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丹霞地貌分类系统研究

发布日期:2013-09-25 点击数: [复制文章地址] [我要打印]
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彭  华
(中山大学地理学系  广州  510275)

 

 
提  要:到目前为止,关于丹霞地貌类型的讨论以分散的具体问题研究为主,缺乏抽象的系统研究;以提出类型名称为主,缺乏对类型命名的科学论证;以形态分类为主,其他分类体系尚未形成;以定性的描述为主,缺乏分类依据和指标体系。随着丹霞地貌学科研究的深入,分类系统的不成熟已经构成了认识障碍和学科发展的限制因素之一,也影响了科普旅游对丹霞地貌科学知识的传播。本文在黄进等研究的基础上,以物质基础、地质构造、主导动力、地貌形态、发育阶段等为依据,全面探讨丹霞地貌的分类系统问题。
关键词:丹霞地貌,分类依据,分类系统
 
    对于研究对象进行科学分类是任何一个学科深入发展的需要。20世纪30年代陈国达提出丹霞地貌的学术名词以后,直到80年代末的近50年间未曾有人进行过系统的分类研究。1991年第一届全国丹霞地貌旅游开发学术讨论会期间,黄进等提出了初步分类方案[1],此后也没有再进行专门的分类研究。崔之久(1999)认为,分类和命名研究是学科发展到一定阶段的产物,认为应该以丹霞地貌研究为契机,将岩石地貌学分类和命名提上日程,是和世界接轨并向他人介绍的需要[2]。随着丹霞地貌学科研究的深入,分类系统的不成熟已经构成了认识障碍和学科发展的限制因素之一,也影响了科普旅游对丹霞地貌科学知识的传播。为了加强丹霞地貌学科基础建设,本文希望在总结前人研究的基础上,探讨丹霞地貌的分类系统问题,以求教于诸位同人并欢迎讨论。
 
1 丹霞地貌分类研究综述
 
在丹霞地貌的名词提出来之后,学者们在研究不同地区、不同形态、不同发育阶段的丹霞地貌时实际上已经包含着对类型的探讨,只是没有进行系统分类研究而已。曾昭璇(1960,1980)曾将丹霞地貌归并为岩石地貌—红层地貌—红层丘陵中,称丹霞式丘陵,是红层地貌中由坚硬的红色砂砾岩发育而成的以丹崖峭壁、石峰林立为特征的地貌[3,4]。实际上解决了丹霞地貌的学科归属问题,即丹霞地貌归属于岩石地貌系列、红层地貌类。对于丹霞地貌本身的分类,有许多学者也在不同的研究中有所涉及,如黄可光等(1992)提出的类丹霞地貌、宫殿式、窗棂式、蜂窝状丹霞地貌等[5],彭华(1992)提出的风景地貌分类等[6],但比较全面的分类体系是黄进等1992年提出的,他们从地层倾角大小、红层之上有无盖层、丹霞地貌所在气候区、发育阶段、形态和有无喀斯特现象等六个方面对丹霞地貌进行不同系列的分类(表1) [1]
 
表1  丹霞地貌分类初步方案
Tab.1  The elementary project of Dnaxia Landform classification

依 据 类        型
岩层倾角 (<10°)近水平丹霞地貌,(10-30°)缓倾斜丹霞地貌,(>30°)陡倾斜丹霞地貌
有无盖层 (无盖层)典型丹霞地貌,(有盖层)类丹霞地貌
气候区 湿润区、半湿润区、半干旱区、干旱区丹霞地貌
发育阶段 幼年期、壮年期、老年期丹霞地貌
有无喀斯特化 (有喀斯特化)丹霞喀斯特,(无喀斯特化)非丹霞喀斯特地貌
地貌形态 宫殿式(柱廊状、窗棂状)、方山状、峰丛状、峰林状、石墙状、石堡状、孤峰状等
 
