丹霞地貌论文

堵海燕史静安丽芝

(中国地质图书馆)

冯景兰是我国著名的地质学家、教育家，是我国近代地质工作的先驱。冯景兰在两广地区、黄河及黑龙江流域的新构造运动、地貌、成矿控制、成矿规律及地质教育等方面进行了大量的实际工作，对许多方面发表了独到的、深邃的见解，不仅在当时具有奠基和开创意义，至今仍有重要的指导意义。

一、冯景兰生平

冯景兰生于1898年，河南省唐河县人，青年时期留学美国，1923年学成归国。他长期从事地质科学和地质教育事业，辛勤地工作了50多年，是我国近代地质和地质教育事业的先驱之一。冯景兰在我国近代矿床学，尤其是在金、铜等矿床地质学方面，做了不少奠基性的工作，受到学术界的赞誉和推崇。

1918年冯景兰公费赴美留学，入美国科罗拉多矿业学院学习，1921年毕业，获矿业地质工程师学位。同年，冯景兰考入美国哥伦比亚大学研究院，攻读矿床学、岩石学和地文学，1923年获硕士学位，是年回国，走上了献身于祖国地质教育事业和矿产地质勘查事业的漫长道路。

1923～1927年，冯景兰任河南中州大学讲师、教授和矿物地质系主任。他结合教学工作，研究了开封附近黄河沿岸的沙丘。这是冯景兰与黄河治理和开发结下不解之缘的开端。1927年冯景兰到河北昌平黑山寨分水岭调查金矿地质。这是我国最早进行的现代金矿床地质工作之一。

1927～1929年，冯景兰任两广地质调查所(广州)技正。他先后与朱翙声、乐森 等共同工作，调查了广九铁路沿线地质(1927年)。他们还对粤北地质矿产(1927年年底)和粤汉线广州至韶关段(1929年)沿线地质矿产进行了综合考察工作。

1929～1933年，冯景兰任北洋大学教授，讲授矿物学、岩石学、矿床学和普通地质学等课程，同时接受清华大学聘请，在清华大学兼职任课。这段时期，冯景兰调查过沈海铁路沿线地质矿产、河北宣龙铁矿、陕北地质等。冯景兰这时不仅致力于国内地质教育和地质调查实践，而且还关注着国际上地质学的动态，并且尽量将主要信息介绍到国内，以提高地质工作的水平。除介绍国外火山学研究的进展外，为促进我国矿产资源的开发，他还编著了《探矿》一书。该书于 1933年由商务印书馆出版后，不止一次再版，发行甚广。该书内容全面且简明扼要，介绍了当时国际上的先进经验。可以说该书是现在《找矿勘探地质学》的前身。同年，他还发表了“放射性与地热学说”一文。

1933年起，冯景兰受聘于清华大学，任教于地学系，讲授矿床学、矿物学及岩石学等课程。1933～1937年暑假期间冯先生调查了河北平泉、山西大同、山东招远以及泰山地区等处的地质、岩石和矿产。冯景兰是招远玲珑金矿地质研究的先行者之一。这时，冯景兰指导王植先生对山东泰山地质进行研究，这是国内最早的从事前寒武系课题的研究工作。

抗战时期，冯景兰随学校搬迁，又为抗战寻找矿产资源。1937年抗日战争伊始，清华大学南迁长沙再迁昆明。冯景兰任西南联合大学教授，1943～1945年兼任云南大学工学院院长及采矿系主任。这段时期，冯景兰既执掌教务又致力于川康滇等省的铜矿地质等工作，以支持抗战。

当时，野外工作颇多，如1938年秋云南省永胜地区铜矿、1939年西康荥经铜矿和四川省彭县铜矿、1940年西康东部和四川西部各铜矿、1942年云南东川各铜矿和云南路南等处的地质矿产调查。在上述工作基础上，1942年冯景兰完成了《川康滇铜矿纪要》一书。该书获当时教育部学术奖。在随后的《川康滇铜矿的表生富化问题》中，冯景兰论述了上述3省铜矿的表生富化现象及其形成的地质地理条件。此外，冯景兰还做过不少其他的矿产地质调查工作，包括1941年西康会理天宝山铅锌矿和滇缅公路西段保山、昌宁、顺宁、蒙化地质及矿产，1942年云南路南县地质矿产，1944年云南滇缅铁路沿线地质，1945年云南玉溪县地质矿产和云南呈贡县地质等，还撰文讨论川康滇铜矿业的将来、云南之造矿时期及矿产区域和云南地质矿产及矿业等。

