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内蒙古鄂尔多斯盆地地质地貌成因初探

2015-03-27刘楚晴绳博文韦咏梅

地下水 2015年1期
关键词:洼地鄂尔多斯高原

刘楚晴,绳博文,韦咏梅

(1.石家庄经济学院,河北 石家庄 050031;2.内蒙古自治区第三地质矿产勘查开发院,内蒙古 呼和浩特010050)

1 区域地貌特征

鄂尔多斯白垩系自流水盆地(内蒙古部分)位于鄂尔多斯高原区,海拔高程1 100~1 700 m,相对高差 30~80 m。总体地貌形态为构造剥蚀高原。成因类形为构造剥蚀地形和堆积地形。

构造剥蚀地形主要分布于研究区的西部、中部、北部,地形波状起伏。地貌形态有:波状高原、高平原、丘陵、梁地、梁间洼地及桌状台地等,主要由白垩系地层组成。仅在研究区西部、西北部高原区,有小面积第三系地层分布,表面被薄层风积沙覆盖。波状高原为区内主体地形,广泛分布,大部分地形平坦,起伏缓慢,小面积地形起伏强烈。如北部乌兰吉林一带,其上有岛状残山和风蚀洼地,比高约50~80 m。残山丘陵分布在本区东北部及西部边缘地区,剥蚀、侵蚀尤为严重,沟壑纵横,支离破碎。高平原和剥蚀凹地仅在本区西南边缘分布,面积小,形态单一,地形简单。

堆积地形主要分布在研究区的南北两部及边缘地带丘陵区的河谷中,地貌形态为沙漠湖盆滩地、河流、沟谷及阶地等。主要由、、的沙、砂砾石、砂卵石、淤泥及盐碱、芒硝等物组成。沙漠主要是库布齐和毛乌素两大沙漠,和散布其间的湖盆草滩交错结合,相间排列。是区内仅次于波状高原的第二大主体地形。库布齐沙漠分布于研究区的北部,以流沙为主,片状分布。沙丘多以沙垄、新月形沙丘链、环状、格状沙丘等形态展布,腹地由高大的沙山组成,比高约30~50 m。毛乌素沙漠分布于本区南部,固定半固定沙地为主,流沙次之。受基底地形、流水及风向等因素影响,形成了北西、南东向条带状梁、滩相间的地貌形态。地表广覆沙垄、抛物线沙丘、梁窝状沙丘及灌丛沙堆等。区内湖盆众多,散布沙漠边缘及腹地,水草丰美,植被发育,吸引着众多珍禽异兽,是沙漠中一条靓丽的风景线。区内河流稀少,阶地不发育,仅在无定河沿岸有不连续分布。季节性河流多在丘陵区及周边地带分布,范围小,数量少,河谷多呈“U”型或“V”型。

总观区内地形,起伏平缓,地势北部和中部高,东南低。由东胜—四十里梁—乌海以及四十里梁向西南经乌兰镇东南侧乌日都音淖,至敖勒召其镇西侧,构成了断续分布的“厂”字型鄂尔多斯中脊,形成了与鄂尔多斯构造盆地反向的微背斜式逆地形地貌,地势由鄂尔多斯中脊向四周递降。在研究区内,地表径流除受“厂”字型分水岭控制外,各水系的形成、发展主要是受次一级梁地、台地等地形地貌的控制。

2 地貌分区及成因分析

地貌分区概述主要依据地貌成因(内外营力作用)将盆地划分为构造剥蚀地形(I)和堆积地形(Ⅱ)两个地貌区。根据地貌形态类型将两个地貌区划分为:剥蚀洼地(I1)、高平原(I2)、波状高原(I3)、残山丘陵(I4)及河谷地形(Ⅱ1)、湖积滩地(Ⅱ2)、风积地形(Ⅱ3)等亚区。

根据成因及形态特征分述如下:

2.1 构造剥蚀地形

本区地貌的形成经历了漫长的地质历史演变过程,燕山期运动以后,盆地全部隆起,西部边缘南北向断裂加剧,北部产生了东西向断裂,形成了现代地貌雏形。第四纪以来,仍处于持续上升阶段,属新构造运动缓慢上升区,由于强烈的风化剥蚀作用,原来隆起的高原和山地,逐渐被夷为平坦的、波状起伏的具有风化剥蚀作用特征的高原、丘陵、洼地乃至平原。由于构造形态不同及地层出露状况的差异,形成现代地貌的形态范围及起伏程度也有很大的不同。

2.1.1 剥蚀洼地(I1)

分布在鄂托克旗乌兰镇西部都思图河沿岸地区,由白垩系砂岩组成,局部被薄层风积沙覆盖。剥蚀洼地由侵蚀、剥蚀作用形成,地形平坦,地势低洼,谷底平缓,微向河流方向倾斜。

2.1.2 高平原(I2)

高平原主要由第三系砂岩、泥岩组成,上覆薄层 Q4eol土黄色细砂及腐植土。位于分水岭西侧,总体地势东高西低,向西微倾斜,属倾斜高平原。地形平坦,土地肥沃,植被发育,有较好的种植业前景。

2.1.3 波状高原(I3)

波状高原主要由白垩系砂岩组成,大面积分布于东胜区的南部、西南部;杭锦旗的南部、西部;鄂托克旗的北部及鄂托克前旗的西部。由于地壳缓慢上升,外营力剥蚀的疏松物质不断被搬运走,形成近于平原的波状起伏的地面。其上分布有长梁岗地、桌状台地、残丘、台间宽谷及湖盆洼地等地貌形态。波状高原河流稀少,水土保持良好,植被较发育,是良好的天然草牧场。

2.1.4 残山丘陵(I4)

主要由白垩系砂岩组成,分布于东胜梁分水岭北侧,以及研究区西部桌子山、大母利一带及中部的零散地段,海拔标高1 500~1 700 m,相对高差20~80 m。丘陵区侵蚀切割较剧,沟谷发育,水土流失严重,较大的沟谷有罕台川、黑赖沟、布日嘎斯太沟等。呈“U”形沟谷,南北延伸,东西相间排列,沟长约20~50 km,谷宽100~400 m。地表沟壑纵横,支离破碎,多形成难以利用的劣地。丘陵顶部起伏不大,呈浑圆状、馒头状、单斜状及扁平状等地貌形态。

2.2 堆积地形(Ⅱ)

在本区残山丘陵及周边宽谷洼地,有河流沟谷发育;在研究区的南北两部,却是毛乌素和库布齐两大沙漠;沙漠的边缘及腹地,常有众多湖盆、草滩分布。形成了具有冲洪积、风积及湖积特征的各种地貌形态。

2.2.1 河谷地形(Ⅱ1)

本区河谷地形主要为长年流水河谷和季节性流水河谷。长年流水河分布在研究区的西北部、西部及东南部的边缘地带,发育有摩林河、都思图河、无定河、纳林河等。

季节性流水河谷,分布在研究区东北部的丘陵区。主要有毛不拉格孔兑、布日嘎斯太沟、黑赖沟、西柳沟、罕台川、毫庆河、哈什拉川等河流。均为黄河的一级支流,发源于丘陵区,经库布齐沙漠进入冲积平原汇入黄河。呈南北平行分布,东西相间排列,流域地质地貌相似。研究区内主河道长约20~50 km,宽约100~400 m,呈“V”型、“U”型沟谷,上游为季节性河流,下游有一定的清水流量。

2.2.2 湖积滩地(Ⅱ2)

主要分布在乌审旗大部、鄂前旗东南部、鄂托克旗中东部、东胜区西南部、杭锦旗西北部的沙漠边缘及腹地中,少部分点缀在高原的洼地宽谷中。海拔高程1 150~1 300 m,面积大,范围广,区内各旗均有分布。据统计资料,区内湖盆众多,水域面积大于 2 km2的就达18个之多,总集水量达6.7×108m3。其共同的特点是矿化度高,多为大于 50 g/L的卤水,是现代盐湖,具有一定的工业价值。

2.2.3 风积地貌(Ⅱ3)

