在地球歷史時(shí)期，由內(nèi)力作用和外力作用形成各種地質(zhì)遺跡。這些遺跡反映了地質(zhì)歷史演化和物理、化學(xué)條件變化的過(guò)程，是人類認(rèn)識(shí)地質(zhì)現(xiàn)象、推測(cè)地質(zhì)環(huán)境和演變條件的重要依據(jù)，也是人們恢復(fù)地質(zhì)歷史的主要參數(shù)。地質(zhì)遺跡有多種類型，這里，主要介紹地層構(gòu)造形跡，巖石形跡、地貌形跡等會(huì)在后面專門講述。

斷塊山(陽(yáng)原)

地層構(gòu)造形跡主要指地殼的歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或物質(zhì)形變歷史過(guò)程中所遺存下來(lái)的地質(zhì)現(xiàn)象，是發(fā)生在地層中的各種變形、解體和接觸關(guān)系，包括褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造和地層不整合接觸等形跡（圖1-3）。

1.褶皺構(gòu)造

褶皺構(gòu)造是巖石中的各種面狀構(gòu)造(如層理、劈理或片理等)在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中受水平方向力的擠壓而形成的波浪式地層。褶皺中心部位地層較老、兩側(cè)地層較新者，稱為背斜；褶皺中心部位地層較新，兩側(cè)地層較老者，稱為向斜。河北大地的主要褶皺有地臺(tái)基底褶皺、蓋層褶皺，以及同侵入體有關(guān)的小型褶皺。它們有的隱藏于地層中，有的暴露出地表。其中，與地貌關(guān)系較大的有以下幾條褶皺。

⑴基底褶皺。燕山山地有3個(gè)基底褶皺：一是遷西期褶皺，以遷安穹窿為最典型，發(fā)生在早—中太古代遷西群地層內(nèi)，大致以遷安縣城為中心，包括卵形穹窿和西側(cè)邊緣的水廠弧形褶皺束兩部分，北、東、南三界分別被斷層所截，是一個(gè)平面上呈同斜箱狀、橫剖面上呈“M”形復(fù)式背斜與“W”復(fù)式向斜。構(gòu)造線方向推測(cè)為近東西向。二是阜平期褶皺，發(fā)生在上太古界單塔子群地層內(nèi)，為一系列的緊密同斜倒轉(zhuǎn)褶皺，軸向近南北，如司(家莊)—馬(城)—長(zhǎng)(凝)復(fù)向斜，長(zhǎng)達(dá)30公里。三是五臺(tái)—呂梁期褶皺，分別代表晚太古代末和早元古代末的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在雙山子群和朱杖子群地層內(nèi)，在宏觀的褶皺型式及構(gòu)造線方向上，二者不易區(qū)分，故合并為一期褶皺，構(gòu)造方向北北東向。

太行山地有兩個(gè)基底褶皺：一是阜平褶皺，發(fā)生在阜平群地層內(nèi)，大致以阜平縣城為中心，呈北北東向的矩形，在橫剖面上，背斜脊部開(kāi)闊平緩，向斜緊閉，呈齒狀，為一復(fù)式大背斜，出露面積近1萬(wàn)平方公里。二是贊皇褶皺，發(fā)生在五臺(tái)群、甘陶河群地層內(nèi)，位于贊皇西部和南部，平面呈近南北向的紡錘形，面積約3500平方公里。

圖1-3　河北省及其周邊地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造圖

⑵蓋層褶皺。主要是燕山旋回褶皺，其中，早、中侏羅世之間的第一期褶皺，以承德縣西尤家溝一帶最為明顯，下侏羅統(tǒng)上部的下花園組地層褶皺，被中侏羅統(tǒng)下部的九龍溝組不整合接觸，軸向北東70°～80°，兩翼傾角20°～30°，為寬緩波狀褶皺。

