永昌县图书馆 内容
第一章 地理位置
永昌县位于甘肃省河西走廊中东部、祁连山北麓、阿拉善台地南缘，东经101°04′至102°43′，北纬37°47′21″至38°39′58″。县境东西最长距离约144公里（东起董家堡与蔡旗界，西至白石崖沟），南北最长距离约114.8公里（南起于脑儿墩沟脑，北与陈家深井以北，与阿拉善右旗分界，金昌市成立后与金川区毗界）。总面积金昌市成立前为9600平方公里；金昌市成立后为7439.27平方公里。
东面与民勤县毗连；东南面与武威县的双城、洪祥、青林乡接壤；南面与武威县金山乡、肃南裕固族自治县接界；西南面与青海省门源回族自治县相邻；西面与民乐县、山丹县毗邻，北面与金川区、内蒙古自治区阿拉善右旗相靠。
第二章 地质地貌
第一节 地质
永昌县处于中朝准地台与祁连山地槽两个构造单位的过渡地带，由于长期的地质作用，海陆变迁。伴随形成多种矿产资源。现就地层、岩浆岩构造的主要特征叙述如下：
一、地层
（一）、前震旦系
主要分布于龙首山一带。按岩性、变质程度和接触关系可分为上岩组和下岩组，以白家嘴子附近剖面为代表。上岩组岩性为黑云母石英片岩。含石墨黑云母石英片岩，黑云母片麻岩夹石墨大理岩，上岩组厚度大于3500米。下岩组主要为黑云母片麻岩，条痕一条带混合岩夹蛇纹石大理岩，下部混合岩化强者形成均质混合岩、角砾状混合岩、混合花岗岩。呈北西向带状分布于龙首山北部的草大板——白家嘴子一带。最大厚度4669米。
与该系有关的矿产，在龙首山北侧混合岩中，含放射性异常白云岩矿等。
（二）、震旦系
分布于龙首山区，走向北北西——北西，出露良好。可分上震旦统和下震旦统，与下伏前震旦系上岩组成不整合接触。下震旦统以墩子沟剖面为代表，由碎屑岩——碳酸盐岩组成一个完整的沉积旋回，岩性包括灰白色变石英砂岩、变质砂砾岩、青灰色含砂质、硅质灰岩、结晶硅质灰岩和青灰色薄层结晶硅质条带灰岩，下统厚度大于2000米。上震旦统以孩母山———墩子沟剖面为代表，属浅海相碎屑岩、碳酸盐建造。可分上岩组和下岩组。下岩组岩性：下部主要为绢云石英千枚岩。炭质千枚岩、硅质条带灰岩、含砾灰岩、含砾千枚岩、含磁铁矿硅质千枚岩及条带磁铁矿透镜体，局部变质较深，如芨岭——露泉一带为云母石英片岩——片麻岩、白云质大理岩、角闪片岩。片麻岩，含有条带状石英磁铁矿层，上部主要为绢云钙质千枚岩。在角砾状灰岩含砾千枚岩层位之上，夹有含磷绢云母石英千枚岩、磷质千枚状砂岩、砾岩，为含磷层位。上层组主要为碳酸盐岩沉积。下部为薄层含砂质炭和厚层灰岩，上部为厚层斑块状结晶灰岩、淡红色白云质灰岩夹鲕状灰岩、薄层条带状灰岩夹千枚岩、千枚状板岩等，上统厚度大于2500米。
与本系有关的矿产有磷、铁和白云岩矿，磷产于上震旦统下岩组，为沉积变质型，多为胶磷矿，有少量微晶磷灰石，具一定规模的低品位磷矿床，一般为中小型，以马房子沟磷矿为代表。铁矿产于上震旦统下岩组，为沉积变质的条带状石英磁铁矿，矿床为中、小型，以东大山铁矿、芨岭铁矿为代表。
（三）、寒武系
属下寒武统。主要分布于河西走廊的大黄山和新城子——莲花山一带，组成走廊过渡带的基底，地层以河西堡南剖面和大黄山、大口子剖面为代表。
寒武系在本区为一套碎屑沉积，岩性以变质长石砂岩、变质长石、石英砂岩为主，其次为变质石英砂岩及板岩，出露厚度大于1500米。
地层中经磷的点滴试验，有磷显示，尚未发现其它矿产。
（四）、泥盆系
西山庙——红泉，呈角度不整合覆盖于上震旦统孩母山群之上，与石灰系呈断层接触。以毛草泉剖面为代表。
该系由粉砂岩、细砂岩、含砾粗砂岩、砾岩等组成，中下部夹安山凝灰岩及杏仁状玄武岩、砾岩在不整合面之上，为底砾岩，成份单一，主要为上震旦统的绿色变砂岩、板岩，呈棱角至半棱角状，向上砾石较复杂，还有硅质灰岩、石英石、肉红色花岗岩等砾石，成半滚园——滚园状，分选性差。砾石大小不一，一般4～10毫米，为钙、铁质胶结。砂岩为紫红色，具波痕、斜层理等构造。
（五）、石炭系
零星分布于大泉、炭窑沟、红山窑、五沟、毛家圈———石门沟一带。以碎屑沉积为主，岩性由含砾粗砂岩、细砾岩、石英砂岩、黑色页岩、炭质页岩、泥质砂岩、泥岩等组成，以大泉剖面为代表，之上为二叠系地层，平行不整合接触。
（六）、二叠系
零星分布于大泉、红山窑、甘渣子、者来寨子、毛家圈——石门沟一带。在大泉二迭系平行不整合于上石炭统之上，地层岩性单一，变化不大。下统为山西组和下石盒子组，山西组由浅黄褐色细砂岩、粗砂岩、砂砾岩和砂质页岩、劣质煤、泥质粉砂岩等组成，厚67米。下石盒子组为灰白色、厚层状砂砾岩、粗砂岩、砂岩、黄绿色砂质泥岩、紫红色砂砾岩等，厚121米。上统分上石盒子组合和石千峰组，上石盒子组为紫红色砾岩、含砾粗砂岩、灰绿色泥质粉砂岩、黑色页岩等，厚141米。石千峰组为灰绿黄褐色砾岩夹灰绿色粉砂岩、黑灰色页岩、细砂岩等，厚57米。
二迭系中有具工业价值的膨润土，以山西组含矿最好。属内陆湖相沉积。
（七）、三叠系
仅分布于甘渣子及者来寨子带，与二叠系相伴存，大致呈微偏西北的东西向走向。
岩性为一套粗碎屑沉积，由灰白色含砾粗砂岩、灰绿色含砾粗砂岩、淡灰绿色细砾岩组成，属内陆湖相碎屑岩建造，与二叠系呈明显不整合接触。
（八）、侏罗系
仅分布于青土井和草大板，为山间断陷盆地沉积，呈北西西向条带分布，为砾岩、砂砾岩、粗砂岩、页岩组成，沉积在狭长封闭盆地中，往往含有煤层。
中下统青土井群：为灰、灰黑、灰绿色中厚层砾岩夹薄层泥质粉砂岩、泥岩、含砾泥灰岩、炭质页岩。
上统沙枣河组：为紫红、暗紫红色泥质粉砂岩夹中粗粒粉砂岩。
上覆第三系，下伏二叠系，均为明显不整合接触。
（九）、白垩系
分布于滑石口井，马营沟和菜草台。为山前凹陷内陆湖盆碎屑岩建造，岩性为暗紫红色中细粒砂岩、红色长石石英粗砂岩、灰绿色石英长石粗砂岩夹紫红色泥质粉砂岩、灰白色细砂岩等，滑石口井堆积厚度大于700米。
（十）、上第三系
分布于赤金子、青土井、尖山等地，属内陆封闭盆地的红层堆积，沿走向或处于不同地区的碎屑物组分变化较大，取决于陆源成份，岩性为含砾粗砂岩、黄色含砾粗砂岩、褐红色砾岩、粗砂岩、细砂岩、泥灰岩、粉砂岩等，不整合盖在震旦系。白垩系之上。青土井一带堆积厚度大于3200米，赤金子一带堆积厚度大于800米。
（十一）、第四系
全区广泛分布，可分为下更新统，中更新统，上更新统和全新统。
下更新统分布于赤金子一带，为黄褐色、灰绿色砾岩、钙砂质胶结，为洪水相沉积，厚50～70米，与中更新统呈交角不整合接触。中更新统分布于龙首山南、北坡、大泉一带，组成一级阶地，为黄褐色、灰白色中厚层砾岩，厚约5～20米。上更新统为一些冲洪积层，由垩砂土、粘土质粉砂、细砂等组成，厚1～50米不等。全新统为现代河床、冲积或间歇水流之洪积和风成砂砾、砂等，厚0.5～20米。
二、岩浆岩
区内岩浆活动频繁，分布广泛，在永昌县南北各山均有出露，约占基岩总面积40％左右。岩石种类由酸性——基性——超基性，以酸性岩为主；产状形态有岩脉、岩基和岩株，侵入时期从吕梁期至燕山期，以加里东期为主。岩浆岩多成北西向的带状分布，受断裂的构造控制明显。现将各期岩浆岩的分布、岩性特征、含矿性阐述如下：
（一）、吕梁期
主要有超基性岩、变辉长辉绿岩、碎裂花岗岩。
1、超基性岩
主要分布于龙首山区白家咀子、毛草泉、塔马子沟等地。岩体成北西向侵入于前震旦系混合岩、大理岩中，为倾向南西，倾角约60～70度的岩墙，岩脉状产出，而岩体规模较大，岩相发育较全，含矿性较好的为白家咀子岩体。最大的岩体长约6000米，宽20至500余米。岩体沿纵横向膨缩变化较大。白家咀子岩体岩相主要有辉石岩、橄榄辉石岩、辉石橄榄岩、含辉橄榄岩、纯橄榄岩五种，整个岩体中间偏基性。外侧偏酸性，属铁质超基性岩。
超基性岩以富含铜镍矿为主。其中白家咀子岩体赋有世界著名的巨大型硫化铜镍矿床，并伴生有钴、铂族及贵金属和其它有益元素近20余种。
2、变辉长辉绿岩
分布于龙首山区玉石沟——塔马子沟一带。呈岩脉，多伴随超基性岩，岩石呈暗灰绿色、细粒、由角闪石、拉长石、中长石及少量磁铁矿、黑云母、石英、磷灰石等组成，有时可见铜矿化。
3、碎裂花岗岩
分布于龙首山区的白家咀子——塔马子沟一带。呈脉状，零星侵入于前震旦系中，并使地层遭到混合岩化。岩石为灰——灰白色。粗粒——伟晶结构，受力后成碎裂结构，局部具片麻状构造。矿物由微斜长石、石英、白云母组成。
（二）、加里东期
本期岩浆可分为早、中、晚三期，早期以花岗岩——闪长岩为主，中期以花岗岩和石英闪长岩为主，晚期为花岗岩。
1、加里东早期
该期有片麻状花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、辉长岩、超基性岩。
（1）片麻状花岗岩
分布于龙首山东段炭窑沟一带，呈岩株状侵入于前震旦系中，岩石变质较深，具片麻状构造，成份主要由斜长石、石英、黑云母组成。
（2）花岗闪长岩。石英闪长岩、闪长岩
分布于龙首山区南侧东大山———西山口一带。呈岩株侵入于前震旦系中，或成残留体存在于中期花岗岩中。
（3）基性——超基性岩
辉长岩区内仅见一处，即北海子中——基性岩体。侵入于寒武系碎屑岩内。呈岩墙状产出，有五个小岩体。长50～380米，宽3～110米，主要由橄榄辉长岩，细——中粒闪长岩相组成。岩体内有铜镍矿化，地表已构成氧化矿体，但延深不大。
超基性岩分布于龙首山区西井和小口子等地。呈岩脉或岩墙侵入于前震旦系中，岩体长80～3200米。宽8～500米，主要由橄榄辉石岩和辉石橄榄岩组成，小口子一带岩石蚀变强烈，形成蛇纹岩。局部具铜镍矿化，但未形成矿体。
2、加里东中期
为本区的主要岩浆活动期，生成岩石主要有粗粒——似斑状花岗岩和石英闪长岩。分布于龙首山区南侧七个井——西山口和永昌北山熊子山一带，成〓西方向展布，长达100公里，宽20余公里，呈岩基和岩株状产出，受深断■控制。
（1）粗粒——似斑状花岗岩
肉红——红色，中粒似斑状结构花岗结构，矿物由微斜长石、石英、黑云母组成，斑晶以更长石、微斜长石为主。该岩体与本区内生矿产铜、铅锌、钨、钼及高温热液磁铁矿的生成关系密切。
（2）石英闪长岩和花岗闪长岩
岩性为灰——灰白色，块状构造，主要由中长石、石英、钾长石、黑云母、角闪石组成，但二者在岩石结构中长石含量、钾长石和石英含量方面，有明显的差别。花岗闪长岩、石英闪长岩、具有明显分带现象。
3、加里东晚期
本期岩浆岩体为花岗岩，分布于永昌南山区，长50公里，宽10公里，岩基状产出。岩性为肉红色及红褐色，粗粒——斑状结构，由石英、钾长石、斜长石和黑云母或角闪石组成，粒度相明显，边部较细，中部较粗。区内中、高温热液型磁铁矿和中低温热液型铜矿的生成与该岩体侵入有关。
（三）、海西期
本期岩浆岩主要有钾长花岗岩和花岗闪长岩。呈岩脉状零星分布于龙首山和永昌南山地区。规模较小，为该区最晚的岩浆活动期。
1、钾长花岗岩
浅红色，中粗粒结构，由钾长石、石英、斜长石和少量黑云母组成，在相邻地区该岩中含铌钽及铀钍矿化，有的已达工业品位要求。
2、花岗闪长岩
灰白——浅灰红色，花岗结构，主要由中长石、钾长石、角闪石和石英组成。
三、构造
本区土地构造，处于中朝准地台与昆仑祁连地槽两个Ⅰ级构造单位的过渡地带。北部中朝准地台的阿拉善隆起区。南邻北祁连加里东地槽褶皱带。按Ⅲ级构造单位划分。由北向南为潮水新凹陷，龙首山拱断束，走廊过渡带。
走廊过渡带又称走廊边缘凹陷，属祁连山地槽系的一个组成部份。祁连山地槽自远古代末，中央地背斜隆起后，在其南北两侧形成了两个加里东地向斜，北祁连山地槽为其中之一，属优地槽性质，接受了较厚的早古生代沉积。加里东运动结束了地槽发展阶段。形成了巨大的加里东褶皱带。晚古生代本区处于相对稳定时期，仅有地台性沉积发育。到中生代三叠纪末，再次普遍褶皱上升，相对在北部边缘发生强烈扭陷，局部为沉降区接受沉积形成了现在的走廊过渡带。
龙首山地区属中朝准地台西部边缘部份。在震旦纪以前，本区为一古地槽，沉积了巨厚的复理式建造，并伴随有强烈的火山活动。吕梁运动使其褶皱隆起，并伴随有大量的酸性岩浆活动。震旦纪本区接受了海侵，海水由西南方向侵入，沉积了巨厚的震旦系及部份寒武系沉积物。加里东期受北祁连山地槽强大的造山运动影响使其褶皱隆起，并伴随有大量的岩浆活动。在这个时期，至少在早——中侏罗世以前龙首山和北大山区，曾一度连成一片，并构成一个巨大的复式背斜构造，燕山运动使龙首山和北大山相对隆起，在两隆起之间，形成了一个扭陷沉积了数千米厚的下——中侏罗统、上侏罗统、下白垩统、中新统等地层。
经过了历次构造变迁，大约距现在195百万年开始，就形成了现在永昌县境内的地貌形态。直到目前北大山、龙首山、北祁连山仍处于不断上升运动的状态。间隔的两个盆地，不断地相对下降，而地震活动多沿不同构造单元之间，时有发生。
现就由北向南，将其所属三个构造单元的基本特征，简述于后：
（一）潮水新凹陷
位于龙首山以北的潮水新凹陷，又称潮水盆地。它以北西70度方向展布于永昌县北部的广大地区。其基底为前寒武纪地层，上部沉积了数千米的白垩、侏罗、第三、第四纪地层。根据卫星照片及物探资料。盆地内隐伏有近东西向的大断裂。在盆地的北缘，即永昌县与内蒙古自治区接壤处，以大断裂与北大山拱断末相接。在盆地的边缘或内部隆起带出露了侏罗、白垩、第三纪地层，并分布有煤、石膏矿产及石油、天然气的显示。该地区地貌为平缓的戈壁丘陵区。
（二）龙首山拱断束
龙首山为横亘于本县境内中部的主体山脉，西起埃木柴井、东至小口子，构成了龙首山拱断束主体，又称阿拉善边缘隆起带。总的构造线方向为N55°w，宁远堡以东转为近东西向。基底由前震旦纪地层组成，盖层厂泛分布着震旦纪地层，只在山间断陷盆地内，呈线状分布有上古生代和中生代地层，并与总构造线同向展布。该区褶皱断裂特别发育，主要显示压性及压扭性构造形迹，其褶皱主要为复式向斜，龙首山北缘F1和南缘F2深大断裂控制了断裂带的主体，并显示了断裂的继承性和多期复活性。由于复杂的褶皱断裂构造及其伴随的岩浆活动，形成了丰富的矿产资源。目前已知有镍、铜及其伴生的贵金属和稀有金属。铁、磷、铀、钍、钒、膨润土、煤、石英岩、石灰岩、粘土等矿产，地貌特征为中山剥蚀区。
（三）走廊过渡带
永昌县南部地区属该过渡带范围。北以龙首山南坡大断裂F2为界：南以乌龙沟煤矿东西一线（金瑶岭——老虎山）深大断裂为界与北祁连山褶皱带毗邻。该区基底为下古生代地层，在晚古生代时，已成为祁连山加里东地槽褶皱带山前扭陷，发育着泥盆系磨拉式建造，其后又沉积了石灰系含煤建造和二叠系碎屑岩建造。印支运动使其再度褶皱，形成了一些断陷盆地。在凹陷盆地中又沉积了三叠系碎屑岩建造，中下侏罗统含煤建造，及其以后的红色建造。过渡带总的构造线为北西向，次为东西向。在古凸起上形成了与火山岩有关的铜、铁矿产，与酸性岩有关的热液型铜、铁矿产，以及与热液活动有关的萤石等矿产，在凹陷盆地中有煤、粘土、盐类等矿产。地貌比较复杂，有中山、中低山剥蚀区，又有平缓的堆积区。
第二节 地貌
永昌县地形复杂，山峦起伏、河系纵横、平川山峦相间、戈壁绿洲连接。祁连山异峰突起于县境南部，龙首山断续渐没于北部戈壁之中，二山南北对峙；大黄山、武当山又居其间。形成县境内三个隆起带、两个狭长走廊平川和一块残丘戈壁荒漠区。全县地形以山地高原为主，山地、平川、戈壁荒漠东西展开，南北更替，相间排列。总趋势是西南高东北低。西南部冷龙岭主峰海拔4442米，为县境内最高峰；东部朱王堡镇的董家堡最低海拔1454米，是县境内最低处。县境内大致可分为四种地貌：
南部中、高山山地地貌位于永昌县南部，包括大黄山和祁连山冷龙岭、火松林、盖掌大坂等一系列的平缓山脉和山间盆地。在海拔2500米左右，多的“V”形狭谷，山坡陡峭；在海拔2600米至3000米之间，阴坡有成片天然乔、灌林覆盖，阳坡为山地草场；在海拔4000米以上，气候寒冷，植被稀少，岩石裸露，呈高山寒漠。
本区主要山脉之一的大黄山，是走廊南北山间的独立山体。位于东经101°10′至101°40′，北纬38°15′至38°00′。东西长约36公里，南北宽约21公里，主峰磨磨山顶终年积雪，海拔3978米，为县境内次高峰。山的东端另一高峰白露掌，海拔3060米，因盛产大黄而得名。古称焉支山（亦作燕支山，又名青松山、瑞兽山），是载入我国史册的一座名山。大黄山南麓的大马营滩、大河坝滩，自汉朝以来为历代官马场。
大黄山地层为古生代寒武系碎屑岩组成，走向呈近东西向，山体浑圆，四周为山前冲积扇，北坡较南坡平缓，有天然林木。山间断层泉水流露。北与龙首山南支相对峙形成了河西走廊地势高峻狭窄的蜂腰地，长12公里，最窄处为1公里（俗称十五里山口）。
中部低山丘陵地貌位于永昌县的中部，包括龙首山、栒子山、武当山、风门山、龙口山等，属龙首山系的平行山脉和山间盆地。龙首山进入县境，山势锐减，由西向东断续延伸，逐渐低矮。海拔1600至2500米。最高峰是成山掌，海拔3052米。本区除花草滩、大小青羊口滩、露泉滩等为龙首山的山间盆地，植被比较茂盛，属半荒漠类草场，其余多为石质低山丘陵，植物稀少，属山地荒漠类草场。
龙首山大地构造为祁吕贺山字形前弧西翼北侧，阿拉善台块南部的边缘隆起带，南靠北祁连山地槽，为前震旦系地层组成。
北部沙漠戈壁地貌位于永昌县龙首山以北，阿拉善台地南缘。海拔1700米以下，地势平坦，戈壁茫茫，风积沙丘集中分布于土窝铺。面积约数平方公里。接近绿洲北部有较平缓的剥蚀丘陵、麻岗植被复盖度在15％左右，只散生耐寒、耐盐碱的骆驼蓬、红砂、盐爪爪等。
走廊绿洲平原地貌位于祁连山、龙首山之间的狭长平川地带。地表多为新生代第四纪洪积物。海拔1400至2500米。
山前洪积——冲积倾斜平原：系第四纪新构造运动过程中，由河水冲积而成，自西南向东北倾斜，坡降1.25％～5％，是西大河、东大河和祁连山前山区数条沟谷所形成的洪积扇。
洪积戈壁平原：六坝——九坝滩，系东大河和原武威县西营河洪积而成；宁远堡至双湾戈壁，系金川河洪积而成。砂砾裸露有稀疏的干旱荒漠植物生成。
洪积淤积细土平原：分布于东大河、西营河洪积扇下缘。泉水露出带以北，即县境内朱王堡、水源两个乡（镇）。地势较平坦。由于泉沟、泉河的微弱切割，沟谷宽浅，呈蛇曲形发育，局部形成一些牛轭湖地貌形态。少数地方，由于地下水的潜蚀而形成一些湖沼地貌。
湖积风积平原：分布于双湾乡和八一农场的天生坑、小井子一带。在湖相沉积的基础上，经长期的风力剥蚀和搬运堆积，又形成了沙地地貌。
第三章 气候
第一节 气候特征
四季气候永昌县地处中纬度，深居内陆，高山环绕，为大陆性气候。由于太阳辐射周年变化和大气环流的交替，形成四季特征。
春季（3至5月）：极峰开始北退，太阳辐射渐强，蒙古气团减弱，副热带高压缓慢北上，加之西风带短波槽脊活跃，形成冷暖交替频繁，空气干燥、大风偏多的特点。5月份若遇冷空气南下，便出现春霜冻害。
夏季（6至8月）：6月，副热带高压出现第一次北跳，西风带迅速北移，西南季风已北上到达印度，虽受到青藏高原阻挡，但势力强盛时仍可沿高原西南侧北上。永昌随之进入相对高温多雨季节，“汛期”也即将开始。当太平洋副高继续北抬西伸，又遇西北冷槽东南下，而形成500百帕东高西低，再有明显的西南暖湿气流东北上或西北冷槽东移过程中与西南低涡配合，构成500百帕北槽南涡时，永昌县将出现大到暴雨，易成洪灾。此外，由于系统的进退结束早晚有别，强弱不同，多数年份雨季前常发生春末夏初干旱。
秋季（9至11月）：9月后太平洋副热带高压减弱后退，蒙古冷高压逐渐增强南压，雨量开始减少。但多数年份低纬副热带高压位于湖广交界，青藏高原西部又为平均状态，二者之间盛行西南气流，为永昌县输送了较充沛的水汽而形成多阴雨。10月份以后，蒙古高压迅速增强，凶猛南下，常伴寒潮出现，易造成秋霜冻害，寒潮过后，秋高气爽。
冬季（12至2月）：太平洋副热带急流南移到青藏高原以南地区，高原北侧的新疆脊和南侧的印缅槽与地形高度的形状位置十分一致因此地处新疆脊前西北气流中的永昌县几乎11月至次年2月份，大部分时间盛吹西北风且晴天或高云居多。只有在形势发生转换或调整时才出现寒潮和降雪大风天气。
分区气候永昌县境内分三个气候区：川区温和极干旱及温凉干旱气候区，浅山区温寒干旱及寒冷半干旱气候区，山区寒冷湿润及高寒很湿润气候区。惯称川区气候，浅山区气候，山区气候。
川区：包括朱王堡镇、水源乡和河西堡乡的上三庄、青山堡以及六坝乡的团庄等地，其海拔在1400至1700米。
区内年平均气温6.5至7.4℃。最热月（7月）平均气温为19.2至23.6℃，最冷月（1月）平均气温为﹣10.6至﹣10.4℃。气温大于等于0℃积温平均值为3200℃至3500℃，气温大于等于10℃积温平均值为2600℃至3000℃。日平均气温稳定通过0℃的初日为3月19日至3月29日，日平均气温稳定通过10℃的终日为9月17日至10月1日。无霜期136至144天。年总降水量为135至158毫米。年日照时数为2884至2933小时，日照百分率为1.5至66％，年总辐射为137至138千卡/平方厘米。主要自然灾害有干旱、干热风、霜冻、大风、大雨或暴雨等。本区按候平均气温划分，夏季仅有55天。
浅山区：包括河西堡乡（除上三庄、青山堡外）、北海子乡、焦家庄乡、东寨乡、六坝乡（除团庄）和新城子镇、红山窑乡的农业种植区。海拔高度1700米至2500米。
区内年平均气温为1.2至6.5℃。最热月（7月）平均气温为14.3至19.2℃，最冷月（1月）为﹣13.1至﹣10.4℃。气温大于等于0℃积温平均值为1900至3200℃，气温大于等于10℃积温平均值为1200至2600℃日平均气温稳定通过0℃的初日为3月29日至4月14日，日平均气温稳定通过10℃的终日为8月31日至9月17日。无霜期为108至136天。年降水量为158至311毫米。年日照时数为2210至2884小时，日照百分率为51％至65％，年总辐射为114至137千卡/平方厘米。主要自然灾害有霜冻、连阴雨、干旱、冰雹、山洪等。
本区按平均气温划分，无明显夏季，冬季漫长达214天，春秋两季达151天左右。
山区：包括十五里大坂、鄂博大坂、蒿滩坡、马营沟、西大坂、小顶子、绣花庙、南部草原、西水滩、西沟口、大干沟、大黄山、盖掌大坂、火松林、铁山头、石羊洞等地，海拔高度2500至4000米。
区内年平均气温为小于等于0至1.2℃。最热月（7月）平均气温为小于等于13.7至14.3℃，最冷月（1月）小于-14.7至﹣13.1℃。气温大于等于0℃积温平均值为小于等于1250至1900，气温大于等于10℃积温平均值为小于等于450至1200℃。日平均气温稳定通过0℃的初日为4月14日至4月19日，日平均气温稳定通过10℃的终日为8月21日至8月31日。无霜期小于108天，年降水量为311至400毫米。年日照时数小于2210小时，日照百分率小于51％，年辐射量小于114千卡/平方厘米。主要自然灾害有霜冻、连阴雨、、等。本区无夏季，冬季约为272，春秋两季相连接，约93天。本区降水量较大，降水日数较多，特别是在夏季（7至9月）内有多阵性降水及雷暴，最大特点是气候湿润，终年气温较低。
第二节 气温要素
从1958年开始，迄今三十多年的永昌县城气象观测记录和各地考查分析：上半年气温逐步回升，下半年气温逐渐下降；川区高于浅山区，浅山区高于山区，呈现为由东北向西南递减。
年平均气温川区多年平均气温为7.4℃，浅山区为4.8℃，山区为0.2℃。年际间冷暖变化较明显。根据县城多年实况观测资料记载分析，最高年平均气温为5.2℃，最低年平均气温为3.2℃，年际相差2.0℃。各区年平均气温的年际相对变率可反映出各区年际冷暖变化的幅度。川区为4.9％，浅山区为8.2％，山区为170.5％。山区这种年际冷暖变化无常的特征在纬度地区是罕见的。
月平均气温永昌县冷暖交替在季节月份更替中表现明显。各地月平均气温变化如图。冬季浅山区比川区暖，夏季川区要比浅山区热。独特的浅山区气候：冬不冷，夏不热。
