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】。“峰三千”指泥盆纪(距今3·5亿~4亿a)厚层石英砂岩风化侵蚀形成的三

千余座笔直的石峰组成的峰林【5】。

“海陆从来无静止，风云自古永流迁。”陈国达教授在《武陵源峰林及溪洞成因浅说》一文中，以科学的道理，依据自然界的从不间断的变化，作了令人心服口服的解说。他肯定地说：武陵源峰林，它集中了丹霞、科罗拉多、卡斯特、玄武岩、土林、风蚀石林等六大峰林之精华，其科学价值属六大峰林之首【6】。

2 内力作用基础

引起各种地貌形成及发展的动力就是地质作用。地质作用是指引起地壳组成物质、地壳的构造和地表形态等不断的形成和变化的作用。地质作用分为内力地质作用和外力地质作,即内营力和外营力两种类型。地貌的形成与发展是内营力与外营力相互作用的结果。【7】张家界的峰林地貌之代表要数武陵源。武陵源位于东亚亮体南段.云贵地洼区的湘西晰东地奇列的东北端。构成上述蜂林的岩石为时代属于晚泥盆世的地台构造层的石英砂岩。这种砂岩为本区地台阶段和级期的产物.由于它所具有的稳定区型沉积建造特征所决定.其物质组份单纯.较度和园度也分选性好，质地致密坚硬.同时又因其所在的部位受中生代地佳阶段造山运动的摺级作用影响较弱.创立于一个宽展型向斜层轴部的末端，岩层产状尚保持平级.而垂直节理及断层却十分发育，遂于第四纪新构造运动期内上升过程中，在风化、水蚀及重力的综合作用配合下，形成了这样奇丽的峰林景色【8】。

2.1大地构造作用

武陵源地区内的盛行构造为褶皱，其主体为桑植一石门复向斜，包括大庸一保靖断

裂以北的整个湘西北地区，构成了wsw一ENE构造系的一部分。它是由地台构造层展旦系一古生界所组成.地台构造层与下伏的地柑构造层新元古界为明显的不整合关系。该不整合面代表本区地槽阶段结束时期，雪峰期造山运动的记录。另一方面，地台构造层与上夜的地洼构造层侏罗系及白里系之间，也都是强烈的不整合关系，依次代表早、中燕山期造山运动在本区的记录。桑植一石门复向斜的形成，以燕山运动早期为开端，燕山运动中后期时进一步加强。今天所见的构造格局，基本上定型于燕山运动中后期。它是地洼阶段的地洼型造山作用改造先成地台构造层的结果。武陵深峰林发育地区位于桑植一石门复向斜中的三官寺向斜，属于短线状宽展形的向斜构造.两翼倾斜和缓，轴部宽广平坦，为武陵深峰林的发育提供了墓本的构造条件(褶皱特征条件)，该峰林就是产生子三官寺向斜轴部的西段末端，那里的地层倾角只有7o一8。与三官寺向斜伴生的其他构造有断层和节理。断层在峰林发育地区，主要有二组，一为NW，一为NE，与区内盛行的沟壑方向一致。在三官寺向斜轴部西端的上泥盆统云台观石英砂岩层中;与向斜伴生的构造节理十分发育。主要的有Nw及NE 二组，产状皆直立或近于直立。上述的断层和节理，均是武陵源峰林产生的构造因素之一。大地构造部位在《亚洲陆海大地构造图》(l/800万)[1”2，陈国达等〕及《中国大地构造图》(l/月00万)[1977，陈国达等」中，武陵源地区位于东亚壳体南段，云贵地洼区的湘西黔东地弯列东北端。该处在新元古代时为一优地槽的所在。经雪峰运动(8士亿年前)地槽回

返之后进入地台阶段，成为杨子古地台的东缘增生扩大部分.地台体制延续很长，至三叠纪末才结束。燕山运动早期(1.95亿年前)本区开始进入地洼阶段。以上几个不同的大地构造发展阶段，分别为武陵漂峰林地貌的形成作出各自的贡献【9】。

2.2物质基础

构成张家界砂岩峰林地貌的岩石,主要有两种:单一的石英砂岩和石英砂岩夹页岩层。前者为巨厚层,质纯,岩层厚度>520 m,石英含量75%~95%,其胶结物多为铁质、硅质等,岩石化学性质在表生环境下十分稳定,具较强的抗蚀性。同时,这种岩石具有坚硬的物理特性,因此构成峰柱的基座很坚固。

顶部黄家磴组,主要由滨海—浅海相碎屑岩类组成,岩性为灰白—肉红色巨厚层细粒石英岩状砂岩夹薄层状粉砂岩、页岩,含1~3层鲕状赤铁矿,形成砂岩峰柱的红色“铁帽”。后者存在于巨厚层石英砂岩中,常呈若干薄层状,因其胶结物中含有钙质,抗风化侵蚀的能力较弱,易于风化剥蚀,造成崩塌。崩塌的岩块性脆而易裂,易被洪水卷入河床带走,从而形成了坡积物甚少的直立柱状峰林。它一方面降低了峰柱的坚固程度,另一方面,也有利于单个峰柱的雕塑造型,形成众多栩栩如生的拟人拟物的造型地貌。两者形成间层状层组结构,即厚层石

英砂岩、石英岩状砂岩夹薄层、极薄层绢云母粉砂岩或页岩。该层组结构从造型方面来看,上部为中层和薄层居多,有利于雕塑造型【10】。

3 外力地质作用

张家界处于亚热带湿润性气候区,冬春温暖,气温较高,降水量大且集中。实测最大24 h降水量249 mm,3 d降水量312·8 mm。金鞭溪多年平均年径流量为9 113·9×104m3,河川流量2·89 m3/s,历史上最大洪峰流量达1 000 m3/s。

3.1风化作用、剥蚀作用、堆积作用

新构造运动的间歇性抬升、掀斜,使张家界山体遭受强烈风化剥蚀。流水侵蚀,冰期及间冰期融冻作用,生物化学及根劈等多种外营力的作用,造成重力崩塌。坍塌物因节理发育而易解体碎裂。

张家界风化作用的主动力是流水。流水通过下切和侧蚀作用,不断蚀去坡面上的风化产物,使风化得以顺利进行;流水的侧蚀作用往往在坡脚掏出水平洞穴,使上覆岩块悬空,为重力崩塌提供了可能。岩性的差异性风化,常使硬岩层相对突出而成顺层岩额或岩脊,软岩层凹进而成顺层岩槽或岩洞,顺层岩洞的风化加深为上覆岩层的崩塌创造了条件。陡崖坡的崩塌大多是沿着某一破裂面的块状崩塌,到坡脚发生机械破碎,因而坡脚常堆积由巨大石块构成的崩积物。风化作用的长期作用,形成了张家界高峻、顶平、壁陡、麓缓的基本地貌形态。与红色砂砾岩组成的丹霞地貌相对比,其颜色没有它鲜艳。但砂岩峰林由纯净石英砂岩组成,颜色古朴,素雅,棱角分明,刚劲峥嵘,更具有自然审美价值。

风化剥蚀和流水侵蚀、搬运作用十分强烈。索水属暴雨中心区,水流迭加性好而易形成山洪或泥石流,巨大的搬运作用,将碎裂物迅速携带而出峪口,形成冲洪积扇,故嶂谷、峡谷中巨