贊皇嶂石巖

中、晚侏羅世之間的第二期褶皺，北京以東，為一大型箱式復(fù)式背斜，核部在馬蘭峪、金廠峪一線，寬約20公里，由太古界組成，軸向近東西向，向西傾伏，東端被斷裂斷掉，長(zhǎng)120公里；北京以西，為連續(xù)的中型復(fù)式褶皺系列，由太古界至中侏羅統(tǒng)組成，軸向北東50°～60°，長(zhǎng)可達(dá)數(shù)十公里。向斜翼北槽平，背斜寬緩斜歪，兩者的結(jié)合部位發(fā)育次級(jí)褶皺、撓曲或走向斷層。該期褶皺被上侏羅統(tǒng)東嶺臺(tái)群不整合覆蓋。

阜平百草坨

侏羅、白堊紀(jì)之間的第三期褶皺，是燕山構(gòu)造旋回中最激烈的一次地殼變動(dòng)，褶皺遍及全區(qū)，但南北差異明顯。南部太行山區(qū)，分別以阜平、贊皇基底出露區(qū)為核部的兩個(gè)大型寬緩背斜構(gòu)造，以及兩者之間由古生界組成的向斜等，均屬該期產(chǎn)物，軸向北北東向，長(zhǎng)可達(dá)上百公里。北部尚義—隆化以北的上侏羅統(tǒng)褶皺形態(tài)簡(jiǎn)單，寬展而舒緩，軸向北東40°～60°，兩翼傾角15°～25°，長(zhǎng)10～20公里。

早、中、晚白堊世之間的第四期褶皺，分布于冀北地區(qū)，下白堊統(tǒng)灤平群多繼承第三期向斜構(gòu)造堆積發(fā)育，屬寄生盆地性質(zhì)。

新生代隆起有：五臺(tái)山穹形隆起，致使中生代末期的北臺(tái)面以北臺(tái)臺(tái)頂海拔3061米為最高，向四周逐漸降低至海拔2500米；都山環(huán)形構(gòu)造隆起，形成了以山頂為中心的放射狀水系；太行山北東向帶狀隆起和燕山東西向帶狀隆起，使得谷地內(nèi)的河流階地上拱變形和山麓洪—沖積扇疊置發(fā)育。

上述基底的遷西期、阜平期和蓋層的阜平、贊皇、馬蘭峪—金廠峪等復(fù)式背斜構(gòu)造，在地貌上均構(gòu)成了倒置地貌。

向斜山

背斜谷

2.斷裂構(gòu)造

斷裂構(gòu)造是巖層在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中受垂直方向力的作用，發(fā)生錯(cuò)斷或裂開(kāi)而形成明顯的相對(duì)位移。其中，長(zhǎng)度達(dá)數(shù)百公里、深度已切穿硅鋁層、深入到硅鎂層或上地幔，地球物理場(chǎng)反映明顯，對(duì)兩側(cè)地體發(fā)展具有控制意義的，叫做深斷裂；長(zhǎng)度在數(shù)百公里、未深入到硅鎂層，物探依據(jù)不足，對(duì)兩側(cè)地體發(fā)展具有一定控制意義的，叫做大斷裂；長(zhǎng)度僅在數(shù)公里、深度較淺的稱為一般斷裂。

（1）深斷裂。河北大地的深斷裂自北而南有：

康?！獓鷪?chǎng)深斷裂，系中朝準(zhǔn)地臺(tái)北緣深斷裂帶的中段，康保附近，寬數(shù)百米至數(shù)公里，近東西向，擠壓破碎帶寬150～100公里，中心為寬達(dá)1公里的長(zhǎng)英質(zhì)靡棱巖帶；圍場(chǎng)附近為寬達(dá)5～10公里的斷裂束，槽內(nèi)有碎裂巖及靡棱巖，走向北東，傾向西北°。

豐寧—隆化深斷裂，為內(nèi)蒙地軸南緣深斷裂帶的北支斷裂，自中段的赤城向北東方向斜出，于豐寧折向東，經(jīng)隆化、平泉入遼寧，常由兩條相互平行的對(duì)沖斷層組成，擠壓破碎帶寬20～30米，北側(cè)斷層西北傾，南側(cè)南傾，屬壓扭性結(jié)構(gòu)面。

大廟—娘娘廟深斷裂，位于豐寧—隆化深斷裂南側(cè)，兩者平行排列，相距約20公里，全長(zhǎng)150公里，近東西走向，地表形跡呈舒緩的波狀，斷層面北傾，傾角60°～80°，有寬達(dá)20～40米的靡棱巖帶。

