山1183M)向南至长江河谷为500?????????????????—600M。从山体形态看,受其岩性的控制,若三迭系须家河组砂岩为轴部的山岭,呈“一山一岭”形态,山岭受横向裂隙和沟谷分割,常成锯齿岭脊;若山体核部为三迭系嘉陵江组灰岩组成,则沿着构造线方向发育长条状,谷底低平的喀斯特槽谷,两侧被须家河组构成的单斜山岭夹持,呈“一山一槽二岭”形态;若山体核部为二迭系上统及三迭系飞仙关组灰、页岩组成背斜山岭,则多呈“一山二槽三岭”形态景观。这种受隔挡式地质构造和灰岩条带状分布条件下,山体中发育喀斯特槽谷为我国特有地貌景观,故有人曾称为“川东式”背斜构造低山。
侵蚀、剥蚀低山系指向斜构造经流水侵蚀、剥蚀形成仰舟状或桌状山地。主要分布于长江右岸的巴南区、綦江、江津、涪陵等地区,主要有老店子(海拔713M)、新房子(海拔641.8M)、太和山(海拔655M)、天马山(海拔1100.9M)、香炉山(海拔934M)、石庙山(海拔1064M)等。侵蚀、剥蚀低山特征为:①山体受地质构造控制,大部呈南北向展布;海拔由南向北逐渐降低,即由南部海拔1000M左右至长江沿岸降为500—600M。②山体海拔均高于两侧背斜构造低山100?????????????????—200M,呈地形倒置现象。③山体由白垩系夹关组和侏罗系蓬莱镇组、遂宁组砂、泥岩组成。差别侵蚀的结果,山坡多呈阶梯状;阶梯的级数和高度取决于砂岩的层次及厚度。④山顶地势较平缓,常有锥状、桌状残丘点缀其上。
单斜构造低山主要分布于长江以南的綦江、涪陵、武隆等地区,多为侏罗系上、下沙溪庙组及须家河组砂、泥岩组成,其共同特征是:①山脊线与构造线相吻,多为砂岩构成长垣状山岭;若岭脊被横向沟谷分割,则成锯齿状山岭。 ②山体形态受岩性和岩层倾角控制,顺倾坡与岩层倾角基本一致;形态呈单面山或猪背脊。
喀斯特低山主要分布于南部和东南部的綦江、万盛、酉阳、秀山等地。前者由二迭系及三迭系灰岩夹泥岩构成山体,为峰丛、洼地、漏斗等组合形态,海拔700?????????????????—900M。秀山、酉阳等地喀斯特低山,为寒武、奥陶系灰岩组成,海拔700?????????????????—900M,顶面溶蚀残丘、峰丛密布,比高40?????????????????—60M,丘间洼地发育,无明显山脊线。
丘陵 丘陵面积有10424.6㎞2,占全市面积的17.27%。丘陵按其形态可分为缓丘、低丘、中丘和高丘。据成因又可分为水平构造丘陵、单斜构造丘陵、侵蚀—剥蚀丘陵和剥蚀—残积丘陵等类型。
水平构造丘陵主要分布于岩层倾角小于7度的向斜构造轴部附近地区及疏缓褶皱地区。按其形状可分为台状及方山式两种,前者指丘顶平缓,沟谷分割不深,呈波状起伏,俗称“坪”或“寨子”。方山丘陵丘坡陡峻,多为阶梯状,风化剥落及重力崩塌严重。
单斜构造丘陵主要分布于背斜构造山地的两侧,为侏罗系砂泥岩或灰岩组成,海拔400—500M。山体形态因砂、泥岩互层,抗蚀力悬殊,泥岩出露地区常发育次成谷,砂岩则成单面山或猪背脊的硬盖。单斜构造丘陵多沿构造线展布,常有数列平行排列,其列数取决砂岩的层次,即一层一列单斜构造丘陵。它的高度向背斜山地逐渐升高,从低丘、中丘、高丘,呈迭瓦式组合。
剥蚀—侵蚀丘陵系指硬、软岩构成的单斜构造丘陵或方山式丘陵,硬盖被蚀,丘体泥、页岩进一步被剥蚀后,其高度降低,形状多呈锥状或馒头状,坡形多为凹坡。剥蚀—侵蚀丘陵因流水剥蚀导致丘坡不断后退,丘体日益缩小,丘间谷地因接受堆积逐渐扩宽、展平,故就地区而言丘体总面积小于丘间谷地的面积,比高小于20米,多呈圆锥形,坳谷发育,常称“缓丘带坝”。
平原(平坝) 重庆市平原面积很小,仅1970.7㎞2,占全市总面积的2.39%。平原按其成因可分为冲积?????????????????—洪积平原、剥蚀?????????????????—残积平原、喀斯特平原及湖成平原四种类型。冲积?????????????????—洪积平原主要由长江、嘉陵江、涪江等河流的一、二级阶地构成,海拔200?????????????????—250m,相对高度20?????????????????—40m。地势低平,供水条件较好,故长寿、涪陵、丰都、云阳、忠县、奉节、巫山等县城均座落其上。但待三峡水库建成后,均被淹没。
剥蚀?????????????????—残积平原系指基岩残丘及坳谷组合形态,比高小于10m。它们均分布于次成谷的分水岭的现代河谷尚为达到裂点以上地区。例如长寿渡舟、双龙,垫江的澄溪铺、垫江县城、龚家坝,沙坪坝区的白市驿等地。
喀斯特平原主要是长江以南灰岩地区,其中面积较大的秀山坝、龙潭坝及小坝、酉坝等。秀山平原位于秀山县城一带,呈北东向展布,海拔340—380m,长达34㎞,最宽处为10㎞。该平原系在寒武系灰岩溶蚀的基础上,由喀斯特残积物和河流冲洪积物组成。秀山平原地势平缓,是重庆市最大的喀斯特平原,故曾有“小成都平原”之称。
湖积平原位于梁平县城,海拔430—460m,面积达138.75㎞2,为重庆最大平原。梁平平原地处假角山背斜南西倾没端龙溪河向斜交汇处,原为一构造成因的山间盆地湖泊,后经多次河流、湖泊交替堆积而成。其堆积物为灰色、浅灰色、黄灰色炭质粘土、砂粘土、泥炭层交替组成,最厚可达55.4m。
二、层状地貌明显,地貌灾害频繁
(一)地势高差大,层状地貌明显
重庆市就地势而言,最高处于东北部巫溪县境内的天池山主峰阴条山,海拔2793.8m;最低在巫山县碚石鱼溪口,长江平水位的海拔仅73.1m,相对高度达2720.7m。长江三峡水库建成后,相对高度也达2610.8m,是导致重庆地区自然环境垂直分布的因子。若以山的海拔而言,北部大巴山地主峰大都在2000m以上,其中巴山主峰消洞湾后山海拔2560m(城口县与陕西交界处)、旗杆山主峰马中尖海拔2090m(巫溪县)、帽合山主峰海拔2217m(城口县)、墨架山海拔2426m(开县)、磨盘山海拔2270m(开县)、天池山阴条山海拔2793.8m等;向南降至1200?????????????????—1500m,狮子山海拔为1555.2m、凤仙观为1587m(奉节)、磨盘寨为1309m(云阳)、老鹰岩为1596m(开县)等。东南部山岭一般在2000?????????????????—1200m。由七曜山主峰夹壁海拔1988m、武陵山主峰磨槽湾为2033m、仙女山主峰炭沟梁子为1999m、金佛山主峰风吹岭为2551米等构成最高山岭。并由此向东南降低,普子山主峰海拔为1510m,川河盖主峰为1285.6m。按其地势等级而言,海拔500m以下的面积占全市总面积的38.61%,500?????????????????—800m占25.42%,800?????????????????—1200m的占20.38%,1200M以上的占15.57%。
