丹霞山世界地质公园地貌景观控制因素与景观类型研究

郭福生，凌媛媛，陈留勤，周万蓬，李宏卫，程亮开，吴志春，黎广荣，国 振，李 斌

(1.东华理工大学地球科学学院，江西 南昌 330013；2.广东省地质调查院，广东 广州 510080)

0 引 言

自从冯景兰等[1]建立“丹霞层”、陈国达等[2]提出“丹霞地形”以来，丹霞地貌已有近一个世纪的研究历程。其中，中国东南部湿润气候的丹霞地貌研究程度最高。在中国东南地区中新生代沉积盆地内，丹霞地貌的空间分布、形态特征及演化过程受到构造、岩性和气候等因素的影响[3-10]。构造影响表现为通过地壳抬升、断裂切割控制了夷平面及丹霞地貌的空间分布[6-7，10]，岩石物质组成和结构差异导致其抗风化能力变化以及造成多变的微地貌景观，降水和温湿条件等气候因素决定侵蚀和风化速度，并对微地貌景观产生深刻影响[11-17]。曾昭璇等[3]、黄进[18-19]和彭华等[5，20]对广东丹霞山丹霞地貌的特征进行了详细描述和分析，积累了大量基础资料，为丹霞地貌深入研究奠定了基础。郭福生等[21-24]对江西省丹霞地貌进行资源调查和旅游开发工作，并对丹霞地貌的基本定义、分类问题及控制因素进行了深入探讨。彭华[25]对丹霞地貌多年的观察描述和成因分析推动了丹霞地貌学科体系的发展。随着世界地质公园和“中国丹霞”世界自然遗产地的确立，丹霞地貌已成为地貌研究、地质遗迹保护与旅游开发的前沿阵地。本文根据粤北丹霞盆地上白垩统长坝组和丹霞组岩石学特征对比及断裂构造体系研究，阐释该区地貌形成和演化的控制因素，并对该区丹霞地貌景观类型和成因类型进行详细划分。

1 地质背景

丹霞山位于南岭山脉南坡，属中亚热带南缘的季风性湿润气候。年平均气温19.7℃，最冷月1月份平均气温9.5℃，最热月7月份平均气温28.3℃，无霜期为263天，年均降雨量1715 mm，夏天多雷暴雨，冬季有霜雪。区内河流属浈江水系，其中大部分又属浈江一级支流的锦江水系。锦江由东北进入丹霞盆地，在盆地内长约40 km，至本区南缘汇入浈江。锦江水量丰富，多年流量为45.8 m3/s，径流总量达14.4×108m3。

丹霞盆地是华夏造山系东南沿海陆缘弧的一个陆相断陷盆地(图1(a))。盆地充填有下白垩统伞洞组火山喷发沉积、马梓坪组滨浅湖相碎屑岩以及上白垩统长坝组和丹霞组红色碎屑岩，盆地边缘主要为冲积扇沉积，中部为湖盆沉积。丹霞盆地面积为522 km2，其中伞洞组、马梓坪组、长坝组和丹霞组出露面积分别为20 km2、34 km2、229 km2和173 km2(图1(b))。长坝组分为4段，第一、第三段多为紫红色砂岩，第二、第四段主要为紫红色细粒碎屑岩；丹霞组分为3段，第一段(巴寨段)主要为紫红色厚层状砾岩夹砂岩，第二段(锦石岩段)主要为褐红色具大型交错层理的中-细粒钙质长石岩屑砂岩，第三段(白寨顶段)为褐红色块状砾岩和砂岩[26-27]。

图1 丹霞盆地的大地构造位置(a)和白垩纪红层分布图(b)Fig.1 Tectonic location (a)and distribution of Cretaceous red beds (b)in Danxia Basin

在1:5万数字地形图上统计了相对高差大于100 m的制高点有347个，顶部地层全部由丹霞组构成，高大山峰集中发育在丹霞组的分布范围内(表1)。可见，丹霞山的成景地层都是丹霞组。长坝组虽然出露面积更大，但不存在相对高差大的山峰，也罕见绝壁陡崖。

