毛烏素沙漠氣候地理位置
A. 毛烏素沙漠地質環境條件研究
關於沙漠地質環境條件方面的研究,最早起始於19世紀末有關風沙地貌學的研究。起初主要是國外旅行家或探險家對沙丘形態等進行簡單定性的描述與分析,研究區域主要涉及撒哈拉沙漠、南亞次大陸、阿拉伯半島、卡拉哈利沙漠和中亞地區沙漠等。其後Bagnold在1941年出版了經典著作「The Physics of Blown Sand and Desert Dunes」[4],為風沙地貌學、風沙物理學理論體系的形成奠定了基礎。此後,風沙地貌學研究日漸完善,研究方法、手段變得多樣化,研究結果定量化,研究區域擴大化(幾乎涵蓋世界上所有沙漠地區)。研究內容包括:沙丘(沙漠)起源、沙區風沙情況及沙丘(沙漠)分類及演化等。對沙漠化的原因、風沙的物質來源、沙漠化的擴展、沙區環境演變與風況的關系及沙區輸沙量與風況的關系等進行了研究。上述研究成果使得人們對風沙地貌的特徵、成因、分布、演變等有了較為清晰的認識。
在新中國成立前的半個世紀內,對毛烏素沙漠的研究多集中於地質學和環境演變方面,但多為基於資料收集和初步分析的階段,且主要是由一些國外學者利用野外考察所得的材料和印象對本地區的自然情況進行了初步報道,還未出現關於該地區的區域性研究論著。
新中國成立後對毛烏素沙漠的研究進入了一個新階段,20世紀50年代開展的大規模地質勘探與考察對該地區的地質學研究不斷深入。1962年,北京大學地理系與中國科學院治沙隊共同組成了毛烏素沙區綜合考察隊,對毛烏素沙地進行了綜合考察,內容涉及風沙來源與荒漠化問題、氣候、水文、植被、土壤、土地分類與評價、農林牧生產等各個方面,主要對毛烏素沙地進行了較為宏觀層面上的研究。
80年代毛烏素沙地的荒漠化問題逐漸成為人們關注的焦點。研究著重於植被生態學,其次為環境演變與歷史地理、草地建設與畜牧業發展,荒漠化等問題再次之。國內學者對毛烏素區域地理、地質構造及沙漠的形成、分布、運移及其發展規律方面有所研究。北京大學地理系與中國科學院治沙隊在以前研究的基礎上出版了《毛烏素沙區自然條件及其改良利用》,該書對該區土壤的形成、分布及分類進行了簡要的闡述,並對沙區土壤的機械組成和化學成分進行了一些初步研究。朱震達[5,6]、朱震達等[7,8]指出現今的毛烏素沙漠是歷史時期形成的,其沙漠化過程大約延續在唐代後的千餘年間,並由西北向東南逐漸推進。
90年代的研究主要圍繞環境演變和歷史地理方面的問題,著重於毛烏素沙漠的形成、演變與成因問題以及一些時期的古環境重建,與80年代以前相比,這個時期的研究在研究尺度上開始向微觀與宏觀兩個方面發展。董光榮等[9~14]對鄂爾多斯第四紀特別是晚更新世以來的環境演變進行了研究,認為影響毛烏素沙地形成、演變的因素首先是冰期氣候波動,其次才是新構造運動和人類不合理的經濟活動。中國林業科學院等單位組織實施了「毛烏素沙區立地分類評價與適地適樹研究」項目,對毛烏素沙地的喬灌木立地類型進行了研究[15],中國科學院植物研究所在毛烏素沙漠地區設立了鄂爾多斯草地沙地生態站,使得研究手段從以前的以地面調查為主走向定位研究;內蒙古草場資源遙感應用考察隊伊克昭盟(現為鄂爾多斯)分隊採用遙感技術與野外調查相結合的方法對鄂爾多斯高原的自然資源和環境進行了相關研究[16],以期研究監測沙漠化動態。