北京西山是大自然賦予人類的千秋瑰寶，是地球歷經(jīng)幾十億年滄桑洗禮留下來的不可再生的自然歷史遺產(chǎn)。

西山的一方水土，使我國最早的古人類之一——北京猿人在這里繁衍；西山群峰勾勒了西部山區(qū)，永定河水塑造了北京平原，是古都北京之根……

先來欣賞

構造運動

造就的

地質景觀

神奇而又壯觀

 

 

 

這里

相信你，會看到

不一樣的北京

 

 

群峰連綿 名山爭秀

北京第一峰——東靈山

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花草名山——百花山

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京西第一形勝之山——妙峰山

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佛家圣地——上方山

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京西屏障——九龍山

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無限風光——圣蓮山

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河流蜿蜒 谷底幽深

 

“百里山水畫廊”——拒馬河

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九“龍”朝“鳳”——南石洋大峽谷

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巖溶地貌 洞穴奇觀

 

石花洞

（請橫屏觀看）

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銀狐洞

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八奇洞

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花崗巖體 中華國石

 

陽坊巖體

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北京由來始西山

 

01

西山圈定了北京西部邊界

 

西山在燕山運動中初成

北京西山作為華北地塊燕山沉降帶的組成部分，形成的山地與平原兩個不同的塊體，由于在地質構造基礎和接受外營力的作用影響方面各異，因而在地貌形態(tài)上也表現(xiàn)各不相同。在燕山運動過程中，地殼運動的特點以柔性褶皺作用為主，線性褶皺突出，斷裂作用較弱。在燕山運動時期發(fā)生的花崗巖侵入在西山較弱，范圍不廣泛，表現(xiàn)在山脈系統(tǒng)和地貌發(fā)育上，西山山脈都作北東—南西走向，山體綿亙成脈，谷脊相間分布。

一般說河流與構造線垂直或斜交（如永定河、拒馬河），河谷較狹窄，常成峽谷，河流與構造一致（如清水河），谷地開闊。

永定河妙峰山段

北京西山地區(qū)在中生代侏羅紀到白堊紀有強烈的火山噴發(fā)，火山噴發(fā)物覆蓋在當時的山地和谷地中。經(jīng)過后期長期剝蝕和地殼隆起作用，侏羅紀和白堊紀形成的原始褶皺斷塊山地遭到破壞，逐步發(fā)育成良好的向斜成山、背斜成谷的地形倒置現(xiàn)象。西山的百花山—廟安嶺—妙峰山及九龍山—貓耳山等地貌景觀就是這種作用形成的結果。

由于受到構造運動的影響，西山地區(qū)的山地與平原界限清楚，沒有出現(xiàn)漸變狀態(tài)的過渡型地貌。在斷裂作用明顯的地區(qū)，如南口山前、昌平�？谟�至河防口一線等地，西部山地突變?yōu)槠皆�，沒有過渡地區(qū)。在沒有斷裂作用或斷裂作用不明顯的房山山前地帶等地區(qū)，則表現(xiàn)為低山—丘陵—平原的漸變過渡。

西部山地，自燕山運動以來，一直處在上升過程中，隆起階段與寧靜階段交互出現(xiàn)的地殼活動與外力作用相配合，形成了現(xiàn)代山區(qū)的多層性地貌，在山間河谷兩岸一般都發(fā)育有數(shù)級階地。山地河谷中不同高度都分布著第四紀礫石層、山區(qū)嵌入河曲和頻繁的地震記錄等，都充分說明北京山地在晚近地質時期還在不斷上升中。

巖性作為北京西部山區(qū)地貌的物質基礎，其性質對形成北京山區(qū)地貌特點和區(qū)域差異有著重要的意義。巖石組成分為兩類，一類是堅硬的巖石，另一類是松軟的巖石。因為各種巖石的硬度不同，其抗風化、剝蝕的能力也不同，因而在外營力的作用下，形成了迥然不同的地貌形態(tài)。

燕山運動導致的造山運動完成以后，以昌平關溝為界，從北向南，直抵房山拒馬河畔，形成一條高低起伏的山脈，成為現(xiàn)今北京與河北的天然分界嶺，西麓為河北省，東麓為北京市。

 

