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丹霞山境韵(10)

已有 3313 次阅读 2021-7-15 10:16 |个人分类:科普集锦|系统分类:科普集锦

    丹霞山,我就要来了!

    终于,通过脚爬客与丹霞山管委会的选拔与审核,可以成为一名丹霞山科普志愿者了,这个夏天,有幸可以去丹霞山实地勘察了!


 丹霞山科普训练营,是一年一度的科普志愿者饕餮盛宴,志愿者可以与专家教授、大咖达人同游丹霞山,零距离实地考察丹霞山地质公园地质遗迹,了解丹霞山生物多样性,参观考察公园各大景区,一群热爱地学科普旅游的小伙伴们欢聚一堂!


    当然,作为志愿者,可不是像游客旅游那样简单,志愿者是带着任务与使命去丹霞山的,也会把这次培训作为起点,从此走进丹霞山的科普者队伍之中。这不,还没有开营,就先布置作业来啦,给营员发了6篇学术论文,让大家学习了解关于丹霞山的一切,关键是要写出一千字以上的读后感,是不是还很硬核呢?

    作业我是完成,但不知道是不是能够让管理者满意,能够给打多少分呢?在此,我也把我的读后感发于此,请大家来打分吧?

(裁自陈留勤老师文章图3)

丹霞山锦石岩段的“龙鳞”不神秘

——读陈留勤等老师《丹霞山世界地质公园蜂窝状洞穴特征及成因分析》有感

 

丹霞山锦江两岸风景秀丽迷人,著名景点数不胜数,隔岸相望的长老峰锦石岩寺和睡美人禄意堂,因为都发育有酷似龙鳞的蜂窝状洞穴,吸引了大多数游人的眼球,大家对这些蜂窝状洞穴的形成都颇感神秘,渴望知道这些“龙鳞”到底是怎么形成的。陈留勤等老师2018年发表在《地质论评》上的文章“丹霞山世界地质公园蜂窝状洞穴特征及成因分析”,很好地为大家解开了这个谜团。

一、物质基础:风成砂岩

蜂窝状洞穴主要发育在丹霞组锦石岩段风成砂岩中,岩性主要为中—细粒长石岩屑砂岩,发育大型高角度交错层理,渗透性较好,由粗粒和细粒纹层所构成的旋回性沉积是其重要特点,这也是造成研究区局部可以观察到蜂窝状洞穴受纹层延伸方向控制的原因。碎屑颗粒相对比较均匀的风成砂岩为丹霞山蜂窝状洞穴的发育提供了重要的岩石基础。从显微镜观察可知,蜂窝状洞穴的寄主砂岩碎屑颗粒磨圆程度和分选性较好,长石矿物常发生向黏土矿物的转变,胶结物主要为钙质,颗粒间孔隙度相对较大,易于含盐溶液的渗透及溶蚀,这些特征均说明丹霞组锦石岩段风成砂岩为盐风化作用提供了良好的物质基础。

什么是盐风化,它又是怎么形成的呢?这要从特殊的环境说起。


(来自陈老师文章)

二、特殊环境:锦江的水汽和盐分

丹霞山地区降水丰富,多年平均降雨量为1715 mm,降水中携带的盐分可停留在洞穴所在砂岩的上部,随着时间的流逝逐渐渗入岩石孔隙中。洞穴所在岩壁面朝锦江,大量湿润水汽由下而上运动进入半封闭状态的大型层控洞穴(锦石岩寺)和弧形崖壁(禄意堂),盐分的渗入加快了岩石的风化速率,促进了蜂窝状洞穴的形成。锦江河流为盐风化提供了必要的湿润水汽和盐分。在初始发育阶段,从岩壁上最适合盐风化作用的若干个点开始形成细小的坑洼,逐步向同层位扩张。单个小洞穴由于盐风化作用,洞穴内部风化速率大于洞穴开口边缘,导致蜂窝状洞穴内部空间扩大较快。

丹霞山大型层控洞内部的蜂窝状洞穴的形成和发展也与温度、湿度的昼夜及季节性变化所导致的盐风化作用密切相关。也就是说,与直接暴露在空气当中蒸发作用强烈的陡峭崖壁表面相比,湿润水汽更容易在蜂窝状洞穴中保持更长的时间。所以,蜂窝状洞穴后壁往往比较潮湿,这种水汽的维持使单个小洞穴内部软化,加速了风化作用,在洞穴底部常见风化剥落的砂粒和黏土,而洞穴之间薄的隔壁相对比较干燥,风化速率相对较慢 ( Conca and Rossman,1982; Dorn et al.,2017) 。因此,湿润水汽的差异分布造成很多蜂窝状洞穴具有内部大而边缘(开口)小的特点。

可以看出来,这些蜂窝状洞穴的形成需要天时地利,那么,如此不容易形成的风景,能够长久保存吗?


(来自陈老师文章)

三、寿命不长:蜂窝状洞穴系统的不稳定性

蜂窝状洞穴的形成主要是因为砂岩内盐分结晶产生的张力对岩石颗粒的破坏作用。在初始发育阶段,一般从最适合盐风化作用的若干个点出发形成细小的坑洼,逐步扩大并向同层位发生横向扩张,指示了蜂窝状洞穴发育的层控性特点。随着蜂窝状洞穴的进一步生长,其发育范围可能突破纹层的限制。随着洞穴加深,洞穴外壁形态向不规则状发展,最终失稳脱落。也就是说,随着洞穴加深、扩大,在重力、风力的影响下,蜂窝状洞穴隔壁变薄、崩落,洞穴消亡。在同一个崖壁面上,可以见到不同阶段的蜂窝状洞穴并存,一方面说明其形成速率很快,另一方面指示了蜂窝状洞穴系统的不稳定性。

这是我读完陈留勤老师文章后的收获,资料和观点来自该文章。作者学习后总结归纳。

参考文献

陈留勤,李馨敏,郭福生,李鹏程,李余亮,刘鑫.2018.丹霞山世界地质公园蜂窝状洞穴特征及成因分析.

地质论评,64(4):895-904.

Conca J L, Rossman G R. 1982. Case hardening of sandstone. Geology, 10( 10) : 520- 523.

Dorn R I, Mahaney W C, Krinsley D H. 2017. Case hardening: turning weathering rinds into protective shells. Elements, 13 ( 3) : 165-169.



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