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《科学之友》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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美好风光在峰林

2017-05-25 18:10:00

峰林作为岩溶地貌中的一种特殊景观,让人叹为观止。然而,放眼中华大地,成群结队、聚峰成林的类似地貌还有很多,其中许多著名风景都是砂岩的杰作。尽管形成过程大同小异,但由于砂岩成分的巨大差异,这一类峰林依然各具特色,姿态万千。

拔地而起,直入云霄!无论我们看到的砂岩峰林多么高大伟岸,几万年前,它们都还是微小的沙粒。那时,在低洼的内陆盆地,或者海陆交互进退之处,大量沙子沉积,在水底形成砂岩岩层,主要成分为二氧化硅、钙质、黏土和氧化铁。

随着地壳构造运动,砂岩地层多次抬升,又被夷平,成为平台或方山。在抬升时,由于受力不均匀,地层出现倾斜,并产生一系列不同方向的节理、裂隙。流水沿着节理裂缝下切、侵蚀,再加上重力造成岩石崩塌和风化等作用的叠加,平台、方山逐渐变成一个个独立山体,并慢慢形成不同高度的峰林。

峰林分散立和丛聚两类。当峰丛石山之间的溶蚀洼地再度垂向发展而至饱水带时,把基座蚀去,成为没有基座的密集山峰群。丛聚的连座峰林又称峰丛。峰林主要发育在湿润热带、亚热带地区。尽管20世纪70年代布鲁克等发现亚北极气候也有其痕迹,但至今一般仍认为它是热带喀斯特的代表。中国峰林在世界上最为典型,面积最大。

山:圆润的丹霞峰林

山位于湖南与广西交界处,阳光下,山体泛出微微红光。它属于丹霞地貌形成的峰林景观,群峰起伏,侧面大多为裸露的绝壁。而圆润的峰顶,宛如一群跃出水面的鲸鱼。

1.4亿年以前,山一带气候炎热,沉积岩中的铁元素被氧化,才有了丹霞的红色。山是由含钙质的砂泥岩沉积而成,质物可以让山体变得坚固,质物帮助各种砂砾紧紧贴合在一起。不过,再坚固的山体也抵御不过漫长岁月中的风吹雨打,流水把大块的岩层切割成一座座相连的小峰,山峰顶部,也被打磨成浑圆的形状。因为山体过于紧实圆润,水分难以停留,植物种子也不好扎根,所以只有峰顶和背坡长着绿色植物,其余的地方都光秃秃的。

那么为何整群山峰都朝着一个方向倾斜呢?在地壳构造运动中,山地区经历了多次间歇性抬升,西北部抬升速度相对较快,东南部速度较慢。抬升越快的地方,流水切割作用越强,山体侵蚀得也就更多,所以每座小山峰的西北坡更加陡峭,而东南坡相对较缓,所以看起来群峰好似向同一个方向跃起的鱼群。

张家界:风骨嶙峋的石英砂岩峰林

进入湖南省西北部的张家界,云雾缭绕中,只见峰林峥嵘:它们大多身形颀长,好像用刀切出来的条条块块,近乎垂直的角度让那些擅长攀援的人也望而却步。

在形成广布的峰林之前,张家界曾是一座巨大的方形山——这还得追溯到3.6亿年前。那时张家界地区形成了厚厚的石英砂岩地层。石英主要成分为二氧化硅,晶体常为棱柱状,而且硬度高,由它为主要成分构成的岩体,虽然比较坚硬,但也比较脆,发生弯曲时容易断裂。

石英砂岩这种宁直不屈的个性,与这里多垂直方向的节理相结合,让张家界地区的岩层破碎成许多相互分割的细高山峰、山岭,而坚硬的质地又让这些瘦高条屹立不倒,形成这种奇幻的风景。石英砂岩吸水性能比较差,陡峭的山体也难存住土壤,不利于植物生长。好在湘西地区潮湿多雨,才让植物们在山体凹陷的地方活了下来,于是这里的峰林就如盆景一般,有了些绿色点缀。

砂、砾石沉积固结成的砂砾岩质地粗糙,峰林易成形,也易消逝。

黄河石林:粗糙的砂砾岩峰林

黄河流经甘肃中部的景泰县时,在这里拐了个大弯,顺便也塑造出了黄河石林。行走其间,两边全是百米高的金黄色石柱,如万山压顶,气势恢宏。

黄河石林源自砂、砾石沉积固结成的砂砾岩。地壳抬升后,岩层受黄河水流下切成为峰林。与其他峰林相比,形成于大约400万年前的黄河石林,应该算相当年轻,不过它却有英年早逝的风险。因为砂砾岩颗粒粗糙,结构比较松散,虽然容易成形,也容易被侵蚀得一干二净,所以黄河峰林恐怕会比其他峰林更快消失。

另外,甘肃的气候干燥,风力作用极强,随风吹移的沙粒不断地打击、磨蚀,把崖壁表面雕刻成很多抽象画,如此一来,黄河石林不但远观壮丽,走到近处,还能欣赏浮雕

三清山:不是砂岩也精彩

除了喀斯特峰林和砂岩峰林,其他种类的岩层也能形成峰林景观。江西东北部的三清山就有一处由花岗岩形成的独特峰林。它的特点是每座小峰的峰顶都比较圆滑,有些裸露的巨石顶部会呈现出半球形。花岗岩是岩浆在地面以下凝固成的岩石,通常不易形成峰林,但是三清山地区地质作用过程复杂多样,地壳隆升过程中速度、方向都有复杂变化,再加上三清山海拔较高,冬季山上气候寒冷,冻裂作用较强,一定程度上加剧了岩石崩裂,促进了峰林发育。

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