武陵山區(qū)涵蓋湖北、湖南、重慶和貴州四省多個(gè)縣市，崇山峻嶺，是集中連片特困地區(qū)。有許多為世人驚奇的喀斯特（巖溶）地質(zhì)景觀，卻少有人知曉其中的丹霞地貌正在逐年銳減。
丹霞地貌（Danxia landform）是
，是紅層地貌（red beds）的一種類型。紅色陡崖坡是丹霞地貌最重要的識(shí)別要素，黃進(jìn)（1982）曾將丹霞特征總結(jié)為：頂平、身陡、麓緩。
丹霞意為“色澤渥丹，燦若明霞”，是一種具有很高美學(xué)價(jià)值和科學(xué)價(jià)值的地貌類型。1928年馮景蘭首次命名粵北仁化丹霞山地層為“丹霞層”；陳國(guó)達(dá)為地層對(duì)比需要，于1939 年正式提出“丹霞地形”這一地貌專業(yè)術(shù)語(yǔ)。
但由于沉積環(huán)境的差異和后期地質(zhì)作用的改造，各地紅層的顏色在色度和純度上有較大差別，紅層的顏色可能變化于棕黃、褐黃、棕紅、磚紅、紫紅、褐紅和灰紫等各種偏紅色調(diào)。
丹霞地貌在歐洲和澳大利亞等國(guó)都有分布，其中在我國(guó)分布最廣。截至2015年，國(guó)內(nèi)丹霞地貌約1024處，分布于28個(gè)省市自治區(qū)，相對(duì)集中分布在我國(guó)東南、西南和西北三個(gè)地區(qū)（黃進(jìn)等，2015）。被大眾所熟知的有：丹霞山（廣東省韶關(guān)市仁化縣）、武夷山（福建省南平市武夷山市）、張掖丹霞（甘肅省張掖市臨澤縣和肅南裕固族自治縣）。
國(guó)外比較知名的有澳大利亞的艾爾斯巖(Ayers Rock)，美國(guó)的猶他州石拱門等。而在湖北西南部、湖南西北部的武陵山喀斯特地區(qū)也有一些丹霞地貌分布，這些丹霞地貌主要位于高山峽谷小盆地之中，如恩施盆地、建始盆地、來鳳-龍山盆地、沅麻盆地等，均為白堊系（K）紅層盆地，由于地處武陵山腹地，山高路遠(yuǎn)，長(zhǎng)期以來交通不便，也是集中成片的貧困區(qū)，很久以來不為廣大游客所知。
紅層地貌分為丹霞地貌、紅層山地、紅層丘陵、紅層高原等類型。在我國(guó)紅層的巖性構(gòu)成中，軟弱的粘土巖和泥質(zhì)粉砂巖一般形成低緩的紅層丘陵；而形成丹霞地貌的通常是那些堅(jiān)硬的礫巖、砂礫巖和砂巖，并受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈抬升的紅層（彭華， 2011）。如此看來，本文用“丹霞”籠統(tǒng)表達(dá)武陵山區(qū)紅層（以軟弱的泥質(zhì)粉砂巖為主）不夠嚴(yán)謹(jǐn)，準(zhǔn)確說用紅層地貌更為確切，在此提醒讀者朋友注意。
丹霞地貌一般是由紅色砂礫巖在水的作用下，沿垂直節(jié)理面不斷侵蝕、搬運(yùn)、磨蝕、風(fēng)化后形成的一種獨(dú)特地貌，形成主要需要滿足4個(gè)條件（劉澤東，2017）：
（1）一般應(yīng)發(fā)育在紅色碎屑巖系中，巖性以陸相盆地沉積的紅色、紫紅色砂礫巖為主，夾火山碎屑巖、泥巖等。
（2）形成丹霞地貌的巖層產(chǎn)狀平緩且?guī)r層厚度大，一般巖層傾角小于10°；
（3）丹霞地貌區(qū)一般有區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用。地層受區(qū)域斷裂作用和間歇式的地殼震蕩抬升，形成網(wǎng)格狀垂直節(jié)理，地面流水沿節(jié)理下切并不斷擴(kuò)大，于是形成丹霞地貌。
（4）熱帶亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)通常容易發(fā)育丹霞地貌。在氣候濕潤(rùn)地區(qū)，雨水充沛，地面流水加速了對(duì)巖層裂隙及節(jié)理的切割和溶蝕作用，從而形成大量形態(tài)獨(dú)特、景色壯觀的丹霞地貌景觀。
