地質(zhì)基礎(chǔ)包括地質(zhì)建造和構(gòu)造變動(dòng)。前者指在地殼發(fā)展的某一構(gòu)造階段中，在一定的大地構(gòu)造條件下所產(chǎn)生的具有成因聯(lián)系的一套共生的巖石組合，包括沉積建造、巖漿填充(侵入與噴發(fā))建造和變質(zhì)建造；后者是指地殼運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式，一般分為造山運(yùn)動(dòng)(或褶皺運(yùn)動(dòng))和造陸運(yùn)動(dòng)(或震蕩運(yùn)動(dòng))兩大類型。造山運(yùn)動(dòng)中，又可分出不同階段的“造山幕”。幾個(gè)相關(guān)的“造山幕”組成一個(gè)造山旋回，稱“構(gòu)造旋回”，表現(xiàn)在地貌上稱“地貌旋回”（圖1-1）。

圖1-1　中國(guó)地形圖

地球形成40多億年以來，河北大地先后經(jīng)歷過等級(jí)不同的十?dāng)?shù)次地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，但與地層、巖性、地貌關(guān)系變化較大的主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有5次，分別是：遷西運(yùn)動(dòng)、呂梁運(yùn)動(dòng)、加里東運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)大地構(gòu)造的活動(dòng)性與穩(wěn)定性，以及褶皺硬化和斷裂活化時(shí)期的不同，中國(guó)大地構(gòu)造單元可分為地臺(tái)和地槽兩大區(qū)。河北的絕大部分地區(qū)屬于地臺(tái)區(qū)，叫中朝準(zhǔn)地臺(tái)（也叫華北臺(tái)塊），僅北部一小部分地區(qū)屬于地槽區(qū)，為內(nèi)蒙—大興安嶺地槽褶皺帶中的二級(jí)構(gòu)造單元——察哈爾槽向斜。二者大致以北緯42°線的康?！獓鷪?chǎng)深斷裂為界。每個(gè)單元又可進(jìn)一步分出不同的發(fā)展階段。

1.中朝準(zhǔn)地臺(tái)的地質(zhì)發(fā)展過程

中朝準(zhǔn)地臺(tái)的地質(zhì)發(fā)展過程可分為基底形成、蓋層發(fā)育、強(qiáng)烈活動(dòng)等3個(gè)階段（圖1-2）。

圖1-2　中朝準(zhǔn)地臺(tái)（圖中B部分）是中國(guó)境內(nèi)最古老的地質(zhì)臺(tái)塊

（1）基底形成階段(太古代～早元古代)。河北大地形成早期的遷西期，懷安、密云、遵化、遷西、遷安一帶，最先出現(xiàn)了海底火山噴發(fā)，形成了以火山巖建造為主的遷西群堆積，從此便拉開了陸殼與洋殼分異的序幕，開始建造了太古界、下元古界準(zhǔn)地臺(tái)的結(jié)晶基底。大致自距今3500Ma～1700Ma^[1]間經(jīng)歷了至少4次構(gòu)造—熱事件的疊加改造。根據(jù)巖石組合、原巖建造、接觸關(guān)系，以及變質(zhì)和混合巖化程度的差異，可進(jìn)一步劃分出4個(gè)群，代表相應(yīng)的4個(gè)構(gòu)造旋回或地質(zhì)歷史發(fā)展階段。

早—中太古代，由多旋回噴發(fā)的火山巖及火山碎屑巖類——下部以基性為主，中上部以中酸性為主，并夾有含鐵硅質(zhì)巖的陸核——遷西群初步形成，在北緯40°～41°間呈東西向的狹長(zhǎng)帶狀分布，開始了陸殼與洋殼的分異。期末(大約在距今3000Ma左右)的構(gòu)造—熱事件——遷西運(yùn)動(dòng)，原巖深變質(zhì)成麻粒巖及各類片麻巖，古地貌形成為短軸褶皺-穹窿。

