太行山大峡谷自然地理野外实习指导 - 转转大师 - 图文

河南理工大学万方科技学院自然地理野外实习指导书

太行山是中国东部一条规模巨大的山脉。古称五行山、王母山、女娲山。它北起河北 省拒马河谷，南至晋、豫边境的黄河岸边与呈东西向展布的秦岭山脉相连。总体走向自河南 省济源市、焦作市、林州市呈近东西—北东—北北东的弧形变化，因此林州市的林虑山与焦 作市的云台山同属于太行山系。

太行山大峡谷即孕育其中，也称为林州大峡谷，位于位于河南省西北部，豫、晋、冀 三省交界处，林州市西侧太行山区东缘，北至十孔渡槽，西至省界，南至石板岩乡界，东至 平板桥。包括石板岩乡的全部和周边乡镇的部分，总面积约 100平方公里，景区属林虑山国 家级风景名胜区的一部分。

峡谷内自然人文景观丰富，典型的峡谷地貌发育和植被类型，太行特色的民居构造形 式；峡谷南北长 100公里，东西最宽处 2公里，东西最窄处 60米，海拔 800-1736米，相对

高差达 1000米以上；峡谷山体的基部由片麻岩所组成，山体为石英岩、页岩和石灰岩所组 成，山体陡峭，壁立的陡崖连绵不断。断崖高起，群峰峥嵘，阳刚劲露，台壁交错，苍溪水 湍，流瀑四挂、峰、恋、台、壁、峡、瀑、嶂、泉、姿态万千，是“北雄风光”的典型代表， “太行大峡谷”由此而来。它的形成，是在 2500万年前，由于地壳的迅速抬升，收到喜马拉雅山运动带来的差异 升降运动的影响，强烈的物理风化侵蚀和间歇性山涧洪流下切侵蚀，直接形成了又深又陡的 峡谷地貌，升降运动的加强，山顶受季风性暴风雨的冲刷形成峰林，山涧洪水沿着各组方向 节理、缝隙迅速下切，地表、地下水沿缝隙对岩石进行溶蚀，同时加上其他风化作用的影响， 形成如今峰回路转、蜿蜒曲折的大峡谷景观。

第二节地质构造

1、地质时期的发展

远在 25亿年前的太古代时期，本地区是一片广阔的海洋，接纳了陆源沉积、化学沉积 和火山喷发的沉积。发生在 25亿年的嵩阳运动，使几千米厚早期沉积物结晶变质，伴随着 褶皱，并形成以北西－南东向为构造特征的片理化和片麻理化变质岩。

早元古代，本地区处于陆地环境下，地表遭受风化剥蚀，地下花岗质岩浆侵入，距今 19亿年的中条运动，再一次导致本区发生大面积的区域变质，结晶基底到此最终形成。岩 层中的片理、片麻理等变质形迹，真实记录了当时的面貌。

从 19亿年到距今 2.05亿年的近 17亿年间，也就是中条运动之后到燕山运动之前，本

地区的地壳运动进入整体升降的震荡造陆阶段，整个地区时而深入海底，时而露出海面，从 而沉积了几套诸如滨海相、潮坪－浅海相、海陆交互相及陆相的沉积建造。

同时，海水的强烈动荡，形成了丰富的层内构造，其中最典型的当属鲕状灰岩和羽状 交错层理。这些鲕卵状的小颗粒是在海水的摇荡下，沉积物均匀包裹悬浮在海水中的小颗粒 形成的。羽状交错层理是双向水流环境中的沉积杰作。藻类、叠层石、三叶虫、角石、菊石 等古生化石记录了生物的生息繁衍。在大的构造方面，盖层与结晶基底呈角度不整合接触； 而发育在盖层间的平行不整合遗迹，真实地记录了海进海退，从海到陆的全过程。

