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地理環(huán)境

位置境域

山西永和黃河蛇曲國(guó)家地質(zhì)公園位于永和縣西，黃河沿線，陜西與山西省交界處，北起英雄灣，南至仙人灣，全長(zhǎng)約50千米，東西寬約2-13千米。總面積210平方千米 ，地質(zhì)遺跡保護(hù)面積152.64平方千米。

山西永和黃河蛇曲國(guó)家地質(zhì)公園地處南莊鄉(xiāng)、打石腰鄉(xiāng)、閣底鄉(xiāng)境內(nèi)。公園東距縣城20千米，東南距臨汾市180千米，東北距太原280千米，西距陜西省延安市160千米，經(jīng)永和關(guān)過(guò)延永大橋距陜西省延川縣30千米。

地形地勢(shì)

地質(zhì)公園地處黃河沿岸，此處山大溝深，溝壑縱橫，把地形切割得支離破碎，極其復(fù)雜。閣底鄉(xiāng)多為殘?jiān)珳羡謪^(qū)，打石腰鄉(xiāng)、南莊鄉(xiāng)及黃河沿岸地區(qū)為梁峁溝壑區(qū)。公園內(nèi)海拔最高點(diǎn)為打石腰鄉(xiāng)東山脊黑龍神圪塔，海拔高度1321米，最低點(diǎn)為千只溝河入黃河口，海拔高度511.9米，相對(duì)高差810米。

公園地勢(shì)東高西低，黃河水自北向南奔流而過(guò)，千只溝河（芝河、桑壁河）、峪里河及其支流向西流入黃河。

氣候狀況

公園地處黃河沿岸，日照充分，年降雨量稀少，土壤含沙量大，特別適合棗樹生長(zhǎng)。氣溫季節(jié)差、晝夜溫差較大。全年平均氣溫9.4℃，一月份最冷，極端最低-22.6℃（1984年12月24日），極端最高為37.3℃（1987年7月31日）。全年平均日照時(shí)數(shù)達(dá)2474.9小時(shí)，日照率56.7%，太陽(yáng)年均輻射總量為4卡/cm2。

園區(qū)內(nèi)無(wú)霜期，因地勢(shì)而異，年平均為175天左右；初霜出現(xiàn)于10月上旬到10月下旬，晚霜期在翌年4月上旬至4月下旬，年平均降水量為524.3毫米，年平均蒸發(fā)量為1618.9毫米，蒸發(fā)量約為平均降水量的3倍。

園區(qū)內(nèi)冬季多東北風(fēng)，夏季西南風(fēng)，年平均風(fēng)速2.0米/秒，最大風(fēng)速16米/秒。一日內(nèi)風(fēng)速變化明顯，一般20時(shí)以后風(fēng)速漸弱，次日6時(shí)后隨溫度增高風(fēng)速逐漸增大，13時(shí)－16時(shí)風(fēng)速最大，風(fēng)力冬春較強(qiáng)，夏秋較弱，全年平均出現(xiàn)6級(jí)以上大風(fēng)日數(shù)為23天，8級(jí)以上大風(fēng)每年出現(xiàn)1次。云量隨季節(jié)變化，春冬少云，為高中云族；夏秋云量偏多，為低中云族，年晴天數(shù)平均為101天，陰雨天數(shù)為98天。

園區(qū)地表水主要為降雨經(jīng)流和泉水兩部分。

園區(qū)內(nèi)的河流均屬黃河水系，黃河位于園區(qū)西部，為山西省永和縣與陜西省延川縣界河，流經(jīng)園區(qū)長(zhǎng)度為68千米，境內(nèi)落差為52.7米，流域面積為1185.7平方千米。園區(qū)內(nèi)流入黃河的一級(jí)支流有35條，芝河是其中最大的一條，全長(zhǎng)62千米，流域面積976平方千米，占全縣面積的80.5%，平均清水流量0.25立方米/秒，年清水流量788.4萬(wàn)立方米；桑壁河發(fā)源于茶布山東側(cè)辛莊村后，于交口鄉(xiāng)匯入芝河后流入黃河，全長(zhǎng)28千米，清水流量0.05立方米/秒。

