地質 地貌 銅川地處鄂爾多斯臺地與渭河斷陷盆地的過渡地帶，屬黃土高原南緣的殘原區，橫跨兩個地質構造單元。地貌複雜多樣，山、川、原、梁、峁、臺塬、溝谷、河川均有分佈，境內山巒縱橫，峪谷相間，臺塬廣佈，梁峁交錯。縱觀全境，大致可分為五個地貌區：
西部子午嶺山地區：該區以子午嶺南部的橋山山脊與淳化、旬邑縣為界。山勢北高南低，海拔1300—1700米，最高峰廟山1734.2米。包括照金、柳林、瑤曲、金鎖關、玉華、哭泉、雲夢等鄉鎮的部分地區，面積1545平方公里，佔全市總面積的39.8%。河谷梁峁、懸崖絕壁、瀑布溪流多有分佈。主脊發地帶梢林灌叢茂密，表面侵蝕較微；支梁地帶植被覆蓋率低；中山地區多為荒山禿嶺，流水侵蝕、剝蝕強烈。
北部黃土高原丘陵區：該區地處陝北高原南部，與黃陵、洛川、白水等縣相連，海拔多在1000—1200米之間，地形由西南向東北傾斜。包括太安、彭鎮、五里鎮等鄉鎮的全部或大部，以及哭泉、棋盤、雷塬等鄉鎮的部分地區。南北狹窄，東西較長，面積1025平方公里，佔全市總面積的26.4%。黃土高原為該區的地貌主體，天然植被破壞嚴重，黃土裸露，溝谷鬆散物豐富，泥石流、瀉流、滑坡比較普遍。
中部黃土殘原溝壑區：該區在渭北北山以北、橋山東南的山間盆地之中，呈東北西南向展布，海拔900—1250米。包括高樓河、阿莊、紅土、印臺、王益、王家河、演池、關莊、石柱、小丘等鄉鎮的全部或部分地區。面積855平方公里，佔全市總面積的22%。地勢中部高、兩端低，地形波狀起伏，溝谷密佈，地面支離破碎，塬梁和溝壑面積比例為6:4，溝谷相切割深度為100—200米，谷坡陡峻，溝谷較寬，普遍發育有三階地。
東南部渭北北山地區：該區在渭北北山主脊北部，地質構造屬鄂爾多斯臺地南緣翹起地帶，海拔高度900—1500米。包括孫原、黃堡、陳爐、紅土、廣陽、高樓河等鄉鎮的全部或部分地區。面積221.5平方公里，佔全市總面積的5.7%。地貌由一系列較微起伏的黃土覆蓋的中低山與丘陵組合而成，山脈呈東北西南走向，天然植被破壞嚴重。
南部川原區：該區主要在耀州區南部和新區，黃土臺塬廣佈，河谷平原鑲嵌。地質構造為渭河斷隔盆地的一部分，堆積有巨厚的鬆散沉積層，表面為黃土所覆蓋。包括耀州區孫原、寺溝、董家河、坡頭鎮和新區的全部或部分地區，面積235.5平方公里，佔全市總面積的6.1%。海拔650—850米。地貌以平坦寬廣的黃土高原和寬闊的河谷平原為主。
氣候 銅川市地處渭北旱塬，系關中平原與陝北高原的過渡地帶，屬暖溫帶大陸季風氣候，主要特點是四季分明，冬長夏短，雨熱同季，冬季寒冷，夏季炎熱，春季升溫較快，秋季降溫迅速，氣溫日較差較大，晝夜溫差大。氣候區可分為三個：南部臺原溫暖半乾旱氣候區；中東部殘原溫和半溼潤氣候區；西北部山地溫涼溼潤氣候區。多年平均太陽輻射量為125.8～127.6千卡/平方釐米。年日照時數2250.7～2387.7小時，年內各季分佈不均，秋冬較弱，春夏較強，12月最弱，6月最強。年平均氣溫9.7～12.7℃。近30年平均降水在543.4～676.3毫米之間，但各地間差異較大，臺原區為543.4毫米，殘原區為594.3毫米，山區為676.3毫米。白天多西南風，夜間多東北風，年平均風速2.3—3.2米/秒，殘原區風速較小，臺原區和山區風速較大；春季風速最大，夏冬季次之，秋季最小。近30年平均無霜期為199～227天，中部最小，北部略多於中部，南部無霜期最長。
