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一、北京市的地貌特點(diǎn)
北京市地處華北平原。地理坐標(biāo)為東經(jīng)115°25′-117°30′，北緯39°26′-41°04′?？拷澈撑c遼東半島、山東半島相鄰，占地面積1.641萬(wàn)平方公里，地勢(shì)整體上西北高、東南低。西部、北部和東北部三面環(huán)山，北京西部為西山屬太行山脈；北部和東北部為軍都山屬燕山山脈；東南部是一片緩緩向渤海傾斜的平原。北京位于燕山山脈和太行山交匯處，北京境內(nèi)的西部山區(qū)統(tǒng)稱北京西山，屬太行山的余脈，最早記錄在秦代《呂氏春秋》中的九山（呂金波，2020）。
內(nèi)蒙古高原東南部地貌數(shù)值高程圖 （地圖帝） 
大同—陽(yáng)原盆地地形素描圖 （李潤(rùn)蘭等，2000） 大同—陽(yáng)原盆地即山西大同盆地和河北陽(yáng)原盆地，總面積約10000km2。桑干河自西向東流經(jīng)盆地，出石匣注入懷涿盆地與洋河匯合成永定河北京西山地處北緯40°和經(jīng)度116°的交匯部位，是太行山脈東北緣的山地。北京西山的北界為居庸關(guān)的關(guān)溝，這是一條略向西偏、近南北向的通道，南端始于北京昌平區(qū)南口，向北經(jīng)過(guò)居庸關(guān)到八達(dá)嶺關(guān)，是北京通往河北和內(nèi)蒙古草原的重要通道。在古代，橫穿太行山的重要通道有八條，稱為太行八陘，關(guān)溝是太行山最北端的通道，被稱為軍都陘。軍都陘同時(shí)也是燕山與太行山脈的分界線，東側(cè)為燕山山脈，西側(cè)為太行山脈。北京西山的南界是房山區(qū)與河北省淶水縣的邊界。因此，北京西山包括了門(mén)頭溝全境和房山、石景山、海淀、昌平等區(qū)的部分山地。北京西山區(qū)域內(nèi)的最高峰百花山海拔1991m，西界以外的小五臺(tái)山高達(dá)2882m。永定河從西北向東南穿過(guò)西山，流過(guò)北京城西海拔50m左右的山麓平原，匯入海河經(jīng)天津入渤海。區(qū)域自然環(huán)境受東亞季風(fēng)控制，具有明顯的季節(jié)性和垂直分帶性（吳錫浩等，2003）。
華北平原及其鄰區(qū)數(shù)值高程圖 （楊吉龍等，2016） 
北京西部的地質(zhì)地貌立體示意圖 （蔡向民等，2013） 
北京全新世地層等厚線圖 （羅明輝等，2007） 
華北平原北部-太行山區(qū)的主要水系分布簡(jiǎn)圖 （據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料） 
華北山地晚更新世以來(lái)水系圖 （吳忱等，1996） 北京地處華北板塊中部，位于北東向太行山隆起東北端，東鄰華北平原，北鄰近東西向的燕山山脈，在第四紀(jì)時(shí)期處于間歇性抬升的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的環(huán)境中，主要特點(diǎn)是以大面積總體差異性升降運(yùn)動(dòng)為主導(dǎo)（石瑩等，2013）。北京構(gòu)造錯(cuò)綜復(fù)雜、地貌類型多樣，地貌形態(tài)對(duì)比鮮明，主要由西部和北部山地、東南部平原三大地貌單元構(gòu)成。北京市平均海拔43.5米，北京平原的海拔高度在20～60米，山地一般海拔1000～1500米。永定河、潮白河、溫榆河自西北向東南蜿蜒而過(guò)，奠定了前挹九河，后拱萬(wàn)山的地形。
北京市DEM高程圖 （數(shù)據(jù)引自地理空間數(shù)據(jù)云，分辨率30m） 
北京市地貌類型分布圖 （國(guó)家地理監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，分辨率90m） 
