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北京自然地理




震 旦 期 晚
中 元 古
红石湾 角闪斜方辉石岩 8.69 四合村 辉石岩 15.67 沙厂 斜长环斑花岗岩 13-16 黄松峪-将军关 火山角砾岩及凝灰岩等 19.39 吕

— 五 台 期

早 元 古 代 高岭 变质辉长岩 南台子—下窝铺 变质闪长岩 放马峪 橄榄岩



长岩有可能属于此期产物。上庄辉长岩含钒钛磁铁矿。
4.燕山期 为北京地区规模最大的一期岩浆活动,广泛分布在西山及北山西部一
带。根据地质资料及同位素年龄,本区具有多次喷发和侵入活动,大致可分
为前后两期五次活动。 早期:活动时代由早株罗世中期到晚侏罗世末期,同位素年龄为 1.80—
1.41 亿年。侵入岩为中、小型岩株、岩枝的花岗岩类,侵入深度可由浅成至
中深成相,主要侵入于中、晚元古代地层及侏罗纪火山岩系,受北东及北西 向褶皱与断裂控制。据岩体间的接触关系及同位素年龄,本期又可分为三次 侵入活动,并构成多次成矿作用,主要有铁、铜、锌、钼、铅、金等矿种, 是北京地区接触能交代型及热液型矿床的主要成矿时期。
  第一次侵入:在早侏罗世南大岭组玄武岩喷溢之后,有门头沟区斋堂、 太子墓一带的浅成闪长玢岩侵入体。规模较大的侵入岩是密云四干顶岩体。 该岩体中心相为粗粒花岗岩;过渡相为石英闪长岩;边缘相为闪长岩。同位 素年龄为 1.8 亿年。本次活动受北东向构造控制。
  第二次侵入:继中侏罗世髫髻山组安山岩喷发之后,呈浅成及中、深成 之小岩株产出。同位素年龄值为 1.55 亿年左右。如长沟、黑山坨—花塔、铁 炉子、分水岭、房耳峪、磨石口、薛家石梁等侵入岩体。岩石组合为黑云母 闪长岩、石英二长岩、石英正长岩、细粒花岗石。
第三次侵入:在晚侏罗世东岭台组流纹岩喷发之后,同位素年龄值为

1.45—1.41 亿年左右。其规模较前二次略大,侵入岩体为中、小型岩株,侵 入于中、上元古界至侏罗系或早次侵入岩体之中。分布面积广,大部分呈分 散孤立产出,代表性岩体有马庄子、西二道河、东老峪、黑山寨、房山、阳 坊、八达岭等。岩石类型以花岗岩、花岗闪长岩为主,石英二长岩次之。
  晚期:活动时代在早白垩世,是北京地区燕山运动晚期岩浆活动最强烈 规模最大的时期。其分布面积可占全区侵入岩的一半。岩浆活动程度由初期 的强烈到末期的衰弱,岩体也由大变小。主要分布在北山地区,即延庆、昌 平、怀柔及密云的西部。其中以怀柔为主。本期又可分为两次。
  第一次侵入:产于早白垩世初期,受北北东向和东西向两组造线方向控 制,呈弧形展布。规模宏大,岩体呈小岩基或大岩株产出,如云蒙山(1.23 亿年)、沙峪(1.30 亿年)对臼峪(1.31 亿年)、石门山以及与河北省交界 的大河南、大海坨等岩体。岩石类型属粗粒花岗岩。
  第二次侵入:为大规模侵入活动后期,活动强度较弱。多分布于小岩基 及大岩株的边缘或零星出露,如石槽岩体(同位素年龄 1.16 亿年)。这次侵 入体又可分为两类:一类是成小岩枝、岩拳产出,岩石类型为超酸性、偏碱 性或碱性的细粒花岗岩或花岗岩。其中以黑熊山、西后峪、四桥子等岩体为 代表。另一类是浅成的岩床或岩脉。岩石类型为超酸性或偏碱性斑岩类,如 花岗斑岩、石英斑岩、霏细斑岩、流纹斑岩、正长斑岩等。其中以九渡河、 杏树台、上帽山、石峒子、老公营、东庄禾岩体为代表。
5.喜马拉雅山期
本期的资料不多。仅据地热钻孔资料。在北京凹陷内城东南一带于深部
1100 米处见有第三纪杏仁玄武岩,经同位素年龄测定为 0.45 亿年。并于京 热七号钻孔辉绿岩的灰色页岩夹层中取得大量孢粉,经鉴定其时代为始新— 渐新世。此外,在大灰厂地区,见有辉绿岩脉侵入老第三系始新统长辛店组 砾岩中,宽度最大可达十余米。由此可见,本期是有岩浆活动的,其岩浆成 份为基性岩类。
6.被第四系覆盖的隐伏岩体:
  阳坊花岗岩体:在阳坊、温泉一带出露地表,往东往北倾伏于平原之下, 埋深可达二百余米,为红色粗粒花岗岩。同位素地质年龄 1.16—1.32 亿年(属 燕山早期第三次侵入体)
宰相庄黑云母花岗闪长岩:该岩体完全隐伏于平原之下 100—300 米处,
其分布北起密云西田各庄,南至怀柔南坊。其岩性似有由中心至边缘岩性, 由酸性—中酸—中基性的变化,即由黑云母花岗岩递变为黑云母辉石闪长 岩。其结构也有由中心至边缘呈粗至细递变的特点。
  白石桥条纹长石花岗岩体:目前仅白石桥一处被钻探揭露,隐伏于平原 之下,埋深 89 米。据钾氩法测定同位素年龄为 1.3 亿年。
  大汤山花岗细晶岩体:分布于大汤山、阿苏卫一带。在山前呈岩脉出露, 平原内有钻孔揭露,埋深百余米。
  在深成岩体侵入的同时,北京地区的浅成侵入活动也很频繁。活动时代 从晚元古代至第三纪都有代表。浅成侵入岩中的脉岩多分布于岩体边缘或接 触带附近,规模小,一般长达数米至数十米。与燕山早期侵入岩有关的脉岩, 主要有花岗伟晶岩、细晶岩、微晶闪长岩、煌斑岩、辉绿岩、霏细岩和微晶 正长斑岩等,与燕山晚期侵入岩有关的脉岩主要有花岗伟晶岩、正长岩、微 晶花岗岩、细晶岩及正长斑岩、球粒状霏细岩等。
  
  区域性脉岩分布范围较大,规模也较大,可长达数公里,大部分是近南 北向及北北西向分布。其脉岩种类有:煌斑岩类包括拉辉煌斑岩、斜闪煌斑 岩、正闪煌斑岩、云煌岩及粗玄岩;正长斑岩类包括隐晶正长斑岩、黑云母 正长斑岩、角闪正长斑岩、辉石正长斑岩;酸性脉岩类包括霏细岩、霏细斑 岩、花岗斑岩、石英斑岩、微晶闪长岩。脉岩的产状:暗色脉岩大部为直立 或倾斜的岩墙;浅色脉岩的产状不一。

(二)喷出岩


  北京喷出岩的分布范围较广,占山区面积的三分之一左右,远自元古代 以来,曾多次产生喷发岩和火山岩系。其间以中生代侏罗纪最为发育,构成 北京西山的百花山向斜、髫髻山向斜、九龙山向斜、北岭向斜的核部;北山 地区的四海向斜和花盆向斜的核部;在妫水盆地两侧和密云地区的东部也有 分布。
1.元古代的喷发岩体 夹于长城系串岭沟组和大洪峪组内。属中、酸性火山熔岩及火山碎屑岩,
呈古火山颈相及海底喷发相产出,以火山角砾岩、安山岩及凝灰岩为主。
2.早侏罗世南大岭组玄武岩 主要分布在西山各向斜的两翼,为一套经多次喷溢活动形成的玄武质熔
岩流。在三家店一带可见三十二次喷溢。每次喷溢之间,可见有 1—2 厘米浅
色的喷发间断面(或所谓氧化冷凝面)。每一喷发层厚度可由 5 米至 15 米不 等,但都有底部小杏仁构造带、中部致密块状带和顶部大杏仁构造带等,杏 仁体主要为石英、玉髓、方斛石、蛋白石、绿帘石等。柱状节理发育,球形 风化明显。本组玄武岩可作铸石原料。本组玄武岩的喷发,受北东方向的断 裂构造所控制,喷发类型属裂隙式喷溢。岩层厚度变化较大,自东向西变薄。
3.中侏罗世髫髻山组火山岩
  主要分布在门头沟区一带,即百花山、髫髻山、妙峰山呈北东向横贯门 头沟区,在地形上组成了一系列高山,其次在昌平、怀柔、延庆、密云也有 较大面积的出露。
本组火山岩占北京火山岩的 80%左右,由一套中性火山物质构成的砾
岩、熔岩及火山碎屑岩互层组成。火山岩系的岩性和厚度变化都很大,岩石 组成也较复杂,主要的有辉石安山岩、角闪安山岩及火山角砾岩等。
4.晚侏罗世东岭台组火山岩
  主要分布在本市西部和北部,西起沿河城,往东经岔道北,沿北东方向 断续分布,形成许多孤立的岩穹。分布范围较早、中侏罗世的火山岩系明显 北移,在河北省境内也有大面积出露。
  本组是由一套酸性、中性及偏碱性岩类组成,主要以流纹岩、英安岩及 粗面岩为主,并形成相应成分的火山角砾岩和凝灰岩。由西往东,沿河城一 带以流纹岩为主,相应的有流纹质火山角砾岩;小张家口则以流纹岩、英安 岩、粗面安山岩及相应成分的火山碎屑岩为主。
  
