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嶂石岩、丹霞、张家界 ——砂岩贡献的三种美

 禹衡图书馆 2016-07-09

嶂石岩、丹霞、张家界

——砂岩贡献的三种美

嶂石岩地貌是一种砂岩地貌。说起砂岩地貌,我们就会想到另外两种砂岩地貌:一种是丹霞地貌,一种是张家界地貌。这都是以美景著称的地貌。

丹霞地貌景观示意图
张家界地貌景观示意图
嶂石岩地貌景观示意图

为什么砂岩地貌能贡献出如此多的美景?这是因为嶂石岩、丹霞、张家界的红色砂岩都是具有水平层理的沉积岩,而且在地壳抬升造山的过程中,都保持了近乎水平的抬升。这一点很重要。如果不是水平抬升,而是形成倾斜的层理的话,那么顺着倾斜的层理,岩层很容易滑塌,难以形成高耸的形态。而且,具有水平层理的砂岩,在来自水平方向东西南北的外力挤压下,才能形成与水平层理垂直的节理,这些节理和层理把岩石切成类似豆腐块一样四四方方或菱形的岩块,这些岩块在流水的侵蚀下才能沿着垂直的节理垮塌,形成垂直的崖壁和岩柱。

这是嶂石岩、丹霞、张家界砂岩地貌的相似之处,那么它们的区别是什么呢?从形态上看,张家界地貌与嶂石岩和丹霞地貌很好区别,张家界地貌从形态上看是一个个岩柱,它们成塔状、蕈状、笔状、棒槌状、针状、锥状、堡状、台状、门状等;而太行山中的嶂石岩地貌则是水平方向的岩墙状;丹霞与嶂石岩的岩墙状相似,但是丹霞地貌很难像嶂石岩地貌那样绵延几十公里而不间断,而且嶂石岩地貌呈现的是棱角分明的块状结构,但丹霞地貌则受流水的侵蚀而呈现边缘圆滑的形态。

照片中是江西龙虎山——中国著名的丹霞地貌景观之一。丹霞地貌与嶂石岩地貌在外观上有着相似的高耸红色陡壁,但与嶂石岩刀砍斧剁般的“万丈红绫”不同,丹霞地貌往往呈现出圆润的弧形崖壁。这是因为丹霞地貌大多分布在气候湿润的地区,河流的切割和冲刷在其形成过程中往往扮演着重要的角色——在沉积层成岩以后,由于受到外力的挤压或者拉张,岩层表面会形成一些垂直向内部展开的裂纹,地质学上的术语叫“垂直节理”。伴随着沉积层的抬升,沿着垂直节理走向发育的河流下切作用不断加强,会切出一条条蜿蜒曲折、崖壁陡直的深沟——巷谷,而原本完整的沉积岩层也最终被这些巷谷切割成了一片连绵不绝的红色丹霞山群。由于丹霞地貌的陡壁是在河流的长年冲刷作用下形成的,因此被打磨得非常光滑,而且往往会随着河流的走向形成一定的弧度。摄影/Xinhua/c

我这里说的丹霞地貌是指狭义的丹霞地貌,主要是指广东韶关丹霞山、福建武夷山、江西龙虎山等地处湿润地区的丹霞地貌。这种丹霞地貌发育于陆相的红色砂岩中,沉积层受水流侵蚀、切割的作用非常强烈,崖壁虽然陡直,但是山石光滑圆润,没有嶂石岩那么棱角分明。而且,由于气候湿润,崖壁上总被苔藓、地衣等植物覆盖,再加上流水的环绕,宛如一幅笔触柔和、晕染浓重的写意水墨画,南国风情尽显其中。

反观嶂石岩地貌,沉积层由上层的石英砂岩和下层的砂砾岩和砂质页岩组成。由于页岩比较松软,容易受到水蚀、风蚀等作用的影响,因此最先被剥蚀掉,而上层坚硬的石英砂岩此时还完好无损,于是嶂石岩的陡崖就会在底部被掏出一条岩廊,就像广东的骑楼建筑。与骑楼不同的是,嶂石岩崖壁下方并没有立柱支撑。随着时间的推移,底层松软的岩层被剥蚀得越来越厉害,岩廊也变得越来越深,上方的坚硬石英砂岩终于在重力的作用下垮塌下来,崖壁等于整体向后退了一步。垮塌造成的岩层断面自然无法像水流冲刷得那样光滑圆润,而且由于地处北方半干旱的环境,嶂石岩地貌区的降水有明显的季节性——雨季的暴雨山洪会对山体崖壁造成短暂的开碑裂石的巨大冲击,而旱季则又缺乏流水的“滋润”,显得苍凉萧瑟。因此嶂石岩的崖壁更像是一个铁骨铮铮的北方硬汉,虽婉约不足,但却洋溢着刚劲之美。