2 样品信息和研究方法

本项研究主要开展野外路线地质调查，采集岩石样品在光学显微镜下进行岩矿鉴定和粒径分析。本次用于岩矿鉴定和粒度分析的样品总共26个，其中长坝组一段4个样品、二段2个样品、三段5个样品、四段3个样品，丹霞组巴寨段3个样品、锦石岩段6个样品、白寨顶段3个样品。首先将长坝组和丹霞组的岩石成分、结构构造和力学性质差异进行对比，从而剖析丹霞地貌发育的物质基础特性。使用蜡封法进行岩石样品的密度测试。为了反映岩石的抗压强度，利用施密特锤(Proceq Original N型)在野外对岩石露头进行直接弹击测量回弹值，所测回弹值越大，反映岩石硬度越高，抵抗外力作用的能力越强。实验过程中避开地衣、苔藓和裂缝等明显软弱结构的部位。共测试了33个岩石露头，每个测点测量15个回弹值。

遥感地质解译的数据源主要为高分一号卫星(GF-1)影像数据，并结合Landsat 7的ETM+影像和Google Earth软件影像。主要根据影像中的色调、地貌、水系和综合景观等标志，采用直接判读法、对比法、逻辑推理法和信息复合法进行线性构造遥感解译，并对遥感解译结果进行了野外实地验证。

3 研究结果

3.1 岩石类型与碎屑物粒径

长坝组和丹霞组岩石类型差异较大。长坝组总体以砂岩和泥岩为主，在长坝组一段和三段也发育砾岩，但层厚较小，常与细粒的砂岩和泥岩互层，总体抗风化能力较弱。丹霞组以砾岩和砂岩为主，岩层厚度较大，总体抗风化能力较强。长坝组与丹霞组岩石粒径统计见表2。

3.2 单层层厚

长坝组和丹霞组的单层厚度变化很大，有小于10 cm的薄层泥岩，也有单层厚度达8 m的风成砂岩。丹霞组的单层一般厚于长坝组，丹霞组锦石岩段风成砂岩的单层厚度往往超过2 m，夹中-厚层状砾岩和泥质岩(表3)。

3.3 砂岩填隙物成分

砂岩样品偏光显微镜鉴定结果表明，研究区砂岩具有以下特点：一是填隙物主要为钙质、铁质及少量泥质，多数为孔隙式胶结，少数为基底式胶结，钙质胶结物主要充填在颗粒间，而铁质胶结物主要覆盖在颗粒边缘呈薄膜状，也有少数呈团块状(图2)；二是丹霞组泥质杂基比较少，碎屑颗粒结构成熟度较高，自生黏土矿物较多；三是长坝组某些层位的湖相细粒沉积钙质含量较高，露头上表现为薄钙板层，显微镜统计方解石含量可达40%(表4)。化学分析结果也显示丹霞组砂岩钙镁含量总体上比长坝组低(表5)。因此，从填隙物角度考虑，丹霞组的抗风化能力较强。

表4 丹霞盆地砂岩样品填隙物占比(%)统计

表5 丹霞盆地砂岩样品钙和镁含量(%)统计

图2 丹霞盆地砂岩样品偏光显微镜照片Fig.2 Polarizing microscopic photos of sandstone samples in Danxia Basin(a)胶结物以钙质为主，局部连片分布，颗粒边缘具有铁氧化物薄膜(铁质胶结物)；(b)胶结物以铁质为主，主要呈团块状和薄膜状，也有钙质胶结物。Cal. 钙质胶结物；Fe. 铁质胶结物；Kfs. 钾长石；L. 岩屑；Pl. 斜长石；Qm. 单晶石英；Qp. 多晶石英

3.4 密 度

密度反映了岩石紧密程度，密度大说明孔隙少，抗风化能力强。研究区长坝组和丹霞组样品的密度实验分析结果见表6。长坝组岩石的干密度在1.82～2.13 g/cm3之间变化，丹霞组在2.24～2.64 g/cm3之间。丹霞组干密度普遍高于长坝组，指示丹霞组颗粒之间的接触更紧密，抗风化能力较强。

