【地学科普】贵州壶穴成因

践行新理念 服务新四化 培育新动能 构建新地矿
前阵子去平塘,朋友说他们甲青那里一条河中有很多坑,听人说是冰臼,问我是怎么形成的。我一下子也没反应过来,也不好给他解释。回来后左思右想,也查了大量资料,觉得有记录的贵州的冰川不多,加上即便是冰川形成,由于是在河道中,也被改造得差不多了,所以,偏向于壶穴的可能性较大。
首先,我们先看看这两者的定义。壶穴又称瓯(ōu)穴,是出现在河流中的一种独特地貌。指基岩河床上形成的近似壶形的凹坑,是急流漩涡夹带砾石磨蚀河床而成,可分为河道壶穴、海岸壶穴和山坡壶穴等类型。壶穴集中分布在瀑布、跌水的陡崖下方及坡度较陡的急滩上。
冰臼是指第四纪冰川后期,冰川融水携带冰碎屑、岩屑物质,沿冰川裂隙自上向下以滴水穿石的方式,对下覆基岩进行强烈冲击和研磨,形成看似我国古代用于舂米的石臼。它是古冰川遗迹之一。冰臼的三大特征是"口小、肚大、底平"。冰臼是冰川的直接产物。在巨厚冰层覆盖处于"封闭"和"半封闭"状态下,冰川融水沿着冰川裂隙向下流动时,由于冰层内有巨大压力,呈"圆柱体水钻"方式向下覆基岩及冰川漂砾进行强烈冲击、游动和研磨,最终形成深坑,这些坑极像南方舂米的石臼,因此称为冰臼。
从字面上理解,成因一个是水流作用形成,一个是冰川作用形成。而从外形上看,很多学者认为冰臼不同,其实不然,两者外观特征基本相似,而区别的只是形成的动力源。
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图1  甲青壶穴群(图片来源于贵州旅游资源大普查报告)
  甲青壶穴群(图1)分布的河段又俗称“干河”,该河段只有在洪水期才有没过河床的急流流淌而过,平时为干涸的状态。据贵州省有色地勘局羊永夫“浅议平塘县甲青“壶穴”群的特征及地貌演化过程”(贵州地质201734卷)一文分析,甲青壶穴群是河床基岩被流水磨蚀而形成的岩穴,并将壶穴的形成模式分为瀑布模式、阶状跌水模式和急流漩涡模式。总体上均是由流水携带砂砾石从断崖、岩槛处跌落,对瀑布下面的河床基岩冲刷、研磨形成。
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图2  罗甸大小井附近洞壁上形成的溶蚀坑
本人见解与羊永夫相同,主要基于两方面,一是贵州即但有冰川形成的冰臼,但经过几万甚至十几万年的风化及河流侵蚀,其痕迹基本被替代,所以见到的是壶穴而非冰臼。从另一个侧面,也可以佐证贵州可溶性岩石中出现的小坑定然与水作用有关,如大罗甸小井的溶洞口岩溶坑(图2)、铜仁九洞洞口形成的水流冲蚀波痕(图3)。
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图3  铜仁九龙洞洞顶流水形成的冲蚀波痕
关于类似的壶穴还很多,如贵州关岭断桥(网上也称关岭冰臼)(图4),从成因类型看,其成因与平塘甲青壶穴群一样是水流侵蚀、溶蚀河床底板岩石形成的壶穴。
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图4  关岭壶穴(图片来源于网络)