最高最低气温及日较差川区年平均最高气温多年平均为15.2℃，年平均最低气温多年平均为0.5℃，年日较差多年平均为14.7；浅山区年平均最高气温多年平均为12.3℃，年平均最低气温多年平均为﹣1.7℃，年气温日较差多年平均为14.0℃；山区年平均最高气温多年平均为7.4℃，年平均最低气温多年平均为﹣6.4℃，年气温日较差多年平均为13.8℃。
气温日较差川区最大，浅山区次之，山区最小。但浅山区与山区相差极小。气温日较差月平均最大、最小以及极端最高、最低气温出现的月份、川区、浅山区、山区三者大致相同，只是气温的高低有所区别。
永昌县城月平均最高气温出现在7月份，月平均最低气温出现在1月份，极端最高气温出现在8月份，极端最低气温出现在1月份。日较差月平均最大出现在1、4、5月份，最小出现在9月份。具体情况详见表2。
积温及各种界限温度初终期积温是评定植物所需要热量能否得到满足的主要指标，也是农业气候的主要资源之一。
各区积温：≥0℃积温：川区为3600℃，浅山区为2648℃，山区为1758℃；≥5℃积温；川区为3459℃，浅山区为2493℃，山区为1522℃；10℃积温：川区为3182℃，浅山区为2011℃，山区为1029℃。
界限温度初终期：各种界限温度的初终期及间隔日数见表3。
永昌县川区、浅山区热量可充分满足春小麦生长热量的需求，且浅山区冷凉气候极适宜春小麦生长，并可获得高产。川区是县内喜温作物唯一能生长的地方。从多年情况看，川区≥0℃积温充足年份可达到3847℃，不足年份也有3422℃，由此，不论热量充足与否，麦收后均可复种大白集、小油菜、荞麦、小糜子等短日期作物。浅山区和山区则只能种一季，而且山区由于热量的限制，一些地势较高的地区只能种一季短日期作物，有的年份成熟欠佳。以多年出现的各级界限温度初终日期及积温等求得各级80％保证，并绘制大于等于0℃积温和大于等10℃温分布图。
第三节 降水要素
永昌县自1958年开始迄今三十多年观测表明，自然降水有明显的非均一性。
降水量年降水量川区为140毫米，浅山区为185毫米，山区为280至350毫米。各区各月降水差异明显。全县降水量相对集中在7至9月间，其他月份甚少。7至9月川区降水占全年降水量的58％至60％，浅山区占61％，山区占55％。
永昌县降水量自东北向西南随地势增高而递增。据祁连山北麓同一坡向北纬38°38′至38°04′，东经101°22′至103°05′范围内8个气象站收集的年降水量与海拔高度分析，呈幂函数关系，相关系数达0.9876。经检验，为极显著相关，可信度极高。计算方程为：R＝3.6561×10﹣4H1.7449，式中R为年降水量，H为海拔高度。用上述方程计算结果与实测值比较，平均误差仅为±6.9％。按海拔高度1500米、2000米、2500米、2900米计算，年降水量分别为：127毫米、210毫米、311毫米、402毫米。海拔每增高100米，年降水量在海拔1500至2000米间约按17毫米递增，2000至2500米间约按20毫米递增，2500至2900米之间约按18毫米递增。该方程仅供海拔1400至2900米间使用，出此范围准确性较差。但在县境范围内可获得任意耕地高度的年降水量。全县各地月平均降水量详见表4。图4。
降水相对变率永昌县年、月降水相对变率大。川区年降水量相对变率为26％，月最大降水相对变率出现在11月份，为117％，最小降水相对变率出现在6月份为40％；浅山区年降水量相对变率为15％，月最大降水相对变率出现在12月份为118％，最小降水相对变率出现在7月份为40％；山区年降水相对变率为11％，月最大降水相对变率出现在1月份为73％，最小相对变率出现在7月份为20％。年际降水变化山区、浅山区较稳定，夏季比冬季稳定。但周年月际间变化相当不稳定，特别是月降水量多年平均较小的月份变化是相当大的。详见图5。
降水日数以永昌县气象观测资料统计，多年平均降水日数为66.8天，占全年日数的18.2％。每间隔5.5天就有1次大于等于0.1毫米的降水日出现。大于25毫米的降水日很少出现，约平均五年一遇。总的降水日数变化趋势，川区比浅山区降水日数有所减少，山区比浅山区有所增多。其变化曲线与年降水量随海拔高度变化曲线相似，即由东北向西南随海拔高度增高而降水日数也随之增多。
最长连续降水日数和降水强度据永昌气象站观测记载：最长连续降水日数出现在9月份，连续长达12天；最短连续降水日数出现在4月份和12月份，均为3天。详见表5。
从上表中可以看出，最长连续降水日数，相应的最大降水量也出现在9月份，最小出现在1月份。
若降水强度以一日最大降水量表示，三十多年观测的历年各月一日最大降水量见表6。
以0.1至5.0毫米为小雨，5.1至15.0毫米为中雨，15.1至30.0毫米为大雨，30.1毫米或以上为暴雨。永昌县12月份至次年2月份为无中雨、大雨、暴雨时段，以小雨为主；3至4月份及11月份为无大雨、暴雨时段，以小到中雨为主；5至10月份为无暴雨、可发生大雨时段。但1987年6月11日出现了百年不遇的特大暴雨，日降水量达65.4毫米，过程由10日16时开始至13日结束，总降水量计93毫米，降水中心在白家咀子，其量达160毫米左右。
生长季降水量及其保证率生长季降水量表明作物需要水量的自然供给。多年生长季平均降水量见表7。
据近年生产水平，自然降水是远不能满足作物生长所需。以春小麦为例，只能满足全生育期耗水量的20％。因此“非灌不植”。各种保证率下的降水量见表8、表9。
第四节 其它气象要素
一、风向与风速
风向永昌县所处地理纬度，盛行偏西气流。但由于境内多高山。对盛行风向颇有影响，诸如红山窑、南坝、金川等地的山风风向。然而当强西北气流入侵时削弱了地形影响，仍显示出西北气流的主导方向。因此，我县全年主要风向为偏西风，其次为偏东风。详见图6。
风向频率：西风（w）为22％，偏西风（NW～SW）为50％。东风（E）为12％，偏东风（NE～SE）为27％。北见（N）为1％，偏北风（NNW～NNE）为3％。南风（S）为2％，偏南风（SSW～SSE）为5％。静风（C）为14％。
风速川区年平均风速为2.1米/秒，浅山区年平均风速为3.2米/秒，山区年平均风速为3.7米/秒。月平均风速也各有差异。详见表10。
永昌县春季风多，夏季次之。川区春季平均风速为2.6米/秒，夏季平均风速为2.5米/秒，秋冬两季平均风速均为1.6米/秒；浅山区春季平均风速为3.7米/秒，夏季平均风速为3.1米/秒，秋冬两季平均风速均为3.0米/秒；山区春季平均风速为4.1米/秒，夏季平均风速为3.6米/秒，秋季平均风速为3.5米/秒，冬季平均风速为3.3米/秒。
川区风能密度为22.2瓦/平方米，浅山区风能密度为78.6瓦/平方米，山区风能密度为121.6瓦/平方米。
二、日照与太阳辐射
日照永昌县日照时数为2210至2933小时，日照百分率为51％至66％，呈现为东北大于西南，平川大于山地。详见表11。
川区3至7月总日照时数为1261小时，平均每日日照时数为8.2小时；浅山区4至8月总日照时数为1277小时，平均每日日照时数为8.3小时，山区5至9月总日照时数为1034小时，平均每日日照时数为6.8小时。
太阳辐射永昌县太阳辐射强，辐射量大。年辐射总量为：川区138.41千卡/平方厘米，浅山区137.07千卡/平方厘米，山区114.13千卡/平方厘米。各区各月辐射量见附表12。
3至9月为各区相对高值时段，由此而决定了永昌县作物的种植、生长、发育、成熟、收获的周年长度。川区年总生理辐射为67.82千卡/平方厘米，浅山区年总生理辐射为67.16千卡/平方厘米，山区年总生理辐射为55.92千卡/平方厘米。
为了充分利用光能资源，提高单位作物产量，将春季气温大于等于0℃到秋季气温小于等于0℃℃、小于等于10℃和夏作物、秋作物、复种作物生长季的总辐射与生理辐射附表13。
三、各种日数及初终期
雷暴永昌县雷暴出现时段为4至10月，主要集中于6至8月，尤以7月最盛。最早出现在4月8日，最晚出现在6月15日。最早终日为8月4日，最晚终日为10月10日。见表14。
云永昌县晴天占全年总日数的24.2％，云天占全年总日数的53.2％，阴天占全年总日数的22.6％。多云或阴天居多。但由于地处中纬度，海拔较高，在深秋与冬春云状如薄纱或丝缕状，日光尚可透过云层，印象上以晴天为主。附表15。
雾永昌县雾的种类可分为辐射雾、平流雾、蒸发雾、上坡雾和锋面雾等，而最常见的是辐射雾和平流雾。冬秋两季多辐射雾。通常当气层达到十分潮湿时在夜晚或清晨形成，日出后达到最大强度，8至10时左右完全消散。而平流雾是暖湿的空气经冷的下垫面而逐渐冷却形成，因此任何时候只要条件具备即可存在。
初冬和深秋雾的发生机率最大，月平均为0.4至0.6天。特别是1980年后，频率明显增大，比累年平均偏多0.1至0.2天。见表16。
地温永昌县城测站，不同深度的平均地温，分0厘米、5厘米、10厘米、15厘米、20厘米四个层次进行观测。经1958年以来30多年地温观测资料统计，发现不同深度地温的年变化与气温有着同样的正态变化。1至12月份，以7月为峰值，1和12月为低值。地温随时间和空间的年变化其地表振幅最大，随着土壤深度的增加，振幅逐渐减小，到一定深度后温度就几乎随时间而无变化。见表17。
3至8月份地温的垂直变化是由地面向下逐渐降低，9至次年2月份是由地面向下逐渐增高。年平均0至20厘米几乎无变化。
冻土永昌县10厘米和30厘米两处的冻结和解冻多年平均、最早、最晚日期以及冻土最大深度见附表18。
1至3月份为最大冻土时段，冻土深度平均在150厘米以上。年最大冻土出现在2月份，为159厘米。若以土中30厘米冻结为封冻期，则平均封冻期为11月29日，最早为11月15日，最晚为12月14日；平均解冻期为3月16日，最早为3月3日，最晚为3月30日
积雪永昌积雪始于10月，终于次年5月。最长连续积雪时段为11月到次年2月，最长积雪日数出现在1974年12月，长达21天。积雪深度由东北向西南逐渐加厚。祁连山冬季长期积雪，大黄山顶背阴处积雪终年不消。各月积雪日数见附表19。
蒸发永昌县川区多年平均蒸发量为2674.9毫米，浅山区为2000.6毫米，山区为1695.3毫米。山区、浅山区、川区都是夏季蒸发量最大，冬季蒸发量最小。蒸发与气温的年度变化是同步趋势。但由于6月份开始逐渐进入雨季，因此月最大蒸发出现于干晴的5月，加剧了全县春小麦生长关键期缺水的状况。见表20。
第五节 物候
古地方志书中，间有物候的记述。如《凉镇志》载：明刑部郎中陈棐“水泉驿见燕”诗中有“已过春风四月寒，呢喃双燕未垂帘”句，说明地处高寒的水泉堡一带，农历4月才见到燕子。《永昌县志》中有乾隆四十九年（1784）十月，“东郊民园梨揪杏树遍开花”的奇异物候记载。农民群众中也流传着许多有关物候谚语，以定农时。
1984年以来，仅以永昌县城近郊为基点以敏感的草、木、虫、鸟、雨、雪、水池结冻、解冻和有代表性的农作物发育期为对象，并与物候有影响的昼夜长短、气温等自然现象同时进行了观测记录。但由于由东北向西南海拔逐渐增高，物候出现差异较大。如杨树发芽，水源朱王堡较县城郊早18至20天，叶黄落晚13至16天新城子、红山窑较县城晚12天，叶黄落早15天，而河西堡和六坝则介于上述各地和城郊之间。详见表21表22。
第六节 气候变迁
地质时期的气候变迁地质时期的气候变迁中（距今22亿到1万年）曾经历过3次大冰期，期间又经历了2次大间冰期。
震旦纪大冰期气候（距今6亿年前）：考查这一气候的地质特征，前震旦系呈北西向带状，分布于龙首山的草大坂至白家咀子一带。震旦系分布于龙首山区，走向北北西至北西向。从墩子沟和孩母山的地质剖面看出，墩子沟为下震旦统，孩母山为上震旦统。
寒武纪———石炭纪大间冰期气候（距今3至6亿年）：据考证，河西走廊的大黄山和新城子至莲花山一带有寒武系地质分布，而泥盆系主要分布于西山至红泉、孩母山群之上，说明那时永昌是于燥而少雨的温暖气候，在干燥带的外围地带则较湿润。
石炭纪为古代气候中典型的温和湿润气候。这一气候特征在县境内的大泉、炭窑沟、红山窑、五沟、毛家圈至石门沟一带分布的石炭系地层可得到证明。
石炭纪——二迭纪大冰期气候（距今2至3亿年）。据零星分布于县境内大泉、红山窑、甘渣子、者来寨、毛家圈至石门沟一带的地层看，当时永昌县处于干燥带的西南侧温暖湿润的过渡带中。
三迭纪——第三纪大间冰期气候（距今2亿至200万年）：中生代，即三迭纪、侏罗纪、白垩纪、都是温暖气候。白垩纪是干燥气候带发展时期，永昌县花石口井、马营沟、菜草台、赤金子、青土井、尖山等地都有干燥气候的石膏层。第三纪末期气温有普遍下降的趋势，接着第四纪大冰期气候就来临了。
第四纪大冰期气候（距今约200万年前开始）：由于第四纪冰期气候有多次变动，冰川多次进退，形成五个亚冰期，期间又有亚间冰期。永昌县地处中纬度，在亚冰期内，因行星锋带南移，多气旋活动，因而雨量丰沛。反之，在亚间冰期雨量减少。有些地方出现干燥气候。这一气候变迁，从赤金子、龙首山南北坡、大泉等地的地质考查中可得到证实。
历史时期的气候变迁历史时期的气候，通常指距今10000±300年以来，第四纪大冰期消融后的所谓“冰后期”气候。这一万年中，后五千年开始有文字记载，前五千年地气候仍需通过地质，古生物等资料去考察。
前五千年：据一些学者用孢粉分析法进行研究得出结论，前五千年可分为两个凉期和一个暖期。第一凉期，距今10300至9500年，气候冷凉干燥，年平均温度比现在低1至2℃；第二凉期，距今9500至7500年，气候温凉略干，年平均温度比现在低1至2℃；第一暖期，距今7500至5000年，气候热暖潮湿，平均气候比现在高2至3℃。
后五千年：气候学家竺可桢广泛应用考古资料和历史记载进行研究，对历史时期的气候变迁作出了杰出的贡献。根据历史气候研究宏观性，也概括了永昌历史时期的气候变迁。根据他的研究，将后五千年划分为四个温暖时期和四个寒冷时期，即交替出现。
永昌县有关历史时期的气候变迁记载几乎近于空白。然而1976年至1978年间，中国科学院兰州冰川冻土研究所和兰州大学在祁连山区进行气候和冰雪资源考查时，曾先后在本地区采集了一批树木标本。其中有3棵圆柏（sabindprezewalsilkom），树龄最短的718年，最长的达935年，早先曾对其中一棵进行了分析，发现它能较好地反映近千年气候变化的主要趋势，研究了这三棵园柏的平均年轮指数与气候冰川进退的关系，发现它也能很好地反映祁连山现代冰川前端三道高大的终砖垄的形成年代与气候冷暖交替变化的关系。特别是轮宽指数，清晰地反映出近千年中最冷期是公元1650至1738年间。这与竺可桢指出近五千年中出现最低温度时期为公元1700年左右的结论完全相符。说明竺可桢的近五千年气候变迁论，在我县依然成立。
近五千年中，前二千年大部分时间年平均气温要比现在高出2℃左右，冬季1月份气温大约比现在高3至5℃；后三千年，气温有一系列的上下摆动，出现最低温度时期，分别在公元前1000年、公元400年、公元1200年和1700年摆动范围为1——2℃。在每400至800年的期间里，可分出50至100年为周期的小循环，温度变化范围为0.5至1℃。总的特点是，温暖时期越来越短，温暖程度越来越低，而寒冷时期越来越长，寒冷程度越来越强。
近代的气候变迁十九世纪末开始到二十世纪四十年代是世界性气候增暖时期，北半球平均气温上升0.6℃。而1941至1950年气温变化发生了世界性转折，气温越来越低。1961年至1970年气候变冷趋于明显，到1971年至1980年气温开始回暖。同样永昌县气候冷暖变化也是如此。以永昌县城测站气温为例。1961年至1970年年平均气温为4.77℃，1971年至1980年为4.84℃，显然有变暖趋势。特别是冬季平均气温，1961至1970年为﹣7.1℃，1971年至1980年为﹣6.3℃，偏高0.8℃。1981年后，气温趋势仍是增温状态。
年平均气温，就1961至1970年与1981年后比较，升高0.12℃。同时，年降水量也明显增多。1961年至1970年年平均降水量为187.4毫米，1971年至1980年年平均降水量为191.4毫米，1981年后年平均降水量为199.2毫米，分别增多4毫米和7.8毫米。而且近几年雨季也明显提前约一旬左右。
第七节 天气预报
永昌县开展天气预报业务，特别是灾害性天气预报业务，大致可分为3个阶段，即经验预报阶段、统计预报阶段和现代预报阶段。
经验预报阶段1953年，毛泽东、周恩来亲自签署了气象部门由军队向地方转建制的命令，全国各地气象部门按照“既为国防建设服务，同时又要为经济建设服务”的气象工作方针，开始对社会公开发布天气预报、警报（灾害性）。永昌县于1958年建立气象站，经过一段准备工作后，开始制作本地天气预报、警报（灾害性），并公开发布。但是长期以来停留于收听大台预报，结合天气实况和群众看天经验外推延长的预报方法，对大合预报结论进行订正发布的预报状况。
统计预报阶段1973年5月，永昌县气象站展开了天气预报与气候预报的统计预报试验与研究工作。在天气预报方面，主要是发挥气象站基本图表的作用，如气象要素时间演变图，单站要素时间剖面图，以及收听大台形势预报电码点绘而成的简易天气形势图。结合永昌县天气谚语和单站主要气象要素的地方特征而采用相关预报、相似预报、天气模式、周期韵律、历史演变、预报指标等方法，为全县天气预报，特别是灾害性天气预报发挥了较大作用，使天气预报的的准确性和适用性，比1961至1970年有了较大的提高。在气候预报方面，主要是根据气候序列自身的演变和与因子找相关的方法。诸如回归分析，二级判别，平稳随机时间序列分析，方差分析，周期叠加外推，多因子综合，多因子交叉相关综合，编码法等。尤为多元分析和时间序列已成为全县气候预报，特别是灾害性气候预报的有力方法。
现代预报阶段1984年预报业务，经历了经时期和过渡时期，进入了比较完整的科学时期。1982年215日，国家气象局通过传真发布以北京间20时为起始时刻的36小时700百帕和48小时500百帕北半球形势预报图。自1983年5月15日起又播发了500百帕和700百24小预报变高场，以及700百帕垂直速度，水汽通量，850百帕温度等16张物理量场的36小时和48小时预报。为永昌县预报现代化提供了各种精度。时效以及准确率较高的数值预报产品。随着数值预报产品内容的丰富和质量的提高，现代化预报业务也有了较大的进展。目前永昌县数值产品的统计解释，主要是MOS预报方法。1984年后，气象站逐步建立了1到12月，晴雨MOS预报工具12个。1、5、7、9、11月，最高最低气温MOS预报工具5个。4到9月，大于等于5毫米降水量MOS预报工具6个。7到9月，大于等于10毫米降水量MOS预报工具3个。8月，大于等于10毫米MOS预报工具1个。5到8月，大MOS预报工具4个，共计36套MOS预报工具，基本上对永昌天气预报特别是灾害性天气预报，起到了较为系统的客观定量化，并建立了一整套服务流程系统。不断地修改、订正建立起来的MOS预报方程，日趋完善，成为改革主观预报的有力手段。使之预报准确率不断提高，特别是为防灾抗灾而发展的中小尺度强烈天气的短时警报服务，日益受到人们的重视与应用，从而获得明显的经济效益与社会效益。
第四章 自然灾害
第一节 地震
自东汉顺帝汉安二年（143）至1985年的1842年间，震中位于永昌县境内的地震尚未发生，但震中位于邻区而永昌受到波及的大震约10次，一般地震约70多次。其中143至1911年有记载的地震60次，平均30年一震。1912年至1949年有记载的地震9次，平均4年一震。1949年至1985年有记载的地震13次，平均2年半1。但绝非说明永昌古时地震比当今少。河西走廊是中国历史上地震主要发生地区之一。断裂构造很发育。南北都有规模很大，延伸很远的东西向断裂带，永昌就在走廊北侧深断裂和龙首山北侧大断裂一带。因此是地震发生的较活跃区。
自公元143年到1985年1842年间，80余次大小地震中，其灾情有别、损害各异（大小地震在本志大事记中已有较详记叙，这里只将灾害性地震记述如后）。
清康熙三十八年（1699）三月，永昌地震，损坏房屋，死伤人、畜无数。
民国十六年（1927）五月二十三日（农历四月二十三日）卯时，永昌大地震，这是近代最严重的一次地震灾害。震中古浪县达8级，波及永昌达〓级，裂度约7度左右，县城四城门楼俱倒，城头垛口震倒三分之一，四周城墙
也有部分倒塌，城内玉皇庙全毁，四街店铺多有倾斜，但钟鼓楼微倾无损，震坏城乡小学、乡间庙宇、堡寨、油坊、水磨房共计1.2万余间，民房倒塌4.8万余间，死800余人，伤500余人，死牲畜8600余头。据当时目击者回忆，地震前两日，黑风骤起，日月无光。地震当日，太阳刚出，猛感地震，地颠簸，树摔折，房屋倾倒，天地昏，人惊呼。城北郊，地震涌水，有裂缝宽约2尺，南山一声巨响，房大石头滚下山坡，裂缝长数丈，宽约尺余。东乡金龙坝（今头坝）河南3处山崩而壅水不流，大震后余震不止。一月多时间里或一日数震，或数日一震。大部分地方泉水、井水水量减少，如北泉拐沟、新泉地泉水干涸，民不聊生，三年后方复元气。
1954年2月21日，山丹地震〓级，波及永昌城西南，北泉、塔儿湾，个别土墙泥皮脱落，有些地埂出现裂缝。
1954年7月31日，民勤发生7级地震，波及永昌，房屋倒塌9处，城墙倾斜裂缝约1厘米。
1955年5月某日9时，永昌地震，房屋摇动，钟鼓楼约向东北倾斜。
第二节 旱灾
永昌县旱灾的记载始见东汉安帝永初三年（109），迄今计1876年间共出现旱灾44次。然而，109年至1957年的1848年中仅有旱灾记录22次，平均为84年出现一次。从祁连山千年圆柏的最后年轮与干旱看，显然不是历史干旱的实际状况，从旱灾记实的文字中发现，多以“大饥”、“人相食”出现，说明记实是大旱中的特大旱灾，对一般情况，尚未问津。
1958年以来，经30多年的观测，春旱年发生率为13.6％，伏旱为63.6％，秋旱为18.2％，冬旱为27.3％。从种植业气候角度看，全县常年干旱，耕作区平均年降水量为100至300毫米间，由此而导致了“非灌不植”的特殊农业。
决定灌溉农业干旱与否，主要是灌溉来水量多少，据兰州冰川冻土研究所研究，发源于祁连山的内陆河只有百分之十几由冰川提供，其余均由山区降水供给；夏季降水量大来水量也大，春季水量供给主要靠前一年晚秋与冬季积雪的融化。因此，决定永昌春末初夏干旱的主要因素是春温回升的快慢与高低。
春末初夏干旱的标准及年代1958年以来的三十多年间，5、6月降水合量累年平均为50.6毫米。据多年降水与农业的关系确定为五个干旱等级及其相应的降水量。由此而划分出轻旱与干旱共24年。具体情况详见表23。
永昌干旱变程有两种形式。一种是单一型，占总干旱年数的33.3％，另一种是连续型，占总干旱年数的66.7％。
干旱周期将全县5个干旱等级30多年的发生历程输入PC-1500计算机，获得4年和10年两大主周期。其中4年周期相关系数为0.596，10年周期相关系数为0.788，信度分别为0.1和0.01。显然10年周期极显著，基本符合“三年一小旱，十年一大旱”的说法。将计算机拟合4年和10年曲线周期图描绘如附图7。
第三节 水灾
永昌县的水灾是由大雨或局部暴雨在地形的作用下汇积冲泻形成的。
大到暴雨在县境内几乎每年均有发生，有的年份接二连三地出现，如清乾隆三年（1738）水灾成患，冲没田地；又如民国十五年（1926）山洪暴发，冲田毁地。
中华人民共和国成立后，永昌气象站从1958年始，对大到暴雨记载详实，33年中出现了48次，但成灾的仅有13次。特别是1987年6月11日出现了永昌百年不遇的特大暴雨。
所谓大雨是指日降水量大于或等于15毫米。暴雨是指日降水量大于或等于30毫米的雨量。
一、历年大到暴雨（附表24）。
二、大到暴雨的气候规律
年际变化据1958年以来，永昌县大到暴雨观测记录，33年中出现48次，年平均1.5次。有的年代未出现，最多年达4次。见图8.
