（地质工程专业论文）运城城区地质环境质量评价及可持续发展对策研究.pdf

摘要 本文在论述运城城区的自然地理与地质环境、资源地质环境、变异地质环境 的基础上，分析了地形地貌、地质构造、岩性条件、自然资源条件、气象条件、 人为原因产生的地质灾害以及人类经济工程活动的负面影响等地质环境质量的 影响，并以此为基础，建立了以地形坡度、相对高差、断裂长度、断裂氡气含量、 岩土体完整性、岩土体抗侵蚀能力、资源丰富程度、资源开发难易程度、灾害严 重程度、灾害危险程度、人类活动强度和人类活动影响程度1 2 个因子为一级评 价因子的运城城区地质环境质量评价体系及评价模型，运用多级模糊综合评价方 法进行了运城城区地质环境质量评价，根据评价结果，将评价区分为地质环境质 量优、中、差三个区：地质环境质量优区有5 5 个评价小单元，总面积约1 4 8 k m 2 ， 占评价区面积的3 6 7 。地质环境质量中区有7 3 个评价小单元，总面积约2 1 2 k m 2 ，占评价区面积的5 2 4 。地质环境质量差区有2 2 个评价小单元，总面积约 4 4 k m 2 ，占评价区面积的l o 9 。最后，从水资源的可持续利用与环境保护、运 城城区的合理规划与土地资源的可持续开发利用、矿产资源的可持续开发利用与 环境保护、旅游资源的可持续开发与利用、运城城区的城市建设与可持续发展五 个方面对运城城区的可持续发展进行了较为深入的研究，并提出了可持续发展对 策的实施途径。 关键词：自然地质环境地质资源环境变异地质环境地质环境质量综合评价 可持续发展对策运城城区 a b s t r a c t b a s e do nt h es t u d y i n go ft h en a t u r a lg e o g r a p h i ca n dg e o l o g i c a ie n v i r o n m e n t c o n d i t i o n s ， t h ec h a r a c t e r i s t i c so fd i s a s t e re n v i r o n m e n ta 1 1 dr e s o u r c e g e o l o g i c d l e n v i r o n m e n to fy u n c h e n gc i t ya r e a， t h ei n n u e n t i a lf a c t o r so f g e o l o g i c a l e n v i r o n m e n t ，s u c ha st o p o g r a p h i cf b a t u r e ，g e o l o g i c a lt e c t o n i c ，t h ep r o p e n i e so fr o c k a n ds o i l ，t h en a t u r a lr e s o u r c ec o n d i t i o n ，w e a t h e rc o n d i t i o n，a r t i f i c i a ip r o d u c e d g e o l o g i c a lh a z a r da n d a d v e r s ee 矗b c tc o m i n gf r o mp e o p l e se c o n o m i ca n de n g i n e e “n g a c t i v i t i e s t h ea n a i y s i so ft h ea s s e s s m e n ts y s t e ma n dm o d e lw e r ee s t a b l i s h e dw i t hl2 f i r s tl e v e la s s e s s m e n tf a c t o r ss u c ha st o p o g r a p h i cg r a d e ，r e i a t i v ea l t i t u d ed i 艉r e n c e ， f r a c t u r el e n g t h ，c o n t e n to fr a d o ng a si nt h er u p t u r e s ，i n t e g r a l i t ya s s e s s m e n to fm c k a n ds o i l ，a n t i e r o s i o nc a p a b i l i t yo ft h er o c ka n ds o i l “c he x t e n ti nr e s o u r c e s ，e a s eo r p r a c t i c a l i t yo fd e v e l o p i n gr e s o u r c e s ，s e “o u sd e g r e eo fd i s a s t e r ，d a n g e r o u sd e g r e eo f d i s a s t e r ，i n f l u e n t a 芏1 di n f l u e n t i a ld e g r e eo fh u m a na c t i