北京西山地理位置圖 （張茵，2009） 北京平原區(qū)可以劃分為山前島狀殘丘區(qū)、大清河沖洪積扇區(qū)、北運(yùn)河洪積扇群區(qū)、永定河沖洪積扇區(qū)、潮白河沖洪積扇區(qū)、薊運(yùn)河沖洪積扇區(qū)等六個(gè)地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)（呂金波等，2017）。北京地跨華北平原斷坳區(qū)和燕山-太行山-內(nèi)蒙高原斷塊隆起區(qū)兩個(gè)構(gòu)造單元，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，活動(dòng)斷裂發(fā)育（陳成溝等，2017）。北京平原區(qū)下伏基巖埋深變化較大，被多條斷裂切割，主要的第四紀(jì)活動(dòng)斷裂有北東（北北東）向的黃莊—高麗營(yíng)斷裂、順義斷裂、南苑—通縣斷裂、夏墊—馬坊斷裂和北西向的南口—孫河斷裂。由于受到新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，在平原區(qū)范圍內(nèi)形成一系列第四紀(jì)沉積凹陷中心，如馬池口、后沙峪、俸伯、平谷等，第四紀(jì)沉積物最厚達(dá)1000余米（雷坤超等，2016）。
北京平原區(qū)地質(zhì)環(huán)境背圖 （雷坤超等，2016） 北京平原位于華北平原西北部，地勢(shì)為西北高、東南低，由山前向南、東南傾斜(北京市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局等，2008)，總體為北北東走向，西起北京西山，北至燕山南緣，南到河北淶水一線，長(zhǎng)約120km，寬18～26km，為中-新生代沉積拗陷,受北東向及北西向斷裂活動(dòng)的影響（羅明輝等，2007）。地形從西北山區(qū)向東南平原呈階梯狀下降，在地貌上依次表現(xiàn)為中山、低山、丘陵、沖洪積扇、基巖孤丘和山前平原（汪良謀等，1990）。北京平原區(qū)由5大水系聯(lián)合作用形成的洪沖積扇群構(gòu)成，受全新世以來(lái)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，永定河由北向南遷移，表現(xiàn)出沖積扇的移動(dòng)疊加（趙龍等，2018）。北京拗陷是介于京西隆起和大興隆起之間的中、新生代拗陷。在縱向上由幾個(gè)相間排列的凹陷和凸起組成。中生代沉降中心表現(xiàn)出由北向南遷移，新生代以來(lái)則表現(xiàn)出自南向北遷移。北京拗陷的中段和南段表現(xiàn)出間歇性均勻抬升性質(zhì)，北段垂直差異運(yùn)動(dòng)明顯（汪良謀等，1990）。
北京平原區(qū)北西-南東向剖面示意圖 （渠洪杰等，2016） 二、北京市的水系及水庫(kù) 北京西山從北向南依次分布永定河、大石河和拒馬河3條河流，其中大石河形成時(shí)代最新。大石河是北京西山發(fā)育的一條未侵蝕至分水嶺的河流，其階地發(fā)育特征代表了北京西山隆升的發(fā)展過(guò)程。大石河在中更新世早期初始發(fā)育，600ka以來(lái)，大石河流域山區(qū)隆升速率約為 0.96mm/a（鄭桂森等，2017）。永定河從西北向東南穿過(guò)西山，流過(guò)北京城西海拔50m左右的山麓平原，匯入海河經(jīng)天津入渤海。北京山區(qū)的河流保持了曲流很大的老年期河流的特征。而北京平原的河流較為平直，說(shuō)明北京山區(qū)的準(zhǔn)平原化過(guò)程遠(yuǎn)比現(xiàn)在的北京平原長(zhǎng)得多。北京主要河流包括屬于海河水系的永定河、潮白河、北運(yùn)河、拒馬河和屬于薊運(yùn)河水系的泃河，這些河流都發(fā)源于西北山地，乃至蒙古高原。北京沒(méi)有天然湖泊，北京市有水庫(kù)85座，其中大型水庫(kù)有密云水庫(kù)、官?gòu)d水庫(kù)、懷柔水庫(kù)、海子水庫(kù)和十三陵水庫(kù)。其中，永定河補(bǔ)給官?gòu)d水庫(kù)，潮白河補(bǔ)給密云水庫(kù)和懷柔水庫(kù)，薊運(yùn)河流經(jīng)海子水庫(kù)，北運(yùn)河流經(jīng)十三陵水庫(kù)，官?gòu)d水庫(kù)、密云水庫(kù)、懷柔水庫(kù)為主要飲用水水源。