在南方因雨量較充沛，丹崖上近水平薄層軟巖的風(fēng)化巖槽與近垂直節(jié)理的侵蝕懸溝互相交織，形成方形網(wǎng)狀槽、溝系統(tǒng)，槽、溝之間則形成方形凸塊，使整個(gè)巖壁形成窗欞狀，如廣東丹霞山周田第一二蠟燭山、茶壺山所見。風(fēng)化片狀剝落，將丹霞地貌的棱角渾圓化，形成許多渾圓狀丹霞地貌。崖頂及崖麓崩積緩坡，常林木茂密，形成“丹崖綠樹，飛瀑清流”的秀麗景色（黃進(jìn)，2015）。
丹霞所在的紅層一般發(fā)育在內(nèi)陸盆地和湖泊環(huán)境，所以其沉積特征在粒度上呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，紅層盆地邊緣往往堆積巨厚的洪積相混雜泥礫，往中心漸變?yōu)楹?、沖積礫巖、砂礫巖、砂巖、湖積細(xì)砂、粉砂巖等。可能的原因是這些物質(zhì)最初來源于古盆地周圍的高地，邊緣地帶最先接受沉積，粒度較大，而粒度較小的物質(zhì)可以被搬運(yùn)到盆中。由此可以看到，丹霞地貌主要發(fā)育在紅層盆地邊緣，譬如建始盆地邊緣的朝陽(yáng)觀、恩施盆地西北邊緣的龍麟宮。
從垂向上看，盆地外圍巖石粒級(jí)的變化很大，常常表現(xiàn)為互層狀，即礫巖、砂礫巖交互成層，夾砂巖；或砂礫巖、砂巖為主夾礫巖或夾薄層粉砂巖、泥質(zhì)巖（圖2.1）。
而接近湖盆中心的細(xì)碎屑堆積區(qū)，巖性的垂直變化一般較小。相對(duì)說來，河流淡水沉積、泥砂膠結(jié)或硅質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)的礫巖和砂礫巖比較堅(jiān)硬；而盆地中心沉積的粉砂巖、泥質(zhì)巖所含的可溶性物質(zhì)較多，透水性較差、含水較多， 因而比較軟弱（彭華等， 2003）。
然后并非所有的紅層地質(zhì)都穩(wěn)定均勻，實(shí)際上也有一些“異常”現(xiàn)象，譬如在來鳳盆地的紅色泥質(zhì)粉砂巖中可以見到一些白色的膏鹽（圖2.2），在建始盆地和恩施盆地的邊坡開挖面、鉆探巖芯上可以清晰看到一些斷層（圖2.3）。這些“異?！爆F(xiàn)象可能指示古環(huán)境變化，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，也一定程度會(huì)影響到工程性質(zhì)，如巖土腐蝕性、巖體膨脹性、巖體破碎程度等。
武陵山區(qū)北部的恩施盆地紅砂巖分布在清江河谷兩側(cè)，地形地貌低山丘陵為主。該盆地的紅層巖性以泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖為主，形成于白堊紀(jì)時(shí)代（1.45億年~0.66億年前）。肖尚德（2016）曾按固體顆粒、膠結(jié)狀況將該盆地的紅砂巖分為兩大類：一類為膠結(jié)較差的棕黃色厚層泥質(zhì)粉砂巖，一套為膠結(jié)較好的棕紅、紫紅色中厚層粉、細(xì)砂。二者力學(xué)特性差異較大，天然狀態(tài)下，前者平均強(qiáng)度為1.8~5.4MPa，后者平均的強(qiáng)度10.8MPa，前者明顯低于后者。
在樣品加水飽和后再施壓，所測(cè)得飽和強(qiáng)度均有一定程度下降，軟化系數(shù)分別為0.82~0.96和0.75。一般小于等于30MPa的叫“軟巖”，大于30MP的叫“硬巖”。說明該盆地的紅色泥質(zhì)粉砂巖均為軟巖，而且?guī)r石強(qiáng)度越高，含水量的變化對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)影響越大。實(shí)際上，根據(jù)筆者在該地區(qū)工程勘察所采取的巖石樣品實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，飽和狀態(tài)下巖石強(qiáng)度從3~35MPa都有?？梢钥偨Y(jié)，在武陵山區(qū)紅層盆地泥質(zhì)粉砂巖大部分為軟巖（紅層丘陵區(qū)），而盆地邊緣的礫巖多為硬巖（真正的丹霞區(qū)）。
