砒砂岩是一种松散岩层(砒砂岩怎么读)

导语：陕西发现砒砂岩，含剧毒砒霜，寸草不生，牲畜不敢靠近，真的么？

晋陕蒙交界地区神木、府谷、东胜、准格尔旗分布着大面积风化严重的砒砂岩，砒砂岩分布区水土流失严重，寸草不生、生态环境恶劣。总面积达1.67万平方公里。那么这种毒土真的存在吗？它是怎样形成的？

图1，陕西砒砂岩的分布图

一、什么是砒砂岩

在黄河中游的晋陕蒙三省交界地区，分布着大面积风化严重的松散、破碎岩层，这些岩层固结程度弱，遇水时松软如烂泥，易遭受水力、风力、重力、冻融等作用侵蚀，水土流失严重，植被生长困难，地形支离破碎、沟壑纵横，生态环境极为脆弱，危害如砒霜而被称为“砒砂岩”。

图2，榆林靖边波浪谷

砒砂岩具体指鄂尔多斯盆地东北部晚古生代二叠纪、中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪沉积的砂岩、泥岩和泥质砂岩组成的互层岩石，为红色、粉白色、灰白色或三色相间的陆源碎屑岩沉积物。

图3，砒砂岩

砒砂岩抗剪强度极差，90%的岩石没有饱水抗剪强度，遇水即溃散成沙，是黄河粗泥沙的主要来源。TM 影像和野外调查显示砒砂岩区总面积为1.67 万平方千米，虽然其面积只占黄河流域的2%，但所产生的粗泥沙对黄河下游河道淤积的年均贡献率达到 25%。

图4，沿黄公路榆林府谷段

二、砒砂岩的地质调查

为了研究这种砂岩，我们来到陕西省神木市，一个村子附近的一块黄土地旁，老乡表示砒砂岩就在这黄沙下面不到一米的地方，当地老百姓都叫它红胶泥，我们看到一个地方有红褐色的泥土，这些泥土就是传说中的砒砂岩。

图5，野外调查砒砂岩

我们捡起一块地上的砒砂岩观察，发现这砒砂岩样子有点像砖头，看不出是岩石，更像是普通的土，但是含有砒砂岩的这块地方满目苍茫，难道它真的像传说中的那样含有剧毒物质砒霜吗？

图6，砒砂岩

我们知道，砒霜的化学成分是三氧化二砷，砷是不能和银发生化学反应的，能让银变黑的是硫，硫和银二者可以产生硫化银，这才会使银针变黑。古代提取三氧化二砷的技术不够纯熟，砒霜中往往夹杂着硫化物，所以才会出现银针遇到砒霜变黑这种情况。

图7，砒霜

三、砒砂岩的成因

鄂尔多斯盆地东北部白色砒砂岩主要出露于内蒙古东胜、达拉特旗、准格尔旗和陕西神木地区，主要发育在中侏罗统延安组顶部。

图8，侏罗纪时期的陕西古环境

延安组白色砒砂岩在矿物学组成上，并不同于三叠系刘家沟组、二马营组的红色和白色互层砒砂岩，前者碎屑颗粒之间以发育高岭石黏土为特征，而后者砂岩填隙物则主要是钙蒙脱石和方解石。

图9，高岭石

延安组顶部白色高岭土砂岩的成因一直存在争论，早期的研究认为白色砂岩为风化淋滤的产物，认为延安期沉积后，构造隆升作用使延安组地层抬升至地表，遭受大气降水的风化淋滤，碎屑颗粒中长石、云母等易溶矿物遭受强烈溶蚀而形成高岭石。

图10，高岭土

近年来，有学者在这套砒砂岩中发现了白色砂岩与红色砂岩相伴产出及白色向红色渐变的现象，此外，在砒砂岩区还发现了白垩系油苗以及侏罗系直罗组砂岩的烃类还原蚀变现象。

图11，抽油机

引入了美国科罗拉多高原纳瓦霍砂岩油气漂白成因理论，认为运移至浅层的天然气使红色砂岩中的铁氧化物还原为 Fe2+并迁出使砂岩发生“褪色漂白”，并将这套白色高岭土砂岩称为“漂白砂岩”。油气蚀变成因模式认为深部煤系烃源岩热演化过程中释放酸性流体和天然气，运移至浅层的酸性流体使长石发生溶蚀而形成高岭石。

图12，侏罗系延安组

此外，砒砂岩地区还是我国煤炭生产的核心区，严重的水土流失引起的环境生态问题，直接制约了煤炭能源核心基地的持续发展。因而，高效治理砒砂岩区的水土流失，以及砒砂岩的资源化利用，对于黄土高原生态建设、减缓黄河下游泥沙堆积、能源基地可出续发展具有重大意义。

图13，黄土高原

四、砒砂岩的治理

榆林人用愚公移山的精神坚决占领毛乌素沙漠，并且在跟黄沙的斗争中渐渐找到了方法，从治沙斗沙转变为用沙，大面积用科学的方法使用”砒砂岩+沙“，不仅累计推平了800多座沙丘，营造35条防风固沙林带，还建造了四大防护林。

图14，毛乌素沙漠

榆林市还利用砒砂岩的这个特点建设了地质公园。景区内沟壑纵横，不同颜色的砒砂岩层层叠叠，灰绿、棕黄、绛红、粉紫、灰白，五色相间，气势磅礴，苍凉古朴，砒砂岩成为了榆林的一条生财之道。

图15，靖边龙舟丹霞地貌

综上所述：砒砂岩的沙粒间不紧密，结构强度低，遇水成泥，遇风成沙，成为植物禁地，住在砒砂岩地带的老百姓可是遭了不少罪，人们把砒砂岩比作砒霜，并非里面真的有砒霜。

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