北京市主要水系及周邊山脈分布草圖 （據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料）
北京市的水系及重要水庫(kù)分布圖 （據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料）
北京市及其鄰區(qū)水系分布圖 （據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料）
北京平原區(qū)水系變化圖 （付穎，2014） 通過(guò)數(shù)字化和遙感解譯得到1910年代、1950年代、1980年代和2000年代北京市四期地表水體空間分布數(shù)據(jù)北運(yùn)河，介于永定河與潮白河之間，是京杭大運(yùn)河北端的一段，是歷史上始于隋開(kāi)鑿的人工漕運(yùn)水道。通州以上稱溫榆河，以下稱北運(yùn)河。溫榆河發(fā)源于軍都山南麓（萬(wàn)金紅，2017），是北京平原北部一條重要的河流，其上游匯集了西山、軍都山山谷中的眾多水流，在昌平沙河鎮(zhèn)附近又有南沙河、北沙河、東沙河和清河幾條支流匯集流向東南，在通州與通惠河相匯易名北運(yùn)河最終匯入海河注入渤海。溫榆河長(zhǎng)度為幾十千米（蔡向民等，2014）。溫榆河南口至百善一帶最早的新生代沉積物產(chǎn)生于早更新世，溫榆河的形成時(shí)間應(yīng)是早更新世早期。溫榆河在溫榆河河谷內(nèi)不斷遷移，受斷裂控制河床的遷移被限制在南口—孫河斷裂的下降盤(pán)一側(cè)。在南口至馬池口一帶因南口—孫河斷裂上盤(pán)下降，形成深達(dá)數(shù)百米的凹陷，沉積巨厚的松散沉積物。在凹陷范圍內(nèi)長(zhǎng)期存在一個(gè)湖泊，溫榆河是該湖泊的泄水通道。湖水的完全消失距今不到3 ka的時(shí)間。溫榆河的形成時(shí)代雖然很久遠(yuǎn)，但是河道不斷變遷，今天溫榆河的面貌還很年輕（蔡向民等，2014）。
溫榆河流域地質(zhì)簡(jiǎn)圖 （蔡向民等，2014）
北京的潛水溢出帶示意圖 （據(jù)《北京歷史地圖集》） 北京平原系由永定河、溫榆河、潮白河等攜帶的泥沙所填積而成，其中，以永定河和潮白河的沖積平原為主，約占整個(gè)平原面積的 70% 以上。海淀位于處于永定河沖積扇和潮白河沖積扇之間的低濕洼地-丘陵上。北京西山與城市平原組成海淀區(qū)基本的地貌格局。區(qū)內(nèi)有主要有永定河，屬海河流域（張超等，2008）。永定河沖積扇及其古河道的地層結(jié)構(gòu)，還控制了北京市湖泊的及地下水的平面分布特征（蔡向民等，2013），形成了西部的泉水洼地、東部的古河道殘留水體等不同類型的湖泊。
大石河流域區(qū)域地質(zhì)略圖 （鄭桂森等，2017） 1-新太古界；2—長(zhǎng)城系；3—薊縣系；4—青白口系；5—寒武系；6—奧陶系；7—石炭系-二疊系；8—二疊系三疊系未分；9—侏羅系；10—下白堊統(tǒng)；11—上新統(tǒng)；12—中更新統(tǒng)；13—上更新統(tǒng)；14—全新統(tǒng)； 15—早白堊世中期花崗閃長(zhǎng)巖；16—早白堊世早期石英二長(zhǎng)巖；17—斷層；18—地層產(chǎn)狀 三、永定河 永定河，古稱“漯水”(《水經(jīng)》)。永定河是北京的母親河，全長(zhǎng)548km，上游匯集了桑干河、大洋河等多條河流。