相比之下，福建泰寧的紅砂巖干燥時(shí)強(qiáng)度最高達(dá)140MPa，江西龍虎山丹霞的紅砂巖干燥強(qiáng)度可達(dá)50MPa（朱誠(chéng)等，2015）；宜昌的白堊系紅砂巖天然狀態(tài)下單軸抗壓強(qiáng)度也有超過110MPa的（賈海梁等，2018）。武陵山區(qū)的紅砂巖強(qiáng)度低一些，成巖程度、膠結(jié)程度也稍遜一籌。
另外，紅層砂巖具有遇水易崩解和軟化的不良特性，紅層崩解與其所含的有親水性粘土礦物密切相關(guān)。呈極性的水分子和水化陽(yáng)離子極易進(jìn)入礦物顆粒之間，并在其表面形成水膜，從而削弱顆粒間的聯(lián)結(jié)力，導(dǎo)致粘土礦物膨脹和收縮，宏觀上便引起巖石的開裂。在干濕循環(huán)條件下，親水性礦物不斷地吸水膨脹和失水收縮作用促進(jìn)裂縫連通，促使巖石破裂碎化，形成紅層的漸進(jìn)崩解，這一過程具有不可逆性（彭柏興，2006）。
一般這些紅色的石頭在保證安全余地的情況下，能蓋多高的樓呢？在恩施盆地工程師們提的地基承載力參數(shù)建議值，無不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，在不作任何地基處理情況下，采用整板基礎(chǔ)（筏板）可以蓋30~60層的高樓不發(fā)生明顯沉降。當(dāng)然，目前在武陵山區(qū)城市鮮有超高層建筑（30層或100米以上）。北京建筑院孫宏偉、上海巖土勘察院尹驥博士、湖南勘測(cè)院彭柏興都對(duì)此類紅層砂巖的房屋地基承載力（長(zhǎng)沙為主）做過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)的承載力比以往經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范建議值都要高一點(diǎn)。在這種紅層砂巖開挖隧道也相對(duì)容易，通常工程師們將隧道圍巖劃到中等好（泥質(zhì)粉砂巖Ⅲ級(jí)，礫巖Ⅱ級(jí)左右，一共有6級(jí)），在10米跨度內(nèi)初期基本不需要強(qiáng)支護(hù)就能順利掘進(jìn)，建始的朝陽(yáng)隧道、恩施的許家坪隧道可能都是如此。
那么，是不是所有的紅層砂巖都穩(wěn)定、堅(jiān)固呢？都適合蓋高樓呢？當(dāng)然不是。曾經(jīng)就有工程師忽視紅砂巖中先天存在的不利地質(zhì)結(jié)構(gòu)（如斷層、裂隙、含軟弱夾層等）和裂隙水，造成工程變更和事故，帶來投資增加和安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，在恩施盆地較軟的紅色泥質(zhì)粉砂巖（飽和單軸抗壓強(qiáng)度15MPa~30MPa）中夾有幾米至十幾米厚的極軟弱灰白色泥質(zhì)粉砂巖（3~5MPa）（圖3.2），這個(gè)灰白色極軟巖不請(qǐng)自來，遇水后極易崩解和軟化，地下水稍豐富時(shí)，泡在水中很快被機(jī)械擾動(dòng)成砂泥糊。如果在勘察階段識(shí)別錯(cuò)誤或漏掉這個(gè)夾層，房屋基礎(chǔ)按紅層砂巖設(shè)計(jì)落在這個(gè)地層上就可能造成風(fēng)險(xiǎn)。
還有的邊坡開挖很陡，也未做護(hù)坡措施，但紅層砂巖抗風(fēng)化能力弱，內(nèi)部可能還存在一些裂隙，導(dǎo)致卸荷后崩裂，嚴(yán)重的造成崩塌引發(fā)安全事故（圖3.3）。紅層砂巖隧道的主要病害在地下水的處治方面，如恩施許家坪隧道因?yàn)樗?dǎo)致路基翻漿嚴(yán)重，封閉多日進(jìn)行修復(fù)。所以在武陵山丹霞地貌區(qū)工程勘察設(shè)計(jì)中，不能掉以輕心，固然大多時(shí)候面對(duì)其相對(duì)穩(wěn)定的一面，但也會(huì)遇到內(nèi)部隱蔽性很強(qiáng)的不利地質(zhì)結(jié)構(gòu)，需要特別注意。
