延川黄河蛇曲国家地质公园
摘要：陕西延川黄河蛇曲地质遗迹位于鄂尔多斯高原东侧，主要地质遗迹类型为河流蛇曲地貌和黄土地貌。延川黄河蛇曲是我国目前最密集，规模{zd0}、发育最完好的干流峡谷型蛇曲，具有重要的科学，美学和社会价值。
关键词：黄河蛇曲；地质遗迹；类型；评价
陕西延川黄河蛇曲国家地质公园，地理坐标为北纬36°39′09″～36°53′59″，东经110°19′46″～110°24′30″，陕西境内北起刘家畔，南止马家塬，东到黄河河道中线，西到高家处，面积为170.5km2，主要地质遗迹分布面积56.2km2。
陕西延川黄河蛇曲国家地质公园属温带大陆性季风气候，冬季寒冷干燥；夏季气候炎热，降雨集中，多雷雨。公园区内地貌属蚀余黄土丘陵峡谷地貌，黄土覆盖较薄，坡面沟谷流水侵蚀和重力侵蚀严重，溯源侵蚀活跃，主要地质遗迹类型为河流蛇曲地貌和黄土地貌。
1 区域地质背景
延川黄河蛇曲地质遗迹位于鄂尔多斯高原东侧（图1），鄂尔多斯盆地处于中国东部构造与西部构造的结合部，呈一南北向延伸的矩形盆地，北起阴山、大青山和狼山，南到秦岭，东自吕梁山、中条山，西抵贺兰山、六盘山。
黄河干流自西向东横跨三级阶梯，{dy}级阶梯在地质构造上为西域地块，属强烈隆升的青藏高原。第二级阶梯构造上为华北陆块，其中有抬升区和沉降区相间分布。第三级阶梯构造上为华北陆缘盆地（或称滨太平洋构造块），属大幅度沉降区。鄂尔多斯地块处在上述第二级阶梯区内，是在西部强烈隆升区与东部大幅沉降区之间。它同时受到截然相反的两种性质构造的影响。因而它在地质上表现出东、西两侧的很大差异。自古生代以来，他一直是一个十分稳定的地块，虽然中间也曾有过地壳升降和海陆交替的历史，也只是使盆地的中心有所偏移，而盆地的整体结构并未遭到严重破坏。
鄂尔多斯地块包括中元古界——第三系不同类型的沉积，从古老的岩系到较新的地层累积{zd0}厚度可达10，000m以上。早古生界浅海相地层，岩性以灰岩为主，其西南缘地势低洼，沉积厚度稍大些。晚古生代至早中生代，沉积环境逐渐由海相过渡到内陆湖盆，盆地中沉积了巨厚的中生代地层，这一时期三叠系、侏罗系是本区最重要的生油、储油岩系，而侏罗系中晚期是主要的成煤期。白垩纪晚期至第三纪期间，受燕山运动的影响，鄂尔多斯地块作为一个整体受力的地质单元，发生大面积垂直抬升，并伴随轻度的逆时针旋转，使地台周边形成环地台地堑系列，如河套盆地和渭河盆地等。鄂尔多斯高原今天的格局就是那一时期奠定的。
鄂尔多斯高原自中生代晚期和新生代初期，受区域构造运动的影响，本区地壳开始缓慢抬升，古湖盆逐渐萎缩，直至{zh1}消失，形成高原，如今高原地台上绝大部分地区缺少早第三纪地层的沉积，这说明早第三纪时这一地区曾遭受极为强烈的风化剥蚀作用。由于以外营力为主的物理风化作用，使整个高原面在这一时期处于夷平过程，呈现准平原化古地貌。如高原西部的桌子山山顶呈平台状，就是残留下来的高一级夷平面的一部分。虽然以后地壳还有不均衡上升或下降，但规模都不大，未能改变第三纪以来高原地貌景观的基本格局。
0 && image.height>0){if(image.width>=700){this.width=700;this.height=image.height*700/image.width;}}" src="http://www.globalgeopark.org/Portals/0/03-Conservation/Articles/0711131_t1.gif">