史培軍於1991年出版了專著《地理環境演變研究的理論與實踐———鄂爾多斯地區晚第四紀以來地理環境演變研究》[17],對該地區的環境演變問題進行了進一步探討。李保生等人[18]在薩拉烏蘇河流域研究了新近命名的「米浪溝灣地層剖面」,該剖面記錄了距今150ka以來毛烏素地區27個旋迴的沙漠與河湖相和古土壤沉積發育的交替演變的歷史。指出這種沉積模式是由過去亞洲冬季風與夏季風相互對峙、互為消長的作用而產生的結果。吳波等[19]分析了50年代以來毛烏素地區荒漠化發展及其時空特徵,指出荒漠化迅速擴展主要是由於不合理的人類活動造成的,氣候波動也有一定的影響。對於毛烏素沙漠成因問題的研究,雖然在初始沙漠化的發生時間及沙漠形成原因兩個方面尚存在爭論,但有關理論已趨於成熟,研究深度也較為深入全面,在不同成因觀點的爭論過程中對毛烏素沙漠地質環境條件的研究也逐漸趨於全面深入。
進入21世紀,隨著各類工程向沙漠地區的發展,工程實踐中開始遇到越來越多的與沙漠這一獨特的地理單元有關的岩土工程問題和工程地質問題,有些問題變得日益突出,成為嚴重阻滯該區各類工程建設的瓶頸。在這些工程建設中,以公路工程建設居多,如新疆交通科學研究院等單位[20]和一些學者如彭世古[21]、任倉鈺[22,23]、劉文白等[24,25],他們大多圍繞甘肅、陝西、新疆等地沙漠地區特殊地質地段的公路建設技術開展了一些研究工作,多集中於公路設計、施工、養護技術和公路環境影響評價、路面材料與耐久性及沙害防治等問題的研究,獲得了沙漠地區一些基礎的工程力學指標和經驗。出發點基本都是基於解決某一實際工程實踐中所遇到的問題所做的一些基於點上的研究。目前有關砂土顆粒級配及礦物成分分析的一些試驗一般只是為了滿足單一工程的需要[26~28],而膠結狀態、微結構分析等方面則幾乎是空白。
對於毛烏素沙漠的層序地層學方面的研究資料還較為缺乏,僅有的極少數成果也只對較淺部地層的結構進行過一些研究[29],其著眼點在於研究全新世的古氣候特徵;而對於該區工程實踐涉及深度范圍內的地層結構缺乏應有的認識,僅有的一些認識也僅僅局限在個別場地[30],且其著眼點僅在於研究剖面土壤水分動態。侯光才等[31]出版的《鄂爾多斯盆地地下水勘查研究》對鄂爾多斯盆地地下水的賦存條件、循環機理和地下水資源特徵等方面進行了系統研究,其中涉及毛烏素沙漠地下水資源環境部分的研究是目前該方面較為系統深入的研究成果,對毛烏素沙漠的含水層結構也有著較為深入的認識。
綜觀國內外的研究歷史及現狀可以看出,研究成果多集中於古人類和考古文化、植物學、農牧業生產、生態學及地質學等領域,使我們對毛烏素沙漠的成因、水文水資源及土壤資源等,氣候、沙漠和沙漠化問題有了一定認識,對毛烏素沙漠的區域自然地理概況有了初步的了解,同時也在一定程度上從一些角度揭示了毛烏素沙漠地區的地質環境條件,這些研究成果雖然尚缺乏系統性,但還是為以後的研究工作奠定了一定的基礎。
B. 毛烏素沙漠的地理范圍,最好從經緯度的角度描述
