大地为什么这样红?谁是背后调色的神奇魔术师?

广东仁化县境内丹霞山“色如渥丹,灿若明霞”,新疆布尔津县的五彩滩绚丽多姿、异彩纷呈!看到这样神奇的景观,人们会不由得感叹大自然的鬼斧神工,吸引着世界各国的游客慕名前往。大地为什么这样红?谁是背后神奇魔术师?

大地为什么这样红?谁是背后调色的神奇魔术师?

红层地貌就是红色的一层层岩石构成的景观。在世界各地的红层中,无论是美国科罗拉多大峡谷,还是中国的丹霞山,五彩滩,氧化铁都在不动声色地为岩层染色。

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氧化铁中的铁元素是个红层地貌调色的神奇的魔术师。首先是氧气抢走了铁原子的电子,铁原子被氧化,以赤铁矿氧化铁(Fe2O3)沉积物的形式染红岩层,使大地在氧化性环境下成为赤红色。当然大自然沧海桑田,在岩层被水的切割和侵蚀过程中,地下水里又会带来还原性的物质,像硫化物、硫氢化物等,氧化铁与它们发生还原反应,把三价铁又还原成亚铁(浅绿色)或铁原子(白色),从而把染红的岩层重新褪色、变色、变成浅红、黄色、淡黄、白色、黑色等多彩的颜色。

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通常我们还会看到外层岩石或者山顶上的白色,就是因为天然气这些还原性的物质把三价铁还原而漂白。天然气这样的气体密度小,比较轻,往上飘,它有还原性,若干年来,不断地侵蚀,导致砂砾岩的岩层越往上颜色越浅,形成白色。

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总之,在不同的氧化还原环境中,当岩层中三价铁离子(Fe3+)含量较多,Fe3+/ Fe2+比值较高时,颜色以紫红、砖红、赤红色为主;当岩层中二价亚铁离子(Fe2+)含量较多时,颜色以灰绿色、白色为主。

除了沉积物中的铁元素进行交替的氧化还原过程,岩层沉积期间,发生的河、湖交互出现,形成红色粗粒碎屑岩与彩色泥质岩的间互层位,导致红层中就出现红、橙、黄、绿、清、蓝、紫,五彩缤纷的绚丽色彩。

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红层地貌是总称,它又分为“丹霞地貌”和“雅丹地貌”, 这两者并列。甘肃张掖的七彩丹霞和广东的丹霞山一样,属于“丹霞地貌”,而新疆的布尔津的五彩滩和新疆昌吉的五彩湾,却属于“雅丹地貌”,到底怎么区分呢?

简单地说丹霞地貌定义为以陡崖坡为特征的陆相红层地貌。丹霞地貌是由红色砂砾岩经长期风化剥离,最主要的是流水沿垂直节理面不断切割、侵蚀后形成的孤立的山峰和陡峭的崖坡。以”顶平、身陡、麓缓”的方山、石墙、石峰、石柱等奇险的地貌形态见长。

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广东丹霞山

世界“丹霞地貌”命名地是广东的丹霞山。它以赤色丹霞为特色,由红色沙砾陆相沉积岩(岩石是由当时的河流或湖泊沉积物所形成的,而不是在当时的海洋环境中形成的)构成, 2010年它和湖南崀山、贵州赤水、福建泰宁、江西龙虎山、浙江衢州江郎山“捆绑”申报的“中国丹霞”被列为世界自然遗产

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贵州赤水丹霞大瀑布

中国东南地区河网密布,河水侵蚀和冲刷,在重力的配合下形成了山环水绕的峰林峰丛景观,峰崖崔伟,江流奔腾,赤壁四立,绿树上覆,河水青石,美轮美奂。

我国西部的丹霞红层幅员辽阔,景观密集丰富,色彩多样,它有一个重要的原因是气候。干旱或半干旱气候非常有利于岩层中铁的氧化。这些地区植被减少,大片红层得以裸露,色泽艳丽、造型奇特、气势磅礴,可谓“天然去修饰,四季见秋山”。古人有“栈道依松划,危楼叠石连”,“飞鸟回翔不敢度”等诗句。

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张掖平山湖大峡谷

因丹霞地貌的最基本定义就是“有陡崖的红层地貌”。基于此点,学者提出“丹崖”的高度应大于10米,才能显现出丹霞地貌的雄、险、奇、秀,“丹崖”的坡度则应满足悬崖坡的条件:55°~90°,高度和坡度低于上述标准的不能作为丹霞地貌,应归入红层丘陵山地中,这是划分丹霞地貌的界限。

所以而新疆的布尔津的五彩滩和昌吉的五彩湾只能叫彩色丘陵(简称彩丘),比较有代表性的还有甘肃张掖彩丘。构成彩丘的红层一般是细软的粉沙岩和泥质岩,很容易被风化剥蚀,很难保持大尺度的悬崖峭壁。在风化、流水和风沙的作用下,这种红层大多形成波状起伏的丘陵状形态。这样的彩丘只是属于雅丹地貌。

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日落五彩湾

雅丹地貌和丹霞地貌一样,也是以地名来命名的。20世纪初中外学者在新疆罗布泊联合考察时,在古楼兰附近发现一种奇特的地貌,当地人称 “雅尔当”,即维吾尔语中“陡壁的土丘”“之意。以后再由英文翻译过来,变成了“雅丹”。

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敦煌雅丹魔鬼城

雅丹地貌现泛指干燥地区的一种风蚀地貌。由河湖相土状沉积物所形成泥质岩在间歇性流水冲刷的侵蚀下,再经强烈的风蚀作用,形成了这种由一系列的风蚀土墩和风蚀凹地(沟槽)构成的独特的地貌。有些地貌外观如同古城堡,俗称魔鬼城。普遍存在于新疆、甘肃等西部地区。

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新疆魔鬼城

历史上关于地球表面的岩石是怎么形成的?

有火成论和水成论两种观点争论。其实地壳中约有3/4的岩石是 “岩浆岩”或“火成岩”,如花岗岩,它是火山爆发后的岩浆,经过冷却后形成的坚硬岩石。有少数的岩石是泥沙、矿物质和生物遗体等沉积在江湖和海洋底下,变成了 “沉积岩”,属于“水成”,如砂砾岩、石灰岩等。岩浆岩和沉积岩形成之后,受地壳内部的高温高压的作用,形成了另一种岩石——变质岩,如石英岩、大理石岩等。我们看到地球表面的岩石有三种:岩浆岩、沉积岩、变质岩。最本质的成因还是两种,不是火,就是水。

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亲,当你欣赏岩石景观时,不妨先看看它是水成还是火成的;主要是流水切割侵蚀的,还是风蚀的,是分层的还是不分层的。这样,我们对大地的欣赏是不是又到了一个新的境界?

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