丹霞地貌定义、分类及丹霞作用研究

丹霞地貌以广东丹霞山最为典型而得名,是一种发育赤壁丹崖群的特殊地貌类型,近年来随着旅游开发不断升温而成为景观地貌学关注的重要对象,但其中一些基本问题长期争论不休。本文从命名地的地质、地貌特征和我国区域地质发展史角度出发,重新厘定了丹霞地貌的定义与分类,强调丹霞地貌的三大基本要素:赤壁丹崖地貌特征、燕山旋回以来陆相红层基础和以流水侵蚀为主的地质营力。西北地区也广泛发育丹霞地貌,一类是黄土覆盖下的古丹霞,另一类是干旱区片流侵蚀和泥乳贴膜的丹霞。丹霞作用是对中新生代陆相碎屑岩经流水侵蚀、重力崩塌和风化剥落等多种地质作用的统称,其产物就是丹霞地貌。岩性控制和崖壁片流垂蚀是丹霞作用的两种特殊机理。红层盆地的沉积相及其岩性差异控制着丹霞地貌的发育及其景观类型,据此在地貌发育的构造、外力和时间三个因素基础上增加了岩性因素。南方典型的红层盆地中,边缘冲积扇相粗碎屑岩地区可经历青年、中年和老年等发展阶段,盆地中央湖泊相泥岩、粉砂岩却没有经历过绝壁陡崖发展阶段。暴雨水流在丹霞崖壁上发生近垂直向下的侵蚀作用叫片流垂蚀作用。其中冲蚀作用形成竖状沟槽、竖状洞穴,涡蚀作用(借助风力吹动发展成垂直崖壁的涡旋)形成圆锥状洞穴、串珠状洞穴,后者使得洞穴沿软弱岩层分布,进一步扩大成扁平状洞穴。这些洞穴形成年代具有垂向一致性,不具有上老下新变化趋势,而在水平方向上,不同部位洞穴的形成年代可能不同。     

陕西靖边龙洲波浪式丹霞地貌成因机理初探

近期,通过对陕西靖边龙洲地区的丹霞地貌进行详细调查,查明了该地区丹霞地貌类型为丹霞正-负地貌的过渡类型——波浪式丹霞地貌。为了科学评价其价值和意义,本文主要从成景地层岩石特征、地质构造特征以及外动力因素等方面来初步探讨龙洲波浪式丹霞地貌的成因机理。研究表明:首先,研究区洛河组砂岩平行层理、大型风成交错层理对波浪式丹霞景观的形成具有很好的塑造作用;成景地层洛河组紫红色砂岩,为一套风成沙漠相沉积,岩石胶结程度较差,硬度低易碎,是波浪式丹霞地貌形成的物质基础;晚白垩世以来,鄂尔多斯盆地掀斜,区内地壳普遍隆起,表现为靖边龙洲地区发育多级古夷平面和河流阶地,对波浪式丹霞地貌的形成起基础性控制作用;该区洛河组砂岩中发育多组节理、裂隙构造,将洛河组砂岩切割成块状,其对波浪式丹霞地貌的形成和改造起着关键性控制作用;外动力因素上,靖边为半干旱内陆性季风气候,受西北风改造作用非常明显,是波浪式丹霞微地貌形成的主导外动力因素,此外,夏秋季的暴雨强烈冲刷侵蚀地表岩层,春秋季的寒潮霜冻,岩石发生冻融和崩落,对龙洲波浪式丹霞地貌的形成也有重要改造作用;靖边龙洲波浪式丹霞地貌除了受到地质构造和流水侵蚀的约束外,风力吹蚀对微地貌的改造非常明显,这是该地区丹霞地貌形成的主导外动力因素和特色所在;该地区波浪式丹霞地貌的发育阶段可分为两期。     

