中国华北山地的层状地貌与喜马拉雅构造运动，本文主要内容关键词为：喜马拉雅论文,构造运动论文,层状论文,华北论文,地貌论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：P931.2文献标识码：A文章编号：1001-8107（2000）03-0082-05
层状地貌是在较短的距离内，从海岸到山顶的坡面上多级分布的阶梯状地貌[1]。 它由地貌斜坡（或陡坎）和地貌平台（地貌面）两部分组成。一般地说，前者代表了地壳运动的活跃期，地貌上表现为以深向侵蚀—粗粒物质堆积为主；后者代表了地壳比较稳定的时期，地貌上表现为以侧蚀夷平—细粒物质堆积为主。因此，层状地貌是地壳构造运动的主要形迹之一。反过来，通过层状地貌也可以复原地壳的构造运动。
1 中国华北山地的层状地貌
华北山地是指中国东部35°～43°N、112°～120°E之间的山地。包括太行山、太岳山、系舟山、云中山、吕梁山、管涔山、五台山、恒山、熊耳山、燕山、大马群山、七老图山和冀北山地，呈“厂”字形分布在华北平原的西部与北部（图1）。海拔一般在1000～2200m，最高的五台山为3050m。政区上包括北京市、天津市、河北省全部山地，山西省大部和河南省北部、内蒙古南部山地。面积约20万km[2]。
图1 中国华北山地山脉、河流分布
1.1 山地夷平面 中国华北山地保存着三级山地夷平面。 自上而下：中生代末至古新世的北台期山顶准平原（简称北台面），渐新世的甸子梁期宽谷—山腰面（简称甸子梁面）和上新世的唐县期宽谷—山麓面（简称唐县面）。三级夷平面之间均为斜坡接触。其中，北台面分布在高山的顶部，以小面积的塬状面残留，向中、低山逐渐变为梁状面、峁状面、甚至是蚀余山。甸子梁面分布在中山的顶部，以较大的塬状面保留。向高山逐渐变为宽谷面嵌入在北台面下；向低山逐渐变为梁状面、峁状面、甚至是蚀余山。唐县面分布在低山的顶部，为大面积保留的缓起伏的波状面。向中山逐渐变成宽谷面嵌入在甸子梁面下：向丘陵逐渐被切割成梁状面、峁状面、甚至是蚀余山，最后被埋藏在洪积—冲积平原之下[2]。
1.2 河流阶地面 中国华北的山地第四纪深切河谷内有四级河流阶地面和一级河漫滩面发育。自上而下：第四、三、二、一级阶地面分别形成于早更新世末、中更新世末、晚更新世末和中全新世。河漫滩形成于1600aAD以前的晚全新世。各面之间均为陡坎接触。其中， 第四级阶地面仅以狭窄谷肩的形式残留在谷坡上，分布零星。第三级阶地面较宽，分布也较广，若把河流两侧阶地面相连，则呈一宽达2～5km的宽谷，形似“U”形宽谷面。第二、一级阶地及河漫滩分布在“U”形宽谷之下的“V”形峡谷内。其中， 第一级阶地面由下部的早全新世砂砾石和上部的中全新世淤泥质土组成，较第二级阶地面宽广。河漫滩及河床又分布在第一级阶地面之下的次一级“V”形谷中[3]。所以，中国华北山地的谷中谷现象比较明显。
1.3 喀斯特地貌 在中国华北山地的可溶岩分布区， 有三级溶蚀面和四级水平溶洞发育。其间均以地貌斜坡（溶蚀面）或陡坎（水平溶洞）相隔。溶蚀面是由无数个溶蚀洼地组成。其中，在可溶岩地区普遍发育者叫溶塬面，如吕梁山顶溶塬面；只在山麓地区发育者叫溶蚀面，如凤子岭溶蚀面、矾山溶蚀面。它们分别分布在高山、中山、低山的顶部，与北台面、甸子梁面、唐县面对应。四级水平溶洞的拔河高度分别与四级阶地面的拔河高度对应，且以第三级阶地面的溶洞最发育，分布也最广。如周口店猿人洞、娘子关群泉等[4]。
1.4 火山地貌 中国华北山地有五期火山地貌残留。白垩纪火山虽然被北台面夷平，但断续分布的火山口仍可辨认，大面积地分布在华北山地北部的东西向构造带上[5]，组成了北台面的斜坡。始新世火山，虽然分布面积较小，但沿断裂喷发的玄武岩覆盖在北台面上厚达上百米[6]，构成了甸子梁面的斜坡。 中新世火山又沿山地北部东西向构造带喷发[5]。其玄武岩覆盖在北台面和甸子梁面上， 后又被唐县面夷平，形成了明显的地形倒置。早更新世火山又在山地北部的唐县面上和断裂谷内喷发。其玄武岩组成了第四级阶地的基座陡坎[4]。 晚更新世火山以锥状岩体的地貌耸立在唐县面上。其熔岩流在河谷内构成了第二级河流阶地的基座陡坡。