    西山經(jīng)河流地質作用改造定型

永定河是流經(jīng)北京西部山區(qū)的一條千年古河，是海河系列的最大河流。其上源分南北兩支流：北支為洋河，發(fā)源于內(nèi)蒙古興和縣，經(jīng)河北張家口、懷安、宣化、懷來流入官廳水庫入京；南支發(fā)源于山西寧武縣境內(nèi)的桑干河。永定河流域面積47016 平方千米，其中山區(qū)面積45063平方千米，平原面積1953 平方千米。永定河全長747 千米，流經(jīng)內(nèi)蒙古、山西、河北三省區(qū)及北京、天津兩個直轄市，共43 個縣市。

永定河從官廳大壩進入北京西山后，受平原活動斷裂的控制，依次流經(jīng)門頭溝區(qū)的永定河山峽、石景山區(qū)的永定河沖洪積扇、豐臺區(qū)的盧溝橋、房山區(qū)的世界地質公園、大興區(qū)的永定河古河道，影響范圍涉及北京中心城區(qū)、朝陽區(qū)、海淀區(qū)、石景山區(qū)、豐臺區(qū)、房山區(qū)和大興區(qū)。

1萬多年以來的全新世，永定河古河道經(jīng)過了多次改道，逐漸由北向南遷移。古稱水，隋代稱桑干河，金代稱盧溝，后得名無定河，到了康熙三十七年（公元1698 年），修建大堤，正式賜名“永定河”。

地質歷史上永定河地區(qū)只有沒有形成河流的孤立水系。延慶古湖和北京古湖形成后，經(jīng)過漫長的地質時期，這些水系連成河流，逐漸形成現(xiàn)在的永定河。

2004 年，北京市地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局針對平原開展了大規(guī)模的第四紀地質調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在永定河沖積扇底部普遍見有含卵石。經(jīng)研究，它們形成于距今約300 萬年前的新生代新近紀，是永定河最早的沉積物，被推測為永定河的形成時間。

永定河（軍莊—石景山段）原稱清泉河，也稱為渾河。永定河上有一條極大的斷裂帶，最先由計榮森和孫殿卿在永定河古道發(fā)現(xiàn)。這是我國地質學家最早發(fā)現(xiàn)和研究的斷裂帶，與世界其他國家的同類斷層進行了對比。1932 年 8 月 30 日，計榮森和孫殿卿在野外地質調(diào)查報告中提出了“沿渾河之斷層”的概念。中華人民共和國成立以后， 地質學家正式將其命名為“永定河斷裂”。

后來的物探、鉆探、地層和構造多方面地質成果資料顯示，永定河斷裂形成于侏羅紀。燕山運動早期的地殼運動，使流經(jīng)軍莊—三家店—石景山一線的永定河河道產(chǎn)生了一條北西向斷裂，河道兩側構造線不連續(xù)，九龍山—香峪大梁向斜在軍莊以南的軸跡被左行錯開約1000 米。這條沿河斷裂將北京西部山地與平原截然分成兩塊不同類型的地貌形態(tài)。

永定河北京段山峽全長100 多千米，新構造運動隆升使得永定河山峽形成8 級階地。永定河山峽依次流經(jīng)幽州背斜、沿河城斷裂、青白口穹窿、廟安嶺向斜、下葦?shù)轳妨�、九龍山向斜和永定河斷裂�?a href="http://www.sihwdk.cn" target="_blank" class="keylink">地質構造單元。幽州背斜軸呈北西向，背斜成谷使得永定河沿著幽州背斜軸部進入北京西山。沿河城斷裂是北京西山北東向延伸的活動斷裂，永定河從沿河城至向陽口沿著沿河城斷裂流動。廟安嶺向斜呈北東向展布，永定河垂直于向斜軸部橫跨向斜。下葦?shù)轳妨�與九龍山向斜之間發(fā)育奧陶系石灰?guī)r，永定河穿過石灰?guī)r（石古巖—軍莊）時形成大蛇曲。最后，永定河沿著永定河斷裂（軍莊—石景山）進入北京平原，初步勾勒出了北京城西部的邊界。

永定河作為水上交通樞紐，溝通了我國古代北方最早的都城涿鹿（古稱，指今白云觀一帶）和北京，傳承了世界上唯一沒有中斷的中華文明。

02

西山山水孕育北京平原

黃土是我國特有的地質體，我國對黃土的研究歷史悠久，是世界上黃土地質研究最早的國家。自中生代末以來，北京的平原區(qū)多處于沉降運動中。由上游河流攜帶大量泥沙礫石在下降的基底上沉積而成黃土，為典型的山前洪積沖積平原。黃土中記錄的地質歷史信息具有世界對比意義。

