河北省地质报告

将从生态地质环境方面论述了河北省环境系统的基本组成要素(地层、岩浆岩、构造、水)的特征与分布,简述了系统中地震（主要介绍唐山大地震）、泥石流、崩塌、滑坡、地裂缝、岩溶塌陷、海水入侵、摘要：生态地质环境重要存在系统1.地层河北省区域内发育一套典型的晋冀鲁豫地层区的地层。从最古老的太古宙到新生代,各类岩石形成了地壳表层的地质环境,为生态提供了必需的存在空间。太古宙为一套以麻粒岩相高角闪岩相为主的片麻杂岩,组成了地球最初的陆壳,这一古老克拉通是生态存在较稳定的地域。古元古代地层为厚达万余米轻微变质的火山-沉积岩系,主要分布在本省太行山南段。中元古代地层是一套未变质的地台型海相、泻湖相的富镁碳酸盐岩、碎屑岩、粘土岩岩石。寒武-奥陶系厚度较大,一般千余米,分布在唐山及太行山南段,主要为陆、浅海相碳酸盐岩及泥砂质岩类。煤炭-三叠系由湖沼相、河流相的碎屑岩和少量灰岩组成,分布在太行山、燕山的山麓与平原过渡区,是重要的含煤地层,也是生态地质环境的薄弱地段。侏罗-白垩纪地层,岩性岩相发生剧烈变化,总体为火山-沉积岩系形成的众多陆相盆地。新生代地层主要为泥砂质堆积的松散沉积物,广泛分布在河北平原区;在山区表现为小型盆地,为山谷河流相、湖泊相的砂砾粘土堆积。2岩浆岩岩浆活动在本区剧烈频繁,是生态质环境的主要形成条件,同时也是重要的影响因素。从太古宙到新生代每一大的地质构造变动时期都伴随岩浆活动,形成了不同环境中不同的构造岩浆岩带。晚太古代(五台旋回)发育EW向构造岩浆岩带,仅部分为NE或SN向构造岩浆岩带。早元古代以NE或近SN向岩浆岩为主导,中元古代为受裂谷边缘控制的构造岩浆岩带(古生代为SN向,中元古代NE、NNE为主),新生代为由NE向转为NW向的构造岩浆岩带。3水资源我国水资源总共约2.8万亿m3/a,其中地下水0.87万亿m3/a,人均占有水资源仅为世界平均水平的25%P。城市建设的快速发展,人口的增长,省区内水资源十分紧缺,在干旱、半干旱的北部地区,地下水实际开采量达600亿m3/a,其中华北平原236亿m3/a。目前,地下水资源大超量开采,且开采范围集中,使地下水位下降,从而引发地面沉降、地面塌陷、海水入侵等灾害。3构造本区处于中朝准地台和内蒙-大兴安岭褶皱带2个Ⅰ级构造单元上O。前者由内蒙地轴、燕山台褶带、山西断隆和华北坳陷4个Ⅱ级构造单元所构成。内蒙地轴岩浆活动极为发育,褶皱微弱,结晶基底岩石刚性较强地壳相对稳定。燕山台褶带自晚三叠世以来,地壳活动强烈,构造运动的剧烈改造变形,大规模的花岗岩入侵导致地质环境相对复杂。断裂构造发育,在全区深度达硅铝、硅镁层的深大断裂有十余条,尤其康保-围场、沽源-张北、青龙-滦县、昌黎大断裂对区内地壳稳定性产生重大影响。恒山-坝上高原幔坳、太行幔坎、燕山幔阶及河北平原幔隆4大深部构造不同方向的转折交汇地带是本省地震灾害频发,形成破坏生态地质环境的重要因素。破坏因素地震河北省区内地震多发,自公元294年以来,共发生M≥5.0级地震80余次,近40年来,7级以上地震就有3次。震中空间分布上明显受深部构造控制,震源的深度多在10～25km之间。资料分析表明,区内M≥6.0级的震中多集中分布在3个区段:①环河北平原边缘的燕山及太行山山前地带,即上地幔隆起边缘的莫氏面急剧变化地带;②燕山与太行山脉斜向接壤的蓟县-怀来一带,即NNE与EW向深部构造的交汇转折地带;③平原区内部次级幔凸的周围,如渤海湾、深县-河间等地。此外,深大断裂及活动性断裂亦为诱发地震灾害的重要背景。