信江盆地丹霞地貌特征及其景观类型

信江盆地是我国丹霞地貌发育典型代表区域之一.通过对该盆地红层分布区遥感影像解译,并结合野外调查分析,总结出丹霞地貌遥感影像具有网格状、脑状、栅栏状、斑点状、斑块状和圆丘状6种影纹特征,表征不同的丹霞地貌景观类型,并在盆地内圈划出15个丹霞地貌集中分布区.野外调查识别出信江盆地丹霞地貌共8大类23种单体景观类型、4种组合类型.其在盆地内分布呈一定的规律性变化:盆地边缘,遥感影像成网格状的,网格的密度较大,以顶斜的峰林、峰从景观组合为特征,其演化处于壮年末期至老年早期阶段;盆地中央沿河流两岸,遥感影像上呈现大片红色,以圆丘状低矮的小石峰为特征,山顶植被稀少,岩石裸露,地貌演化处于幼年至青年阶段;中间过渡地带一般丹霞地貌不发育或成圆丘型丹霞地貌组合,只在少数地区由于发育断层或有信江支流流经之处发育,也以石寨、巷谷(一线天)岩崖等景观为特征,遥感影像上呈现条块状,崖壁延升较远,嶂谷发育,反映其发育处于青年晚期至壮年早期阶段.     

江西信江盆地丹霞地貌形成机制分析

信江盆地是我国丹霞地貌发育最典型的区域之一。由于影响丹霞地貌演化的成景系统诸要素具有不同特征,信江盆地内不同部位丹霞地貌经历了不同的演化进程,不同发育阶段的丹霞地貌在盆地内成带状分布。盆地边缘由于受红层岩性、断裂构造及信江支流等因素影响,地表剥蚀速率快,丹霞地貌演化已步入壮年晚期至老年早期阶段,以丹霞石林、峰林、峰丛、崖壁以及各种类型的造型石为特征;盆地中部虽然断裂构造发育程度较弱,但受信江流水侵蚀,丹霞地貌演化也步入青年期至壮年早期阶段,以低矮的圆丘状丹霞石峰及岩洞为特征;而中部过渡地带,由于构造、水系发育均较弱,地貌演化速率慢,丹霞地貌演化处于幼年期至青年早期阶段,以石寨、巷谷、岩崖等景观为特征。     

陕北黄土覆盖型丹霞地貌特征及成因

丹霞地貌在中国东南湿润地区研究程度较高,但西北干旱-半干旱地区的研究资料较少。西北丹霞地貌在形态特征和形成过程等方面独具特色,对其研究有利于提高对丹霞地貌共性特征的认识,具有重要理论意义。陕北甘泉大峡谷地处黄土高原中部,是黄土覆盖型丹霞地貌的典型代表,具有明显波状起伏的峡谷特征,对该地区的研究有利于更好地认识黄土高原丹霞地貌的演化过程。本文采用野外考察、施密特锤岩石原位硬度测量、样品薄片偏光显微镜和扫描电子显微镜观察及地理信息系统(ArcGIS)中面积高程积分等多种方法,探究陕北地区丹霞地貌的造景岩石特征、演化阶段及其控制因素。研究结果表明：(1)研究区的造景岩石为洛河组砂岩,发育大型风成交错层理,孔渗性较好,长石、岩屑及钙质胶结物含量较高,岩石抗风化能力较弱,在流水侵蚀和盐风化作用下形成峡谷密布的丹霞地貌。(2)甘泉大峡谷与桦树沟的面积高程积分值分别为0.51和0.49,指示该地区的地貌演化阶段为壮年期,流水侵蚀为地貌演化的主要控制因素。(3)研究区丹霞地貌于新近纪晚期之前可能已经形成,随后第四纪气候变干,风成黄土堆积在丹霞山峰之上和峡谷之间,流水溯源侵蚀使峡谷进一步加深变长,形成了...     

广丰盆地丹霞地貌遥感影像特征

江西广丰盆地红层发育于早白垩世晚期至晚白垩世,盆地内发育石寨、石峰、峰林和峰丛等丹霞地貌景观.通过遥感影像目视解译,建立丹霞地貌遥感影像解译标志,解译出8处丹霞地貌区,归纳为5种丹霞地貌遥感影像特征.丹霞地貌区节理构造发育,节理走向受边界断裂控制,揭示了断裂构造对丹霞地貌发育特征和发育类型的控制作用.     

