沿河城的地质特点与地质景观

文图/刘德泉

沿河城处于我区两大地质区块的分界线上,地质现象奇特,自然景观壮美,是地质科普和旅游休闲的胜地。

一、沿河城地区的地质特点

沿河城地区的地质特点:一是,断裂发育,沟谷纵横;二是,地层古老、多样;三是,岩浆活动频繁,火山喷发,岩浆侵入多次发生。

1.门头沟区最大的断裂带

我区最大的,对门头沟地质具有关键意义的断裂是沿河城断裂带。这个断裂带从昌平南口经雁翅镇大村、斋堂镇向阳口、沿河城、刘家峪,经天津关、柏峪岭进入清水镇,然后经燕家台、煤窑涧、梨园岭,达双塘涧,在北京范围延伸60余公里。又从双塘涧向西延伸到河北省涞水县,全长100余公里。这条断裂带贯穿门头沟区北部山区,把门头沟的地质分为两个大的单元。断裂带北部称为北盘,以中、晚元古代约16~8亿年前的碳酸岩岩溶山区为主。断裂带以南称为南盘,是以火成岩山脉和沉陷盆地为主。沉陷盆地核部为比较晚的形成于一亿多年前的侏罗系地层,周边是形成于两三亿年前的石炭二叠纪地层,两翼则出露比较古老的形成于四五亿年前的奥陶系、寒武系地层。其核部是百花山、髽髻山、九龙山、香峪梁几座向斜山。

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坐落在断裂带上的沿河城

沿河城断裂发生在一亿多年前的燕山运动时期,与百花山、髽髻山火山喷发同在侏罗纪中期。沿河城断裂带演化比较复杂,先后经历了压性断裂和张性断裂,宽度数十米至上百米不等。断裂带内发生明显陷落,最深处超过2000米。

沿着断裂带形成了凹陷带,成为了古代的交通要道,著名的西奚古道就是在断裂带中开辟出来的。门头沟段内长城多数关口,如天津关、梨园岭口、龙门口、沿河口、杏叶口、长峪口、房良口等都在这个断裂带靠北一侧,这个断裂带是明代守卫边关的重要军道。

相传,很久以前,黄草梁一带居住着一个叫西奚族的古老部落,西奚族的皇妃带领全族劈山通路,开出了一条山间古道。为了纪念她,当时的人把现在的黄草梁称为“皇妃子梁”,把这条古道称为“皇妃岭道”。西奚古道西南起自河北省涞水县的罗古台,东北至北京的居庸关。这条长达130公里的古道是历史上多次战争的秘密通道。公元1125年,金宋争战,因为居庸关有重兵把守,且关坚路险,不宜强攻。于是,金兵沿西奚古道,背攻居庸关。宋军做梦也没想到自己背后来了金兵,一溃而散。不久,燕山府变成了金中都,北京开始了它八百五十多年的建都史。

2.门头沟最古老的地层

地球上最古老的地层是太古代地层,形成于46~25亿年前,北京市密云区出露的面积大。门头沟在沿河城地区的碾台一带有少许出露。

门头沟出露比较古老的地层是元古代长城系海相沉积岩层,位置在斋堂镇沿河城碾台村以北,出露面积约1平方公里。属于长城系高于庄组。岩性为一套海相碳酸盐岩和少量碎屑沉积岩。下部为硅质条带白云岩夹含锰页岩,中部为较稳定的中~薄层板状白云岩,上部为巨厚、块状白云岩。距今大约16亿年。

14~10亿年前的蓟县系海相沉积地层广泛分布于沿河城断裂带以北。是本区北部分布最广的岩系。为一套含多种形态叠层石的富镁碳酸盐岩,属滨~浅海相沉积地层。岩石类型以白云岩占绝对优势,白云岩和石灰岩是本区主要的海相沉积岩层,白云岩成分以碳酸镁为主。石灰岩以碳酸钙为主。本系底部为滨海陆源碎屑岩,厚约53米。中部雾迷山组在本系中分布最广,厚达1600余米,为水体较浅、水质清澈的潮汐环境下生成的不同类型的碳酸盐岩。以中厚层白云岩为主,该套地层中广泛发育有条带状、结核状、团块状的硅质岩。硅质条带以灰、黑色为主,与白云岩互层出现,多平行层理。岩层中叠层石发育,且种类繁多。

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永定河峡谷元古代蓟县系硅质条带白云岩

除了元古代地层,沿河城地区还有属于古生代的寒武系、奥陶系地层,中生代的侏罗系、白垩系火成岩地层,以及新生代(约6700万年以来)不同时期的夷平面、河道沉积和马兰黄土。地层跨越年代从二十多亿年前到一万年前后,是我区地层跨越时间最长的地区。

3.沿河城地区的火山喷发与岩浆侵入活动

约一亿三千七百万年前后,侏罗纪末白垩纪初,沿河城地区曾经发生过多次火山喷发。火山喷发主要在两个地点,一是东岭一带,包括沿河城,另一个地点是碾台以西的上大水、小东宫、木子港地区。

