自从二十世纪二三十年代老一辈地质学家冯景兰等（1928）、陈国达等（1939）先后提出“丹霞层”和“丹霞地形”以来，我国丹霞地貌调查和研究取得了长足的进展，以丹霞地貌为景观资源的旅游开发也取得了令人瞩目的成效。丹霞地貌在中国东南亚热带湿润气候区的研究最为成熟，在丹霞地貌空间分布、基本特征（黄进，2010，2012，2013; 郭福生等，2012; 姜勇彪等，2013; 黄进等，2015a，2015b; Yan Luobin et al.，2019）及成因（彭华等，2014; 朱诚等，2015; Chen Liuqin et al.，2019; Chen Xin et al.，2021; 罗曦等，2021）等方面取得了一系列进展并初步形成了丹霞地貌分类体系，这些成果进一步丰富和完善了丹霞地貌的内涵及学科体系（郭福生等，2020; 彭华，2020）。与国际砂岩地貌（Young et al.，2009; Migoń，2021）和砾岩地貌（Migoń，2020）相比，丹霞地貌既有相似性，也有独特性，但在成因过程研究方面还有待加强。由于岩石本身呈红色，以及山环水绕的优美自然风光，丹霞地貌自古以来吸引了众多文人墨客的驻足赞叹。丹霞地貌区不仅代表着地球演化阶段的特殊产物而具有重要的科学意义，同时也是我国地学教育和研学旅游的重要基地。

丹霞地貌是江西省重要的地质遗迹和旅游资源，依托丹霞地貌资源建成的地质公园包括龙虎山、龟峰、象山和石城等。其中，龙虎山最为典型和知名，于2001年被评为全国第一批国家地质公园，2007年被批准为世界地质公园，在2010年与贵州赤水、福建泰宁、广东丹霞山、湖南崀山、浙江江郎山等一起以“中国丹霞”成功列入《世界遗产目录》，极大地推动了当地旅游经济的发展，提高了社区居民的参与度和环保意识。前人对江西龙虎山、龟峰、象山、石城和广丰等地区的丹霞地貌发育特征进行过调查和研究（郭福生等，2012; 黄进，2012，2013; 姜勇彪等，2013; 张鹏琼等，2020），但是鲜有对江西省丹霞地貌特征、发育规律和成因的系统研究。本文是研究团队在长期的野外考察和实验分析基础上，对江西省丹霞地貌的一次总结分析，为丹霞地貌研究的深入、地质遗迹科学保护和旅游景区规划打下基础。

1 丹霞地貌分布特征

根据最新的修订方案，丹霞地貌被定义为发育于中生代至新近纪陆相近水平厚层状紫红色砂岩、砾岩中的丹崖赤壁及方山、石墙、石柱、峡谷、洞穴等地形的统称（郭福生等，2020）。江西是丹霞地貌发育的大省，全省已经发现228处丹霞地貌集中发育地区，位列中国各省级行政区之首，主要分布在赣东及赣东南地区，赣西北修水、铜鼓、宜丰一带有少量分布（图1，表1）。 30 m分辨率数字高程模型（DEM）数据来源于地理空间数据云网站（http://www.gscloud.cn/home）（下同）。丹霞地貌具有沿着河流呈带状分布的特点，尤其在信江、抚河、贡水、修水流域呈现特别明显的集中分布区，形成丹霞地貌山环水绕的自然景观，指示了丹霞地貌形成过程与流水侵蚀作用之间的密切联系。丹霞地貌不仅是具有重要观赏价值的自然景观，同时也孕育和记载了重要的历史文化信息（如龙虎山古越族悬棺、道教祖庭等）而具有厚重的文化价值（李志文等，2012）。

江西省中生代晚期形成了一系列中、小型陆相断陷盆地，其中充填的红色陆源碎屑岩（简称“红层”）成为丹霞地貌形成和演化的物质基础。江西省内最为著名的丹霞地貌景观当属位于赣东北信江盆地的龙虎山和龟峰，它们是国家AAAAA级风景名胜区、世界地质公园，同时也是世界自然遗产地“中国丹霞”老年期丹霞地貌的典型代表。龙虎山和龟峰都位于信江盆地南缘，主要造景岩石为红色砾岩夹砂岩，厚度较大，抗风化能力比砂岩及泥质岩强，因此易于形成丹霞地貌特有的“陡崖”特征（刘鑫等，2019）。根据景观的规模、观赏价值和知名度，将江西省丹霞地貌区由高到低划分为世界级（Ⅰ）、国家级（Ⅱ）、省级（Ⅲ）和省级以下（Ⅳ）四个等级。

