狂風及其席捲著的沙石、偶發性暴雨和洪流、白天的烈日烘烤與夜晚溫度的驟降,這幾種來自不同時空的要素在我國的西北乾旱區糾纏在一起,啃噬著這裡的泥土與巖石,塑造出大量極具神秘感的地貌景觀乾旱丹霞、雅丹、彩丘和風城。
人類在不同時期賦予了這些地貌以不同的名稱,而後卻陷入了分類的謎團。這四類景觀果然各具特點嗎?它們有可能源出一處嗎?
烏爾禾魔鬼城是由赭紅與灰綠相間的白堊紀水平砂巖和泥巖在間歇洪流衝刷和強勁風力吹蝕下形成的風城地貌。這裡正對著西北方由成吉思汗山與哈拉阿拉特山夾峙形成的峽谷風口,在西北風的吹蝕下,整座風城呈西北-東南走向,但我們依然能清晰地看到暴雨和洪水所留下的痕跡。面對這幅靜止的畫面,我們仿佛能聽到狂風在巖石之間呼嘯旋磨的尖利聲響。攝影/李翔
在我國西北乾旱地區,幾種獨特的地貌非常引人注目,它們大都有紅黃色系的暖色調,全都突兀在乾燥而遼闊的天空下,瑰麗、華美和神秘的外觀是它們給人留下的最深印象。在全民旅遊的今天,這幾種地貌越來越受到關注,它們無不被地方政府當作吸引旅遊者的法寶。然而,由於它們在形態和色彩方面有十分相近的地方,所以人們往往把它們彼此混淆,張冠李戴。這幾種地貌就是丹霞地貌、雅丹地貌、彩色丘陵(或稱「彩丘」)和風蝕城堡(或稱「風城」)。
乾旱區的丹霞地貌也有「頂平、身陡、麓緩」的特點,但是,巖石上的植被往往覆蓋得不多。由於沒有了植被的保護,紅色的巖層暴露在空氣中,因而經常受到風化作用的剝蝕,這使得乾旱區的丹霞地貌永遠呈現出新鮮的紅色。我國的丹霞地貌主要有東南、西南和西北三個分布區,西北乾旱區的丹霞地貌則主要集中在甘肅和新疆兩個省區之內。攝影/宋舉浦
我們最常看到的誤解是:彩色丘陵被當成丹霞地貌;丹霞地貌、風蝕城堡又常被認為是雅丹地貌;雅丹地貌、風蝕城堡有時又被說成是丹霞地貌……此外,構成這幾種地貌的物質,不論是巖石還是尚未變成巖石的河湖沉積泥沙,其實都是在陸地上的河流湖泊裡形成的,但是人們在面對這些地貌時,往往把它們的沉積層誤認為是「很久以前這裡是汪洋大海」的證據。如此等等,誤導了旅遊者和求知途中的青年學生,大有必要加以說明。
丹霞、彩丘都發育在紅層上
丹霞地貌是一種以廣東丹霞山的地名來命名的地貌。
丹霞地貌必須具備兩個基本的條件:一是要有陡崖坡,即所謂「赤壁丹崖」(有學者認為「丹崖」的高度應大於10米,才能顯現出丹霞地貌的「崖」的氣勢;「丹崖」的坡度則應大於55°,才能稱得上陡崖坡)。二是物質基礎必須是紅色的陸相碎屑巖,這裡的紅色是相對的,不論這種紅色夾雜著多少種其他顏色:褐、紫、橙、褐黃、灰紫、白、灰、綠、黃、黑……只要宏觀上仍以紅色為主,人們視覺感觀上是紅色就可以了;陸相是說這些巖石是在內陸河湖盆地沉積而成;碎屑巖是指那些由大小不等的沙石顆粒構成的巖石,如砂巖、砂礫巖、礫巖等。在中國南方,形成丹霞地貌的這種紅層被稱為「丹霞層」。
這是一處紅層的新鮮斷面,紅白相間的地層賦予了它成為彩丘的基本條件,但是目前為時尚早,這裡的地層似乎剛剛斷裂,只在山腳下堆積了一些崩塌的碎屑物,於是有了「頂平、身陡、麓緩」的丹霞形態。這可被認為是「彩丘式丹霞」。攝影/湯世光
丹霞地貌以赤壁丹崖為特色,看去似赤城層層,雲霞片片,有「色如渥丹,燦若明霞」之譽。成年期的丹霞地貌區大多呈峰林-峰叢狀,山石高下參差、錯落有序、形態各異、氣象萬千。
