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丹霞山世界地质公园蜂窝状洞穴特征及成因分析陈留勤;李馨敏;郭福生;李鹏程;李余亮;刘鑫【期刊名称】《地质论评》【年(卷),期】2018(64)4【摘要】蜂窝状洞穴以其精致的形貌和众说纷纭的成因吸引着科研人员和普通大众的兴趣.丹霞山世界地质公园蜂窝状洞穴主要产于晚白垩世丹霞组二段(锦石岩段)风成砂岩的崖壁上.本文以园区长老峰锦石岩寺和睡美人禄意堂两处蜂窝状洞穴为研究对象,通过野外实地调查,了解洞穴生长环境,定量统计分析其形态特征,并采集砂岩样品进行显微镜下观察,探讨洞穴形成与盐风化作用的关系.研究表明:蜂窝状洞穴所在的岩性主要为中—细粒长石岩屑砂岩,发育大型高角度交错层理,渗透性较好;洞穴开口均向下朝向锦江,有利于来自锦江河流的湿润水汽较长时间地保持在小洞内部;洞穴开口基本服从泰森多边形分布.因此,碎屑颗粒相对比较均匀的风成砂岩为丹霞山蜂窝状洞穴的发育提供了重要的岩石基础,锦江河流为盐风化提供了必要的湿润水汽和盐分.在初始发育阶段,从岩壁上最适合盐风化作用的若干个点开始形成细小的坑洼,逐步向同层位扩张.单个小洞穴由于盐风化作用,洞穴内部风化速率大于洞穴开口边缘,导致蜂窝状洞穴内部空间扩大较快.然后,蜂窝状洞穴的发育突破纹层的限制,逐步加大、变深而呈泰森多边形规则分布.最终,随着洞穴加深,在重力、风力的影响下,蜂窝状洞穴隔壁减薄失稳,洞穴消亡.【总页数】10页(P895-904)【作者】陈留勤;李馨敏;郭福生;李鹏程;李余亮;刘鑫【作者单位】东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地,南昌,330013;东华理工大学地球科学学院,南昌,330013;东华理工大学地球科学学院,南昌,330013;东华理工大学地球科学学院,南昌,330013;东华理工大学地球科学学院,南昌,330013;东华理工大学地球科学学院,南昌,330013;东华理工大学地球科学学院,南昌,330013【正文语种】中文【相关文献】1.广东丹霞山砂岩蜂窝状洞穴及白斑成因 [J], 谭艳;朱诚;吴立;孙伟;王晓翠;贾天骄;彭华;侯荣丰2.试论地质公园的生态旅游前景--以广东丹霞山世界地质公园为例 [J], 潘颖君;徐颂军3.湖南酒埠江国家地质公园岩溶洞穴分布特征及成因分析 [J], 熊建安;胡杨文4.四川盆地北部方山地区砂岩洞穴特征、成因分析——以四川营山地质公园为例[J], 韩艳; 罗培; 陈俊伊; 陈秋艳; 张凤秋; 文星跃5.丹霞山世界地质公园研学旅行设计与实践 [J], 李玉钧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
d7j初创阶段从此之后，不同的辞书、专家对丹霞地貌的定义达到20种以上，甚至同一位专家对丹霞地貌所下的定义在几年之间也会发生很大变化。
而这些定义中地不同之处若从岩石地貌学的角度来看，是属于原则性的，各种定义彼此是不能合理共存的。
岩石地貌中的关键因素是构成地貌的岩石类型，对于构成丹霞地貌的岩石来说，多数人主张是碎屑岩中的砾岩和砂岩，有的则认为还应包括火山碎屑岩、红色碳酸盐岩、浅变质岩，甚至有人主张只要是能形成赤壁丹崖群的红色岩系就行。
此外，关于构成丹霞地貌的岩石的成岩环境也没有达成统一认识。
多数人主张应该是陆相（即当时应是在河流或湖泊环境中）沉积的岩石，有人则认为应包括海相（即当时应是在海洋环境中）沉积的岩石，还有人提出：“凡红色碎屑岩，不论它是陆相、海相、火山相（即是由火山活动所生成的岩石），只要形成丹崖赤壁的都称丹霞地貌。