中國大沙區之一。位於北緯37°27.5′~39°22.5′,東經107°20′~111°30′。包括內蒙古自治區回的鄂爾多斯南部答、陝西省榆林市的北部風沙區和寧夏回族自治區鹽池縣東北部,總面積為3.98萬平方公里
C. 我國西北地區的地理位置和氣候與沙塵暴的關系
沙塵暴天氣主要發生在春末夏初季節這是由於冬春季乾旱區降水甚少, 地表異常乾燥鬆散, 抗風蝕能力很弱, 在有大風刮過時, 就會將大量沙塵捲入空中, 形成沙塵暴天氣。
沙塵暴的形成需要這三個條件:
一是地面上的沙塵物質。它是形成沙塵暴的物質基礎。
二是大風。這是沙塵暴形成的動力基礎,也是沙塵暴能夠長距離輸送的動力保證。
三是不穩定的空氣狀態。這是重要的局地熱力條件。沙塵暴多發生於午後傍晚說明了局地熱力條件的重要性。
我國西北地區由於獨特的地理環境, 也是沙塵暴頻繁發生的地區, 主要源地有古爾班通古特沙漠、塔克拉瑪干沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、烏蘭布和沙漠和毛烏素沙漠等。中國的沙塵天氣路徑可分為西北路徑、偏西路徑和偏北路徑:西北1路路徑,沙塵天氣一般起源於蒙古高原中西部或內蒙古西部的阿拉善高原,主要影響中國西北、華北;西北2路路徑,沙塵天氣起源於蒙古國南部或內蒙古中西部,主要影響西北地區東部、華北北部、東北大部;偏西路徑,沙塵天氣起源於蒙古國西南部或南部的戈壁地區、內蒙古西部的沙漠地區,主要影響中國西北、華北;偏北路徑,沙塵天氣一般起源於蒙古國烏蘭巴托以南的廣大地區,主要影響西北地區東部、華北大部和東北南部。
我國沙塵暴日益嚴重,主要是土地不合理開發和不合理耕作所致。隨著人口的增加以及有關方面管理的不到位,西北、華北地區土地大量開墾,草原過度放牧,人為破壞自然植被,形成了大量裸露、疏鬆土地,為沙塵暴的發生提供了大量的沙塵源,一遇大風便形成影響社會、危害人民健康的沙塵暴。
D. 全世界的沙漠,名稱+地理位置。
世界各地沙漠一覽亞洲 塔克拉瑪干沙漠(Taklamakan) ——中國新疆南部 戈壁沙漠(Gobi Desert/ Mongolia) ——中國和蒙古國邊境 鄂爾多斯沙漠(Ordos) ——中國內蒙古西部 古爾班通古特沙漠 ——位於新疆准噶爾盆地中央,瑪納斯河以東及烏倫古河以南,是中國第二大沙漠。 巴丹吉林沙漠 ——位於內蒙古西部阿拉善盟,是中國第三大沙漠,同時也是世界最大的鳴沙區。 騰格里沙漠 ——位於內蒙古西部和甘肅省中部,東至賀蘭山,南越長城,西至雅布賴山,是中國第四大的沙漠。 毛烏素沙漠 ——位於陝西榆林和內蒙古伊克昭盟之間的鄂爾多斯高原中心,是中國第五大沙漠。 柴達木盆地沙漠 ——位於青海西北部柴達木盆地之中,是世界海拔最高的沙漠。 庫布其沙漠 ——位於內蒙古鄂爾多斯高原北部,是中國第七大沙漠。 