v i t i e s ，t h ey u n c h e n gc i t y g e o i o g i c a l e n v i r o l l l l l e n t q u a l i t y w a sa s s e s s e dw “hm e t h o do f m u l t i f u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n a c c o r d i n gt ot h ee v a l u a t i o nr e s u l t ，t h ee v a l u a t i o na r e aw a s d i v i d e di n t ot h r e e p a r t s ：g e o l o g i c a l e n v i r o n m e n th i g h q u a l i t ya r e a ，g e o i o g i c a l e n v i r o n m e n tm i d d l eq u a l i t ya r e aa n dg e o l o g i c a le n v i r o n m e n tp o o lq u a l i t ya r e a t h e r e a r e5 5h i 曲q u a l i t yu n i t s ，a b o u t14 8k m 2 ，a c c o u n tf o r3 6 7p e rc e n to ft h et o t a l e v a l u a t i o na r e a ，t h e r ea r e7 3m i d d l eq u a l i t yu n i t s ，a b o u t212k m 2 ，a c c o u n tf o r5 2 4p e r c e n to ft h et o t a le v a l u a t i o na r e a ，t h e r ea r e2 2p o o lq u a l i t yu n i t s ，a b o u t4 4k m 2 ，a c c o u n t f o r 】o 9 p e rc e n to f t h e t o t a le v a ! u a t i o na r e a f i n a j ly t h e w a yo f i m p 】e m e n lo f s t r a t e g y o fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tw e r es e tf o r t ha r e rd e e p l ys t u d y i n go nt h es u s t a i n a b l e d e v e i o p m e n to f y u n c h e n gc i t yf r o mt h o s ef i v ea s p e c t s ：t h es u s t a i n a b l eu s eo fw a t e r r e s o u r c ea n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，s o u n dp l a n n i n ga n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t o fl a n dr e s o u r c e ，t h es u s t a i n a b l eu s eo fm i n e r a lr e s o u r c ea n de n v i r o n m e n t a lp m t e c t i o n ， s u s t a i n a b l ed e v e i o p m e n to ft r a v e lr e s o u r c ea n dt h ec i t yc o n s t r u c t i o na 1 1 ds u s i a i n a b i e d e v e l o p m e n t k e yw o r d s ：n a t u r a lg e o i o g i c a le n v i r o n m e n t ，d i s a s t m u sg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ， g e o l o g i c a l r e s o u r c e e n v i r o 帆e n t ，c o m p r e h e n s i v e a s s e s s m e n to f g e o i o g i c a le n v i r o n m e n tq u a l i ty ，s u s t a i n a b i ed e v e l o p m e n t ， y u n c h e n gc i t y 长安大学i 程硕士学位论文 第一章绪论 由于人类对地质资源的过度需求和不合理的开发活动以及城市的大规模扩 张，造成“人类地质环境”矛盾日益尖锐。