”从1991－2009年，召开了11届全国性的丹霞地貌学术研讨会，出版了10本论文集收录会议论文在其它学术刊物上发表论文600多篇；各高校开始培养丹霞地貌研究生，完成硕士学位论文7篇，博士学位论文1篇。
发表的论文相当于研究会成立前60年总和（65篇）的10倍。
研究内容涉及到基本理论（定义、分类、特征、沉积、构造、营力、发育机制）、研究方法（测年、岩石分析、应力分析、遥感、制图）、历史文化（丹霞地貌与宗教、崖刻、造像、古人类、岩墓、悬棺、古山寨的关系）、保护与利用（资源评价、规划、保护、开发）和科普教育等（黄进 1992 1994 1996; 彭华 1998 1999a 1999b 2002 2003 2006 2007）。
2006年，丹霞地貌第一次以专章的份量被写入国家“十五”规划教材《现代地貌学》（高抒等主编2006）。
从1991－2009年，召开了11届全国性的丹霞地貌学术研讨会，出版了10本论文集收录会议论文在其它学术刊物上发表论文600多篇；各高校开始培养丹霞地貌研究生，完成硕士学位论文7篇，博士学位论文1篇。
丹霞山紫红色砂岩砾岩的化学风化与成土过程曾水泉1 概况丹霞地貌形成的基础是紫红色砂岩砾岩，主要成岩时代在白垩纪至第三纪之间，这类岩石在我国有广泛分布，幷且在不同的水热条件下都有丹霞地貌出现，但并不是所有的紫红色砂岩砾岩都能形成丹霞地貌，说明丹霞地貌的发育主要是地质作用而不是受生物气候的制约。
本文对形成典型丹霞地貌的紫红色砂岩砾岩的主要物质组成与化学风化和成土过程的关系进行探讨。
丹霞山地处湿润的中亚热带季风气候区，为亚热带常緑阔叶林一红壤生态系统所覆盖，但在陡坡峭壁为原岩裸露，因此，形成了特殊的丹霞景观，在其顶部戴上緑帽，腰部平台束上緑腰带，悬崖峭壁穿红衣裤，平缓坡麓穿緑鞋，造就了丰富的丹霞旅游资源。
根据丹霞地貌的特点和疏松物质在地表分配的一般规律，按B.E.波雷诺夫对风化殻划分的类型，丹霞山风化物主要可分为四个风化殻类型：顶部为残积型风化殻，腰部平台上为残积—坡积型风化殻；坡麓为重力堆积型风化殻；山丘谷地和河流阶地为冲积型风化殻。
风化殻上层由于高等緑色植物的长期活动而形成了具有肥力的土壤。
土壤和风化殻都一直朝地带性的富铝化方向发展，但在夹谷内或岩缝中堆积的风化碎屑物，由于缺乏阳光、雨水和高等緑色植物的直接作用，至今仍不能形成土壤，亦可称之为原始土壤。
这一类样品分析的数据，未参与其它剖面分析数据的统计。
在丹霞山通过野外调查后，确定了13个采样点，即残积，残坡积，重力坡积和冲积型各定3样点，谷内缝中为一个样点。
每个样点的剖面按发生层从母岩至表土进行分层采样，共取得40多个样品。
这种布点的原则，主要是考虑不同地貌部位对母岩风化和成土过程中物质新分配的影响，一般在小区的范围内，对风化殻和土壤的物质含量的变化，主要是受地貌而不是气候的影响。
样品经过无污染外理后进行了常量和微量物质的分析，常量组成物质：颗粒组成，有机质和全量、pH值由广东省土壤所负责分析，采用常规分析方法测定；我们对微量元素的分析，是采用我国土壤环境背景值测定方法进行分析。
丹霞山紫红色砂岩砾岩的化学风化与成土过程曾水泉1 概况丹霞地貌形成的基础是紫红色砂岩砾岩，主要成岩时代在白垩纪至第三纪之间，这类岩石在我国有广泛分布，幷且在不同的水热条件下都有丹霞地貌出现，但并不是所有的紫红色砂岩砾岩都能形成丹霞地貌，说明丹霞地貌的发育主要是地质作用而不是受生物气候的制约。
本文对形成典型丹霞地貌的紫红色砂岩砾岩的主要物质组成与化学风化和成土过程的关系进行探讨。
丹霞山地处湿润的中亚热带季风气候区，为亚热带常緑阔叶林一红壤生态系统所覆盖，但在陡坡峭壁为原岩裸露，因此，形成了特殊的丹霞景观，在其顶部戴上緑帽，腰部平台束上緑腰带，悬崖峭壁穿红衣裤，平缓坡麓穿緑鞋，造就了丰富的丹霞旅游资源。