永定河從晉北高原山地發(fā)源，流經(jīng)大同盆地，從黃土高原奔騰而下，經(jīng)過(guò)泥河灣，向南穿過(guò)太行山脈，切穿北京西山，連通延慶盆地和北京平原，進(jìn)入渤海灣。永定河切穿北京西山，山峽段全長(zhǎng)100km，峰谷高差約1100m，從官?gòu)d大壩到出山口高差約350m。從官?gòu)d大壩到青白口，河谷狹窄陡直，最窄處僅百余米，局部區(qū)段沿幽州背斜軸部張裂隙形成（蔡向民等，2010）。永定河是渤海灣盆地、山西斷?。ㄉ８珊訑嘞菖璧兀┲g的河流大通道。在地貌上涉及了黃土高原、壩上高原（保存有中新統(tǒng)玄武巖）、太行山北端（山間盆地）、北京平原等地貌單元。山前平原主體為渤海灣盆地，受控于第三紀(jì)地塹系構(gòu)造的熱沉降作用。
永定河全流域示意圖 （據(jù)北京市水務(wù)局官網(wǎng)） 永定河從太行山北端流出，在山前形成沖積扇，古永定河在沖積扇上不斷遷移，形成古河道沉積。永定河從三家店山口進(jìn)入華北平原，從北到南的呈扇形擺動(dòng)（清河故道、金溝河故道、古高梁河道、灅?biāo)实?、無(wú)定河故道）（李華章，1995），形成洪積沖積扇平原及其河流湖泊（吳文濤，2020），成為北京古城建城的自然地質(zhì)地貌基礎(chǔ)。總體上，這些古河道由北向南移動(dòng)，改道后的古河床多被新的沖、洪積物填埋，沒(méi)被填埋的古河道則積水成湖。當(dāng)今的積水潭、什剎海、北海、中南海等都是古河道洼地積水成湖的（蔡向民等，2013）。
北京永定河流域地質(zhì)略圖 （蔡向民等，2010）
永定河略圖 （據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料）
北京小西山地質(zhì)圖 （呂金波，2023）
永定河地理位置圖 （2019年發(fā)布）
北京市西南部永定河沖積扇及其相關(guān)的全新世活動(dòng)斷裂分布圖 （據(jù)吳文濤，2020，互聯(lián)網(wǎng)資料） 第四紀(jì)更新世晚期，大同盆地、陽(yáng)原盆地等古湖泊的湖水大都已消失，變成湖積平原。晚更新世中、晚期（距今15~3萬(wàn)年），隨著溯源侵蝕，大同古湖和涿鹿古湖之間的石匣山地被切穿，統(tǒng)一的桑干河水系形成，永定河上游也貫通（葛肖虹，2010），大同-陽(yáng)原古湖打開(kāi)，桑干河向東于懷來(lái)與洋河會(huì)的流路最后形成(吳忱，2001)。
更新世時(shí)期大同—陽(yáng)原古湖 （李潤(rùn)蘭等，2000） 永定河作為桑干河和洋河的下游，它的形成歷史，記錄了太行山北端抬升的歷史。原先東西兩側(cè)的大湖溢出和溝通，造就了永定河的形成。桑干盆地（包括延慶懷來(lái)盆地）更新世大湖，溢出潰決，穿過(guò)了當(dāng)時(shí)尚非常矮小的太行山北端，進(jìn)入了北京灣，形成了永定河最初的形態(tài)。隨著山脈的抬升，逐漸形成了官?gòu)d-永定河山峽，以及永定河沖積扇，最終從天津入海。永定河及其上游的桑干河和洋河，溝通了黃土高原、壩上草原及華北平原，是從中國(guó)西部干旱-半干旱區(qū)入海，最便捷的通道。沿著這一流域，出現(xiàn)了許多古人類遺跡及古人類化石記錄，如許家窯文化、泥河灣文化、北京猿人，是研究東亞大陸上古人類起源的最佳地區(qū)。永定河谷的南、北兩端是泥河灣和北京灣古湖，是銜接舊石器古人類活動(dòng)的重要大通道。查明永定河的形成演化，對(duì)于認(rèn)識(shí)東方古人類的起源，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。
永定河洪積扇的東西向地質(zhì)剖面圖 （蔡向民等，2016） 本文據(jù)（李江海， 2023，中國(guó)地質(zhì)之旅講義）修改補(bǔ)充，限于篇幅，參考文獻(xiàn)略
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