胡 杰

(福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007)

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關(guān)于福建主要巖石地貌特征的分析及對(duì)比

胡 杰

(福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007)

為了更加深入了解福建主要巖石地貌特征，通過實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)到永安桃源洞，永安鱗隱石林，平潭將軍山進(jìn)行了實(shí)地考察，在實(shí)習(xí)前預(yù)先掌握巖石地貌特征的基礎(chǔ)上，對(duì)考察點(diǎn)地貌進(jìn)行了特征分析，并采集巖石標(biāo)本，通過第一手資料對(duì)這三種巖石地貌進(jìn)行了對(duì)比。

福建；丹霞地貌；喀斯特地貌；花崗巖地貌；對(duì)比

1 引言

近年來，眾多學(xué)者對(duì)中國各地的巖石地貌進(jìn)行了很深入的研究探討。發(fā)表的論文主要是兩個(gè)方向，其一是對(duì)某一研究區(qū)的某一種巖石地貌進(jìn)行微觀分析研究；其二是對(duì)中國的巖石地貌進(jìn)行宏觀上的特征分析及對(duì)比。但值得注意的是，國內(nèi)目前對(duì)于某一區(qū)域多種巖石地貌類型的對(duì)比分析還很欠缺。這項(xiàng)研究的開展具有三大貢獻(xiàn)，一是對(duì)巖石地貌特征更加全面細(xì)致地分析對(duì)比，有助于更好地了解各種巖石地貌之間的聯(lián)系與差異；二是對(duì)特定區(qū)域的古地理環(huán)境有了更全面的認(rèn)識(shí)；其三是對(duì)研究區(qū)巖石地貌發(fā)育過程深入分析，以便更準(zhǔn)確地推斷該區(qū)域巖石地貌的未來發(fā)育趨勢(shì)，為人類的生產(chǎn)生活提供有用的參考資料。本次實(shí)習(xí)地點(diǎn)的地貌類型涵蓋了福建主要的3種巖石地貌，且地貌特征極具代表性。通過實(shí)習(xí)期間走訪研究區(qū)，觀察各種地貌景觀，采集典型巖石標(biāo)本，獲得的第一手資料對(duì)這3種巖石地貌特征進(jìn)行全面的分析對(duì)比。

2 地貌概況

2.1 丹霞地貌概況

丹霞地貌是由紅色砂礫巖在流水作用、風(fēng)化作用、重力作用以及其他外動(dòng)力作用下形成的一種巖石地貌類型。在我國，典型丹霞地貌景觀發(fā)育的砂礫巖層形成年代一般不早于中生代，其中又以白堊紀(jì)紅層最多。巖層產(chǎn)狀一般較平緩，遭受侵蝕后多呈頂平、坡陡、麓緩等形狀奇特而多樣化的地貌景觀。不同地區(qū)因巖性差異風(fēng)化作用而形成眾多不同丹霞地貌[1]。丹霞地貌在中國的分布最廣泛，熱帶、亞熱帶濕潤區(qū)，溫帶濕潤-半濕潤區(qū)、半干旱-干旱區(qū)和青藏高原高寒區(qū)均有該地貌類型。

2.2 喀斯特地貌概況

喀斯特地貌是可溶性巖石在水的溶蝕與沉淀、侵蝕與沉積以及重力崩塌、坍陷、堆積等多重作用下形成的一種巖石地貌類型[1]?？λ固氐孛驳陌l(fā)育年代在25萬年以上，形成時(shí)間在中更新世以來。喀斯特地貌形成的巖石基礎(chǔ)是石灰?guī)r，而石灰?guī)r形成環(huán)境是淺海環(huán)境。中國的喀斯特地貌主要分布在亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，