江西省丹霞地貌特征及其控制因素探讨

江西省的丹霞地貌主要分布在30余个白垩纪红层盆地中，总共有228处，数量位居全国之首，以鹰潭市龙虎山世界地质公园的丹霞地貌最为典型和知名。根据形态特征，将江西省的丹霞地貌划分为山峰、陡崖、崩积体、峡谷、洞穴及其他微地貌等六大类。燕山构造旋回晚期（主要是白垩纪），在地壳伸展拉张的构造背景下，江西省形成了一系列北东走向的陆相断陷盆地，从盆地边缘到中心依次沉积红色冲 洪积扇相砾岩、河湖相砂岩和泥岩，在信江盆地的中部还发育沙漠相风成砂岩。红层岩相是丹霞地貌演变的基本物质基础，对丹霞地貌的分布具有重要影响。在喜马拉雅构造旋回中，这些红层被构造抬升、切割，随后在风化、流水侵蚀及崩塌等外动力地质作用下形成了红色陡崖坡及一系列侵蚀地貌，即丹霞地貌。以龙虎山世界地质公园核心景区仙水岩为例，用面积高程积分方法对江西省丹霞地貌的演化阶段及其主控因素进行了分析。仙水岩景区地层出露一致，丹霞地貌整体处于老年早期的残丘阶段，地貌侵蚀程度较强；由于水系溯源侵蚀，景区内不同部位地貌的演化阶段、类型及面积高程积分值（HI值）不尽相同。本文对江西省丹霞地貌基本特征及控制因素的分析和总结研究将加深对各类丹霞地貌成因的理解，推动丹霞地貌国际化进程，也为其他湿润气候区丹霞地貌地质遗迹的合理利用提供参考。     

泌阳凹陷核三下亚段砂岩成岩作用及储集性

泌阳凹陷东部核三下亚段砂岩储层由辨状河三角洲成因的长石砂岩及岩屑长石砂岩组成。主要成岩作用包括压实、石英和长石次生加大、晶粒状方解石胶结、溶解、自生绿泥石等，演化程度已达到晚成岩Ｂ亚期。成岩作用使砂岩原生孔隙体系发生强烈变化。各种成岩作用对储集性有不同影响，孔隙度的减少主要与压实及碳酸盐胶结作用有关；石英和长石次生加大及自生粘土衬边经常使喉道堵塞，对渗透率危害较大；溶解作用形成的次生孔隙及喉道对砂     

江西龙虎山地区红层沉积相分析及与丹霞地貌发育关系研究——以仙人城景区为例

江西龙虎山地区以发育老年期丹霞地貌为特色,其成景地层为晚白垩世河口组红层,目前对这套红层的沉积相认识程度还比较低。龙虎山仙人城景区河口组出露厚度达百余米,沉积构造发育,且人工开凿的台阶可以直达山顶,这为沉积相分析提供了便利条件。根据野外露头岩性组成、沉积构造等特点,识别出6种岩相单元:无沉积构造砾岩、正粒序层理砾岩、逆粒序层理砾岩、平行层理砾岩、含砾砂岩、古土壤。砾石统计结果表明,砾石粒径范围主要为3~4 cm,最大可达12.5 cm,成分以紫红色凝灰岩为主,砂岩、花岗岩和石英次之、变质岩（主要是片岩）较少,磨圆度主要为次棱角状,其次为棱角状。在显微镜下,砂岩碎屑颗粒主要呈棱角-次棱角状,分选性较差,粒径为0.05~2.00 mm,主要由石英、长石和岩屑组成,总体具有结构和成分成熟度中等偏低的特点。野外露头宏观和室内显微分析结果表明,仙人城丹霞地貌的成景地层为河流主导的冲积扇沉积体系的产物。在龙虎山地区,丹霞地貌的空间分布与盆地冲积扇沉积相的平面展布具有较好的一致性,盆地边缘冲积扇成因的厚层砾岩为后期丹霞地貌的形成和演化提供了物质基础。      