冯景兰一向注意水资源状况及水系问题。1941年发表了“中国水系的不对称特点”，论述了淮河、渭河、海河、辽河、塔里木河、西江、扬子江各水系的不对称特点，并分析其原因。1946年发表“云南大理县之地文”，认为该地区有分水岭迁移及改流现象，可以利用地文特点，自甸头开渠，提出了开发水力和水利资源的卓越见解。

1949年中华人民共和国成立后，年过半百的冯景兰更加焕发了青春活力。他积极参加祖国的建设事业，先后在清华大学和北京地质学院任教，还奉命奔走于祖国的河山之间，从事矿产勘测和水力资源的调查研究。

1951年6月，冯景兰被任命为中国地质工作计划指导委员会委员，参与对新中国地质工作的全面规划。1954年，冯景兰著文“黄河的特点和问题”。是年，冯景兰被聘为黄河规划委员会地质组组长。同年12月，冯景兰参加编写了“黄河综合利用规划技术调查报告”中的地质部分，文中特别指出：黄河上中游的水土保持工作必须大规模地、积极地推进。

1956年冯景兰参加了全国12年科学发展规划工作，同年被选为社会主义建设积极分子，出席了全国和北京市先进工作者代表大会。1957年，冯景兰被选聘为中国科学院学部委员(院士)、一级教授，还有许多社会兼职，这些名誉、地位并不是他刻意追求的，而是社会和地质界对他全部工作成果的肯定。

冯景兰从1923年学成回国至1976年辞世，献身祖国的地质事业53年，做出了多方面的贡献，包括两广地质、丹霞地形、川康滇铜矿、豫西矿产、铁(公)路路线地质、金矿地质等，还在黄河及黑龙江流域地质地貌、新构造运动及工程地质等方面进行了大量实际工作，编著矿床学教科书，在成矿理论(成矿封闭说、矿床共生、成矿控制及成矿规律等)方面也有重要的贡献。这些都是后人的楷模。

二、冯景兰关于丹霞地貌的论述

1.发现“丹霞地貌”这种独特的地貌，并在1928年著文中有详细精辟的论述

1927～1929年冯景兰任两广地质调查所(广州)技正，与同事实地调查两广地质和矿产，著有“广东曲江仁化始兴南雄地质矿产”(冯景兰、朱翙声)、“广东粤汉线沿线地质”(冯景兰、张会若)、“广西迁江合山罗城寺门煤田地质”(冯景兰、乐森 )、“广西东北部地质”(冯景兰)、“两广地质矿业概要”(冯景兰)、“两广的地质问题”(冯景兰)、“Some problems in the geology of Kwangtung and Kwangsi”(冯景兰)等。这是中国人自己首次在两广境内进行的现代地质调查工作。

1927年冬，冯景兰等在粤北地质调查中，对这一地区的地形、地层、构造及矿产进行了考察和研究，特别注意到该区第三纪红色砂砾岩系广泛分布，在仁化县的丹霞山发育最完全，因而命名为“丹霞层”。该层厚300～500m，产状平缓，经风化剥蚀后形成悬崖峭壁，到处奇峰林立，构成独特的地形，即“丹霞地形”。

冯景兰等当时对此进行了研究，在1928年发表的论文“广东曲江仁化始兴南雄地质矿产”(冯景兰、朱翙声)中对这种地形(貌)特征、分布、形成等均作了详细精辟的阐述，摘录如下：

“红色岩系砾石、砂岩、页岩及红土本系最易鉴别之特征，为血红之颜色，故以红色岩系名之，红色岩系在本区中，位于各种岩石之上部，覆盖一切岩石，分布广，仁化之南，曲江之北，鸡笼之西，大井之东，南雄平原之内，浈水河谷之旁，到处皆红岩系，总计面积，不下五千余方里。