2 丹霞地貌主要类型

从地壳演化的角度来看，丹霞地貌被定义为:印支-燕山构造旋回以来形成的陆相红色碎屑岩，在喜马拉雅运动中隆升并产生很陡至直立的断裂，经风化、流水侵蚀及崩塌等外动力地质作用形成的以丹崖赤壁为代表的地形组合（郭福生等，2020）。根据形态可以对丹霞地貌进行分类（表2），现就主要类型进行简要介绍和总结（图2）。

2.1 山峰

断陷盆地的红层被构造抬升和断裂切割，受到风化和流水侵蚀后逐渐形成山峰，根据规模和空间组合可以分为石寨（方山）、单面山、石墙、石峰、石柱、峰丛、峰林、孤峰残丘等。龙虎山仙水岩主要为峰林地貌，仙人城由两座方山组成，二者之间为一个V字型峡谷，高处由小桥——仙风桥连接（图2a），山顶有道教宫殿兜率宫。龟峰发育典型的单面山（图2b）、塔状峰林和石柱（图2c、d）。赣州市石城通天寨代表性景观“石笋干霄”是一个巨型塔状石柱。

2.2 陡崖

红色和陡崖是丹霞地貌最为突出的两大特征。由于断层和节理切割，山体外部岩块崩塌后即露出新的陡峭崖面; 再加上红层剖面岩性在垂向上的变化，差异风化及流水侵蚀作用常在陡坡面上形成规模不同和形态各异的细沟、洞穴、龟裂石为代表的丹霞微地貌景观。上一节所述方山的四周大多为陡崖。

2.3 崩积体

崩塌作用比较常见是丹霞地貌的又一特征。丹霞地貌区的岩块崩塌不仅是一种需要监测和预防的地质灾害，同时其堆积物也可以形成特殊的景观类型。如在宁都翠微峰金精洞，额状洞前方的沟谷里堆积了许多从崖壁上方崩塌下来的巨大岩块（图2e）; 龙虎山泸溪河中的莲花石即是由从附近仙桃石崖壁上崩塌下来的棱角状巨砾叠置而成的景观。

2.4 峡谷

丹霞地貌山体中的断裂构造在风化和流水侵蚀作用下逐渐扩大演化为峡谷，在丹霞地貌景区常被开发利用，成为登顶的险峻通道。如龙虎山仙人城两座方山之间的V字型峡谷（图2a）; 翠微峰主峰登山通道修筑在一个近乎直立的节理中，该节理被风化和流水侵蚀扩大，但尚未被完全贯通。

图中标出了5个典型红盆:（a）—信江盆地;（b）—锦江盆地;（c）—永崇盆地;（d）—吉泰盆地;（e）—赣州盆地

Five representative red basins are labeled: (a) —Xinjiang basin; (b) —Jinjiang basin; (c) —Yongchong basin; (d) —Jitai basin; (e) —Ganzhou basin

2.5 洞穴

在丹霞地貌区的陡坡上，洞穴千姿百态，根据其发育特征和组合方式可分为层控洞穴、竖洞、穿洞和蜂窝状洞穴等。

2.5.1 层控洞穴

由于沉积环境变化，垂向上不同粒径的岩层构成粗细交互的层理构造。在差异风化作用下，一般粒径较细的岩层容易凹进形成沿层理延伸的洞穴，称为层控洞穴（郭福生等，2012; 彭华等，2014; 李馨敏等，2018）。层控洞穴发育的早期，形成顺岩层层理方向延伸的凹槽，又称岩槽。岩槽上部不断风化、崩塌，洞顶逐渐增高，上方常较突出，下方平坦、内凹，形如额状，故称额状洞或额状崖（图2e）。在风化及崩塌作用下，个别额状洞会继续加深至7~8 m，甚至达数10 m，形成扁平洞。龙虎山著名的古越族悬棺就安放于泸溪河畔仙水岩悬崖上的岩槽内（图2f）。

2.5.2 竖洞

近直立的竖洞往往长度、深度大于宽度，呈窄条状，如龙虎山大地之母、仙女岩，其成因与直立断裂构造的发育关系密切（图2g），个别可能在风化和流水侵蚀作用下继续发展成为峡谷。