表6 丹霞盆地岩石密度

3.5 硬 度

本次回弹值测量结果(表7)表明：整体而言，丹霞组测点的回弹值较长坝组高，说明丹霞组岩石的硬度更大，抗风化能力更强。长坝组岩性差别明显，回弹值也差异较大，长坝组三段砂岩和砾岩的回弹值较高。

3.6 断裂构造格局

丹霞山沟壑纵横，大多数地方通行条件差，许多山头和峡谷无法到达，断裂构造的野外研究难度很大，而遥感地质解译可以克服这一困难。

对研究区的断裂构造进行遥感解译，并通过野外验证，获得区内断裂构造空间分布特征。本区断裂构造非常发育(图3)，按其规模与级别，可以细分为区域性断裂、主干断裂和次级断裂。其中，规模较大的区域性断裂有2条，主干断裂有38条，次级断裂数量众多。

图3 丹霞盆地断裂构造分布图Fig.3 Distribution of fractures in Danxia Basin

4 讨 论

4.1 丹霞组较长坝组更耐风化

岩石性质对地貌演化具有重要的控制作用[28]，粒径粗大的岩石比粒径细小的岩石抗风化能力强[5，7，10，23]。在丹霞山，砾岩抗风化能力最强，砂岩次之，泥质岩的抗风化能力最弱。硬度是岩石抵抗外力作用能力的直接标志。

丹霞组三段(白寨顶段)发育砾岩，抗风化能力强。丹霞组二段(锦石岩段)风成砂岩厚度大，横向延伸较远，砂岩颗粒分选性和磨圆度好而且胶结致密，以钙质、铁质胶结物为主。锦石岩段顶部，在厚层-块状风成砂岩之上发育中-薄层互层产出的砂岩和泥岩，与覆盖其上的丹霞组三段(白寨顶段)砾岩形成鲜明对比(图4)。山体顶部坚硬的砾岩为下伏砂岩崖壁的发育提供了保护作用。所以，丹霞组容易形成高峻的山峰和陡崖，具有很好的观赏性。当山峰顶部没有白寨顶段砾岩时，山峰的风化剥蚀速率变快，尤其当山峰顶部面积较小时风化更快，易形成顶部较圆滑的石柱，如阳元石和混元石景观。

图4 丹霞山长老峰山顶白寨顶段砾岩保护下伏砂岩陡崖的发育*该照片由丹霞山瑶塘村张建斌于2023年6月拍摄。(海拔高度：锦江水面81 m，巴寨段顶162 m(锦石岩寺大雄宝殿地面)，锦石岩段顶306 m(海螺岩底晚秀岩)，海螺峰362 m) Fig.4 Baizhaiding Member conglomerates at summit protecting the underlying sandstone cliffs at Zhanglaofeng Peak in Danxiashan②

长坝组一段和三段中有部分砂岩、砾岩单层厚度较大，大多数为中层-厚层，薄层泥岩夹层发育，总体泥质含量高于丹霞组，所以风化后常形成低矮的丘陵地貌，成为上覆丹霞组中发育的丹霞地貌的基座，但长坝组本身基本上不能形成丹霞地貌常见的方山和陡崖。

4.2 丹霞组冲积扇体对丹霞地貌的控制作用

据本文研究团队资料，在丹霞组巴寨段和白寨顶段沉积时期各有3个冲积扇，发育冲积扇根和扇中沉积相。丹霞地貌景观集中分布于冲积扇复合体的北部、西部和东部边缘(图5)。在丹霞组沉积时期，盆地中部和南部，扇缘、风成沉积和河流沉积物比较细小，容易风化剥蚀，很少保留丹霞陡坡，并沿着早期断裂发育成南北向的锦江及泛滥平原。在白寨顶段沉积时期的3个冲积扇中，海螺峰冲积扇控制了长老峰、僧帽峰和姐妹峰等景观，白寨顶冲积扇控制了白寨顶、金龟岩等景观，燕岩冲积扇控制了燕岩、巴寨、茶壶峰和茨梁岩等景观。