浙西虎山公园丹霞地貌成景地层的沉积相分析北大核心CSCD

浙江省江山市虎山公园位于金衢盆地西部,下白垩统衢江群中戴组以发育红色碎屑岩,是构成景区丹霞地貌的岩石基础,目前对虎山成景地层的沉积相认识还比较薄弱。研究区的丹霞地貌以孤峰为主,属于演化晚期阶段。研究结果表明,景区红层砾石成分以紫红色凝灰岩为主(78%),大小主要为0.6～4.0cm,以次棱角状—次圆状为主(92%)。砂岩样品主要为砖红色细粒岩屑石英砂岩,碎屑颗粒大小为0.12～1.5 mm、主要为次棱角—次圆状、分选性较差,在粒度曲线上以跳跃组分为主。通过野外露头沉积构造和室内镜下显微组构研究,认为该套红层为冲积扇沉积体系的产物。这些厚度巨大的砾岩和砂岩地层被后期地壳抬升、断层切割、风化侵蚀后形成丹霞地貌。     

辽河断陷西部凹陷古近系砂岩储层与油气

辽河断陷西部凹陷是一个典型的箕状凹陷。受节节下掉正断层的控制，区内在古近系发育了陡坡型和缓坡型两种沉积模式。经过初陷~裂陷、扩张和再陷三个构造~沉积演化期，区内沉积了以源近流短的扇三角洲、湖底扇等为主的粗碎屑砂岩储层。该储层经历压实、胶结和溶蚀等过程，目前主要处于早成岩阶段和晚成岩A期。在沉积和成岩双重控制之下，砂岩储层的孔隙类型以粒间扩大孔隙为主。压实作用损失的孔隙大于胶结作用损失的孔隙。储层在纵向上发育有多个次生孔隙发育带。古近系砂岩储层物性和含油性都以扇三角洲砂岩储层最好，是该凹陷最重要的油气储层。研究认为该区深层具有很大的油气勘探潜力。研究指出了断陷盆地油气的勘探方向。     

塔里木盆地库车坳陷白垩系辫状三角洲砂体成岩作用和储层特征

通过对库车坳陷白垩系辫状三角洲的研究,总结辫状三角洲的沉积特征是:1.由于辫状河流直入湖泊,沉积物比较粗,中砂岩和细砂岩占有相当的比例,可达 6 0 %～ 80 %,最高达 95 %。 2.成分和结构成熟度低-中等,一般为长石砂岩、岩屑长石砂岩和岩屑砂岩,石英含量 30 %～ 5 0 %,岩屑含量可高达 5 0 %以上,一般为 30 %左右,岩屑成分复杂。3.沉积构造以块状层理、大型槽状交错层理和斜层理为主,见平行层理、波状层理和极少量的水平层理。4.辫状河道的主要沉积期是洪水期,因而河道具快速迁移性,沉积作用具有阶段性,砂体之间多次重复叠加,在滨岸地区辫状砂体性质相似而垂向侧向连接,成为分布面积很大的砂体,砂层之间只有薄层的泥质夹层。对研究区露头和岩心的普通薄片、铸体薄片、阴极发光及扫描电镜等资料的分析研究,认为该区成岩作用包括压实、胶结、溶蚀、交代、压溶和重结晶等作用,并且以前三类为主。根据对自生矿物、粘土矿物、I/S间层中的S %、包裹体测温、成岩作用类型及特点等分析,判断研究区白垩系成岩阶段已达晚成岩A期。白垩系砂岩储层特殊的沉积-成岩水介质条件、构造-埋藏演化史、异常高压背景等决定了其特有的成岩序列演化的特点。白垩系巴什基奇克组上部和底部、巴西盖组砂     