2.5.3 穿洞

对于一个红层岩墙，层理与节理的交叉部位岩石较为破碎，风化较快，个别可形成穿洞。鹰潭龙虎山马祖岩、月湖岩分别为发育在砾岩和砂岩中的大型穿洞（石拱），有的洞顶平坦可行人，故又称天生桥（图2h）。龙虎山象鼻山为一个受三组节理控制形成的穿洞（图2i）。

2.5.4 蜂窝状洞穴

在丹霞地貌区的陡崖上，常见具有蜂巢结构的洞穴群——蜂窝状洞穴，单个洞穴直径小者为数厘米，大者体积为数立方米（图2j）。它们常构成引人注目的微尺度地貌景观，其成因是地貌学界的研究热点之一。

2.6 其他微地貌

在丹霞地貌区，还有一些特殊的微地貌，具有较高的地球科学研究价值和美学观赏价值。例如，石城国家地质公园标志性景观为规模不同和形态各异的龟裂石，形成仙人犁田（图2k）、龟寿石（图2l）、松果石、鳄鱼石等微地貌景观。

3 丹霞地貌发育的控制因素

丹霞地貌的概念包括三个方面的内涵:一是燕山期形成的陆地河湖相厚层碎屑岩; 二是后期以风化、流水侵蚀、崩塌等作用为主的地质营力塑造; 三是具有显著的陡崖地貌（郭福生等，2020），反映了丹霞地貌形成必备的三个主要因素:红层物质基础、构造及外动力地质作用塑造。

3.1 红层物质基础

中国东南地区晚中生代总体为地壳伸展拉张构造环境，形成了特殊的盆岭构造体系（Shu Liangshu et al.，2007），其中“盆”主要是指陆相断陷红色碎屑岩盆地（简称“红盆”）。江西的白垩纪陆相红盆分布明显受到张性断裂构造控制，主要呈北东—南西走向。主要的红层盆地由北向南包括信江盆地、广丰盆地、赣州盆地、南丰盆地、石城盆地、瑞金盆地、会昌盆地、宁都盆地、信丰盆地和于都盆地等（图1）。这些盆地的位置、面积、延伸方向、岩石地层及主要的丹霞地貌景点简要总结于表1。它们规模不大，面积主要为数百至数千平方千米，其中充填了厚度达数千米的红色碎屑岩地层。前人对这些红层的岩相组合、化石、古地理等研究表明它们总体上是热带（亚热带）干旱、炎热的冲-洪积扇、河湖、盐湖或局部沙漠沉积环境的产物（陈丕基，1997; Jiang Xinsheng et al.，2008; Chen Liuqin et al.，2016，2017）。

江西省早白垩世地层主要为灰色火山-侵入杂岩和湖泊沉积，晚白垩世火山活动明显减弱，沉积环境发生较大变革，形成了粒径从泥到砾石的一套厚度达数千米的陆相红色碎屑岩（江西省地质矿产勘查开发局，2017）。因此，江西的白垩纪盆地在垂直方向上具有“下灰上红”的二元结构（黎广荣等，2019）。在江西省境内，形成丹霞地貌的岩石主要为晚白垩世龟峰群陆相红色碎屑岩，地层产状较为平缓，倾角一般＜15°。根据岩性差异，龟峰群自下而上划分为河口组、塘边组和莲荷组，总体构成了一个粗-细-粗的沉积旋回。根据区域地层对比结果，龟峰群为Coniacian期到Masstrichtian期的沉积，其形成年龄为89.8~66.0 Ma（席党鹏等，2019）。河口组主要为红色砾岩夹砂岩地层，一般分布在盆地边缘，厚度较大，主要为河流主导的冲-洪积扇沉积（Chen Liuqin et al.，2017）。砾岩单层厚度较大，含有底冲刷侵蚀界面、叠瓦状构造、粒序层理、平行层理、交错层理等丰富的沉积构造（图3a~c）。塘边组主要为红色砂岩夹砾岩和泥质岩，以发育大型交错层理风成砂岩为重要特征（图3d），还可见遗迹化石（图3e）。另外，在大多数砂岩表面发育数毫米厚的黑色结壳，底下的砂岩仍呈红色（图3f）。莲荷组的碎屑岩粒径再次变粗，但是与河口组相比，莲荷组的砾岩泥质含量更高，胶结程度较弱，容易风化，不能形成河口组砾岩那样的红色陡崖。