晚太古代早期，推測(cè)以陸核帶為蝕源區(qū)，阜平群在陸核的南北兩側(cè)廣泛發(fā)育，并具有橫向增生、邊緣拗陷的性質(zhì)。期末的構(gòu)造—熱事件——距今2800Ma的阜平運(yùn)動(dòng)主幕，使拗陷帶全面褶皺回返，地殼垂向增厚，范圍增生擴(kuò)大，并通過區(qū)域變質(zhì)（原巖變質(zhì)成各類片麻巖）及面型混合巖化作用的改造，使之初步固結(jié)，阜平群褶皺成山。

中朝準(zhǔn)地臺(tái)太古界基底(下部)、古生界蓋層(上部)和中間的不整合面(贊皇)

晚太古代晚期，在基本固結(jié)的陸核之上沉積了一套五臺(tái)群(太行山區(qū))或雙山子群(燕山區(qū))的火山—沉積巖系，組成了3個(gè)沉積—構(gòu)造帶：一個(gè)在北部沿東西向的豐寧—隆化深斷裂分布，另兩個(gè)分別沿北北東向的青龍—灤縣大斷裂和太行山深斷裂的中段分布。其中，青龍—灤縣沉積—構(gòu)造帶具有“裂谷式帶狀下陷”性質(zhì)，其他兩帶也具有“壓性斷陷”特征。大約在距今2500Ma前后發(fā)生的五臺(tái)運(yùn)動(dòng)席卷全區(qū)，不但使不同方向的活動(dòng)帶(或裂谷)褶皺封閉，使四分五裂的基底陸殼初步焊接，形成了中朝準(zhǔn)地臺(tái)結(jié)晶基底的雛形，而且在本區(qū)第一次出現(xiàn)較大規(guī)模的巖體侵入。因此，五臺(tái)期構(gòu)造旋回是準(zhǔn)地臺(tái)基底地殼演化的重要轉(zhuǎn)折期，具有承先啟后的過渡性質(zhì)。

早元古代的甘陶河群(太行山區(qū))或朱杖子群(燕山區(qū))，厚達(dá)百余米的底礫巖層繼承著前期的兩條北北東向裂谷呈帶狀分布，反映了該方向斷裂活動(dòng)的進(jìn)一步加劇。繼之，為類復(fù)理石建造的沉積。在太行山沉積—構(gòu)造帶還伴隨有大量拉斑系列玄武巖的噴發(fā)，反映了古裂谷帶的繼續(xù)發(fā)展。期末(距今1850Ma前后)經(jīng)呂梁運(yùn)動(dòng)而褶皺回返，主幕使甘陶河群和朱杖子群發(fā)生輕微變質(zhì)。主幕之后，局部小型山間盆地堆積了類磨拉石建造的東焦群。距今1700Ma前后褶皺最后封閉，基底巖石遭受短暫剝蝕夷平，從此結(jié)束了準(zhǔn)地臺(tái)的發(fā)育歷史。

（2）蓋層發(fā)育階段(中元古代～二疊紀(jì))。準(zhǔn)地臺(tái)的結(jié)晶基底形成之后，河北大地的構(gòu)造演化史轉(zhuǎn)入了相對(duì)穩(wěn)定的蓋層發(fā)展階段，即基本處于時(shí)限長(zhǎng)短不等、升降交替的脈動(dòng)狀態(tài)，可進(jìn)一步劃分出“三降兩升”的5個(gè)地質(zhì)演化史。

中元古代～晚元古代早期的“第一沉降期”。沉積在地臺(tái)結(jié)晶基底夷平面上的長(zhǎng)城紀(jì)石英砂巖—砂頁(yè)巖—碳酸鹽巖建造，首次揭開了蓋層發(fā)展階段的序幕。在以前述東西向斷裂為主導(dǎo)的北部斷塊活動(dòng)的控制下，斷塊南側(cè)地殼長(zhǎng)期持續(xù)沉降接受海侵，形成了以薊縣層型剖面為代表的近萬(wàn)米厚的“裂谷型”的以碳酸鹽巖為主的碳酸鹽巖、碎屑巖、黏土巖及少許火山巖和火山碎屑巖。