为协调经济发展和保护地质环境， 实现人类社会与环境的可持续发展，必须研究地质环境质量的现状，并预测未来 的发展趋势。 1 1 选题依据及其研究意义 近年来，由于运城城市建设规模的不断扩大，产生了一系列的环境地质问题， 环境污染严重，土地资源出现短缺，极大地影响了运城城市的可持续发展。本文 在分析和研究运城城区的自然地理与地质环境、资源地质环境和变异地质环境的 基础上，首先分析了影响运城城区地质环境质量得主要因素，并以此为基础，建 立了运城城区地质环境质量综合评价系统，并运用多级模糊综合评价方法对运城 城区地质环境质量进行了系统的综合评价研究，得出了地质环境质量评价结果。 最后，从水资源的可持续利用与环境保护、运城城区的合理规划与土地资源的可 持续开发利用、矿产资源的可持续开发利用与环境保护、旅游资源的可持续开发 与利用、运城城区的城市建设与可持续发展五个方面对运城城区的可持续发展进 行了较为深入的研究。论文的研究成果不仅对运城城市的规划、建设和管理提供 了理论指导，而且对平原型城市的地质环境质量评价方面都具有一定的借鉴意义 和实用价值。 1 2 国内外研究现状 地质环境质量评价是环境质量评价的重要组成部分。环境评价在国外始于 6 0 年代中期，7 0 年代发展起来，成为环境科学的重要分支。目前许多国家在环 境科学研究中十分重视环境质量评价工作。例如：欧洲、北美、日本等都进行了 大量的环境质量研究和评价工作，东欧和原苏联也开展了一些评价工作。许多国 家，如：美国、瑞典、法国、澳大利亚等国都在国家环境保护中规定了环境评价 制度。日本、加拿大、英国、德国、新西兰等国已经建立了环境影响评价制度。 早在6 0 年代，我国科学工作者就开展了地方病分布区水、土、粮食中微量 元素与病因的相关研究，做出包括气象、地貌、植被、土壤四个因素的自然环境 长安大学i 程硕士学位论文 质量模型图。环境质量评价的研究工作是7 0 年代才逐步发展起来的，已经由初 步尝试、广泛探索到全面发展，并已进入环境影响评价阶段。自1 9 7 7 年我国环 境保护法颁布以来，开发项目的环境质量评价在我国已经制度化。近年来，在城 市环境综合整治、防治污染及自然环境保护等方面工作已经取得了很大成绩，但 是，目前进行的最多的还只是环境污染的研究，多数只是污染环境质量评价，已 经形成了较为成熟的理论方法，而这仅仅是环境研究的第一步工作。近年来，环 境质量评价、地质环境质量评价、生态环境质量评价、环境影响评价等工作发展 十分迅速。如：由陆雍森主编的环境评价( 第二版) 已于1 9 9 9 年出版，此书 包括了环境评价学科的基本内容，包含许多新理论、新方法，如：视觉环境评价、 累积效应分析、环境风险评价、公众参与和区域环境影响评价研究等。由周爱国、 蔡鹤生等编著的地质环境质量评价理论与应用一书己于1 9 9 8 年出版，此书 比较系统全面地论述了有关地质环境质量评价的基本概念、基本原理和常用的评 价方法，在地质环境质量评价研究方面具有代表性。另外，有关地质环境质量评 价的专项研究更是层出不穷。郜洪强( 1 9 9 5 ) 将模糊数学综合评判法运用于区域 地质环境质量评价中；蔡鹤生等( 1 9 9 8 ) 研究了地质环境质量评价中的专家一层 次分析定权法：闫满存( 1 9 9 8 ) 等分析了区域地质环境质量研究的现状与趋势： 张松滨等( 2 0 0 0 ) 研究了分级贴近度法与环境质量评价。提出了许多地质环境质 量评价的理论与方法。而小范围的地质环境质量评价研究更为丰富，另外，齐朝 辉、成玉祥、杨平、刘文辉等在城市地质环境质量评价研究方面进行了大量的研 究工作。但是，针对运城城区这样一座黄土台塬型城市，进行系统的区域地质环 境质量评价方面的研究还尚属空白。本文正是在前人研究的基础上，对运城城区 地质环境质量做出评价。 可持续发展研究在我国发展十分迅速，已形成了广泛而坚实的理论成果，如： 由林娅编著的未来与选择一关于可持续发展的哲学思考于1 9 9 8 年出版，书 中作者以敏锐的哲学思维，从现状透视、根源分析、理论渊源、战略转向、哲学 思考五个方面分析了可持续发展的必然性、必要性和迫切性。1 9 9 9 年出版，由 张坤民主笔的可持续发展论一书，以丰富而全面的知识论述了可持续发展的 概念、理论基础以及可持续发展与自然资源、环境保护、消费模式、能源利用、 清洁生产、科学技术、人类聚居、经济手段、环境法制建设、公众参与等的关系， 2 长安大学i 程硕士学位论文 提出了可持续发展的指标体系和理论方法。2 0 0 0 年出版的由郝晓辉编著的中 西部地区可持续发展研究为中国中西部地区可持续发展提供了理论依据。这些 研究成果，在可持续发展的理论研究方面，取得了重大进展，但是，这些可持续 发展对策、理论都是站在发展经济的立场上提出的。针对于运城城区特殊的地质 环境和复杂的地貌特征，从环境学、地质学角度出发，研究运城城区资源、环境、 可持续发展对策方面的研究尚不多见。本文从环境地质学和资源合理利用、以及 城市的合理规划思维下，提出了运城城区比较系统的可持续发展对策和实施方 法。 