鄂尔多斯高原第四纪以来受新构造运动的影响，地壳仍有幅度不大的抬升，使地表形成波状起伏。从北往南呈现由荒漠化草原向波状高原，再向黄土高原逐渐变化的规律。北部为流动沙漠区，即今日的毛乌素沙漠和库布齐沙漠。
鄂尔多斯盆地根据现今的构造形态、基底性质及构造特征，可以划分为六个一级构造单元，即北部伊盟隆起、西缘断褶带、西部天环坳陷、中部陕北斜坡、南部渭北隆起和东部晋西挠褶带。延川黄河蛇曲地质遗迹位于陕北斜坡的东缘偏南，与晋西挠褶带相邻。
2 地质遗迹的类型及分布
2.1河流地貌地质遗迹特征
2.1.1峡谷地貌
在鄂尔多斯地块上中生代基岩地层中发育的北北东向或北北西向两组节理，其走向正好与地质遗迹保护内的晋陕峡谷以及众多支流峡谷的展布方向基本一致，说明黄河及其支流发育初期有些河段是沿着构造裂隙和岩层破碎带走向延伸的。
2.1.2河流蛇曲地貌
陕西延川黄河蛇曲是发育在秦晋大峡谷中的大型深切嵌入式蛇曲群体，规模宏大，依据陕西科学技术信息研究所查新中心提供的资料表明，延川黄河蛇曲是我国干流河道上蛇曲发育规模{zd0}、最完好、最密集的蛇曲群。
2.1.3河流阶地
延川黄河蛇曲地质遗迹发育的河流阶地类型按组成物质及其结构分为以下3类：①侵蚀阶地。由三叠纪基岩构成，阶地面上往往很少保留冲积物（黄河三级阶地）；②基座阶地。阶地形成时，河流下切超过了老河谷谷底而达到并出露基岩。（黄河二、四级阶地；清涧河四级阶地）；③堆积阶地。由冲积物组成。根据河流下切程度不同，形成阶地的切割叠置关系不同又可分为：上叠阶地，是新阶地叠于老阶地之上（黄河一、二级阶地之间）；内叠阶地，新阶地叠于老阶地之内（延水关王家渠张家川河阶地与黄河阶地之间的关系）。
0 && image.height>0){if(image.width>=700){this.width=700;this.height=image.height*700/image.width;}}" src="http://www.globalgeopark.org/Portals/0/03-Conservation/Articles/0711131_t2.gif">
延川黄河蛇曲地质遗迹发育的河流阶地目前野外可见有四级，在乾坤湾黄河凸岸一侧可见一、二、三级阶地，四级阶地发育在黄河凹岸一侧。(图3)
0 && image.height>0){if(image.width>=700){this.width=700;this.height=image.height*700/image.width;}}" src="http://www.globalgeopark.org/Portals/0/03-Conservation/Articles/0711131_t3.gif">
2.1.4河心岛
在乾坤湾，黄河与清涧河交汇处发育两个心滩，较小的心滩只在枯水期可见，较大的心滩形似鞋子，当地人称为“鞋岛”，常年露在水外，只有在特大洪水时，可被淹没。其形成是清涧河带来大量泥沙堆积在与黄河汇合处，以及黄河洪水期主河先涨水，使其支流清涧河河口产生壅水堆积而成。鞋岛上砾石以清涧河河口为中心呈弧形展布。
2.1.5河漫滩
延川黄河蛇曲地质遗迹河漫滩主要为河曲型河漫滩。它是随弯曲河道横向移动发育而成的河漫滩，由于洪水期水流侵蚀力特大，每次洪水凹岸都有一次明显的后退，形成凹岸陡直。侵蚀下来的物质通过单向环流被带到凸岸堆积，在凸岸形成多条大致平行的弧形沙堤和沙堤间的狭窄的弧形洼地，它常为沼泽或湖泊。这些弧形地形向河流下游方向辐聚，呈扇形的汇集在一起，形成迂回扇地形。
