崔之久1張威2陳藝鑫1
1北京大學城市與環(huán)境學院; 2遼寧師范大學資環(huán)學院
摘要:丹霞地貌的旅游開發(fā)進展良好,然丹霞地貌的定義和范圍、地層年代、巖性等卻都時有要求進一步拓寬、加深、研究之呼聲。作者曾著文談到過巖石地貌的命名問題,深知此問題之復雜。此次,在美國先后考察了7個州,11個國家公園,大部分都有各種巖石地貌的良好表現,涉及玄武巖、花崗巖、砂巖、石灰?guī)r、泉華巖、火山巖等等。然而,印象最深刻的還是在猶他州和亞利桑那州的三個國家公園看到的,看似丹霞地貌又不完全是丹霞地貌的巖石地貌。Bryce國家公園的石林(頗像元謀土林),在一整套科羅拉多高原巖層的頂部;Zion國家公園則在一整套沉積巖層的中段,切成深400~500m的峽谷;而科羅拉多大峽谷(Grand Canyon)則切得最深(1600~2400m),造成上、中、下三套風格迥異的巖石地貌組合。它們很像丹霞地貌,但又不完全符合丹霞地貌的要求,如有古生代海相地層墊底,中部均為紅色砂巖,頂部又有白色泥質灰?guī)r,時代已到6500萬年,底和頂又有玄武巖出露……巖性、時代都有出入,整體地貌類型基本類同,怎么辦?丹霞地貌要走向世界,首先研究丹霞地貌的人要走向世界。這就是我的體會。
關鍵詞:巖石地貌、砂巖地貌、碎屑巖地貌、丹霞地貌、美國國家公園、流水侵蝕、鹽風化
1 前 言
作者于2007年6月間先后考察了美國西部七個州內8個國家公園,這些國家公園都有專門的巖石地貌可看,如夏威夷州的活火山和玄武巖地貌,加州的花崗巖地貌,內華達州的玄武巖臺地(干旱湖盆),愛達荷州石灰?guī)r山地冰川地貌,懷俄明州的黃石公園的溫泉和泉華地貌等,其中猶他州和亞利桑那州干旱環(huán)境下的Bryce、Zion、Grand Canyon三大國家公園的砂巖地貌是本次考察的主要研究對象。通過考察,擴大了眼界,找到了更好的研究砂巖地貌的視角。中國研究丹霞地貌時,有讓丹霞地貌走向世界的提法,其實作者認為,更應該說“走出去看看外面的丹霞地貌”,會很有收獲。
2 砂巖地貌的特征、演化與主導因素
廣義中國砂巖地貌或碎屑巖地貌(包括部分含泥灰?guī)r)的特征、演化、主導因素應從宏觀區(qū)域著眼。如美國干旱內陸三大國家公園巖石地貌仍是抬升-流水切割和鹽風化為主,但降水少(降水300~400mm/年),水網密度小,切得深源于持續(xù)抬升,但下切展不開源于水網密度小,溶蝕作用也難展現(地表有蜂窩狀水溶坑)。
而中國季風區(qū)由東南到西北展現巨大差異:
?、俚は忌降貐^(qū):降水量大于1500mm/a,切割最破碎,難見臺地。
?、趶埣医绲貐^(qū):降水量較大,可達1000mm/a,多見塔、柱,切割破碎,可見臺地。
?、坩质瘞r地區(qū)及樂山大佛地區(qū):降水量較小,為600~700mm/a,多見墻、柱,切割較破碎,多大型石墻,有臺地。
?、芨拭C張掖及鄂爾多斯-陜北地區(qū):降水量少,為300~400mm/a,大面積平坦地面與丘陵,河網密度小,未切開(大河邊沿除外),有深巷狀深切峽谷(陜北),部分與美國西部Zion相似(中、下部),部分與美國西部Grand Canyon相似(頂部)。
3 砂巖地貌的分類、分期與分區(qū)
砂巖地貌(包括砂礫巖、石英砂巖、石英巖(含泥灰?guī)r等))可按區(qū)域類型和發(fā)育分期劃分為:
丹霞型(Bryce型)——壯年-老年期發(fā)育型
張家界型——壯年期發(fā)育型
嶂石巖型(Zion型)——青年期發(fā)育型
鄂爾多斯型(Grand Canyon型)——雛型
開始發(fā)育時間可能相同或相近,但發(fā)育階段可能相差甚遠,這就是地貌演化時區(qū)域分異規(guī)律。
4 美國猶他-亞利桑那州三大巖石地貌國家公園
美國猶他-亞利桑那州三大巖石地貌公園的地貌研究也已有百年以上歷史,他們沒有提出相似的專門命名,為什么?
