您的位置 首页 知识

敦煌雅丹地貌(敦煌雅丹地貌是如何形成的?)

敦煌雅丹地貌
一、敦煌雅丹地貌概况
 
敦煌雅丹地貌区位于敦煌市西北部,新疆和甘肃交界处。其雅丹群主体即玉门关西疏勒河中下游雅丹群,属于罗布泊周围地区雅丹地貌群的一部分。景区东西长约25 km、南北宽约18 km,海拔810-970m,面积达398 km2。雅丹地貌相对高度为20-100 m,风蚀谷宽100-200 m,造型丰富多姿,土质坚硬,呈浅红色,号称“魔鬼城”。
雅丹地貌景区分为南、北两个大区。北区雅丹地貌集中连片,走向NNE10°-SSW190°,总体走向近南北;南区以风蚀谷、风蚀残丘、风蚀柱、风蚀蘑菇、摇摆石、风蚀洼地、风棱石等为主,分布相对分散,总体走向呈近乎东西。

敦煌雅丹地貌区卫星遥感图(底图据谷歌地图)
 
二、敦煌雅丹地层特征
 
本区雅丹地貌的地层为下更新统晚期至中更新统初期河湖相泥质、砂质和粉砂质堆积物,偶夹砾石堆积物薄层。这些沉积物中度胶结、易于被风磨蚀,为雅丹地貌的发育提供了良好的物质基础(董治宝,2011)。
由于细粒沉积物是胶结好的湖相粘土,而沙质堆积物则胶结相对松散,导致地层差异侵蚀,形成规模、形态各异的雅丹体。
 
甘肃敦煌地区地层组成简表(袁昕,2014)

界新

界上更新统中更新统下更新统新近系中

界侏罗系中统上部中统下部下侏罗统古

界中二叠统石炭系志留系奥陶系新


年代地层 岩石地层 代号 岩性简述
第四系 全新统

Q4 冲洪积、冲积砂卵砾石、沙丘
Q3 冲洪积的砂卵砾石
Q2 砂砾石、砂碎石、淡黄亚砂土、粉细砂、亚粘土
Q1 砂砾岩、灰黄色粘土层夹砂层

N 灰白色细砂岩、金橘色砾岩、灰色泥岩
白垩系

K 红色、砖红色砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩及泥岩
上侏罗统 博罗组 J3
b
砂砾岩、砾岩和紫红色、绿灰色、灰绿色、黄绿色间互的泥岩夹细砂岩
新河组 J2x 含砾粗砂岩、中砂岩、细砂岩与泥岩
中间沟组 J2z 灰、深灰、灰绿碎屑岩
大山口组 J1d 灰绿、灰白色砾岩、砂砾岩
二叠系 上二叠统 红柳峡群 P3hn 紫红色的安山质角砾岩、安山集块角砾岩、安山岩、安山质熔凝灰岩、安山质凝灰熔岩、安山质凝灰岩及流纹质凝灰熔岩
哲斯群 P2zh 火山岩、正常碎屑岩、火山碎屑岩夹火山岩

C 石英砂岩、长石砂岩、变质流纹凝灰岩、安山凝灰岩

S 云母石英片岩为主,夹多层薄层大理岩和少量绿帘角闪片岩

O 白云母石英片岩、大理岩、石英斜长角闪岩、黑云母斜长片麻岩
震旦系

Z 花岗片麻岩、斜长角闪岩、透辉石岩、石英片岩

 
三、敦煌雅丹地质景观特征
 
雅丹地貌分布密集,由中、上更新统的棕黄色河湖相粉质粘土夹粉细砂组成,经洪水和风力长期交替复合侵蚀而成。既有处于青年期的垄岗状雅丹集群,呈大面积连片分布,犹如大规模的舰队组合排列,也有壮年晚期城堡状和老年期孤立残丘雅丹体,造型奇特,惟妙惟肖,“狮身人面像”、“孔雀”、“比萨斜塔”等景观。

青年期垄岗状敦煌雅丹-“舰队出海”宏伟景观(互联网资料)

壮年期城堡状敦煌雅丹(互联网资料)

老年期孤立残丘敦煌雅丹-“孔雀”(互联网资料)
 
本区展示了世界温带干旱和极端干旱荒漠区最雄伟壮观的雅丹地貌景观集群,包括犹如大规模舰队出海的垄岗状雅丹地貌、组合丰富多姿的城堡状雅丹地貌和造型奇特的孤立残丘雅丹地貌。垄岗状雅丹地貌气势宏伟。长达十几公里的垄岗和沟槽相间排列,上百组垄岗状雅丹地貌绵延几十公里,犹如大规模的舰队组合排列(董瑞杰,2013)。

敦煌雅丹地貌景观空间格局(董瑞杰,2013)
 
由于敦煌雅丹及周边地区大尺度的“盆山构造”地貌格局和典型的暖温带极端干旱气候,决定了封闭性的盆地内本身不产生径流,绝大部分地表水来自周围山地的降水和冰川融水。
敦煌雅丹南侧的疏勒河是可能影响该地区的最大河流。该河流是河西走廊内的第二大河,全长550 km,流域面积4.61X104 km2,多年平均径流量10.31X108 m3。疏勒河发源于青海省祁连山脉西段疏勒河南山和托来南山之间,沿途自东向西有讨赖河、昌马河、榆林河、党河、西土沟等支流汇入,流经玉门、瓜州等绿洲,注入地质公园南面的哈拉齐湿地。目前,疏勒河下游已基本断流。此外,还有来自阿尔金的多坝沟、八龙沟、崔木土沟等水系。水量较小,受沿途蒸发和渗漏影响,常转化为地下水,最终成为无尾河,只有在雨季时的洪流可到达哈拉齐湿地。
 
