1、鄂尔多斯盆地基底断裂对环境地球化学景观与水土流失的控制作用第 13 卷第 2 期2006 年 4 月水土保持研究ResearchofSollandWaterConservationVoLl3No.2Apt.,2006鄂尔多斯盆地基底断裂对环境地球化学景观与水土流失的控制作用潘爱芳 h,赫英,马润勇.(1.西北大学地质学系.西安 710069;2.西安建筑科技大学理学院.西安 710055;3.长安大学地测学院 .西安 710054)摘要:鄂尔多斯盆地的环境地球化学景观与水土流失分布特征与基底断裂关系密切.地基底断裂控制了盆地的环境地球化学景观和元素分布特征.尤其是定边一绥德断裂带和华池一大同断
2、裂带将盆地分成两个截然不同的地球化学,地貌景观区鄂尔多斯盆地内的基底断裂在某种程度上控制了盆地的地势,地形,地貌,新构造运动,岩石类型,岩性构造,土壤类型及其性质,浅层地下水及其性质,并间接的控制了土壤岩石后期的改造,风与水的动力条件等因素.研究盆地基底断裂与水土流失的关系,用于指导水土流失综合治理具有重要的现实意义.关键词:鄂尔多斯盆地;基底断裂;环境地球化学;水土流失中囤分类号:P578;S157 文献标识码 tA 文章编号 l1005-3409(2006)02+002103ControlActionofBasementFracturesonEnvironmentGeochemistryL
3、andscapeandSoilErosioninOrdosBasinPANAifang,HEYing,MARunyong(1.GeologyDepartment,NorthwestUniversity.xian710069l2.InstituteofSciences,Xial,lUniversityofArchitectureTechnology.Xian710055l3.CollegeofGeologyEngineeringandGeomatics,ChanganUniversity.Xian710054.China)Abstract:Basementfracturesiscloselyre
4、latedwithenvironmentgeochemistrylandscapeanddistributionfeatureofsoilerosionin0rdosBasin.Thebasementfracturescontrolenvironmentgeochemistrylandscapeandthefeaturesofelementdistribution.especiallytheDingbianSuideandHuachiDatongfracturezonesdividetheOrdosBasintOtwocompletelydifferentlandscapesectionofg
5、eochemistryandphysiognomy,Toacertainextent,thebasementfracturescontroltopography,landform,physiognomy,neotectonicmovement.rocktypes,lithologystructure,soiltypesanditsproperties,shallowgroundwateranditscharacteristic.andindirectlycontrollong-termalterationofrockandsoil?dynamicconditionsofwindandwater
6、.Tostudytherelationshipbetweenbasementfracturesandsoilerosionandguidesyntheticaltreatmentofsoilerosionhaveimportantsignificance.Keywords:OrdosBasin;basementfractures;environmentgeochemistry;soilerosion鄂尔多斯盆地西北部是毛乌素沙漠和库布齐沙漠.东南部是黄土高原.区内气候干燥,少雨多风.降水集中且多以暴雨形式出现,加之黄土极易受到侵蚀,集中降雨对土壤的破坏力极强尤其是该地区广泛缺乏植被保护,气候恶