1 3 本文主要研究内容与技术路线 本文的主要研究内容为： ( 1 ) 运城城区自然地理环境特征，主要包括：自然地理特征与交通概况、 气象水文、土壤植被： ( 2 ) 运城城区自然地质环境特征，主要包括： 构造、水文地质、岩土体工程地质、地震活动： ( 3 ) 运城城区地质资源环境特征，主要包括： 源、地质旅游资源： 地形地貌、地层岩性、地质 水资源、矿产资源、土地资 ( 4 ) 运城城区变异地质环境特征，主要包括：山洪泥石流灾害、盐渍土引 发的灾害、水污染、固体废弃物的任意堆放、人类工程经济活动引发的环境地质 问题； ( 5 ) 运城城区地质环境质量评价，分析了运城城区地质环境质量的影响因 素，建立了运城城区地质环境质量评价指标体系和评价模型并运用所及模糊综 合评价方法对运城城区地质环境质量进行了综合评价； ( 6 ) 运城城区地质环境保护与可持续发展对策，主要包括：水资源的可持 续利用与环境保护、运城城区的合理规划与土地资源的可持续开发利用、矿产资 源的可持续开发利用与环境保护、旅游资源的可持续开发与利用、运城城区的城 市建设与可持续发展，提出运城城区资源合理开发利用与防灾规划的可持续发展 对策的实施。 本文研究的技术路线见图1 1 3 长安大学i 程硕士学位论文 研究区地质环境调查、收集基础地质资料 划定研究范围、明确研究目的、研究任务 研究区自然地理与 地质环境特征分析 研究区资源地质 环境特征分析 研究区变异地质 环境特征分析 研究区地质环境质量影响因素分析 建立地质环境质量评价指标体系 建立地质环境质量评价物理模型 选择地质环境质量评价方法 建立地质环境质量评价数学模型 地质环境质量评价指标取值 计算地质环境质量评价指标权值 划分地质环境质量评价单元 地质环境质量评价与评价结果分析 研究区地质环境保护与可持续发展对策 研究区水资 源的可持续 利用与环境 保护 研究区合理 规划与土地 资源的可持 续开发利用 研究区矿产 资源的可持 续开发利用 与环境保护 研究区旅游 资源的可持 续开发利用 与环境保护 研究区城市 建设与可持 续发展 研究区资源与城市防灾规划可持续发展对策的实施 图1 1 论文研究技术路线框图 f i g 1 - lt h es t u d y1 i n eo f t h et h e s i s 4 侵安人学i 程硕士学位论文 第二囊运城城区自然地理与地质环境特征 - ， ”，p ， 、 k ， 2 1 自然地理琢蠓特征 vp w + 2 ，1 1 t 自然地理特征与交通概况 t ， ； 运城市位于山西省西南部，东西长2 0 1 薅7 k m ，南北宽1 2 7 4 7 k m ，同邻省的 ，离譬t 渭南市窝三门峡市一起构成黄河中游j 金三角”。现辖 区2 市1 0 县( 盐湖区、 一 ” x 永济市、河津市、临猗、芮城、万荣、稷山、新绛、闻喜、夏县、绛县、半陆、 ；一7 h p j h “ 4 垣曲、) 1 3 3 个乡镇。全市总面积1 3 9 6 8 k m 2 ，占山西省总面积的9 ，其t i ，平原 p 面积引3 6 k m 2 ，占总面积5 8 2 。一现有耕地1 9 1 5 万亩，其中水地4 3 2 万亩，占 ” ， 4 7 2 。全市总人口4 8 8 万人，其中农业人口3 9 7 万a _ ，人口密度3 1 2 人k m 2 。 运城城区位于运城市西南部，乐经1 1 0 。4 1 2 3 ”一1 1 0 。1 2 2 7 ”，北纬 3 4 。4 8 2 7 ”3 5 。2 2 3 0 ”。东连夏县，西临永济、临猗，南临黼池，中条山为障，与 平陆、芮城为界，北傍稷王山，同万荣、稷山、闻喜相接，西北低凹，东南略高 中间平坦，形成东南西北倾斜地势。 运城历史悠久。为中华民族发祥地之一，具有光荣的革命传统，经济以农业 为主，境内涑水横贯，川岭相间。全境三山一水六分田，适林牧、宜粮棉，农工 并举。五业俱兴，是l l | 西省重要粮棉基地。晋西南文化经济中心。距省府太原 4 0 0 公里。运城因盐而设城，芒硝，硫化碱产量较高。目前全市已有化工、冶金、 机械、电力、建材、食品、纺织等企业。运城历来为商贩集散地，交通运输十分 便利。随着社会的发展和人民生活水平的提高，运城市的文化、教育、卫生事业 也得到了相应的发展。 由于运城位于我国中原地区，交通非常便利( 图2 1 ) 。目前运城市基础设施 不断改善，发展后劲明显增强。近年来，尤其是9 8 年确定了以公路建设为重 点的百项跨世纪重点工程。通过投资拉动，全市的水、电、路通讯等基础设施得 到普遍提高。特别是交通条件大为改观。南同蒲铁路纵贯南北，候西铁路横亘东 西。与洛阳、郑州和西安形成纵横交错的交通网络。运三、运风高速公路。将拓 宽通往中原和西北的通道。到1 9 9 8 年1 1 月份，运城城区率先在全省实现了村村 通公路、基本通油路的目标。 5 长安大学i 程硕士学位论文 图2 1 运城城区交通与地理位置图 f j g 2 lt b et r a n s p o n 锄dg c o g 豫| p h i c a lp 0 出0 no f c l l e n g 2 1 2 气象水文特征 ( 1 ) 气象 运城地区处于北温带大陆性气候南缘，属大陆温带季风气候。气候干燥，四 季分明，冬季寒冷，夏季炎热，光照充足，偏热多风。年平均气温1 3 6 ，最暖 年达1 4 4 ( 1 9 7 7 、1 9 7 8 年) 。