三、北京地区的地质构造

(一)地质构造分区


  北京市大地构造处于华北地台中部—燕山沉降带的西段。在漫长的地质 历史中既经历过大幅度地下降、接受巨厚的沉积,又产生过剧烈的造山运动。 特别是在中生代以燕山运动为主的构造变动,奠定了北京地区地质构造的基 础骨架以及地貌发育的雏形。
  伴随着地壳运动的发展,褶皱变动与断裂变动广泛发育,岩浆活动也很 频繁,特别是酸性深成侵入岩体和中性喷出岩体的分布最广。反映了中生代 燕山运动的强烈活动程度。之后,再加上新生代自第三纪以来的新构造运动 的影响,使北京市的地质发展历史和地貌类型更加复杂化和多样化。
  北京市除去最北端(指怀柔县长哨营以北地区)外,广大地区都位于燕 山沉降带范围之内。在此区间,中、上元古界特别发育,是一套基本上没有 变质的沉积岩系,呈明显不整合关系覆盖在变质岩系之上,成为古老变质岩 系之上的第一个盖层。属于华北地台上一个狭长下陷地带。再根据地质构造 和岩浆活动等特点,可将本市划分为三个大的地质构造区。(见图 2-1)。
1.西山凹陷(1)北京西山褶皱隆起区(2)北京向斜区(3)大兴隆起区 2.
北山隆起(4)青白口穹窿区(5)延庆昌平活动断裂区(6)密怀升起断裂区
3.蓟县凹陷(7)平谷稳定褶皱区




1.西山凹陷

图 2-1 北京地质构造分区示意图

  包括北京西山山区和平原区的大部分。地质特征是自晚古生代到中生代 期间,地壳运动一直处于下降凹陷状态,因而堆积了巨厚沉积物(见表 2-5 上古生界、表 2-6 中生界地层表)故称之西山凹陷。后经燕山运动影响,西 部褶皱隆起成山(即北京西山);其东部则下沉埋藏于现代平原之下,上面 覆盖有新生代的松散沉积物,形成北京平原。根据地质构造变动的差异本区 又可划分为三个地质构造单元(见图 2-2)。

图 2-2 北京西山地质剖面图中的几个褶皱构造
  (l)北京西山褶皱隆起区位于西山凹陷的西北部,包括整个北京西山地 区以及山前隐伏地带,简称京西隆起。主要由几个大型向斜和背斜构造组成 隔档式褶皱构造区,其中著名的有:
  髫髻山向斜:轴向为北东—南西向,略成“S”状,西南又有百花山向斜, 东北可延至妙峰山一带。本向斜构造规模最大,其核部由中侏罗统髫髻山组 组成,构成向斜山体也最高,主峰清水尖海拔达 1528 米,髫髻山 1524 米, 百花山 1991 米,妙峰山 1291 米。
  九龙山—香峪大梁向斜:位于髫髻山向斜的东南侧,二者轴向基本平行, 其核部由九龙山组、翼部由石炭二迭系及下侏罗统组成,也是向斜山,主峰
969 米,两侧坡谷是门头沟煤系出露地点,南有北京煤矿基地的门头沟;北 有永定河谷,也是煤矿区。
  北岭向斜:位于周口店的西北部,房山侵入岩体在它的东南侧,受侵入 岩体挤压影响使北岭向斜呈新月状。其核部由九龙山组组成,主峰猫耳山高
  
1307 米;翼部也是产煤区。 上述诸向斜构造之间都存在有较为狭窄的背斜构造,遂形成宽向斜与窄
背斜相间分布的隔档式褶皱,构成北京西山在地质构造上的主体。在地貌上, 凡是向斜构造部位,其核部多构成高山;而背斜构造部位往往成为低谷或洼 地。另外,由几个以孤立的侵入岩体为核心的小型穹窿构造区,也因差别风 化等原因形成负地形,构成低矮的丘陵区。如上苇店穹窿和房山花岗闪长岩 体等地。
  (2)北京向斜区(北京凹陷)位于北京城之下,呈北东—南西向展布, 上面覆盖有新生界的松散沉积物,呈平原地貌(见图 2-3)。


         图 2—3 北京凹陷—大兴隆起构造剖面图 中生代末期,北京西山地区在不断褶皱隆起的同时,平原地区则不断地相对 下降,继续接受白垩纪和第三纪的沉积,形成向斜构造,上面覆盖有第四纪 的松散沉积物。在向斜不断下降的同时,断裂变动也很发育,向斜内产生了 一系列与轴向一致的断裂带,也呈北东—南西向。著名的八宝山—高丽营断 裂带就位于本向斜的西北边界上。东南侧有南苑—通县断裂,因而,在原有 向斜构造的基底上又形成以城区为中心的地堑构造格局。
(3)大兴隆起区。介于北京凹陷与固安—大厂凹陷之间的隆起地段,也
呈北东—南西走向,宽度约 18 公里。基底为元古界和寒武系,组成沿走向延 伸的平缓褶皱,上覆第四系。其间缺失上侏罗系—上第三系。与两侧沉降区 相比为上升隆起地带。其顶部在大兴黄村、旧宫一带,第四系厚度仅五、六 十米,沿走向(北东—南西)其厚度可增至三、四百米甚至五、六百米。其 地表亦呈平原地貌,与北京向斜都位北京平原之下。
2.北山隆起
  自元古代末期隆起后,除有零星寒武纪沉积外,一直处于上升隆起环境, 特别是经历了中生代大规模造山运动并伴随大量酸性深成岩体的侵入活动, 使本区处于长期剧烈剥蚀条件下,致使属于深成侵入岩体的花岗岩体大面积 暴露于高山之巅。其间只有一些断陷盆地中沉积了中生代的中性火山岩系。 自西而东,依次分为三个小区:
(4)青白口穹窿区 主要由元古界雾迷山组构成,核部有酸性岩体侵入。
岩层分别向东、南、西方向倾斜,西北翼被沿河城断层切断,实际是多半个 穹窿构造,代表元古代以后,长期处于隆起剥蚀环境。
(5)延庆—昌平活动断裂区。包括怀柔西部地区,区内有大面积酸性岩
基出露。岩体的侵入受区域断裂方向控制,说明中生代地壳运动剧烈。当时, 地壳产生复杂褶皱、断裂变动及大规模岩浆侵入活动,并伴有大幅度抬升运 动。——在断陷盆地中,侏罗系火山碎屑岩系发育,也反映了当时构造运动 与火山活动的激烈情况。
  (6)密怀升起断裂区 区内除了有大量深成、浅成侵入岩体外,有大面 积太古界变质岩系外露。说明本区地壳强烈上升并长期遭受剥蚀。
3.蓟县凹陷 蓟县凹陷在元古代时是一个以蓟县、兴隆、平谷为中心的沉降区(属于
燕山沉降带中心地段)。境内系统地沉积了中、上元古代地层,最大厚度可 达万米,成为我国北方中、上元古界标准地点,也是世界上典型地区之一。 被国际地科联有关组织推荐为国际上的标准层型候选剖面之一。经国务院批

准,已将其列为国家级地质自然保护区①。
  (7)平谷稳定褶皱区 属蓟县凹陷中的一个小区,大部分位于本市范围 之内。本区自元古代末期上升成陆,后经地壳运动形成平缓褶皱构造地段。 境内元古界广布,之上缺少更新的地层。只有在平原、山前等地带为第四系 松散沉积物所覆盖。

(二)地质构造格架


  根据野外调查和室内分析,北京地区正处于燕山纬向构造体系与祁吕— 贺兰山字型构造体系东翼构造带及新华夏构造体系的交接部位。另外,境内 还有北西向、北东向及南北向等构造体系。(见图 2-4)所以北京地区的地 质构造相当复杂,由它们组成的格架,控制着本区的地层建造、岩浆活动、 地貌发育以及近期地壳活动——地震等方面,与找矿、水文地质、工程地质 也有密切关系。
1.东西向断裂构造 表现明显、规模巨大、延伸长远、切割较深,发生的年代也较老。自北
向南有四列断裂带展布:
  (1)古北口—长哨营断裂带 是一条切割较深的断裂带,由一系列压性 断层组成,成为燕山沉降带(与内蒙台背斜)的北部边界。本断裂带东西延 伸很远,向西与崇礼—赤城大断裂相联,向东可达平泉附近,规模十分可观。 断裂带南北宽 4—8 公里,走向近东西,略成弧形。以大量大致平行的逆冲断 层和挤压破碎带为主所组成,断层面的产状呈高角度倾斜并伴有飞来峰构造 和地堑式断陷。
(2)密云沙厂—墙子路褶皱断裂带 由背斜构造与断裂构造所组成,表
现明显,向西可延至怀柔、昌平、延庆一带,因受岩浆侵入体的干扰多呈断 续出露。

图 2-4 北京地区断裂格架示意图
(图中号码与文内相同)
  (3)蓟县—三河—北京东西向断裂带 横贯本市中部,主要由段甲岭— 三河断裂带,通县—北京断裂带组成。
(4)宝坻—桐柏—涿县断裂带 从本市南端通过,掩埋于平原之下,向
东可延至唐山一带。
  2.北北东向(即新华夏系方向,这里也包括北东向)断裂构造 为本市最 为发育的一组断裂构造,规模大,影响深远,分布广。自西而东主要有:
  (5)紫荆关—大海坨断裂带 位于本市西部边缘,规模巨大,带宽有 20 公里,长 160 公里,是一条北北东—南南西向的断裂岩浆活动带。
  (6)沿河城—南口断裂带 西起涞水县境的岭南台附近,经门头沟区的 齐家庄、燕家台、沿河城到昌平县境的禾于涧附近。长达 60 余公里,宽约
10 余公里,也是一条规模巨大的北东向断裂带,总体倾向南东,倾角一般较 陡。
(7)八宝山断裂带 八宝山—高丽营断裂带由南大寨—八宝山断裂和黄



