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1、黄土高原第四纪地质发展史（Quaternary geological history of Loess Plateau）：上新世末，自距今 260 万年以前现在的黄土高原地区是一个广阔的、地形高差不大的古剥夷面，分布着不同地质时代的基岩残山以及河流相、湖相、坡积和残积相的红土、粘土及砾石，为一湿热稀树草原环境。至第四纪初，黄土高原受青藏高原隆升影响，发生了显著的构造运动。六盘山上升之后黄土高原分成东西两大区域。黄土高原内部也形成了大小不等的盆地和谷地，构成了黄土高原在第四纪初期的古地理格架。六盘山、子午岭、华家岭、白于山的逐渐隆起，形成了高原区内主要水系的分水岭。至今这些分水岭仍在阶段性地抬升
2、，大体上分为三个时期，相当于早更新世早期、中更新世早期及中、晚更新世之间，为黄土高原的三个时期的新构造运动。典型的黄土地貌有以下特征： 沟谷众多、地面破碎。中国黄土高原素有“千沟万壑” 之称，多数地区的沟谷密度在 35 公里/ 平方公里以上, 最大达 10 公里/平方公里, 比中国其他山区和丘陵地区大 15 倍。沟谷下切深度为 50100 米。沟谷面积一般占流域面积的 3050, 有的地区达到 60以上,将地面切割为支离破碎景观。地面坡度普遍很大，大于 15 度的约占黄土分布面积的 6070，小于 10 度的不超过 10。 侵蚀方式独特、过程迅速。黄土地貌的侵蚀外营力有水力、风力、重力和人为作
3、用。它们作用于黄土地面的方式有面状侵蚀、沟蚀、潜蚀(或称地下侵蚀) 、泥流、块体运动和挖掘、运移土体等。其中潜蚀作用造成的陷穴、盲沟、天然桥、土柱、碟形洼地等，称为“假喀斯特”。强烈的沟谷侵蚀或地下水浸泡软化土体，使上方土体随水向下坡蠕移形成的泥流，只有在黄土区才易见到。黄土的抗蚀力极低，因而黄土地貌的侵蚀过程十分迅速。黄土丘陵坡面的侵蚀速率为 15 厘米/年, 高原区北部沟头前进速率一般为 15 米/ 年, 个别沟头达到 3040 米/ 年, 甚至一次暴雨冲刷成一条数百米长度的侵蚀沟。黄河每年输送到下游的大量泥沙中，有 90以上来自黄土高原。黄土高原河流输沙量大于 5000 吨/（平方公里
4、/年）的区域约占黄土高原面积的 65.6，其中陕北窟野河的神木水文站至温家川水文站区间输沙量达到 35000 吨/（平方公里/ 年）。 沟道流域内有多级地形面。一般有三级：各流域的最高分水岭为第一级，其顶面高程彼此相近，为黄土的最高堆积面；降低 6080 米为第二级；再降低 4060 米为第三级。各级地形面的地层结构互不相同。构成第一级地形面的黄土地层层序完整；第二级地形面离石黄土上部地层（中更新世晚期）较第一级地形面区薄，甚至消失；第三级地形面多数地面只有马兰黄土（晚更新世）堆积。第二级和第三级地形面可以分别构成完整的谷形，第三级地形面之下是现代沟谷。此外，在较大的河沟沟谷内，还有两级发育不
5、良的沟阶地，其中第二级阶地比较明显，第一级阶地仅见于局部地点。沟道流域黄土地貌层状结构，是黄土地貌发育历史过程的记录。图 1 黄土沟道流域地貌层状结构（中国延安杏子河中游）黄土地貌研究简史关键字：黄土地貌 研究历史 中国是世界上研究黄土地貌最早的国家。2000 多年前就有“ 天雨黄土、昼夜昏霾”涉及黄土地貌堆积过程的记载；800 多年前,北宋沈括对河南、陕西一带的黄土侵蚀地貌形态作了生动描述；历代在治理黄河下游河患方略的讨论中，已认识到黄土高原侵蚀产沙是其根源。19 世纪后期至 20 世纪前期，许多中外学者发表了研究中国黄土地貌的论著，并与欧洲黄土进行对比。如 F.von 李希霍芬、B.A.奥