每年近3 0 0 天的日平均气温在o 以上，时间从 2 月上旬末至1 2 月上旬中，其间有效积温达5 0 9 3 。最热月( 7 月) 平均气温 2 7 2 ，平均最高气温3 2 6 。最冷月( 1 月) 平均气温- 2 ，平均最低气温7 3 ， 平均年较差2 9 2 。极端最高气温4 2 7 ( 1 9 6 6 年6 月2 1 日) ，极端最低气温 一1 8 9 ( 1 9 7 1 年1 月2 3 日) 。无霜期2 0 7 天左右。 年平均降水量5 “m m ，年际变化大，最大年降雨量8 9 0 i r i i n ，最小年降雨量 3 6 9 鲫，汛期( 6 9 月) 降雨量约占全年降雨量的6 4 ，一日最大降雨量1 4 9 1 m m ， 最大连续降雨日数为1 5 天。多年平均水面蒸发量为1 3 0 0 m m ，年平均湿度6 2 。 风向以东南为主，多集中在3 4 月份，年平均风速2 7 l l l s 。 年日照总时数2 2 7 i 小时。1 9 7 9 年最多，达2 5 1 2 小时。1 9 “年最少，为1 8 7 1 小时。最大年较差7 4 1 小时。一年中光照时间夏季长，冬季短。6 月光照时数最 6 长安大学i 程硕士学位论文 长达2 4 l 小时，二月最短，只有1 5 2 小时。 名 目 v d * 世 lz34bb，89l ul ll z 月份 图2 2 运城城区多年月平均降水量图 f i 舀2 2t h em o n t i l ya v c 陷g cp r c c i p j t a t i o no f 山n c h e “g ( 2 ) 水文 河流 境内平原区主要有涑水河和姚暹渠两河横贯城区中部，自东向西分别流入l 临 猗和永济，注入伍姓湖，归黄河。 涑水河在城区内长约1 9 k m ，流域面积5 0 7 9k m 2 ，流量1 5 m 3 s ，属季节性河 流，由于上游有上马水库拦蓄，基本上常年断流，遇大涝才通流。 姚暹渠为人工河道在区内长约3 9 5 k m ，流域面积6 1 9 4k m 2 ，流量1 5 m 3 s ， 上游建有苦池水库，近年来一直干枯断流。 水库 上马、苦池、安邑水库均为中型调洪水库。上马、苦池水库常年基本干枯无 水，安邑水库近年来引黄入库，成为运城市的供水水源。此外中条山区、稷王山 区年汛期有洪水、枯水期有清水。 湖泊 在平原的东南部有一串珠形的天然湖泊，自东北向西南有汤里滩、鸭子池、 盐湖、硝池、北门滩、六小池等天然湖泊。其中以盐湖面积最大，盐湖东西长 2 0 3 0 k m ，南北宽3 5 k m ，面积1 3 0k m 2 ，水深0 2 2 m ，硝池次之，东西长8 k m ， 南北宽4 k m ，面积为2 0 k m 2 ，可蓄水5 1 0 0 1 0 4 m 3 。中条山区有磨河、五龙峪、 柴家窑三座小型水库，蓄积清洪水，用于农灌和生活。 7 们趵加0 长安大学i 程碗士学位论文 溪流 南北两山1k m 2 以上沟道4 7 条，溪水共4 4 条，较大的1 2 条。清水流量共 4 1 2 2 5 l ，s 。主要有五龙峪、飞云沟、寺峪沟、磨河沟、柏口窑和黑里沟。 2 1 3 土壤植被特征 运城城区有山地、平原、岗岭及阶地，地形复杂，土质各异。据1 9 8 2 年土 壤普查，可分为4 个土类、1 0 个亚类、2 2 个土属、8 2 个土种。其中褐土1 2 4 2 6 6 4 1 亩，占1 4 5 ；草甸土4 0 8 3 5 2 2 亩，占2 4 5 ；沼泽1 4 2 8 8 亩，占o 4 4 ：盐 土8 5 4 8 8 亩，占o 5 。 褐土：山地褐土：分布在稷王山及中条山的浅山区，海拔在5 5 0 1 0 0 0 m 。其 中石灰岩质山地褐土分布三路里镇柏王山、李家山和席张乡邵家窑、五龙峪岱家 窑一带，面积4 8 2 2 2 亩，这种土壤发育在石灰岩风化物上，般厚1 6 一1 7 c m 。黄 土质山地褐土，主要在中条山与稷王山的山顶或缓坡地带，发育在第四纪风积黄 土母质上，土层较厚，厚者可达2 3 m ，有机质含量为1 5 2 2 。面积9 5 4 6 8 亩。 碳酸盐褐土性土：主要分布于丘陵边坡及山前洪积扇上，是在第四纪黄土或 黄土状母质上发育而成，土层较厚。其中粗骨性碳酸盐褐土性土分布于洪积扇裙 中、上部，即中条山脚一带，面积7 5 7 0 3 4 亩。洪淤碳酸盐褐土性土，发育在洪 积扇中、下部及黄土质山地褐土底部的洪积沉积物上，主要分布于席张、东郭、 五龙峪、常平、西姚一带，面积4 8 1 5 2 亩。表层厚度一般为2 0 2 7 k m ，土壤养 分较川地为多，一般有机质含量在o 9 1 5 ，高者可达1 9 4 。速效养分含量氮 为6 6 p p m 、磷为8 3 p p m 、钾为2 0 1 p p m ，适于甘薯、花生生长。黄土质碳酸盐褐 土性土，在黄土母质上发育而成，主要分布于台垣斜坡与呜条岗边缘。包括泓芝 驿、上郭、三路里、上王、陶村等乡镇的北部及冯村、王范的南部，面积为2 1 1 8 7 6 8 亩。土壤颜色多为浅棕褐色，耕层一般1 6 2 9 c m ，质地适中，养分较低，通透性 能好，保水保肥差。