王成玉
黄土高原(一)— 地质地理 (资料来源—互联网)
2023-2-24 17:33
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黄土高原(一)— 地质地理

(资料来源—互联网)

我国的黄土高原是地球上分布最集中且面积最大的黄土区,总面积63.5万平方千米。位于中国中部偏北部,为中国四大高原之一,是中华民族古代文明的发祥地,横跨中国青、甘、宁、内蒙古、陕、晋、豫7省区大部或一部。

广义上的黄土高原即黄土区,黄土面积63.5万平方千米,其中原生黄土38.1万平方千米,次生黄土25.4万平方千米,主要由山西高原、陕甘晋高原、陇中高原、鄂尔多斯高原、河套平原和关中平原组成;狭义上的黄土高原大致北起长城,南至秦岭,西抵乌鞘岭,东到太行山,包括山西大部、陕西中北部、甘肃中东部、宁夏南部和青海东部,面积约30万平方千米。黄土高原东西长1000余千米,南北宽750千米,位于中国第二级阶梯之上,海拔高度800~3000米。黄土高原属干旱大陆性季风气候区。黄土颗粒细,土质松软,含有丰富的矿物质养分,利耕作,盆地和河谷农垦历史悠久。除少数石质山地外,黄土厚度在50~80米之间,最厚达150~180米。

黄土高原原生黄土是第四纪冰期干冷气候条件下的风尘堆积物,次生黄土是原生黄土经洪积、冲积改造而成的。在第四纪黄土堆积时期,随着冰期、间冰期的气候旋迥,黄土地层呈现黄土与古土壤的更替变化。根据黄土中的古土壤,黄土地层自下而上可以分为午城黄土、离石黄土、马兰黄土和全新世黄土。

黄土开始堆积的年代距今为250万年左右。黄土是在风力吹扬搬运下,在干旱半干旱环境堆积的风成堆积物,经过长距离的搬运和分选,其物质组成具有高度的均一性。黄土粒度以粒径0.05~0.005毫米的粉砂为主,所占比例58%~75%。其次为粒径>0.05毫米的细砂,占15%~32%。粒径0<0.005毫米的粘土占10%左右。黄土粒径存在着自西北向东南逐渐变细的特点,这一特点以砂粒和粘粒的变化最为明显。

黄土含有60多种矿物,其中石英占重量的50%左右,长石占20%左右,碳酸钙占10%左右。就化学组成而言,以二氧化硅占优势(50%),其次为三氧化二铝(8%~15%),氧化钙(10%左右),以及三氧化二铁氧化镁氧化钾氧化钠等,黄土中易溶性化学成份含量较高。

黄土结构为“点、棱接触支架式多孔结构”,土体疏松,垂直节理发育,极易渗水。黄土中细粒物质如粘土、易溶性盐类、石膏、碳酸盐等在干燥时固结成聚积体,使黄土具有较强的强度,而遇水后随着矿物溶解与分散,土体会迅速分散、崩解。黄土的抗侵蚀能力很弱。

黄土的主要特性归结为五个方面:

一是多孔性。粉状颗粒之间结合得很不紧密,一般只要用肉眼就可以看到颗粒间具有各种大小不同和形状不同的孔隙和孔洞,所以孔隙度较高。

二是垂直节理发育。当深厚的黄土层沿垂直节理劈开后,所形成的陡峻而壮观的黄土崖壁是黄土地区特有的景观。垂直节理发育,就是典型黄土和黄土状岩石所具有的普遍而特殊的性质。

三是层理不明显。凡是沉积岩一般都应该具有层理,黄土层理之所以不明显,主要是黄土的组成物质主要是尘土质物质,它在渐次堆积过程中,形成非常薄的层理,用肉眼观察是很不明显的。

四是透水性较强。一般典型的黄土透水性较强,而黄土状岩石透水性较弱;未沉陷的黄土透水性较强,沉陷过的黄土透水性较弱。黄土之所以具有透水性,这是和它具有多孔性以及垂直节理发育等结构特点分不开的。

五是沉陷性。黄土经常具有独特的沉陷性质,黄土粉末颗粒间的相互结合很疏松,所以每当土层浸湿时或在重力作用的影响下,黄土层本身就失去了它的固结的性能,因而也就常常引起强烈的沉陷和变形。此外,黄土的多孔性, 大气降水和温度的变化以及人为的影响,对黄土中可溶性盐类的溶解和黄土沉陷的数量与速度都有着极大的影响。

黄土高原是喜马拉雅期新构造运动比较活跃的区域,新构造运动的主要表现是高原内部间歇性的大面积整体抬升,同时周围的拗陷区域不断地沉降。第四纪黄土高原在抬升的同时,边缘拗陷区如银川平原、汾渭谷地在大幅度下沉,渭河凹陷第三第四纪沉积物厚度已达7000米。

黄土高原地势西北高,东南低,自西北向东南呈波状下降。以六盘山和吕梁山为界把黄土高原分为东、中、西三部分:六盘山以西的黄土高原西部,海拔2000~3000米,是黄土高原地势最高的地区。

