5.4.3.1 Entorno climático
Basado en el análisis de las características de distribución regional del suelo calcáreo marrón rojizo, Guilin debería haber estado en un ambiente de clima subtropical cálido en el Cretácico Superior. En la actualidad, los geólogos generalmente creen que los lechos rojos son producto de un ambiente de clima árido, especialmente cuando contiene o contiene evaporitas, y mucho menos evaporitas. Hay estratos kársticos rojos en el Cretácico Superior de Guilin, incluidos algunos fósiles de polen pertenecientes a especies de plantas que crecieron en un clima árido. Por lo tanto, algunas personas infieren que el Cretácico Superior de Guilin tuvo un clima cálido y árido.
Los resultados de las investigaciones edafológicas muestran que aunque el suelo calcáreo es un suelo no zonal, su formación es principalmente el resultado de la lixiviación química de rocas carbonatadas, por lo que su formación y distribución se ven afectadas por la influencia de las zonas bioclimáticas. ciertas características zonales. En la actualidad, el suelo calcáreo pardo rojizo se distribuye principalmente en zonas tropicales y subtropicales (Cuadro 5.12). Debido a la influencia del clima monzónico, esta zona es generalmente cálida y lluviosa, con estaciones secas y húmedas alternadas, pero principalmente cálidas y húmedas. Por lo tanto, generalmente se cree que el suelo calcáreo marrón rojizo producido en la corteza de roca carbonatada es principalmente un producto de disolución química en condiciones climáticas húmedas y cálidas en regiones tropicales y subtropicales. Debido a que el suelo de cal roja a menudo se distribuye sobre la antigua corteza erosionada de rocas carbonatadas con terreno suave, a menudo se cree que tiene una larga historia de formación y está profundamente afectado por el clima antiguo. Sin embargo, en este clima antiguo también dominaban el calor y la humedad. Por ejemplo, el Sr. Sun Dianqing señaló una vez [21] que el período interglacial Dagu-Lushan fue "un importante período de enrojecimiento. El clima cálido y húmedo afectó a todo el país, y la corteza roja de la erosión del suelo se produjo en una gran área, lo que se convirtió en una importante capa histórica de este período interglacial". Otro ejemplo es la distribución discontinua de la corteza roja erosionada en algunas áreas carbonatadas del norte de China. Tian Jisheng cree que este fenómeno es el resultado de la disolución y erosión de las rocas carbonatadas bajo las condiciones climáticas cálidas y húmedas entre el primer y segundo período glacial del Pleistoceno Cuaternario [22].
Por otro lado, una investigación en profundidad sobre las características geoquímicas y las condiciones de transformación de la laterita y el hierro ha aclarado que el hierro ferroso de bajo precio sólo puede convertirse en óxido de hierro de alto precio en condiciones de medio agua. y el calor húmedo es la clave para lograrlo. Buenas condiciones climáticas para la transformación.
Dado que la composición material de la lutita calcárea roja del Cretácico tardío en Guilin es un antiguo suelo calcáreo de color marrón rojizo, Guilin en el Cretácico tardío debería haber estado en un clima subtropical cálido y húmedo. El conjunto de microfósiles en la lutita calcárea está dominado por fósiles de polen de plantas que representan un clima cálido y húmedo, y también hay marcas de agua como capas de secuencia granular y capas estriadas. Además, en Guilin aún no se han descubierto evaporitas de la formación kárstica del Cretácico, lo que también puede servir de ejemplo. Aunque algunas cuencas mesozoicas y cenozoicas en áreas vecinas como Guangdong, el suroeste de Guangxi y Hunan tienen algunas capas de yeso y sal en el Cretácico, son grandes y delgadas, dispersas o de tipo secundario, como vetas y fibras secundarias. solo reflejan que la cuenca estuvo en un ambiente de clima árido a corto plazo durante el proceso de sedimentación y diagénesis, y no pueden usarse como indicador principal para restaurar el ambiente paleoclimático regional.
