我不是丹霞

2019年10月21日05时34分内容来源:中国国家地理

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首先考一考大家

下图是什么地貌?

丹霞,没错

丹霞地貌在我国广泛分布

目前已查明一千余处

其中

为我们熟知的主要有这几处:


贵州赤水

青年早期-高原峡谷型

福建泰宁

青年晚期-密集峰丛峡谷型

湖南崀山

壮年早期-密集峰丛型

广东丹霞山(本文第一张图)

壮年晚期-簇群式

江西龙虎山

老年早期-疏散峰林宽谷型

浙江江郎山

后老年期-高位孤峰型


丹霞是砂岩地貌的一种

它颜色饱满、节理层次丰富

在自然环境中

与森林、流水可组合成壮丽的景观

但是

不是所有砂岩地貌都叫“丹霞”


中国有三大砂岩地貌

按照区域类型和发育期可划分为
丹霞型 :壮年-老年发育型

张家界型 :壮年发育型

嶂石岩型 :青年发育型


前两者大部分人都比较熟悉

今天我们来讲讲第三种

嶂石岩地貌


嶂石岩地貌的由来


上个世纪70年代初

我国地理学家郭康太行山考察时

发现这种壮阔的红色地貌

尤以位于河北省石家庄市西南处的

赞皇县嶂石岩村附近最为突出



经过多年考察研究

郭康先生于1992年在《地理学报》上

发表了

“嶂石岩地貌之发现及其旅游开发价值”一文

一种新的地貌类型

——嶂石岩地貌从此问世



郭康在文中这样描述该貌:

发育于以岩层平缓、质地刚硬、

颜色绯红的元古代石英砂岩

为主要成景地层和新构造运动上升区

由于水流沿崖边节理、层理的

侵蚀风化作用

以楔形水平侵蚀和蚀空崩塌形式为主

形成以顶平、身陡、棱角明显、整体性强的

绵延大壁、复合障谷为主的形态

并发育着方山、石墙、塔柱、

排峰、洞穴、崖廊等的奇险造型地貌

称为“嶂石岩地貌”


我们来解读一下上面这一大段话:

嶂石岩地貌长什么样

可以概括为如下五点


1

丹崖长墙延续不断


高数百米的丹崖长墙横向展开

并远远延伸

在太行山中、南段延伸达300千米



2

阶梯状陡崖贯穿全境


嶂石岩地貌多为阶梯状大陡崖

如嶂石岩国家地质公园

有三级大断崖

每层均在百米以上

各层之间的平台时宽时窄

宽者称“台”,窄者称“栈”

其上或为小型造型地貌

或为密林、灌草

或为裸露的沙波花纹

更增加了丹崖长墙的层次感与浑厚感



3

“Ω”形嶂谷相连成套


嶂石岩地貌多呈半圆形的垂直沟坡

嶂石岩最典型的“Ω” 形嶂谷

直径约90m、弧度250°

因回声清晰而被称为“天下第一回音壁”

并被列入吉尼斯世界纪录

此外,“Ω”形嶂谷常成群出现



4

棱角鲜明的块状结构


无论是嶂石岩地貌的整体结构

还是不同大小的造型地貌

都呈棱角鲜明的块状特征

这也是构成嶂石岩地貌

最基本的形态特征



5

沟谷垂直自始至终


嶂石岩地貌中的沟缝或沟谷

无论长短、规模大小

其沟头都呈垂直状

不像其他常见沟谷地貌沟头多呈坡状

即嶂石岩地貌的坡面发育

是从垂直的沟缝开始到垂直的沟谷终止



嶂石岩地貌是如何形成的?



1

动力


前面提到嶂

石岩地貌主要分布在

河北、山西、河南太行山中南段

以赞皇县嶂石岩景区最为典型



主要是由于

新生代以来太行山不断抬升的过程中

东西两侧产生强烈的地势差

为太行山地区的地貌塑性提供了动力


这种动力主要来自

在地壳或缓慢或急剧的抬升过程中

产生了裂缝

横向楔状侵蚀作用

和横向掏蚀卸荷作用的共同作用下

加之风化侵蚀、岩石崩塌

嶂石岩地貌得以形成

楔状横切坡面不同于丹霞地貌、

张家界地貌那样

将山体从上向下直接切割成豆腐块状

而是由山体一侧陡壁横向切入

成为竖直的沟缝

楔状侵蚀是嶂石岩地貌

区别于其他地貌的根本原因


更“学术”的解释在这里


嶂石岩地貌形成的重要动力来自横向楔状侵蚀作用和横向掏蚀卸荷作用。

其中楔状侵蚀过程是嶂石岩地貌区别于其他地貌类型的根本原因,而横向掏蚀卸荷作用对嶂石岩地貌演化的速率及物质总量的搬运也起了举足轻重的作用,二者共同促进了嶂石岩地貌的形成。

