崆峒山丹霞地貌及保护利用研究

贾雪梅，周自强，王得楷，张国信，王运兴

（甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所，甘肃兰州 730000）

崆峒山丹霞地貌区位于鄂尔多斯盆地西南边缘贺兰山—六盘山山脉的太统山—崆峒山山系，西距平凉市15km，以黄帝问道广成子、道教发源地而闻名，又以独特的地质、地貌资源吸引众多学者青睐，并于2004年批准设立了国家地质公园，规划面积83.6km2。崆峒山自古就有“西来第一名山”之誉，先后还获得了“国家重点风景名胜区”、“国家级自然保护区”、首批“中国旅游文化示范地”、“中华民族文化生态旅游最佳目的地”和“建国六十周年——中国最具投资价值旅游景区”等桂冠，现已成为现代丝绸之路上的热点旅游景区和甘肃省黄金品牌旅游景区。自1990 年7 月20～22 日，丹霞先驱黄进先生考察崆峒山确认崆峒山为典型丹霞地貌研究地区以来，崆峒山丹霞地貌研究30多年，在地质构造、丹霞地貌、地质遗迹等基础地质认识方面取得了一系列研究成果[1-6]。开展丹霞地貌形成的地质背景、丹霞地貌的主要特征及其与中国丹霞世界自然遗产地丹霞地貌的对比研究，对于更好地保护异常珍贵的不可再生的丹霞地貌地质遗迹资源和进一步挖掘、开发旅游资源具有重要意义。

1 丹霞地貌形成的地质背景

1.1 地质构造与丹霞地貌

崆峒山位于青藏高原东北缘，定西—会宁盆地与鄂尔多斯盆地交界处，构造上处于秦岭褶皱带的北部，贺兰山褶皱带南段，北祁连褶皱带与六盘山断裂带的东侧[1]。区域地质构造较为复杂，地壳运动强烈。表现为三条平行的褶皱和冲断层组成的复式背斜，其构造线为南北或北偏西走向。褶轴和冲断面走向近南北向或北北西向，构成南北向分布的贺兰褶带段地质构造格局。崆峒山为一座断块山，由舒缓褶曲和逆断层上升形成[2]，总体上表现为以走向NNW 线性构造为主，次生断裂、节理构成了崆峒山丹霞地貌的物源基础，断层造就了崆峒山陡峭险峻的丹霞崖壁和三级台阶地形等崆峒山丹霞地貌主体形态，次级断裂及节理部位较为强烈的流水侵蚀和物理风化作用进一步塑造了千姿百态的丹霞地貌微景观。

1.2 丹霞地貌成景地层

区内地层出露奥陶系（O）、二叠系（P）、三叠系（T）、白垩系（K）和第四系（Q）。关于丹霞地貌成景地层问题，先后有毕庆昌、徐铁良、康立权等[3]、宋立军等[4]、陈致均[5]等多位学者研究，现一致认为：崆峒山丹霞地貌成景地层为三叠统延长群（T3Yn）及下白垩系六盘山群三桥组（K1s）的紫红色粗碎屑岩，构成了丹霞地貌发育的主要物质基础，两套地层呈不整合接触（图1）但仅在局部地段找到了不整合界限，其余地质界线还需进一步厘定。

1.3 崆峒山夷平面

不整合接触表明地壳运动强烈，加之新构造运动间歇性上升作用及侵蚀水流切割，形成了上述崆峒山复向斜以及多级夷平面和泾河的三级阶地，整体上形成了多级顶平—身陡—麓缓的典型丹霞地貌景观。关于崆峒山夷平面问题，目前以陈志均为代表认为崆峒山发育三级夷平面[6]：香山2123.5m、隍城2038m 及五台—中台1894m(图2)，黄进通过对泾河上游河流阶地测年，根据三级夷平面的拔河高程，采用“黄进地壳上升速率计算公式”得出崆峒山三级夷平面的年龄分别为13.20Ma、11.52Ma和8.71Ma[7]。柯雨田、梁收运[8]则从区域地质构造出发，认为崆峒山处于六盘山东麓，属六盘山支脉，其夷平面发育级数及时代宏观上应与六盘山一致，提出：隍城是断层活动抬升的结果，崆峒山应只有香山和五台—中台两级夷平面，分别对应六盘山第二、三级夷平面，同时，初步解释了两者地貌年龄计算差异的原因取决于取样位置。

2 丹霞地貌特征

崆峒山丹霞地貌是在漫长的地质历史时期缓慢演化过程中，由内外地质营力作用而成。强烈流水侵蚀作用、断层和节理裂隙切割、不同岩性和岩石胶结程度的不均匀性导致的差异风化等显示出来的构造特征和强烈的风化剥蚀作用，以及各因素之间不断的相互作用、发展变化，共同作用形成了崆峒山独具特色的丹霞地貌地质遗迹景观。