四、敦煌雅丹地貌的成因演化历史
 
距今约4000万年前的喜马拉雅运动初期,南部的阿尔金山、祁连山迅速抬升,北部的低山丘陵也缓慢隆起。以南、北山前断裂为边界,在中间形成安(西)-敦(煌)断陷盆地。沉积地层下更新统-中更统古湖湾沉积。
早更新世,敦煌盆地以寒湿性气候为主,盆地边缘地带多为冲洪积层和冲积相砂砾石层沉积。中更新世,气候演变为温润多雨,水量剧增,形成东起安西、西至罗布泊以西的浩瀚的淡水湖,沉积了一套灰褐色、灰绿色、土黄色泥砂和黏性土层的典型淡水湖相沉积。中更新世,湖泊相地层经抬升出露于地表后,在暂时性水流的作用下,沿着岩石断层和柱状节理被切割冲刷成垄岗状地形。
晚更新世青藏高原隆起后,阻碍了印度洋北上的水汽,太平洋东来的水汽到此已成强弩之末,西来的水汽被天山所隔,故这地区气候逐渐变干,古湖消失,堆积了晚更新世的洪积戈壁砾石层。
青藏高原隆升还改变了大气环流形式,季风得以加强,从蒙古高原南下的强劲北风吹蚀本区,使沟谷不断加宽、加深,最终形成了近南北向延伸的垄岗状雅丹地貌;随着沟谷的进一步扩展和侧向风沿着近东西向裂隙的吹蚀,原来垄岗状的雅丹体被逐渐分割成墙状、岛状;在风与流水继续作用下,雅丹体慢慢变成塔状、柱状、蘑菇状;侵蚀及重力作用的最终结果,使雅丹体坍塌、消亡。
 
1.内动力作用
雅丹地貌发育区处于北东向阿尔金山左旋走滑构造体系的北阿尔金构造带和阴山—天山构造带的北山构造带之间的断陷盆地内。地壳的间歇性抬升在盆地内大体形成三级侵蚀台地,成为敦煌雅丹地貌形成的主要控制因素。在构造节理的影响下,经外力作用形成不同形态的雅丹体(袁昕,2014)。

雅丹地貌中的侵蚀台地示意图(袁昕,2014)
 
2.外动力作用
 
(1)流水作用
敦煌虽然处于极端干旱地区,但是季节性暴雨也时有发生。雅丹地貌发育的数十万年中可能曾出现降雨量相对较多的时期。1979年公园附近一次暴雨就形成1.5m深的冲沟。
流水对雅丹的塑造作用表现在两个方面:①影响雅丹的走向。在雅丹景区内的南部和北部,雅丹体的走向截然不同:北部雅丹发育于古疏勒河的北岸,地势大致自北向南倾斜,在北北东风向作用下形成雏形雅丹。季节性暴雨期间,来自北部的洪流沿雅丹谷快速侵蚀,加快了雅丹的演化过程,在流水沟谷的基础上风力继续塑造;南部雅丹体长轴走向近于东西(约160°),基本与主风向垂直,在土丘陡崖面上有水流过的痕迹,说明该区雅丹的形成过程受流水控制,与疏勒河季节性流水息息相关。②形成不规则形状雅丹。雅丹景区内很少有理想的雅丹地貌形状,暴雨的击溅作用加快了雅丹表面的风化剥蚀,使之更易于风化(袁昕,2014)。
 
(2)风蚀作用
风蚀作用是塑造雅丹的主要营力。公园内雅丹走向大多与风向基本一致,这有力的证明了风蚀作用在雅丹形成过程中的重要性。风蚀作用包括跃移风沙流的磨蚀作用、悬移风尘流的磨蚀作用、静风的吹蚀作用和涡旋气流的淘蚀作用。跃移风沙流可以达到的高度一般在2 m以下,所以此种风沙流对雅丹的侵蚀集中在雅丹基部,导致雅丹在迎风端形成向内凹的风蚀带;悬移风沙流可以达到较大的高度,如雅丹体顶部和侧面,甚至到达雅丹体背风侧进行侵蚀;静风吹蚀作用占据很次要的地位(袁昕,2014)。
 
(3)其他因素
影响雅丹地貌形成的其他因素包括溶蚀作用和崩塌作用等。因处于极端干旱地区,组成雅丹体的地层中含盐量往往较高,盐分将沉积物胶结在一起,形成抗风蚀的胶结体。降雨作用下,盐分会溶解,胶结体遭到破坏,雅丹体表就会发生溶蚀作用。野外调查发现,雅丹体上经常有新鲜的崩塌脱落面出现。通常情况下,构造作用使得雅丹产生垂直裂隙,久之则产生崩塌脱落,说明崩塌作用在雅丹地貌形成过程中具有重要作用。
雅丹地貌是一种典型的风蚀地貌,分布于极端干旱或部分干旱区。它以两千万年以来新近纪或第四纪形成的未完全固结的河湖相沉积物为基础,经构造抬升作用和风力、流水、重力等作用而形成的垄岗状或流线型、塔柱状为主的地貌。景区内的雅丹体类型多样、错落有致,保留了每个发展阶段的产物,是我国乃至世界最为典型的雅丹地貌的代表.
 
本文据李江海、吴桐雯、范庆凯等(《中国地质之旅》,地质出版社,2019)修改

 

敦煌雅丹地貌相关文章