丹霞地貌是在中国命名并发展起来的一种红层地貌,距今已有80多年的研究历史。2010年“中国丹霞”申报并批准为世界自然遗产,更是激起了科学界和公众关注的热潮。尽管丹霞地貌作为地貌学研究的热点之一,已从静态描述走向过程和成因研究,但对丹霞微地貌的研究却一直是薄弱环节。丹霞洞穴是丹霞地貌中较常见的一种微地貌类型,勾勒了丹霞地貌的奇险多姿。笔者基于对中国部分丹霞地貌区的实地考察和调研,选取福建泰宁和冠豸山丹霞洞穴作为研究对象,通过野外考察、文献查阅、岩性分析等方法,探讨了泰宁和冠豸山不同类型丹霞洞穴的差异性及其形成机理,并得到以下基本结论:(1)丹霞洞穴的发育受物质基础控制,发育在泰宁和冠豸山红层盆地的岩层主要是红色陆相粗碎屑岩,岩层厚度差异和岩性差异风化是形成丹霞洞穴的主要因素。砂岩的干(湿)抗压强度低于砾岩抗压强度,且同种岩性的湿抗压强度低于干抗压强度,这表明,岩体经受雨水浸润后,易遭受侵蚀风化剥落。此外,岩体抗酸实验表明白垩纪火山喷发形成的酸雨环境以及第四纪冰期与间冰期冷暖交替的环境,促进丹霞洞穴的风化剥蚀。上述实验所得结果和岩性密切相关,通过偏光显微镜鉴定发现,砾岩和砂岩组分成分、组成结构不同,就会产生差异风化。从泰宁未风化的岩石中和风化物中CaO含量的对比分析可知,泰宁丹霞岩体中含有更多的碳酸盐胶结物,这些增加了砂砾岩的透水性、可溶性和易分解性,砂岩钙质含量高、裂隙多,在雨水丰富的时节里,水流会带走一部分碳酸钙,从而促进洞穴的发育。(2)丹霞洞穴的形成和发展受外动力条件影响,如流水侵蚀、风化剥蚀、重力崩塌等。其中,降雨冲刷和流水侵蚀是主要外动力因素。与此同时,重力崩塌作用加速新一轮流水侵蚀和风化剥蚀的进行,促进洞穴的发育和形成。笔者根据丹霞洞穴成因类型可将其主要分为水流冲刷侵蚀型、重力崩塌型、溶蚀风化型、溶蚀风化崩塌型四种主要类型。此外,野外实地调研发现,丹霞地貌区存在大量蚁狮,其生物活动促进丹霞洞穴的进一步风化剥蚀。丹霞洞穴的发育、形成和发展,往往不是受某一种外动力作用形成,其成因或以某一种外动力作用为诱因或主导作用,然后在多种外动力条件综合作用下形成并发展起来的。(3)对比泰宁和冠豸山的抗压岩石实验结果发现,泰宁砾岩和砂岩干湿抗压强度差异较泰宁更为明显;对比元素氧化物X荧光光谱测定实验结果,泰宁岩石CaO含量差异大,由此可知,泰宁岩石岩性不均一性更为明显,其差异性风化现象更为明显,综合泰宁地质构造特征,节理(裂隙)多发育,多为陡峭的高山峡谷地形地貌,故泰宁洞穴发育比冠豸山更为成熟。