尚義—平泉深斷裂，橫亙省區(qū)中北部，西起尚義，向東經(jīng)赤城、承德市，至平泉，長(zhǎng)約450公里，總體走向呈向南微凸的東西向。西段擠壓破碎帶寬百米至數(shù)公里，東段寬200米。

太行山深斷裂帶，是中國(guó)東部一個(gè)重要的深層構(gòu)造帶——大興安嶺—太行山-武陵山深斷裂帶的中段，沿太行山東麓分布，由東、西兩條深斷裂帶組成。西帶——紫荊關(guān)深斷裂帶，由南、北兩支主干斷裂組成，北支稱上黃旗—烏龍溝深斷裂，南支稱紫荊關(guān)—靈山深斷裂。二者在太行山北段首尾并列，平面相距約15公里。東帶——太行山前深斷裂帶，位于紫荊關(guān)深斷裂帶南段東側(cè)的太行山前一線。二者大體平行分布，相距40(太行山北段)～80(太行山南段)公里，自北而南包括懷柔—淶水、定興—石家莊及邢臺(tái)—安陽(yáng)3條主干斷裂。

上黃旗—烏龍溝深斷裂，自淶源烏龍溝向北，經(jīng)涿鹿大河南、赤城、豐寧上黃旗，再往北入內(nèi)蒙古，走向北東，境內(nèi)長(zhǎng)約450公里，破碎帶寬達(dá)百米以上。

紫荊關(guān)—靈山深斷裂，北起淶水縣嶺南臺(tái)，向南經(jīng)易縣紫荊關(guān)、曲陽(yáng)靈山、井陘，往南入山西境。斷裂總體走向北東，傾向東南，屬正斷層，破碎帶寬度10～20米，多由碎裂巖組成，可溶巖區(qū)寬達(dá)上百米，以角礫巖為主。斷裂的垂直斷距約千米，紫荊關(guān)以北可達(dá)2000米以上。

紫荊關(guān)深斷裂帶

懷柔—淶水深斷裂，北起懷柔城北，向南經(jīng)房山至淶水，長(zhǎng)約140公里，總體走向北東，傾向東南，傾角較陡。斷裂對(duì)中、新生代的沉積具有明顯的控制作用，屬正斷層。垂直斷距可達(dá)800～2000米。

定興—石家莊深斷裂，北起定興，南至石家莊，大體沿京廣鐵路分布，長(zhǎng)約200公里，斷裂面向東南陡傾，為中、新生代的繼承性正斷層，累計(jì)垂直斷距達(dá)5000米以上。在平面上，斷裂兩端及中間多處被北西向斷層水平錯(cuò)斷，水平斷距在20公里以內(nèi)，為左行扭動(dòng)性質(zhì)。

喜峰口一帶

邢臺(tái)—安陽(yáng)深斷裂，自欒城向南，經(jīng)高邑、邢臺(tái)、邯鄲至河南安陽(yáng)，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約200公里，走向北東，為一繼承性正斷層，累計(jì)垂直斷距3000米以上。

滄州—大名深斷裂，為平原區(qū)的一條重要隱伏斷裂帶，北起豐潤(rùn)、唐山間，向南經(jīng)天津、滄州、德州、大名延入河南，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約500公里，總體走向北東，滄州以北多處被北西向斷層水平錯(cuò)移。斷裂兩盤的新生界發(fā)育程度差異明顯，西盤新近系—第四系直接覆蓋在古生界或中—上元古界之上，其間缺失中生界和古近系；東側(cè)則隱伏有巨厚的古近系和下伏的侏羅系。斷面向東南傾斜，為中、新生代繼承性活動(dòng)的正斷層，累計(jì)垂直斷距近6000米。