① 1985 年 10 月 2 日,天津市人民政府在剖面起点蓟县下营乡常州沟村隆重举行了保护区揭幕仪式。

庄—高丽营断裂两条相伴而行的主要断裂组成。统称八宝山断裂(见图 2-
5)。
  南大寨—八宝山断裂:南起房山长沟附近,经南大寨、磁家务、八宝山、 北洼到达海淀附近。黄庄—高丽营断裂:位于南大寨—八宝山断裂的东南侧, 南起房山区境内的石楼,经大灰厂、衙门口、黄庄、八里庄、紫竹院、洼里 到达高丽营附近。本断裂带以在京西八宝山出露而驰名,故简称八宝山断裂、 其它地段除了少数有出露外,大部分皆被第四系所覆盖。
  八宝山断裂在八宝山表现为雾迷山组逆掩于寒武系—下侏罗统之上的压 扭性断裂。下盘可发生等斜褶皱,上盘的老地层逆掩到下盘之上,也可产生 拖曳现象。断层糜棱岩带在某些地段最宽约 20—30 米。断层面产状随不同地 段而易,总体走向为北 40°—50°东,倾角 20°—30°,上万、北车营到磁 家务地段走向由北东转为近东西又急转为近南北向,倾角也变大,由 40°—
50°到 60°—70°断层面的倾向都是南东向。根据断层面附近的挤压现象, 可以明显地看到它的扭压性质。
  黄庄—高丽营断裂,位于八宝山断裂的东南侧,是断距很大的张性断裂。 两条断裂相伴而行,相距约一公里左右,最远可达 4—5 公里。
  黄庄—高丽营断裂出露较少。主要根据物探和钻孔资料:南起涿县西城 坊,经石楼、坨里、大灰厂、黄庄、八里庄、洼里到达高丽营延至怀柔一带, 长达 110 公里。断裂两侧元古界的埋深有一个明显的突变带,沿此突变带的 两侧中、新生代的沉积盖层也不一致。如(图 2- 6)。玉泉路附近剖面: 西侧 422—83 钻孔, 62.7 米见蓟县系灰岩,东南侧仅有 500 米距离的铁司 孔,其孔深达 1140 米仍未穿第三系及下白垩系。所以若以元古界埋深为标
志,断裂两盘的断距在千米以上(如图 2-7)。

图 2-5 八宝山断裂带地质图
(8)密云—北京断裂群(即北京向斜区内一组平行断裂带)包括车公庄
—德胜门断裂、莲花池—白塔寺断裂,良乡—前门断裂和崇文门—日坛断裂 等。本组断裂均发育在北京向斜内,通过北京城区,控制着向斜内的下白垩 统,第三系的沉积,把北京向斜断裂成为地堑式构造。
(9)南苑—通县断裂 根据物探和钻孔资料,沿前辛庄—南苑—通县北
有一条约呈北 40°—50°东的基岩埋深突变带。其西北侧元古界埋深 400 米 至千米以上,且覆有巨厚的第三系,而东南侧的寒武系及元古界埋深仅有 60 米至二、三百米,上覆有第四系及少量第三系。这条断裂为北京凹陷与大兴 隆起的界限。
  (10)永乐店—夏垫—马坊断裂 北京市仅 跨其中一段。据资料,自凤 河营—永乐店—夏垫—马坊一线也有一个基岩埋深突变带。其西侧凤和营一 带,古生界埋深 1500 余米,而东侧小务村钻孔孔深 3162 米尚未穿透新生界, 特别是下第三系在断裂两侧沉积厚度尤为悬殊。这条断裂为大兴隆起与大厂 凹陷的界限。

图 2-6 彰化村附近钻孔揭露的地质剖面




3.南北向断裂构造

图 2-7 玉泉路附近示意剖面图

  其规模和出露程度都不如前面两组明显,特点是走向平直,时代较晚, 呈等间距离分布。本市地区自西而东,主要的南北向断裂依次有:
  (11)西二道河断裂 位西二道河与小张家口一带,由数条平行断裂组 成,产生在侵入岩体与侏图 2-7 玉泉路附近示意剖面图罗系之中。
  (12)青石岭断裂 是本组断裂中最为明显者,规模也较大。北起长哨营 附近,南到河防口,长达 40 公里,沿线破碎带及泥石流现象显著,地貌上在 山区多呈沟谷状。
(13)娘子水断裂 位于密云县境内。
(14)黄崖关断裂 位于京东蓟县境内。
4.北西向断裂构造带在本市也很明显,其中主要的有:
(15)永定河断裂 位于三家店附近的河床内,将九龙山向斜错开。
(16)南口—孙河断裂 将八宝山断裂切断。
  (17)德胜口—小汤山断裂 与南口—孙河断裂大致平行,位于它的东北 侧。
  (18)二十里长山断裂 由数条平行断裂组成,成为北京向斜(凹陷)与 密怀隆起的边界。
  
四、北京地区的地震地质

(一)北京历史上的地震


  本市地处燕山地震带与华北平原中部地震带的交汇处,又紧邻汾渭地震 带和郯庐深大断裂地震带,是个多震区,历史上曾遭受过多次强烈地震的破 坏和影响,其中以 1679 年马坊地震和 1730 年西郊地震的影响最大(见表 2
-9)。
表 2-9 北京及邻近地区强震(Ms≥6)一览表(l000—1976 年)

发震时间 震中位置 震级 震中 烈度 北京震中距
(公里) 城区烈度 1057.3.24 幽州(今大兴) 6 3
4 八 约 200 有感 1068.8.14 沧县河间 6 八 约 160 有感 1337.9.8 怀来、延庆 6 1
2 八 约 80 六 1484.1.29 居庸关 6 3
4 八—九 约 50 约七 1536.10.22 通县南 6 七—八 约 30 约七 1568.4.25 渤海 6 有感 1581.5.18 蔚县、广灵 6 七—八 约 160 有感 1597.10.6 渤海 7 1
2 有感 1618.11.16 蔚县、广灵 6 七—八 约 160 有盛 1624.4.17 滦县 6 1
4 约 200 五 1626.6.28 灵丘 7 九 约 190 六 1658.2.3 涞水 6 七—八 约 75 有感 1665.4.16 通县 6 1
2 八 20 七 1679.9.2 平谷、三河 8 十一 约 60 八 1720.7.12 沙城 6 3
4 九 约 90 七 1730.9.30 北京西郊 6 1
2 八强 七—八 1830.6.12 磁县 7 1
2 十 约 420 有感 1882.12.2 深县 6 八 约 210 有感 1888.6.13 渤海 7 1
2 有感 1945.9.23 滦县 6 1
4 八 约 200 有感 1966.3.8 隆尧 6.8 九 约 310 有感 1966.3.22 宁晋 7.2 十 约 280 有感 1967.3.27 河间 6.3 七 约 150 五
发震时间 震中位置 震级 震中 烈度 北 京 震 中
(距公里) 城区烈度 1969.7.18 渤海 7.4 约 330 六 1976.7.28 唐山 7.8 十一 约 150 六—七 1976.7.28 滦县 7.1 九 约 200 有感 1976.11.15 宁河 7.2 约 140 有感



自有史记载以来,北京地区曾遭受有感地震 592 次(到 1957 年 3 月 4
日止),其中 Ms≥4 3 有 67 次(1976 年 7 月 28 日唐山地震止)。至于近年
4
来利用仪器记录的地震(ML≥3.5)多达几千次。(见表 2-10)。
表 2-10 1957—1977 年的二十年间 ML≥3.5 的地震次数表

1957 年
1959 年
1960 年
1961 年
1962 年
1963 年
1964 年
1965 年
1966 年
1967 年 5 次 1968 年
1969 年
1970 年
1971 年
1972 年
1973 年
1974 年
1975 年
1976 年
1977 年 526 次
347 次
258 次
254 次
408 次
298 次
245 次
334 次
744 次
468 次 37 次 191 次 123 次 17 次 20 次 19 次 48 次 304 次 716 次


共计 5362 次
震中在北京城区的有两次五级地震,曾使城内一些房屋被破坏:
  1076 年 12 月(辽道宗太康二年十一月)震中烈度六度,记载:民舍多 坏。
1627 年 3 月 5 日(明熹宗天启正月十八日)震中烈度六—七度。记载:
京师地震有声,起自西南以至东北,房屋倾倒,伤人无数。

(二)地质构造与地震烈度


  北京地区经历多次地震危害。震害的分布是不均一的,但有一定规律。 现根据近年来对唐山地震对北京地区震害的调查研究成果,从地质基础条件 方面简述如下:
1.灾害概况:震害主要表现以下几方面:
  (1)房屋建筑物的破坏情况 据北京市地质地形勘测处等有关单位调查 结果列表 2-11,2-12 如下:
表 2—11 北京市郊区房屋破坏情况表 单位:间

县 区 严重破坏 轻微破坏 破坏合计 占房屋总数% 通 县 42484 77219 119703 27.8 % 平 谷 42219 31015 73234 22.2 顺 义 14018 73799 87817 18.6 大 兴 10487 16812 27299 8 朝 阳 10742 8938 19680 7.3 房 山 4930 17672 22602 4.2 密 云 8534 6663 15197 4.3 怀 柔 1387 6904 8291 3.6 海 淀 2666 3762 6248 3.8 丰 台 1189 4721 5910 3.7 昌 平 1178 4130 5508 1.6 门头沟 30 1137 1167 0.5 石景山 10 37 47 0.2 延 庆 99 155 254 0.1 合 计 140173 252964 293137 9.6



注:此表不包括近郊居民住房和单位房屋损坏数。
表 2-12 北京市市区建筑物破坏情况表 单位:平房一间,楼房、厂房一栋

区名 平 房 楼 房 厂 房 烟囱 倒塌 严重 严重 中等 轻微 严重 中等 轻微 东城 234 14185 109 110 504 5 5 49 53 西城 111 16696 134 224 698 4 17 112 72 崇文 14 2368 18 81 109 1 6 3 宣武 26 1554 20 62 271 3 13 41 16 朝阳 28 1133 48 140 400 12 51 438 63 海淀 44 879 33 135 699 11 12 104 16 石景山 4 12 0 67 105 2 27 34 14 合 计 462 39942 366 820 2895 43 143 897 286