6、勃鲁切夫提出了黄土风成学说； B.威利斯对华北地貌（包括黄土地貌）侵蚀和堆积过程进行了分期；P.德日进和杨钟健研究了黄河晋陕峡谷段河道发育与黄土堆积的关系。20 世纪 50 年代以后，黄土地貌研究进入蓬勃发展阶段。1953 年黄秉维首次编制成 1:400 万黄河中游土壤侵蚀分区图，并发表相应的论文，奠定了黄土地貌研究的基础;19531958 年 ,罗来兴等进行了黄土地貌分类和沟道流域侵蚀地貌制图工作，把黄土地貌研究与黄土区土壤侵蚀与水土保持工作紧密相联。50 年代中期到 80 年代中期，刘东生等不仅在黄土地层学研究中作出了贡献，为确定黄土地貌发育年龄打下了坚实基础，而且在黄土地貌发育的历史过程
7、、黄土性质与现代侵蚀的关系、黄土地貌类型区域分布与黄土下伏原始地面起伏的关系等方面，都做了卓有成效的工作，代表性著作有黄河中游黄土(1964)、黄土与环境(1985) 。黄土分布关键字：黄土 全球分布 最典型的黄土地貌黄土在世界上分布相当广泛，占全球陆地面积的十分之一，成东西向带状断续地分布在南北半球中纬度的森林草原、草原和荒漠草原地带。在欧洲和北美，其北界大致与更新世大陆冰川的南界相连，分布在美国、加拿大、德国、法国、比利时、荷兰、中欧和东欧各国、苏联白俄罗斯和乌克兰等地；在亚洲和南美则与沙漠和戈壁相邻，主要分布在中国、伊朗、苏联的中亚地区、阿根廷；在北非和南半球的新西兰、澳大利亚，黄土呈零
8、星分布。中国是世界上黄土分布最广、厚度最大的国家，其范围北起阴山山麓，东北至松辽平原和大、小兴安岭山前，西北至天山、昆仑山山麓，南达长江中、下游流域，面积约 63 万平方公里。其中以黄土高原地区最为集中，占黄土面积的 72.4,一般厚 50200 米（甘肃兰州九洲台黄土堆积厚度达到 336 米）,发育了世界上最典型的黄土地貌。 我国西北的黄土高原是世界上规模最大的黄土高原，华北的黄土平原是世界上规模最大的黄土平原。一本打开的地质书冰川遗迹。在苏峪口国家森林公园，随处能见到这样的地质遗迹。苏峪口国家森林公园里的磷矿洞外景。晚报记者乔建萍文杨咏图面对贺兰山的峭壁悬崖，地质学家会告诉你， 这是数亿年
9、前冰川运动碰撞留下的珍贵地质遗迹；行走在山间古道上，随便捡起一块石头， 导游都会提醒你，不要 轻易丢弃，没准它就是一块藏有几亿年生命迹象的化石；再加上紫云缭绕的贺兰石、驰名中外的“ 太西煤”，甚至就连坐落在苏峪口国家森林公园里的一处寒气逼人的、早已废弃的磷矿洞，都会让每一个接近贺兰山的人不由心生对贺兰山的好奇之心。贺兰山，它该是怎样的一座宝藏，可以埋藏得下如此众多的宝贝？ 一座磷矿在苏峪口国家森林公园松涛山庄景区西边的山坡上，有一个磷矿洞。远远望去，你不会觉得这个洞有任何的不寻常之处。走近时，会看到几根铁管、水管从洞里蜿蜒而出，洞口两侧的铁门锈迹斑斑，周围杂草丛生。洞口两侧的石壁上“战天斗地扎
10、根深山”的口号让我们能大概推测出这处磷矿洞开凿的年代。“这处磷矿洞是五七干校的旧址，据说这洞就是由当年五七干校的人挖的。”苏峪口景区的一位工作人员告诉我们。据宁夏地质研究院的工作人员介绍，这处磷矿洞的确开凿于 1957 年，但是贺兰山地区磷矿的普查工作却是在 1954 年就开始进行了。1954 年西北地质局 606 队到贺兰山地区进行磷矿勘察工作，但是当时并未发现苏峪口地区的磷矿层。直到 1956 年，甘肃工业厅资源勘察处 405 队才发现了苏峪口地区的磷矿资源，并对其进行了小面积的勘探。1957 年，西北地质局 681 队开始带领五七干校的学员对贺兰山苏峪口至紫花沟一带的磷矿进行开采。但是由
11、于设备等条件的限制，开采进度缓慢，到 1970 年的时候，才开了不到200 米。“我是 1971 年贺兰县招工到贺兰山磷矿的。来的时候，磷矿洞也就开了 200 米，我们那时的开采条件也很艰苦，土法开采，用小威力的炸药开洞，人工沿着矿层开凿，人工背运。因为下矿的人多达 200 人，所以我们开采的进度还是蛮快的，日采量十几吨。1976 年有了风钻、轨道、电机车后，日开采量有时能达到 80 多吨呢。”田师傅说，他是当年贺兰山磷矿招收的第一批磷矿工人。田师傅告诉记者，当年由他们采的磷矿，都被运到了双渠口附近的一家磷粉厂，在那里粉碎提炼后，才能作为生产化肥的原料。“听说我们开采的磷矿出磷率很低，所以有的
