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一、大地构造位置
对于哈尔滨所处的大地构造位置,不同的大地构造学派有不同的构造单元命名。
传统的大地构造学派将松辽平原称为松辽断陷,其东部为吉黑晚期华力西褶皱带。哈尔滨位于松辽断陷的东部边缘,属于其次一级构造--东部隆起的北端,其北部与呼裕尔~呼兰鼻相接。
地质力学学派将松辽平原划归新华夏系第二巨型沉降带,为松嫩平原沉降带。哈尔滨位于其次一级构造--东部隆起,即松嫩平原沉降带的东南隆起。其东部为新华夏系第二巨型隆起带。
板块构造学派将松辽平原划入东北一华北裂谷系,处裂谷系中大杨树一大庆火山穹隆一火山盆地、沉积盆地的次级构造——大庆沉积盆地内。哈尔滨则位于大庆沉积盆地的东部。也有人将松嫩平原称为松嫩平原沉降带,是松辽裂谷系北部大裂谷、次级构造王府拗陷的东缘。
波浪镶嵌学派认为松辽平原处于外太平洋第四波谷带与古地中海第六波谷的交会网目,名为松辽地块,哈尔滨则位于松辽地块中。
地洼学派将黑龙江省划为两大构造单元,松辽平原为海西地台区,其余为东北地洼区,哈尔滨市位于海西地台区内。
二、地质构造特征
受大地构造运动的控制和影响,哈尔滨地区的地质构造主要有隆起和断裂两个类型。
1、隆起
哈尔滨的东部及西部有两处北东向隐伏状隆起。
(1)柳条沟一葫芦头沟一曲坊屯一阎家屯隆起 位于哈尔滨东部地区,由平房以东的柳条沟向北延伸至城高子一带,隆起轴向为北东30~50°,由中生界下白垩统泉头组和青山口组地层组成。具明显褶皱形态,隆起高度达20~30米。
(2)太平庄隆起 位于哈尔滨西部太平庄镇,为临江-太平庄隆起的北端。隆起轴向为北东30~40°,由中生界下白垩统地层组成。隆起高度为20~4 0米。
2、断裂
共有北东向断裂和北西向断裂两组,北东向断裂主要有:
(1)双城~平房隐伏断裂(F4) 位于平房北,走向为北东55°。该断裂切穿震旦系、古生界、中生界侏罗系及中生界下白垩系泉头组地层,沿断裂面有燕山期侵入岩侵入,断裂北端与葫芦头沟隆起之西翼边缘重合。其南西端的双城历史上曾发生过四级地震。
(2)松花江南断裂 走向为北东60°,沿断裂走向具明显之陡坎。
(3)松花江北断裂F10 位于松花江北岸,阿什河与松花江汇合处以西,断裂走向为北东70。。该断裂形成于白垩纪早期。
北西向断裂主要有:
(1)阿什河断裂F7 属扭状断裂。沿阿什河展布,北西端延至呼兰河谷,断裂切穿中生界白垩系以前地层。断裂东侧上升,西侧下降,东盘向南平错。东侧上升速率可达每年3~4厘米。上升幅度北端大于南端,致使荒山一带冲沟发育,地形起伏较大。
(2)运粮河断裂F5 位于哈尔滨西南,断裂走向为北西300°,断裂向东南延伸至基岩山区。
(3)前太平岗一李家堡(万宝乡~头沟子)断裂 位于松花江以北,断裂走向为北西310°,倾向南西,为隐伏性断裂。
三、构造运动的发展和新构造运动
松辽地区由海西运动结束了元古代及古生代以来的海洋环境,前震旦结晶岩系及稍后的岩浆岩和碎屑岩层隆起、侵蚀,海水从东北地区全部撤出。松辽绝大部分地区至此之后一直保持为大陆环境,并进入了一个比较稳定的剥蚀时期。
中、晚侏罗纪的燕山运动波及整个松辽平原及其周边地区。每次运动的特点都是断裂活动强烈,不仅老断裂复活,而且新生了一些地壳或基底断裂。这些断裂将松辽及其周边地区切割成许多上升和下降的断块。
燕山运动未发生强烈的褶皱,但产生了明显的拗曲作用,使松辽地区中部地带大面积拗陷,周边大面积上隆。此时哈尔滨地区正处在松辽平原周边隆起区之东南边缘隆起带上,地层沉积有间断。
松辽盆地自中生代末期的白垩纪开始了隐定而连续的大幅度下降,形成了松辽大湖并有数千米厚沉积。此时的哈尔滨为大湖淹没之区,发育有千余米的湖相泥砂岩系。
新老第三纪之交的喜马拉雅运动影响到松辽盆地,使盆地中心西移,湖面收缩,沉积幅度减少。此时哈尔滨地区随东南隆起区的相对上升而受到剥蚀,因而缺失第三系,白垩纪地层亦被剥蚀而起伏不平。第四纪地层则发育在起伏不平的白垩纪侵蚀面上。
哈尔滨的新构造运动是对老构造运动的继承和延续,新老构造线基本重合。哈尔滨河谷的不对称,地壳的垂直升降均为新构造运动的表现。
第四纪时期除个别地段(后柳条沟~葫芦头沟一阎家屯隆起区、太平庄隆起区)外,哈尔滨开始进入一个比较稳定的地质时期。
早更新世中期的新构造运动波及整个松辽平原,小兴安岭开始微弱上升,哈尔滨地区由于气候变暖而出现湖泊交错景象,在湖泊处沉积了关家窝棚组粘土堆积。到早更新世中晚期,新构造运动活跃,整个松辽平原下降,平原四周山脉持续上升,使白土山组砂砾石、卵石得以大面积堆积。中更新世的新构造运动更加频繁,老断裂活化,松花江断裂向北东延伸,从而结束了松嫩大湖的发育,形成了初期的松花江。由于松花江河流摆动较大且经常泛滥,致使堆积物在水平方向上分布不规则,是为F荒山组及上荒山组。
中更新世末至晚更新世初,新构造运动有轻微短期活动。哈尔滨地区地壳有所抬升,使中更新统上荒山组与上更新统哈尔滨组之间有短暂的缺失。之后地壳又持续下降形成哈尔滨组。到晚更新世初期和中期之交,新构造运动使老断裂构造活化,松花江断裂北盘下降,南盘大幅度上升,开始了振荡性的升降运动,在河流的侵蚀、切割、堆积作用下形成阶地堆积——顾乡屯组。由于升降运动的不均匀性,形成了岗阜状高平原(河间平原)与松花江阶地的明显陡坎。岗阜状高平原东部起伏大,西部起伏小,且较为平缓。
第四纪全新世以来,新构造运动使各地产生的升降活动较微弱,振荡幅度逐渐减小。由于升降不大,故白土山组地层没有被完全剥蚀,在河谷平原内形成了高河漫滩堆积、低河漫滩堆积及现代河床堆积,在岗阜状高平原的前缘形成许多典型的V形冲沟,使平原前缘地形被侵蚀得较为破碎,在阶地与温滩亦保留了较明显的陡坎。 |
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