1.5 扇状地 扇状地是河流出山口后由于河床纵坡的突 然变缓而发生的快速堆积并呈扇面状延伸的地貌。它由下部的粗粒物质和上部的细粒物质组成。表明了地壳、气候或海平面的一次变动过程。中国华北山地的山麓地带，有六级扇状地发育。自老而新：始—渐新世扇状地由底部厚达30m左右的大小混杂砾石组成[7]。其扇顶已被抬出地面形成了丘陵地。中新世扇状地在太行山东麓也有部分被抬出地面，形成了丘陵和山前台地。其下部的河流相砂砾石厚10多米[5]。 由红色砂土砾石组成的早更新世扇状地，覆盖在唐县面上的扇顶部分也已出露地表，砾石层厚10～15m。由下部5～10m 厚的砂砾石和上部黄土状物质组成的晚更新世扇状地超覆于中更新统之上。其扇的上半段出露地面，与早更新世扇状地共同组成了山前倾斜平原。早全新世河流切割晚更新世扇状地，并在该扇状地的下半段之上发育了砂质扇状地。晚全新世河流继续切割晚更新世扇状地，在早全新世扇状地上又堆积了晚全新世砂质扇状地[8]。
在华北山地的山麓，虽然还没有发现晚白垩纪时期的扇状堆积，但在华北山地内部的大同、天镇、张家口一带，山麓砾石扇状堆积，厚达上百米[5]。
另外，发育于地貌面上的风化壳，虽然不能单独划为一期层状地貌，但其厚度与性质，却能较好地表明该地貌面发育时期的地壳稳定程度。中国华北山地有四期地貌面上发育了风化壳：一是北台面上的夏家山期风化壳，为富铝风化壳与硅铝碳酸盐风化壳之间的过渡类型，厚8m[9]。在平原地区厚20～30m[10]。 二是甸子梁面上的将军庙期风化壳，为中性硅铝正残积风化壳，厚1～3m（注：薜纪喻等.内蒙古凉城县岱海盆地风化壳的地球化学特征.1964.）。三是唐县面上的风化壳，在山西省西部称保德组，厚2～5m[6]；在北京市称东岭子组，厚1～3m[11]。四是第三级阶地面上的风化壳，在太行山东麓厚仅0.5～1m （注：庄宝藩.北京周口店第四纪地质与地貌几个问题的探讨.1964.）。在华北平原为碳酸盐质风化壳[5]。
与风化壳一样，发育于地貌面上的古河道，虽然也不能单独划为一期层状地貌，但其有无，特别是古河型，也表明该地貌面发育时期的地壳稳定程度。另外，还能表明地貌面发育之后的地壳活动程度。中国华北山地有四期地貌面上残留有古河道：一是甸子梁面上的古河道，仅残留在河北省蔚县南部的甸子梁山顶上，NW－SE向，长3km，宽500m， 相对高差50m。二是唐县面上的古河道， 为华北山地遗留最多的古河道，多呈垭口状分布在分水岭上，宽3～5km，个别可达10km，多数为南北向。该古河道向下游谷地中延伸逐渐变成唐县期曲流宽谷，河道曲率1.3～1.7。致使第四纪河流沿曲流谷下切形成了现在的深切曲流河谷。 三是与第三级阶地面对应的古河道，主要分布在山麓地区，仍为曲流河道，河道曲率1.5～2.0。四是与第一级阶地面对应的古河道，多为顺直河道[2]。由此推测，北台面上也应有古河道，只是已被侵蚀殆尽而已。
总之，中国华北山地自海岸至山顶的坡面上共有八级层状地貌发育。自上而下分别是：中生代末至古新世层状地貌，早第三纪层状地貌，晚第三纪层状地貌，早更新世层状地貌，中更新世层状地貌，晚更新世层状地貌，早—中全新世层状地貌和晚全新世层状地貌（表1）。它们都是以火山岩或扇状地为地貌斜坡（或陡坎），以夷平面或阶地面（滩地面）为地貌面而组成的层状地貌。
表1 中国华北山地的层状地貌与喜马拉雅构造运动
扇状地 夷平面 喀斯特 阶地面
时 火 砾 砂 准 山 溶 溶 水 阶 滩 风 古层喜马拉雅
山 质 质 平 麓 塬 蚀 平 地 地 化 河状构造运动
溶地
代 岩 扇 扇 原 面 面 面 洞 面 面 壳 道貌
K[,2]√ √
E[,1]
√ √
√ Θ1燕山运动
E[,2]√ √
E[,3]
√
√ √ √2 第一幕 喜
N[,1]√ √ 马
N[,2]
√
√ √ √3 第二幕拉
Q[,1]√ √ √ √4第一雅
Q[,2]√ √ √ √5亚幕 第运
Q[,3]√ √ √ √6 三动
Q[,1]√
幕
[,4]
第二
Q[,2]√ √ √7亚幕
[,4]
Q[,3]√
√
8
[,4]
注：㈠表示应该有，但已剥蚀掉。
2 中国华北山地的喜马拉雅构造运动
