丹霞风景地貌.pptx
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1、第六章第六章 丹霞风景地貌丹霞风景地貌第1页/共87页丹霞地貌的由来丹霞地貌的由来 在在广广东东省省韶韶关关市市东东北北郊郊,有有一一片片神神奇奇的的山山地地,红红色色的的石石头头,红红色色的的山山崖崖,看看去去似似赤赤城城层层层层、云云霞霞片片片片,古古人人取取其其“色色如如渥渥丹丹、灿灿若若明明霞霞”之之意意,称称之之为为丹丹霞霞山山。2020世世纪纪3030年年代代,我我国国著著名名地地质质学学家家、中中科科院院资资深深院院士士陈陈国国达达教教授授在在对对丹丹霞霞山山及及华华南南地地区区的的红红石石山山地地作作了了深深入入研研究究之之后后,以以发发育育最最典典型型的的丹丹霞霞山山为为名名
2、,将将这这一一类类地地貌貌命命名名为为“丹丹霞霞地地貌貌”,并并很很快快为为学学术术界界接接受受与与采采用用。此此后后凡凡由由红红色色砂砂砾砾岩岩构构成成的的,以以赤赤壁壁丹丹崖崖为为特色的一类地貌均称为丹霞地貌。特色的一类地貌均称为丹霞地貌。丹丹霞霞地地貌貌分分布布区区,往往往往是是奇奇山山秀秀水水相相辉辉映映,是是构构成风景名山的一支重要类型。成风景名山的一支重要类型。第2页/共87页 19281928年年,我我国国地地质质学学者者冯冯景景兰兰等等在在考考察察广广东东仁仁化化、始始兴兴、南南雄雄地地质质矿矿产产时时,对对该该地地第第三三纪纪下下部部红红色色砂砂岩岩砾砾岩岩所所形形成成的的奇
3、奇险险雄雄伟伟的丹崖赤壁地貌及其分布作了极生动的描述。的丹崖赤壁地貌及其分布作了极生动的描述。19391939年年,我我国国地地质质学学者者陈陈国国达达等等在在江江西西贡贡水水流流域域地地质质一一文文中中正正式式提提出出“丹丹霞霞地地貌貌”一一词词,之之后后,即即以以此此作作为为红红色色地地层层形形成成的一种特殊的的一种特殊的“红崖丹壁红崖丹壁”峻峭山岗的名称。峻峭山岗的名称。丹霞地貌的由来丹霞地貌的由来 第3页/共87页丹霞地貌学术创始人丹霞地貌学术创始人陈国达陈国达院士简介院士简介第4页/共87页 陈陈国国达达(1912191220042004)中中国国科科学学院院资资深深院院士士,地地质
4、质学学家家,活活化化构构造造学学说说和和递递进进成成矿矿理理论论的的创创立立者者。自自2020世世纪纪3030年年代代开开始始,从从事事地地质质学学理理论论研研究究,最最主主要要的的科科学学贡贡献献有有:提提出出地地洼洼学学说说理理论论体体系系,形形成成了了发发源源于于中中国国的的国国际际地地洼洼学学派派;丹丹霞霞地地貌貌学学术术创创始人始人。(1 1)提出)提出“丹霞地貌丹霞地貌”的概念的概念(2 2)阐明丹霞地貌的形成机制)阐明丹霞地貌的形成机制(2 2)大力倡导并鼓励开发利用)大力倡导并鼓励开发利用“丹霞地貌丹霞地貌”资资源源 第5页/共87页世界上和我国丹霞地貌的大致分布世界上和我国丹
5、霞地貌的大致分布 世世界界上上丹丹霞霞山山地地貌貌主主要要分分布布在在中中国国、美美国国西西部部、中中欧欧和和澳澳大大利利亚亚等等地地,而而以以我我国国分分布布最最广广,类类型型最最齐齐全全。目目前前我我国国已已发发现现的的丹丹霞霞地地貌貌有有650650多多处处,国国外外也发现了也发现了5050多处多处。我我国国发发育育得得比比较较典典型型的的丹丹霞霞地地貌貌有有“碧碧水水丹丹山山,奇奇秀秀东东南南”的的武武夷夷山山、“丹丹崖崖赤赤壁壁”的的丹丹霞霞山山、奇奇峰峰竞竞秀秀的的龙龙虎虎山山和和圭圭峰峰山山、凌凌空空峭峭拔拔的的齐齐云云山山。广广西西资资源源的的八八角角寨寨、广广东东坪坪石石的的