由于地貌发育阶段的差异和新构造运动间歇性抬升的结果,导致重庆地貌层状现象明显(表3-2),属夷平面或剥夷面的残存面。
表3?????????????????—2 重庆市各地层状地貌海拔高程 单位:M
地点
海拔
级数
大巴山地
武陵、七曜山地
中部山地
第一级 2400-2500 2000-2100 1500-1600
第二级 1900-2000 1500-1600 1000-1100
第三级 1400-1600 1000-1100 500-600
第四级 800-1000 800 300-400
表3-2表明,(1)各地层面海拔高度不一,以大巴山地最高,中部山地区最低。大巴山海拔由北向南降低,而武陵、七曜山山地则由西北向东南逐级降低,这是因新构造运动的等量抬升的结果。(2)从地表形态看,第1 级因长期遭受剥蚀,地表破碎,残存面积小,以山脊为代表;第2级顶面起伏和缓,面积较大,例巫溪县的红池坝、武隆县的仙女山、石柱县的黄水坝、江津市的四面山等。前二者因气候垂直变化成为南方次生草场;后者则残存亚热带常绿阔叶林。(3)从构成岩性差异而言,除黄水坝和四面山为侏罗系及上白垩系红层外,其余均为古生代灰岩组成,其顶面均发育有溶蚀残丘、洼地、溶洞等次一级喀斯特地貌类型。
(二)峡谷众多、地貌灾害频繁
重庆境内河流均属长江水系。长江自江津市的石羊乡流入后,呈“S”形蜿蜒至巫山县的碚石进入湖北省,境内河长600余㎞。长江北有嘉陵江、大宁河等支流;南有乌江、綦江等支流注入,构成纵、横谷交织的河网体系。当河流横切构造,多成峡谷(表3-3)。
表3?????????????????—3重庆地区长江、嘉陵江河段峡谷表
河流名称 峡谷名称 位置 地质构造名称 长度(千米)
长 江
华龙峡 江津市 横切温塘背斜南端 1.0
猫儿峡 江津市 横切温塘背斜南端 3.5
铜锣峡 渝北 横切铜锣背斜南端 2.8
明月峡 巴南与渝北 横切明月峡背斜 1.8
黄草峡 长寿 横切黄草峡背斜 4.5
剪刀峡 涪陵市西 横切苟家场背斜 2.3
瞿塘峡 奉节县城东 横切七曜山背斜 8.0
巫峡 巫山县 横切巫山背斜 28.0
嘉陵江 沥濞峡 合川市 切割沥濞背斜 3.0
温塘峡 北碚区 切割温塘背斜 2.7
观音峡 北碚区 切割观音背斜 3.7
除长江、嘉陵江峡谷外,还有乌江峡谷构成天险称著的乌江峡谷带,主要有三门峡、桐麻弯峡、盐井峡、龙门峡、新滩峡等;大宁河的龙门峡、巴务峡、滴翠峡、庙峡、剪刀峡、荆竹峡、月牙峡和小小三峡称著于世。
峡谷组成的岩性,多为侏罗系须家河组砂岩、三迭系或二迭系灰岩。背斜地层隆起,河流穿过剧烈下切;上述地层抗蚀强,两岸谷坡受其流水冲刷,侵蚀绶慢,使其形成峭壁陡峻的峡谷形态。
(三)灾害地貌
1、灾害地貌主要类型
灾害地貌系指重力作用和人工活动的影响下,造成的地貌作用过程和地貌形态。重庆地区地貌类型复杂多样,切割密度大,暴雨频率高,是我国灾害地貌多发区和重灾区。重庆也是灾害地貌类型多、发生频率高、灾害严重的特大城市。按其灾害地貌作用过程和形态特征可分为崩塌、滑坡、泥石流、塌陷等,现简述如下:
(1)崩塌。崩塌主要发生于顶部为灰岩、砂岩、底部为泥页岩组成陡坡、悬崖的前缘地带。坡度一般>400,块状岩体,被多组裂隙分割后,因风化、地表水冲刷、空隙水压力、爆破震动等因素的作用下,使顶部岩层裂隙增大;底部泥页岩抗蚀力差,风化剥蚀或洪水冲刷,形成向内凹进的弧形断面,致使顶部岩体失撑、倒转,发生突发性岩体崩塌。特别是暴雨季节,降水注入裂隙,静水压力剧增,常为崩塌发生的诱发因素。重庆崩塌主要发生于嘉陵江、乌江、长江沿岸,1974年7月14日北温泉鹞鹰岩发生3500立方米崩塌,摧毁北泉公园大部,阻塞212园道半年多,造成6人死亡。1994年5月乌江边鸡冠岭发生巨大崩塌,体积达530万m3,造成乌江断流,直接经济损失达988万元。据调查,重庆主城区崩塌有23处,总体积为55.1万m3,主要分布于嘉陵江、长江沿岸的浮图关、沧白路和长江沿岸的大渡口、燕子崖、雷家坡等5个崩塌强发区。万洲城区有安乐寺、太白岩、吊岩坪等崩塌群,面积达10.94㎞2。
(2)滑坡。重庆在其特定的地质、地貌、气候和人工等因素的综合作用下,滑坡发生频繁,是我国滑坡的多发区。1997年止仅长江重庆三峡区滑坡达527处。
滑坡按滑坡体组成物质,可分为堆积滑坡和基岩质滑坡。前者滑坡体由冲积层、残积层、崩塌堆积层和人工弃土层等组成,多发生于坡度>200的凹坡地带和陡崖底部,由暴雨、人工排放废水或人工不合理开挖边坡而触发形成的。一般数量多、规模较小、频率高;基岩滑坡主要发生在硬软岩互层,地表水渗入至软弱结构面,导致软化、膨胀、抗剪力减小而沿着基岩层滑动。一般数量少、规模较大、频率低、危害大。滑坡按滑坡体体积大小可分为:体积<10万m3为小型;10?????????????????—100万m3为较小型;100?????????????????—1000万m3为中型;1000?????????????????—10000万m3为大型;>10000万m3称为巨型等5类。
(3)泥石流。泥石流可分为沟谷泥石流和坡面泥石流。前者多发生在坡度较大的沟谷之中,因岩石强烈风化,残积层较厚,或弃土堆积,暴雨诱发形成的。坡面泥石流主要发生在坡度较小,由松散层组成的缓坡地带,在水的参与下产生顺坡流动。例1988年8月北碚区醪槽坪发生面积为1.5万m2,体积达6.4万m3的泥石流。
(4)塌陷。喀斯特塌陷分布于背斜构造低山和北部大巴山及东南部武陵山、大娄山碳酸盐岩地区,其成因有地表自然塌陷和人工活动诱发的塌陷。前者主要因早期形成的溶洞、暗河系统发育,顶板失托陷落,例如巫溪石门乡谷地、奉节宝塔坪、江津碑槽镇、享堂的周家槽等。后者因采矿、抽取地下水等人为活动,使其地下水大量排泄后,导致水动条件急剧改变,地下水位迅速降低;在降雨漏斗范围内,水力坡度增大,流速加快,减少了对岩石浮力,增加地下水流的冲蚀作用,使其地表突然塌陷。如奉节下村—小岩塌陷,影响面积1.4万m2;主城区有杨柳镇、天府、中梁山、团标寺、临锋等5处为采矿造成的。歌乐山喀斯特塌陷是由于1972年修建襄渝铁路,开挖横穿背斜的中梁山隧道,海拔300m,低于喀斯特槽谷200 m,长期排泄顶部地下水水量达8647 m3/日,造成隧道两侧2—3km2内地下水下降,改变水动力条件,发生喀斯特塌陷9处。万盛区则因抽取地下水而造成喀斯特塌陷。
