廣東丹霞山丹霞地貌類型空間分布初探

歐陽杰

(廣東開放大學;廣東理工職業(yè)學院，廣東 廣州 510091)

1.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在丹霞地貌80多年的研究歷程中，中國學者首次提出“丹霞地貌”這個術語，比較清晰地界定了這個術語的內(nèi)涵:狹義的丹霞是指以陡崖坡為特征的陸相紅層地貌;廣義的丹霞可以泛指各類紅層地貌，包括各種紅色礫巖、砂礫巖、砂巖、粉砂巖和泥質巖所形成的地貌［1］。

國外學術界還沒有正式統(tǒng)一使用“丹霞地貌”這個專用名詞，故沒有明確的關于“丹霞地貌”類型的系統(tǒng)論述，但在紅層 (redbed)、砂巖 (sandstone)和礫巖 (cong1omerate)等方面的研究中，也涉及到一些關于地貌類型的劃分、地貌類型的空間分布等方面的內(nèi)容。例如，Penck是國外“tafoni”［2］。Wi1he1my(1981)對地貌類型凹槽 (tafoni)的發(fā)育機制進行了初步研究［3］。Sancho(1990)等發(fā)現(xiàn)在西班牙東北部Ebro盆地凹槽 (tafoni)的空間分布與坡向有關［4］;Paradise(2002)研究約旦Petra砂巖陡坡的風化特征時，也發(fā)現(xiàn)東、西坡的巖體風化相對比較明顯［5］。

在國 內(nèi)， 彭 華 (1986)［6］、黃 可 光 (1986)［7］、黃 進(1992)［8］、崔之久 (1999)［9］等都對丹霞地貌的概念和分類進行過探討。在中國丹霞申遺期間 (2007－2010年)，歐陽杰等(2009)還對浙江方巖丹霞地貌類型的空間組合進行了初步探討［10］。目前國內(nèi)丹霞地貌類型分類體系的研究比較成熟，但典型區(qū)域丹霞地貌類型空間分布規(guī)律的研究還不夠深入［11］。

2.研究區(qū)位置與范圍

本文選取丹霞地貌的命名的、中國丹霞世界自然遺產(chǎn)地之一的廣東丹霞山為研究區(qū)。丹霞山位于廣東省韶關市東北部的丹霞盆地內(nèi)，典型丹霞地貌發(fā)育的面積有180km2。按照國務院批準的丹霞山風景區(qū)總體規(guī)劃，其范圍在24°51'48″－25°04'12″N，113°36'25″－ 113°47'53″E 之間，中心點坐標為 24°57'55″N，113°42'12″E。本研究范圍涵蓋狹義丹霞山主景區(qū)以及陽元山景區(qū)，以錦江為界分為東西兩部分。東部主要包括丹霞山主景區(qū)、翔龍湖、陰元石三個景區(qū)，錦江西部主要有陽元山景區(qū)、獅子巖、雷公巖、紫舵石等地，面積大約40km2，區(qū)內(nèi)海拔39－402m。

3.單體丹霞地貌類型及其空間分布

丹霞山單體丹霞地貌類型齊全。其中，最具代表性的單體形態(tài)有丹崖赤壁、石柱、豎向洞穴、凹槽和巖穴、崩巖和危巖等。崩塌是最重要的丹霞地貌過程:主要由于崩塌墜落形成的崩巖以翔龍湖南岸、騰蛇坳和錦石巖三處最為突出;巖體崩塌還會造成崖壁后退，形成赤壁丹崖也以錦石巖最具代表;丹霞崖壁風化剝落形成的豎向凹槽和巖穴以曬布巖和陰元石最為典型。丹霞石柱一般是從山體風化剝離出來的殘余物，主要分布在山體邊緣，以陽元石最具特色。

3.1 正地貌類型及其空間分布

從2009年中國丹霞申遺至今，筆者在丹霞山管理委員會的大力支持下，對丹霞山進行多次實地考察，獲取地質、地貌數(shù)據(jù)，鉆取巖芯標本，進行試驗分析，以初步探討研究區(qū)單體丹霞地貌類型的空間分布規(guī)律。本文主要介紹研究區(qū)正地貌中的崩巖、陡崖坡和丹霞石柱三種單體地貌類型及其空間分布。2013年7月24－31日，筆者又對丹霞山進行了為期一周實地補充考察發(fā)現(xiàn)，研究地崩巖空間分布密集地至少存在三個區(qū)域:翔龍湖南岸、騰蛇坳和錦石巖寺附近，共采集巖石標本36塊。翔龍湖南岸崩巖大致以玉帶橋為界，玉帶橋以東的崩巖主要以砂巖為主，玉帶橋以西的崩巖，礫巖的比重有所上升，在翔龍湖南岸崩巖和崖壁比照最典型的地方是仙居巖，在仙居巖寺上方有一大型危巖發(fā)育，應引起高度警惕。騰蛇坳的崩巖主要是以礫巖為主，成群分布，規(guī)模大，巖體棱角較明顯，以攔門石和筆管榕附近的崩巖比較典型。錦石巖的崩巖主要分布在中下層景觀的別傳寺和錦石巖寺廟附近的通天洞等處，為目前丹霞山發(fā)現(xiàn)山體崩巖規(guī)模最大之地。