楔状横切坡面不同于丹霞地貌、张家界地貌那样将山体从上向下直接切割成豆腐块状,而是由山体一侧陡壁横向切入,成为竖直的沟缝。






横向掏蚀卸荷作用发生的根本原因是岩性的差异。

风化侵蚀首先从夹砂页岩和松软砂岩开始,在软弱层被掏蚀后,上覆岩层悬空并承受自重和上部岩体的压力。

当软弱层不断的被掏蚀,上覆岩层承受的力越大,岩层原有的垂直节理加强并产生新生节理,造成整个岩体的不稳定。

悬空的岩体承受能力达到极限时开始卸荷塌落形成反梯状塌落面,当塌落面达到山顶后岩壁大面积崩塌,岩壁整体后移。


2

岩石结构



嶂石岩地区的岩层一般可以分为三层:

下层岩性为元古界灰绿色变钠长安山岩和顺层侵入的变质辉绿岩-闪长岩,主要构成嶂石岩地貌的坡麓。

中层岩性底部为砂砾岩及紫色砂质页岩,下部为粉红、灰白中厚层石英岩状砂岩,中部为紫红色、暗紫色中厚层长石石英砂岩,上部为灰白、灰绿、紫色中厚层石英砂岩夹砂质页岩。

大家注意啦,中层岩层的这些石英砂岩为嶂石岩地貌的主要成景地层。

上层岩性为寒武系岩层,其底部为含砾粗砂岩、砾岩,上覆馒头组为红色页岩与薄层泥灰岩,往上依次为为易风化破碎的红色灰岩、砂质页岩以及白云质灰岩,最上部为寒武系中统徐庄阶云母页岩、结晶灰岩和鲕状灰岩。



简单说来

嶂石岩地貌的上面是坚硬的厚层岩石为主

越往下,岩石越细软

因此

下方岩石受到侵蚀作用后剥落、塌陷

而后上方岩石崩塌掉落


嶂石岩地貌的发育过程可分为四个阶段


1岩岭后退-石缝发育阶段(胚胎-幼年期)

顶层的石灰岩岩层由于边缘陡壁及底部受侵蚀、掏蚀、卸荷崩塌的缘故造成岩壁的整体性后退,进而使下伏石英砂岩出露,并在其边缘发育横切侵蚀岩体的楔形石缝。嶂石岩岩岭后退其实是一种石灰岩地貌形成过程,该过程可为石英砂岩的坡面发育创造了条件。


2巷谷发育-套谷形成阶段(青年期)

石缝发育形成巷谷迅速扩大为障谷,并且在石壁两侧再次发育石缝形成次级巷谷,组成套谷。


3套谷发育-方山、塔柱形成阶段(壮年期)

该阶段障谷向下层侵蚀形成了层叠套谷,与此同时次级巷谷的延长、扩大而将障谷间隔墙切断形成了方山和塔柱等。


4方山、塔柱发育-块状残丘阶段(老年期)

该阶段方山、塔柱、排峰进一步坡面侵蚀形成了细长柱峰,最后柱峰倒塌形成块状残丘和大量块石堆积。



嶂石岩地貌

你了解了吗?


本文示意图自于参考文献1、2


参考文献:

1. 郭康.嶂石岩地貌之发现及其旅游开发价值[J]. 地理学报, 1992, 59(5):467-472.

2. 郭康,邸明慧.嶂石岩地貌的理论研究与开发利用[J]. 地理与地理信息科学, 2008(3):79-82.

3. 吴忱, 许清海, 阳小兰. 河北省嶂石岩风景区的造景地貌及其演化[J]. 地理研究, 2002, 21(2):195-200.

4. 高丽超. 中国世界地质公园的地学特征研究[D].中国地质大学(北京), 2016.


话题

你还知道哪里的嶂石岩地貌

到留言区聊一聊


- END -


本文转载自

中科院地质地球所

(ID:dizhidiqiusuo)

原文撰文 | 许欣然

原文美编 | 张岳

原文校对 | 黄志伟

风景图片来源于网络


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万丈红绫,百里赤壁——嶂石岩地貌


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