根据丹霞地貌的特点和疏松物质在地表分配的一般规律，按B.E.波雷诺夫对风化殻划分的类型，丹霞山风化物主要可分为四个风化殻类型：顶部为残积型风化殻，腰部平台上为残积—坡积型风化殻；坡麓为重力堆积型风化殻；山丘谷地和河流阶地为冲积型风化殻。
风化殻上层由于高等緑色植物的长期活动而形成了具有肥力的土壤。
土壤和风化殻都一直朝地带性的富铝化方向发展，但在夹谷内或岩缝中堆积的风化碎屑物，由于缺乏阳光、雨水和高等緑色植物的直接作用，至今仍不能形成土壤，亦可称之为原始土壤。
这一类样品分析的数据，未参与其它剖面分析数据的统计。
在丹霞山通过野外调查后，确定了13个采样点，即残积，残坡积，重力坡积和冲积型各定3样点，谷内缝中为一个样点。
每个样点的剖面按发生层从母岩至表土进行分层采样，共取得40多个样品。
这种布点的原则，主要是考虑不同地貌部位对母岩风化和成土过程中物质新分配的影响，一般在小区的范围内，对风化殻和土壤的物质含量的变化，主要是受地貌而不是气候的影响。
样品经过无污染外理后进行了常量和微量物质的分析，常量组成物质：颗粒组成，有机质和全量、pH值由广东省土壤所负责分析，采用常规分析方法测定；我们对微量元素的分析，是采用我国土壤环境背景值测定方法进行分析。
课时2 外力作用与地表形态必备知识基础练知识点一风化作用与地表形态1.下图中，岩石缝隙中充满了水(固态或液态)。
引起图示岩石变化的主要作用是( )A.物理风化作用 B．内力作用C.化学风化作用 D．海陆变迁盐风化是指岩石孔隙或裂隙中的盐类结晶生长，促进岩石表面颗粒分散式脱落的一种物理风化过程，盐风化作用与岩石结构、盐分含量、微气候环境有关。
广东韶关丹霞山位于南岭南麓，该山睡美人南坡处砂岩崖壁上分布有开口均向下的蜂窝状洞穴，该洞穴是盐风化作用的产物。
图1示意广东韶关丹霞山北部区域位置，图2示意当地蜂窝状洞穴发育过程。
据此完成2～3题。
图1图22．广东韶关丹霞山有利于盐风化作用发生的条件是( )A.季风气候，干湿交替明显B.气候干旱，风力强劲C.砂岩广布，渗透性较差D.昼夜温差大，蒸发微弱3．a→b阶段蜂窝状洞穴( )A.由多变少 B．由大变小C.聚集状明显 D．多沿岩层层理分布知识点二流水作用与地表形态[2024·贵州毕节高一统考]河阶又称堆积坡，是河流下切作用造成河谷斜坡形成的台地地形。
地质灾害的发生(如滑坡)往往会影响河流的侵蚀速率以及河阶地貌的形态。
下图为横断山区金沙江某段河谷阶地剖面图。
据此完成4～5题。
4．据图推测该地区地壳曾( )A.间歇式下降5次 B．持续式下降5次C.间歇式上升5次 D．持续式上升5次5．每个河阶上的砾石层的主要形成原因是( )A.冰川沉积 B．流水搬运C.风力沉积 D．流水沉积[2024·河南高一校联考专题练习]野外考察是发现和解决地理问题的重要方法。
下图为某地理兴趣小组在野外考察中拍摄的照片。
读图，完成6～7题。
6．图中砾石滩常见于大河的( )A.凸岸B．凹岸 C．河源D．入海口7．下列地貌形态的形成过程中，与图中使砾石变圆的外力作用最类似的是( )A.沙丘 B．瀑布C.冲积平原 D．火山地貌[2024·黑龙江牡丹江高二]青藏高原冰川地貌广布。
广东丹霞地貌分类研究
吴志才;彭华
【期刊名称】《热带地理》
【年(卷),期】2005(25)4
【摘要】在前人研究的基础上,以物质基础、地质构造、主导动力、地貌形态、发育阶段等为分类依据,探讨了丹霞地貌的分类系统。
针对广东丹霞地貌发育状况,根据丹霞地貌分类系统,对广东发育的丹霞地貌进行了各自的分类研究。
【总页数】6页(P301-306)
【关键词】丹霞地貌;分类依据;分类系统;分类;广东
【作者】吴志才;彭华
【作者单位】华南理工大学旅游与酒店管理学院;中山大学地理科学与规划学院【正文语种】中文
【中图分类】F931
