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我对中国丹霞地貌的研究

  丹霞地貌是具有陡崖的陆相红层地貌。

  1928年,中山大学地质系的两广地质调查所冯景兰、朱翙声在广东仁化县、南雄县及曲江县发现了丹霞地貌。1939年,中山大学地质系陈国达把这种与丹霞山性质相同的地貌命名为“丹霞地貌”。1943-1948年,中山大学地理系吴尚时、曾昭璇对粤北陆相红层的地质和地貌作了不少研究,虽未用丹霞地貌一词,但实质上他们研究的都是“丹霞地貌”。这是我们中山大学在学术上的光荣传统。这种由中山大学学者发现、命名、研究的丹霞地貌,应由中山大学学者继续加以全面系统的研究,把“丹霞地貌”推向世界。

  我有志于这项研究。1948年,我在广东省立仲元中学高中毕业,在考完中山大学地理系入学试之后,到江西找父母,经过丹霞山南缘,看见壮丽的“五马归槽”五座丹峰,就暗暗下了决心,要研究这种丹霞地貌。1950年, 在吕逸卿、 罗开富老师带领下,在东莞县石龙镇以东的东江南岸实习,看见燕窝一带的红色砂岩,经人工采石,形成突兀丹崖,留下深刻印象。1951年,我被临时抽调参加中央少数民族访问团,到连南县访问瑶胞,途经乐昌坪石时,目睹武江东岸金鸡岭壮丽奇险的丹峰而难忘。该年梁溥、叶汇等老师带领我们到惠阳县澳头实习,对该处红色砂砾岩的海蚀崖、海蚀穴等海岸丹霞地貌也留下较深的印象。1958-1960年间,华南热带生物资源综合考察工作在广东开展,我主持该考察队地貌组工作,把丹霞地貌作为广东省的一种地貌类型,对丹霞地貌下了初步的定义,认为丹霞地貌“是由水平或变动很轻微的厚层红色砂岩、砾岩所构成。因岩层呈块状结构和富有易于透水的垂直节理,经流水向下侵蚀及重力崩塌作用形成陡峭的峰林或方山地形。”同时对南雄县杨历岩丹霞地貌及连县星子红岩一带的丹霞喀斯特地貌作了考察。1965年6月,我与王鸿寿、罗章仁、李春初带学生到丹霞山实习,我为丹霞山气势磅礴的丹崖緑树所倾倒,对丹霞地貌坡面发育的研究产生了极浓厚的兴趣。1966年6月,我与有关老师正欲带学生前往丹霞山实习时,“文化大革命”爆发了!我对丹霞地貌的研究便告中断。但在1967年,在躲避武斗跑到中山大学南面的五凤小学期间,我还写了一部分丹霞地貌坡面发育的文稿。直至1978年2月19日,我在江西赣州用沙波法测赣江推移质输沙率(欲为其下游万安水电站的修建提供推移量资料)后,我又回到丹霞山考察。1979年,我又考察了粤北金鸡岭、丹霞山及闽北武夷山。写出了《丹霞地貌坡面发育的一种基本方式》一文,参加1981年8月中国地理学会在山西大同召开的第一次构造地貌学术讨论会。该文把近水平陆相红层发育的丹霞地貌坡面总结为“顶平、身陡、麓缓”,把缓倾斜陆相红层形成的丹霞地貌坡面概括为“顶斜、身陡、麓缓”。上述的“顶平、顶斜”是受岩层面控制;“身陡”是受沿岩层垂直节理崩塌后退控制;“麓缓”是受崖麓崩积岩块、岩屑内摩擦角控制。该文在小组讨论会上宣读后,深受好评,并被推荐到大会上宣读,同时放映了一组质量较高的丹霞地貌彩色幻灯片,给与会代表较深的印象。因参加该次会议的科研部门及高等院校的代表较多,“丹霞地貌”这一学术名词得以在中国基本统一使用。“顶平、身陡、麓缓”及“顶斜、身陡、麓缓”这二条六字诀,因简明扼要地反映了丹霞地貌坡面的形态、成因,也被同行学者广泛引用。

  1982—1989年间,我继续考察了粤、青、湘、赣、闽等省的丹霞山、金鸡岭、湟水谷地、崀山、龙虎山、武夷山、罗汉岩、罗田岩等30余处丹霞地貌,及到大鹏湾秤头角、大亚湾澳头等地考察海岸丹霞地貌。

