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。     

国内外红层分布及其地貌发育的对比研究

为了解全球红层的时空分布规律及其地貌发育的差异,对国内外红层的分布、形成年代、地质构造背景、古地理环境、岩性和地貌特征等进行了对比研究。结果表明：国内红层主要分布于东南、西南、西北等地区,形成年代主要为中生代,尤以白垩纪为主,构造环境主要为古陆块活化时形成的断陷/拗陷盆地;沉积环境几乎全部为陆相,形成于干旱或半干旱古气候条件;岩性复杂,兼具砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩,发育了丹霞地貌、红层高原、红层山地和红层丘陵等多种地貌类型。国外红层的形成年代跨度很大,从前寒武纪到新近纪均有发育,呈现出从老陆块向新陆块扩展的趋势;构造环境分为山前/山间拗陷堆积、地台拗陷堆积、裂谷盆地堆积和弧后盆地堆积;沉积环境以陆相为主,兼具滨-浅海相和海陆过渡相,也形成于干旱、半干旱气候;岩性以砂岩、粉砂岩和泥岩为主,砾岩较少;发育的地貌类型相对单一。     

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。     

美国锡安国家公园西庙山——丹霞方山

正锡安国家公园(Zion National Park)位于美国犹他州西南部,面积约590 km~2,是美国西部红层的典型代表,发育了众多丹霞崖壁、方山和峡谷等景观。公园内形成丹霞地貌的红层主要形成于侏罗纪,以陆相红色细砂—粉砂岩为主。其中,形成于早—中侏罗世的Navajo组砂岩是锡安国家公园丹霞崖壁发育的地层,为典型风沙沉积,具大型板状交错层理。锡安国家公园的丹霞地貌主要分布在公园东南部的锡安峡谷(Zion Canyon)两侧,经流水切割侵蚀,巨厚的Navajo组砂岩完全出露,形成连续的直立陡崖。在Navajo砂岩崖壁顶部,除     

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。     

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。     

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。     

江西南城醉仙湖河口组地层沉积特征及景观成因分析

江西南城东南部地区广泛发育上白垩统河口组巨厚红层,丹霞丘陵地貌被翠绿的湖水分割为众多岛屿,形成了"绿水绕红山"的独特景象,是醉仙湖景区的主要地貌景观。关于丹霞地貌景观的成因机制,不同区域往往主控因素也不一致。为了增强地质公园建设过程中的科普价值,就需要对红层成岩-成景过程中的地质作用有着详细的了解。本文按控制红盆成景的主导动力因素,将研究区醉仙湖内发育的丹霞地貌详细划分为丹霞构造地貌、丹霞水蚀地貌、丹霞风蚀地貌、丹霞盐风化地貌等多种类型。通过对研究区红层的岩石学特征、沉积相带划分以及景观地貌特征等因素的分析,笔者认为研究区成景地层主要为一套白垩系红层辫状河相砂砾岩,为丹霞地貌的形成奠定了物质基础,成岩期后的内外动力作用对景观成因有着重要的约束作用。     

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.     

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。     

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.     

丹霞地貌概念讨论

关于丹霞地貌概念上的不同意见,主要是：①岩性岩相上是较单一的“陆相碎屑岩”还是涵盖多种岩性岩相的“沉积岩”;②地貌上是“丹崖”,还是“赤壁丹崖”,或是“赤壁丹崖群”。根据目前已知的中外丹霞地貌的基本特征,初步认为,丹霞地貌是由砂岩砾岩为主的沉积岩经侵蚀作用所形成的赤壁丹崖群地貌。近10a来,一些丹霞地貌概念,基本上属于“中国丹霞地貌”的概念,不完全符合世界丹霞地貌的实际情况。     