主要是库布齐沙漠和毛乌素沙地。两大沙漠均形成于第三纪末、第四纪初,年龄相近,成因却不尽相同。

库布齐沙漠在形成之前,是坳陷洼地,有很厚的河湖相沉积物,在风力作用下,形成了古风成沙。另外坳陷洼地靠近黄河,黄河泛滥的泥沙,也在这里大量沉积,为沙漠提供了丰富的泥沙,于是形成了库布齐沙漠的雏形。后来在漫长的地质历史时期,由于沙漠的自然荒漠化和人类活动的影响,生态环境进一步恶化,于是库布齐沙漠在渐渐扩大,形成了现在一望无垠的大沙漠。而毛乌素沙漠在形成之前,由于鄂尔多斯南部下陷为洼地,形成了深厚的河湖相沉积物。在更新世的早期和中期出现了古风成沙,地下有了丰富的沙源。进入全新世后,由于气候变暖,水资源充沛,生物走向繁荣,出现了草甸草原和灌丛草原,地表形成了黑土层,将风成沙覆盖,并出现了许多河流湖泊。良好的自然条件,吸引了古人类的到来,本来是河湖环绕,土地肥沃,绿草丛生,一片美丽的草原景象,可是,由于长期的战争、移民、开荒等无节制的人类活动,使草原植被和地表土层遭到了破坏,引起了下伏沙层出露,造成了自然生态环境恶化,毛乌素沙地也由此而逐渐形成。它和库布齐沙漠不同,是典型的人造沙地。

3 区域构造背景

3.1 新构造运动的影响

本区新构造运动主要表现为喜山期北东向正断层,切割了第三系,形成了上述地垒和地堑。其次是上新世的升降运动,在局部沉积了上新统红色泥岩,更新统局部河谷沉陷,如乌兰木伦河等地沉积了河湖相的莎拉乌苏组。

3.2 第四纪构造地貌演化特征

第四纪初,六盘山弧形带最终形成,周缘各断陷盆地表现为间歇性沉降,发育巨厚的湖相沉积。中、晚更新世,地壳的不均衡抬升使鄂尔多斯盆地开始分异,北部缺失下更新统,南部局部沉积了午城黄土及冲洪积砂砾石层。晚更新世,受地壳升降和地表侵蚀的双重作用南北差异更趋明显,北部形成相对的凹陷区,堆积了萨拉乌苏组湖相沉积;南部普遍堆积有离石黄土及马兰黄土。该阶段周缘地堑区的沉降作用进一步加剧,并伴生有北东向断裂作用发生,形成一系列斜列的断阶与断隆。河流的侵蚀速度加快,地堑区渭河,汾河流域诸湖盆由于断裂活动和沉降作用相继被打开,原有的径流迅速加深加强,并相互袭夺连通,形成各地堑内上更新统以河流相为主的沉积,仅局部有短期的湖泊的存在。这时古黄河及汾河、渭河、洛河、泾河等主要支流都已具雏形,其侵蚀下切亦明显加强。

晚更新世至全新世,鄂尔多斯盆地内部表现为大幅度的抬升,大致以北纬38度为界,南部隆起,河流下切作用和强烈地向源侵蚀,形成了洛川塬、董志塬多级残塬和白玉山、子午岭分水岭及其两侧的多级剥蚀台地与Ⅰ-Ⅴ级河流阶地,构成了峁梁绵延起伏﹑沟壑纵横其间的黄土区典型地貌。北部则形成沿隐伏断裂发育的串珠状湖淖﹑湿地与其间的基岩剥蚀丘陵、沙梁﹑沙漠共存的沙漠高原地貌景观。

[1]田明中,程捷.第四纪地质学与地貌学[M].北京:地质出版社.2009.

[2]曹伯勋.地貌学及第四纪地质学[M].武汉:中国地质大学出版社.1995.

[3]张泓,何宗莲,晋香兰,等.鄂尔多斯盆地构造演化与成煤作用[M].北京:地质出版社.2005.

[4]张抗.鄂尔多斯盆地断块构造与资源[M].西安:陕西科学技术出版社.1989.

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