（a）—鹰潭龙虎山仙人城石寨（方山）及峡谷;（b）—弋阳龟峰单面山，陡崖上布满互相平行的细沟和蜂窝状洞穴;（c）—弋阳龟峰峰林;（d）—弋阳龟峰直立节理切割形成的石柱;（e）—宁都翠微峰金精洞的额状洞，洞口有崩塌岩块;（f）—鹰潭龙虎山仙水岩崖壁上的岩槽内多存放古悬棺;（g）—鹰潭龙虎山崖壁上的竖洞;（h）—鹰潭月湖岩巨型砂岩石拱;（i）—鹰潭龙虎山象鼻山穿洞;（j）—宁都翠微峰陡崖上密集发育的大型蜂窝状洞穴;（k）—石城通天寨的长方形龟裂石（仙人犁田）;（l）—石城通天寨的多边形龟裂石（龟寿石）

(a) —Mesas and canyon in the Xianrencheng, Longhushan, Yingtan; (b) —a cuesta with parallel linear runnels and tafoni on the steep cliff, Guifeng, Yiyang; (c) —smoothed towers rising above forest, Guifeng, Yiyang; (d) —vertical joint-bounded cliffs and towers, Guifeng, Yiyang; (e) —a forehead-like cave and colluvial boulders, Jinjing Cave, Cuiwei Peak, Ningdu; (f) —bedding-controlled cavities with ancient coffins on the straight cliffs of the Xianshuiyan, Longhushan, Yingtan; (g) —vertical cavities on the straight cliff face, Longhushan, Yingtan; (h) —a huge sandstone arch, Yuehuyan, Yingtan; (i) —Xiangbishan (Elephant Hill) arch, Longhushan, Yingtan; (j) —massive development of tafoni on cliffs, Cuiwei Peak, Ningdu; (k) —rectangular cracking (Xianrenlitian scenic spot) , Tongtianzhai, Shicheng; (l) —polygonal cracking (Turtle Longevity Rock scenic spot) , Tongtianzhai, Shicheng

盆地边缘主要为冲-洪积扇相砾岩，岩性较坚硬，抗蚀力强，常形成地形高突起，剖面上可见多期冲-洪积扇砾岩的叠置，加上断层或节理切割，是形成丹霞地貌的有利部位（郭福生等，2012; Chen Liuqin et al.，2017; 李文灏等，2018; 刘鑫等，2019）。在信江盆地数字高程模型（DEM）图中，丹霞地貌的分布范围与实际冲-洪积扇发育范围一致（图4）。信江盆地龙虎山、龟峰、象山的陡崖地貌主要由冲-洪积扇泥石流砾岩组成，这些砾岩沉积之后广泛的碳酸钙胶结作用增强了其抗风化能力。相比之下，冲-洪积扇前缘的泛滥平原、河湖沉积以细粒碎屑岩为主，沉积厚度小，泥质含量高，容易风化形成低矮的丘陵地貌。局部地区（如信江盆地贵溪、弋阳和横峰等）塘边组风成沙丘反映了稳定的构造背景和干旱的古气候环境，风成砂岩厚度大、碎屑结构成熟度高及钙质胶结是抗风化能力强的内在原因，因而在风成砂岩基础上形成的丹霞山体更加圆润。

（a）—广丰洪积扇砾岩，砾石分选性差，排列杂乱;（b）—鹰潭龙虎山砾岩，具有清晰的叠瓦状构造;（c）—南城醉仙湖砾岩，发育平行层理构造;（d）—弋阳大型交错层理风成砂岩;（e）—弋阳细砂岩中的遗迹化石;（f）—石城砂岩表层具有厚约1 mm的黑色较硬结壳（黄色箭头）

(a) —Structureless conglomerates of alluvial fan facies with poorly sorted clasts, Guangfeng; (b) —imbricated pebbles in conglomerates, Longhushan, Yingtan; (c) —parallel-bedded conglomerates, Zuixian Lake, Nancheng; (d) —eolian sandstones with large-scale cross beddings, Yiyang; (e) —trace fossils within the fine-grained sandstones, Yiyang; (f) —red sandstones are covered by a hardened black shell (yellow arrows) with an approximate thickness of 1 mm, Shicheng

