万丈红绫，百里赤壁——嶂石岩地貌

提起我国著名的砂岩地貌景观，你会想到哪些？

是大名鼎鼎的张家界砂岩峰林地貌景观吗？

还是如诗如画的浪漫红层——丹霞地貌？

今天本文带你走进另一个别具特征的砂岩地貌——嶂石岩地貌。

嶂石岩地貌的由来

在太行山中南段，发育有气势磅礴、造型独特的红崖长墙砂岩地貌景观。

上个世纪70年代初，我国地理学家郭康在太行山考察时发现这种壮阔的红色地貌，尤以位于河北省石家庄市西南处的赞皇县嶂石岩村附近最为突出。经过多年考察研究，郭康先生于1992年在《地理学报》上发表了“嶂石岩地貌之发现及其旅游开发价值”一文，一种新的地貌类型——嶂石岩地貌从此问世。

文中这样描述嶂石岩地貌：发育于以岩层平缓、质地刚硬、颜色绯红的元古代石英砂岩为主要成景地层和新构造运动上升区，由于水流沿崖边节理、层理的侵蚀风化作用，以楔形水平侵蚀和蚀空崩塌形式为主，形成以顶平、身陡、棱角明显、整体性强的绵延大壁、复合障谷为主的形态，并发育着方山、石墙、塔柱、排峰、洞穴、崖廊等的奇险造型地貌，称为“嶂石岩地貌”。

嶂石岩地貌的基本形态特征

1

丹崖长墙延续不断

高数百米的丹崖长墙横向展开，并远远延伸，在太行山中、南段延伸达300 km 。

2

阶梯状陡崖贯穿全境

嶂石岩地貌在垂直横剖面上往往呈阶梯状大陡崖，如嶂石岩国家地质公园即有三级大断崖，每层均在百米以上，各层之间的平台时宽时窄，宽者称“台”，窄者称“栈”，其上或为小型造型地貌；或为密林、灌草；或为裸露的沙波花纹，更增加了丹崖长墙的层次感与浑厚感。

3

“Ω”形嶂谷相连成套

“Ω” 形嶂谷是典型的标识性嶂石岩地貌，其主要特征是半圆形的垂直沟坡。嶂石岩最典型的“Ω” 形嶂谷直径约90m、弧度250°，因回声清晰而被称为“天下第一回音壁”，并被列入吉尼斯世界纪录。“Ω”形嶂谷常成群出现，相连成套，以“三栈牵九套”之势构成嶂石岩地区的景观大框架。其他嶂石岩地貌分布区也多有“Ω”形嶂谷。

4

棱角鲜明的块状结构

无论是嶂石岩地貌的整体结构，还是不同大小的造型地貌，都呈棱角鲜明的块状特征，这也是构成嶂石岩地貌最基本的形态特征。

5

沟谷垂直自始至终

嶂石岩地貌中的沟缝或沟谷，无论长短、规模大小，其沟头都呈垂直状，不像其他常见的沟谷地貌沟头多呈坡状，即嶂石岩地貌的坡面发育是从垂直的沟缝开始到垂直的沟谷终止。

咳咳，欣赏了这么多美景，该到了涨姿势的时候了。

嶂石岩地貌的形成机制

嶂石岩地貌主要分布在河北、山西、河南太行山中南段，以赞皇县嶂石岩景区最为典型。新生代以来的构造运动使得太行山不断抬升，东西两侧产生强烈的地势差，为太行山地区的地貌塑性提供了动力。

前人认为该地貌形成机制有以下三种：

（1）地壳迅速抬升同时发生有断裂活动，外动力以深切、崩塌和溯源侵蚀为主；

（2）地壳缓慢抬升，外动力以侧蚀和谷坡后退为主；

（3）地壳在较长时间内保持稳定，外动力以夷平、风化为主。以上三种不同类型的机制是内外动力共同作用的结果，可以与地壳的不同构造阶段对应。

嶂石岩地貌的动力机制

嶂石岩地貌形成的重要动力来自横向楔状侵蚀作用和横向掏蚀卸荷作用。其中楔状侵蚀过程是嶂石岩地貌区别于其他地貌类型的根本原因，而横向掏蚀卸荷作用对嶂石岩地貌演化的速率及物质总量的搬运也起了举足轻重的作用，二者共同促进了嶂石岩地貌的形成。