5.4.3.2 Ambiente de acumulación sedimentaria de lutita calcárea roja
Según el análisis de las características y condiciones de pedogénesis del suelo calcáreo marrón rojizo, el ambiente de acumulación sedimentaria de Guilin a finales El Cretácico estuvo compuesto principalmente por pequeñas cuencas montañosas, cuencas de fallas kársticas y depresiones kársticas. Aunque los afloramientos restantes de las estructuras kársticas rojas del Cretácico Superior en Guilin están dispersos en el plano, están ampliamente distribuidos y, a menudo, de forma intermitente. En dirección vertical, puede alcanzar la cima de la montaña Houshan a una altitud de 580 metros y puede verse en el pozo de Lijiacun cerca del nivel del mar. Debido a la extensión de esta distribución plana y a la diferencia en la distribución vertical, es fácil confundirlo con los depósitos del lecho rojo de Guilin del Cretácico Tardío que cubren todo el terreno kárstico, incluida la zona actual con una altitud de 300 a 600 m. Según el análisis de las características de formación del suelo y las condiciones de formación del suelo del suelo de cal roja, muestra que a Guilin le resultó difícil formar un área tan grande de cobertura de capa roja gruesa en el Cretácico Superior.
De acuerdo con la pedogénesis del suelo residual de la disolución de rocas carbonatadas mencionada anteriormente, una de las características de la pedogénesis de las rocas carbonatadas es que la cantidad de formación de suelo es muy pequeña.
Por lo tanto, se cree generalmente que sin un entorno tectónico estable, sin una gruesa roca madre que proporcione una fuente de materiales formadores del suelo y sin un clima cálido y húmedo a largo plazo, es inimaginable que se forme una gruesa corteza roja erosionada en la cima de un imponente pico de carbonato. Aunque se puede ver en la discusión anterior que el período principal de formación del suelo puede alcanzar los 65,438 mil millones de años (J-K), de los cuales el Cretácico Superior de Guilin duró alrededor de 24 millones de años y estuvo dominado por condiciones climáticas cálidas y húmedas, lo que indica que el área fue capaz de formar una gruesa corteza roja erosionada en esas condiciones climáticas y temporales, pero un análisis más detallado muestra que las condiciones estructurales y las condiciones de la roca son difíciles de cumplir.
En primer lugar, a partir del análisis de las condiciones tectónicas, durante el período Cretácico, afectado por el Movimiento Yanshan, la actividad tectónica de fallas multietapas en Guilin fue relativamente intensa, acompañada por los altibajos del macizo. Aunque los resultados de la investigación favorecen la penetración vertical y la lixiviación del agua kárstica en las rocas, debido a su fuerte movilidad, las condiciones hidrogeológicas a menudo cambian y no se puede formar un entorno kárstico estable que forme suelo. Las estructuras kársticas rojas restantes del Cretácico tardío actualmente tienen una pequeña área de afloramiento y se desarrollan en su mayoría a lo largo de estructuras de falla, como lo evidencia el colapso por gravedad y los conglomerados calcáreos (aproximadamente 75%) acumulados al pie de la pendiente.
En segundo lugar, a partir del análisis de las condiciones de las rocas, las brechas en la formación kárstica roja del Cretácico Superior de Guilin son principalmente rocas carbonatadas, lo que indica que la fuente material de las formaciones son principalmente rocas carbonatadas in situ o cercanas a la fuente. . Si el contenido total insoluble de la lutita calcárea roja del Cretácico tardío es 70,11 (según la Tabla 5.13) y su densidad aparente es 2,51 t/m3[5], entonces la fórmula 5.4.1.1 se puede aplicar de forma aproximada. Si consideramos que la formación kárstica roja está compuesta por conglomerado calcáreo disuelto, caliza clástica calcárea disuelta y lutita calcárea disuelta, en el que la lutita calcárea y el lodo de hierro calcáreo en el conglomerado y la caliza clástica calcárea están cementados El material solo representa alrededor del 25% de la formación Se puede estimar aproximadamente que es necesario disolver 17 m de roca carbonatada por cada 1 m de formación kárstica roja. Según este cálculo, si se va a formar una cubierta de construcción kárstica roja del Cretácico tardío de unos 100 m de espesor en Guilin, es necesario erosionar y disolver unos 1700 m de roca carbonatada, lo que no incluye el carbonato necesario para formar la brecha durante la construcción. espesor. En la actualidad, el espesor máximo de las rocas carbonatadas desde la Formación Dongganling del Devónico Medio hasta el Carbonífero Inferior cerca de Guilin es de unos 2.000 metros. Si las rocas carbonatadas de este espesor fueran desnudadas en el Cretácico Superior, entonces las rocas carbonatadas en Guilin deberían ser la roca. han sido completamente erosionados. Sin embargo, en la actualidad, las rocas carbonatadas del Paleozoico superior todavía están expuestas en grandes áreas en Guilin. Los estratos kársticos rojos del Cretácico tardío están en contacto de discordancia kárstica con las rocas carbonatadas del Carbonífero Inferior y del Devónico Superior, respectivamente. El terreno en sí es irregular, lo que también demuestra que el espesor de la erosión durante el antiguo período de formación del suelo no puede ser tan grande.