下面我们主要介绍唐山大地震1976-07-28唐山地区发生了震惊中外的7.8级大地震为什么在华北古老克拉通内部的唐山地区能够发生如此的大地震？在研究了唐山地区60km深度范围内的三维地壳上地幔速度结构。结果表明：（1）由活动断裂切割的唐山断块与周围介质存在明显差异,围限唐山断块的断裂均为超壳的活动断裂;（2）唐山大震区中上地壳具有明显的非均匀壳内低速体;（3）该地区壳幔界面表现为明显的断块式隆升,与两侧相比,唐山菱形地块下方的上地幔顶部异常隆起的高度达到10km左右,下伏的上地幔具有异常的非均匀结构;（4）唐山大震区可能有幔源物质较大规模的侵入,形成了中、上地壳内的低速体。由于较已往的研究结果有更高的空间分辨率,我们得到了一些以往尚未发现的有关唐山地区深部结构的异常特征;（5）首都圈地区内破坏性地震发生的地点绝非偶然,它们均与其相应的深部构造背景密切有关,这为强震发生地点的预测提供了可能。根据本文结果,我们认为,1976年唐山大地震的主因源于上地幔的垂向运动变形及壳幔之间物质及能量的交换,区域水平向应力场为次要作用。这有助于解释为什么能够在我国华北古老克拉通地区发生7级以上强震,在唐山地区再次发生7级以上大地震的可能性值得给予进一步的研究和关注。地震前后对比地震后的照片1泥石流泥石流的形成和分布明显受地质、地貌、暴雨、洪水等条件影响,山地强烈抬升、地势陡变、切割深、坡比大,为泥石流提供了地形条件。而大量破碎、结构松散的碎屑岩石为其储备了丰富的物质来源。近年来,省区内泥石流灾害频繁,如1995年燕山地区由于雨量大、强度高,致使平泉县蚂蚁沟、迁西县汉儿庄和栗树湾、迁安县桑园等地区发生了强大的泥石流灾害;1996年8月太行山特大暴雨引起的石家庄南部和邯邢等地泥石流灾害。2崩塌及滑坡崩塌和滑坡都是由于斜坡失稳变形造成的灾害。滑坡主要分布在中低山区和山前地段,山体在断裂、节理裂隙作用下,岩石松散破碎稳定性极差,经暴雨洪水的侵袭或地震、人类工程活动的影响进而引发滑坡。值得注意的是,省内山区不少地段不同程度存在滑、塌隐患。开挖工程、修建铁路、公路使山体边坡比倾角增加,裂隙发育,脆弱的岩石、片麻岩、粗粒花岗岩、火山沉积岩等在暴雨季节极易产生滑、塌。存在隐患的地段有迁西大关庄公路段、渔户寨、北水峪路段。青龙-秦皇岛北段、兴隆县半壁店、京承旅游公路、滦平张百湾及邢台-南合路段等山体坡度大,岩石松散,为危险的滑塌地带。3地裂缝是地壳表层的断裂现象和地震、活动断裂及人类活动等因素引起的地壳表层完整性的破坏现象,分构造地裂缝和非构造地裂缝。构造地裂缝是内力作用形成的,包括火山地裂缝和断裂长期活动的蠕滑地裂缝,其影响范围取决于活动断层的规模。非构造地裂缝主要有崩滑型和沉降型等,多为人工作用(如开采、抽水)与自然因素叠加而形成。地裂缝在山区和平原均有存在。1997年3月在石门寨镇的房庄村马蹄岭山体产生断裂缝[1]。邯郸市发现的5条地裂缝也是构造活动造成的[2]。在平原区(衡水)亦见有地裂缝存在。4岩溶塌陷省区内较严重地带为唐山、秦皇岛柳江盆地以及邯邢西部岩溶发育区。开口的岩溶形态、覆盖松散的土体和水的活动是发育岩溶塌陷的主要条件。其成因机理的重要因素是“压强差效应”和“垂直渗压效应”。1976年唐山大地震后发生塌陷120余处,主要分布在唐山市区凤凰山西麓及赵各庄、林西、黑鸦子、小屯、沙河等地,大的塌陷坑直径达100m以上。1983～1988年造成危害和规模较大的岩溶塌陷共19处。各种地质灾害泥石流