新構造運動的特徵

1樓：中地數媒

河南平原新構造運動的特徵是以垂直升降運動為主，在垂直升降運動的影響下，地殼上升或下降不僅使地層產生了形變，亦使古地貌發生了演變。上升區遭到侵蝕剝蝕，下降區接受堆積，區域上地貌型別差異性明顯。

4.2.2.1 新構造運動的差異性

第四紀以來，由於河南平原周邊山區的抬升，平原區處於相對沉降的過程中，但各地沉降幅度不一。從堆積物厚度可以看出，總的規律是周邊地區的沉降幅度小於平原區；平原區的南部又小於北部；而北部平原區內亦有差異，基底隆起區小，坳陷區大（圖4.13）。

根據堆積物厚度的大小將河南平原分為強沉降區、中等沉降區和弱沉降區。強沉降區沉降幅度＞240m，主要分佈於開封、濮陽、鹿邑、沈丘等地；弱沉降區沉降幅度＜120m，主要分佈在山前一帶，其他地區為中等沉降區，沉降幅度120～240m（圖4.14、表4.

1）。圖4.13 河南平原第四紀沉降速率變化圖

圖4.14 河南平原第四紀構造運動沉降強度分佈圖

垂直升降運動不僅造成區域性抬升、沉降或沉降幅度的分配不均，同時也會產生線狀變形，多呈高角度的斷層，其斷距一般不足100m，個別達150m左右。多發生在第四系泥河灣階中，個別斷層使第四系周口店階，甚至第四系薩拉烏蘇階也被斷開。其構造方向，黃河以北大致為北北東、北東向；黃河至淮河間為北西西向或近東西向；淮河以南為弧形和北西向（圖4.

15、表4.2）。這些斷裂也往往控制著沉降幅度的變化，上升盤小，下降盤大。

太行山前有數條第四紀斷層呈北東向階梯狀分佈，故沉降幅度由山前至平原呈階梯狀增大（圖4.16），其堆積物厚度也呈階梯狀增厚，稱之為階梯狀升降運動。黃河以南從山前至平原沉降幅度由小逐漸增大，第四紀堆積物也是逐漸增厚，呈自西向東掀斜運動（圖4.

17）。

4.2.2.2 新構造運動的繼承性

上述新構造運動的差異性，往往是由它的繼承性造成的。從基底構造展布狀況來看，商丘-新鄉大斷裂以北，呈北東向的坳陷、隆起相間分佈，第四紀堆積物等厚線展布走向亦呈北東—南西向。東明斷陷最厚，內黃隆起較薄，湯陰斷陷較厚，太行隆起東側最薄。

因此它們的沉降幅度也相應地變化，這是基底的坳陷（斷陷）、隆起（凸起）活動的結果。太行山前有數條北東—南西向且平行的階梯狀大斷裂，如湯（陰）東、湯（陰）西、浚縣等大斷層，它們在第四紀經常活動，造成從太行山前向平原方向的沉降幅度同基底一樣亦呈階梯狀增大。商丘-新鄉大斷裂以南，構造方向呈近東西（北西西）向展布（圖4.

16、表4.2）。

坳陷、隆起（或斷陷、凸起）相間分佈，第四紀堆積物厚度等值線呈近東西向展布，其厚薄與坳陷、隆起構造單元分佈一致。中牟斷陷、鹿邑斷陷、沈丘斷陷堆積物厚，沉降幅度大，其他地區則小。同樣，沉降幅度在不同構造單元也有相應的差異。

太康隆起同豫西隆起之間沒有較大的近南北向、北東東向斷裂構造，由於自西向東掀斜式的新構造運動，造成的沉降幅度由小到大是漸變的，這點與太行山前有所不同。所以，新構造活動方式，在區域分佈上也同樣存在著差異。上述說明，新構造運動是老構造的復活，是在老構造基礎上活動的，具有一定的繼承性。

近期的地裂、**活動分佈也與老構造的分佈具有相關性，多在深大斷裂附近。而且與北東、東西向的構造關係密切（圖4.15）。

4.2.2.3 新構造運動的振盪性

第四紀以來，河南平原基本上處於連續沉降過程中，然而並非是等速的沉降，而是時快時慢、降中有升、升中有降的振盪性運動。從平原區沉積物厚度分析可知，隨著地質歷史的發展，沉降幅度有越來越小之勢。但各時段的平均沉降速率並不如此，而是快慢相間。

