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地质环境与地貌特征-西北区
文章作者：云中雪来源：地理浏览次数：325选择字体：
阅读权限：游客身份花费：0 点提交会员：lingzy添加时间：2009-7-26 16:00:24
第十四章 西北区
当代中国地理文献中，西北区一词有多重含义。以行政区划为依据的西北区指陕、甘、宁、青、新五省区，自然区划中的西北区则专指以气候干旱，荒漠景观占优势为特征的一个高级自然区，为避免与前者混淆，通常称为西北干旱区。其范围包括除喀喇昆仑山-昆仑山-阿尔金山以外的新疆，甘肃北山山地和河西走廊，内蒙古阿拉善高原。这里说的西北区是兼顾区域自然地理特征的相对一致性和社会经济发展的共同性划分，并考虑保持省（自治区）级行政区划的完整性。本区包括甘肃、宁夏和新疆三省区，也可称为甘宁新区。
西北区位于北纬32°11′～49°33′和东经73°21′～108°46′之间，其最西端在新疆阿克陶县乌孜别里山口以西，最北端在新疆布尔津县北部友谊峰以北，最东端为甘肃合水县境的陕甘省界（东经108°46′），最南端在甘肃文县南部的甘川省界（北纬32°11′）。在全国地图上，如近似地以东经104°线和北纬36°线之交点为中心，可以清楚地看到全区绝大部分都位于此中心点西北部。西北区地理位置的又一特点是远离海洋。甘肃最东端距渤海和黄海分别达800km和 1000km，最南端距北部湾约 1300km，河西走廊和新疆完全深居内陆。对于我国这样以东亚暖湿气流为主要降水来源的国家而言，远离海洋不仅造成西北区海上交通困难，还导致西北降水奇缺和大片地区自然景观的荒漠化。
西北区东西最大距3 050km、南北最大距2 340km，相差 17个纬度，面积218.04×104km2，占全国的22.71％，南邻青海和四川，东接陕西，东北连内蒙古。此外还有 5 700km以上的国境线，分别与蒙古、俄罗斯、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗、（克什米尔巴控区）等国家和地区接壤，国境线之长及邻国和地区之多引人瞩目。
疆域辽阔、囊括地理单元众多是西北区的显著特征。仅择其要者就有北疆、天山山地、塔里木盆地、河西走廊、昆仑-阿尔金-祁连山地、银川平原、贺兰山-六盘山山地、甘宁黄土高原、陇南山地及甘南高原等。第一节 地质环境与地貌特征
一、地质环境与宏观地貌格局
西北区半属西伯利亚板块，半属中国板块之塔里木中朝地块。两者的分界线大致通过塔里木盆地北缘、北山南缘、巴丹吉林沙漠西南部至宁夏北部。阿尔泰山是西伯利亚板块上的早古生代褶皱带。西准噶尔有一条北东向深断裂，东准噶尔有一条晚古生代板块缝合线，它在阿尔泰山和天山之间呈南东东向，延伸至北山以北。天山两侧均为晚古生代板块俯冲带。塔里木盆地及河西走廊西段是太古-元古代中朝地块的一部分。祁连山地作为早古生代褶皱带，范围比现在的祁连山大得多，其北缘的早古生代板块俯冲带位于河西走廊以北，南缘是早中生代板块俯冲带。昆仑山地是一个晚古生代褶皱带，其以南为早中生代褶皱带。