2、主要灾害地貌特征
综合重庆地区崩塌、滑破、泥石流等灾害地貌有下列特征:
(1)小型居多,大型较少。据重庆市计委国土环保计划处1998年调查(表3-4),重庆三峡库区灾害地貌小型占总数的79.4%;中型占16.4%;大型及巨型仅占4.2%(表3-4)。小型主要分布于主城区及交通线一带,多为堆积滑坡;中、大型主要分布于长江沿岸的万州、云阳、奉节、巫山等地,多属基岩滑坡。
表3?????????????????—4 重庆三峡库区灾害地貌类型、规模分类表
体积
类型 <10万m3 10-100万m3 100-1000万m3 >1000万m3 合计
数量(处) 体积万m3 数量(处) 体积亿m3 数量(处) 体积亿m3 数量(处) 体积亿m3 数量(处) 体积亿m3
崩塌 153 776.2 25 0.18 23 0.65 2 0.39 203 1.30
滑坡 266 682.33 134 0.52 97 2.84 30 7.53 527 10.96
泥石流 8 48.47 13 0.07 4 0.26 / / 25 0.33
(2)相对集中。重庆灾害地貌分布受地质构造、岩性和地貌的制约,具有线、点相对集中的特征。前者分布于长江及支流嘉陵江、乌江、小江、大宁河、大巴山区的任河和东南部酉水沿岸狭长地带,特别是丰都到巫山沿岸,大型、巨型崩塌、滑坡达45处,滑塌总体积为17.64亿立方米。同时,相对集中于城区,万州城区约30平方千米的范围内,崩塌、滑坡就有32处,灾害体面积9.2平方千米,约占全城面积的1/3;重庆主城区灾害地貌201处,面积235.7万平方米,分别是库区灾害地貌面积平均数的6.2和2.7倍。
(3)承继性。灾害地貌发生后,相对处于稳定,经一定时间孕育重新复活,特别是滑坡。因地质条件改变或人为不良活动,造成古滑坡复活,如渝中区的镇江寺滑坡、云阳西城滑坡等。另者,在硬、软岩互层的陡坡,常发生灾害地貌类型转化,即坡地上崩塌体下滑,崩塌体成为滑坡或泥石流的物质基础,因暴雨或人工因素作用触发滑坡、泥石流的产生。构成崩塌?????????????????—滑坡或泥石流相互伴生、相互关联组合特征。例如北碚区醪糟坪上部滑坡体下部为泥石流组合;万州区青草背崩塌滑坡带、枇杷坪崩塌滑坡带等。
3、主要灾害地貌成因 地质、坡度、水文、人为因素是引起灾害地貌的主要因素。
(1)地质因素。重庆地区大地构造由川中褶带,川东褶带、川东南褶带及大巴山孤形断褶带构成,除西部川中褶带由红层发育成为方山丘陵少有发生地貌灾害外,其余地区地质构造与灾害地貌形成密切相关。奉节至巫山长江段及大宁河,为后三者复合交接部位,河流切割构造,形成崩塌、滑坡多发区,如白鹤坪崩塌、永安镇大型滑坡。背斜两翼顺倾坡易发生滑坡,涪陵至云阳长江段,长江流向呈东北向迂回于向斜轴部附近,顺倾坡发生了宝塔、鸡扒子、兴隆滩、城西等大型、巨型滑坡。崩塌多发生于逆倾坡或向斜形成的台地边缘地区,因顶部岩石裂隙异常发育,导致崩塌。岩性也是诱发崩塌、滑坡和泥石流的重要因素。震旦系、志留系、三迭系及侏罗系等地层中,因软硬相间泥岩、砂岩、泥灰岩、灰岩类,泥岩、泥灰岩遇水膨胀、饱含水份,使其软化,抗剪强度降低,故沿岩层层面易发生滑坡,特别是侏罗系珍珠冲组、沙溪庙组、蓬莱镇组及三迭系巴东组,其中珍珠冲组和巴东组线变形模数分别为1097.10万立方米/公里和337.2立方米/公里,是重庆地区稳定性最差的岩层之一,相对于平均数的9倍和3倍。
(2)坡度因素。崩塌、滑坡发生与地表坡度关系密切。据主城区研究,坡地由侏罗系沙溪庙陆相碎屑岩组成,坡度在300?????????????????—600之间最易发生崩塌,其中400?????????????????—500的概率为34%;滑坡发育于200?????????????????—500的坡地,其中以300?????????????????—400最为发育,出现概率为30%。
(3)水文因素。暴雨是诱发地貌灾害的最重要的因素。由于雨量集中,渗入岩体内,增加岩体重量,削弱了抗剪力,故崩塌、滑坡等发生与降雨过程同步或稍有滞后,多发生在5?????????????????—9月,特别在7?????????????????—8月更为频繁。1982年7月原万县地区普降特大暴雨,诱发崩塌、滑坡、泥石流达71846处;1986年7月原重庆市降特大暴雨,日降雨量达96.9mm,诱发地貌灾害189处;1988年连续遭受9次暴雨、特大暴雨袭击,全市发生崩塌、滑坡等27896处,总体积约19亿m3,经济损失达11.34亿元。据研究,重庆地区因暴雨诱发的崩塌、滑坡等占总数的70%以上。长江及其支流沿岸崩塌、滑坡等在空间上分布占总数的63.98%。洪水时岩体被淹没,软化饱和及浮托作用;消落时,产生巨大动力压力,导致崩塌、滑坡。河流冲淤作用改变岸坡,从而使岩体临空状况和受力分布状况发生变化,使岩体失稳,凹岸发生滑坡概率可达34%,平直岸和凹岸多为崩塌。特别是三峡水库建成后,增大了淹没区,扩大了水位变动带,加快岩体软化和崩解过程,对岸坡、山体稳定的破坏必然加剧,无疑会产生规模的滑动,应引起高度的重视。
(4)人为因素。人工不合理开挖切坡,造成临空面,抗剪力降低,下滑力增大,易产生滑坡、崩塌;人工弃土、废渣堆积对坡地加载,增加下滑力,也可诱发地貌灾害。据重庆三峡库区调查,因人为因素诱发崩塌、滑坡、泥石流、塌陷占总数的50%以上。涪陵至武隆公路两侧切坡,填土产生崩塌、滑坡达40余处,线密度0.57处/km。巫山县秀峰乡开山采石,20多个采石物废渣堆积如山,从1984年以来,每遇暴雨,形成矿渣泥石流。
三、地貌类型组合分异明显
重庆市在大地构造分属川中褶带、川东褶带、川东南陷褶带和大巴山弧形断褶带单元。因此,导致地貌类型组合特征和展布上,具有明显的区域差异,大致可分为五个地貌区:
(一)西部丘陵区
本区位于华蓥山、云雾山、巴岳山一线以西地区,包括潼南、大足、双桥全境,合川、铜梁西部和荣昌北部。综合本区特征:(1)在构造上属川中褶带,由侏罗系沙溪庙组和遂宁组红色砂、泥岩组成,褶皱舒缓,多呈穹状、鼻状背斜,岩层倾角多小于50。(2)地貌类型除大足、荣昌交界处为水平构造台状低山及沿江河狭小冲积平坝(大佛场等)、剥蚀—堆积平坝(柏梓坝等)外,其余均为红层构造的方山丘陵或园锥状丘陵,占全区面积的74%。(3)丘间冲沟、坳谷异常发育,约占全区面积的5%;地表剥蚀、侵蚀严重。潼南、合川侵蚀模数5000?????????????????—8000t/km2.a的面积达20%,是我市水土流失最严重的地区。(4)海拔多在250?????????????????—400m之间,占幅员的88.5%。热量丰富,紫色土肥力较高,是重庆市主要粮食产区。但多年平均降水量970?????????????????—1100毫米,河流密度小,也是我市旱灾多发区。
