彩色丘陵之谜

马志飞

2020年7月7日，联合国教科文组织执行局第209次会议在法国巴黎召开。在这次会议上，我国推荐申报的湖南湘西和甘肃张掖两处地质公园正式获批“世界地质公园”称号。至此，我国拥有的世界地质公园数量达到41个，占全球161处的1/4，位居世界第一位。

说起甘肃张掖地质公园，很多人首先想到的是丹霞地貌，而脑海中浮现出的却是那赤橙黄绿、层层叠叠的七彩山丘。实际上，很多人并未搞清楚这些山丘与丹霞的关系，即使真的去过张掖的人，恐怕也并未真正弄明白。接下来，就让我们一起探索彩色丘陵的秘密吧。

丘陵奇观“彩虹山”

在甘肃省张掖市临泽县与肃南县的交界处，分布着一片绵延起伏的山丘。当我们走近那里，只见眼前的山石色彩斑斓，在蓝天白云的映衬下仿佛一幅壮美的画卷，像是有人给山峰披了一件华丽的彩袍。地质学家将此奇观称之为“彩色丘陵”（简称“彩丘”），还有人形象地称之为“彩虹山”。

当张掖彩色丘陵的美照火爆网络之后，很多人都慕名前往。但有些人说，他们亲临现场后，感觉并不像专业摄影师拍摄的那么惊艳，莫非照片成了“照骗”？据当地导游介绍，不排除有过度修饰照片而哗众取宠的，其实彩色丘陵的确十分美丽，只不过这种美景与观赏时间、观赏角度以及天气都有很大关系。每当雨后天晴、阳光普照之时，彩色丘陵才会展现出它最绚丽的美景。

从地质学角度来看，彩色丘陵其实就是一种相对高度小于200米的丘陵地貌，是顶部浑圆，坡度平缓，坡脚线不明显的低矮山丘。丘陵是长期受侵蚀、剥蚀等各种外动力地质作用形成的准平原化阶段的产物，是山地向平原的过渡，比如山东南部、江苏北部一带的丘陵就是准平原面上残留的基岩丘陵。也有一些丘陵地貌常与山地相连。比如，张掖的彩色丘陵就是位于祁连山北麓的山前丘陵，历经沧桑保存至今，堪称大自然赐予人类的瑰宝。它就像一位身体虚弱、风烛残年的老人，默默地向我们诉说着岁月的故事。

彩色丘陵并非张掖独有，我国新疆北端阿勒泰地区布尔津县境内的五彩滩，以及南美洲的秘鲁也发现了相似的地质现象。大约在10年前，由于全球气候变暖，穿过秘鲁境内的安第斯山脉出现了冰雪大面积消融的现象，雪线不断上升。这时，有人发现在一座海拔超过5000米的山峰上竟然分布着五颜六色的美丽条纹，有紫色、红色、黄色以及绿松石色，当地人称之为Vinicunca，意思就是“彩虹山”或“七彩山”。那里的美景掩盖在人迹罕至的高山冰雪之下，只有偶有成群的羊驼漫步在山坡上，而今它声名鹊起，游客日益增多，平均每天多达上千人踏上彩虹山的山脊。面对这种情况，有学者忧心忡忡地指出，大量涌入的游客将加速造成对自然景观的侵蚀和破坏。

彩色丘陵的前世今生

如果我们仔细观察张掖彩色丘陵的岩石，那么就会发现它们是典型的粉砂岩和泥岩，都是沉积作用的产物。地质测年结果显示，它们的形成年代距今约1.35-0.96亿年。地质学家研究发现，早在中生代白垩纪时期，地球气候变得相当温暖，恐龙正在统治着世界。而那时的张掖彩色丘陵所在地却是一片广袤的湖泊，历经数百万年的漫长时期，湖底沉积了一层又一层的泥沙。后来，随着气候变化和地质变迁，湖水干涸，湖底的泥沙经过压实、脱水和固结成岩作用，慢慢就变成了层理清晰的沉积岩。

如今，之所以我们看到的张掖彩色丘陵的岩层呈倾斜状态，是因为它们在沉积之初呈水平或近乎水平状态，后来随着地壳运动出现了弯弯曲曲的褶皱，就好像被挤压的书本，中间有些地方拱起，而有些地方凹陷。因此，在外部的风吹、日晒、雨淋等风化和侵蚀作用下形成了高低不平的山丘，像画布一樣将岩层完美地展现在它的脊背之上。

