大青山的前世今生

說起大青山（圖1），對于生活在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特的人來說并不陌生，它是位于呼和浩特市區(qū)北部的一座近東西向延伸的大山，也是“青城”（呼和浩特的美稱）的一座靠山。大青山屬中國北方陰山山脈的中段，東起呼和浩特大黑河上游谷地（烏蘭察布市卓資縣十八臺），西至包頭市昆都侖河（該河以西部分稱為烏拉山），東西長約240 km，橫跨了包頭、呼和浩特、烏蘭察布3個市，南北寬約20～60 km，海拔1800～2000 m，主峰為九峰山，海拔2338 m。

有許多人一直在問，大青山是如何形成的？期間又發(fā)生過哪些滄桑巨變呢？今天，老地質(zhì)隊員就來講講大青山的前世今生。

1 胚胎期——古陸形成

關(guān)于大青山的起源，要從距今40億年前說起（人類文明歷史也不過數(shù)千年），當(dāng)時的地球形成還不是很久，地球的表層——地殼還很薄，大部分地區(qū)被海水籠罩著，陸地面積并不大。大約在距今32億年，大青山一帶為淺海區(qū)域，這個時期地殼不穩(wěn)定，火山活動頻繁發(fā)生，因此淺海中除了沉積砂泥質(zhì)碎屑巖、碳酸鹽巖外，還夾有多層火山巖，從而也說明了火山活動的多期性，32億～28億年這段時期地質(zhì)學(xué)中稱為中太古代。中太古代末期，剛剛平穩(wěn)下來的地殼又在地球內(nèi)部應(yīng)力的作用下開始活動了，這一構(gòu)造運動在內(nèi)蒙古稱為興和運動（河北稱遷西運、阜平運動），其間，地下的巖漿也開始上涌，導(dǎo)致地殼溫度升高，巖石發(fā)生了區(qū)域變質(zhì)作用，原來已固結(jié)的各類巖石發(fā)生了變質(zhì)，形成新的巖石——麻粒巖、片麻巖、石英巖、斜長角閃巖、大理巖等。至此，大青山原始古陸正式形成。

2 嬰兒期——穩(wěn)定克拉通形成

經(jīng)過興和構(gòu)造運動和大規(guī)模的巖漿活動之后，地質(zhì)時期進(jìn)入了新太古代（28億～25億年），包括大青山在內(nèi)的華北陸塊逐漸形成、固結(jié)和擴(kuò)大。早期，該地區(qū)出現(xiàn)了地殼拉伸，裂谷形成，海水覆蓋全區(qū)，隨著拉伸作用的加劇，地幔物質(zhì)開始上涌，基性、超基性巖漿噴出地表，形成火山——沉積建造，陸殼大幅度地由南向北增生；中期，海洋面積縮減，活動大陸邊緣火山島弧逐漸形成，大量花崗巖入侵，地殼不斷加厚；晚期，地下的巖漿房溫度還很高，導(dǎo)致下地殼砂泥質(zhì)沉積巖發(fā)生部分熔融，形成重熔型花崗巖，同時這次巖漿熱事件也使之前形成的巖石進(jìn)一步變形變質(zhì)，這樣一來，該地區(qū)的陸地面積擴(kuò)大了，厚度也增加了不少，這使得它成為了太古宙華北克拉通（穩(wěn)定陸塊）的一部分。

3 幼年期——裂陷槽與超大陸形成

古元古代早期，地殼基本穩(wěn)定，當(dāng)時的大青山地區(qū)處于濱淺海環(huán)境，接受著來自古陸上經(jīng)風(fēng)化剝蝕而來的產(chǎn)物，大量的泥砂、富鋁黏土源源不斷地進(jìn)入海盆，形成富鋁沉積巖系。古元古代晚期，由于地幔物質(zhì)對流，太古宙陸核經(jīng)拉伸、裂陷，形成古元代二道凹裂陷槽，沉積了碎屑巖——碳酸鹽巖建造，隨著沉積作用的推進(jìn)，地殼活動增強(qiáng)，地塊進(jìn)一步被拉薄，導(dǎo)致地幔鐵鎂質(zhì)火山熔體上涌。20億～18.5億年間的呂梁運動將太古宙的古陸塊（克拉通）匯聚在一起，形成一個古元古代超大陸（哥倫比亞超大陸），也正是這個時期（距今約19億年），包括大青山在內(nèi)的廣大地區(qū)發(fā)生強(qiáng)烈變形，產(chǎn)生一系列大型褶皺及斷裂構(gòu)造、逆沖塑性剪切帶，同時出現(xiàn)大規(guī)模的深成侵入巖（圖2），已固結(jié)的巖石發(fā)生了高級變質(zhì)作用，變成了一套含石墨富鋁片麻巖（孔茲巖系）、大理巖、磁鐵石英巖、斜長角閃巖等。18億年的呂梁運動主幕使大青山地區(qū)整體抬升，成為陸地，遭受著長時間風(fēng)化、剝蝕和夷平。白色大理巖在大青山南坡斷續(xù)出露，宛若一條巨龍自西向東第一場雪舞動。

