张家界砂岩峰林地貌成因

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张家界地貌的演化阶段划分与成因机制探讨

张家界地貌的演化阶段划分与成因机制探讨

张家界地貌的演化阶段划分与成因机制探讨何勇;许涛【摘要】张家界地貌是一种特殊的砂岩地貌,吸引了众多学者前来调查研究,但是对其整个生命周期的阶段性划分研究较为薄弱,对各类地貌景观成因机制和演化关系缺乏统一认识.该文综合地层学、构造学、古生物学以及区域性地质背景等方面进行分析,对张家界地貌的成因机制、演化历史、形成条件和景观类型等方面进行探讨,并将张家界地貌整个生命周期分为三大阶段:岩石形成阶段(中志留纪—晚泥盆纪),挤压剥蚀阶段(体罗纪—新近纪),地貌形成阶段(第四纪).其中母岩形成阶段又分为坚硬的基地岩石形成阶段、张家界地貌母岩形成阶段两部分;挤压剥蚀阶段分为挤压褶皱和剥蚀解体阶段两部分;地貌演化阶段分为嶂谷、峡谷—平台、方山—石墙、石峰、石柱—残林、孤峰形成阶段四个部分.同时对地貌的演化进行预测分析,并对地貌景观的解说和保护性开发提出意见和建议.图7,表2,参17.【期刊名称】《湖南环境生物职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(001)002【总页数】7页(P36-42)【关键词】张家界地貌;砂岩峰林;演化阶段;成因机制【作者】何勇;许涛【作者单位】中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083;中国地质大学人文经管学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P931张家界地貌是指在中国华南板块大地构造背景和亚热带湿润区内,由产状近水平的中、上泥盆统石英砂岩为成景母岩,以流水侵蚀、重力崩塌、风化等营力形成的,以棱角平直的高大石柱林为主,以及深切嶂谷、石墙、天生桥、方山、平台等造型地貌为代表的地貌景观[1].在2010年11月“张家界地貌国际学术研讨会”上,“张家界地貌”获得国际认可[2].张家界地貌是张家界世界地质公园的核心价值所在.张家界世界地质公园位于中国湖南张家界市武陵源区,地处云贵高原东部斜坡与湘西北中低山丘陵过渡地带的武陵山脉.地理坐标是北纬:29°13′18″~29°27′27″,东经:110°18′00″~110°41′15″.海拔300 m~1 300 m,其面积为398 km2.1992年被联合国教科文组织列入《世界自然遗产名录》;2004年被联合国教科文组织列入世界地质公园.其拥有系统完整的微地貌,保存一套完善的砂岩峰林演化模式,具有重要的科研价值和美学价值,是难得的天然博物馆和罕见的旅游名胜地.根据联合国教科文组织定义,建设世界地质公园有3项重要目的:(1)保护地质遗产;(2)普及地球科学知识;(3)通过发展旅游,促进经济的可持续发展.相对于广泛分布的喀斯特地貌,张家界地貌的形成演化阶段研究程度相对薄弱,且形成演化机理缺乏一致的认可.该文在综合前人研究的基础上,着重探讨张家界地貌形成演化过程及其成因机制等方面,并对张家界地貌的演化进行阶段性划分,旨在为地学旅游和地质遗产的保护提供重要参考.1 相关文献回顾众多学者对张家界地貌进行了调查研究,在成因机制、演化过程及发育特征等方面取得了一些进展.关于该地貌的命名,自20世纪80年代争论不断,文献[3]将其与丹霞地貌对比后提出“砂岩峰林地貌”;文献[4]认为该区域在多种作用下所产生界、峪、谷、峰组合的地貌形态综合体应专称为“张家界—索溪峪地貌”;文献[5]提出张家界辖区构成了一套景观系列完整、时空分布紧凑的地质公园,应名为“张家界地貌”;文献[6]从地貌形态、基岩特征、构造控制等方面进行研究后提出“张家界柱峰砂岩地貌”.在演化过程方面,文献[7]将砂岩峰林的演化分为沉积盖层发育阶段、造山隆起阶段、湘西期准平原状高原面形成阶段、索溪峪期切割阶段、张家界期宽谷面形成阶段、澧水期切割阶段.该研究较为详细的划分出该区域的地质发展演化史,但是缺乏对张家界地貌景观类型的形成演化的研究.文献[8]将其演化过程分为构造背景阶段、早期初始方山与条状脊岭阶段、中期岩峰石柱阶段、晚期坍塌支解阶段.该划分缺乏主题且过于粗略且不够具体,对峡谷、嶂谷和方山等地貌的形成缺乏相应分析.文献[9]认为砂岩峰林的演化程序为:夷平面——嶂谷、峡谷——山麓剥蚀平台——石墙、方山——石峰、石柱——稀疏残林.该研究主要针对新生代以来的喜马拉雅运动和新构造运动对张家界地貌景观的形成和演化的影响.张家界地貌的形成条件也是研究的重点,文献[10]研究得出地貌发育的自然因素:地层岩石条件、构造背景及裂隙系统、流水和重力作用.文献[6]提出,第四纪干湿冷暖的气侯交替和硬软相间互层的岩层性质,促进了该类地貌的形成.文献[11]通过遥感分析得出张家界石英砂岩峰林地貌岩层产状平缓,流水沿构造破裂面的节理侵蚀作用造就了石英砂岩峰林地貌的基本形态.文献[12]提出石英砂岩的特殊岩性对景观的形成起决定性因素.在地貌类型的形态学分类上,文献[8]将地貌分为单面山、方山寨地、岩堡、岩墙、岩柱等类型.该分类中“岩墙”为岩浆岩的专有名词,此处不适宜.