2.3 花崗巖地貌概況

花崗巖地貌是在花崗巖石體基礎(chǔ)上，各種外動(dòng)力形成的形態(tài)特殊的的一種巖石地貌類型。由于花崗巖屬于深成侵入巖，并沒有巖層產(chǎn)狀之說?；◢弾r形成位置位于地表一下3～5 km，向下延伸厚度至30 km，而花崗巖地貌形成于地表以上。中國是世界上花崗巖分布最廣的國家之一, 花崗巖面積90.9萬km2, 約占全國面積的10%左右[2]。不同于丹霞地貌和喀斯特地貌，花崗巖的暴露時(shí)間不一樣，它受的構(gòu)造營力和外營力的性質(zhì)不一樣，后期受自然風(fēng)化和人為破壞的情況不一樣，這就導(dǎo)致了它的差異性和復(fù)雜性。

3 結(jié)果與分析

3.1 野外觀察結(jié)果

為了更好地分析福建主要巖石地貌的特征，本次野外實(shí)習(xí)觀察選取了研究福建巖石地貌最典型的3個(gè)考察點(diǎn)。選定以永安桃源洞作為福建丹霞地貌的研究對(duì)象，以永安鱗隱石林作為福建喀斯特地貌的研究對(duì)象，以平潭將軍山作為福建花崗巖地貌的研究對(duì)象。在每個(gè)觀察點(diǎn)都拍攝了大量樣張，從中精選了若干張具有代表性的照片進(jìn)行展示與分析，宏觀與微觀樣張對(duì)比分析。

3.1.1 永安桃源洞丹霞地貌

永安桃源洞面積37 km2，因景區(qū)內(nèi)有桃花澗而得名，又有“小武夷”之稱。桃源洞典型的景觀特征是“赤壁丹崖”廣泛發(fā)育，崖廊洞穴、桌狀“方山”、一線天、臺(tái)柱、石峰、石堡等是桃源洞典型的造型地貌。桃源洞的景點(diǎn)眾多，有象鼻巖、桃花澗波狀崖壁、隱象崖、梟眼洞、百丈崖、斜線天、翡翠谷、望象臺(tái)、一線天等18景。最著名的是一線天，如圖1所示，懸?guī)r斷壁上一隙通明，全長120 m，高40 m，寬僅盈尺，最窄處只可側(cè)身而過。

永安桃源洞巖層屬于白堊紀(jì)紅層盆地崇安組，發(fā)育基礎(chǔ)以紫紅色厚層礫巖、砂礫巖為主，夾有泥巖，粉砂質(zhì)泥巖[3]。圖2一組樣張展示了丹霞地貌的主要巖石特征，并以此推斷其形成時(shí)的古環(huán)境。

圖1 桃源洞“一線天”

如圖2(a)所示，該樣張表現(xiàn)了清晰的巖層成層現(xiàn)象，層理分明，粗礫巖和砂礫巖交替堆積，很好地反映了巖層發(fā)育的過程。巖層顏色以赤紅色、紫紅色為主，外表面由于長期風(fēng)化和苔蘚、地衣和菌類的生長變成了灰綠色。根據(jù)樣張可以推斷出，桃源洞形成于干旱炎熱的古環(huán)境中。巖層厚薄變化的表現(xiàn)反映了干濕季交替的氣候古環(huán)境，巖層厚的地方是由于濕季流水搬運(yùn)堆積時(shí)水量大，泥沙從物源區(qū)通過短距離搬運(yùn)到此地，巖石粒度大，棱角狀居多，堆積時(shí)間較短；而巖層薄的地方是由于干季水量較小，流水搬運(yùn)堆積的巖石粒度小，體現(xiàn)了沉積旋回的搬運(yùn)堆積過程。

如圖2(b)所示，該樣張反映了地層中粉紅色粉砂巖出現(xiàn)了尖滅現(xiàn)象，尖滅是巖層的厚度在沉積盆地邊緣變薄以至消失的現(xiàn)象。沉積層向著沉積盆地邊緣，其厚度逐漸變薄直至沒有沉積。尖滅一端處于河口位置。