雖然黃土廣泛分布于山西、陜西和甘肅等地，但對黃土的研究開始于永定河流域清水河支流齋堂盆地的馬蘭黃土。關于黃土成因目前有風成和水成兩種截然不同的學說。在德國萊茵河谷，當?shù)厝税杨愃朴谥袊�黃土的松散堆積物稱為“löβ”，英國人萊伊爾（1834）在其《地質學原理》中把德語單詞轉化為英文“loess”，認為黃土是水成的。對此，有人卻不以為然。1882年，德國人李希霍芬認為黃土是風成的。我國近代黃土研究始于20世紀20 年代，瑞典地質學家安特生是最早的研究者。1920年，葉良輔轉述安特生手稿，推論原生黃土形成于中更新世。1930年巴爾博參閱過德日進和楊鐘健的手稿，稿中第1次應用了“馬蘭黃土”名稱。1961年，在李四光的指導下，劉東生和張宗祜在山西省命名了早更新世午城黃土和中更新世離石黃土，加上齋堂晚更新世馬蘭黃土，建立了完整的中國黃土地質剖面。

北京平原位于華北大平原的西北側， 西靠西山，北依軍都山，東南與華北平原相連，面積6210多平方千米，約占北京市總面積的40%。馬蘭黃土對北京小平原的形成起到了重要作用。地質歷史上的構造運動，將我國西北部黃土高原上的沙土通過河流搬運，順水而下。

長期的運動過程將碎砂磨成土，在沖積扇和洪積扇下積泥成原。由于黃土的致密性和吸水性、黏結性、直立性很強，由其形成的平原不僅沒有受到水流沖擊而潰散，反而加大了它的凝聚力。一些以黃土為原料的建筑物出現(xiàn)，成為北京城廓最原始的狀態(tài)。北京平原是古都北京的核心和發(fā)源地，皇權及其宮殿廟堂都是以平原為基礎建立的。

馬蘭黃土剖面

北京平原上沉積中心的新生界堆積層厚千米以上，地勢由西北向東南緩傾，地面坡降為1‰ ~3‰，地面高程多在20~60米之間，東南部最低點海拔8米。山前平原的地貌組合較典型，由高向低依次出現(xiàn)山前洪積扇、中部洪積沖積平原和東南部沖積平原。北京平原的北面和西面被燕山山脈和太行山脈圍合成了一個弧形，狀若圍屏，只有在正南一面為平原。

這樣就在地形上形成了一個猶如半封閉的“海灣”，人們便又把它稱為“北京灣”。

從中生代以來，北京平原就一直處在下沉過程中，下沉幅度從西北向東南逐步增大。永定河、潮白河、溫榆河、大石河等大小河流將山區(qū)剝蝕的物質攜帶到下沉的基底上，堆積、塑造成今日的北京平原。北京平原基底自燕山運動以后，被分割成大小不等的斷塊，在總的沉降背景下各斷塊的沉降量是不均勻的，反映為沉積層的厚度也是不等的。這就是北京平原在古近—新近形成“兩隆一凹”構造格局的原因。

第四紀以來，平原區(qū)新構造運動強烈，大幅度的沉降運動使平原區(qū)一度遭受海侵，形成海灣。同時，由于沉降幅度的差異，逐漸形成“兩凹一隆”的格局（燕山沉降帶）和一系列斷裂構造。

從古近—新近紀“兩隆一凹”的構造格局，到第四紀“兩凹一隆”的構造格局，這個過程對北京平原區(qū)的地貌發(fā)育和水系變遷起著控制和制約作用。

北京的水系在平面上有下列變化；具有方向性，明顯地流向凹陷的中心；水系匯流點和改流點與斷層有關，特別是與兩個斷層交匯點有關；區(qū)域性的隆起區(qū)往往成為主要分水嶺地區(qū)，凹陷區(qū)呈現(xiàn)河流匯流區(qū)等水系特征。以此可以推測平原區(qū)新構造運動的格局。

北京平原深厚的堆積層由山區(qū)長期剝蝕搬運而來，一方面，遵循著流水堆積的一般規(guī)律，近山口處物質粗，越向平原物質越細， 形成有規(guī)律的地貌組合系列； 另一方面，堆積物的性質與物質來源有關，來自火山巖、厚層沉積巖的物質多礫質堆積，而來自花崗巖結晶地區(qū)的物質砂質堆積占優(yōu)勢。

門頭溝妙峰山

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本文選自《中國地質的搖籃——北京西山》

由地質出版社出版