探秘敦煌雅丹国家地质公园 —— 解读大地的地质密码之第五期:水与雅丹地貌的微妙关系

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上期,我们从地层与沉积构造、节理与断层的影响、同沉积构造三个维度,揭开雅丹地貌的地质构造奥秘,本期我们将从三个方面继续解析水与雅丹地貌的关联机制

雅丹地貌的形成与演变,与水的作用密不可分。从古水体的物质奠基,到现代水的形态塑造,再到对雅丹稳定性的调控,水在雅丹地貌演化中扮演关键角色,具体可从三方面解析:

一、古水体:雅丹地貌的物质奠基者

丹地貌的“骨架”—— 沉积岩层,是由远古时期的水塑造而来。在数千万至数亿年前,我国西北干旱区(如罗布泊、敦煌)并非如今的荒漠,而是一片广阔的湖泊、河流交织的水域,这些古水体是雅丹“诞生”的核心条件。

1.沉积物供给:古河流输移的粉砂、细砂,与古湖泊中浮游生物残骸(如硅藻壳)、黏土颗粒混合,经持续沉积形成数百米厚的松散沉积层,为雅丹提供物质基础。


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沉积层

2.沉积构造形成:古水动力条件(流速、波浪)决定沉积构造类型—— 低速水流形成水平层理,为雅丹层状形态奠定基础;浅水区波浪作用形成波痕,生物活动形成生物扰动构造,均留存于岩层中。

3.成岩作用驱动:沉积物经压实(颗粒孔隙缩小)与胶结(古水体中溶解的方解石、石英等矿物质充填孔隙),固结成砂岩、泥岩、砾岩等坚硬沉积岩,构成雅丹抗侵蚀骨架。

二、现代水:雅丹地貌的形态改造者

如今的西北干旱区,年降水量极少(多数地区不足50毫米),但短暂、集中的降水(如暴雨)会形成临时水流,这些现代水虽不像古水体那样“孕育”雅丹,却能成为 “临时雕琢者”,在雅丹表面留下清晰痕迹。

1.短期侵蚀作用:暴雨径流沿岩层节理冲刷,扩宽裂隙形成沟槽;对软质泥岩进行切割,形成凹坑、凹槽,磨蚀岩壁形成光滑表面及底部凹腔,如“孔雀”尾羽分叉形态即受此影响。


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雅丹体沟槽

2.盐类结晶效应:降水渗透溶解岩层盐分(氯化钠、硫酸钠),蒸发后盐分在岩表及孔隙结晶,形成盐霜、盐壳,改变雅丹外观的同时,盐晶膨胀加剧岩层破裂,加速风化。

3. 水文痕迹留存:近现代短期湖泊(如1950年代罗布泊)在雅丹底部形成水平侵蚀凹槽(湖岸线),湖底雅丹覆盖湖相黏土,为重建区域水文演化史提供直接证据。

三、水对雅丹稳定性的双重调控

水对雅丹地貌的稳定性,有着双重作用”:短期来看,水会加速雅丹的侵蚀破坏;但在特定条件下,水也能起到一定的保护作用,二者的平衡决定了雅丹“寿命”。

1.水的“破坏作用”:主要通过两种方式加速雅丹风化瓦解。物理风化上,降水渗入岩层孔隙、节理,低温结冰膨胀撑大裂纹,反复冻融循环导致岩层破碎剥落(西北昼夜温差大区域更明显);化学风化上,水与岩层矿物质反应(如长石生成松软黏土、方解石溶解),降低岩层硬度,使其易受侵蚀

2.水的“保护作用”:特定条件下通过“盐壳保护” 短暂延缓雅丹消失。现代水将岩层盐分带至表面,蒸发后形成盐壳,其硬度高于下伏岩,可抵御风力磨蚀(如罗布泊部分雅丹盐壳厚1-2厘米,侵蚀速度降低30%-50%),但盐壳破损后保护失效。


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盐壳

3.极端水文事件:特大暴雨、山洪等会对雅丹造成毁灭性打击,洪水冲击力可冲垮岩柱、夷平小型雅丹(高度<5米),携带的砾石、粗砂还会快速磨蚀岩壁,历史上罗布泊多次山洪已导致部分古老雅丹群消失

四、结语

水是雅丹地貌演化的核心驱动因子之一:古水体奠定物质基础,现代水改造形态并留存痕迹,对稳定性的双重调控决定其寿命。雅丹岩层中的水成构造与水文痕迹,是区域古环境变迁与地质演化的直接记录载体。下期我们将继续探索风对雅丹地貌的影响!

参考文献:    

[1]《罗布泊地区雅丹形态特征及演化过程》(《地理学报》,2021年)

[2]《敦煌雅丹国家地质公园气象环境监测报告》(牛清河、安志山等)


[3]《克里雅河下游沙漠地貌演化与古水文事件》(《地理学报》,2025 年)



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