喜马拉雅运动是中国地质发展史上最近的一次地壳构造运动。它留下了许多层状地貌的形迹。但从华北山地的层状地貌看，并不是每一级层状地貌都表明是地壳的一次构造运动。有的只表明是气候—海平面的变动。2.1 只有火山喷发、砾石扇支撑和地貌面上有风化壳、 古河道发育的层状地貌才表明是地壳的一次大的构造运动 传统的地貌学理论认为，凡是层状地貌，如一级夷平面或一级阶地面，都反映了地壳的一次构造运动。而本文认为只有火山喷发、砾石扇支撑和地貌面上有风化壳、古河道发育的层状地貌才表明是地壳的一次大的构造运动。其余都不能表明是地壳的一次构造运动，而是小的构造运动或气候、海平面波动。这是因为，地壳运动的早期必须有强烈的构造活动。火山喷发和砾石扇表明了地壳的强烈活动。如第1、2、3、4、6期层状地貌的早期； 两次地壳活动之间必须有一个长时期的稳定。风化壳和古河道，特别是曲流河的古河道，表明了地壳的长期稳定。如第1、2、3、5期层状地貌的晚期。所以，第1、2、3期层状地貌可以构成三次大的地壳构造运动。第 4、5期层状地貌合起来才能构成一次大的地壳构造运动。第6 期层状地貌中只有早期的火山喷发和砾石扇，没有地貌面上的风化壳与古河道，说明该期构造活动还没有结束。第4期层状地貌中的阶地面与水平溶洞，第7期层状地貌中的砂质扇、阶地面与水平溶洞，第8 期层状地貌中的砂质扇与滩地面，都只能表明是一次小的构造变动或气候—海平面波动，而不是大的构造运动。2.2 喜马拉雅运动起始于始新世 喜马拉雅运动究竟起始于何时， 众说不一[5,13]。但从层状地貌的角度看，应该起始于始新世。这是因为：（1 ）北台期夷平面在华北山地最高山的顶部仍以准平原状残留。可想而知，在中、低山地就更应该是准平原了。以后的夷平面均没有达到全山地的准平原的程度。说明中生代末至古新世的地壳稳定时间长（上千万年），代表了燕山运动的结束，孕育着喜马拉雅运动的开始。（2）山西省右玉、应县、繁峙等地的玄武岩于54～38MaBP 间沿北东向断裂喷发，同时也使北台面开始解体，为喜马拉雅构造运动拉开了序幕。（3）北京市长辛店、河北省灵山等地始—渐新世扇状地的底砾岩厚度、大小混杂的砾石与庞大的扇状体也表明华北山地的地壳运动进入了一个新时期。2.3 中新世是喜马拉雅运动的激烈期
中新世是喜马拉雅运动的第二个高潮，同时也是其较激烈的时期。表现为：（1 ）中新世火山喷发的时间长（26～6MaBP）， 面积大（除去华北山地北部近万平方公里的喷发外，中、南部地区也有喷发），期次多（大小有30多次）[5]。（2）除太行山、燕山之外的华北其它山地主要抬升于此时（约500～700m）。因而始渐新世扇状地也被牵制升出地面大约300m（唐县面与甸子梁面高差）。同时，也使华北山地的东、南麓在水平方向上向东、南扩展了20多km。（3）厚达30m的中新世底砾岩（馆陶组底部的硅质砾岩）遍布华北平原而成为上、下第三系划分的标准层。2.4 喜马拉雅运动可划分出三个幕 如前所述， 既有地壳运动早期的火山喷发、砾石扇，又有地壳运动晚期的地貌面，又有地壳稳定时期的风化壳与古河道发育，才能算作是一次大的地壳构造运动。如果这种看法是正确的话，那么，始新世至上新世，华北山地的构造运动可划分出两期，即始—渐新世和中—上新世构造运动，分别叫作第一幕、第二幕。虽然，早更新世和晚更新世的火山活动也标志着喜马拉雅运动进入了一个新阶段，但其层状地貌还都限于深切河谷内，没有达到山地夷平面的程度。所以，只能说从早更新世开始进入了第三幕。在第三幕中又可划分出早—中更新世的第一亚幕和晚更新世以来的第二亚幕。现在的地壳运动正处在喜马拉雅运动第三幕的第二亚幕中。可以设想，有朝一日，最新地貌面会发育到“U”形宽谷面， 面上有薄层风化壳和山麓曲流河道发育时，才预示第二亚幕的结束。或者发育到山地夷平面，面上有较厚的风化壳和曲流河道分布时而结束第三幕。或者在全山地都发育到准平原，准平原上有厚层风化壳和曲流宽谷分布时，宣告了喜马拉雅运动的结束。
笔者曾从地壳运动幅度与速度方面，把中国华北山地第四纪以来的运动叫做新构造运动，晚更新世以来的运动叫做最新构造运动[4]。本文，从层状地貌的角度再次重申这种观点。但无论是新构造运动，还是最新构造运动，随着时间的进展，它们都将会陆续失去意义而成为喜马拉雅运动的第三幕。
收稿日期：1999-10-08；修订日期：2000-03-30