楔状横切坡面不同于丹霞地貌、张家界地貌那样将山体从上向下直接切割成豆腐块状，而是由山体一侧陡壁横向切入，成为竖直的沟缝。

楔状侧切坡面发育示意图

横向掏蚀卸荷作用发生的根本原因是岩性的差异。风化侵蚀首先从夹砂页岩和松软砂岩开始，在软弱层被掏蚀后，上覆岩层悬空并承受自重和上部岩体的压力。当软弱层不断的被掏蚀，上覆岩层承受的力越大，岩层原有的垂直节理加强并产生新生节理，造成整个岩体的不稳定。悬空的岩体承受能力达到极限时开始卸荷塌落形成反梯状塌落面，当塌落面达到山顶后岩壁大面积崩塌，岩壁整体后移。

横向掏蚀卸荷作用示意图

嶂石岩地区的岩性特征

嶂石岩地区的岩层一般可以分为三层：

下层岩性为元古界灰绿色变钠长安山岩和顺层侵入的变质辉绿岩-闪长岩，主要构成嶂石岩地貌的坡麓。

中层岩性底部为砂砾岩及紫色砂质页岩，下部为粉红、灰白中厚层石英岩状砂岩，中部为紫红色、暗紫色中厚层长石石英砂岩，上部为灰白、灰绿、紫色中厚层石英砂岩夹砂质页岩。

大家注意啦，中层岩层的这些石英砂岩为嶂石岩地貌的主要成景地层。

上层岩性为寒武系岩层，其底部为含砾粗砂岩、砾岩，上覆馒头组为红色页岩与薄层泥灰岩，往上依次为为易风化破碎的红色灰岩、砂质页岩以及白云质灰岩，最上部为寒武系中统徐庄阶云母页岩、结晶灰岩和鲕状灰岩。

（A.以寒武系灰岩为主，夹薄层灰泥岩、砂岩、云母页岩 B.嶂石岩岩层中层 C.嶂石岩岩层下层D.第四纪以来的堆积物。）

嶂石岩的发育模式

嶂石岩地貌的发育过程分为四个阶段：

1

岩岭后退-石缝发育阶段（胚胎-幼年期）

顶层的石灰岩岩层由于边缘陡壁及底部受侵蚀、掏蚀、卸荷崩塌的缘故造成岩壁的整体性后退，进而使下伏石英砂岩出露，并在其边缘发育横切侵蚀岩体的楔形石缝。嶂石岩岩岭后退其实是一种石灰岩地貌形成过程，该过程可为石英砂岩的坡面发育创造了条件。

2

巷谷发育-套谷形成阶段（青年期）

石缝发育形成巷谷迅速扩大为障谷，并且在石壁两侧再次发育石缝形成次级巷谷，组成套谷。

3

套谷发育-方山、塔柱形成阶段（壮年期）

该阶段障谷向下层侵蚀形成了层叠套谷，与此同时次级巷谷的延长、扩大而将障谷间隔墙切断形成了方山和塔柱等。

4

方山、塔柱发育-块状残丘阶段（老年期）

该阶段方山、塔柱、排峰进一步坡面侵蚀形成了细长柱峰，最后柱峰倒塌形成块状残丘和大量块石堆积。

嶂石岩的发育模式示意图

最后，一张嶂石岩地貌的雪景有没有带给你更多的遐想？

（风景图片来源于网络，示意图来源于文献1、2）

参考资料：

1. 郭康.嶂石岩地貌之发现及其旅游开发价值[J]. 地理学报, 1992, 59(5)：467-472.

2. 郭康,邸明慧.嶂石岩地貌的理论研究与开发利用[J]. 地理与地理信息科学, 2008(3)：79-82.

3. 吴忱, 许清海, 阳小兰. 河北省嶂石岩风景区的造景地貌及其演化[J]. 地理研究, 2002, 21(2)：195-200.

4. 高丽超. 中国世界地质公园的地学特征研究[D].中国地质大学(北京), 2016.