彩色丘陵(簡稱「彩丘」)是近兩年才出現的地貌學名詞,目前對它的研究還處於初級階段。
彩丘屬於多種因素形成的丘陵狀雜色巖石地貌,因為其繽紛的色彩而被稱為彩色丘陵。彩丘的概念也有兩個層面的含義:一是有丘陵狀的形態;二是巖層呈現出豐富的色彩。比較有代表性的分布地點有甘肅張掖彩丘、新疆昌吉回族自治州五彩灣、新疆阿勒泰地區的五彩灘和五彩城等。
彩丘以斑斕的色彩和波狀起伏的組合吸引著人們的眼球,成為頗受遊人青睞的地貌景觀。例如張掖臨澤彩丘,發育在白堊系褐紅色泥巖夾黃色、黃綠色、藍灰色、灰白色、淺紅色的泥巖、頁巖及粉砂巖等雜色巖之上。儘管巖石形成距今已有7000多萬年歷史,但成巖作用較弱,非常容易風化。
嚴格來說,彩色丘陵與丹霞地貌是在同一類巖層上發育起來的,這類巖層被學者們稱為「紅層」。
張掖既有丹霞又有彩丘,這兩種地貌給張掖的旅遊業帶來了勃勃生機。張掖的彩色丘陵面積廣大而且色彩斑斕,曾一度被認為是丹霞地貌,有廣告語曰:「金張掖彩丹霞。」直到近兩年,才有學者提出「彩丘是不是一種與丹霞相區別的地貌」的論題。攝影/王金
紅層一般發育在地質時期內陸盆地的河流或湖泊環境中,所以其巖石的組成呈現出一定的規律性:盆地邊緣往往堆積著巨厚的洪積相混雜泥礫,往盆地中心則漸變為洪、衝積礫巖,砂礫巖,砂巖與河、湖積細砂,粉砂巖或泥質巖。相對來說,從盆地邊緣往中心,所形成沉積巖的硬度會越來越小。根據目前的研究,大部分丹霞地貌發育在相對堅硬的礫巖、砂礫巖和砂巖的紅層地區,而相對軟弱的粉砂質和泥質巖則發育著紅層丘陵,後者由於沒有赤壁丹崖,所以一般不認為是丹霞地貌。發育彩丘的紅層大多是這種粉砂巖或泥質巖,只不過是多了幾種色彩的軟弱紅層而已。
大部分學者認為,紅層中的紅色主要是由於氫氧化鐵或三氧化二鐵等高價鐵離子的顏色,三價鐵離子能夠這樣富集起來,需要沉積時處於氧化環境中並具有很強的淋溶作用。因此,紅層形成時的古氣候環境應當類似於現代的熱帶或亞熱帶的半溼潤半乾旱氣候或乾濕季氣候。也有一些專家認為,紅層也能在溼潤條件下形成。紅層在沉積和成巖過程中有可能經歷不同環境因素的變化,因而不論是垂直方向還是水平方向,都會發生不均一的物理化學變化。比如由於高價氧化鐵的富集程度不同,巖層的顏色會呈現出從褐紅、紫紅、絳紅、粉紅直到橙色和黃色的漸變;如果沉積的某個階段或某個地段為還原環境時,還會出現灰綠色或灰白色的巖石夾層。
雅丹、風城其實沒啥關係
雅丹地貌是一種比較軟弱的湖泊沉積泥沙被風力侵蝕而成的平行槽壟地貌,維語稱作「雅爾當」,意思是「陡峻的土丘」。
從這個定義中可以看出兩層意思:一是在形態上,雅丹是一種基本平行分布的槽壟,即一條溝槽,一條壟脊,相間分布;二是形成雅丹的物質基礎是尚未成巖的湖泊沉積物。
雅丹分布區往往是在不久前乾涸的乾旱區鹹水湖盆,沉積物裡面含有大量的鹽分,這些鹽分即成為泥沙的膠結物。由於氣候乾燥,來水減少,湖泊萎縮乾涸,強大的風力裹著沙粒吹蝕地面,在湖泊沉積物上面侵蝕出一條條的溝槽,溝槽間就殘留下與之平行的長長的壟狀高地。因此,這些槽壟的走向也反映了當地的盛行風向。