6、金金鸡鸡岭岭、湖湖南南宁宁远远的的九九嶷嶷山山与与新新宁宁的的崀崀山山、河河北北承承德德的的棒棒锤锤山山、甘甘肃肃的的麦麦积积山山和和崆崆峒峒山山、宜宜昌昌至至安安庆庆长长江江两两岸岸的的“赤赤壁壁临临江江”等等,其其风风光光都都很很有有名名。目目前前我我国国的的151151处处国国家家重重点风景名胜区中,就有点风景名胜区中,就有2626座座属于丹霞地貌名山。属于丹霞地貌名山。第6页/共87页第一节第一节 丹霞地貌的形成条件丹霞地貌的形成条件 及发育的基本过程及发育的基本过程第7页/共87页一、丹霞地貌发育的物质基础一、丹霞地貌发育的物质基础红层红层 红红层层是是从从中中生生代代,特特别别是是
7、从从侏侏罗罗纪纪到到早早第第三三纪纪的的陆陆相相红红色色岩岩系系,是是一一种种典典型的陆相沉积,是在封闭的、相对干燥的内流盆地环境中形成的。型的陆相沉积,是在封闭的、相对干燥的内流盆地环境中形成的。红红层层由由红红色色砾砾岩岩、砂砂砾砾岩岩、砂砂岩岩、粉粉砂砂岩岩、砂砂质质页页岩岩和和泥泥质质页页岩岩等等交交互互组组成成,并并夹夹有有一一些些淡淡水水灰灰岩岩、石石膏膏、岩岩盐盐等等蒸蒸发发岩岩,以以及及暗暗色色的的砂砂岩岩和和页页岩岩(包包括括碳碳质质页页岩岩和和含含油油页页岩岩)等等,厚厚度度可可达达1000米米以以上上。岩岩石石呈呈红红色色是是因因为为岩岩石石颗颗粒粒之之间间的的填填充充物
8、物或或胶胶结结物物主主要要是是氧氧化化铁铁(以以赤赤铁铁矿矿居居多多,针针铁铁矿矿和和磁磁铁铁矿矿次次之之),故故呈呈红红色色。由由于于沉沉积积环环境境的的差差异异和和后后期期地地质质作作用用的的改改造造,红红层层的的颜颜色色有有棕棕黄黄、褐褐黄黄、紫紫红红、褐红、灰紫等偏红色调。褐红、灰紫等偏红色调。第8页/共87页关于地层中红层的类型关于地层中红层的类型(1)红红层层是是从从中中生生代代,特特别别是是从从侏侏罗罗纪纪到到早早第第三三纪纪的陆相红色岩系的陆相红色岩系(丹霞地貌发育的物质基础)(丹霞地貌发育的物质基础);(2)红红层层是是碳碳酸酸盐盐岩岩风风化化壳壳中中的的红红色色残残积积物物
9、(土土壤壤);(3)热热带带和和亚亚热热带带湿湿润润气气候候中中形形成成的的花花岗岗岩岩风风化化残残余物(土壤);余物(土壤);(4)第第三三系系和和第第四四系系黄黄土土中中的的红红层层(老老黄黄土土经经雨雨水水淋滤后的含铁质残余物);淋滤后的含铁质残余物);(5)其其他他成成因因或或其其他他类类型型的的“红红层层”,例例如如半半深深海海红色软泥和深海棕色粘土(红色粘土)。红色软泥和深海棕色粘土(红色粘土)。第9页/共87页鄂鄂尔尔多多斯斯盆盆地地新新生生界界地地层层简简表表第10页/共87页鄂鄂尔尔多多斯斯盆盆地地中中生生界界地地层层简简表表红色砂泥岩红色砂泥岩第11页/共87页(一一)断层
10、节理决定了山块的格局断层节理决定了山块的格局二、地质构造的影响二、地质构造的影响 盆盆地地内内部部的的构构造造线线格格局局是是控控制制丹丹霞霞地地貌貌山山块块格格局局乃乃至至山山块块形形态态的的基基本本因因素素。大大的的构构造造线线控控制制了了山山块块总总体体的的排排列列方方向向,小小构构造造则则控控制制山山块块的的走走向向、密密度度和和平平面面形形态态。丹丹霞霞山山的的山山块块排排列列基基本本沿沿北北北北东东向向的的大大断断层层延延伸伸,而而山山块块的的走走向向、石石柱柱的的排排列列主主要要沿沿近东西向的断层和大节理延伸。近东西向的断层和大节理延伸。第12页/共87页(二二)岩层产状控制了坡