烏蘭布和沙漠 ——分布在內蒙古河套平原西南 卡拉庫姆沙漠(Kara Kum) ——中亞南部土庫曼 克齊爾庫姆沙漠(Kyzyl Kum) ——中亞中部烏茲別克及哈薩克南部 塔爾沙漠(Thar-Cholistan) ——印度和巴基斯坦邊境 中東 阿拉伯沙漠 (Arabian Desert) ——由魯卜哈利沙漠等位於阿拉伯半島上的沙漠的總稱 內蓋夫沙漠 (Negev) ——以色列南部 卡維爾沙漠 (Dasht-e Kavir) ——伊朗中部 盧特沙漠 (Dasht-e Lut) ——伊朗東南部 西奈沙漠 (Desert of Sin / Zin Desert) ——埃及西奈半島 非洲 撒哈拉沙漠 (Sahara) ——北非 喀拉哈里沙漠 (Kalahari Desert) ——非洲南部的一大平原沙漠 納米比沙漠 (「Namib」是Nama語)——納米比亞西部的一個沙漠 南極洲 南極洲(英語:Antarctica)——以降水量來說,整個南極洲大陸是世界上最大的荒漠 美洲 莫哈韋沙漠 (Mojave Desert) ——美國西南部 大盆地沙漠 (Great Basin Desert)——美國西部,北美最大沙漠 索諾蘭沙漠 (Sonoran Desert)——美國和墨西哥邊境 奇瓦瓦沙漠 (Chihuahuan Desert)——美國和墨西哥邊境 阿塔卡馬沙漠 (Atacama Desert)——智利北部 巴塔哥尼亞 (Patagonian Desert) ——阿根廷和智利南部,美洲最大荒漠 大洋洲 大維多利亞沙漠(Great Victoria) ——澳大利亞中南部 西澳大利亞沙漠(Western) ——吉布森沙漠、大沙沙漠、小沙沙漠等澳大利亞西部沙漠的統稱 (Gibson Desert),北有大沙地沙漠(Great Sandy Desert),這些荒漠名為沙漠,實際上絕少流沙及塵士,主為光禿、大片的石床,是真正的石漠。 塔納米沙漠(Tanami) ——澳大利亞北部 參考: http://ke..com/view/2393.htm#8
E. 毛烏素沙漠的氣候
沙區年均溫6.0—8.5℃,1月均溫-9.5—12℃,7月均溫22—24℃,年降水量250—440毫米,版集中於7—9月,權佔全年降水60—75%,尤以8月為多。降水年際變率大,多雨年為少雨年2—4倍,常發生旱災和澇災,且旱多於澇。夏季常降暴雨,又多雹災,最大日降水量可達100—200毫米。沙地東部年降水量達400—440毫米,屬淡栗鈣土乾草原地帶,流沙和巴拉(半固定和固定沙丘)廣泛分布,西北部降水量為250—300毫米,屬棕鈣土半荒漠地帶。
F. 地球上存在哪些沙漠,它的名稱、地理位置、面積、特點分別是什麼
亞洲
塔克拉瑪干沙漠(Taklamakan) ——中國新疆南部 戈壁沙漠(Gobi Desert/ Mongolia) ——中國和蒙古國邊境 鄂爾多斯沙漠(Ordos) ——中國內蒙古西部 古爾班通古特沙漠——位於新疆准噶爾盆地中央,瑪納斯河以東及烏倫古河以南,是中國第二大沙漠。 巴丹吉林沙漠——位於內蒙古西部阿拉善盟,是中國第三大沙漠,同時也是世界最大的鳴沙區。 騰格里沙漠——位於內蒙古西部和甘肅省中部,東至賀蘭山,南越長城,西至雅布賴山,是中國第四大的沙漠。 毛烏素沙漠——位於陝西榆林和內蒙古伊克昭盟之間的鄂爾多斯高原中心,是中國第五大沙漠。 柴達木盆地沙漠——位於青海西北部柴達木盆地之中,是世界海拔最高的沙漠。 庫布其沙漠——位於內蒙古鄂爾多斯高原北部,是中國第七大沙漠。 