文献[6]认为张家界柱峰砂岩地貌可分为石柱、石峰、石堡、石墙、石崖、石寨、沟、谷、盆九种微地貌形态.该划分主要从形态的角度,缺乏对成因分析的考虑.文献[13]将张家界地貌分为正地貌、负地貌和均衡地貌3个类型.该划分以几乎涵盖了所有地貌类型,但是过于笼统,缺乏地质意义.2 张家界地貌形成演化阶段划分2.1 划分依据和原则已有研究主要集中在张家界地貌形态、成因或演化过程的某一个方面,为该文综合研究提供了坚实的基础.无论是张家界地貌规划保护方面,还是地质公园开展环境解说、开发地质旅游产品方面,开展张家界地貌的形成演化过程的阶段划分,并详细阐述其形成过程就更为必要.该文对张家界地貌形成演化阶段划分依据有二个方面:1)张家界地貌的形成条件;2)张家界地貌形态及演化机理.从张家界地貌在该区发育齐全且典型,与其苛刻的形成条件有着密切的关系,该文认为张家界地貌形成条件概括起来有以下3点:(1)特殊的地层岩性,包括较为坚实的下伏基座志留纪粉砂岩等和坚硬的成景母岩泥盆系石英砂岩;(2)特殊的构造条件,一是在强烈挤压和造山隆起中形成许多高角度节理和裂隙,二是景观集中发育于岩层产状平缓的向斜核部;(3)新构造运动的抬升,新构造运动给流水下切和重力崩塌作用提供动力和助力,促使地貌景观的形成.该划分不仅全面的概括出张家界地貌形成的条件,同时也体现出地质演化的时代关系. 文献[14]调查研究发现:游客对“地质地貌”类解说的需求远大于大于“神话传说”等,且现有导游词和宣传语中的错误或模糊的表述易将游客将母岩形成时代和景观形成时代混淆.因此该文根据游客的从整体到局部的认知过程和游客在旅游的游憩性学习特点,对张家界地貌的演化过程进行多级的阶段性划分,让普通大众更好更快的接受地学知识,达到地质公园建设的目的之一,同时也为国内乃至世界上88家世界地质公园提供参考.2.2 张家界地貌形成演化的阶段划分根据地貌形成条件、演化过程和游客的认识过程与规律,该文将张家界地貌整个生命周期分为三大阶段:岩体形成阶段(中志留纪—晚泥盆纪),挤压剥蚀阶段(侏罗纪—新近纪),地貌演化阶段(第四纪).其中岩体形成阶段又分为坚硬的基地岩石、张家界地貌母岩形成阶段两部分;挤压剥蚀阶段分为挤压褶皱和剥蚀解体阶段两部分;地貌演化阶段分为嶂谷、峡谷,剥蚀平台,方山、石墙,石峰、石柱和残林、孤峰形成阶段五个部分.该划分清晰的、直观的理解张家界地貌的演化过程和形成机理(见表1):表1 张家界地貌形成演化阶段划分Tab.1 Evolution Phases of Zhangjiajie Landform一级阶段二级阶段成景岩体形成阶段(中志留纪—晚泥盆纪)坚硬的基地岩石形成阶段张家界地貌母岩形成阶段构造运动阶段(侏罗纪—新近纪)挤压褶皱阶段剥蚀解体阶段地貌形成阶段(第四纪)嶂谷、峡谷形成阶段剥蚀平台形成阶段方山、石墙形成阶段石峰、石柱形成阶段残林、孤峰形成阶段1)成景母岩形成阶段(中泥盆纪—三叠纪).(1)坚实的基地岩层形成阶段(中志留纪).张家界地区继雪峰运动之后,即转入一个稳定的地台发育期.中志留世,该区发育碎屑岩沉积,发育厚约479.0 m秀山组(S2xs)灰绿、灰色泥质粉砂岩夹紫红色粉砂质泥岩、钙质泥岩等和厚约480.13 m小溪峪组(S2x)灰绿黄绿色粉砂岩、石英粉砂岩、含石英管状结核等(见表2),出露于公园的北、南和西边.该套岩层岩性坚硬、结构致密,故能承受上覆云台观组岩石,是理想的下伏基座,也是张家界地貌形成重要条件之一.(2)张家界地貌母岩形成阶段(中—晚泥盆纪).志留纪末的加里东运动,使湘西北地区地壳大面积抬升,长期处于剥蚀状态,造成区内晚志留世及早泥盆世地层的缺失.中泥盆世时地壳下降,海水从黔东海峡侵及该区,由江南古陆所带来的大量碎屑物质在中志留统的侵蚀面上沉积了一套滨海相的石英砂岩,形成厚达526.2 m的云台观组(D2yn)巨厚层-厚层层石英砂岩夹粉砂岩.晚泥盆世早期,海水时进时退,为海陆交互相环境,沉积一套黄家磴组(D3h)紫红色铁质细粒石英砂岩,含鲕状赤铁矿层,俗称“铁帽”(见表2).分选性好、磨圆度高、成分均一且质地坚硬的石英砂岩是张家界地貌的成景母岩,加之抗风化能力较强的鲕状赤铁矿层的保护,不仅减缓侵蚀,也保护下伏岩层免于侵蚀,使得峰林高耸挺拔.表2 张家界武陵源世界地质公园地层简表Tab.2 Stratum List of Zhangjiajie World Geopark年代地层岩石地层地层代码厚度/m 生物地层岩性描述新生界第四系全新统 Qh 0-10 上部砂质粘土,下部砂砾石层.更新统 Qp 0-20 上部为红土层,下部为砾石层.中统巴东组 T2b 164 Entoliumcfdiscites,底部白云灰岩、泥灰岩,下部长英细砂岩、粉砂质泥岩.中生界三叠系下统嘉陵江组 T1j 771.7 P sp.,jacensis,etc. 上段为白云岩、钙质白云岩夹灰岩、白云质灰岩;下部以灰色白云岩为主.大冶组 T1dy 609.4 Entoliumdiscitescfmicrotis,etc. 下段为白云质灰岩、灰岩,紫红色白云岩夹砾状白云岩和鲕状白云质灰岩,下部为灰色灰岩.大隆组 P2d 11-21.5黑色薄层钙质、炭质页岩夹薄层硅质灰岩,顶部为深灰色硅质白云质灰岩.