【独家·24小时】彩色丘陵之谜

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，像画布一样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。

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？