红色岩系，虽以颜色为其特征，上下一致，无甚差别，而其构成物质之粗细，则大不同。略言之，可分上下两部：下部以砾岩及有交互层(cross bedding)之红砂岩为主，间有一尺或数寸之红页岩及红土为主，间有厚约数分以至数尺之砂岩层，或灰砂岩层。上下两部之厚度，因沉积与侵蚀之关系，各处不同。丹霞山附近，几全属红地系之下部，厚约三百余公尺。南雄西北，苍石杨历岩等处之红砾岩系，厚亦三百公尺，南雄城南下部红色岩系，比较最薄，不过数十公尺，红色岩系之下部，在南雄盆地中，发育最盛，其厚约三四百公尺，然因质太疏松，冲洗甚易，经过近代之冲洗，其遗留之厚薄亦殊为一致也。

以堪作代表之地域命名，则上部厚约三四百公尺之红土及红页岩，可名之曰南雄层，在南雄附近，最为发育下部厚约三百余公尺之红砾岩砂岩，可名之曰丹霞层，在仁化城南三十里之丹霞山发育最盛。丹霞层倾斜约在十度与十五度之间，与其下层均不整合构成丹霞层之物质，亦不一致，视其所从来之岩石而异，简言之，凡与皇冈岭系岩石接近之处，红砾岩中之砾石，多为石英，或硅质圆块，显见由皇冈岭系或梅岭系岩石，侵蚀而来，凡近石灰岩露头之处，红砾岩中之砾岩，间有石灰岩块，丹霞始兴等处，其例甚多。与花岗岩接触处，常见有花岗岩及已经变为长石砂岩之砾块。各种砾块，常由红色黏土结合一处，故骤望之，全体皆红。砂岩粒多硅质，粗细不一，常杂以红色黏土，与花岗岩相接触之砂岩，常杂有高岭化之长石晶粒，显见由花岗岩直接风化而来，杂入他种物质甚少。砂岩之交互层理，有时纹理细致，宛如红绡锦岩(丹霞山下，距丹霞山寺约二里许)之名，即由此而得。锦岩佛穴中，有坚固之红泥砂岩，突起成龟裂状之花纹，镶于交互层砂岩之边缘，宛如锦幕下之花边，似为晒隙(sun cracks)中充填物质之遗迹，然而当地人民已认为天造地设，神奇无伦矣。

红色岩系上部之南雄层，以血红色之黏土(据分析结果，含铁约百分之三)及页岩为主，间以薄层之砂岩，或含钙砂岩、砾岩甚罕见，全部岩层，倾斜平缓，约在十度与十五度之间，与其下之丹霞层相整合，侵蚀而后，每成显著之小阶级地，在南雄平原中更为显著。地面红土风化破碎，成为疏松小粒，大如小米，经雨亦松散如沙，不甚黏结状颇特别。且红土之内，每见薄如纸片之钙质小脉横黏土层理，特出于疏松之红土中，似由浸下之石灰质溶液充填于红土裂缝中而成。

本红色岩系之位置，及其与下部岩石之关系言之时代最新似无可疑谓为第三纪产物，亦尚可信南雄层比丹霞层属于第三纪之前其南雄层当于第三纪之后期，丹霞层与南雄层似皆在湿热之气候下风化沉积而成，故氧化剧烈呈深红色似皆在浅水中沉积而成，故有晒隙及交互层之诸种构造。其构成之物质似皆来自近旁未经长途之迁移，故分别作用，Sorting action不甚显著，常与邻近之物质相类。丹霞层可代表第三纪初期山脉初隆起时之侵蚀与沉积，故物质较粗。南雄层可代表第三纪(古、新近纪)后期地面渐趋平夷侵蚀与沉积，故物质较细。两者似皆属于盆地或河谷中之陆沉积(continental deposits)，故化石俱甚少，红色岩系层次颇繁，当时沉积情形之繁杂，盖可想见。

红色岩系，在广东一省，分布甚广，广州市近郊之红色黏土，似与本地区之南雄层相当。广九路石下村石下山之红砾岩砂岩，珠江口虎门山之红砾岩砂岩，似与本区之丹霞层相当。”

