基底构造的形成

发布网友 发布时间:2022-04-20 09:52

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热心网友 时间:2023-11-09 03:06

在漫长的构造发展过程中,北京地区经历了多期的构造变动(图9-2)。早在太古宙时期,华北地区已经形成多个微陆块,直至太古宙末微陆块拼合形成统一的华北陆块。古元古代除个别地区外华北克拉通化已基本形成,中、新元古代在一些固结硬化程度不高的地带仍有强烈的沉降和火山活动,形成燕山古裂陷;裂陷中心位于蓟县一带,南西方向伸入太行山区。在中元古代—晚古生代华北地区经历了稳定盖层形成时期,这也标志着刚性古陆的最终形成时间。中、新生代的块断活动又使华北陆块进一步复杂化,形成了多个大型隆起、大型盆地和大型新生代地堑。

图9-2 北京基底构造形成段图

北京地区在太古宙-古元古代克拉通基底固化形成的基础上;经历了中-新元古代坳拉槽堆积和寒武纪至早-中三叠世稳定的克拉通盖层发育阶段;从晚三叠世开始,又进入了一个崭新的构造活动时期,发育巨厚的陆相火山—沉积岩系,较为强烈的构造变形,多期次强烈的火山喷发与岩浆侵入,以及广泛的成矿作用为主要标志的中-新生代陆内(板内)造山运动(以印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动为代表)。

始太古代-古太古代末是北京最古老的*地壳生成阶段(表壳岩生成),中太古代的迁西运动和新太古代的阜平运动,才形成真正意义上的固化陆壳或克拉通(雏地台形成)。

早元古代的吕梁运动以后,整个华北陆台固结,形成统一的陆壳(华北地台正式形成)。至晋宁期(包括中、新元古代)中元古代早期地壳破裂拉开,北京地区开始了东西向的燕山裂陷槽沉积阶段。其特点是在伸展机制下的升降运动。

长城纪初期(常州沟期),海水由东向西进入盆地,并不断向西扩展,开始了河流—浅海沉积。中晚期(大红峪期)地壳裂陷作用加强,平谷-蓟县一带出现火山喷溢。高于庄期为长城纪最大海侵期,菌藻类开始大量繁殖。

晋宁期滦县上升结束了高于庄期的广泛海侵,太行-五台古陆抬生,南部古陆界线北移,使杨庄期海盆收缩于燕山地区。

雾迷山期海域北界大致在赤城-长哨营-承德一线,向西南发生广泛海侵超覆,海侵可达山西境内,超覆在高于庄组或更老地层之上。洪水庄期海侵最广泛,海水加深,在燕山裂陷槽的中心海域形成以黑色泥岩为主的“饥饿”沉积。铁岭期海水逐渐回落,因此在河北省怀来县一带有暴露成土作用发生,标志着因海水退去造成的陆上不整合。铁岭期末期发生“芹峪上升”,使燕山地区沉积中心西移到青白口和怀来一带,其基本地形为北东向狭长凹陷,向北东可延伸到辽宁铁岭一带。下马岭中期仍在沉积中心青白口和怀来一带,而蓟县等地上升为陆地,缺失下马岭组二至四段。晚期发生蔚县上升,北京地区处于风化剥蚀环境,形成龙山期陆相—海陆交互相碎屑岩。景儿峪末期发生蓟县运动,北京地区整体上升为陆地,结束了中新元古代沉积发育史。

自震旦纪开始至寒武纪几乎都处在赤道附近的低纬度区,北京地区同华北板块一样自青白口期末抬升(兴凯运动)以来,长期处于剥蚀状态。寒武纪由上升逐渐转为沉降,海水由南向北侵入华北地台,形成一个坡度很小的缓坡型碳酸盐岩台地。其间先后发生过3次海侵,形成了昌平组、馒头组至亮甲山组和马家沟组三套各具特色的沉积地层组合。

加里东运动时期(包括寒武纪、奥陶纪、志留纪),古华北板块在逐渐向北移动中首先与扬子板块拼合,然后在志留纪末的加里东运动使祁连海槽褶皱隆起,并与柴达木板块和华北板块连为一体,古中国*形成。这一时期的应力状态先是南北向挤压,后转为东西向挤压,东西向或南北向褶皱应是这一时期的典型构造形态。

华力西期(包括泥盆纪至二叠纪)在早加里东运动(马家沟期末)使本区上升成陆地的基础上,遭受剥蚀长达140Ma之久,晚古生代中、晚石炭世超覆又整体沉降,接受了直到早中生代三叠纪的沉积。其沉积环境从初期的短暂陆表浅海,向着海陆交替的过渡环境发展,呈现海水由北向南缓慢退出的总趋势,最终成为*环境。

印支运动时期(包括三叠世与早侏罗世早期),晚二叠世末,华南、华北板块碰撞拼合,北京地区在南北向挤压力环境下,沉积盖层发生近东西向褶皱及逆冲断裂,卷入褶皱的地层包括蓟县系到三叠系双泉组。燕山早中期受太平洋板块影响,NNW-SSE向挤压并左旋剪切。燕山末期地应力转为张性,产生NNE向深断裂(如紫荆关断裂、黄庄断裂),开始形成断陷,下降盘接受早白垩世湖相沉积,随着断陷不断扩大,沉积中心不断向北东和南西发展。早期沉降中心在坨里,中期在琉璃河和丰台,后期在东坝。中白垩世末,北京地区整体抬升遭受剥蚀,形成遍及平原区的中生代剥蚀面。

在喜马拉雅山期早期,北京地区形成了一个规模比较大的剥蚀面,随后地应力发生变化,印度板块向欧亚板块俯冲,形成NNE向主压应力场。在太平洋弧后的引张和巽他弧南移的右旋剪切作用下,本区主应力轴渐渐顺时针旋转,形成了一系列张性断裂和断陷盆地。盆地受表层铲式正断层和深部陡直走滑断层的共同作用,断陷盆地接受了新生代沉积,并有多次火山岩喷发。新近纪末,主压力场转为近东西向,南北向引张,形成了一系列北西向张性断裂和第四系沉积盆地,如马池口盆地、后沙峪盆地以及南口—孙河断裂等,最终形成了现今北京平原区的构造格局和地形地貌。

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