第一节　砒砂岩区范围界定及分区

由于砒砂岩区的范围只是一个大概的笼统的概念，我们结合研究工作，对分布范围再做界定，以更好地指导研究工作。

一、范围界定及分区标准

砒砂岩是一种沉积岩层，在造山运动和夷平运动两种内外营力的作用下，一些地段岩层裸露了出来，外观上呈现出的有异于周边黄土和风沙的一种基岩。作为下伏基岩，砒砂岩实际分布范围很大，不过作为视觉上可以看见的地区，一般特指位于黄河中游、出露于黄土高原北部鄂尔多斯高原以红色为主的中生代沉积岩（金争平，2003），包括了砂岩、粉砂岩和泥岩等多种沉积岩，颜色有红、棕红、灰白、黄等。这种岩石的特征，无水时硬如石，遇水则软如泥，特别是由于冷热、干湿交替造成的影响，岩石表层常形成一定厚度的碎屑层，在风、水、重力等影响下极易发生侵蚀。

裸露砒砂岩多以树枝状沟谷系统相串，并以犬牙交错于黄土、沙地等片断。因此，视觉上成片分布的砒砂岩区域并不存在，俗称的砒砂岩区只是从景观层次上划分的一类区域。

（一）范围界定标准

砒砂岩范围的界定，前人已经做过许多类似的工作（赵羽等，1989；内蒙古草场资源遥感应用考察队伊克昭盟分队，1990；史培军，1991；王笃庆等，1994；金争平，2003）。我们做这项工作，就是拟服务于这一地区种植沙棘的需要，通过范围及类型区划分，确定各类型区、相关流域、行政区域可以种植沙棘的位置及面积。

砒砂岩区应指岩层在地表出露、并已造成水土流失危害的地区。因为即使从地质图或钻探资料上看，还有许多地区下覆着与砒砂岩一样的岩层，但这些地段没有砒砂岩露头，即没有砒砂岩影像特征，因此不被划入砒砂岩区。

景观生态学认为，在一定尺度上，可将相对面积最大、连接度最高、对景观功能的控制作用最强的地段作为本底（许慧等，1993）。因此，砒砂岩分布范围的界定标准和方法是：分析典型砒砂岩的影像资料，经过实地判读，进而从影像图中将具有砒砂岩影像特征的地区，按照相对面积较大、连接度高的要求，集中连片划分为砒砂岩区。

（二）类型区划分标准

如前所述，这一地区前人已做了许多有关工作。在类型区划分标准的制定方面，借用黄委会绥德水保站1998年利用Mss卫片开展的砒砂岩范围界定和类型区划分以及其他研究成果（王笃庆等，1994），并结合工作实际，按照地表覆盖物的不同，将砒砂岩区划分为裸露砒砂岩区（简称裸岩区）、盖沙砒砂岩区（简称盖沙区）、盖土砒砂岩区（简称盖土区）3个类型区。其中，在裸岩区将基岩出露的地区划分为剧烈侵蚀亚区，覆有薄层其他物质（如黄土、沙等）的地区划分为强烈侵蚀亚区。各类型区具体边界，主要依据TM影像特征和野外调查结果进行确定。

1.裸岩区

砒砂岩直接见于地表，上面无黄土、风沙土覆盖，或覆土（沙）极薄（0.5～1.5m）。凡是此类砒砂岩面积占总面积70%以上的区域，即为裸岩区。裸岩区地貌多呈岗状丘陵，沟壑密度平均为5～7km/km2，植被稀少，覆盖度极低，上覆薄层的黄土或浮沙，基岩大面积裸露。侵蚀模数在2.1万t/（km2·a）左右，属剧烈侵蚀区，以水蚀为主，复合侵蚀严重。砒砂岩不仅在沟谷中出露，而且在坡面上出露。岩性为砾岩、砂岩及泥岩，交错层理发育，颜色混杂，有棕红色、紫红色、黄绿色、白色、灰白色。其影像特征是沟谷水系发育，沟谷阴影不明显，影像色调较浅，缺乏植被的颜色（绿色），大部分地区呈现肉红色、浅紫色（图1－1）。

2.盖土区

砒砂岩掩埋于各种黄土地貌之下。砒砂岩作为黄土沉积前的一种凸凹不平的古地形，代表了黄土沉积前的整个沉积间断，其本身就是一种风化剥蚀面，呈波状面分布。在沟谷中表现为黄土戴帽、砒砂岩穿裙的特殊的地貌景观。凡是此类砒砂岩分布且砒砂岩出露面积为30%～70%的区域，称为盖土区。盖土区地貌多呈黄土丘陵沟壑，植被覆盖较裸露区好，上覆黄土或浮沙，黄土层从几米到几十米不等，梁峁顶部分布较薄，沿坡从上到下逐渐变厚。沟壑密度为3～6km/km2。除部分梁峁和缓坡地为耕地外，多为天然草场，植被覆盖度为20%左右，侵蚀模数为1.5万t/（km2·a），属剧烈侵蚀区，以水蚀为主，水蚀、风蚀和重力侵蚀交替发生。砒砂岩主要在沟缘线以下的沟谷中出露，而且切割很深，呈典型的V形沟道，坡度在35°以上。岩性为砂岩及泥岩，层理发育，颜色有紫红色、黄绿色、灰白色，土壤侵蚀以水蚀为主。与裸岩区相比，盖土区植被较好，因此影像特征表现为整体绿色较多，沟谷水系发育。由于沟道切割很深，因此沟谷阴影明显，影像色调较深，如图1－2（a）所示。