大到暴雨发生时段大到暴雨发生时段，主要集中于5至10月，重点是6和8月，其次是7和9月。一般大部分地区时降雨量达10毫米左右就可形成山洪，其损坏程度一般与时降水量成正比。详见图9。
大到暴雨的类型永昌县大到暴雨按成因可分为稳定性不稳定性两大类，其危害程度各不相同，稳定性系统产生的大到暴雨一般由于降水稳而缓慢，地面渗漏，故利多害少。不稳定性系统产生的大到暴雨由于降水猛烈而多变，地面来不及渗漏，汇流而下，危害极大。
按其形成可分为局地性、移动性、持续性三种。
局地性：发生于局部地区，历时短，几小时降水量达几十毫米，致使山洪暴发，造成局地严重水灾。这种局地性大到暴雨县境内各处均有发生，但南坝、河西堡、宁远堡、双湾、清河等地发生较多。
移动性：这种大到暴雨在全县发生次数居多。是盛夏常见的一种型式，往往风雨交加，偶伴冰雹，由西北向东南越境而过。所及之处易成灾害。
持续性：多发生于夏收期。出现后，常停留2至3日，降水量时大时小，间歇不止。有时阴雨连绵数日或数十日，致使小麦等夏作物无法打碾而生芽、霉烂。
第四节 风灾
东汉安帝永初元年（107）永昌大风拔树。西晋惠帝永康元年（300）十一月，大风从西北来，折树，飞沙走石，六月始息。清高宗乾隆五十年（1785）三月八日，大风拔树。民国八年（1919年）十月十日黑风暴起，大树多拔，有牧人被吹走。民国十七年（1928）四月二十八日（农历三月九日）。正午，黑风从西北来，顿时天昏暗，灯下伸手不见指，两小时后，逐渐由黑变黄，傍晚虽见日然无光。民国三十三年（1934）大旱多风灾，收成减半。
1950年4月30日宁远区、西坡、双湾两乡忽起风暴，连刮三日不息，流沙压没禾苗2533亩，暴风打死双湾刘喜栋的12岁小孩和杨永福的8岁小孩。1958年以来的33年中，8级以上大风共发生651次，年平均为19.7次，但年际间很不均匀，多的年份达40多次，少的年份则仅有1次，且主要集中于春季，占44.0％。其次是夏季，占23.7％。而冬季一般为18.9％，秋季最少，为13.4％。
结合地形地貌特征，全县大风出现时，各地受灾程度可划分为盖掌大坂山与大黄山、武当山间的永昌绿洲为轻灾区，武当山、龙首山间的河西堡盆地以及双湾、清河绿洲为重灾区，其它地区的中灾区。
第五节 阴雨 霜冻 冰雹
阴雨县境内8至9月，当太平洋副热带高压发展西伸，西北边缘盛行上升气流以及西南暖湿气流与西北冷空气辐合时，便月大范围降水产生。若副热带高压持续不退，则秋雨连棉，造成灾害。1971年8月29日至9月24日，阴雨长达27天，造成部分地方小麦生芽达80％。1977年9月3日至9月20日，阴雨长达18天，使部分地方小麦霉烂达50％。其他年份也均有不同程度的危害。
1958年以来的33年中，出现连阴雨44次，年平均为1.3次。发生阴雨的年数为28年，发生率为84.8％。显然全县秋季（8至9月）十有八九是连阴雨天气。按连阴5天以上雨量在10.0至29.9毫米，30.0至60.0毫米和60.1毫米以上的标准划分，轻连阴有14年，中连阴为6年，重连阴为5年，见表25。
霜冻1958年以来永昌县城观测记录表明，有霜期随地形的增高而增长，由东北向西南从204天增加到267天。
早霜冻（也称秋霜冻）出现日期，平均为9月22日，最早为9月2日，最晚为10月15日，主要危害西河地区。据多年来的记载，主要出现在：9月2日、14至15日、18日、21至22日、25日、27至28日、30日，10月4日、7至8日、15日。其中，9月14日、18日、27至28日和10月7日出现霜冻机率最大。
晚霜冻（也称春霜冻）结束日期，累年平均为5月2日，最早为3月29日，最晚为6月3日。主要危害清河地区。据多年来的记载，主要出现在，4月30日，5月4至7日、10至11日、13日、15日、17至19日、21日、24日、26日、29日，6月1日、3日。其中，5月5日至6日、10日、18日出现机率最大。
冰雹永昌县冰雹发生期为4至10月间，6至8月间出现机率为相对最多时段，年平均雹日仅1次。受地形影响，冰雹云发大黄山和照面山。雹区主要集中在红山窑乡的高古城、河沿子，新城子乡的塔儿湾、毛家庄一带；南坝、北海子、朱王堡、水源等乡也偶有发生。总的是：西南多于东北，山区多于平原。历年冰雹各月出现最多为2次，发生在7月。见图10所示。
第六节 虫灾
古有南螟北蝗为害之说，但不尽如此。由于害虫的飞迁和空气的传播，加上一些害虫本身的高强适应性，使之种类掺杂，形态各异，危害四方。据《资治通鉴》载：西汉武帝太初元年（前104）关东蝗大起；飞，西至敦煌。《汉书·五行志》载，西汉平帝元始二年（2年）秋，永昌发生蝗害。乾隆五十年本《永昌县志》载，汉建武二十九年（53）至清乾隆三年（1738）间，蝗害4次，螟灾1次。汉建武二十九年，西晋惠帝永宁元年（301）、五代晋天福七年（942）、明明崇祯十一年（1638）为蝗害，清乾隆三年为螟灾。其中特别严重的是明崇祯十一年，蝗虫食禾殆尽。
中华人民共和国成立后，永昌县经农业科技人员鉴定，危害农作物的害虫有小麦腺虫、蚜虫、吸浆虫、金针虫、麦穗夜蛾、豆元菁、花元菁、豌豆潜叶蝇、粘虫、蝗虫、谷叶〓、大白菜跳〓、莱菁虫、根蛆、地老虎、蛴等17种。由害虫媒介传播的病害有黑穗病、锈病、晚疫病、坏腐病、炭疽病、枯萎病、白粉病、黄瓜霜病等；危害林木的有云杉球果小卷蛾、多露象甲、黑大蚜、杨树叶卷蛾及大青叶蝉、十斑吉丁虫、柳蛎蚧、二黑丹蛾、木蠹蛾、沙枣木虱、沙枣尺蠖、等12种，由虫害病毒传播而发生的有树烂皮病、褐斑病、叶锈病、腐烂病等。
1954年6月下旬在北海子乡的金川东发生豌豆夜蛾，1958年在清河地区的东沟、西沟、赵沟等地普遍发生了豌豆夜蛾危害面积达3万亩，同时发生粘虫2100亩，均用可湿性滴滴涕杀灭，效果达90％。1976年7月下旬，清河和金川地区先后发生粘虫，用敌敌畏乳油1000至1500溶液喷雾扑灭了虫害。1982年6月下旬，朱王堡、水源、河西堡等公社及金川区先后发生草地螟。水源乡北地村虫口密度达每平方米38只，最密的地方达736只，约十天左右清河地区已发展到2.36万亩。采用敌敌畏、敌百虫、乐果、六六六粉等各种杀虫农药进行毒杀，并结合灌水、拉网、挖封锁沟等措施，10天左右扑灭了罕见的虫害。
由于科学的进步，农药不断更新，防治措施的逐渐完善，县农业局有专门防治机构，对病虫害进行以防为主，实施“治早、治小、治了”的宗旨，基本上减轻避免了危害。
据近两年的观测表明，危害全县主要粮食作物春小麦较为普遍的虫害是麦蚜及其病毒传播，发生严重的使小麦发育不良，结实减少，千粒重下降，一般减产二至三成。为此永昌气象部门结合气象条件对春小麦的主要病虫害麦蚜的发生发展进行了分析，为麦蚜的防治提供了气象依据。
麦蚜发生规律及危害麦蚜主要以卵在小麦残茬内越冬，3至4月开始孵化危害，然后由点到面扩散，5月出现翅蚜集中飞迁传毒危害。据研究，麦二叉蚜年发生20至22代，麦长管蚜年发生18至20代。各种观测表明，蚜虫繁殖一代需要经过的天数，麦二叉蚜为4至42天，平均11天，麦管蚜21至40天，平均28天。麦二叉蚜与长管蚜相比，它们的寄生范围不同，麦二叉蚜危害集中，周年均可在小麦上正常生长，发育繁殖。麦长管蚜危害分散，能在很多禾本科杂草上发生。同时麦二叉蚜在叶上吸食，能分泌破坏叶绿素的唾液，所以食痕多表现为桔黄色蚀。此外，麦二叉蚜是黄矮病的主要传毒者，因此各地均以麦二叉蚜危害最重。长管蚜只有在小麦生长后期对小麦穗部危害比较严重。
麦蚜发生发展与气象条件麦蚜发生发展与气象条件有直接的关系，尤和气温甚为密切。麦二叉蚜，气温在7至33℃均可正常生长发育繁殖。一般在10至30℃范围内温度越高生长发育越快，温度在22至23℃繁殖能力最强。在其它因素均适宜的条件下，以温度为可变量进行分析，其日增长速度，温度在17至17.5℃时为25％，20℃时为35％。，20至23℃时为50％，30℃以上时小于50％。这种惊人的速度表明，它在短短的时间内就可造成严重的危害。但是在低温﹣15℃以下和高温42℃以上，可以致死。另外，冬温高有利蚜虫越冬，春天旱有利蚜虫早春危害。
第五章 水文
第一节 地表水
永昌县地表水由祁连山山区大气降水和冰雪融化补给，形成东大河、西大河及十八条小沟小河，贯穿县境南北。地表水多年平均总资源量为5.041亿立方米，但因受自然地理及河流形成等影响，其中东、西大河为4.786亿立方米，占地表水总量的95％。形成地表水资源分布不均。
东大河东大河原名转涧口，属县境内第一条大河，发源于祁连山冷龙岭北麓。源头有两条主要支流，一是由老虎沟、干树湾沟、金洞沟、铁矿沟、倒腰沟、黑鹰沟、煤洞沟等汇集而成，名为直河，全长35公里；二是由二号塔树沟、夹皮河、大小东河、敖包沟、一棵树沟、大小柏沟、柳花沟、法拉沟、石佛崖沟等汇集而成，名为斜河，全长40公里。水支流正常来水直河大于斜河，汛期斜河大于直河，二支流于皇城滩铧尖处汇流，始称东大河。主河道因地形制约，宽几十米至千米以上，主流出山口流经东寨、南坝至六坝乡的南庄子附近，分南二岔、北一岔流入清河地区（汇流北沙河），全长67公里，发源地上游集雨面积为1545平方公里，冷龙岭分布现代冰川62条，面积34.43平方公里，冰川覆盖度3.12％，冰储量为1.1829立方公里。本河流多年平均径流量为3.185亿立方米，最大丰水年为4.983亿立方米，最枯水年为2.346亿立方米；多年平均含沙量0.6公斤/立方米，输沙率5.77公斤/秒，年输沙量18.2万吨，多在6至9月份，占年输沙总量的92.8％；多年平均侵蚀模数118吨/平方公里。汛期常有洪水形成，大体为三种类型：前山局部地区暴雨形成的局部为陡涨陡落型，冰雪融化和后山暴雨形成的为缓涨缓落型，全流域降水形成的为陡涨缓落型。
西大河西大河原名大河口，是境内第二条大河，发源于祁连山冷龙岭北坡。源头主要支流有：红沙河（大小乌龙汇流其中），全长16公里；鸾鸟沟，全长16公里；平羌沟（大小平羌沟、东岔、西岔汇流其中），全长20公里；脑儿墩沟（马折腰沟汇流其中），全长24公里；古松林沟（黄湖拉沟、娃娃山河坝汇流其中），全长15公里。上述支流于大河坝汇流，始称西大河。集雨面积788平方公里。河道进入两半个峡口后，大、小横沟、窟窿峡，大、中、小黄、冰沟，黑林掌等间歇性沟水又汇入主流。出山口流经新城子、红山窑、焦家庄等乡镇村，与金川河汇流，全长61公里。多年平均径流量1.601亿立方米，最大丰水年为2.831亿立方米，最枯水年为0.968亿立方米。多年平均径流量1.601亿立方米，最大丰水年为2.831亿立方米，最枯水年为0.968亿立方米。多年平均含沙量0.26公斤/立方米，含沙率为1.32公斤/秒，年输沙量4.16万吨，其中6至9月份占年输沙量的82.76％。多年平均侵蚀模数51.3吨/平方公里。其洪水形成类型及河道宽度与东大河基本相似。
东大河和西大河历年流量与来水情况详见表26和表27。
小沟小河永昌县境内分布小沟小河18条。
总控集雨面积921平方公里，多年平均流量0.809立方米/秒，年径流量为0.255亿立方米。其中常年流水的马营沟、水沟、大柳沟、深沟、河沟、照面山沟等6条河沟，平均流量0.306立方米/秒，年径流量为0.0966亿立方米，占沟河总径流量的37.9％。其余12条均系间歇性河沟，平均流量0.189立方米/秒，年径流量为0.0596亿立方米。上述沟河主要由暴雨产生径流，其共同特点是坡陡、水流急、洪峰流量大、历时短、很难利用，汛期往往造成水害，实际可能利用约为0.13亿立方米，占沟河资源量的50％。见表28。
第二节 地下水
永昌县地下水，系地表水渗漏转化而成，故属重复利用资源量，据1983年水资源调查，总量为2.75亿立方米。其径流补给以东、西大河河水入渗为主，占总补给量的70％以上，河道渗入水经出山口基岩裂隙和沙砾石含水层向平原区流动，随地形坡降变缓，含水层沙砾颗粒变细，透水性相对减弱，而使部分地下水溢出地表，部分流入境内各盆地，形成地下水库，供水源、朱王堡、双湾、宁远堡等乡镇打井提灌。
溢出地表泉水分布在东、西大河中下游冲积扇区。据历史记载，全县共有大小泉眼5.78万余处，多年平均泉水流量7.006立方米/秒，年径流量2.2091亿立方米。诸泉水依其地势汇流形成金川河、清河，纵贯境内北部与东北部。两河除泉水外，又分别接纳西大河、东大河、西营河汛期部分洪水和非灌溉季节的余水。因此，永昌县地表水和地下水同出一源，互相转化，互相制约，组合成两大水系，即西大河——金川河，东大河——清河（即清河坝和乌牛坝）。
由于自然变化以及建库修渠平田整地等农田水利基本建设，地表水的利用率不断得到提高。而地下水的补给量相应减少，导致地下水位下降，使许多泉水枯竭断流，其中清河地区尤为严重。截止1985年，原有的17条泉流（即乌牛坝、清河坝、小沙坝、梅杞坝、土沟坝、新沟坝、中沟子、马家沟、宋家沟、大上沟、方家沟、新沟、小沟子、桥子沟、沙城子沟、蔡家沟、郑家堡沟），除乌牛坝、小沙坝、梅杞坝尚有少量泉水外，其余泉流全部干涸。金川河系的泉眼也干涸不少，即使位处上游的四坝及北海子一带的尚存泉眼，泉水流量也大幅度减少。1985年全县实有泉水流量3.745立方米/秒，年径流量1.181亿立方米，比1950年至1960年总量减少64.5％。详见表29。
第三节 水质
据现有资料分析，永昌县境内水质为碱性反应。水化学类型为：重碳酸——硫酸——钙——镁，重碳酸——硫酸——钙——镁——钠，重碳酸——硫酸——钙——钠。由于植被、地形、地质的作用，又形成了地区的分布特征。
祁连山及大黄山中，高山（海拔2100米以上）地带的地表水，呈微碱性，无色、无味、透明，矿化度小于1克/升，硝酸、硝盐、硫化物、铜等甚微，无挥发性酚、砷、汞、铬、镉，除马营沟个别样点氟含量较高外，其余都是良好的人畜饮用和农田灌溉水。
走廊绿洲（海拔1600米至2100米）地带的地表水（如高古城至永昌县城郊地区）和祁连山的地表水相同，其地下水无色、无味、透明，矿化度小于1克/升，总硬度为10.5至23.5（德国度），酸碱度7.4至8.1，氯化物一般为12.1至74.4毫克/升，硫酸盐一般为19.2至84.5毫克/升，硝酸盐氨一般为1.2至9.84毫克/升，均未超过国家规定标准，是良好的饮用和灌溉水。
红庙墩及北海子低洼地带的泉水，通过6个点取样，18次分析，酸碱度7.8至7.9，总硬度14.15至14.16（德国度），氨氮0.112至0.103毫克/升，硝酸盐0.001至0.003毫克/升，挥发性酚0.003毫克/升，硫化物0.183至0.195毫克/升，砷0.001至0.002毫克/升，六价铬0.002至0.008毫克/升，铜0.09毫克/升，镉0.008毫克/升。除重金属各含量较高外，其余都符合人畜饮用标准，是良好的水源。
月牙湖、毛卜喇的泉水，无色、无味、透明、矿化度小于1克/升，总硬度14.1至21.4（德国度），酸碱度7.5至8.1，其他指标未超过灌溉水标准，是良好的水源。
东、西大河的水，从发源地经过自然河道和人工渠道，流经金川峡水库，至营山坡渠首过滤池，沿途淋溶了各种物质，使其成份浓度增大，经过9个点取样，27次分析结果，酸碱度为8.23至8.34，总硬度12.67至12.74毫克/升（德国度），氨氮0.113至0.042毫克/升，硝酸盐0.833至0.857毫克/升，挥发性酚0.001毫克/升，硫化物0.190至0.202毫克/升，砷为0.003毫克/升，六价铬0.012至0.019毫克/升，铜0.01至0.011毫克/升，镉0.007至0.008毫克/升。镉含量较高，但仍在允许范围内，是良好的饮用和灌溉水。
双湾、清河绿洲的地下水，见附表30。
取样分析结果，镉的含量普遍较高。1985年以来，金昌市防疫站对清河地区12眼机井水的取样分析表明，矿化度大于1.0克/升，地表盐渍化严重，个别地方如董家堡、郑家堡、流泉、北地、新沟等地水质含氟量达1.6毫克/升，井水发涩发苦，不宜人畜饮用。
水源地区大部分机井水质优良，为无色、无味、透明的天然中性纯净水。
第六章 土壤与植被
永昌县分高山寒漠土，高山草甸土、亚高山草甸土、灰褐土、黑钙土、栗钙土、灰钙土、灰棕漠土、风沙土、草甸土、沼泽土、盐土、灌漠土13个土类，28个亚类，39个土属，33个土种，自然植被也由高山草甸森林逐步过渡到半荒漠和荒漠草原。
第一节 土壤类型与分布
永昌县从海拔4442米，南偏西57度的冷龙岭，到海拔1327米，北偏东33度的张家坑，土壤分布规律大致为高山寒漠土→高山草甸土→亚高山草甸土→灰褐土（黑钙土）→栗钙土→灰钙土→灌漠土→灰钙土→灰棕漠土→栗钙土→灰棕漠土→风沙土→盐土。在祁连山区主要分布高山寒漠土→灰钙土及沼泽土。龙首山区为栗钙土、灰钙土、灰棕钙土。北部戈壁为灰棕漠土、风沙土、盐土。走廊绿洲为灌漠土、灰棕漠土、草甸土。
一、自然土壤
高山寒漠土分布在海拔4000米以上的冷龙岭、姓娃山、青羊岭等高山地带，地形为高山分水岭脊、古冰斗和冰碛平台。成土母质主要是冰碛物、残积坡积物。土被不连续，土层薄约10至30厘米，剖面中为强粗骨质，细土少，砾石多，土层分化不明显，1至10厘米土层有机质0.721％，全氮0.0472％，全磷0.078％，全钾2.1％，酸碱度8.3，碳酸钙4.83％。
高山草甸土分布在海拔3500至4000米的大乌龙沟、鸾鸟沟、平羌沟西侧和冰沟大坂北侧。鼻犬子梁东侧、一道梁、大黄山顶，地形为高山平缓山坡、古冰碛平台和侧碛堤，成土母质为冰碛物，冰水沉积物及残积——坡积物为主。土壤冻层厚，土体厚50至70厘米，含较多砾石。剖面表层有5至15厘米的草皮层及腐殖质层，呈灰褐或棕褐，粒状和团粒结构。土壤近中性。腐殖质含量达7％至15％。0至4厘米土层有机质8.88％，全氮0.474％，全磷0.084％，全钾2.5％，酸碱度7.82，碳酸钙1.96％，质地中壤。
亚高山草甸土分布在海拔3100至3500米的大乌龙沟、鸾鸟沟、平羌沟、脑儿墩、八道梁、大柳沟、盖掌大坂、冰沟、松树沟、黑林掌等比较平缓的分水岭地带、古冰碛平台，地形为开阔的山原面，成土母质为残积——坡积物及冰碛物。土体70至120厘米厚，剖面表层10至20厘米的草皮层呈暗灰棕色，腐殖质含量高，有机质含量达15％以上，70厘米以下为黄土状物质，土层分化明显。土壤近中性。0至6厘米土层有机质含量28.0％，全氮1.036％，全磷0.106％，全钾1.6％，酸碱度7.8，碳酸钙2.45％，质地中壤。
灰褐土分布在祁连山地2500至3100米的宽沟、东沟、冰沟、四沟、五沟煤矿的南山、黑林沟、祁龙沟北侧、火烧沟东南侧等地，地形均为山地阴坡，成土母质为残积———坡积物，全剖面有6至15厘米的残枝落叶层，土体40至70厘米厚，有20至40厘米的腐殖质层，呈粒状结构，暗灰色，有碳酸盐假菌丝体，呈碱性反映。0至6厘米土层有机质含量11％，全氮0.57％，全磷0.11％，全钾2.4％，碱解氮百万分之247，速效磷百万分之12，速效钾百万分之488，碳酸钙1.96％，酸碱度7.79，质地中壤。
黑钙土分布在海拔2600至3100米的西水滩、水关滩、烂泥塘子、军马一场、军马二场等地。地形为低山丘陵台地、山间盆地和低洼地。成土母质有湖相沉积和风积物，以黄土母质为主。土体厚50至120厘米，有明显的腐殖质层及灰色的过渡层。在20厘米以下，有假菌丝或舌状粉末状的钙积层，剖面发育十分明显，由27至58厘米的腐殖质淋溶层、钙积层和母质层组成。中壤质。颜色一般从青灰→暗灰→灰、棕→黄棕过渡，为粒状、块状结构，潮湿，植物根系多，呈微碱性，潜在肥力高。0至5厘米土层有机质含量10.24％，全氮0.645％，全磷0.109％，全钾2.4％，碱解氮百万分之202，速效磷百万分之10，速效钾百万分之676，碳酸钙6.78％，酸碱度7.7，质地中壤。
栗钙土分布在海拔2200至2800米的马营沟。小寒鸦沟南侧、火松林西北侧、骆驼脖子、东沟、白露掌、大柳沟、西大坂梁、严家花庄子南侧、祁连山北坡的中山地区及山前冲积扇上。成土母质是残积、坡积物及黄土状母质。腐殖质主要靠草类地下根系和残体。在40至50厘米处形成薄弱的积累过程。土体厚0.6至2米。土壤结构是块状。质地多为中壤。颜色由灰棕色向黄棕过渡。剖面发育完整，土层分化明显，有明显的碳酸钙淀积，土壤呈微碱性。0至30厘米土层，有机质含量3.18％，全氮0.212％，全磷0.094％，全钾2.2％，碱解氮百万分之84，速效磷百万分之3，速效钾百万分之303，碳酸钙9.37％，酸碱度8.2。
灰钙土分布在海拔2000至2700米的红山、大口子、中岔大坂、大红沙沟、大小青羊滩、花草滩、露泉滩、宋家湾滩等地。地形为强烈切割的丘陵、低山与山前洪积——冲积平原。成土母质以黄土为主，也有洪积——冲积物。土壤中好气性微生物活动强烈，有机质的矿化作用较快，腐殖质扩散不集中，层次分化不明显。易溶性盐、碳酸钙与石膏为弱淋溶。淀积层不明显，一般以假菌丝状和斑点状为主，多集中于20至70厘米的土层中。土体厚0.4至2米。颜色由淡灰棕向黄棕过渡，轻壤质，表层为粒状，以下为块状，土体干燥，石灰反映强烈。0至20厘米土层有机质2.41％，全氮0.152％，全磷0.088％，全钾2.00％，碱解氮百万分之40，速效磷百万分之4，速效钾百万分之162，碳酸钙15.73％，酸碱度8.48。
灰棕漠土分布在海拔1300至2400米的红湾子、山草沟、东大山、平口峡、沙涝池沟、龙首山、风门山、大寨子滩、娘娘庙滩、九坝滩、东滩、下四分滩、亮风沙沟、东水崖子、野河、乱墩子滩等石质山地、剥蚀残丘、戈壁滩、山前冲积扇上。成土母质为残积、冲积、洪积物，有少量黄土状物质。剖面为粗骨母质，发育微弱，土层厚薄不匀，一般为30至50厘米。地表有1至5厘米的砾幕，以下为5至10厘米的片状或磷片状土层，腐殖质极少。石膏多在20至50厘米的土层中，随水分上升到砾石层的下面，成针状或蜂窝状聚积，局部地方风积而形成40厘米左右的沙层。0至20厘米土层有机含量1.56％，全氮0.096％，全磷0.079％，全钾2.2％，碱解氮百万分之50，速效磷百万分之14，速效钾百万分之237，碳酸钙11.14％，酸碱度8.42，质地轻壤。
风沙土分布在海拔1300至1600米的河西堡、双湾、水源、朱王堡的部分地方。在北大滩和芨芨泉滩有较多分布。主要在滩地和风沙口上。成土母质主要是沙质的湖相沉积和风积物，在风蚀下，沙流蔓延，形成了风沙土。风沙土成土年龄短，土壤剖面几乎无发育层次，松散、干燥、无结构、肥力极低。0至55厘米土层有机质含量0.138％，全氮0.0097％，全磷0.042％，全钾1.88％，碱解氮百万分之22，速效磷百万分之4，速效钾百万分之45，碳酸钙5.27％，酸碱度8.50，质地紧砂。
草甸土分布在海拔1500至2000米的水源北大河、北海子、南泉及北泉、金川东一带，为河谷或山间盆地的水流溢出部位。成土母质为冲积、淤积和黄土母质。土体40至140厘米，有机质积累多，分解慢。土壤剖面有锈纹锈斑和铁锰结核或石灰结核等潜育化特征，表层多为轻壤和中壤。植物根系密集。腐殖质20厘米厚，灰棕色、不明显的粒状结构，上土层为青灰色的草甸潜育层，全剖面潮湿。底土为兰灰色的古潜育层。地表干旱时，出现灰白色盐结皮的为盐化草甸土（含盐0。4％）、沼泽草甸土（地表有季节积水）。0至20厘米土层有机质2.37％，全氮0.096％，全磷0.073％，全钾2.58％，碱解氮百万分之49，速效磷百万分之4，速效钾百万分之315，含盐1.117％，酸碱度8.10
沼泽土分布在海拔3500米的脑儿墩、六道班、天涝坝池和黑林掌等地，地形为比较低洼的碟形地，封闭的沟谷盆地、古冰蚀谷地。成土母质为粘质河湖沉积物。土壤冻期长。上层为深厚的泥炭层，下层为灰白色或蓝灰色潜育层，呈中性，潜在肥力高。0至11厘米土层有机质含量23.64％，全氮1.08％，全磷0.136％，全钾1.8％，酸碱度7.66，碳酸钙2.99％。
盐土分布在海拔1300至1500米的双湾小井子、北大滩、芨芨泉滩等地平原边缘和平原中低洼处。成土母质为淤积海相沉积物和黄土母质，为粒状和块状结构。土体50至140厘米厚。含盐高时通体黄棕，松软粘重，有白色的盐斑和盐霜；含盐低时，土体淡灰，有机质少，僵硬。在海拔1331米的土窝铺对氯化物旱盐土取样分析表明：0至1厘米有机质含量1.06％，全氮0.0482％，全磷0.072％，全钾2.5％，碱解氮百万分之153，速效磷百万分之10，速效钾百万分之416，碳酸钙8.93％，酸碱度8.42，含盐6.29％。
二、灌漠土壤
分布在海拔1400至2400的全县各乡（镇）及农场，发育在冲积、淤积、洪积、湖相沉积、河漫滩淤积和黄土母质上。通过长久的耕作、灌溉、施肥等农业措施，经定向改良培育形成。划分5个土属。
1、薄层灌漠土属
黄立土分布在南坝乡和北海子乡的北海子、金川西、金川东，东寨乡的头坝四队，河西堡镇的河西堡、青山、河东堡，红山窑乡永胜的鸭腰和王信堡二、四、五队，新城子镇塔儿湾的丰水口台、赵定庄的黑口子，通信堡的东沿沟、毛家庄的中沟、马营沟的台子地、唐家坡的徐家湾，宁远堡乡的西坡、下四分，双湾乡的陈家沟、赵家沟、下小沟、新粮地、上小沟、旧沟一带。一般耕层20至30厘米。有机质1.53％，全氮0.0902％，全磷0.0687％，碱解氮百万分之31，速效磷百万分之6，速效钾百万分之199，酸碱度8.46，土壤容重1.44克/立方厘米，熟化层30至50厘米，颜色棕黄、黄棕，50厘米以下颜色变淡，质地轻壤至中壤。块状或柱状结构，地表软而绵，通气透水性能好。