图5 丹霞盆地丹霞组沉积中晚期岩相古地理简图Fig.5 Simplified lithofacies paleogeographic map during the middle to late depositional stage of Danxia Formation in Danxia Basin

冲积扇的扇根和扇中沉积物颗粒粗大，一般为细砾岩和粗卵石砾岩，抗风化能力强。在断块抬升过程中受到直立节理切割，发生崩塌、风化，形成典型的丹霞地貌景观。所以，冲积扇砾岩或者顶部覆盖有冲积扇砾岩层的山体容易形成典型的具有绝壁陡崖的丹霞地貌，冲积扇体范围是丹霞地貌景观的集中分布区。

4.3 丹霞组锦石岩段风成砂岩的造景优势

丹霞组锦石岩段主要为单层厚度较大的风成砂岩，发育大型交错层理，结构均匀，颗粒磨圆程度和分选性较好，以钙质和铁质胶结为主，所以在它的基础上形成的陡崖坡面较光滑，受到坡面流水侵蚀形成的细沟微地貌形态规则且优美，具有较好的观赏性，如阳元山北坡的晒布崖(图6(a))。

图6 丹霞山陡崖上的直立细沟和层控洞穴Fig.6 Vertical rills on cliff and beding-controlled caves in Danxiashan(a)发育在丹霞组锦石岩段风成砂岩中的陡崖，其上布满流水侵蚀形成的直立细沟(晒布崖)；(b)丹霞组锦石岩段与白寨顶段分界线处的顺层洞穴，照片中右侧为崩积岩块

在丹霞组三个岩性段的界线附近常见大型层控洞穴。发育在巴寨段与锦石岩段分界线的洞穴代表有锦石岩、喷玉岩和梦觉关，在锦石岩段与白寨顶段分界线的代表有晚秀岩、火烧岩和混元洞等(图6(b))，它们都指示了由岩性变化引起的差异风化作用。在差异风化作用下，中-薄层砂岩、泥岩风化凹进，洞穴顶部砾岩发生崩塌，使洞穴体积扩大。

锦石岩段由于具有层厚大、颗粒细小与结构均匀的特点，易于自然和人工雕刻。经受长期风化剥蚀作用可形成象形石，象形似物，惟妙惟肖(图7(a))。丹霞山的摩崖石刻，主要分布在该段砂岩崖壁上，最具代表性的为长老峰紫玉台《丹霞山记》及“丹霞”“到此生隐心”“法海慈航”“诞先登岸”和“耸秀争奇”等(图7(b))。锦石岩寺和狮子岩庙等著名寺庙也是依托锦石岩段的原始洞穴，经过历代加工拓宽而成的。

图7 丹霞山砂岩天然雕饰和人工雕刻Fig.7 Sandstone shaping by natural and human forces in Danxiashan(a)象形石(阳元石)；(b)摩崖石刻

4.4 盆地隆升与断裂构造

在内动力条件中，盆地隆升和断裂构造是两个相互关联的重要因素。在红层形成过程中，除了有同生断裂活动之外，还发育成岩裂隙和节理。而成岩期后隆升过程中产生的北东向断裂构造，切割了早期的北北东向和东西向构造，使地层因破裂而呈块状聚集。在中生代基本构造格局的基础上，喜马拉雅构造运动使丹霞盆地呈整体上升，由于地层倾角平缓，一般在8°～15°之间并向盆地中心倾斜，而同沉积断裂及抬升运动中产生的系列北东向断层和北北东向、北西向及近东西向节理，形成阶状排列的网状地块，构造破裂面受到各种侵蚀作用和崩塌作用而出现山峰和峡谷，地形反差加大，最后形成了陡崖发育的丹霞地貌[29]。

4.4.1 盆地隆升

区域上红层盆地在始新世停止沉降，渐新世末期发生区域构造抬升[30-31]。从丹霞盆地发育多级夷平面情况来看，该区曾发生多期次的隆升作用。在构造抬升过程中，张性断裂发育，尤其发育北东向和近东西向高倾角至直立的断层和节理，导致红层山体切割破碎，在风化、崩塌作用下形成一系列北东走向及近东西走向的山峰、岩墙等丹霞景观。由于断裂构造发育的差异性，尤其是位于仁化—韶关断裂西侧的区域整体地形比东部高，形成以巴寨为代表的最高峰。

