(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。

  1. 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。

  1. 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。

  1. 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。

图 3-2 第四系厚度等值线图