園區(qū)內(nèi)的泉水主要有東征泉和西后峪泉。東征泉位于閣底鄉(xiāng)東征村西溝底，流量1.0升/秒；西后峪泉位于閣底鄉(xiāng)西后峪村，流量1.61升/秒。

園區(qū)內(nèi)較發(fā)育的含水層為砂巖裂隙含水層，另有少量局部發(fā)育的第四紀(jì)沖積砂礫層孔隙含水層，三是黃土殘?jiān)珳羡至严逗畬?。地下水位雨季上升，旱季下降，其補(bǔ)給全靠大氣降水。

土壤

園區(qū)內(nèi)土壤為灰褐土類，其中灰褐土性土包括6個(gè)土屬、22個(gè)土種，分布在丘陵地區(qū)；灰褐土包括3個(gè)土屬、4個(gè)土種，分布在平地、溝川高平階地，其中含有豐富的養(yǎng)分。

地質(zhì)概況

地質(zhì)背景

在距今黃河水面150米的高程上，在三疊系基巖平臺(tái)面上，發(fā)現(xiàn)了隱藏于黃土丘陵中黃河的三級(jí)階地。在壺口、柳林的軍渡黃河三級(jí)介地的礫石層上，有典型的灰紅色亞粘土鈣結(jié)核覆蓋，由此可判斷，這同一高度（與河水面）的三級(jí)階地，形成于距今74萬(wàn)年到12萬(wàn)年之間。只不過(guò)那里的三級(jí)階地分布在黃河基巖河谷平臺(tái)上，所以地貌特征明顯。而永和的三級(jí)階地，沿河谷兩岸都被后來(lái)黃河河水所沖蝕，只在基巖平臺(tái)的深處，才能找到階地礫石堆積。

依據(jù)黃河三級(jí)階地的礫石層位置，及這一高程基巖平臺(tái)向黃土區(qū)的延伸判斷，黃河?xùn)|岸永和關(guān)境內(nèi)，此期黃河河谷寬度在3-4千米左右，加上河西陜西境內(nèi)同等寬度。得到幾十萬(wàn)年前永和段黃河河道寬度為6-8千米。

永和段黃河谷底比河水面高出200-250米，海拔800-850米，亦形成平直的巖平臺(tái).其上到海拔高程1000米才出現(xiàn)基巖山體。由1000米高程基巖可圈出河?xùn)|的早期黃河河谷寬度為8-10千米。則得出當(dāng)時(shí)黃河谷為12-20千米。

復(fù)原74-12萬(wàn)年前永和段黃河河道面貌：在寬度達(dá)12-20千米，相對(duì)高差150-200米的丘陵嶺河谷中，蜿蜒曲折地流淌著寬6-8千米的黃河，這是一條以堆積作用為主的老年期河流。

如今的黃河蛇曲外形，在幾十萬(wàn)年前已具雛形，只不過(guò)后來(lái)兩次地殼抬升，黃河河道在原來(lái)曲度較大的彎道上，曲度進(jìn)一步發(fā)展而呈典型的蛇曲，并深深地切入當(dāng)年黃河谷底基巖中。第一次抬升發(fā)生在中更新世晚期。地殼抬升幅度為100米，在距今黃河水面40-50米高程發(fā)育了二級(jí)階地.根據(jù)這級(jí)階地底部的礫石層分布點(diǎn)，推算了該時(shí)黃河河道寬約1-1.2千米，兩側(cè)谷坡高100米，即黃河在那時(shí)已成狹窄的峽谷，今日的蛇曲是在12萬(wàn)年前定型的。

永和段黃河蛇曲最后定型，發(fā)生在距今一萬(wàn)兩千年的全新世。形成黃河一級(jí)階地，高出河水面8-10米，亦有底礫巖分布。此時(shí)河道寬度在300-500米之間。