4.4.2 岩层产状

岩层产状平缓是形成丹霞地貌的有利条件。盆地隆升过程中断块整体被抬升，而不发生褶皱作用或者地层倾斜，导致地层产状总体平缓，稀疏式峰丛、城堡形态得以形成。研究区一般为水平岩层，最大倾角小于15°，四周产状向内，可能与盆地地层的原始倾斜有关。局部地方特别是大断裂旁，岩层产状会出现倾斜，最大倾角达24°。在隆升过程中红层保持产状总体平缓，产生一系列垂直节理，沿节理、裂隙发生风化剥蚀和崩塌作用，山麓形成崩塌堆积，这就是丹霞山体“顶平身陡麓缓”[18]的由来。沿最初的断裂风化剥蚀而成的谷地不断变宽，山体就形成了稀疏式峰丛、城堡等地貌形态。

受近水平层面控制，山顶一般是平缓坡面，中间稍微上凸。山体四周是沿垂直断裂崩塌形成的陡崖坡，山脚下则为崩塌堆积形成的缓坡。所以最常形成自上而下“顶平、身陡和麓缓”的坡面形态组合(图8(a))。丹霞山的丹霞地貌具有典型的“顶平身陡麓缓”特征，这也是黄进[18]提出这一丹霞地貌特征的发源地。

但是，“顶平身陡麓缓”既不是丹霞地貌的充分条件，也不是必要条件。很多方山型地貌如寒武纪灰岩形成的“岱崮地貌”(桌状山)也具有顶平身陡麓缓的特征。在丹霞山地层产状平缓地区，除了阳元山那种具有平坦山顶的丹霞地貌外，亦可见山顶呈近圆形(图8(b))、缓倾斜或塔状的丹霞地貌(图8(c))。

当红层发生倾斜时可形成“顶斜”丹霞地貌(图8(d))，此类丹霞地貌常呈单面山形态，水流容易灌入倾斜层面向下运动并沿着软弱层发生顺层滑坡，因此该类山峰一般更容易被剥蚀夷平。在仁化—韶关断裂带西侧的上天龙地区，丹霞组岩层产状为300°∠24°，这一较高的岩层倾角是断层西盘(上盘)的逆冲作用造成的。东部周田镇南侧灵溪河一带，丹霞组岩层产状280°∠21°，也是受其北西侧周田—大桥断层的影响所致。这些地方的丹霞地貌都具有“顶斜”特征。

若在相当长一段时间内不发生崩塌作用，风化剥蚀强时可把顶面、崖壁两种坡面交接处的棱角逐渐圆化，形成“顶圆”形态(图8(b))。长时间不发生崩塌作用，且地面水流侵蚀作用比较发育时，山脚下堆积的碎屑物少，也可以不存在“麓缓”的特征。因此，顶平身陡麓缓是丹霞地貌的常见形态，但不是其判别依据。

4.4.3 区域性断裂

两条区域性断裂是丹霞盆地和丹霞地貌的主要控制因素。其中控制着盆地西部边界的盆缘断裂为河边厂—云顶车站断裂，走向南北倾向东，属陡倾斜的正断层。而盆地中部的仁化—韶关断裂是吴川—四会断裂的一部分，北北东—南南西走向(图3)。该断裂形成于前印支期[29，32]，经历了长期多期次活动。早白垩世裂陷形成了丹霞盆地，并导致中基性火山喷发活动。新构造运动时期表现为逆断层性质，并有左行特征，倾向北西西，倾角60°～70°，贯穿整个盆地。断层两侧高差明显，西部比东部高近200 m。沿断裂形成陡崖、线状洼地，发育锦江。断层北西侧的次级山体为东西走向，而南东侧的山体走向为北东和近南北走向。