丹霞地貌与岩溶地貌旅游景观之比较研究

对丹霞地貌与岩溶地貌的旅游景观进行系统比较,揭示两者在发育条件及分布特点、自然及人文旅游景观方面的相似性与差异性.在发育条件上,两者的岩性、构造环境和主要外营力均存在显著差异;另一方面,两者的发育又都依赖于一定的水热条件和密集的节理裂隙.在空间分布上,两者发育最典型的地区均在我国南方亚热带、热带湿润区;其中,东南地区尤以丹霞景观见长,西南地区更以岩溶景观取胜.自然景观方面,丹霞景观与岩溶景观在类型、外形、组合上有较多相似之处;两相比较,岩溶风景胜在山奇洞奥,而丹霞风景则胜在赤壁丹崖.人文景观方面,丹霞地貌     

Danxia landform genesis of the Qiyun Mountain, Anhui Province

The Danxia landform of Qiyun Mountain is mainly developed on the red granule conglomerates named Xiaoyan Group (K2x1) of middle Cretaceous series, which is controlled mainly by three faulted zones, namely, Jingdezhen-Qimen faulted zone, Jiangwan-Jiekou compressional faulted zone and Kaihua-Chun’an folding faulted zone. During the Cretaceous period, this area firstly experienced massif subsidence to become a continental faulted basin, then having thick Cretaceous red sediments accumulated on it. In the supervened neotectonism, this area experienced an uplifting process, which made the thick Cretaceous sediments into a mountain with an altitude of 500-600 m. After undergoing the processes of vertical joint development, weathering, denudation and transportation, as well as evidently differential weathering and denudation influenced by lithology and structure between sandstone and conglomerate, the grand Danxia landscape consisting of peak forests, steep cliffs, caves, mesas, castellated peaks, natural bridges and so on formed. The three nick points located respectively at 585 m, 400 m and 150 m generally reflect the three dominated uplifting processes during the neotectonism.     

Types and spatial combinations of Danxia landform of Fangyan in Zhejiang Province

The prominent types of Danxia landform in Fangyan include enclosed valleys, mesas, peaks, stone columns and grooves etc. Their spatial combinations have regular configurations along the northwest–southeast direction: typical grooves and caves are located in the northwestern Wufengshuyuan mainly; abundant fresh collapsed stones may be observed in central Jimingfeng and Taohuafeng; stone drums and stone columns are in the southeastern Shiguliao particularly; enclosed valleys are encircling joints of peaks and plains from three directions east, west, and south. Their spatial combinations reflect that the developments of Danxia landform have undergone stages of geomorphic cyclical erosion in the form of weathering, collapse, transportation, sedimentation and other processes, together with the “sculpture” of external forces mainly as tectonic uplift. The picturesque Danxia landform began its formation at that point. Danxia landform developed mainly in the strata of Fangyan Formation (K1f) caused by the alluvial fan-braided river phase of anterior fan in the late period of the Early Cretaceous. Regular patterns of weathering of stones and features of braided alluvial phase sediments may be verified by the analysis of three groups of experimental data. Danxia landform of Fangyan is a unique representative of the “adolescent” development type in the application of the World Natural Heritages status in China, by virtue of its outstanding universal aesthetic and scientific value.     

安徽齐云山丹霞地貌成因

According to the study of some local scholars (Peng Hua et al., 2000), over 400 sites of Danxia landform have been already discovered in China. Chen Guoda (1935), Zeng Zhaoxuan et al. (1978), Huang Jin et al. (1992; 1994; 1996) and Peng Hua et al. (1998; …     

中国丹霞地貌空间格局

通过分析中国丹霞地貌的空间分布格局,把我国丹霞地貌划分东南、西南和西北三大集中分布区。主要研究了三大丹霞地貌集中分布区的景观异质性。东南区 (包括浙、闽、赣、粤、湘、桂等省区) 多发育临溪丹霞峰林、丹霞赤壁、一线天、天生桥等景观;西南区 (云贵高原与四川盆地过渡带) 以赤壁与急流瀑布相伴为主要景观特色;西北区 (包括陇山周围、河湟谷地) 则呈现出特有的干旱区丹霞地貌景观,区内由于自然条件的复杂性,如小气候及流水作用,黄土盖层成分及其存在与否的差异性,区内景观异质性显著。从三区的构造运动上升速度、降水强度、植被等生物作用、河川过程以及黄土作用等地质地理、气候条件、生物、理化等内外动力作用,分析了形成这种景观差异性的原因、形成机理和过程。