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“雅丹地貌”及其与“丹霞地貌”的区别 精选

已有 19522 次阅读 2015-12-2 13:38 |个人分类:地学科普|系统分类:科普集锦|关键词:雅丹地貌,丹霞地貌,敦煌,陈宗器| 敦煌, 丹霞地貌, 雅丹地貌, 陈宗器

“雅丹”与“丹霞”几乎同时出现于现代中文地学文献中,二者都有相同的汉字“丹”,“长相”也相似,是地学中最常混淆的一对概念。因此,笔者有三个希望:

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1、希望您看完本文后记住8个字:“风蚀雅丹、流水丹霞”

2、希望您进一步明白两个概念:雅丹是风蚀作用为主形成的垄岗状地貌;丹霞是地表流水作用加之垂直于地表的节理共同作用形成的赤壁丹崖地貌。

3、希望您在以后的野外考察或户外旅游中注意观察和思考一下自然景观的成因,不仅仅限于地质、地理,这是本文的终极目标。

本文主要依据本人在《科学画报》20145期和第6期的内容改写而成。

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“雅丹地貌”是风蚀作用为主形成的垄岗状地貌。1899年至1902年,瑞典科学探险家斯文赫定对中亚地区进行第二次科学考查期间,在中国的罗布荒漠中发现大面积河湖沉积物暴露地表,并被强风吹蚀形成独特的垄岗状残丘(图1),当地的维吾尔人称之为“Yardang”(雅尔当)。1903年,赫定在其出版的考查游记《中亚与西藏》一书中首次使用了Yardang一词,专指这种特殊的垄岗状风蚀地貌。从此,Yardang在英文地学文献中开始流行。


1 通过谷歌地球鸟瞰敦煌雅丹地质公园(红色箭头表示主风向)(照片来自GoogleEarth

1936曾经随同赫定等一起参加过科学考察的中国科学家陈宗器先生在其所著的《罗布淖尔与罗布荒原》中,正式将Yardang翻译为“雅丹”。网上许多资料(比如百度百科)中说,雅丹地貌的名称是陈宗器根据他女儿的名字命名的,事实刚好相反:做为地学术语的“雅丹”出现于1936年正式出版的“地理学报”第1期,陈宗器的女儿陈雅丹生于1942年,中间间隔了将近七年。

赫定和陈宗器等人在他们的原始文献中,把大型的称为迈赛(英文Mesas,意为方山),迈赛通常高10~30米,形成年代较早;而称为雅丹的地貌高度通常小于1米,形成年代也较晚。后人的文章中则不加区分,将二者统称为雅丹地貌。风蚀成因、形态上呈垄岗状、成群集中分布是雅丹地貌的最重要特征。此所谓“风蚀雅丹”。

典型的雅丹地貌形成于干旱地区干涸的湖底或河、湖阶地上,大部分为未固结或半固结的砂砾岩。地壳活动导致湖(河)水退却、湖底抬升并裸露地表,强烈持久的定向风沿干缩裂隙(或构造作用形成的裂隙吹蚀),使原来平坦且固结程度不高的湖底沉积物逐渐形成一系列与主风向略成平行的不规则的相间排列的鳍形垄脊和宽浅沟槽。垄脊高数十厘米至数十米,沟槽宽数米,长数十米至数百米,少数长过千米。沟槽间大部分被流沙充填。因长时间遭受风蚀,单个垄脊常呈鳍形或流线形,迎风面通常为圆弧状,背风面细长或呈分散状。沟槽间充填的流沙表面通常保留有明显的风成波纹。

风蚀作用形成的地貌千变万化,千奇百怪,“雅丹”只是众多风蚀地貌的类型之一,其他风蚀地貌还包括风蚀穴或风蚀壁龛、风蚀柱、风蚀城堡等。但是,现今的许多文章或游记中,几乎把所有与风蚀有关的地貌都笼统称为雅丹地貌。严格说来,只有像图1所示的这种成群分布的垄岗状地貌才能称之为雅丹地貌。甚至有人将流水成因的丹霞地貌也称为雅丹地貌,这显然是错误的。

“雅丹地貌”中的“丹”字是音译而来,与红色没有任何关系,雅丹地貌的颜色既可以是红色,也可以是红色以外的任意颜色而“丹霞地貌”指的是以红色砂砾岩为主要成分、以赤壁丹崖为典型特征并以地表水冲蚀作用为主形成的地貌景观。故有“流水丹霞”之说。

有关丹霞地貌的文章和专著奇多,可上网搜索。科学网博主吕洪波曾经对甘肃冰沟丹霞地貌的形成机理进行过很好的科普,参见吕洪波教授20156月的博文“甘肃张掖冰沟丹霞地貌形成机理解析”(http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=39040&do=blog&id=894874)。联合国教科文组织网站上的中国丹霞(China Danxia)申报世界自然遗产的国家文本,几乎包括了中国著名的6大丹霞景观的所有内容与中国学者的研究进展,对科研和旅游都是不可多得的宝贵资料,该书1400余页,有大量彩色插图,精彩绝伦,UNESCO上的下载地址:http://whc.unesco.org/uploads/nominations/1335.pdf