3.2 构造对丹霞地貌的影响

江西位于欧亚板块东南部，东邻太平洋—菲律宾海板块，地跨扬子、华夏两个古板块，地质构造十分复杂，晚白垩世—古近纪为地史上的一个主要伸展期（江西省地质矿产勘查开发局，2017）。晚白垩世以来的断陷盆地在赣鄱大地广泛分布，占全省面积的20%。北北东向、北东向盆地带，除鄱阳湖-吉泰-赣州-信丰-龙南一带外，自西北向东南还有三都-铜鼓-株潭-萍乡、赛湖-武宁-万载-三阳、抚州-宜黄-宁都-于都-版石、南城-石城-瑞金-会昌等共5带; 沿钦杭带形成高安、萍乡、清江、信江和怀忠等近东西向盆地。红盆在展布方向上，具有北北东向成带、近东西向成行、北东向成串的特点。这些盆地的展布及其形态特征，是盆缘（底）断裂、断块及古构造应力场共同控制的结果。多数属箕状断陷盆地，且其沉降中心多向同生断裂一侧迁移，盆地中堆积有巨厚的红色陆相碎屑岩建造。在丹霞地貌区的红层中发育众多直立节理，推测中国东南部白垩纪大规模伸展的构造背景中存在短时间的挤压事件，该挤压事件对丹霞地貌的形成起关键作用（黎广荣等，2019）。

在龙虎山世界地质公园，仙水岩是核心景区，野外考察和遥感解译发现节理非常发育，其走向主要为北东向、北西向及近南北向（图5），它们把原本比较完整的红层切割破环，为后期岩石发生风化及流水侵蚀提供了前提条件。

3.3 外动力地质作用塑造

3.3.1 风化

江西地处亚热带湿润气候环境，降水丰富，生物繁茂，红层岩石除受到物理风化外，还受到比较强烈的化学风化和生物风化。龙虎山陡崖上红层中含有不同粒径和成分的砾石，由于冷暖和干湿循环交替，差异性胀缩作用在砾石中产生裂隙（图6a），风化坠落后形成凹坑，同时发生粒状（图6b）和片状（图6c）风化。大多数陡崖被地衣、苔藓等覆盖，坡度较小的崖面上则有草本、藤蔓和灌木植物生长，其生命活动加速了岩石风化（图6d）。

主要丹霞地貌区:A—鹰潭龙虎山; B—贵溪挂榜山; C—弋阳龟峰; D—横峰赭亭山; E—铅山九狮山; F—上饶月岩; G—广丰铜钹山; H—广丰六石岩

Main danxia landscape areas: A—Longhushan, Yingtan; B—Guabangshan, Guixin; C—Guifeng, Yiyang; D—Zhetingshan, Hengfeng; E—Jiushishan, Yanshan; F—Yueyan, Shangrao; G—Tongboshan, Guangfeng; H—Liushiyan, Guangfeng

（a）—鹰潭龙虎山世界地质公园数字高程模型（DEM）图;（b）—公园中部核心景区仙水岩断裂遥感解译图（黄色实线）

(a) —Digital elevation model (DEM) map of Longhushan UNESCO Global Geopark, Yingtan; (b) —remote sensing interpretation mapof fractures (yellow lines) in the core scenic area (Xianshuiyan) in the middle of the geopark

形成丹霞地貌的砂岩和砾岩成分成熟度较低，含有较多长石和岩屑，除贵溪、弋阳、横峰等地区塘边组为结构成熟度较高的风成砂岩（图7a）外，其余大多结构成熟度较低（图7b）。岩石中碳酸盐岩岩屑及钙质胶结物易被化学溶蚀，黏土杂基遇水膨胀降低颗粒间的结合力，进一步导致岩石发生物理风化。虽然生物常对岩石造成破坏作用，但繁盛的地衣通过草酸膜粘结颗粒和杂基（Paradise，1999），或者岩石表面微生物导致铁、锰沉淀形成沙漠漆（Dorn et al.，2017）而使岩石表面变得坚硬（图3f，图7c），对岩石起到一定的保护作用。

（a）—鹰潭龙虎山崖壁花岗岩砾石上的裂隙（白色虚线）;（b）—鹰潭龙虎山扁平洞穴的底部布满风化掉落的砂和粉砂;（c）—弋阳龟峰砂岩崖壁上的片状风化;（d）—鹰潭龙虎山藤蔓植物沿倾斜节理生长