根据黄进(1992)等整理
之后,罗成德(1994)根据四川西部的丹霞地貌特点提出了砾岩和砂岩等岩性地貌分类[7],陈致均等(1994)对甘肃干旱和半干旱区特殊丹霞地貌提出了泥乳状、窗棂状、迭板状、波浪状等类型[8],邓美成等(1996)根据湖南崀山的特点,提出了楔状、块状、墙状、线状、柱状、拱状等形态类型[9],黄进(1996)对丹霞天生桥进行了成因分类[10],1996年又提出赣州通天岩、福建桃源洞等地的丹霞地貌成因类型[11,12],罗成德(1996)主要对四川盆地的丹霞地貌进行了岩性和形态分类[13],黄进(1996)在中国丹霞地貌分布续表中,增加了形态类型栏目[14]
    综上所述,到目前为止关于丹霞地貌类型的讨论以分散的具体问题研究为主,缺乏抽象的系统研究;以提出类型名称为主,缺乏对类型命名的科学论证;以形态分类为主,其他分类体系尚未形成;以定性的描述为主,缺乏分类依据和指标体系。总的来说,丹霞地貌的分类系统尚未形成。
 
 
2 分类依据
 
罗成德(1999)提出丹霞地貌分类研究是最重要的基础研究工作。认为除了以往提出的丹霞地貌类型之外,还可从碎屑类型、地貌尺度、地貌组合特征等方面进行分类,分类依据应引入合适的计量方法,以提高研究的科学性[15]。崔之久(1999)认为,岩石地貌分类和命名中的各行其是带来某些混乱,建议能用一种共同的原则,使其系统化、标准化,提出了采取地名+地貌类型的“双重命名法”和“多重命名法解决” [2]。笔者赞成上述意见,分类研究首先应该讨论分类的依据。
本文将丹霞地貌的分类依据概括为物质基础、地质构造、主导动力、地貌形态、发育阶段等5项。在此基础上,某些因素可以再划分为次级依据。
2.1 物质基础
岩石特征是决定地貌发育最重要的物质因素。我们在定义红层的时候,比较一致地将红层解释为红色陆相碎屑岩,这个依据来自于地质学。而对于红层的分类,在丹霞地貌分类中比较有意义的是红层的碎屑构成,其中主要是粒度构成。而其化学成分则可能影响了红层的本质属性,如碳酸钙含量过多则可能向喀斯特方向发展,而成为过渡类型,因此而作为另一个依据。
2.2 地质构造
地质构造对丹霞地貌类型的影响主要是岩层产状的不同而造成的地貌类型差异;同时地壳运动可能对发育阶段和坡面形态造成直接的影响。但发育阶段另作为一个分类依据,不在这里讨论;地壳的间歇性运动可能形成多级侵蚀面,与岩性差异而形成的阶梯状坡面比较难以从类型上区别,往往作为地貌发育的区域地质背景的研究内容,故也不作为分类的依据。
2.3 主导动力
主导动力是指某一类丹霞地貌发育起决定作用的动力,即相当于成因分类的成因主因子,但是成因分类比较难以制定指标依据,本文只作定性分析;此外,反映区域外动力组合的气候类型,也是划分主导动力的主要依据。
2.4 地貌形态
形态分类一直是丹霞地貌分类研究的主体,但却没有统一的依据。考虑形态依据,分为群体形态和单体形态,其中单体形态分类应该首先将其分为正、负地貌分别处理,然后考虑主要形态要素如坡度、尺度、特殊造型等差别,来确定类型。
2.5 发育阶段
目前关于丹霞地貌的演化阶段划分一般依据戴维斯的侵蚀循环理论,分为幼年期、壮年期和老年期3个阶段。但笔者根据丹霞地貌的特殊性,倾向于更细致地将丹霞地貌划分为幼年期、青年期、中年期、老年期和衰亡期,能够更好地描述丹霞地貌的演化特点。其中衰亡期是走向消亡的过程,并没有消亡,我们还必须承认它的存在。
 
 
3 丹霞地貌分类系统
 
3.1 依据红层的物质特点分类
红层的物质特点对丹霞地貌发育具有多方面的影响,目前的研究程度还不足以进行更为详细的划分,这里归纳为碎屑特征和其他特征两类(见表2,3)。
表2  依据碎屑特征分类
Tab.2  Classified by the characters of detrital matter