河漫滩在沉积上二元结构特点明显，它分为上下两部分：下部为粗粒的河床相堆积物，如砾石、卵石和粗沙，代表河床侧向移动过程中的产物；上部为细粒的河漫滩相堆积，如粘土及粉沙等，是洪水泛滥期的堆积。
2.1.6水蚀凹痕与侧蚀洞穴
由于黄河及其支流河水的底蚀作用、侧蚀作用，在河流阶地、河岸两侧砂岩中冲蚀出的洞穴，其规模大小不一，小的仅几十厘米，大的数十米。
由于地壳的间歇抬升作用，黄河及其支流两岸不同高度均分布有侧蚀洞穴。高处的侧蚀洞穴可能叠加有风蚀作用。
2.1.7河流差异侵蚀
由于黄河及其支流两岸的三叠系地层岩性存在着软硬差异，在流水的冲蚀作用下，呈现参差不齐的地貌景观。由于三叠系地层岩性的差异，在地质遗迹保护区内差异风化现象也十分显著。
2.2黄土地貌特征
受黄土本身的特点，以及黄土堆积前的古地形和黄土区的各种外营力作用（流水作用、重力作用、地下水作用和风的作用）的影响。陕西延川黄河蛇曲地质遗迹黄土地貌主要为黄土沟谷地貌、黄土沟（谷）间地地貌和黄土潜蚀地貌（黄土喀斯特）等类型。
2.2.1黄土沟谷地貌
黄河蛇曲地质遗迹保护区内黄土覆盖区区域千沟万壑，地面被切割得支离破碎。根据黄土沟谷发生的部位、沟谷的发育阶段和形态特征，可将黄土沟谷分为以下几种。
①纹沟在黄土的坡面上，降雨时形成很薄的片状水流。由于原始坡面上的微小起伏和石块、植物根系或草丛的阻碍，水流可能发生分异，聚成许多条细小的股流，侵蚀土层，即形成细小的纹沟。这些细小的纹沟彼此穿插，相互交织在一起。纹沟的重要标志是经耕犁，可立即消失。
②细沟坡面水流增大时，片流就逐渐汇集成股流，侵蚀成大致平行的细沟。细沟的宽度一般不超过0.5m，深度约0.1～0.4m，长数米到数十米。细沟的谷底纵剖面与斜坡坡形一致，横剖面呈宽浅的“ V ”字形，沟坡没有明显的转折。
③切沟细沟进一步发展，下切加深，切过耕作土层，形成切沟。切沟的宽度和深度均可达1～2m，长度可超过几十米。切沟的纵剖面坡度与斜坡坡面坡度不一致，沟床多陡坎。横剖面有明显的谷缘。
④冲沟其纵剖面呈一下凹的曲线，与斜坡凸形纵剖面xx不同，使黄土坡上发育出冲沟。冲沟的沟头和沟壁都较陡，规模也较大，长度可达数公里或数十公里，深度达数十米至百米。黄土冲沟的沟头上方或沟床中常有一些很深的陷穴，它是由于下渗的水流对黄土中的钙进行溶蚀，并把一些不溶的细小颗粒带走，使地表发生下陷而形成的。陷穴形成后，便进一步促使沟头向源增长，沟床加深。冲沟两侧的沟壁常发生崩塌，使沟槽不断加宽。
2.2.2黄土沟（谷）间地貌
黄土沟（谷）间地地貌主要是源、墚、峁。它们是黄土高原上的平缓地面经流水切割侵蚀后的残留部分。它们的形成和黄土堆积前的地形起伏及黄土堆积后的流水侵蚀都有关。黄土堆积过程中可继承古地貌形态而发育各种黄土地貌。例如古地貌是平缓的盆地或微倾斜的平原，在此基础上堆积黄土，就可能形成宽广而平坦的黄土塬区，由于黄土堆积后的地面较平坦，沟谷不甚发育，尚能保存大面积的原始黄土地面，即黄土塬。黄土塬是黄土堆积的高原面，四周为沟谷的沟头所蚕蚀，从平面上看，黄土塬常呈花瓣状。塬的中心部分，地势极平坦，斜度不到1°，塬的边缘地带的斜度可增至5°。
黄土墚是长条形的黄土高地，黄土墚的形态可分为平顶墚和斜墚两种。黄土平顶墚的顶部较平坦，宽度不一，多数为400～500m，长可达数公里。平顶墚的横剖面略呈弯形，坡度达1～5°，沿分水线的纵向坡度只1～3°。墚顶向下有明显的坡折，转而为坡长较短、坡度较大（一般在10°以上）的墚坡。
黄土峁是一种孤立的黄土丘，平而呈椭圆形或圆形，峁顶地形呈圆弯形。峁与峁之间为地势稍凹下的宽浅分水鞍部。
2.2.3黄土谷坡地貌