(a) —Cracks on granite pebbles of the cliff, Longhushan, Yingtan; (b) —sand and silt grains formed by weathering are accumulated on the floor of a flat cave, Longhushan, Yingtan; (c) —flake weathering on the cliff, Guifeng, Yiyang; (d) —climbing plant growing along an oblique joint, Longhushan, Yingtan

红层沉积时气候干旱，蒸发作用较强，盐的含量普遍较高（王九一等，2021）。岩石中的长石矿物化学溶解释放K、Na、Ca等元素，增加了在红层中运移的水溶液中的盐含量。岩石具有较高的孔隙度和渗透率，有利于含盐水汇聚，易溶物质溶解流失，导致岩石结构破坏，形成微细洼坑（图7d），破坏岩石结构的完整性。另外，雾汽、露水、雨水等也可将盐带到岩石表面（Goudie et al.，2002），含盐水溶液在岩石孔隙中渗流，由于干湿交替，盐类矿物在干燥阶段不断沉淀、积累，导致岩石结构疏松，宏观上表现为粒状分解或脱落，并可能形成蜂窝状洞穴（Paradise，2013; 陈留勤等，2018; Chen Liuqin et al.，2019; Chen Xin et al.，2021）。

有利的微气候在洞穴风化过程中起着关键作用。在宁都翠微峰丹霞地貌砾岩陡崖上，对大型蜂窝状洞穴的原位相对湿度测量结果表明:与洞穴边缘相比较，洞穴内部相对湿度较高（图8）、岩石回弹值较低，指示洞穴内部微气候有利于水和盐聚集，进而导致洞穴内部风化速率高于外部。

（a）—弋阳风成砂岩，石英（Q）、斜长石（Pl）和岩屑（L）颗粒磨圆程度和分选性较好，颗粒间主要为钙质胶结物（Ca）;（b）—石城砂岩石英（Q）、微斜长石（Mc）和岩屑（L）颗粒主要呈次棱角状—次圆状，分选性较差;（c）—石城砂岩上的地衣（黄色箭头）;（d）—石城砂岩颗粒上化学溶蚀形成的微细坑

(a) —Quartz (Q) , plagioclase (Pl) and lithic-fragment (L) grains are well rounded and sorted and cemented dominantly by carbonate cements of eolian sandstones, Yiyang; (b) —quartz (Q) , microcline (Mc) and lithic-fragment (L) grains are subangular to subrounded and poorly sorted, Shicheng; (c) —lichen colonization (yellow arrows) on sandstone surfaces, Shicheng; (d) —sand grains were etched by chemical dissolution to form micro-scale pits, Shicheng

3.3.2 流水侵蚀

江西地处温暖湿润气候区，水系发达，近年来的年均降水量为1700~1800 mm，流水侵蚀对丹霞地貌的塑造十分重要。河流的下切侵蚀和侧向侵蚀对崖壁崩塌和后退起着重要的作用（图9a），同时雨水不断冲刷侵蚀崖面，导致岩石中一些突出的砾石或聚集发育的砾石群崩落形成小洞穴（图6a）。由于丹霞地貌的坡度一般＞55°，岩石表层残积物易被雨水或风力带走，崖壁上很难保存; 而平缓宽阔的山顶不但残积物保留较好，而且土壤层发育，为灌木、乔木等植物的生长提供了物质基础，形成独特的生境。因此，典型的丹霞崖壁基岩裸露，在充足的雨水侵蚀下，常形成一系列相互平行且直立的细沟群，但也有的随崖壁局部坡度变化发生分叉或合并（图9b~e）。

此外，在砾岩崖壁上，还发现了一种特殊的串珠状洞穴（图9f、g），主要是暴雨时期崖面水流侵蚀作用下部分较大砾石或砾石群崩落而成，垂向上这些洞穴的形成时间是一致的（Guo Fusheng et al.，2018）。这种串珠状洞穴可随崖壁坡面形态改变而发生横向迁移，与横向延伸的层控洞穴构成棋盘状洞穴系统，该现象在龙虎山后障排衙十分典型（图9f）。这种洞穴不仅在南方湿润区发育，在西北干旱区也可见到（郭福生等，2020）。

3.3.3 崩塌

在被近直立的断层和节理切割的丹霞地貌崖壁上，由于差异风化作用，底部较软弱砂、泥岩层风化较快形成空腔，而上部较硬砾岩层风化较慢而突出悬空形成洞顶崩塌危岩体，风化和流水侵蚀日渐使得危岩体与山体之间产生裂隙。受到自身重力、风化作用、雨水渗透或其他因素的触动，上部岩块发生坠落破坏，堆积在悬崖坡脚（图2e），有的逐渐风化成土壤。