烏蘭布和沙漠——分布在內蒙古河套平原西南 卡拉庫姆沙漠(Kara Kum) ——中亞南部土庫曼 克齊爾庫姆沙漠(Kyzyl Kum) ——中亞中部烏茲別克及哈薩克南部 塔爾沙漠(Thar-Cholistan) ——印度和巴基斯坦邊境 中東 阿拉伯沙漠(Arabian Desert) ——由魯卜哈利沙漠等位於阿拉伯半島上的沙漠的總稱 內蓋夫沙漠(Negev) ——以色列南部 卡維爾沙漠(Dasht-e Kavir) ——伊朗中部 盧特沙漠(Dasht-e Lut) ——伊朗東南部 西奈沙漠(Desert of Sin / Zin Desert) ——埃及西奈半島
非洲
撒哈拉沙漠(Sahara) ——北非 衛星地圖上的撒哈拉沙漠
喀拉哈里沙漠(Kalahari Desert) ——非洲南部的一大平原沙漠 納米比沙漠(「Namib」是Nama語)——納米比亞西部的一個沙漠
南極洲
南極洲(英語:Antarctica)——以降水量來說,整個南極洲大陸是世界上最大的荒漠
美洲
莫哈韋沙漠(Mojave Desert) ——美國西南部 大盆地沙漠(Great Basin Desert)——美國西部,北美最大沙漠 索諾蘭沙漠(Sonoran Desert)——美國和墨西哥邊境 奇瓦瓦沙漠(Chihuahuan Desert)——美國和墨西哥邊境 阿塔卡馬沙漠(Atacama Desert)——智利北部 巴塔哥尼亞(Patagonian Desert) ——阿根廷和智利南部,美洲最大荒漠
大洋洲
大維多利亞沙漠(Great Victoria) ——澳大利亞中南部 西澳大利亞沙漠(Western) ——吉布森沙漠、大沙沙漠、小沙沙漠等澳大利亞西部沙漠的統稱 (Gibson Desert),北有大沙地沙漠(Great Sandy Desert),這些荒漠名為沙漠,實際上絕少流沙及塵士,主為光禿、大片的石床,是真正的石漠。 塔納米沙漠(Tanami) ——澳大利亞北部
G. 《自然地理》為啥正常的人不想把毛烏素沙漠改造成一望無際的原始森林
只有瘋子才會想把毛索沙漠改造成一望無際的原始森林,毛烏素沙漠地處內陸氣候乾旱降水稀少,非常不適合森林的生長
H. 毛烏素沙漠自然地理條件
毛烏素沙漠面積約為73344km2,位置處於內蒙古鄂爾多斯高原向陝北黃土高原的過渡區內,行政范圍主要為內蒙古鄂爾多斯、陝北榆林和寧夏東北部,包括內蒙古自治區鄂爾多斯的南部(伊金霍洛旗南部、烏審旗全部、鄂托克前旗東南部、鄂托克旗東南部),陝西榆林地區的北部(神木、榆林、橫山、靖邊、定邊、佳縣)以及寧夏回族自治區鹽池縣的東北部(圖2.1,圖2.2)。其中內蒙古大約佔有其面積的80%,陝西大約佔15%,寧夏大約佔5%。毛烏素沙漠地區現有人口為1.33×106人,其中農業人口為1.17×106,農村勞力為4.27×105人,人口密度為34人/km2,相對稀少。該地區為不同自然帶的交接地段,自然條件惡劣,交通相對不便,但是資源相當豐富。擁有煤、石油、天然氣、鹽、高嶺土等8類40餘種礦產資源。
圖2.1 毛烏素沙漠地區地理位置示意圖
圖2.2 毛烏素沙漠地區行政區劃圖