上统Palaeofsulina,WaagenitesSoochowensis(chao),etc.吴家坪组 P2w 31.2上古生界二叠系Codonofusiella,Liangshanophyuume Wengchengesenensis,etc.上部灰白色细-粉晶灰岩,中部肉红色厚层细晶白云岩,下部粉晶灰岩含硅质团块、夹页岩,底部的鲕状粘土.茅口组 P1m 343.9 Neosdwagerina sp.,Parafusnlina sp.,etc.深灰-浅灰泥晶灰岩、生物碎屑灰岩,青灰色泥晶灰岩等.下统栖霞组P1g 116.9 Orthotichiachekian-gensischao,Squamulariaextensidoemis chang,etc.上部深灰色泥晶灰岩夹生物碎屑灰岩,下部泥灰岩夹泥晶灰岩,底部炭质页岩含煤块线.续表2年代地层岩石地层地层代码厚度/m 生物地层岩性描述上古生界泥盆系上统黄家磴组 D3h 39.4 Tenticosp.irifercf ten-ticutum,Cyrtosp.irifer sp. 紫红色铁质细粒石英砂岩等,含鲕状赤铁矿层.中统云台观组 D2yn 509.19~526.2 Cruziana sp.,Planoites sp.,Bipodimoepna sp.,Chondrites sp.,etc.中上部灰白色细粒石英砂岩夹粉砂岩,中下部浅肉红色细粒石英砂岩夹紫红色泥质粉砂岩,下部铁质细砂岩,含砂质管状体.小溪组 S2x 480.13灰绿黄绿色粉砂岩、石英粉砂岩,含石英管状结核,上部大,下部小.下古生界Coronocephalus sp.;kailia sp.;Hormotomacfkutkutsingensis;Striisp.irifer sp..志留系中统秀山组 S2xs 479.0 Coronocephalus sp.,Coroncephalina sp.,Salapinellaminuta,Sichuanoceras sp..灰绿、灰色泥质粉砂岩夹紫红色粉砂质泥岩、钙质泥岩等. 2)挤压剥蚀阶段(侏罗纪—新近纪).(1)挤压褶皱阶段(中侏罗纪—白垩纪).晚三叠世早期,强烈的印支运动使该区普遍上升为陆,至此结束了海相沉积.中侏罗纪至白垩纪期间的燕山运动中,在西北—南东向的强烈挤压作用下,使整个地区隆起成山,从而奠定了该区构造的基本格局.挤压褶皱运动使坚硬的志留系石英砂岩形成众多的不同方向的高角度节理和裂隙(见图1),其中以北北西和北东走向两组节理最为发育,为日后成景过程中流水切割、重力崩塌和差异风化提供条件,且节理的密度和分布的差异造就了不同大小和形态的景观类型.(2)剥蚀解体阶段(古近纪—新近纪).在燕山运动的减弱后,地壳相对稳定.形成区内海拔1 200 m的湘西期夷平面,随着喜马拉雅运动的兴起,中国东部发生强烈的地壳差异升降运动,特别是第二阶梯和第三阶梯的强烈抬升过程,最终夷平面解体,形成海拔800 m的武陵源期剥夷面(见图2).图1 张家界世界地质公园遥感解译线性构造分布图(苏信初等[15]Fig.1 Structure Distribution of Zhangjiajie World Geopark by Remote Sensing(SU Xinchu.et al[15]))图2 张家界武陵源地区地貌结构剖面图Fig.2 Profile Map of Wulingyuan3)地貌形成阶段(第四纪).根据张家界地貌的典型地质景观类型及其成因关系,该文将其其演化历程大致为嶂谷、峡谷——山麓剥蚀平台——方山、石墙——石峰、石柱——残林、孤峰.各阶段现今均有保留,演化也仍在继续,该划分不仅涵盖了张家界地貌中最具代表意义和指示性质的主要地貌类型,同时更好的展示和揭露出各类型景观的特性和成因关系.(1)嶂谷、峡谷形成阶段.地壳抬升流水沿断层节理下切形成嶂谷、峡谷.由于栖霞组(P1g)地层的下部多为疏松的页岩夹灰岩透镜体,很容易侵蚀.随着河流不断下切,岩体节节后退,于是沿向斜轴部形成金鞭溪峡谷,沿断层破碎带形成琵琶溪、杉刀溪、鸳鸯溪、干溪等峡谷(见图3).(2)山麓剥蚀平台形成阶段.中更新世期间[16],随着河流回春,下切作用复盛.地表片流沿峡谷两侧侵蚀,石灰岩的陡坡节节后退,形成石英砂岩的山麓剥蚀平台(见图4).现今在天子山边缘、鸳鸯溪峡谷西侧、索溪峪嶂谷两侧、后花园和老屋场等地保留许多大小不一的剥蚀平台.平台大小与砂岩垂直节理的间距大小、疏密有关.(3)方山、石墙形成阶段.随着水的侵蚀作用的加剧,地表流水沿剥蚀平台上的垂直节理侵蚀,形成方山、石墙.方山是由坚硬的黄家磴组含铁石英砂岩为顶面构成的四壁陡峭的地貌类型,由产状水平或近水平的坚硬岩层受到强烈的切割而形成,以黄石寨、腰子寨等为代表.石墙为流水沿平台或方山规模较大的一组节理侵蚀形成溪沟,两侧岩石陡峭,如百丈崖、天波府峰墙等(见图5).(4)石峰、石柱形成阶段.随着流水侵蚀、风化作用和崩塌作用不断进行,平台、方山和石墙可被切割成石峰、石柱(见图6).一般随着垂直节理的密集程度的增大而变得稀疏矮小.如垂直节理密集的御笔峰、西海峰林等相对矮小;而垂直节理稀疏间距较大的如鸳鸯溪、金鞭溪两岸则相对高大.常见的形态有:方柱状、棒槌状、锥状、塔状、片状、掌状等.