广东红层形成及其发育规律研究

在一定的地质构造、岩性特征和气候与时间等因素的作用下,广东的红层都分布在白垩-第三纪的红色盆地中,在全省108个红层盆地中,各盆地红层的总面积为28 283 km2,约占全省陆地面积的16%.文中总结出了红层的地层特征、岩性特征和地貌特征,并得出广东省红层分布规律为:红层空间分布:主要受深、大断裂控制呈带状和串珠状分布;红层时代分布:中生代中期后.其中部分红层中的丹霞地貌区给地方经济发展起到了重要作用.     

中国丹霞地貌的面积概算——粤北坪石红层盆地的实证研究

中国丹霞地貌的中生代优势以及陆相沉积特征是中国的特色也具有世界代表性。通过对中生代主要出露红层盆地室内计算机空间叠置分析,利用大量的野外现场调研检验等手段,计算出不同时期不同规模的红层面积。其中,中侏罗世3个红盆面积45.16×10~4km~2,中、晚侏罗世28个红盆面积149.17×10~4,早白垩世17个红盆面积55.97×10~4km~2,晚白垩世24个红盆面积106.9×10~4km~2,早第三纪31个红盆面积135.73×10~4km~2。通过对实地测量及对比分析,发现红层盆地建造发育成丹霞地貌的贡献率为6.5%左右。可计算中、晚侏罗世红层发育的丹霞地貌面积为9.7×10~4km~2,早白垩世红层发育的丹霞地貌面积3.6×10~4km~2,晚白垩世24个红盆面积6.9×10~4km~2,早第三纪31个红盆面积8.8×10~4km~2,这样统计中国丹霞地貌的总面积为29×10~4km~2。这一数字因丹霞地貌自身发育的阶段性会出现偏差,考虑气候-构造-地貌相互耦合作用的结果,典型丹霞地貌随着时间的推移,增加和减少的面积将达到一个平衡,基本稳定在20×10~4km~2左右,这就是中国丹霞地貌的面积数据。     

美国西部丹霞地貌特征及演化过程研究——以犹他州Zion国家公园为例

丹霞地貌是一种重要的风景地貌,研究其地貌特征和演化过程可以为保护与利用这一地质遗迹提供科学支持。中生代红层是我国丹霞地貌发育的物质基础,在美国西部的科罗拉多高原亦有大量分布。为增进国内同行对美国西部红层与丹霞地貌的了解,以犹他州Zion国家公园为例,通过实地考察,岩样理化性质测试,并结合GIS和DEM分析,对其地貌特征和演化过程进行探讨。结果表明:区域构造方面,Zion公园红层沉积于大型的弧后盆地——西部内陆盆地,盆地抬升时形成的节理群对丹霞地貌发育具有控制作用;红层岩性方面,Zion公园发育丹霞地貌的红层以风沙沉积为主,岩性为细砂—粉砂岩,但不同段的风成砂岩在胶结特性和岩石强度上存在较大差异;地貌特征方面,Zion公园整体为高原—深切峡谷景观,其中高程为1800～2000 m的部分占比最大,公园南部比北部切割侵蚀程度更高,形成的单体地貌以块状山崖—沟谷组合为主,同时还因地下水的基部渗流侵蚀和风蚀作用在崖壁上发育有各种洞穴景观;演化过程方面,Zion公园丹霞地貌发育经历了构造盆地形成—红层堆积—地壳隆升—外力塑造四个阶段,三叠纪末期形成的西部内陆盆地为红层堆积提供了相对稳定的沉积环境,侏罗纪期间干旱的气候环境下形成了大规模的风沙沉积,白垩纪末期科罗拉多高原的抬升及形成的节理裂隙为外力侵蚀提供了条件。其中,强烈的流水下切是该地区丹霞地貌发育的主导外营力,并一直持续至今。     

龙虎山世界地质公园丹霞地貌成景系统特征及其演化

龙虎山世界地质公园内分布着大量以石寨、石墙、巷谷、峰林、石峰、石柱、石崖、巷谷、一线天、造型石等景观类型,它们形成于晚白垩系龟峰群,是我国典型的丹霞地貌分布区之一.其形成不仅与红层、构造及流水等外营力等构成了丹霞地貌的成景系统因素有关,而且也与它们在信江盆地内的空间位置相关,共同制约着不同位置上丹霞地貌的演化进程及其景观总体特征.     