丹霞地貌砂岩的微观化学风化作用电子探针研究

利用偏光显微镜观察、电子探针分析等手段对江西龙虎山丹霞地貌崖壁砂岩的微观化学风化作用的发展过程进行了研究,重点观测黑云母蛭石化以及长石黏土化过程中矿物组分的变化,进而探讨丹霞地貌砂岩的微观化学风化作用机理。在微观化学风化下,强风化层胶结物中的方解石迅速分解流失,从而导致黑云母大量发生蛭石化和铁的氧化物在矿物边部富集;长石则大量发生黏土化而使高岭石、石英等矿物富集。研究表明丹霞地貌砂岩在微观化学风化作用下矿物分解以及新矿物的形成都破坏原来岩石中的力学平衡,因而风化作用在宏观上表现为岩面片状剥离和重力崩塌,据此推断更大尺度的风化作用可能与岩石中矿物的微观化学风化作用存在着密切联系,是微观化学风化作用长期累积后在宏观上的综合表现。      

塔中地区东河砂岩的成岩作用和孔隙演化

塔中地区下石炭统巴楚组东河砂岩储层主要为一套滨海沉积成在的石英砂岩，其平均成分组成石英８３％，长石８％，岩屑９％。以两口井为例，应用阴极发光，扫描电镜，Ｘ射线衍射和图象分析等测试手段，研究了区内东河砂岩的成岩作用，认为影响砂岩储集性能的主要成岩作用是压实，胶结和溶解作用。     

《湖南崀山丹霞地貌国家地质公园申报书》通过省级专家论证

新宁县人民政府委托湖南省地质研究所于2000年9月对湖南崀山丹霞地貌进行了实地考察论证，在此基础上，2001年4月再一次委托该所进行详细考察，并于2001年5月向湖南省国土资源厅提交了湖南崀山丹霞地貌国家地质公园申报书及其附件。湖南省国土资源厅于2001年5月25日邀请有关单位的专家在长沙市对该申报书进行了论证，论证意见如下：1、崀山地质遗迹景观具有典型的丹霞峰林地貌特征，区内丹霞地貌类型发育齐全，规模宏大，计有楔状、块状、墙状、线状（一线天）、柱状、拱状等。各类型地貌空间排列严格遵循构造线方向分布，此起彼伏、错落有…     

岩体温度应力效应及差异性风化对赤水丹霞的破坏作用

赤水市丹霞地貌作为世界自然遗产地及国家地质公园,拥有着全国面积最大和最具典型代表的丹霞地貌资源。研究发现作为赤水市典型景观的丹霞地貌,一直因风化剥蚀和重力崩塌作用而发生不同程度的破坏。本文从岩体温度应力效应和差异性风化两方面进行定量定性分析赤水丹霞地貌受损机制,经计算,温度应力效应导致赤水嘉定群砂岩岩体产生的剥落主要发生在岩体立面0.12 m范围内;差异风化形成倒岩腔,会发生倾倒破坏景观。     

广东丹霞山红色成因的矿物学研究

广东丹霞山作为丹霞地貌的典型代表和命名地,对于其独具特色的红色成因至今仍存在争议,本文利用光学显微镜、X射线粉末衍射以及电子探针微区分析对丹霞山红色地层石英砂岩开展了矿物学研究.结果 表明,该石英砂岩中含有的主要矿物为石英、长石和云母等.红色物质主要呈团簇状、串珠状和浸染状3种状态,分布于胶结物和基质中,并在矿物表面形成一层薄膜,使岩石宏观上呈红色.Fe元素是致红色的关键,其来源可能是非晶态的铁氧化物,属于赤铁矿的无定形早期形态或铁络合物的形式.铁镁硅酸岩等母体矿物的继承,以及被地下水机械渗透的碎屑和粘土矿物,都能够为染色提供直接的铁来源.丹霞山的红色是在沉积后改造形成的,地下水的参与促进了长石等矿物的溶解,导致次生孔隙的发育和含铁物质的沉淀.含氧水环境的持续更新有利于溶蚀作用和胶结作用的进行,促使蚀变过程中释放出来的铁和溶液中的铁不断沉淀,导致红色加深,最终形成丹霞山广泛分布的红色地层.对于丹霞山红色成因的研究,有利于为以丹霞山为代表的丹霞地貌红色成因和致色机理研究提供新的科学理论依据.     