圖2(c)展現(xiàn)的是地層中石灰石的白色尾跡。河流在搬運(yùn)堆積時(shí)夾有白色的石灰石，這些石灰石隨著固結(jié)成巖過程之后鑲嵌在地層中，有些暴露在巖層表面，由于長期的雨水沖刷，導(dǎo)致石灰石發(fā)生溶解作用，鈣質(zhì)流失，部分鈣質(zhì)滲入巖層中，形成了石灰?guī)r的白色尾跡。

圖2(d)表示的是含礫砂巖，中間粉紅色粗礫是正長石，含礫砂巖在桃源洞丹霞地貌中非常常見，需要注意的是，同一片巖層的命名可以因劃定區(qū)域的不同而不同，若該樣張劃定的區(qū)域不包含這塊正長石，該巖石則命名為砂巖。

圖2(e)是已風(fēng)化的外表層剝落而露出的粉色泥質(zhì)粉砂巖，該巖層的質(zhì)地軟，顆粒細(xì)，很容易被沖刷掏蝕形成大大小小的洞穴，而粗顆粒部分相對(duì)不易沖刷走，因而形成凸起部分。

圖2 桃源洞丹霞地貌細(xì)節(jié)

白堊紀(jì)以來，桃源洞巖層發(fā)育成丹霞峰叢、石堡、石墻、石柱、殘峰、低丘等正地貌和線谷、巷谷、峽谷、峽谷曲流等負(fù)地貌以及丹霞洞穴，目前丹霞地貌發(fā)展已處于中年期階段，丹霞地貌各種基本類型發(fā)育良好，是中年期丹霞地貌的典型代表和寶貴的地質(zhì)遺跡。風(fēng)光旖旎的桃源洞丹霞地貌是開展中年期丹霞地貌科考和旅游的良好場(chǎng)所[3]。地殼每次抬升，流水侵蝕、風(fēng)化剝蝕、重力崩塌等作用逐漸改造前期形成的地貌，重塑成適應(yīng)各種外營力作用的新地貌。最有特色、最能反映該地貌發(fā)育過程的景點(diǎn)有兩處，其一是桃花澗波狀崖壁。如圖3(a)所示，此處的崖壁呈波狀起伏，這是水流對(duì)崖壁側(cè)蝕形成的波狀崖壁。水流側(cè)蝕可以改造溪流兩側(cè)崖壁的形態(tài)，在不同的河段，流水的側(cè)蝕作用不相同，不同階段的水流側(cè)蝕使崖壁在縱向上也形成“S”形，于是整個(gè)崖壁就被雕塑成波狀起伏的形態(tài)。其二是圖3(b)的象鼻巖，巖石巨大的象鼻狀是因?yàn)樽霞t色砂礫巖層發(fā)育近平行排列的裂隙，經(jīng)風(fēng)化剝蝕，流水侵蝕和重力崩塌，逐漸形成長條形的石墻。石墻頂部被球狀風(fēng)化剝蝕成渾圓狀，神似大象的象鼻，故稱“象鼻巖”。

圖3 桃花澗波狀崖壁與“象鼻巖”

3.1.2 永安鱗隱石林喀斯特地貌

永安鱗隱石林座落在福建省永安市大湖鎮(zhèn)西北角一座相對(duì)高度不足50 m的石灰?guī)r小丘上，出集鎮(zhèn)北界向西北行數(shù)分鐘就可到達(dá)山麓。鱗隱石林有火焰狀石芽、石洞寒門、通天槽、石破人不驚、刺破青天、霸王別姬、石猴抱桃等景點(diǎn)。石林景觀特征復(fù)雜眾多，主要?dú)w類于地表喀斯特地貌和地下喀斯特地貌中。在地表喀斯特地貌中，有典型的峰叢、峰林、孤峰、石林。典型地下喀斯特地貌當(dāng)數(shù)溶洞及溶洞內(nèi)的次生化學(xué)沉積物，溶洞分為洞穴系統(tǒng)，地下河系統(tǒng)以及干溶洞。洞頂?shù)嗡械腃aCO3因環(huán)境條件改變發(fā)生次生化學(xué)沉積，在洞頂形成向下增長的石鐘乳，洞底則形成自下而上增長的石筍，石鐘乳與石筍相接則形成石柱，還有石簾、石幔、石瀑布、石葡萄、石花等景觀也堪稱鬼斧神工[1]。

