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张家界石英砂岩峰林地貌简介
发表日期: 2017-06-01

     一、景区概况

 

    湖南省武陵源石英砂岩峰林、峰丛地质景观,是典型的林柱状地质景观。流水侵蚀作用明显,也将其归为淋溶一侵蚀型林柱状地质景观。但形成时代、地层岩性等方面与单纯淋溶型的沙林、土林有一定的差异,作为世界自然遗产和世界地质公园,其知名度很大,典型性突出。据悉武陵源石英砂岩峰林,迄今仅发现于湘西北,全球也罕见这样面积广大而又密集的泥盆纪石英砂岩峰林。张家界地貌处于特定区域,主要位于湘西北,为大庸、慈利、桑植三县交界之地。

 

    武陵源石英砂岩峰林位于湘西北,范围为地处北纬28°52′—29°48′、东经109°40′—111°20′之间。含张家界国家森林公园、天子山自然保护区及索溪峪自然保护区三个核心风景区。地理**于云贵高原东北端地貌斜坡梯降带平均海拔(5001000m),常年气候温和,雨水丰沛,年降雨量为(12001600mm)。年被批准为国家重点风景名胜区,年月正式被联合国教科文组织根据自然遗产遴选标准列入《世界遗产名录》,年月成为国家地质公园,年顺利通过世界地质公园的评审。刚发现时,曾认为是丹霞地貌、假喀斯特,还有的从岩石特征和形态取名为砂岩峰林、砂岩塔林、柱峰地貌等。此外,也有“张家界地貌”、“青岩山地貌”、“金鞭溪地貌”、“武陵源地貌”、“索溪峪地貌”等叫法。但是经过“张家界地貌国际学术研讨会”云后由36位国内外知名地质地貌学专家在对天子山、袁家界、金鞭溪、黄石寨等张家界典型地貌区进行了实地考察后,一致认为张家界地貌是砂岩地貌中一种独特的地貌类型,具有重要的科学价值、科普价值和极高的美学与生态旅游价值。因此,将一直沿用的“砂岩峰林地貌”改称“张家界地貌”更能恰如其分地反映其科学价值和意义。

 

    二、景观特征与地层岩性


    1、景观特征

    武陵源石英砂岩峰林共有峰柱余座。峰体分布在海拔一米,高度由几十米至米不等。高于米以上的峰林有多座。有“扩大的盆景,缩小的仙境,巨大的园林”之美誉。高于米以上的峰林有拟多座。

    武陵源石英砂岩峰林峰林造型形态优美见图一,若人、若神、若仙、若禽、若兽、若物,变化万千,宛如“天然大盆景”,万石峥嵘,峰三千、水八百,绵延数百里。属世界少有的石英砂岩峰林景观。

    武陵源石英砂岩峰林景观最突出的是其峰柱外形棱角清晰,并显著有别于碳酸盐岩和其它岩类的风化形态。由于所处地域偏僻,人迹罕至的自然地理条件,使这块土地保存了近乎原始状态的亚热带优美环境,生物环境及其生态环境。还以“湘西型”岩溶地貌景观为辅,兼有大量的地质遗迹。


    2、底层岩性

    武陵源石英砂岩峰林的成景地层属层状层组结构,即厚层石英砂岩夹薄层、极薄层云母粉砂岩或页岩,产状平缓一,局部最大达,景区出露的沉积岩地层可分下、中、上三部份,最下部为下古生界中志留统距今约(4.284.2亿年前)的一套浅海相杂色泥岩,其上是上古生界中上泥盆统云台观组距今约(3.8亿年前)一套厚约余的紫红、灰白色石英砂岩、层厚质纯、坚硬,性脆,岩层倾角平缓,增加了岩石的稳定性,是峰林成景的主要物质基础最上部为上古生界二叠系和中生界三叠系海相灰岩。这些特点有利于自然造型雕塑、发育高大峰林而不倒。地层显示滨海相碎屑岩类特点。景区张家界、天子山、索溪峪恰好位于石门一桑植复式向斜中的天子山、三官寺宽缓短轴向斜核部边缘。


    三、成景作用

 

