纪念碑山谷位于亚利桑那州与犹他州交界处（图1），不隶属美国国家公园管辖，而是由1957年成立的纳瓦霍族公园娱乐部管理。所以去那里如果不是自驾，通常要参加纳瓦霍人的自费项目，才能深入山谷腹地。因为这里独特的景色，不少美国电影都在这儿取景，如《阿甘正传》，《烈血追风》，《回到未来》等大片里都可以看到纪念碑山谷的景色（图2）。图2中的公路，就是阿甘跑步的公路，看过该片的人一定有印象。当时我们停车的地方比较远，加上天气不好，所以照片中纪念碑样的石柱比较模糊。图3来自维基，大家可以清晰地看到耸立在剥蚀平原上的红砂岩石柱和方山。
图1 美国西南部巨环旅行示意图
图2 纪念碑山谷163号公路
图3 引自维基的纪念碑山谷图片（从美国163号公路距离亚利桑那州-犹他州边界21km处向南看）
从专业方面来看，纪念碑山谷是各种高度的红砂岩石柱和山丘组合而成的地貌景观，属于科罗拉多高原，石柱最高的可达300m。科罗拉多高原是美国西南部的一个荒漠高原，面积33.7×104km2。东起科罗拉多州，东南部属于新墨西哥州，西北部属于内华达州，西南部属于亚利桑那州，科罗拉多河贯穿整个高原（图4）。高原的中心大致位于四角纪念碑处（图5），这里是美国上述四个州的交界点。科罗拉多高原主要由古生代-新生代近于水平的沉积岩岩层和火成岩构成，前寒武纪以来的地层以大峡谷地区出露最完整，最下面为古老的（年龄16.8-19.5亿年）火成岩基底，其上覆盖着沉积岩和玄武岩，其年代跨度为1.25-0.75亿年。根据沉积环境推断，整个古生代时期，科罗拉多高原地区周期性为热带海洋覆盖，沉积了厚层的石灰岩、砂岩、粉砂岩和页岩。在海退期间，该区域堆积了河流和风砂沉积，有些时段则遭受剥蚀。晚古生代至中生代，该区域在一系列造山运动的影响下被抬升，经受剥蚀并在相应地区发生沉积。中生代，这里一度有广泛的沙漠分布。白垩纪，科罗拉多高原地区再次被海水覆盖。新生代时期，伴随着高原的抬升和玄武岩的喷出，形成了色彩斑斓的克莱伦组岩层（Claron Formation）。大约0.38亿年前，形成了最大厚度达到500m的以风成成因为主的Chuska砂岩。这些沉积岩层都是科罗拉多高原特殊地貌形成的物质基础。由于科罗拉多高原地区盛行干旱、半干旱气候，年降水量250-500mm。自白垩纪末期到现在约六千六百万年以来，高原抬升高度达到3660m。在风、流水和风化作用的共同影响下，不同时代红色岩层裸露地表。因此，该高原有个外号叫“红岩之地（red rock country）”。外力作用导致了各种地貌类型的形成，包括：岩丘，石林，天生桥和峡谷等。作为科罗拉多高原的一部分，纪念碑山谷里和拱门公园的景观也就是科罗拉多高原景观的缩影。
图4 科罗拉多高原（引自维基）
图5 四角纪念碑（引自维基）
纪念碑山谷谷底海拔1500-1800m，主要由早二叠纪卡特勒组粉砂岩和砂岩组成。山谷岩石的红色源于氧化铁的染色，而黑色和蓝灰色源于氧化锰。形成岩丘的岩石可分为上中下三层，最底部是页岩，最顶部是砾岩，而中间是粉砂岩。在纪念碑山谷，最引人瞩目的是红色砂岩和粉砂岩形成的孤立岩丘和石柱（图6）。因为我没有参加自费项目，最精彩的部分我只能引用维基的照片（图7-10），供大家欣赏。如果读者有机会去纪念碑山谷一游，绝对吸取我的教训，不要省略了那里的自费项目。
图6 纪念碑山谷的景观
图7 纪念碑山谷的图腾柱（引自维基）
图8 纪念碑山谷约翰福特观景点（引自维基）
图9 纪念碑山谷象山（引自维基）
图10 纪念碑山谷北窗和矛型方山（引自维基）