4.4.4 主干断裂

主干断裂控制着丹霞地貌宏观上呈块状分布的规律，称为控块断裂。其中，东西走向的断裂有6条，北东向19条，近北东向13条(北北东向9条，北东东向4条)。

东西向主干断裂从北到南近似等间距排列，表现为线状展布的陡崖、沟谷等，断层北侧和南侧的丹霞地貌景观类型和形态走向不同，断层北盘垂直上升位移可达33 m。这是一组前中生代发育的断裂[29]，具有继承性特点，被北东向主干断裂切割。

北东向、近北东向主干断裂数量多，分布于整个盆地并贯穿南北，盆地北东部更为明显。该类断裂主要为近直立的正断层，形成绝壁陡崖和深切峡谷，控制着区内主要山脉的延伸方向。这是红层成岩后隆升过程中产生的断裂，也是控制丹霞地貌的主要断裂。该组断裂切割东西向主干断裂，并被次级断裂(主要表现为节理)切割，形成岩墙或者方山(图9)。

图9 丹霞盆地东北角主干断裂遥感解译图Fig.9 Remote sensing interpretation map of major fractures in the northeastern corner of Danxia Basin

东西向、北东向(近北东向)主干断裂将盆地分割成了许多断块，在不同断块内次级断裂延伸方向、规模、数量以及地貌景观特征存在明显差异。

北东向和北北东向主干断裂夹持着山脉，与中间一条近东西向主干断裂将整个山体分割成多个断块。每个断块内次级断裂都很发育，但方向不同，多数为北西向、近东西向和北东向，它们将山脉切割形成岩墙、方山和石柱等。

4.4.5 次级断裂

次级断裂主要是节理，也有规模较小的断层，是本区的成景断裂。它们走向多样，但以北西—南东方向为主，与北东向主干断裂近于垂直。次级断裂将山脉切割成众多岩墙、方山、峰林和峰丛等地貌景观(图8)。次级断裂密集之处，岩石破碎，经长期风化剥蚀，残留的坚硬部分构成惟妙惟肖的象形石。

综上所述，丹霞山地貌景观的形成和演化，与断裂构造关系密切。盆地中部锦江附近，是一条北北东向大断裂(韶关—仁化断裂)，切割深、活动时间长。丹霞盆地西部山头比东部山头高出200 m，是此断裂西部上升造成的。丹霞山受到断裂构造交错切割，山块被沟谷隔离，形成离散的城堡状、墙状、柱状和锥状的孤立山块。主要断裂的走向多为北东向，控制着丹霞山山脉的延伸方向和形状，这些山脉又被北西向断裂分割，形成次一级山块。在多次间歇性、差异性抬升过程中，形成多级夷平面，同一个山体上也因岩层软硬相间而发育多层陡崖坡。因此，山群形成丰富的水平景观层和垂直景观层，构成了簇群式峰林-峰丛丹霞地貌。

4.5 气候和水文条件

丹霞山气候湿润，充沛的雨水非常有利于岩层的风化剥蚀，对促进丹霞山地貌的形成起了重要的作用。雨水、地表水及地下水的侵蚀是丹霞景观形成的重要外动力条件。河流对红层的长期冲刷、侧蚀和下蚀，形成了造型奇特的丹霞景观。其中流水下切形成深邃峡谷，侧蚀则不断掏空坡脚，使岩块悬空形成危岩，并进一步发生崩塌。

丹霞盆地地形较复杂，地域性气候明显，土壤的多样性构成了多种小生态环境，为多种植物群落的形成提供了条件，动植物种类十分丰富。低等植物如藻类、地衣和苔藓等对丹霞山山体表面颜色和形态也有一定的影响[14]。例如藻类常呈黑色，形成黑色条带，有如泼墨，如丹霞山锦石岩。

另外，陡崖上的洞穴微地貌的形成与温暖湿润的气候环境密切相关。当陡崖上的洞穴扩大到一定规模后，由于洞顶缘对阳光和气流的遮挡，会在洞穴内部形成一个不同于外部的微气候，表现为相对湿度、温度变化幅度小，风速几乎为零[12-13]。与直接暴露在空气中蒸发作用强烈的陡峭崖壁表面相比，湿润水汽更容易在洞穴中保持更长的时间，使洞穴内部软化，加速了风化作用的进程[12-13]。