(5)残林、孤峰形成阶段.流水继续下切,峰柱高度变小,数量变少,柱体纷纷倒塌,只剩下若干孤立的峰柱,即形成残林地貌.如河流下游地段的骆驼峰、仙女献花、猛虎啸天等.残林已是砂岩峰林的晚期产物,它的消亡预示着新地貌类型的诞生.图3 峡谷Fig.3 Gorge图4 山麓剥蚀平台Fig.4 Platform图5 石墙Fig.5 Stone-wall图6 峰柱Fig.6 Stone Pillar2.3 张家界地貌的演化预测现今的张家界地貌属于第四纪地貌旋回早期,地貌类型演化正处于青壮年期[17].根据以上地貌演化阶段分析,该文得出张家界地貌类型演化示意图(见图7).张家界地貌的演化趋势取决于于岩石性质和演化动力.随着演化动力的继续,在沟谷的下游将会趋向于石柱、残林演化,但源头地区还会有新地貌不断新生.无论新地貌的诞生还是老地貌的消减,都将是一个较长的地质时期和地貌过程.图7 张家界地貌类型演化示意图Fig.7 Evolution Diagram of Different Landscape Types3 讨论张家界地貌是一种相对年轻并且仍在继续发育的地貌.该文对张家界地貌的形成演化及其成因机制进行深入的研究和探讨,并划分出3个一级阶段和9个二级阶段.该研究科学直观的阐释张家界地貌形成演化关系和成因联系,对整个地貌的生命周期有更清晰的认知.旅游业是一个具有浓厚科学文化内涵的经济产业,在满足游客求乐求美的同时,还应满足游客求知的高层次需求.张家界的景观解说中,通常冠以神话传说或者奇闻轶事,对大众正确地认识张家界地貌的形成机制和演化过程具有极大的误导性.因此,应以科学研究为基础,以科学理论为依据进行科学解说,避免过多的象形和神话色彩.此外,由于石英砂岩发育水平层理,且在构造运动中形成不同程度不同方向的节理和裂隙,导致岩石块体易发生崩塌.因此,公园在开发时更应注重旅游资源的科学合理利用与保护工作,采取科学有效的方法,保障游人生命财产安全,以利于地貌景观资源的合理保护和区域的可持续发展.参考文献:[1] 陈安泽.“张家界地貌国际学术研讨会”新闻稿[C].北京:中国林业出版社,2011.[2] Brierley G,Huang H Q,Chen A,et al.Simon Aiken.Naming conventions in geomorphology:contributions and controversies in the sandstone landscape of ZhangjiajieGeopark,China[J].ESPL Earth Surf Process Landforms,2011,36:1981-1984[3] 郭克毅.湘西北的砂岩峰林[J].自然杂志,1982,5(5):375-376.[4] 沈永欢.湘西北的张家界一索溪峪地貌[J].中南矿治学院报,1986,52(6):1-6.[5] 翟辅东.论张家界地貌[J].地域研究与开发,1988,7(4):34-36.[6] 陈长明,谢丙庚.关于建立“张家界柱峰砂岩地貌”类型的探讨[J].湖南师范大学自然科学学报,1994,17(4):84-94.[7] 赵逊,吴珍汉,吴中海,等.张家界地貌地质特征机理及其地质景观成因研究[M].北京:地质出版社,2011:53-56.[8] 邓美成.索溪地貌特征及其形成和演化[J].湖南师范大学自然科学学报,1989,12(3):262-268.[9] 郭克毅,陈安泽.张家界砂岩峰林地貌形态分类[C].北京:中国林业出版社,2011:341-354.[10] 周中民.武陵源石英砂岩峰林成因之讨论[J].长沙水电师院自然科学学报,1994,9(4):394-398.[11] 唐云松,陈文光,朱诚.张家界砂岩峰林景观成因机制[J].山地学报,2005,23(3):308-312.[12] 黄林燕,朱诚,孔庆友.张家界岩性特征对峰林地貌形成的影响研究[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2006,29(5):484-489.[13] 吴忱,张聪.张家界风景区地貌的形成与演化[J].地理学与国土研究,2002,18(2):52-55.[14] 庄寿强.张家界砂岩峰林地质公园某些地质旅游解说语的商榷[C].北京:中国林业出版社,2011:334-336.[15] 苏信初,李湘莲.遥感技术在张家界砂岩峰林地貌成因研究中的应用[J].国土资源遥感,1993,17(3):15-18.[16] Yang G F,Zhang X J,Tian M Z,et al.Geomorphological and sedimentological comparison of fluvial terraces and karst caves in Zhangjiajie,northwest Hunan,China:an archive of sandstone landform development[J].Environ Earth Sci,2011,64:671-683.[17] 吴忱,张聪.张家界风景区地貌的形成与演化[J].地理学与国土研究,2002,18(2):52-55.。

