1、广 东 地 质2004 年 9 月 GUANGDONG GEOLOGY 第 19 卷第 3期对新构造运动表现特征的一些认识魏国灵 何珊儒（广东省惠州地质工程勘察院，惠州 516008）摘 要 新构造运动在地形地貌上明显或隐蔽地表现，给工程技术人员进行野外判别带来一定困难,笔者从水系、地形、地貌及地质方面对第四纪构造运动的分析谈一点体会，主要对广东省境内局部地区新构造运动的表现特征提出一些认识。关键词 新构造运动 水系分析 地貌分析第四纪构造运动是继第三纪，特别是上新世构造运动的基础上发育和演化而来。多年来，岩土工程界对第四纪构造运动作了大量研究；广大工程技术人员深感由于新构造运动在地形地貌上明
2、显或隐蔽地表现，给野外判别带来一定困难。笔者多年来在广东省境内从事高速公路、铁路沿线工程地质、水文地质测绘和岩土工程勘察、施工，试图从水系、地形、地貌及地质方面对第四纪构造运动的分析谈一点体会，主要对广东省境内局部地区新构造运动的表现特征提出一些认识。1 新构造运动特征的水系分析1.1 水系分析的基础（1）水系发育服从最大倾斜线法。即水系是沿平面与水平面的夹角为最大倾斜角的方向发育(图1a)。（2）按避硬就软原则此种水系在页岩及泥质岩石中表现尤为明显(图 1b)。 （3）对沿裂隙发育的水系进行统计，可以得两组裂隙，主要为张裂隙，其次为扭裂隙(图 1c)。 图 1 水系发育规律1.2 水系分析的
3、内容本文 2004 年 7 月收到，8 月改回。2 广 东 地 质 第 19 卷（1）水系密度：水系发育的密度与地面松软程度有关，地面越松软水系密度越大，另外水系密度与大气降水量、植被发育程度也有关。（2）水流长度：水系密度越大，水流长度越短，另外水流长度与水系分叉程度也有关，更主要决定于原始地形倾斜面的弧顶高度(即原始地形的最高点与最低点距离)一般情况下，新构造运动下降区，使侵蚀基准上升，使地表水流变长，出现有槽水流(图 2)。（3）水系的分叉角，即支流入主流的汇入角，支流与主流的夹角。一般情况下，若原始地形平缓，分叉锐角均指向下游。这与原始地形坡度有关，原始地形坡度越陡，分叉角则越大，直至
4、支流与主流夹角呈直角。若锐角指向相反，则河流改道，锐角所指方向为新构造运动上升区(图 3) 。图 2 水流长度与地形的关系（4）水系的对称性：主要指河流两侧的支流与支流的长度，支流与主流的汇入角是否对称。假若基底是均匀的，若河流两侧水系不均匀对称，则表明水系发育长的地段为新构造运动掀斜隆起区(图 4)。假若基底不均匀，即水系发育条件不均匀，而两侧支流角度对称，侧表明新构造基底较硬处斜陷所致（图 5） 。图 4 水系长短与新构造运动的关系 图 5 基底软硬与新构造运动的关系1.3 老构造对水系的影响（1）裂隙构造对原水系起控制作用，新构造对水系起改造作用，若新构造运动幅度较大，也可对水系起控制作
5、用(图 6a)。（2）岩性分布对水系也起一定第 2 期 魏国灵，何珊儒：对新构造运动表现特征的一些认识 3的作用，水系发展遵循避硬就软原则， 图 6 老构造与新构造运动的关系若水系一侧岩石较坚硬，又处在新构造运动掀斜隆起区，则水系沿软岩一侧不断侵蚀和下切形成局部“V”形峡谷，并在河床底部出露基岩段可形成深槽和壶穴，反之，由于坚硬岩抗侵蚀较强，主要表现为河流下切，形成阶地。（3）老褶皱构造决定了原始地形的起伏，一般背斜成山，向斜成谷，褶皱枢纽代表了原始地形倾斜方向；若背斜成谷，向斜成山，则可能表明新构运动处于上升区（图 6b） ；背斜核部一般张断层和裂隙发育，岩层破碎，长期受侵蚀剥削，也是形成地
