河北陽(yáng)原盆地岑家灣一帶新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)初探

趙莎　黃樹(shù)梅　王麗明

摘 要：新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與河北陽(yáng)原盆地形成與發(fā)展有緊密的關(guān)系，該文根據(jù)野外實(shí)地調(diào)查認(rèn)為喜馬拉雅時(shí)期，由于地幔熱柱上涌，持續(xù)升降的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在陽(yáng)原盆地的演化過(guò)程起了主導(dǎo)意義，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)育一系列正斷層，后期持續(xù)發(fā)育形成同沉積斷層，造成了陽(yáng)原地塹式斷陷盆地。

關(guān)鍵詞：河北陽(yáng)原 陽(yáng)原盆地 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng) 地幔熱柱

中圖分類(lèi)號(hào)：Q915 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（c）-0196-02

關(guān)于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所指雖然有所不同，但多數(shù)人認(rèn)為自新近紀(jì)到第四紀(jì)初期的地質(zhì)構(gòu)造，新構(gòu)造最主要的特點(diǎn)是直接表現(xiàn)于地形地貌形態(tài)上，與人類(lèi)生活關(guān)系更為密切，同時(shí)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)亦具有非常重要的意義。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)研究的重要性不言而喻。

陽(yáng)原盆地因國(guó)際第四系標(biāo)準(zhǔn)地層、第四紀(jì)哺乳動(dòng)物群、舊石器時(shí)代人類(lèi)文化遺存而聞名于世，該地區(qū)四周山巒起伏，東有鳳凰山，南有月山、太子山，西北為熊耳山，晚新生代地層在這一地區(qū)分布泛，由于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的斷裂和桑干河及壺流河的切割，河谷兩岸晚新生代地層，盆地內(nèi)典型的盆-嶺地貌、活動(dòng)斷裂等都對(duì)陽(yáng)原盆地的形成和演化起到重要作用，尤其是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在泥河灣古湖形成與發(fā)展有重要的作用，該文通過(guò)多次野外線(xiàn)路調(diào)查結(jié)合前人研究資料，初步分析陽(yáng)原盆地當(dāng)今地形地貌的形成與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。

1 地質(zhì)背景

陽(yáng)原盆地位于張家口市陽(yáng)原縣境內(nèi)，大地構(gòu)造位置位于華北地臺(tái)北緣，與地臺(tái)內(nèi)部的晉西-鄂爾多斯地塊、晉冀地塊相鄰。長(zhǎng)期以來(lái)受大小地塊活動(dòng)的影響，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，直接影響著陽(yáng)原盆地的地貌形成及其演化。

陽(yáng)原盆地周邊廣泛的分布太古界變質(zhì)巖桑干群、元古界與古生界的沉積巖、中生界的煤層和火山巖以及新生界的沉積巖。其中陽(yáng)原盆地內(nèi)主要堆積泥河灣期湖相層，其上發(fā)育桑干河，沿其兩側(cè)廣泛分布河流沖積物。陽(yáng)原盆地的第四紀(jì)沉積厚度約 600 m，其下更新統(tǒng)占主要部分。其東西部在沉積地層上有所差別，沉積物厚度西部厚于東部；西部最老沉積物為上新統(tǒng)，東部陽(yáng)原-化稍營(yíng)一帶最老沉積物為下更新統(tǒng)泥河灣組。

2 陽(yáng)原盆地主要構(gòu)造

陽(yáng)原盆地是一個(gè)新生代晚期發(fā)展起來(lái)的地塹式斷陷盆地，總體呈NEE走向，長(zhǎng)約78 km，寬10～20 km。盆地內(nèi)部西高東低，海拔800 m以上。盆地西緣與大同盆地相連共稱(chēng)大同-陽(yáng)原盆地；南北東三面環(huán)山，一般海拔一千至兩千多米，南側(cè)為六棱山，最高海拔2300 m，在其山前發(fā)育六棱山北麓斷裂，控制了陽(yáng)原盆地的南界，并以壺流河與蔚廣盆地相通；北側(cè)為熊耳山，最高海拔2035 m，山前發(fā)育陽(yáng)原盆地北緣斷裂，控制盆地的北界；根據(jù)斷層的走向，可把本區(qū)分為北東向（或北東東向）、北西向（北北西向）和近東西向三組（圖1）。上述各組斷層形成時(shí)代有先有后，活動(dòng)強(qiáng)度也不相同。

