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

（砂岩峰林景观）

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

大凡有大片砂岩的地方皆是地质历史上的海滨海滩，经过漫长过程的沉积之后被积压胶结而成为砂岩。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，因为地壳上升运动，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。如果上升的幅度很大，便被抬升，成为丘陵山地。后又经漫长过程的雨水河水冲刷、切割、节理的发育，使原来完整的砂岩山地被切割成许多山峰，而成为砂岩峰林；而被风化侵蚀掉的那部分砂岩变成了泥沙，被流水重新带回大海，形成了许多纵横交织的峡谷，于是由石英砂岩所构成的山地就形成了砂岩峰林峡谷地貌．

砂岩峰林地貌的特点是：奇峰林立，造型生动，峡谷纵横，植被茂密．以我国湘西武陵源的张家界最典型最有名。

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。

二、砂岩峰林地质景观分布及特征

1.砂岩峰林地质景观分布区域

砂岩峰林地质景观主要分布在湖南省天子山、索溪峡、张家界等三个自然保护区内。

2.张家界武陵源石英砂岩峰林地貌成因

（张家界砂岩峰林地貌）

（1）张家界武陵源石英砂岩峰林地貌的形成因素：

I 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。而黄家蹬组顶部铁质胶结的紫红色厚层砂岩（鲕状铁矿层）组成峰顶的顶帽，这就像给山峰戴上了坚固的安全帽，形成名符其实的“铁帽”。所有这些，都是石英砂岩峰林地貌得以形成并保存至今的物质基础，在巨厚层石英砂岩中，存在着若干层薄层粉砂质软弱层，因其抗风化侵蚀能力较弱，易于风化剥蚀。软弱层的存在，一方面降低了峰柱的坚固程度，但同时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。

II 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，共轭节理特别发育，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，为日后的外应力地质作用开辟了道路。

III 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向斜扬起端的峰峦溪，它们都是位于相同的构造部位，既北东方向宽缓向斜的扬起端和北东方向褶皱叠加，使得北东方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。

IV 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，由于地壳缓慢的间歇性抬升，并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。

（3）张家界武陵源石英砂岩峰林的特征：

经过大自然鬼斧神工的雕琢，使武陵源地区砂岩峰林具有世界其他地区峰林不可比拟的特征。国际地洼学会主席陈国达教授将武陵源砂岩峰林的特色概括为五个方面：一是石峰石柱之形神兼备，壮丽奇幻；二是石峰高度密集，多达三千余座，成为真正的“峰林”；三是分布范围宽广，连绵成片，蔚为壮观；四是峰林间沟壑纵横交错，配合峰林构成举世无双的绚丽图画；五是林茂水丰，苍翠连绵，既为砂岩峰林增添秀色，又为保持水土、减少雨水侵蚀破坏提供了良好条件。

3.张家界武陵源石英砂岩峰林地貌的保护

石英砂岩峰林奇观是张家界奇绝超群、蔚为壮观的胜景，具有不可比拟性、不可替代性、不可分割性，可以说大自然以美的形式法则创造的最为杰出的作品。著名地质学家陈国达评价说：“张家界这种奇特的地开地貌，不仅国内少有，而且世界上也是罕见的。”张家界世界地质公园是世界上能以砂岩峰林演化遗迹见证漫长的地球演化历史最典型的地区，具有无可替代的科学意义，稀有性和美学价值。”但是随着武陵源地区受构造运动地壳抬升、流水侵蚀、沟谷下切等侵蚀作用，砂岩峰林、柱峰的基底将会进一步下切，石英砂岩的峰林的稳定性将受到潜在威胁。作为世界自然遗产，张家界已经依法建立了保护管理机构，同时也出台了相关的保护地质公园的法律和法规，如《保护世界文化和自然遗产公约》、《湖南省武陵源世界自然遗产保护条例》等。尽管如此，张家界的石英砂岩峰林景观仍然需要更多