Question

主要地质构造特征

Answer 1

1.褶皱构造

褶皱构造主要形成于中生代的挤压造山阶段。这时的构造环境与美国西部弧后压缩区的情况十分类似，即由岩石圈板块应力传递而形成的构造现象。由于基底块体压缩使上覆盖层产生“断褶隆起”。在隆起的顶部断裂发育，块体破碎，剥蚀严重。但由于基底硬化程度和盖层沉积厚度差异，特别是不同地点受力大小、方向的不同，变形特点因地而异。这次构造作用在太行山区发育了北北东向雁列褶皱带，华北裂谷带内主要形成了北东向的右行雁列短轴背斜和大型向斜。总体而言，太行山区褶皱的发育强度由北向南有减弱的趋势，至太行南缘地区褶皱两翼地层倾角一般不超过15°，褶皱断面形态极为宽缓。

云台山地质公园位于区域上任村－上八里复式背斜的西翼，任村－上八里复背斜南端抬升幅度较大，轴向10°N～15°E，微向北倾伏，两翼为不整合在太古宇之上的盖层沉积岩系，岩石倾向东或西，倾角5°～15°。区内地层总体倾角平缓，多表现为舒缓波状起伏。

2.断裂构造

区域上的深大断裂构造宏观上分为两组：一组位于华北裂谷西侧，另一组位于裂谷转换带北缘（图2-1）。华北裂谷西侧断裂带包括任村－西平罗大断裂，青羊口大断裂及邢台－安阳－新乡深大断裂等。其走向为北北东，构成华北裂谷带与太行山隆起带的分界线。该断裂带于中生代生成，初期表现为逆断层性质。到古近纪的伸展作用使其重新开裂活动，从而形成上盘向下滑动的正断层，一般落差1500～2000m，最大落差达5000～6000m，沿断裂带有新生代玄武岩喷发。

裂谷转换带北缘的断裂带，以焦作－商丘深断裂带为代表。焦作一带走向近于东西，新乡以东偏转为北西－南东向，断面南倾，为一南盘下降的高角度正断层。该断裂带垂直落差西部小，东部大，一般为1000～2000m，最大可达6000m。东段分布有喜马拉雅期玄武岩、安山岩及酸性火山岩，燕山期花岗闪长岩与辉长岩，为一条长期活动的切壳断裂。

3.不整合界面

不整合界面是区域构造变形的重要表现之一，它表示一个地区的上、下两套地层之间发生了沉积间断和生物演化上的不连续，是地壳运动的一种反映。其中的角度不整合界面，上、下两套岩层间不仅有明显的沉积间断，而且两套岩层以一定的角度相交，反映出这一地区在下伏岩层形成后，曾发生构造运动和剥蚀作用，且构造运动引起的构造变形已经使得下伏岩层的产状产生掀斜和褶皱。云台山地区发育的不整合界面主要有中元古界蓟县系云梦山组与太古宇之间的角度不整合界面（图2-2），寒武系与云梦山组之间的平行不整合界面，中奥陶统与寒武系之间的平行不整合界面，石炭系与中奥陶统之间的平行不整合界面。

4.典型构造变形形迹

（1）断层

按断层走向云台山公园区共有4组断层，各组断层的走向也有一些差异。如第一组为南北向断层，也有南北向、北北东向和北北西向；第二组为东西向断层，也有东西向、北东东向与北西西向；第三组为北东向断层；第四组为北西向断层。

图2-1 云台山及周边地区断裂构造略图

图2-2 中元古界蓟县系云梦山组（Pt₂y）与太古宇（Ar）之间的角度不整合界面（云台山园区红石峡）

南北向断层组：南北向断层在青天河一带及老潭沟等地较发育，但往往不形成连续的“大”断层，多表现为小而密集的“断层带”。

云台天瀑断层：分布于老潭沟一带，形成平行展布的一组断层，各断层走向均为南北向，断面垂直平整，两侧地层被错断，西盘上升、东盘下降，落差一般小于10 m。云台天瀑崖即由保存完整的断层崖构成（图2-3）。

图2-3 云台天瀑断层

青天河断层：青天河一带虽无贯通性较好、规模较大的断层，但青天河峡谷的发育显然受南北向断层控制，由于一系列断距不大的断层的共同作用，使沟谷两壁地层被明显错断，并被水流沿断层侵蚀形成深切河谷。

