Question

太行断裂地质特征

Answer 1

地理学家对我国地势作了高度概括，得出三个阶梯的认识。第一阶梯是从亚洲大陆东缘算起，到北起黑龙江、南到广西这条北东向直线状地形陡坎为止，它包括我国陆地的东北平原、华北平原、江淮平原，东部沿海丘陵及湘鄂湖盆。这些平原地势大都在海拔100米以下，而这一台阶上的山岭平均海拔在1000米以下，多数属丘陵区。这一国土面积300万平方千米的第一台阶，集中了我国经济80%以上的总量，70%多的人口。

我国地势第二台阶，位于上述界线以西，以昆仑山—祁连山—中部龙门山—西南横断山为界，属第二台阶。它包括蒙古高原、华北高原、华中山地、云贵高原。其地势的平均海拔在2000米以下。

第二台阶西南边界到国境线之间，为我国第三台阶，它们的主体为青藏高原，海拔平均在3000米以上，直到世界最高山脉——喜马拉雅山，主峰珠穆朗玛峰，海拔8844.43米，被称为世界的屋脊、世界第三极。

太行大断裂总体呈北东30°方向伸展，它北接松辽平原西侧断裂，南接湘鄂平原西侧断裂，构成我国第二台阶的前缘陡坎。

太行断裂大体平行京广线，并在它西侧延伸，与东部华北平原有400～500米到上千米的高差，形成气势宏伟的长600千米的大断崖。

太行大断裂，不是像刀切面团一样整整齐齐的一条平直的断开面，它实际上是由一组北东30°方向长大的主断裂，配以北西向短促小断裂，成锯状连接，局部还呈弧形弯曲，如豫北弧形断裂。

太行大断裂，不仅仅只分布在山体与平原之间，它还深入太行山脉之中，如北端的紫荆关断裂（易县），北中部灵山断裂（曲阳），中部栗城断裂（左权），南部川底断裂（晋城），它们均是长度数十千米平行主干断裂的断裂。太行大断裂垂直断距在1～2千米以上，从深部地震资料反映，这一断裂可能已深入到下地壳（深达30～40千米），从而影响太行断裂两侧地壳的重力差异。

太行断裂是多条多次活动的大断裂，起码在25亿年前到18亿年前的古元古代就已活动，从断裂两侧涌出并上升到地表的大量玄武岩，在18亿～20亿年吕梁运动中再次活动，形成甘陶河群褶皱带，并影响长城系的海陆分布。到距今1.8亿～1.3亿年的燕山运动再次活动，表现为由东向西逆冲断裂。到了喜马拉雅运动期，地壳上的东西向挤压应力松弛，原来东盘向上逆冲的断块反而向东滑落，终于形成今天东部华北平原与西部山西高原这一巨大的地势高差。进入喜马拉雅运动期，太行断裂也不是一次性活动的，这2000多米的高差，是由5～6次小幅度抬升才最终形成的。

今天，我们站在太行高峰，可见不少山顶是平缓的平台，这便是夷平面。本来高低起落的地形，被后来风雨侵蚀，河流冲蚀所削平。这种平台，从上往下数可以有3～4个台阶。下面依次出现由河流冲蚀后堆积形成的阶地，普遍广泛分布的有两级，它们高出河底分别为2～4米、20～40米。它们是10万～1万年前以来由地壳抬升形成。局部地段可见有高出河床100～150米的侵蚀肩状小平台，它们是在10万～30万年间由河流冲刷或沉积所形成的。

上面介绍的是古代地质作用形成的夷平面、河流阶地。当河边基岩为可溶性的岩石，如石灰岩（CaCO₃）、白云岩（CaCO₃·MgCO₃）时，地下水的溶解作用，可溶解出巨大溶洞。这种溶洞，是古代地下潜水面顶部饱含的CO₂变成弱酸性的H₂CO₃，对石灰岩溶蚀形成的，而地下潜水面往往仅在地表之下几米处，所以水平溶洞的产生，也反映当时该地处在地表水面附近。

我们可以从山区里经常见到的这三种地质遗迹来判断这一山体抬升的次数，每次抬升的幅度也可从地形图上读出。而且进一步根据这些地质遗迹上面堆积的泥土特点，或其中埋藏的动物化石，来推测它们形成的年代，从而可以定量地讨论这些山脉形成的时期，地壳抬升的次数及幅度。

太行山有狭义与广义之分。广义的太行山在山西境内可包括北段的五台山、系舟山，中段的太行山及长治盆地、沁水盆地、太岳山，南段的王屋山、中条山。狭义的太行山就不包括上述其他各山体。本文的太行山，基本上是古代太行八陉的第一陉到第八陉之间的山体，即东北端起自京西军都陉，居庸关—八达岭垭口，南到轵关陉，轵关（济源）—横岭关（垣曲）垭口。所以，五台山、系舟山、太岳山、中条山都不包括在内。

太行山的山体，地层组成十分复杂，从30亿年前的中太古代到新生代都有地层沉积，再加上漫长地质历史中岩浆岩的侵入，构造运动中沉积地层变质等一系列重大地质事件。最后我们作了基本归纳，把分布于太行山区的地层岩石分成五大类：一是结晶岩系，是早于18亿年前形成的所有岩石，加上其后侵入的岩浆岩；二是18亿年前～5.4亿年前的中新元古代沉积岩及火山喷出岩；三是早古生代沉积岩；四是晚古生代到中生代沉积岩；五是新生代松散堆积。

这一划分方案使太行山区各区段分布的岩石有了明确简要的归属，并得出一定的规律：太行山北段即从京西起，到保定—灵丘一线止，太行山的特征性岩石是中新元古代的白云岩，尚有少量太古宙结晶岩，早古生代石灰岩，晚古生代到中生代火山岩及中生代的砂页岩。这一区内一些小盆地如涞源盆地、灵丘盆地，里面尚是新生代砂土堆积。

太行山中北段，由北向南到滹沱河以北，出露的主要岩层是结晶岩系，其中有小范围早古生代石灰岩等出露。滹沱河以南到漳河之间为太行山中南段，大面积出露石灰岩，但其特征岩性为中新元古代石英砂岩。漳河以南到沁水河之间为太行山南段，出露的主要岩性即主导岩性是早古生代石灰岩。沁水以西特征岩性为中新元古代石英砂岩和古生代石灰岩。

上述岩性抗风化能力按石英砂岩—白云岩—石灰岩—结晶岩—砂页岩—沙土层呈现由强到弱的变化。