黄土谷坡的物质在重力作用和流水作用下，发生移动，谷坡变缓。地质遗迹保护区黄土谷坡地貌主要有以下几种。
①泻溜黄土谷坡的土体表面受干湿、冷热和冻融等变化影响而引起物体的胀缩，造成碎土和岩屑的剥裂，在重力作用下，顺坡泻溜而下。在谷坡的上方，形成泻溜面，坡度多在35～45°，谷坡的下方是泻积坡，坡麓直逼沟床，坡度在35～38°。由于泻溜作用使谷坡上的物质泻落到沟床两侧，洪水期对沟水中的泥沙量的增加有很大影响，这也是黄土区的水土流失方式之一 。
②崩塌在黄土的谷坡上，由于雨水或径流沿黄土的垂直节理下渗，水流在地下进行机械侵蚀和化学溶蚀，并把一些不溶的细小颗粒带走，使节理不断扩大，谷坡土体失去稳定而发生崩塌；或沟床河流侵蚀陡崖基部或因雨水浸湿陡崖基部而使上坡失去稳定，发生崩塌。
③滑坡黄土沟谷的滑坡常在不同时代的黄土接触面之间或黄土与基岩之间产生滑动。
2.2.4黄土潜蚀地貌
地表水沿黄土中的裂隙或孔隙下渗，对黄土进行溶蚀和侵蚀，称为潜蚀。潜蚀后，黄土中造成洞穴，引起黄土的陷落而形成的各种地貌，称黄土潜蚀地貌。黄土潜蚀地貌有以下几种：黄土碟、黄土陷穴、黄土桥、黄土柱。地质遗迹保护区内黄土潜蚀地貌多为黄土柱，其高度为几米—十几米。
2.3其他地质遗迹特征
2.3.1化石
三叠系地层中古生物化石丰富，植物、孢类、藻类、介形类、瓣鳃类、叶肢介及鱼类等门类均有分布。植物以蕨类植物占优势，其中楔叶纲、真蕨纲十分发育，枝脉蕨属及密中囊单蕨较多，无双扇蕨科植物，种子蕨纲比较发育。野外最容易见到的是芦木化石，在地质遗迹保护区内清涧河河谷、乾坤湾、清水关等多处可采集到。
近年在延水关王家渠砂层中发现一套较完整的纳玛象化石，据程绍平、邓起东、闵伟等提供的数据表明该阶地年代约为0.1967 MaB.P。中国地质科学院水文地质环境地质研究所对在沙场砾石层下1.5m处所采样品测试年代为37.1±2.3 ka。对象化石的研究有利于对黄土高原古气候的演化、变迁与环境变迁的认识。
2.3.2节理与断层
在保护区的基岩中NE向（45°～75°），NW向（325°～350°）的垂直节理十分发育，这两组节理将三叠系基岩切割成近似棋盘格式的构造格局，岩石支解强烈。蛇曲景观的形成与这种区域构造背景有着十分密切的关系。
保护区内新构造运动较为强烈，在清涧河可见一条规模较大的逆冲断裂(图4)，三叠系地层逆冲在清涧河古河流阶地堆积物上。清涧河古河流阶地堆积物样品光释光测年为90.1±5.2 ka（中国地质科学院水文地质环境地质研究所测试）。
0 && image.height>0){if(image.width>=700){this.width=700;this.height=image.height*700/image.width;}}" src="http://www.globalgeopark.org/Portals/0/03-Conservation/Articles/0711131_t4.gif">
2.3.3重力地貌：重力崩塌地貌方山地貌倒石锥
由于保护区内节理构造十分发育，岩石肢解破碎，在基岩山坡上，常沿节理面发生崩塌，形成各种重力地貌。
2.3.4地层剖面
地质遗迹保护区内可见三叠系纸坊组上部、延长组下部水平岩层剖面，以及Q2+3黄土剖面，多处可见Q2+3黄土与下伏三叠系基岩之间的角度不整合接触关系。
2.3.5同沉积构造
在地质遗迹保护区内三叠系地层中同沉积构造非常发育，常见有水平层理、斜层理、交错层理、砂岩内碎屑、饼状砂岩团块等。
2.3.6象形石