4 少青期——重回海洋

經(jīng)過古元古代末期的地殼抬升之后，中元古代（早期長城紀(jì)，18億～16億年），大青山地區(qū)地殼開始下降裂解，海水重新入侵，沉積了一套陸源碎屑巖及碳酸鹽巖，這也是覆蓋在古老克拉通之上的第一套較為穩(wěn)定的沉積蓋層。但好景不長，長城紀(jì)末期的構(gòu)造運動（增隆昌運動）再一次將該地區(qū)高高舉起，接受著風(fēng)吹雨打，直到早古生代初期，這是一個十分漫長的時期，經(jīng)歷了10多億年。大青山的北側(cè)則是另外一番景象，那里是一片廣闊的海域（渣爾泰山海和白云鄂博海）。

5 青年期——海陸變遷，聯(lián)合古大陸形成

古生代伊始（5.41億年），大青山地區(qū)的地殼開始緩慢下降，海水從南北兩側(cè)入侵本區(qū)，南側(cè)的清水河地區(qū)、北側(cè)的大余太地區(qū)在早寒武世已被海水淹沒，溫暖的淺海中三葉蟲、珊瑚等生物歡快地生活著，同時沉積了產(chǎn)狀近水平的砂泥巖、碳酸鹽巖。而大青山腹地依然處于隆起狀態(tài)，遭受風(fēng)化剝蝕，僅在局部低洼處出現(xiàn)海灣。晚奧陶世末，包括大青山在內(nèi)的整個華北陸塊再一次被整體抬升成為陸地，繼續(xù)被風(fēng)化、剝蝕、夷平，直到晚石炭中期，這期間地殼及上地幔的巖漿不斷上侵，形成奧陶紀(jì)——石炭紀(jì)深成侵入巖（以中酸性為主）。隨著全球加里東構(gòu)造運動的結(jié)束（4.16億年），該區(qū)壓應(yīng)力也在逐步釋放，陸地上形成了一系列斷陷盆地、凹陷盆地。晚石炭世晚期至早二疊世，大青山地區(qū)以河湖、沼澤環(huán)境為主，植物生長茂盛，這些植物后經(jīng)埋藏、成煤作用，最終形成了今天的煤炭資源。早二疊世到晚二疊世末期，大青山地區(qū)氣候發(fā)生了巨變，由溫濕環(huán)境變?yōu)榱烁珊笛谉岘h(huán)境，在山間盆地中沉積了巨厚的紫紅色砂泥巖、砂礫巖（圖3），地層產(chǎn)狀近于水平。從地球表層來看，晚古生代的地球已是很平靜了，但受全球華力西構(gòu)造運動（4.16億～2.52億年）的影響，地下依然是翻江倒海，大量的中酸性巖漿侵入到上地殼，也使這一區(qū)域地殼進(jìn)一步增厚，焊接得更加穩(wěn)固。華力西構(gòu)造運動之后，包括大青山在內(nèi)的華北陸塊與西伯利亞陸塊緊緊連在了一起，形成聯(lián)合古大陸，海洋漸漸遠(yuǎn)去。

6 成年期——山川形成

三疊紀(jì)伊始，受南部印度板塊向北部俯沖的影響，大青山也在逐步向上隆升，開始發(fā)育、長個了。深部的堿性巖漿見縫插針，局部上侵（包頭境內(nèi)的蓮花山），經(jīng)歷了印支運動之后，大青山的輪廓基本形成，盆嶺格局已基本成型。

進(jìn)入侏羅紀(jì)，整個大青山地區(qū)氣候溫濕，各大山間盆地接受著從山區(qū)搬運過來的風(fēng)化產(chǎn)物，同時生長了非常茂盛的陸生植物及種類繁多的淡水動物，為該時期煤炭的形成提供了豐富的物源。地下深處，巖漿活動也在緊鑼密鼓地進(jìn)行著，大量的中酸性巖漿侵入地殼。中侏羅世晚期，南北向推覆擠壓作用加強(qiáng)，使得巖層變形，大青山進(jìn)一步抬起，出現(xiàn)了沉積間斷。進(jìn)入晚侏羅世，中生代盆地開始下降，沉積環(huán)境也由溫濕的還原環(huán)境變?yōu)檠谉岣稍锏难趸h(huán)境，形成了巨厚的紅色碎屑巖建造，末期發(fā)生了大規(guī)模逆沖推覆變形作用，使得盆地沉積中心不斷向北東方向遷移。