(二)中部平行岭谷低山、丘陵区
本区西以华蓥山、云雾山、巴岳山西北麓为界;东以方斗山西麓与东南部中山、台地区为邻;北部由开县温泉镇至巫溪县的起阳镇与北部大巴山中山区相交;南以江津白沙?????????????????—李市?????????????????—巴南南彭为界,与南部中山、低山区相接。包括合川、铜梁、荣昌东部、永川、璧山、渝北、长寿、垫江、梁平、万州、丰都全部,开县、巫溪、奉节、巫山、丰都、忠县、涪陵、南川等县(市)的一部分。其特征是:(1)地貌发育与地貌形态受地质构造、岩性制约。本区由铜锣、明月等20余条背斜和其间向斜组成的川东褶带,背斜多成条状低山,向斜多发育为丘陵谷地,山文线与构造相吻;背斜低山与丘陵谷地相间有序排列,构成”平行岭谷”地貌类型组合形态。山体形态受岩性差别的影响,呈“一山三岭两槽”、“一山二岭一槽”或锯齿状、长垣状山岭形态;向斜为广阔丘陵、平坝组合谷地形态,由背斜翼部至向斜轴部依次发育猪脊、单面山、方山丘陵、台状丘陵展布。(2)从山岭海拔而言,从南、北向长江河谷逐渐降低。长江以北的华蓥山祝圣堂海拔1432.5m,铁凤山主峰海拔为1341m,南门场山为1256m;南部莲花寺主峰1100m左右为最高;长江沿岸则降至500?????????????????—800m。(3)长江自江津白沙镇流入区内呈“S”状至巫山碚石出区,长600多km。江津至涪陵河段属横谷,从背斜鞍部或倾伏端割切成峡谷,计有猫儿峡、铜锣峡、明月峡、黄草峡、剪刀峡等,江面狭窄;流经向斜多宽谷,江面宽阔,河谷呈藕节状,峡谷与宽谷展布相间。涪陵至万州河段,迂回于向斜之中,江面开阔,最宽达1500m,多呈不对称河谷。岸坡受岩层倾角控制,顺倾坡平缓,逆倾坡陡峻。前者易发生滑坡,后者崩塌频繁。万州至奉节河段,长江流向适应地质构造转向东西,河谷多为侏罗系红色砂、泥岩构成对称“V”形态,奉节白帝城至巫山碚石即属三峡河段,形成瞿塘峡、巫峡。
(三)南部低山、中山区
本区位于中部平行岭谷区以南,綦江赶水?????????????????—南桐一线以北地区,在行政管辖上为江津、綦江、巴县南部和万盛区西北部。本区地貌主要特征:(1)地形倒置明显,向斜构造山地海拔一般高于背斜构造低山200-500m,前者多为侏罗系遂宁组、蓬莱镇组紫红色泥岩、砂岩和白垩系夹关组砖红色砂岩构成的向斜发育而成塔状山地或台地。 例四面山主峰蜈蚣岭1709.4m,轿子山1751m、花金山主峰狮子岩海拔1145.3m、老马山1354m, 而石龙峡背斜低山主峰海拔仅617m,构成地形倒置地貌景观。(2)地势由南向北逐级降低,是新构造运动南北不等量抬升的结果。就水平构造山地山顶面而言,由南部 1500?????????????????—1400m(四面山、金花山等)、中部为1100?????????????????—1000m(天马山1100.9m,石亩山1064m)、北部太和山海拔仅655m。(3)山高坡陡,多呈阶梯状。本区山体大多为侏罗系蓬莱镇组、遂宁组紫色砂、泥岩及白垩系夹关组砖红色砂岩、页岩组成。因受差别侵蚀及新构造运动间歇性抬升的结果,山体多呈阶梯状,例四面山分为1700m左右、1400?????????????????—1500m、1100?????????????????—1200m四级,相对高度大多大于1000m。沟谷切割后多呈嶂谷,裂点发育,瀑布众多,四面山望香台、水口寺瀑布落差达150m。
(四)东南部中山与低山区
本区为四川盆地东南部边缘山地,主要由中山与低山组成。其范围西界与中部平行岭谷地低山与丘陵相连(即綦江赶水、万盛、水江、焦石坝、故陵镇、巴务河一线);东南与湖南、湖北、贵州省相接;分属巫山、奉节、忠县、涪陵、石柱、南川、万盛等县区的一部分,武隆、彭水、黔江、酉阳、秀山全部。地貌主要特征:(1)地势起伏大,层状地貌发育。本区为四川盆地边缘山地,地貌类型以中山为主,最高为金佛山主峰风吹岭,海拔达2251m;最低处于巫山碚石长江水位为73.1m,相对高度达2177.9m。若以山脉分布规律和山脊海拔而言,则由中部向东南方向递减,七曜山主峰夹壁山海拔1988m,武陵山主峰磨槽弯为2033m,仙女山主峰煤炭沟梁子为1999m;向东南主要山脉普子山主峰1510m,咸丰中山天山堡为1601m,川河盖为1285.3m降低。因受新构造运动间歇性抬升导致层状地貌异常发育,以金佛山、七曜山、仙女山主峰海拔2000m左右为代表,因受后期剥蚀侵蚀破坏,地表破碎,残存面积不大。第二级海拔1500m左右,以方斗山、黄水坝、普子坝、金鸡盖、苍岭盖等顶面为代表,除黄水坝台地为侏罗系红层组成外,其余均为灰岩组成,顶面起伏缓和,尚残存残丘、洼地。第三级以东南部的毛坝盖、川河盖等台地为代表,海拔1000m左右。(2)山脉平行展布,地形倒置明显。本区为典型隔档式箱状构造体系,宽缓的背斜和狭长的向斜相间平行排列,制约着地貌发育,山脊线与构造线基本一致,多呈北东—南西向展布。向斜发育成台地或桌状山地,金佛山、黄水坝、毛坝盖、川河盖等,海拔一般高于脊斜山地或丘陵200?????????????????—500m,形成地形倒置现象,两者相间平行排列,呈逆向平行岭谷组合景观。(3)喀斯特地貌发育。本区灰岩分布面积广大,占全区面积60%以上,主要有三迭系、二迭系、奥陶系及寒武系灰岩或白云质灰岩。本区热量丰富,降水充沛,地下水交替频繁,溶蚀作用强烈,促进喀斯特地貌发育,溶蚀地貌类型占全区面积60%以上,是重庆市喀斯特地貌发育最良好的地区。在喀斯特台地、山地顶面上均分布着残丘、峰林、洼地、暗河等次一级喀斯特地貌,其中万盛石林、武隆芙蓉洞等已成为旅游区。(4)峡谷众多。长江在本区段切割七曜山背斜、巫山背斜形成著名的瞿塘峡和巫峡。乌江为长江南岸最大支流,境内长期235km,呈东南?????????????????—西北向于涪陵汇入长江,切割川东南褶皱带形成由三门峡、桐麻弯峡等10多个峡谷组成“乌江天险”。
(五)北部大巴山中山区