成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响

洪浩尔舒特凹陷白垩系砂岩储层具有非均质性强、不同沉积背景下储层物性演化有差异、有利储层预测难的特点。 在对该区白垩系砂岩储层宏观沉积背景研究的基础上,利用岩石薄片、铸体薄片观察及岩心精细描述等资料,对洪浩尔舒 特凹陷白垩系砂岩储层的成岩作用及其对储层物性的影响进行了探讨。结果表明：研究区储层物性演化明显受埋藏-成岩 作用事件的影响,埋藏压实作用是导致砂岩部分原生孔隙丧失的主要原因;胶结作用对砂岩物性降低也具有一定影响;中 成岩阶段阿尔善组烃源岩成熟所排出的酸性孔隙流体是形成次生孔隙及导致砂岩储层物性改善的主要介质;缓坡带辫状河 三角洲相砂岩粒度偏细,分选好,杂基含量低,孔隙流体容易进入,形成溶蚀次生孔隙,为有利储层发育相带;而凹陷中 部滑塌浊积扇辫状水道砂岩体中孔隙衬里绿泥石胶结物的存在有效抑制了石英的次生加大,使得一部分原生粒间孔隙得以 保存。故而勘探中需注意压实作用及胶结作用对储层的不利影响,重点寻找辫状河三角洲砂体中溶蚀次生孔隙发育带及滑 塌浊积扇辫状水道砂体中绿泥石薄膜发育带等有利储层发育带。     

影响塔里木盆地西部碎屑储集岩物性因素分析

在塔里木盆地西部形成、演化的宏观背景控制下，碎屑储集岩本身的骨架颗粒成分、物理化学性质以及填隙物成分和含量等成为影响研究区碎屑储集岩物性的主要内在因素。通过统计不同时代碎屑岩中刚性、塑性和半塑性骨架颗粒含量，表明志留、泥盆系岩屑砂岩中较高的半塑性、塑性颗粒含量和机械压实作用是导致其物性变差的最主要原因。砂岩填隙物中泥质基含量增加与颗粒间接触强度之间存在良好的正相关性。而碳酸盐含量与砂岩孔隙度间的相关分析表明：该区砂岩孔隙间的碳酸盐矿物主要起堵塞孔隙的作用。将成岩作用划分为建设性成岩作用和破坏性成岩作用两大类，有利于从宏观上分析成岩作用对储集的影响。     

东营凹陷古近系砂岩成岩作用与孔隙演化

东营凹陷是重要的油气富集区，在古近系地层发育湖相水下扇沉积、滨浅湖沉积和三角洲沉积等砂岩。砂岩的成岩作用及孔隙演化对储层的储集性能有重要影响。在对大量薄片和岩心进行分析的基础上，运用扫描电镜和X衍射粘土分析等手段，对东营凹陷砂岩储层的成岩作用和孔隙演化进行了研究。研究结果表明，该区压实作用、胶结作用使砂岩孔隙度降低，不稳定矿物的溶蚀作用和碳酸盐胶结物的溶解作用导致孔隙度增大。根据有机质的演化及粘土矿物的变化序列，在不同的构造单元，砂岩成岩作用和孔隙演化随埋深具有明显的规律性，可划分出原生孔隙带、原生次生孔隙带和次生孔隙带3个孔隙演化带，存在着较有利的次生孔隙发育带。     

福建冠豸山丹霞洞穴类型及成因

连城冠豸山由上白垩统崇安组紫红色厚层-巨厚层砾岩、砂砾岩构成单斜式丹霞地貌,丹霞崖壁发育形态各异的洞穴,构成独特的洞穴地貌景观.丹霞洞穴的发育受岩性及裂隙控制,崖壁上的含砾粉砂岩及含砾砂岩、细砂岩等夹层是洞穴发育的主要层位,岩层厚度及节理、裂隙控制洞穴产出规模,风化剥蚀、大气降水侵蚀、重力崩塌以及河流流水侵蚀是形成不同形态洞穴的主要外动力作用,洞穴的形成与发育常由多种外动力综合作用的结果.     