前震旦纪时，西北区尚淹没于深海之中，加里东运动期间由于板块俯冲，阿尔泰和祁连褶皱或山、晚古生代天山亦因板块俯冲而褶皱成山，昆仑山北部当时上升量虽不大，但沉积环境已有所改变。准噶尔在震旦纪后一度上升，但在泥盆纪转为沉陷。塔里木地块一直保持上升趋势。石炭-二叠纪是西北主要山地隆升最高的时期。南天山褶皱上升的同时内部开始出现构造凹陷，南昆仑剧烈褶皱而西部发生断块凹陷，祁连山褶皱上升使其古生代地层隆起和凹陷，石炭纪前曾长期隆起的北山继续断裂上升，阿尔金山与塔里木、柴达木一起发生区域性隆升。
华力西期之后，西北区山地曾长期处于宁静状态、阿尔泰山在三叠纪被夷平为准平原，天山经过三叠纪初开始的长期剥蚀夷平，也形成了准平原，准噶尔西部山地成为一些低丘，准噶尔中部和塔里木西部为内陆凹陷区，后者部分被海水淹没，柴达木也有小片内陆凹陷。燕山运动使所有古生代山脉都经历了新的褶皱、断裂和局部凹陷，但升降幅度不大。塔里木和柴达木虽有小幅上升，与周边山地相比较仍处于相对下沉状态、盆地地貌形成，塔里木西部仍被海水淹没。
喜马拉雅运动期间，西北区没有发生大的褶皱作用，但大部分山地发生了阶段性上升和断裂，阿尔泰山发生块状断裂，古天山准平原再次掀升和凹陷，昆仑山大幅度隆升，祁连山出现平缓褶皱并形成一些小盆地，海水完全退出塔里木西部。
地质构造从宏观上奠定了西北区的地貌格局。褶皱带、板块俯冲带、缝合线和深断裂带的上升一侧成为高大山系，整体隆升区域成为高原，沉陷带则成为平原和盆地。因此，山地盆地高原相间分布成为西北区最突出的地貌特征（图14.1.1）。
二、地貌外动力组合与地貌成因类型
西北区的地貌外动力及其组合具有多样性特征。除了活跃于山地丘陵的常年流水作用和活跃于干旱、半干旱区的突发性洪流作用外，在接近雪圈的高山上，冰缘作用强烈；突破雪圈的高山冰川作用显著；在广大干旱区风沙作用影响深远；山区由于地势起伏和坡度通常较陡，重力作用及块体运动也更常见。总之，西北区兼有流水作用、冰川冰缘作用、风沙作用，并分别在不同地区起主导和优势作用。

外动力及其组合方式的多样性必然导致地貌成因类型的复杂化。因此，冰川冰缘地貌、风沙地貌和大规模洪流地貌，西北区十分普遍。
三、冰川、冰缘、风沙、黄土地貌等优势地貌类型
西北区许多高山、高原位于雪线以上，成为中纬度区域山岳冰川和多年冻土发育的理想场所。北起阿尔泰山、南到昆仑山、西起帕米尔、东到阿尼玛卿山，所有高山都有现代冰川发育。山岳冰川的形态类型有悬冰川、冰斗冰川、平顶冰川、高山冰帽、再生冰川、山麓冰川、雏冰川、山谷冰川等类。山谷冰川又分单式、复式、树枝状、网状、溢出型、宽尾型等。
冰川既是寒区一个重要的自然地理要素，又是一种特殊的外动力。冰川的侵蚀和堆积作用造就相应的冰蚀和冰碛地貌。冰蚀地貌如角峰、刃脊、粒雪盆、冰斗、U形谷、冰坎、羊背石、三角面、磨光面等，冰川堆积地貌如侧碛、中碛、终碛、冰碛丘陵、冰水扇，阻塞湖等，在西北区高山带都随处可见。在现代冰川表面还可发现冰裂隙、冰蘑菇、冰面河、漂砾、擦痕等微地貌现象。
冰缘地貌与冻土关系密切。昆仑山、祁连山和天山的冻土下界依次为4 200m， 3 500m和 2 700m。到北纬 48°的阿尔泰山，更降至 2 200m。由此可见其随纬度增加而递降的趋势是很明显的。
西北区常见的冰缘地貌包括以下几类，1）与寒冻风化作用有关的石海、石河、石冰川、石流坡等；2）由冻融分选作用形成的石环、斑土、石带、冻胀草环等；3）与冻胀作用有关的泥炭丘、冻胀丘（冰丘）、冰椎等；4）由热融作用形成的热融滑塌、热融洼地、热融湖等；5）与融冻泥流作用有关的泥流阶地、泥流坡坎、冰卷泥等；6）同寒冰劈裂有关的土脉、砂楔、冰楔等。冰缘作用对寒区的工程建设有着巨大的影响，因此备受关注。
