砂质岩石地貌

一、砂质岩石地貌

砂质岩石是地表出露较广的一种沉积岩。它的颗粒粒径为2～0.05mm，物质成分大致分为三类：各种岩石碎屑，主要为石英、长石、云母等常见矿物；各种重矿物和黏土矿物；钙、铁、硅等胶结物质。常见的砂岩有石英砂岩(含石英颗粒90％以上)、长石砂岩(含石英颗粒＜75％，长石颗粒占25％～70％，主要来源于花岗岩类岩石)和岩屑杂砂岩(也叫硬砂岩，含石英颗粒＜75％，长石颗粒＜10％)。砂岩的化学成分取决于所含碎屑成分与其胶结物成分，一般情况下砂岩的SiO₂含量可达78％左右，纯净石英砂岩的SiO₂含量可达95％～99.5％。

砂岩的特性是硬且脆，它的抗压强度比抗剪强度大10倍左右，比抗张强度大30倍左右。在砂岩受挤压变形的时候，经常最先沿弯曲的部位出现张裂隙，随后沿与作用力大致成45°相交的最大剪切面形成剪切裂隙。

对于地貌形体的影响最重要是砂岩的矿物成分及其胶结成分、层理构造、破裂(节理和断层)构造的密集程度以及砂岩的渗(透)水性等。

硅质胶结的砂岩，由于抗化学风化强和节理稀疏成为最坚硬的抗蚀岩石，这种岩石出露区地表切割密度比较低(沟谷数量少)，常在1.9－3.1km/km²、5.3km/km²左右(相应的最大降水强度分别为44～75mm/d、122mm/d)。这种岩石常构成高峻山岭、山丘及其外表为赭色的悬崖地貌。南京紫金山就是由硅质胶结的石英砂岩、砂砾岩构成的单面山山丘，武汉龟山和蛇山等一系列东西向延伸的山丘，高度在60～120m，也是由硅质胶结的石英砂岩构成的。湖南张家界几百平方千米范围内，近水平的厚层石英砂岩被强烈侵蚀切割，形成岩柱、岩塔林立的奇特地貌景观(见图6-1(a))。

铁质胶结的红色砾岩、砂砾岩、砂岩、粉沙岩、砂质页岩和泥质页岩出露区，遭受强烈的侵蚀和溶蚀作用后，形成由桌状山、岩峰、龙脊、赤壁、岩洞、巨石和峡谷、曲流深潭等组成的又一种独特的山水景观。在热带与亚热带高温多雨的气候条件下，经过特定的风化与冲刷作用，形成丹崖峭壁石峰林立的地貌——赤壁奇峰。这类岩石地貌比较典型，而且被研究较早，所以在我国特称这类岩石地貌为丹霞地貌。例如，在我国广东北部仁化盆地丹霞山地区、湖南天子山、福建武夷山均分布有典型的丹霞地貌(图6-1(b))。

钙质胶结的砂岩有比较高的渗透率和一定的溶解率，顺节理有比较快的化学风化和流水深切，因而厚层钙质胶结砂岩出露区常发育陡峭的悬崖与深邃的谷地。

图6-1