类  型 指标依据 特    征 分    布
砾岩或砂砾岩
丹霞地貌
厚层、巨厚层砾岩、砂砾岩占2/3以上 垂直剖面岩性变化较大,石质坚硬,陡崖坡高大,凹凸不平,多顺层槽脊,风化坡面粗糙 接近物源的盆地边缘或小型盆地内部
砂岩丹霞地貌 厚层砂岩占2/3以上 岩性较坚硬,可形成较高大的陡崖坡,坡面变化较小且光平 大沉积盆地的中环或小盆地的内部
砂页岩
丹霞地貌
薄层粉砂岩、泥质岩占2/3以上 岩性较软,陡崖坡不高、不平整、不连续且坡度较缓,坡角风化碎屑较多 大盆地中部或高差不大的小盆地
 
 
 
表3  依据其他物质特征分类
Tab.3  Classified by other matters’ characters

类  型 指标依据 特    征 分    布
喀斯特化
丹霞地貌
红层中CaCO3含量<30%为弱喀斯特化,>30%为强喀斯特化 弱喀斯特化丹霞地貌只在局部形成小型钟乳石和灰华结皮; 强喀斯特化丹霞地貌有明显的化学侵蚀和化学沉积作用 物源地石灰岩较多的地区
海相红层
丹霞地貌
陆源红色过渡相、海相碎屑岩为主 碎屑成分单纯、质地坚硬的岩石, 发育棱角分明的峭壁和石柱、石墙等 较老的(中生代以前)
干热内陆海陆缘沉积区
土林式
丹霞地貌
偏红色土状堆积物发育的地貌 成岩作用较差的土状堆积, 侵蚀形成的类似地貌, 表面粗糙, 土柱、土墙、土堡等 新第三纪或第四纪早期堆积而现代抬升区
泥被式
丹霞地貌
丹霞地貌有上部泥浆在表面涂盖 丹霞地貌被黄土覆盖,表层水流携带泥浆在其表面沉积, 崖壁上形成垂向的泥条 黄土覆盖的较老丹霞地貌分布区
 
 
3.2 依据地质构造分类
红层中的褶皱构造大多不发育或不明显,断裂现象虽然较普遍,控制山块分布,但在地貌上的表现常常被外力改造,故较容易建立地质构造依据的因素是岩层产状(表4)。
表4  依据岩层产状特征分类
Tab.4  Classified by the characters of terrene’s status

类  型 指标依据 特    征 分    布
近水平
丹霞地貌
岩层倾角小于10° 山顶形态与层面接近,呈微上凸形,四壁陡立,方山状丹霞地貌 构造平缓区或盆地中部
缓倾斜
丹霞地貌
岩层倾角介于10°~30°之间 山顶面与单斜层面接近,除顺向坡外,其他三面多为陡崖,呈单面山丹霞地貌 断层线附近或盆地边缘
陡倾斜
丹霞地貌
岩层倾角大于30° 若其山顶没有古夷平面,则发育尖顶状丹霞地貌,逆向坡的陡崖较为发育 构造变动强烈区或盆地边缘
 
 
3.3 依据主导动力分类
地貌形成的动力往往是多因子综合作用的合力,主导动力的指标依据比较难以确定,此处仅以成因分类和气候分类来划分。成因分类实际上是一种主导动力模式;气候分类虽然是一定区域的综合外力依据,但实际上反映了不同气候区的主导动力组合(表5,6)。
表5  依据气候区分类
Tab.5  Classified by the climatic zone

类  型 指标依据 特    征 分  布
湿润区
丹霞地貌
按气候区标准 山顶和缓坡植被覆盖度好, 流水作用面较光滑, 陡崖坡上多竖向流水侵蚀浅槽 湿润区
半湿润区
    丹霞地貌
按气候区标准 山顶和沟谷植被覆盖较好, 表面物理风化较强, 地貌特点接近湿润区 半湿润区
半干旱区
    丹霞地貌
按气候区标准 植被较少, 温差风化和盐风化作用较强, 有一定的风蚀作用, 坡面较粗糙, 片状剥落较明显 半干旱区
干旱区
丹霞地貌
按气候区标准 基本无植被, 温差风化和盐风化强烈, 风蚀作用使表面形成壁龛, 表面层状剥落明显, 坡面粗糙 干旱区
高寒区
丹霞地貌
按气候区标准 基本无植被, 寒冻和温差等物理风化强烈, 层状剥落明显, 裸岩表面粗糙 高寒区
 