黄平土广布全县，一般耕作层厚度在15至30厘米。有机质含量为1.45％，全氮0.0815％，全磷0.0742％，碱解氮百万分之40，速效磷百万分之4，速效钾百万分之169，酸碱度值8.33，土壤容重1.54克/立方厘米，片状、板状或鳞片状结构，渗水透气性较差。质地中壤至重壤，耕层颜色灰黄和黄棕，有些地表呈龟裂状。湿时泥泞，干时坚硬。
浅位漏沙土分布在焦家庄乡的焦家庄、梅家寺、南沿沟、双磨街，北海子乡的北海子、赵家庄、沙沟岔、大坝、金川东、金川西，河西堡镇零星分布在河漫滩边缘，六坝乡的六坝、玉宝、红山窑的红山窑、河沿子、高古城、水泉子，宁远堡乡的中牌二队沿山一带。一般耕层28至30厘米，颜色灰黄到浅黄，块状、片状结构。质地砂壤。一般耕层有机质平均含量为1.71％，全氮0.0916％，全磷0.0713％，碱解氮百万分之41，速效磷百万分之3，速效钾百万分之122，酸碱度值8.32。
中位漏砂土分布在焦家庄乡的焦家庄、红庙墩、楼庄子、北泉，北海子乡的黄家学、沙沟岔、小坝、大坝、北海子、金川东、金川西，东寨乡的头坝沙河中部、龙口子七队，六坝乡的玉宝、六坝、下七坝、团庄、星海、红山窑乡的夹河、姚家寨、河沿子、高古城、永胜，新城子镇的南湾、北河滩南岸、邵家庄五队的下斜沟、新城子四队的邵家地和二队的岳家地以及一队的大渣子滩、兆田五队的庄子以北、唐家坡的槽子地和七队的八斗地、西湾十一队的石扼子，水源乡的北地、西沟，宁远堡乡的中牌九队和十三队、东湾七队。一般耕作层30厘米左右，土体厚50至80厘米，颜色灰棕至灰黄。质地多为中壤。多块状和片状结构，耕层有机质含量平均为1.77％，全氮0.1％，全磷0.0741％，碱解氮百万分之55，速效磷百万分之4，速效钾百万分之159，酸碱度值8.44，土壤容重1.24克/立方厘米，养分含量明显高于浅位漏沙土。土壤通气透水性较好，蓄水保肥力较差。
中位夹沙立土分布在水源乡的永宁堡村，宁远乡的下四分二队，双湾乡的许家沟、曹刘沟、上小沟、旧沟等地。一般耕作层20至30厘米，土体50至80厘米间夹有20厘米厚的沙层。耕层土壤有机质含量0.969％，全氮0.0493％，全磷0.044％，碱解氮百万分之38，速效磷百万分之5，速效钾百万分之196，碳酸钙10.62％，酸碱度值8.27。土壤容重1.52克/立方厘米。土壤质地中壤至重壤。
青胶泥土分布在焦家庄乡的杏树庄、北泉、河滩、北海子乡的北海子，水源乡的胜利，双湾乡的赵家沟、岳家沟，朱王堡乡的三沟农林场。一般耕层25至30厘米。土壤颜色多灰棕，质地粘重多重壤，块状、片状结构，土体紧实。耕层有机质平均含量2.05％，全氮0.117％，全磷0.113％，碱解氮百万分之42，速效磷百万分之16，速效钾百万分之166，酸碱度值8.38。
2、厚层灌漠土属
灰黄立土分布在北海子乡的大坝、金川东、北海子、河西堡镇的河西堡、河东堡、鸳鸯地、沙窝、红山窑乡的永胜、王信堡，新城子镇的塔儿湾、刘克庄、毛家庄、农林场、赵定庄、南湾、通信堡、新城子，水源乡的杜家寨、宋家沟、宁远堡乡的山湾、龙景、中牌、东湾、西湾、宁远，朱王堡镇的新堡子一、二队。耕层多数在30厘米左右。土体厚大于100厘米，熟化层大于60厘米。颜色多棕灰和灰棕，柱状或块状结构。质地轻壤或中壤。有机质平均含量为1.63％，全氮0.0863％，全磷0.0721％，碱解氮百万分之39，速效磷百万分之5。速效钾百万分之151，酸碱度值8.29，土壤容重1.49克/立方厘米。
灰黄平土除南坝乡外，其他乡镇均有分布。耕作层平均厚度20至30厘米，熟化层大于60厘米。有的厚度达100厘米。颜色灰棕或棕灰。质地轻壤至重壤。片状、板状或磷片状结构。耕层有机质平均含量为1.65％，全氮0.0946％，全磷0.074％，碱解氮百万分之44，速效磷百万分之5，速效钾百万分之164，酸碱度值8.25，土壤容重1.37克/立方厘米。
深位漏沙土分布在南坝乡和北海子乡的沙沟岔、小坝、大坝、北海子、金川东、金川西、河西堡镇的沙窝、河西堡、河东堡、西庄子、青山堡、大寨子、红山窑乡的夹河、河沿子、高古城、土沟、水泉子，新城子镇的赵定庄二队，通信堡七队，宁远堡乡的中牌五、六、十队沙滩边缘地带。漏沙层出现在80至100厘米之间。耕作层一般为30厘米左右。块状结构，颜色灰棕或棕黄。质地沙壤至中壤。耕层有机质平均含量1.57％，全氮0.101％，全磷0.0709％，碱解氮百万分之40，速效磷百万分之3，速效钾百万分之203，酸碱度8.45，土壤容重1.24克/立方厘米。
沙壤土分布在北海子乡的金川东，水源乡的宋家沟、杜家寨、永宁堡、西沟、新沟、东沟，宁远堡乡的白家咀七队、高岸子三队、西坡五队和六队、农林场苹果园和二份地、西湾五队和六队、东湾的上半滩地和下半滩地以及十二队沿河滩边缘，双湾乡各村。一般耕层28厘米左右。质地多为轻壤或砂壤。耕层有机质平均含量为0.839％，全氮0.0471％，全磷0.0583％，碱解氮百万分之30，速效磷百万分之3，速效钾百万分之116，酸碱度值8.34，土壤容重1.29克/立方厘米。
3、薄层潮灌漠土属
潮黄平土分布在北海子乡，新城子镇的塔儿湾湖沟南岸、农林场的沙沟地和井井地、刘克庄二队以东靠近湖沟地一带。耕层20至30厘米，颜色黄棕和棕黄，片状、鳞片状结构。质地中壤至重壤。耕层有机质平均含量2.16％。全氮0.131％，全磷0.0668％，碱解氮百万分之42，速效磷百万分之6，速效钾百万分之147，酸碱度值8.52。
浅位胶泥潮立土分布在水源乡的北地、胜利、西沟，一般耕层25至30厘米，在0至50厘米出现胶泥土。多块状结构，棕灰色。质地轻壤至重壤。耕层平均有机质0.77％，全氮0.0487％，全磷0.066％，碱解氮百万分之40，速效磷百万分之8，速效钾百万分之147，酸碱度值8.39。
中位胶泥潮立土分布在水源乡的杜家寨、方沟、永宁等地。在50至80厘米内夹有胶泥。质地粘重，多中壤、重壤，块状结构，颜色为棕灰，有机质1.22％，全氮0.0601％，全磷0.055％，碱解氮百万分之30，速效磷百万分之4，速效钾百万分之114，酸碱度值8.18。
中位胶泥潮平土分布在朱王堡镇流正一队和五队的北面以及陈仓五、十四、十六队，水源乡的永宁、方沟等地。在50至80厘米内夹有胶泥。以板状和片状或者块状结构居多。胶泥层是棕黄和棕色。质地中壤和重壤。耕层有机质0.72％，全氮0.0484％，全磷0.053％，碱解氮百万分之17，速效磷百万分之2，速效钾百万分之69，酸碱度值7.4。
4、厚层潮灌漠土属
全县厚层潮灌漠土属面积占灌漠土耕地面积的0.37％。分布于朱王堡、水源乡，所处地形较平坦。地下水位5米。是淤积母质。春季有返潮现象。水位高时水流溢出地面，干旱时水位逐渐下降。土壤比较肥沃。据5个剖面样本统计，耕作层平均30厘米，熟化层大于60厘米，耕层有机质含量1。50％左右。质地耕层多为轻至中壤。块状结构，多为灰棕色。以下各层质地多为重壤，块状、鳞片状结构，土体紧实，呈棕灰、青灰、黄棕等。石灰反应强。土壤有机质较缺乏，但保肥供肥力较好，产量较稳定。
5、硫酸盐灌漠土属
一是分布在走廊冲积扇下部的平坦地区，如水源乡的北大河、清河坝水库下面、北海子乡的北海子二、五、六队；二是分布在绿洲边缘与戈壁交换地段的低洼处，如双湾乡赵家沟西湖、朱王堡镇的生地滩；三是随着深井灌溉，地下水盐分被携带到表层土壤中，水分蒸发，盐分残存形成生盐斑，如天生坑农场等。具备灌漠土的特征。地下水位较高（除次生盐化土壤外），一般为1.2至2米之间。潮化时间较短。土体干湿交替作用时间不长，且在100厘米间有氧化还原反应形成的锈纹锈斑和盐粒。土壤肥力低。耕层有机质含量平均在1％左右，全氮0.05％左右，碱解氮百万分之35，速效磷百万分之5，速效钾百万分之200。盐分在剖面中分布比例均匀，盐分组成以硫酸和重碳酸为主。土壤容重表层为1.4克/立方厘米。盐化灌漠土受盐分和返潮作用，主要对农作物苗期造成危害。一般灌头水后，死苗10至15％。土壤僵硬板结，通气性能差，土壤瘠薄，产量不稳。
第二节 土壤分区
一、南部祁连山牧林区
位于祁连山区，包括西部草原、南部草原和红山窑、新城子、焦家庄、北海子、东寨、南坝6个乡镇沿祁连山一带的放牧地，土壤从海拔4442米到2500米以内为高山寒漠土，高山草甸土、亚高山灌丛草甸土、黑钙土（阴坡为灰褐土）、栗钙土。自然景观由高山寒漠景观、高山草甸景观、亚高山灌丛草甸景观、山地森林灌丛草原景观到山地草原景观。
二、中部低山残丘牧业区
位于永昌县中部，包括红山窑、焦家庄、北海子、河西堡、水源、朱王堡、宁远、双湾等乡的放牧地。土壤以灰棕漠土为主，其次是灰钙土，再其次是栗钙土。绝大多数土壤比较瘠薄，而且多为石质山地和低山残丘，剥蚀比较严重。
三、北部荒漠戈壁难利用区
位于县北部，包括北部草原的大部和宁远、双湾的部分放牧地。全部为盖度15％以下的难利用土地。土壤主要有灰棕漠土、风沙土和盐土。
四、走廊绿洲平川农业区
位于县平川部，包括各乡农业区和绿洲间的部分荒滩，是农业活动区。以下分为六片。
西河山水灌溉灰黄平土、黄平土半农半牧片包括新城子、红山窑两个乡的农区部分和黑土洼分场。
城郊泉水灌溉灰黄平土粮油片包括焦家庄、北海子两个乡的农区和永昌羊场以及小坝良种场。
东河山水灌溉改良黄平土粮油片包括东寨、六坝、南坝3个乡的农区和八一农场的玉皇地、东寨、青山3个分场以及红光园艺场。
河西堡河泉灌溉灰黄平土、黄平土粮菜片包括河西堡镇的农区和工业厂矿。
清河井泉混灌灰黄平土、沙壤土粮食蔬菜片包括朱王堡、水源两个乡镇的农区和部分机关农林场。
金川井河混灌沙壤土、黄平土经济作物片包括双湾、宁远两个乡的全部农区和八一农场的天生坑、小井子分场以及市、县及金川工矿机关农场。
第三节 植被类型与分布
永昌县自然植被从南部的高山草甸、森林逐步过渡到北部的半荒漠和荒漠草原，类型大致有5种：
祁连山地——天然森林、草原植被海拔在4200米以上为高山冰川和永久积雪带。海拔4000米以上为高山寒漠带，分布在冷龙岭、娃娃山、青羊岭等高山地带，冰碛石流广布，生长稀疏垫状植物，如龙胆、凤毛菊等。3500至4000米是高山灌丛草甸带，分布于乌龙沟、平羌沟等一带，植被以中生和温耐寒植物为主，有高山蒿草、矮蒿草、藏蒿草、苔草、珠牙蓼、凤毛菊、萎陵菜、各种龙胆以及散生的金露梅（黄扁麻）、高山柳、高山绣线菊（俗名兔儿条）小蘖（又名三棵针）、马先蒿（俗名叫牛奶头）、火绒草（俗名叫打火草）、木本萎陵菜（俗叫扁麻）、早熟禾、鬼见愁（俗叫驴求头茨或朗麻）、锦鸡儿（俗叫毛柴）等，组成茂密的灌丛高山草甸，植被覆盖度为80％。海拔3100至3500米的亚高山草甸带，分布于大乌龙沟、鸾鸟沟、平羌沟、脑儿墩、八道梁、黑林掌、白露掌等地带，植物主要有矮蒿草、异穗苔草、草地早熟禾、垂穗披碱草、垂穗鹅观草（俗叫勾头草）、各种针茅（俗叫苏油胡子）、藏异燕麦、珠牙蓼、鹅绒萎陵菜，各种龙胆、高山唐松草、中国马先蒿、高山柳、金露梅、高山绣线菊、鬼箭、锦鸡儿、西藏早熟禾、紫莞、披针叶黄花、蒲公英、高山鸢尾、凤毛菊、甘肃棘豆等。植被盖度50至90％。海拔3500米沼泽土，分布在脑儿墩、六道班、天涝坝池和黑林掌等地，植被以湿生或水生耐寒植物为主，多是沙草科植物，主要有高山蒿草、藏蒿草、苔草、矮金莲花、金露梅、毛莨、乌拉草、唐松草、水木贼、萎陵菜等。植被盖度90％。2500至3100米是森林灌丛草甸带，主要分布在宽沟、东沟、冰沟、四沟、五沟煤矿的南山、黑林沟等地，地表着生苔藓，植被以乔木灌木混交林为主。阴坡云杉（俗叫松）茂密，是水源涵养区，植物有鬼见愁、锦鸡儿、金露梅、银露梅（白扁麻）；阳坡有小块散生松柏（俗叫柏树）。海拔2600至3100米的黑钙土，主要分布在水关滩、西水滩、军马一场、军马二场、烂泥塘子等地，植被类型主要以沙草科、禾本科类为主，有垂穗披碱草、早熟禾、苔草、扁穗冰草、萎陵菜、针茅等，覆盖度90％左右。2000至2800米为前山干草原带，分布于马营沟、小寒鸦沟南侧、火松林西北侧、骆驼脖子、白露掌、西大坂梁、东沟、大柳沟、严家花庄子、四沟山、龙沟大坂、照面山、灰堆山、红山大口子、大红沙沟、花草滩、大小青羊滩等地。地面植被稀疏，以旱生植物为主，有克氏针茅、矮花针茅、紫花针茅（以上通称苏油草）、扁穗冰草、羊草、赖草、披碱草、芨芨草、冷蒿、鸢尾（俗叫马蔺）、阿尔泰紫莞（俗名叫狗娃花）、蒙古葱（俗叫沙葱）、羊胡子、独行菜、披针叶黄花、苔草、驴驴蒿、珠芽蓼（俗名血解）、木紫莞（俗叫花花紫）、醉马草（俗名叫药草或挠天红）、狼毒、甘肃棘豆、珍珠（俗叫沙柴）、红砂、木本猪毛菜、松叶猪毛菜、盐爪爪（俗名黄茅）、骆驼蓬（俗名臭蓬花）等植物，覆盖度36.2％至61.2％。
绿洲平原——人工林植被即砾质洪积扇倾斜平原（即东河、西河、城郊绿洲）和沙壤质洪积淤积平原（即清河绿洲）沙壤质淤积风成平原，（即金川绿洲的双湾乡一带）。主要树种是杨树、沙枣树、榆树、柳树等。植被主要有黑沙蒿、唐古特白刺（俗称酸胖刺）、白刺、木紫莞、沙生针茅、骆驼蓬、骆驼蒿、蒙古葱等，植被覆盖度为10％。
石质低山丘陵——草原化荒漠植被即栒子山、尖山、成山掌、东大山一带。植被零星不均，主要为驴驴蒿、珍珠、红莎柴、芨芨草等植物组成群落。
风积沙丘和沙化、盐化低地——沙生、盐生植被即下四分以北、以东的北大滩，属巴丹吉林沙漠南缘，有红柳、唐古特白刺、圆叶盐爪爪、梭梭、珍珠（俗叫子儿柴）、泡泡刺、拐枣等灌木生长。
砂砾质和砾砂质戈壁——荒漠景观分布于以上绿洲的山前边缘地带，已开垦或植树，生长有稀疏的旱生或超旱生植物，如珍珠、窄叶锦鸡儿（俗叫土猫耳刺）、白刺、泡泡刺、细叶盐爪爪、棱棱、唐古特白刺（俗称酸剌）、木紫莞、刺叶柄棘豆、棘旋花、红砂、麻黄、黑果枸杞、短叶假木贼、合头草（俗称刺蓬）、戈壁针茅、小画眉草、蒙古葱等。
第七章 自然资源
第一节 矿产资源
一、全县矿产概况
永昌县境内，矿产资源丰富。已发现的有62处，主要有铁、铜、镍、铅、锌、钨、铋、磷、石灰岩、白云岩、石英岩、萤石、石膏、粘土、膨润土、煤、油——地沥清等17种矿产。其中大型矿床6处，中型矿床9处，小型矿床15处，矿点矿化点32处。见表31。
1981年前属永昌县管辖的宁远堡乡白家咀子的硫化铜镍矿床，除产铜镍外，还产有钴、铂、钯、锇、铱、钌、铑、金、银、硒、碲、硫等多种伴生矿。是世界第二含镍大矿床。矿产具有多种成因，主要有：岩浆矿床、热液矿床、沉积矿床和沉积变质矿床。
二、矿床分类
永昌县境内的矿产，可划分为：黑色金属、有色金属、非金属和可燃性矿产4类。
黑色金属矿产铁矿床有中型矿1处，小型矿1处，矿点、矿化点9处。以沉积变质型为主，其次为热液型和沉积型。
沉积变质型铁矿，以东大山铁矿和芨苓铁矿为代表，矿石为石英岩型、磁铁矿石，可选性良好。热液型铁矿，以铁山咀和赤金子铁矿（化）点为代表，矿石主要为赤铁矿，矿体形态复杂，规模小，难以利用。沉积型铁矿，有红山窑铁化矿点，矿石主要为褐铁矿石、菱铁矿石，矿层厚度小，规模不大，难以开采利用。
有色金属矿产有铜、镍、铅、锌、钨、铋等6种。其中巨大型铜镍矿床1处，矿点、矿化点10处，主要分布在龙首山和馒头山等地。
铜：有矿点、矿化点7处，属热液型和热液石脉型。矿（化）点规模小，未形成工业矿体。
镍：有巨大型矿床1处，为白家咀子铜镍矿。该矿产于超基性岩体中，主要成因为岩浆深熔贯入形成，矿体呈层状、似层状，规模大，含有多种有益成分，具有很大的经济价值。
铅锌：只有小石门铅锌矿点1处，属热液型，未形成工业矿体。
钨铋：只有馒头山钨铋矿化点1处，主要为石英脉型，品位低，规模小，未形成工业矿体。
非金属矿床有磷、石灰岩、白云岩、石英岩、石膏、粘土、膨润土等矿种。其中大型矿床5处、中型矿床8处、小型矿床6处、矿（化）点10处，主要分布于龙首山区。
磷：马房子沟中型矿1处，矿点2处，均属沉积变质的微晶质磷矿，主要矿物为微晶质磷灰石，次为胶磷矿。由于品位较低，目前尚未充分利用。
石灰岩：有大型矿2处，中型矿1处，矿点1处，均属沉积型。目前，小规模开采，作为水泥原料利用。
白云岩：有大型矿2处，中型矿1处，均属沉积成因，目前均未开采利用。
石英岩有大型矿1处，中型矿1处，小型矿2处，矿点2处，分布于龙首山区，为沉积变质成因，矿体呈层状产出。
目前，高石咀大型石英岩矿床，已投入开采，由金川公司作为冶金辅助原料利用。
萤石：有中型矿3处，小型矿1处，矿点2处，分布于永昌县城南的馒头山，为中——低温热液矿床，矿体多呈脉状产出，矿石质量较好，多为地方群众开采。
石膏：仅青土井石膏矿点1处，属次生淋滤型，矿层厚度小，难以开采利用。
粘土：有小型矿床2处，矿点3处，属沉积型，一般矿层厚度较小，厚0.4至2米，质量中等，规模小，可作水泥料，尚未利用。
膨润土：红泉中型矿床1处，产于红泉二迭纪盆地中，属沉积成因，矿体呈层状，主矿体长3500米，厚3至6米，矿层厚度稳定，矿石质量较好，可用于铸造型砂粘结剂、铁矿球团粘结剂、活性白土、钻井泥浆、有机膨润土、铸钢膜涂料、无机改型增稠剂等，具有较高的经济价值。
红泉盆地已进行了普查评价，其中的主要含矿地段的19至28线，已进行了勘探，现在处于开采前期的准备阶段。
可燃性矿产有煤、油、气——地沥青2种。
煤：有小型矿8处，矿点1处，成煤时代为石炭纪，次为二迭纪、侏罗纪，均属烟煤类，一般煤层厚度不稳定，规模小，只适宜于乡镇群采。
油气——地沥青：有矿点2处，石油矿点分布于潮水盆地青土井侏罗系下统地层中。气——地沥青点分布于皇城盆地下白垩统河口群，白云岩的节理裂隙中。矿产情况详见表32。
第二节 野生植物资源
永昌县地域辽阔，海拔差异大，气候类型多，生物垂直分布明显，野生植物种类繁多，其森林、牧草、药用植物等分属有关卷章，这里仅记野菜与野花。
野菜境内野菜丰富。农民荒年充饥，丰年调味、调饭和炒吃的有沙葱、沙绿、羊胡子、野韭菜；炒菜的有发菜、蘑茹、地卷皮（地软皮）；调饭和凉拌的有苣苣菜、羊蹄子、地蔓（甘蔓）、猪耳朵（车前子嫩叶）、苜蓿；调味的有野蒜、野葱（石葱）、牛胡子、地花椒等；和面蒸卜拉子的有野胡萝卜（黄粉）、铁扫帚（地复子嫩叶）、艾叶等；可做米糕配料或健体补品的有蕨麻，可磨面粉的野草籽有沙米、碱菜籽等。
野花生长在山区的野花有金露梅、紫花杜鹃、山桃花、山刺玫、锦鸡儿、天萱等，生长在川区的野花有马莲、山丹、玫瑰、珍珠、达达蓼、鸽娃花、粉团花、薄公英、蔓陀罗（风茄儿）、黄苦豆花、苦菜花、野胡麻、旋复花、猫儿刺、秦艽花等。
盆栽与园植花卉据《永昌县志》乾隆五十年本载：“花则迎春、紫荆、石榴、牡丹、芍药、玫瑰、绣球梅、山丹、萱草、珍珠、葵罂粟、虞美人、金盏、凤仙、藏金莲、荷包牡丹、石竹、鸡冠、月菊、九月菊、六月菊、蜀季、黄刺玫、蓼”。
民国时期池栽花卉增加了榆叶梅、山刺玫、洋玫瑰、翠雀儿、五台莲、金丝莲、八瓣菊、大丽花、老婆花、梅点、百合、牵牛、何首乌等。1920年开始，商人从陕西、河南等地运来桂花、月季、绣球、珊瑚、海棠、板兰、金针、玉簪、绿翠、灯笼花、长寿菊、黄梅、龙爪梅、四季梅、江西腊、夹竹桃、万年青等盆栽花卉。盆花最多的是县城内刘家花园，养花一百多盆，乡村养花最兴盛的是宁远堡，除了园栽，也有少量盆栽。
中华人民共和国成立后1958年县委号召住户庭院花池化；1981年后，植树种花，蔚然成风；到1990年，永昌城内几乎家家都有盆花。城里以盆花为主，间有池花；乡村以池花为主，少有盆花。刘家花园主人的后代刘庆丰盖起了育花温室，养花100多种，销售市场。近几年来，从外地引来的花卉种类越来越多，草本花卉类有君子兰、对兰、吊兰、水仙、文竹、石竹、对莲、马蹄莲、一串红、百日红、满天星、紫罗兰、仙客来、美人蕉、十样锦、灯盏花、玻璃翠等，多肉花卉类有仙人掌、仙人柱、仙人球、令箭荷花、生石花、蟹爪兰、龙舌兰、芦荟、景天、山影等，木本花卉类有四季海棠、银杏海棠、牡丹海棠、竹节海棠、牛角海棠、籽石榴、花石榴、一品红、夜来香、米兰、含笑、冬青、金橘、木槿、紫锤、金钟、扶桑、茉莉、杜鹃、虎刺梅等。
永昌境内，不仅新花频添，老花亦很旺盛，花龄最大的一株牡丹，在城内韩家院内，至少在300年以上，花高约2米多，花冠直径4米多，栽牡丹最多的是陈世诚老人，现有牡丹5株，1红4白，其中1白牡丹花龄约100多年。西门外周世恒老人院子里有2株芍药，从清咸丰年间（1136年）栽种，至今已有150多年。庭院栽花最多的是南街吴兆麟家，现有朱砂牡丹2株，高约1.8米；荆2株，花色1白1紫，榆叶梅、迎春、黄刺梅各2株；樱桃、面蛋子树各1棵。芍药花、百合、石竹、翠雀儿、九月菊、荷包花、大丽花等均有栽种。
第三节 野生动物资源
本县野生动物种类纷繁。1957年国家禁猎鹿、麝、熊等珍稀动物，此后，虽偷猎时有发生，但保护动物人人有责，已渐成风气。至今属国家二类保护的有雪豹、淡腹雪鸡、蓝马鸡3种，属国家三类保护的有马鹿、麝、猞猁、石貂、黄羊、鹅喉羚、水獭和大天鹅8种。现将县境内的动物分兽类、禽类、虫鱼类记述。
兽类老虎，祁连山林中曾有，现不见；豹（豹子、金钱豹），大黄山、西大河曾见；黑熊（黑瞎子），花脖子熊（狗熊），分布于南部的山区平羌口、鸾鸟口、脑儿墩等地；雪豹（艾叶豹），栖息于2000至4843米的祁连山石质山及森林中裸岩区，数量很少；豺（豺狗、豺狼），多在荒山、野滩、草原、林区活动；狐狸（赤狐），草原多，乡间少；紫貂（黑貂、赤貂），分布于西大河一带；石貂（扫雪、臭狗子）、分布于西大河、平羌口；黄鼬（黄鼠狼），西大河较多，各乡少见；艾虎（地狗），常见于西大河、河沟草原；旱獭（哈拉），广布于南部和西部草原；水獭（水狗），分布于西大河，极少；猞猁（猞猁狲、土豹），分布于西大河密林中；小灵猫（香狸、香猫），分布于西大河、河沟林区；野猪（山猪），分布于西大河林区和南部草原；豪猪（刺猪），分布于河沟、西大河、平羌口林区和草原边缘地区；马鹿（白臀鹿、青鹿），分布于祁连山森林；麝（香獐子、獐鹿），分布于祁连山林区；小鹿（黄猄、黄鹿、跑鹿子），西大河较多见；鹅喉羚（黄羊），广布于县境北部和西部荒漠和半荒漠草原区；滩黄羊，遍布全县荒漠和半荒漠地区；青羊（岩羊、斑羚），广布于祁连山、大黄山、龙首山等多石的山岩地带；野兔，广布全县；刺猬，广布于半荒漠地区；蝙蝠，喜群居于崖洞或旧墙缝中；长爪沙鼠、大林姬鼠、中华鼢鼠、山鼠、黄鼠、跳鼠、鼹鼠、（瞎老鼠）、鼯鼠（寒号虫），是草原和森林的害鼠；家鼠、仓鼠，较多；石鼠，多在山野石缝中；短尾鼠常在田野里活动。
禽类据张掖地区野生动物资源管理站1987年编写的《甘肃西部鸟类资源调查报告》中的武威、山丹、民勤等永昌邻县的鸟类情况推断，永昌鸟类至多有114种，其中留鸟约45种，旅鸟约20种，夏候鸟约40种，冬候鸟约6种，过路鸟约3种。
猛禽类：大型的有大黑鹰（黑皂鹰、秃鹫）、大黄鹰、白头鹰（雕、骨叉），较小的有羊羔鹰、兔鹰（隼）、鸡鹰、鸽鹰（牙虎）、雀鹰（鹞子）、老鹰（窝老鹰、鸢）、苍鹰、白鹰（胡兀鹫）、燕隼等。猫头鹰有鸱鸮（鸱鸺、鸱叫子、鸱冠子、红嘴鸮）、长耳鸮、雕鸮（鸻?、恨虎、短耳鸮），均为农林益鸟，鼠类天敌，多在山林和乡间。
鸣禽类：麻雀、小沙百灵、风头百灵、角百灵、长腿、驴粪蛋、金翅雀、云雀（黑麻）、石腊嘴、土腊嘴、芨芨鸰、铁鸰、迭屁股、挈镢头、毫绪子、雀儿狼等多在田间、草滩、柳丛；水扎拉、水雀儿常在水边捕虫；黄鹂、画眉、山鹡鸰、灰山■鸟、黄眉柳莺（树串儿）、大柳雀、大红雀、大偏麻雀、大松雀、滚绣球、花冠山雀、小石雀、大山雀、山麻雀、红交嘴雀，常见于祁连山林区或靠近林区的乡村。
鸦鹊类：老哇（狼帮子）、乌鸦（老鸹）、松鸦（山和尚）、红嘴鸦、寒鸦（白颈鸦、黑老哇）、喜鹊、灰喜鹊（山喜鹊），遍布乡村，农林益鸟。
鹑鸡类：蓝马鸡，栖息于祁连山林间空地；松鸡、淡腹雪鸡，分布于祁连山石质山及裸岩区；雉鸡（环颈雉、野鸡、溜鸡）、草鸡、石鸡多见于灌木、草丛；斑翅山鹑、高原山鹑，多栖于祁连山崖间和农田间。
涉禽、游禽类：灰鹤（长脖雁），农历3月向西北飞，9月向东南飞，春季迁徙，偶落田间觅食；白鹳（白桩）、青鹳（青桩）、黄鸭（赤麻鸭）、绿头鸭（野鸭、青边）、马鸭、水鸭、小鸊鸊（水胡芦、油胡芦）、黑尾塍鹬、大天鹅（白天鹅），常在水库、湖泊、河边觅食嬉游，大天鹅不多见；家燕、楼燕、雨燕、石燕，夏天在农田上空盘旋，巢居屋檐或墙洞。
鸠鸽类：家鸽、原鸽（野鸽）、岩鸽（山鸽）、灰斑鸠、山斑鸠、全县广布；斑鸡（沙鸡子、鵽鸠），常本于荒漠草原。
攀禽类：杜鹃（布谷鸟）、戴胜（波波吃），夏来秋归，遍布全县；啄木鸟（剟木虫），各乡时有，黑啄木鸟多在祁连山林区。
虫、鱼类昆虫是动物界最大的一个类群，与植物、动物及人类有复杂而密切的关系，多数昆虫取食于植物、动物，并传布病害。
另有一些动物，并非昆虫，亦非鱼类，也记载于此，不再分类陈述。
农作物害虫：地老虎、金针虫、蛴螬、麦穗夜蛾、麦蚜、豌豆夜蛾、豌豆潜叶蝇、草地螟、芜青叶蜂、蚂蝗等。
林木害虫：小卷蛾、多露象甲、黑大蚜、杨树潜叶蛾、大青叶蝉、十斑吉丁虫、柳蛎蚧、二尾舟蛾、木蠹蛾、沙枣木虱、沙枣尺蠖等。
