2亿多年前,四川兴文地区发生过强烈的风暴

2亿多年前,四川兴文地区发生过强烈的风暴

”30年来最强风暴袭击美国“,我国东南沿海地区也正在遭受双台风的侵虐,每当看到沿海地区来台风的信息,在内陆地区生活的人们就会感慨,幸亏台风很难吹到内地。如果有人说,四川兴文县在远古时期遭受过风暴强烈的袭击,你肯定是不敢相信的。这一切,都要从刘宝珺院士1984年3月至9月在兴文县四龙地区发现的多层风暴岩说起。

先来科普一下什么是风暴岩,这是一种远古风暴影响下在海洋、湖泊等水盆地中形成的沉积岩。它的研究是从1973年开始的,由G.Kelling提出的”tempesite“一词作为标志,之后迅速发展。

风暴岩作为一种密度流沉积,经常包含风浪破坏下的正常天气沉积物所产生的撕裂片或者碎屑,以及被破坏的生物碎屑等。这一概念引入沉积学,是继20世纪50年代浊流理论之后的又一划时代性的突破。在G.Kelling之前,已经有人研究了赤道碳酸盐沉积发育地区因大旋风、飓风及其他风暴流引起的风暴沉积。1973年G.Kelling提出(风暴岩)”tempesite“一词,用以描述受风暴扰动后再沉积的浅海盆地浊积岩。后来又有学者于1978年和1979年将其含义扩充为风暴沉积(storm deposits),泛指非正常天气风暴作用形成的一系列沉积。我国沉积学院士刘宝珺先生将该词翻译为”风暴层“,专指风暴浪形成的沉积物。后来,王清晨先生建议在描述现代风暴成因的沉积物时,译为“风暴层”;描述古代风暴成因的岩石时,可译为”风暴岩“,并提出二者统称为”风暴沉积“。

风暴岩沉积特征

风暴岩的沉积特征是风暴岩的主要标志之一,这些标志的不同组合,构成不同的剖面结构。刘光华先生在1987年的时候,对豫西禹县大风口一带晚石炭世碳酸盐岩风暴沉积特征进行了分析;关伊文等人于1990年根据沉积构造特征,将湖南桃江半边山前寒武纪马底驿组陆屑风暴岩自下而上划分为:斜坡带风暴浊流沉积、外陆棚风暴碎屑流沉积和陆棚风暴碎屑流沉积。同一年罗强等学者对平果地区孤立碳酸盐台地的风暴特征进行了研究。这些学者都从不同的地域,深入分析了风暴沉积特征。

风暴岩已成为地质学者研究的热门课题,提出的沉积模式也比较多。目前国内较有名的模式有四川兴文模式、东濮凹陷模式、广西平果模式、皖北震旦系模式、云南楚雄模式等,这些模式大多限于碳酸盐岩的研究,而真正碎屑岩模式的报导极少。

兴文石海

风暴岩研究有什么意义呢?对风暴沉积的研究,不但有利于了解古代海洋或者湖泊中的水动力条件,而且可以深入的微相分析。根据风暴沉积的许多特征可以推断古水深,还可以恢复古气候,以及对沉积盆地分析和恢复古地理有实际意义,尤其对判断古大陆边缘的构造性质及古陆内盆地构造背景等方面有重要的意义。现代风暴一般都都发生在5°~45°纬度范围内,如果产生风暴的条件古今相似的话,那么,发现风暴岩的层位在古代的沉积位置也应在此范围内,对风暴沉积的深入研究,有可能提供更仔细、更可靠的参考数据。

兴文的岩层

我们再来重点看一下兴文地区的风暴沉积

刘宝珺院士1984年在兴文县首次发现了多层的风暴岩和风暴流的沉积,并以四龙剖面的研究资料为基础,对风暴岩的标志特征、类型、沉积序列和形成机理等问题进行了探讨。经研究认为,这一带的风暴岩,主要为内陆盆地风暴岩,少数接近于外陆棚的内带,为近距离的风暴密度流搬运再沉积,沉积水深约数十米。该风暴岩剖面结构完整,风暴浪沉积作用的标志明显,所以推断四川盆地在二叠纪的时候,风暴活动中心在兴文一带最强烈,其它地区也受到不同程度的波及。

也正是由于早期学者们对兴文风暴岩的深入研究,该区域的地质、地貌环境和人文现象引起了更多相关学者的关注,如:特殊的“兴文式喀斯特”、僰人文化的深入研究。国内外学者对兴文地质环境等的广泛深入研究,为2005 年“兴文世界地质公园”的成功评选作了良好的专业形象宣传、编织了圈内外的人脉网络,并奠定了坚实的理论基础。