6、形倒置的一个重要因素。1.4 基底抬升对水系的改造1.4.1 基底均匀整体抬升即每个点的升降幅度均相等，造成侵蚀基准面的下降，河流下切作用加强，形成阶地。在基岩出露的河床中，基座阶地是新构造运动上升，河流下切的明显标志。侵蚀基准面总是随着地壳运动的不断抬升而下降，其原则是尽量接近终极水平面，直至达到海平面而终极(图 7)。随着新构造运动的不断抬升，河流出现向源侵蚀，导致 图 7 侵蚀基准面的发育规律上升河床中出现裂点(如跌水、瀑布、横阶地等)每个裂点即代表新构造运动的一次上升期。而下游则取直，形成河漫滩，最后发育成阶地；根据阶地的相对高差，可以估算新构造运动上升幅度。新构造运动上升幅度较大的地
7、区，常常使河流改道，形成袭夺河，袭夺河在地貌上的标志：袭夺河与被袭夺河近于垂直，在袭夺点的垭口上可以找到河床相沉积物（图 8） 。 图 8 河流袭夺平面形态示意图1.4.2 基底不均匀整体抬升(1)基底不均匀整体抬升相当于褶皱过程中对线理的改造作用，若抬升轴(假想的几何线)垂直主流，则：上游抬升幅度大，其主要起取直河道作用（图 9） ，并使河流发生侧向侵蚀，上游河谷加宽，并形成河漫滩。 图 9 基底不均匀抬升对河流的改造下游抬升幅度大，若小于原来高差，则原来的上游仍为上游，对河道基本不改造，对中、下游河道造成蛇曲发育，河床坡度变4 广 东 地 质 第 19 卷小，河道的侵蚀力变小，形成新的蛇曲
8、；若下游抬升幅度大于原来的高差，则形成逆向河，使得支流汇入主流角指向相反方向(图 3C)。(2)若基底抬升轴与主流平行，则出现不对称水系，抬升幅度大的一侧水系长，并可产生袭夺谷、秃尾河(图 8、10)。 (3)基底抬升轴倾斜，形成的主流垂直最大倾斜线方向，侧蚀作用大于下切作用，河谷上游取直变宽。例广东某山区河谷，抬升幅度大的一侧形成广阔的 I 级阶地，并在河漫滩上发育牛轭湖，而抬升幅度小的一侧，其 I 级阶地已破坏殆尽，河床底部出现不同构造组合的岩石，形成了叠置河(图 11)。 图 10 基底抬升轴与水系的关系 图 11 基底抬升轴与阶地发育的关系 1.5 新构造断裂对水系的影响（1）新构造断
9、裂仅形成张裂隙，而无明显位移，则使河道顺断裂方向流动，即新断裂谷的形成，而对上游改道不明显，而使下游河道改向，即形成新的沿新构造断裂发育的河流(图 12)。 图 12 新构造断裂谷与水系的关系（2）断裂出现垂直向位移，上升盘在上游，则上游形成裂点、横阶地、瀑布跌水等；上升盘在下游，则可形成一系列堰塞湖(天然水库)、逆向河：出现新的第四纪分水岭、秃尾河等；另外可使河流越过上升盘，形成沿新断裂谷发育的河流。（3）新断裂仅出现水平位移，无明显高差，则水系基本不改变，仅形成相似于 SC 组构的水系(图 13)。 图 13 新构造运动形成的 SC 水系1.6 新构造褶皱对水系的影响新构造运动很难形成紧密