4.1 地層巖性沉積相簡介
4.2 三大巖石地貌股價公園地貌類型、特征與比較
上述美國的巖石地貌區(qū)內,最大特色是“拱門(Arch)”多,也有叫天然橋的,因為拱門地貌多不在河溝上。在上述三大巖石地貌國家公園北面,有專門的Arches國家公園,大大小小有兩千處之多,最著名的有精美拱門(Delicate Arch)、格羅夫諾拱門(Grosvenor Arch)、威爾遜拱門,在Zion公園有大拱門(The Great Arch)。同時,類似拱門的還有石窗(Windows)、通天空洞、天使窗等。除一般物理風化和流水作用外,最大特點是鹽風化導致的片狀塊體剝落,是造成拱門類地貌的主因。
5 中美砂巖地貌比較
Grand Canyon, Zion, Bryce皆有方山、紙狀山,平整切割密度小、穩(wěn)定,Grand Canyon, Zion, Bryce皆有穿洞,以拱門為特色,鹽風化作用。Grand Canyon有半圓形龕,拱門不在溝谷上,故不叫天然橋,Bryce總體展現丘陵狀,切割不深,但極為破碎。Bryce谷扇處平臺、墻為主,墻上時有塔狀、柱狀疊置(墻的再次演化),坡地上有柱、塔狀或近谷地處,柱、塔狀分離,各處頂部有崩塌。
6 相關聯想
考慮到國外類似丹霞地貌的砂巖地貌發(fā)育特點、分布規(guī)模及研究歷史(美國西部在1889年就有地貌學創(chuàng)始人戴維斯和吉爾伯特的工作),我們現在所規(guī)定的定義和范圍應有變動的必要。我認為以擴大為宜,包含的砂巖時代不限、顏色不限,把砂巖地貌(或碎屑巖地貌)作為基本類型,丹霞地貌可以無可爭議地作為砂巖地貌發(fā)育盛期的代表,也可能在不斷深入和外延研究的基礎上,爭取作為砂巖地貌的代表名稱,這只能是努力工作的結果,不是主觀愿望可以做到的??傊は嫉孛踩粽嫦胱呦蚴澜?,首先,研究丹霞地貌的人應該走出去看看,對比一下,只有放寬些,才能找到彼此合拍之處。譬如,美國科羅拉多高原,海拔2400~2700m,深切1600~2000余米,底部可見花崗巖、玄武巖,下、中、上部有海相、湖相、河相的砂巖及泥質灰?guī)r,碎屑沉積巖時代從三疊-老第三紀(2.6億~1.75億年至6500萬年),它不好拆開來談哪一段呈丹霞地貌,可是它的主體地層、顏色、形態(tài)特征、演化過程等確實符合丹霞地貌的原有時代定義,但無法排除其他不符合因素。如有海相、有含泥灰?guī)r、有淺白、淺黃顏色地層?!另從廣義地貌演化規(guī)律看,在中國也同樣。如張家界地貌、嶂石巖地貌,顯然納入不了丹霞地貌,但它們的形態(tài)特征、分布和演化則完全符合統一的巖石地貌規(guī)律。因此,可以考慮把丹霞地貌研究擴大為廣義砂巖(礫巖、石英砂巖、石英巖)地貌或碎屑巖地貌。
參 考 文 獻
[1] 馮景蘭. 關于“中國東南部紅色砂巖之劃分”之意見[J]. 地質評論, 1939(6)
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[3] 曾昭璇, 李國珍. 華南砂巖地形特點[J]. 地理知識, 1957:397~399
[4] 黃進主編, 第一屆-第三屆丹霞地貌旅游開發(fā)學術討論會文集
[5] 彭華主編, 第四屆-第六屆丹霞地貌旅游開發(fā)學術討論會文集
[6] 黃進. 中國丹霞地貌類型的初步研究[J]. 熱帶地貌, 1991增刊
[7] 崔之久. 巖石地貌的命名問題[C]. 第三屆丹霞地貌旅游開發(fā)學術討論會文集