（a）—鹰潭龙虎山泸溪河侵蚀位于凹岸的崖壁;（b）—宁都翠微峰陡坡上雨水正在沿着细沟发生侵蚀（摄于2021年7月15日暴雨期间）;（c）—鹰潭龙虎山雨水长期冲刷使细沟加深变宽（摄于2021年6月29日下雨期间）;（d）—鹰潭月湖岩石拱顶缘直立的黑色条带是由雨水流动形成的;（e）—弋阳龟峰陡崖上雨水侵蚀形成互相平行的细沟（蓝色箭头虚线），同时崖壁上发育密集蜂窝状洞穴;（f）—鹰潭龙虎山崖壁上雨水侵蚀形成的黑色条带（蓝色箭头虚线）及串珠状洞穴（黄色圆圈）;（g）—弋阳龟峰陡崖上流水侵蚀形成细沟局部放大照片（蓝色箭头虚线）

(a) —Cliffs on the concave bank are actively eroded by Luxi River, Longhushan, Yingtan; (b) —raining water was eroding along small runnels on slopes, Cuiwei Peak, Ningdu (photo taken on July 15^th 2021 during a rainstorm) ; (c) —a narrow runnel had become deepened and widened owing to the continuous raining water erosion (photo taken on June 29^th 2021 during a raining) , Longhushan, Yingtan; (d) —vertical black strips on the top edge of Yuehuyan arch were produced by rainwater flows, Yingtan; (e) —parallel runnels (blue dotted lines) were generated by rainwater erosion on the cliff faces, Guifeng, Yiyang; meanwhile, note the well-developed tafoni on the cliff faces; (f) —black strips (blue dotted lines) and beaded cavities (yellow circles) on cliffs, Longhushan, Yingtan; (g) —close view of the linear and shallow vertical runnels (blue dotted lines) on the straight cliff face, Guifeng, Yiyang

4 丹霞地貌演化阶段及水系溯源侵蚀

江西省丹霞地貌以龙虎山世界地质公园最为典型和知名，龙虎山仙水岩景区地层出露一致，都是上白垩统河口组砾岩夹砂岩地层，是丹霞地貌演化阶段分析的理想场所。本次对仙水岩景区的丹霞地貌进行演化阶段分析，探讨江西省丹霞地貌的演化阶段及主要影响因素。

面积高程积分（hypsometric integral，HI）方法（Strahler，1952）已经成为地貌定量分析的重要方法之一（祝士杰等，2013; 邵崇建等，2015; 章桂芳等，2018）。Davis地貌发育模式的3个阶段（Davis，1899），可用HI值和面积高程积分曲线的形态来描述（Strahler，1952）:幼年期HI ＞0.6，面积高程积分曲线呈现凸形，侵蚀相对较弱; 壮年期0.4＜HI＜0.6，面积高程积分曲线呈S形，地形发育接近成熟; 老年期HI＜0.4，面积高程积分曲线呈凹形，侵蚀程度较高。

本次从HI值、面积高程积分曲线（图10）和地貌特征（图11）三个角度分析仙水岩景区丹霞地貌的演化阶段。就仙水岩景区整体而言，面积高程积分值为0.32，面积高程积分曲线整体呈现凹形（图10b），指示该区域地貌演化阶段为老年早期。考虑到Strahler（1952）定量化Davis地貌演化模式是基于流域分析，本次对仙水岩景区进行了流域划分，并对覆盖景区大部分区域的最大流域B进行进一步的分析。结果表明，面积高程积分曲线整体呈现凹形，HI值为0.33（图10c），与仙水岩景区整体相似。仙水岩景区地貌以准平原化的低地为主（图11），仅在流域四周分水岭处存在海拔较高的残丘（图11a），地貌整体侵蚀程度较高。此外，当HI＜0.35时，仅在分水岭处保留残丘，指示流域地貌演化处于老年期的残丘阶段（Strahler，1952）。因此，龙虎山仙水岩景区丹霞地貌整体处于老年期的残丘阶段。