晚元古代晚期的“第一抬升期”。前期沉降區(qū)大約在距今850Ma上升回返后，至距今550～570Ma，未見沉積，是為“薊縣上升運(yùn)動(dòng)”的剝蝕夷平期。

寒武紀(jì)～中奧陶世末“第二沉降期”。大體上仍繼承著“第一沉降期”的海域輪廓，并漫越西界，向西超復(fù)堆積，形成了以異地碳酸鹽巖建造為主的穩(wěn)定海相系列。張夏期達(dá)到了海侵高峰，以鮞狀灰?guī)r沉積為主，標(biāo)志著地臺(tái)發(fā)展的進(jìn)一步成熟。只在早、中奧陶世之間顯示出一次上升性質(zhì)的地殼變動(dòng)——懷遠(yuǎn)上升，造成了地層的假整合接觸。

太古代變質(zhì)巖系(阜平)

元古代砂巖(贊皇)

晚奧陶世～早石炭世的“第二抬升期”。大致相當(dāng)于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中的加里東運(yùn)動(dòng)，中朝準(zhǔn)地臺(tái)區(qū)普遍缺失此期沉積，上、下地層間呈典型的假整合接觸，顯示了河北大地充分的準(zhǔn)平原化作用。

古生代可溶巖(淶源)

中生代砂礫巖(承德)

中石炭世～晚二疊紀(jì)“第三沉降期”。沉降區(qū)的范圍與前期海域輪廓基本吻合，中、晚石炭世為濱海平原的海陸交互相，沉積在第二抬升期長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕的古風(fēng)化面上，主要為含煤?jiǎn)侮懶冀ㄔ臁６B紀(jì)初始轉(zhuǎn)為陸相盆地建造，此期沉積以陸相穩(wěn)定系列的單陸屑含煤建造為主。晚二疊世，海水全部退出河北大地，沉積了一套以紅色為主的河湖相陸相建造，近古陸邊緣一帶出現(xiàn)了火山巖和凝灰?guī)r的夾層，顯示了準(zhǔn)地臺(tái)的演化歷史已進(jìn)入到一個(gè)新的時(shí)期——強(qiáng)烈活動(dòng)階段的前期。

褶皺

（3）強(qiáng)烈活動(dòng)階段(早三疊世～現(xiàn)代)。二疊紀(jì)后，本區(qū)結(jié)束了海侵的歷史，進(jìn)入了與以前各地質(zhì)時(shí)代迥然不同的發(fā)展階段，河北大地的中朝準(zhǔn)地臺(tái)進(jìn)入了活化階段。原來的構(gòu)造格局先后經(jīng)歷了印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)等3個(gè)構(gòu)造旋回不同程度的改造，影響范圍遍及全區(qū)。其活動(dòng)以大中型北北東向的隆起和斷陷形式為主，伴隨著蓋層褶皺和斷裂變形，以及大規(guī)模的巖漿噴發(fā)和侵入活動(dòng)，使包括本區(qū)在內(nèi)的整個(gè)中國(guó)東部，構(gòu)成了濱太平洋構(gòu)造域的一部分，開始了一個(gè)面貌全新的地史演化進(jìn)程。

