二、老构造运动的证据

发生在几百万、几千万以至若干亿年前的构造运动所造成的地貌形态，几乎都为后期的地质作用所破坏，因此不能使用研究新构造或现代构造运动的方法进行研究。但是，构造运动的每一进程却留下可靠的地质记录。故根据地层的岩相特征、厚度、接触关系以及构造变形等，便能从中找到构造运动的信息，重塑地壳构造的发展历程。

（一）地层厚度

在一定时间内在一定沉积区可以形成一定厚度的地层。对岩层厚度进行分析，可在很大程度上得出升降幅度的定量结论。现以浅海沉积而论，浅海深度通常只有 200m 左右，但从许多地方的地层剖面看，地层厚度可以达到几千到几万米。如在天津蓟县、河北兴隆一带的中、上元古界（旧称震旦亚界）厚度近 10000m。如何解释在几百米深的浅海中堆积了上千上万米厚的地层呢？假如海底稳定不动，则沉积物的厚度不会超过海水深度；假如海底不断上升，则沉积物的厚度不会大于海水的深度；如果海底边下沉边接受沉积，且沉积速度、沉积幅度与海底的下降速度、幅度相适应，则沉积物必然越来越厚，但却始终保持浅海环境。又如中国中生代地层，许多是在大陆盆地中沉积的，其厚度也常达六七千米，肯定也是盆地边下沉、边堆积形成的。由此可以得出这样解释，即沉积物的厚度并不决定于沉积时海水的深度或盆

地的深度，而主要决定于地壳下降的幅度。由于构造运动常常交替进行，下降运动引起相应的沉积，而上升运动则引起沉积中断或沉积物的剥蚀，所以在一定时间内形成的岩层总厚度乃是升降幅度的代数和，在一定程度上代表该地区下降的总幅度。如果在一定地区范围内进行地层厚度对比，即可了解当时下降幅度及古地理基本情况。

（二）岩相分析

在一定沉积环境中，比方是海还是陆，是浅海还是较深的海，气候条件是干燥还是湿润、是炎热还是寒凉，生物情况如何，等等，必然要反映在沉积物上使之具有一定的特征，例如沉积物的矿物成分、颜色、颗粒粗细、结构构造、生物化石种类等。人们把反映沉积环境的沉积岩岩性和生物群的综合特征，称为岩相。岩相是岩层形成环境的物质表现，一旦沉积环境发生变化，沉积物的岩性和生物特征也即随之变化。

岩相一般可以分为海相、陆相和海陆过渡相（如入海处的三角洲相）三类。其中每类又可细分成若干种相。如海相可分为滨海相、浅海相、半深海相、深海相等；陆相可分为坡积、冲积、洪积、湖泊、沼泽、冰川、风成等相。

岩相是随着时间的发展和空间条件的改变而变化的。在同一时间的不同地点，或在同一地点的不同时间，岩相常有不同。同一岩层的横向（水平方向）岩相变化，反映在同一时期但不同地区的沉积环境的差异。同一岩层的纵向（垂直层面方向）岩相变化，反映同一地区不同时期的沉积环境的改变，而这种改变常常是构造运动的结果。

比如，当地壳下降时，陆地面积缩小，而海洋面积扩大，也就是海水逐渐侵入大陆。如图 7-1A 所示，这时所形成的地层，从垂直剖面来看，自下而上沉积物的颗粒由粗变细；同时，新岩层分布面积大于老岩层，形成所谓“超覆”现象。通常把具有这种特征的地层称为“海侵层位”。

当地壳上升时，陆地面积扩大，而海洋面积缩小，也就是海水逐渐退出大陆。如图 7-1B 所示，这时所形成的地层，从垂直剖面上看，自下而上沉积物的颗粒由细变粗；同时，新岩层的面积小于老岩层，形成所谓“退覆” 现象。通常把具有这种特征的地层称为“海退层位”。在同一地层剖面上有时可以看到海侵层位和海退层位交替变化，即沉积物颗粒由粗变细，又由细变粗，呈现有节奏的、有韵律的变化，表明该区地壳曾经经历了由下降到上升的过程，称为一个沉积旋回。大多数情况，海侵层位厚度较大，保存较好；而海退层位则相反，厚度较小，不易完全保存，有时甚至缺失，出现沉积间断。如图 7-2A 所示，在地层剖面中可以见到 4 套海侵层位，而缺失海退层位，说明缓慢的下降运动常为迅速的上升运动所代替，海底上升到海面以上，自然只有剥蚀，而无沉积作用了。在图 7-2B 剖面上也可以看到几次沉积旋回，但海退层位保存得较好，未见有侵蚀面介于地层之间，表明该区多