【相关文献】
1.丹霞地貌旅游资源的分类及评价研究 [J], 陈彩红;曹靖;王艳
2.广东平远南台山丹霞地貌面积计算的研究 [J], 欧阳杰;马育宣
3.丹霞地貌定义、分类及丹霞作用研究 [J], 郭福生; 陈留勤; 严兆彬; 刘富军; 潘志新; 张炜强; 胡海平
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5.广东省丹霞地貌的地质构造背景和分区研究 [J], 黄琼芳
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浅议丹霞地貌的定义及其分类作者：傅中平黄春源来源：《南方国土资源》 2017年第5期丹霞地貌是当今旅游界除了岩溶地貌外的第二大关注热点，也是许多地质科技工作者紧跟旅游发展形势而重点研究的内容。
据中山大学彭华教授2004 年11 月在全国旅游地学学术讨论会上提供的论文资料，目前国内已发现较著名的丹霞地貌有665处之多。
为了普及丹霞地貌知识，让更多的人参与到丹霞地貌的研究领域中来，笔者归纳了国内对丹霞地貌定义的研究历程，并针对目前的各种观点提出了自己的看法，同时对丹霞地貌的分类提出了一套方案，供大家研讨。
1 丹霞地貌名称的由来大约在公元482 年成书的《水经注》中对甘肃炳灵寺谷地的姐妹峰山体（见图1）作了这样的描述：“河北有层山，山甚灵秀，山峰之上，立石数百丈，亭亭桀竖，竟势争高，远望巉巉，若攒图之讬宵上，其下层岩峭举，壁岸无阶，悬岩之中多石室焉。
”1928 年，我国地质学家冯景兰等在广东普查矿产时，曾把由红色砂砾岩组合而成的岩层命名为“丹霞层”，并在《广东仁化、始兴、南雄地质矿产》一文中，对粤北韶关附近构造盆地中发育于古近系红色砂砾岩上的丹崖赤壁地貌做了生动的描述：“峰崖崔嵬，红流奔腾，赤壁四立，绿树上覆，真岭南奇观也。
”从而引起了地质学家的注意。
1939 年，陈国达、刘辉泗在《江西贡水流域地质》一文中正式应用了“丹霞地形”这一学术名词，成为地学领域重要的大事。
1954 年后，全国统一把地形学改称为地貌学，至此，“丹霞地形”也就改称为“丹霞地貌”了。
但由于历史上的习惯称谓，应用丹霞地貌称谓的地学界人士并不多。
1978 年，曾昭旋、黄少敏在《中国东南部红层地貌》一文中用到了“丹霞地貌”一词。
1981 年在山西的一次地学会上，中山大学黄进教授宣读了《丹霞地貌坡面发育的一种基本方式》一文，在论述的同时，还放映了一组高质量的丹霞地貌彩色幻灯片，使与会代表大开眼界。
从此，丹霞地貌的名词传遍全国，并被广泛认同和应用。
一生绘出岩台仙境之美“丹霞彭”在他的积极推动下，丹霞山先后成为国家级风景名胜区、国家地质公园和世界地质公园，最终申遗成功。
|人物|◎编辑|任红雨丹霞地貌，这是个典型的中国名。
丹霞地貌通常是由陆相红色砂砾岩构成的、具有陡峭坡面的各种地貌形态的统称，这种地貌形成的必要条件是砂砾岩层巨厚，垂直节理发育。
2010年8月1日，在巴西利亚举行的第34届世界遗产大会上，经联合国教科文组织世界遗产委员会批准，“中国丹霞”被正式列入《世界遗产名录》。
自此，“丹霞”这一由中国学者发现、命名的地貌和概念获得国际学术界认可。
这背后，离不开一个人——彭华。
他是中国丹霞地貌科学研究的学科带头人与中国旅游地理和旅游规划领域开拓者之一。
由于其成功推动丹霞山成为世界地质公园，中国丹霞地貌被列入世界自然遗产名录，开辟了红层与丹霞研究的新领域，完善丹霞地貌学科体系，故被称为“丹霞彭”。
彭华是安徽砀山人，1956年1月2日出生，1976年10月加入中国共产党，是一名超过40年党龄的老党员。
他长期从事地貌学和旅游开发研究，是红层与丹霞地貌研究专家、中国旅游地理和旅游规划专家。
1987年，彭华赴丹霞山调研，对丹霞山“一见钟情”。