2.1 崆峒山地质遗迹资源类型

据彭华丹霞地貌分类方案，崆峒山丹霞地貌属于半干旱半湿润区的砾岩丹霞，其发展阶段主体处于青—壮年早期，局部地段发育至晚期，存在零星孤峰、独石[7]。从单体形态分类来看，崆峒山丹霞地貌类型丰富，正负地貌发育都较为完整。正地貌中，山石类型中有方山、石峰、石梁、石墙、石柱、孤峰、孤石等，如“麦垛山”、“五指峰”、“玉帝望北斗”等；崩积体在山麓和围谷中随处可见，部分为崩积堆和崩积岩块，如“二郎石”和“胭岩插翠”组成岩体为大型块状砾岩，均为崩积岩石类地质遗迹。坡面类如陡崖坡、陡坡、基岩缓坡等分布较广，如“龟蛇对峙”、“雷声峰岩墙”等，崖壁陡直，非常壮观；负地貌中丹霞沟谷在香山、五台—隍城、弹筝湖及十万大峡谷等区域分布较多，表现为巷谷、峡谷、宽谷与围谷等，如“上天梯”及部分景区内崖壁间“一线天”式的观光栈道；崖壁岩槽较为少见，但丹霞洞穴于白垩系地层中非常发育，如“鹰哺洞”、“三珠洞天”、“美人泪”等，在后峡崖壁分布尤为广泛；丹霞石拱如穿洞与天生桥等也有发育。正负地貌构成了崆峒山国家地质公园珍贵的地质遗迹资源。

经实地调查核实，崆峒山现有地质遗迹183 处，相比于原来58 处，新增地质遗迹点125 处。使丹霞地貌景观数量占地质遗迹总数的比例达到了69.40%，也极大地丰富了丹霞地貌地质遗迹类型。按照价值定性分析和多因素综合定量分析评价方法，“崆峒山全景”丹霞地貌属于世界级地质遗迹点，足以说明崆峒山丹霞地貌极高的科学研究及观赏价值。

2.2 崆峒山地质遗迹保护分区

将崆峒山丹霞地貌可划分为7 个景区（包括后峡、五台—隍城、香山、崆峒水库、太统山、西山、十万沟地质旅游景区）和1 个地质遗迹特级保护区、1 个地质遗迹重点保护区、5个地质遗迹一般保护区。

从不同景区、不同保护区地质遗迹分布情况来看（图3、图4），后峡地质旅游景区为地质遗迹点分布最多的景区，占总数的39.10%，五台—隍城、十万沟景区次之，其余较少。重点保护区地质遗迹数量最多，占地质遗迹总数的44.81%，特级保护区内次之，含四处世界级地质遗迹点，占地质遗迹总数的24.59%，一般保护区最少，占总数的19.67%。

3 丹霞地质遗迹保护与开发

3.1 工程建设对地质遗迹影响评价问题

崆峒山国家地质公园的建立使得珍贵的不可再生的地质遗迹资源得到了有效保护。然而，由于地质公园规范化保护工作起步较晚，地质遗迹的保护与开发目前还存在诸多问题，地质公园的旅游资源开发更是相对滞后。为了避免或减轻工程建设对地质遗迹可能造成的破坏与影响，同时使地质公园借助地质遗迹保护工程、基础设施改扩建等工程建设进一步实现可持续发展，充分发挥地质遗迹的价值，如何客观、准确地评价工程建设活动对地质遗迹影响程度是亟需要解决的问题之一。

然而，目前关于这方面的研究几乎处于空白状态。随着地质公园建设的快速发展，针对地质遗迹资源价值的评价主要是基于定性评价（经验的）的基础上采用数学模型（定量的）进行评价，如层次分析法、综合价值评价法、模糊赋分法、特尔菲法等，逐渐开始由定性评价向半定量、定量综合性评价转变。这些评价方法虽然存在自身的局限性，但对于公园发展建设中的多目标决策，能够提供对非定量事件作定量分析的简便方法，实现对主观判断做出客观的定量描述。工程建设对地质公园地质遗迹的影响评价应根据其特殊性进行评价，思路可考虑借鉴地质遗迹价值的评价办法，从反向入手，通过对影响地质遗迹各指标的影响程度大小来建立工程建设对其影响程度的定性或定量评价模型。

