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丹霞地貌的三个硬条件:红色砂砾岩、缓倾岩层、两组陡立节理

路边的红色山体,崖壁笔直,顶面平缓,脚下堆着棱角分明的岩块。有人叫它丹霞,有人只叫红层。两者不是一回事:红层是地层,丹霞是这种地层被抬升、被两组节理切开、再被侵蚀之后形成的地貌,缺一步都不成,顺序也不能颠倒。

先看崖壁:两组近直立节理把岩体切成方块

崖面平直是第一眼特征。两组近直立的节理互相交切,把岩体切成方块或棱柱,崖壁沿其中一组发育,转折处接近直角,不带圆弧。节理间距多在 1–20 米,间距越大,崖面越完整,崖面的宽窄和高低都由这个间距来决定。

崖壁后退靠崩塌,不靠冲刷。坡脚堆着棱角分明的岩块,块度与崖面上的节理间距对应,堆成上尖下宽的倒石锥,坡度 30–35 度。看到这种坡脚,基本可以判定崖壁是节理控制的后退崖,而非河流侧蚀,堆体松散,孔隙明显。

再看岩性:砾径超过 2 毫米的砾岩,不是砂岩

岩石是陆相红色碎屑岩,以砾岩、砂砾岩为主。粒径大于 2 毫米才算砾,丹霞砾岩的砾径多在 2–50 毫米,大的可到 200 毫米以上。砾石成分杂,石灰岩、砂岩、花岗岩、脉石英都能见到,近源特征明显,圆度多为次棱角状至次圆状,分选差。

胶结物多为钙质和铁质,铁质把岩石染成砖红到紫红,新鲜面最深,风化面转暗。层理不平行,交错层理和冲刷面常见,这是河湖相沉积的标志,与海相石灰岩的规则层理明显不同,也与火山岩的块状构造不同,单个层内颗粒向上变细。

层位近水平才有陡崖,倾角一大就成单斜山

岩层倾角决定形态。倾角缓于 10 度左右,崖壁能沿垂直节理成片后退,顶面保持平缓,形成顶平、身陡、麓缓的方山。倾角增大,崖壁顺着层面滑动,山顶跟着倾斜,方山就变成单斜山,崖面也不再竖直,节理也跟着被切断。

单斜山一侧是层面坡,另一侧是断崖,两侧坡度差得远,常在 20 度以上。本文判断,看到一面缓、一面陡的长条山脊,且陡面与层面平行,就不必再叫丹霞,它属于猪背岭一类的构造侵蚀地形,两侧出露的却是同一套地层。

混进来的是花岗岩石蛋,圆和方是两套节理

花岗岩区也有陡崖和石柱,容易被误认。花岗岩常发育三组近垂直节理,风化后成球状,棱角被磨圆,堆成石蛋。丹霞的岩块是沉积岩,棱角保留,敲开能看到砾石断面,颗粒边界清楚,不会呈均匀粒状,敲击声也发闷一些。

石灰岩峰林也成柱状,但那是溶蚀的,柱面有溶沟和溶蚀凹槽,没有两组正交节理切出的平整崖面。三者的区别落在三个词上:棱角、砾石、溶沟,逐条对一遍再定名,比只看颜色可靠,柱间还夹着红土和溶蚀裂隙,柱身孤立。

关键数据

下列区间是华南丹霞区的常见值,不同盆地会有偏移。核对时先量砾径和倾角,再看崖面坡度,三项都落进区间再下结论,只对上其中一项时宁可只写岩性描述,不要直接给地貌名,给自己留一条日后改判的余地。

  • 砾岩的砾径下限为 2 毫米,丹霞砾岩常见 2–50 毫米。
  • 崖面坡度多在 60 度以上,坡脚倒石锥坡度 30–35 度。
  • 控制崖壁的两组节理间距多为 1–20 米。
  • 典型丹霞的岩层倾角缓于 10 度。
  • 红层以白垩纪为主,华南多在 1.45 亿–0.66 亿年。
  • 丹霞崖高从数十米到 200 米以上。

边界

节理被充填或风化后,崖面上解析不出两组方向。这时崖壁仍陡,却给不出交切关系,只能按岩性和层位判到红层,不要硬报丹霞。人工采石面也平直,但没有节理交切形成的直角转折,坡脚也没有倒石锥,块度也均匀。

倾角 20–40 度是过渡带。方山与单斜山之间没有一刀切的分界,归类常起争议。本文判断,按陡崖坡是否连续成带来看更稳:成带后退的算丹霞,顺层滑动的算单斜山,两可的只报岩性和坡度,成因的结论留给后来的人。

参考文献

  • 彭华. 中国丹霞地貌研究进展. 地理科学, 2000, 20(3). —— 定义与分类系统。
  • 《中国地层典》编委会.《中国地层典·白垩系》. 地质出版社, 2000. —— 红层时代。
  • 全国科学技术名词审定委员会.《地质学名词》. 科学出版社, 1993. —— 丹霞地貌、猪背岭条目。
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文章名称:丹霞地貌的三个硬条件:红色砂砾岩、缓倾岩层、两组陡立节理
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