我国地质界曾经把沿河城地区的白垩系火成岩称为东岭台组,主要分布于本区北部沿河城、上大水两个断陷盆地之中,该系为一套以酸性流纹质熔结凝灰岩为主的火山岩系。火山岩层序清楚,标志明显。厚2000余米,可分成四个岩性段。记录了沿河城一带火山多次喷发与间歇的过程。

沿河城地区不仅有火山喷发,也是门头沟岩浆侵入岩最丰富的地区之一,比较大的侵入岩体有白羊石虎花岗岩体、狮子沟花岗岩体、向阳口侵入岩体、王龙沟侵入岩体、林字台侵入岩体、刘家峪沟侵入岩体。岩浆侵入岩分为深层侵入岩和浅层侵入岩。花岗岩属于中深层侵入岩,辉绿岩、玢岩属于浅层侵入岩,辉绿岩在门城和王平、大台地区分布范围比较大,斋堂地区的侵入岩以花岗岩、玢岩为主。侵入岩在其形成时都在地表以下,经过亿万年的风雨侵蚀和地壳变迁,许多侵入岩体上面的地层被剥蚀,侵入岩体出露成为秀美的地质景观。

二、 地质景观

沿河城地区地质景观丰富多彩,尤以峡谷风光为胜。

1.永定河峡谷

永定河大峡谷又称官厅山峡,长100.8公里,最大相对高差1200余米,峡谷许多地段只有二三百米宽,山高谷深,是世界各国首都周边罕见的大峡谷。沿河城段永定河峡谷20余公里,可分为三段。

沿河城以上10余公里人迹罕至,峡谷风貌变化万千。沿河城火车站一带谷窄山高,水清柳绿,巨石嶙峋;老虎港一带,花岗岩体出露,球形风化岩体与元古代的古老石灰岩地层形成鲜明反差,水秀山雄;这一带还有玉石沟、镊子港、万柏山、日本警备路隧道等自然与人文景观。

沿河城至向阳口段约5公里,河道与沿河城大断裂重合,是沿河城断裂陷落最深的地段之一,也是永定河流向变化最大的河段。进入沿河城断裂之前,永定河自北向南流,进入沿河城断裂时,河道拐了个死弯,变为东北向流,自向阳口以下,河道转向东南流,在约5公里的河段做了几乎是180︒转弯。但沿河城至向阳口之间河道基本是通直的,其北大山耸立,其南是东岭盆地。这一段有沿河古城、明代内长城与碉楼,古火山口、沿河城湿地、东岭熔岩流、向阳口侵入岩断面,大悲岩观音寺等自然与人文景观。

向阳口以下是珠窝水库,珠窝水库雅称珍珠湖,10公里山峡碧波荡漾。“亚洲第一桥”以上属于沿河城地区。整个湖区,河曲峰回,千峰耸翠,水光山色,犹如画卷。这一带有亚洲第一桥,湖心岛、将军剑、将军印等景观和美丽的传说。

沿河城地区二十多公里永定河峡谷地质现象典型,自然景观壮美,人文景观丰富,历史悠久。是令人神往的旅游胜地。

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珍珠湖中的“亚洲第一桥”

2.狗牙断面与陷落山

沿河城断裂带有极其丰富的地质景观,例如天津关的半拉山,煤窑涧的破碎堆积断面等,最令人震撼的是王大台附近的陷落山和狗牙状断裂面。从黄草梁俯视王大台一带,可以看到两座山峰陷落进断裂带中,断裂带南翼形成上千米长,近百米高的断裂面,断裂面保留了断裂发生前的山形走势,其中一段形成狗牙状断面,从这个断面可以想象断裂发生前古老地貌,是难得一见的地质景观。也是观察研究断裂带的理想场所。

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沿河城断裂带王大台段的陷落山体和狗牙状断面

3.镊子港袖珍峡谷

镊子港位于斋堂镇沿河城村永定河峡谷中,是一条袖珍峡谷,入口在永定河边。抗日战争期间,经常有老百姓到这里躲避日本鬼子。

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镊子港袖珍峡谷

峡谷只有约三米宽,两侧岩壁陡立,高数十米上百米不等。山谷随山势逐步升高,坡降超过10%,个别地方形成陡坎。在沟口有水波纹化石,化石出露在谷底一处陡坎处,水波纹纹理清晰。

在一处崖壁上我们发现一些奇怪的痕迹,有的圆形,有的椭圆形,状似三叶虫。按理说元古代是不会有三叶虫的。对此我们打算请专家鉴定,弄清这个地质现象。

镊子港像一个悠长的石头胡同,崖壁直上直下,崖壁上生长着一些灌木遮掩着天空,头顶上只见一线蓝天。由于雨水的冲刷,谷底的岩层和砂石特别洁净。不由得使人感到这就是通往仙境的通道!