粮食害虫：米象、麦蛾、谷蠹、豆象等。
卫生害虫：苍蝇、蚊子、跳蚤、臭虫、牛皮蝇、狗蝇、羊草必（螨、蚧）、鸡辫子、马瘦虫（马胃蝇）等。
药用虫：蝎子、蝼蛄、蚂蝗、蜈蚣等。
捕食性益虫：瓢虫、蜻蜒、蚂蚁、蜘蛛等。
其它虫类：蜜蜂、黄蜂、蝴蝶、蟋蟀、蚱蜢、蜗牛、〓蝛（麻鞋底）、蚰蜒、蜣螂（琵琶虫、屎爬牛）、屎克郎等。
蛙蛇类：青蛙、癞蛤蟆、蚯蚓、壁虎、蜥蜴，广布全县；毒蛇、无毒蛇多见于山间荒滩。
鱼类：池塘、水库人工引养的有虹鳟鱼等，家庭内养的有几种金鱼，大、小河流生长的有鳇、鲤、鲢、鲫、箭、青泥鳅等。
第四节特产
永昌县特产较多，如甜菜、西瓜、葵花籽、黑瓜籽、白瓜籽、发菜、蘑菇、亚麻、皮毛、胡麻精炼油以及野生药材秦芄、羌活、甘草、大黄、麻黄等，这里仅记几种如下：
甜菜又叫“糖萝卜”，是一种以收获块根，榨取糖分为主的经济作物，本县主要由朱王堡镇、水源乡种植，这里地理条件得天独厚，甜菜含糖最高量可达22％。1978年以来，为全省甜菜种植主要产区之一，亩产3666斤，平均含糖量为16.57％，高于西德、法国、意大利和英国而饮誉国内外。实行家庭联产承包责任制以后，至1990年，少数人家亩产量高达万斤。
发菜发菜古名“龙须菜”，俗名“头发菜”。是一种野生的陆生藻类植物。主要分布于红山窑、焦家庄、北海子、河西堡、宁远堡乡的低山荒漠地带。一般在冬季枯草季节采集。永昌发菜是甘肃著名的特产之一，它鲜美可口，回味隽永，营养价值很高，是筵席上的珍品，早在明清时期就有人采集食用。1950年以来，全县平均每年可收购2000多斤，丰年可收4000多斤。1980年多达10900斤。大部分由外贸部门调集，远销港澳地区和东南亚各国。
蘑菇又名“洋蘑菇”，担子菌纲，伞菌科，食用菌。其中以油鸡腿、青把子、黄蘑菇3类为上品，黑蘑菇为下品。主要产于新城子、焦家庄、南坝等乡的祁连山浅山草原地带，多生于立秋前后，羊粪多的地方尤其旺盛。民国时期，四川等地商贩常来采集和收购。1951年后，县供销社每年可收购2.3万斤。1961年后每年收购2万斤左右，以后渐少。还有的蘑菇村民自己食用或买卖。
甘草主要产地是朱王堡乡郑家堡滩、喇叭泉滩，水源乡羊圈沙沟、北地、乱墩子滩，双湾乡陈家沟、东三沟、赵家沟地埂或草滩等地。在1956年后的10年间，每年约产甘草7.6万斤。1968年后，每年采集不到4万斤。由于多年的平田整地，开荒办农、林场和大量的采挖，甘草资源逐年大量减少。
麻黄一名草麻黄，主要产地是宁远堡乡的草大坂、三叉河、麻黄沟、青土井、红洼、玉泉和河西堡乡的平口峡、玉石、东大山等荒山地区。雨水多的年份，每年约产70至120万斤，一般年份每年约产60万斤。
永昌县位于甘肃省河西走廊中东部、祁连山北麓、阿拉善台地南缘，东经101°04′至102°43′，北纬37°47′21″至38°39′58″。县境东西最长距离约144公里（东起董家堡与蔡旗界，西至白石崖沟），南北最长距离约114.8公里（南起于脑儿墩沟脑，北与陈家深井以北，与阿拉善右旗分界，金昌市成立后与金川区毗界）。总面积金昌市成立前为9600平方公里；金昌市成立后为7439.27平方公里。
东面与民勤县毗连；东南面与武威县的双城、洪祥、青林乡接壤；南面与武威县金山乡、肃南裕固族自治县接界；西南面与青海省门源回族自治县相邻；西面与民乐县、山丹县毗邻，北面与金川区、内蒙古自治区阿拉善右旗相靠。
第二章 地质地貌
第一节 地质
永昌县处于中朝准地台与祁连山地槽两个构造单位的过渡地带，由于长期的地质作用，海陆变迁。伴随形成多种矿产资源。现就地层、岩浆岩构造的主要特征叙述如下：
一、地层
（一）、前震旦系
主要分布于龙首山一带。按岩性、变质程度和接触关系可分为上岩组和下岩组，以白家嘴子附近剖面为代表。上岩组岩性为黑云母石英片岩。含石墨黑云母石英片岩，黑云母片麻岩夹石墨大理岩，上岩组厚度大于3500米。下岩组主要为黑云母片麻岩，条痕一条带混合岩夹蛇纹石大理岩，下部混合岩化强者形成均质混合岩、角砾状混合岩、混合花岗岩。呈北西向带状分布于龙首山北部的草大板——白家嘴子一带。最大厚度4669米。
与该系有关的矿产，在龙首山北侧混合岩中，含放射性异常白云岩矿等。
（二）、震旦系
分布于龙首山区，走向北北西——北西，出露良好。可分上震旦统和下震旦统，与下伏前震旦系上岩组成不整合接触。下震旦统以墩子沟剖面为代表，由碎屑岩——碳酸盐岩组成一个完整的沉积旋回，岩性包括灰白色变石英砂岩、变质砂砾岩、青灰色含砂质、硅质灰岩、结晶硅质灰岩和青灰色薄层结晶硅质条带灰岩，下统厚度大于2000米。上震旦统以孩母山———墩子沟剖面为代表，属浅海相碎屑岩、碳酸盐建造。可分上岩组和下岩组。下岩组岩性：下部主要为绢云石英千枚岩。炭质千枚岩、硅质条带灰岩、含砾灰岩、含砾千枚岩、含磁铁矿硅质千枚岩及条带磁铁矿透镜体，局部变质较深，如芨岭——露泉一带为云母石英片岩——片麻岩、白云质大理岩、角闪片岩。片麻岩，含有条带状石英磁铁矿层，上部主要为绢云钙质千枚岩。在角砾状灰岩含砾千枚岩层位之上，夹有含磷绢云母石英千枚岩、磷质千枚状砂岩、砾岩，为含磷层位。上层组主要为碳酸盐岩沉积。下部为薄层含砂质炭和厚层灰岩，上部为厚层斑块状结晶灰岩、淡红色白云质灰岩夹鲕状灰岩、薄层条带状灰岩夹千枚岩、千枚状板岩等，上统厚度大于2500米。
与本系有关的矿产有磷、铁和白云岩矿，磷产于上震旦统下岩组，为沉积变质型，多为胶磷矿，有少量微晶磷灰石，具一定规模的低品位磷矿床，一般为中小型，以马房子沟磷矿为代表。铁矿产于上震旦统下岩组，为沉积变质的条带状石英磁铁矿，矿床为中、小型，以东大山铁矿、芨岭铁矿为代表。
（三）、寒武系
属下寒武统。主要分布于河西走廊的大黄山和新城子——莲花山一带，组成走廊过渡带的基底，地层以河西堡南剖面和大黄山、大口子剖面为代表。
寒武系在本区为一套碎屑沉积，岩性以变质长石砂岩、变质长石、石英砂岩为主，其次为变质石英砂岩及板岩，出露厚度大于1500米。
地层中经磷的点滴试验，有磷显示，尚未发现其它矿产。
（四）、泥盆系
西山庙——红泉，呈角度不整合覆盖于上震旦统孩母山群之上，与石灰系呈断层接触。以毛草泉剖面为代表。
该系由粉砂岩、细砂岩、含砾粗砂岩、砾岩等组成，中下部夹安山凝灰岩及杏仁状玄武岩、砾岩在不整合面之上，为底砾岩，成份单一，主要为上震旦统的绿色变砂岩、板岩，呈棱角至半棱角状，向上砾石较复杂，还有硅质灰岩、石英石、肉红色花岗岩等砾石，成半滚园——滚园状，分选性差。砾石大小不一，一般4～10毫米，为钙、铁质胶结。砂岩为紫红色，具波痕、斜层理等构造。
（五）、石炭系
零星分布于大泉、炭窑沟、红山窑、五沟、毛家圈———石门沟一带。以碎屑沉积为主，岩性由含砾粗砂岩、细砾岩、石英砂岩、黑色页岩、炭质页岩、泥质砂岩、泥岩等组成，以大泉剖面为代表，之上为二叠系地层，平行不整合接触。
（六）、二叠系
零星分布于大泉、红山窑、甘渣子、者来寨子、毛家圈——石门沟一带。在大泉二迭系平行不整合于上石炭统之上，地层岩性单一，变化不大。下统为山西组和下石盒子组，山西组由浅黄褐色细砂岩、粗砂岩、砂砾岩和砂质页岩、劣质煤、泥质粉砂岩等组成，厚67米。下石盒子组为灰白色、厚层状砂砾岩、粗砂岩、砂岩、黄绿色砂质泥岩、紫红色砂砾岩等，厚121米。上统分上石盒子组合和石千峰组，上石盒子组为紫红色砾岩、含砾粗砂岩、灰绿色泥质粉砂岩、黑色页岩等，厚141米。石千峰组为灰绿黄褐色砾岩夹灰绿色粉砂岩、黑灰色页岩、细砂岩等，厚57米。
二迭系中有具工业价值的膨润土，以山西组含矿最好。属内陆湖相沉积。
（七）、三叠系
仅分布于甘渣子及者来寨子带，与二叠系相伴存，大致呈微偏西北的东西向走向。
岩性为一套粗碎屑沉积，由灰白色含砾粗砂岩、灰绿色含砾粗砂岩、淡灰绿色细砾岩组成，属内陆湖相碎屑岩建造，与二叠系呈明显不整合接触。
（八）、侏罗系
仅分布于青土井和草大板，为山间断陷盆地沉积，呈北西西向条带分布，为砾岩、砂砾岩、粗砂岩、页岩组成，沉积在狭长封闭盆地中，往往含有煤层。
中下统青土井群：为灰、灰黑、灰绿色中厚层砾岩夹薄层泥质粉砂岩、泥岩、含砾泥灰岩、炭质页岩。
上统沙枣河组：为紫红、暗紫红色泥质粉砂岩夹中粗粒粉砂岩。
上覆第三系，下伏二叠系，均为明显不整合接触。
（九）、白垩系
分布于滑石口井，马营沟和菜草台。为山前凹陷内陆湖盆碎屑岩建造，岩性为暗紫红色中细粒砂岩、红色长石石英粗砂岩、灰绿色石英长石粗砂岩夹紫红色泥质粉砂岩、灰白色细砂岩等，滑石口井堆积厚度大于700米。
（十）、上第三系
分布于赤金子、青土井、尖山等地，属内陆封闭盆地的红层堆积，沿走向或处于不同地区的碎屑物组分变化较大，取决于陆源成份，岩性为含砾粗砂岩、黄色含砾粗砂岩、褐红色砾岩、粗砂岩、细砂岩、泥灰岩、粉砂岩等，不整合盖在震旦系。白垩系之上。青土井一带堆积厚度大于3200米，赤金子一带堆积厚度大于800米。
（十一）、第四系
全区广泛分布，可分为下更新统，中更新统，上更新统和全新统。
下更新统分布于赤金子一带，为黄褐色、灰绿色砾岩、钙砂质胶结，为洪水相沉积，厚50～70米，与中更新统呈交角不整合接触。中更新统分布于龙首山南、北坡、大泉一带，组成一级阶地，为黄褐色、灰白色中厚层砾岩，厚约5～20米。上更新统为一些冲洪积层，由垩砂土、粘土质粉砂、细砂等组成，厚1～50米不等。全新统为现代河床、冲积或间歇水流之洪积和风成砂砾、砂等，厚0.5～20米。
二、岩浆岩
区内岩浆活动频繁，分布广泛，在永昌县南北各山均有出露，约占基岩总面积40％左右。岩石种类由酸性——基性——超基性，以酸性岩为主；产状形态有岩脉、岩基和岩株，侵入时期从吕梁期至燕山期，以加里东期为主。岩浆岩多成北西向的带状分布，受断裂的构造控制明显。现将各期岩浆岩的分布、岩性特征、含矿性阐述如下：
（一）、吕梁期
主要有超基性岩、变辉长辉绿岩、碎裂花岗岩。
1、超基性岩
主要分布于龙首山区白家咀子、毛草泉、塔马子沟等地。岩体成北西向侵入于前震旦系混合岩、大理岩中，为倾向南西，倾角约60～70度的岩墙，岩脉状产出，而岩体规模较大，岩相发育较全，含矿性较好的为白家咀子岩体。最大的岩体长约6000米，宽20至500余米。岩体沿纵横向膨缩变化较大。白家咀子岩体岩相主要有辉石岩、橄榄辉石岩、辉石橄榄岩、含辉橄榄岩、纯橄榄岩五种，整个岩体中间偏基性。外侧偏酸性，属铁质超基性岩。
超基性岩以富含铜镍矿为主。其中白家咀子岩体赋有世界著名的巨大型硫化铜镍矿床，并伴生有钴、铂族及贵金属和其它有益元素近20余种。
2、变辉长辉绿岩
分布于龙首山区玉石沟——塔马子沟一带。呈岩脉，多伴随超基性岩，岩石呈暗灰绿色、细粒、由角闪石、拉长石、中长石及少量磁铁矿、黑云母、石英、磷灰石等组成，有时可见铜矿化。
3、碎裂花岗岩
分布于龙首山区的白家咀子——塔马子沟一带。呈脉状，零星侵入于前震旦系中，并使地层遭到混合岩化。岩石为灰——灰白色。粗粒——伟晶结构，受力后成碎裂结构，局部具片麻状构造。矿物由微斜长石、石英、白云母组成。
（二）、加里东期
本期岩浆可分为早、中、晚三期，早期以花岗岩——闪长岩为主，中期以花岗岩和石英闪长岩为主，晚期为花岗岩。
1、加里东早期
该期有片麻状花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、辉长岩、超基性岩。
（1）片麻状花岗岩
分布于龙首山东段炭窑沟一带，呈岩株状侵入于前震旦系中，岩石变质较深，具片麻状构造，成份主要由斜长石、石英、黑云母组成。
（2）花岗闪长岩。石英闪长岩、闪长岩
分布于龙首山区南侧东大山———西山口一带。呈岩株侵入于前震旦系中，或成残留体存在于中期花岗岩中。
（3）基性——超基性岩
辉长岩区内仅见一处，即北海子中——基性岩体。侵入于寒武系碎屑岩内。呈岩墙状产出，有五个小岩体。长50～380米，宽3～110米，主要由橄榄辉长岩，细——中粒闪长岩相组成。岩体内有铜镍矿化，地表已构成氧化矿体，但延深不大。
超基性岩分布于龙首山区西井和小口子等地。呈岩脉或岩墙侵入于前震旦系中，岩体长80～3200米。宽8～500米，主要由橄榄辉石岩和辉石橄榄岩组成，小口子一带岩石蚀变强烈，形成蛇纹岩。局部具铜镍矿化，但未形成矿体。
2、加里东中期
为本区的主要岩浆活动期，生成岩石主要有粗粒——似斑状花岗岩和石英闪长岩。分布于龙首山区南侧七个井——西山口和永昌北山熊子山一带，成〓西方向展布，长达100公里，宽20余公里，呈岩基和岩株状产出，受深断■控制。
（1）粗粒——似斑状花岗岩
肉红——红色，中粒似斑状结构花岗结构，矿物由微斜长石、石英、黑云母组成，斑晶以更长石、微斜长石为主。该岩体与本区内生矿产铜、铅锌、钨、钼及高温热液磁铁矿的生成关系密切。
（2）石英闪长岩和花岗闪长岩
岩性为灰——灰白色，块状构造，主要由中长石、石英、钾长石、黑云母、角闪石组成，但二者在岩石结构中长石含量、钾长石和石英含量方面，有明显的差别。花岗闪长岩、石英闪长岩、具有明显分带现象。
3、加里东晚期
本期岩浆岩体为花岗岩，分布于永昌南山区，长50公里，宽10公里，岩基状产出。岩性为肉红色及红褐色，粗粒——斑状结构，由石英、钾长石、斜长石和黑云母或角闪石组成，粒度相明显，边部较细，中部较粗。区内中、高温热液型磁铁矿和中低温热液型铜矿的生成与该岩体侵入有关。
（三）、海西期
本期岩浆岩主要有钾长花岗岩和花岗闪长岩。呈岩脉状零星分布于龙首山和永昌南山地区。规模较小，为该区最晚的岩浆活动期。
1、钾长花岗岩
浅红色，中粗粒结构，由钾长石、石英、斜长石和少量黑云母组成，在相邻地区该岩中含铌钽及铀钍矿化，有的已达工业品位要求。
2、花岗闪长岩
灰白——浅灰红色，花岗结构，主要由中长石、钾长石、角闪石和石英组成。
三、构造
本区土地构造，处于中朝准地台与昆仑祁连地槽两个Ⅰ级构造单位的过渡地带。北部中朝准地台的阿拉善隆起区。南邻北祁连加里东地槽褶皱带。按Ⅲ级构造单位划分。由北向南为潮水新凹陷，龙首山拱断束，走廊过渡带。
走廊过渡带又称走廊边缘凹陷，属祁连山地槽系的一个组成部份。祁连山地槽自远古代末，中央地背斜隆起后，在其南北两侧形成了两个加里东地向斜，北祁连山地槽为其中之一，属优地槽性质，接受了较厚的早古生代沉积。加里东运动结束了地槽发展阶段。形成了巨大的加里东褶皱带。晚古生代本区处于相对稳定时期，仅有地台性沉积发育。到中生代三叠纪末，再次普遍褶皱上升，相对在北部边缘发生强烈扭陷，局部为沉降区接受沉积形成了现在的走廊过渡带。
龙首山地区属中朝准地台西部边缘部份。在震旦纪以前，本区为一古地槽，沉积了巨厚的复理式建造，并伴随有强烈的火山活动。吕梁运动使其褶皱隆起，并伴随有大量的酸性岩浆活动。震旦纪本区接受了海侵，海水由西南方向侵入，沉积了巨厚的震旦系及部份寒武系沉积物。加里东期受北祁连山地槽强大的造山运动影响使其褶皱隆起，并伴随有大量的岩浆活动。在这个时期，至少在早——中侏罗世以前龙首山和北大山区，曾一度连成一片，并构成一个巨大的复式背斜构造，燕山运动使龙首山和北大山相对隆起，在两隆起之间，形成了一个扭陷沉积了数千米厚的下——中侏罗统、上侏罗统、下白垩统、中新统等地层。
经过了历次构造变迁，大约距现在195百万年开始，就形成了现在永昌县境内的地貌形态。直到目前北大山、龙首山、北祁连山仍处于不断上升运动的状态。间隔的两个盆地，不断地相对下降，而地震活动多沿不同构造单元之间，时有发生。
现就由北向南，将其所属三个构造单元的基本特征，简述于后：
（一）潮水新凹陷
位于龙首山以北的潮水新凹陷，又称潮水盆地。它以北西70度方向展布于永昌县北部的广大地区。其基底为前寒武纪地层，上部沉积了数千米的白垩、侏罗、第三、第四纪地层。根据卫星照片及物探资料。盆地内隐伏有近东西向的大断裂。在盆地的北缘，即永昌县与内蒙古自治区接壤处，以大断裂与北大山拱断末相接。在盆地的边缘或内部隆起带出露了侏罗、白垩、第三纪地层，并分布有煤、石膏矿产及石油、天然气的显示。该地区地貌为平缓的戈壁丘陵区。
（二）龙首山拱断束
龙首山为横亘于本县境内中部的主体山脉，西起埃木柴井、东至小口子，构成了龙首山拱断束主体，又称阿拉善边缘隆起带。总的构造线方向为N55°w，宁远堡以东转为近东西向。基底由前震旦纪地层组成，盖层厂泛分布着震旦纪地层，只在山间断陷盆地内，呈线状分布有上古生代和中生代地层，并与总构造线同向展布。该区褶皱断裂特别发育，主要显示压性及压扭性构造形迹，其褶皱主要为复式向斜，龙首山北缘F1和南缘F2深大断裂控制了断裂带的主体，并显示了断裂的继承性和多期复活性。由于复杂的褶皱断裂构造及其伴随的岩浆活动，形成了丰富的矿产资源。目前已知有镍、铜及其伴生的贵金属和稀有金属。铁、磷、铀、钍、钒、膨润土、煤、石英岩、石灰岩、粘土等矿产，地貌特征为中山剥蚀区。
（三）走廊过渡带
永昌县南部地区属该过渡带范围。北以龙首山南坡大断裂F2为界：南以乌龙沟煤矿东西一线（金瑶岭——老虎山）深大断裂为界与北祁连山褶皱带毗邻。该区基底为下古生代地层，在晚古生代时，已成为祁连山加里东地槽褶皱带山前扭陷，发育着泥盆系磨拉式建造，其后又沉积了石灰系含煤建造和二叠系碎屑岩建造。印支运动使其再度褶皱，形成了一些断陷盆地。在凹陷盆地中又沉积了三叠系碎屑岩建造，中下侏罗统含煤建造，及其以后的红色建造。过渡带总的构造线为北西向，次为东西向。在古凸起上形成了与火山岩有关的铜、铁矿产，与酸性岩有关的热液型铜、铁矿产，以及与热液活动有关的萤石等矿产，在凹陷盆地中有煤、粘土、盐类等矿产。地貌比较复杂，有中山、中低山剥蚀区，又有平缓的堆积区。
第二节 地貌
永昌县地形复杂，山峦起伏、河系纵横、平川山峦相间、戈壁绿洲连接。祁连山异峰突起于县境南部，龙首山断续渐没于北部戈壁之中，二山南北对峙；大黄山、武当山又居其间。形成县境内三个隆起带、两个狭长走廊平川和一块残丘戈壁荒漠区。全县地形以山地高原为主，山地、平川、戈壁荒漠东西展开，南北更替，相间排列。总趋势是西南高东北低。西南部冷龙岭主峰海拔4442米，为县境内最高峰；东部朱王堡镇的董家堡最低海拔1454米，是县境内最低处。县境内大致可分为四种地貌：
南部中、高山山地地貌位于永昌县南部，包括大黄山和祁连山冷龙岭、火松林、盖掌大坂等一系列的平缓山脉和山间盆地。在海拔2500米左右，多的“V”形狭谷，山坡陡峭；在海拔2600米至3000米之间，阴坡有成片天然乔、灌林覆盖，阳坡为山地草场；在海拔4000米以上，气候寒冷，植被稀少，岩石裸露，呈高山寒漠。
本区主要山脉之一的大黄山，是走廊南北山间的独立山体。位于东经101°10′至101°40′，北纬38°15′至38°00′。东西长约36公里，南北宽约21公里，主峰磨磨山顶终年积雪，海拔3978米，为县境内次高峰。山的东端另一高峰白露掌，海拔3060米，因盛产大黄而得名。古称焉支山（亦作燕支山，又名青松山、瑞兽山），是载入我国史册的一座名山。大黄山南麓的大马营滩、大河坝滩，自汉朝以来为历代官马场。
大黄山地层为古生代寒武系碎屑岩组成，走向呈近东西向，山体浑圆，四周为山前冲积扇，北坡较南坡平缓，有天然林木。山间断层泉水流露。北与龙首山南支相对峙形成了河西走廊地势高峻狭窄的蜂腰地，长12公里，最窄处为1公里（俗称十五里山口）。
中部低山丘陵地貌位于永昌县的中部，包括龙首山、栒子山、武当山、风门山、龙口山等，属龙首山系的平行山脉和山间盆地。龙首山进入县境，山势锐减，由西向东断续延伸，逐渐低矮。海拔1600至2500米。最高峰是成山掌，海拔3052米。本区除花草滩、大小青羊口滩、露泉滩等为龙首山的山间盆地，植被比较茂盛，属半荒漠类草场，其余多为石质低山丘陵，植物稀少，属山地荒漠类草场。
龙首山大地构造为祁吕贺山字形前弧西翼北侧，阿拉善台块南部的边缘隆起带，南靠北祁连山地槽，为前震旦系地层组成。
北部沙漠戈壁地貌位于永昌县龙首山以北，阿拉善台地南缘。海拔1700米以下，地势平坦，戈壁茫茫，风积沙丘集中分布于土窝铺。面积约数平方公里。接近绿洲北部有较平缓的剥蚀丘陵、麻岗植被复盖度在15％左右，只散生耐寒、耐盐碱的骆驼蓬、红砂、盐爪爪等。
走廊绿洲平原地貌位于祁连山、龙首山之间的狭长平川地带。地表多为新生代第四纪洪积物。海拔1400至2500米。
山前洪积——冲积倾斜平原：系第四纪新构造运动过程中，由河水冲积而成，自西南向东北倾斜，坡降1.25％～5％，是西大河、东大河和祁连山前山区数条沟谷所形成的洪积扇。
洪积戈壁平原：六坝——九坝滩，系东大河和原武威县西营河洪积而成；宁远堡至双湾戈壁，系金川河洪积而成。砂砾裸露有稀疏的干旱荒漠植物生成。
洪积淤积细土平原：分布于东大河、西营河洪积扇下缘。泉水露出带以北，即县境内朱王堡、水源两个乡（镇）。地势较平坦。由于泉沟、泉河的微弱切割，沟谷宽浅，呈蛇曲形发育，局部形成一些牛轭湖地貌形态。少数地方，由于地下水的潜蚀而形成一些湖沼地貌。
湖积风积平原：分布于双湾乡和八一农场的天生坑、小井子一带。在湖相沉积的基础上，经长期的风力剥蚀和搬运堆积，又形成了沙地地貌。
第三章 气候
第一节 气候特征
四季气候永昌县地处中纬度，深居内陆，高山环绕，为大陆性气候。由于太阳辐射周年变化和大气环流的交替，形成四季特征。
春季（3至5月）：极峰开始北退，太阳辐射渐强，蒙古气团减弱，副热带高压缓慢北上，加之西风带短波槽脊活跃，形成冷暖交替频繁，空气干燥、大风偏多的特点。5月份若遇冷空气南下，便出现春霜冻害。
夏季（6至8月）：6月，副热带高压出现第一次北跳，西风带迅速北移，西南季风已北上到达印度，虽受到青藏高原阻挡，但势力强盛时仍可沿高原西南侧北上。永昌随之进入相对高温多雨季节，“汛期”也即将开始。当太平洋副高继续北抬西伸，又遇西北冷槽东南下，而形成500百帕东高西低，再有明显的西南暖湿气流东北上或西北冷槽东移过程中与西南低涡配合，构成500百帕北槽南涡时，永昌县将出现大到暴雨，易成洪灾。此外，由于系统的进退结束早晚有别，强弱不同，多数年份雨季前常发生春末夏初干旱。
秋季（9至11月）：9月后太平洋副热带高压减弱后退，蒙古冷高压逐渐增强南压，雨量开始减少。但多数年份低纬副热带高压位于湖广交界，青藏高原西部又为平均状态，二者之间盛行西南气流，为永昌县输送了较充沛的水汽而形成多阴雨。10月份以后，蒙古高压迅速增强，凶猛南下，常伴寒潮出现，易造成秋霜冻害，寒潮过后，秋高气爽。
冬季（12至2月）：太平洋副热带急流南移到青藏高原以南地区，高原北侧的新疆脊和南侧的印缅槽与地形高度的形状位置十分一致因此地处新疆脊前西北气流中的永昌县几乎11月至次年2月份，大部分时间盛吹西北风且晴天或高云居多。只有在形势发生转换或调整时才出现寒潮和降雪大风天气。
分区气候永昌县境内分三个气候区：川区温和极干旱及温凉干旱气候区，浅山区温寒干旱及寒冷半干旱气候区，山区寒冷湿润及高寒很湿润气候区。惯称川区气候，浅山区气候，山区气候。
川区：包括朱王堡镇、水源乡和河西堡乡的上三庄、青山堡以及六坝乡的团庄等地，其海拔在1400至1700米。
区内年平均气温6.5至7.4℃。最热月（7月）平均气温为19.2至23.6℃，最冷月（1月）平均气温为﹣10.6至﹣10.4℃。气温大于等于0℃积温平均值为3200℃至3500℃，气温大于等于10℃积温平均值为2600℃至3000℃。日平均气温稳定通过0℃的初日为3月19日至3月29日，日平均气温稳定通过10℃的终日为9月17日至10月1日。无霜期136至144天。年总降水量为135至158毫米。年日照时数为2884至2933小时，日照百分率为1.5至66％，年总辐射为137至138千卡/平方厘米。主要自然灾害有干旱、干热风、霜冻、大风、大雨或暴雨等。本区按候平均气温划分，夏季仅有55天。
浅山区：包括河西堡乡（除上三庄、青山堡外）、北海子乡、焦家庄乡、东寨乡、六坝乡（除团庄）和新城子镇、红山窑乡的农业种植区。海拔高度1700米至2500米。
区内年平均气温为1.2至6.5℃。最热月（7月）平均气温为14.3至19.2℃，最冷月（1月）为﹣13.1至﹣10.4℃。气温大于等于0℃积温平均值为1900至3200℃，气温大于等于10℃积温平均值为1200至2600℃日平均气温稳定通过0℃的初日为3月29日至4月14日，日平均气温稳定通过10℃的终日为8月31日至9月17日。无霜期为108至136天。年降水量为158至311毫米。年日照时数为2210至2884小时，日照百分率为51％至65％，年总辐射为114至137千卡/平方厘米。主要自然灾害有霜冻、连阴雨、干旱、冰雹、山洪等。
本区按平均气温划分，无明显夏季，冬季漫长达214天，春秋两季达151天左右。
山区：包括十五里大坂、鄂博大坂、蒿滩坡、马营沟、西大坂、小顶子、绣花庙、南部草原、西水滩、西沟口、大干沟、大黄山、盖掌大坂、火松林、铁山头、石羊洞等地，海拔高度2500至4000米。
区内年平均气温为小于等于0至1.2℃。最热月（7月）平均气温为小于等于13.7至14.3℃，最冷月（1月）小于-14.7至﹣13.1℃。气温大于等于0℃积温平均值为小于等于1250至1900，气温大于等于10℃积温平均值为小于等于450至1200℃。日平均气温稳定通过0℃的初日为4月14日至4月19日，日平均气温稳定通过10℃的终日为8月21日至8月31日。无霜期小于108天，年降水量为311至400毫米。年日照时数小于2210小时，日照百分率小于51％，年辐射量小于114千卡/平方厘米。主要自然灾害有霜冻、连阴雨、、等。本区无夏季，冬季约为272，春秋两季相连接，约93天。本区降水量较大，降水日数较多，特别是在夏季（7至9月）内有多阵性降水及雷暴，最大特点是气候湿润，终年气温较低。