11、面的形态岩层产状控制了坡面的形态二、地质构造的影响二、地质构造的影响 根根据据黄黄进进等等人人(1982,1992)的的研研究究,岩岩层层产产状状对对丹丹霞霞地地貌貌形形态态的的影影响响主主要要是是对对于于山山块块顶顶面面和和构构造造坡坡面面的的控控制制。一一般般情情况况下下,近近水水平平岩岩层层上上发发育育的的丹丹霞霞地地貌貌具具有有“顶顶平平、身身陡陡、麓麓缓缓”的的坡坡面面特特征征;缓缓倾倾斜斜岩岩层层上上发发育育的的丹丹霞霞地地貌貌则则“顶顶斜斜”,具具有有单单面面山山的的特特点点,其其斜斜顶顶基基本本和和岩岩层层层层面面一一致致。陡陡倾倾斜斜岩岩层层所所发发育育的的丹丹霞霞地地貌貌若
12、若不不是是保保留留了了古古侵侵蚀蚀面面的的话话,其其顶顶面面很很难难形形成成平平顶顶或或缓缓斜斜顶顶,而而往往往往是是尖尖顶顶。甘甘肃肃刘刘家家峡峡地地区区的的岩岩层层倾倾角角达达5060(黄黄可可光光,1992),其构造坡面已构成陡崖坡。,其构造坡面已构成陡崖坡。第13页/共87页(三三)地壳升降控制了地貌发育进程地壳升降控制了地貌发育进程二、地质构造的影响二、地质构造的影响 地地壳壳升升降降的的影影响响体体现现在在红红层层盆盆地地必必须须是是后后期期上上升升区区,以以便便为为侵侵蚀蚀提提供供条条件件。上上升升到到一一定定程程度度而而长长期期相相对对稳稳定定,有有利利于于丹丹霞霞地地貌貌按按
13、连连续续过过程程从从幼幼年年期期到到老老年年期期逐逐步步演演化化;间间歇歇性性抬抬升升则则可可能能发发育育多多层层性性丹丹霞霞地地貌貌,安安徽徽齐齐云云山山的的这这种种陡陡缓缓坡坡组组合合多多达达五五级级。据据黄黄进进、刘刘尚尚仁仁等等(1994)在在丹丹霞霞山山区区河河流流阶阶地地冲冲积积层层中中进进行行的的热热释释光光采采样样分分析析,得得知知丹丹霞霞山山区区的的地地壳壳平平均均上上升升速速度度为为0.97m/万万年年。由由此此可可知知,丹丹霞霞山山现现代代地地貌貌形形成成于于距距今今大大约约600万万年年前前,其其丹丹崖崖后后退退速速度度平平均为均为0.50.7m/万年。万年。第14页/
14、共87页 直直接接影影响响丹丹霞霞地地貌貌发发育育的的外外动动力力因因素素主主要要有有流流水水、风风化化和和重重力力等等作作用用,其其中中流流水水是是塑塑造造地地貌貌的的主主动动力力。在在干干旱旱区区,风风力力对对于于外外表表形形态态的的塑塑造造具具有有不不可可忽忽视视的作用;在湿润区,生物对于风化作用具有一定的影响。的作用;在湿润区,生物对于风化作用具有一定的影响。三、外力作用的影响三、外力作用的影响(一一)流水作用流水作用 流流水水作作用用在在丹丹霞霞地地貌貌发发育育和和演演化化中中的的主主导导性性表表现现为为流流水水是是下下切切和和侧侧蚀蚀的的主主动动力力;同同时时流流水水又又不不断断地
15、地蚀蚀去去坡坡面面上上的的风风化化物物质质,使使风风化化得得以以继继续续进进行行;流流水水的的侧侧蚀蚀往往往往在在坡坡脚脚掏掏出出水水平平洞洞穴穴,使使上上覆覆岩岩块块悬悬空空,为为重重力力崩崩塌塌提提供供了了可可能能。此此外外,流流水水对对红红层层中中的的可可溶溶性性成成分分进进行行溶溶蚀蚀,可可促促进进水水动动力力侵侵蚀蚀的的加加强强和和风风化化作用的进程作用的进程。第15页/共87页(二二)风化作用风化作用 风风化化作作用用对对暴暴露露的的红红层层坡坡面面进进行行着着经经常常性性的的破破坏坏,因因为为红红层层在在垂垂向向上上的的岩岩性性差差异异而而导导致致抗抗风风化化能能力力的的不不同同