在同一论文的“地形”一节中，对这一地形与地质构造、地形与岩石之关系、该地形的成因等均有精辟详细的研究分析，摘录如下：

“地形与地质构造之关系，在本区中，颇为显著。中生代末或第三纪初因花岗岩之侵入，大庾岭之隆起，造成微偏东北西南东西方向之山脉，同时始兴南雄之南，似亦有火成岩侵入，而地层隆起，遂造成第三纪之红色盆地，与此红色盆地中之沉积。其后因丹霞南雄各红色盆地之升起，盆地中所发生之顺向河流，即向下侵蚀刻于第三纪红色岩层之内，以造成深约千尺风景奇绝之峡谷。丹霞锦岩A榜山五马归槽之胜即由此而成此大构造与地形之关系也。他如梅岭纵谷，韶关断层谷开辟孔道，影响于地形有人事者，亦非浅鲜，详见于构造篇中。

皇冈岭梅岭两系岩层，为相间互之砂岩页岩，易于侵蚀，故所成丘岭均甚平坦，山坡倾斜，常在十五度以下。惟与花岗岩接触之处，受接触变质之影响，质坚固，耐侵蚀，亦可成高崖陡壁。然只限于局部，绝无广大区域之皇冈岭系或梅岭系岩层，而呈奇特之地形，如红色岩系者也。二叠纪及石炭纪之石灰岩，在本区中，层位较低分布不广，间有因侵蚀或断层之关系而露头者，如梅岭下金龟石、钟鼓岩，始兴南之玲珑岩、鹅公嘴等，率皆玲珑巧小，与红色砾岩所成地形之高大雄厚，稜角整齐，四旁壁立，上面平坦者，迥不相侔。且其山坡倾斜，多在三十五度与五十五度之间，除断层外，由侵蚀作用而成绝崖陡壁者，尚属少见。侵入花岗岩，因含长石斑晶甚多，极易风化破碎，故所成山形，无甚奇特。然因其体积甚大，隆起甚高，被覆岩层之除去甚难，直接受侵蚀作用未久，故至今犹成伟大雄厚之山岳。在浈水舟上，或南雄及始兴平原中，前后左右望，凡山岭之伟大雄厚，高入云际者花岗岩；也附大山旁，作其边缘者，水成岩也；水成岩山岭之体积较大，坡度平缓者，皇冈岭系或梅岭系；也奇拨整齐，上部平坦，四悬绝壁者，红砾岩层；也山谷之内，平原之中，丘岭断续，坡度介乎皇冈岭系梅岭系山岭及绝色岩系山岭之间者，二叠石炭纪石灰岩也；本地形以推测岩石，则数十里内之地质已了如指掌矣。”

综上简述，按通常用语及辞海对“发现”词意的解释，1927～1928年，冯景兰等考察研究、发现了丹霞地形(貌)。他们对丹霞地形(貌)的论述引起了地质工作者的注意，开始了更多的研究。

2.对“丹霞层”、“丹霞地形”的进一步深入研究及表述

1939年，冯景兰在“关于‘中国东南部红色岩层之划分’的意见”中对1935年发表的“中国东南部红色岩层之划分”进行了讨论，再次对“丹霞层”、“丹霞地形”有进一步深入研究及表述，文中首次命名并多次使用了“丹霞地形”这一地学术语。文中说：

“……就是没有古生物方面或构造方面之显著证据，也可以用岩石性质、地形特点、层位上下、分布情形，作为野外调查之根据。所以在民国十六年调查丹霞山和南雄盆地时，曾分粤北之红色岩层为丹霞层和南雄层。以丹霞层代表红色岩层下部以砾岩砂岩为主之岩层，以南雄层代表红色岩层上部以页岩和砂岩为主之岩层。虽说大陆沉积，变异甚剧，丹霞层亦未常不夹有少许页岩，南雄层中亦未尝不可少夹砾岩，但在发育完善之丹霞层和南雄层，从地形观点来看，至少在广东北部，绝然不同”。

“民国十六年冬，我自南雄盆地之西北边，进入南雄盆地，后自南雄盆地之东北边逾大庚岭至江西，旋后折回南雄，自南雄盆地之西南角出至始典；於南雄停留休息之数日间，更曾一度至南雄南山。故凡南雄盆地之西北、西南、东北、南各方面均经调查，均见有与古生代页岩或花岗岩相接触之基砾岩(丹霞层)，与其上较疏松之页岩砂岩层(南雄层)，×(该字下载文笔者看不清)斜向盆地中心(南雄城)及其上下层次，逐渐变化之关系，颇为明显。”

