黄土高原沟谷地貌形成原因

地质与地貌

山、原、川三大地貌类型是黄土高原的主体。耸峙在高原上的山地，犹如海洋中的孤岛。例如六盘山以西的陇中高原上的屈吴山、华家岭、马衔山，陇东陕北高原上的子午岭、白于山、黄龙山等。原（或塬）是指平坦的黄土高原地面，著名的有甘肃东部的董志塬，陕西北部的洛川塬。塬面宽阔，适于机械化耕作，是重要的农业区。但是塬易受流水侵蚀，沟谷发育，分割出长条状塬地，成为山梁，称为“梁”地。如果梁地再被沟谷切割分散孤立，形状有如馒头状的山丘，当地称为“峁”。由“梁”和“峁”组成的黄土丘陵，高出附近沟底大都在100～200米左右，水土流失严重，是黄河泥沙来源区。川是深切在塬面下的河谷平原。在梁峁地区地下水出露，汇成小河、河水带来的泥沙在这里沉积，在两岸形成小片平原，称它为“川”。川两旁还有阶地，即“掌”、“杖”地。掌是川地上源的盆地状平原，与条状分布的杖地不同。

一、地貌分类

黄土高原位于中国地台的西部和祁连山地槽的东部。古地形的基本轮廓是在白垩纪燕山运动以后形成的。高原上主要山脉太行山、吕梁山和六盘山把高原分隔成3部分：①山西高原。吕梁山以东至太行山西麓，有许多褶皱断块山岭和断陷盆地，山岭多呈北北东走向，主峰海拔均超过2000米，山地下部多为黄土覆盖。主要的河谷盆地有太原盆地、临汾盆地、忻县盆地、运城盆地、榆社盆地、寿阳盆地等。②陕甘黄土高原。吕梁山和六盘山（陇山）之间黄土连续分布，厚度很大，其堆积顶面海拔一般在1000～1300米。地层出露完整，地貌形态多样，是中国黄土自然地理最典型地区。③陇西高原。六盘山以西，高原海拔约2000米，黄土厚度逐渐增大，成为波状起伏的岭谷。