那这里的丘陵为什么会呈现不同的色彩呢？这与岩层中所含的矿物成分有关，也取决于沉积岩形成时的气候干湿条件。我国学者王杰民等研究发现，如果在沉积过程中处于干旱环境，就会以氧化作用为主，含铁矿物以红色的赤铁矿（含铁离子Fe3+）为主;如果处于潮湿环境，就会以还原作用为主，含铁矿物则以针铁矿（含离子Fe2+）为主。因而，岩石所呈现的不同颜色恰恰反映了成岩时期的地质环境，其中的Fe3+含量高，那么地层的颜色就会以紫红色或砖红色为主。而随着Fe3+含量的逐渐减少和Fe2+含量的逐渐增加，地层的颜色就会从红色向灰绿色、黄灰色、蓝灰色转变。

“彩丘”与“丹霞”的区别

既然张掖最美的是彩色丘陵，那么为何它总是被说成丹霞地貌呢？

其中一个原因，与学术界曾长期争论的彩色丘陵和丹霞地貌的问题有关。“丹霞地貌”是一个由我国地质学者创造的地貌学名词，最早根据广东韶关市仁化县“色如渥丹，灿若明霞”的丹霞山而命名。它指的是层厚、产状平缓的红色砂砾岩由于节理发育、铁钙质混合胶结不匀，在流水侵蚀、差异风化、重力崩塌等综合作用下形成的各种奇形怪状的地貌，比如城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状或峰林状等。但是，对丹霞地貌的定义，地质学家的意见不完全统一，不同的文献给出的定义互不相同。很多外行人在一知半解的情况下，把一些相似的景观都冠以“丹霞”之名，其中就包括彩色丘陵，结果就造成了误导。

另一个原因是，张掖确实存在丹霞地貌，比如冰沟丹霞、大肋巴沟丹霞等。其中，冰沟丹霞以丹崖绝壁、堡状孤山等奇岩怪石景观为主，大肋巴沟丹霞则以其立面酷似窗棂、整体结构如宫殿的砂岩窗棂宫殿构造而闻名，所以专家称这里是“中国北方干旱地区发育最典型的丹霞地貌及国内唯一的丹霞地貌与彩色丘陵景观复合区”。但是，很多游客抵达张掖之后，并没有去看丹霞地貌，而是直接去了彩色丘陵，却误以为眼前看到的就是丹霞地貌，从而人云亦云，以讹传讹。

张掖的南台彩色丘陵景区与冰沟丹霞景区仅仅相距10千米，由同一套地层组成（地质学家称之为“红层”），为何会形成明显不同的地貌景观？我国著名的地理学家彭华认为，发育在地质时期内陆盆地的河流或湖泊环境中的红层，其岩石的组成具有明显的规律：盆地边缘以巨厚的洪积相混杂泥砾为主，往盆地中心则渐变为洪积砾岩、冲积砾岩、砂砾岩、砂岩与河湖积细砂、粉砂岩或泥质岩。所以，从盆地边缘往中心，所形成沉积岩的硬度会越来越小。相比之下，相对坚硬的岩层容易发育成为丹霞地貌，而相对揉软的岩层则容易形成红层丘陵，由于它没有赤壁丹崖，所以一般不认为是丹霞地貌。

所以，彩色丘陵与丹霞地貌最大的区别就在于：彩色丘陵是以岩石色彩鲜艳为突出特点;而丹霞地貌则是以岩石形态怪异并兼具鲜艳的红色为突出特点。比如，对于张掖的南台彩色丘陵和冰沟丹霞地貌的区别，我国著名旅游地质学家李忠东教授做了一个形象的比喻：“如果说南台以色彩斑斓著称，向我们展示了砂岩地貌的色彩之美，那么冰沟则在色彩美的基础上又叠加了砂岩地貌的形态美。”

此外，需要说明的是还有些人可能会傻傻分不清丹霞与雅丹地貌，进而与彩色丘陵混淆。丹霞地貌主要是地表流水侵蚀而成的，颜色为红色或紫红色;而雅丹地貌主要分布在干旱的荒漠区，是强风吹蚀而成的，没有特定的颜色，比如甘肃敦煌的雅丹魔鬼城。相比之下，彩色丘陵则可能是地表径流、风力以及冰川等多种外力侵蚀作用的结果，颜色也要丰富得多。

作为一种新的地貌形态，彩色丘陵的科研价值和旅游观赏价值都很高。而此次张掖地质公园成功跻身世界地质公园行列，将会把我国独具特色的彩色丘陵更好地展现在世界人民面前，让更多的人了解它、欣赏它、保护它。