“可能是凭一个地学工作者的专业敏感，第一次见到它就被震慑了，感觉仅仅将它作为‘广东四大名山之一’，太委屈了。
”彭华说。
1992年9月，彭华从安徽宿州师范专科学校调到韶关市仁化丹霞旅游经济开发试验区管理委员会工作，担任丹霞山风景区总工程师，兼任丹霞山开发区主任助理和旅游开发公司经理。
他不要档案、不要户口，舍弃城市舒适生活，举家迁往仁化小城。
从此，彭华一边搞丹霞山的保护利用和规划建设，一边潜心研究丹霞地貌。
丹霞是在中国起步、发展，由中国专家自主研究、命名的地貌，被称为“中国地学国粹”，由著名地质学家、中国科学院院士冯景兰和陈国达教授于上世纪二三十年代在广东韶关丹霞山命名。
之后，中山大学吴尚时、曾昭璇教授将丹霞研究形成学科。
收稿日期收稿日期：2013-11-10；修订日期修订日期：2014-02-26基金项目基金项目：国家自然科学基金项目(41171013),国家科技基础性专项重点项目(2013FY111900)资助。
作者简介作者简介：彭华（1956-），男，安徽砀山人，教授，博士生导师，主要研究方向：丹霞地貌、旅游地理、旅游规划。
E-mail:eesph@丹霞山顺层洞穴风化特征的试验研究彭华1,邱卓炜2,潘志新1（1.中山大学地理科学与规划学院，广东广州510275；2.广州市华舜房地产有限公司广东广州511400）摘要摘要：以丹霞盆地丹霞组2段顺层洞穴为研究对象，探讨不同岩性红层抗风化能力的差异，重点关注软岩夹层的风化特征及其对顺层洞穴发育的影响。
在野外考察的基础上，选择3个典型顺层洞穴为案例，采集了洞穴剖面不同岩性红层的岩样及夹层水样品，进行一系列的岩矿理化测试和水样分析实验。
结果表明：洞穴剖面岩性的不均一性及软岩夹层的风化凹进是形成丹霞山顺层洞穴的主要原因。
顺层洞穴发育的软岩夹层一般是粉砂质泥岩，粘土矿物含量高，以泥质胶结为主，吸水性较强，开型空隙率较大，抗压强度小，易于风化破碎；上下岩层主要是砂岩和砂砾岩，以钙质和铁质胶结为主，吸水性较弱，开型孔隙率较小，抗压强度较大，风化速度较慢。
在洞穴岩层风化过程中，粘土矿物的胀缩、钙质胶结物的溶解,及铁质胶结物的水化作用等是导致岩体结构破坏的重要因素，但促使不同岩性红层风化的主导因素有所差别。
粉砂质泥岩的风化以粘土矿物的胀缩作用为主，砂岩和砂砾岩的风化则以钙质胶结物的溶解作用为主。
此外，酸性雨水渗入岩体后与各种矿物进行的一系列离子交换作用也促进了顺层洞穴岩层的风化。
关键词：丹霞地貌；顺层洞穴；软岩夹层；风化特征中图分类号中图分类号：P93文献标识码文献标识码：Ａ文章编号文章编号：1000-0690(2014)04-0454-10顺层洞穴是丹霞地貌区广泛发育的负地貌类型，以红层软岩夹层的快速风化凹进为标志，是典型丹霞地貌坡面发育的重要地貌过程。
然而，在以往的丹霞地貌研究中，学者们往往更多关注坚硬的砂砾岩红层及其所形成的赤壁丹崖景观，缺少对不同岩性红层抗风化能力的研究，尤其是忽视了其中软岩夹层的风化特征及其对丹霞地貌坡面发育的影响[1,2]。
在工程地质学中，红层软岩的岩体结构特征[3~6]、风化特性[7,8]、水岩作用[9~12]等是岩土工程学者研究的热点，但他们也并不关注软岩夹层对地貌发育的影响。
近年来，有学者开始关注不同岩性红层的抗风化侵蚀能力对丹霞地貌边坡发育影响的研究，如朱诚等分析了广东丹霞山、湖南崀山、福建泰宁、浙江江郎山等地红层岩样的单轴抗压强度、抗冻融、抗酸侵蚀等特性，探讨丹霞崖壁上水平岩槽的发育机制[13~18]。
但因为软岩夹层采样的困难，缺乏对红层软岩夹层的岩性组成、胶结特性、应力强度等特征的分析，并未很好地解释红层岩性差异对洞穴、凹槽的形成及其丹霞地貌坡面发育的重要影响。