发生在距今 2.05亿年—0.96亿年的燕山运动早期，是中国东部最宏伟的一次造山运动； 华南华北整体抬升，形成了华南高地和华北高地。早白垩纪晚期(0.96—0.65亿年)大兴安岭 —太行山—雪峰山等山系开始上升，而其东侧则开始下陷形成类似于裂谷的一系列走向北北 东向的断陷盆地，此为裂谷的初期阶段；古生代时期(0.65亿年后)，华北、东北地区遭受剥 蚀形成华北期短暂夷平面，从老第三纪开始发育大型地堑裂谷盆地，同时伴随强烈玄武岩喷 发，发育有下辽河—华北—渤海盆地、苏北—南黄海盆地、江汉盆地，此又为裂谷发育的中 期阶段；新第三纪—第四纪典型的大陆裂谷作用阶段，向北西一直扩展到俄罗斯的贝加尔湖 和中国鄂尔多斯盆地，此为东亚大裂谷发展壮大阶段；而华北裂谷与太行山隆起带是整个东

亚裂谷系中最壮观、最典型的一段。巍巍太行亘峙南北，西揽山西高原，东携广袤的华北大 平原，可以说裂谷铸就了太行。

林州太行山地区最具代表性就是桃花谷、王相岩、太极冰山、猪叫石、太行平湖 (刘秀 湖)、冰冰背、仙霞谷、小洞天、仙台山、鲁班门、桃花瀑等地貌景观。 2、岩层类型

林州地区的地质现象比较典型，出露良好，最古老的是太古界的片麻岩，最新的是近代 冲积层。其中，发育较完善的为太古界、元古界和下古生界地层。上古生界和中生界地层本 区缺失或为新生界地层所覆盖。太古界时期，以片麻岩、片岩为主的变质岩类居多，元古界 中石英岩广泛分布，其波痕、泥裂构造清晰可见，古生界中的灰岩较多，尤其是寒武系的鲕 状灰岩、竹叶状灰岩和早奥陶的白云质灰岩，在林州地区分布较广。 太古界

该类岩层多分布太行山的基部，片麻岩种类较多，在桃花谷有花岗片麻岩出露，其中散 见石英片岩、云母片岩。

元古界

元古界时期主要是一套覆盖于太古界片麻岩之上的棕黄色石英岩和石英砂岩，与下伏的 片麻岩呈角度不整合，在石英岩的底部可见到底砾岩，石英岩和石英砂岩之上，可见到有硅 质灰岩分布，这些硅质灰岩属于元古界顶部的震旦系地层。

石英岩的层面上节理发育十分强烈，经流水冲刷而发生崩离，使岩层形成悬崖峭壁。本 区域的多数峡谷就是因为石英岩节理发育过强烈，在雨水冲刷下形成，石板岩乡附近的太行 平湖，也是石英岩节理发育下形成的。

在桃花谷可以看出石英岩和石英砂岩出露较多。 古生界

古生界寒武系地层为石灰岩，覆盖在元古界石英岩、石英砂岩或硅质灰岩之上，寒武系 地层与元古界地层呈假整合接触关系，寒武系在本区可以分为下、中、上三统，下寒武统为 红色页岩间以薄层灰岩，厚约百余米，性软、易风化，在地貌上常构成缓坡，中寒武统为厚 层鲕状灰岩，但绝壁的顶部浑圆。上寒武统为薄层灰岩间以竹叶状灰岩，厚度较薄，在猪叫 石景区公路边观察到此类岩石。

第四系

第四系在本区主要是红色土及黄土中常见有浑圆状砾石夹层，黄土柱状节理发育，有石 灰性反应，属地表径流堆积，黄土被近代流水切割，常成黄土台地，黄土崖等黄土地貌形态。

在本区域主要在桃花谷和大峡谷两岸及太行平湖两岸出露。 3、构造及地貌 褶皱：

本区褶皱构造主要形成于中生代的燕山构造期,分布在太行山地区，轴向北北东向，长 可达上百公里称之为太行大背斜。在新生代进一步隆起，山麓洪一冲积扇发育并呈层层切割 叠置排列。

出露比较明显的小范围的褶皱位于石板岩公社对面山体。 断层

据调查，林州长断层西侧（下盘即上升盘）出露太古界结晶片岩及震旦系变质石英岩、 砂质页岩，后因地壳抬升形成太行山的主体，断层东侧（上盘即上降盘）是由寒武系奥陶系 灰构成的基岩，反映在山地与盆地高差方面，反差极大，太行山海拔 1000—1600米，盆地 则在海拔 300—450米。

