称心常识网丹霞地貌成因
提起丹霞地貌，总会在人们心中产生一种美感，不论是晴天还是雨天，丹霞景观在大自然这幅美丽画卷中，其形态和色彩之美都令人难忘。特别是在大西北的荒漠中领略白庄子的“赤壁丹崖”、“恐龙雕像”，冰沟的“神驼迎宾”、“玄武门”、“卢浮魅影”；大肋巴沟的“千佛崖”、“罗汉堂”、“高车王宫”等优美动人的景点，不能不赞叹大自然的神工威力。
丹霞地貌是中国地理学家最先在南方湿润地区发现的，以红色砂砾岩层为物质基础发育的方山、奇峰、赤壁、岩洞和石柱等地貌景观，犹以广东仁化丹霞山最为典型，故以此命名。张掖的丹霞地貌景观以典型的干旱区丹霞地貌景观为特色。
干旱区丹霞地貌的独特之处就是红色陆相碎屑岩上有厚层松散堆积物（主要是黄土以及砾石层等）覆盖，使其地形坡面呈现“顶圆、檐突、身陡、麓缓”的特征，有别于南方湿润地区由近水平岩层控制发育、坡面呈现“顶平、身陡，麓缓”的地貌。另外，由于干旱区丹霞地貌对岩性的要求在坚硬程度及层厚上均有降低，加上风蚀作用强烈，蒸发量大，植被覆盖低，陡崖面上微地貌变化多姿多彩，发育有许多独特的形态，如泥乳柱、窗棂宫殿构造、石柱、叠板岩墙、陡崖、蜂窝状洞穴等。
▲干旱区丹霞地貌独特的“顶圆、檐突、身陡、麓缓”特征
那么，这片“色如渥丹，灿似明霞”的丹霞地貌是如何形成的呢？
1、构造运动与炎热的气候促使红层发育
白垩纪初期，由于燕山运动的影响，祁连山开始上升，其西北方向形成山前断陷盆地（张掖地区），巨大的断陷盆地内可以发育不同的陆相沉积环境，如山区峡谷的山麓洪积扇，盆地中央最低洼的湖泊相沉积，河流相沉积，干旱地区还可形成沙漠。
▲燕山运动使许多地区褶皱隆起，成为绵亘的山脉
在此之前，燕山运动使得青藏高原北部隆起，形成多条高耸的东-西向山脉，它们大大地阻隔了西藏特替斯海的海洋气候对北祁连地区的影响，造成白垩纪时本区处于欧亚大陆的中心地带，气候干燥炎热，降雨量稀少。由于气候干燥炎热，砂岩等碎屑岩氧化作用强烈，外观为紫红色，沉积颗粒（铁质、钙质、或以泥质胶结）外观呈红色。他们沉积在快速下陷的祁连山盆地中。这套红色岩层在地层学上称为新民堡群（下组），也有称为下沟组。它们再经过长期的风化剥蚀，成为我们今天看到的构成张掖丹霞地貌的主体。
2、水平抬升造就地貌多样性
距今约45-8Ma时的喜马拉雅运动，促使青藏高原持续进行着自北而南的递进式挤压隆升，大约距今8Ma 前后，隆升效应波及到高原北部地区，使祁连山白垩纪地层首先受到抬升和变形褶皱，浮现于地表，开始向张掖现代地貌逐步演化。
▲喜马拉雅运动使青藏隆起为世界最高的高原
难得的是，初始沉积形成的原始水平状红色岩层在面积均匀的抬升的同时，保持了早期沉积岩层的水平状态，而砂岩由于颗粒均匀，具有垂向劈裂的特性，水平岩层大面积抬升过程中的受力不均，岩层发生垂直断裂陷落，断裂的块体再经过漫长的风化剥蚀，形成今日丹霞地貌的断崖、石林、石柱等形态各异的阶地地貌。
▲地层在抬升过程中的断裂陷落导致今日参差不齐的地貌
3、外力作用是丹霞地貌景观形成的雕塑师
（1）风化作用
冰川对现今欧亚大陆许多地区的地貌特征的形成具有十分重要的影响。这是因为距今180万年到1万年期间的更新世，是一个严寒气候为主的阶段，期间发生多次冰雪覆盖的漫长冰期，更新世冰期对欧亚大陆的影响尤其巨大，祁连山地区也不例外。
冰川具有强大的风化侵蚀作用， 世界上许多美丽的地形都与冰川侵蚀作用相关。 冰期的季节性和日夜温差的变化是导致岩石劈裂、破碎最强大的因素，更新世冰期对于张掖地区丹霞地貌的形成有不可忽视的影响。
▲地球最后一次冰期冰川覆盖的范围已经有所减少，但青藏高原和祁连山地区仍旧都受到影响。
据国外最新的研究，冰川覆盖的岩层会受到冰雪的影响产生冰川作用特有的龟裂，夏季冰川消融水渗入岩层裂隙后，日夜温差和冰水的热胀冷缩产生的力量导致岩石进一步劈裂。
▲冰川的夏季景色
今日的石林和当年的冰川劈裂风化作用不无联系，方能够形成无数纵横交错劈裂构造，是块状岩石分解成无数小的块体， 再经过后期漫长的风化作用， 形成石柱、石林、石台等形态不一的地貌。