Según el análisis de las condiciones anteriores, es imposible que Guilin formara una cubierta de edificios kárstico rojo grueso y a gran escala en el Cretácico Superior. A juzgar por la aparición y las características estructurales de los estratos kársticos rojos mencionados anteriormente, el entorno de depósito en ese momento estaba formado principalmente por pequeñas cuencas intermontañosas antiguas, cuencas de fallas kársticas, depresiones kársticas y cuevas. Debido a la influencia de las estructuras de la falla, la cuenca de la falla kárstica tiene un gran hundimiento y es un lugar concentrado de acumulación de residuos de disolución circundantes. Por lo tanto, el espesor del sedimento-sedimento es relativamente grande. Por ejemplo, en la cuenca de la falla kárstica de Tannan, se desarrollan estratos kársticos rojos del Cretácico tardío con un espesor total de aproximadamente 1,80 m, incluidos conglomerados (>: 100 m) y lutitas (más de 70 metros, sin techo). Al estudiar la estructura de la roca, las características de composición, los tipos estratigráficos y las características de ocurrencia de los estratos kársticos rojos, y explorar su entorno de formación, se cree que se puede dividir en cinco microfases [5], a saber: cuenca kárstica (hundimiento), valle kárstico falla (hundimiento) ) valle, pie de pendiente kárstica, depresión kárstica (depresión) - cueva - fisura.
5.4.3.3 Tipos de combinaciones de accidentes geográficos antiguos
Según el análisis del proceso de formación y el patrón de distribución del suelo calcáreo marrón rojizo, el karst de Guilin se desarrolló en el Cretácico Superior, con un pico agrupaciones y depresiones como principales accidentes geográficos Tipo combinación. Dado que la capa roja a menudo se considera producto de un clima seco y cálido, y el karst rojo se formó en Guilin en el Cretácico Superior, algunas personas creen que la tasa de desarrollo del karst en Guilin se desaceleró en el Cretácico Superior. Sin embargo, a partir del análisis del proceso de pedogénesis de las rocas carbonatadas y los patrones de distribución del suelo, el Cretácico Superior debería ser el período en el que el desarrollo kárstico fue más intenso en la Era Mesozoica.
Según investigaciones realizadas por científicos del suelo, los diferentes subtipos de suelo calcáreo tienen diferentes grados de disolución y meteorización.
Del suelo calcáreo negro al marrón y al rojo, el efecto de eliminación de potasio de los minerales de mica se intensifica gradualmente (Tabla 5.14; el contenido de minerales arcillosos aumenta gradualmente); Todo esto muestra que la erosión química de los residuos insolubles en la piedra caliza se fortalece gradualmente desde el suelo de cal negra a marrón y rojo. También muestra que el suelo de cal marrón rojizo tiene el tiempo de erosión más largo y está cerca del final del proceso de formación de. disolución de rocas carbonatadas y producto residual del suelo. Por lo tanto, las estructuras kársticas rojas restantes del Cretácico Superior en Guilin no son evidencia de un desarrollo kárstico lento, pero pueden usarse como una de las evidencias del fuerte desarrollo del karst del Cretácico Superior en el área.