武陵山區(qū)是我國(guó)三大地形階梯中的第一級(jí)階梯向第二級(jí)階梯的過渡帶，是云貴高原的東部延伸地帶，平均海拔高度在1000米左右。武陵山區(qū)以武陵山脈為中心，以土家族、苗族、侗族為主體的湘鄂渝黔四?。ㄊ校┡彽貐^(qū)，總面積11萬多平方公里，總?cè)丝跒?300多萬人。本區(qū)域集革命老區(qū)、民族地區(qū)和貧困地區(qū)于一體，是跨省交界面大、少數(shù)民族聚集多、貧困人口分布廣的連片特困地區(qū)。
武陵山區(qū)境內(nèi)有許多著名的喀斯特地質(zhì)景觀——重慶武隆天坑、奉節(jié)大天坑、恩施大峽谷、利川騰龍洞等，也有聞名于世的張家界世界地質(zhì)公園——石英砂巖峰林。由于其特殊的地理、地形、地質(zhì)背景條件，導(dǎo)致武陵山區(qū)可供開發(fā)的土地資源緊張。然而恰似天造地設(shè)，有許多紅層盆地散落在山區(qū)之中，隨著人類選擇性遷徙，許多城市便在這些紅層盆地應(yīng)運(yùn)而生。在2010年之前，這些紅層盆地的城市發(fā)展總體緩慢，城市擴(kuò)張面積也十分有限，在城區(qū)可以看到很多赤壁陡崖和紅層丘陵。不過此時(shí)已經(jīng)有人意識(shí)到城市飛速擴(kuò)張的大火即將燒到武陵山區(qū)，于是鄧斌在2011年12月撰寫《三山鼎立衛(wèi)丹霞——恩施城區(qū)的丹霞地貌需保護(hù)》一文，呼吁政府層面出臺(tái)相關(guān)規(guī)劃，積極保護(hù)城區(qū)丹霞地貌。然而歲月無情，隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅速發(fā)展，特別最近十年，這些紅層山丘一個(gè)個(gè)被挖走（圖4.2）。到這里的游客大多只記住了附近的高山峽谷，少有人會(huì)知道埋藏在高樓基礎(chǔ)之下的曾是紅層山丘。
這些紅色丹霞山丘什么時(shí)候會(huì)被挖完？十年？還是二十年？我想沒有人能精確回答。因?yàn)樵谶@片基建狂熱的土地上，紅層山丘消失的速度不僅與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有關(guān)，還與政策變化有關(guān)，譬如城市規(guī)劃的調(diào)整，環(huán)境保護(hù)的提高等。武陵山區(qū)交通閉塞，貧窮落后，當(dāng)?shù)爻鞘行枰ㄔO(shè)發(fā)展，附近的資源也需要適當(dāng)保護(hù)。并不是一味的全部保護(hù)，也不是全部用作開發(fā)建設(shè)，而是要結(jié)合具有先進(jìn)理念的城市規(guī)劃，在建設(shè)中選擇性保護(hù)，將部分典型的、具有科普和休閑價(jià)值的區(qū)域建設(shè)成丹霞公園。
武陵山區(qū)丹霞地處喀斯特地區(qū)一座座盆地之中，相比灰?guī)r的巖溶不良地質(zhì)作用，相比平原地區(qū)沖洪積地層的軟弱不均，紅層砂巖擁有更穩(wěn)定的的工程特性，基本能滿足工程建設(shè)要求。盡管丹霞在全國(guó)范圍內(nèi)分布廣泛，但武陵山區(qū)主要為灰?guī)r喀斯特地貌，而城市建設(shè)需要不得不挖走這里的一座座丹霞山丘，填滿無數(shù)溝壑?；蛟S有一天武陵山區(qū)丹霞山丘與溝谷都會(huì)消失，但請(qǐng)不要忘記這些紅層盆地的名字：恩施盆地、建始盆地、來鳳-龍山盆地、沅麻盆地等?；蛟S它們沒有四川盆地知名，沒有塔里木盆地富有，也沒有鄂爾多斯盆地傳奇，但它們?yōu)槲淞晟絽^(qū)擺脫貧困提供了寶貴的土地資源。
武陵山的喀斯特與丹霞，相輔相成，前者造就了舉世矚目的大天坑、大溶洞和大峽谷，帶來了豐富的旅游資源，后者為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了穩(wěn)固的地基，可以把房子蓋的更高，讓馬路修的更寬，讓更多的游客來到這里。
武陵山丹霞——造無數(shù)城，大隱于世，漸漸消失。
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