断层在本区的出露地点主要有桃花谷以及大峡谷两岸山体。 判断断层的标志？

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河流地貌（季节性河流，不太明显）

河流水流在流动过程中，进行侵蚀，形成各种沟谷地貌，被侵蚀的物质沿沟谷向下游搬 运并堆积，形成河漫滩，冲积扇、三角洲等堆积地貌，凡由河流作用形成地貌，统笱为河流 地貌，该区河流地貌主要有：河漫滩、河流阶地、河床地貌和洪积扇等。 黄土地貌

黄土颜色从上到下颜色由浅到深，第四纪早期的黄土地晚期的黄土颗粒含量高，而细砂 粒级含量较低，黄土无沉积层理，垂直节理发育，直立性强，遇水浸湿，引起地面塌陷具有 湿陷性。

峡谷地貌

区域内峡谷主要有太行大峡谷、桃花谷等，峡谷多呈嶂谷状，两岸岩石石壁立，沟谷幽 深，地势险要，极具观赏性和科考价值。

太行大峡谷由追踪张节理发育而成。峡谷沿水平方向上的“X”节理发育，经地势抬升 河流下切而形成。峡谷受节理的影响直角急转，整个峡谷呈“之”型走向。峡谷两侧直立着 由石英岩形成的陡崖，峡谷下切强烈形成深潭、跌水，在石板岩附近形成太行平湖。 砂岩地貌

林虑山砂岩地貌林虑山位于太行山南段北端，属于河南省林州市，为一南北走向的山地，

海拔由南部的 1700m向北部降低至 1200m，构成了太行山南段的主脊。目前为国家级旅游 风景区。

林虑山地貌类型中的砂岩地貌同样具有高达数百米的阶梯状长崖、方山、断墙、台柱、 塔峰、低丘等正地貌和裂隙谷、溢谷、嶂谷、“Ω”形谷、“V”形谷等负地貌，以及正负地 貌相互抵消了的盘状宽谷、山地夷平面等均衡地貌组合而成的地貌类型。

阶梯状长崖沿露水河谷两侧分布，长近 50㎞，宽 200～250m，由四崖、三崭（相当于 嶂石岩的栈）组成。其中，上二崖与下二崖之间的崭较宽，多辟为道路。其它二崭较窄。三 个崭的平台上都有崩塌块石堆积。砂岩陡壁上有风蚀洞穴发育，如王相岩沟源洞等，洞内淀 积了由上部灰岩中渗透下来的钟乳石和石笋，以及石灰华沉积物。“Ω”形谷在露水河西岸 各支沟的源头均有分布，如桃花峪沟、王相岩沟、龙床沟等。王相岩沟源的“”形谷呈向东

开口的半圆形，圆的直径约 160m,后壁高达 250m，从后壁上方留下来的瀑布，呈细条状冲 击着谷底，形成了深十多米的水潭—仰天池，在石板岩乡露水河东岸谷坡中也有雏形的“Ω” 形谷发育。

砂岩之上的灰岩陡崖也是地貌的一大特色。该陡崖高达 200～300m，最高 500m，构成 了盘状宽谷之上的第二级陡崖，沿露水河西岸的太行山主脊南北向断续分布，长达十几公里。 尤其是地表水和地下水沿灰岩垂直裂隙的溶蚀与冲蚀，使其形成了初具规模的峰林状地貌。 个个峰林向上伸展，恰是正在绽放的莲花。这个以垂直状的莲花状的地貌坐落在水平状的方 山之上，犹如基座之上由莲花围成的佛主，是壮丽的旅游资源。

