河套平原的形成
河套平原的范围
河套平原位于内蒙古自治区西部,北至阴山脚下,山脉像陡壁一样屏障于平原之北,界线相当明显。南边的自然界线是鄂尔多斯高原北缘的陡坎。从经纬度上看,东西位于东经106°25'—112°00'。南北界于40°10'—41°20'。东西长达500公里,南北宽20—90公里,像一条带子向前在高原与山地之间。
河套平原的土地总面积约2.8万平方公里,在行政区划上包括巴彦淖尔市的临河区、杭锦后旗、五原县、磴口县、乌拉特前旗、乌拉特中旗和后旗的山前部分,包头市和土默特右旗,呼和浩特市及托克托县、土默特左旗、和林格尔县、清水河县的一小部分,南部略涉鄂尔多斯的杭锦旗、达拉特旗和准格尔旗。
图片来源:孙金铸《河套平原自然条件及其改造》
河套平原范围卫星图
图片来源:内蒙古自治区地形图(红线为笔者标绘)
关于河套平原的范围说法不一。按黄河河套的范围,一般是指贺兰山以东,吕梁山以西,阴山以南,长城以北之地。实际上河套平原应该包括从宁夏的青铜峡到内蒙古的喇嘛湾之间的黄河两岸平原,主要有三大块,即“河套”中的“西套、后套、前套”。曹志高编著的《河套印迹》一书中指出,河套中的“西套”指青铜峡至石嘴山之间的银川平原,“后套”指巴彦高勒与西山咀之间的巴彦淖尔平原,“前套”指包头、呼和浩特和喇嘛湾之间的土默川平原。有的书上所指的河套平原只包括内蒙古境内从巴彦高勒到喇嘛湾的黄河两岸平原。还有一种看法更小,仅限于从巴彦高勒到西山嘴的后套平原,因此他们管后套平原叫河套平原。
关于前套平原,各家所指也有不同,有人以黄河的流向作为前方,所以管土默特平原叫前套平原,管银川平原叫西套平原。有人以黄河的上源为前方,所以管银川平原叫前套平原,管土默川叫东套平原。
前套、后套、西套平原位置图
现今意义上(狭义)的“河套”主要指的是“河套灌区”,而“河套灌区”则单指“后套平原”。胡大海在《清代河套水利开发史简论》中指出“河套灌区”的地理范围:位于内蒙古西部、黄河上游末端,北与阴山山脉的狼山、乌拉山为界,南为黄河自西向东穿过,西与乌兰布和沙漠相接,东与包头市郊毗邻。这个范围在行政区划上绝大部分在内蒙古巴彦淖尔市境内。
河套平原地貌发育简史
河套平原首先是一个内陆断陷盆地
地球内部的矛盾、运动是地貌发育的根本原因,而外力因素则是次要的原因。河套平原在地质构造上是一个内陆断陷盆地,属纬向构造带,东部并受新华夏系构造的影响,所以土默特平原呈三角形;西部还受狼山旋扭构造的控制,所以后套平原呈扇面状。
远在侏罗纪末期的燕山运动中,蒙古地块向华北方向挤压,由于鄂尔多斯坚硬地块的阻挡褶皱成山,侏罗纪地层逆掩及倒转构成了阴山山脉的特色。同时河套平原断陷为沉降盆地接受沉积。所以河套平原是一个断陷盆地。
河套平原又是湖相沉积平原
新第三纪喜马拉雅运动时期,在河套平原地区表现为垂直运动,阴山山脉再度隆起,山前产生了东西向大断裂,河套盆地强烈地相对沉降,山岭被侵蚀、剥蚀,沟谷也在不断地加深,河套盆地堆积了巨厚的第三纪沉积物。由于新第三纪气候干燥炎热,沉积了强烈氧化的红色地层及化学沉积。