陕北丹霞地貌特征及国内外对比研究

通过野外考察,并结合地质资料和样品分析,对陕北丹霞地貌形成的地质构造背景、红层岩性、形态特征、演化过程等进行系统阐述,并与中国东南部湿润区及国外的典型丹霞地貌进行对比,总结其共性和差异。结果表明：陕北丹霞地貌形成的构造环境为大型内陆坳陷盆地——鄂尔多斯盆地,主要成景地层为洛河组紫红色中-细粒长石石英砂岩,形成于早白垩世的干旱沙漠环境,发育大型交错层理,其碎屑颗粒分选性和磨圆度较好,但结构松散,胶结程度较弱,颗粒表面有碟形撞击坑等典型风成砂岩特征。陕北丹霞地貌最显著的特征是顶部有第四纪黄土盖层,形成覆盖型丹霞,地貌发育总体上处于青年期,整体为高原-峡谷景观,发育密集的沟谷群和连续的丹霞崖壁,但孤立的单体地貌较少。陕北丹霞地貌演化过程可划分为早白垩世红层沉积-晚白垩世红层盆地构造抬升和古丹霞发育-古近纪以来间歇式抬升-第四纪黄土覆盖等4个阶段。国内外对比方面,陕北丹霞与中国东南部湿润区的丹霞地貌在构造环境,物质基础,地貌特征等方面差异较显著,但与美国西部的丹霞地貌存在许多相似性。     

美国西部红层地貌发育及与中国东南部丹霞地貌的对比

美国西部和中国东南部都是世界上中生代红层的主要分布区,形成了以赤壁丹崖为特征的地貌景观,具有很高的对比研究价值。通过地质资料分析和野外考察,对美国西部红层的分布和形成年代,地质构造背景,岩性和地貌特征等进行梳理,并和中国东南部丹霞地貌进行对比。结果表明：美国西部红层地貌和中国东南部丹霞地貌都是发育在红层基础上的侵蚀地貌,都有显著的红色陡崖坡,但受控于区域地质构造、物质基础、及主导外营力等因素的差异,两地具体的地貌特征并不完全一致。美国西部红层主要形成于三叠纪和侏罗纪,红层堆积的构造环境为大型弧后盆地,沉积环境复杂多变,以陆相为主,尤以风沙沉积最为典型,岩性以细砂—粉砂岩和泥岩为主,砾岩很少,主导外营力为流水下切,红层发育的地貌类型相对单一,总体以高原—峡谷景观为主。中国东南部丹霞地貌区的红层多形成于白垩纪,构造环境为内陆中小型断陷/拗陷盆地,沉积环境全部为陆相,以粗碎屑混杂堆积为主,主导外营力以流水冲刷侧蚀为主,发育的地貌类型较为多样,整体以簇群式峰丛—峰林景观为主。     

中国丹霞地貌分布(下)

地貌实地调研是区域地貌学研究的传统方法之一。通过大规模的野外考察,收集第一手素材,结合实验室参数对比分析,可以解决丹霞地貌的很多科学问题,比如地貌空间结构、形态特征和分类问题,地貌发育演化的内外动力机制问题以及地貌资源的开发利用和保护问题等等。通过红层物质的承压力差异,很好地区别了陆相红层与海相红层发育的地貌形态差异;通过区域红层盆地的沉积分析,返演红盆发育演化规律;对比丹霞地貌大量的微地貌形态差异,分析其内外动力的主导因素;分析丹霞地貌区自然景观与文化景观的外在依存关系,深入剖析其紧密结合的内在联系,赋予丹霞地貌深厚的文化遗产价值。随着丹霞地貌国内外大尺度调查的深入开展,这种地貌具有全球广域分布的事实日益显现,而以中国科学家命名并率先在中国开展大规模考察和研究的丹霞地貌,随着其自然和文化遗产价值越来越被社会各界认识,丹霞地貌正成为地貌资源开发利用的亮点和全球地貌对比研究的热点。     

龙虎山世界地质公园丹霞地貌特征及与国内其他丹霞地貌的对比

江西龙虎山世界地质公园丹霞地貌景观发育于信江盆地中生代红层中,以发育老年早期孤峰、峰林、残丘类地貌景观为特征,是我国丹霞地貌发育最好的地区之一。断裂切割、岩性差异、流水侵蚀和重力崩塌作用,是造成丹霞地貌景观差异的主要原因,同时由于所处盆地内位置、出露的红层性质以及构造发育特征的不同,也影响地貌发育的特色。目前国内所发现的丹霞地貌主要分布于东南、西南和西北地区。由于它们所处的大地构造位置、地壳活动特征、自然地理条件的不同,丹霞地貌的成因机制也不相同。阐述了龙虎山世界地质公园丹霞地貌景观类型及其特色,并着重研究丹霞地貌景观的成因机制,以及与其他地质公园、遗产地进行比较研究。     