表6  依据成因分类
Tab.6  Classified by the cause of formation

类  型 指标依据 特    征 分  布
丹霞构造地貌 构造因素为主,如岩层产状、断裂带、节理直接形成的地貌 如水平岩层形成的丹霞方山,单斜岩层形成的丹霞单面山;由断裂作用形成断层崖;由大节理发育的一线天、峡谷等 单面山上升盘边缘,方山在盆地中心;节理的影响较普遍
丹霞水蚀地貌 其形成地貌形态的主导应力为水动力 流水侧向侵蚀而形成的凹槽或岩洞;流水下切而形成的沟谷或片状水流侵蚀而成的沟槽;旋转水流形成的壶穴等 沟谷两侧尤其是凹岸;裸露的斜坡上;切沟或峡谷底部
丹霞风化地貌 片状风化、粉末状风化、化学风化等形成的地貌 由片状和粉末状风化导致的正地貌的圆化、负地貌的凹进;湿润区坡顶和不透水层附近化学风化较显著;干旱区盐风化;水库蓄水后常水位附近的化学风化加剧 裸露的崖壁上或顶部;凹槽岩洞顶部或侧壁
丹霞重力地貌 斜坡或悬空岩块直接由重力作用形成地貌 崩塌作用形成的崩塌崖壁(陡崖坡绝大部分是崩塌崖壁或经后期改造过的崩塌崖壁)、崩积岩块、崩积碎屑堆;崖壁上岩块的滑塌、错落 河谷、沟谷的凹岸陡崖坡;崖脚;洞顶洞底
丹霞风蚀地貌 由风力经常性的侵蚀作用形成的地貌 在丹霞地貌的形成过程中,风力主要在水蚀的基础上加剧侵蚀,并造就璧龛状微地貌 主要在干旱区
丹霞海蚀地貌 由海浪侵蚀与溶蚀作用形成的丹霞地貌 主要在波浪打击部位侵蚀溶蚀为凹槽,上覆岩块崩塌。类似于流水作用和常规海蚀地貌 海岸带
丹霞岩溶地貌 红层中含有碳酸钙超过30%时,岩溶作用逐步显示增强 碳酸钙含量较少时,仅在局部形成小型钟乳石;偶夹可溶砾石时,可溶蚀成凹穴;可溶成分增多时,向喀斯特方向过渡 盆地外围物源地可溶性岩石较多的地区
人工丹霞地貌 老年化或已消亡的丹霞地貌区,主要由人工因素而塑造的地貌 在陡崖坡已经不明显的背景下,人工开采重新塑造出的陡壁,以比较规则整齐、并且具有较高的构景价值为特点 一般在衰亡的丹霞地貌区的采石场
 