风沙地貌是干旱气候的产物，包括风蚀地貌和风积地貌两类。新疆、甘肃干旱，多大风，地表出露新生代湖相地层的地区，如罗布泊周围地区、河西走廊西段、准噶尔盆地西部和东疆分布亦较广。主要地貌类型为风蚀洼地、风蚀槽、风蚀劣地和形态各异，但轴向与盛行风向保持一致的风蚀残丘。后者即通常所说的雅丹地貌。其在罗布泊一带自古称为白龙堆，在克拉玛依之乌尔禾区叫做风成城。残丘高度十余米至数十米不等，长数十米至数百米，其形态则有垄岗状、鼻状、覆舟状、峁状、桌状、麦垛状、锥状、柱状、城堡状、鳍脊状等等。这是一类极难利用的土地。
我国沙漠主要部分在西北干旱区。塔克拉玛干沙漠面积达 33.76×104km2，在世界上仅次于阿拉伯半岛之鲁卜哈利沙漠而居第二位，占全国沙漠面积71.29×104km2的47.4％。若加上北疆古尔班通古特沙漠（4.88×104km2），新疆东南的库姆塔格沙漠（2.14×104km2），则西北区沙漠共占全国的57.2％。
塔克拉玛干沙漠中流动沙丘比例高达85％。沙丘高大，约有半数超过50m，高100～150m，甚至200～300m的也很常见；沙垄通常长10～20km，最长者可达45km。沙丘形态复杂多样，从一般新月形沙丘到巨型复合新月形沙丘链，从简单的沙垄到复合纵向沙垄、金字塔形沙丘、穹状沙丘、鳞状沙丘群，几乎无所不有。西部沙丘密集，东部丘间低地比较开阔，地下水位浅。古河道沿线及沙漠边缘发育天然绿洲。仅在不久以前，塔克拉玛干还因为是所谓“进去出不来”的“死亡之海”等舆论误导而令人心怀恐惧，但今天已有不止一条公路贯通这个沙漠，而且正是在沙漠的腹心地带建成了我国新兴的石油基地。
与塔克拉玛干沙漠相反，位于准噶尔盆地中部的古尔班通古特沙漠中，固定半固定沙丘占97％，沙丘类型单一，以沙垄为主。垄体平直，一般高10～ 50m，长10余km，分布密集。其他类型的沙丘，如新月形沙丘和沙丘链，仅在少数地面才能见到。祁连山西段党河谷地上游亦有小片沙漠分布。
阿尔金山北麓新甘边界的库姆塔格沙漠以新月形沙丘为主，沙丘高度50～100m。此沙漠以东，沙粒覆盖了阿尔金山—祁连山山前带下部，一直延伸至敦煌鸣沙山，沙丘也多为新月形。河西走廊西段，以及东段之武威以北地区、宁夏中西部和中东部作为就地起沙，巴丹吉林沙漠南侵和腾格里沙漠东南移动的结果，也有高度不等的沙丘零星或小片分布。其中宁夏沙坡头经过40年余治理，沙丘已不再向黄河逼近，从而保证了包兰铁路的畅通，创造了治沙史上的奇迹。
黄土是沙漠和古冰川堆积物中的粉沙通过风力吹扬到半干旱、半湿润地区，并经过黄土化过程而形成的一种松散第四纪沉积物。黄土分布很广，但大面积连续覆盖的厚层黄土主要分布于陕甘宁三省区，并形成了著名的黄土高原。新疆塔里木南缘、甘肃河西走廊、西秦岭和岷山山地中的盆地和谷地都有黄土分布。
黄土疏松，具垂直节理和所谓湿陷性，极易被流水侵蚀。故黄土高原大部分地区的侵蚀模数都在4000t/km2以上，个别小流域甚至高达3.5×104t/km2。黄土高原水土流失严重，是黄河含沙量特高的直接原因，由黄河水输送的黄土物质在黄河下游形成了广阔的冲积平原，但遗留给高原自己的，却是千沟万壑、极为破碎的地表形态。沟谷密度一般为2～3km/km2，但最高可达10km/km2以上。沟谷按形态特征和发育过程，有细沟、浅沟、切沟、冲沟和河沟五类。沟谷通过下切而加深，因块体运动而展宽，由于溯源侵蚀而加长。沟间地则主要形成塬、梁、峁、分水鞍（墕）、崾崄和等地貌形态。塬主要残留于陕北、陇东，如洛川塬、董志塬等，面积已很有限。最大者约2000kkm2，小的不足2km2。梁和峁非常普遍。机械侵蚀和化学溶蚀还形成了许多黄土微地貌，主要的有黄土碟、陷穴、黄土桥、黄土柱等，因其形态与成因均与喀斯特有某种相似之处，故被称为黄土喀斯特。