与此同时，国外对与顺层洞穴类似地貌类型的研究主要集中在中欧喀尔巴阡山地区的裂缝型假喀斯特洞穴（crevice-type pseudokarst caves ）[19]。
学者们主要关注这些洞穴的形成对岩崩发育过程和砂岩崖壁演化的影响。
Margielewski,Urban;Len-art [20,21]；此外，在砂岩崖壁演化的控制因素方面，很多研究都认为流水的下渗侵蚀，尤其是在上覆透水砂岩层和下伏透水性较差的页岩或泥岩层之间形成的渗流使岩体形成的塑性变形对砂岩崖壁形成有重要影响[22,23]，但Young 等认为大多数崖壁下方的页岩或泥岩侵蚀后退过程多含有脆性断裂作用，而不是塑性变形，且泥岩层风化最严重的地方位于崖壁下方的夹层流水线附近，它促使饱水的泥岩不断软化侵蚀后退[24]。
为探讨不同岩性红层抗风化能力的差异及其与顺层洞穴发育的关系，本文以丹霞盆地丹霞组2第34卷第4期2014年04月V ol.34No.4Apr.,2014地理科学SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA彭华等:丹霞山顺层洞穴风化特征的试验研究4期段（K 2d 2）3个典型的顺层洞穴（混元洞、龙泉岩、晚秀岩）为研究案例，采集了洞穴剖面岩样及夹层水样，对形成顺层洞穴的岩层，尤其是软岩夹层的理化性质进行系统的实验测试分析，以期为揭示丹霞顺层洞穴岩层的风化特征提供理论依据。
1采样点概况本研究选取的3个案例地（混元洞、龙泉岩、晚秀岩）位于广东丹霞山风景区内（图1），均为底部平坦、顶部拱状或额状，洞高向内逐渐变低的顺层洞穴。
丹霞组是丹霞山地区一套以河流相为主的红色陆相碎屑沉积，岩性较粗、胶结坚硬，常形成赤壁丹崖景观。
按岩性组合，丹霞组自下而上可分为3段，其中第2段岩层主要由肉红—褐红色厚层块状长石砂岩组成，夹少量粉砂质泥岩、细砂岩和含砾砂岩，为铁质、泥质基底式胶结，常发育各种洞穴，是丹霞盆地发育丹霞地貌最重要的地层[25]。
混元洞（25°02′52″N ，113°43′44″E ，海拔235m ，朝向318°NW ，岩层产状NW330°，∠5°）洞壁剖面由粉砂质泥岩和砂岩互层组成，洞顶岩层为砾岩和砂砾岩，洞穴凹进部分则主要由粒径较小的红色粉砂质泥岩、具密集微层理的砂岩和相对均质的细砂岩组成（图2A ）。
该套岩层最大特点是普遍存在龟裂填充构造，并且在岩层差异风化后形成明显的砂岩楔（图2B ）。
龙泉岩（25°01′42″N ，113°44′16″E ，海拔174m ，朝向330°NW ，岩层产状NW290°，∠8°）洞穴的凹进剖面主要由粉砂岩夹层、具微层理的粉砂岩和均质细砂岩厚层组成，并夹有多层0.5~2cm 厚的图2混元洞顺层洞穴：软岩夹层的风化凹进(A)和粉砂质泥岩层中的砂岩填充构造(B)Fig.2Hunyuan bedding cave:weathering and recess of soft intercalations (A);crack-filling structure in the layer of silty mudstone (B)图1采样点位置示意图Fig.1Location of study area and samplingsites455地理科学34卷泥岩薄层（图3A ）。
这些泥岩薄层遇水后容易泥化凹进，在下部含水量较大，可见饱水泥化的薄层，（图3B ），这些含水泥岩薄层的快速软化使得整个岩层剖面犹如被水平切割，形成一个蠕变结构面。
此外，该洞穴因夹层水丰富，雨水通过岩层中的节理裂隙渗入岩体，并在下层粉砂岩夹层中流出，浸润周围的细砂岩厚层，使岩层表面得以生长较多的植物（图3C ）。