仙水岩景区东南部和西北部的地貌演化存在差异性，表现为HI值（图10a）和地貌（图11）存在明显差异。东南部大部分地区HI值较低，海拔整体较低，以准平原化低地为主，处于老年期早期; 西北部的HI值较高，海拔整体较高，以方山、峰丛和峰林等丹霞地貌类型为主，处于壮年晚期―老年早期。地貌侵蚀旋回理论（Davis，1899）认为地貌的不同形式取决于构造、外力和时间3个变量。郭福生等（2020）考虑到地层岩性对丹霞地貌发育的重要影响，除构造、外力和时间3个可变因素外，丹霞地貌演化还受岩相、岩性的控制。

（a）—仙水岩景区HI分布图;（b）—仙水岩景区面积高程积分曲线及HI值;（c）—流域B面积高程积分曲线及HI值; h—流域内某一高程与最低高程的高差; H —流域的最大高差; a —流域内某一高程的截面积; A —流域最低高程的截面积

(a) —Distribution map of HI values in the Xianshuiyan scenic area; (b) —hypsometric curve and HI value of the Xianshuiyan scenic area; (c) —hypsometric curve and HI value of the B catchment area; h —height difference between a certain elevation and the lowest elevation in the catchment; H —the maximum height difference of the catchment; a —cross-sectional area of a certain elevation in the catchment; A —cross-sectional area of the lowest elevation of the catchment

仙水岩景区内地层出露一致，岩相、岩性相似，主要为冲-洪积扇相红色砾岩。仙水岩景区面积较小，景区范围内初始地形高度（图12）、地貌所受构造作用和演化时间相似。因此，仙水岩景区东南部和西北部地貌演化差异（图10a和图11）的原因主要为外力侵蚀。外力侵蚀作用中，考虑到仙水岩景区面积较小，风力、降雨和温度等因素是一样的，所以它们应该均不是影响该区地貌差异的主要原因。仙水岩景区流域B上游和下游的地貌特征存在明显差异（图10~图12），具体表现为:上游HI值较高，侵蚀较弱，地貌相对年轻，为残丘高地（发育方山、峰丛等丹霞地貌类型）; 下游HI值较低，侵蚀较强，地貌相对年老，趋向于准平原化。在构造稳定的地区，这些地貌特征差异可被解释为下游地区相对于上游地区受到更多的侵蚀作用（Strahler，1952）。就流域河流演化过程而言，在地貌演化的幼年期，地貌处于非均衡阶段（non-equilibrium stage），由于河流溯源侵蚀，流域分水岭不断后退，流域不断扩大（Strahler，1952），所以河流上游区域受到河流侵蚀作用较下游晚。另外，由于下游河流水动力较上游更强，从而下游河流侵蚀能力较上游更强。因此，仙水岩B流域下游区域地层较上游受到更强的河流侵蚀作用。所以，仙水岩B流域下游和上游的地貌特征差异（图10和图11）主要是由河流溯源侵蚀导致的（图12）。仙水岩景区的地貌特征是多个流域河流共同溯源侵蚀的结果（图11a）。因此，水系溯源侵蚀是影响仙水岩景区内部地貌单元之间的地貌演化阶段、丹霞地貌类型和HI值的空间分布差异最重要的因素。

5 结论

（1）江西省丹霞地貌区发育众多，造貌岩石主要为白垩纪陆相红色砾岩和砂岩，红层盆地岩相、岩性的空间变化是丹霞地貌形态多样和密度不同的基本影响因素，盆地边缘冲-洪积扇相砾岩厚度较大、粒径较粗，是形成千姿百态丹霞地貌理想的岩性。喜马拉雅构造旋回中，中国东南地区受到构造抬升，红层被高倾角至直立的断层和节理切割，并在风化、流水侵蚀、重力崩塌等多重地质作用影响下形成了以山峰、陡崖、崩积体、峡谷和洞穴等为特征的丹霞地貌景观。省内赣东和赣东南地区丹霞地貌发育比较集中且具有特色。

（2）龙虎山世界地质公园是江西省乃至华南湿润气候环境丹霞地貌的典型代表，用面积高程积分方法对仙水岩景区的丹霞地貌演化阶段和成因进行分析，发现该景区丹霞地貌整体处于老年早期的残丘阶段，地貌侵蚀程度较强。仙水岩景区内部地貌单元之间的地貌演化阶段、丹霞地貌类型和HI值的空间分布差异主要是水系溯源侵蚀作用的结果。结合野外实地考察，参考仙水岩景区的分析结果，认为江西省丹霞地貌整体处于老年早期阶段。

参考文献