3 5 c m 以内有机质o 7 6 ，全氮o 0 9 3 、全磷0 0 5 1 、速 效氮5 1 p p m 、速效磷6 7 p p m 、速效钾1 5 1 p p m 。沟淤碳酸盐褐土性土，分布于鸭 河、垣峪等沟地的底部，面积不大，有1 9 1 8 9 亩。土壤颜色多为浅棕褐色，耕 层2 0 2 4 c m 。养分含量较高，有机质在o 7 2 0 9 5 间，全氮为o 0 6 6 ，速效钾为 1 2 l p p m 。底盐质碳酸盐褐土性土，分布于盐湖北岸的垄岗地带，以四十里岗、 七里岗为主，面积为5 5 4 8 4 亩。土壤下部为浅灰白色粒状石膏晶体，俗称“盐砂 8 长安大学i 程硕士学位论文 土”，遇湿收缩下沉，逢干膨胀上升。乔家庄、杜家坡、张家坡一带岗岭，有机 质含量在0 5 0 8 ，农作物遇旱易衰。沙窝、雷家坡、下堡头的岗上，土体干燥、 养分贫瘠。有机质在0 5 5 0 7 5 问，对农业生产发展十分不利。十里铺、李店、 槐树凹、庙村的平缓地带，黄土覆盖较厚，盐沙埋藏较深，土壤结构较好，保水 保肥性强，有机质含量在0 7 5 一】，适于农业生产 碳酸盐褐土：广泛分布于平川二级阶地及垣地上，在黄土及黄土状母质上发 育而成。其中垣地黄垆土，分布于上郭、路家庄、苏村、墩张、王范庄、杜东庄 等地的垣面上，面积为1 0 4 1 5 8 2 亩，表层厚度在2 4 3 0 c m ，质地中壤，多呈浅 棕褐色，肥力较差，有机质偏低，速效氨一般在3 - 6 6 p p m ，速效磷为2 1 3 p p m ， 速效钾1 2 0 1 8 0 p p m 。黄垆土，分布于二级阶地的平川地带，在黄土状母质上发 育而成。面积3 6 7 1 6 3 3 亩，土层深厚，土质中偏上，耕作性好，通透性较佳， 保水保肥较强，土壤中含速效钾较为丰富，一般在1 5 0 2 0 0 p p m 。有机质及速效 磷含量偏低，一般速效磷为2 7 p p m 。粘黄垆土，在二级阶地低凹地段，主要分 布于赎马、大张以南及东畔、北畔以西一带，面积为1 3 3 2 4 4 亩。土壤紧实，通 透性不良，宜耕期短，难抓全苗，但养分较高，有机质在0 9 1 3 4 之间，全氮 o 0 6 4 0 0 8 。土壤增温慢，素有“凉性土”之称，养分分解慢，有“发老不发小” 之说，宜种小麦。淤黄垆土，发育在丘陵坡前较平缓地带的冲积淤积物上。包括 泓芝驿、东张岳至累德及陶村镇的五曹一带，面积1 8 9 1 2 3 亩。土壤养分较高， 有机质含0 8 5 1 2 ，全氨o 0 6 5 o 1 ，是由坡地表土冲刷淤积而成。 草甸褐土：多集中于二级阶地的过渡地带和其低凹地。零星分布于金井、原 王庄和三家庄一带，面积5 7 1 7 5 1 亩。表土层为黄褐色，厚度3 0 c m 左右，耕后 土壤疏松，肥力较高，适于农作物生长，为一年两熟、两年三熟区。 草甸土：草甸土分布于涑水河河谷平原及山前凹地。 浅色草甸土：分布于扇前凹地与一级阶地的平缓地带，包括解州、郊斜北部、 汤里滩、长乐滩等。面积4 8 4 7 5 3 亩，其中砂壤质潮土在解州、郊斜北部，系山 洪携带，质地较粗，通透性好，适耕期长，有机质含量o 7 5 1 3 ，全氮o 0 6 0 1 4 ，速效氮5 0 7 0 p p m ，速效磷1 1 1 3 p p m 。壤质潮土，分布于河渠两岸低 凹冲积平原上，面积不大，包括车盘北高玉村北、郑费村南、金井候村村北。土 质适中，耕性及保水保肥均好。含速效氮4 0 p p m ，钾1 8 0 p p m ，磷3 9 p p m 。粘质 9 长安大学i 程硕士学位论文 潮土，分布在长乐、汤里滩，质地粘，土壤紧实，通透性差，易板结。有机质含 量一般0 8 1 2 7 ，全氮0 o 伽0 9 。 褐化浅色草甸土：分布于冲积平原地势较高的部位。其中褐潮土分布于涑水 河、姚暹渠及山前平原的略高部位，面积2 7 8 9 2 5 6 亩，土壤质地较轻，结构良 好，养分含量较高，有机质含量0 9 1 5 ，全氮0 0 5 0 1 l 。是本市农作物高 产地区之一。风化垆土， 分布于涑水河两岸和姚暹渠北侧，是在河流冲积沉积 母质上发育而成的土壤，面积为8 5 7 1 7 1 亩，耕作历史悠久，有机质含量在 0 8 1 6 5 间，耕作厚度为2 8 - 3 3 c m ，碳酸钙含量5 1 7 ，是市内高产、稳产的 粮、棉基地。 盐化浅色草甸土：主要分布于一级阶地低平地带及凹地边缘的长乐滩、北门 摊、北贾滩、西王滩等地。需排碱改土，方宜耕种。 盐土：盐土面积8 5 4 8 8 亩，多见于凹地及盐池边沿。一般排水不畅，水位 较浅。土层含盐量高。不适合农作物生长。 沼泽土：沼泽土分布于盐湖边缘的低凹地鸭子池、北门滩一带，有7 4 2 8 8 亩。地表积水，生长有水草及芦苇、盐蒿等。 运城盆地在历史上属于开发较早的区域之一，境内除山坡、滩地之外，全被 开垦种植。自民国以来，树木砍伐殆尽，但尚有苍白古槐，植被遭严重的破坏。 建国后植树造林，树木成荫，灌木杂草丛生，南北两山已发展成为较好的天然牧 场。纵观全局，西边好于东边，南山好于北山。山区二等草坡1 5 4 1 7 7 7 亩，三 等草坡2 0 8 3 5 4 9 亩。