从上表可以看出,房屋和其它建筑物的破坏程度,从东南部向西北逐渐
减轻,与地震波衰减方向基本一致。在城区房屋倒塌比较少,破坏多属墙倒。
  (2)地表破坏现象 唐山地震在北京地区产生的地表灾害有地裂缝、喷 水、冒沙和山崩。它们都分布在七度区或六度区与七度区的分界处。
  地裂缝规模最大的在顺义县城东,潮白河大桥东的公路上。该地裂缝总 长约 1400 米,宽 1.25 米,可见深度 2 米,呈斜列式,总体走向近东西,拉 张裂开。震后沿这条裂缝喷水冒沙。
喷水冒沙 沙水一部分是沿地裂缝喷出,一部分是由孤立的水孔喷出。前

者多呈条带分布,例如平谷县门楼庄乡的南宅和高家庄一带,喷水冒沙大致 呈北西方向分布,震后喷水水头 高出地面一尺多;后者则往往聚集成群,例 如通县的郎府乡耿楼村,喷水冒沙口就达 1000 多个,最大喷沙孔直径可达 1 米以上。
  (3)水利工程破坏惜况 主要分布于东部地区,如密云水库白河主坝迎 水面护坡层出现滑坡,滑坡土石方量约 30 万立方米。此外,桥、涵、闸建筑 物受到损坏的有 110 多座,损坏机井 1773 眼(占全市机井总数的 4.6%), 北运河河堤有 3000 多米受到严重破坏。
  (4)山石滚落 仅见于平谷县的靠山集乡将军关村,陡峭山坡的风化岩 块发生崩落,形成多处山崩。
2.唐山地震北京地区的烈度分布 北京地区总的震害趋势是东部重,西部轻,平原重,山区轻,与理论的
地震烈度场大体一致。北京平原地区除西集、马头一带及其他零星小片外, 基本属于六度区。如果按照唐山地震的震级和震中距,烈度场的正常衰减, 六度区应在震中距 90—180 公里之间,因此北京地区的东部如西集、马头一 带应不到七度,长辛店、房山一带应接近五度,北京市中心区及顺义一带应 属于六度弱。但实际上,在六度区内,震害是有异常的。有的异常很突出, 高出理论值 1 度以上,有的与毗邻地区对比,明显的差到半度。主要的异常 区有以下地段:
(1)西集、马头地区为八度区,高于正常烈度 1.5 度以上。房屋损坏率
大于 75%(其中严重破坏超过 50%)。
  (2)东部河流沿岸出现多处七度点,高出正常烈度近 1 度。房屋损坏率 大于 75%。如潮白河两岸的棱草村、马坊村、小东庄、崇国寺、赵庄、北庄 头;错河沿岸的翟各庄、小辛庄、泃河沿岸的东店;金鸡河沿岸的吕布屯、 小故观、北石渠,小中河沿岸的马家堡、衙门村、泥河、杨家营、范庄,以 及温榆河附近的古城,凤河岸边的采育镇。
(3)北京中心区为六度强、旧平房损坏率大多在 5—25%之间,与南邻
的南苑(损坏率<5%),北邻的文教区(损坏率<5%)相反,烈度相差近 半度。
(4)少数烈度异常点 六郎庄、李堡、界牌、将军关等,各由于地质构
造、土质结构和地貌等因素的影响。
3.地质条件与烈度异常的关系 北京地区的烈度分布与地质基础关系密切,特别是在平原地区主要是受
隐伏地质构造控制,或土质和地貌等因素的影响。
  (1)地质构造分区的影响 北京平原下隐伏的凹陷与隆起区,似乎控制 着烈度异常分布。从调查资料得知凹陷区承受了较厚的新生界,与坚硬的基 岩相比。抗震性能较差,因此凹陷区内烈度偏高,特别是在靠近隆起凹陷的 边界线附近,其基底岩层高度差悬殊,即在“迎震坡”影响更为明显。
  例如西集、马坊异常带正位于大厂凹陷带中,而南苑一带的低烈度地又 恰在大兴隆起区。再往北,北京中心区位于北京凹陷带中,它的烈度也较八 宝山断裂西北侧的京西隆起区为高;也较南东侧的大兴隆起区为高。


  图 2-8 北京城区地下地质构造及震害分布图(据北京地质局地震地质 小组)
  
  (2)断层对震害的影响 是显而易见的,唐山地震影响的北京市的烈度 异常区,不少是与附近有隐伏断裂有关,其中以夏垫断裂最为明显——自西 集、郎府、夏垫、崔家窑、巩庄子、马坊、门楼、王辛庄,再向北方向至新 城子、这些异常区形成一条北东向烈度异常带,它与夏垫断裂的展布一致。 城区的烈度异常点,也与某些断裂的展布一致(见图 2—8)。例如良乡
—前门断裂穿过人民大会堂和劳动人民文化宫的东南角、王府井百货大楼东 南侧以及路东的碧春茶庄等,都受其损坏。
  莲花池—白塔寺断裂使在其带上的铁道部东楼顶、中联部大烟筒顶端倒 落,财政部大楼脱瓦、以及白塔寺塔尖倾斜等破坏。
  车公庄—德胜门断裂使其国务院第一招待所八楼顶的方烟筒和建筑工程 学院实验楼顶大烟筒倒下、北京展览馆塔顶红星震落以及德胜门箭楼房檐脱 落等。
  另外,密云古北口、新城子以及平谷的将军关的八度异常点,则属于基 岩山区与断层有关的异常点。前者正位于东西向纬向构造带与北东向构造复 合部位。在新城子一带有着明显的东西向断层被北东向断层错开的现象。(该 东西向构造是燕山沉降带与内蒙台背斜的分界线,它对地震力的传递可能有 一定的阻挡作用)。后者是平谷将军关大队位于沟谷之中,六个生产队自北 而南沿沟依次排列。破坏严重的是北部三个队,恰好是北东向断层通过的部 位(图 2-9)。

图 2-9 将军关地区地质图
(3)潜山的影响 北京城区与近郊区的一些烈度异常区与下伏基岩山梁
(潜山)有关。例如,自三里河经白塔寺、德胜门到六公坟地区,下伏基图
2-9 将军关地区地质图岩顶面为一个南西—北东向凸起的山梁(潜山),与 地面烈度异常区恰相对应:潜山的轴部以及偏“迎震坡”一侧。另外,位于 陡坎地形(高差 8 米)的前缘部位,震害也会较重,例如顺义衙门村为典型。
(4)土质对震害的影响 对于(冲积)平原地区的震害来说,浅层的地
质条件又在上述基础上施加明显的影响。主要是各种不同刚度的土层的组 合,与这些土层的厚度,其抗震性不同所致。明显的现象是在西集、马头一 带,位处凹陷区,烈度较高,再加上该地区浅层土质松软,地下水位又高, 导致沙土液化,必然使烈度远远增高,因而形成突出八度异常区。
另外,在市中心区,地处北京凹陷,烈度相对较高,但是在西郊翠微路
以西地区(基岩埋深浅,第四系主要是卵石层),由于浅层地质条件较好, 因之房屋损坏率急速降低。
  地下水的深浅。对于浅埋的松散粉、细砂层的液化起着显著作用,导致 极大震害。例如通县郎府乡耿楼村与西集乡粮库最为典型。耿楼地面喷水冒 沙口达 1000 个以上,大队库房由于不均匀沉陷造成了七扭八歪的形状。西集 粮库由于不均匀沉陷。使数个粮仓下沉或倾斜,最大沉陷量达 0.6 米。
  总之,土质的成分、结构、厚度、层次组合、埋藏深度、地下水的深浅 等因素,都可影响砂土液化的程度。液化区的分布也有明显的规律性,主要 集中在现代河道的河漫滩及其两侧比较新的古河道上。
  综上所述,通过对唐山地震给北京地区造成的震害的调查与研究,有助 于本市地震地质、工程地质、水文地质、城市规划、工程建筑以及为防震措 施等工作提供了重要参考资料。
  
五、北京地区的地质发展史


  北京的地质发展史,也和华北其它地区一样,可以划分为六个大阶段来 叙述:

(一)太古代和早元古代阶段


  这是地壳最古老的一段历史,经历了极其漫长又复杂的地质演变过程。 这个历程,至少在三十多亿年以前就开始了。从太古代起,延续到早元古代, 是地壳活动性最强烈的阶段,地球表面的岩石圈、水圈、大气圈已经形成, 但它们的组成成份、性质和规模等都随时间而变化着,北京密云群有一个同 位素年龄值为 23—24 亿年,但北京地区的地质历史,可能还要追溯到更古的 时代。从岩相和地质构造等可以知道,在发展前期,以巨大,急剧的沉降占 优势,整个地区被海水侵漫。在广阔的海洋里,接受了大量的沉积物,可能 还有大量火山喷发物的堆积。而在发展的后期,以显著的隆起占优势,伴随 着沉积物遭受强烈的褶皱和断裂,大规模的岩浆侵入以及由于强烈的构造变 动和岩浆活动而引起的显著变质作用和混合岩化、花岗岩化作用。这些作用 的综合结果,就是褶皱的变质基底岩系的形成。在漫长的太古代中,究竟经 历了多少次构造变动,由于岩石记录的高度变质,到目前还未搞清楚。不过, 对于太古代末期的一次运动,还是被肯定下来了。我们把太古代末期的地壳 构造变动及其相伴而来的岩浆侵入活动,称为“阜平运动”。这次运动之后, 海底隆起抬升为陆地,经受长期的风化剥蚀和夷平作用,因而使本区缺失下 元古界。在太古界与上覆岩层之间的不整合面上,普遍发育有红色变质泥岩 组成的风化壳。到了早元古代末又发生过一次强烈的构造运动,称为“吕梁 运动”。总之,太古代和早元古代时期地壳的发展变化比以后的各个时期要 复杂得多。主要由各种片麻岩、混合岩、片岩和大理岩等组成,而且形成了 很多重要矿产,如沙厂铁矿等,因此是一个十个重要的历史阶段。可是,直 到目前在这套地层还没有找到古生物化石的遗迹。当然是否有生物代石还有 待今后采取更有效的方法作进一步研究。