本区位于中部平行岭谷低山、丘陵区的北侧,包括城口县全部、开县、巫溪大部,奉节、云阳的北部。特征:(1)地貌发育受地质构造控制,山脊线与构造线基本相吻,西部西北?????????????????—东南向展布,向东逐渐转向南突出近东西向伸展于巫溪境内与东南部中山、低山区相接;背斜山与向斜发育山地,相间平行排列,前者低于后者山地,呈地形逆向地貌形态组合。(2)山地庞大,地貌层状结构明显。 大巴山峰岳起伏,为海拔1500m以上复式背斜中山组成,山脊线多在1800?????????????????—2500m之间,构成气势雄伟的重庆北部屏障,减弱寒潮入侵。 同时,因新构造运动间歇性不等量的抬升,使其山地具有明显的层状结构M由此向南,层层下降,分别为2100?????????????????—2400m、1700?????????????????—2000m、1200?????????????????—1500m、700?????????????????—800m四级夷平面。(3)灰岩广布,喀斯特地貌发育良好。北部灰岩属寒武系和奥陶系;南部灰岩多属二迭系、三迭系,是本区喀斯特地貌发育的物质基础,加之降水充沛,地下水循环频繁,导致喀期特地貌异常发育,峰丛、洼地、漏斗、溶洞点缀其间,特别是喀斯特平坝天子城、大官山平坝等海拔2500m左右;红池坝、九大湖平坝,海拔1800m左右;文峰坝、朝阳坝、通城坝等海拔800m左右展布其间,使雄伟大巴山地更显瑰丽。
第二节地貌形成因素分析
地貌发育过程实质是内、外营力相互作用的过程。因此,研究地貌成因不仅能揭示现代地表形态特征、展布规律和地貌发育史,并能预示今后地貌发育趋势,这对自然环境演化及实施可持续发展战略都具有重大的现实意义。
一、 地质构造和地表物质
(一)地质构造基础
地质构造是地貌发育的基础,控制着本区地貌形态特征、地貌类型组合和展布规律。据此,应对地质构造特征进行分析。现按四川省地质矿产科研所编写的《四川省大地构造若干基本问题》(1980年)论述,重庆地区划分为下列大地构造单元:
1.川中褶带
川中褶带处于华蓥山深大断裂以西地区,包括荣昌、大足、潼南及永川、铜梁、合川的西部。川东褶带其基底为刚硬结晶岩体,因受古构造长期隆起抵挡和华蓥山深大断裂的限制,在向西南的挤压下,成生龙女寺?????????????????—潼南半环状褶皱带及合川?????????????????—大足北东向褶皱构造群。其总的特征为:盖层构造褶皱微弱,岩层倾角在10--30之间;盖层褶皱卷入的深度浅,一般至三迭系、二迭系地层就逐渐消失;构造线方向多变,且多为短轴背斜、鼻状背斜组成边环旋纽构造;地表物质为一套塑?????????????????—脆性互层构造侏罗系红层,被侵蚀、剥蚀后常成为方山或锥状丘陵。
2.川东褶带
川东褶带位于华蓥山深大断裂以东,金佛山?????????????????—七曜山断裂西北的重庆中部地区。包括重庆主城区、江津、永川、璧山、渝北、垫江、梁平、丰都、涪陵等全部;开县、云阳、奉节的南部;巫山、万州、石柱、武隆、南川、万盛的西部或西北部。该带在印支运动形成华蓥山隆起的基础上,燕山期仍受东南的西部两侧板块夹持,产生顺时针的水平扭压条件下开始褶皱,喜山期定型成北北东向并向西南撒开,南部转向近南北向,北部转为近东西向的“S”型隔档式褶皱带。其主要特征为:基底为弱性或无磁性的变质岩系构成。在挤扭过程中因受乐山?????????????????—龙女寺古隆起抵挡,在重庆城区以西成生向西南撒开的帚状褶皱;在重庆城区以南呈南北走向;北部受大巴山弧形断褶带的干扰转向近东南向,形成向西突出的“S”型弧形褶皱带。背斜细长高峻,轴部纵向断裂发育,主要有铜锣、明月、木沥、苟家、方斗山等30多条;向斜构造宽缓,常有次一级鼻状构造伴生;背斜褶皱紧密,向斜宽阔,相互平行有序排列组成典型隔档式梳状褶皱构造带。 地表物质除华蓥山复背斜及个别背斜高点出露古生代地层外均为中生代地层。地质构造控制着地貌形态和展布。长江以北地区背斜发育成高峻山岭,向斜则为低缓丘陵或平坝,井然有序平行排列的地貌组合景观,成为我国典型的平行岭谷区;江南地区地形倒置,向斜山海拔一般高于背斜山地。
3.川东南陷褶带
川东南陷褶带位于金佛山?????????????????—七曜山深大断裂的东南部,其范围包括万盛、南川、武隆、石柱、巫山的部分地区;彭水、黔江、酉阳、秀山的全境。该带为古生代显著坳陷,中生代相对隆起,燕山期成生的褶皱带。其特征为:背斜构造宽缓的箱状褶皱,轴部常伴生纵向压性断裂和次一级鼻状构造,主要有七曜山、郁山、筲箕滩、天馆、咸丰、桐麻岭、钟灵等10余条背斜;向斜构造多为狭长展布其间,相间平行排列,组成典型隔槽式构造体系。构造线多呈北东向伸展,北部巫山县境内与川东褶皱带复合,制约着山脊线的伸延。背斜发育成山体宽缓,山脊受岩性控制;向斜则发育细长,顶面平缓台地或台状山地,海拔一般高于背斜山地,组成地形倒置地貌景观。
4.大巴山弧形断褶带
该带位于重庆市东北部,地属城口、巫溪、巫山、奉节、开县管辖,由北大巴山断裂带及南大巴山弧形褶皱带组成。其特此征为:大巴山弧形断褶带属印支期,后经燕山期、喜山期向南逆冲推覆,形成现今构造体系。北大巴山断褶带位于高观寺?????????????????—钟宝断裂以北,境内为岚溪?????????????????—东安复式褶皱,褶皱呈线形紧密,背斜轴部断裂异常发育,走向为北西。其南为南大巴山弧形断褶带,由城口?????????????????—高燕复向斜,庙坝?????????????????—桐油坝冲断复背斜等10个构造组成,构造线由西部的北西转向近东西向,并向南突出,呈弧形构造体系;地层由北部的前震旦系、震旦系、寒武系向南逐渐由二迭系、三迭系、侏罗系地层构成。
(二)地表物质组成
地表组成物质是地貌发育的物质基础,其理化性能、结构特征、展布规律不仅制约着地貌作用过程,并决定着地貌形态、地貌类型组合。据此,按其地表物质对地貌发育作用差异,划分为下列主要类型:
1.砂岩为主岩组
该组系指白垩系上统夹关组(正阳组)及三迭系须家河组地层而言。前者分布于綦江、江津的紫荆山、花金山、老马山、四面山及黔江正阳等向斜轴部地区。为一套强氧化环境下的浅水河湖相堆积,以砖红色、紫红色长石、石英砂岩为主,其粒度为中至细粒,并夹有紫红色砂质泥岩。砂岩的矿石成分,石英占50%?????????????????—70%;长石占5?????????????????—10%;岩屑占20?????????????????—40%。该岩组抗蚀强,构成向斜多发育为倒置台地或中山。
