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“红房子”成因之谜

2018-11-30 9:13:39 来源:中国矿业报 作者:宋志彬 和国磊 李胜涛

“红房子”位于新疆阿克陶县奥依塔克镇西南约61千米处的一条山谷中,山谷两侧的岩石主要由早白垩世早期沉积的砖红色砂岩、粉砂岩和泥岩组成,使山谷及周边的山体呈现砖红色,因此人们称这一地区为“红山口”。而“红房子”就是由砖红色砂岩和泥岩组成的,截面形状酷似房子而得名。“红房子”高约3.2米,宽约2.5米,顶部房檐由砖红色的中砂岩组成,厚约0.2米,房檐以下由砖红色泥岩组成,厚约3米。在山谷里的“红房子”就像童话世界中公主的小屋,格外亮眼。

“红房子”究竟是怎样形成的?通过中国地质调查局特殊地质地貌区填图试点项目,地质调查人员认为,“红房子”的形成主要经历了以下3个过程,即地层沉积-成岩过程,滑塌构造作用过程和风蚀作用过程。

——地层沉积-成岩过程。地质学家们经过研究发现,在早白垩世早期,奥依塔克地区正处于湿热的气候环境,河水携带着砾石和沙泥在广阔的大地上尽情地流淌着。但在河水携带着沙泥流淌的过程中,由于水的流速、流量的变化以及碎屑物本身大小、形状、比重等存在差异,因此沉积顺序是有先后的。一般颗粒和比重较大的物质先沉积,颗粒和比重小的物质后沉积,这种现象被称为河流的沉积分选作用。在这种作用下,沉积物起初是松散的,在后期由于上面覆盖的沙泥越来越厚,早期沉积的沙泥在巨大压力和复杂的物理、化学作用下,最终固结成了坚硬的岩石。另外,河流携带的沙泥中含有铁矿物,在湿热环境中这些铁矿物容易氧化,形成铁氧化物,形成岩石呈现褐红色或砖红色。

——滑塌构造作用过程。滑塌构造往往局限于一定的沉积层位中,其分布的范围可以是局部的。沉积的沙泥在快速堆积过程中或突然受到地震波的冲击时,可引起沙泥层在重力作用下顺坡(层)向下滑动,在这一过程中,尚未形成坚固岩石的砂泥岩层容易发生弯曲,形成形态各异的褶皱。在地震波的冲击下,这些未固结的砂泥岩层开始顺着古斜坡向下滑动,形成了尖棱状滑塌褶皱,较坚硬的砂岩层形成了“红房子”的屋顶,较柔软的泥岩层形成了“红房子”的墙体。

——风蚀作用过程。风就像一位技艺高超的雕刻大师,它将沉积岩表面的细小颗粒轻轻拂去,与此同时,它运用随身携带的大量砂粒娴熟地对所经过的岩石不断地精雕细琢。泥岩、砂岩除了碎屑粒度的差异之外,其成岩后的物理性质也是有差异的。滑脱褶皱形成后,岩层经过长期的风化侵蚀作用,质地坚硬的中砂岩层突出来,而质地较软的泥质粉砂岩层和细砂岩层则凹进去,日积月累,在“风大师”的雕琢下,最终形成了别具一格的“红房子”。□

(作者单位:自然资源部中国地质调查局地质力学研究所)

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