北北东向断层：在峰林峡一带表现较为特征，也有一系列小断层共同组成北北东向延伸的“断裂带”，控制着峰林峡的总体延伸方向。沟谷两壁地层错断明显。

东西向断层组：主要分布于北部的中山区和西部山前地带。断层特征基本相同，走向近东西向，断面向南陡倾，南盘下降、北盘上升，为正断层。主要有盘古寺断层、凤凰岭断层、黑龙王庙断层等。

盘古寺断层：展布于园区南部，为焦作－商丘断裂带在本区的表现，为隐伏断层。断层走向近东西向，倾向南，倾角60°～70°，断距可达1500m。该断层南盘下降、北盘上升，构成山地与平原的分界。

凤凰岭断层：展布于园区南部，为盘古寺断层的次级断层，走向近东西，倾向南，倾角60°～80°，由一系列正断层组成，东段为隐伏断层，最大断距260m。

黑龙王庙断层：展布于园区北东部，总体呈近东西向展布，断层走向为向南凸的弧形，断面微向南倾，倾角近直立，为南盘下降、北盘上升的正断层。北盘出露蓟县系云梦山组，南盘为中上奥陶统马家沟组（图2-4），落差200～700m。

在断层南盘还发育一系列向南陡倾的次级断层，组成阶梯状断层组。

除上述较大断层外，在其他地段，尤其是园区南部还有较多规模较小的近东西向断层发育。由于它们明显受焦作－商丘断裂带的影响，多表现为南盘下降的正断层，结果造成北高南低的坡状地形。

北东向断层组和北西向断层组：在园区内主要分布于东南部的中低山与丘陵区，形成北西高、南东低的阶梯状下降的地貌特点。该组断层数量众多，发育密集，总体走向为北东向，但多数断层呈舒缓波状弯曲，且弧顶向北西凸出；断层倾向既有南东、也有北西，剖面上构成“Y”字形组合，南东倾者为主断层，北西倾者为次级派生断层。倾角一股为60°～70°，均为上盘下降的正断层。在这一区域地层倾角一般为20°左右。

图2-4 黑龙王庙断层

（2）张裂带

为多方向密集小断裂的综合表现。地质上的断层效应是被密集的小断裂分割的岩块（体）沿断裂面发生伸展性崩塌、垮塌和滑塌，共同组成宏观张裂带（图2-5），同时因为不同方向的断裂在不同地段发育强度的差异，张裂带也在不同区段表现为不同的延伸方向。这种宏观张裂带主导着园区内峡谷的形成与展布。

图2-5 地层沿断裂滑塌（潭瀑峡）

（3）破劈理带和密集节理带

破劈理带和密集节理带的区域分布特征是不均匀的，其发育受三方面因素制约：其一，在太行山隆起、华北裂谷带和裂谷转换带相对升降过程中应力传导的不均一；其二，断裂作用影响；其三，由于基底顶面的凹、凸不平。这些因素的共同作用使在适当地段形成了不均匀分布的破劈理带和密集节理带。该带大体有三种分布形式，第一种为独立发育（图2-6）；第二种临近断层或与断层有一定距离发育，其产状基本与断层一致（图2-7）；第三种在断层端部沿走向方向延伸，为断层夭折端的表现。

图2-6 独立发育的劈理带（红石峡）

图2-7 断层旁侧的劈理带（红石峡）

它们对云台地貌形成的控制作用表现在两个方面，或直接崩塌、垮塌和滑塌形成长墙等；或为水流的追踪切割创造构造脆弱带，形成深切河谷，如子房湖河谷等。

（4）区域性节理

园区内的区域性节理主要有近南北向、近东西向和北东向三组，其中以近南北向和近东西向两组最发育，近垂直相交。在红石峡，其中一组走向355°左右，另一组走向100°左右（图2-8），节理间距5～10cm。在小寨沟，一组走向355°左右，另一组走向100°左右（图2-9），节理间距10～15cm。两组节理面都很平直，延展性好，大体形成棋盘格式节理组合，在园区广泛发育。对云台地貌的控制主要有三个阶段：第一阶段形成桌状山；第二阶段在沟谷两壁造成边缘呈不平直的犬齿状；第三阶段因下部蚀空造成岩块由下而上坠落形成瓮谷。

图2-8 红石峡节理统计极点图（a）和节理走向玫瑰花图（b）（统计节理数量56条）

图2-9 小寨沟节理统计极点图（a）和节理走向玫瑰花图（b）（统计节理数量48条）