第三纪末至第四纪下更新世,阴山山脉和鄂尔多斯高原沿老构造线强烈上升,河套盆地继续强烈地下降。后套和前套两盆地下陷的强度和情况不同,后套盆地下陷幅度较大,湖水范围较广,几乎伸到狼山脚下;前套盆地下陷幅度较小,伴随着下陷,盆地北缘翘起,故大青山前未被湖水淹没而为洪积物质所占据。包头至西山嘴一带,古老高地下陷缓慢,局部仍高出水面形成残丘。东南部和林格尔丘陵一带有基性岩流喷发,玄武岩呈层状夹于湖相地层中间。由于外泄条件很差,湖水全部停积盆地,沉积了深厚的湖积物。这个时期气候温暖潮湿,不像第三纪那样干热,地层含盐量一般小于0.1%。
中更新世,淤泥湖相沉积进一步发展,沉积环境大体相似,根据沉积物的相变,可知湖水曾有两次深浅变化:第一次浅水时沉积了砂砾石和中细砂,水深后则沉积了巨厚的淤泥。第二次湖水变浅时,湖边缘沉积了砂砾石,湖中心为细砂、粉砂,湖水再次加深后,沉积物又以淤泥为主,只是在湖边出现砂土、粘土与砂,砂砾石互层相。湖水退缩期常常形成石灰质结核、石膏和芒硝等化学盐类物质,气候有变干的趋势,地层全盐量有所增加,一般在0.1—0.5%之间。所以河套平原也是湖相沉积平原。
河套平原还受到黄河冲积和阴山洪积的叠加作用
上更新世黄河河套平原段逐渐形成,湖积层上普遍覆盖着黄河冲积层,沉积物以砂土和粘土为主,这时气候逐渐变为干燥,山前冲积、洪积物开始堆积,形成冲积洪积扇群,并逐步发展构成山前洪积平原。在山地上升相对速度加快的情况下,迫使黄河数次改到,随着黄河的迁徙,便有大量的冲积物质遗留下来,逐渐形成黄河冲积平原。山前洪积平原与黄河冲积平原在发展过程中二者相连在一起,构成广大的河套平原。后套平原由于盆地深陷,山前洪积平原范围较狭窄,而前套平原由于盆地断裂翘起的结果,山前洪积平原范围较宽广。这个时期气候逐渐走向干寒。上更新世晚期,由于沉降幅度不同,产生了阶梯式断裂,造成了数级构造阶地。
风力的侵蚀和堆积作用形成现在的河套平原
全新世以致现代,由于气候干燥少雨,寒暑变化大,地表植被稀疏,机械风化作用强烈,在地貌发育过程中,风的作用非常显著,昔日河湖冲积物往往被风蚀成洼地,流水汇集而形成湖沼和湿地,与此同时,又由于风力堆积作用,在平原西部和南部形成连绵的沙丘。
山前洪积平原卫星图,黄河冲积平原的相互作用
河漫滩卫星图,风力堆积作用
新构造运动对河套平原的形成的影响
河套平原的新构造运动是相当强烈而明显的,它不仅是地貌发育的主要因素,而且关系着河套平原地区的生产生活。它的表现形式主要有六种。
一是大断裂带
在阴山南坡山脚下,有东西向的大断裂带,共长485公里(在大青山前的一般由三条平行断裂所组成)。从第四纪以来直到现在并未停止活动。沿这条断裂带常有泉水出露,给洪积平原北部提供了水源。
二是深厚的沉积层
河套平原自侏罗纪开始形成以来,一直到今天都在相对的下陷,有的时期快,有的时期慢,据后套物探资料证明,白垩系至第四系厚达4500米左右,其中第四系厚达1000米以上。如果不是河套平原相对下降,怎能形成这样深厚的沉积层呢?
