第二章 老黄河三角洲第一节 自然地理特征

(一)地质基础

在大地构造上,整个全新世黄河三角洲(确切地说,三角洲沉积从中更新世即已开始)位于巨大的华北沉降盆地上。该盆地的基底构造十分复杂, 它受 NE-NNE,E-W 和 NW-NNW 三组主要断裂的切割,形成许多拗陷和隆起, 交错排列,并互相叠置(图 2-8)。因此,基底面起伏不平,使全新世沉积层厚度各处差异很大。例如开封拗陷内,全新世沉积层厚 34m,但在隆起区则不到 1m。

上述三组主要断裂对黄河下游流向有重要控制作用。黄河出孟津后,河道主要呈东西方向,即受东西向断裂的控制;兰考以下,河道折向东北,受北东向大断裂控制;而河道由东西向转为北京向的转折点——兰考,则正好位于北东向断裂带与北西向断裂带的交汇点上(图 2-8a)。这些断裂带还决定了地震的分布。渤海地区是我国近代地震活动最强烈的地区之一,6 级以上的地震震中多位于 NNE 向的断裂带和 NWW 向断裂带上,而 7 级以上的大地震震中则分布在上述两组断裂的交汇点附近,如 1976 年的唐山大地震。横贯天津和塘沽的 NWW 向海河断裂上,1963—1975 年曾发生 3—4 级地震 5 次, 1915 年还发生过 5 级地震。故塘沽周围 100 平方公里地区为地震高烈度异常区。

除上述三组主要断裂外,还有派生的许多小断裂,故基底内断裂密布, 如老三角洲所在的黄骅拗陷,断层密度每平方公里最高可

达 2.2 条。众多不同方向的断裂,把基底切割成无数小块,有些地区一个小断块的面积只有 0.1—0.3km2,在现代黄河三角洲,基底一个小断块的面积最小的只有 0.01km2。这种基底构造不但大大增加了油气勘探的难度,而且导致一些地区地面沉降较快。

渤海盆地第三纪以来持续沉降,沉降中心在渤海中部,新生界沉积厚度最大达万米,上第三系和第四系厚度亦可达 5000m。在塘沽以南浅海,上第三系和第四系厚度仍有 2000—4000m。第四纪以来,它仍是华北沉降速率最大的地区。

目前,老黄河三角洲广大地区仍在继续沉降。根据 1951—1982 年重复水准测量资料所编的大华北地区垂直形变图①(图 2-9)。可见在华北平原,O 形变线主要由山东潍坊,经德州、保定,至唐山以北,此线的向陆一侧为现代上升区,此线的向海一侧为现代沉降区。沉降量最大的地区为天津地区, 天津市中心达

1089mm,下沉速率 34mm/a,其次为塘沽沿海,达 300mm 以上,下沉速率约

10mm/a,这主要是由于受 1976 年唐山大地震影响及 60 年代末以来过量开采

① 垂直形变即地面的垂直上升和下降。

地下水所致。现代黄河三角洲和废黄河三角洲亦为现代下沉区,下沉量前者超过 40mm,下沉速率平均约 1—3mm/a,后者为 30mm 以上,下沉速率平均约1mm/a,它们主要是由于现代构造沉降及沉积物压实所致。反之,山东半岛则为上升区,上升速率约 1—1.5mm/a(青岛附近 1.5mm/a)。这种垂直形变格局对黄河三角洲沿海的相对海平面有重大影响,我们将在下面再加讨论。