流域特征曲线与泥石流活动

小流域是最活跃的地貌单元,泥石流是小流域演化中最剧烈的过程,是沟谷物质输移的最极端形式。以积分形式重新定义沟谷的比降,则比降曲线的变化直观反映了流域物质通过沟谷的改变。而流域的变化可以通过Strahler的流域的面积-高程曲线来表示。比降曲线与面积-高程曲线的自然联系,将泥石流活动问题与流域演化问题自然联系起来。以云南东川蒋家沟源地小流域面积-高程曲线为基础,具体讨论了流域可能发生泥石流的曲线形态和演化趋势。这样,有可能通过流域的形态特征来认识泥石流的长期演化。     

天山北麓流域面积高度积分特征及其构造意义

提取了天山北麓河流水系流域的常规地貌计量指标（盆地大小、面积和高差）以及面积高度积分,通过对流域面积高度积分曲线形态特征、面积高度积分值的分析,结合区域地质构造活动,探讨了面积高度积分对板内再生造山带新构造活动的指示意义以及天山北麓流域的地貌发育过程。研究表明,北天山流域的次集水盆地面积高度积分与次集水盆地的面积和高差都没有相关性,堆积作用和轻微构造抬升作用都会影响冲积扇区次集水盆地,使其面积高度积分值偏高。河流面积高度积分曲线形态和面积高度积分值在空间分布上的差异,反映了天山北麓3排逆断裂褶皱带的不同的构造活动特征。面积高度积分曲线的循环形态特征,揭示了强烈构造运动与河流剥蚀作用影响面积高度曲线形态发育的动态演绎过程。     

国内外红层与丹霞地貌研究述评

在中国丹霞地貌走向世界,开始一个新的发展阶段的时候,回顾并评述国内外红层和丹霞地貌的研究进展十分必要。国内在该领域的研究长期集中在红层特性、工程地质、丹霞地貌特征及发育的基本问题等方面,但对红层的地质和地貌融合研究不足,对不同红层的岩性差异及其在外动力条件下的地貌表现和地貌发育过程缺乏深度研究;国外还没有红层地貌和丹霞地貌的专门研究,学者们主要关注红层形成的地质背景,有关红层地貌的研究多分散在砂岩地貌中,但其在微观、定量、实验研究方面值得借鉴。本文认为当前有关红层和丹霞地貌的研究大多为单因子研究,缺乏系统的思想方法,各学科研究存在多张皮的问题。提出应明确红层和丹霞地貌的学科归属,深化基础研究,加强各学科之间的融合,并推动国际交流和对比研究。     

基于DEM数据的北天山地貌形态分析

基于SRTM3-DEM数据,运用GIS空间分析技术,通过面积-高度积分、地形高程(平均高程、最大高程、最小高程)、地势起伏度及地形剖面线方法,对北天山的地貌特征进行了初步分析。结果表明,北天山山势险峻并且呈NW-SE走向,显示天山受南北向水平挤压隆升作用。近S形的面积-高度曲线、偏高的面积高度积分值表明北天山地区处于构造活跃时期,地貌发育属壮年期的早期阶段。地形高程剖面线揭示了北天山存在3级夷平面地貌特征,地势起伏度变化幅度最大地区则是受陆内挤压构造应力影响地形抬升最强的地区。     

基于DEM的黄土高原面积高程积分研究

面积高程积分(Hypsometric Integral,HI)是通过统计流域地表的高程组合信息,从而揭示流域地貌形态与发育特征的重要指标。本文以1:10000比例尺5 m分辨率DEM数据分析流域面积高程积分计算时的影响因素,以SRTM数字高程模型数据为基本信息源,研究黄土高原重点水土流失区的面积高程积分空间分异特征。研究工作首先讨论并总结了面积高程积分的地学含义,明确了DEM分辨率以及分析面积对于面积高程积分计算的影响,并分析各地貌对象面积高程积分的相关性;然后,面向黄土高原重点水土流失区,采用面向多尺度分割的方法,基于小流域面积高程积分,实现了黄土高原重点水土流失区地貌分区。研究结果表明,DEM分辨率对于小流域面积高程积分计算影响较小,当小流域面积阈值达到10 km2时,面积高程积分趋于稳定;各地貌对象中,流域面—正地形—沟沿线、山顶点—山脊线—流域边界这两组组内面积高程积分值相关性非常强;基于面积高程积分的地貌分区,与黄土高原地区水土流失分区图和输沙模数分区图具有相当程度的耦合关系,并细化了原有分区结果。     