7、劣,加之特殊的地理,地形,地貌条件及地表物质组成.致使整个盆地区水土流失现象普遍而严重.使得黄河成为世界含沙量最高的河流 E.水土流失是多因索综合作用的结果我国水土流失严熏地区主要受控于地质构造.集中分布于不同的构造带,构造体系的结合部以及构造互相穿插交汇或复合等部位,特别是沿活动性深大断裂两侧更为突出 n.环境地球化学景观特征,各地质单元内所出露的基岩及其结构构造,土壤及其有机质含量,沉积类型,水动力条件与水的赋存特征等.都会不同程度地影响到水土流失是否发生或水土流失的程度3.鄂尔多斯盆地基底断裂不仅控制着盆地的地层沉积,地球化学场特征和矿产分布 E43.而且控制地震,土壤的分布以及水系发育
8、及其水动力条件等特征.尤其是定边一绥德东西向基底断裂和华池一大同北东向基底断裂等不但对新构造运动具有控制作用,其自身也具有现今活动性 Es7,因此对相应区带的水土流失具有控制作用.因此,研究鄂尔多斯盆地基底断裂及其与水土流失的关系具有重要的现实意义.1 基底断裂对环境地球化学景观的控制1.1 鄂尔多斯盆地基底断裂特征鄂尔多斯盆地是一个四周均被活动断裂或探大断裂所围限的非规则多边形断块根据航磁,重力,大地电磁,卫星?收稿日期;20050526基金项目:国家重点基础研究发展计鼍 lJ(973 计划)项目(编号 2003CB214605)资助作者简介:潘爱芳(1962 一).士,离极工程师,博士生,
9、主要从事地球化学研究.?22?水土保持研究第 13 卷照片,元素地球化学场特征等多种资料综合分析 t 盆地内部及其周缘都发育有规模巨大的基底断裂.它们形成于不同的地质时期,控制当时的构造格局,地形地貌,岩浆活动,地层发育和矿产的形成.归纳起来鄂尔多斯盆地共发育有四组基底断裂(图 1),分别为:盆地北部的多条东西向断裂和中部的定边一绥德,南部的庆阳一延安南等东西向断裂带;几乎贯穿整个盆地的华池一大同北东向断裂带,中部发育的定边一吴旗,乌审旗一榆林北西向断裂带;盆地东西两侧的巨型近南北向断裂带.三f 粤 c 定,.4-Lu.西盆 C一/鼬县/0 噩安/酏|.1fr/地宝三董二图 1 鄂尔多斯盆地基
10、底断裂图(据贾进斗,1997I 丁燕云,2002 等修改)1.2 耶尔多斯盆地基底断裂对环境地球化学景观的控制作用盆地中部的定边一绥德东西向断裂带和华池一大同北东向断裂带,在地球化学景观上将鄂尔多斯盆地分为黄土塬和沙漠,构成了两大不同的地貌单元,也形成了截然不同的环境地球化学景观特征.根据鄂尔多斯盆地的环境地球化学特征.以定边一绥德和华池一大同北东向断裂带为界,可以将盆地分为西北部沙漠区(I),东南部黄土高原区(冀). 如图 2所示.两个区均位于中国大陆地球化学分区的大兴安岭藏北高原地球化学区内,现将其特征分述如下:I 曲地球化学区:位于定边一绥德,华池一大同断裂带西北地区.属干旱一亚干旱气候
11、,氧化环境,年平均气温 61o.年平均降水量 200“400mm,蒸发量大于降水量 ,毛乌素沙漠和库布齐沙漠均屑此区.从元素富集特征来看 Sr,P较为富集,caO,MgO,NaO 等略显富集,铁族元素 Fe,Co,Ni,Cr,Mn,Ti,V 等较为贫化.亲铜元素 Cu,Pb,Zn,Hg,Cd,As 等元素略显贫化,其中 c0,Ni,CrMn,Hg,As 等元素局部含量相当于背景值的 1/41/11 倍属于极为贫化,为这些元素的缺乏地段.钨钼元素 Mo,F,B 等接近全国平均水平 .元素含量总体上有北低南高的趋势.0 冀地球化学区;位于定边一绥德,华池一大同断裂带东南地区,属亚干旱气候,年平均气