白堊世開始，構(gòu)造引力場發(fā)生了明顯改變，由擠壓收縮機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺棺冃螜C(jī)制，大青山地區(qū)在重力的作用下地殼由北向南伸展，形成早白堊世呼和浩特——包頭斷陷盆地。受燕山運動的影響，大青山地區(qū)火山活動頻繁，地表形成大面積的巖熔流，火山活動過后，大地恢復(fù)平靜，在侏羅紀(jì)盆地的基礎(chǔ)上繼續(xù)接受沉積，局部地段形成可采煤。這期間，地下的巖漿活動也沒有停息，中酸性巖漿不斷上涌。

早白堊世末期，一場巨大的由南而北逆沖推覆構(gòu)造運動從西向東全面展開，南部的地質(zhì)體沿著緩傾斜的滑脫面向北遷移幾十千米，成為真正的飛來峰，而原地的巖層也因推卷發(fā)生了褶皺變形。

晚白堊世，大青山在慢慢長高的同時，也在山間盆地中接受著沉積，并且經(jīng)歷著水平擠壓（圖4）與拉伸交替的構(gòu)造運動，盆地范圍比之前變小了不少。晚白堊世末期（距今72百萬～66百萬年），燕山運動使大青山完全隆升，奠定了今天大青山的雛形，個頭已接近現(xiàn)在，但天有不測風(fēng)云，百萬人有旦夕禍福，山體也不例外，請繼續(xù)往下看。

7 壯年期——巍巍大青山

古近紀(jì)古新世，大青山地區(qū)遭受剝蝕和夷平；始新世，在喜馬拉雅運動的影響下，該區(qū)產(chǎn)生了北西——南東向的拉伸，形成大青山山前斷裂和土默特斷陷盆地，大青山南坡的主體沿山前大斷裂直接掉入深淵，落差達(dá)8000余米，大青山斷裂的上盤自漸新世以來降幅在7000 m以上。新近紀(jì)初，發(fā)生了火山大爆發(fā)，形成了現(xiàn)今看到的漢若壩玄武巖（圖5）。

古近紀(jì)——新近紀(jì)大青山地區(qū)的地殼均以拉伸變形為主，主要表現(xiàn)為垂直升降運動，在盆地中形成砂泥質(zhì)堆積。

第四紀(jì)以來，大青山南部的山體雖然消失了，但這并沒有阻擋大青山的生長，山前斷裂活動仍然很強(qiáng)烈，斷層錯斷了第四系沉積物，在山前形成三級構(gòu)造盆地。經(jīng)相關(guān)儀器監(jiān)測，大青山還在以微弱的速度在長高，只是我們?nèi)庋鄄煊X不到而已。

大青山這一龐大的山體不忍心看到自己的另一半（南坡滑落部分）暴尸荒野，毅然忍痛割愛，決定用自己的皮肉來埋葬。5000萬年來，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕，在流水、風(fēng)力、重力等外動力的協(xié)助下，最終把另一半給埋在了地下，形成今天的土默川平原，構(gòu)成肥沃的土地，青城人民世世代代在這片熱土上生息繁衍，安居樂業(yè)。而高聳的大青山則變得重巒疊嶂、溝壑縱橫（圖6），大多數(shù)皮肉已蕩然無存，露出了剛毅的骨骼（如到處可見的花崗巖體，它們形成時都在地表2000 m以下），構(gòu)成奇特的地質(zhì)地貌景觀，供人類欣賞和從事科學(xué)探索。

如今，大青山已成為內(nèi)蒙古自治區(qū)首府呼和浩特的北部屏障，阻擋著春冬季刺骨的寒風(fēng)和肆虐的沙塵。大青山已劃為國家級自然保護(hù)區(qū)，是一條生態(tài)交錯帶，在中國北方草原區(qū)占據(jù)了一個獨特的生態(tài)區(qū)域，成為干旱、半干旱區(qū)森林島嶼和諸多大型動物活動帶，對維護(hù)和保持荒漠草原生態(tài)穩(wěn)定性、涵養(yǎng)水源、保持水土、屏護(hù)山前平原乃至華北平原具有重要的地理和經(jīng)濟(jì)意義。保護(hù)區(qū)內(nèi)保護(hù)對象有三大類：山地森林、灌叢—草原生態(tài)系統(tǒng)，物種多樣性及瀕危珍稀物種，保護(hù)山體、涵養(yǎng)水源。保護(hù)區(qū)有高等植物850余種、野生真菌150余種、脊椎動物210余種（獸類30余種、鳥類170余種、兩棲爬行類10余種）。現(xiàn)已成為人們休閑、娛樂、健身的好去處。

[資助項目]內(nèi)蒙古自治區(qū)財政地勘基金“內(nèi)蒙古地質(zhì)科普本”項目。