北東向（或北東東向）斷裂是控制本區(qū)地貌發(fā)育的最主要斷裂。陽(yáng)原盆地即沿北東、南西向斷裂斷陷而成。自北而南主要斷層有：陽(yáng)原北山（熊耳山）山前斷層、陽(yáng)原南山（月山）山前斷裂、南留莊-北德勝莊斷裂、蔚縣-桃花堡斷裂、蔚縣南山山前斷裂。該組北東向斷裂的發(fā)育使陽(yáng)原盆地呈不對(duì)稱(chēng)梯級(jí)斷陷盆地，對(duì)地貌形態(tài)及沉積物厚度均具有一定的影響。

北西向（或北北西向）斷裂在本區(qū)較為發(fā)育，且規(guī)模大小及延展方向都相對(duì)穩(wěn)定。由東向西主要由頭馬坊-大田洼-東金河口斷裂、懷安-北水泉-松枝口斷裂、水峪口-田家坡-九宮口斷裂、吐泉-化家?guī)X-暖泉斷裂、東井集-廣靈斷裂。北西向斷裂與區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)垂直，且切斷了北東向（或北東東向）斷裂，表明北西向斷裂是在北東向斷裂之后發(fā)生的。

近東西向斷裂在本區(qū)不甚發(fā)育，多為規(guī)模較小的斷裂及裂隙，常被北東向及北西向斷裂切割錯(cuò)斷。

3 陽(yáng)原盆地的形成演化

對(duì)于華北東部地區(qū)構(gòu)造演化過(guò)程的分析，從整體特征及其構(gòu)造演化來(lái)看，在深部地幔熱柱上涌過(guò)程中，華北東部經(jīng)歷了燕山中期的大規(guī)模的總體隆升-燕山晚期的差異升降-喜山早期中心區(qū)的熱減薄斷陷-喜山晚期的區(qū)域性凹陷作用，到了新構(gòu)造期，裂陷作用進(jìn)一步加強(qiáng)，裂陷盆地進(jìn)一步擴(kuò)大，泥河灣盆地逐漸演化發(fā)展而來(lái)。也就是地幔熱柱已經(jīng)成為地殼運(yùn)動(dòng)的主導(dǎo)因素。

泥河灣裂谷發(fā)育基本起始于漸新世末，盆地大致在中新世初開(kāi)始出現(xiàn)，中新世末已具雛形，上新世開(kāi)始的強(qiáng)烈活動(dòng)使盆地南北山體強(qiáng)烈抬升，斷陷帶的兩側(cè)和內(nèi)部發(fā)育了許多活動(dòng)性正斷層與階梯狀正斷層，形成斷陷盆地。軟流圈上涌柱活動(dòng)加強(qiáng)，盆地加速沉陷，湖泊擴(kuò)大，在其內(nèi)部產(chǎn)生了一系列向南傾斜的斷塊差異運(yùn)動(dòng)。斷陷帶南深北淺，新構(gòu)造時(shí)期垂直差異運(yùn)動(dòng)十分強(qiáng)烈，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)具有明顯的繼承性和差異性，在縱向和橫向上表現(xiàn)了極大的不對(duì)稱(chēng)性。

而由于六棱山北麓斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度大于陽(yáng)原盆地北緣斷裂，導(dǎo)致盆地南部沉陷幅度大，盆地北部沉陷幅度小，從而形成了陽(yáng)原盆地南北不對(duì)稱(chēng)的地塹斷陷盆地（圖2）。