晚秀岩（25°01′33″N ，113°44′25″E ，海拔285m ，朝向310°NW ，岩层产状NW220°，∠7°）发育在丹霞组2段（K 2d 2）和3段（K 2d 3）岩层的交界处，洞穴凹进部分属2段顶部，洞顶的砾岩、砂砾岩则属3段岩层。
在该洞穴的凹进剖面中可明显看到软硬互层的岩层组合，从洞顶到洞底分别为粉砂质泥岩、含微层理细砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩、泥质粉砂岩和均质细砂岩（图4A ）。
由于受洞顶岩层重压和临空面卸荷作用，该洞穴岩层凹进剖面的软硬岩层组合中可以看见明显的垂直穿层微节理，使其中的软岩夹层更容易风化剥落（图4B ）。
2材料与方法2.1岩样采集在对上述3个顺层洞穴的宏观特征进行实地考察基础上，采集了这3个洞穴剖面岩层的手标本岩样共计81块，带回实验室进行理化性质分析。
试验前对采集回来的手标本岩样进行编号，具体如下：混元洞：砾岩HY0、粉砂质泥岩HY1、微层理粉砂岩HY2、均质细砂岩HY3；龙泉岩：含水粉砂岩夹层LQ1、微层理粉砂细砂岩LQ2、均质细砂岩LQ3；晚秀岩：粉砂质泥岩WX1、微层理细砂岩WX2、粉砂质泥岩WX3、微层理细砂岩WX4、泥质粉砂岩WX5、均质细砂岩WX6。
2.2试验测试方法本研究对岩样进行的实验测试项目包括岩矿薄片鉴定、化学氧化物分析、物理性质测试及力学强度测试。
其中，在进行岩矿薄片鉴定时，所有编号的岩样各选取一块制作薄片，使用透、反两用偏光显微镜（NIKON ECLIPSE E600POL ）来观察描图3龙泉岩顺层洞穴:洞穴外景(A)；泥岩薄层的饱水泥化现象(B)；夹层地下水出露(C)Fig.3Longquan bedding cave:outside view (A);argillization of thin saturated mudstone layer (B);groundwater runs out from the soft interlaid rocks(C)456彭华等:丹霞山顺层洞穴风化特征的试验研究4期述薄片，描述内容包括主要矿物、杂基、胶结物成分和相对含量、粒度、磨圆度、胶结方式等，并且对薄片典型视域进行数码拍照。
化学氧化物测试分析首先是在每个编号的岩样中选取一块样品，通过磨粉、烘干、压片等步骤，将其制作成测试薄片，然后在中山大学测试中心物相分析室使用S520/INCA300型扫描电镜—X 射线能谱仪对薄片进行测试分析，获得主要氧化物的百分比含量，进而分析岩石内部物质的组成特征。
物理性质测试内容包括岩样的颗粒密度、块体干密度、含水率、吸水率、饱和吸水率、饱水系数和开型孔隙率等。
相关测试实验步骤参照国家标准《工程岩体实验方法标准》（GB/T50266-99）①及行业标准《水利水电工程岩石实验规程》（SL264-2001）②。
鉴于此前多次考察采用手钻均无法获得软岩岩芯样品的问题（因为软岩夹层较薄且易碎），本研究中岩样的力学强度测试改用岩土点荷载仪（EL77-0115型）在考察现场进行。
在测试过程中，要求待测岩块尺寸为50±35mm ，两加载点间距与试样加载处平均宽度之比应为0.3~1.0，每组不规则岩块试样数量不少于20块，取其平均值。
在此基础上，为了消除尺寸效应以便于对比，将点荷载间距标准定为50mm ，对加荷点间距不符合这一标准的点荷载强度指数进行修正，求得各组岩样的标准点荷载强度。
此外，考虑到水对红层岩体风化侵蚀的重要影响，分析雨水和夹层地下水的性质将有助于探究顺层洞穴岩层的风化机理。
为此，还采集了丹霞山气象站的雨水样品和龙泉岩夹层水样品，在中山大学地理科学与规划学院地理综合实验室分别进行pH 测定、阴阳离子测定以及酸滴定测定碳酸根离子实验。
其中，pH 测试使用电极pH 计（上海精科雷磁PHS-3D ），阴阳离子则使用离子色谱仪（DIONEX ICS-900）进行测定。