該區植被和土壤反映出過渡性特點。除向西北過渡為棕鈣土半荒漠地帶外,向西南到鹽池一帶過渡為灰鈣土半荒漠地帶,向東南過渡為黃土高原暖溫帶灰褐土森林草原地帶。沙區土地利用類型較復雜,不同利用方式常交錯分布在一起。農林牧用地的交錯分布自東南向西北呈明顯地域差異,東南部自然條件較優越,人為破壞嚴重,流沙比重大;西北部除有流沙分布外,還有成片的半固定、固定沙地分布。東部和南部地區農田高度集中於河谷階地和灘地,向西北則農地減少,草場分布增多。
在氣候方面,該區氣候處於乾旱、半乾旱過渡地帶,但大部分地區屬溫帶半乾旱區,年平均溫度6.0~9.0℃,年平均降水量東南部為440mm,向西遞減至250mm。該區光照充足,蒸發量大,約為降水量的5~10倍,乾燥度1.0~2.5。總之,由於該區位於我國季風區的西陲,因此和其他沙漠區相比,具有相對較好的水熱條件。
在地形方面,毛烏素沙漠大部分屬鄂爾多斯高平原向陝北黃土高原的過渡地區,海拔高度在1200~1600m之間,自西北向東南傾斜。西北部包括從鄂爾多斯中西部高地向東南延伸出來的梁地,向東南延伸較遠的有陶圖梁(烏審旗)、西黑梁(烏審旗達不察克鎮)、吳公梁等,海拔多在1300~1500m之間。這些梁地梁面平坦,由於遭受切割,在梁間形成的若干谷地呈自西北向東南傾斜的平行湖積沖積平原,即「灘地」。從而形成「梁」、「灘地」平行排列的相間地貌。西北部主要為基岩梁地(主要是白堊紀紅色和灰色砂岩),而中部及東南部則廣泛分布著各種不同類型的第四紀地層,成為沙地形成的物質來源。
I. 毛烏素沙漠大氣運動及氣候特徵
毛烏素沙漠(緯度37°27′30~39°22′30N,東經107°20~111°30′E,)處於中緯度西風帶中,高空終年為西風環流所控制。冬季在蒙古西伯利亞一帶形成勢力強大的冷高壓區,青藏高原的存在和它形成的低溫高原中心疊加在蒙古高壓之上,都使高壓勢力得到加強,該冷高壓中心經常位於蒙古的西部,毛烏素沙區在此天氣系統的控制之下,盛行由大陸吹向海洋的冬季風。這時在地面上蒙古高壓控制著整個亞洲大陸,成為乾燥寒冷的極地大陸氣團源地。
由於西伯利亞高壓特別強大,在單一的冷高壓控制之下,天氣晴朗,再加之毛烏素地勢較高,下墊面裸露,多為沙所覆蓋,輻射冷卻強烈,因而加強了寒冷的高氣壓,冬季十分嚴寒而漫長(長達160~170d)。同時,在單一的冷高壓控制下,空氣比較穩定,很少有水汽輸送進來,顯得特別乾燥,降雪稀少。冬季冷空氣活動頻繁,沙隨大風向偏南方向飛揚。冬季氣候特點可歸納為冬長嚴寒,降雪稀少,氣候特別乾燥。春季陸地表面受熱逐漸增多,西伯利亞高壓開始減弱並向西北撤退(但仍為高壓性質),北太平洋副熱帶高壓逐漸擴張,海洋氣團開始侵入我國東南沿海大陸,但由於毛烏素沙區處在兩高壓之間的相對氣壓較低的區域,所以這里南北氣流經常耦合,低壓不斷出現,鋒面經常南北移動,天氣多變。春季由於氣壓活動中心位置很不穩定,天氣系統頻繁過境。鋒面過境常伴有偏北大風,為大風最多的季節。由於春季本區溫度回升快和多大風,使乾燥的地表面更乾燥,沙隨風飛揚,風沙強烈。夏季大陸強烈增溫,印緬低壓達最盛,而北太平洋副熱帶高壓也達最強,並向西移到西經150°和北緯40°的海面上,這時我國大部分地區處在印緬低壓的東和東偏北部並且在副熱帶高壓的西側。濕熱的海洋氣團湧向我國,形成夏季風。只有2~3km厚度的東南季風翻山越嶺,到毛烏素沙區時勢力已不強盛,沿途水汽消耗甚多。