遠望雅丹地貌,好像是戈壁灘上千帆競發,那些其實都是陡峭的土梁,有的土梁長達百米甚至千米,有的被分割成為孤立的土丘。有的雅丹地貌酷似土長城、古城堡,有的狀如遠洋巨輪或長列的火車,有的則像亭臺樓閣或動物造型,千姿百態,十分壯觀,給人以神秘莫測、奇妙無窮之感。
雅丹土丘有時被稱作「風蝕城堡」,這只是看重了其形態的要素,其實,風蝕城堡是另一類地貌類型的名稱,人們往往把二者混為一談,認為風蝕城堡就是雅丹地貌的一種類型。
這是新疆哈密魔鬼城的衛星影像(NASA),這張圖顯示出河流與風城地貌之間的位置關係。雅丹一定不會發育在河岸邊的,而風城地貌往往發育在河流的階地上,在平面上的格局主要受地質構造和水系的幹支流控制(比如發育在河流的階地上),在排列上沒有明顯的方向感。
風蝕城堡是一種多種因素形成的風蝕殘丘地貌,因酷似古城石堡而得名。說其是多種因素形成,是因為其物質基礎可能是多種巖石,但一般是相對較軟的砂礫巖;風蝕城堡也是由不同的外動力作用形成,而不單純是風力。這裡的大風比較常見,氣流在山間穿撞,發出種種尖厲的怪嘯,故往往被稱為「魔鬼城」。如新疆克拉瑪依的烏爾禾魔鬼城、奇臺魔鬼城以及哈密五堡魔鬼城。
「魔鬼城」之所以有這樣的稱呼,就是因為其間的地貌給人以光怪陸離的感覺,這是新疆奇臺魔鬼城裡的一塊怪石,再堅硬的巖石也不得不屈服於肆虐的風沙。攝影/郝沛
上述風蝕城堡一般由傾角不大的侏羅紀、白堊紀砂礫巖構成,在乾旱區強烈的風化作用、風沙侵蝕、偶然的暴雨和間歇性洪水衝刷等外動力作用下,巖石遭受剝蝕,逐步形成分離的城堡狀山塊、孤峰和殘丘。現代看到的風蝕城堡區都處於乾旱氣候條件下,風力是對殘留山塊進行改造的主要作用力,但在夏季,短暫的暴雨和間歇性洪水也是非常重要的侵蝕動力。
雅丹、丹霞有本質差別
雅丹地貌中的土壟或土丘在形態上與丹霞地貌和風蝕城堡均有些相似,但是雅丹與後兩者之間存在著本質上的差別。形成丹霞和風蝕城堡的物質是巖石,也就是說,河湖相的砂礫碎屑沉積物歷時久遠,經過了成巖作用,已經變成較為堅硬的巖石了,而形成雅丹的物質則是形成時代很近的、較鬆軟的、由鹽膠結的河湖泥沙;丹霞和風蝕城堡在平面上的格局主要受地質構造和水系的幹支流控制,在排列上沒有明顯的方向感,而雅丹則受盛行風向控制,規則排列;雅丹的高度在同一個區域往往比較一致,相對高度一般在30米以下,而風蝕城堡或丹霞地貌的高度差別則比較大,比如哈密的魔鬼城,低矮的風蝕殘丘只有一兩米高,而城堡狀山丘有的可高達50到上百米。
這是密集的雅丹群的衛星影像(NASA),這張圖顯示出雅丹與風向的關係,呼嘯的大風在大地上吹刮出一道道溝,從高空上看像是被硬刷子刷過一般。
此外,形成丹霞地貌的巖石是偏紅色的碎屑巖,而形成雅丹的河湖沉積一般是灰黃色的土狀物,我們看到的雅丹照片往往是在日出之後或日落之前拍攝的,或者是攝影師在鏡頭上加了偏光鏡,所以顏色看上去很紅,實地看到的雅丹並沒有這麼紅,而是土黃色的。
如果我們進入雅丹群,所看到的將是一條條高度一致、排列整齊的土牆,在雅丹群的邊緣,這土牆就開始像斷線的項鍊了雅丹是大風的傑作,的確名不虛傳。攝影/王金
地貌類型的區別取決於該地貌所在區域的地質構造、構成地貌的物質基礎和主要的外動力。這四種地貌中,只有雅丹所在的區域屬於地殼相對穩定的區域,其他三類地貌都生成在第四紀以來地殼不斷上升的區域。因此,這四種地貌的差別主要取決於物質基礎和主要風化作用力。
編輯: 張玉茹