形态多样的丹霞地貌还离不开差异风化作用。在相同的风化力作用下，组成岩层的不同岩石的岩性不同，抵抗风化的能力也不一样，通常，细密、坚实、成分单一的石英砂岩的抗风化能力要大大地好于柔软的泥岩。水流、风沙都是形成差异风化的主要因素。
▲蘑菇石是最典型的差异风化的产物，顶部的岩石比下部的更抗风化。
▲残丘丹霞，由于收到差异风化，便形成了头大、颈细、身壮的骆驼造型
如果组成岩层的不同岩层之间的岩性特征（厚度、成分、胶结物、沉积颗粒大小）以及物理、化学性质差别不大， 层与层之间就不会形成明显的差异风化。
组成“叠板状丹霞”地貌的岩层系多层薄层状砂岩层，彼此之间物理、化学性质差异不大， 抗风化能力大抵相等， 所以在形成初始的断崖面以后，并没有显示明显的差异风化的特点。
▲叠板状丹霞
（2）侵蚀作用
张掖地质公园内保留了幼年、壮年、老年等不同时期的丹霞地貌，造成这一现象的主要因素便是长期的外力侵蚀作用。
水流沿着红层中的垂直节理（岩石裂隙）不断下蚀，首先形成“一线天”式的狭窄深沟。沟壁继续按垂直节理崩塌侵蚀，使深沟进一步加深、加大形成所谓“巷谷”。这个阶段，整个原始构造层面或夷平面仍占有相当大的面积。以上属幼年期的丹霞地貌，如神鹰大峡谷中发育的“巷谷”、“一线天”等。
▲水流下蚀以及侧蚀作用，形成线谷、巷谷
▲神鹰大峡谷的“一线天”与“巷谷”
随着巷谷谷壁的崩塌加宽，当堆积在崖麓的崩积物来不及被水流搬走时，巷谷两侧的崖麓就会形成崩积物堆积成的缓坡，同时崩积物掩埋一部分基岩。以后每崩塌一次都掩埋了崖麓的一部分基岩。因此，在陡崖沿垂直节理崩塌后退的过程中，在崖麓下方造成崩积缓坡的同时，也在崩积物下面形成一个基岩缓坡面。
如果上述作用继续进行，长此以往，在陡崖沿垂直节理（岩石裂隙）不断崩塌后退的过程中，在崖麓下方的崩积缓坡面也不断加宽加高，形成面积较大的缓坡丘陵地貌。
而山顶的平缓坡面则被切割呈支离破碎状，形成一些堡状残峰、石墙或石柱等地貌。如梨园河两岸见到的石墙、石柱等。
▲峰林状丹霞
当崖麓下方形成的缓坡丘陵地貌受重力崩塌作用、流水的冲刷、侵蚀作用时，从而露出其下部的基岩缓坡面，水流就会沿着岩层的节理继续进行侵蚀从而形成新的陡崖坡面，同时又在其麓部产生新的崩积物堆积成新的缓坡面以及下伏的基岩缓坡面，并不断扩大。
如此往复，这些新的缓坡，又会受到风化、侵蚀而产生更新的陡、缓坡面。所以在丹霞地貌区，可以见到阶地状丹霞地貌。
▲阶地状丹霞地貌
随着进一步的流水冲蚀、崩塌及风蚀等作用，已形成的堡状残峰、石墙和石柱等地貌进一步被支离，山顶的平缓坡面完全消失，堡状残峰被支离为石墙、石柱，高度渐矮，体积渐小。
这个阶段崖麓缓坡的面积很大，缓坡之上由陡崖所包围的方山、岩峰等地貌，已演变成为零星分布的残峰、残柱、残堆。这时的丹霞地貌已步入风烛残年，属老年期丹霞地貌，如冰沟中见到的柱状、台状残峰及蘑菇石等。
▲宝塔状丹霞
在丹霞地貌的发育过程中不光有流水的下蚀作用，还有水或风的侧蚀作用。侧蚀使硬度较低的软岩层在水平方向上产生凹槽，而硬度较高的硬岩层便形成凸棱，这种凹槽与凸棱相间，共同构成格子状外形，观之如无数窗棂悬挂绝壁，沿“窗棂”的垂直方向，泥沙流粘附在赤壁上，形成泥挂、泥钟乳等，细观或如佛像，或如飞鸟走兽，天然窗花，栩栩如生，共同构成窗棂状宫殿式丹霞地貌。
▲窗棂状宫殿式丹霞
在流水侵蚀和冰雪冻融作用下，岩石表面的砾岩胶结物被溶蚀或冲刷带走，留下的孔穴不断扩大，形成高低错落的凹穴和密如蜂窝的洞穴，从而构成蜂窝状洞穴。
▲蜂窝状洞穴
张掖地质公园丹霞地貌作为一种特殊的山岳风光资源，怪石峥嵘，形象逼真，千姿百态的似人、似禽、似兽造型，雄伟壮观又雕琢精巧的窗棂状宫殿群落……。置身其中，犹如游览山石园林，犹如欣赏风景名画，这些出自于自然之手的作品，使人深深地体会到一种自然的空灵感和神秘感，给人一种心旷神怡、荣辱皆忘、超越世俗的境界。
内容来源 | 部分资料来源于张掖地质公园博物馆
图片来源 | 网络，转载、引用请注明出处。
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