夏季亞歐大陸中心形成的乾熱的大陸氣團也經常東移到此,本區是這兩種氣團爭奪的過渡地帶。東南季風到達本區並持續時間長的年份則降水多,反之,熱帶大陸氣團到達本區並持續時間長的年份則乾旱異常。夏季的前期,東南季風雖已前鋒到此,但不強盛,並時進時退,而本區多處在偏北方向來的變性氣團控制之下,故仍然乾旱少雨。七月初開始,本區才處在東南季風控制之下,使本區降水顯著增加。但降水時間不長,只有兩個月左右。一旦西藏高壓在本區上空停留時間延長,就會出現嚴重的夏旱。夏季持續時間很短,只有30~40d左右。秋季與春季相反,地面迅速冷卻,印緬低壓南退並減至很弱,而西伯利亞高壓又逐漸向冬季風過渡。由於下墊面迅速冷卻,低層空氣很快降溫,而高層空氣反而比較溫暖,形成空氣下冷上暖的穩定天氣。由於冬季風來勢很猛,秋季持續時間比春季短,只有70~80d左右。秋季在東南季風退卻之際,我國東南海面上移動性高壓又逐漸增加。這種高壓常有暖濕的氣流吹送到大陸上來,它被北來的冷空氣抬升形成部分降水。毛烏素沙漠東南距海洋甚遠,中間又有層層山脈和高原相隔,對夏季東南季風的長驅直入有一定阻擋作用,但東南季風仍可影響本區。西北方是亞歐大陸腹地,冬季乾燥寒冷空氣可以迅速到達本區。這樣的地理位置決定了毛烏素沙區具有季風氣候的特徵。特別在盛夏季節,東南季風對夏季降水仍有決定意義。本區全年的大部分時間為西北季風控制,氣候乾燥寒冷。
毛烏素沙漠地區位於鄂爾多斯高原的南部,其北部和西北部的鄂爾多斯高原地勢較高,對入侵毛烏素沙漠地區的寒潮或冷空氣有屏擋作用,同時由於冷空氣滯留和積聚而氣溫較低;毛烏素沙區的中東部地勢較低,氣流越過高原後的下沉增溫作用,使氣溫有一定程度增高。鄂爾多斯高原對於東南季風前進的阻擋和高原迎東南季風坡的動力抬升致雨作用,使本區降水自東南向西北顯著減少。
J. 毛烏素沙漠地區地層條件
研究區內出露地層比較簡單,除第四系廣布外,還有白堊系地層出露;部分地區有古近系出露;侏羅系和三疊系地層出露較少[31]。
本區白堊系的主體由保安群構成(圖2.8)。保安群在本區主要分布於伊盟隆起、伊陝斜坡,地表在北部伊盟隆起有大面積出露,南至靖邊縣南部的白於山北麓為毛烏素沙漠覆蓋,僅有小片出露於地形較高處。保安群自下而上可劃分為宜君組(K1y)、洛河組(K1l)、環河組(K1h)、羅漢洞組(K1lh)和涇川組(K1jc)5個岩石地層單位。
宜君組(亦稱宜君礫岩)(圖2.9),主要為雜色礫岩、砂礫夾砂岩透鏡體及少量泥岩薄層。多呈扇狀、楔狀、丘狀、透鏡狀產出,從邊緣向內部變薄、尖滅或過渡為洛河組砂岩。由於在本區分布有限且與洛河組呈連續過渡,故並入洛河組,統稱為宜君-洛河組。
洛河組(亦稱洛河砂岩),為一套近緣沖積扇→辮狀河→沙漠相沉積組合,厚度一般在250~350m之間,在榆林、鄂爾多斯市一帶有所出露。洛河組的岩性以磚紅、棕紅、紫紅色塊狀中、細粒長石石英砂岩為主,少量含礫砂岩、粗砂岩、粉細砂岩,其中砂岩佔地層比例達90%以上,以發育巨型交錯層理、板狀層理為特徵(圖2.10)。岩石結構成熟度和成分成熟度較高,結構疏鬆,孔隙發育且連通性好。
圖2.8 保安群殘留厚度等值線圖
