清江的形成过程
清江,是长江的一级支流,古称夷水,因“水色清明十丈,人见其清澄”得名。清江发源于湖北利川齐岳山,流经利川、恩施、宣恩、建始、巴东、长阳、宜都等7个县市,在宜都陆城汇入长江,全长423km(图4-3)。流域山清水秀,干流号称八百里清江画廊。上游主要景点有齐岳山、腾龙洞、雪照河、恩施大峡谷等;中游主要是恩施清江风景旅游区,由红淌峡、干瀑峡、蝴蝶峡组成;下游是长阳清江画廊,主要有清江大佛、武落钟离山等景点。清江流域是土家族、苗族、汉族等多民族的聚居地,其示意图如图4-4所示。
长阳清江画廊是以区内所展现的各种重要并独具特色的地质地貌及生态人文景观为基础建立的,区域地质地貌对清江流域的形成有着重要影响。清江的形成过程,实际上经历了罕见的自东向西到自西向东的两个发展阶段,其演化历史代表着该区域地质地貌的演进过程,因而有重要的地学、气候、水文、生态及人文的研究价值。
1.自东向西流向阶段
图4-3 清江流域水系分布示意图(据税晓洁,2011,有改动)
图4-4 清江流域位置示意图
远古时期,江汉盆地和恩施盆地逐渐发育成型,清江随之产生。长阳清江流域自新元古代至中三叠世以来,一直处于较为稳定的扬子克拉通区南缘,沉积了巨厚的海相碳酸盐岩地层。这期间虽然经历了多次构造运动,但基本上属于陆升、陆降的振荡运动。进入中三叠世以后,在印支运动影响下,该区域大面积隆起抬升,结束了漫长的海洋环境历史;继之而来的燕山运动,形成了长阳复式背斜构造,与其配套出现复式向斜构造,并伴随出现大规模褶皱、断裂构造和由此产生断陷盆地,从而奠定了该区域地质构造和地貌的基本格架。当时四川盆地是该区的最低排泄基准面,故而产生了自东向西的水文网系统,水自东向西流入四川盆地。由于侏罗纪时期气候炎热,雨量丰沛,在岩溶作用和地表侵蚀作用的强烈作用下,地形逐渐被夷平,到侏罗纪末期已出现大片平川地形,形成了该区域最早一级层状地貌或夷平面,也有的称为一级岩溶台面(王增银等,1995)。
2.自西向东流向阶段
至白垩纪早期,在太平洋板块向亚洲板块俯冲作用的影响下,造成基底上冲,形成了东西向的引张应力场,在长阳东部形成了江汉坳陷盆地;西部沿建始-恩施断裂形成了恩施、建始断陷盆地;其他地区则为相对上升地区。这次构造运动使初步形成的区域古地理面貌又发生了重大变化,从而改变了原有水文网的分布和径流方向,形成了几个盆地自成系统的水文网。
白垩纪时期,该区属于热带和亚热带潮湿性气候,岩溶作用和侵蚀作用强烈,上升区不断遭受剥蚀,并在下降区堆积下来。随着时间的推移,在一级岩溶台面上发育了暗河、落水洞、漏斗的同时,在长阳复式背斜南北两翼逐渐形成两条规模巨大的岩溶谷地(二级岩溶台面),同时还形成与此岩溶台面高程一致的水平溶洞。
白垩纪末至新近纪,在燕山运动最后一幕和继之而来的喜马拉雅造山运动的影响下,伴随中国西部大陆的不断抬升,鄂西山区进一步整体抬升,已成型的盆地则继续下降,随着气候温湿和岩溶作用的加强,在形成新的暗河系统的同时,使得各个盆地的水文网进一步向分水岭延伸,河流下切作用也因此进一步加剧,河床也不断加宽、加深,但各水系总的径流方向没有改变。在构造运动相对稳定时期,则形成了分布较广泛的层状地貌面,或岩溶台面。根据地形分析,清江岸边最高地势在火烧坪、燕子岩一带,系最早一级层状地貌面,或岩溶台面分布区,向东、西两侧地势逐渐降低。从清江河谷形态来看,渔峡口至资丘段是深切峡谷段,谷坡陡峻,垂直距离在1500m以上,谷坡直接连接1800~2000m的层状地貌面。面对这样的地形、地貌特征,要解释清江的形成,首先就要回答当时的古分水岭究竟在哪里。
鄢道平等(2007)认为当时的古分水岭可能就在今日的清江伴峡附近,主要证据是,伴峡以上支流古河道的流向都向西,指向四川盆地;而伴峡以东的支流都指向江汉盆地,暗示清江早期是分属于两个盆地的两条河流。到了距今500万—170万年,在喜马拉雅期新构造运动的影响下,鄂西山地进一步抬升,尽管恩施盆地相对下降,但江汉盆地下降的幅度较大,以致江汉盆地一侧河流溯源侵蚀作用远大于恩施盆地一侧,加上江汉盆地距分水岭近,因此向江汉盆地一侧的山坡坡度和水流坡度都较向恩施盆地一侧为大;此外,至中更新世时期,因气候温暖潮湿,雨量丰沛,加强了河流侵蚀能力。在经历了长达160万年的侵蚀和冲刷之后,江汉盆地一侧的水系终于穿透了分水岭,形成了自西向东横贯全区的清江水系。根据对溶洞中堆积物的年龄测定,贯穿的时间大约在距今71万—36万年的中更新世时期,贯通的高程应在600~800m之间。