虽然同为砂岩沉积地貌,但张家界地貌的石柱林与嶂石岩和丹霞地貌的红障壁相比,差异非常明显。这是因为张家界地貌沉积层上有两到三组发育完全的交错垂直节理——就是岩石表面纵横密布的裂隙,它们把岩层表面分割成了很多“格子”,而格子间的裂隙会成为地表水(雨水或雪水)的理想储存场所。这些储存在裂隙中的地表水在温度降低时会凝结成冰,从而引发体积膨胀,挤压周围的岩石,使它们破碎。这样的过程春去冬来,周而复始,裂隙就会越来越宽、越来越深,在河流和风的搬运作用下,破碎的岩石碎屑被带去远方,而裂隙所分割出的“格子”之间的距离越来越远,逐渐变成了一座座耸立的孤岛,这就是我们今天所看到的武陵源石柱林景观。此外,由于张家界地貌的石英砂岩沉积层中所含的三氧化二铁成分较嶂石岩和丹霞地貌远低,因此张家界地貌的石柱林大部分呈灰色而非红色,这也是张家界地貌的一大特点。摄影/孙建华

然而嶂石岩地貌与同样棱角分明、怪石嶙峋的张家界地貌也不一样。张家界地貌的形成,主要是由于岩层表面发育的垂直节理的“下劈”,将岩层从上到下切成一条条耸立的石柱。而嶂石岩地貌虽然也偶有塔峰,但却是由陡壁表面向内侧发育的楔状侧切裂谷在崖壁上从外向里“掏”出来的,与张家界地貌在动力成因上有本质的区别。而且,由于张家界地貌的沉积层中含有的铁质成分较少,石柱的颜色更趋向灰色系。另外,张家界与丹霞地貌一样,也处在湿润地区,周边水系发达,溪流众多,与嶂石岩相比,这里的地貌显得更为丰富,景观硬朗又不失灵秀。

多年之前,我就去过丹霞山和张家界,曾面对那些连绵圆润的山丘和矗立的石柱而感慨。然而当我站在太行山下的嶂石岩村,抬头仰望对面的赤壁丹崖,如铜墙铁壁,围起了黄土高原。它的延展早已超出我的目力所及,我被这种我不曾体会过的、水平方向的雄伟,深深震撼。

宏观·微观太行山
这是一个非常特殊的泥裂构造景观——在风蚀、水蚀的强烈作用下,原本较“软弱”的沉积层被剥蚀殆尽,而填充到沉积层龟裂缝隙中的胶结物由于黏性强、质地也更为坚硬,最终保留了下来,形成了像窗棂一样的结构。摄影/杨孝
宏观·微观太行山
在太行山中,发育良好的波痕石并不罕见,从照片中断裂的岩石层面中我们可以看到在波痕的表象下难以计数的细密沉积层理,这些层理就像树木的年轮一样,记录着岩石在亿万年间所经历的沧桑巨变。摄影/马宏杰
宏观·微观太行山
山西晋城陵川县的王莽岭是嶂石岩地貌景观的绝佳观赏地点,在这里,绵延的红色陡壁像一幅长长的画卷,甚至让人无法看清它的“来龙去脉”。细细看去,山石棱角分明、崖壁层理清晰,岩缝中钻出的几株零星草木也成了恰到好处的点缀,为这“巨幅画卷”增添了神韵。摄影/杨孝
宏观·微观太行山
随着地形抬升、湿度加大而形成的雾气,在太行山的峡谷和丘陵之间形成了雾霭空濛的场景,原本峻峭的山岭像是披上了一层轻盈飘逸的细纱,把太行山的挺拔峥嵘包裹了起来。这个时候,峰峦叠嶂似乎进入了虚无缥缈的境地,只有浓重的雾气之上隐约露出一线山脊,它们属于变幻莫测的太行仙境。摄影/杨孝
宏观·微观太行山
太行山的挂壁公路主要集中在南太行,原因就是这里崖壁陡峭,历史上通行不易,居住在南太行河南和山西交界处的村民,世代考虑的问题就是如何出山。近些年来,当地的人们采用在绝壁上开凿隧道的方式,修建了挂壁公路。这些隧道连通的路都是靠分段打洞完成的。它们从山脚盘旋而上,完全悬在半山腰,像是在悬崖上开出一个个窗户。摄影/秦红宇

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