◎ 姚杜琳，黎 新，刘干荣

田东棋盘滩位于田东县城北西约40 千米的那拔镇福星村灵岐河河滩上，因岩石被2 组近于垂直的节理分割成方块状，形似棋盘而得名，是广西著名的风景区和地质遗迹保护区，目前已被开发为田东地质公园的一个园区。棋盘滩长140～170 米，宽100～110 米，平面形态近梯形。研究小组运用构造地质学的研究方法，对棋盘滩节理进行观察，通过对节理的分组、分类、分期、配套等，利用节理的相关特性及共轭、次序等关系，结合区域构造特征，初步探讨棋盘滩节理的形成过程及其与区域构造的关系。

一、区域构造特征

从大型构造尺度上看，田东地区属右江再生地槽桂西拗陷，主要发育石炭纪—中二叠世台地相浅海碳酸盐岩建造，晚二叠世深水硅泥质岩建造，以及早中三叠世巨厚的槽型复理石、类复理石夹火山岩和碳酸盐岩建造。印支运动期间，受印度板块俯冲的影响，在地槽回返的同时，该区主要形成以区域性线性复式褶皱为主的北西向构造形迹，这是该区的主体区域构造格架。印支晚期—燕山早期，在太平洋板块对中国大陆板块俯冲的影响下，该区形成北东（东）向（叠加）构造形迹，主要是在前期北西向褶皱基础上发生近横向构造叠加，表现为北东（东）向横跨褶皱的发育和北西向褶皱轴向的偏转。

在中型构造尺度上，那拔镇福星村一带属那恒—棋盘滩—那拔北向斜南东段，这是北西向大型复式褶皱内部的一个次级褶皱。向斜核部为中三叠统百逢组下段（T2bf1），翼部依次为下三叠统石炮组（T1s）、上二叠统领好组（P3lh）、中二叠统四大寨组（P2s）。轴向北西300°～310°，向东至那拔北西逐渐偏转为近东西向，乃至北东东向，呈现出中型尺度上的构造叠加。向斜横截面近屉形，转折端较宽缓，岩层近水平，产状160°～185°∠5°～6°，两翼稍陡，南西翼产状25°～32°∠36°～45°，北东翼产状215°∠38°～55°。

二、节理的基本特征

棋盘滩位于箱形向斜转折端（见图1），出露百逢组下段近水平厚层—块状砂岩夹泥质砂岩。棋盘滩节理主要有6 组（分别用英文字母作为其代号），基本上见于河滩上近水平的同一层块状砂岩中。

图1 棋盘滩箱形向斜剖面示意图

（一）北北东向剪节理（a 组）

北北东向剪节理是棋盘滩最为发育、最为醒目并构成棋盘格子的节理之一（见图2）。其分布均匀，走向22°～30°，近直立，产状290°～300°∠75°～83°。节理面较平直，延伸较远且稳定，长度几十米至上百米。节理间距一般为1～1.6 米。节理末端见尖灭侧现现象，各条节理之间多为右阶斜列（见图3），少数见左阶斜列，沿节理具右旋剪切（见图4）。除具有微量右旋错动外，该组部分节理还见较明显的右旋或左旋位移（以前者为主），错距在几厘米至几十厘米之间，属微断层范畴（见图5），这可能是受后期构造变动影响而沿节理面产生调整所致。

图2 被限制在2 条a 组节理之间且呈右阶斜列的c 组节理图

图3 右阶斜列的a 组节理及其间f 组节理图

图4 a 组、d 组共轭剪节理图

图5 沿a 组节理发育的右行微断层图

（二）北西向剪节理（b 组）

北西向剪节理也是棋盘滩上最为发育构成棋盘格子的一组节理。其走向300°～310°，近直立，节理面较平直，延伸较长，一般长几十米，但常为a 组和其他组节理错开而呈不连续状。节理间距多在0.6～1.4 米之间，节理之间偶见右阶羽列现象。因证据不足，节理剪切旋向不详。该组节理还有一个独特的现象，即节理产状在褶皱内部呈现有规律变化的特征。在岩层近水平的北西向箱形向斜转折端（棋盘滩），节理走向北西，近直立，而在向斜南西翼和北东翼，节理呈倾斜状态，倾向与层理倾向相反，产状分别为201°∠53°、40°∠56°。

（三）北北东向剪节理（c 组）

北北东向剪节理稀疏散布于棋盘滩中南部，走向10°～15°，较a 组略偏北，近直立，倾向与a组相反，产状100°～105°∠70°～80°。节理面平直，规模不大，长几米至几十米，延伸稳定，但平面上常被限制在2 条a 组节理之间，剖面上错开a 组节理。节理间距较大，一般为几米，局部见小规模低级别的该组节理呈稍密集分布。节理末端见尖灭侧现现象，常呈右阶羽列，具左行剪切（见图6）。

