大地為什麼這樣紅?誰是背後調色的神奇魔術師?

廣東仁化縣境內丹霞山“色如渥丹,燦若明霞”,新疆布爾津縣的五彩灘絢麗多姿、異彩紛呈!看到這樣神奇的景觀,人們會不由得感嘆大自然的鬼斧神工,吸引着世界各國的遊客慕名前往。大地為什麼這樣紅?誰是背後神奇魔術師?

大地為什麼這樣紅?誰是背後調色的神奇魔術師?

紅層地貌就是紅色的一層層岩石構成的景觀。在世界各地的紅層中,無論是美國科羅拉多大峽谷,還是中國的丹霞山,五彩灘,氧化鐵都在不動聲色地為岩層染色。

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氧化鐵中的鐵元素是個紅層地貌調色的神奇的魔術師。首先是氧氣搶走了鐵原子的電子,鐵原子被氧化,以赤鐵礦氧化鐵(Fe2O3)沉積物的形式染紅巖層,使大地在氧化性環境下成為赤紅色。當然大自然滄海桑田,在岩層被水的切割和侵蝕過程中,地下水裏又會帶來還原性的物質,像硫化物、硫氫化物等,氧化鐵與它們發生還原反應,把三價鐵又還原成亞鐵(淺綠色)或鐵原子(白色),從而把染紅的岩層重新褪色、變色、變成淺紅、黃色、淡黃、白色、黑色等多彩的顏色。

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通常我們還會看到外層岩石或者山頂上的白色,就是因為天然氣這些還原性的物質把三價鐵還原而漂白。天然氣這樣的氣體密度小,比較輕,往上飄,它有還原性,若干年來,不斷地侵蝕,導致砂礫岩的岩層越往上顏色越淺,形成白色。

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總之,在不同的氧化還原環境中,當岩層中三價鐵離子(Fe3+)含量較多,Fe3+/ Fe2+比值較高時,顏色以紫紅、磚紅、赤紅色為主;當岩層中二價亞鐵離子(Fe2+)含量較多時,顏色以灰綠色、白色為主。

除了沉積物中的鐵元素進行交替的氧化還原過程,岩層沉積期間,發生的河、湖交互出現,形成紅色粗粒碎屑岩與彩色泥質岩的間互層位,導致紅層中就出現紅、橙、黃、綠、清、藍、紫,五彩繽紛的絢麗色彩。

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紅層地貌是總稱,它又分為“丹霞地貌”和“雅丹地貌”, 這兩者並列。甘肅張掖的七彩丹霞和廣東的丹霞山一樣,屬於“丹霞地貌”,而新疆的布爾津的五彩灘和新疆昌吉的五彩灣,卻屬於“雅丹地貌”,到底怎麼區分呢?

簡單地説丹霞地貌定義為以陡崖坡為特徵的陸相紅層地貌。丹霞地貌是由紅色砂礫岩經長期風化剝離,最主要的是流水沿垂直節理面不斷切割、侵蝕後形成的孤立的山峯和陡峭的崖坡。以”頂平、身陡、麓緩”的方山、石牆、石峯、石柱等奇險的地貌形態見長。

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廣東丹霞山

世界“丹霞地貌”命名地是廣東的丹霞山。它以赤色丹霞為特色,由紅色沙礫陸相沉積岩(岩石是由當時的河流或湖泊沉積物所形成的,而不是在當時的海洋環境中形成的)構成, 2010年它和湖南崀山、貴州赤水、福建泰寧、江西龍虎山、浙江衢州江郎山“捆綁”申報的“中國丹霞”被列為世界自然遺產

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貴州赤水丹霞大瀑布

中國東南地區河網密佈,河水侵蝕和沖刷,在重力的配合下形成了山環水繞的峯林峯叢景觀,峯崖崔偉,江流奔騰,赤壁四立,綠樹上覆,河水青石,美輪美奐。

我國西部的丹霞紅層幅員遼闊,景觀密集豐富,色彩多樣,它有一個重要的原因是氣候。乾旱或半乾旱氣候非常有利於岩層中鐵的氧化。這些地區植被減少,大片紅層得以裸露,色澤豔麗、造型奇特、氣勢磅礴,可謂“天然去修飾,四季見秋山”。古人有“棧道依松劃,危樓疊石連”,“飛鳥迴翔不敢度”等詩句。

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張掖平山湖大峽谷

因丹霞地貌的最基本定義就是“有陡崖的紅層地貌”。基於此點,學者提出“丹崖”的高度應大於10米,才能顯現出丹霞地貌的雄、險、奇、秀,“丹崖”的坡度則應滿足懸崖坡的條件:55°~90°,高度和坡度低於上述標準的不能作為丹霞地貌,應歸入紅層丘陵山地中,這是劃分丹霞地貌的界限。

所以而新疆的布爾津的五彩灘和昌吉的五彩灣只能叫彩色丘陵(簡稱彩丘),比較有代表性的還有甘肅張掖彩丘。構成彩丘的紅層一般是細軟的粉沙岩和泥質岩,很容易被風化剝蝕,很難保持大尺度的懸崖峭壁。在風化、流水和風沙的作用下,這種紅層大多形成波狀起伏的丘陵狀形態。這樣的彩丘只是屬於雅丹地貌。

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日落五彩灣

雅丹地貌和丹霞地貌一樣,也是以地名來命名的。20世紀初中外學者在新疆羅布泊聯合考察時,在古樓蘭附近發現一種奇特的地貌,當地人稱 “雅爾當”,即維吾爾語中“陡壁的土丘”“之意。以後再由英文翻譯過來,變成了“雅丹”。

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敦煌雅丹魔鬼城

雅丹地貌現泛指乾燥地區的一種風蝕地貌。由河湖相土狀沉積物所形成泥質岩在間歇性流水沖刷的侵蝕下,再經強烈的風蝕作用,形成了這種由一系列的風蝕土墩和風蝕凹地(溝槽)構成的獨特的地貌。有些地貌外觀如同古城堡,俗稱魔鬼城。普遍存在於新疆、甘肅等西部地區。

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新疆魔鬼城

歷史上關於地球表面的岩石是怎麼形成的?

有火成論和水成論兩種觀點爭論。其實地殼中約有3/4的岩石是 “岩漿岩”或“火成岩”,如花崗岩,它是火山爆發後的岩漿,經過冷卻後形成的堅硬岩石。有少數的岩石是泥沙、礦物質和生物遺體等沉積在江湖和海洋底下,變成了 “沉積岩”,屬於“水成”,如砂礫岩、石灰岩等。岩漿岩和沉積岩形成之後,受地殼內部的高温高壓的作用,形成了另一種岩石——變質岩,如石英岩、大理石巖等。我們看到地球表面的岩石有三種:岩漿岩、沉積岩、變質岩。最本質的成因還是兩種,不是火,就是水。

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親,當你欣賞岩石景觀時,不妨先看看它是水成還是火成的;主要是流水切割侵蝕的,還是風蝕的,是分層的還是不分層的。這樣,我們對大地的欣賞是不是又到了一個新的境界?

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