泥河灣期的早期和晚期、周口店期晚期、薩拉烏蘇期晚期及全新世相對較快，而泥河灣期中期、周口店期早期、薩拉烏蘇期早期則相對較慢（表4.1）。

同時也可看出，不同構造單元振盪頻率並非完全同步，在沉降速率較大的時段，反而也有沉降速率變小的地區。同樣在沉降速率較小的時段，也有沉降速率變大的地區，這主要是線性構造造成的。如武陟凸起的163號孔，周口店期早期，沉降速率大於附近同類構造單元的沉降速率，這主要是武陟-溫縣斷裂造成的，同時還有黃河開始快速堆積的緣故。

潢川基20孔在第四紀初期沉降速率大，而自薩拉烏蘇期晚期以來，不是沉降，而是上升，缺失堆積，這主要是確山-固始大斷層活動的結果。

表4.1 河南平原不同基底構造單元第四紀沉降速率統計表

注：厚度單位為m，沉降速率單位為mm/ka。

表4.2 河南平原主要活動性斷裂統計表

續表圖4.15 河南平原活動性斷裂及**震中分佈圖

圖4.16 太行山前至東部平原階梯式斷裂圖

圖4.17 河南平原南部（郟縣-襄縣第四紀地質剖面）掀斜運**

從山前一帶的自然露頭和平原鑽孔岩心可以觀察到沉積旋迴、古土壤層、風化殼、淋濾澱積層、鐵錳結核富集層和沖刷面等特殊沉積物巨集觀特徵，從而推測第四紀各時段的振盪頻率和振盪幅度不一。就古土壤層而言，泥河灣階一般見有3～4層；周口店階一般有3層，最多見11層（圖4.18）；薩拉烏蘇階2～3層；全新統只見1層。

地層的單層厚度，總的來說從老至新由厚變薄。但最薄的還是周口店階，可見周口店階振盪頻率較高，幅度較小。泥河灣階振盪頻率較低，但幅度較大，基本上與平原區相似。

圖4.18 孟津縣化肥廠南周口店階淋溶澱積層素描圖

4.2.2.4 新構造運動與第四紀沉積物巨集觀特徵的關係

新構造運動是第四紀沉積的主要控制因素，由於它的活動所產生的垂直形變，往往改變著第四系沉積的強度和環境，控制著第四紀沉積的成因型別、巖性特徵、空間分佈及其古地貌的演化。

（1）新構造運動同第四紀沉積物的顏色、粒度和韻律旋迴的關係

圖4.19 不同構造單元泥河灣階上段周口店階下段鈣質淋溶澱積層色序變化對比圖

通常，地殼的上升或沉降決定著剝蝕、沉積等不同作用的型別，沉降幅度的大小決定著第四系堆積的強度和厚度，而沉積旋迴又可以明顯地反映出新構造運動的振盪性。河南平原第四紀大的巖性變化主要表現在山麓和平原、南部和北部、隆起區和坳陷區的差異。山麓和隆起區由於沉降幅度小，沉積速率慢，沉積間斷頻繁且延續時間較長，氧化作用較充分，顏色鮮豔，多呈黃、棕、紅色，色序跨度小，多為突變；坳陷區則相反，由於地殼的沉降速度快，連續性沉積，氧化作用不充分，沉積物多呈灰色、灰黃、灰棕、灰綠色等，色序跨度大，多呈漸變狀態。

風化殼、鐵錳結核富集層等沉積間斷所形成的特殊巨集觀層，比坳陷區要典型得多（圖4.19）。平原區以黏土、亞黏土為主；平原北部多由灰綠、紅棕、磚紅色亞黏土、黏土及砂層構成。

究其原因，除氣候因素外，構造運動也起著積極的重要作用。泥河灣期南部平原垂直差異運動大，地面坡度陡，水動力條件強，使得「物源區」顆粒粗大的冰磧物、冰水物、坡洪積物等能夠進行遠距離的搬運。加之「物匯區」湖泊分佈面積大，沉積物堆積空間廣闊，也是造成厚層灰綠色砂礫石層堆積的主要原因。