张家界森林公园感受神奇石峰的力

张家界森林公园感受神奇石峰的力

张家界森林公园感受神奇石峰的力尊敬的各位游客,欢迎来到张家界森林公园!我是您的导游小智,今天将带领大家一同感受神奇石峰的力量。

一、张家界森林公园的自然背景张家界森林公园位于中国湖南省张家界市,是我国首批国家森林公园之一,也是世界自然遗产和世界地质公园。

公园内拥有峰林、溶洞、峡谷和溪流等多个自然景观,其中最著名的就是其独特的石峰地貌。

二、石峰地貌的形成张家界森林公园的石峰地貌是在亿万年的地质演变过程中形成的。

远古时期,这里原本是一片海底,经过地壳运动、地质变化和长时间的风化侵蚀,最终形成了如今的石峰地貌。

这些高耸入云的石峰,据说是由于地壳的抬升,海水的侵蚀以及风化作用所造成的。

三、石峰地貌的特点张家界的石峰地貌有其独特之处。

首先,它们通常呈纤细、陡峭的形态,有的犹如森林中的巨人,有的则像是直插云霄的尖刺。

其次,石峰地貌的颜色非常多样,有红色、黄色、白色等,因此在不同角度和不同光线下观赏,都能给人带来不同的视觉体验。

最后,这里的石峰还经过人工雕琢而成了许多独特造型,如“观音庙”、“猴子看海”等,让人们可以想象出不同的故事。

四、石峰地貌的神奇力量石峰地貌的神奇力量不仅体现在其奇特的形态和颜色上,更体现在其对人们的情感和精神层面的影响。

众所周知,自然景观对人的心理有着积极的影响,而张家界的石峰地貌更是具有超乎寻常的力量。

在这里,我们可以感受到崇山峻岭给人带来的庄严和威严感,可以领略到大自然的雄奇壮观,还能感受到人与自然的融合与和谐。

五、游览建议为了更好地感受神奇石峰的力量,我建议大家采取以下路线进行游览:1. 探秘张家界森林公园核心景区:我们首先到达南天门,这里是进入森林公园的南大门。

在南天门,我们可以俯瞰整个张家界森林公园的美景,感受石峰群的壮观。

接着,我们沿着观光索道前往天子山,欣赏更多迷人的石峰风光。

2. 漫步金鞭溪:在游览完核心景区后,我们可以前往金鞭溪。

金鞭溪是张家界森林公园的重要景区之一,这里有清澈的溪水、奇特的石峰和神秘的溶洞,让人流连忘返。

张家界砂岩地貌成因分析

张家界砂岩地貌成因分析

5 0 0 m, 但天子山以北只有2 0 0 - - - - , 3 0 0 m, 岩层厚度小, 峰林发
育没有足够的垂直空间, 未得到充分发育就老年期了。
层状粉砂 岩。 含腕足类化石T e n t i c o s p i r i f e r c f t e n t i c u t u m,
下部为黑色煤层, 有的地方相变为铝土矿或黄铁矿
层, 在天子山和观音山等地有开采黄铁矿的老坑。
- 一 - … … … … 一
平行 不 整 合… … … … … 一 总厚 度5 . 3 ~4 0 . 6 m
黄家 磴 组
顶部见2 m厚的赤铁矿层。
铁矿层下为 中薄层铁质细粒石英砂岩, 含云母石英 粉砂岩, 夹浅肉红色 、 灰白色中厚层状细粒石英砂岩 , 薄

林 相 对

< 1 0 0

1 5 7 3 5 2 6 2 4 1 7 O 4 3

2 3 9
2 1 6
4 8 8 9 0 1 7 5

1 0 2
2 0 6 1 7 9 9 l 9 8 4 5
6 6 . 4 2 57
中部: 浅肉红色厚层状细粒石英砂岩, 夹紫红色薄层
1 造景岩石
张家界地区的地层除志留系上统、 泥盆系下统、 石炭 系外, 从元古代板溪群至白垩系均有出露。 其 中寒武 系、 志留系和三叠系分布较广, 总厚度约 1 2 0 0 0 m, 以碳酸盐岩 为主, 碎屑岩次之。 构成张家界地貌的地层是泥盆 系云台 观组与黄家磴组 , 由滨海一浅海相碎屑岩组成, S i O : 含量 7 5 %~9 5 %, 地层岩性稳定, 厚度变化大 。 云台观组为俞建章和舒文博于1 9 2 9 年在湖北省钟祥

砂岩峰林地质景观概述

砂岩峰林地质景观概述

砂岩峰林地质景观一、砂岩峰林地质景观概述1.砂岩峰林地质景观定义砂岩由碎屑和填充物组成。

石英是砂岩的主要矿物碎屑,它在地表条件下最稳定,是大多数砂岩的主要成分。

唯有厚层石英砂岩,拥有丰富的垂直节理,后经地壳垂直抬升,并被流水剥蚀,才能形成砂岩峰林景观。

砂岩峰林地貌主要由方山,台山、峰墙、峰丛、峰林、石门、天生桥及峡谷、嶂谷等构成。

其中以湖南张家界地貌最为典型。

张家界地貌发育过程完整,从台地→方山→石墙→石柱→峡谷演化过程清晰,发育时间因素可测性强,在砂岩地貌景观中具有系统性、完整性、自然性、稀有性和典型性等自然属性,拥有天子山、袁家界、金鞭溪、黄石寨等典型地貌区。

目前,张家界的砂岩峰林地貌正处于一个风华正茂的壮年时期,是最辉煌的黄金时代。

张家界峰林地貌,石奇峰秀、寨高台平、壁险峡幽、山青水碧,其峰柱的高大、雄奇、险峻,集中呈林状分布体现了张家界武陵源砂岩峰林世界地质公园独特魅力,其美学价值以及内在的科学美被誉为“天下奇观”。

该景区于1992年被联合国教科文组织列入“世界自然遗产名录”,2004年被列为首批世界地质公园。

2.砂岩峰林地质景观的成因泥盆纪时期,地壳下降,海水浸入成为一片汪洋,流水源源不断的从临近的陆地冲入大量的松散细屑物质,伴随着海水中的硅酸盐一起沉淀、胶结、压固成形,形成了石英砂岩岩层。

二叠纪时期,石英砂岩因地壳隆起露出地面形成沼泽地,并有植物繁衍,形成了泥质石灰岩含煤层,将砂岩层覆盖了起来。

到了三叠纪末,随着造山运动的进行,平整的地层开始产生褶皱、断裂,形成山脉,不断上升,露出地表。

其后经过亿万年流水的冲刷、切割、节理的发育,终于形成千峰耸立的砂岩峰林景观。

3. 砂岩峰林地质景观形成条件厚层石英砂岩是成景的物质条件,岩层产状平缓和区域垂直升降运动是成景的前提条件,棋盘格状垂直节理体系是成景的必要条件,而流水作用、磨蚀作用和崩塌是成景的主要动力条件。

在这四者的作用下,造就了石英砂岩峰林地貌景观。

张家界地貌的形成

张家界地貌的形成

张家界地貌的形成张家界⼀、地貌形成张家界风景地貌,既不属于桂林等地⽯灰岩地区较为常见的峰林景观和粤北红岩地貌的丹霞地貌,更异于黄⼟⾼原出现的⼟柱形态,⽽是世上罕见的⼤⾯积⽯英砂岩地区峰峦叠出之奇景。