镊子港是一处精美的袖珍峡谷,向我们传递了丰富的地学知识,是很好的地质室外课堂,是地质院校学生进行地质实习的理想场所,也是广大民众了解地质知识,欣赏地质景观好去处。

4.古火山口

沿河城坐落在古火山口上,地质专家曾经在老卫生院旧址发现过火山口岩塞的火成岩。经多次现场考察,我们发现古火山口依稀可辨。沿河城永定河北岸是石灰岩山体,而城南则是大面积岩浆岩,南城墙都是用大块的岩浆岩垒砌而成。东门外有一些巨大的岩浆结块岩,在东门永定河对岸的石灰岩山上残留了一片火成岩碎屑堆积,表明火山喷发时喷发物和岩浆岩曾经在现在的永定河河道位置堆积了数百米。后来,由于地质变迁,这个大断裂带成了永定河的主河道,大量的火山物质被剥蚀冲走,火山口北侧被河道破坏,南侧被压在沿河城下。站在东岭较高的位置俯瞰沿河城,寻找古火山口的迹象别有情趣。

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沿河城古火山口与残留喷发物的大体位置

5.熔岩流体

沿河城东岭是白垩纪初火山喷发的主要地区,那个时期的火山喷发已经过去了一亿多年,很多地方被马兰黄土覆盖开发成梯田,可是站在东岭的制高点观察,依然能分辨出当年火山喷发时岩浆凝固成的岩体,有的还有动感。在门头沟也是比较少见的地质景观。

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东岭流纹岩岩体

6.七十二神仙卷

由于地层陷落,沿河城至向阳口北侧的大山形成数百米高的地层断面,十几亿年的古老地层一目了然。在巨厚的白云岩中夹着几十米厚的红色侵入岩,长达数公里,柱状节理的红色侵入岩,千姿百态,特别壮观。2004年门头沟区委宣传部组织专家和媒体到沿河城、珍珠湖参观,许多人为这里的景观叹服。时任北京民间文艺家协会主席的赵书先生感慨地说:“这不就是天然的七十二神仙卷吗?!”

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向阳口“七十二神仙卷”

7.凌虚仙境大悲岩

翻了两座山,爬了近千米,从后山转到前山,走过一段羊肠小道,看到远处山坳里有一座山势挺拔的山峰,直接霄汉,山顶岩石洁白与众不同。山坳里树木茂密,数十间殿堂疏密相间,若隐若现。我们不约而同地脱口而出:好风水!!

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大悲岩远景

大悲岩坐落在山洼台地上,北侧山峰直插云霄,东面是山谷,平台下是一段缓坡,再往下是望不到底的悬崖峭壁。庙宇周边长满高大乔木。寺前砌有近十高的驳岸。庙宇分为东西两组,西侧是大悲岩正殿,东侧是斗阁朝云洞。庙宇坐北朝南,正殿三间建在岩洞中,东西配殿、山门殿、耳房数十间建在周边。观音殿后是个高大洞穴,洞内有泉水渗出,聚水成池,清澈见底。

庙宇周边开辟了十余亩梯田,长满各种树木。仔细观察,庙宇底下以及周边出露较多岩浆侵入岩,侵入岩隔水性能强于石灰岩、白云岩,这就是观音殿内出现泉水的原因。仔细观察揣摩,大悲岩的确是难得一见的胜景。悬崖临浑河,青山接霄汉;树木葱笼,清泉长流;云蒸雾霭,鸟语花香;殿宇巍峨,古洞悠悠。难怪许多文人雅士慕名前来探访。

8.裂谷幽长一线天

沿河城地区在北东向大断裂两翼产生过多处次生断裂,再加上新生代以来喜马拉雅运动,北京西山不断抬升,在沿河城地区出现了不少裂谷,其中尤以龙门沟、石羊沟最为典型。石羊沟相对于龙门沟比较开阔,沟内比较平坦,是门头沟通往口外的重要通道,明代在沟口建三座碉楼,沟内以村落形式设立若干道防线,是明代重要的关口。石羊沟通往河北怀来县的麻黄峪和门头沟区的黄草梁。沟内有著名的白羊石虎花岗岩侵入岩体,已经有数十年的开采历史。

龙门沟山高谷窄,约十公里相对平坦,其余十余公里坡度大,乱石当道,是通往黄草梁的近路,在内长城防御中具有重要作用。龙门沟入口狭窄,下部仅容一辆车通过,而上部两山几乎挨到一起,从下往上看,只有窄窄一条缝隙,人们称为一线天,是龙门沟最为险要之处。这条山谷曲折幽深,绝壁参天,树木葱笼,美景目不暇接,是极好的旅游休闲场所,多部影视剧以龙门沟为外景,成为免费的影视基地。现在已经成为北京国际山地竞走的路线。

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张裂谷龙门沟一线天
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