12、温 1o12C,年平均降水量 4O0800Inm.区内为第四系黄土堆积.其中铁族元索和亲铜元素除 As 元素外均表现出北部略显贫化.南部略显富集的特征,Mo,F,Li,As 等较为贫化,CaO,K2O,NazO,MgO,AI,P,Sr 等元素较为富集 .元素含量有北低南高的趋势.0 地球化学分区界线 0 构造分区界线图 2 鄂尔多斯盆地环境地球化学分区2 基底断裂对水土流失相关因素的控制由图 3 可见:以定边一绥德,华池一大同断裂带为界 ,西北区地势平缓,地表水侵蚀较弱,水土流失的动力以风为主,东南区侵蚀作用强烈.沟壑发育.水土流失的动力以水为主;西北区主要为下白坚,全新统地层,而东南区地层则
13、较为复杂,从远元古界到更新统均有发育西北区为沙漠盆地风沙堆积,东南区为黄土堆积西北区浅层地下水矿化度较高,为硫酸盐一氯化物为主的为咸水一咸水带,几乎无地表水系发育,东南区则为重碳酸盐硫酸盐为主的淡水一微咸水带,地表水系非常发育;从土壤类型来看.西北区为以正常干旱土和砂质新成土为主.东南区则为正常新成土;从土壤地球化学类型来看,西北以碳酸盐石青型土壤,流动和半固定沙丘为主,东南为普通碳酸盐型土壤;西北区为碱性一强碱性土壤,有机质含量低,pH 值大多为 7.58.5 之间,局部大于8.5,属碱性干旱一半干旱氧化环境.物理风化作用为主,东南区为弱碱性一碱性土壤,有机质含量相对较高,pH 值为7.58
14、.5 间,属碱性半干旱氧化环境,物理和化学风化同时存在.由此可见,鄂尔多斯盆地定边一绥德和华池一大同断裂带控制了盆地的地势,地形,地貌,新构造运动,地球化学景观,岩石类型,岩性构造,土壤类型及其性质,浅层地下水及其性质以及对土壤岩石的后期改造和水动力条件等,这些都与水土流失的因紊密切相关.3 结论(1)鄂尔多斯盆地基底断裂控制了盆地的环境地球化学特征和元素分布特征,尤其是定边一绥德断裂带和华池一大同断裂带将盆地分成两个截然不同的地球化学,地貌景观区,西北为干旱一亚干旱沙漠.富集铁族元素为主,东北为亚干旱黄土高原,以富集造岩元索为主.(2)与水土流失相关的地势,地形,地貌,新构造运动,地球化学景
15、观岩石类型,岩性构造,土壤类型及其性质,浅层地下水及其性质以及对土壤岩石的后期改造和水动力条件等众多因素均受盆地基底断裂控制第 2 期潘爱芳等:鄂尔多斯盆地基底断裂对环境地球化学景观与水土流失的控制作用?23?(A)地势图:(B)地质图;(C)地表水系图:(D)景观地貌沉积类型图:(E)第四纪地质图:(F)土壤图Q风积物,Q 黄土堆积,Ga 正常干旱土.Ne 砂质新成土,SoaiE 常新成士.K. 下白垩,Qh 全新统.比例 J:图 3 鄂尔多斯盆地基底构造与环境关系对比图(据李家熙,1990; 贾进斗.1997I 丁燕云,2002 等修改)(3)在鄂尔多斯盆地这样一个特殊的地质,地球化学景问
16、题的研究,预测具有重要意义.观区.研究基底断裂与水士流失,自然灾害地关系,指导相关参考文献:E1朱海利.诱发渭北滑坡暴雨的环流特征J.水土保持通报,2001,21(1):3941.E23 李树德.袁仁茂,吕红华.地质构造与水土流失 FJ.水土保持研究,2003,10(3):105106.3潘爱芳,赫英 ,马润勇.地球化学背景与生态环境综合治理新思路 rj.西北大(地球科学版),2004,34(1):85 89.4潘爱芳,赫英 ,马润勇.鄂尔多斯盆地地表元素地球化学场与能源矿产关系初探J.石油与天然气地质,2004,29(6):2529.ES邸领军,张东阳.王宏科.鄂尔多斯盆地喜山期构造运动与油
17、气成藏 FJ.石油,2003,24(2):3437.6王庭斌.近纪以来中国构造演化特征与天然气田的分布格局J.地学前缘,2004,11(4):403415.7朱照字.黄土高原及邻区新构造与新构造运动J.第四纪研究,1992,(3):253-264.8中国地质科学院生物环境地球化学研究中心.地球化学环境 EM.北京: 地质出版社,2001.1928.E9李家熙吴功建 .中国生态环境地球化学图集 M.北京: 地质出版社,1999.EIO贾进斗,何国琦.李茂松.鄂尔多斯盆地基底结构特征及其对古生界天然气的控制 FJ.高校地质.1997,3(2):144 153,El1丁燕云.鄂尔多斯盆地北部航磁反映的构造特征 EJ.物探与化探.2002?24(3):197202