六盘山与吕梁山之间的黄土高原中部,海拔1000~2000米,是黄土高原的主体。吕梁山以东的黄土高原东部,地势降至500~1000米,河谷平原占有较大比例。

据此可将黄土高原分为山地区、黄土丘陵区、黄土塬区、黄土台塬区、河谷平原区。

黄土原山地西高东低,西部有拉脊山、马衔山等,地势高亢,河谷深切,谷坡陡峭。中部有六盘山、白于山、唠山、子午岭、黄龙山、关中盆地北侧的北山等主要为石质或土石山。东部山地主要有吕梁山、太行山、中条山等,以石质中山为主。

丘陵区是黄土高原面积最为辽阔的地貌区,占黄土高原面积的56.79%。由于丘陵区面积广大,各地之间存在着较大的差异。

黄土塬区主要分布在陕甘宁盆地南部与西部以及陇西盆地北部,洛川塬、董志塬、长武塬、白草塬是黄土塬的代表。其中董志塬最大,塬区面积910平方千米。 

黄土台塬区主要分布在关中盆地汾河谷地豫西、晋南黄河沿岸。关中黄土台塬沿渭河两侧作东西向分布,渭河北岸面积更为宽广。渭河以北自西向东主要有陵塬、贾村塬、周塬、咸阳塬等。渭河以南自西向东主要有五丈塬、翠峰塬、神禾塬、少陵塬、乐游塬、白鹿塬、等。

河谷平原区,关中平原、汾河谷地平原和伊洛河下游平原是黄土高原面积最大的三个平原。关中平原由渭河及其支流冲积而成,西起宝鸡、东至潼关,东西长300千米。西安附近宽可达40千米。

黄土成因争论了一百多年,20世纪初,中国乃至世界地学界对黄土高原的成因进行过热烈的讨论,并提出了风成说、水成说、残积说和多种成因说等多种学说。后来认为黄土有复杂的形成过程,但风成过程是黄土形成的主要过程。

水成说

黄土的水成说认为,在一定的地质、地理环境下,成土物质可为各种形式的流水作用所搬运堆积,从而形成各种水成黄土。水成黄土具有层理结构特征。

有人认为水成黄土是原生的风成黄土经过流水搬运,与当地岩石碎屑相混合而成的堆积物,是次生黄土。但次生黄土在黄土高原区只是局部现象,似不足以概括全部黄土的成因。 

风化残积说

黄土的风化残积说认为,黄土是当地各种岩石在干燥气候条件下经过风化和成土作用而形成的,它不是从外地搬运来的。

风化成土作用在黄土的形成中虽有一定作用,但是,它难以解释数十米以至数百米厚的黄土层中的种种现象,如黄土的均质性和含碳酸钙,以及含有古土壤和大型古生物化石等特征。

风成说

黄土风成说认为,像亚洲中部(包括我国北方地区在内)的黄土,是由内陆干旱荒燥、半荒燥区强大的反气旋风从中部吹向外围,把大量的黄土物质吹送到生长草本灌木的草原地带,逐渐堆积而成的,故称荒漠黄土。

可以从以下几方面的表现来说明:

1.黄土分布区以北依次出现沙漠和戈壁,三者逐渐过渡,并成带状排列。

2.黄土区内的西北部分靠近沙漠地区的黄土颗粒较粗,黄土层中夹有风成沙层,愈往东南距沙漠愈远,其颗粒变得愈细。

3.黄土披盖在多种成因的、形态起伏显著的各种地貌类型上,并保持相近似的厚度。

4.黄土层中发育有随下伏地貌形态变化的多层埋藏古土壤层。

5.黄土中含有陆生草原动、植物化石。

6.黄土的矿物成分具有高度的一致性,但与所在区域的下伏基岩没有多大联系。

这些特征比较充分地说明我国北方黄土是从荒漠地区吹来的风积物,确切地说是风尘堆积。

1957年,刘东生带队南北方向横穿黄土高原做了10条大路线的剖面调查,得出结论,认为黄土是风成的。

后来,刘东生大胆地将过去只强调搬运过程的“风成说”扩展为“新风成说”,并解释了黄土剖面中出现的黄土与红土交错堆叠现象。黄土代表是寒冷干旱气候时期的古土壤,红土则代表是暖湿气候时期的古土壤,这些现象表明了过去250万年间黄土高原的气候是冷暖干湿交替出现的。

2023.2.21 编撰

参考文献:互联网

                   黄土高原(自拍老家黄土梁峁)

                 高原(土壤侵蚀,网络照片)


附:临江仙·黄土高原(一)

黄沙吹了百万年,落满盆地坳陷,喜山运动变高原。

成分现多样,土质也松散。

风雨经历千千万,日蚀水侵塌陷,沟壑梁峁夹平塬。

昨看是奇现,今看也喜欢。

2023.2.21






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