  1989年6月,我已62岁,办理了离休。离休后,我就可以全力投入中国丹霞地貌的研究。同年,我研究中国丹霞地貌这一研究项目,得到中山大学自然科学基金的资助。

  1990年,我主持的“丹霞地貌发育机制的研究”这一项目,分别于1990—1994年及1997—1999年得到国家自然科学基金的资助,因此,我有条件对中国的丹霞地貌作较大规模的有系统的考察。同年7月13日至10月25日,历时105天,我对陕西彬县大佛寺、甘肃平凉市崆峒山、天水市麦积山、永靖炳灵寺、宁夏固原县西弥山、贵州赤水市十丈洞、四洞沟、习水县长嵌沟等50处丹霞地貌作了考察。

  1991年7月2—10日,我考察了广东番禺县大岗罉塘、灵山龟岗、黄阁骝岗、鸟洲山、大虎、小虎及增城石巷(倚岩寺)、厦石(石吓山)等8处丹霞地貌。8月7日至11月4日,历时90天,我与黄瑞红对黑龙江牡丹江市大牡丹、河北承德市棒槌山、陕西山阳县漫川关、河南南召县丹霞山、湖北远安县鹿苑寺、鸣凤山、湖南平江县杨公寨、浙江江山市江郎山、永康县方岩、丽水市东西岩、安徽休宁县齐云山、江西赣州市通天岩等30多处丹霞地貌作了考察。

  由陈传康及黄进筹备,于1991年12月9—12日,在广东仁化县丹霞山召开第一届丹霞地貌旅游开发学术讨论会并成立“丹霞地貌旅游开发研究会”,我被推选为理事长。当时我认为研究中国丹霞地貌是一项很大的科学研究任务,靠少数学者是难以完成这一任务的,必须发动全国有志于研究丹霞地貌的学者一齐来研究,才有可能完成这一任务。所以,我就以“丹霞地貌旅游开发研究会”的名义,分别在福建武夷山(1993)、湖南崀山(1994)、青海坎布拉(1997)、湖南万佛山(1998)召开了第二、三、四、五届丹霞地貌旅游开发学术讨论会,并出版了会议论文集,使全国各地学者所写的丹霞地貌论文得以发表交流,大大促进了中国丹霞地貌的研究。同时,从各地代表得知许多丹霞地貌的讯息。1998年我在湖南通道县万佛山会议上辞去了丹霞地貌旅游开发研究会理事长的职务,推荐及选举彭华为这一研究会的理事长,他继续过去的传统,分别在贵州习水(1999)、福建泰宁(2001)、浙江新昌(2002)、广西北流(2004)、甘肃张掖(2006)、广西资源(2007)召开了第六、七、八、九、十、十一届丹霞地貌旅游开发学术讨论会并编辑出版会议论文集(第四、五届会议论文集也由彭华编辑出版),继续推动中国丹霞地貌的研究。

  为了申报丹霞山为国家级地质地貌自然保护区,1992年8月27日至9月9日及11月6日至1993年1月17日,历时共87天,黄进、吴起俊、彭华、梁百和、朱素琳、梁致荣及李植华等,曾在不同时间先后对丹霞山的地质、地貌及植被等作了考察,再次考察了丹霞山主山洞穴层及测量了它们的尺寸。对该山的丹霞喀斯特地貌及岩石中的CaCO3含量作了分析研究。对丹霞山区的河流阶地作了较全面系统研究,并对阶地冲积层进行了热释光采样及年龄分析,从而测算出丹霞山区的地殻上升速率为0.97米/万年。1993年5月6—7日,在丹霞山召开丹霞山地质地貌自然保护区总体规划评审会,经评审通过及补充修改的“丹霞山地质地貌自然保护区总体规划”及有关材料,于该年秋由丹霞山办公室送往国家环保局。1994年中,上述总体规划及有关材料又经彭华整理成为规范的上报材料。同年10月在北京召开的专家评审会上获全票通过,并于1995年获国务院批准。