城区共有林地8 1 0 1 1 5 亩，疏林地9 3 5 3 亩，灌木林l o o 0 0 6 6 亩，未成林造地9 9 8 9 7 亩，合计林地面积1 0 1 9 4 3 1 亩。林地与草地覆盖率为2 2 。 植物种类繁多，其中有松、柏、楸桐、榆、杨、柳、槐、苦楝等乔木，枣、桃、 杏，葡萄等经济树，生地、枸杞、柴胡等药材。 2 2 自然地质环境特征 2 2 1 地形地貌特征 运城市位于晋南盆地，自南向北，有中条山、四十里岗与七里岗、鸣条岗、 峨嵋岭与稷王山等东西走向的条带高地与平原相间。地势除南北两山外，呈北东 一西南倾斜。一般海拔3 0 0 6 0 0 m 。涑水河、姚暹渠、引黄渠东西横贯，西南隅 1 0 长安大学i 程硕士学位论文 散布着盐湖、鸭子池、硝池、以及硝池滩、北门滩、汤里滩、长乐滩、北贾滩等 湖泊与滩地。境内地形大致可分为五个类型( 图2 3 ) ： ( 1 ) 基岩山区 中条山为中山区，西连华山，东接太行，研究区范围内全长4 4 k m ，宽6 k m ， 面积2 6 4k m 2 。山谷呈“v ”形。北坡陡峻，坡度为3 0 0 5 0 0 。山顶多呈圆顶或浑圆 状，山脊走向n e e s w w ，海拔4 5 0 1 4 9 7 m 。 1 ， 。 稷王山为中低山区。全长2 4 k m ，宽1 0 k m ，面积2 4 0k m 2 。山顶浑圆，多孤 立于丘陵之中，海拔6 5 0 1 2 7 0 m ，石多土厚，水少林稀。 ( 2 ) 山前倾斜平原区 中条山北麓为山前洪积扇连续组成裙状地形。在大冲沟出口处洪积扇更为明 显，由山前向岩湖以5 。1 5 0 坡度倾斜，扇宽约1 0 0 0 2 5 0 0 m ，扇与扇连接处地势 低凹，东西坡状起伏。标高3 3 0 4 0 0 m 。 、 、j 上王、三路里、上郭一带为冲洪积、坡积倾斜平原区。地面开阔宽展，南向 倾斜，坡度5 0 8 0 其上偶见冲沟切割，标高3 4 0 4 0 0 m 。 ( 3 ) 冲( 湖) 积平原区 运城姚渠两侧为微坡状冲积平原区。地面平展开阔，微坡起伏，东北西南 方向缓缓倾斜。其间偶见冲沟切割，一般不深。 王范、冯村、北相、泓芝驿一带为涑水河谷平原区。平原沿河条带状自东向 西延伸，微倾于下游，地面平缓开阔，上游狭窄，下游较宽，最宽达：5 6 k m 。 运城盐湖、硝池、汤里滩、长乐滩等地为近代湖沿区，一般宽3 4 k m 。地处 低洼与中条山前洪积扇裙平行排列。最低处为盐池、硝池，边缘为沼泽、草地， 标高为3 2 0 3 3 0 m 。 ( 4 ) 黄土丘陵区 稷王山南麓一代为黄土丘陵区，地形起伏，黄土冲沟发育，切割深度 6 0 1 0 0 m ，多呈黄土峁，峁顶浑圆，呈馒头状峁坡凸形，坡度1 0 。2 5 。，连续分 布。标高6 0 0 9 0 0 m 。 陶村以北至王范村一带为鸣条岗黄土丘陵区，为涑水河、姚暹渠之分水岭。 呈n e s w 向伸展。东部起伏较大，西部呈疏散状倾没于北相、张村一带的湖积 平原。台面宽5 0 0 0 m ，梁脊高4 7 4 m ，向南北两侧倾斜。北侧坡陡，冲沟发育， 长安大学i 程硕士学位论文 1 2 长安大学i 程碗士学位论文 相对高差1 0 0 m 左右，标高为3 9 0 5 0 0 m 。 盐湖、硝池北岸的七里岗、四十里岗一带呈条形土岗，较周围地面高差 5 1 5 m ，与湖面最大高差5 0 m ，盐湖北面高差3 0 4 0 m 左右，走向n e s w ，微 向西倾斜。岗面波状起伏，坡度平缓，南侧因盐湖侵蚀，多呈土坝。 ( s ) 黄土台塬区 位于三路里、上王、路家庄、正北庄一带，又称峨嵋台地。台面平展开阔， 由北向南倾斜，边缘坡度急转，形成断层陡坝。坝高5 0 6 0 m ，冲沟发育。马家 沟至后堡、运头庄至三路里、山门庄至东沟均系南北走向，沟深6 0 一2 0 0 m ，标高 4 5 0 6 5 0 m 。 2 2 2 地层岩性特征 运城地区辖区内地层发育较齐全，由老至新出露地层有：太古界( 涑水杂岩、 宋家山群) 、下元古界( 绛县群、中条群、担山石群) 、中原古界一长城系( 西阳 河群、汝阳群) 、上元古界( 蓟县系、震旦系) 、古生界( 寒武系、奥陶系、石炭 系、二叠系) 、新生界( 下第三系、上第三系、第四系) 。缺少上奥陶系、志留系、 泥盆系、下石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系及新生界第三系中新统等地层沉积。 地层露头分布大致状况是：北依吕梁山南端边山地带出露的太古界涑水杂岩 为古结晶基底，向北依次出露寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系地层：南依中条 山北西侧太古界涑水杂岩及中段东侧下元古界变质地层为核心，向东、南外侧依 次渐新的出露有中元古界、上元古界、古生界、新生界下第三系等地层，在中条 山东北段回马岭、址坪、续鲁峪一带，古生界寒武系、奥陶系地层直接迭复在西 阳河群、中条群、绛县群地层之上：新生界第三系上新统及第四系沉积广布在中 条山南侧山前倾斜平原( 三门峡盆地一部分) 、北侧运城盒地、峨嵋台地、河津 汾河盆地及山间小盆地、梁、峁等地带，尤以运城盆地、河津汾河盆地沉积最为 集中，沉积厚度达数千米，峨嵋台地一紫金山一带，新生界沉积厚度较薄，其中 在大疑山、稷王山、紫金山等地剥蚀天窗中，小面积出露有太古界涑水杂岩、寒 武系、奥陶系等地层及燕山期花岗闪长岩侵入体( 大疑山岩体) 。