高原沟间地和沟谷地貌迥然有别。沟间地地貌主要类型是塬、梁、峁，沟谷除河流的干支河谷外，还有为数众多的大小沟谷。①沟间地地貌。塬是黄土堆积受流水侵蚀残留的高原面，地表平坦，坡度1度～3度，如泾河上游的董志塬、洛河的洛川塬等。塬面被沟谷强烈侵蚀后称为破碎塬。在大的地堑断陷谷地里，断裂往往呈复式阶梯状。覆盖其上的黄土塬称为黄土台塬。黄土台塬通常保存较完整，如汾渭断陷谷地里的黄土台塬。梁在平面上呈长条形，顶部宽度不大，多数仅长几十米到数百米至数千米，面积约2平方千米。梁的横剖面略呈穹状，坡度多在1度～5度，梁顶以下有明显的坡折。峁是孤立的黄土丘，平面上呈椭圆或圆形，峁坡多成凸形坡，坡度可达20°左右，面积约0．25平方千米。黄土梁峁区亦称黄土丘陵沟壑区。塬、梁、峁的形成常受黄土堆积前基岩古地形控制。塬的基底多在开阔盆地中，地势较平坦，各时代的黄土呈连续堆积，黄土厚度较大，古土壤层较平坦，因而塬面甚为平缓、梁峁地貌多分布于古盆地的边缘或隆起的高地，受流水切割，地形起伏较大，后期覆盖黄土遭侵蚀成为丘陵地貌。梁峁在同一地区内往往交替出现，或以梁为主，或以峁为主。两峁之间地势显著凹下的分水鞍称为墕。若两沟头相向溯源侵蚀成长脊状，称为崾崄，崾崄也常出现于塬和梁间。此外，尚有黄土墹。主要分布在陕北白于山和甘肃省东部的河源地区。马兰黄土充填了古河沟长条凹地，尚未被现代沟谷切开，宽几百米至数千米，长达几千米至数十千米，成树枝状格局组合。黄土墹受现代流水侵蚀沟的破坏，谷坡两侧仍保存着局部平坦地形，则称黄土坪。②沟谷地貌。黄土高原沟谷发育，沟道密度达2．35～10．9千米／平方千米，一般塬面及四周切割密度小于3千米／平方千米，广大丘陵沟壑区切割密度达4～8千米／平方千米，切割最严重的黄河峡谷的河曲黄道沟一带达10．9千米／平方千米。黄土高原主干沟谷切割深度一般都在200～300米。黄土覆盖的流域面积和沟谷面积之比均已超过25%，最严重者可达56．7%，即被沟谷蚕蚀的面积已达黄土覆盖面积的1／2。沟谷地貌按其大小、形态特征和发育过程，可分为细沟、浅沟、切沟、冲沟和河沟等。细沟是坡面水流在片状侵蚀的基础上最先出现的一种沟形，横断面宽约10～15厘米，深仅几厘米，沟形能被普通耕犁所消除。浅沟多出现在坡长较大的坡地上，随径流汇集成较大的股流，因冲刷能力增大而产生，横断面似宽三角形，深约0．5～1米。坡面水流进一步汇集，流水侵蚀增大，当沟身切入黄土达1～2米以上，开始形成明显沟头时，称为切沟。它具有明显的沟缘线，沟深可达10米以上，长达几十米。故细沟、浅沟和切沟均是发育在坡面上的侵蚀沟。冲沟多由坡面侵蚀沟发展而成。按其发展阶段分为早期、中期和晚期3个阶段。河沟是大型的侵蚀沟，河床大多切穿黄土层发育在基岩上，横断面呈梯形，底宽数十米以上。沟床平缓曲折，有常流水，并发育曲流阶地。沟谷的发育是流水下切、溯源侵蚀和谷坡块体运动共同作用的结果。下切加深沟谷，溯源侵蚀延伸沟长，块体运动展宽了沟谷。每当暴雨，溯源侵蚀速度加快，沟坡块体运动活跃，其主要方式有泻溜、崩塌和滑坡等。泻溜多发生在35度～40度的坡面上，土层因受干湿、寒冷和冻融交替而松动，受重力影响顺坡下溜。崩塌是谷缘陡崖因雨水和径流沿垂直节理下渗，通过潜蚀作用，使土体失去稳定而致。滑坡是谷坡上大量土体沿一定滑动面整体滑下的现象，谷坡上造成圆弧形的陡崖和坡脚庞大杂乱的滑坡体。滑坡体积达数百万乃至成千万立方米，有时堵塞沟谷，截断水流，形成天然湖，称为“聚湫”。黄土高原沟谷重力侵蚀占一定比例，大量物质补给流水，黄土泥流非常活跃。③黄土微地貌。黄土微地貌是地表水沿着黄土中的裂隙下渗，机械侵蚀和化学溶蚀的结果，破坏了黄土结构，形成洞穴，并引起地面沉陷，造成黄土特有的潜蚀地貌。常见者有黄土碟、陷穴、黄土桥和黄土柱等。黄土碟分布在平缓地面，形似碟状凹地，一般深2～3米，直径10～20米，深与直径之比约1∶10。由于地表水下渗，溶解了黄土中可溶矿物，并把黏土微粒带到土层下部，破坏了土层结构，在重力作用下，土层围绕中心缓慢下沉压实。陷穴是一种较深的圆形或椭圆形洼地，当地表水汇集到节理裂隙中，由潜蚀作用形成洞穴，称陷穴，按其形态可分为竖井状、漏斗状和串珠状。黄土桥是溶蚀和侵蚀形成的地下洞穴受重力作用发生崩塌，残留的洞顶形如拱桥，故称之。黄土柱是地表水沿着黄土垂直节理溶蚀和侵蚀，残留柱状或塔状的黄土土体，一般高数米或十余米。

二、地貌差异

根据地貌的形成过程和特点，可分为以下几个部分：①陇中高原。一称陇西高原。位于六盘山以西，是一个新生代的拗陷盆地，属盆地型高原，海拔1500～2000米。地形破碎，多梁、峁、沟谷、垄板地形。②陇东、陕北高原。包括六盘山以东，吕梁山以西，渭河北山以北，长城以南的地区。也是一个盆地型高原，海拔800～1200米。经强烈侵蚀，除少数残留的黄土塬（董志塬、洛川塬）外，大部地区已成为破碎的梁峁丘陵。其间只有少数基岩低山突起在高原之上，状似孤岛。③山西高原。包括五台山、恒山以南，伏牛山以北，太行山以西，吕梁山以东的地区。它由一系列褶皱断块山与陷落盆地组成。山地有吕梁、恒山、五台、中条及太行等山，盆地有大同、忻县、太原、临汾、运城等。除河谷平原外，大部地区海拔在1000～1500米，石质山地构成高原的主体，黄土堆积仅限于盆地及山间谷地，分布范围约占全区面积的40%。④渭河平原，一称关中平原。位于渭河北山与秦岭之间，西起宝鸡。

三、水土流失

主要由暴流沟谷冲刷疏松黄土所致。黄土颗粒细小，质地疏松，具有直立性并含有碳酸钙，迂水容易溶解、崩塌。地面坡度较大，植被稀疏，夏季又多暴雨，造成奇峰、陡壁、溶洞、陷穴、天生桥等微地貌，更助长了沟壑扩展，加速水土流失。同时也与近代地壳上升有关，使得沟床不断下切和侧蚀，沟谷溯源侵蚀加剧，相应地谷坡又不断地扩展，于是沟间地日益破碎。除上述自然因素外，与人类活动，特别是滥垦滥伐，破坏天然植被等社会因素有密切关系。新中国成立后，对黄土高原的水土流失采取了一系列综合治理措施，植树造林、种草，将坡耕地改为水平梯田，以及水利工程等措施，黄土高原发生了可喜的变化。