这⼀奇景的产⽣,是由它特定的地质、地理条件决定的。

l、特定的岩层组合张家界⼀带下层为黄绿⾊或暗绿⾊页岩,岩层厚逾千⽶,属志留纪浅海相沉积,其中富含笔⽯化⽯。

上层陡峭耸⽴的群峰,为泥盆纪云台观组沉积的巨厚层紫红或灰⽩⾊⽯英砂岩夹少量岩层砂页岩,厚度约600⽶,假整合于志留系页岩之上。

⽯英砂岩岩性单纯,硬度⼤⽽脆,岩体刚性强,受地质营⼒作⽤,垂直节理极为发育;同时,其基底的志留系岩层具有⼀定程度的可塑性,承托巨厚层云台观组的地层,其应⼒不均衡,从底部产⽣和强化了众多的裂隙和节理,有的势如破⽵,通直⽽上,成为流⽔得以迅速下切成⾕的依据;其次,⽯英砂岩夹薄层页岩,因夹层性软,被外营⼒蚀空后,极易造成⽯英砂岩沿节理⾯的整体性崩塌,崩落的岩⽯,因性脆⽽易裂,被洪⽔卷⼊河床带⾛,形成坡积物甚少的直⽴柱峰;其三,因⽯英砂岩产状近⽔平,顶层⼜抗蚀⼒强,对柱峰能起到保护作⽤,致使柱峰直指蓝天,⽐⾼竟达500⽶之巨。

2、构造运动控制张家界位于湘西北强烈隆升地块区,深受武陵⼭隆起带控制,⼜处向斜的轴部,⽩永顺、⼤庸、慈利等县(市)⼀线(即武陵⼭以北),第三纪以来⼀直处于强烈隆升状态。

在新构造运动作⽤下,地壳继续缓慢地、有节奏地⽔平抬升。

这⼀带的岩层倾斜度⼀般在3⼀5度之间,即近似⽔平,因⽽叠置稳定,不易沿层⾯滑落,峰柱得以垂直保存。

天长⽇久,出现如塔似柱的群峰和类似百丈峡、神堂湾那样的深切嶂⾕`峡⾕.① 滨海沉积约3.8亿年前(泥盆纪中期)⼤陆源碎屑物流⼊还是滨海环境的张家界,经过亿万年的沉积压实形成张家界地貌的母岩—⽯英砂岩② 抬升为陆约3.5—3.9亿年(泥盆纪晚期)的海西造⼭运动,使张家界变海为陆。

砂岩长期风化形成红⾊铁质风化壳—俗称“铁帽”。

张家界地质地貌实习报告

张家界地质地貌实习报告

实习报告一、前言张家界位于中国湖南省西北部,是世界著名的地质公园和旅游胜地。

此次实习,我有幸前往张家界,对当地的地质地貌进行了实地考察和学习。

通过这次实习,我对张家界的地质地貌特征有了更深入的了解,收获颇丰。

二、实习内容1. 砂岩峰林地貌张家界以砂岩峰林地貌最为著名。

实习期间,我参观了张家界国家森林公园、袁家界、天子山等景区,亲眼目睹了这一独特地貌的壮观景象。

砂岩峰林地貌是由于石英砂岩地层在地质作用下,经过流水侵蚀、风力侵蚀等外力作用形成的。

这里的峰柱数量众多,形态各异,高度一般在数十米至数百米之间。

有的峰柱如削斧劈,直插云霄;有的峰柱挺拔险峻,气势磅礴。

站在峰柱之间,仿佛置身于仙境之中。

2. 岩溶地貌张家界岩溶地貌发育十分典型,其中以黄龙洞最为著名。

黄龙洞位于张家界国家森林公园内,是一个多层次、多功能的岩溶洞穴系统。

洞内景观千姿百态,有石钟乳、石笋、石柱、石幔等各种岩溶堆积物。

这些堆积物色彩斑斓,形态各异,令人叹为观止。

通过参观黄龙洞,我对岩溶地貌的形成和发育有了更深入的认识。

3. 地质剖面在实习过程中,我还参观了张家界国家森林公园内的地质剖面。

该剖面展示了地层年代的变迁和地质作用的历程。

通过观察剖面,我了解到了不同地层之间的接触关系、岩性的变化以及地质构造的特点。

这对我理解地质地貌的形成和发展具有重要意义。

4. 植被与生态环境张家界地处亚热带湿润区,植被丰富,生态环境优美。

实习期间,我注意到这里的植被分布具有明显的垂直地带性,随着海拔的升高,植被类型逐渐由常绿阔叶林过渡到针叶林。

此外,我还见到了许多珍稀植物,如银杏、珙桐、红豆杉等。

这些植物为张家界的地质地貌景观增添了生机与活力。

三、实习体会通过这次实习,我对张家界的地质地貌特征有了更深入的了解。

张家界的砂岩峰林地貌和岩溶地貌以其独特的景观吸引了无数游客,成为世界著名的旅游胜地。

然而,这种独特的地质地貌景观背后,隐藏着复杂的地质作用过程。

通过实地考察和学习,我深刻体会到了地质地貌研究的意义和价值。

张家界峰林地貌的成因分析

典型的地貌景观及其成因通过各种文献,图片,案例分析数据,实践调查文献的文章分析,得出如下结论: 张家界峰林地貌是石英砂岩峰林地貌,岩层产状平缓,地壳水平上升,流水沿构造破裂面的节理侵蚀及重力崩塌作用造就了石英砂岩峰林地貌的基本形态。

地貌形态的物质基础是特定的岩性。

石英砂岩峰林地貌主要由方山、台地、峰墙、峰丛、峰林、石门、天生桥及峡谷、嶂谷等构成。

其岩石胶结良好,刚性强,节理发育。

物理风化很强烈,风化物和土壤十分疏松,内聚力小,抗蚀能力弱。

存在着水土流失的潜在地质条件。

【1】另外,石英砂岩峰林地貌本身的地貌特点,水文气象要素都促使其山体风化、崩塌,景观的形成与及成熟后的消亡张家界峰林地貌是一种由石英砂岩构成的峰林景观。

它的奇峰异石、深峡危崖的风貌特征颇与卡斯特峰林、丹友峰林,以至美国的科罗拉多峰林相类似。

故曾一度对其成因和类型归属有过争论.但实际上它是一另种的峰林地貌类型.由于它藏在深山,直到20世纪80年代,才引起众多的旅游者和地貌学者的注意.它既是具有高度吸引力的旅游胜地,又是饶有科学研究价值的地貌新类型,经于1992年12月7日被联合国教科文组织批准列入世界自然遗产名录,正式被承认为世界级的重点保护地区。