三是冲积洪积扇的重迭与后退
银山山麓的冲积洪积扇裙发育的非常清楚,在古老冲积扇或大冲积扇上,又覆盖着新的冲积扇或小冲积扇,这种扇中扇构造,显然是新构造运动的表现,因为山地上升,老冲积扇后退,新冲积扇便发育在老冲积扇的下部离山坡较远的地方。根据土默特川的考察资料,扇前洼地有过两次退缩,近代冲积洪积扇与早期冲积洪积扇相距3000米左右。
四是阶地的发育
河套平原处于相对下陷的沉积地区,在其发展过程中,由于侵蚀基准面的不断下降,致使河套平原经受着微弱的剥蚀及河谷下切作用,所以河流附近普遍发育着阶地,但平原上很少见到冲沟。此外,在山麓洪积平原上部,存在着更加明显的山麓阶地,这是由于山地底盘不断的上升所造成的。
五是地震
河套平原是全国地震区之一,从1889年有地震记录以来,大于4.5级的地震共有三十九次,最大震级6.3级,震中裂度八到九级。愈往西去,地震次数愈多,如土默特川地区1920—1971年,曾发生破坏性地震十次,均在包头附近,平均7年左右一次。后套地区1934—1972年,发生破坏性地震十次,均在包头附近,平均7年左右一次。后套地区1934—1972年发生破坏性地震八次,平均4—5年一次。六级以上的破坏性地震曾发生两次:一次在1934年1月21日,震中在五原县,震中裂度八到九级。一次在1929年1月14日,震中在毕克齐镇,震级6.0,裂度七级。强烈的地震对建筑物和农田水利工程都有破坏作用,应做好预防工作。
六是黄河的变迁(关于黄河在河套地区的变迁有多种看法,这里只介绍其中之一)
黄河在河套地区由于受贺兰山、阴山、吕梁山等山脉的分布,以及主要构造线的控制,形成了一个直角状的大弯曲形势。 这种形势并不是一开始就是这样,而是由于地壳的变动,河流被袭夺的结果。
古黄河是永定河的上游,黄河自河套平原向东,取道大黑河、岱海流入洋河。由于地壳的变动,大黑河倒流向西。与此同时,喇嘛湾与潼关之间的河流,在喇嘛湾以南被切穿,黄河遂由托克托县南流。试看今日大黑河出大青山后,由榆林公社向南,又呈90°急转弯西流的形势,充分说明它昔日被袭夺的情景。
黄河在后套段近代的变迁比较频繁,根据《水经注》的记载可以推断出过去黄河主流在磴口县之南,今日河道之西,一直保持着向东北流的方向,然后转为北流,分出一支,向东流去,叫“南河”(今日之黄河),黄河主流因受狼山的阻挡,河道转而东流称“北河”(今日的乌加河)。经白云常合山与乌拉山之间东流,再经昆都仑河南流与南河相会。由于这个地区的现代构造运动,加上沙漠东侵,与狼山洪积物的向南扩张,致使河床逐渐抬高,终于1850年乌加河被泥沙淤断15公里,黄河主流被迫南迁,遂由南河东流,即今日黄河的河道。
后套平原在地面上可见的黄河故道,除乌加河外还有七条,这有力地说明了它在这个地区的迁徙是频繁的。在后套平原西侧,自补隆淖公社往西一直到陶升井之间,有古代河床遗迹,在未被流沙湮没的地段依然明显可见,自东而西有三条:第一条在补隆淖公社(补隆淖镇)以西约5公里。自此往西又15公里为第二条。在西又10公里为第三条。补隆淖公社以东,现在的黄河河道,仍在继续向东移动。另外四条在后套灌区。第一条在陕坝镇与二道桥之间,近南北走向。第二条在西北部,从红星经团结,向东北至乌加河,长约40公里,宽约50米,两岸河漫滩在50年前因开垦而被破坏。第三条在北部银定图至什巴圪图之间,呈东向西,长50公里,宽20—50米,两侧河漫滩比较明显。第四条在东南部北圪堵、树林子一带,呈东西向,长约10—14公里,宽40—80米,两侧河漫滩不明显。
再往东,在乌拉山前的三湖河,也是黄河的故道。
以上图片来源:“掌上巴彦淖尔”微信公众号文章《河套从哪里来(六)》
黄河在前套平原也曾改道多次,除民生渠外,还有许多旧河道分布于大黑河以西及京包铁路与黄河之间的三角地区,主河道位于民生渠以南,大城西公社与发彦申公社一带,呈东西向,河道宽200—250米,最宽处650米。河床两侧有河漫滩,高出河床2.5米,据物探资料说,河床深度约10—30米,它的许多分支均斜向东南,归宿于大黑河谷地。