第二节 气温要素
从1958年开始，迄今三十多年的永昌县城气象观测记录和各地考查分析：上半年气温逐步回升，下半年气温逐渐下降；川区高于浅山区，浅山区高于山区，呈现为由东北向西南递减。
年平均气温川区多年平均气温为7.4℃，浅山区为4.8℃，山区为0.2℃。年际间冷暖变化较明显。根据县城多年实况观测资料记载分析，最高年平均气温为5.2℃，最低年平均气温为3.2℃，年际相差2.0℃。各区年平均气温的年际相对变率可反映出各区年际冷暖变化的幅度。川区为4.9％，浅山区为8.2％，山区为170.5％。山区这种年际冷暖变化无常的特征在纬度地区是罕见的。
月平均气温永昌县冷暖交替在季节月份更替中表现明显。各地月平均气温变化如图。冬季浅山区比川区暖，夏季川区要比浅山区热。独特的浅山区气候：冬不冷，夏不热。
最高最低气温及日较差川区年平均最高气温多年平均为15.2℃，年平均最低气温多年平均为0.5℃，年日较差多年平均为14.7；浅山区年平均最高气温多年平均为12.3℃，年平均最低气温多年平均为﹣1.7℃，年气温日较差多年平均为14.0℃；山区年平均最高气温多年平均为7.4℃，年平均最低气温多年平均为﹣6.4℃，年气温日较差多年平均为13.8℃。
气温日较差川区最大，浅山区次之，山区最小。但浅山区与山区相差极小。气温日较差月平均最大、最小以及极端最高、最低气温出现的月份、川区、浅山区、山区三者大致相同，只是气温的高低有所区别。
永昌县城月平均最高气温出现在7月份，月平均最低气温出现在1月份，极端最高气温出现在8月份，极端最低气温出现在1月份。日较差月平均最大出现在1、4、5月份，最小出现在9月份。具体情况详见表2。
积温及各种界限温度初终期积温是评定植物所需要热量能否得到满足的主要指标，也是农业气候的主要资源之一。
各区积温：≥0℃积温：川区为3600℃，浅山区为2648℃，山区为1758℃；≥5℃积温；川区为3459℃，浅山区为2493℃，山区为1522℃；10℃积温：川区为3182℃，浅山区为2011℃，山区为1029℃。
界限温度初终期：各种界限温度的初终期及间隔日数见表3。
永昌县川区、浅山区热量可充分满足春小麦生长热量的需求，且浅山区冷凉气候极适宜春小麦生长，并可获得高产。川区是县内喜温作物唯一能生长的地方。从多年情况看，川区≥0℃积温充足年份可达到3847℃，不足年份也有3422℃，由此，不论热量充足与否，麦收后均可复种大白集、小油菜、荞麦、小糜子等短日期作物。浅山区和山区则只能种一季，而且山区由于热量的限制，一些地势较高的地区只能种一季短日期作物，有的年份成熟欠佳。以多年出现的各级界限温度初终日期及积温等求得各级80％保证，并绘制大于等于0℃积温和大于等10℃温分布图。
第三节 降水要素
永昌县自1958年开始迄今三十多年观测表明，自然降水有明显的非均一性。
降水量年降水量川区为140毫米，浅山区为185毫米，山区为280至350毫米。各区各月降水差异明显。全县降水量相对集中在7至9月间，其他月份甚少。7至9月川区降水占全年降水量的58％至60％，浅山区占61％，山区占55％。
永昌县降水量自东北向西南随地势增高而递增。据祁连山北麓同一坡向北纬38°38′至38°04′，东经101°22′至103°05′范围内8个气象站收集的年降水量与海拔高度分析，呈幂函数关系，相关系数达0.9876。经检验，为极显著相关，可信度极高。计算方程为：R＝3.6561×10﹣4H1.7449，式中R为年降水量，H为海拔高度。用上述方程计算结果与实测值比较，平均误差仅为±6.9％。按海拔高度1500米、2000米、2500米、2900米计算，年降水量分别为：127毫米、210毫米、311毫米、402毫米。海拔每增高100米，年降水量在海拔1500至2000米间约按17毫米递增，2000至2500米间约按20毫米递增，2500至2900米之间约按18毫米递增。该方程仅供海拔1400至2900米间使用，出此范围准确性较差。但在县境范围内可获得任意耕地高度的年降水量。全县各地月平均降水量详见表4。图4。
降水相对变率永昌县年、月降水相对变率大。川区年降水量相对变率为26％，月最大降水相对变率出现在11月份，为117％，最小降水相对变率出现在6月份为40％；浅山区年降水量相对变率为15％，月最大降水相对变率出现在12月份为118％，最小降水相对变率出现在7月份为40％；山区年降水相对变率为11％，月最大降水相对变率出现在1月份为73％，最小相对变率出现在7月份为20％。年际降水变化山区、浅山区较稳定，夏季比冬季稳定。但周年月际间变化相当不稳定，特别是月降水量多年平均较小的月份变化是相当大的。详见图5。
降水日数以永昌县气象观测资料统计，多年平均降水日数为66.8天，占全年日数的18.2％。每间隔5.5天就有1次大于等于0.1毫米的降水日出现。大于25毫米的降水日很少出现，约平均五年一遇。总的降水日数变化趋势，川区比浅山区降水日数有所减少，山区比浅山区有所增多。其变化曲线与年降水量随海拔高度变化曲线相似，即由东北向西南随海拔高度增高而降水日数也随之增多。
最长连续降水日数和降水强度据永昌气象站观测记载：最长连续降水日数出现在9月份，连续长达12天；最短连续降水日数出现在4月份和12月份，均为3天。详见表5。
从上表中可以看出，最长连续降水日数，相应的最大降水量也出现在9月份，最小出现在1月份。
若降水强度以一日最大降水量表示，三十多年观测的历年各月一日最大降水量见表6。
以0.1至5.0毫米为小雨，5.1至15.0毫米为中雨，15.1至30.0毫米为大雨，30.1毫米或以上为暴雨。永昌县12月份至次年2月份为无中雨、大雨、暴雨时段，以小雨为主；3至4月份及11月份为无大雨、暴雨时段，以小到中雨为主；5至10月份为无暴雨、可发生大雨时段。但1987年6月11日出现了百年不遇的特大暴雨，日降水量达65.4毫米，过程由10日16时开始至13日结束，总降水量计93毫米，降水中心在白家咀子，其量达160毫米左右。
生长季降水量及其保证率生长季降水量表明作物需要水量的自然供给。多年生长季平均降水量见表7。
据近年生产水平，自然降水是远不能满足作物生长所需。以春小麦为例，只能满足全生育期耗水量的20％。因此“非灌不植”。各种保证率下的降水量见表8、表9。
第四节 其它气象要素
一、风向与风速
风向永昌县所处地理纬度，盛行偏西气流。但由于境内多高山。对盛行风向颇有影响，诸如红山窑、南坝、金川等地的山风风向。然而当强西北气流入侵时削弱了地形影响，仍显示出西北气流的主导方向。因此，我县全年主要风向为偏西风，其次为偏东风。详见图6。
风向频率：西风（w）为22％，偏西风（NW～SW）为50％。东风（E）为12％，偏东风（NE～SE）为27％。北见（N）为1％，偏北风（NNW～NNE）为3％。南风（S）为2％，偏南风（SSW～SSE）为5％。静风（C）为14％。
风速川区年平均风速为2.1米/秒，浅山区年平均风速为3.2米/秒，山区年平均风速为3.7米/秒。月平均风速也各有差异。详见表10。
永昌县春季风多，夏季次之。川区春季平均风速为2.6米/秒，夏季平均风速为2.5米/秒，秋冬两季平均风速均为1.6米/秒；浅山区春季平均风速为3.7米/秒，夏季平均风速为3.1米/秒，秋冬两季平均风速均为3.0米/秒；山区春季平均风速为4.1米/秒，夏季平均风速为3.6米/秒，秋季平均风速为3.5米/秒，冬季平均风速为3.3米/秒。
川区风能密度为22.2瓦/平方米，浅山区风能密度为78.6瓦/平方米，山区风能密度为121.6瓦/平方米。
二、日照与太阳辐射
日照永昌县日照时数为2210至2933小时，日照百分率为51％至66％，呈现为东北大于西南，平川大于山地。详见表11。
川区3至7月总日照时数为1261小时，平均每日日照时数为8.2小时；浅山区4至8月总日照时数为1277小时，平均每日日照时数为8.3小时，山区5至9月总日照时数为1034小时，平均每日日照时数为6.8小时。
太阳辐射永昌县太阳辐射强，辐射量大。年辐射总量为：川区138.41千卡/平方厘米，浅山区137.07千卡/平方厘米，山区114.13千卡/平方厘米。各区各月辐射量见附表12。
3至9月为各区相对高值时段，由此而决定了永昌县作物的种植、生长、发育、成熟、收获的周年长度。川区年总生理辐射为67.82千卡/平方厘米，浅山区年总生理辐射为67.16千卡/平方厘米，山区年总生理辐射为55.92千卡/平方厘米。
为了充分利用光能资源，提高单位作物产量，将春季气温大于等于0℃到秋季气温小于等于0℃℃、小于等于10℃和夏作物、秋作物、复种作物生长季的总辐射与生理辐射附表13。
三、各种日数及初终期
雷暴永昌县雷暴出现时段为4至10月，主要集中于6至8月，尤以7月最盛。最早出现在4月8日，最晚出现在6月15日。最早终日为8月4日，最晚终日为10月10日。见表14。
云永昌县晴天占全年总日数的24.2％，云天占全年总日数的53.2％，阴天占全年总日数的22.6％。多云或阴天居多。但由于地处中纬度，海拔较高，在深秋与冬春云状如薄纱或丝缕状，日光尚可透过云层，印象上以晴天为主。附表15。
雾永昌县雾的种类可分为辐射雾、平流雾、蒸发雾、上坡雾和锋面雾等，而最常见的是辐射雾和平流雾。冬秋两季多辐射雾。通常当气层达到十分潮湿时在夜晚或清晨形成，日出后达到最大强度，8至10时左右完全消散。而平流雾是暖湿的空气经冷的下垫面而逐渐冷却形成，因此任何时候只要条件具备即可存在。
初冬和深秋雾的发生机率最大，月平均为0.4至0.6天。特别是1980年后，频率明显增大，比累年平均偏多0.1至0.2天。见表16。
地温永昌县城测站，不同深度的平均地温，分0厘米、5厘米、10厘米、15厘米、20厘米四个层次进行观测。经1958年以来30多年地温观测资料统计，发现不同深度地温的年变化与气温有着同样的正态变化。1至12月份，以7月为峰值，1和12月为低值。地温随时间和空间的年变化其地表振幅最大，随着土壤深度的增加，振幅逐渐减小，到一定深度后温度就几乎随时间而无变化。见表17。
3至8月份地温的垂直变化是由地面向下逐渐降低，9至次年2月份是由地面向下逐渐增高。年平均0至20厘米几乎无变化。
冻土永昌县10厘米和30厘米两处的冻结和解冻多年平均、最早、最晚日期以及冻土最大深度见附表18。
1至3月份为最大冻土时段，冻土深度平均在150厘米以上。年最大冻土出现在2月份，为159厘米。若以土中30厘米冻结为封冻期，则平均封冻期为11月29日，最早为11月15日，最晚为12月14日；平均解冻期为3月16日，最早为3月3日，最晚为3月30日
积雪永昌积雪始于10月，终于次年5月。最长连续积雪时段为11月到次年2月，最长积雪日数出现在1974年12月，长达21天。积雪深度由东北向西南逐渐加厚。祁连山冬季长期积雪，大黄山顶背阴处积雪终年不消。各月积雪日数见附表19。
蒸发永昌县川区多年平均蒸发量为2674.9毫米，浅山区为2000.6毫米，山区为1695.3毫米。山区、浅山区、川区都是夏季蒸发量最大，冬季蒸发量最小。蒸发与气温的年度变化是同步趋势。但由于6月份开始逐渐进入雨季，因此月最大蒸发出现于干晴的5月，加剧了全县春小麦生长关键期缺水的状况。见表20。
第五节 物候
古地方志书中，间有物候的记述。如《凉镇志》载：明刑部郎中陈棐“水泉驿见燕”诗中有“已过春风四月寒，呢喃双燕未垂帘”句，说明地处高寒的水泉堡一带，农历4月才见到燕子。《永昌县志》中有乾隆四十九年（1784）十月，“东郊民园梨揪杏树遍开花”的奇异物候记载。农民群众中也流传着许多有关物候谚语，以定农时。
1984年以来，仅以永昌县城近郊为基点以敏感的草、木、虫、鸟、雨、雪、水池结冻、解冻和有代表性的农作物发育期为对象，并与物候有影响的昼夜长短、气温等自然现象同时进行了观测记录。但由于由东北向西南海拔逐渐增高，物候出现差异较大。如杨树发芽，水源朱王堡较县城郊早18至20天，叶黄落晚13至16天新城子、红山窑较县城晚12天，叶黄落早15天，而河西堡和六坝则介于上述各地和城郊之间。详见表21表22。
第六节 气候变迁
地质时期的气候变迁地质时期的气候变迁中（距今22亿到1万年）曾经历过3次大冰期，期间又经历了2次大间冰期。
震旦纪大冰期气候（距今6亿年前）：考查这一气候的地质特征，前震旦系呈北西向带状，分布于龙首山的草大坂至白家咀子一带。震旦系分布于龙首山区，走向北北西至北西向。从墩子沟和孩母山的地质剖面看出，墩子沟为下震旦统，孩母山为上震旦统。
寒武纪———石炭纪大间冰期气候（距今3至6亿年）：据考证，河西走廊的大黄山和新城子至莲花山一带有寒武系地质分布，而泥盆系主要分布于西山至红泉、孩母山群之上，说明那时永昌是于燥而少雨的温暖气候，在干燥带的外围地带则较湿润。
石炭纪为古代气候中典型的温和湿润气候。这一气候特征在县境内的大泉、炭窑沟、红山窑、五沟、毛家圈至石门沟一带分布的石炭系地层可得到证明。
石炭纪——二迭纪大冰期气候（距今2至3亿年）。据零星分布于县境内大泉、红山窑、甘渣子、者来寨、毛家圈至石门沟一带的地层看，当时永昌县处于干燥带的西南侧温暖湿润的过渡带中。
三迭纪——第三纪大间冰期气候（距今2亿至200万年）：中生代，即三迭纪、侏罗纪、白垩纪、都是温暖气候。白垩纪是干燥气候带发展时期，永昌县花石口井、马营沟、菜草台、赤金子、青土井、尖山等地都有干燥气候的石膏层。第三纪末期气温有普遍下降的趋势，接着第四纪大冰期气候就来临了。
第四纪大冰期气候（距今约200万年前开始）：由于第四纪冰期气候有多次变动，冰川多次进退，形成五个亚冰期，期间又有亚间冰期。永昌县地处中纬度，在亚冰期内，因行星锋带南移，多气旋活动，因而雨量丰沛。反之，在亚间冰期雨量减少。有些地方出现干燥气候。这一气候变迁，从赤金子、龙首山南北坡、大泉等地的地质考查中可得到证实。
历史时期的气候变迁历史时期的气候，通常指距今10000±300年以来，第四纪大冰期消融后的所谓“冰后期”气候。这一万年中，后五千年开始有文字记载，前五千年地气候仍需通过地质，古生物等资料去考察。
前五千年：据一些学者用孢粉分析法进行研究得出结论，前五千年可分为两个凉期和一个暖期。第一凉期，距今10300至9500年，气候冷凉干燥，年平均温度比现在低1至2℃；第二凉期，距今9500至7500年，气候温凉略干，年平均温度比现在低1至2℃；第一暖期，距今7500至5000年，气候热暖潮湿，平均气候比现在高2至3℃。
后五千年：气候学家竺可桢广泛应用考古资料和历史记载进行研究，对历史时期的气候变迁作出了杰出的贡献。根据历史气候研究宏观性，也概括了永昌历史时期的气候变迁。根据他的研究，将后五千年划分为四个温暖时期和四个寒冷时期，即交替出现。
永昌县有关历史时期的气候变迁记载几乎近于空白。然而1976年至1978年间，中国科学院兰州冰川冻土研究所和兰州大学在祁连山区进行气候和冰雪资源考查时，曾先后在本地区采集了一批树木标本。其中有3棵圆柏（sabindprezewalsilkom），树龄最短的718年，最长的达935年，早先曾对其中一棵进行了分析，发现它能较好地反映近千年气候变化的主要趋势，研究了这三棵园柏的平均年轮指数与气候冰川进退的关系，发现它也能很好地反映祁连山现代冰川前端三道高大的终砖垄的形成年代与气候冷暖交替变化的关系。特别是轮宽指数，清晰地反映出近千年中最冷期是公元1650至1738年间。这与竺可桢指出近五千年中出现最低温度时期为公元1700年左右的结论完全相符。说明竺可桢的近五千年气候变迁论，在我县依然成立。
近五千年中，前二千年大部分时间年平均气温要比现在高出2℃左右，冬季1月份气温大约比现在高3至5℃；后三千年，气温有一系列的上下摆动，出现最低温度时期，分别在公元前1000年、公元400年、公元1200年和1700年摆动范围为1——2℃。在每400至800年的期间里，可分出50至100年为周期的小循环，温度变化范围为0.5至1℃。总的特点是，温暖时期越来越短，温暖程度越来越低，而寒冷时期越来越长，寒冷程度越来越强。
近代的气候变迁十九世纪末开始到二十世纪四十年代是世界性气候增暖时期，北半球平均气温上升0.6℃。而1941至1950年气温变化发生了世界性转折，气温越来越低。1961年至1970年气候变冷趋于明显，到1971年至1980年气温开始回暖。同样永昌县气候冷暖变化也是如此。以永昌县城测站气温为例。1961年至1970年年平均气温为4.77℃，1971年至1980年为4.84℃，显然有变暖趋势。特别是冬季平均气温，1961至1970年为﹣7.1℃，1971年至1980年为﹣6.3℃，偏高0.8℃。1981年后，气温趋势仍是增温状态。
年平均气温，就1961至1970年与1981年后比较，升高0.12℃。同时，年降水量也明显增多。1961年至1970年年平均降水量为187.4毫米，1971年至1980年年平均降水量为191.4毫米，1981年后年平均降水量为199.2毫米，分别增多4毫米和7.8毫米。而且近几年雨季也明显提前约一旬左右。
第七节 天气预报
永昌县开展天气预报业务，特别是灾害性天气预报业务，大致可分为3个阶段，即经验预报阶段、统计预报阶段和现代预报阶段。
经验预报阶段1953年，毛泽东、周恩来亲自签署了气象部门由军队向地方转建制的命令，全国各地气象部门按照“既为国防建设服务，同时又要为经济建设服务”的气象工作方针，开始对社会公开发布天气预报、警报（灾害性）。永昌县于1958年建立气象站，经过一段准备工作后，开始制作本地天气预报、警报（灾害性），并公开发布。但是长期以来停留于收听大台预报，结合天气实况和群众看天经验外推延长的预报方法，对大合预报结论进行订正发布的预报状况。
统计预报阶段1973年5月，永昌县气象站展开了天气预报与气候预报的统计预报试验与研究工作。在天气预报方面，主要是发挥气象站基本图表的作用，如气象要素时间演变图，单站要素时间剖面图，以及收听大台形势预报电码点绘而成的简易天气形势图。结合永昌县天气谚语和单站主要气象要素的地方特征而采用相关预报、相似预报、天气模式、周期韵律、历史演变、预报指标等方法，为全县天气预报，特别是灾害性天气预报发挥了较大作用，使天气预报的的准确性和适用性，比1961至1970年有了较大的提高。在气候预报方面，主要是根据气候序列自身的演变和与因子找相关的方法。诸如回归分析，二级判别，平稳随机时间序列分析，方差分析，周期叠加外推，多因子综合，多因子交叉相关综合，编码法等。尤为多元分析和时间序列已成为全县气候预报，特别是灾害性气候预报的有力方法。
现代预报阶段1984年预报业务，经历了经时期和过渡时期，进入了比较完整的科学时期。1982年215日，国家气象局通过传真发布以北京间20时为起始时刻的36小时700百帕和48小时500百帕北半球形势预报图。自1983年5月15日起又播发了500百帕和700百24小预报变高场，以及700百帕垂直速度，水汽通量，850百帕温度等16张物理量场的36小时和48小时预报。为永昌县预报现代化提供了各种精度。时效以及准确率较高的数值预报产品。随着数值预报产品内容的丰富和质量的提高，现代化预报业务也有了较大的进展。目前永昌县数值产品的统计解释，主要是MOS预报方法。1984年后，气象站逐步建立了1到12月，晴雨MOS预报工具12个。1、5、7、9、11月，最高最低气温MOS预报工具5个。4到9月，大于等于5毫米降水量MOS预报工具6个。7到9月，大于等于10毫米降水量MOS预报工具3个。8月，大于等于10毫米MOS预报工具1个。5到8月，大MOS预报工具4个，共计36套MOS预报工具，基本上对永昌天气预报特别是灾害性天气预报，起到了较为系统的客观定量化，并建立了一整套服务流程系统。不断地修改、订正建立起来的MOS预报方程，日趋完善，成为改革主观预报的有力手段。使之预报准确率不断提高，特别是为防灾抗灾而发展的中小尺度强烈天气的短时警报服务，日益受到人们的重视与应用，从而获得明显的经济效益与社会效益。
第四章 自然灾害
第一节 地震
自东汉顺帝汉安二年（143）至1985年的1842年间，震中位于永昌县境内的地震尚未发生，但震中位于邻区而永昌受到波及的大震约10次，一般地震约70多次。其中143至1911年有记载的地震60次，平均30年一震。1912年至1949年有记载的地震9次，平均4年一震。1949年至1985年有记载的地震13次，平均2年半1。但绝非说明永昌古时地震比当今少。河西走廊是中国历史上地震主要发生地区之一。断裂构造很发育。南北都有规模很大，延伸很远的东西向断裂带，永昌就在走廊北侧深断裂和龙首山北侧大断裂一带。因此是地震发生的较活跃区。
自公元143年到1985年1842年间，80余次大小地震中，其灾情有别、损害各异（大小地震在本志大事记中已有较详记叙，这里只将灾害性地震记述如后）。
清康熙三十八年（1699）三月，永昌地震，损坏房屋，死伤人、畜无数。
民国十六年（1927）五月二十三日（农历四月二十三日）卯时，永昌大地震，这是近代最严重的一次地震灾害。震中古浪县达8级，波及永昌达〓级，裂度约7度左右，县城四城门楼俱倒，城头垛口震倒三分之一，四周城墙
也有部分倒塌，城内玉皇庙全毁，四街店铺多有倾斜，但钟鼓楼微倾无损，震坏城乡小学、乡间庙宇、堡寨、油坊、水磨房共计1.2万余间，民房倒塌4.8万余间，死800余人，伤500余人，死牲畜8600余头。据当时目击者回忆，地震前两日，黑风骤起，日月无光。地震当日，太阳刚出，猛感地震，地颠簸，树摔折，房屋倾倒，天地昏，人惊呼。城北郊，地震涌水，有裂缝宽约2尺，南山一声巨响，房大石头滚下山坡，裂缝长数丈，宽约尺余。东乡金龙坝（今头坝）河南3处山崩而壅水不流，大震后余震不止。一月多时间里或一日数震，或数日一震。大部分地方泉水、井水水量减少，如北泉拐沟、新泉地泉水干涸，民不聊生，三年后方复元气。
1954年2月21日，山丹地震〓级，波及永昌城西南，北泉、塔儿湾，个别土墙泥皮脱落，有些地埂出现裂缝。
1954年7月31日，民勤发生7级地震，波及永昌，房屋倒塌9处，城墙倾斜裂缝约1厘米。
1955年5月某日9时，永昌地震，房屋摇动，钟鼓楼约向东北倾斜。
第二节 旱灾
永昌县旱灾的记载始见东汉安帝永初三年（109），迄今计1876年间共出现旱灾44次。然而，109年至1957年的1848年中仅有旱灾记录22次，平均为84年出现一次。从祁连山千年圆柏的最后年轮与干旱看，显然不是历史干旱的实际状况，从旱灾记实的文字中发现，多以“大饥”、“人相食”出现，说明记实是大旱中的特大旱灾，对一般情况，尚未问津。
1958年以来，经30多年的观测，春旱年发生率为13.6％，伏旱为63.6％，秋旱为18.2％，冬旱为27.3％。从种植业气候角度看，全县常年干旱，耕作区平均年降水量为100至300毫米间，由此而导致了“非灌不植”的特殊农业。
决定灌溉农业干旱与否，主要是灌溉来水量多少，据兰州冰川冻土研究所研究，发源于祁连山的内陆河只有百分之十几由冰川提供，其余均由山区降水供给；夏季降水量大来水量也大，春季水量供给主要靠前一年晚秋与冬季积雪的融化。因此，决定永昌春末初夏干旱的主要因素是春温回升的快慢与高低。
春末初夏干旱的标准及年代1958年以来的三十多年间，5、6月降水合量累年平均为50.6毫米。据多年降水与农业的关系确定为五个干旱等级及其相应的降水量。由此而划分出轻旱与干旱共24年。具体情况详见表23。
永昌干旱变程有两种形式。一种是单一型，占总干旱年数的33.3％，另一种是连续型，占总干旱年数的66.7％。
干旱周期将全县5个干旱等级30多年的发生历程输入PC-1500计算机，获得4年和10年两大主周期。其中4年周期相关系数为0.596，10年周期相关系数为0.788，信度分别为0.1和0.01。显然10年周期极显著，基本符合“三年一小旱，十年一大旱”的说法。将计算机拟合4年和10年曲线周期图描绘如附图7。
第三节 水灾
永昌县的水灾是由大雨或局部暴雨在地形的作用下汇积冲泻形成的。
大到暴雨在县境内几乎每年均有发生，有的年份接二连三地出现，如清乾隆三年（1738）水灾成患，冲没田地；又如民国十五年（1926）山洪暴发，冲田毁地。
中华人民共和国成立后，永昌气象站从1958年始，对大到暴雨记载详实，33年中出现了48次，但成灾的仅有13次。特别是1987年6月11日出现了永昌百年不遇的特大暴雨。
所谓大雨是指日降水量大于或等于15毫米。暴雨是指日降水量大于或等于30毫米的雨量。
一、历年大到暴雨（附表24）。
二、大到暴雨的气候规律
年际变化据1958年以来，永昌县大到暴雨观测记录，33年中出现48次，年平均1.5次。有的年代未出现，最多年达4次。见图8.