(二)中—晚元古代阶段


  北京在经历过早元古代末吕梁运动以后,进入了中、晚元古代。这个时 期是以巨大的下降运动及早期局部地区伴随有海底火山喷发活动为特征的, 并形成很厚的海相沉积岩层和局部火山岩层。它们几乎很少遭受变质作用, 岩浆活动也比较微弱而且范围不广。大约经历了长达十一亿年左右时间的沉 积,逐渐使原有的地壳加厚加固起来,到了晚元古代末期“蓟县运动”后, 北京地区与华北广大地区一起变成相对稳定的古陆。
  我国中、上元古界发育最好的地方是燕山沉降带,它位于东西向阴山构 造带(内蒙古陆)的南缘,是华北古陆北侧呈东西向延伸的强烈凹陷地带, 凹陷中心在蓟县、平谷一带,沉积物厚度达一万米,地层发育完全,分层清 楚,是华北中、晚元古代分层对比的标准地区(图 2—10)。北京正位于燕 山沉降带之内。中、上元古界的标准剖面在十三陵一带也很典
  
图 2-10 中、晚元古代沉积等厚度图


            图示-11 元代迭层石 型,可以德胜口—龙山剖面代表。这个剖面具有顶底界限清楚,层序完全, 变质轻微,构造简单,露头良好等特点。
  元古代的生物界主要由微古植物和迭层石两大类组成。前者是指一些单 细胞藻类的有机体,可以保存在较老地层中。进入中元古代微古植物出现膜 壳较厚、纹饰复杂的类型,同时还出现较高级的褐藻。迭层石是藻类和菌类 成岩作用的沉积集体,被大量地保存在中晚元古代地层中,成为鉴定地层的 重要依据(图 2-11)。
  此时,由于北京地区具有节奏性和差异性的下降,全区大部分都被海水 淹没,而邻近的北部和东部地区则上升为古陆。一方面是上升区的岩石剧烈 而迅速的风化、剥蚀和搬运转移,另一方面是下降区接受大量、迅速、厚度 不等的堆积。长城系以碎屑岩为主(砾岩、石英砂岩)过渡到含硅质的碳酸 盐岩并夹有中、基性海底火山喷发岩。厚度自东向西变薄(密云、平谷可达
1000 米以上,昌平、延庆不及 300 米)。沉积环境是处于滨海至浅海(海水 深度不及 200 米)的浅水区,沉积物常常遭受海浪作用,所以在岩层中经常 保存着波痕。虽然地壳不断地下降,但是由于风化剥蚀的物质,源源不断地 堆积加厚,仍然保持着这种浅海环境。以后,又沉积了蓟县系,此时北京地 区地壳的下沉作用更为显著(沉积厚度达 3000—4000 米),所以沉积物是以 海相含镁质或硅质碳酸盐为主(硅质灰岩、白云岩),含丰富的藻类化石。 青白口系是以砂、页岩、泥灰岩为主,沉积范围也逐渐缩小,说明海域范围 也在缩小,海水也越来越浅,在北部古陆滨海及浅海的浅水环境中,先后沉 积了铁、锰、磷等沉积矿产。
根据地层层序和岩相特征,我们就可以描绘北京地区中、晚元古代古地
理概况:地层由下而上,代表一个巨大的沉积旋回,在这个巨大旋回中又可 分为三个次一级的旋回,各旋回间都存在着明显的间断。据此,说明从中元 古代长城系沉积起,全区大部分就浸没于海水之下,而与北部、东部古陆相 邻,在浅海中一边不断下沉一边接受着滨海、浅海相碎屑岩沉积,并在局部 地区夹有中、基性海底火山喷发岩;在蓟县系沉积时,海侵扩大,形成了向 四周超覆的巨厚碳酸盐岩建造,在清澈的海水中生长有大量迭层石。到了晚 元古代地壳上升,海水渐退,又以碎屑沉积为主,形成了青白口系。以后, 北京与广大华北地区一起上升露出海面,大约经历了约两亿年的风化与剥蚀 作用,元古代就结束了。因此,在青白口系的顶部与上覆下寒武统之间存在 着一个明显的不整合面(实为假整合面),并以此作为元古界与古生界的分 界标志。这次地壳运动被命名为蓟县运动。

(三)早古生代阶段


  寒武纪是古生代第一个纪。它的重要特征是生物界的显著繁盛和化石的 大量保存。寒武纪是海生无脊椎动物空前繁盛的时代、遍及整个海域,从底 栖、游泳到浮游,各种生态都有代表,其中最繁盛的是节肢动物三叶虫(如 莱德利基虫、德氏虫和蝙蝠虫等),其次是古杯类、软体动物的软舌螺及腕 足动物的舌形贝等。进入奥陶纪除了三叶虫和腕足动物(如正形贝等)外,
  
头足类的鹦鹉螺类(如各种角石类)和腹足类的蛇卷螺等大量出现,动物种 类更多了(图 2-12)。
  寒武纪至中奥陶世整个时期,全区大部分又沉没于海底,形成了广阔而 稳定的浅海,动物界在这样有利的环境中进入了一个飞跃发展的阶段,但就 地壳活动性来说,比起元古代显


图 2-12 早古生代化石 然要微弱得多,即相对稳定得多,一般只表现为缓慢的、各地比较均一的下 降,岩相也比较稳定。早寒武世时,海侵开始,因而形成以泥质和碳酸盐相 为主的沉积。后来,海侵扩大,特别是中奥陶世,海侵达到最大规模,所以 形成了代表浅海相的由浅水至深水的碳酸盐岩相沉积。总之,从寒武纪到中 奥陶世,海水逐渐由浅到深,沉积环境由动荡逐渐到比较宁静,因此,就依 次形成紫红色页岩,鲕状、竹叶状以至块状石灰岩、白云质石灰岩等沉积; 同时,横向变化不大,地层对比容易。
  寒武纪至中奥陶世的海侵,以又一次上升隆起脱离海水而结束。所以, 到中奥陶世以后,在华北地区(包括北京)隆起为陆,长期遭受剥蚀,因而 全区普遍缺失上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统。这次上升运动的特点 是上升幅度大,范围广,速度缓慢、各地上升幅度和速度也比较均一,因而 形成中奥统与上覆中石炭统之间的平行不整合面。这次地壳运动,从世界范 围看,称为加里东运动。

(四)晚古生代阶段


  北京地区经历了晚奥陶世、志留纪、泥盆纪,以至早石炭世近一亿年的 长期隆起和破坏,形成凹凸不平的地面,继之而来的是中石炭世频繁的地壳 升降运动,在这个不平坦的剥蚀面上,先是残积了铝、铁质及粗粒碎屑的沉 积,形成中石炭世底部的铁矿、铝土矿及底部砾岩,继之海水侵漫大陆,形 成粉砂质,泥质以至石灰质的沉积。一直到晚石炭世,均为海水时进时退的 海陆交互相沉积。
石炭纪海中,腕足类、珊瑚、海百合、纺锤虫等无脊锥动物发育。
石炭纪的陆生植物大发展,以石松、节蕨、真蕨、种子蕨和科达类为主
(见图 2-13)。当时气候潮湿温暖,植物繁茂,其中石松类的鳞木可高达
30 米,森林沼泽密布,呈现典型热带森林景观。植物死亡后,遗体伴随地壳 下降,迅速被泥砂掩埋,这些保存在地层中的植物遗体,就形成煤层。这种 情况一直延续到早二迭世前半期,不过这时,海水已经退出,变成了若干陆 相盆地,形成的是大陆沼泽成煤相沉积。到了早二迭世后半期,气候变干, 植物逐渐衰退,因而形成了内陆盆地的碎屑沉积。
  到晚二迭世,仍然处于干燥内陆盆地填充相,并有微弱的中、酸性火山 喷发,形成了含有火山碎屑以砂质为主的沉积。石炭二迭纪是地质历史上第 一个重要的造煤期。
  晚二迭世末,由于北京地区经历着轻微的构造变动,这样,就在上二迭 统的顶部与上覆的下侏罗统之间形成了角度不整合。晚古生代末期的地壳运 动称为“华力西运动”(又称海西运动)
  
(五)中生代阶段


  三迭纪是中生代第一个纪、北京附近没有沉积物,进入侏罗纪后,即早 侏罗世又是一个重要的造煤期。
  中生代陆生植物中的裸子植物自二迭纪晚期兴起以来,到了侏罗纪达到 繁盛时期,其中苏铁、银杏、松柏类为主,蕨类植物中的真蕨类仍然十分繁 盛。如中国北方的锥叶蕨—凤尾银杏(Coniopteris—Phoenicopsis)植物群, 其中银杏类极为繁盛,锥叶蕨和枝脉蕨多种多样,还有凤尾银杏、古银杏和 拟金粉蕨(见图 2-14)。淡水河湖中生活有狼鳍鱼、叶肢介和拟浮