4.6 外力作用方式与景观成因类型

丹霞山地处亚热带湿润气候区，风化剥蚀、崩塌、流水冲刷和岩溶等作用都是塑造该区地貌的主要外营力。按照外动力地质作用方式和组合特征，将丹霞地貌成因类型分为5类。

4.6.1 崩塌冲刷型

崩塌作用是区内丹霞地貌主要形成方式之一。丹霞组砾岩、砂岩中发育不同方向相互交切的断层、节理或裂隙，经长期流水侵蚀，下切形成沟谷后，山体底部被冲蚀掏空，由于支撑力失衡和自身重力作用引起崩塌作用。谷坡因卸荷作用产生平行于崖面的卸荷节理并沿此间隔性发生崩塌后退。当沿断裂带崩塌、冲刷剥蚀形成沟谷、盆地后，形成了雄伟的山峰、陡崖和石柱等丰富多样的丹霞地貌景观(图10(a))。

4.6.2 风化剥蚀型

地表红层岩石在温度变化、水、空气及生物的作用和影响下发生风化作用，形成松散碎屑物。风化产物被流水、风等媒介剥蚀搬运，山体不断变小变矮，棱角不断圆化。沿着节理裂隙，风化作用较为明显，特别是加上水流冲刷可形成各种水平岩槽和竖状洞穴。不同层厚、粒径和成分形成的岩层组合，抗风化能力差异明显，软弱岩层风化速度大，在崖壁上形成凹槽、顺层洞穴[5]。在结构均匀的砂岩上常见龟裂微地貌(图10(b))。

各种地貌景观经受着不同程度的圆化改造。山峰棱角处，由于受温差、导热性差异等因素影响，易发生张性破裂、片状剥落，再加上流水的侵蚀和溶蚀作用，导致岩石表面不断圆化，形成浑圆的山峰。特别是崩塌残余的小山峰，在后期的风化剥蚀、溶蚀作用下，常被塑造成千姿百态、栩栩如生的造型，成为象形石。

丹霞山的地形、气候条件适宜，生物多样性丰富，生物风化作用显著。根劈作用可使岩石破裂，一些低等植物如藻类、地衣和苔藓等对岩石的溶解及表面颜色变化具有很大影响。锦石岩寺大型扁平洞穴内的龙鳞片石景观是由密集发育的小型蜂窝状洞穴组成的，泥蜂破坏砂岩结构、加速风化作用，而蓝绿藻附着减缓了砂岩风化作用，对蜂窝状洞穴结构起到了保护作用[14]。

4.6.3 崩塌堆积型

从崖壁上崩塌下来的岩块、岩屑常堆积于山脚，崩积物可构成各种地貌形态，包括崖麓崩积缓坡、崩积岩块和崩塌洞穴三种(图6(b))。

4.6.4 河流侵蚀型

河流对红层的机械侵蚀作用，在丹霞地貌区形成的典型景观有河流凹岸、水蚀洞穴和壶穴。河流的侧蚀作用形成河流凹岸，也可冲刷侵蚀成水蚀洞穴。

当河床坡度较陡时，水流对河床上的凹坑进行冲刷、旋转和剥蚀，可在河床形成大大小小的壶穴。丹霞山西部的飞花水一带壶穴发育，在约250 m长的红色砂岩河床上发育40～50个壶穴，最大者直径和深度可达5 m[19]，有时多个壶穴相连，造型奇特(图10(c))。

4.6.5 岩溶沉淀型

丹霞组岩石中碳酸盐物质丰富，砂岩中钙质胶结物含量占全岩6%～13%，砾岩层中灰岩砾石占砾石总数的10%～15%。这些钙质成分与弱酸性地表水、地下水相遇时会发生溶解作用。岩石的渗透性较好，同时高倾角断裂发育，增强了富含钙、钠等离子的盐溶液在地层中的渗流[13]。在砾岩陡崖上，灰岩砾石表面常见溶沟和石芽，其完全溶解、崩落后可形成小洞穴。当这些盐溶液遇到低渗透性的岩层时流出，发生化学反应导致碳酸钙沉淀，形成石钟乳、石柱、石窗帘和石幔等(图11)。