火山活動(dòng)是裂谷盆地的重要特征之一，根據(jù)野外路線(xiàn)，初步推斷晚第三紀(jì)以來(lái)，區(qū)內(nèi)有兩期玄武巖噴發(fā)活動(dòng)。第一期噴發(fā)是在上新世三趾馬紅土形成之前，由于構(gòu)造活動(dòng)，斷裂向深部發(fā)展，導(dǎo)致上地慢融熔物質(zhì)上升，形成了玄武巖的噴出。灰泉堡一帶有大面積的玄武巖出露，玄武巖中多氣孔，被SiO2填充，形成瑪瑙杏仁體。根據(jù)前人觀(guān)察，本期有20～25次噴發(fā)，在下段夾有2～3層湖相粘土及褐煤層，其上還有2～3層紅色風(fēng)化殼，這說(shuō)明玄武巖噴發(fā)過(guò)程中還有較長(zhǎng)時(shí)期的間斷。

盆地在中更新世初期構(gòu)造活動(dòng)加強(qiáng)，主要表現(xiàn)為石匣山地大規(guī)模抬升，湖盆中心向西遷移，使得湖盆東側(cè)的廣大地區(qū)出露地表。中更新世晚期構(gòu)造活動(dòng)趨于穩(wěn)定，山地邊坡將風(fēng)化物不斷充填于湖盆中，在溫濕的氣候條件下再次引起湖水面的擴(kuò)大，沉積中心遷移到虎頭梁-雀兒溝一帶。古人類(lèi)隨著沉積中心轉(zhuǎn)移到這一帶。

至晚更新世末期，斷塊繼續(xù)抬升石匣峽谷區(qū)被切穿，引起水系發(fā)生變化，造成了河流向東流去，導(dǎo)致陽(yáng)原湖泊水流外泄，從而使泥河灣古湖消失，沿古湖分布的方向發(fā)育成古桑干河，于大渡口附近與壺流河匯流，向懷來(lái)盆地流去。

4 結(jié)論

根據(jù)路線(xiàn)地質(zhì)調(diào)查和實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面認(rèn)為：喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)時(shí)期，軟流圈上涌柱的不均勻上涌造成鏟式斷裂，在此基礎(chǔ)上接受沉積，而這些斷裂在整個(gè)運(yùn)動(dòng)活躍期中新世（N）以后還在繼續(xù)活動(dòng)，比如大同火山群，部分泥河灣地層含有部分火山碎屑巖沉積物等，晚更新世（Q）末期表現(xiàn)最為強(qiáng)烈，留下了很多構(gòu)造形跡，反映出了盆地內(nèi)構(gòu)造繼續(xù)活動(dòng)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征。

參考文獻(xiàn)

[1] 袁寶印，同號(hào)文，溫銳林.泥河灣古湖的形成機(jī)制及其與早期古人類(lèi)生存環(huán)境的關(guān)系[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)，2009（1）：77-87.

[2] 鄧晉福，蘇尚國(guó)，趙海玲，等.華北地區(qū)燕山期巖石圈減薄的深部過(guò)程[J].地學(xué)前緣，2003，10（3）：41-50.

[3] 閔隆瑞，遲振卿.河北陽(yáng)原盆地西部第四紀(jì)地質(zhì)[M].北京：地質(zhì)出版社，2003：1-160.

[4] 牛樹(shù)銀，孫愛(ài)群，王寶德.地幔熱柱與資源環(huán)境[M].北京：地質(zhì)出版社，2007：1-264.

[5] 牛樹(shù)銀，孫愛(ài)群，馬寶軍，等.華北東部地幔熱柱的特征與演化[J].中國(guó)地質(zhì)，2010，37（4）：931-942.

[6] 牛樹(shù)銀，孫愛(ài)群，王孟科，等.渤海的形成及其深部動(dòng)力學(xué)機(jī)制[J].海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2014，34（6）：21-29.