黄土高原的河谷地貌也表现出若干独特之处。较大的过境河流在经过黄土下伏坚硬岩层时，常强烈下切形成长数千米至数十千米，深200～500m，落差很大的峡谷。黄河干流上游刘家峡、盐锅峡、八盘峡、桑园峡、红山峡、黑山峡、青铜峡等就是很好的例子。峡谷间则是比较宽展的、发育多级阶地的河谷盆地。它们通常深陷于高原面之下100～300m。地势相对平坦和靠近水源等一系列有利条件，使其成为理想的农业用地和城镇所在地。峡谷与河谷盆地相间排列，使河谷总的形态呈串珠状，成为黄土高原西部河谷地貌的一大特色。
四、地貌稳定性差，块体运动和泥石流等灾害地貌过程频繁
西北区山地具有众多诱发灾害地貌作用的环境因素。块体运动、泥石流等灾害地貌过程普遍而且频繁，表现出群发、突发和常发特点。崩塌是常见的块体运动形式之一。节理、裂隙、片理或劈理发育的坚硬岩体土体，在山坡具有外倾结构面，或处于断层破碎带、侵入岩体接触带，坡度陡而且相对高度较大、风化作用强、降水或地下水引起坡体变化，以及地表水冲刷坡麓等失稳情况下，受重力作用而发生倾倒、翻滚、跳跃和碎裂，最后以倒石锥形式堆积于山麓。崩塌体可阻塞河流、沟谷，掩覆道路、村庄，造成人员及生命财产损失。
块体运动的另一种形式——滑坡，是山坡体沿软弱面整体滑动的一种地貌过程。滑坡使原有坡体被破坏，滑动面成为新的坡面，堆积物掩覆坡麓村庄农田，填塞谷地。甘肃东部是滑坡多发区。地层岩性、坡体结构和有效临空面等内在因素，降水特征、地下水、地震、地表径流淘冲作用和坡面加积作用等诱发因素，以及人为作用都可导致滑坡。甘肃东乡洒勒山、舟曲、文县、兰州、天水等地滑坡都曾造成一定损失。一次暴雨在十余个县诱发上千处滑坡的现象也不罕见。
泥石流是一种发生在山区沟谷和坡地的，介于块体运动与常态流水之间的，富含泥沙石块的固液两相流体。固体松散物质储备丰富，谷坡和沟床纵坡陡峻并可从高强度降水或冰雪融水等途径获得充足的水源补给，是形成泥石流的三个条件。西北区的泥石流主要分布于甘肃黄土高原和陇南山地，尤其是西汉水和白龙江流域。
陇南地区已确认的泥石流沟多达6260条，其中仅西汉水流域即达 4 860条。白龙江干流两河口至临江段泥石流沟超过1000条。陇南武都城就建在白龙江畔的泥石流扇上。近千年来，城外泥石流堆积使河床不断增高，以致形成“河比城高”的危险形势。1976年7月25日，陇南宕昌3小时降水330mm，附近70km2范围内所有沟谷全部爆发泥石流，堆积物体积超过800×104m3，其中燕子沟泥石流阻塞小岷江，使其水位骤升22m，冲毁耕地近100hm2，淹没国家公路一段和村庄一座。
泥石流侵蚀地貌主要是泥石流沟谷，其特点是深切、狭窄和陡峭，一次泥石流过程就可使沟床加深和拓宽数米或十米以上，从而诱发块体运动。由于经常潜伏危机，这类土地极难利用。堆积地貌主要是泥石流扇，在陇南地区的许多谷地中已成为优势地貌类型，居民点、耕地和交通路线大多分布于其上。