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雅丹地貌成因外力作用 丹霞地貌成因

地貌外力成因

丹霞地貌成因(丫蛋地貌成因的外力)
出品:科普中國
制作:中國科學院地質與地球物理研究所張永文
監制:計算機網絡信息中心
“丹霞”一詞出自魏文帝曹丕的《芙蓉池詩》 。詩中有云，“丹霞捧明月，華興離云”，指的就是這天空中的彩霞 。
1928年，我國第一代地質學家馮景蘭在對粵北曲江、仁化、始興、南雄等地進行地質調查時，將構成丹霞山的一套紅色巖系命名為“丹霞組”，并形象地描述了丹霞組的巖性組合、地貌特征及形成原因:“深而堅的塊狀砂巖與礫巖相間，經侵蝕后，峭壁陡壁，堅如人造 。絕壁崔偉，江水奔流，赤壁四立，樹上綠樹，山勢真南奇觀”，這是“丹霞”第一次作為地學術語出現；1938年，中國著名結構學家陳·首次提出了“丹霞山地形”的概念，并于1939年正式使用了“丹霞地形”這一分類學術語 。此后，丹霞層和丹霞地貌(地貌即地貌)的概念一直沿用至今 。
圖1丹霞地貌(來源:百度圖片)
丹霞地貌屬于紅層地貌，是一種水平構造地貌 。是指紅砂巖經長期風化剝離和流水侵蝕形成的孤立的山峰和陡峭的怪石 。它是在厚厚的紅砂巖和礫巖層中沿垂直節理發育的各種丹霞怪峰的總稱 。這種地貌主要發育在侏羅紀至第三紀水平或緩傾斜的紅色地層中，以粵北丹霞山最為典型，故稱丹霞地貌 。
丹霞地貌的發育始于晚第三紀(200 ~ 300萬年前)的喜馬拉雅造山運動 。這一運動使部分紅層發生傾斜和緩和褶皺，并伴隨著大量節理裂隙的發育 。
丹霞地貌的形成和演化大致可分為嬰兒期、中年期、老年期和消亡期四個階段 。
首先，有紅層的盆地隆起形成流出區，流水集中在盆地中部的低洼區，沿巖層垂直節理侵蝕，形成兩壁垂直的深溝，稱為顧薌，屬于丹霞地貌的年輕階段 。
然后在流水無法完全清除的情況下，巷谷的崖腳下的崩積層形成坡度平緩的崩積層錐體 。隨著溝壁的崩塌和后退，崩積錐不斷向上生長，基巖面的覆蓋面也在擴大 。崩積錐下部的基巖形成與崩積錐傾斜方向一致的緩坡 。懸崖崩塌后，山頂面積逐漸縮小，形成堡狀殘峰、石墻或石柱等地貌，屬于丹霞地貌的中期 。
隨后，隨著進一步的水蝕、崩塌和風蝕，已經形成的堡狀殘峰、石墻、石柱等地貌進一步破碎，山頂緩坡完全消失，堡狀殘峰破碎成石墻、石柱，高度變矮，體積變小 。這一階段，崖腳下的緩坡面積很大，緩坡上方陡崖環繞的方山、巖峰等地貌已演變為零星殘峰、殘柱、殘樁 。此時，丹霞地貌已進入暮年，屬于老年期；
最后，隨著紅層的不斷隆升和流水的進一步侵蝕、崩塌和風蝕，分散的殘峰、殘柱、殘樁變得越來越短、越來越小，直至完全消失，形成準平原緩坡丘 。在這個階段，真正的丹霞地貌已經消失，屬于瀕死期的丹霞地貌 。事實上，不同地區或同一地區的丹霞地貌可能經歷了不同的演化過程，導致不同地區或同一地區的丹霞地貌具有不同的特征 。
圖2不同演化階段的丹霞地貌示意圖(來源:參考文獻[3])
丹霞地貌的發育需要一定的地質條件，比如紅層的形成——目前國內發現的紅層不早于中生代，白堊紀最多，約占80% 。我們知道不同地區的丹霞地貌可能有不同的顏色 。實際上，丹霞地貌的顏色是當時沉積環境和環境氧化還原程度的真實反映 。當地層Fe3+含量大，Fe3+/Fe2+比值高時，地層顏色以紫色和磚紅色為主 。當地層Fe2+含量較大，Fe3+/Fe2+比值較低時，地層顏色以白色和黑色為主 。當地層中Fe3+/Fe2+的比值由高到低逐漸降低時，地層顏色由紅色逐漸變為灰綠色、黃灰色、藍灰色，再變為黑色或白色 。此外，丹霞地貌的形成需要一定的構造基礎，包括:區域構造對沉積盆地及后續沉積地層的控制；(2)斷層和節理對山體斷塊格局的控制；(3)地層產狀對坡形的控制，地殼升降對地貌發育過程的控制等 。
所謂萬事俱備，只欠東風 。外力就是這種丹霞地貌形成的東風 。直接影響丹霞地貌發育的外力主要有流水、風化和重力，不同地區由于地理環境不同，塑造地貌的主要力量也不同 。如西北丹霞地貌形成于干旱內陸地區，遠離海洋，雕塑丹霞地貌的外力主要是風蝕、水蝕、凍脹和風化；而南方的丹霞形成于水熱同季的濕潤地區，降水充沛 。雕塑丹霞面貌的外力主要是水的侵蝕和溶解 。


圖3不同地區的丹霞地貌和顏色(從上到下:丹霞山、龍虎山、張掖)
▲(來源:官網、維基百科、丹霞山地質公園)
從上面提到的丹霞地貌的形成條件和演化過程可以看出，它的形成和保存時間可以跨越數千年到數百萬年，形成條件非常惡劣 。由于丹霞地貌具有重要的世界遺產價值和相關的經濟、社會、科學研究價值，其保護尤為重要 。丹霞地貌保護和管理面臨的主要威脅包括自然災害和人類活動 。自然因素大多屬于地球內力釋放、自然氣候變化擾動等引起的山體崩塌、滑坡、泥石流等 。遭受丹霞地貌的演變和發展 。人類活動的影響包括工程建設活動、水污染、旅游活動和社區居民保護意識薄弱 。在分析影響因素的過程中，要科學識別威脅因素的類型；此外，考慮到中國巨大的人口壓力，我們需要更加關注人類活動帶來的威脅 。

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