三迭系须家河组为内陆湖沼—河流相堆积,以灰色、灰白色块状粗、中或细粒长石、石英砂岩为主,其组成成分为石英占75%;长石占13?????????????????—15%;岩屑占15?????????????????—20%。本组质地坚硬,呈条状展布于背斜轴部或翼部,常成锯齿状或长垣状峰岭。
2.砂岩、泥岩、页岩互层岩组
主要有志留系中、下统绿色、黄绿色、深灰色页岩、细砂岩互层,为一套滨海、浅海相沉积;下中侏罗系的珍珠冲组、新田沟组、蓬莱镇组地层组成,为浅湖或河湖相堆积。砂岩主要颜色为紫红色、灰紫色、具有层状和块状构造,以中粒、细粒长石石英砂岩、岩屑石英砂岩为主,石英
含量大于70%,长石约为10?????????????????—35%、粘土矿物主要为水云母、绿泥石和蒙脱石。由于地层软硬岩互层、粘土矿物遇水膨胀,是我市造成滑坡的重要地区。
3.泥岩为主的岩组
本岩组主要由侏罗系自流井组、沙溪庙组和遂宁组地层组成。前两者主要分布背斜山麓,后者展布于西部及中部的向斜地区,泥岩占56.2?????????????????—98.9%,主要成分为高岭土、水云母。砂岩中石英占59.8?????????????????—87.5%,长石占1.5?????????????????—30%,岩屑占5.5?????????????????—21.6%。本组抗压强度低,风化剥落严重,遇雨常成泻流。
4.石灰岩为主岩组
本区主要由三迭系嘉陵江组(T1J)、大治组(T1d)、二迭系茅口组(P1m)、栖霞组(P1q)、奥陶系(O1-3)、寒武系石龙洞组(ε1st)等地层组成。除嘉陵江组灰岩出露于重庆中部地区背斜轴部外,其余均分布于大巴山地和武陵山、大娄山地。灰岩是喀斯特地貌形成的内在因素,在自然要素相同的条件下,喀斯特地貌发育取决于灰岩中CaO含量(表3-5)。
表3-5 各地层化学成分与喀斯特发育关系
层位 岩性 主要成分(%) 地表喀斯特分布密度.个/km2 钻孔线喀斯特率
CaO MgO SiO2+R2O3
T1j4 白云质灰岩 28.11-50.79 3.36-20.90 2.05-17.78 17 2.20
T1j3 灰岩 29.02-54.67 0.33-19.33 1.22-15.11 21 2.79
T1j2 白云质灰岩 26.11-52.35 0.90-20.21 1.13-18.50 18 2.38
T1j1 灰岩 37.45-55.36 0.31-4.12 36.35 8.5 1.18
P1q 灰岩 53.04 1.5 4.75 0.67
O1f 灰岩 49.63 8.77 5.29 0.25
ε1 灰岩 47.76 1.88
从重庆地区地层分布和岩性而言,深受地史期的构造运动和古地理环境的制约,其区域差异明显。在志留纪加里东晚期前,沉积一套灰岩和泥页岩为主的浅海相沉积。其间在大巴山北部伴生中性、基性、超基性侵入岩及基性、碱性浅成-喷发岩;东南部则有铅锌、萤石等内生矿床的形成。海西运动早期使其基底整体隆起,西北部上升成陆,长期遭受剥蚀,故缺失志留系上统、泥盆系、石炭系地层;东南部仍受海侵波及,间断沉积了泥盆系上统和泥炭系中统,以灰岩、砂岩为主的浅海相沉积。二迭纪再度坳陷,海水复入,沉积一套生物碎屑灰岩为主的浅海相地层;三迭纪继续接受海相灰岩、白云质灰岩或泥页岩沉积。晚期印支运动强烈隆起,海侵结束,内陆湖盆形成,转为紫红色砂岩、泥页岩陆相碎屑岩建造。早白垩纪燕山运动上升褶皱,全区均遭受剥蚀,故缺失早白垩系地层。晚期燕山运动发生,使其盖层褶皱隆起,广大地区遭受剥蚀,在东南部黔江、酉阳一带堆积砖红色钙质砂岩及紫红色砾岩;在綦江、江津南部堆积砖红色砂质泥岩、砂岩。喜山期境内各褶皱成生定型,强烈抬升为剥蚀区,故无此期相关堆积。第四纪因受新构造运动间歇性抬升结果,除古夷平面残存古风化壳、坳陷地区湖沼相堆积及喀斯特洼地蚀积层、江河沿岸冲积层外,因受人类活动的影响,现今为强烈剥蚀区。
综合上述,地质构造及地表物质差异,对地貌发育影响主要表现为:(1)大地构造单元由川中褶带、川东褶带、川东南陷褶带和大巴山弧形断褶带组成。因各构造单元的构造形迹不同,造成地貌类型组合景观区域差异。川中褶带为侏罗系红色脆塑岩层发育成以方山式或台状丘陵组合景观;川东褶带除背斜轴部出露古生代地层,均为中生代地层构成的狭长背斜和宽缓向斜组合的隔档式梳状构造,发育成背斜山岭与宽阔向斜丘陵谷地,组成为平行岭谷景观;川东南陷褶带主要由古生代地层构成的舒缓背斜与狭长向斜隔槽式箱状构造,背斜多成台地或台状山地,向斜则成条状山岭,两者有序平行排列,海拔一般前者低于向斜山地,构成平行逆向地貌组合景观;大巴山弧形断褶带主要由古生代地层成层发育成高峻向南突出的地貌景观。(2)地貌发育深受地质构造控制,山脊线与构造相吻。川东褶带的山岭走向呈“S”形向北伸展逐渐转向近东西向;川东南褶带内发育的山脊线由南部为东北向延伸,北部转向东东北向;大巴山弧形断褶带的岭脊则由西部北西向展布,东部则为转近东西向,三者山岭交汇于巫溪、巫山境内,构成向西张开的扇形组合景观。(3)纵观地层组合,均为脆塑相间沿构造线对称展布,特别是志留系、三迭系上统及侏罗系地层,岩性理化性能差异,是造成重庆地区崩塌、滑坡等灾害地貌多发重灾区的内在因素。
二、 外营力分析
综合所述,重庆地貌发育不仅受地质构造和岩性的制约,具有明显的继承性,而且因受地理环境的变迁影响,故现代地貌形态又具有“多代性”。现就外营力对地貌形成作简略分析,这对揭示地貌发育趋势,有着重要的意义。
(一)古气候的更替状况
早第三纪青藏高原尚未隆起,四川盆地整体抬升,内陆湖龟缩于盆地,堆积有河湖相红色砂、砾岩及泥岩外,其余地区均成为剥蚀区。此时重庆地区处于副热带高压控制,气温较现在高,为旱生化亚热带稀树草原和灌丛草原景观。地表物理风化强烈,发育红色风化壳,其流水作用仍是塑造地貌形态的重要因素。因古长江业已形成,剥蚀、侵蚀物质随流东移,故无早第三系物质堆积。
早、晚第三纪间,喜山运动A期发生,印度板块向北与欧亚板块碰撞和挤压,青藏高原开始隆起,其高度在100m左右。古地中海消失,欧亚大陆与印度次大陆在副热带位置结成一块巨大陆地;重庆中部东南、西部褶皱定型。此时大陆格局与现今相差无几。地球极地移动也逐渐接近现代的位置,气候转凉,因海陆格局变化与陆地面积增大,海陆间温差随之增大,故导致行星风系逐步向季风环流转变,但因青藏高原的高度不足对大气层起着动力和热力作用,故行星风系仍控制着重庆地区,气温有所降低,降水增多的亚热带气候,植被也逐渐由稀树草原转向亚热带常绿阔叶林景观。在此期间,化学风化及流水作用增强,河流适应构造发育,格子状水系基本形成。