鄂尔多斯盆地纳岭沟地区含铀目的层岩石矿物学特征及其对成岩作用、物源等方面的指示

纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地东北部伊陕单斜构造区,其成矿主岩为中侏罗统直罗组下段下亚段.通过野外地质调查、岩芯编录,结合岩矿鉴定、X-衍射、电子探针及扫描电镜等方法,详细研究了该区目的层砂岩碎屑组分、结构及矿物蚀变特征,并初步探讨了其物源及源区构造背景、砂岩绿色成因、成岩作用等特征.结果表明纳岭沟地区含铀砂岩类型以长石岩屑砂岩为主,其成分及结构成熟度均较低,成岩作用较弱,表现为弱压实作用、胶结作用、溶蚀作用以及部分重结晶作用.大量在粒表呈薄膜状及粒间充填的绿泥石等粘土矿物是砂岩呈绿色调的主因.物源可能来自于盆地北缘阴山造山带的太古宙—元古宙变质岩系以及显生宙岩浆岩.其蚀变矿物组合及期次为草莓状黄铁矿—自生高岭石—绿泥石薄膜+粒间绿泥石—铀石+细分散/脉状黄铁矿—亮晶方解石—方解石脉,其成岩环境经历了弱酸性—酸性还原—弱酸弱碱/氧化还原过渡阶段—碱性还原阶段,而砂岩型铀矿的形成与氧化还原—酸碱性过渡成岩环境变化密切相关.     

江西龙虎山世界地质公园白垩系辫状河相沉积及其丹霞地貌发育特征

通过野外露头及相关室内研究,分析了龙虎山世界地质公园及邻区白垩系辫状河相沉积特征及其与丹霞地貌发育规律关系。研究认为:龙虎山世界地质公园丹霞地貌发育除了与冲积扇相沉积有关外,还与辫状河相沉积有关,表现为辫状河道巨厚砂体为丹霞丘陵地貌发育提供物质基础;发育于辫状河道中呈小型透镜体或扁平状、脉状体的河床滞留沉积和洪泛沉积,易风化剥蚀形成溶蚀风化崩塌型丹霞地貌。此外,多期河道的多旋回沉积交错叠置形成楔状交错层理,其层系上下界面平直,层系厚度在小范围内变化很快,层系内细层的倾向相反,为后期风化剥蚀提供了条件,易形成溶蚀风化崩塌型丹霞地貌。进一步研究发现丹霞丘陵地貌、溶蚀风化崩塌型丹霞地貌分布与辫状河相沉积平面展布具有较好的一致性,吻合度较高。本文首次研究了辫状河沉积体系与丹霞地貌发育特征的关系。     

砂岩压实作用研究现状及进展

砂岩压实作用研究主要包括压实作用机制、影响因素和响应特征三方面内容,重点阐述了砂岩压实作用模型与数值模拟研究、压实作用物理模拟与数值模拟融合研究两方面的新进展,结果表明:1）压实作用模型包括机械压实作用和化学压实作用模型,机械压实作用模型重点介绍了石英砂岩的粒间体积-深度曲线;而化学压实作用模型是与压溶作用相关的溶解作用和胶结作用,着重介绍了压溶成因的石英胶结作用。2）压实作用物理模拟与数值模拟的融合研究,主要是在压实作用机理认识基础上,通过压实模拟实验,建立基于实验数据的压实作用模型,进而开展数值模拟研究。最后指出压实作用研究趋势将朝着砂岩组分更加复杂的压实作用模型、压实作用与流体流动耦合、垂向-侧向多动力学机制、砂岩-泥岩协同机制、构造-沉积-成岩"三相"耦合的压实作用数值模拟等方面发展。