地质遗迹保护区内三叠系岩层岩性差异明显，节理构造十分发育，岩石肢解破碎，在水力、风力作用下，在河谷两岸形成众多的象形石，造型非常奇特，观赏价值很高。
3 延川黄河蛇曲地质遗迹综合评价
3.1 地质遗迹的科学价值
延川黄河蛇曲地质遗迹是水动力环境下的一种自然雕凿，因而遗留的或正在形成的地质遗迹是系列化的，无论从宏观现象到微观现象，都是不可多得的珍贵地学旅游资源。以延川县黄河蛇曲——乾坤湾、清水湾、苏亚湾、漩涡湾为主景的系列河谷蛇曲地貌景观，不仅有着十分耐人寻味的观赏价值而且还具有重要的科学研究价值，其意义具体体现在如下一些方面：
①根据陕西省科学技术信息研究所查新中心提供的查新数据确认延川黄河蛇曲是我国目前最密集，规模{zd0}、发育最完好的干流峡谷型蛇曲。对这种高密度、大尺度的深切嵌入式基岩蛇曲的深入研究，有利于丰富、深化河流蛇曲的成因理论。
②将延川黄河阶地的发育年代与黄土—古土壤序列进行对比，反映黄土高原大范围构造隆升的阶地与气候变化之间的关系密切，其形成年代与相应古土壤发育时间的对应关系，共同组成了构造—气候旋回，有利于对黄土高原古气候的演化、变迁与环境变迁的认识。
③对于延川黄河蛇曲的地貌特征和地质发育特点，乾坤湾四级阶地、延水关黄河宽谷阶地的深入研究，有助于对黄河中游演化发育史及其古水系背景特征的研究。
④对于延川黄河河流阶地的研究有助于认识黄河中游的河流发育与新生代以来地壳运动的关系。
⑤通过对延川黄河蛇曲地质遗迹黄土土壤侵蚀现状、土壤侵蚀发生的本质特性的研究有助于深化黄河及其支流发育与土壤侵蚀关系的认识。
3.2 地质遗迹的美学价值
延川境内黄河全长68km，占晋陕峡谷总长725km的10.66%，形成五个典型的大型河流蛇曲，其中以乾坤湾、清水湾最为壮观。延川黄河蛇曲是以自然景观为主的地质遗迹,其主要价值是自然美,其特点表现在形、色、光等易于刺激人们感观的因素,在其形宏大、其势壮美、其色多变的景色给人美的享受。中央电视台、陕西电视台等不少省区的电视新闻单位和院校都以新闻片、专题片和科教片等形式报导和宣传着这一景观。
3.3 地质遗迹的社会价值
①发展旅游业, 可以为县域经济培育新的增长点。
黄河蛇曲进行保护性开发后,作为一个重要的旅游景区和陕西北部旅游线路的延伸,通过其旅游收入的乘数效应可以带动地方经济,培养新的经济增长点,对振兴延川县经济,全面建设小康社会将有重大的作用。
②为劳动力提供就业机会。
陕西省延川县的经济发展相对落后，就业机会不多，延川黄河蛇曲国家地质公园的建立可以直接提供一部分人的就业，依据2.5的带动系数，又可以带动相关产业的劳动力就业，极大的缓解了当地劳动力过剩的压力。其次，在地质公园的建设过程中，需要投入大量的人力去从事公路、水电等基础设施建设，这些均可为当地提供就业机会，解决农村剩余劳动力的转化。
③开展科教旅游，促进全民素质的提高。
开展地质科普旅游是未来旅游区深层次开发的必然，是进行全民素质教育的需要。可吸引国内外专家、地学爱好者和广大的青少年学生前来考察、探险，扩大地学知识面，提高全民素质。
④有利加强生态环境保护，促进当地经济的持续发展。
建立陕西延川黄河蛇曲国家地质公园可以支持所在地区文化、经济和环境的可持续发展，同时提高当地居民的收入，加强居民对居住区的认同感，从而增加了对保护地质遗迹的自觉性。由于地质公园具有极高的科学价值及美学价值，在对各类旅游资源合理利用的基础上，可以促进黄河蛇曲地貌的科学保护。尤其是通过对地质公园及其周边环境的绿化，改善黄上高原的部分生态环境，在西部大开发的工作中，也具有重要的现实意义。