上述两山( 吕 梁山、中条山) 三盆( 三门、运城、河津) 一岭。( 峨嵋台地) 的地层分布构成了 本区地层分布的基本格局。 前震旦系：中条山系由各种变质岩组成，( 片岩、片麻岩、成粒岩、变粒岩、 】3 长安大学i 程碗士学位论文 斜长角闪岩、磁铁石英岩、大理岩、混合花岗岩等) 。其中有火山侵入体，年代 和五台山系相当，角闪片麻岩、伟晶岩脉、花岗斑岩、花岗闪长岩均有出露，西 姚、常平一带原生金矿多围绕其分布。 震旦系：震旦系分布于解州中条山和三路里、上王稷王山一带。中条山岩性 粉石英砂岩、薄层石英岩和矽质石灰岩等。倾向东南1 2 0 。，倾角1 0 0 ，1 5 0 。稷王 山由紫红色、薄层状的页岩组成，岩层倾向为南西1 9 0 。，倾角6 0 ，厚约1 5 0 m 。 寒武系：分布地点与震旦系同，在解州一带中条山皆有出露。由紫色、黄灰 页岩及部分泥质页岩、薄层状灰色鲕状灰岩组成。寒武系由石灰岩和页岩呈互层 组成，共厚1 3 0 m ，岩层倾向为东南1 3 5 。，倾角9 0 左右。稷王山的三路里、上王 一带的寒武纪与震旦纪成不整合接触，地层由暗红色致密结晶鲕状灰岩组成，中 有三叶虫化石碎片，倾向为东南2 2 0 。，倾角9 0 左右。 第三系：分布于安邑一带，地层系浅红色高岭土质砂、砾岩与粘土互层，最 大厚度达6 0 0 m 。 第四系：第四系分布广泛。以年代分，自老而幼依次为： 泥河湾期堆积层：在解州、运城分布，1 3 0 一1 6 0 m 和2 0 0 2 5 0 m 处的两层砾 石层为泥河湾期堆积物，砾石层上下为亚粘土和粘土。 周口店红色黄土堆积层：分布在峨嵋岭深沟底部，一般为黄土状淡红色、绿 色亚粘土。粘土层次清楚，多钙质结构。 马兰期黄土堆积层：分布在硝池、盐湖以及北广大平原，其岩性为亚粘土、 亚砂土，颜色为灰黄、棕黄色，具大孔性，并含细砂透镜体。其中耕土为亚粘土， 厚o 3 0 o 5 2 m ，地层标高3 5 0 5 8 3 7 7 1 8 m 。黄土质亚砂土厚1 0 1 5 m ，地层标高 3 5 0 3 7 0 m 。 全新世堆积层：分布在中条山北麓的洪积群堆积物和赫池地区湖相沉积物， 山口堆积为巨石、卵石、砂石、砂、亚粘土和粘土。盐池、硝池滩地，由黄土质 亚粘土、硝质粘土、石膏、淤泥质粘土、食盐等碎屑沉积和化学沉积物组成。 2 2 _ 3 地质构造特征 涑水盆地属华北五台山西地台的西南部分。中生代燕山运动在山西地区形成 了许多平缓、开阔的背斜和向斜。中条山是由前震旦系、震旦系和寒武系地层组 成，山北为古老地层，山南为较新地层。震旦系和寒武系地层倾向为南东1 3 5 0 ， 1 4 长安戈学i 援硕士学位论文 倾角l o o 1 5 。稷王山也为震旦系、寒武系地层组成，而倾向则为南西2 2 0 0 ， 二者为一延至几十公里的大背斜，后因喜马拉雅山运动影响。背斜中部因块状断 裂而向下陷落形成了今天的涑水河地堑并为第三、四系的堆积场所。据涑水河河 谷的阶地发育情况和盐池凹地的形成，说明该区仍处于活动期。该区是祁吕贺“山 字”型构造体系东翼弧形褶断带的一部分，相应的发育了不同时期、不同规模、 不同形迹以正断层为主的断裂构造。 ( 1 ) 断裂 中条山北麓山前大断裂 该断裂位于闻喜后宫、夏县、永济一线，向东延伸至冷口附近与涑水断裂相 交。断裂地表多为第四系覆盖，仅在中条山西南段山前一线较为明显，破碎带宽 几十米甚至更宽。运城东郭至永济山前断裂三角面非常清晰，总体走向为北东向， 亦显示出向南东成弧形突起的断裂特征，延长1 3 0 k m 左右，据中科院地质资料 王峪口附近下更新统底层断距达7 0 0 m ，为一高角度正断层，走向n e s w ，倾 角7 5 0 ，断距很大，南侧为中条山断块山，北侧为涑水沉降带。 三家庄一解州断裂。 位于三家庄至解州一带，断裂带被第四系沉积物覆盖，地貌上形成一高达 3 0 4 0 m 的黄土陡坎，断距不祥，向东断距逐渐减小，推测为一走向北东、向南 东倾的高角度平行正断层。， 上郭一夏县断裂 。 ? 该断裂为正断层，南西盘下降，北东盘上升，断距一般为l o o m ，其地面延 伸约3 0 k m 左右。该断裂切割n e e 向正断层系列，说明它的产生时代可能略晚， 可能活动至中上更新世。+、 三路里一上王，l 临猗一龙居隐伏大断裂 本断裂系为盆地内部n w 向断裂系，为高角度正断层，在地表表现不明显， 被第四系地层所覆盖，该断裂断距不祥，走向n e s w 。 鸣条岗地垒隐伏断裂。 。 该地垒走向为n e s w ，西南端到北相东张一带倾没，为北盘下降的正断层， 断距1 0 0 2 0 0 m 左右。断层活动时代多从中新世开始，终于上新世。 我们对中条山北麓山前大断裂、三家庄一解州断裂和上郭一夏县断裂的动气 含量进行了测试，结果如表2 1 和曲线图。 1 5 长安大学i 程碗士学位论文 1 6 长安大学i 程碗士学位论文 表2 1 运城城区附近活动断裂氧气测试成果表 t 曲2 1t h et e s 血gr e s m to f r a d o nc 0