3.盖沙区

由于受库布齐沙漠和毛乌素沙地风沙及砾岩风化就地起沙的影响，鄂尔多斯高原上的一些丘陵及梁地砒砂岩掩埋于风沙地貌之下，或形成部分沙丘及薄层（10～30m）沙和砒砂岩相间分布，或形成风沙戴帽、砒砂岩穿裙的地貌景观，凡有此类砒砂岩分布且出露面积达30%～70%的区域，称为盖沙区。平均沟壑密度为1～3km/km2，地表沙化严重，侵蚀模数为0.8万t/（km2·a），属极强度侵蚀区，以风蚀为主，呈现出风、水蚀复合侵蚀的景观。它的影像特征是纹理不明显，水系不发育，沟道阴影较轻，有明显沙地的影像特征。岩性为泥岩、含砾砂岩、页岩及长石砂岩，胶结疏松，颜色有紫红色、咖啡色、灰白色、姜黄色，风化剥蚀严重，如图1－2（b）所示。

砒砂岩区3大类型区的典型地貌图详如图1－3～图1－5所示。

（三）室内解译与分析

室内解译是在ARC/INFO地理信息系统软件支持下进行的，每一景TM影像都进行了几何纠正和统一的投影处理，校正后的影像仍然保持每个像元为30m的原始分辨率，投影方式为双标准纬线等面积割圆锥投影，中央经线为东经105°，双标准纬线为北纬25°和北纬47°，坐标原点为北纬0°，东经0°。

工作程序是，先创建一新的coverage图层，在这个图层下调入经过精纠正的TM影像，根据野外调查建立的解译标志，用机助人工解译方法进行影像解译和砒砂岩范围勾绘。在勾绘完整个砒砂岩分布范围后，再根据影像特征和野外调查结果，对所勾绘的砒砂岩区再划分类型区，并对分区后的每个图斑赋相应的属性码。勾绘好的图斑最后经过查错、修改、建立拓扑关系后，导出其属性表，在Microsoft Excel中进行面积统计，确定各类型区面积。

二、范围及划分

根据影像资料，确定的砒砂岩范围向北扩张至“十大孔兑”，范围较1.2万km2之说（金争平，2003）、1.67万km2之说（王愿昌等，2007）为大。新确定的砒砂岩区面积为1.97万km2，集中分布在内蒙古鄂尔多斯市的东胜、准旗、伊旗、达旗、杭旗和陕西的神木、府谷两县。分布范围东至黄河，西达杭锦旗境内的毛布拉孔兑，从西北向东南沿毛乌素沙地西北缘分布，南抵陕西省神木县城，北到库布齐沙漠东段南缘，介于北纬38°10′～40°10′，东经108°45′～111°31′之间（图1－6）。

（一）分县面积

砒砂岩在各县的分布面积以内蒙古自治区准格尔旗面积最大，其次为陕西省府谷县。裸岩区分布面积最大的县是达拉特旗和准格尔旗，但砒砂岩裸露最严重、侵蚀最厉害（即剧烈侵蚀亚区）的旗（县）为准格尔旗和东胜区。盖沙区面积最大的为伊金霍洛旗、神木、东胜区。覆土区面积最大的旗（县）为准格尔旗和府谷县，详见表1－1。

（二）分流域面积

砒砂岩区在黄河一级支流的分布面积，以窟野河面积为最大，其次为皇甫川和孤山川。皇甫川、孤山川几乎全流域都分布在砒砂岩区，窟野河在神木以上基本全部分布在砒砂岩区。此外，还约有一半面积的砒砂岩分布在“十大孔兑”及其他直接入黄支沟，详见表1－2。

（三）分类型区面积

砒砂岩划分为3个类型区，其中盖土区、盖沙区面积接近，裸岩区面积较小（图1－7）。

1.裸岩区

裸岩区主要分布于砒砂岩区西北部，东边为盖土区、北部和西南部被紧邻盖沙区，面积为4911.12km2，占砒砂岩区总面积的24.9%。其中：剧烈侵蚀亚区面积为1720.76km2（占裸岩区35%），涉及东胜、达拉特、准格尔3旗（区），分布在东胜—德胜西区间，109国道两侧十几公里范围内，主要为窟野河、哈什拉川的河源区；强烈侵蚀亚区面积为3190.36km2（占裸岩区65%），涉及达拉特、杭锦、东胜3旗（区），分布在库布齐沙漠东段南缘，十大孔兑上游地区。

2.盖沙区

盖沙区主要分布于砒砂岩区的北部和西南部，分为不连续的两片。北片分布在库布齐沙漠东段南部边缘，西南片为毛乌素沙地东北边缘。类型区面积为7383.92km2，占砒砂岩区总面积的37.5%，涉及内蒙古伊金霍洛、东胜、杭锦、陕西省神木、府谷5县（旗、区）。

3.盖土区

盖土区主要分布于砒砂岩区的东部和东南部，黄河右岸皇甫川、清水川、孤山川流域及窟野河神木县城附近，面积为7393.60km2，占砒砂岩区总面积的37.6%，涉及内蒙古准格尔、伊金霍洛、陕西省神木、府谷等旗（县），是砒砂岩分布面积最大的类型区（稍大于盖沙区）。