大到暴雨发生时段大到暴雨发生时段，主要集中于5至10月，重点是6和8月，其次是7和9月。一般大部分地区时降雨量达10毫米左右就可形成山洪，其损坏程度一般与时降水量成正比。详见图9。
大到暴雨的类型永昌县大到暴雨按成因可分为稳定性不稳定性两大类，其危害程度各不相同，稳定性系统产生的大到暴雨一般由于降水稳而缓慢，地面渗漏，故利多害少。不稳定性系统产生的大到暴雨由于降水猛烈而多变，地面来不及渗漏，汇流而下，危害极大。
按其形成可分为局地性、移动性、持续性三种。
局地性：发生于局部地区，历时短，几小时降水量达几十毫米，致使山洪暴发，造成局地严重水灾。这种局地性大到暴雨县境内各处均有发生，但南坝、河西堡、宁远堡、双湾、清河等地发生较多。
移动性：这种大到暴雨在全县发生次数居多。是盛夏常见的一种型式，往往风雨交加，偶伴冰雹，由西北向东南越境而过。所及之处易成灾害。
持续性：多发生于夏收期。出现后，常停留2至3日，降水量时大时小，间歇不止。有时阴雨连绵数日或数十日，致使小麦等夏作物无法打碾而生芽、霉烂。
第四节 风灾
东汉安帝永初元年（107）永昌大风拔树。西晋惠帝永康元年（300）十一月，大风从西北来，折树，飞沙走石，六月始息。清高宗乾隆五十年（1785）三月八日，大风拔树。民国八年（1919年）十月十日黑风暴起，大树多拔，有牧人被吹走。民国十七年（1928）四月二十八日（农历三月九日）。正午，黑风从西北来，顿时天昏暗，灯下伸手不见指，两小时后，逐渐由黑变黄，傍晚虽见日然无光。民国三十三年（1934）大旱多风灾，收成减半。
1950年4月30日宁远区、西坡、双湾两乡忽起风暴，连刮三日不息，流沙压没禾苗2533亩，暴风打死双湾刘喜栋的12岁小孩和杨永福的8岁小孩。1958年以来的33年中，8级以上大风共发生651次，年平均为19.7次，但年际间很不均匀，多的年份达40多次，少的年份则仅有1次，且主要集中于春季，占44.0％。其次是夏季，占23.7％。而冬季一般为18.9％，秋季最少，为13.4％。
结合地形地貌特征，全县大风出现时，各地受灾程度可划分为盖掌大坂山与大黄山、武当山间的永昌绿洲为轻灾区，武当山、龙首山间的河西堡盆地以及双湾、清河绿洲为重灾区，其它地区的中灾区。
第五节 阴雨 霜冻 冰雹
阴雨县境内8至9月，当太平洋副热带高压发展西伸，西北边缘盛行上升气流以及西南暖湿气流与西北冷空气辐合时，便月大范围降水产生。若副热带高压持续不退，则秋雨连棉，造成灾害。1971年8月29日至9月24日，阴雨长达27天，造成部分地方小麦生芽达80％。1977年9月3日至9月20日，阴雨长达18天，使部分地方小麦霉烂达50％。其他年份也均有不同程度的危害。
1958年以来的33年中，出现连阴雨44次，年平均为1.3次。发生阴雨的年数为28年，发生率为84.8％。显然全县秋季（8至9月）十有八九是连阴雨天气。按连阴5天以上雨量在10.0至29.9毫米，30.0至60.0毫米和60.1毫米以上的标准划分，轻连阴有14年，中连阴为6年，重连阴为5年，见表25。
霜冻1958年以来永昌县城观测记录表明，有霜期随地形的增高而增长，由东北向西南从204天增加到267天。
早霜冻（也称秋霜冻）出现日期，平均为9月22日，最早为9月2日，最晚为10月15日，主要危害西河地区。据多年来的记载，主要出现在：9月2日、14至15日、18日、21至22日、25日、27至28日、30日，10月4日、7至8日、15日。其中，9月14日、18日、27至28日和10月7日出现霜冻机率最大。
晚霜冻（也称春霜冻）结束日期，累年平均为5月2日，最早为3月29日，最晚为6月3日。主要危害清河地区。据多年来的记载，主要出现在，4月30日，5月4至7日、10至11日、13日、15日、17至19日、21日、24日、26日、29日，6月1日、3日。其中，5月5日至6日、10日、18日出现机率最大。
冰雹永昌县冰雹发生期为4至10月间，6至8月间出现机率为相对最多时段，年平均雹日仅1次。受地形影响，冰雹云发大黄山和照面山。雹区主要集中在红山窑乡的高古城、河沿子，新城子乡的塔儿湾、毛家庄一带；南坝、北海子、朱王堡、水源等乡也偶有发生。总的是：西南多于东北，山区多于平原。历年冰雹各月出现最多为2次，发生在7月。见图10所示。
第六节 虫灾
古有南螟北蝗为害之说，但不尽如此。由于害虫的飞迁和空气的传播，加上一些害虫本身的高强适应性，使之种类掺杂，形态各异，危害四方。据《资治通鉴》载：西汉武帝太初元年（前104）关东蝗大起；飞，西至敦煌。《汉书·五行志》载，西汉平帝元始二年（2年）秋，永昌发生蝗害。乾隆五十年本《永昌县志》载，汉建武二十九年（53）至清乾隆三年（1738）间，蝗害4次，螟灾1次。汉建武二十九年，西晋惠帝永宁元年（301）、五代晋天福七年（942）、明明崇祯十一年（1638）为蝗害，清乾隆三年为螟灾。其中特别严重的是明崇祯十一年，蝗虫食禾殆尽。
中华人民共和国成立后，永昌县经农业科技人员鉴定，危害农作物的害虫有小麦腺虫、蚜虫、吸浆虫、金针虫、麦穗夜蛾、豆元菁、花元菁、豌豆潜叶蝇、粘虫、蝗虫、谷叶〓、大白菜跳〓、莱菁虫、根蛆、地老虎、蛴等17种。由害虫媒介传播的病害有黑穗病、锈病、晚疫病、坏腐病、炭疽病、枯萎病、白粉病、黄瓜霜病等；危害林木的有云杉球果小卷蛾、多露象甲、黑大蚜、杨树叶卷蛾及大青叶蝉、十斑吉丁虫、柳蛎蚧、二黑丹蛾、木蠹蛾、沙枣木虱、沙枣尺蠖、等12种，由虫害病毒传播而发生的有树烂皮病、褐斑病、叶锈病、腐烂病等。
1954年6月下旬在北海子乡的金川东发生豌豆夜蛾，1958年在清河地区的东沟、西沟、赵沟等地普遍发生了豌豆夜蛾危害面积达3万亩，同时发生粘虫2100亩，均用可湿性滴滴涕杀灭，效果达90％。1976年7月下旬，清河和金川地区先后发生粘虫，用敌敌畏乳油1000至1500溶液喷雾扑灭了虫害。1982年6月下旬，朱王堡、水源、河西堡等公社及金川区先后发生草地螟。水源乡北地村虫口密度达每平方米38只，最密的地方达736只，约十天左右清河地区已发展到2.36万亩。采用敌敌畏、敌百虫、乐果、六六六粉等各种杀虫农药进行毒杀，并结合灌水、拉网、挖封锁沟等措施，10天左右扑灭了罕见的虫害。
由于科学的进步，农药不断更新，防治措施的逐渐完善，县农业局有专门防治机构，对病虫害进行以防为主，实施“治早、治小、治了”的宗旨，基本上减轻避免了危害。
据近两年的观测表明，危害全县主要粮食作物春小麦较为普遍的虫害是麦蚜及其病毒传播，发生严重的使小麦发育不良，结实减少，千粒重下降，一般减产二至三成。为此永昌气象部门结合气象条件对春小麦的主要病虫害麦蚜的发生发展进行了分析，为麦蚜的防治提供了气象依据。
麦蚜发生规律及危害麦蚜主要以卵在小麦残茬内越冬，3至4月开始孵化危害，然后由点到面扩散，5月出现翅蚜集中飞迁传毒危害。据研究，麦二叉蚜年发生20至22代，麦长管蚜年发生18至20代。各种观测表明，蚜虫繁殖一代需要经过的天数，麦二叉蚜为4至42天，平均11天，麦管蚜21至40天，平均28天。麦二叉蚜与长管蚜相比，它们的寄生范围不同，麦二叉蚜危害集中，周年均可在小麦上正常生长，发育繁殖。麦长管蚜危害分散，能在很多禾本科杂草上发生。同时麦二叉蚜在叶上吸食，能分泌破坏叶绿素的唾液，所以食痕多表现为桔黄色蚀。此外，麦二叉蚜是黄矮病的主要传毒者，因此各地均以麦二叉蚜危害最重。长管蚜只有在小麦生长后期对小麦穗部危害比较严重。
麦蚜发生发展与气象条件麦蚜发生发展与气象条件有直接的关系，尤和气温甚为密切。麦二叉蚜，气温在7至33℃均可正常生长发育繁殖。一般在10至30℃范围内温度越高生长发育越快，温度在22至23℃繁殖能力最强。在其它因素均适宜的条件下，以温度为可变量进行分析，其日增长速度，温度在17至17.5℃时为25％，20℃时为35％。，20至23℃时为50％，30℃以上时小于50％。这种惊人的速度表明，它在短短的时间内就可造成严重的危害。但是在低温﹣15℃以下和高温42℃以上，可以致死。另外，冬温高有利蚜虫越冬，春天旱有利蚜虫早春危害。
第五章 水文
第一节 地表水
永昌县地表水由祁连山山区大气降水和冰雪融化补给，形成东大河、西大河及十八条小沟小河，贯穿县境南北。地表水多年平均总资源量为5.041亿立方米，但因受自然地理及河流形成等影响，其中东、西大河为4.786亿立方米，占地表水总量的95％。形成地表水资源分布不均。
东大河东大河原名转涧口，属县境内第一条大河，发源于祁连山冷龙岭北麓。源头有两条主要支流，一是由老虎沟、干树湾沟、金洞沟、铁矿沟、倒腰沟、黑鹰沟、煤洞沟等汇集而成，名为直河，全长35公里；二是由二号塔树沟、夹皮河、大小东河、敖包沟、一棵树沟、大小柏沟、柳花沟、法拉沟、石佛崖沟等汇集而成，名为斜河，全长40公里。水支流正常来水直河大于斜河，汛期斜河大于直河，二支流于皇城滩铧尖处汇流，始称东大河。主河道因地形制约，宽几十米至千米以上，主流出山口流经东寨、南坝至六坝乡的南庄子附近，分南二岔、北一岔流入清河地区（汇流北沙河），全长67公里，发源地上游集雨面积为1545平方公里，冷龙岭分布现代冰川62条，面积34.43平方公里，冰川覆盖度3.12％，冰储量为1.1829立方公里。本河流多年平均径流量为3.185亿立方米，最大丰水年为4.983亿立方米，最枯水年为2.346亿立方米；多年平均含沙量0.6公斤/立方米，输沙率5.77公斤/秒，年输沙量18.2万吨，多在6至9月份，占年输沙总量的92.8％；多年平均侵蚀模数118吨/平方公里。汛期常有洪水形成，大体为三种类型：前山局部地区暴雨形成的局部为陡涨陡落型，冰雪融化和后山暴雨形成的为缓涨缓落型，全流域降水形成的为陡涨缓落型。
西大河西大河原名大河口，是境内第二条大河，发源于祁连山冷龙岭北坡。源头主要支流有：红沙河（大小乌龙汇流其中），全长16公里；鸾鸟沟，全长16公里；平羌沟（大小平羌沟、东岔、西岔汇流其中），全长20公里；脑儿墩沟（马折腰沟汇流其中），全长24公里；古松林沟（黄湖拉沟、娃娃山河坝汇流其中），全长15公里。上述支流于大河坝汇流，始称西大河。集雨面积788平方公里。河道进入两半个峡口后，大、小横沟、窟窿峡，大、中、小黄、冰沟，黑林掌等间歇性沟水又汇入主流。出山口流经新城子、红山窑、焦家庄等乡镇村，与金川河汇流，全长61公里。多年平均径流量1.601亿立方米，最大丰水年为2.831亿立方米，最枯水年为0.968亿立方米。多年平均径流量1.601亿立方米，最大丰水年为2.831亿立方米，最枯水年为0.968亿立方米。多年平均含沙量0.26公斤/立方米，含沙率为1.32公斤/秒，年输沙量4.16万吨，其中6至9月份占年输沙量的82.76％。多年平均侵蚀模数51.3吨/平方公里。其洪水形成类型及河道宽度与东大河基本相似。
东大河和西大河历年流量与来水情况详见表26和表27。
小沟小河永昌县境内分布小沟小河18条。
总控集雨面积921平方公里，多年平均流量0.809立方米/秒，年径流量为0.255亿立方米。其中常年流水的马营沟、水沟、大柳沟、深沟、河沟、照面山沟等6条河沟，平均流量0.306立方米/秒，年径流量为0.0966亿立方米，占沟河总径流量的37.9％。其余12条均系间歇性河沟，平均流量0.189立方米/秒，年径流量为0.0596亿立方米。上述沟河主要由暴雨产生径流，其共同特点是坡陡、水流急、洪峰流量大、历时短、很难利用，汛期往往造成水害，实际可能利用约为0.13亿立方米，占沟河资源量的50％。见表28。
第二节 地下水
永昌县地下水，系地表水渗漏转化而成，故属重复利用资源量，据1983年水资源调查，总量为2.75亿立方米。其径流补给以东、西大河河水入渗为主，占总补给量的70％以上，河道渗入水经出山口基岩裂隙和沙砾石含水层向平原区流动，随地形坡降变缓，含水层沙砾颗粒变细，透水性相对减弱，而使部分地下水溢出地表，部分流入境内各盆地，形成地下水库，供水源、朱王堡、双湾、宁远堡等乡镇打井提灌。
溢出地表泉水分布在东、西大河中下游冲积扇区。据历史记载，全县共有大小泉眼5.78万余处，多年平均泉水流量7.006立方米/秒，年径流量2.2091亿立方米。诸泉水依其地势汇流形成金川河、清河，纵贯境内北部与东北部。两河除泉水外，又分别接纳西大河、东大河、西营河汛期部分洪水和非灌溉季节的余水。因此，永昌县地表水和地下水同出一源，互相转化，互相制约，组合成两大水系，即西大河——金川河，东大河——清河（即清河坝和乌牛坝）。
由于自然变化以及建库修渠平田整地等农田水利基本建设，地表水的利用率不断得到提高。而地下水的补给量相应减少，导致地下水位下降，使许多泉水枯竭断流，其中清河地区尤为严重。截止1985年，原有的17条泉流（即乌牛坝、清河坝、小沙坝、梅杞坝、土沟坝、新沟坝、中沟子、马家沟、宋家沟、大上沟、方家沟、新沟、小沟子、桥子沟、沙城子沟、蔡家沟、郑家堡沟），除乌牛坝、小沙坝、梅杞坝尚有少量泉水外，其余泉流全部干涸。金川河系的泉眼也干涸不少，即使位处上游的四坝及北海子一带的尚存泉眼，泉水流量也大幅度减少。1985年全县实有泉水流量3.745立方米/秒，年径流量1.181亿立方米，比1950年至1960年总量减少64.5％。详见表29。
第三节 水质
据现有资料分析，永昌县境内水质为碱性反应。水化学类型为：重碳酸——硫酸——钙——镁，重碳酸——硫酸——钙——镁——钠，重碳酸——硫酸——钙——钠。由于植被、地形、地质的作用，又形成了地区的分布特征。
祁连山及大黄山中，高山（海拔2100米以上）地带的地表水，呈微碱性，无色、无味、透明，矿化度小于1克/升，硝酸、硝盐、硫化物、铜等甚微，无挥发性酚、砷、汞、铬、镉，除马营沟个别样点氟含量较高外，其余都是良好的人畜饮用和农田灌溉水。
走廊绿洲（海拔1600米至2100米）地带的地表水（如高古城至永昌县城郊地区）和祁连山的地表水相同，其地下水无色、无味、透明，矿化度小于1克/升，总硬度为10.5至23.5（德国度），酸碱度7.4至8.1，氯化物一般为12.1至74.4毫克/升，硫酸盐一般为19.2至84.5毫克/升，硝酸盐氨一般为1.2至9.84毫克/升，均未超过国家规定标准，是良好的饮用和灌溉水。
红庙墩及北海子低洼地带的泉水，通过6个点取样，18次分析，酸碱度7.8至7.9，总硬度14.15至14.16（德国度），氨氮0.112至0.103毫克/升，硝酸盐0.001至0.003毫克/升，挥发性酚0.003毫克/升，硫化物0.183至0.195毫克/升，砷0.001至0.002毫克/升，六价铬0.002至0.008毫克/升，铜0.09毫克/升，镉0.008毫克/升。除重金属各含量较高外，其余都符合人畜饮用标准，是良好的水源。
月牙湖、毛卜喇的泉水，无色、无味、透明、矿化度小于1克/升，总硬度14.1至21.4（德国度），酸碱度7.5至8.1，其他指标未超过灌溉水标准，是良好的水源。
东、西大河的水，从发源地经过自然河道和人工渠道，流经金川峡水库，至营山坡渠首过滤池，沿途淋溶了各种物质，使其成份浓度增大，经过9个点取样，27次分析结果，酸碱度为8.23至8.34，总硬度12.67至12.74毫克/升（德国度），氨氮0.113至0.042毫克/升，硝酸盐0.833至0.857毫克/升，挥发性酚0.001毫克/升，硫化物0.190至0.202毫克/升，砷为0.003毫克/升，六价铬0.012至0.019毫克/升，铜0.01至0.011毫克/升，镉0.007至0.008毫克/升。镉含量较高，但仍在允许范围内，是良好的饮用和灌溉水。
双湾、清河绿洲的地下水，见附表30。
取样分析结果，镉的含量普遍较高。1985年以来，金昌市防疫站对清河地区12眼机井水的取样分析表明，矿化度大于1.0克/升，地表盐渍化严重，个别地方如董家堡、郑家堡、流泉、北地、新沟等地水质含氟量达1.6毫克/升，井水发涩发苦，不宜人畜饮用。
水源地区大部分机井水质优良，为无色、无味、透明的天然中性纯净水。
第六章 土壤与植被
永昌县分高山寒漠土，高山草甸土、亚高山草甸土、灰褐土、黑钙土、栗钙土、灰钙土、灰棕漠土、风沙土、草甸土、沼泽土、盐土、灌漠土13个土类，28个亚类，39个土属，33个土种，自然植被也由高山草甸森林逐步过渡到半荒漠和荒漠草原。
第一节 土壤类型与分布
永昌县从海拔4442米，南偏西57度的冷龙岭，到海拔1327米，北偏东33度的张家坑，土壤分布规律大致为高山寒漠土→高山草甸土→亚高山草甸土→灰褐土（黑钙土）→栗钙土→灰钙土→灌漠土→灰钙土→灰棕漠土→栗钙土→灰棕漠土→风沙土→盐土。在祁连山区主要分布高山寒漠土→灰钙土及沼泽土。龙首山区为栗钙土、灰钙土、灰棕钙土。北部戈壁为灰棕漠土、风沙土、盐土。走廊绿洲为灌漠土、灰棕漠土、草甸土。
一、自然土壤
高山寒漠土分布在海拔4000米以上的冷龙岭、姓娃山、青羊岭等高山地带，地形为高山分水岭脊、古冰斗和冰碛平台。成土母质主要是冰碛物、残积坡积物。土被不连续，土层薄约10至30厘米，剖面中为强粗骨质，细土少，砾石多，土层分化不明显，1至10厘米土层有机质0.721％，全氮0.0472％，全磷0.078％，全钾2.1％，酸碱度8.3，碳酸钙4.83％。
高山草甸土分布在海拔3500至4000米的大乌龙沟、鸾鸟沟、平羌沟西侧和冰沟大坂北侧。鼻犬子梁东侧、一道梁、大黄山顶，地形为高山平缓山坡、古冰碛平台和侧碛堤，成土母质为冰碛物，冰水沉积物及残积——坡积物为主。土壤冻层厚，土体厚50至70厘米，含较多砾石。剖面表层有5至15厘米的草皮层及腐殖质层，呈灰褐或棕褐，粒状和团粒结构。土壤近中性。腐殖质含量达7％至15％。0至4厘米土层有机质8.88％，全氮0.474％，全磷0.084％，全钾2.5％，酸碱度7.82，碳酸钙1.96％，质地中壤。
亚高山草甸土分布在海拔3100至3500米的大乌龙沟、鸾鸟沟、平羌沟、脑儿墩、八道梁、大柳沟、盖掌大坂、冰沟、松树沟、黑林掌等比较平缓的分水岭地带、古冰碛平台，地形为开阔的山原面，成土母质为残积——坡积物及冰碛物。土体70至120厘米厚，剖面表层10至20厘米的草皮层呈暗灰棕色，腐殖质含量高，有机质含量达15％以上，70厘米以下为黄土状物质，土层分化明显。土壤近中性。0至6厘米土层有机质含量28.0％，全氮1.036％，全磷0.106％，全钾1.6％，酸碱度7.8，碳酸钙2.45％，质地中壤。
灰褐土分布在祁连山地2500至3100米的宽沟、东沟、冰沟、四沟、五沟煤矿的南山、黑林沟、祁龙沟北侧、火烧沟东南侧等地，地形均为山地阴坡，成土母质为残积———坡积物，全剖面有6至15厘米的残枝落叶层，土体40至70厘米厚，有20至40厘米的腐殖质层，呈粒状结构，暗灰色，有碳酸盐假菌丝体，呈碱性反映。0至6厘米土层有机质含量11％，全氮0.57％，全磷0.11％，全钾2.4％，碱解氮百万分之247，速效磷百万分之12，速效钾百万分之488，碳酸钙1.96％，酸碱度7.79，质地中壤。
黑钙土分布在海拔2600至3100米的西水滩、水关滩、烂泥塘子、军马一场、军马二场等地。地形为低山丘陵台地、山间盆地和低洼地。成土母质有湖相沉积和风积物，以黄土母质为主。土体厚50至120厘米，有明显的腐殖质层及灰色的过渡层。在20厘米以下，有假菌丝或舌状粉末状的钙积层，剖面发育十分明显，由27至58厘米的腐殖质淋溶层、钙积层和母质层组成。中壤质。颜色一般从青灰→暗灰→灰、棕→黄棕过渡，为粒状、块状结构，潮湿，植物根系多，呈微碱性，潜在肥力高。0至5厘米土层有机质含量10.24％，全氮0.645％，全磷0.109％，全钾2.4％，碱解氮百万分之202，速效磷百万分之10，速效钾百万分之676，碳酸钙6.78％，酸碱度7.7，质地中壤。
栗钙土分布在海拔2200至2800米的马营沟。小寒鸦沟南侧、火松林西北侧、骆驼脖子、东沟、白露掌、大柳沟、西大坂梁、严家花庄子南侧、祁连山北坡的中山地区及山前冲积扇上。成土母质是残积、坡积物及黄土状母质。腐殖质主要靠草类地下根系和残体。在40至50厘米处形成薄弱的积累过程。土体厚0.6至2米。土壤结构是块状。质地多为中壤。颜色由灰棕色向黄棕过渡。剖面发育完整，土层分化明显，有明显的碳酸钙淀积，土壤呈微碱性。0至30厘米土层，有机质含量3.18％，全氮0.212％，全磷0.094％，全钾2.2％，碱解氮百万分之84，速效磷百万分之3，速效钾百万分之303，碳酸钙9.37％，酸碱度8.2。
灰钙土分布在海拔2000至2700米的红山、大口子、中岔大坂、大红沙沟、大小青羊滩、花草滩、露泉滩、宋家湾滩等地。地形为强烈切割的丘陵、低山与山前洪积——冲积平原。成土母质以黄土为主，也有洪积——冲积物。土壤中好气性微生物活动强烈，有机质的矿化作用较快，腐殖质扩散不集中，层次分化不明显。易溶性盐、碳酸钙与石膏为弱淋溶。淀积层不明显，一般以假菌丝状和斑点状为主，多集中于20至70厘米的土层中。土体厚0.4至2米。颜色由淡灰棕向黄棕过渡，轻壤质，表层为粒状，以下为块状，土体干燥，石灰反映强烈。0至20厘米土层有机质2.41％，全氮0.152％，全磷0.088％，全钾2.00％，碱解氮百万分之40，速效磷百万分之4，速效钾百万分之162，碳酸钙15.73％，酸碱度8.48。
灰棕漠土分布在海拔1300至2400米的红湾子、山草沟、东大山、平口峡、沙涝池沟、龙首山、风门山、大寨子滩、娘娘庙滩、九坝滩、东滩、下四分滩、亮风沙沟、东水崖子、野河、乱墩子滩等石质山地、剥蚀残丘、戈壁滩、山前冲积扇上。成土母质为残积、冲积、洪积物，有少量黄土状物质。剖面为粗骨母质，发育微弱，土层厚薄不匀，一般为30至50厘米。地表有1至5厘米的砾幕，以下为5至10厘米的片状或磷片状土层，腐殖质极少。石膏多在20至50厘米的土层中，随水分上升到砾石层的下面，成针状或蜂窝状聚积，局部地方风积而形成40厘米左右的沙层。0至20厘米土层有机含量1.56％，全氮0.096％，全磷0.079％，全钾2.2％，碱解氮百万分之50，速效磷百万分之14，速效钾百万分之237，碳酸钙11.14％，酸碱度8.42，质地轻壤。
风沙土分布在海拔1300至1600米的河西堡、双湾、水源、朱王堡的部分地方。在北大滩和芨芨泉滩有较多分布。主要在滩地和风沙口上。成土母质主要是沙质的湖相沉积和风积物，在风蚀下，沙流蔓延，形成了风沙土。风沙土成土年龄短，土壤剖面几乎无发育层次，松散、干燥、无结构、肥力极低。0至55厘米土层有机质含量0.138％，全氮0.0097％，全磷0.042％，全钾1.88％，碱解氮百万分之22，速效磷百万分之4，速效钾百万分之45，碳酸钙5.27％，酸碱度8.50，质地紧砂。
草甸土分布在海拔1500至2000米的水源北大河、北海子、南泉及北泉、金川东一带，为河谷或山间盆地的水流溢出部位。成土母质为冲积、淤积和黄土母质。土体40至140厘米，有机质积累多，分解慢。土壤剖面有锈纹锈斑和铁锰结核或石灰结核等潜育化特征，表层多为轻壤和中壤。植物根系密集。腐殖质20厘米厚，灰棕色、不明显的粒状结构，上土层为青灰色的草甸潜育层，全剖面潮湿。底土为兰灰色的古潜育层。地表干旱时，出现灰白色盐结皮的为盐化草甸土（含盐0。4％）、沼泽草甸土（地表有季节积水）。0至20厘米土层有机质2.37％，全氮0.096％，全磷0.073％，全钾2.58％，碱解氮百万分之49，速效磷百万分之4，速效钾百万分之315，含盐1.117％，酸碱度8.10
沼泽土分布在海拔3500米的脑儿墩、六道班、天涝坝池和黑林掌等地，地形为比较低洼的碟形地，封闭的沟谷盆地、古冰蚀谷地。成土母质为粘质河湖沉积物。土壤冻期长。上层为深厚的泥炭层，下层为灰白色或蓝灰色潜育层，呈中性，潜在肥力高。0至11厘米土层有机质含量23.64％，全氮1.08％，全磷0.136％，全钾1.8％，酸碱度7.66，碳酸钙2.99％。
盐土分布在海拔1300至1500米的双湾小井子、北大滩、芨芨泉滩等地平原边缘和平原中低洼处。成土母质为淤积海相沉积物和黄土母质，为粒状和块状结构。土体50至140厘米厚。含盐高时通体黄棕，松软粘重，有白色的盐斑和盐霜；含盐低时，土体淡灰，有机质少，僵硬。在海拔1331米的土窝铺对氯化物旱盐土取样分析表明：0至1厘米有机质含量1.06％，全氮0.0482％，全磷0.072％，全钾2.5％，碱解氮百万分之153，速效磷百万分之10，速效钾百万分之416，碳酸钙8.93％，酸碱度8.42，含盐6.29％。
二、灌漠土壤
分布在海拔1400至2400的全县各乡（镇）及农场，发育在冲积、淤积、洪积、湖相沉积、河漫滩淤积和黄土母质上。通过长久的耕作、灌溉、施肥等农业措施，经定向改良培育形成。划分5个土属。
1、薄层灌漠土属
黄立土分布在南坝乡和北海子乡的北海子、金川西、金川东，东寨乡的头坝四队，河西堡镇的河西堡、青山、河东堡，红山窑乡永胜的鸭腰和王信堡二、四、五队，新城子镇塔儿湾的丰水口台、赵定庄的黑口子，通信堡的东沿沟、毛家庄的中沟、马营沟的台子地、唐家坡的徐家湾，宁远堡乡的西坡、下四分，双湾乡的陈家沟、赵家沟、下小沟、新粮地、上小沟、旧沟一带。一般耕层20至30厘米。有机质1.53％，全氮0.0902％，全磷0.0687％，碱解氮百万分之31，速效磷百万分之6，速效钾百万分之199，酸碱度8.46，土壤容重1.44克/立方厘米，熟化层30至50厘米，颜色棕黄、黄棕，50厘米以下颜色变淡，质地轻壤至中壤。块状或柱状结构，地表软而绵，通气透水性能好。
黄平土广布全县，一般耕作层厚度在15至30厘米。有机质含量为1.45％，全氮0.0815％，全磷0.0742％，碱解氮百万分之40，速效磷百万分之4，速效钾百万分之169，酸碱度值8.33，土壤容重1.54克/立方厘米，片状、板状或鳞片状结构，渗水透气性较差。质地中壤至重壤，耕层颜色灰黄和黄棕，有些地表呈龟裂状。湿时泥泞，干时坚硬。
浅位漏沙土分布在焦家庄乡的焦家庄、梅家寺、南沿沟、双磨街，北海子乡的北海子、赵家庄、沙沟岔、大坝、金川东、金川西，河西堡镇零星分布在河漫滩边缘，六坝乡的六坝、玉宝、红山窑的红山窑、河沿子、高古城、水泉子，宁远堡乡的中牌二队沿山一带。一般耕层28至30厘米，颜色灰黄到浅黄，块状、片状结构。质地砂壤。一般耕层有机质平均含量为1.71％，全氮0.0916％，全磷0.0713％，碱解氮百万分之41，速效磷百万分之3，速效钾百万分之122，酸碱度值8.32。