拱门国家公园位于犹他州。据统计，园内有跨度超过1.3m的大大小小的拱门有2000多座（图11），其中的精致拱门是最出名的拱门之一（图12），它形态独特，拱高18m，形成的物质基础为侏罗纪红色砂岩，2002年冬奥会火炬接力就通过该拱门进行传递。另外一个有名的拱门叫景观拱（图13），为世界上第五长的天然拱门，跨度88.4m。与景观拱同在一个区的还有双O拱（图14），墙拱（图15）等著名天然拱桥。
图11 美国犹他州拱门公园天生桥分布图（引自维基）
图12 精致拱（引自维基）
图13 景观拱（引自维基）
图14 双O拱（引自维基）
天然拱门或拱桥在地貌上一般称为天生桥，但目前对其的定义尚存在争论。天然拱、桥协会认为是叫天然拱还是天生桥取决于成因，一般将水蚀作用为主形成的天然拱称为天生桥。在地质学术语词典中，则把天生桥定义为：横跨在侵蚀沟谷之上的天然拱。在美国有个天生桥保护区，距离四角界约80km，那里有三个大的天生桥被命名，其中一个据说是世界第十三大的天生桥（图15）。在中国商务出版社出版的地理学词典中，天生桥指的是天然的岩石桥或拱门。根据我自己的理解，我认为天生桥泛指天然的岩石桥或土桥（如黄土高原地区的天生桥），其成因包括海蚀、风蚀、喀斯特作用、崩塌和风化剥蚀等。如澳大利亚著名的“伦敦桥”就是一个具有双拱的海蚀天生桥，不过因为有一个拱已经倒塌而变为一个单拱天生桥了（图16），但从残存的地形仍然能想象出伦敦桥昔日的风采。而美国拱门公园的天生桥多属于风化剥蚀成因的。
图15 美国天生桥博物馆中的天生桥
图16 澳大利亚海岸的天生桥—伦敦桥
拱门公园所在地区的地下埋藏有含盐的地层或蒸发岩。这些含盐的地层形成于3亿年前，有些地方厚度达到数千英尺。当时海水入侵该地区，后来海水蒸发形成含盐地层。后来这些含盐地层为厚厚的风化碎屑覆盖，并且在侏罗纪早期沉积形成了纳瓦霍砂岩（约2.1亿年），其上又覆盖了埃特拉达砂岩（约1.4亿年）。后期，有超过1500m厚的上覆沉积物被侵蚀掉。拱门国家公园里的大大小小的天生桥主要形成在埃特拉达组砂岩中。在上覆岩层的重压下，下伏岩盐层液化入侵形成盐丘。后期岩盐上覆的部分盖层被侵蚀，使得鲑鱼色的埃特拉达砂岩（为主）和浅黄色的纳瓦霍砂岩（为辅）裸露地表。随着时间的推移，水沿着节理、裂隙、断层等渗入地下，物理化学风化作用和风的吹蚀作用改造着这些砂岩层，首先形成了薄薄的砂岩岩墙，被称为'fin'（图17），进一步风化剥蚀，加上重力、风力等作用的辅助，形成了现今形形色色的天然拱桥（图18）。天生桥虽然壮观，但是随着时间的推移，流水、风化、风蚀等外力作用不断进行，天生桥会在演化过程中走向衰亡，即垮塌。如前面提到的墙拱，在2008年8月已经倒塌（图19,20）。据统计，自1977年以来，拱门公园已有四十多座拱桥垮塌。但是，作为一种地貌类型，她也会不断诞生，也就是说会有新的天生桥不断诞生。只是，天生桥诞生的速度不一定有垮塌那么快。正因为如此，在开发的同时，也不能忽视保护这些自然资源。
图17 拱门公园中的管风琴式的砂岩翅片（引自维基）
图18 美国拱门公园天然拱形成示意图（复制自拱门公园手册）
图19 拱门公园的墙拱（引自维基）
图20 倒塌了的墙拱（引自维基）
非常遗憾的是，我们去拱门公园那天赶上公园所在地的雷暴雨，不仅没能去成精致拱门，而且在南北拱门的南拱门下躲雨，被淋成了落汤鸡。幸运的是，在去公园的路上，我不断在车上抓拍，选几张美照一起欣赏（图21-25）。
图21 不知名的天生桥
图22 南北拱门
图23 平衡石
图24 砂岩翅片
图25 火炬
主要参考资料，来自英文维基。
联系客服