鱗隱石林所在的丘陵整體屬于石炭系船山組灰?guī)r[4]，圖4的一組樣張展示的是喀斯特地貌主要巖石特征，并以此推斷鱗隱石林形成時(shí)的古環(huán)境。

圖4 鱗隱石林喀斯特地貌細(xì)節(jié)

圖4(a)是地表喀斯特地貌的石芽，因造型像燃燒的火焰，故命名為“火焰狀石芽”?；鹧鏍钍渴怯苫?guī)r發(fā)育而成的。2.3億年以前，鱗隱石林這一帶處于長期濕熱環(huán)境，石灰?guī)r層經(jīng)構(gòu)造抬升，暴露在地表風(fēng)化、淋溶，地表水沿石灰?guī)r縱橫交錯(cuò)的節(jié)理、裂隙溶蝕、下切，形成放射狀V形溶溝和火焰狀石芽。

圖4(b)中可以看到石灰?guī)r層中夾有黃色，紅色物質(zhì)，這是由于河流泥沙沖到喀斯特地貌中，河流快速干涸，泥沙固結(jié)成巖，形成樣張中的特殊形態(tài)。

圖4(c)是鱗隱石林的十八洞里拍攝的，圖中可以看到兩個(gè)明顯的同心圓，石鐘乳和石筍的橫剖面都具有同心圓結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)同心圓可能是石鐘乳或石筍斷裂后的遺跡。

圖4(d)展現(xiàn)的是灰?guī)r地層中石灰石的白色尾跡。與丹霞地貌中的石灰石白色尾跡相比，從外觀上相差無幾，但仍有一些明顯的區(qū)別。從規(guī)模上，喀斯特地貌的石灰石白色尾跡數(shù)量更多，尾跡更長更寬，這是由于喀斯特地貌以灰?guī)r為主，整體受到雨水沖刷形成，而丹霞地貌是部分地層嵌有石灰石，經(jīng)雨水沖刷形成。值得注意的是，部分偏黃的尾跡可能是因?yàn)轱L(fēng)化而發(fā)生顏色改變。

根據(jù)前人通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)條件分析得到的結(jié)果來看，鱗隱石林的發(fā)育過程如下：從石炭紀(jì)晚期到古近紀(jì)，永安地區(qū)遭受海侵、海退、巖漿侵入和構(gòu)造隆起，永安盆地成為封閉的內(nèi)陸盆地，在盆地內(nèi)堆積了數(shù)百至千余米的內(nèi)陸河湖相紅色地層。這個(gè)時(shí)期，碳酸鹽巖遭到埋藏，無法發(fā)育成石林。進(jìn)入更新世后，永安盆地轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放的外泄盆地。中更新世以來，永安盆地繼續(xù)間歇性抬升運(yùn)動(dòng)，侵蝕強(qiáng)度不斷增大，地表水的侵蝕搬運(yùn)能力也在不斷增強(qiáng)。受強(qiáng)烈剝蝕作用，地表水、地下水的垂向侵蝕作用不斷增強(qiáng)，地下水沿石灰?guī)r的裂隙、節(jié)理進(jìn)行溶蝕，不斷形成深切的溶溝、石芽地形，并將風(fēng)化和溶蝕的殘余物質(zhì)堆積于溶溝中，這樣就形成了埋藏石芽。伴隨著地下水垂直下滲和地下生物作用，垂向溶蝕作用不斷加強(qiáng)，石芽逐漸形成石柱，進(jìn)而形成了石林地貌。因永安地區(qū)地殼仍在繼續(xù)緩慢抬升，目前石林仍在不停地拔高發(fā)育[7]。能反映石林仍在拔高的典型景點(diǎn)是刺破青天，如圖5所示，這把“利劍”是流水作用沿石灰?guī)r垂直裂隙溶蝕、侵蝕，形成了高36 m的溶柱，溶柱上清晰可見近水平狀的節(jié)理。溶柱的高度仍在上升，但拔高作用十分緩慢[5]。