    石英砂岩峰林的成景岩层垂直节理发育,显示等距性特点,间距一般巧至余米,为塑造千姿百态的峰林地貌形态和幽深峡谷提供了条件。基于上述因素,加之区域新构造运动的间歇抬升、倾斜,山体按复杂的自然演化过程形成峰林,显示出高峻、顶平、壁陡等特点。武陵源中著名的景点“神兵列阵”,笔直的石柱、密集林立,如军人般整齐的列队排列,高度较为一致。是流水沿垂直节理下切侵蚀的结果。古战场大将军,形如成排视死如归的壮士,“定海神针,'“直刺青天”也是节理所起了重要作用。

    武陵源石英砂岩峰林是产状近水平的泥盆纪厚层石英砂岩,在北东向、北西向和南北向三组垂直节理发育控制,经不断的流水冲刷和崩塌作用,加之暴露时间的长短和节理裂隙发育程度不同,雕琢出的奇特景观。形成石山、石墙、石门、天生桥等形态类型。

    在一般概念中,厚层石英砂岩抗风化能力是很强的,但是,武陵源石英砂岩峰林的岩层受地壳运动作用力,形成三组北东。北西一近东西向节理,前两组是近于垂直的方格状交叉节理,形成棋盘格状的裂隙体系。这三组裂隙严格地控制着景区内拔地而起的柱状群峰发育。石英砂岩的坚硬性和平缓产状,又保证了高达余米的峰柱群钢毅挺拔,耸立不倒。

    总之,厚层石英砂岩是成景物质基础,岩层产状平缓和区域垂直升降运动是前提条件,棋盘格状垂直节理体系是成景条件,而流水冲击、差异风化、磨蚀作用和崩塌是成景的主要动力条件。由于云台观组石英砂岩中夹有相对较软的砂页岩和钙质砂岩,差异风化的原因使峰柱表面形成凹凸变化,更凭添了峰柱的立体变化感。流水侵蚀作用和重力崩塌,使节理密集带岩石破碎、间隙扩大。尤其是流水夹带大量泥沙、碎石、沿陡坡谷冲泻而下,冲击作用和磨蚀作用巨大,不断地沿裂隙强烈深切,加速了裂隙带石英砂岩的解体和峰柱形成,加之第四纪山岳

    冰川的冰冻,使裂隙增大,流水迅速下切,分割台地,形成沟谷或林柱,使峰林石柱切割达数百米高而不倒。植物的根系生长过程对石英砂岩的根劈和酸蚀,也加助了岩石的破碎过程。而后期,植物也保护了陡峭的石柱峰林,延缓了水土流失和崩塌产生,成为石英砂岩峰林地貌成景的有利条件。正是在这四者的合力作用下,造就了这一大自然奇观。


    四、形成发育过程

 

    武陵源在区域构造体系中,处于新华夏第三隆起带。在漫长的地质历史时期内,大致经历了武陵一雪峰、印支、燕山、喜山及新构造运动:


   1滨海沉积

    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

    3.53.9亿年(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”。张家界的风化作用主要以物理风化为主(物理风化作用:是指岩石只发生机械破碎而化学成分未改变的风化作用。物理风化的结果是形成各种碎屑物质。)


    3沉降为海

    2.92亿年的二叠纪、三叠纪时期地壳下降使得张家界再次变成海洋。沉积了石灰岩。这是张家界地质公园溶地貌的原岩。


    4复为陆地

    2亿年前(三叠纪晚期)的印支运动使张家界升为陆地。此前形成的石灰岩露于地表。张家界自此脱离了海洋环境。


    5断裂变型

    1.80.8亿年(三叠纪晚期)的燕山运动使张家界的岩石发生断裂、变形内部形成了许多的节理和裂隙。为以后风化和流水切割提供了条件


    6夷平面形成

    1.80.8亿年(侏罗纪、白垩纪)地壳相对稳定隆起的山体经风化剥蚀。削方、填平形成海拔1200米左右的湘西夷平面。


    7剥夷面形成

    2300260万年(新近纪第四纪初)喜马拉雅运动使得张家界剧烈抬升,河流不断下切中受坚硬“铁帽”层顶部形成海拔800米左右的“武陵源期剥夷面”


    8地貌形成

    260万年以来的新构造运动,使得张家界地壳抬升。尤其是近80万年来。流水顺着节理和裂缝将石英砂岩切割成方山、平台、峰墙、峰林、残林等地貌景观。现在张家界地区的地壳还在缓慢上升。张家界地貌和景观仍在形成变化之中。

 




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