的确,只要是进入这个充满奇幻垅界的人,无不被那些千姿百态、形神兼备的石峰石柱,与乎曲径通幽、密林芳草的深壑狭谷所组成的清静画境所陶醉。

【2】本文试从景观地貌学的角度,探究张家界峰林地貌的成因,及其形成的大地构造历史背景和环境条件.张家界峰林地貌简介发育于张家界的峰林,按其岩石可分为二种:一种为石英砂岩峰林,另一种为石灰岩。

但是大家所说的张家界的峰林一般都是说武陵深峰林,她是仅指前一种。

陈国达老先生于1986年作为科学顾问参与北京科教电影厂摄制峰林电影片,初次考察时,曾依其岩石命名为“砂岩峰林”。

后来进一步研究结果,考虑到仍以其标准地命名更为全面和确切,故另用今名。

至于区内的石灰岩峰林,则属于卡斯特地貌范礴,已为人所熟识,不入本文探讨之列【3】.张家界具有独特的石英砂岩峰林地貌景观,有“三千翠微峰,八百琉璃水”(“峰三千,水八百”)之称【4】。

张家界学院地形地貌分析

张家界学院地形地貌分析
摘要:张家界地貌隶属于一种较为特殊的砂岩地貌因其组成物质—石英砂岩在重力作用下发生崩塌和在流水切割下发生侵蚀破坏从而形成的一种奇形怪状
的石英砂岩峰林地貌故吸引众多学者前来调查研究.但张家界地貌的研究仍处于初级阶段石英砂岩岩性研究不够透彻岩层发育模式的研究尚处于起步阶段.对砂岩基本特征、砂岩分布、砂岩力学特征、砂岩地貌、张家界地貌分布和发育机
理等方面进行阐述归纳总结了部分已有研究成果认为张家界地貌还存在部分问
题有一定的研究价值进而提出了一些研究思路,为张家界地貌的研究提供参考,砂岩是经过风化、搬运、沉积与成岩作用形成的一种岩石具有强度低、抗风化
性能差、胶结物质少等特征在我国广泛分布,是工程主要研究对象之一112].砂岩是构成张家界地貌的主要物质张家界地貌位于云贵高原与湖南西北部的交界
带[),分布于国家级旅游城市——张家界,因此,对张家界地貌的研究就显得尤为重要.
为加深对砂岩及张家界地貌的认识,促进张家界旅游业的发展与自然和谐
相处.笔者分别从砂岩基本特征、砂岩分布、砂岩力学特性、砂岩地貌、张家界地貌的形态特征、张家界地貌的分布及发育机理等方面进行阐述对已有研究成
果进行了归纳与总结,并对存在的问题提出了未来的设想。

张家界石英砂岩的形成

张家界地貌景观的形成,有着特殊的地质背景。

大约10亿年前的晚元古代,本区地壳运动开始由以往剧烈变动的状态转为基本稳定的状态。

但仍有一些缓慢震荡,是而下降为海洋,总体以海洋环境为主,于4亿年前沉积了形成砂岩峰林的石英砂岩,2.5亿年前沉积了形成黄龙洞的石灰岩。

至2年前的中三叠世晚期,本区地壳全面上升成为陆地,此后又经历了燕同运动,岩层遭受挤压,产生断裂和褶皱,并在山前或山间洼地沉积了很厚的陆相砂砾岩。

2oo万年前开始的第四纪新构造运动,使本区多次间歇式抬升,在地表水、地下水、重力、生物等多种因素的作用下,形成了砂岩峰林和岩溶洞穴等现代地质地貌景观。

二、砂岩峰林的演化过程(一)孕育阶6500万年前的喜马拉雅运动,形成区内海拔1000-1200米(天子山一期)(I1)及海拔800米(天子山二期)(I2)两级剥夷面。

石英砂岩裸露,索溪河已初具河谷雏形。

200万年前开始的新构造运动,地势高差增加,形成区内海拔500米(溶洼一期)及海拔300米(溶洼二期)两级剥夷面。

侵蚀基准面进一步下降,流水不断切割岩层,河流向源侵蚀至1000-1200米和800米剥夷面,古河谷形成,石英砂岩露出地表,峰林地貌孕育发生。

(二)幼年期由于地壳间歇抬升,水降增大,石英砂岩的盖层岩石被剥蚀掉。

流水沿几组节理下切,形成以索溪为轴的水网,将古剥夷面分割成大小不等的初始方山及条状山脊,其边缘沿节理切削成岩墙及岩柱的雏形。

代表性地貌有天子山、袁家界,腰子寨及黄石寨等方山台寨现存的残留体。

(三)壮年期区域性掀斜抬升作用导致侵蚀基准面进一步下降,河流深切及向源侵蚀交替进行,水网密度增大,初始方山台寨、岩柱进一步增高,并且沿垂直节理进行边坡式重力崩塌,塑造出各种分离兀突的砂岩峰林地貌。

代表性地貌有:峡谷、岩柱、峰林、峰墙、天生桥、天门等。

代表性景点有峡谷、岩柱峰林、峰墙、天生桥、天门等。

(四)晚年期壮年期后,砂岩峰林地貌继续以崩塌方式进行,地壳处于稳定状态,河谷开阔,侵蚀基准面较稳定,河流以侧蚀作用及搬运堆积作用为主,岩峰、岩柱高度逐渐被削低,体积变小,个体数量变稀。

漫话湖南张家界砂岩峰林世界地质公园

漫话湖南张家界砂岩峰林世界地质公园胡经国一、概述及基本信息湖南张家界砂岩峰林世界地质公园(Zhangjiajie Sandstone Peak Forest Unesco Global Geopark),位于中国湖南省张家界市,其占地总面积为3600平方公里。

该公园由“张家界”、“索溪峪”、“天子山”、“杨家界”4个主要风景区和“黄龙洞”等构成一个完整的生态系统,“山、水、桥、洞、瀑”地貌景观齐全,是一处难得的天然地质博物馆和罕见的旅游名胜地。