图 2-13 晚古生代化石 蝣等。到了早白垩世,银杏类仍很多,蕨类可以鲁福德蕨为特征,松柏类呈 开展状的披针形叶片,如披针苏铁杉等,代表适宜成煤的湿润温带型气候。 它们的化石在北京都有产出。
  北京地区经历了二迭纪末期的构造变动之后,又经过整个三迭纪长期的 剥蚀,进入早侏罗世,在低洼地区沉积了厚度不等的砂页岩层(杏石口组)。 由于地壳活动性的增强,地壳深部的含铁镁较多的基性岩浆,沿地壳比较脆 弱的地带喷出地表,形成玄武熔岩,在西山一带轻微不整合地覆于杏石口组 之上。喷发不是连续的,而是具有间断性的,在火山喷发停息期间,便在洼 地里堆积着很薄的而且较细的泥质沉积物,并埋葬了植物遗体。借以确定火 山喷发的时代。同时,在个别地区也有含硅质稍多的中、酸性岩浆的急剧喷 发,形成局部的凝灰质火山角砾岩的沉积。
这次大规模的火山喷发之后,本市及其附近地区形成了许多断陷盆地(如
西山、京东、河北下花园等),盆地中接受了以周围高地带来的泥砂、砾石, 在潮湿而温暖的气候下,又是一个有利于植物大量繁殖的时期,因此,又形 成了一套砂页岩、砾岩与煤层组成的含煤沉积,这就是地质时期第二次重要 的造煤期。
早侏罗世末期以比较显著的构造变动而结束,形成下侏罗统与上覆中侏
罗统之间的“角度不整合”接触关系。这次地壳运动,就是著名的燕山运动 甲幕①。
经历过早侏罗世的火山活动,断陷盆地沉积,以及末期的构造变动,北
京地区进入中侏罗世,早期的断陷盆地又继续下陷,其下陷幅度又增大到几 千米以上。盆地的下部接受了一套以砂质、粉砂质为主夹砾石的沉积,并伴 生着微弱的火山作用,所以在沉积岩层中夹有凝灰岩及安山岩流 1—2 层。中 侏罗世后期以中性岩浆喷发为主,形成一套巨厚的火山岩和火山碎屑岩,主 要有紫红色安山质集块岩,安山岩夹凝灰岩,凝灰质粉砂岩及安山质角砾岩。 进入晚侏罗世,在早期岩浆活动以酸性喷发为主,形成一套流纹岩、英 安岩、流纹质火山碎屑岩夹安山岩等沉积物,厚度变化也极大,从几十米到 二千多米。到了晚期,在局部的断陷盆地中,接受了泥质、砂质和砾石质的
沉积。
早白垩世,北京地区又进入一个新阶段:一方面仍是断裂升降运动,包



① 众家意见不一,目前一般认为燕山运动是整个侏罗—白垩纪期间,广泛发育于我国全境的重要构造运动,
包括有几个幕。

括整个东北、北部山区及西部都上升了,只有现今西南的坨里。大灰厂及其 邻近平原一带是下降地区,由于升降幅度很大,在断陷盆地中形成了一套碎 屑岩,早期以砾岩为主,逐渐转为以页岩为主并有泥灰岩,总厚达 1000 米以 上,另一方面是酸性岩浆的大规模侵入活动。这种侵入活动几乎遍布全市, 特别是北山区的延庆、昌平、怀柔一带断裂活动带,这种侵入活动尤为明显, 形成各种各样大大小小的侵入岩体也形成了与岩浆侵入活动有关的各种金 属、非金属矿产——北京重要的内生成矿期。
  从中侏罗世到早白垩世期间曾经发生不止一次的构造变动,这表现在 中、上侏罗统之间,上侏罗统与下白垩统之间,以及下白垩统与上覆第三系 之间的一系列“角度不整合”。其中以早白垩世末期的构造变动最为明显。 这次构造变动形成了强烈的褶皱、断裂和大规模岩浆侵入岩体以及伴随构造 变动而使本市大部分地区上升,构成了今日山脉的雏形。这次运动称为“燕 山运动”乙幕。

图 2-14 中生代化石

(六)新生代阶段


  新生代是地史发展的最近阶段,长约七千万年,包括第三纪和第四纪。 生物演化上最突出的是哺乳动物和被子植物的大发展,构造变动很强烈的时 代。
我国现代的地貌轮廓在中生代末期燕山运动以后就基本上奠定了基础。
燕山运动后我国东部形成了许多北东—南西向的山脉和断裂,从而出现了大 大小小的山间盆地和断陷盆地。北京就是其中的一部分:早第三纪时,在老 基础上沉积着下第三系的一套砾岩为主的夹粘土质页岩及粉砂岩透镜体的沉 积,厚几十米—几百米。分布在坨里、大灰厂、长辛店一线东南侧,这些沉 积显然都代表着山麓堆积,不整合地覆于各相关的下伏岩系之上。(见图 2
- 15)地表出露仅限于长辛店一带,大部分被埋于地下。


     图 2-15 下第三系长辛店组分布及厚度等值线图 由古有蹄类进化为新类型,特别是奇蹄类演化极快,如始新世兴起到渐
新世不久即绝灭的两栖犀等化石曾产于长辛店组。
  晚第三纪,除去上述西南部继续处于盆地环境外,似乎在延庆及其邻区 境内也发生了断陷盆地,以致在这些区域都有红色粘土沉积,并有洞穴堆积, 红土及红或绿色粘土夹砂砾层。而北京平原区,继续下沉,填充了厚达千米 以上的泥砂堆积物,其间也发生岩浆喷发活动,在前门组中夹有 3—5 层玄武 岩。周口店地区还有洞穴堆积,并产有丰富的魜鱼属的鱼类化石。晚第三纪 是草本植物大发展阶段,北京地跨温带(属泛北极植物区)及热带两个植物 区,上第三系中都有它们的代表。
  第三纪末期,正是喜马拉雅运动最强烈的时期,北京地区发生普遍上升, 在广大地区形成了侵蚀准平原面。在华北称为“唐县侵蚀面”。北京地区也 有发育。
  第四纪是地球发展过程中最新、最短、也是最近的一个时期,大约从二、 三百万年前到现在的一段历史。下分更新世和全新世(见表 2-13)。
  
  更新世早期(Q1)的北京,由于地形上的加剧分异,上升的山区有茂密 的森林;下降的平原区是平坦的草原,还有发育聚水的湖泊和沼泽,气候温 和湿润,植物繁茂。代表我国北方的泥河湾动物群,重要化石有三趾马、三 门马、剑齿虎、直隶狼、德氏蹄兔等,属温带
表 2-13 第四纪划分综合对比表

第四纪 距今 分期(万年) 冰期 古人类 考古期 地文期 国内 北京地区 堆积期 侵蚀期 全 新 世 Q4 1



世 冰后期 次生黄土 铁器时代 青铜器时代 新石器时代

皋兰期


板桥期 晚更新
Q3 大理冰期 庐山—大理 间冰期 庐山冰期 百花山冰期 马兰组 碧云寺冰期 山顶 洞 人 河套人 丁村人




旧 石 器 时 代 晚 山顶洞文化


马兰期





清水朝

中 萨拉乌苏文化
丁村文化 中更新世 Q2 大姑—庐山 间冰期 大姑冰期 周口店组 龙骨山冰期 北京 人 兰田人




早 北京人 文化 周口店期

湟水期 早更新世 Q1 鄱阳—大姑 间冰期 鄱阳冰期 泥河湾组 朝阳冰期 西侯度 文化 泥河湾期

汾河期


森林草原型动物群。沉积物以泥河湾组湖相沉积为主。
更新世中期(Q2),地壳运动相对稳定,发育有许多石灰岩洞穴。沉积
物以洞穴堆积和河流堆积相为主,由于自然环境和气候的关系,剑齿虎、纳 玛古象、鬣狗、野猪、肿骨鹿、斑鹿、德氏水牛、披毛犀、洞熊等动物更为 活跃。形成周口店动物群,代表着比较喜湿、耐旱、喜暖、耐寒多种生态类 型的动物群。特别是北京人①同时期的出现,开辟了人类历史的新纪元(见图
2-16)
沉积物以周口店组的洞穴堆积等为代表。周口店第一地点洞穴堆积厚达
40 余米,可划分为 17 层(图 2-17),它们分别由角砾层、泥砂层、钟乳石 与灰烬层等组成。从哺乳动物群的构成,反映周口店附近地区有着多样性的 生态环境,北京人就生活于这种与今天华北接近的温带气候环境,或温暖和 湿润,只是其间有过多次波动。
到了更新世晚期(Q3),气候转向干旱,温度降低,沉积物以马兰组黄
土堆积为主。由于气候的变化、一些生物不能适应而灭绝,但是北京人通过 艰苦的劳动与自然进行了长期的斗争,终于子孙繁衍地生活下来了,演化成 新人——山顶洞人(发掘于猿人洞之上),山顶洞人不仅能制造和使用石器、 骨针和扑鱼工具,还能从事艺术活动,制造精致的装饰品。总之,已经与现


① 过去叫做 Sinanthropus pekinensis (北京中国猿人或简称北京猿人),现称 Homo erecfus Pekjngtnsis(北
京直立人或简称北京人)。

代人基本上一致了。人类社会已经到了旧石器时代的晚期,距今约一万八千 年左右,地质时代属更新世末期。动物界以山顶洞哺乳动物群为代表,有洞 熊、鬣狗、骞驴、赤鹿、斑鹿、普氏羚羊等。
至于到了全新世(Q4,一万年前开始)地球的面貌,包括北京地区在内
与现代已无明显差别。完全进入了人类有史时代了。


           图 2-16 新生代化石 第四纪时的北京,新构造运动强烈而明显,主要表现在山地与平原的地
形分异和它的继承性上。山区仍然不断上升和平原不断地下陷都是沿山前老 断裂构造线进行的,所以二者之间大多以直线或带有角折线的断裂为界,在 地貌上也非常明显。自中生代末期以来,由于山区的不断上升与平原区的不 断下陷,致使北京山区出现多层夷平面和地堑式的断陷盆地。在下陷盆地中 覆盖厚度不等的第四纪冲积层,把基底构造盖住。基底的构造也与盖层的厚 度有关,一般厚度在 100—200 米之间,其中顺义和永乐店一带的陷落盆地, 第四系达 500 多米。
(见图 2-18)。 北京地区历史也是个多地震的地区,这也说明新构造运动的强烈性。


