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表里山河出于《左传·僖公二十八年》。形容山西有山河天险作为屏障，地势险要，易守难攻。然而，“表里山河”所形容的这片土地的山川地貌，是从“五台运动”到“喜马拉雅运动”经历了25亿年的变迁才形成如今的样貌。  山西省位于中国的二级j阶梯前缘──黄土高原东部。因地处太行山以西而得名，简称晋。省境山环水绕，构成与邻省的天然分界。以外长城为界与内蒙古相邻，南抵黄河与河南西北部毗连，东以太行山与河北省为界，西与陕西省隔河相望，东以太行山为屏障与河北省相邻，西隔晋陕大峡谷与陕西省隔河相望。轮廓大致呈平行四边形，南北长680余公里，东西宽380多公里，纵贯北纬34°36′～40°44′六个纬度带，横跨东经110°15′～114°32′四个经线区。山西山川秀美，矿产丰富，历史上称之为表里山河，是中华文明起源的核心地区之一。 山西地形比较复杂。既有山地高原、又有丘陵盆地。其中山地和丘陵的面积占到了全省总面积的80%以上，平原和台地仅占19.7%。境内高低起伏异常显著，除中南部的几个盆地和谷地地势较低以外，海拔大都在1000米以上。最高的五台山叶头峰海拔达3058米，最低为垣曲县东南的西阳河入黄河处，海拔仅180米，高低相差2800多米。总观全貌，整个地形地貌可分为三部分：东部山地、西部高原山地和中部裂陷盆地。中部裂陷盆地，几乎纵贯全省，自北向南依次为大同盆地、忻定盆地、太原晋中盆地、临汾盆地、运城盆地。诸盆地为东北—西南向呈雁阵式或多字型斜列，有山西地堑或汾渭地堑之称，海拔高度由1000米渐至400米不等。东部山地以太行山脉为主，有恒山，五台山、系舟山、太岳山、中条山等呈齿状突出。在上述山地间还有一系列山间小盆地，如广灵、灵丘、阳泉、长治、晋城等盆地；西部高原以吕梁山脉为骨干，总体走向近南北向。但北的云中山、芦芽山、管涔山及以南的火焰山，与东部的恒山，五台山、系舟山、太岳山、中条山犬牙交错，将中部的汾河地堑分割成一个个大型盆地。吕梁山脉主峰关帝山海拔2831米，一般山地也在海拔1500米以上。吕梁山脉以西至黄河大峡谷之间的山地高原以巨厚的黄土堆积为主，丘陵与黄土沟谷交织在一起，形成沟谷梁峁杂糅的地貌格局。海拔在800～1400米之间（图1）。  图1、山西省地形地貌图 最早的山西在是太元古代末期的一次造山运动——五台运动中开始孕育的。最早的山西是在太古代末期的一次造山运动——五台运动中开始孕育的。在此之前的包括山西在内的华北板块（亦称中央板块或中朝板块）长期处于海槽之中，发生在太古代中末期（距今29亿～25亿年）的阜平运动和五台运动使其基底物质固结硬化，形成了山西最古老的阜平群和五台群变质岩系，构成山西地台的基底。大约在25亿年前的五台运动和阜平运动中，强烈的岩浆活动和构造运动使太古界地层发生了强烈的褶皱变质，地球的部分物质固结硬化。五台山（图2）、北岳恒山（图3）、吕梁山（4）和中条山（图5）等局部地区露出海面形成陆核——成为山西境内最早露出海面的陆地。与此同时，围绕在它们周围的大部分地区仍处于海槽之中，沉积了以滹沱群为代表的碎壳岩与白云质岩沉积。  图2、佛教圣地五台山（2020年摄）  图3、北岳恒山（2014摄）  图4、方山北武当山（永和杨鹏供图）  图5、中条山腹地（2014摄） 继而在远古代末期发生了强烈的吕梁运动（距今19～17亿年前），使滹沱群褶皱隆起，太古界地层变质加深，山西境内的原地槽收缩形成了一些山间盆地。