斷裂

斜掀

三疊紀(jì)印支旋回。印支旋回的造山幕僅只一幕，發(fā)生在中、晚三疊世之間。早、中三疊世的過渡期主要是紅色碎屑巖建造，同下伏上二疊統(tǒng)為連續(xù)沉積，顯示其從蓋層發(fā)展階段向強(qiáng)烈活動(dòng)階段的“過渡”性質(zhì)。中三疊世未，印支運(yùn)動(dòng)波及本區(qū)，同下伏地層的接觸關(guān)系，不少地區(qū)也存在著不整合或假整合接觸，標(biāo)志著地殼漸趨活躍。晚三疊世，主要為暗色復(fù)陸屑建造，表明地殼活動(dòng)日漸增強(qiáng)，并以太行山深斷裂帶為界，以西拗陷，以東緩慢崛起，遭受剝蝕，只在小型盆地內(nèi)有湖沼相暗色復(fù)陸屑建造。河北大地首次出現(xiàn)東隆西拗的地貌景觀。印支旋回結(jié)束。

繼之而來的燕山旋回，發(fā)生在侏羅紀(jì)～白堊紀(jì)期間。構(gòu)造進(jìn)一步激化，火山頻繁噴發(fā)，地層大幅度變動(dòng)，生成了無(wú)數(shù)個(gè)大規(guī)模的褶皺與斷裂。河北大地發(fā)生了翻天覆地的變化。尤以燕山地區(qū)最具代表，地史記錄基本齊全，構(gòu)造巖漿階段清楚，地殼活動(dòng)時(shí)間連續(xù)，構(gòu)造階段性與節(jié)奏性明顯，不僅影響河北，也涉及到中國(guó)東部大部分地區(qū)。因此，被我國(guó)地質(zhì)界譽(yù)為燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

燕山運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了始動(dòng)期、發(fā)展期、激化期、調(diào)整期之后，于中—晚白堊世進(jìn)入了結(jié)尾期。白堊紀(jì)末期，全區(qū)普遍抬升遭受剝蝕夷平，結(jié)束了燕山期造山旋回的歷史。

早侏羅世始動(dòng)期，以寧?kù)o的玄武巖漿噴溢揭開了燕山旋回的序幕，繼之在寬緩盆地中堆積了以河沼相為主的雜色含煤復(fù)陸屑建造。構(gòu)造方向仍繼承著北部的東西向、西部的北北東向和冀西北地區(qū)兩種作用力共同影響的北東東向。

中侏羅世發(fā)展期，地殼活動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展，但仍繼承著前期的構(gòu)造格局，先后經(jīng)歷了河流相紅色砂泥巖和砂礫巖堆積、裂隙式中性火山巖噴發(fā)和巖體侵入及以紅色礫巖為主的類磨拉斯建造。

晚侏羅世激化期，由于南東—北西兩個(gè)方向的擠壓應(yīng)力不斷增強(qiáng)，導(dǎo)致了地殼應(yīng)變部位的進(jìn)一步開裂，以大量巖漿上涌和劇烈形變?yōu)樘卣?，而進(jìn)入了地殼活動(dòng)的高潮。此期的堆積物質(zhì)為一套以酸性為主的陸相火山巖建造，之后伴隨有大量中酸性巖漿入侵。期末的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最為激烈，表現(xiàn)以北北東向的斷塊活動(dòng)為主，并以數(shù)量多、幅度大、切割深為主要特征。太行山區(qū)由塑性變形發(fā)展為脆性變形，演變成太行山深斷裂帶，其西盤的累計(jì)抬升幅度可達(dá)2000米左右。

早白堊世調(diào)整期，此期堆積主要分布在赤城—平泉一線以北的斷陷盆地內(nèi)，由中性火山巖與復(fù)陸屑含煤或油頁(yè)巖建造重復(fù)疊加組成。尚義—平泉深斷裂以南的燕山和太行山區(qū)，除少數(shù)斷陷盆地外都基本上處于剝蝕狀態(tài)。

中—晚白堊世結(jié)尾期，燕山運(yùn)動(dòng)已進(jìn)入尾聲，全區(qū)普遍上升，僅在張家口、萬(wàn)全一帶的古斷塊山前緣，形成了比較寬闊的凹陷，堆積了一套以巨厚層紅色砂礫巖為主的類磨拉斯建造。晚期地殼活動(dòng)減弱，古地形不斷夷平，最后以較細(xì)的砂泥巖堆積結(jié)束了本期的發(fā)展歷史。