巖體沿垂直節(jié)理發(fā)生大規(guī)模崩塌，就會使崖壁沿節(jié)理面平行后退，露出新鮮的紅色巖石，形成丹霞地貌最重要的地貌類型之一——赤壁丹崖。研究區(qū)赤壁丹崖以丹霞山南段西側面向錦江的錦石巖、陽元石景區(qū)的曬布巖等地最具典型。其中，錦石巖大赤壁，高近130米，寬約400米，是赤壁丹崖的突出代表。研究區(qū)最具特色的丹霞石柱——陽元石，分布在錦江西岸的陽元山景區(qū)，其高度28m，直徑7m，由于受到長期的風化侵蝕，陽元石從陽元山山體中剝離出來。

3.2 負地貌類型及其空間分布

研究區(qū)內(nèi)最具典型的負地貌類型主要有以陰元石為代表的豎向洞穴、以曬布巖為代表的垂直凹槽和以錦石巖寺為代表的大型水平洞穴。陰元石屬于典型的豎向洞穴地貌類型，位于丹霞山景區(qū)翔龍湖東部，南北向展布，豎向洞穴高6.8m，寬1.3～1.9m，深4.3m，總體特征是垂直巖層面發(fā)育。在丹霞巖壁上較易風化的砂泥質巖層發(fā)生凹片狀的風化剝落而使巖壁凹進形成的凹槽，在丹霞地貌區(qū)分布廣泛。垂直凹槽發(fā)育突出的尤以陽元山景區(qū)的曬布巖最為典型。

4.地質環(huán)境及巖體抗壓強度分析

丹霞山單體丹霞地貌類型的空間展布，在宏觀上受控于北北東向的區(qū)域主斷裂線，而不同地質時期沉積的地層和巖性，又會在外界環(huán)境發(fā)生變化時，產(chǎn)生差異風化、侵蝕、剝落和重力崩塌等，最終形成千姿百態(tài)的各種單體丹霞地貌類型。

4.1 地質構造

丹霞山所在的丹霞盆地屬于華南褶皺系，該褶皺系為一系列北東－南西走向的塊狀山體構成，地質構造復雜，經(jīng)歷過震旦紀——志留紀的加里東期地槽、泥盆紀——中三疊世的海西或印支期準地臺和晚三疊世以來大陸活動邊緣的大地構造發(fā)展三個階段 (1988，廣東省區(qū)域地質志)。在距今7000萬年以來的地殼運動中，丹霞盆地的紅色巖系主要受控于北北東向區(qū)域主斷裂線。從晚侏羅世末到早白堊世期間，沿著區(qū)域主斷裂帶發(fā)育了一系列北東－南西走向的內(nèi)陸山間盆地，沉積了一套內(nèi)陸盆地相——火山盆地相紅色碎屑巖夾酸性火山熔巖，為丹霞地貌發(fā)育提供了物質基礎。

4.2 地層

根據(jù)廣東省佛山地質局和廣東省地質勘查局七〇六地質大隊的研究，丹霞山出露的地層有白堊系長壩組、丹霞組和第四系。其中，丹霞組厚約1000m，Rb－Sr測年為76±22Ma，廣泛分布于盆地中部地勢較高的地區(qū)。丹霞組整合于長壩組之上，由礫巖、砂礫巖、砂巖和長石砂巖組成，巖體顆粒較粗、膠結堅硬，主要形成赤壁丹崖的地貌類型。按巖m性的組合，丹霞組還可進一步劃分為第一段 (K2d1)、第二段 (K2d2)和第三段 (K2d3)，它們的地層產(chǎn)狀平緩，傾角5°－15°。其中，丹霞組第二段 (K2d2)是赤壁丹崖發(fā)育的主要層位。

4.3 巖體抗壓強度分析

很多學者都注意到在丹霞山丹霞地貌類型中的凹槽主要發(fā)育在砂巖層中，尤其是與薄層泥質、粉砂質夾層組合時，往往發(fā)育巖槽或巖洞。這些凹槽隨著其加深和拓寬形成縱向伸展的巖穴，繼而引發(fā)上方巖體崩落和山坡后退以及谷地的拓寬，丹霞崖壁的形成，這是丹霞地貌發(fā)育的重要過程。