12、时候，想到我们千辛万苦从山里背出来的磷矿居然一点磷也提炼不出来，心里还蛮不是滋味的。”不仅如此，记者还从宁夏地质研究院了解到，目前苏峪口地区的这处磷矿虽然属于宁夏磷区的一个中型矿床，但是储量不大，预期矿藏不足 1000 万吨，而且出的大多为胶磷矿。这种胶磷矿分选性比较差，不能单独提炼出磷质，只能以磷质化合物的形式被应用于化肥的加工生产当中。但即使是这样的状况，也足以供应上世纪七八十年代银川不多的那几家化肥生产厂家。26 种矿藏和磷一样，同作为贺兰山地区的重要矿产资源的石灰岩、硅石、煤炭等，却拥有丰富的储量和良好的品质。仅以石灰岩为例，在银川中段的贺兰山地区，它的储量便高达 1.48 亿吨。那么
13、是什么原因造成了贺兰山地区矿产资源分布的差异呢？为此记者走访了宁夏地质研究院的一些地质、矿产方面的专家学者。“贺兰山地区的矿产资源的成因和分布情况与贺兰山地区的地质演变密切相关。”宁夏地质专家郑昭昌教授拿着一张“贺兰山综合地质柱状图”开始向记者讲述贺兰山漫长的地质演变史。对于成形于十几亿年前的石灰岩，即便是普通百姓也一点不陌生。可以说，银川几乎所有的道路、房屋的地基用的都是贺兰山的石灰岩。从上世纪七八十年代至今，贺兰山附近的公路上川流不息的拉着石灰岩的卡车就能说明贺兰山的石灰岩产量有多大。据郑教授介绍，从苏峪口地区发现的 13 处冰川遗迹、动物化石来看，贺兰山的地质历史长达 20 亿年。20
14、亿年的地质演变，不仅让贺兰山由一片汪洋挺拔为一座奇特的山脉，而且还留下了众多的矿藏资源。记者从宁夏地质研究院了解到，目前在贺兰山地区已发现矿种 26 种，其中以煤、石膏、石灰岩、硅石等矿藏储量最为丰富。虽然 20 亿年过去了，但是从贺兰山的众多遗迹、矿藏上，我们还是可以感受得到贺兰山携裹着的那股遥远的远古气息。去过苏峪口的人，一定会对樱桃沟里嶙峋的怪石印象深刻，殊不知那便是贺兰山地质年代最古老的岩石。这些怪石形成于太古时期，当时贺兰山地区还是一片烟波浩渺的海洋，但海浪凶猛，不时有火山爆发，这些岩石便是那时的火山岩沉积所致。“在距今约 15.5 亿年的中元古界，贺兰山地区断裂为大海，海底沉积了火
15、山爆发时厚愈万米的碎屑岩，形成了贺兰山优势矿种石灰岩。这种岩石，质密坚硬，有着贺兰山脊梁的美誉。另外贺兰石、硅石，还有宁夏最古老的低等植物微体古孢子也是那段时期的产物。”郑教授虽已年近八旬，但是却清清楚楚地记得贺兰山每一个矿种的“生辰八字”。距今 7 亿年前的震旦纪，贺兰山地区出现了宁夏最古老的动物，在苏峪口至樱桃沟一带的山路上，捡到这样的一块蠕虫动物化石其实并不困难。采访的路上，记者就偶得了一块这样的“宝贝”。“震旦纪之前，贺兰山地区经历了第一次大冰期，这时的海底地形崎岖，高差悬殊，气候寒冷，所以在山麓海滨发育冰川，并且形成了一系列与冰川作用有成因关系的贺兰山震旦系正目观组。”如今这处珍贵的
16、地质遗迹在贺兰山苏峪口国家森林公园内就可以看到。“震旦纪大冰期结束后，气候开始变暖，生物也开始繁盛起来，曾经统治整个海洋的三叶虫就生活在那个时期。海侵作用将一些海洋生物的尸体带到了浅海区，动物尸体里的一种重要的有机物磷和其他物质相结合，形成了磷的化合物。那时候，苏峪口地区是一片浅海，但海水动荡不止，海洋生物的尸体在地层沉积不牢。苏峪口地区形成的磷矿层很薄且储量有限就是这个原因造成的。”为了便于记者理解，宁夏地质研究院的艾宁博士尽量用生动形象的语言向记者描述贺兰山磷矿的成因。提起侏罗纪，人们总是不由自主地想到恐龙，而在恐龙生活年代的贺兰山地区，由于地壳的推挤作用，贺兰山开始上升，终于形成了今天贺兰山的雏形，地层里也孕育了丰富的煤炭资源。“在恐龙生活的侏罗纪时代，贺兰山地区温暖湿润、植被繁盛，动植物空前繁荣，竞相繁衍。那个时期的地层当中埋藏了大量的动植物尸体，这个地层后来就形成了煤炭。”矿业专家潘行适说。他告诉记者，贺兰山地区蕴藏着丰富的煤炭资源，煤层就达 9 层