图6 c 组、e 组节理的互切关系图

（四）北东东向剪节理（d 组）

北东东向剪节理走向60°左右，近直立，分布局限，仅见于棋盘滩北东福星村附近，节理面较平直，长几米至几十米，延伸较稳定，局部稍密集，节理间隔几十厘米，分布不均匀，具左行剪切特征。

（五）北北西向剪节理（e 组）

北北西向剪节理走向325°～335°，较b组节理略偏北，产状45°～55°∠75°～80°，近直立，分布局限，稀疏散布于棋盘滩南—南东部，节理面较平直，出露长几米，间距较大，一般为几米，局部可见稍呈密集分布的小规模次级节理，具右行剪切特征。

（六）北西向张节理（f 组）

北西向张节理走向北西，与b 组节理近于平行，并常与之混生，节理面不规则，产状变化较大，规模较小，分布不均匀，常被限制于2 条a 组节理之间（见图7）。

图7 右阶右行的a 组节理与f 组节理关系图

三、节理的分期与配套

研究小组根据各节理间的切割、限制等关系，结合相关构造，进行节理分期和配套。

（1）b 组北西向剪节理均为a 组、c 组、d 组、e 组这4 组节理所切割，为该区最早期的节理。

（2）c 组北北东向剪节理和f 组北西向张节理均为a 组节理所限，形成应晚于后者。f 组部分节理的成因与北西向褶皱和a 组节理密切相关，推测其形成稍早于c 组节理。

（3）a 组北北东向剪节理和d 组北东东向剪节理（后者较稀少）在棋盘滩北东福星村附近呈X 形交叉，二者互相（微量）切割，具有相反的剪切旋向（前者为右旋，后者为左旋），且相向运动的两象限的顶角发生钝化，表明其是同时产生的一对共轭剪节理，由此可依剪切旋向推导出构造应力场的应力方向，即最大主应力σ1 为北东—南西向，最小主应力σ3 为北西—南东向，中间主应力σ2 近直立。

在棋盘滩南部，c 组北北东向剪节理与e 组北北西向剪节理呈X 形相交，二者具互切关系，剪切旋向相反（c 组为左旋，e 组为右旋），应为同时形成、具有统一力学关系的一对共轭剪节理。由剪切旋向反映出的构造应力场主应力方向与前期不同，即σ1 为北北西—南南东向，σ3 为北东东—南西西向，σ2 近直立。

综上所述，该区节理主要分为4 期，并初步配成2 对共轭剪节理，先后次序为：①b 组北西向剪节理；② a 组、d 组共轭剪节理组合；③部分f 组北西向张节理；④ c 组、e 组共轭剪节理组合。

四、初步讨论

（1）棋盘滩以a 组北北东向剪节理和b 组北西向剪节理最为发育，二者延伸稳定，间隔相近，基本直交，将岩石切成棋盘格子。这些格子排列在近南北方向上较规整，在近东西方向上有所错位，这是由于b 组节理被较新的a 组和其他节理（或微断层）错开。这些错动有时难见系统的对应错开点，错位规律性不易读出，这可能与a 组、b 组节理经历过后期较多的构造变动而呈现出位移的多次性和复杂性有关。

（2）b 组节理为区内其他各组节理所切错，反映了其是该区形成最早的节理。鉴于其产状随北西向褶皱的弯曲而呈现规律性变化，可以设想一个简单的旋转操作，将褶皱两翼岩层以枢纽为旋转轴（沿挤压的反方向）旋转展平，这时两翼原本倾斜的b 组节理将变成直立而走向不变，完全与转折端的节理平行。这种岩层展平后节理产状归于相同的情形，表明b 组节理形成时岩层仍处于水平状态，而此时应为北西向褶皱发生前的印支造山初期。b 组节理因资料尚欠缺，且未能配套，其成因与区域构造的关系不详。目前推测其或是印支初期某次构造变形的产物，或是所谓的“萌芽节理”，这有待于进一步研究。

（3）a 组、d 组共轭剪节理是北西向褶皱内部的2 组交叉状斜节理，其锐角平分线（代表挤压或σ1 方向，也是节理间岩块的相向运动方向）基本垂直褶皱轴面，与褶皱岩层缩短方向基本一致。其共轭关系反映了存在一个主压应力为北东—南西向的构造应力场，这个应力场与形成印支中期北西向褶皱的应力场具有相似的应力配置，极可能属同一构造应力场或具演化关系。这些迹象反映了a 组和d 组组合与区域北西向褶皱之间，不仅在时空上密切相关，而且在运动学、动力学背景上也存在较强的规律性联系，或是在印度板块对欧亚板块俯冲的背景下，印支中期北西向主体褶皱发育过程中或其后期，当岩层抬升至较浅层次、发生脆性变形时形成的小型断裂构造形迹。