第四纪初,喜山运动B期发生,青藏高原强烈隆起,上升平均高度达2000m,有的达3000-3500m,四川盆地业已定型。巍峨的青藏高原对大气层动力作用和热力作用加强。此时,第三纪行星风系,改变成为现代模式的季风。重庆地区位于青藏高原的东侧,冬季适处西风被青藏高原阻挡后形成的“死水区”,北有秦巴山岭的阻挡,削弱了寒流入侵,大气稳定而湿暖;夏季因西风带北移,加强了季风环流,带来丰富降水。但当西太平洋副热带高压和青藏高原迭加时,又会发生炎热干旱天气。此时,重庆气候的大陆性减弱,降水量增多,所以形成发亚热带常绿阔叶林景观。在此气候条件下,化学风化及侵蚀作用强烈,加速地表夷平过程,背斜轴部喀斯特槽谷得以发育成为亚热带残丘????????????????—洼地组合类型。早更新世中期虽然受全球性冰期气候的影响,重庆地区气温有所降低,除北部大巴山山地可能有山谷冰川发育外,其余地区尚无冰川发育,但常绿阔叶林群落中含有温带水杉、山核桃、鹅掌楸等落叶树种、针叶树种成分有所增加。
更新世中期虽有温-热-温的更替,但亚热带湿润季风气候仍占着支配地位。卡尔克认为万州区盐井沟动物群为中更新世早、中期,属于亚热带森林、竹林动物群的观点得到佐证。此期间,在湿热气候环境下,风化过程中Al2O3、Fe2O3相对积累,6?????????????????—4级阶地红网化发育。据刘兴诗分析,硅铝化系数在2.42-????????????????—3.48之间;夷平面上发育数米黄棕色或黄红色风化壳。喀斯特槽谷进一步发育,形成“谷中谷”形态,河流切割构造,峡谷发育。
晚更新世早期,仍属亚热带湿热季风气候。歌乐山大熊猫?????????????????—东方剑齿象动物群,U系年龄为193000±4500年。晚更新世中期,据罗伦德研究认为,合川三汇坝动物群是一个以东方剑齿象、巨猿、中国犀、四川鹿等为代表的动物群;乔木????????????????—灌木林?????????????????—湿草地景观;U系年龄为58600±5700,F年龄为56000±5000年为亚热带温暖湿润气候。斐文中认为资阳动物群时代为晚更新世中后期,14C年龄为39000±2500到37430±3000年;1978年李宣民、张森水等在铜梁化龙沟研究熊猫-东方剑齿象动物群,其植被孢粉组合以乔木为主,占81%,乔木孢粉中阔叶树种占61%,黎兴国测定14C年龄为25450±850到21550±310年,晚更新世晚期仍属亚热带常绿、落叶阔叶林带。全球虽处于最后一次冰期,气候普遍下降,但因四川盆地地形与今相似,能削弱强大寒流入侵,故对重庆气候影响较弱。虽降水量减少,导致河流水量减小,但流水侵蚀普遍形成第一级阶地基座(侵蚀平台),深切曲流发育;广大丘陵地区沟谷得到进一步发育,地表切割增大,属于“侵蚀期”。
全新世早期,气候转暧,东亚季风增强,降水量增多,河流流量增大,水位上升,导致第一级阶地河床相堆积层之上,覆盖细粒河漫滩相堆积,丘陵地区沟谷也接受堆积。铜梁化龙沟在第6层(花泥巴)顶部“乌木”中获得14C年龄为9640±130年得到佐证。全新世中期,在铜梁文化遗址的4?????????????????—5层粘土和亚砂土层,发现有磨光石器和陶片的新石器遗物;江津德感坝“乌木” 14C年龄为4980±170年。中全新世后期,据罗伦德在北碚嘉陵江一级阶地分析认为:年平均气温超过19℃,年降水量低于900mm,相对于北欧划出温和干燥的亚北方期,称为江北暖热干燥期。全新世晚期,重庆年平均气温通常为16℃,最高不超过18℃;年降水量多在1100mm以上,最高达1211.3mm,相当于北欧的亚大西洋期。可知,全新世虽有温凉、干湿的更替,但仍属于亚热带湿润季风气候。
综合上述,重庆地区古气候特征有:
1.第四纪以来,全球普遍发生冰期和间冰期更替。冰期时,西伯利亚冷高压增强,海洋季风萎缩,气候由温湿转为干冷;间冰期情况与之相反,夏季风增强,其影响范围较冰期时普遍北移 重庆处于中纬度地带,除北部大巴山可能有山谷冰川外,其余地区均无冰川发育,气候有湿冷、冷干、湿温、湿热的更替。但中亚热带湿润季风气候仍占主导地位。
2.古气候对重庆地貌发育的影响,主要是流水作用和化学风化作用对原始地质构造的改造,对塑造地貌形态起着主导作用。
(二)现代气候基本特征与地貌发育
重庆属中亚热带湿润气候,给予现代地貌发育作用的主要表现有:
1.热量状况对岩石风化的影响
岩石风化的性质、速率和深度,取决于本地的气候条件、岩石理化性质,与其热量多少,变幅的大小为正相关。 重庆地面年均温度为19.1℃(铜梁站),6—8月地面极端最高温度在60?????????????????—70.9℃;极端最高温度和最低温度之差>40℃,导致岩石表层热膨冷缩,加上岩石组成成分差异,导热率与膨胀系数不一, 使其物理风化剧烈。 特别是劈理、页理发育的泥、页岩地区,撒落、剥落更为频繁,不仅为各种侵蚀、搬运作用提供了物质基础,同时是塑造风化地貌的因素。
在湿热气候条件下,化学风化也十分活跃。据钻孔资料,遂宁组泥岩强风化带一般厚度达5?????????????????—15m,弱风化带厚度可达35m。就风化壳类型而言,由于长期垦殖和强烈迁移,多数属碎屑风化壳;硅铝-碳酸盐型主要在喀斯特槽谷地区,厚度数米至20多m;硅铝粘土型风化壳残存于夷平面顶部和须家河组砂岩构成的背斜翼部地区。
2.地表径流对地貌发育的影响
重庆地表径流深350?????????????????—600mm,故地表侵蚀严重,全市被蚀面积达5.21万km2,占全市总面积的63.26%。但受地表坡度的差异影响,实质上是侵蚀?????????????????—搬运?????????????????—堆积的夷平过程。坡地、坡顶、坡面受其剥蚀、侵蚀的泥沙,堆积坡麓,常成坡积裾。同时,重庆地区主要属暴雨径流,流量暴增骤减,沟谷侵蚀强烈,故沟谷发育,地形破碎,潼南县丘体密度达14.8个/km2。
3.水、热对喀斯特作用的影响
重庆地区碳酸盐岩类面积广大,其中中生代碳酸盐岩刻主要分布于中部背斜轴部;古生代碳酸盐岩类则广布于东南部和北部地区。 喀斯特地貌发育深受降水量、温度的制约,与溶蚀速度为正相关, 故喀斯特地貌具地带性规律。 重庆属亚热带喀斯特型, 雨水PH值在4.27?????????????????—4.09之间,频率为85?????????????????—100%,故地表溶蚀甚为强烈,嘉陵江组灰岩地表喀斯特分布密度达16?????????????????—21个/km2。 重庆喀斯特水丰富, 主要来源于大气降水和地表水补给, 渗入系数0.5?????????????????—0.8,侵蚀性CO2含量为0.44?????????????????—10.7mg/L, 水温17????????????????-—20℃,交替频繁,CO2扩散迅速,加速了地表喀斯特发育。
