水洞溝地質基礎與地貌特征

2011-07-04 925

在大地構造上，水洞溝遺址區(qū)所處的地段屬鄂爾多斯地臺西南緣斷皺中段，靈鹽臺地與銀川地塹之間的結合部。20億年前即形成了古老結晶變質巖組成的基底。20億年以來，該區(qū)一直處于活動狀態(tài)，先后經歷了下陷海相沉積(海浸)、上升成陸(海退)、再度下降沉積(海浸)和塊斷上升階段四個大的地質發(fā)展階段，并延續(xù)到今天。 新生代時期，在喜馬拉雅運動的影響下，山體階梯狀塊斷上升。新第三紀黃河出現，第四紀以來黃河兩岸發(fā)育了堆積階地。 太古代、元古代時期，賀蘭山三關口——牛首山——固原深大斷裂以東的海相沉積物，在五臺、中條等地殼運動期中，形成了強褶皺、深變質的古老結晶基地，鄂爾多斯陸塊出現。靈武地區(qū)海相地槽生命即告結束，而進入陸相地臺演化階段。此后，牛首山——固原斷裂重新活動，原已固結的鄂爾多斯陸塊重新分異，其西緣不斷下陷，形成南北向的邊緣拗陷型海槽，古祁連海槽海水北浸，蓋層沉積從此開始。古生代早期，靈武地區(qū)經歷了海浸到海退的過程，先后沉積了寒武系和奧陶系的碳酸巖建造。中奧陶世末加里東運動時，地臺抬升，遭受長期剝蝕。中石炭世時，華力西旋回運動使地殼重新下沉，祁連海水又多次入侵，靈武地區(qū)沉積了砂、頁巖夾少量的薄煤層建造。晚石炭世時，境內海水進退頻繁，氣候溫暖潮濕，靈武北部的沿海過渡地帶，形成了海路交互的含煤巖系。早二疊世晚期，海水全部退出，古氣候趨向干旱，成煤作用中止，形成了一系列的河——湖相的雜色碎屑巖建造。晚三疊世中期的印支運動中，古老的鄂爾多斯地臺出現了基地斷裂，賀蘭山——銀川拗陷作扇狀仰沖隆起，靈武東部地區(qū)形成了一系列近南北向的古隆起和古凹陷。經過晚三疊世到早侏羅世的長期風化剝蝕，幾乎被夷為微向東北傾斜的低緩丘陵。早白堊世后，賀蘭山——銀川斷褶帶趨于成熟，先后形成了干旱氣候下的紅色建造和洪積粗碎屑巖。新生代時期。喜馬拉雅山運動使東北向的賀蘭山東麓斷層和黃河斷層之間的地殼不斷下陷，形成了銀川地塹。靈武以黃河斷裂為界，分成了東西兩部分。西部屬于地塹東南部的靈武凹陷，在黃河發(fā)育過程中，堆積了千米以上的第三、第四系河湖沉積物。東部為鄂爾多斯地臺區(qū)，在此期間相繼形成了河湖相的紅色建造河第四紀粘土層及黃土?，F今的靈武山川基本形態(tài)遂告形成。臺地西部一些水草肥美的河灣或湖沼邊緣，曾繁衍了舊石器晚期(晚更新世)到新石器(全新世)時期的中華早期文化。 該區(qū)海拔1200～1400m，地面呈波狀起伏，地勢西高東低，相對高度50m左右，遺址區(qū)，地勢較為平坦，坡度10°以下，地表為第四紀風積洪積沖積物，由于長期侵蝕之故，地面切割嚴重，水洞溝附近的邊溝下切較深。 遺址西南部是海拔1512.2m的馬鞍山，其北端出露有奧陶系、白堊系的古老地層。奧陶系為一套灰?guī)r和硅質灰?guī)r，白堊系為礫巖，由石英巖、石英砂巖、燧石、硅質灰?guī)r等礫石組成。橫山與水洞溝遺址之間發(fā)育有程度不等的階地，寬幾米到數公里，高14～150m不等。遺址東南為平坦的臺地，被季節(jié)性河溝沖蝕成數條南北向的深溝。遺址北面100m即為東西橫亙的明代長城，長城外為毛烏素沙漠的西南邊緣。 水洞溝遺址的崖面高15m，面臨邊溝。邊溝是一條長流水溝，發(fā)源于遺址東約28km的清水營。流向自東向西，沿途將鄂爾多斯臺地南緣沖蝕切割成兩壁屹立的深溝。邊溝在遺址西約900m處折向北流，穿越長城。 出露的地層主要為不同時期的河湖相和沖積洪積巖，如石灰?guī)r、泥巖、粘土巖、砂巖、礫巖、碎屑巖等。水洞溝附近主要分布靈武組的新生界上更新統(tǒng)水洞溝組沉積物，上部為厚10m-20m的灰黃色粉砂層，具水平層理;中部為黃綠、藍灰及黑色細紗、粉砂、粘質砂土及碳質條帶，厚2～3m;下部是灰色粗砂及礫石層，厚1～2m。通層含新石器及脯乳類動物化石。

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