喜马拉雅运动是地质史上的一件大事,对我国各方面影响深远。大约1.5亿年前,今天的长江三峡山区是一个分水岭,长江当时向西流入地中海;大约5 000万年前,印度洋板块向北与欧亚板块碰撞,青藏高原隆起,中国境内出现了西高东低的形势,长江三峡高山失去了分水岭的作用,长江就改向东流入太平洋,长江在三峡地区长期深切河床,才形成了今日的岸陡谷深的险要地势。长江从向西流入地中海到向东流入太平洋,这对中国的区域稳定、地形地貌、气候、自然环境产生了极深刻的影响,甚至起着控制作用。青藏高原的持续隆起,长江长期强烈深切河床,这就局部改变了地应力场,使中国西部地区的地应力场变得特别复杂,地应力场的复杂特征反过来又影响到板块运动。
(二)中国黄土高原的侵蚀作用
黄土高原是我国水土流失最为严重的地区,其土壤侵蚀模数最大可达4×104 t/(年·km2),甚至更大,输入黄河的泥沙量高达 16×108~18.8×108 t/年。流失的水土都是表层耕植土、肥土,这是黄土高原地区长期贫困的重要原因之一。侵蚀作用增强的原因有构造因素、气候因素和人为因素。其中,构造运动上升区会使侵蚀加强;气候因素包括降雨量、蒸发量、风力及其分布和强度;植被稀疏、边坡失稳、陡坡垦殖、不适当的水利工程也会导致深切河床、侵蚀加剧。侵蚀的总体趋势是从第四纪更新世到全新世侵蚀加剧。到了距今 700 年前,自然环境受到破坏,侵蚀速度猛增,其侵蚀速率为更新世的10~100倍。地表坡度和侵蚀正相关,这个界限坡度为25°~28°。
(三)柴达木盆地新构造运动
青海湖盆地为断层陷落盆地。“柴达木”在蒙语中是“盐泽”的意思。柴达木盆地面积12万~20万km2,周围是褶皱带,盆地内湖泊面积很大,矿产资源极为丰富,有“聚宝盆”之称。第四纪初,盆地的沉积范围和湖相范围比现今大得多,而目前盆地内第四纪地层缺失很多,湖泊面积缩小很多,这均是中更新世以来构造运动和改造的结果。第四纪中、晚期以来,柴达木盆地经历了多次构造运动,西部SN方向挤压缩短、隆升剥蚀,湖泊总体上在向盆地东部移动,基本上成了今日的面貌。柴达木盆地的地应力与构造运动基本上同青藏高原的地质构造活动连为一体,具体的构造活动和构造特征有所不同。
(四)长江上游水系的演变
长江上游指长江源头至湖北宜昌这一江段。长江上游四川宜宾以上也称金沙江。金沙江和川江段在第三纪末、第四纪初及早期是向西流入滇西盆地、流入地中海,那时水系源于川东、鄂西、秦岭山区。第三纪末、第四纪以来,青藏高原强烈隆起,上升幅度达3 000~4 000 m,现在仍在缓缓上升。高原周边水系发生重大变化,金沙江上段断陷盆地中又遭到强烈侵蚀切割,新构造运动又使滇西、川西隆升为高原,导致滇西、川西高原汇水四川盆地,又促成了长江三峡河段的河流袭夺和三峡贯通,最终形成了大江东去的形势。
新构造运动既是缓慢的,又是明显的,可通过反复的精密水准测量、地应力测量来监测、发现。
(五)黄河水系的变迁
第四纪中更新世时,黄河中游禹门口以上是大湖,后来由于地震,大湖又扩展到三门峡以上,从禹门口到三门峡是一个大湖盆地带,水位涨落明显。山西芮城匼河遗址有一个断面,三门峡会兴镇也有一个类似的断面都可以证明这种情况。那时,整个晋陕谷地是一个大湖盆,三门峡一带的几条小河流由南向北流入湖盆。后来又由于大地震,使大湖盆大倾斜,河床下跌几十米,大约250万年前,青藏高原抬升,湖盆底又上升隆起。大约160万年前,构造运动巨变,断裂起伏发育,古湖盆下切明显,上游河水又汇集若干小河流,形成泱泱大川,从三门峡向东,奔腾入海。下游大量的泥沙沉积,形成了华北平原。由于黄河中游黄土高原水土流失严重,黄河因河水颜色浑黄而得名。我国的古代文献《尚书·禹贡》中还没有黄河这个名字,直到西汉初,始称黄河,普遍采用黄河这一名称似乎始于宋代。