（4）c 组、e 组共轭剪节理组合的形成晚于a 组、d 组组合。由于棋盘滩靠近那拔箱形向斜北西向轴迹向北东东偏转的部位，因此属叠加褶皱发生作用的范围。代表挤压或σ1 方向的共轭节理锐角平分线呈北北西—南南东向，也是节理间岩块相向运动方向，其与北东东向叠加褶皱轴迹基本垂直，与褶皱岩层的缩短方向基本平行。由于c 组、e 组组合剪切旋向推导出的应力状况与形成该区印支晚期—燕山早期北东东向叠加褶皱的应力状况相似，因此极可能属同一构造应力场。这些迹象表明 c 组、e 组组合在时空、成因上与区域北东东向叠加褶皱有较明显的规律性关联，或是在印支晚期—燕山早期，太平洋板块对中国大陆低角度俯冲的背景下，叠加褶皱后期脆性变形的产物。

（5）a 组节理由于形成较早，可能会受后续构造变动的影响，部分节理面出现明显位移而形成微断层。这些后期微断层的位移以右行为主，左行次之。其原因可能是在北西向褶皱晚期或褶皱期后，因北东—南西向挤压应力不均匀导致岩层产生弯曲，使刚形成不久的a 组节理通过位移进行适应性调整，结果造成不同部位的节理相对位移幅度参差不齐，出现既有左行，又有右行的位移特征。此外，后期微断层的左行滑动，也有可能与稍后（印支晚期—燕山早期）发生的北东东向叠加构造有关，因为a 组节理与c 组节理方向相近，先产生的a 组节理势必受到产生c 组、e 组共轭剪节理组合的构造应力场的作用，形成与c 组节理相同的左行错动。

（6）f 组北西向张节理虽非主流，但成因多样。首先，其作为褶皱转折端纵张裂隙的可能性是存在的，原因是箱形向斜近水平转折端变形较弱，在弯滑褶皱作用中不会产生较强的张应力，且先产生的b 组北西向剪节理会充当减压空间而承担纵张裂隙的作用，释放掉部分张应力，使新裂隙不易产生。其次，f 组节理常限于2 条侧列的a 组节理之间，其成因在一定程度上可能与剪节理或微断层的侧接效应派生的张应力有关。在2 条规模较大并可能有微断层影响的a 组节理末段区域，因具有右阶侧列、右行剪切的特征，在其叠合部位存在一定的拉张作用，一旦张应力超过岩石抗张强度的极限，可能就会在2 条a 组节理之间形成与之近于垂直的张裂隙。最后，部分f 组裂隙可能即为后期平行b 组节理发育的风化裂隙。因此，在f 组节理与区域构造关系上，除风化成因，无论是作为纵张节理，还是侧列剪节理派生的张节理，其或是褶皱作用的产物，或在成因关系上与a 组节理一脉相承，都与区域北西向褶皱相关。

（7）构成棋盘的a 组和b 组节理粗看像一对共轭剪节理或X 交叉节理，持此观点者较多。但依上述分析，a 组和b 组节理为错开关系（a 组错开b 组），不是同时形成，且无法用剪切旋向进行匹配，故二者不能进行配套，不是统一构造应力场的产物，不具有共轭关系。

五、建 议

棋盘滩节理主要见于北西向箱形向斜转折端，其发育与印支晚期—燕山早期主要构造作用背景相关。b 组节理形成于印支早期。a 组、d 组共轭剪节理和多数f 组节理可能与印支中期区域性北西向褶皱的形成相关。c 组、e 组共轭剪节理组合可追溯到印支晚期—燕山早期的区域性北东向叠加褶皱。成就棋盘滩的主要是a 组和b 组节理，其数量众多，分布均匀，长而稳定，间距相当，近于直交，构成一个形象、壮观，集科研价值、美学价值于一体的天然棋盘。

研究棋盘滩节理不仅有助于构造地质研究，也有利于地质遗迹保护和地质公园建设。下一步的建议：地质公园的开发建设与地质研究紧密结合，在分析节理特性及其相互关系的基础上，重视节理与相关地层、构造、地貌等方面的研究，加强节理与区域构造关系的探索，为精准厘定棋盘滩节理及其他地质现象的性质，正确阐述地质作用过程，探讨桂西北地区印支期—燕山期的构造演化打下坚实基础。