地理环境

位置境域

山西永和黄河蛇曲国家地质公园位于永和县西，黄河沿线，陕西与山西省交界处，北起英雄湾，南至仙人湾，全长约50千米，东西宽约2-13千米。总面积210平方千米 ，地质遗迹保护面积152.64平方千米。

山西永和黄河蛇曲国家地质公园地处南庄乡、打石腰乡、阁底乡境内。公园东距县城20千米，东南距临汾市180千米，东北距太原280千米，西距陕西省延安市160千米，经永和关过延永大桥距陕西省延川县30千米。

地形地势

地质公园地处黄河沿岸，此处山大沟深，沟壑纵横，把地形切割得支离破碎，极其复杂。阁底乡多为残垣沟壑区，打石腰乡、南庄乡及黄河沿岸地区为梁峁沟壑区。公园内海拔最高点为打石腰乡东山脊黑龙神圪塔，海拔高度1321米，最低点为千只沟河入黄河口，海拔高度511.9米，相对高差810米。

公园地势东高西低，黄河水自北向南奔流而过，千只沟河（芝河、桑壁河）、峪里河及其支流向西流入黄河。

气候状况

公园地处黄河沿岸，日照充分，年降雨量稀少，土壤含沙量大，特别适合枣树生长。气温季节差、昼夜温差较大。全年平均气温9.4℃，一月份最冷，极端最低-22.6℃（1984年12月24日），极端最高为37.3℃（1987年7月31日）。全年平均日照时数达2474.9小时，日照率56.7%，太阳年均辐射总量为4卡/cm2。

园区内无霜期，因地势而异，年平均为175天左右；初霜出现于10月上旬到10月下旬，晚霜期在翌年4月上旬至4月下旬，年平均降水量为524.3毫米，年平均蒸发量为1618.9毫米，蒸发量约为平均降水量的3倍。

园区内冬季多东北风，夏季西南风，年平均风速2.0米/秒，最大风速16米/秒。一日内风速变化明显，一般20时以后风速渐弱，次日6时后随温度增高风速逐渐增大，13时－16时风速最大，风力冬春较强，夏秋较弱，全年平均出现6级以上大风日数为23天，8级以上大风每年出现1次。云量随季节变化，春冬少云，为高中云族；夏秋云量偏多，为低中云族，年晴天数平均为101天，阴雨天数为98天。

园区地表水主要为降雨经流和泉水两部分。

园区内的河流均属黄河水系，黄河位于园区西部，为山西省永和县与陕西省延川县界河，流经园区长度为68千米，境内落差为52.7米，流域面积为1185.7平方千米。园区内流入黄河的一级支流有35条，芝河是其中最大的一条，全长62千米，流域面积976平方千米，占全县面积的80.5%，平均清水流量0.25立方米/秒，年清水流量788.4万立方米；桑壁河发源于茶布山东侧辛庄村后，于交口乡汇入芝河后流入黄河，全长28千米，清水流量0.05立方米/秒。

园区内的泉水主要有东征泉和西后峪泉。东征泉位于阁底乡东征村西沟底，流量1.0升/秒；西后峪泉位于阁底乡西后峪村，流量1.61升/秒。

园区内较发育的含水层为砂岩裂隙含水层，另有少量局部发育的第四纪冲积砂砾层孔隙含水层，三是黄土残垣沟壑裂隙含水层。地下水位雨季上升，旱季下降，其补给全靠大气降水。

土壤

园区内土壤为灰褐土类，其中灰褐土性土包括6个土属、22个土种，分布在丘陵地区；灰褐土包括3个土属、4个土种，分布在平地、沟川高平阶地，其中含有丰富的养分。

地质概况

地质背景

在距今黄河水面150米的高程上，在三叠系基岩平台面上，发现了隐藏于黄土丘陵中黄河的三级阶地。在壶口、柳林的军渡黄河三级介地的砾石层上，有典型的灰红色亚粘土钙结核覆盖，由此可判断，这同一高度（与河水面）的三级阶地，形成于距今74万年到12万年之间。只不过那里的三级阶地分布在黄河基岩河谷平台上，所以地貌特征明显。而永和的三级阶地，沿河谷两岸都被后来黄河河水所冲蚀，只在基岩平台的深处，才能找到阶地砾石堆积。

依据黄河三级阶地的砾石层位置，及这一高程基岩平台向黄土区的延伸判断，黄河东岸永和关境内，此期黄河河谷宽度在3-4千米左右，加上河西陕西境内同等宽度。得到几十万年前永和段黄河河道宽度为6-8千米。