太行山深斷裂帶

喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是全球最近的一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。它是在中—晚白堊世燕山運(yùn)動(dòng)結(jié)尾期，地殼相對(duì)穩(wěn)定、地面被剝蝕夷平的基礎(chǔ)上開始活動(dòng)的，先后經(jīng)歷了古新世的穩(wěn)定期，地面以夷平填充為主，河北大地未見古新世沉積；始新世的孕育期，西部、北部抬升遭受剝蝕，東部大幅度下降，形成多個(gè)相間排列的北北東向裂谷。裂谷、山間盆地和山麓地區(qū)有粗碎屑堆積；漸新世的發(fā)展期，西、北部進(jìn)一步抬升剝蝕，東部裂谷擴(kuò)大成盆地，接受著細(xì)碎屑堆積，末期地殼趨于穩(wěn)定，地表遭受剝蝕夷平。新近紀(jì)，地殼差異性活動(dòng)進(jìn)一步加劇，東部裂谷間的山地也下降形成一個(gè)大盆地，接受著西部山區(qū)的河流相—湖相堆積，地質(zhì)界稱之為平衡期；第四紀(jì)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，除西北部山地發(fā)生北東向斷陷，形成了懷來、蔚縣、陽(yáng)原盆地外，其余地區(qū)仍繼承著新近紀(jì)的構(gòu)造格局，山地平緩上升，平原均衡下降，內(nèi)部的差異活動(dòng)進(jìn)一步減弱，進(jìn)入了喜山運(yùn)動(dòng)的衰退期。

2.內(nèi)蒙—大興安嶺褶皺系的地質(zhì)發(fā)展過程

內(nèi)蒙—大興安嶺褶皺系的主體位于內(nèi)蒙古草原和大興安嶺山地中。本區(qū)僅涉及其南部元古代至古生代地槽區(qū)南部邊緣的一小部分地區(qū)，位于北緯42°一線以北。大致經(jīng)歷了前期旋回、主旋回、后期旋回3個(gè)階段。

（1）前期旋回階段。最早的沉積層為化德群，原巖為砂礫巖、黏土巖、碳酸鹽巖，分布在中朝準(zhǔn)地臺(tái)北緣，屬于地槽邊緣的陸棚淺海環(huán)境。后期遭受輕微的高綠片巖相變質(zhì)。其褶皺回返時(shí)間可能是前華力西期。

懷來盆地（紅線表示太行八陘之軍都陘）

（2）主旋回階段。沉積地層為早二疊世三面井組地槽型中性火山巖—雜陸屑式建造，屬濱?！獪\海相。早二疊世末，華力西旋回發(fā)生褶皺回返，并伴有大規(guī)模的超基性—基性—酸性巖的侵入。

（3）后期旋回階段。末華力西旋回褶皺回返后，地槽區(qū)與南側(cè)的準(zhǔn)地臺(tái)區(qū)連成一體，開始了中國(guó)東部濱太平洋構(gòu)造域強(qiáng)烈活動(dòng)階段的歷史。但由于強(qiáng)烈活動(dòng)階段開始較晚，故直到激化期的中晚期(張家口期)，活動(dòng)范圍才向北首次越過了康保—圍場(chǎng)深斷裂而抵該區(qū)，因此，在末華力西的褶皺基礎(chǔ)上，堆積了厚達(dá)7000米以上的晚侏羅世張家口組陸相酸性火山巖和早白堊世中性火山巖—碎屑巖。隨著燕山運(yùn)動(dòng)的激化，發(fā)生了強(qiáng)烈的北北東向和北西向的斷裂活動(dòng)。中新世玄武巖和上新世紅色黏土覆蓋其上，始成今日壩上高原之地貌景觀。

八達(dá)嶺長(zhǎng)城外側(cè)即懷來盆地