兰州“天斧沙宫”地貌景观
2013-05-10 17:10:44   来源：图/文：杨家震    评论：0

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        在兰州市安宁区仁寿山东面的龙凤峡里，有一个童话般的世界，它是由距今约两千五百万年的红色岩经风化水蚀而成的一组自然奇观——“天斧沙宫”。
　　清光绪十七年(公元一八九一年)十月十一日，地理学家陶保廉路过兰州沙沟，他在《辛卯侍行记》中写道： “折北行，三里，安宁堡之北。五里，沙沟。宽二三丈，两旁乱山，路曲而平。三里，路稍宽，有岩石突起，下方上圆，如楼台。土石皆红黄色。”这是“天斧沙宫”这一地貌景观的较早记载。
　　近代地质学家也在此处进行过地质考察，首推我国著名地质学家杨钟健及卞美年二人。他们于一九三五年秋到此，在《甘肃中部皋兰永登地区新生代地质》(刊于一九三七年《中国地质学会志》第十六卷——英文)一书中，他们对这里的地层做了地层学上的描述，命名这里最上部的橘红色砂岩层为“安宁系”，并有素描图一幅。
　　但除了这一素描图外，对其地貌及其成因未做说明和描述。以后，地质学者陈梦熊(一九四三年至一九四四年)等也曾到过这里。
　　解放后，在外国学者中，苏联地质学家B.H.帕甫林诺夫也进行过考查，有关地层成因见于北京地质学院《第四纪地质学讲义》(1953年)中。1980年春，英国地貌学家E。德比西尔也到过这里，观察过这里的地层形态。我国的地质工作者来这里的更是络绎不绝。
　　长期以来，这里所谓“安宁系”地层的成因及其地质时代问题是一中外学者都有争议的问题。在成因上的风成或水成观点更是莫衷一是。所以“天斧沙宫”地貌在兰州地学界中是一个著名的地点。也是西北师范大学地理系地质学和地貌学教学的一个野外实习点，近年来，经西北师范大学地理系教师的研究，认为所谓“安宁系”地层应属水成的内陆湖泊沉积。

天斧沙宫地貌景观的形成

　　这里的地层主要包括五部分：基底是地质时代非常古老(6亿年前)的皋兰群深色结晶片岩；其上是厚层，胶结较疏松的红色砂砾岩；再上是一厚二米左右，胶结坚硬的灰色砾岩层；再上即所谓“安宁系”，是一套橘色红色砂岩胶结非常疏松；最上部是黄土形成这一地貌景观的地层是基底以上的四套地层，中部三层地层基本呈水平状态。
　　这四套地层中的下部三层形成的地质时代在学术上还没有定论。一般认为下部的厚层砂砾岩是千余万年前的中新世时期沉寂的，其上的薄层砾岩形成距今时代较近，大约是一百余万年前的周口店期形成的；黄土之下的橘红色砂岩是周口店末期沉积的；黄土是更近期的产物。
　　根据地质研究，下部的厚层红色砂砾岩形成之后，经过了一个较长的侵蚀期，在大面积的浅水中将底层冲刷夷平，并在浅水中沉积了由近处搬运来的砾石。砾岩层沉积之后，本区大沙沟、曹家湾、朱家井一带下沉成为一个较大的内陆湖泊，而那薄层砾岩就成为原始的湖底。多条内陆河由不同方向流入这一湖泊。并携带了大量早先经过大风搬运过的石英沙粒，沉积于河流入湖的河口、远近湖滨一带。这一时期，这里的气候是干旱、湿润相交替的气候条件，河水季节性很强，流量时大时小，甚至有时河、湖干涸；湖泊面积也时大时小；并因本区风大，所以湖中波浪也是时大时小。在这一特殊古地理条件下沉积下来的地层，就是现在黄土之下的橘红色砂岩。这层砂岩沉积之后，这一地区整体上升为陆地，并被大风吹来的粉砂所覆盖，形成现在广泛见于甘肃中、东部地区的黄土。
　　这里的沟壑，包括龙凤峡在内，在黄土沉积之后或与黄土沉积的同时，都是由洪水冲开的古黄河的支流。“天斧沙宫”的特殊地貌就是这一古沟壑的原始地形上，受流水、雨水和风沙的侵蚀、冲蚀、淋蚀、吹蚀作用而逐渐形成的。
　　黄土和它下面的疏松橘红色砂岩对雨水的渗透性极强，降水时，雨水会直接渗过着两套地层，但下渗的水到达下部胶结坚硬、渗水性差的砾岩顶面时，就不能继续下渗，只能延砾岩层面上的低洼处渗流，流到被洪水冲开的沟壑，就会顺沟壁垂直而下，向下淋滤，加之沟壁又是胶结比较疏松的厚层砂砾岩，就容易将一厚层砂砾岩淋蚀、冲刷成直立的沟槽，而未被淋蚀冲刷的部分就形成突出的石柱状。这一层砂砾岩的岩石性质是不均匀的，有的层较硬，有的层较软，而且整套岩层近于水平，所以直立沟槽的面也不是平整的，有的向外突出，有的向里凹进，这就使这套岩层酷似外部带有大型石柱的多层楼阁。而其上的薄层砾岩层，因其坚硬不易被水冲蚀二突出于石柱之外，形成楼阁的屋檐。砾岩上的橘红色砂岩因易被雨水冲刷，周围就形成斜坡，成为这一楼阁群的屋顶。
　　这种地貌及其成因在地貌学上称为丹霞地貌(因这种地貌在广东仁化附近的丹霞山最为典型而得名)
　　这里地貌景观的形成，除了上述流水、降水的作用外，还有风的作用。
　　兰州地区自古多风沙。龙凤峡北端的曹家湾、朱家井一带正是向北的风口，是蒙古一带吹来的风沙必经之地，大风吹来，因砂层疏松，也就容易就地起砂，这种风砂也是一种重要的地质营力。这里延沟两壁的地层，经风砂长期的吹蚀作用，在曹家湾沟一带就形成各式各样的风蚀柱、风蚀塔、风蚀蘑菇等地貌。风砂吹来，砾岩层上下部的砂层较易被打磨吹蚀，而砾岩层耐风化、不易被侵蚀，这种差异风化的结果就是形成这种风蚀地貌的原因。
　　所以，这里的丹霞式的雄伟地貌景观是流水、雨水、风砂综合作用的结果。