圖5 刺破青天

3.1.3 平潭將軍山花崗巖地貌

將軍山坐落于平潭海壇島，以山險(xiǎn)、石奇、洞幽、林茂著名。將軍山有磊石洞、一線天、南風(fēng)窗、望歸巖、摩崖石刻等景點(diǎn)。將軍山花崗巖地貌屬于海蝕崖、柱、穴花崗巖地貌?？拷０痘蚝u地區(qū)的花崗巖體, 因海蝕作用形成海蝕柱、海蝕崖、海蝕洞等造型地貌，另外還有一線天、石嶺、石梁、石柱、懸壁、深谷、石蛋、崩塌疊石以及小型的造型山石，聳立在山頂?shù)挠欣庥薪堑募夥迨亲罹咛厣木坝^。

將軍山花崗巖原本來自于地表以下3～5 km的位置，向下厚度可到約30 km。這些距今1.4～1億年的花崗巖是在距今約1.3億年的燕山晚期形成的。花崗巖是火成巖中的酸性深成侵入巖，造巖礦物主要是石英、長石、黑云母，石英含量一般在20%以上。圖6樣張作為巖石特征的分析依據(jù)，并推斷其形成時(shí)的古環(huán)境。

圖6 平潭將軍山花崗巖地貌細(xì)節(jié)

圖6(a)是典型的花崗巖石蛋卸荷風(fēng)化作用，在白堊紀(jì)早期，即燕山運(yùn)動(dòng)晚期，花崗巖在地表以下3～5 km的位置冷凝成巖，上層巖石經(jīng)過長期風(fēng)化剝蝕，花崗巖最終出露地表，受到的壓力大大降低，由于石英、長石的膨脹系數(shù)不同，相差接近一倍，在熱脹冷縮過程中不斷破碎，花崗巖被一層層剝離形成石蛋，從圖中可以清楚看到花崗巖被層層剝離后留下的遺跡，如此堅(jiān)硬的花崗巖最終都將被剝離成顆粒。花崗巖是火成巖，不能反映古環(huán)境。如今將軍山處于亞熱帶高溫氣候，巖層變紅現(xiàn)象將持續(xù)進(jìn)行。

從圖6(b)可以看出，花崗巖在長期風(fēng)化過程中，在棱和角的地方，由于巖石的自由表面積最大，首先遭受風(fēng)化，棱角逐漸消失變成球形，從棱角狀變成圓狀或次圓狀，即球狀風(fēng)化。因此，在將軍山上形成了大量的石蛋地貌，基本上沒有棱角狀巖石。

燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期以來的多次地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)決定了島礁的輪廓和島上地貌單元的基本骨架。由于受到世界洋面起伏和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，曾一度沉淪海中的平潭島嶼直到第四紀(jì)中更新以后才又隆升出海面。不同于喀斯特地貌與丹霞地貌，花崗巖地貌沒有堆積成層現(xiàn)象?；◢弾r巖漿冷凝成巖并隆起成山, 大致可分為冷凝成巖和深成階段，上升接近地表風(fēng)化階段，出露地表剝蝕階段。其中，出露地表之后的剝蝕階段可分為三種情況：①慢速上升緩慢剝蝕情況，花崗巖體出露地表后上升速度較慢時(shí)，在很厚的風(fēng)化殼中石蛋會(huì)相互壘砌起來，并形成石蛋壘砌而成的山丘 , 稱之為“花崗巖石蛋地貌”。②快速上升強(qiáng)烈剝蝕情況，出露地表的花崗巖快速上升形成高峻的山峰，流水的侵蝕沖刷掉了幾乎所有花崗巖基巖上的風(fēng)化殼與石蛋, 流水繼續(xù)沿近于直立的節(jié)理、斷裂沖刷下切，將花崗巖體切割成一個(gè)個(gè)陡峻的山峰，稱之為 “花崗巖峰林地貌”。③快速度上升較強(qiáng)烈剝蝕情況，花崗巖體形成較高的山丘，較強(qiáng)的流水侵蝕作用將大量的石蛋沖刷到山澗溝溪之中，仍有較多的石蛋出露在山丘、山峰的頂部，一部分地段花崗巖基巖上的石蛋全部被沖刷走，流水繼續(xù)沿直立的節(jié)理裂隙沖刷，形成陡峻的山峰。該地貌是花崗巖峰林地貌與花崗巖石蛋地貌之間的中間過渡類型[1]。將軍山上的“?？菔癄€”就是屬于這種類型的地貌，如圖7所示。堅(jiān)硬巨大的花崗巖由于原先存在一條直立的節(jié)理，隨著巖石反復(fù)的熱脹冷縮，雨水的不斷沖刷，以及強(qiáng)烈的風(fēng)蝕作用使得節(jié)理裂隙越來越大，最終順著節(jié)理崩裂成兩塊巖石。