3.2 崆峒山地质遗迹保护措施

崆峒山特殊的地理位置和复杂的地质环境条件一方面造就了独具特色的丹霞地貌景观，一方面也孕育了不稳定斜坡、滑坡、崩塌和泥石流等多种地质灾害，甚至有些地质灾害体本身就是地质遗迹，两者相伴相生，如著名的“二郎石”即为三桥组(K1s)砾岩崩塌的产物，“胭岩插翠”则是延长群(T3Yn)砂砾岩崩塌的结果，节理裂隙切割、重力崩塌塑造陡壁悬崖的同时，对公园管理人员及游客造成极大的安全隐患。据最新统计，崆峒山发育各类灾害点65处，主要分布于东门至中台沿路、泾河沿岸、后峡两岸斜坡等地质遗迹资源也相对丰富区，以不稳定斜坡和崩塌最为发育[9]。采取传统的工程性防护措施，有些治理效果并不理想，今后如何在不影响地质公园景观协调性的前提下消除灾害隐患，成为崆峒山地质灾害防治必须要面对的问题之一。目前，景区地质灾害治理技术还不太成熟，大多还沿用传统灾害治理措施，也有人提出采用SNS柔性拦石网、吊索法、生物锚固法[10]等治理危岩体，摒弃传统灾害工程治理措施采用景观型防治技术，如用根柱支撑、道教人物支撑、锚固结构绿化、动物象形锚墩等治理崩塌灾害，采用自然、环保、人文桩，景观性格构、锚固结构绿化、异性、植生式挡墙等治理滑坡灾害；在泥石流治理中考虑生态、艺术坝（堤）等，不过大多仍仅停留在概念描述阶段，成功的实例并不多见。

4 与中国丹霞世界遗产地丹霞地貌的比较

我国丹霞地貌地质遗迹资源非常丰富，可划分为东南、西南和西北三大集中分布区。2010 年8 月在巴西利亚举行的第34届世界遗产大会上贵州赤水、福建泰宁、湖南峎山、广东丹霞山、江西龙虎山和浙江江郎山组成的“中国丹霞”被正式列入《世界遗产名录》。该六处典型丹霞地貌区代表了我国东南、西南亚热带湿润区的不同发育阶段的低海拔峰林—峰丛型丹霞的完整系列，研究程度相对较高。西北区丹霞地貌发育时空跨度大、类型丰富，崆峒山作为西北地区丹霞地貌中温带半湿润大陆性季风气候区的典型代表，与南方丹霞有显著区别（见表1）：①因地理位置特殊，成景地层为三叠系砾岩，是我国地质年龄较老、发育较为完整的丹霞地层；②顶部薄层黄土覆盖，具有西北黄土高原丹霞地貌的典型特点；③丹霞洞穴独具特色，研究程度相对较低；④丹霞地貌的形成发育环境为西北温带半湿润大陆性季风气候区；⑤是全国唯一处高海拔地区“儒释道”共尊共荣的地方，历史文化底蕴深厚。

表1 崆峒山与中国丹霞世界遗产地丹霞地貌发育特征比较

因此，加强与中国丹霞世界遗产地丹霞地貌的比较不仅可丰富我国西北地区丹霞地貌理论研究体系，而且对于珍贵的丹霞地貌地质遗迹保护、旅游开发意义重大。

5 结论与展望

崆峒山丹霞地貌成景地层为三叠系砾岩，是我国地质年龄较老、发育较为完整的丹霞地层；丹霞地貌顶部覆盖薄层黄土，具备西北黄土高原丹霞的典型特点；是全国唯一处高海拔地处西北温带半湿润大陆性季风气候区“儒释道”共尊共荣的地方，丹霞洞穴历史文化底蕴深厚。笔者在实地调查和全面梳理已有研究成果的基础上认为崆峒山丹霞地貌今后的研究方向有如下几点：

（1）崆峒山丹霞地貌研究中地层时代及地质界限划分，夷平面、丹霞地貌年龄及地貌形成演化等基础地质认识方面有待进一步深入研究。

（2）本着“在保护中开发，在开发中保护”的原则，探索科学、合理的工程建设对地质公园地质遗迹影响评价方法。

（3）地质公园地质灾害防治首要考虑保护地质遗迹在不影响景区协调性的原则下，摒弃传统的重工程灾害治理措施，加强灾害发育特征、成因机理、稳定性评价、风险区划，研究灾害治理的新材料、新技术和新工艺。

（4）相比丹霞世界遗产地，崆峒山丹霞地貌成景地层为三叠系砾岩，是我国地质年龄较老、发育较为完整的丹霞地层；丹霞地貌顶部覆盖薄层黄土，具备西北黄土高原丹霞的典型特点；是全国唯一处高海拔地处西北温带半湿润大陆性季风气候区“儒释道”共尊共荣的地方，丹霞洞穴历史文化底蕴深厚。

（5）崆峒山丹霞地貌独具特色，在强化自身研究的同时，应加强本区丹霞地貌的主要特征与丹霞地貌世界遗产地丹霞地貌在成因机理、旅游开发方面的对比研究。