永和段黄河谷底比河水面高出200-250米，海拔800-850米，亦形成平直的岩平台.其上到海拔高程1000米才出现基岩山体。由1000米高程基岩可圈出河东的早期黄河河谷宽度为8-10千米。则得出当时黄河谷为12-20千米。

复原74-12万年前永和段黄河河道面貌：在宽度达12-20千米，相对高差150-200米的丘陵岭河谷中，蜿蜒曲折地流淌着宽6-8千米的黄河，这是一条以堆积作用为主的老年期河流。

如今的黄河蛇曲外形，在几十万年前已具雏形，只不过后来两次地壳抬升，黄河河道在原来曲度较大的弯道上，曲度进一步发展而呈典型的蛇曲，并深深地切入当年黄河谷底基岩中。第一次抬升发生在中更新世晚期。地壳抬升幅度为100米，在距今黄河水面40-50米高程发育了二级阶地.根据这级阶地底部的砾石层分布点，推算了该时黄河河道宽约1-1.2千米，两侧谷坡高100米，即黄河在那时已成狭窄的峡谷，今日的蛇曲是在12万年前定型的。

永和段黄河蛇曲最后定型，发生在距今一万两千年的全新世。形成黄河一级阶地，高出河水面8-10米，亦有底砾岩分布。此时河道宽度在300-500米之间。

与河流凹岸的侵蚀作用对应，河流的凸岸总发生堆积作用。所以永和蛇曲每个拐弯处，凹岸为继承型的陡岸，而凸岸总成新月形外突的堆积阶地。最终以高出河面5——8米形成黄河蛇曲。

地质特色

水蚀浮雕

永和关前沿公路，有一段长500-600米的崖壁，上面布满了莫名其妙的图象，过去人们曾称之为魔壁或魔崖，给人以神秘的色彩。其实是由于河水对岸石的侵蚀和溶解，将岩石中可溶物质溶走，从而使岩石分解、崩塌、剥落。在岩石表面塑造出千奇百怪的图象来。图象按其展布，可分为横向、纵向两大类。横向的图象如长廊、浮云、海浪、鱼、龙等，纵向的图象如立柱、宝塔、仕女、力士等。还有一种是园形图象，小的如蜂巢，大的如园窗，稀流不均地分布在岩壁上，这是因为溶蚀作用从点开始扩展，受岩石中隐性球状构造影响而造成。以上图象统称水蚀浮雕。

水蚀浮雕还发育在高出河面几十米、几百米山崖上，尤其高150-200米黄河三级阶地附近常见大小石龛，在罗岔村中，形成多孔的山洞，洞中有柱有门，有窗有廊，分成3个洞室彼此相通。更值得欣赏的是洞壁由深浅不同草绿密集横纹组成。这类岩石地质上称水平韵律层，如能开采下来打磨后，一定能成为高贵又文雅的饰面石板。

“石球”之乡

“石球”是一种球状岩石，1968年首次见于墨西哥热带雨林中，那是由石英岩构成的直径达2米的大型球体。原以为当地古代土著民族人工建造。后来在山崖岩石中，见到未脱落的球体，才知那是天然形成。到目前为止，从地质学角度，无论沉积成因，构造成因，风化成因，都无法合理解释永和县全境几乎全为三叠系地层分布。在山西永和黄河蛇曲国家地质公园内发现了各种成因的石球，包括沉积作用形成的石球，成不规则形状；沉积盆内，同生砾石构成的石球，呈扁球体；早期成岩过程收缩形成的石球，呈不规则球状；沉积结核形成的石球，呈圪塔状、姜状、饼状；以及成因不明形成的石球，呈半球状凸出，全风化后成整体脱落，基岩中留下半球形凹痕。以上形状各异的石球在黄河蛇曲国家地质公园内分布非常广泛，固该处又被称为“石球”之乡。

地质价值

公园所在的地区经历了漫长的地质演化历史，保存了从中生代三叠纪、新生代第四纪及黄河形成等的地质演化记录，其地层中的岩石特征、沉积构造及所保存的化石，展现了鄂尔多斯地块的古河湖相环境及古地理演化特点，由于地形切割剧烈，区内具有很好的观赏剖面，具有重要的保护价值。另外，此处也是研究新构造运动和沟谷溯源侵蚀及沙土流失的理想场所。