圖7 ?？菔癄€

表1 福建主要巖石地貌特征對(duì)比

3.2 研究區(qū)地貌對(duì)比分析

在逐個(gè)分析完三個(gè)研究區(qū)地貌概況之后，借助采集的巖石標(biāo)本，以研究區(qū)地貌為主要研究對(duì)象，選取14個(gè)主要的、可比較的特征進(jìn)行列表分析對(duì)比。從表1上可以看出，三種巖石地貌在礦物、膠結(jié)物、顏色、粒度、圓度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、古環(huán)境、最初巖石發(fā)育位置、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、發(fā)育受控因素、景觀類型以及發(fā)育趨勢(shì)都有十分顯著的差異。

為了更好地認(rèn)識(shí)三種地貌類型的特征，根據(jù)以下對(duì)比結(jié)果，總結(jié)出了一套對(duì)于三種巖石地貌類型的辨別方法。

從宏觀尺度上看，花崗巖地貌的所屬巖類為火成巖，不同于其他兩種地貌的沉積巖，火成巖呈塊狀構(gòu)造，而沉積巖的層理構(gòu)造顯著，因此通過結(jié)構(gòu)構(gòu)造的判斷可以區(qū)分出花崗巖地貌。

從微觀尺度上看，喀斯特地貌的主要礦物是方解石，不同于其他兩種地貌的石英、長石，方解石呈青灰色，石英、長石呈灰白，肉紅色，從顏色上就有鮮明的對(duì)比，不同的礦物成分使得不同地貌發(fā)育受到的驅(qū)動(dòng)力效果與侵蝕程度不同。三種地貌類型中只有含有可溶性石灰?guī)r的喀斯特地貌能形成石芽、石林等特殊景觀，因而所表現(xiàn)出的景觀類型具有突出的特色。

4 結(jié)語

通過查閱前人對(duì)巖石地貌的研究成果與永安桃源洞、永安鱗隱石林和平潭將軍山的實(shí)地考察相結(jié)合的方法，使得福建主要巖石地貌特征之間的聯(lián)系與差異變得更加清楚了，也一定程度上彌補(bǔ)了這一巖石地貌研究的空缺。本次研究思路可為其他學(xué)者提供借鑒參考。

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Analysis and Contrast on Characteristics of the Main Rock Landforms in Fujian

Hu Jie

(CollegeofGeographicalSciences,FujianNormalUniversity,Fuzhou，F(xiàn)ujian350117,China)

To learn more about the landforms’ characteristics, a field survey to Yongan Taoyuan Cavern, Yongan Linyin Stone Forest and Pingtan General Hill was paid. Based on the previewedknowledge of the characteristics of rock landforms, the characteristics of three landforms was analyzed and the rock specimens were collected.The study contrasted the three landforms by using first-hand information.

Fujian; Danxia landform; karst landform; granite landform; contrast

2016-07-22

胡 杰(1994—)，男，福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院學(xué)生。

P931

A

1674-9944(2016)18-0155-05