Topic

丹霞地貌如何演化而成?

30079ph001
主要由軟岩構成的丹霞地貌(新疆阿克蘇,彭華攝影)
30079ph001

在中國地學界,丹霞是指一種由紅色岩石構成、以陡崖坡為特徵的地貌,即丹霞地貌。它是一種像紅色霞光一樣的地貌,可見景色之美,引人遐思。丹霞的術語在1928年首次被地質學家馮景蘭引入地球科學,命名構成丹霞山的岩石為「丹霞層」。丹霞地貌是在中國發現、命名並廣為傳播的一種地貌,被稱為中國地學國粹。

 

丹霞地貌目前被簡潔地定義為「以陡崖坡為特徵的紅層地貌」。這個定義表達了丹霞地貌兩個最重要的構成條件:第一,構成丹霞地貌物質基礎是紅層,主要是在內陸盆地沉積的紅色陸相碎屑岩,尤其是以礫岩和砂岩為主的粗碎屑岩;第二,丹霞地貌的形態特徵是具有突出的陡崖坡,各種尺度和形態的陡崖是構成丹霞地貌山塊和峽谷谷壁的基本要素。

30079ph002
多種岩性的紅層組合發育的丹霞地貌(新疆庫車,彭華攝影)
30079ph002

丹霞地貌是怎樣演化過來的?又有哪些因素影響丹霞地貌的演化?這便要從丹霞地貌發育的大地構造背景、新構造運動、紅層岩性、氣候以及時間說起,種種因素均對丹霞地貌的發育進程和速度有深遠影響。

 

大地構造是地球固體圈層(地殼乃至岩石圈)的大構造,如海陸格局、高原山脈分布等。紅層盆地的形成、所處的地理位置、盆地類型和升降變化等都是區域大地構造演化的結果,進而對紅層的沉積特徵、紅層岩性特徵等產生影響,再影響丹霞地貌的發育。中國的紅層大多形成於侏羅紀中後期以來中國板塊強烈活化的中小尺度的斷陷、拗陷盆地中,以快速沉積為特點,特別是小型盆地,堆積物缺乏分選,混雜堆積特點突出;東南沿海地區的許多紅層盆地屬於弧後拉張盆地,大都有前期或多期火山活動的歷史,紅層中有火山岩夾層或紅層碎屑由火山岩構成。這都影響了紅層的岩性特徵,也就影響了丹霞地貌演化。

 

丹霞地貌發育始於紅層盆地的抬升,發生在古近紀以前的構造運動奠定了現代地貌格局,其地表大的起伏也可能會影響到今天,是現代地貌發育的基礎。而起始於530萬年前的新構造運動,也是今天丹霞地貌最直接的發育期。黃進教授曾推算東南部地區抬升速度較小,往西北部漸增,青藏高原周邊的抬升速度最快,總體上符合中國區域地殼運動的基本格局。此外,新構造運動導致的地殼上升速度,在不同的大地構造區差別很大,對丹霞地貌的影響也巨大。

bulb

黃進教授

黃進(1927—2016年),中國著名地理學家、地貌學家,被譽為中國全面系統研究丹霞地貌的第一人,為中國丹霞地貌研究作出了傑出貢獻。2006年榮獲「首屆中國十大當代徐霞客」稱號,2013年獲得「中國地理科學成就獎」。

30079ph003
西藏丁青縣蝕餘丹霞石峰
30079ph003

紅層是各個地質歷史時期沉積的紅色岩系總稱。紅層的岩性在水平和垂直方向上差異巨大,對紅層地貌的發育也影響巨大。中國的紅層以典型的陸相碎屑沉積為主,岩性構成複雜,以礫岩、砂岩、粉砂岩和黏土岩比較常見。紅層中的礫岩和砂礫岩是典型的洪積扇或河床淡水沉積,其填隙物一般以泥砂為主,矽質和鐵質膠結,岩石堅硬,抗風化能力強,能夠長期保持高陡的崖壁,形成典型的丹霞地貌。在乾旱區的細顆粒紅層甚至含蒸發岩的紅層,同樣可以發育典型的丹霞地貌。

 

氣候條件對丹霞地貌發育的影響,主要通過溫度、濕度變化影響風化速度,通過降水的多寡和地表水的運動方式、作用時間等影響侵蝕速率,通過風力影響岩石表面的侵蝕,進而影響地貌的發育進程和速度。還有,不同氣候區的植被差異,也會影響地貌的發育。

 

地貌演化問題就是物質隨時間在空間中的變化,是演化的一個維度,顯示出在地貌上的各種力量的作用過程。具體來說,就是地貌發育的階段性,在不同的時間段形成不同的景觀特徵。有關丹霞地貌侵蝕旋迴(輪迴)的階段劃分,就是紅層盆地抬升後地貌發育的一般過程。

Author:
Last updated:
2021-02-10

Extended Reading