林虑山的砂岩地貌中，盘状宽谷以上的地貌也发育到了壮年时期。“V”形峡谷中的地 貌正处于青年期，比嶂石岩的地貌稍老一些。

林虑山上层的灰岩地貌，虽然就其顶部的夷平面来说已发育到了壮年阶段，但就灰岩地 貌本身来说。三亩地以南（露水河中游以上段）仍保持着顶部比较平坦的老年阶段，以北则 遭到了岩溶裂隙水向下的垂直溶蚀，已初具峰林地貌的景观，所以又处于幼年期的阶段。这 是该处有厚层灰岩的缘故。正是有了这厚层灰岩及发育其中的裂隙的调蓄作用，才为河流提 供了源源不断的水源。

第二节水文

水文主要是指区域内的水文要素，主要包含水位、流速、水量、水温、水色、透明度等。

本区降水具有季节性特征，因此河流径流也具有季节性变化，夏季水纹暴涨，流量增大。 区内主要河流露水河属海河流域的浊漳河水系。景区内地形地貌复杂多样，汇水面积分 散，雨水汇于山谷，形成大大小小的瀑布、潭、溪、涧。主要有大峡谷下游的太行平湖。认 知水库的特征水位和特征库容。

区域内有小型水利发电站。介绍水利发电原理。

第三节植被

气候条件，主要是热量和水分条件以及两者之间的配合状况是决定许多植被形成带状分 布的根本因素。

植被的空间结构主要有水平结构和垂直结构，垂直结构调查是群落形态结构的最显著标 志之一。从山麓到山顶，由于海拔的升高，出现大致与等高线平行并具有一定垂直幅度的植 被带，其有规律的组合和顺序更迭，即为垂直性。

群落的成层性包括地上成层和地下成层，地上成层现象在森林群落里最为常见。通常将 地上层划分为四个基本层次：乔木层、灌木层、草本层和由苔藓地衣构成的地被层。

区内地形地貌变化丰富，营造了良好的植物生存环境，具有丰富的生物多样性。景区内

共有林木 75科，450种，其中乔木 410种。常见林木是温带落叶阔叶林种，少数为针叶常 绿树种。

本区域植被多为耐旱性的落叶林、灌木和草类，因干旱关系，森林发育不良，且兼以人 为砍伐及过度垦牧，更引起森林的衰，而逐渐向草原性植被过渡。

第四节气候

气候是指大峡谷内长时期天气状况一般状态，是长时期各种天气过程的综合表现，反映 峡谷内极端和平均气候要素的情况；太阳辐射、自身所处的区域位置和地形起伏状况是形成 本地特有气候类型的根本原因。

景区属暖温带半湿润大陆性季风山地气候，四季分明，光照充足，春季短暂而多风，夏 季雨水集中，秋季凉爽宜人，冬季漫长而干冷。年均气温 12.7℃，1月份均温－2.7℃，7月

份均温 26℃，极端气温最高 40.6℃，最低－23.6℃。年平均降水量 697.7mm，年均相对湿度

65％，属湿润区。降水量随海拔的上升而增加，可达 1200－1300mm，使得大峡谷在夏季具 有更加凉爽宜人的气候条件，适于开展避暑休养旅游活动，这对本区域的旅游资源开发具有 得天独厚的作用。

第五节土壤

土壤的外部形态，特别是剖面特征是其内在性质的反映，通过土壤的剖面特征，初步确 定土壤类型，判断土壤肥力高低，了解土壤内在性质，并为土壤的利用改良提供意见。

土壤剖面的类型：自然剖面和人工剖面 土壤剖面开挖大小长 2米，宽 1米，深 2米，一般耕种土壤剖面长 1.5米，宽 0.8米，

深 1米。不同地区土壤有很大不同，应有不同的开挖规格，若山体土壤层较薄，则只需开挖 到母岩或母质层即可。注意观察面向阳。 剖面层次的划分，根据土壤颜色、湿度、质地、结构、松紧度、新生体、侵入体、植物 根系等形态划分。据土壤学会，剖面分为：O、A、E、B、C、R等六个基本层。

O层是枯枝落叶组成的，未分解或有不同程度分解的有机物质层。

A层是受生物气候或人类活动影响形成的有机质积累和物质淋溶表层，有机质含量高， 颜色较暗黑。

E层是硅酸盐粘粒、铁铝等物质明显淋失的漂白淋溶层。

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