砒砂岩是一种松散岩层，具体指古生代二叠纪（约2.5亿年）和中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪的厚层砂岩、砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层。砒砂岩为陆相碎屑岩系，由于其上覆岩层厚度小、压力低，造成其成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低。集中分布黄土高原北部晋陕蒙接壤地区的鄂尔多斯高原。

砒砂岩是一种松散岩层，具体指古生代二叠纪（约2.5亿年）和中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪的厚层砂岩、砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层。砒砂岩为陆相碎屑岩系，由于其上覆岩层厚度小、压力低，造成其成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低。岩性为砾岩、砂岩及泥岩，交错层理发育，且颜色混杂，通常以粉红色、紫色、灰白色、灰绿色互层相间而存在，所以也叫“五花肉”。

主要为石英、钙蒙脱石、钾长石和方解石，其他含量较低。不同地域的砒砂岩，除钾长石外，其他矿物成分含量无明显差异。不同颜色的砒砂岩，石英、钾长石和钙蒙脱石这几种主要矿物含量差别不大。灰白、紫红色相间砒砂岩主要矿物含量稍大于灰白色砒砂岩和紫红色砒砂岩，且不含高岭石。

通过在皇甫川流域二老虎沟小流域进行典型取样，对不同颜色砒砂岩进行了化学成分分析。分析表明，各颜色砒砂岩中的二氧化硅含量均最高，就所取的灰白、红白、紫红3种颜色6个样本而言，其含量达到54.11%～65.42%，另据其他所取样本的检测分析，甚至可以达到77.75%。但是，不稳定组分氧化钙、氧化钾、氧化钠都具有一定的含量，其中，灰白色砒砂岩中氧化钙含量最高，达到13%以上；紫红色砒砂岩中氧化钾含量为2%左右；3种颜色砒砂岩的氧化钠含量基本上也均在2%以上。部分样本还测出含有少量三氧化硫和五氧化二磷，这两种物质极易溶于水，并发生化学反应生成硫酸、磷酸等。砒砂岩中所含这些不稳定成分非常容易与水等物质发生化学反应，导致内部结构发生改变，这是砒砂岩抗侵蚀性弱的重要原因之一。

由于其成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低，遇水如泥、遇风成砂，水土流失非常严重，也由于这种岩层自身物理、化学性质和当地特殊的自然、人文环境，使得该岩层极易发生风化剥蚀，群众深受其害，视害毒如砒霜，故称其为“砒砂岩”。

像普通的岩石一样坚硬，然而一旦遇到风便成砂，遇到水便成泥。被中外专家称为“地球上的月球”、“地球生态癌症”。内蒙古准格尔旗的砒砂岩占全旗总面积的76.9%，多年来，该地平均土壤侵蚀模数高达3000吨/平方公里，每年向黄河输送泥沙高达1亿吨，是黄河流域粗沙主要来源区之一，也是黄河下游河床淤积抬高酿成洪水灾害的主要发源地之一。

砒砂岩集中分布黄土高原北部晋陕蒙接壤地区的鄂尔多斯高原，在内蒙古自治区鄂尔多斯市的东胜区、准格尔旗、伊金霍洛旗、达拉特旗、杭锦旗，在陕西省的神木、府谷两县，山西省的河曲、保德两县和内蒙古自治区呼和浩特市清水河县，在各主要直接入黄支流的分布面积以窟野河和皇甫川面积最大，其次为孤山川、清水川、浑河，还约有三分之一面积的砒砂岩分布在内蒙古十大孔兑及其它直接入黄支沟。按覆土程度可大致分为三大类型区，即裸露砒砂岩区、盖土区、盖沙区，总面积1.67万km2。

砒砂岩在各主要直接入黄支流的分布面积以窟野河和皇甫川面积最大，其次为孤山川、清水川、浑河。皇甫川、孤山川、清水川几乎全流域都分布在砒砂岩区，窟野河在神木以上基本全部分布在砒砂岩区。还约有三分之一面积的砒砂岩分布在内蒙古十大孔兑及其它直接入黄支沟。

裸露砒砂岩区：砒砂岩直接见于地表，上面无黄土、风沙土覆盖或覆土（沙）极薄（0.1-1.5m）。凡是此类砒砂岩出露面积占总面积70%以上的区域，即为裸露砒砂岩区。裸露砒砂岩区地貌多呈岗状丘陵，沟壑密度平均为5～7km/km2，植被稀少，覆盖度极低，上覆薄层的黄土或浮沙，一般为10～150cm，基岩大面积裸露。侵蚀模数2.1万t/km2.a左右，以水蚀为主，复合侵蚀严重。砒砂岩不仅在沟谷中出露，而且在坡面上出露。岩性为砾岩、砂岩及泥岩，交错层理发育，颜色混杂，有棕红色、紫红色、黄绿色、白色、灰白色，风蚀与水蚀都很严重。其影像特征是沟谷水系发育，沟谷阴影不明显，影像色调较浅，缺乏植被的颜色（绿色），大部分地区呈现肉红色、浅紫色。