中位漏砂土分布在焦家庄乡的焦家庄、红庙墩、楼庄子、北泉，北海子乡的黄家学、沙沟岔、小坝、大坝、北海子、金川东、金川西，东寨乡的头坝沙河中部、龙口子七队，六坝乡的玉宝、六坝、下七坝、团庄、星海、红山窑乡的夹河、姚家寨、河沿子、高古城、永胜，新城子镇的南湾、北河滩南岸、邵家庄五队的下斜沟、新城子四队的邵家地和二队的岳家地以及一队的大渣子滩、兆田五队的庄子以北、唐家坡的槽子地和七队的八斗地、西湾十一队的石扼子，水源乡的北地、西沟，宁远堡乡的中牌九队和十三队、东湾七队。一般耕作层30厘米左右，土体厚50至80厘米，颜色灰棕至灰黄。质地多为中壤。多块状和片状结构，耕层有机质含量平均为1.77％，全氮0.1％，全磷0.0741％，碱解氮百万分之55，速效磷百万分之4，速效钾百万分之159，酸碱度值8.44，土壤容重1.24克/立方厘米，养分含量明显高于浅位漏沙土。土壤通气透水性较好，蓄水保肥力较差。
中位夹沙立土分布在水源乡的永宁堡村，宁远乡的下四分二队，双湾乡的许家沟、曹刘沟、上小沟、旧沟等地。一般耕作层20至30厘米，土体50至80厘米间夹有20厘米厚的沙层。耕层土壤有机质含量0.969％，全氮0.0493％，全磷0.044％，碱解氮百万分之38，速效磷百万分之5，速效钾百万分之196，碳酸钙10.62％，酸碱度值8.27。土壤容重1.52克/立方厘米。土壤质地中壤至重壤。
青胶泥土分布在焦家庄乡的杏树庄、北泉、河滩、北海子乡的北海子，水源乡的胜利，双湾乡的赵家沟、岳家沟，朱王堡乡的三沟农林场。一般耕层25至30厘米。土壤颜色多灰棕，质地粘重多重壤，块状、片状结构，土体紧实。耕层有机质平均含量2.05％，全氮0.117％，全磷0.113％，碱解氮百万分之42，速效磷百万分之16，速效钾百万分之166，酸碱度值8.38。
2、厚层灌漠土属
灰黄立土分布在北海子乡的大坝、金川东、北海子、河西堡镇的河西堡、河东堡、鸳鸯地、沙窝、红山窑乡的永胜、王信堡，新城子镇的塔儿湾、刘克庄、毛家庄、农林场、赵定庄、南湾、通信堡、新城子，水源乡的杜家寨、宋家沟、宁远堡乡的山湾、龙景、中牌、东湾、西湾、宁远，朱王堡镇的新堡子一、二队。耕层多数在30厘米左右。土体厚大于100厘米，熟化层大于60厘米。颜色多棕灰和灰棕，柱状或块状结构。质地轻壤或中壤。有机质平均含量为1.63％，全氮0.0863％，全磷0.0721％，碱解氮百万分之39，速效磷百万分之5。速效钾百万分之151，酸碱度值8.29，土壤容重1.49克/立方厘米。
灰黄平土除南坝乡外，其他乡镇均有分布。耕作层平均厚度20至30厘米，熟化层大于60厘米。有的厚度达100厘米。颜色灰棕或棕灰。质地轻壤至重壤。片状、板状或磷片状结构。耕层有机质平均含量为1.65％，全氮0.0946％，全磷0.074％，碱解氮百万分之44，速效磷百万分之5，速效钾百万分之164，酸碱度值8.25，土壤容重1.37克/立方厘米。
深位漏沙土分布在南坝乡和北海子乡的沙沟岔、小坝、大坝、北海子、金川东、金川西、河西堡镇的沙窝、河西堡、河东堡、西庄子、青山堡、大寨子、红山窑乡的夹河、河沿子、高古城、土沟、水泉子，新城子镇的赵定庄二队，通信堡七队，宁远堡乡的中牌五、六、十队沙滩边缘地带。漏沙层出现在80至100厘米之间。耕作层一般为30厘米左右。块状结构，颜色灰棕或棕黄。质地沙壤至中壤。耕层有机质平均含量1.57％，全氮0.101％，全磷0.0709％，碱解氮百万分之40，速效磷百万分之3，速效钾百万分之203，酸碱度8.45，土壤容重1.24克/立方厘米。
沙壤土分布在北海子乡的金川东，水源乡的宋家沟、杜家寨、永宁堡、西沟、新沟、东沟，宁远堡乡的白家咀七队、高岸子三队、西坡五队和六队、农林场苹果园和二份地、西湾五队和六队、东湾的上半滩地和下半滩地以及十二队沿河滩边缘，双湾乡各村。一般耕层28厘米左右。质地多为轻壤或砂壤。耕层有机质平均含量为0.839％，全氮0.0471％，全磷0.0583％，碱解氮百万分之30，速效磷百万分之3，速效钾百万分之116，酸碱度值8.34，土壤容重1.29克/立方厘米。
3、薄层潮灌漠土属
潮黄平土分布在北海子乡，新城子镇的塔儿湾湖沟南岸、农林场的沙沟地和井井地、刘克庄二队以东靠近湖沟地一带。耕层20至30厘米，颜色黄棕和棕黄，片状、鳞片状结构。质地中壤至重壤。耕层有机质平均含量2.16％。全氮0.131％，全磷0.0668％，碱解氮百万分之42，速效磷百万分之6，速效钾百万分之147，酸碱度值8.52。
浅位胶泥潮立土分布在水源乡的北地、胜利、西沟，一般耕层25至30厘米，在0至50厘米出现胶泥土。多块状结构，棕灰色。质地轻壤至重壤。耕层平均有机质0.77％，全氮0.0487％，全磷0.066％，碱解氮百万分之40，速效磷百万分之8，速效钾百万分之147，酸碱度值8.39。
中位胶泥潮立土分布在水源乡的杜家寨、方沟、永宁等地。在50至80厘米内夹有胶泥。质地粘重，多中壤、重壤，块状结构，颜色为棕灰，有机质1.22％，全氮0.0601％，全磷0.055％，碱解氮百万分之30，速效磷百万分之4，速效钾百万分之114，酸碱度值8.18。
中位胶泥潮平土分布在朱王堡镇流正一队和五队的北面以及陈仓五、十四、十六队，水源乡的永宁、方沟等地。在50至80厘米内夹有胶泥。以板状和片状或者块状结构居多。胶泥层是棕黄和棕色。质地中壤和重壤。耕层有机质0.72％，全氮0.0484％，全磷0.053％，碱解氮百万分之17，速效磷百万分之2，速效钾百万分之69，酸碱度值7.4。
4、厚层潮灌漠土属
全县厚层潮灌漠土属面积占灌漠土耕地面积的0.37％。分布于朱王堡、水源乡，所处地形较平坦。地下水位5米。是淤积母质。春季有返潮现象。水位高时水流溢出地面，干旱时水位逐渐下降。土壤比较肥沃。据5个剖面样本统计，耕作层平均30厘米，熟化层大于60厘米，耕层有机质含量1。50％左右。质地耕层多为轻至中壤。块状结构，多为灰棕色。以下各层质地多为重壤，块状、鳞片状结构，土体紧实，呈棕灰、青灰、黄棕等。石灰反应强。土壤有机质较缺乏，但保肥供肥力较好，产量较稳定。
5、硫酸盐灌漠土属
一是分布在走廊冲积扇下部的平坦地区，如水源乡的北大河、清河坝水库下面、北海子乡的北海子二、五、六队；二是分布在绿洲边缘与戈壁交换地段的低洼处，如双湾乡赵家沟西湖、朱王堡镇的生地滩；三是随着深井灌溉，地下水盐分被携带到表层土壤中，水分蒸发，盐分残存形成生盐斑，如天生坑农场等。具备灌漠土的特征。地下水位较高（除次生盐化土壤外），一般为1.2至2米之间。潮化时间较短。土体干湿交替作用时间不长，且在100厘米间有氧化还原反应形成的锈纹锈斑和盐粒。土壤肥力低。耕层有机质含量平均在1％左右，全氮0.05％左右，碱解氮百万分之35，速效磷百万分之5，速效钾百万分之200。盐分在剖面中分布比例均匀，盐分组成以硫酸和重碳酸为主。土壤容重表层为1.4克/立方厘米。盐化灌漠土受盐分和返潮作用，主要对农作物苗期造成危害。一般灌头水后，死苗10至15％。土壤僵硬板结，通气性能差，土壤瘠薄，产量不稳。
第二节 土壤分区
一、南部祁连山牧林区
位于祁连山区，包括西部草原、南部草原和红山窑、新城子、焦家庄、北海子、东寨、南坝6个乡镇沿祁连山一带的放牧地，土壤从海拔4442米到2500米以内为高山寒漠土，高山草甸土、亚高山灌丛草甸土、黑钙土（阴坡为灰褐土）、栗钙土。自然景观由高山寒漠景观、高山草甸景观、亚高山灌丛草甸景观、山地森林灌丛草原景观到山地草原景观。
二、中部低山残丘牧业区
位于永昌县中部，包括红山窑、焦家庄、北海子、河西堡、水源、朱王堡、宁远、双湾等乡的放牧地。土壤以灰棕漠土为主，其次是灰钙土，再其次是栗钙土。绝大多数土壤比较瘠薄，而且多为石质山地和低山残丘，剥蚀比较严重。
三、北部荒漠戈壁难利用区
位于县北部，包括北部草原的大部和宁远、双湾的部分放牧地。全部为盖度15％以下的难利用土地。土壤主要有灰棕漠土、风沙土和盐土。
四、走廊绿洲平川农业区
位于县平川部，包括各乡农业区和绿洲间的部分荒滩，是农业活动区。以下分为六片。
西河山水灌溉灰黄平土、黄平土半农半牧片包括新城子、红山窑两个乡的农区部分和黑土洼分场。
城郊泉水灌溉灰黄平土粮油片包括焦家庄、北海子两个乡的农区和永昌羊场以及小坝良种场。
东河山水灌溉改良黄平土粮油片包括东寨、六坝、南坝3个乡的农区和八一农场的玉皇地、东寨、青山3个分场以及红光园艺场。
河西堡河泉灌溉灰黄平土、黄平土粮菜片包括河西堡镇的农区和工业厂矿。
清河井泉混灌灰黄平土、沙壤土粮食蔬菜片包括朱王堡、水源两个乡镇的农区和部分机关农林场。
金川井河混灌沙壤土、黄平土经济作物片包括双湾、宁远两个乡的全部农区和八一农场的天生坑、小井子分场以及市、县及金川工矿机关农场。
第三节 植被类型与分布
永昌县自然植被从南部的高山草甸、森林逐步过渡到北部的半荒漠和荒漠草原，类型大致有5种：
祁连山地——天然森林、草原植被海拔在4200米以上为高山冰川和永久积雪带。海拔4000米以上为高山寒漠带，分布在冷龙岭、娃娃山、青羊岭等高山地带，冰碛石流广布，生长稀疏垫状植物，如龙胆、凤毛菊等。3500至4000米是高山灌丛草甸带，分布于乌龙沟、平羌沟等一带，植被以中生和温耐寒植物为主，有高山蒿草、矮蒿草、藏蒿草、苔草、珠牙蓼、凤毛菊、萎陵菜、各种龙胆以及散生的金露梅（黄扁麻）、高山柳、高山绣线菊（俗名兔儿条）小蘖（又名三棵针）、马先蒿（俗名叫牛奶头）、火绒草（俗名叫打火草）、木本萎陵菜（俗叫扁麻）、早熟禾、鬼见愁（俗叫驴求头茨或朗麻）、锦鸡儿（俗叫毛柴）等，组成茂密的灌丛高山草甸，植被覆盖度为80％。海拔3100至3500米的亚高山草甸带，分布于大乌龙沟、鸾鸟沟、平羌沟、脑儿墩、八道梁、黑林掌、白露掌等地带，植物主要有矮蒿草、异穗苔草、草地早熟禾、垂穗披碱草、垂穗鹅观草（俗叫勾头草）、各种针茅（俗叫苏油胡子）、藏异燕麦、珠牙蓼、鹅绒萎陵菜，各种龙胆、高山唐松草、中国马先蒿、高山柳、金露梅、高山绣线菊、鬼箭、锦鸡儿、西藏早熟禾、紫莞、披针叶黄花、蒲公英、高山鸢尾、凤毛菊、甘肃棘豆等。植被盖度50至90％。海拔3500米沼泽土，分布在脑儿墩、六道班、天涝坝池和黑林掌等地，植被以湿生或水生耐寒植物为主，多是沙草科植物，主要有高山蒿草、藏蒿草、苔草、矮金莲花、金露梅、毛莨、乌拉草、唐松草、水木贼、萎陵菜等。植被盖度90％。2500至3100米是森林灌丛草甸带，主要分布在宽沟、东沟、冰沟、四沟、五沟煤矿的南山、黑林沟等地，地表着生苔藓，植被以乔木灌木混交林为主。阴坡云杉（俗叫松）茂密，是水源涵养区，植物有鬼见愁、锦鸡儿、金露梅、银露梅（白扁麻）；阳坡有小块散生松柏（俗叫柏树）。海拔2600至3100米的黑钙土，主要分布在水关滩、西水滩、军马一场、军马二场、烂泥塘子等地，植被类型主要以沙草科、禾本科类为主，有垂穗披碱草、早熟禾、苔草、扁穗冰草、萎陵菜、针茅等，覆盖度90％左右。2000至2800米为前山干草原带，分布于马营沟、小寒鸦沟南侧、火松林西北侧、骆驼脖子、白露掌、西大坂梁、东沟、大柳沟、严家花庄子、四沟山、龙沟大坂、照面山、灰堆山、红山大口子、大红沙沟、花草滩、大小青羊滩等地。地面植被稀疏，以旱生植物为主，有克氏针茅、矮花针茅、紫花针茅（以上通称苏油草）、扁穗冰草、羊草、赖草、披碱草、芨芨草、冷蒿、鸢尾（俗叫马蔺）、阿尔泰紫莞（俗名叫狗娃花）、蒙古葱（俗叫沙葱）、羊胡子、独行菜、披针叶黄花、苔草、驴驴蒿、珠芽蓼（俗名血解）、木紫莞（俗叫花花紫）、醉马草（俗名叫药草或挠天红）、狼毒、甘肃棘豆、珍珠（俗叫沙柴）、红砂、木本猪毛菜、松叶猪毛菜、盐爪爪（俗名黄茅）、骆驼蓬（俗名臭蓬花）等植物，覆盖度36.2％至61.2％。
绿洲平原——人工林植被即砾质洪积扇倾斜平原（即东河、西河、城郊绿洲）和沙壤质洪积淤积平原（即清河绿洲）沙壤质淤积风成平原，（即金川绿洲的双湾乡一带）。主要树种是杨树、沙枣树、榆树、柳树等。植被主要有黑沙蒿、唐古特白刺（俗称酸胖刺）、白刺、木紫莞、沙生针茅、骆驼蓬、骆驼蒿、蒙古葱等，植被覆盖度为10％。
石质低山丘陵——草原化荒漠植被即栒子山、尖山、成山掌、东大山一带。植被零星不均，主要为驴驴蒿、珍珠、红莎柴、芨芨草等植物组成群落。
风积沙丘和沙化、盐化低地——沙生、盐生植被即下四分以北、以东的北大滩，属巴丹吉林沙漠南缘，有红柳、唐古特白刺、圆叶盐爪爪、梭梭、珍珠（俗叫子儿柴）、泡泡刺、拐枣等灌木生长。
砂砾质和砾砂质戈壁——荒漠景观分布于以上绿洲的山前边缘地带，已开垦或植树，生长有稀疏的旱生或超旱生植物，如珍珠、窄叶锦鸡儿（俗叫土猫耳刺）、白刺、泡泡刺、细叶盐爪爪、棱棱、唐古特白刺（俗称酸剌）、木紫莞、刺叶柄棘豆、棘旋花、红砂、麻黄、黑果枸杞、短叶假木贼、合头草（俗称刺蓬）、戈壁针茅、小画眉草、蒙古葱等。
第七章 自然资源
第一节 矿产资源
一、全县矿产概况
永昌县境内，矿产资源丰富。已发现的有62处，主要有铁、铜、镍、铅、锌、钨、铋、磷、石灰岩、白云岩、石英岩、萤石、石膏、粘土、膨润土、煤、油——地沥清等17种矿产。其中大型矿床6处，中型矿床9处，小型矿床15处，矿点矿化点32处。见表31。
1981年前属永昌县管辖的宁远堡乡白家咀子的硫化铜镍矿床，除产铜镍外，还产有钴、铂、钯、锇、铱、钌、铑、金、银、硒、碲、硫等多种伴生矿。是世界第二含镍大矿床。矿产具有多种成因，主要有：岩浆矿床、热液矿床、沉积矿床和沉积变质矿床。
二、矿床分类
永昌县境内的矿产，可划分为：黑色金属、有色金属、非金属和可燃性矿产4类。
黑色金属矿产铁矿床有中型矿1处，小型矿1处，矿点、矿化点9处。以沉积变质型为主，其次为热液型和沉积型。
沉积变质型铁矿，以东大山铁矿和芨苓铁矿为代表，矿石为石英岩型、磁铁矿石，可选性良好。热液型铁矿，以铁山咀和赤金子铁矿（化）点为代表，矿石主要为赤铁矿，矿体形态复杂，规模小，难以利用。沉积型铁矿，有红山窑铁化矿点，矿石主要为褐铁矿石、菱铁矿石，矿层厚度小，规模不大，难以开采利用。
有色金属矿产有铜、镍、铅、锌、钨、铋等6种。其中巨大型铜镍矿床1处，矿点、矿化点10处，主要分布在龙首山和馒头山等地。
铜：有矿点、矿化点7处，属热液型和热液石脉型。矿（化）点规模小，未形成工业矿体。
镍：有巨大型矿床1处，为白家咀子铜镍矿。该矿产于超基性岩体中，主要成因为岩浆深熔贯入形成，矿体呈层状、似层状，规模大，含有多种有益成分，具有很大的经济价值。
铅锌：只有小石门铅锌矿点1处，属热液型，未形成工业矿体。
钨铋：只有馒头山钨铋矿化点1处，主要为石英脉型，品位低，规模小，未形成工业矿体。
非金属矿床有磷、石灰岩、白云岩、石英岩、石膏、粘土、膨润土等矿种。其中大型矿床5处、中型矿床8处、小型矿床6处、矿（化）点10处，主要分布于龙首山区。
磷：马房子沟中型矿1处，矿点2处，均属沉积变质的微晶质磷矿，主要矿物为微晶质磷灰石，次为胶磷矿。由于品位较低，目前尚未充分利用。
石灰岩：有大型矿2处，中型矿1处，矿点1处，均属沉积型。目前，小规模开采，作为水泥原料利用。
白云岩：有大型矿2处，中型矿1处，均属沉积成因，目前均未开采利用。
石英岩有大型矿1处，中型矿1处，小型矿2处，矿点2处，分布于龙首山区，为沉积变质成因，矿体呈层状产出。
目前，高石咀大型石英岩矿床，已投入开采，由金川公司作为冶金辅助原料利用。
萤石：有中型矿3处，小型矿1处，矿点2处，分布于永昌县城南的馒头山，为中——低温热液矿床，矿体多呈脉状产出，矿石质量较好，多为地方群众开采。
石膏：仅青土井石膏矿点1处，属次生淋滤型，矿层厚度小，难以开采利用。
粘土：有小型矿床2处，矿点3处，属沉积型，一般矿层厚度较小，厚0.4至2米，质量中等，规模小，可作水泥料，尚未利用。
膨润土：红泉中型矿床1处，产于红泉二迭纪盆地中，属沉积成因，矿体呈层状，主矿体长3500米，厚3至6米，矿层厚度稳定，矿石质量较好，可用于铸造型砂粘结剂、铁矿球团粘结剂、活性白土、钻井泥浆、有机膨润土、铸钢膜涂料、无机改型增稠剂等，具有较高的经济价值。
红泉盆地已进行了普查评价，其中的主要含矿地段的19至28线，已进行了勘探，现在处于开采前期的准备阶段。
可燃性矿产有煤、油、气——地沥青2种。
煤：有小型矿8处，矿点1处，成煤时代为石炭纪，次为二迭纪、侏罗纪，均属烟煤类，一般煤层厚度不稳定，规模小，只适宜于乡镇群采。
油气——地沥青：有矿点2处，石油矿点分布于潮水盆地青土井侏罗系下统地层中。气——地沥青点分布于皇城盆地下白垩统河口群，白云岩的节理裂隙中。矿产情况详见表32。
第二节 野生植物资源
永昌县地域辽阔，海拔差异大，气候类型多，生物垂直分布明显，野生植物种类繁多，其森林、牧草、药用植物等分属有关卷章，这里仅记野菜与野花。
野菜境内野菜丰富。农民荒年充饥，丰年调味、调饭和炒吃的有沙葱、沙绿、羊胡子、野韭菜；炒菜的有发菜、蘑茹、地卷皮（地软皮）；调饭和凉拌的有苣苣菜、羊蹄子、地蔓（甘蔓）、猪耳朵（车前子嫩叶）、苜蓿；调味的有野蒜、野葱（石葱）、牛胡子、地花椒等；和面蒸卜拉子的有野胡萝卜（黄粉）、铁扫帚（地复子嫩叶）、艾叶等；可做米糕配料或健体补品的有蕨麻，可磨面粉的野草籽有沙米、碱菜籽等。
野花生长在山区的野花有金露梅、紫花杜鹃、山桃花、山刺玫、锦鸡儿、天萱等，生长在川区的野花有马莲、山丹、玫瑰、珍珠、达达蓼、鸽娃花、粉团花、薄公英、蔓陀罗（风茄儿）、黄苦豆花、苦菜花、野胡麻、旋复花、猫儿刺、秦艽花等。
盆栽与园植花卉据《永昌县志》乾隆五十年本载：“花则迎春、紫荆、石榴、牡丹、芍药、玫瑰、绣球梅、山丹、萱草、珍珠、葵罂粟、虞美人、金盏、凤仙、藏金莲、荷包牡丹、石竹、鸡冠、月菊、九月菊、六月菊、蜀季、黄刺玫、蓼”。
民国时期池栽花卉增加了榆叶梅、山刺玫、洋玫瑰、翠雀儿、五台莲、金丝莲、八瓣菊、大丽花、老婆花、梅点、百合、牵牛、何首乌等。1920年开始，商人从陕西、河南等地运来桂花、月季、绣球、珊瑚、海棠、板兰、金针、玉簪、绿翠、灯笼花、长寿菊、黄梅、龙爪梅、四季梅、江西腊、夹竹桃、万年青等盆栽花卉。盆花最多的是县城内刘家花园，养花一百多盆，乡村养花最兴盛的是宁远堡，除了园栽，也有少量盆栽。
中华人民共和国成立后1958年县委号召住户庭院花池化；1981年后，植树种花，蔚然成风；到1990年，永昌城内几乎家家都有盆花。城里以盆花为主，间有池花；乡村以池花为主，少有盆花。刘家花园主人的后代刘庆丰盖起了育花温室，养花100多种，销售市场。近几年来，从外地引来的花卉种类越来越多，草本花卉类有君子兰、对兰、吊兰、水仙、文竹、石竹、对莲、马蹄莲、一串红、百日红、满天星、紫罗兰、仙客来、美人蕉、十样锦、灯盏花、玻璃翠等，多肉花卉类有仙人掌、仙人柱、仙人球、令箭荷花、生石花、蟹爪兰、龙舌兰、芦荟、景天、山影等，木本花卉类有四季海棠、银杏海棠、牡丹海棠、竹节海棠、牛角海棠、籽石榴、花石榴、一品红、夜来香、米兰、含笑、冬青、金橘、木槿、紫锤、金钟、扶桑、茉莉、杜鹃、虎刺梅等。
永昌境内，不仅新花频添，老花亦很旺盛，花龄最大的一株牡丹，在城内韩家院内，至少在300年以上，花高约2米多，花冠直径4米多，栽牡丹最多的是陈世诚老人，现有牡丹5株，1红4白，其中1白牡丹花龄约100多年。西门外周世恒老人院子里有2株芍药，从清咸丰年间（1136年）栽种，至今已有150多年。庭院栽花最多的是南街吴兆麟家，现有朱砂牡丹2株，高约1.8米；荆2株，花色1白1紫，榆叶梅、迎春、黄刺梅各2株；樱桃、面蛋子树各1棵。芍药花、百合、石竹、翠雀儿、九月菊、荷包花、大丽花等均有栽种。
第三节 野生动物资源
本县野生动物种类纷繁。1957年国家禁猎鹿、麝、熊等珍稀动物，此后，虽偷猎时有发生，但保护动物人人有责，已渐成风气。至今属国家二类保护的有雪豹、淡腹雪鸡、蓝马鸡3种，属国家三类保护的有马鹿、麝、猞猁、石貂、黄羊、鹅喉羚、水獭和大天鹅8种。现将县境内的动物分兽类、禽类、虫鱼类记述。
兽类老虎，祁连山林中曾有，现不见；豹（豹子、金钱豹），大黄山、西大河曾见；黑熊（黑瞎子），花脖子熊（狗熊），分布于南部的山区平羌口、鸾鸟口、脑儿墩等地；雪豹（艾叶豹），栖息于2000至4843米的祁连山石质山及森林中裸岩区，数量很少；豺（豺狗、豺狼），多在荒山、野滩、草原、林区活动；狐狸（赤狐），草原多，乡间少；紫貂（黑貂、赤貂），分布于西大河一带；石貂（扫雪、臭狗子）、分布于西大河、平羌口；黄鼬（黄鼠狼），西大河较多，各乡少见；艾虎（地狗），常见于西大河、河沟草原；旱獭（哈拉），广布于南部和西部草原；水獭（水狗），分布于西大河，极少；猞猁（猞猁狲、土豹），分布于西大河密林中；小灵猫（香狸、香猫），分布于西大河、河沟林区；野猪（山猪），分布于西大河林区和南部草原；豪猪（刺猪），分布于河沟、西大河、平羌口林区和草原边缘地区；马鹿（白臀鹿、青鹿），分布于祁连山森林；麝（香獐子、獐鹿），分布于祁连山林区；小鹿（黄猄、黄鹿、跑鹿子），西大河较多见；鹅喉羚（黄羊），广布于县境北部和西部荒漠和半荒漠草原区；滩黄羊，遍布全县荒漠和半荒漠地区；青羊（岩羊、斑羚），广布于祁连山、大黄山、龙首山等多石的山岩地带；野兔，广布全县；刺猬，广布于半荒漠地区；蝙蝠，喜群居于崖洞或旧墙缝中；长爪沙鼠、大林姬鼠、中华鼢鼠、山鼠、黄鼠、跳鼠、鼹鼠、（瞎老鼠）、鼯鼠（寒号虫），是草原和森林的害鼠；家鼠、仓鼠，较多；石鼠，多在山野石缝中；短尾鼠常在田野里活动。
禽类据张掖地区野生动物资源管理站1987年编写的《甘肃西部鸟类资源调查报告》中的武威、山丹、民勤等永昌邻县的鸟类情况推断，永昌鸟类至多有114种，其中留鸟约45种，旅鸟约20种，夏候鸟约40种，冬候鸟约6种，过路鸟约3种。
猛禽类：大型的有大黑鹰（黑皂鹰、秃鹫）、大黄鹰、白头鹰（雕、骨叉），较小的有羊羔鹰、兔鹰（隼）、鸡鹰、鸽鹰（牙虎）、雀鹰（鹞子）、老鹰（窝老鹰、鸢）、苍鹰、白鹰（胡兀鹫）、燕隼等。猫头鹰有鸱鸮（鸱鸺、鸱叫子、鸱冠子、红嘴鸮）、长耳鸮、雕鸮（鸻?、恨虎、短耳鸮），均为农林益鸟，鼠类天敌，多在山林和乡间。
鸣禽类：麻雀、小沙百灵、风头百灵、角百灵、长腿、驴粪蛋、金翅雀、云雀（黑麻）、石腊嘴、土腊嘴、芨芨鸰、铁鸰、迭屁股、挈镢头、毫绪子、雀儿狼等多在田间、草滩、柳丛；水扎拉、水雀儿常在水边捕虫；黄鹂、画眉、山鹡鸰、灰山■鸟、黄眉柳莺（树串儿）、大柳雀、大红雀、大偏麻雀、大松雀、滚绣球、花冠山雀、小石雀、大山雀、山麻雀、红交嘴雀，常见于祁连山林区或靠近林区的乡村。
鸦鹊类：老哇（狼帮子）、乌鸦（老鸹）、松鸦（山和尚）、红嘴鸦、寒鸦（白颈鸦、黑老哇）、喜鹊、灰喜鹊（山喜鹊），遍布乡村，农林益鸟。
鹑鸡类：蓝马鸡，栖息于祁连山林间空地；松鸡、淡腹雪鸡，分布于祁连山石质山及裸岩区；雉鸡（环颈雉、野鸡、溜鸡）、草鸡、石鸡多见于灌木、草丛；斑翅山鹑、高原山鹑，多栖于祁连山崖间和农田间。
涉禽、游禽类：灰鹤（长脖雁），农历3月向西北飞，9月向东南飞，春季迁徙，偶落田间觅食；白鹳（白桩）、青鹳（青桩）、黄鸭（赤麻鸭）、绿头鸭（野鸭、青边）、马鸭、水鸭、小鸊鸊（水胡芦、油胡芦）、黑尾塍鹬、大天鹅（白天鹅），常在水库、湖泊、河边觅食嬉游，大天鹅不多见；家燕、楼燕、雨燕、石燕，夏天在农田上空盘旋，巢居屋檐或墙洞。
鸠鸽类：家鸽、原鸽（野鸽）、岩鸽（山鸽）、灰斑鸠、山斑鸠、全县广布；斑鸡（沙鸡子、鵽鸠），常本于荒漠草原。
攀禽类：杜鹃（布谷鸟）、戴胜（波波吃），夏来秋归，遍布全县；啄木鸟（剟木虫），各乡时有，黑啄木鸟多在祁连山林区。
虫、鱼类昆虫是动物界最大的一个类群，与植物、动物及人类有复杂而密切的关系，多数昆虫取食于植物、动物，并传布病害。
另有一些动物，并非昆虫，亦非鱼类，也记载于此，不再分类陈述。
农作物害虫：地老虎、金针虫、蛴螬、麦穗夜蛾、麦蚜、豌豆夜蛾、豌豆潜叶蝇、草地螟、芜青叶蜂、蚂蝗等。
林木害虫：小卷蛾、多露象甲、黑大蚜、杨树潜叶蛾、大青叶蝉、十斑吉丁虫、柳蛎蚧、二尾舟蛾、木蠹蛾、沙枣木虱、沙枣尺蠖等。
粮食害虫：米象、麦蛾、谷蠹、豆象等。
卫生害虫：苍蝇、蚊子、跳蚤、臭虫、牛皮蝇、狗蝇、羊草必（螨、蚧）、鸡辫子、马瘦虫（马胃蝇）等。
药用虫：蝎子、蝼蛄、蚂蝗、蜈蚣等。
捕食性益虫：瓢虫、蜻蜒、蚂蚁、蜘蛛等。
其它虫类：蜜蜂、黄蜂、蝴蝶、蟋蟀、蚱蜢、蜗牛、〓蝛（麻鞋底）、蚰蜒、蜣螂（琵琶虫、屎爬牛）、屎克郎等。
蛙蛇类：青蛙、癞蛤蟆、蚯蚓、壁虎、蜥蜴，广布全县；毒蛇、无毒蛇多见于山间荒滩。
鱼类：池塘、水库人工引养的有虹鳟鱼等，家庭内养的有几种金鱼，大、小河流生长的有鳇、鲤、鲢、鲫、箭、青泥鳅等。
第四节特产
永昌县特产较多，如甜菜、西瓜、葵花籽、黑瓜籽、白瓜籽、发菜、蘑菇、亚麻、皮毛、胡麻精炼油以及野生药材秦芄、羌活、甘草、大黄、麻黄等，这里仅记几种如下：
甜菜又叫“糖萝卜”，是一种以收获块根，榨取糖分为主的经济作物，本县主要由朱王堡镇、水源乡种植，这里地理条件得天独厚，甜菜含糖最高量可达22％。1978年以来，为全省甜菜种植主要产区之一，亩产3666斤，平均含糖量为16.57％，高于西德、法国、意大利和英国而饮誉国内外。实行家庭联产承包责任制以后，至1990年，少数人家亩产量高达万斤。
发菜发菜古名“龙须菜”，俗名“头发菜”。是一种野生的陆生藻类植物。主要分布于红山窑、焦家庄、北海子、河西堡、宁远堡乡的低山荒漠地带。一般在冬季枯草季节采集。永昌发菜是甘肃著名的特产之一，它鲜美可口，回味隽永，营养价值很高，是筵席上的珍品，早在明清时期就有人采集食用。1950年以来，全县平均每年可收购2000多斤，丰年可收4000多斤。1980年多达10900斤。大部分由外贸部门调集，远销港澳地区和东南亚各国。
蘑菇又名“洋蘑菇”，担子菌纲，伞菌科，食用菌。其中以油鸡腿、青把子、黄蘑菇3类为上品，黑蘑菇为下品。主要产于新城子、焦家庄、南坝等乡的祁连山浅山草原地带，多生于立秋前后，羊粪多的地方尤其旺盛。民国时期，四川等地商贩常来采集和收购。1951年后，县供销社每年可收购2.3万斤。1961年后每年收购2万斤左右，以后渐少。还有的蘑菇村民自己食用或买卖。
甘草主要产地是朱王堡乡郑家堡滩、喇叭泉滩，水源乡羊圈沙沟、北地、乱墩子滩，双湾乡陈家沟、东三沟、赵家沟地埂或草滩等地。在1956年后的10年间，每年约产甘草7.6万斤。1968年后，每年采集不到4万斤。由于多年的平田整地，开荒办农、林场和大量的采挖，甘草资源逐年大量减少。
麻黄一名草麻黄，主要产地是宁远堡乡的草大坂、三叉河、麻黄沟、青土井、红洼、玉泉和河西堡乡的平口峡、玉石、东大山等荒山地区。雨水多的年份，每年约产70至120万斤，一般年份每年约产60万斤。
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永昌县
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