从自然地理背景宏观判析黄河中游粗泥沙集中来源区

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1、从自然地理背景宏观判析黄河中游粗泥沙集中来源区?8?中国水土保持SWCC2006年第9期从A然地理背景宏观判析黄河中游粗泥沙集中来源区吴成基,王生雄,孟彩萍,徐建华(1.陕西师范大学,陕西西安710062;2.黄河水利委员会水文局,河南郑州450004;3.西安科技大学,陕西西安710054)[关键词]自然地理;区域地质;地貌形态;产沙地层;侵蚀营力;粗泥沙;多沙粗沙区;黄河中游[摘要]为在黄河中游多沙粗沙区确定粗泥沙集中来源区,从黄河中游多沙粗沙区地质构造,地层岩性,地貌类型,水文气象等因素与产粗泥沙关系的区域差异对粗泥沙集中来源区进行了宏观判析,认为在黄河中游多沙粗沙区范围内,

2、吴旗一志丹一延安一延长一线以北,东胜一准格尔一清水河一线以南,吴旗一榆林一神木一大柳塔一线以东(风沙区以东)至晋西北黄河沿岸的范围是侵蚀最为严重的地区,也是粗泥沙集中来源区的宏观待选范围.[中图分类号]S157.1[文献标识码]A[文章编号]1000—0941(2006)09—0008—03本研究的目的是在黄河中游多沙粗沙区确定粗泥沙产沙强度最大的地区即粗泥沙集中来源区.如何确定?实测的全沙和粗泥沙输沙模数固然是重要指标,但这是侵蚀的表象,侵蚀强度的差异源于自然地理特征的差异,产糨泥沙最多的地区,必定有特殊的自然地理要素组合.因此,可以在汲取和综合前人研究成果的基础上,通过对黄河中

3、游自然地理背景的分析,对粗泥沙集中来源区进行宏观判断.1区域地质…黄河中游多沙粗沙区(以下称研究区)主体位于华北地台次一级构造单元鄂尔多斯台向斜之陕北台凹中(图1).鄂尔多斯台向斜为一较稳定的于中生代形成的内陆坳陷盆地,其中部出露中生界,边缘为古生界,这一大型向斜构造的长轴为近南北走向,两翼不对称,西翼倾角3.一10.,东翼倾角1.左右,台向斜处于面状整体抬升期,上升速率为1mm/a.图1黄河中游大地构造研究区岩层产状水平,两组垂直于层面的节理发育,将岩层切成菱形块体,为水流渗入侵蚀创造了条件.台向斜东临华北地台另一个次级构造单元——山西台背斜,该背斜以发育占【基金项目]黄河水利委

4、员会治黄专项(黄规计[2004197号)生代地层及不同地质时期的岩浆岩为特征,台背斜西翼地处吕梁山脉,地层为古生代的陆相碎屑岩,以二叠系居多;向西地层变新,即黄河峡谷及两岸支流沟谷展布三叠系,再向西,在各河流中上游展布侏罗系,至延安一榆林一线以西则为白垩系,直至向斜核部(图2).研究主体新构造上升较强烈.神木一府谷一准格尔一线是一个抬升中心,抬升速率为1～3mm/a.2地貌图2鄂尔多斯台向斜前新生代地层展布2.1多沙粗沙区地貌类型研究区地貌形态复杂多样,主要为黄土丘陵沟壑,以黄土峁状,梁峁状丘陵沟壑和土石丘陵为主∞J,这种地貌具有沟壑密度大,坡面陡长,沟谷切割深的特点,是强烈产沙的

5、地貌形态组合.(1)黄土峁状丘陵沟壑.该类地貌分布在研究区内的绥德,米脂,佳县等地,地貌特征以峁为主,峁小梁窄,上峁下梁,峁梁起伏,沟壑发育,沟壑密度为6～8km/km.黄土坡面及沟谷水力侵蚀和重力侵蚀均较剧烈,年土壤侵蚀模数达15000t/②吴成基等:从自然地理背景宏观判析黄河中游粗泥沙集中来源区?9?km以上.(2)黄土梁峁丘陵沟.该类地貌分布在孤山JII的中下游和窟野河,秃尾河,佳芦河,清涧河下游,包括陕西省府谷县的大部,神木县的南部和佳县的北部,区内梁峁起伏,地形破碎,梁短峁小,沟壑密度为6～8kin/kin,梁峁坡坡度为l0.～25.,沟谷坡坡度多为25.～45.,地面覆

6、盖物质主要由黄土,中生界砂岩,泥岩和第三系红土组成,红土出露面积大,支流沟谷多切人基岩.(3)蚀余黄土丘陵沟壑.该类地貌分布于晋陕黄河峡谷两岸,沟壑深切入基岩,受强烈侵蚀,沟谷坡基岩裸露,仅在基岩面上呈帽状覆有侵蚀残余的黄土,沟壑密度为5～6kin/kin,坡面侵蚀,沟蚀和边坡重力侵蚀活跃,崩塌,滑坡遍布.(4)沙盖黄土,土石丘陵.秃尾河上中游,佳芦河上游,无定河中游及窟野河支流椁牛川以东地区多为盖沙黄土梁,梁峁丘陵沟壑,沟壑密度为3.5～5.8kin/kin,相对高差为120～150m;椁牛川以西多为沙质波状高平原沙地及固定和半固定沙丘;内蒙古准格尔旗及东胜区有沙盖土石丘陵和石质

7、丘陵.(5)黄土梁塬,斜梁丘陵沟壑.该类地貌分布于研究区西南部的陇东环县,华池和庆阳地区,与上述地貌类型相比,侵蚀较弱.综上所述,黄土高原地貌形态复杂多样,大致以延安为界,以南多为黄土塬,基岩山地,土壤侵蚀较弱;以北则为黄土丘陵沟壑,由南向北依次是黄土梁状丘陵沟壑,黄土梁峁丘陵沟壑,总体以黄土峁状和梁峁状丘陵沟壑为主,这是黄土高原强烈产沙的地貌形态组合,因此粗泥沙集中来源区应在该区域内进一步圈定.2.2沟壑密度与产沙黄河中游的沟壑密度有明显的变化规律,即由西南向东北逐