基于面积−高程积分的他念他翁山玉曲流域地貌学分析

以他念他翁山玉曲流域为研究区，利用ArcGIS中的水文分析工具，将玉曲流域划分为1 030个亚流域盆地，采用高程起伏比法，对亚流域盆地进行面积?高程积分值（HI）计算。结合研究区的构造运动、岩性、地形起伏度、冰川作用等，探讨HI值的分布特征及主要影响因素，并确定研究区的地貌演化阶段。研究结果显示：① 玉曲流域所有亚流域盆地的HI值介于0.18~0.70，HI平均值为0.44，整体处于侵蚀循环的壮年和老年阶段。② 长毛岭大断层和瓦合大断裂经过玉曲流域，2条断裂的HI平均值分别为0.47和0.42，长毛岭大断层的活动性要高于瓦合大断裂，说明构造因素对HI值存在一定影响。③ 由于不同亚流域盆地内岩性抗侵蚀能力不同，导致HI值存在着较大差异，花岗岩、闪长岩等侵入岩（平均值0.55）>砾岩、灰岩等沉积岩（平均值0.49）>海相碳酸盐岩（平均值0.47）>夹杂着粉砂岩、页岩和泥岩的长石石英砂岩（平均值0.42）>第四系冲积物和冰碛物（平均值0.35）。④ 对于玉曲流域而言降水量对HI值的影响较小。     

红层盆地岩性差异对丹霞地貌发育的控制

陆相红层盆地的岩性在横向上和纵向上都有比较明显的变化,导致发育的丹霞地貌形态迥异。本文以赣东北信江盆地、粤北丹霞盆地、陕北地区为例,采用对比分析、数值模拟等研究手段,总结了红层盆地中常见的岩石及地貌类型,提出岩性在丹霞地貌坡面演化过程中的关键作用。在信江盆地中,龙虎山、龟峰等挺拔高耸的山峰主要发育在盆地南缘的河口组厚层砾岩中,而盆地中部贵溪、弋阳地区的近圆形山丘则产在塘边组大型交错层理风成砂岩中;与其类似,丹霞山的赤壁陡崖主要发育在丹霞组厚层砾岩夹风成砂岩中;相反,陕北地区波浪状地貌主要发育在洛河组风成砂岩中。利用河道-山坡综合地形演化(CHILD)地貌模拟软件,假设在同样的构造抬升和河流侵蚀作用下,分别模拟了细砂岩、细砾岩、中砾岩构成的山体坡面的演化过程。模拟结果显示,细砂岩山体易形成较为平缓的坡面,中砾岩易形成陡峻崖壁和巷谷,而介于二者之间的细砾岩则形成较为明显的沟壑系统。CHILD模拟结果与实地观测一致。因此,红层岩性差异在丹霞地貌演化过程中扮演了重要的角色,也是未来地貌定量模拟研究中需要考虑的关键因素。     

中国南方湿润区红层荒漠化问题

通过回顾国内外荒漠化概念的演变和国内对荒漠化问题的研究,认为发生在湿润区和半湿润区的极端土地退化也是一种特殊的荒漠化。中国南方湿润区的红层分布区由于岩性的特殊性,在人类的不合理开发利用影响下,产生了一种特殊的土地退化现象,暂称之为红层荒漠化。作为对该问题研究的初步成果,本文提出了红层荒漠和红层荒漠化的概念,重点阐述了红层软岩区荒漠化的地貌特征、生态特征和土壤特征。然后以南雄盆地为例,分析了劣地式红层荒漠的分布特征及盆地尺度的荒漠化格局,认为红层荒漠最初以点状揭露的方式形成,然后发展为呈斑块状分布;劣地式荒漠化基本都发生在盆地中部由软岩构成的缓丘和岗地区域。在面上调查和案例地深入研究的基础上,从岩石特性、自然影响和人为干扰等方面探讨了劣地式红层荒漠化的形成机理,劣地式红层荒漠化过程的诱发因素较复杂,主要是人为影响,可概括为：粗放开垦、林地过火、旱地退化、人为取表土以及村庄内的多因素干扰。红层暴露后在自然力和人为作用下都可能发生荒漠区扩展。