丹崖地貌:丹霞山世界地质公园地貌景观控制因素与景观类型研究
丹崖地貌:丹霞山世界地质公园地貌景观控制因素与景观类型研究
丹霞山世界地质公园位于中国广东省韶关市,是中国著名的丹崖地貌景观区。该公园以独特的红色砂岩地貌而闻名,其地貌景观的形成与地质构造、岩石性质、气候条件以及外力作用等因素密切相关。本文将从地质背景、岩石性质、断裂构造、气候条件以及外力作用等方面,探讨丹霞山地貌景观的控制因素与景观类型。
地质背景
丹霞山位于南岭山脉南坡,属中亚热带南缘的季风性湿润气候。年平均气温19.7℃,年均降雨量1715毫米。区内河流属浈江水系,其中大部分又属浈江一级支流的锦江水系。
丹霞盆地是华夏造山系东南沿海陆缘弧的一个陆相断陷盆地。盆地充填有下白垩统伞洞组火山喷发沉积、马梓坪组滨浅湖相碎屑岩以及上白垩统长坝组和丹霞组红色碎屑岩,盆地边缘主要为冲积扇沉积,中部为湖盆沉积。丹霞盆地面积为522平方公里,其中伞洞组、马梓坪组、长坝组和丹霞组出露面积分别为20平方公里、34平方公里、229平方公里和173平方公里。
岩石性质与地貌特征
丹霞盆地的岩石主要由长坝组和丹霞组构成。长坝组总体以砂岩和泥岩为主,抗风化能力较弱;而丹霞组以砾岩和砂岩为主,总体抗风化能力较强。丹霞组的单层一般厚于长坝组,丹霞组锦石岩段风成砂岩的单层厚度往往超过2米。
岩石性质对地貌演化具有重要控制作用。粒径粗大的岩石比粒径细小的岩石抗风化能力强。在丹霞山,砾岩抗风化能力最强,砂岩次之,泥质岩的抗风化能力最弱。硬度是岩石抵抗外力作用能力的直接标志。
断裂构造格局
丹霞山沟壑纵横,大多数地方通行条件差,许多山头和峡谷无法到达,断裂构造的野外研究难度很大,而遥感地质解译可以克服这一困难。对研究区的断裂构造进行遥感解译,获得区内断裂构造空间分布特征。本区断裂构造非常发育,按其规模与级别,可以细分为区域性断裂、主干断裂和次级断裂。其中,规模较大的区域性断裂有2条,主干断裂有38条,次级断裂数量众多。
气候和水文条件
丹霞山气候湿润,充沛的雨水非常有利于岩层的风化剥蚀,对促进丹霞山地貌的形成起了重要的作用。雨水、地表水及地下水的侵蚀是丹霞景观形成的重要外动力条件。河流对红层的长期冲刷、侧蚀和下蚀,形成了造型奇特的丹霞景观。其中流水下切形成深邃峡谷,侧蚀则不断掏空坡脚,使岩块悬空形成危岩,进一步发生崩塌。
外力作用方式与景观成因类型
丹霞山地处亚热带湿润气候区,风化剥蚀、崩塌、流水冲刷和岩溶等作用都是塑造该区地貌的主要外营力。按照外动力地质作用方式和组合特征,将丹霞地貌成因类型分为5类:
崩塌冲刷型:崩塌作用是区内丹霞地貌主要形成方式之一。丹霞组砾岩、砂岩中发育不同方向相互交切的断层、节理或裂隙,经长期流水侵蚀,下切形成沟谷后,山体底部被冲蚀掏空,由于支撑力失衡和自身重力作用引起崩塌作用。
风化剥蚀型:地表红层岩石在温度变化、水、空气及生物的作用和影响下发生风化作用,形成松散碎屑物。风化产物被流水、风等媒介剥蚀搬运,山体不断变小变矮,棱角不断圆化。
崩塌堆积型:从崖壁上崩塌下来的岩块、岩屑常堆积于山脚,崩积物可构成各种地貌形态,包括崖麓崩积缓坡、崩积岩块和崩塌洞穴。
河流侵蚀型:河流对红层的机械侵蚀作用,形成的典型景观有河流凹岸、水蚀洞穴和壶穴。当河床坡度较陡时,水流对河床上的凹坑进行冲刷、旋转和剥蚀,可在河床形成大大小小的壶穴。
岩溶沉淀型:丹霞组岩石中碳酸盐物质丰富,砂岩中钙质胶结物含量占全岩6%
13%,砾岩层中灰岩砾石占砾石总数的10%15%。这些钙质成分与弱酸性地表水、地下水相遇时会发生溶解作用。岩石的渗透性较好,同时高倾角断裂发育,增强了富含钙、钠等离子的盐溶液在地层中的渗流。在砾岩陡崖上,灰岩砾石表面常见溶沟和石芽,其完全溶解、崩落后可形成小洞穴。当这些盐溶液遇到低渗透性的岩层时流出,发生化学反应导致碳酸钙沉淀,形成石钟乳、石柱、石窗帘和石幔等。
景观形态类型
丹霞山地貌景观形态多样,绝壁陡崖、山峰和形态各异的洞穴蔚为壮观,象形石惟妙惟肖。根据丹霞地貌定义出发,绝壁陡崖才是构成丹霞地貌景观的最基本要素,不同数量和类型的崖壁组合成山峰和峡谷,依此建立了新的丹霞地貌分类方法。根据这个分类原则,丹霞山地貌景观可分为6大类22个类型。
结论
陆相红层的岩石性质是形成丹霞地貌的基本控制因素。丹霞山上白垩统丹霞组抗风化能力大于长坝组。在构造隆升、断裂切割并经受风化剥蚀、崩塌作用后,丹霞组砾岩和砂岩更易形成具有绝壁陡崖特征的丹霞地貌景观。
丹霞山绝壁陡崖和奇峰怪石的形成,是地壳抬升过程中断裂切割以及随后风化和崩塌共同作用的结果。本区断裂构造可分为区域性断裂(控盆断裂)、主干断裂(控块断裂)和次级断裂(成景断裂)3个级别,铸就了本区山峰西高东低、沟壑间隔断块以及岩墙、城堡和石峰错落有致的构造格局。
丹霞山地处亚热带湿润气候区,风化、崩塌、流水侵蚀、岩溶等都是塑造丹霞地貌的外动力作用。根据外动力作用方式和组合特性,将丹霞地貌成因类型划分为崩塌冲刷型、崩塌堆积型、风化剥蚀型、河流侵蚀型和岩溶沉淀型5类。
陡崖是构成丹霞地貌景观的最基本要素,不同数量和类型的陡崖组合成山峰和峡谷。根据丹霞山陡崖组合及微观特征,将景观形态类型划分为山峰、陡崖、崩塌体、峡谷、洞穴和其他等6大类,进一步细分为22个类型。每个形态类型都与某种成因类型有关,反映了红层物质基础、断裂切割内动力和风化剥蚀外营力之间的内在联系。