图11 丹霞山小型喀斯特地貌Fig.11 Small-scale karst landforms in Danxiashan(a)阳元山北坡回春谷碳酸钙石柱；(b)棺材寨山脚的石窗帘和石幔

与碳酸盐岩地区相比，虽然丹霞地貌区的岩溶作用及地貌的规模都较弱小，但在上述崩塌冲刷、差异风化成因类型中，红层岩石中碳酸盐物质的溶蚀作用也发挥着重要作用，对风化、侵蚀起到促进作用。

4.7 景观形态类型

丹霞山地貌景观形态多样，绝壁陡崖、山峰和形态各异的洞穴蔚为壮观，象形石惟妙惟肖。过去对丹霞地貌景观形态分类，先区分正地貌和负地貌。本文认为，正地貌和负地貌的概念是相对的，这与观察者所处的位置有关，不宜作为划分地貌类型的首要因素。从丹霞地貌定义出发，绝壁陡崖才是构成丹霞地貌景观的最基本要素，不同数量和类型的崖壁组合成山峰和峡谷，依此建立了新的丹霞地貌分类方法[23]。根据这个分类原则，丹霞山地貌景观可分为6大类22个类型，如表8所示。

表8 丹霞山地貌景观的形态类型及其成因

5 结 论

(1)陆相红层的岩石性质是形成丹霞地貌的基本控制因素。丹霞山上白垩统丹霞组抗风化能力大于长坝组。在构造隆升、断裂切割并经受风化剥蚀、崩塌作用后，丹霞组砾岩和砂岩更易形成具有绝壁陡崖特征的丹霞地貌景观。丹霞组沉积时期盆地边缘冲积扇粗碎屑岩是丹霞地貌集中分布区，扇缘河湖沉积粒径细小，陡崖不发育。丹霞组中部的锦石岩段风成砂岩层厚大，颗粒细小而结构均匀，易于雕刻，是摩崖石刻的优选层位，同时容易风化形成象形石景观。

(2)丹霞山绝壁陡崖和奇峰怪石的形成，是地壳抬升过程中断裂切割以及随后风化和崩塌共同作用的结果。本区断裂构造可分为区域性断裂(控盆断裂)、主干断裂(控块断裂)和次级断裂(成景断裂)3个级别，铸就了本区山峰西高东低、沟壑间隔断块以及岩墙、城堡和石峰错落有致的构造格局。盆地中部的仁化—韶关断裂在新构造运动时期表现为逆断层性质，沿断裂形成陡崖、线状洼地，发育锦江，造成西部断块比东部高近200 m，两侧次级山体走向不一致。东西向、北东向(近北东向)主干断裂将盆地分割成了许多断块，形成绝壁陡崖和深切峡谷，控制着区内主要山脉的延伸方向。次级断裂以北西—南东方向为主，将山脉切割成众多岩墙、方山、峰林和峰丛等地貌景观，岩体破碎处构成惟妙惟肖的象形石。

(3)丹霞山地处亚热带湿润气候区，风化、崩塌、流水侵蚀、岩溶等都是塑造丹霞地貌的外动力作用。根据外动力作用方式和组合特性，将丹霞地貌成因类型划分为崩塌冲刷型、崩塌堆积型、风化剥蚀型、河流侵蚀型和岩溶沉淀型5类。

(4)陡崖是构成丹霞地貌景观的最基本要素，不同数量和类型的陡崖组合成山峰和峡谷。根据丹霞山陡崖组合及微观特征，将景观形态类型划分为山峰、陡崖、崩塌体、峡谷、洞穴和其它等6大类，进一步细分为22个类型。每个形态类型都与某种成因类型有关，反映了红层物质基础、断裂切割内动力和风化剥蚀外营力之间的内在联系。

致谢：感谢韶关市丹霞山管理委员会在野外考察期间提供的热情帮助，感谢审稿专家和编辑对本文提出的宝贵修改意见！