而华北板块基底进一步扩大，包括华北东北及朝鲜半岛在内的大片区域整体隆起，脱离海槽成为中国范围内最早而且面积最大的一块古陆地——即所谓的中朝板块。最终形成了今天的吕梁高山和吕梁高原（图6、图7）。  图6、吕梁高原地貌俯瞰（2021年摄于去云南的航班上）  图7、隰县午城黄土地层（隰县杜海龙供图） 吕梁运动之后，由于地壳振荡作用频繁，华北地台像坐过山车般，数次下沉到海中又重新露出水面。因而山西出现了海水时进时退、海陆交替的现象。晚古生代时期（大约距今6～4.4亿年），山西广泛发生了由东南向西北的海侵，除五台山、吕梁山、中条山等局部地区露出海面成为孤岛外，均被海水淹没。从距今3.5亿年前开始的古生代石炭、二叠纪是山西化石能源地层形成的主要时期。这一时期气候温暖湿润，植被繁茂，高大的蕨类植物为煤的形成提供了物质基础。海水多次侵入山西，形成了石炭、二叠系主要含煤地层。中生代三叠纪时（距今大约2.3亿年），山西部分地区发生下沉。三叠纪末期，在印支运动的作用下，山西南部升起，北部的大同、宁武、静乐拗陷成沼泽盆地，沉积了著名的侏罗系含煤地层。在这些反复抬升和沉降的过程中，大量的生物遗体在沉降区堆积起来，造就了沁水煤田（包括阳泉、寿阳、和顺、霍东、潞安、长治、襄垣、高平、沁水、晋城等矿区）、大同煤田（大同煤矿）、宁武煤田（包括轩岗煤矿和平朔露天煤矿等）、西山煤田（包括古交盆地的煤矿和太原西山矿务局在内的煤矿）、霍西煤田（包括汾西矿务局和霍州矿务局所属煤矿）、河东煤田（位于吕梁山混合沿岸的河津、大宁、乡宁至离石、柳林诸县，分为离柳矿区和乡宁矿区两大片区）六大煤田（图8）。丰富的煤炭、煤层气和天然气资源，使山西成为国内首屈一指的能源重化工基地。  图8、山西煤田分布图（网图） 燕山运动是发生在侏罗纪（距今1.95亿年至1.37亿年）与白垩纪（距今1.37亿年至0.67亿年）的一次大规模造山运动，华北地台岩浆活动十分广泛而强烈，产生了大规模的断裂和平缓开阔皱折。在这场声势浩大的造山运动中山西高原产生了两条近乎平行的大断裂带，从北向南穿过山西高原的中部，断裂带的断块程度不一地陷落，形成狭长的槽谷，为后期形成的汾渭地堑埋下伏笔。而与山西高原原本连为一体的京津冀地区转向沉降，先形成盆地，以后逐渐发展成为华北平原。随着燕山山脉和太行山脉抬升隆起，形成了中国的第二台地（图9），从而也奠定了山西表里山河的地形骨架、地貌基础和战略地位（图10）。  图9、太行山及八大关隘（网图） 进入新生代，剧烈的喜马拉雅造山运动是改造中国地貌环境一次大变革。这次造山运动比燕山运动更为强烈。喜马拉雅山脉从海底崛起，黄土高原不断抬升，山西台地的地貌结构进一步分化。事实上，喜马拉雅运动从6500万年前一直延续至今，期间发生了三次规模巨大的变化——地质史上将喜马拉雅运动分为三幕。其中第三幕是青藏高原整体抬升最快、最强烈的一次地质活动。我国现有山地、高原和平原三级阶梯的地貌格局，都是在这一阶段形成的（图10）。  图10、中国地形及三大阶梯图 从第三纪开始，青藏高原虽然不断隆起，但吕梁山以西的黄土高原尚未形成，黄河沿线还只是大片大片的盆地。分布有：西宁—兰州盆地、河西走廊盆地、银川盆地、磴口—呼和浩特盆地、鄂尔多斯盆地。山西高原则发育形成了东北西南向一系列斜列式的地堑盆地，北部有大同盆地、滹沱河沿岸的忻原盆地，汾河沿线有太原盆地、临汾地、运城盆地，甚至延续至渭河流域的关中地区。这些串珠状盆地构成了著名的山西地堑——亦称之为汾渭地堑（图11）。 