 
3.4 形态分类
本文将形态因素分作单体和群体来考虑,其中单体形态又分为正地貌和负地貌两类(表7, 8)。
 
表7  依据单体形态分类
Tab.7  Classified by individual shape

类  型 指标依据 特征 分布


丹霞崖壁 坡度>60°, 高度>10 m 的陡崖坡 多直立陡崖, 可因岩性差异呈层状组合; 壁上多顺层凹凸和竖向流水蚀槽 坚硬岩石的绝大部分边坡或河流侵蚀部位
丹霞方山 近平顶,四面陡坡,长宽比小于2:1 岩层近水平,山顶平缓,四壁陡立,呈城堡状、宫殿式丹霞地貌 近水平岩层分布区, 构造盆地中部
丹霞石墙 长度大于2倍宽度,高度大于宽度 山块顺断裂构造线延伸,呈薄墙状,低缓者可称石梁 近水平岩层分布区, 构造盆地中部, 或垂直断裂切割成条块状的地带
丹霞石柱 孤立石柱, 高度大于直径 方形或圆形孤立石柱,低矮者可称石墩 构造盆地中部近水平岩层分布区或垂直断裂切割的地段
丹霞尖峰 由陡崖坡构成的锥状山峰 四面陡坡, 局部有陡崖, 但山顶面不发育, 呈锥状山峰 无明显规律
丹霞低山 局部陡崖,多为30°~60°的陡坡山峰 可能有1~2个面呈局部陡崖坡, 大部以陡坡或陡缓坡相间构成山峰或山梁 无明显规律或岩性稍软地段
丹霞丘陵 局部有陡崖, 山顶浑圆化的低缓丘陵 无连续陡崖坡, 总体上呈圆化丘陵状 老年期丹霞地貌或软岩地段
丹霞石球 浑圆状风化、蚀余球状石 由坚硬的厚层、巨厚层砂岩或砂砾岩风化或侵蚀而残余的球状石 老年期丹霞地貌分布区,分布无明显规律
崩积堆和
崩积巨石
陡崖下不规则锥状崩积体和巨石块 块状崩塌堆积,叠置洞穴;石块大小不同,单块巨石大可至几百立米 陡崖坡的下部
 
 


沟谷 同一般沟谷 主河谷多宽谷; 支谷多峡谷; 源头多巷谷; 落差较大的谷底多壶穴 主要顺构造破碎带发育,
或继承原始洼地下切
顺层凹槽 顺软岩层发育的凹槽, 深度小于槽口高度 岩性垂向差异使崖壁上软岩层快速风化成凹槽, 顺层可连续或不连续 崖壁上软岩出露地带
丹霞洞穴 深度大于外口最小尺度(高或宽)的凹穴 顺层延伸较长(宽)如额状洞, 扁平洞; 纵深方向多顺层延伸 崖壁软岩带或流水侧蚀部位
丹霞穿洞 蚀穿山块的通透洞穴 通透洞穴即穿洞(穿岩,石窗); 洞顶厚度小于跨度者为石拱; 拱跨在河谷者称天生桥 丹霞石墙中软岩地段,流水侧蚀部位
竖向洞穴 高度大于宽度,垂直方向延伸的洞穴 顺垂直裂隙发育的垂向洞, 或崖壁表面水流侵蚀的竖向洞穴 大节理交叉部位的下水通道
 
表8  依据组合形态分类
Tab.8  Classified by combination’s shape

类  型 指标依据 特    征 分    布
高原峡谷型
丹霞地貌
保持大面积高原面, 沟谷深切 山顶面基本保持统一高原面(古剥夷面), 无或少有孤立山块, 丹崖集中在峡谷两坡 近期地壳强烈块状抬升区
山岭型
丹霞地貌
以起伏较大的锥状山峰为主的红层山地 岩性相对软弱的红层, 在高原峡谷型的基础上进一步侵蚀形成的红层山地 地壳抬升, 抬升后侵蚀时间较长
峰丛型
丹霞地貌
以直立形态为主, 但基座相连的丹霞地貌区 岩性坚硬, 上部形成直立丹霞地貌, 下部尚未切透或地壳再度抬升, 基座高度大于上部 地壳抬升, 抬升后有较长的稳定期
峰林型
丹霞地貌
基座分离, 以直立形态为主的丹霞地貌区 岩性坚硬, 山块分离, 柱状墙状方山状山块林立, 沟谷剖面较平缓 地壳抬升, 抬升后有较长的稳定期
孤峰型
丹霞地貌
山峰孤立, 或山峰间距大于山峰高度 丹霞岩峰呈孤立状, 不成山区; 或峰与峰疏散分布, 之间有宽阔的平缓谷地或缓丘 抬升后长期稳定的侵蚀区
丘陵型
丹霞地貌
山峰浑圆化, 大部分山坡平缓的丹霞地貌区 无丹霞石峰, 山顶浑圆, 局部保持陡崖, 丘顶或谷地偶见丹霞石球 抬升后长期稳定的侵蚀区
 
 
3.5 依据发育阶段分类
该分类因为增加了两个阶段而显得繁琐,但可能更有利于描述地貌发育阶段。操作中也可以将幼年期和青年期归并、将老年期和衰亡期归并考虑(表9)。
表9  依据发育阶段分类
Tab.9  Classified by development stage