(六)地震震中的迁移和新构造运动
研究历史地震和20世纪的地震,发现地震现象也有规律。这里的所谓“迁移”,包括三个层次,即单个地震震中的迁移、地震带的迁移和地震活动区域的迁移。(www.daowen.com)
1.迁移现象
我们把喜马拉雅地震和天山地震带算作第一个区域;把祁连山周边及其东部称为第二个区域;南北地震带是一个大的分界线,这个地震带实际上呈NE—SW走向,也是中国东、西部的重力异常带,沿贺兰山、六盘山、龙门山(四川)、大小凉山、滇中东部分布。中国的攀西大裂谷就在这条地震带上。这条地震带也称川滇南北构造带,向北延伸到四川岷山,向南延伸到云南哀牢山、元江。这个南北地震带作为第三个区域。将华北和东部活动地块作为第四个区域,这里所说的“东部”,包括环太平洋地震带,我国的台湾地区就处在这条地震带上,新构造运动强烈,主要表现为陆壳抬升和深海下降,地震活动频繁。
上述几个区域,从西向东地震活动有明显的迁移过程、循环现象。展望未来的地震活动,还是这种迁移、循环规律。
2.地震迁移的机理
地震迁移的机理仍是新构造运动。印度洋板块由南向北挤压,青藏高原和喜马拉雅山向NE方向移动;欧亚板块由西向东漂移、挤压;中国大陆东部沿海有某些自由边界的特征。简单地说,这就是中国地震活动迁移、循环规律。这其中还要弄清楚地震的活跃期和平静期的概念。应该说活跃期和平静期是相对的,它包括时间、强度(地震级)和地点(范围),这也是地震预报的三个主要方面。
(七)北京的新构造运动
中生代末期,燕山运动时期使华北地壳出现了一系列的NE向和NW向断裂,把华北地壳切割成菱形断块。第四纪中更新世末,新构造运动趋于活跃,泥河湾断陷盆地和怀来—延庆断陷盆地形成的古湖泊开始通过永定河向燕山山前地区排泄,古湖消亡,在山前形成古洪积扇,包括石景山至通州区一带。古洪积扇的继续扩大,新构造运动使海侵曾达到顺义,使大厂、顺义、平谷下沉,使大兴隆起,直到全新世,导致永定河南流,并在洪积扇范围内摆动,这必然影响到第四纪沉积过程与河流发育史。发源于燕山山脉的短小河流,出山后流经北京北部及东部,构成潮白河水系最后汇入海河。河流也形成新的洪积层和冲积层,这就是北京平原的今日面貌。
北京平原的形成和发育可以说,在燕山运动的基础上,是第四纪新构造运动的产物。而古湖消亡、新构造运动,永定河的摆动及若干短小河流的冲积、洪积作用发挥了重要作用。
根据研究,我国海平面每年上升0.14~0.20 cm。21世纪我国海平面上升率还会提高,与世界海平面上升率相当。海平面在过去三四千年里基本稳定。近百年来,随着工业化的发展,温室效应加剧,气候变化,冰山、冰川溶化,还有新构造运动的影响,海平面也有上升的迹象。
海岸上升所导致的地貌变化是海岸沉积物增厚,海岸带坡降变缓,如连云港的海积阶地高4~6 m,海南岛北岸的海积阶地高超过6.0 m。只要沉积加强,会逐步变成海积岸,沉积不断加强,也会形成海滩、砂坝等海积地貌。如果海岸上升快而沉积作用差,则岸坡和海岸会受到海水冲刷和海蚀,久而久之,海积地貌也可能消失,如辽东半岛、山东半岛、连云港附近、海南岛、雷州半岛、台湾岛处于构造上升状态。
海岸下降时,若沉积不多,则发生海蚀,原来的海蚀面,将下沉到海平面以下,如长江口;海岸下降,海岸坡降变缓或沉积增多,则发生海积,相对上涨的海面可将海积阶地推移到新淹没的陆地上,如江浙平原,自雷州半岛以东至闽粤交界处的广东海岸处于构造下沉状态。
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