（2）新構造運動同第四系沉積厚度的關係

前已述及，第四系沉積物的分佈厚度主要取決於第四紀前基底構造特徵、古地形地貌形態和新構造運動的沉降幅度。從第四系厚度等值線圖可以看出，山前一帶沉降幅度小，古地形高，第四系沉積物厚度薄，一般不超過100m，並多受山體走向斷裂所控制，如湯陰地塹受湯東、湯西兩條斷裂下沉的影響，堆積了數十米厚的衝洪積物；其上升盤——火龍崗，自第四紀以來一直裸露於地表，第四系沉積物缺失。平原南部基底構造屬於豫皖隆起，從周口店期晚期以來沉降幅度變緩，至薩拉烏蘇期又表現出緩慢上升，致使第四系堆積物厚度遠小於平原北部，一般在100～250m之間。

第四紀沉降幅度大，古地形低的地區主要分佈於開封坳陷、鹿邑坳陷和沈丘坳陷，其厚度遠超過隆起區，最厚處開封、封丘一帶，可達400餘米。

（3）新構造運動同第四紀巖相古地貌演變的關係

1）新構造運動同古地貌的關係。古地貌演化是地質內營力主要是構造運動、外營力主要是風化剝蝕與侵蝕堆積共同作用的結果。更新世早期，山區和平原垂直差異運動劇烈，地面高低懸殊，坡降陡，水動力作用強，扇形地及其堆積物發育，並佔據了平原的大部分地區。

隨著更新世早期扇形地的發展及其堆積物的大量沉積，到了更新世的中期，「物匯區」湖泊分佈逐漸淺而廣闊，河流堆積特別是黃河全線貫通後，河流衝洪積扇地貌更加發育，平原區大面積的湖泊填平消亡，逐步被河流相堆積地貌所取代。

2）新構造運動同現代崗丘地貌的關係。河南平原西部、南部山前地區分佈著一些崗地，如舞陽崗、召陵崗、上蔡崗、正陽崗、火龍崗等，大都為構造斷裂上升的垂直差異性運動所致。具體而言，火龍崗是受北北東向湯東斷裂影響而抬升起來的；上蔡崗是受北西向斷裂影響而上升的；正陽崗是受北西向汝河斷裂影響而抬起的；邙山是受東西向武陟-溫縣斷裂抬升而影響的；舞陽崗是受北西和東西向斷裂活動抬升的緩崗。

這些崗地的延伸方向，大體同構造線延伸方向相一致，構成現今突兀於平原之上的地貌景觀，並遭受侵蝕與剝蝕作用。因此看出，新構造運動同現代地貌的關係十分密切。

（4）新構造運動同現代水系的關係

新構造運動常常控制著地表河流的自然展布乃至突然的改道。如：黃河自西向東進入平原後，沿著強烈沉降的開封坳陷東流，經蘭考，沿著民權斷陷、商丘斷陷向東延伸。

隨著河床逐步淤塞抬高，在北東向聊蘭斷裂活動的影響下，東明坳陷持續下沉，從而迫使黃河拋棄原道，於蘭考東壩頭折向北東，大致沿著東明斷陷流去（圖4.20）。

沁河自西向東徑流，受武陟凸起抬升的阻擋，在武陟縣城西南側以90°的轉彎折向南，注入黃河。

沙潁河原故道在周口以南，後受沈丘斷陷第四紀以來的沉降影響，特別是在此斷陷的魯山-漯河和周口-沈丘活動斷裂的影響下，迫使河床向北擺動。現在的沙潁河基本上沿著該沉降帶向東南流出境外，堆積了數十米厚的含水砂層。該河的上游由於受召陵崗的阻擋，則向北繞一弧形後，向東南方向延伸過去。

圖4.20 河南平原第四紀活動性斷裂與水系展布關係圖

賈魯河從中牟折向東南流入潁河，系北西—南東向斷裂影響所致。據此斷裂上的扶溝毛紡廠勘探孔證實，此斷裂目前仍在活動。該孔深397.

33m，原本含水層較差，但卻比同深度含水層較好的其他井湧水量大1倍餘。同時，水溫也比同深度的其他井高7.6℃，達28.

6℃。而礦化度則略低於其他井。此係受該斷裂影響，導致深部地熱向上對流的結果。

南汝河是追蹤汝南斷裂，由西北向東南蜿蜒流動的河流。汝河以北為斷裂的下降盤，普遍有數米厚的全新世堆積物；以南為上升盤，薩拉烏蘇階則裸露於地表。

淮河的形成主要受確山-固始深大斷裂活動影響的控制。由於北側上升盤抬升，迫使河流主流線緊逼南岸，從而造成南岸沖刷、北岸堆積的局面。

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