10、的褶皱，多表现为不均匀的抬升，导致形成一系列洼地(负地形)及中心式隆起和凹陷及一系列串珠状盆地，辐射状水系和放射状水系的形成表明新构造运动的褶皱区。2 新构造运动的地貌分析 第 2 期 魏国灵，何珊儒：对新构造运动表现特征的一些认识 52.1 山体形态（1）山脊走向线的突然变化，则意味着新构造运动的发生。（2）山脊的坡降的突然变化(但在野外必须区分由于岩性变化引起的突降)，即山体与平原分界不是渐变而是突变，则表明新构造断裂的存在。正常情况下，山地到平原其包络面是倾斜的。（3）山坡突然出现断层三角面也表明新构造断裂的存在。一般情况下自然坡度是平滑的，侵蚀坡是凹面坡，而剥蚀坡是凸面坡，有时河流侵蚀
11、也可出现侵蚀三角面，一般河流侵蚀三角面只存在侧蚀和下切同时作用时出现，且仅在河流一侧出现，形状呈弧形。而断层三角较平直，可见擦痕和阶步。（4）正常山体形态是均匀的，并且依次向平原区降低。早期侵蚀和剥蚀作形成的准平原，可见面状水流和有槽水流的发育。若地貌形态的突然改变，则表明新构造断裂的存在。（5）地貌分界线呈突变状态，表明其为新构造断裂的存在。2.2 夷平面夷平面的出现，是新构造运动对山体改造的标志。在野外，夷平面与水平岩层形成的方形山地形有些相似，有时难以区别，但在夷平面上或可找到早期的冲洪积层或残积层。夷平面较宽广，大小相差悬殊；由于受新构造运动的影响，使得夷平面在中新生代盆地边缘极为发育
12、，夷平面与河流阶地酷似，可以与阶地对应，地壳的间歇性抬升可形成不同级别的夷平面，它是地壳间歇性抬升的标志，有时由于新构造断裂的掀斜破坏。使得不同级夷平面处在不同的高差位置上(图 14)。 图 14 新构造运动对夷平面的破坏2.3 河流阶地河流阶地的出现是新构造出现的标志，基座阶地表明新构造运动上升区，而内叠阶地表明新构造运动下降区。2.4 洪积扇洪积扇的出现是山体上升的标志，由于地壳间歇性的不等量上升，可出现类似河流阶地的洪积扇阶地。使得洪积扇轴线向一侧移动，导致新老洪积扇向一侧叠置，形成不对称形态(图 15)。 图 15 新构造运动与洪积扇的关6 广 东 地 质 第 19 卷系2.5 河流纵
13、剖面形态河床纵剖面上，中间出现峡谷，两边出现宽谷，则峡谷部位为新构造隆起区。若新构造隆起幅度未能使河流改道，则隆起区形成跌水、瀑布等，而上游宽谷为剥蚀区，下游宽谷为堆积区(图 16)；若新构造隆起幅度很大，则河流改道断流，可形 图 16 新构造运动与河床形态的关系成流向相反的两条河。2.6 岩溶洞穴 众所周知，地下水存在交替循环是岩溶洞穴形成的必要条件之一。新构造的升降，导致潜水面的升降变化，为地下水的循环提供了空间场所。例如韶关清远市附近河流由于基底灰岩垂直节理发育，随着新构造的升降，发育了大量的垂向溶洞，溶洞连通性差，且在垂向方向上形成串珠状溶洞。在地貌上岩溶洞穴的分布与阶地、夷平面存在对应关系。3 新构造断裂的地质特征在野外观测时，新构造断裂存在如下地质特征：(1)第四纪堆积物出现在断层三角面上，表明第四纪堆积物在断层三角面上发生了位移，即第四纪松散堆积物被错断或抬升；(2) 温泉呈带状分布；(3) 第四纪沉积物被错开；(4) 第四纪厚度等值线的线形展布。4 结 语在野外对新构造运动进行分析时，不能将水系、地貌、地质分析孤立地分开来，而应三者结合起来，对新构造运动进行有效分析。本文是笔者多年从事野外工作时对新构造动进行野外判别分析的一点体会，文中许多观点和提法肯定存在许多纰漏，敬请同行批评指正。