圖2.9 宜君-洛河組殘留厚度等值線圖
圖2.10 洛河組岩性照片
環河組在北部內蒙古境內成片出露,與洛河組整合接觸,厚度一般在200~600m之間。本區以河流相沉積為主,偶見湖泊沉積。岩性為紫灰色、棕紅、青灰色岩屑長石砂岩、砂岩、含礫砂岩為主,夾棕紅色泥岩、泥質粉砂岩等,鈣泥質接觸式-孔隙式膠結,發育多個粗→細的沉積旋迴。
羅漢洞組(K1lh)地表呈「廠」字形出露於鄂爾多斯-鄂托克旗以北,定邊-鄂托克前旗以西的盆地邊緣地帶。羅漢洞組是繼環河組河湖沉積相之後,鄂爾多斯盆地復抬升,氣候逐漸轉為乾旱,形成以河流、沙漠相為主的沉積組合(圖2.11)。該組在北部主要為沖積扇→辮狀河相,岩性由棕紅、姜黃色砂岩、含礫砂岩、礫岩夾透鏡狀泥岩、砂質泥岩組成;南部西側主要為辮狀河相→沙漠沙丘亞相,岩性主要為棕紅色、紫紅色不等粒、中粒、中細粒岩屑長石砂岩、鈣質細砂岩、長石石英砂岩夾紫紅色泥岩、粉細砂岩薄層。
圖2.11 羅漢洞組中的槽狀層理(達拉特旗:左)及河流相沉積(杭錦旗:右)
涇川組主要分布於伊克烏素—杭錦旗一線及西部鹽池一帶,南北向呈條帶狀斷續出露,與羅漢洞組連續過渡(圖2.12),厚度最大在300m以上。涇川組下部在伊克烏素—杭錦旗一線以北為典型的山麓洪沖積相和辮狀河沉積,岩性為黃綠、灰綠色礫岩夾灰白、棕紅、灰黃色灰質砂岩;上部為土紅、黃綠色中細砂岩、含礫粗砂岩與礫岩互層,富含鈣質結核。鄂托克旗布隆廟、鄂托克前旗西部大廟、北大池一帶為湖泊相沉積,岩性為藍灰、灰綠、棕灰色及磚紅色中薄層狀泥岩,夾灰綠、黃灰色鈣質細砂岩和泥灰岩,局部夾薄層狀假鮞狀灰岩透鏡體。向南至鹽池縣哈巴湖相變為鐵鈣質膠結的泥岩、粉細砂岩、中粒長石砂岩和岩屑長石砂岩互層沉積,厚40餘米。
古近系—新近系在地表出露於西部及中部,底部不整合於白堊系及更老地層之上。其中古近系(E)在本區中部及西部連續出露,其中漸新統清水營組岩性為褐紅、磚紅色泥岩、粉砂岩夾灰綠色砂岩、泥岩及石膏層,局部夾灰白色石英砂岩、砂質泥岩、泥灰岩,厚度變化較大(數十米至近800m)。新近系(N)零星出露。
本區第四系以風積砂層(Q)為主,構成毛烏素沙漠的主體。其次分布有洪積層、湖積層、風積黃土層、沖湖積層、沖積層、沖洪積層等。
1)風積黃土:主要分布於區內黃土樑上。時代為晚更新世後期。岩性以土黃、淺黃色粉砂為主,其次細砂及粘土,質地疏鬆,易崩塌,垂直節理發育,含鈣質結核。厚度一般5~50m。
2)沖湖積層(Qp):包括上更新統薩拉烏蘇組、全新統的沖湖積層。薩拉烏蘇組主要分布於區內東部和南部,為河湖相及風積相沉積。岩性底部為1~2m的黑灰色泥炭、泥砂層,中部為淺棕黃色細粉砂土、粉砂、砂質粘土及中粗砂互層,上部為淺灰色粘土質,含鈣質粉砂層,厚5~90m。
3)全新統沖洪積層:主要分布於河漫灘及一、二級階地上,呈條帶狀延伸。岩性為灰黃色、淺黃色細中砂及砂礫石層。鬆散,分選差,具水平層理或斜層理,沿層面有礫石及泥灰質團塊富集,厚度5~20m。
4)全新統風積層:區內分布最廣,岩性以灰黃色、黃褐色中細砂、粉細砂為主,結構鬆散,顆粒均勻,磨圓度中等,成分以石英為主。由西北向東南,粒度有由粗變細的趨勢。本層不整合覆於各地層之上,厚度1~30m。