该公园是众多“砂岩峰柱”集中之地;拥有最高的人行桥——张家界大峡谷“玻璃天桥”;还有世界上最高的室外电梯,高达326米。

在该公园内奇峰林立,森林莽莽,沟壑纵横,山溪秀丽。

这一绝美的自然景观一直深藏在湘西北的崇山峻岭之中,无人知晓。

直到1979年,著名画家吴冠中和香港摄影家陈复礼来到张家界;面对如此大好河山,吴冠中兴奋不已,灵感涌动,提笔挥就《自家斧劈——张家界》的传世作品,并且乘兴写下《养在深闺人未识》一文,赞美这颗“失落在深山的明珠”。

从此,张家界开始名扬海内外。

张家界砂岩峰林地貌被联合国教科文组织誉为“无价的地理纪念碑”,是非常典型的石英砂岩峰林地貌。

其基本信息如下:中文名:湖南张家界砂岩峰林世界地质公园外文名:Zhangjiajie Sandstone Peak Forest Unesco Global Geopark地理位置:中国湖南省张家界市占地总面积:3600平方公里公园级别:世界地质公园地貌特色:砂岩峰林、岩溶洞穴著名景区:张家界、索溪峪、天子山、杨家界景点级别:AAAA级二、地质遗迹1、地形地貌张家界砂岩峰林地貌代表了地球上一种独特的地貌形态和自然地理特征。

其发育于泥盆系云台观组和黄家磴组地层,砂岩峰林集中分布区面积为86平方公里。

它是在特定的地质构造部位、特定的新构造运动和外力作用下形成的一种举世罕见的独特地貌。

该公园以世界上独一无二的砂岩峰林地貌景观为核心,以岩溶地貌景观为衬托,兼有成型地质剖面、特殊化石产地等大量地质遗迹,从而构成了独具特色的砂岩峰林地貌组合景观。

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张家界砂岩峰林地貌成因地处湖南省西北部的张家界受地理、地层、构造、气候等诸多条件的影响,形成了闻名于世的多姿多彩的地貌奇观,其中以石英砂岩峰林地貌发育更为世界罕见,著名地质学家陈国达命名为“武陵源峰林”。

景区内最独特的景观是3000余座尖细的砂岩柱和砂岩峰,大部分200多米高。

在峰峦之间,沟壑、峡谷纵横,溪流、池塘和瀑布随处可见,景区内还有40多个石洞和两座天然形成的巨大石桥。

作为自然文化的一项瑰宝,本文对其进行了具体的分析。

一、形态特征
砂岩的基本特性有:沉积岩中由于不同成分、不同颜色、不同结构构造等的变化、相互更替或沉积间断形成的成层性,称为层理;层内的微细层理与主层面斜交,称斜层理,如果不同方向的斜层理互相交替,称斜交层理。

砂岩由碎屑和填充物组成。

石英是砂岩的主要矿物碎屑,它在地表条件下最稳定,是大多数砂岩的主要成分。

张家界的石英砂岩峰林地貌岩层产状平缓,主要由方山、台地、峰墙、峰丛、峰林、石门、天生桥及峡谷、嶂谷等构成。

其岩石胶结良好,刚性强,节理发育。

张家界石英砂岩峰林地貌各处皆有不同。

如天子山、黄石寨、鹞子寨等处体现了其形成最初阶段的平台方山地貌:边缘陡峭、相对高差几十至四百米,顶面平坦的地貌类型,顶面由坚硬的含铁石英砂岩构成。

而百丈峡则属峰墙地貌,两侧岩石陡峭。

十里画廊、矿洞溪等处则是挺拔峻峭的峰丛、峰林地貌。

还有峰林形成后,流水继续下切,直到基座被剥蚀切穿,柱体纷纷倒塌,只剩下若干孤立峰柱的残林地貌。

最后是因外动力地质作用的继续,残林将倒塌贻尽,直至消亡,最终形成新的剥蚀地貌。

众多的石峰石柱,广布密集,嶙峋挺拔,从西南部开始纵贯至东北。

而其中又以海拔最高的金鞭岩(图1)和形态奇特的采药老人(图2)最有代表性。

二、形成原因及过程
1、张家界武陵源石英砂岩峰林地貌的形成因素:
①特殊的地层岩性是砂岩峰林地貌形成物质基础。

张家界的砂岩峰林发育于泥盆系中统云台观组合上统黄家磴组巨厚层石英砂岩分布区,岩性为巨厚层或厚层石英岩状砂岩夹薄层粉砂岩等,其石英含量高达90%以上,且其胶结物多为铁质、硅质等,石英和铁、硅质胶结物的化学性质在表生环境下十分稳定,具较强的抗蚀性,另一方面,由于它具有坚硬的物质特性,构成峰柱的坚固的基座。

②高角度裂隙的发育,是砂岩峰林地貌形成的必要条件。

张家界地貌属典型的地台型构造。

巨厚层石英砂岩、由于抗剪强度低,加之产状平缓,共轭垂裂特别发育,经历多次构造运动,导致区内不同方向、不同性质、不同规模的断裂或裂隙纵横交错,为日后的外营力地质作用开辟了道路。

③所处的特殊构造地位,是砂岩峰林地貌形成的重要因素。

砂岩峰林地貌集中分布于三官寺向斜扬起端的天子山一带和桑植和斜扬起端的峰峦溪,它们都是位于相同的构造部位,既北东东向宽缓向斜的扬起端,有北北东向褶皱迭加,使得北东东向向斜扬起端地层被进一步抬平,由于产状平缓,使得岩层之间不易产生重力滑动,有利于峰柱地貌的稳定。

④新构造运动的抬升,是砂岩峰林地貌形成的动力因素。

第三纪以来的新构造运动,是该区不断地产生间歇性抬升,地壳的抬升、导致侵蚀基准面的下降,使得该区水动力作用加剧,流水最终切穿高角度的节理或构造裂隙软弱带,形成今日之石英砂岩峰林地貌景观。

2、张家界武陵源石英砂岩峰林地貌的形成过程:
张家界砂岩峰林地貌的形成,是在晚第三纪以来漫长的地史时间,由于地壳缓慢的产歇性抬升,经受流水长期侵蚀切割的结果。

其发展演变经历了原始构造面→台地、方山嶂谷地貌→峰丛、峰林嶂谷地貌→斜坡残余峰林→新剥蚀地貌的发展过程(图3)。

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