 图 2-17 北京猿人洞穴堆积剖面及古气候曲线(图据刘择纯改绘) 第四纪发生了地史上最近的一次大规模冰川活动,通过地质资料证明北
京与全国一样,有过寒暖交错的气候变化,再加上差异性的升降运动所造成
的地形起伏,自然地理环境的复杂化和多样化,为人类的出现提供了客观条 件,人类终于在冰期与间冰期的气候等自然环境中,通过自身劳动,从猿类 中分化出来,并逐步发展成现代人。

六、北京地区的矿产资源


  北京的矿产资源很丰富,大多数蕴藏在占全市总面积的三分之二的群山 之中,平原区也有分布。在矿产种类上,也较齐全。到目前为止,全市已经 探明储量列入矿产储量表的矿产有 43 种,产地 289 处,其中金属矿产占 15 个矿种,产地 80 处;非金属矿产占 27 种,产地 178 处;燃料矿产 1 种,产
地 31 处。为首都的建设提供了优越的物质基础。

(一)北京地区的成矿时期


  北京外生矿床的成矿时期可按地层顺序划分(见表 2-14),内生矿床 与岩浆活动有


           图 2-18 第四系厚度等值线图 密切的关系。可根据岩浆活动划分成矿时期(参看前面的岩浆岩部分)。

(二)主要矿产资源

1.金属矿产
  (1)铁矿 矿石为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、铬铁矿以及钒钛磁铁矿等。 按成因类型有以下几种:①鞍山式:产于太古界变质岩系中。②接触交代式: 产于中、酸性侵入岩与灰岩接触带,多分布于北山区。③宣龙式:矿体产于 长城系串岭沟组中。矿石多呈鲕状铁矿。④四海式:矿体产于蓟县系铁岭组 中。⑤下马岭式:主产于房山、门头沟区的青白口系下马岭组底部。⑥山西 式:产于奥陶系顶部侵蚀面上,为风化残余型。
本市铁矿以变质型(鞍山式)为主。在已探明总储量中占 96.4%。主要
产生在北山隆起区的太古界变质岩系中,矿体多分布于密云水库周围。已经 开采的矿区有密云沙厂铁矿和霍各庄铁矿。
(2)锰矿 按成因有以下类型:①接触交代式:产于昌平西湖村,又产
蔷薇辉石,可做工艺品原料。②蓟县式:沉积型锰矿,产于高于庄组。③瓦 房子式:属沉积锰矿,产于
表 2-14 北京各纪地层中外生矿床分布简表

代 地层 矿产 新
生 代 第四系 粘土、砂、砾、砂金、砂钨 第三系 砾岩 中
生 代 下白垩统 凝灰岩及风化粘土 侏罗系 煤(窑坡组)、玄武岩(铸石原料)、耐火粘土 古
生 代 二迭系 煤矿、铝土矿、耐火粘土、叶蜡石、红柱石 石炭系 铝土矿、耐火粘土、煤矿、山西式铁矿 奥陶系 石灰岩 寒武系 石灰岩(熔剂、石灰、建筑石材) 晚
元 古 代 青
白 口 系 景儿峪组 泥灰岩(建筑石板) 长龙山组 石英砂岩(建材) 下马岭组 下马岭式铁矿 蓟
县 系 铁岭组 白云岩、含锰白云岩、锰土含锰赤铁矿(四海式) 洪水庄组 石板、海绿石 迷雾山组 石灰岩、白云岩、大理岩 杨庄组 粘土页岩、铝质页岩
长 城 系 高于庄组 建筑石板、白云岩、底部有锰矿(蓟县式) 大洪峪组 石英岩、安山岩中充填铜矿、沉积赤铁矿 团山子组 白云岩 串岭沟组 宣龙式铁矿、含磷页岩、炭质页岩、次石墨 常州沟组 石英岩、鲕状赤铁矿 太
古 代 鞍山式铁矿、变质磷矿



铁岭组。
  (3)铬矿 属岩浆矿床类型。产于密云放马峪一带的超基性岩体,矿石 为铬铁矿。还有铂族稀有元素。但质量不高,Cr2O3 含量低,矿床规模有限,
现有可利用的储量不多。目前只有放马峪和平顶山两个矿区。另外延庆红石 湾也有含铂和钯元素的岩体。
  (4)铜矿 ①热液脉状填充型铜矿:分布于延庆县石青洞、怀柔县东仓、 密云县水峪、门头沟的斋堂及平谷县大华山一带。②接触交代矽卡岩型铜矿: 分布于房山古峒坡、延庆千家店的石槽和东三岔、昌平禾子涧一带。
  (5)铅锌矿 ①接触交代矽卡岩型铅锌矿:主要分布于花岗岩与白云质 灰岩的接触带附近。②低温热液脉状充填型铅锌矿:多沿白云质灰岩或片麻
  
岩构造裂隙或破裂带形成,矿脉有含铜、铅、锌石英脉和方解石脉,含铅锌 重晶石脉等。
  (6)银矿 开采历史悠久,有较好的地质条件,矿石常与铅、锌、金等 共生。密云银冶岭矿区矿石就是含银方铅矿,平均品位 173.22 克/吨,是一 大型银矿床。具有类似成矿条件的密云荆园圣水头,也有较好前景。
  (7)钨矿 ①石英脉型黑钨矿,多分布于密云仓术会、沙厂、水峪一带, 东庄禾、昌平下苑也有零星分布。②钨砂矿产于原生矿下游的冲积层中。
  (8)钼矿 主要为伟晶岩及热液石英脉型辉钼矿床。矽卡岩型多金属矿 中呈次要共生矿物产出。主要矿区集中分布在八达岭杂岩带,该区具有较好 的成矿地质条件和成矿远景。已经开采的有石湖峪钼矿。
  (9)金矿 北京的采金历史悠久,据可查资料,在唐代平谷地区就已开 始采金,清末昌平县采金最盛,当时年产可达万两。根据成因可分为两种类 型①热液含金 石英脉型(山金):主要分布于八达岭花岗岩体南部、昌平分 水岭和果庄、密云县和怀柔县北部变质岩区,以及平谷县一带。②砂金:产 于原生金矿下游的近代和古代河床及阶地的沉积物中。目前已知的矿区(点) 较多,主要分布在密云、平谷、怀柔和昌平等地区。但一般品位较低、规模 不大,适宜民采。
(10)铝矿 以沉积铝土矿为主,产于中石炭统底部,分布于房山和门头
沟一带。
2.非金属矿产
  (11)黄铁矿(制硫酸)分布较广,主要以中温热液脉状黄铁矿及含金 黄铁矿石英脉为主,在矽卡岩中与磁铁矿共生者次之,还有煤层中沉积类型 的黄铁矿。
(12)萤石 热液充填萤石矿,以怀柔县兰营矿最为著名。
  (13)重晶石矿 以低温热液型重晶石脉为主,产于高于庄组灰岩中。分 布在昌平县上口村及昭陵一带。
(14)滑石矿 主要为热液交代矿床,分布于房山区黄山店一带。围岩是
铁岭组、雾迷山组和高于庄组的灰岩或白云岩。
  (15)石棉 ①蛇纹石化蚀变带类型,产于昌平禾子涧和延庆永安堡。② 脉状者产于片麻岩或高于庄组灰岩中,分布于怀柔县、密云县一带。
(16)耐火粘土 ①沉积型耐火粘土:产于中石炭统本溪组铝土矿层之上
(硬质粘土),主要分布于门头沟区斜河涧及赵家台一带;产于石炭二迭系 和侏罗系的(软质粘土),分布于门头沟及密云蔡家店一带。②风化型耐火 粘土:为次要类型,是中生界火山岩、花岗岩中长石类矿物风化后形成的。
  (17)红柱石和叶蜡石 高级耐火材料。红柱石产于石炭二迭系炭质页岩 与侵入岩体的接触带上,形成放射状红柱石集合体(菊花石)。叶蜡石是红 庙岭组页岩受变质作用而成。产于西山地区,其中以赵家台最著名。
(18)玄武岩 是新兴铸石工业的原料,产于西山南大岭组,储量丰富。
3.建筑材料
  (19)石灰岩和白云岩 用途广泛、储量丰富。产地有 30 多处,主要分 布在密云、怀柔、昌平、房山、门头沟等区县的寒武—奥陶纪地层中,层位 较稳定,质量也较好,其中大部分矿区开采条件好、交通也方便。
  (20)大理岩 高级建筑材料。本市的大理岩分布广泛,储量丰富,品种 较多,花纹色彩美观、均匀,质地好,开采历史悠久,品种闻名中外。著名
  
的品种有:汉白玉、螺丝转、艾叶青、芝麻白等多种。
  (21)砂、卵石、砾石等:是目前建筑业用途最广、用量最大的材料, 主要产于古代或现代河床中。
  (22)陶粒页岩:新型超轻质建筑材料,特点是容重小(可以漂浮水面, 俗称“水上漂”),具有耐高温、防火保温、隔音、防震等优点,有可做轻 质骨料代替砂石,也可做屋板等构件。该矿主要产于侏罗纪窑坡组中。
4.燃料矿产
(23)煤矿:北京的煤,以无烟煤为主,储量约有 25 亿吨,占总量的
96%,土烟煤较少。煤质一般,系高变质低硫分,为高碳无烟煤;发热量不 高,灰分不一。京西无烟煤热稳定性差,有热爆性,不利于气化。斋堂地区 的风化煤,腐植酸含量高达 40%,可制腐植酸肥料。京西煤田主要分布于髫 髻山向斜含煤区、九龙山向斜含煤区和北岭向斜含煤区:京东煤田主要产于 松各庄向斜含煤区
(24)石油:大兴隆起已见工业油流和三个生油层。
5.其它 除上述重要矿产外,还有许多矿产也是很有价值的,如元古界的石英砂
岩,可做耐火材料和玻璃原料,有的硅石可制可控硅和油石等。燧石、玉髓 可做工艺品和研磨材料。第四纪湖盆地中有草炭。全市 12 个区县,已有产地
50 多处,近年发展起来对地下热水的利用,都有非常好的前景。地下水也是
一种非常重要的地质资源,是首都工、农业和生活用水的主要来源。应该注 意合理开发和综合利用。随着地质勘探事业的发展,将不断有新的矿种、矿 点被发现。