La investigación realizada por científicos del suelo también muestra que el desarrollo del suelo calcáreo está estrechamente relacionado con el desarrollo de las formas kársticas, y los diferentes tipos de suelo calcáreo reflejan diferentes formas kársticas (Tabla 5.12). En resumen, el suelo calizo formado a finales del Cretácico en Guilin es principalmente marrón con una pequeña cantidad de suelo calizo rojo. Por lo tanto, se puede inferir de la Tabla 5.2 y de las características de distribución de la lutita calcárea que la forma kárstica de Guilin en el Cretácico Superior estaba compuesta principalmente por bosques de picos y depresiones, y pequeñas áreas de llanuras forestales de picos y cuencas kársticas desarrolladas en cuencas kársticas locales. áreas. Esto también muestra desde otro aspecto que la inferencia hecha en la sección anterior de que el ambiente deposicional está dominado por pequeñas cuencas y depresiones es creíble.
Además, el patrón de distribución del suelo calcáreo también nos sirve de inspiración. Aunque la elevación de distribución actual de la lutita calcárea roja del Cretácico Superior es diferente, debería haberse formado en lugares relativamente bajos, como pies de laderas, depresiones (valles), lagunas disueltas, cuevas, etc. Esto puede evidenciarse por la presencia de capas y franjas ordenadas por granos a pequeña escala en considerables formaciones kársticas rojas, y las altas cantidades de Cao y MgO que contienen.
Algunas personas también pueden hacerse esta pregunta. Dado que estos edificios kársticos rojos deberían haber estado en áreas bajas cuando se formaron, ¿por qué ahora son comunes en las cimas de las montañas? Esto se debe a que la formación kárstica está compuesta de disolución de roca carbonatada y residuos de erosión, por lo que cuando sufre karstificación junto con la roca carbonatada circundante que formó la topografía positiva después de la diagénesis, la tasa de disolución es naturalmente más baja que la roca carbonatada circundante, en última instancia. conduciendo a la transformación mutua del terreno positivo y negativo. Por ejemplo, según la última investigación de Liu et al [24], muchos lechos rojos del Cretácico en cuencas falladas o deprimidas como el Grupo Luoding, el Grupo Nanxiong y el Grupo Danxia en Guangdong se formaron a partir del gris que rodea la cuenca alrededor de 100. Hace millones de años se formó por la gran cantidad de grava caliza y solución rica en calcio que aportaba el montículo de roca. Aunque las características básicas de este relieve kárstico de lecho rojo son similares a las de la piedra caliza ordinaria, en general, el desarrollo kárstico es peor que el de la piedra caliza ordinaria. Por lo tanto, con la disolución y la meteorización a largo plazo, los picos de carbonato positivos evolucionaron gradualmente hacia depresiones kársticas negativas, mientras que las depresiones adyacentes cubiertas por el grupo kárstico rojo quedaron parcialmente protegidas por el grupo kárstico rojo y sufrieron una disolución débil, y gradualmente evolucionaron hacia kársticos positivos. depresiones. Pico de carbonato (Figura 5.19). Además, las fluctuaciones diferenciales causadas por fallas en los bordes de cuencas y depresiones también pueden elevar estratos kársticos rojos en cuencas y depresiones, formando picos montañosos. Dado que existe una relación evolutiva entre la aparición de construcciones kársticas rojas en el Cretácico Superior y la evolución de las formas kársticas, cuando utilizamos la construcción kárstica roja para restaurar formas kársticas antiguas y explorar las leyes del desarrollo kárstico, no debemos simplemente involucrarnos en investigaciones históricas. y análisis dinámico.
Figura 5.19 Diagrama esquemático de la relación entre la posición del afloramiento (ocurrencia) de estructuras kársticas rojas y la evolución de las formas del relieve kárstico en el Cretácico Superior.
1.D2d-C1 roca carbonatada; 2.K2 arquitectura kárstica roja; 3.q depósitos sueltos 4. Fracturas y grietas
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