第三节 地貌发育简史
据地学工作者深入研究,重庆现今地貌骨架,是由白垩纪燕山运动生成的川东南陷褶带、大巴山弧形断褶带和喜山运动生成的川中褶带、川东褶带联合、复合而成的。经地质时期长期演化,形成现今复杂多样的地貌类型。由于学者划分地貌发育时期的依据、命名各家言殊,难于统一。现综合前人研究成果和我们考察材料,对重庆地貌发育史作简要分析。
一、地貌演化过程
白垩纪燕山运动发生强烈褶皱,成生了川东南褶皱带,晚白垩纪地壳相对稳定,在綦江、江津南部、黔江的正阳和酉阳的铜西等地处于相对坳陷,堆积了砖红色砂、泥岩(夹关组)及紫红色砂、砾岩(正阳组)。早第三纪广大地区遭受长期剥蚀夷平,形成重庆地区最古老的第一级夷平面:北部大巴山分布城口?????????????????—俞家梁、大官山、天子城等地,海拔2400—2500m,削平不同地质构造,其顶面发育喀斯特残丘,前人称为“大巴山期”。东部三峡地区,分布于云台荒、朝阳坪等地,海拔2000m左右,称为鄂西A期,东南部以金佛山为代表,为二迭系灰岩组成的向斜构造台地,海拔2200m左右,暂名“金佛山期”。该夷平面海拔因新构造运动不等量抬升的结果,故现残留面海拔高度不一。石柱为1800—1900m,酉阳、黔江等地为1400?????????????????—1500m。中部以华蓥山为代表,削平华蓥山复式背斜核部的宝顶背斜、李子垭向斜,峰顶浑圆齐一,海拔1400?????????????????—1500m,称为“华蓥山期”。
新、老第三纪喜马拉雅山运动A期(简称喜山运动)发生,川东褶带成生,其后地壳处于相对稳定,经长期剥蚀夷平作用,到新第三纪,形成第二级夷平面,大巴山区分布于山王寨、葱坪等地,以平缓狭长槽谷,海拔1900?????????????????—2000m。三峡地区分布在巫山、奉节长江的两岸,主要由二迭系灰岩的顶面,海拔1500m左右,称为鄂西B期。东南部地区以石柱黄水坝为代表,海拔为1500m左右。黄水坝为侏罗系砂、泥岩组成的向斜台地,地势起伏平缓,比高小于20m,黄红色风化壳发育;方斗山背斜主脊为二迭系灰岩组成溶丘,顶面齐一,为同期产物;彭水普子坝向斜喀斯特中山、海拔1400?????????????????—1500m;黔江地区川河盖,毛坝盖等倒置台地,均为二迭系、三迭系组成向斜发育而成,有残丘、洼地点缀其上,海拔1100?????????????????—1200m。华蓥山以大安等地,海拔1100?????????????????—1200m的山顶面为代表,其上溶蚀残丘、峰丛、洼地,据前人研究,上覆有“山上砾石层”;江津南部以四面山蜈蚣岭、桥子山为代表,海拔1600?????????????????—1700m,为白垩系夹关组红色地层组成。
第三纪末,喜山运动B期发生,地壳相继隆起,经夷平后,大巴山地区和三峡地区分别形成二级夷平面。前者海拔为1400?????????????????—1600m,800?????????????????—1000m;三峡地区海拔分别为1000m及800m左右,统称为“山原期”。中部长江左岸地区,以背斜构造低山为代表,海拔由北1000多m向长江河谷降低为500m左右,称为“歌乐山期”;长江右岸地区,以綦江境内的紫金山、花金山、老马山和莲花石向斜发育的中山为代表,海拔1000?????????????????—1200m,向北至太和等倒置低山,海拔降至600?????????????????—700m。涪陵地区以蔺市台地和焦石坝台地为代表,为侏罗系红层组成的水平构造台地;后者为三迭系灰岩构成的喀期特台地,海拔600?????????????????—800m。彭水地区以郁山背斜喀斯特中山为代表900?????????????????—1000m,东南酉阳喀斯特低山为代表,海拔降低600m左右。综合上述说明以下几点:(1)自白垩纪燕山运动至第四纪初,因地壳不等量间歇性抬升结果,大巴山和三峡地区发育有四级夷平面,其余地区为三级;(2)就新构造运动上升幅度而言,以大巴山最大,其次为金佛山?????????????????—七曜山及三峡地区,并向长江谷地倾斜;(3)长江左侧地区,第三级夷平面形成之后,长江右岸地区向斜地区纵、横顺向河及次生谷仍异常发育,侵蚀强烈,故背斜成山,向斜为丘陵谷地,相间有序排列,形成平行岭谷地貌组合。长江右侧地区,夷平面多属倒置台状山地,这主要是由于夷平面张性裂隙发育,导致背斜谷袭夺次成谷,水量增大,侵蚀加强,故形成向斜构造台地或山地的倒置现象。
二、长江三峡形成
长江三峡的雄、奇、险称著于世,同样,其成因也为世人所关注。 B.维里斯(1903?????????????????—1904年)、李四光(1924年)、谢家荣(1925年)、李春昱(1934年)、巴尔博(1936年)、李承三(1956年)、任美锷(1958年)、沈玉昌(1965年)等中外学者都曾研究过长江三峡是如何形成和时期问题,但至今尚未有统一结论,还有待于深入研究,现据他们的意见综合于下:
上已谈及,重庆地区峡谷众多,均为横切构造形成的,属横谷;同时,嘉陵江的“小三峡”及长江的猫儿峡、铜锣峡、明月峡、黄草峡等。前者,嘉陵江处于北东向构造体系的倾伏部位;长江河谷处于北东与南北向构造体系斜接、复合的鞍部,这说明了嘉陵江、长江沿着由喜山期成生的川东褶带低洼地带控制,后因新构造运动抬升,河流下切形成的。
同样,长江三峡形成也受地质构造控制,长江在万州、云阳一带沿着构造线向东北流至奉节后,转为东西向流经巫山的碚石出境,适处近东西向的巴山弧形断褶带、川东褶带和川东南陷褶带的复合倾伏地区,原始地面较低,长江沿此发育,后新构造强烈抬升,河流下切,形成现今壮丽的峡谷。
关于长江三峡时期问题,可能与川东褶带、川东南陷褶带同时形成,其时代为白垩纪末或早第三纪,其主要为:(1)长江现今流路受地质构造体系控制,适应构造发育的;(2)四川盆地无第三纪堆积,因川盆地为剥蚀区,其剥蚀物质被长江带出东去,现在海拔1500m的夷平面上堆积有来自盆边岩石成分组合砾石层为佐证。
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