1 雅丹地貌与丹霞地貌的主要异同点。

地貌类型

主要成因

典型景观

颜色

地层特征

分布

雅丹地貌

主要为强风吹蚀和磨蚀

垄岗状、流线形、覆舟形、断桓状

无特定颜色,取决于原始沉积物的颜色

以第四纪半固结沉积物为主

多分布于古代河床、湖底抬升后形成的荒漠区

丹霞地貌

地表流水的冲蚀、磨蚀、垂直地表发育的构造节理是主要成因之一

绝壁断崖和柱状、宫殿状、巷谷式

主要为红色岩层

白垩纪至第三纪固结岩石为主

多形成于现代河水或雨水流经的坡地

 

地球表面没有降雨的地方真的不多,绝大部分地貌的形成都或多或少有水的参与。雅丹地貌在其形成过程中自始至终有水的参与。首先,形成雅丹地貌的岩石或岩层主要为湖相的砂砾岩,湖水干涸后,这些出露地表的砂砾岩在间歇性流水和长期而强烈的定向风的共同作用下,形成了现今这种地貌,只是流水冲蚀的作用远小于强风的吹蚀作用,因此将雅丹地貌归因于风蚀地貌,“风蚀雅丹”由此而来。

地球上没有降雨的地方极少,没有风的地方几乎不存在,只是风的作用有大有小。中国的西北多风,风蚀作用非常普遍和强烈,在西北地区的丹霞地貌中发现风蚀作用的痕迹不足为怪。

 

敦煌雅丹地貌国家地质公园

古玉门关以西约80公里的地方(GPS参考坐标为:北纬40°29′~40°33′;东经:93°~93°11′之间),有一片典型的雅丹地貌。数十万年前,这里曾经是一望无际的湖泊。伴随着青藏高原的隆起,湖泊中沉积了大量的砾石和砂泥,湖泊面积逐渐缩小,最终湖泊退缩,湖底沉积物裸露地表。与此同时,南部迅速隆起的青藏高原和西北部的天山挡住了南部印度洋和西部的湿润的空气,东边距离太平洋又太过遥远,导致这里的气候越来越干燥,来自蒙古高原的强风则自北向南长驱直入,在强风的长期吹蚀和磨蚀作用下,伴随着间歇性的洪水,罗布荒原中大面积的河湖相沉积物逐渐被瓦解,从而形成今天的雅丹地貌。

通过谷歌地球(GoogleEarth)从空中俯瞰,一排排风蚀垄脊恰似大海中的舰队,又似巨型的鲸群,你争我赶地向前行进,蔚为壮观(1)。受构造作用、岩石的原始成份以及风蚀作用和间歇性流水作用的共同影响,宏观上的垄脊常呈不规则状断开,在风沙的长期吹蚀和磨蚀下形成形态不同的地貌景观,有的如潜艇,有的像蝌蚪,有的像狮子,有的像孔雀,有的像柱子,有的像蘑菇,千奇百怪。

2 雅丹地貌(镜头方向:西南)


3雅丹地貌(镜头方向:西南)


4 “覆舟状”雅丹地貌,仔细观察,还可见到砂砾岩沉积时流水作用形成的斜层理。


5“狮身人面像”


6 大风吹出来的“凤凰”


7 雄狮

注意雄狮的底座清晰可见清晰平直的节理切割痕迹,说明在其形成过程中,构造作用亦非常重要。


8 强风吹蚀、磨蚀后留下的风蚀柱、风蚀残丘


9敦煌雅丹地貌全景卫星照片(照片来自GoogleEarth

照片左上部分为标准的雅丹地貌,第四纪河湖相沉积物在烈风吹蚀下形成白色的长垄状地貌,地貌形态与当地的盛行风向(红色箭头)一致(参见图1)。照片右下部分近东西向出露的白色垄状地貌为间歇性水流冲蚀而成(如黄色箭头所示),与现在的盛行风向几乎垂直,因此常常被吹裂,形成孤立的地貌景观。从本质上讲,罗布泊地区的水陆变迁、流水与风的侵蚀作用等等均与青藏高原的隆升密切相关,地球表面的面貌(地貌)是地质运动的结果。罗布泊地区独特的地质背景造成了其独特的地貌景观。

构造专业的博友们,谁来解释一下图9中的构造现象?


10雅丹地貌在中国的西北非常多见,这是20038月在青海油田附近野外考察的路上随手拍摄的照片,前面的景物像不像另一尊“狮身人面像”?



11中国西北还有许多壮观、典型的雅丹地貌在荒野中“沉睡”。例如本图所示为青海冷湖附近尚未开发的雅丹地貌(照片来自GoogleEarth),其规模要比敦煌雅丹地貌景区大得多。


12 伊朗Lut沙漠雅丹地貌Yardangs in Lut Desert,Kerman Province, Iran

图片来源:https://en.wikipedia.org/wiki/Dasht-e_Lut


13 火星上的雅丹'Yardangs' on the surface of Mars

雅丹地貌几乎在地球各大洲均有报道。甚至在火星上也发现了巨型的雅丹地貌.

图片来源:

http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2004/07/Yardangs_on_the_surface_of_Mars


14 科学家陈宗器(照片来源:陈雅丹的新浪博客)

http://blog.sina.com.cn/s/blog_494041af0102w5t2.html



http://blog.sciencenet.cn/blog-39317-940508.html

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