16、,常常使使得得砂砂砾砾岩岩等等硬硬岩岩层层相相对对凸凸出出而而成成顺顺层层岩岩额额或或岩岩脊脊,而而泥泥质质或或粉粉砂砂质质软软岩岩层层则则凹凹进进而而成成顺顺层层岩岩槽槽或或顺顺层层岩岩洞洞,形形成成丹丹霞霞地地貌貌陡陡崖崖坡坡上上独独特特的微地貌景观。的微地貌景观。黄黄进进(1996)认认为为由由于于红红层层孔孔隙隙度度大大、矿矿物物成成分分复复杂杂,导导温温性性能能差差,尤尤其其易易于于片片状状风风化化剥剥落落。他他把把红红层层的的风风化化作作用用归归为为凸凸片片状状风风化化和和凹凹片片状状风风化化两两种种,前前者者使使山山顶顶、山山脊脊或或石石块块圆圆化化,后后者者使使软软岩岩层层凹凹
17、进进。并并认认为为凹凹进进岩岩槽槽的的某某一一部部分分可可继继续续风风化化发发育育成成扁扁平洞,进而发育成穿洞,部分穿洞可继续风化及崩塌,发展成为平洞,进而发育成穿洞,部分穿洞可继续风化及崩塌,发展成为天生桥天生桥。此此外外,干干旱旱区区的的盐盐风风化化、高高寒寒区区的的冻冻融融风风化化使使这这些些地地区区的的丹丹霞霞地地貌貌物物理理风风化化强强烈烈,而使其形成比较粗糙的表面。而使其形成比较粗糙的表面。第16页/共87页(三三)重力作用重力作用 因因为为陡陡崖崖坡坡往往往往是是崩崩塌塌面面或或经经后后期期改改造造过过的的崩崩塌塌面面,是是丹丹霞霞地地貌貌 最最具具特特色色的的形形态态要要素素,
18、所所以以重重力力作作用用在在丹丹霞霞地地貌貌发发育育过过程程中中相相当当重重要要。重重力力作作用用往往往往发发生生在在流流水水下下切切或或侧侧蚀蚀而而形形成成的的临临空空谷谷坡坡上上,当当流流水水侧侧向向掏掏蚀蚀而而使使山山坡坡局局部部悬悬空空时时,悬悬空空岩岩体体便便可可能能沿沿原原生生构构造造节节理理或或减减压压(卸卸荷荷)节节理理发发生生崩崩塌塌。此此外外,陡陡崖崖坡坡上上的的风风化化凹凹槽槽进进一一步步加加深深,上上覆覆岩岩体体失失去去平平衡衡也也可可沿沿破破裂裂面面发发生生崩崩塌塌;洞洞穴穴、天天生生桥桥的的顶顶板板也也常常因风化而发生局部崩塌等等。因风化而发生局部崩塌等等。陡陡崖崖
19、坡坡的的崩崩塌塌大大多多是是沿沿着着某某一一破破裂裂面面的的块块状状崩崩塌塌,到到坡坡脚脚发发生生机机械械破破碎碎,因因而而坡坡脚脚常常堆堆积积由由巨巨大大石石块块构构成成的的崩崩积积物物。例例如如,仁仁化化丹丹霞霞山山锦锦石石岩岩陡陡崖崖下下的的崩崩积积物物最大的可达最大的可达30m20m5m,丹霞山宾馆在上面建了一幢三层楼房。,丹霞山宾馆在上面建了一幢三层楼房。第17页/共87页(四四)其他外动力其他外动力 其其他他外外动动力力,例例如如,风风沙沙吹吹磨磨可可在在丹丹霞霞崖崖壁壁上上形形成成大大量量的的风风蚀蚀窝窝穴穴;海海洋洋的的波波浪作用影响海岸丹霞地貌的发育;人工凿石雕凿出人工丹霞地
20、貌。浪作用影响海岸丹霞地貌的发育;人工凿石雕凿出人工丹霞地貌。四、丹霞地貌发育的基本过程四、丹霞地貌发育的基本过程 1.1.内陆盆地形成,氧化环境,碎屑堆积内陆盆地形成,氧化环境,碎屑堆积(洪积、冲积、湖积洪积、冲积、湖积)出现出现(图图61A61A)。2.2.红红层层盆盆地地抬抬升升,以以断断裂裂为为主主的的块块状状构构造造发发育育,局局部部宽宽缓缓褶褶曲曲,地地壳壳渐渐趋趋稳稳定定(图图61B61B)。第18页/共87页 四、丹霞地貌发育的基本过程四、丹霞地貌发育的基本过程 3.3.红红层层盆盆地地抬抬升升的的同同时时,流流水水下下切切,其其原原始始洼洼地地往往往往继继承承性性发发育育主主