與河流凹岸的侵蝕作用對(duì)應(yīng)，河流的凸岸總發(fā)生堆積作用。所以永和蛇曲每個(gè)拐彎處，凹岸為繼承型的陡岸，而凸岸總成新月形外突的堆積階地。最終以高出河面5——8米形成黃河蛇曲。

地質(zhì)特色

水蝕浮雕

永和關(guān)前沿公路，有一段長(zhǎng)500-600米的崖壁，上面布滿了莫名其妙的圖象，過(guò)去人們?cè)Q之為魔壁或魔崖，給人以神秘的色彩。其實(shí)是由于河水對(duì)岸石的侵蝕和溶解，將巖石中可溶物質(zhì)溶走，從而使巖石分解、崩塌、剝落。在巖石表面塑造出千奇百怪的圖象來(lái)。圖象按其展布，可分為橫向、縱向兩大類。橫向的圖象如長(zhǎng)廊、浮云、海浪、魚、龍等，縱向的圖象如立柱、寶塔、仕女、力士等。還有一種是園形圖象，小的如蜂巢，大的如園窗，稀流不均地分布在巖壁上，這是因?yàn)槿芪g作用從點(diǎn)開始擴(kuò)展，受巖石中隱性球狀構(gòu)造影響而造成。以上圖象統(tǒng)稱水蝕浮雕。

水蝕浮雕還發(fā)育在高出河面幾十米、幾百米山崖上，尤其高150-200米黃河三級(jí)階地附近常見大小石龕，在羅岔村中，形成多孔的山洞，洞中有柱有門，有窗有廊，分成3個(gè)洞室彼此相通。更值得欣賞的是洞壁由深淺不同草綠密集橫紋組成。這類巖石地質(zhì)上稱水平韻律層，如能開采下來(lái)打磨后，一定能成為高貴又文雅的飾面石板。

“石球”之鄉(xiāng)

“石球”是一種球狀巖石，1968年首次見于墨西哥熱帶雨林中，那是由石英巖構(gòu)成的直徑達(dá)2米的大型球體。原以為當(dāng)?shù)毓糯林褡迦斯そㄔ?。后?lái)在山崖巖石中，見到未脫落的球體，才知那是天然形成。到目前為止，從地質(zhì)學(xué)角度，無(wú)論沉積成因，構(gòu)造成因，風(fēng)化成因，都無(wú)法合理解釋永和縣全境幾乎全為三疊系地層分布。在山西永和黃河蛇曲國(guó)家地質(zhì)公園內(nèi)發(fā)現(xiàn)了各種成因的石球，包括沉積作用形成的石球，成不規(guī)則形狀；沉積盆內(nèi)，同生礫石構(gòu)成的石球，呈扁球體；早期成巖過(guò)程收縮形成的石球，呈不規(guī)則球狀；沉積結(jié)核形成的石球，呈圪塔狀、姜狀、餅狀；以及成因不明形成的石球，呈半球狀凸出，全風(fēng)化后成整體脫落，基巖中留下半球形凹痕。以上形狀各異的石球在黃河蛇曲國(guó)家地質(zhì)公園內(nèi)分布非常廣泛，固該處又被稱為“石球”之鄉(xiāng)。

地質(zhì)價(jià)值

公園所在的地區(qū)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化歷史，保存了從中生代三疊紀(jì)、新生代第四紀(jì)及黃河形成等的地質(zhì)演化記錄，其地層中的巖石特征、沉積構(gòu)造及所保存的化石，展現(xiàn)了鄂爾多斯地塊的古河湖相環(huán)境及古地理演化特點(diǎn)，由于地形切割劇烈，區(qū)內(nèi)具有很好的觀賞剖面，具有重要的保護(hù)價(jià)值。另外，此處也是研究新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和溝谷溯源侵蝕及沙土流失的理想場(chǎng)所。