（2）大斷裂。自北而南有：

境內(nèi)長(zhǎng)約180公里、走向北東的沽源—張北大斷裂；

境內(nèi)長(zhǎng)約130公里、走向北西的馬市口—松枝口大斷裂；

全長(zhǎng)220公里以上、近東西向的密云—喜峰口大斷裂；

境內(nèi)長(zhǎng)約180公里、走向北北東的平坊—桑園大斷裂；

長(zhǎng)150公里以上、走向北東的青龍—灤縣大斷裂。

在平原之下，有長(zhǎng)約320公里、近東西向的固安—昌黎隱伏大斷裂；長(zhǎng)200公里、走向北西的無(wú)極—衡水隱伏大斷裂；長(zhǎng)90公里、走向北西的臨漳—魏縣隱伏大斷裂和長(zhǎng)80公里以上、走向北北東向的海興—寧津隱伏大斷裂。

⑶一般斷裂區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度大于5公里的一般斷裂達(dá)1000條左右。本書不再一一列舉。

3.地層不整合面

上下兩套不同時(shí)代地層之間有一個(gè)起伏不平的面相隔，叫做地層不整合面。它代表了地殼上升、沉積間斷、巖石裸露地表遭受侵蝕剝蝕、乃至夷平的地貌過(guò)程，因而形成了凹凸不平的起伏地面，地貌上叫剝蝕面或準(zhǔn)平原。其中，前一套地層沉積后，有一次大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)傾斜變位和海陸變化，然后地殼再次下沉又沉積了后一套地層，叫角度不整合接觸。前一套地層沉積后，未發(fā)生構(gòu)造運(yùn)動(dòng)傾斜變位，只發(fā)生了地層缺失，以后地殼再次拗陷，沉積了后一套地層，仍保持著原生平行地層接觸，叫做平行不整合接觸。它們代表了古地貌的演變過(guò)程。

古地貌的平行不整合接觸

地史時(shí)期中，河北地層中的不整合面有數(shù)十個(gè)之多，但屬于區(qū)域性的地層不整合接觸大致有4個(gè)，即：太古界末期不整合面使太行山區(qū)缺失燕山期的朱杖子群沉積，形成了太行山地區(qū)的古準(zhǔn)平原；上元古界青白口紀(jì)末期的不整合面跨越了整個(gè)震旦紀(jì)，使中朝準(zhǔn)地臺(tái)缺失震旦系，形成了中朝準(zhǔn)地臺(tái)地區(qū)的古準(zhǔn)平原；早古生界晚期不整合面跨越了奧陶紀(jì)上部、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)和石炭紀(jì)下部，使全省缺失奧陶系上統(tǒng)至石炭系下統(tǒng)，形成了河北大地的第一個(gè)古準(zhǔn)平原；白堊紀(jì)晚期的不整合面上缺失古新世沉積，形成了河北大地的第二個(gè)古準(zhǔn)平原——以北臺(tái)期夷平面為代表的華北準(zhǔn)平原。

就是在華北準(zhǔn)平原的形成過(guò)程中，形成的時(shí)間早晚也不一致，先是太行山地區(qū)(除去臨城—竹壁—魏村一帶外)和平原地區(qū)(除去丘縣個(gè)別地區(qū)外)，均缺失下白堊統(tǒng)沉積，當(dāng)時(shí)的下白堊統(tǒng)主要堆積在燕山地區(qū)和冀北山地。接著是太行山地、河北平原和燕山山地均缺失上白堊統(tǒng)沉積，當(dāng)時(shí)的上白堊統(tǒng)主要堆積在冀西北間山盆地內(nèi)。到新生代的古新世，全省均缺失古新統(tǒng)。說(shuō)明自早白堊紀(jì)起，華北準(zhǔn)平原就開(kāi)始在太行山地和河北平原的大部分地區(qū)形成著，到晚白堊紀(jì)，燕山地區(qū)也加入了這一行列。直到新生代的古新世，全部河北大地均形成了統(tǒng)一的準(zhǔn)平原——華北準(zhǔn)平原，說(shuō)明準(zhǔn)平原形成的本身也有個(gè)逐步擴(kuò)大的過(guò)程。

構(gòu)造形跡既是地球的內(nèi)力構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起，反過(guò)來(lái)又是復(fù)原地質(zhì)—地貌演化史最直接的證據(jù)，同時(shí)，也為礦藏的尋找與開(kāi)發(fā)提供了可靠的依據(jù)。