次由下降转为上升，但海底始终未升出海面，遭受侵蚀。自然环境变化多端，反映在岩相上也极复杂。每一沉积旋回中可以包括若干次一级旋回或更次一级旋回。

（三）构造变形

构造运动常使地层的产状发生改变，产生褶皱、断裂等构造变形。根据其形态特征可以推测其受力的方向、性质、强度及应力场的分布情况等。如环太平洋的山系和岛弧，以及喜马拉雅山脉等，目前多认为是板块水平移动和俯冲造成的。

（四）地层接触关系

地壳下降引起沉积，上升引起剥蚀，所以，地壳运动在岩层中记录下来各种接触关系。它们是构造运动的证据。

整合接触 当地壳处于相对稳定下降（或虽有上升，但未升出海面）情况下，形成连续沉积的岩层，老岩层沉积在下，新岩层在上，不缺失岩层，这种关系称整合接触。其特点是：岩层是互相平行的，时代是连续的，岩性和古生物特征是递变的。整合岩层说明在一定时间内沉积地区的构造运动的方向没有显著的改变，古地理环境也没有突出的变化。
不整合接触 由于构造运动，往往使沉积中断，形成时代不相连续的岩层，这种关系称不整合接触。两套岩层中间的不连续面，称不整合面。按照不整合面上下两套岩层之间的产状及其所反映的构造运动过程，不整合可分为平行不整合（假整合）和角度不整合（斜交不整合）。

平行不整合它的特点是不整合面上下两套岩层的产状彼此平行，但不是连续沉积的（即发生过沉积间断），两套岩层的岩性和其中的化石群也有显著的不同；不整合面上往往保存着古侵蚀面的痕迹（图 7-3）。

平行不整合的形成过程可表示为：地壳下降，接受沉积；地壳隆起，遭受剥蚀；地壳再次下降，重新接受沉积。这种接触关系说明在一段时间内沉积地区有过显著的升降运动，古地理环境有过显著的变化。

角度不整合它的特点是不整合面上下两套岩层成角度相交，上覆岩层覆盖于倾斜岩层侵蚀面之上（图 7-4）；岩层时代是不连续的；岩性和古生物特征是突变的；不整合面上也往往保存着古侵蚀面。

角度不整合的形成过程可表示为：地壳下降，接受沉积；岩层褶皱隆起为山，遭受长期侵蚀；地壳再次下降，接受新的沉积（图 7-5）。

角度不整合说明在一段时间内，地壳有过升降运动和褶皱运动，古地理环境发生过极大的变化。

无论是平行不整合或角度不整合，都常具有以下共同特点：①有明显的侵蚀面存在，侵蚀面上往往有底砾岩、古风化壳等。所谓底砾岩是指位于不整合面上的砾岩（有时横向变为砂岩）而言。②有明显的岩层缺失现象，代

表长期间断。③不整合面上下的岩性、古生物等有显著的差异。

不整合面的上覆地层中最老一层（底层）的时代之前，与下伏地层中最新一层（顶层）的时代之后，是不整合形成的时代，也就是构造运动的时期。

图 7-6 为河北秦皇岛石门寨下古生界剖面中的平行不整合接触关系。图

为辽宁赛马集平顶山剖面中的角度不整合接触关系。

研究不整合关系，不仅可以确定地史发展过程中的构造运动以及相应的古地理环境（如海陆变迁、山脉隆起、生物界演变等）的变化，而且也可以找出某些矿产分布的规律，如在不整合面上常富集铝土、粘土、铁矿、锰矿等矿产。