“吾所见之丹霞盆地，周围有古生代石灰岩，真正之丹霞岩层中，石灰岩砾岩较多，黏结之力量自强，加以位于盆地中心倾角较小，故易如桂林、阳朔或路南倾斜和缓之石灰岩，切割而成绝崖陡壁。南雄盆地之边为花岗岩(东东南、南及西北)及页岩(东北、西南)，不甚黏结，无多砾石，层不厚，质不坚，且在盆地边缘，斜度较大，故不易形成特殊之丹霞地形……即在南雄盆地之边缘，丹霞砾岩之厚度不同，所呈露丹霞地形之完善程度亦不同。简言之，即在南雄盆地之西北边，砾岩层较厚，所造成之丹霞地形亦较著，其次为南雄盆地之东北边和西南，层厚与地形均居中等；其次为南边及东南，层厚最小，丹霞地形之发育亦最不完善。”

“总之丹霞地形为丹霞层特点之一种……”

“……马祖崖特立独出，颇具丹霞地形之特色，亦为砾岩层及粗砂岩，应为冯之丹霞层……”

三、“丹霞地貌”研究的发展

1.早期研究

1927～1929年冯景兰任两广地质调查所(广州)技正，他与同事先后与朱翙声、乐森 等共同工作，调查广九铁路沿线地质(1927年，这是中国人自己首次在两广境内进行的现代地质调查工作)、粤北地质矿产(1927年底)和粤汉线广州至韶关段(1929年)沿线地质矿产综合考察工作等。他们对粤北的地形、地层、构造和矿产进行了详细的调查研究，并充分注意到区内第三纪(古、新近纪)红色砂砾岩层广泛分布。该层在仁化县的丹霞山发育最完全，因而命名为“丹霞层”。丹霞层厚 300～500m，呈平缓状产出，经风化剥蚀后形成悬崖峭壁，到处奇峰林立，构成独特的地形。1928年，冯景兰在广东韶关开展地质调查时发现了分布广泛的第三纪(古、新近纪)(6500万年至165万年前)红色砂砾岩层，这种岩层在粤北丹霞山地区发育得最为完全，因被流水、风力等长期侵蚀，形成了堡垒状的山峰和峰丛以及千姿百态的奇石、石桥和石洞。从美国哥伦比亚大学获得地质学硕士学位归来的冯景兰意识到，这是一种独特的地貌景观，并开始进行研究。

1928年，冯景兰在我国粤北仁化县注意到了分布广泛的第三纪(古、新近纪)(6500万～165万年前)红色砂砾岩层。在丹霞山地区，厚达300～500m的岩层被流水、风力等风化侵蚀，形成了堡垒状的山峰和峰丛，千姿百态的奇石、石桥和石洞。冯景兰意识到这是一种独特的地貌景观，并把形成丹霞地貌的红色砂砾岩层命名为丹霞层。

“丹霞地貌”研究因地质调查而起始。中国第一代地质学家冯景兰、朱翙声，于1928年在韶关市的曲江、仁化、始兴、南雄等县进行地质调查，为了填地质图必须对地层进行划分，遂将在仁化丹霞山一带出露的一套红色碎屑岩系定名为“丹霞层”，把其时代定为第三纪。“丹霞层”首次作为地质学名词问世。冯景兰对丹霞层的岩石组合、地貌特征及形成原因、分布实例作了生动的描述：“地形与岩石的关系更为显明，第三纪(古、新近纪)红色岩层之下部，常为深厚坚固相间互之块状砂岩与砾岩，侵蚀之后，绝崖陡壁，直如人造之坚固伟岸之堡垒，而不知其为天造地设也。南雄之苍石寨、扬历岩、仁化之锦岩、丹霞山、人头石、千金寨、书堂岩、断石岩、观音岩、笔架山、马头寨、曲江之龟头山、挂榜山、三峰岌、五马归槽等，皆由此种岩石侵蚀而成，峰崖崔嵬，江流奔腾，赤壁四立，绿树上复，真岭南之奇观也。”冯景兰虽未提出丹霞地貌术语，但对丹霞地貌的特征已进行了精辟论述，为丹霞地貌的提出奠定了坚实基础。