21、河河谷谷,断断层层破破碎碎带带和和大大节节理理成成为为流流水水切切割割的的薄薄弱弱地地带带,也也可可能能发发育育主主河河谷谷。巷巷谷谷和和峡峡谷谷发发育,上部保持较大面积的沉积顶面或弱侵蚀平台育,上部保持较大面积的沉积顶面或弱侵蚀平台(图图6 6一一lClC)。第19页/共87页 4.4.随随着着主主河河谷谷接接近近区区域域侵侵蚀蚀基基面面,近近河河谷谷地地带带出出现现红红层层峰峰林林,远远河河谷谷地地带带发发育育红红层层峰峰丛丛,地地表表崎崎岖岖(图图6 6一一lDlD)。5.5.主主河河谷谷与与主主要要支支谷谷达达到到侵侵蚀蚀基基面面,河河谷谷平平原原、红红层层丘丘陵陵和和红红层层孤孤峰峰
22、相相见见分分布布,局局部部可可保保存存峰峰林林状状(图图61E61E)。第20页/共87页6.6.随随着着流流水水等等侵侵蚀蚀作作用用,陡陡崖崖坡坡则则不不断断崩崩塌塌后后退退,山山顶顶的的平平缓缓坡坡面面则则被被切切割割,并并使使其其面面积积逐逐渐渐缩缩小小,原原来来的的山山块块则则退退缩缩成成为为“堡堡状状残残峰峰(石石蛋蛋)”)”或或成成为为孤孤立立的的石石柱柱石针石针(图图61F61F)。上上述述过过程程可可能能随随地地壳壳的的间间歇歇性性抬抬升升或或流流水水的的间间歇歇性性下下切切而而在在一一个个地地区区多多次次重重复复进进行行,所所以以在在丹丹霞霞地地貌貌区区常常可可见见到到数数级
23、级陡陡缓缓坡坡阶阶梯梯式式地地貌貌(因因岩岩层层的的软软硬硬差差异异,也可形成多级陡缓坡面也可形成多级陡缓坡面)。第21页/共87页第22页/共87页 根根据据黄黄进进的的研研究究,当当陡陡崖崖坡坡发发生生崩崩塌塌时时,巨巨大大的的重重力力使使崩崩塌塌下下来来的的岩岩块块发发生生一一次次剧剧烈烈的的碎碎化化作作用用。这这样样就就使使堆堆积积在在崖崖麓麓缓缓坡坡上上的的岩岩块块、岩岩屑屑大大大大增增加加了了与与空空气气、水水分分和和生生物物的的接接触触面面积积,使使风风化化作作用用得得以以加加速速进进行行。而而且且,当当陡陡崖崖坡坡发发生生一一次次规规模模较较大大的的崩崩塌塌作作用用之之后后,常
24、间以一个稳定时期常间以一个稳定时期(右图右图)。第23页/共87页 这这不不但但使使陡陡崖崖上上的的片片状状、块块状状风风化化剥剥落落作作用用得得以以进进行行,而而且且使使崖崖麓麓缓缓坡坡的的崩崩积积物物有有一一个个较较安安定定的的时时期期来来进进行行风风化化作作用用,使使崖崖麓麓缓缓坡坡上上有有相相当当一一部部分分形形成成红红色色风风化化壳壳及及土土壤壤层层。这这时时坡坡面面水水流流也也在在缓缓坡坡上上进进行行冲冲刷刷、侵侵蚀蚀。当当缓缓坡坡上上某某些些部部分分的的土土层层被被蚀蚀去去,而而露露出出基基岩岩缓缓坡坡面面时时,水水流流就就会会沿沿着着岩岩层层的的节节理理进进行行侵侵蚀蚀而而形形
25、成成新新的的陡陡崖崖坡坡(也也可可以以发发生生在在地地壳壳重重新新抬抬升升的的背背景景下下)。然然后后又又在在其其麓麓部部产产生生新新的的崩崩积积缓缓坡坡及及其其下下伏伏的的基基岩岩缓缓坡坡面面,并并随随着着其其上上方陡崖的崩塌后退而不断扩大。方陡崖的崩塌后退而不断扩大。第24页/共87页第二节第二节 丹霞地貌形态特征与分类丹霞地貌形态特征与分类第25页/共87页 一、丹霞地貌的基本形态特征一、丹霞地貌的基本形态特征 黄进把近水平构造的丹霞地貌坡面,自上而下分为三种类型:黄进把近水平构造的丹霞地貌坡面,自上而下分为三种类型:(1)(1)受近水平岩层面控制的层面顶坡受近水平岩层面控制的层面顶坡
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