盖土区：砒砂岩掩埋于各种黄土地貌之下。砒砂岩作为黄土沉积前的一种凸凹不平的古地形，代表了黄土沉积前的整个沉积间断，其本身就是一种风化剥蚀面，呈波状面分布。在沟谷中表现为黄土戴帽，砒砂岩穿裙的特殊的地貌景观。黄土覆盖一般大于1.5m，凡是此类砒砂岩分布且砒砂岩出露面积达30%以上的区域，称为盖土砒砂岩区。盖土砒砂岩区地貌多呈黄土丘陵沟壑，植被覆盖较裸露区好，上覆黄土或浮沙，黄土层从几米到几十米不等，梁峁顶部分布较厚，沿坡从上到下逐渐变薄。沟壑密度在3～6km/km2之间。除部分梁峁和缓坡地为耕地外，多为天然草场，植被覆盖度为20%左右，侵蚀模数1.5万t/km2.a，属剧烈侵蚀区，以水蚀为主，水蚀、风蚀和重力侵蚀交替发生。砒砂岩主要在沟缘线以下的沟谷中出露，而且切割很深，呈典型的“V”字形沟道，坡度在35°以上。岩性为砂岩及泥岩，层理发育，但每一种颜色的砒砂岩分布厚度较大，颜色有紫红色、黄绿色、灰白色。与裸露区相比，盖土区植被较好，因此影像特征表现为整体绿色较多，沟谷水系发育。由于沟道切割很深，因此沟谷阴影明显，影像色调较深。

盖沙区：由于受库布齐沙漠和毛乌素沙地风沙的影响，鄂尔多斯高原上的丘陵及梁地砒砂岩掩埋于风沙之下，或形成部分沙丘及薄层（10～30m）沙和砒砂岩相间分布，或形成风沙戴帽，砒砂岩穿裙的地貌景观，凡有此类砒砂岩分布且出露面积达30%以上的区域，称为盖沙砒砂岩区。平均沟壑密度为1-3km/km2，地表沙化严重，侵蚀模数0.8万t/km2.a，以风蚀为主，呈现出风、水蚀复合侵蚀的景观。盖沙区与裸露区及覆土区的区别就是地表黄土覆盖薄且有浮沙覆盖，地表水系不发育。因此，它的影像特征是纹理不明显，水系不发育，沟道阴影较轻，有明显沙地的影像特征。岩性为泥岩、含砾砂岩、页岩、及长石砂岩，胶结疏散。

其一、实施生态修复和植被建设。砒砂岩区地广人稀，荒地资源丰富，加之能源重化工基地建设和城镇化进程加快，广大农村人口增长趋势已渐和缓。尽管降雨时空分布不均，但多年平均降雨量约400mm。在该区域实施生态修复将是生态建设中速度最快、效益最好、成本最低的措施之一。

其二、以沙棘作为砒砂岩区生物措施治理的突破口。根据现有沙棘的生长表现来看，沙棘可作为砒砂岩区生物治理的突破口，尤其适宜在水土流失严重的裸露砒砂岩上推广种植，以充分发挥其优良的防护效能。从长远来看，栽种沙棘应结合本区特点，对于平缓区应尽量采用宽带状种植，株行距以1～24×6～10m为宜，以利于放牧。大力提倡营造沙棘混交林，在发挥沙棘保水保土效益及改良土壤功能的同时，为其它植物的生长发育创造适宜的环境，促进该区植被向良性演替方向发展。另外，还要加强沙棘优良品种的开发研究，以提高其经济价值。

其三、在盖沙砒砂岩上种植柠条。柠条耐干旱瘠薄，适应广泛，在砒砂岩区的各种土地条件下生长良好，尤其适合生长在松散的沙质土上。因此，宜在盖沙砒砂岩区应推广种植。

为了充分利用柠条的放牧价值，应提倡轮封轮牧，适时平茬，合理利用。对低产沙地草场，可通过补植或补播柠条加以改造，提高草场的利用价值。

其四、油松、沙棘可作为砒砂岩区造林的主要树种

从调查结果可以看出，油松能在砒砂岩坡面上正常生长，年平均高生长20-30cm，沙棘无论在坡面还是沟道，均能很好生长，年均高生长量20-50cm。因此，油松、沙棘是砒砂岩区造林的主要树种，但油松只适宜在砒砂岩缓坡上造林。

另外，在砒砂岩区具有推广价值的优良饲草植物有：羊草、冰草、无芒雀麦、紫花苜蓿、沙打旺、扁蓄豆、野豌豆、驼绒藜等；优良灌木树种有：花棒、羊柴、乌柳、沙柳、柽柳、黄刺玫、蒙古莸花、芨芨草等；优良乔木树种有：侧柏、樟子松、河北杨、旱柳、刺槐等。

根据不同草树种的生物学特性和造林立地条件，砒砂岩区宜采用混交类型进行植被建设。