类  型 指标依据 特    征 分    布
幼年期
丹霞地貌
山顶保持连续的原始顶面或剥夷面(>60%) 高原峡谷型地貌组合。地壳抬升-流水下切-巷谷、峡谷发育, 上部保持大面积的原始堆积顶面、古剥夷面或弱侵蚀平台 红层堆积后或侵蚀后的新抬升区
青年期
丹霞地貌
山顶逐步分离,原始顶面0-60% 高原峡谷型进一步切割, 山顶呈山原面, 除主河谷外峡谷和巷谷仍为负地貌主体 红层盆地抬升后的侵蚀区
中年期
丹霞地貌
峰丛-峰林状组合地貌50-100% 主河谷接近区域侵蚀基面,近河谷形成丹霞峰林,远河谷地带发育丹霞峰丛,地表崎岖 红层盆地抬升后的长期稳定侵蚀区
老年期
丹霞地貌
河谷-丘陵-孤峰组合地貌50-100% 主河谷与主要支谷接近侵蚀基面,河谷平原、红层丘陵和孤峰相间分布,局部保持峰林状 红层盆地抬升后的长期稳定侵蚀区
衰亡期
丹霞地貌
无峰丛、峰林;红层低丘台地>50% 波状起伏的准平原面,个别地段保留孤峰或孤石,至此完成一个侵蚀旋回 红层盆地抬升后的长期稳定侵蚀区
 
 
4 问题讨论
 
上述分类系统仅反映个人粗略意见,问题的探讨也尚待深入,希望同行们介入讨论。
1)文中所提出的依据尚不一定涵盖所有的类型。
2)给出的指标具有较大的主观性,有待在操作中改进。
3)尚有一些因素暂时没有指标,是否可以建立指标体系。
4)尚有一些微地貌没有纳入分类系统,有没有必要建立新的体系。
5)作者不主张使用 “类丹霞地貌”和“假丹霞地貌”等分类名称,可以商榷。

 
参 考 文 献
 
[1]黄进, 陈致均, 黄可光. 丹霞地貌的定义及分类[A]. 热带地貌, 1992(增刊): 37-39.
[2]崔之久. 就丹霞地貌的发展浅论“岩石地貌学”的分类和命名[A], 经济地理,1999, 19(增刊b): 1-4。
[3]曾昭璇. 岩石地形学[M]. 北京:地质出版社,1960: 45-57.
[4]曾昭璇, 黄少敏. 红层地貌与花岗岩地貌[M]. 中国自然地理·地貌. 北京:科学出版社,1980. 139-150.
[5]黄可光, 陈致均等. 陇中盆地西部丹霞地貌的特征及旅游意义[C], 热带地貌,1992(增刊): 184-188.
[6]彭华. 丹霞山风景地貌研究[A]. 热带地貌, 1992(增刊): 66-76.
[7]罗成德. 四川盆地西部的丹霞地貌旅游资源[A]. 经济地理,1994,14(增刊): 152-158.
[8]陈致均, 黄可光, 戴文昭. 甘肃丹霞地貌的分布[A]. 经济地理,1994,14(增刊):159-166.
[9]邓美成, 王光明. 崀山丹霞地貌风景的分析与评价[A]. 经济地理,1996,16(增刊): 4-20.
[10]黄进. 从湖南新宁县崀山下汤家坝丹霞天生桥的形成兼论丹霞天生桥的成因[A]. 经济地理,1996, 16 (增刊): 96-102.
[11]黄进. 赣州通天岩丹霞地貌基本特征及其发育简史[A]. 经济地理,1996,16(增刊): 137-145.
[12]黄进. 福建永安桃源洞丹霞地貌及旅游资源[A]. 经济地理,1996,16(增刊): 146-157.
[13]罗成德. 四川盆地丹霞地貌旅游资源[A]. 经济地理,1996,16(增刊): 170-176.
[14]黄进. 中国丹霞地貌分布表(续一)[A]. 经济地理,1996,16(增刊): 194-198.
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