图11、黄土高原地区更新世初期湖泊分布图 第三纪末期至更新世初期，喜马拉雅山抬升不断加剧，汾渭地堑的上述盆地内普遍堆积了保德红土、静乐红土、午城黄土。随着气候变暖、冰川融化，黄土高原区的盆地逐渐演变成了大小不等的古湖。在黄河中游开始出现银川古湖、河套古湖和包括汾渭地堑在内的三门古湖的3个面积广阔的古湖泊，此时的古黄河还是一条内陆河。 有资料表明，在距今300万年前至160万年之间，青藏高原不断隆起，中国大陆的三大阶梯状地貌初见端倪。青藏高原地块边缘发生断裂褶皱，原来广泛分布盆地汇集上有来水，形成大大小小的湖泊。在黄河形成前，青藏高原及甘肃一带海拔很低，甘肃准平原上面有广布发达的内流水系，至贺兰山旁汇集到因断层陷落而形成的银川盆地，形成古银川湖。而鄂尔多斯高原的东缘，又有一条河流经由一连串的小湖泊，注入汾渭盆地，汾渭盆地的东面受中条山的阻隔，形成三门古湖（也称汾渭古湖）。其东侧的流水，由于受到山东丘陵的阻挡，则分由丘陵南北不同的河道，东流注入大海。这时的黄河尚未贯通。大约到距今160万年左右青藏高原发生了一次最强、最猛烈的抬升。随着气候变暖、冰川融化、上游的来水大量进入三门古湖，水位升高，超过了三门地垒的高度，穿过三门峡，黄河终于浩浩荡荡地奔向大海，成为中华民族的母亲河。 图12、黄河晋陕大峡谷（永和杨鹏摄） 第四纪被称之为是人类时代。大约在300万年前后人类登上地球舞台。这一时期的山西由于喜马拉雅新构造运动的剧烈作用，山西的地质变迁仍然十分强烈。更新世初期，位于山西地堑的串珠状湖盆大部分为湖水占据，吕梁高原和盆地周边以及中条山南麓堆积了覆压在保德红土、静乐红土之上的午城黄土。 到中更新世初期，山西地堑受板块抬升和流水下切的作用，串珠状盆地所形成的湖泊萎缩，河流逐渐形成，汾河也终于贯通诞生。河谷两侧及山麓地带堆积了大量离石黄土，大同湖除稍稍缩窄之外未受到大的影响。五台县东南到忻州盆地东侧系舟山断层南盘在新构造期剧烈抬升，令忻州盆地水系格局发生重大变化；原本注入汾河的滹沱河切穿太行山向东奔如海河水系。而侯马紫金山及峨嵋台地上升，令汾河向西折去，流经新绛、河津、万荣注入黄河。晚更新世山西现代河流水系基本形成，阶地发育到与现代相当的水平，黄土地区以及河湖相沉积之上普遍覆盖了马兰黄土。太行、吕梁山区的石灰岩洞穴和岩棚下等大部分地表都堆积了晚更新世沉积物。最终形成了现今由山地、高原、丘陵、盆地和河谷组成的表里山河的地貌框架。 图13、奔腾的黄河水流经壶口瀑布（2017年摄于吉县壶口） 从表1可以看出，如果将地球历史按一天的24小时计算，最早的山西在是上午10点57分的五台运动中开始孕育的。它使得五台山、北岳恒山、吕梁山和中条山的局部地区成为山西境内最早露出海面的陆地。到下午15点07分左右的吕梁运动结束，包括山西在内的华北板块整体隆起，脱离海槽成为中国范围内最早而且面积最大的一块古陆地。在此后的漫长时间里，山西地块曾多次下沉和抬升，形成了大面积的煤炭地层。直到相当于晚上23点17分的燕山运动中，太行山隆起，山西的东部轮廓以及中部串珠状盆地构造的山西地堑开始显现，形成了左手一指是太行，右手一指是吕梁的地貌框架。进入新生代（相当于晚上23点39分）包括山西在内的黄土高原随着青藏高原的大规模抬升，大约在23点59分30分前后黄河贯通，表里山河的各种地貌格局才真正形成。 表1：地球地质年代与史前地质事件对照表 |
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