  从1991年至2008年的18年间,在中国不断发现新的丹霞地貌。我每年总有3—5个月在野外考察丹霞地貌。到2008年11月30日为止,中国已发现有丹霞地貌的省、市、区共有26个,丹霞地貌共有790处,其中我到实地考察的有784处(占99.24%)。特别是1997年7月9日至12月10日,历时155天,当时我已70岁,我考察了青海玛沁县拉加寺及同德县河北赛日景峡,内蒙乌拉特后旗川吉及阿拉善左旗北寺,宁夏西吉县火石寨,甘肃西和县仇池山、成县鸡山顶,云南丽江县黎明,剑川县石钟寺和元谋县、永德县及南涧县土林,四川芦山县大崖峡、夹江县千佛崖及合江县自怀、佛宝,贵州赤水市及习水县的长嵌沟、童仙溪,湖北南漳县水镜庄(白马洞),湖南通道县万佛山等103处丹霞地貌及土林式丹霞地貌。2008年2月,我研究中国丹霞地貌又得到中山大学的资助。该年4月13—22日及5月19—27日先后两次到丹霞山补充考察历时19天。同年7月20日至11月5日,历时109天,当时我已81岁,仍到实地考察了新疆天山南北的丹霞地貌,也考察了甘肃阿克塞县阿尔金山北麓阿克塞沟、红柳沟、柳城子沟,张掖市肃南县冰沟、大红山、平山湖、内蒙阿拉善右旗额日布盖。到兰州后,请兰州大学地质系陈致均老师陪同我一齐考察了青海乐都县裙子山,宁夏中宁县石空寺,内蒙阿拉善左旗梦幻大峡谷及乌拉特后旗炭窑沟,陕北安塞县镰刀湾,山西静乐县净居寺石窟、洞洼石窟、宁武县山寨、吉县壶口瀑布及平陆县三门峡水库大坝北岸,安徽六安市洪山寨、皖西大裂谷、嵩寮岩及黄山市花山迷窟,湖北黄冈市东坡赤壁、郧西县悬鼓观、郧县城丹江水库南岸、远安县鹿苑寺、鸣凤山、金家湾、宜都县大溪水库、建始县朝阳观、恩施市挂榜山,重庆万州市牛头岩,贵州赤水市丙安沟、元厚镇外星人、龙凤岩,四川纳溪县天仙硐、江安县杜家寨、南溪县花岩洞、老塔、红岩、彭山县香山仙洞、江津县宝子山,云南玉龙县黎明、元谋县城西南郊土林式丹霞地貌等。这次共考察丹霞地貌73处,其中有20处是重复考察,否定丹霞地貌24处。发现壶口瀑布是丹霞地貌;看清了龟裂凸包丹霞地貌的成因;也看清了海相红色石英砂岩地貌(嶂石岩地貌)的层间近垂直节理形成的岩片、岩条、岩块的棱角峥嵘岩壁与丹霞地貌由风化片状剥落形成的浑圆岩壁有明显的区别;明确远安县鹿苑寺、鸣凤山等处岩壁上的节理凸条地貌是丹霞地貌的一种新的类型;看见赤水市元厚镇龙凤岩是中国发育得最好的蜂窝状丹霞地貌;看见赤水市元厚镇外星人一带是中国最典型的石蛋型丹霞地貌;黄山市花山迷窟是中国规模最大的地下人工丹霞地貌;山西黎城县黄崖洞一带及左权县麻田镇西北至石暴沟一带是海相红色石英砂岩地貌(嶂石岩地貌)发育得最典型的地区;看见云南元谋县城西南郊是红色湖相沉积层形成典型的土林式丹霞地貌;四川彭山县的香山仙洞及纳溪县天仙硐的一座洞穴是地下河所形成;已基本查清湖北宜昌市南面长江西岸执笏山南缘在宜都县长阳县境内是丹霞喀斯特地貌等,这一次考察丹霞地貌在学术上的收获还是较大的。几乎每一次考察,都有不同程度的新收获。这样多年大规模系统考察中国丹霞地貌是空前的。这就为中国丹霞地貌的研究打下了较坚实的基础。迄今,我已写了70篇丹霞地貌的文章。

  在研究丹霞地貌的过程中,我还创建了地殻上升速率、地貌年龄、岩壁后退速率及侵蚀速率这四条定量测算公式。只要按公式的要求在河流阶地基座上的古河流冲积层二元结构中的不同部位采样,用热释光或光释光分析出样品的年龄及测量采样点的相对高度,就可以完成地殻上升速率的定量测算,也可进一步完成地貌年龄、岩壁后退速率及侵蚀速率的定量测算。河流阶地是地殻间歇性上升的真凭实据。在河流阶地的古冲积层中进行采样,对采样点测量相对高度,进行地殻上升速率的研究是正确的。这一定量测算,虽然是在研究丹霞地貌的过程中研究出来的,但它完全适用于有河流基座阶地,在阶地基座上有古河流冲积层二元结构的广大非丹霞地貌区,具有较重要的科学意义。

  (作者系中山大学地理系1952届毕业生,中山大学地理科学与规划学院教授) 
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