第三章 北京地貌

一、地貌特征


  北京地貌是由西北山地和东南平原两大地貌单元组成。在古地质构造、 新构造运动和外营力长期影响和作用下,决定了北京地貌的基本轮廓,其特 征主要有以下几个方面:

(一)地势西北高,东南低


  本市总的地势是西北高,东南低。西北部山脉绵延,山峰林立,有四个 山峰的高度接近或超过 2000 米,百花山海拔 1991 米,白草畔 2035 米,东灵
山 2303 米,海坨山 2334 米,为全市的最高点。平原海拔一般不超过 100 米, 绝大部分为 30—50 米,地势由西北向东南倾斜。永定河、潮白河、温榆河、 大石河和拒马河,各从山地流向平原,贯穿整个东南部,并构成了北京地势 最低的地段,其海拔仅 8 米。最高点与最低点的相对高差 2295 米,这为农、 林、牧业的综合发展,提供了必要的地貌基础。
总的地貌轮廓支配着境内河流的流向和格局,北京地表水系均属海河流
域,主要包括大清河、永定河、潮白河、北运河和蓟运河五大水系,这些水 系最后一般都流向东南,形成了反映地势总倾斜的似扇状水系。这种地势轮 廓给水利工程和灌溉提供了较为理想的地貌条件,在西部和北部,可以利用 山高谷深,水源较丰沛的特点,修筑大中小型水库(如密云水库、官厅水库、 白河堡水库等)或按自然坡度挖渠(如京密引水渠、永定河水渠,潮河总干 渠等),为平原区提供灌溉和城市用水水源。

(二)地质构造明显地控制着地貌形态


1.山地和平原的分异 北京的山地与平原这两个大的地貌单元,从地质历史上看,白垩纪初,
也就是燕山运动,北京就进入了地质史发展的新阶段。西山和北部的军都山
上升为剥蚀区,对西山来说,剥蚀区的东界大体与黄庄—高丽营断裂线相吻 合,该断层以东便是沉积区,沉积了早白垩纪地层,总厚度超过 1000 米。根 据平原地质图提供的资料,早白垩纪沉积层的东界被限制在良乡—前门断裂 以西。在更东的方向上,未发现有早白垩纪原地层,足见它是代表了早白垩 纪地层沉积的范围,而不是剥蚀后残留的褶皱地层的一翼。良乡—前门断裂 以东,至少有一定范围也作为早白垩纪沉积层的物源地。因此,在坨里出露 的及平原下埋伏的早白垩纪沉积层分布的范围,大体上代表侏罗纪末、白垩 纪初断裂升降形成的山间断陷盆地的底部平原。而从坨里砾岩和钻孔中所见 白垩纪沉积,以碎屑岩为主,岩石成份以中酸性火山岩居多,含有燧石和砂 岩,大致说明物质主要来自火山岩分布区域。在该层东部的剥蚀区,主要是 从元古界到中奥陶纪的碳酸盐岩石。说明北京山地的雏形是在燕山运动奠定 的,山地和平原的分界也是在这个时期形成的。
2.地质构造控制着山地地貌的骨架 由于地质构造对于山地地貌具有特别重要的影响,所以北京西部和北部

山地骨架和外貌深受地质构造的控制。 根据构造和沉积的特点,北京西北部山地在大的构造单位上属燕山沉降
带,但山地内部仍有较大的差异,还需进一步的研究和划分。大致北部的昌 平、延庆、密云、怀柔、平谷一带,属于刚性且自下古生界以来长期抬升, 缺乏后期岩石沉积的凸起部分。西部门头沟、房山一带则属于中生界,有一 定幅度的下沉接受沉积而较为凹陷的部分。这两部分所表现的构造形式、活 动情况均有不同,其地貌上的特征也各异。
  北部刚性的突起部分褶皱比较缓和,但断裂比较发育。山地走向以东西 向为主,构造上表现的是若干宽阔的背向斜、穹窿构造和两组近于直交的断 层——一组北东—南西走向,另一组北西—南东走向。北部山地在外形上呈 断块状,少有绵长的连脉,而且有大小的山间盆地,山麓线平直,山地与平 原的分界线明显而规则,由于各断块在抬升量方面略有差异,各地山地的剥 蚀面也有起伏变化。北部山地的河流,往往有沿上述两组断层发育的现象。 如妫河、潮河、潮白河干流都取北东—南西流向,而怀河、汤河则是北西— 南东流向,这些河流都显著受构造线的控制。
  西部山地是较为柔性的古生界、中生界凹陷部分,遭受褶皱的影响大。 特别是门头沟地区,沉积了深厚的古生界、中生界岩层,因为造山运动的影 响,使岩层褶皱成为许多条状排列的背向斜。现在的山脉就是沿着这些北东
—南西向的构造线发育而成的,这些褶皱构造,一般具有向斜较宽背斜较窄
的型式。向斜中由于沉积了中生界坚硬的火山岩,在后期山地的抬升和接受 剥蚀的过程中抵抗力比较强,发育的结果,在地貌上反而常凸出成为高峰。 西山最突出的两条向斜是九龙山向斜和髫髻山—庙安岭向斜,向西延为百花 山向斜。现在西山很多著名的高峰就是分布在这两条向斜构造轴线上。香山 和九龙山跨越永定河,成为一条北东—南西向的连脉,它们在构造上同属于 九龙山向斜。九龙山以西,妙峰山、清水尖、髫髻山、庙安岭以至向西南延 伸到百花山,这一些高峰也构成一条连脉,峰线与髫髻山—庙安岭向斜轴相 符合。在西部山地的南部,大致相当于房山区范围内的山地部分,沉降幅度 略小一些,褶皱后所产生的主要型式又转而为穹窿、盆地等,因而山脉不如 九龙山脉络清楚、明显。向斜发育成山的现象在这里仍可见到,房山区城北 的北岭在成因上就和门头沟区的髫髻山等成因相同,西部山地的断裂作用不 如北部明显,但也有不少断层将西山分割的现象。
西部山地中的河流,一些是顺着北东—南西方向的构造线发育成较宽阔
的河谷,如永定河在官厅以下的最大支流清水河,它自西南向东北流,发育 在髫髻山—庙安岭向斜轴线以北,沿河的宽谷为山区主要农耕和居民点。而 另一些河流,如永定河,拒马河干流的流向与构造不符,也就是发育成横谷, 常成为峡谷。
3.山前多断陷盆地 北京山地的边缘,有一系列山前断陷盆地,这些盆地主要分布在军都山
的南缘。它包括燕落盆地,十三陵盆地,平谷盆地等。它们大都在上新世末 和更新世初断陷而成。其证据是在盆地基底保存了唐县期剥蚀面,并在剥蚀 面上堆积了包括早更新世在内的第四纪沉积物质。与断陷盆地同时形成的地 垒式地块,如有名的南口台地,在南口台地上仍保留着上新世沉积层。控制 这些断陷盆地的断裂线仍为北东向与北西向两组。
4.平原新构造运动活跃

  北京平原的构造轮廓形成于中生界末期。燕山运动把北京平原分为若干 个构造单元,且新构造运动一直是活跃的。到第三纪,北京平原大致上形成 了“两隆一凹”的构造格局。以八宝山—高丽营断裂和南苑—通县断裂为界 把北京平原划分为京西隆起、北京凹陷和大兴隆起三个构造单元。
  京西隆起的基底主要为元古界、寒武纪和奥陶纪地层组成,局部地区有 上古生界和中生界的侏罗、白垩纪地层分布,总体上缺失第三纪沉积层。而 大兴隆起的基底几乎均为元古界、寒武纪与奥陶纪岩层组成,缺失中生界地 层。在隆起轴部除大兴、马驹桥外,一般无第三纪沉积,这说明这两个隆起 区在第三纪都处于剥蚀环境。而北京凹陷则相反的处于下降、接受沉积的环 境(图 3-1)。其沉积厚度,在始新世沉积中心在长辛店附近,到渐新世前 门组沉积中心则向东移动了。早第三纪沉积,平面展布形态是两个扇形沉积 体;一个是以顺义县东北的北小营为顶点沿潮白河两侧向南展;另一个是以 石景山、三家店为顶点,沿永定河两侧向东南展开。


图 3-1 北京平原地区第三纪沉积分布图 和早第三纪构造活动相当的,是在北京凹陷沿崇文门—日坛断裂有五次
玄武岩喷发,其岩流总厚度约 300 米。到晚第三纪时,在五棵松和东郊金台 路附近也有玄武岩喷发,只是规模较早第三纪小的多。此时大兴隆起的顶部, 仍为基岩裸露的剥蚀区,而大兴隆起的东部则沉积了晚第三纪的物质。
第四纪以来,新构造格局由“两隆一凹”,变为“两凹一隆”。主要表
现为原来“北京凹陷”的隆起,并与大兴隆起形成一个块体,沿着良乡顺义 断裂向南掀斜。原“京西隆起”因北京西山抬升和八宝山断裂以南地块隆起, 形成凹陷区,堆积了厚达 300—400 米的沉积物。另一个凹陷区,就是顺义凹 陷。总之,第四纪以来,新构造格局由“两隆一凹”变为“两凹一隆”。特 别是第三纪末至第四纪初,北京平原区形成了一系列北西向断裂,使得已形 成的“两凹一隆”的构造格局发生解体,形成了由北东向与北西向断裂所组 成的断块。至此及其以后,北京平原第四纪基底地貌轮廓和沉积物基本形成
(图 3-2)。
  总之,构造活动,特别是新构造运动的活动,直接控制了北京平原区地 貌格局、水系展布与变迁以及地震活动。
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