但是，關于砂巖和礫巖在外界環(huán)境 (如溫度、干濕狀況等)變化時，其抗壓能力的變化，還需要進行系統(tǒng)的定量實驗研究。基于此，筆者在丹霞山砂巖和礫巖互層、且砂巖處有扁平凹槽發(fā)育的廣東丹霞山錦石巖百丈峽北口、長老峰售票站旁采集了砂巖、礫巖和泥巖共38塊;對巖芯標本塊體進行了抗壓實驗、抗酸侵蝕實驗、抗凍融實驗和巖石標本磨薄片的偏光顯微鏡鑒定分析。

本實驗初步定量說明了在不同巖性發(fā)育的地貌類型的差異，即凹槽大都發(fā)育在砂巖層位上。這主要是因為丹霞地貌巖體礫巖抗壓強度 (包括干抗壓和濕抗壓)一般都大于砂巖丹霞地貌巖體 (砂巖和礫巖)，當外界溫度的變化，或遭受雨水或酸雨的侵蝕時，它們的抗壓強度都會降低，砂巖的降低幅度會比較大，穩(wěn)定性變得更差差。但這時礫巖的抗壓強度仍比砂巖要大，致使砂巖最先遭到侵蝕剝落快速形成凹槽，并進一步發(fā)育成其他丹霞地貌類型。

5.結果與展望

(1)廣東丹霞山最具代表的單體丹霞地貌類型有赤壁丹崖、造型石、凹槽和巖穴、崩巖和危巖等。其中，赤壁丹崖是丹霞地貌最重要的特征之一，主要分布在丹霞山錦石巖、曬布巖等地。陽元石為最具特色的丹霞石柱類型，發(fā)育在錦江西岸陽元石景區(qū)山體的邊緣。目前發(fā)現(xiàn)崩巖比較集中的分布在翔龍湖南岸、騰蛇坳和錦石巖等地。凹槽和巖穴在丹霞山主要分布在砂巖層位。陰元石為豎狀洞穴的典型代表，分布在錦江東岸的陰元石景區(qū)。垂直凹槽以陽元山景區(qū)曬布巖尤為突出，大型巖穴以丹霞山錦石巖寺規(guī)模巨大。

(2)本次研究范圍僅涵蓋丹霞山主景區(qū)及陽元山景區(qū)面積大約40km2，占丹霞山總面積 (180km2)的22.2%，故本文總結的規(guī)律還可以進一步完善，特殊丹霞地貌類型 (如崩巖和危巖等)空間分布的精度還可以進一步提高，與中國丹霞另外五處世界自然遺產(chǎn)地 (湖南崀山、浙江江郎山、福建泰寧、江西龍虎山－龜峰、貴州赤水)的丹霞地貌類型空間分布的對比研究還沒有展開，這些都是在今后研究中要努力的方向。

(References)

［1］彭華，侯榮豐，潘志新等.走向世界的丹霞地貌學術盛會 ［J］.地理學報，2012，67(1):134－136.

［2］ PenckW.Morpho1ogica1Ana1ysisofLandforms［M］.New York:St.MartinPress，1953，64:721 －752.

［3］ Wi1he1my，H.K1imamorpho1ogiederMassengesteine［M］.1981，2.Auf1age:254，Wiesbaden.

［4］ SanchoC，BenitoG.Factorscontro11ingtafoniweatheringin theEbroBasin(NESpain) ［J］.ZeitschriftfürGeomorpho1ogie，1990，34(2):165－177.

［5］ ParadiseTR.SandstoneweatheringandaspectinPetra，Jordan ［J］.ZeitschriftfürGeomorpho1ogie，2002，46(1):1－17.

［6］彭華.關于丹霞地貌定義的討論［J］.經(jīng)濟地理，1986，16(增刊):107－109.

［7］黃可光.再論丹霞地貌定義 ［J］.經(jīng)濟地理，1986，16(增刊):111－113。

［8］黃進等.“丹霞地貌”的定義及分類 ［J］.熱帶地貌，1992(增刊)，47－48.

［9］崔之久.就丹霞地貌的發(fā)展淺論“巖石地貌學”的分類和命名 ［J］.經(jīng)濟地理，1999，19(增刊b):1－4.

［10］ OuyangJ，ZhuC，PengH，eta1.Typesandspatia1combinationsofDanxia1andformofFangyaninZhejiangProvince ［J］.Journa1ofGeographicSciences，2009，64(3):631－640.

［11］歐陽杰，朱誠，彭華.丹霞地貌的國內(nèi)外研究對比［J］.地理科學，2011，31(8):996－1000.