冯景兰当时的身份是中山大学地质系两广地质调查所技正(相当于现在的教授)，20世纪20～30年代，正是我国近代地理学的起步阶段，岭南地理界一系列研究可谓开风气之先。

2.深入研究

1928年，冯景兰等在进行粤北地形、地层、构造和矿产调查时，将发育典型的丹霞山红色沙砾岩层命名为“丹霞层”，其时代定为第三纪(古、新近纪)。分析了丹霞层在长期的侵蚀、风化和重力等外力作用下发育的堡垒状的山岭和千姿百态的地形，最早对这种独特的地貌进行了生动地描述。1939年在与陈国达先生的商榷文章中，冯景兰开始并多次使用“丹霞地形”的分类学术语。冯景兰首先提出了“丹霞层”的地质学名词，对丹霞层的岩石组合、地貌特征及形成原因作了生动地描述，为丹霞地貌的提出奠定了坚实基础。

丹霞地貌主要分布在中国、美国西部、中欧和澳大利亚等地，以中国分布最广。到目前为止，中国已发现丹霞地貌780多处，分布在26个省区。广东省韶关市东北的丹霞山以赤色丹霞为特色，由红色砂砾陆相沉积岩构成，是世界“丹霞地貌”命名地，在地层、构造、地貌、发育和环境演化等方面的研究在世界丹霞地貌区中最为详尽和深入。

20世纪20～30年代，中国地质学家冯景兰在粤北丹霞山调查时提出“丹霞层”。丹霞地貌是中国地质学家命名的一种特殊的岩石地貌类型，其经典定义可简单表述为有陡崖的陆相红层地貌。中国地质学家冯景兰 1928年以广东丹霞山为代表命名“丹霞层”；1954年“地形学”改称“地貌学”，因此“丹霞地形”相应称为“丹霞地貌”。丹霞地貌的研究至今已经有80多年的历史。国内几十所大学和科研院所各相关领域涉足研究，形成了较为完整的丹霞地貌学科研究体系。在中国，从热带到温带，从湿润区到干旱区，从沿海丘陵平原到青藏高原，都有丹霞红层分布，发育了多种成因的丹霞地貌，形成了独特的自然地理景观和优美的自然风光。

四、结论

在1928年论文“广东曲江仁化始兴南雄地质矿产”(冯景兰、朱翙声)以南雄丹霞山等地区独特的地貌为特征的红层定名为“丹霞层”时，虽然并未命名丹霞地形，但从冯景兰对这种地形的描述和成因研究，已清晰地阐明了它们的属性，是画了龙没有点睛。1939年，将之命名为丹霞地形。同年，陈国达在“江西贡水流域地质”一文中起用“丹霞地形”这一术语，并未论述。陈国达和冯景兰远隔数千里，当时文献信息交流十分困难，但各自在著作中都使用了“丹霞地形”地学术语。而冯景兰明确指出：“这种地貌形成的岩石是第三纪下部红层，即深厚坚固的块状砂岩和砾岩，其地形特点是陡岩绝壁、直如人造之坚固伟岸之堡叠……峰崖崔巍、赤壁四立。”它是由流水侵蚀之后形成，并举有15例，丹霞山为最精彩之一例。陈国达使用“丹霞地形”这一术语是根据冯景兰的描述。1943年曾昭璇提出了20m台地、200m等准平面及垂直节理对丹霞地形发育有重要影响。1946、1948年吴尚时、曾昭璇对粤北红岩系地质与地形作了进一步论述。近年黄进发表了诸多丹霞山等实地考察和进一步深入研究的论文……考察研究在不断深入。考察研究的范围也日益扩大，现国内已发现的丹霞地貌有6个典型地区、780多处，分布在26个省(区、市)。广东韶关丹霞山是世界“丹霞地貌”命名地，在地层、构造、地貌发育和环境演化等方面研究最为详尽和深入。世界其他国家也陆续发现了同类地貌。地学术语也由60年代前的“丹霞地形”与国际接轨应用了“丹霞地貌”。“中国丹霞”已被列为世界著名自然遗产。丹霞地貌独特的自然遗产正为越来越多的中国和世界人民带来生活的丰富和美好。这是冯景兰和为此付出过或正付出辛勤劳动和聪明才智的人们最大的欣慰。

参考文献

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