河流 水系 銅川山高溝深，河流均是源頭或上游，其特點是：流程短，水量少，水位低，比降大，易漲落，能利用者甚微。銅川境內的河流分為石川河和洛河兩大水系。石川河水系主要由漆、沮二水組成，市內流域面積2240.8平方公里。石川河水系中流域面積10平方公里以上的支流67條，主要河流有漆河、沮河、趙氏河、濁峪河、清峪河、趙老峪河等。洛河為銅川東北部的界河，境內流程35公里，流域面積1648.8平方公里。洛河水系中流域面積在10平方公里以上的支流78條，主要河流有白水河、清河、五里鎮河、雷塬鎮河等。
土壤 土質 銅川市土壤分為9個土類、15個亞類、25個土屬、73個土種。9個土類佔全市土壤總面積的比例分別是：褐土為53.72%、黃綿土為30.3%、黑壚土為4.32%、新積土為2.02%、壚土為1.52%、潮土為0.06%、水稻土為0.03%、紫色土為0.02%，其分佈規律是由南向北依次為褐土、黑壚土、黃綿土，山間河谷地多為沙壤質新積土、砂礫質新積土、壤質新積土、衝擊型潮土、洪樹型潮土、壤質新潮土、沖積型溼潮土；梁峁殘原分佈著白土、紅粘土；原區分佈著黑壚土、壚土；土石山地分佈著砂礫岩褐土性土、泥質岩褐土性土。銅川的土質屬微鹼性，不僅適合於大多數農作物生長需要，而且有利於固氮菌類活動，能夠增加固氮能力。
自然資源 銅川地處渭北旱塬，多山少水，自然資源具有鮮明的地域性。
野生植物資源：銅川境內有維管束植物為106科、384屬、618種，5個亞種、38個變種。其中，蕨類植物為9科13屬16種；裸子植物2科3屬3種；被子植物95科318屬599種，5亞種，38變種。
森林資源：全市共有林地面積142.1萬畝，經濟林30萬畝，疏林地13萬畝，灌木叢地49.95萬畝。森林覆蓋率為24.5%。主要樹種有油松、山楊、刺槐、側柏、桐樹、蘋果、核桃、柿子、梨、桃等。
草地資源：共有草地面積152萬畝，可利用面積136萬畝，多呈大面積連片分佈。在300畝以上的草地105塊，計100萬畝，且等級較高。其中萬畝以上的草場29塊，面積59.3萬畝。牧草67科、308種，主要有白羊草、鐵掃帚、薄公英、硬質苔草等。草場分為農林隙地和山坡灌木叢兩類，草質優良，可載畜19.98萬個羊單位，發展牧業條件優越。
中草藥資源：境內有中草藥683種，已大量採集收購的有164種，主要為常參、黃芪、柴胡、黃芩、連翹、丹參等。
野生動物資源：銅川有野生動物68種，分屬16目35科，其中獸類5目10科23種，主要為中華鼠、花鼠、巖松鼠、艾虎、水獺、草兔、野豬、狍等；禽類動物10目23種，主要有石雞、環勁雉、喜鵲、鳶、樓燕、啄木鳥、杜鵑、麻雀等。
水資源：銅川水資源總量22042萬立方米，其中地表水21069萬立方米，地下水12607萬立方米。目前，已探明的地下水可開採量4494萬立方米，主要分佈在耀州區漆、沮河谷區走馬村川道、瑤曲川道和小丘、坡頭、下高埝原。水質良好，宜飲用。
礦產資源：銅川礦產資源豐富，已發現的礦產資源有4大類20種，建材工業的水泥配料黃土、耐火粘土居陝西省第一位，陶瓷粘土、鋁土礦居第二位，水泥石灰岩居第三位；全市煤田面積522平方公里，煤炭產量列全省總產量前茅。目前已探明保有儲量分別為原煤25.60億噸、油巖4.7億噸、水泥石灰岩4.2億噸、耐火粘土3400萬噸、陶瓷粘土34.7萬噸。
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