一、概述
重庆位于中国内陆西南部、长江上游地区,地处我国四川盆地东部,属我国陆地地势第二级阶梯。城市依山而建,人谓“山城”;冬春雨轻雾重,又号称“雾都”。因境内嘉陵江古称渝水,故简称渝。幅员面积8.24万平方公里,辖38个区县(26区、8县、4自治县)。重庆市域内地貌以丘陵、山地为主,其中山地占76%,北有大巴山,东有巫山,东南有武陵山,南有大娄山。重庆市河流纵橫,长江横贯全境,流程公里,与嘉陵江、乌江等河流交汇。
重庆具有丰富的水资源和多种矿产资源。重庆水资源及水能资源十分丰富。全市年平均水资源总量达亿立方米,其中可供开发的水能资源达万千瓦。
重庆山城绘画(据互联网资料)
四川盆地及其周边地貌高程图(据互联网资料)
四川盆地西部地貌高程图(据互联网资料)
二、地貌及水系特点
重庆市地处我国四川盆地东部,属于我国陆地地势第二级阶梯。重庆的地形由南北向长江河谷逐级降低,东北部雄踞着大巴山地,西北部和中部以丘陵和低山为主,东南部靠大巴山、武陵山两座山脉。重庆地处盆地东部,地形由南北向长江河谷倾斜,地貌以丘陵、山地为主,其山地占76%,有“山城”之称。
地势沿河流、山脉起伏,形成南北高、中间低、从南北向河谷倾斜的地貌,构成以山地、丘陵为主的总体地形特征。长江干流自西南向东北横贯全境,以长江干流为轴线,汇集上百条大小支流。长江自江津羊石镇入境,于巫山碚石出境,境内河长.8千米。嘉陵江在合川区古楼镇入境,在合川接纳渠江,涪江两大支流后与渝中区朝天门汇入长江,境内河长.8千米。
重庆各构造体系不用的岩层组合,差异性很大的构造特征和发生、发育规律,塑造了复杂多样的地形地貌形态。主要具有以下几方面的特征:
重庆地貌类型复杂多样,以山地为主。重庆地貌形态类型可分为中山、低山、高丘陵、中丘陵、低丘陵、缓丘陵、台地和平坝等8大类。在背斜条形山地中发育了渝东地区特有的喀斯特槽谷景观。在东部和东南的喀斯特山区则分布着典型的石林、峰林、洼地、残丘、落水洞、溶洞、暗河、峡谷等喀斯特景观。
首先是重庆地势高差大,层状地貌明显。重庆就地势而言,最高处位于东北部巫溪县境内的天池山主峰银条山,海拔.8m;最低在巫山县,长江平水位的海拔仅73.1m,相对高度达.7m。重庆市内具有明显的各地层面海拔高度不一,以大巴山地最高,中部山地区最低。大巴山海拔由北向南降低,而武陵则由西北向东南逐渐降低,这是新构造运动的等量抬升的结果。
其次是重庆峡谷众多、地貌灾害频繁。除长江、嘉陵江峡谷外,还有乌江峡谷等。峡谷组成的岩性多为侏罗系须家河组砂岩、三叠系或二叠系灰岩。背斜地层隆起,河流穿过剧烈下切;上述地层抗蚀强,两岸谷坡受气流水冲刷,侵蚀缓慢,使其形成峭壁陡峭的峡谷形态。
重庆地貌类型组合分异明显。重庆市在大地构造分属川中褶皱带、川东褶皱带、川东南褶皱带和大巴山弧形褶皱带单元。因此,导致地貌类型组合特征和展布上,具有明显的区域差异,大致可分为五个地貌区:西部丘陵区、中部平行岭谷低山、丘陵区,南部低山、中山区,东南部中山与低山区,北部大巴山中山区。
喀斯特地貌分布广泛。在东部和东南部地区,喀斯特地貌大量集中分布,地下水和地表喀斯特形态发育较好。在北斜条形山地中发育了渝东地区特有的喀斯特槽谷奇观。在东部和东南部的喀斯特山区分布着典型的石林、峰林、洼地、落水洞、溶洞、峡谷等喀斯特景观。
重庆数字高程分布图(左图)及其水系分布图(右图)(舒沐晖,)
华蓥山—巴岳山—线以西为平缓开阔、起伏绵延的方山丘陵区;华蓥山至方斗山之间为东北—西南走向条形背斜山和宽缓向斜古地相间的平行岭谷区;盆缘山地则有东北部大巴山区中山山地、东部巫山山脉、东南部武陵山山区和南部大娄山山区等4大地貌单元构成,地质构造十分复杂。
重庆及其周边地区的卫星遥感图(据互联网资料)
重庆及周边地区由北向南有三大山脉,到主城附近分为几座小山脉,很像手的形状,也有人称之为“大地琴弦”
重庆市卫星遥感地图(据互联网资料)
这些背斜低山以背斜构造为骨架,发育成大致平行的长条形山岭。重庆主城及周边区县在长江以北地区,自东向西有黄草山、明月山、铜锣山、龙王洞山、中梁山、缙云山、云雾山、巴岳山、花果山、黄瓜山、箕山、西山和螺观山,长江以南地区有丰盛山、桃子荡山、南龙山、真武山和石龙峡山。海拔多在-米之间。其中,明月山、铜锣山、中梁山、缙云山“四山”之间的丘陵地带,集中了重庆主城区主要的城市建成区。四山大部分位于长江北岸,其中,中梁山、铜锣山、明月山南端为长江切割,形成长江小三峡(猫儿峡、铜锣峡、明月峡)。长江南岸的真武山背斜(即南山)与铜锣山属于两条不同的背斜山脉,铜锣山延伸过长江后南端抵真武山于“大金鹰”雕塑附近,是为两条背斜山几乎“无缝衔接”的地方。
重庆及其周边地区地形图(据互联网资料)
河流切割背斜形成壮观的峡谷景观,如重庆主城地区的嘉陵江小三峡、长江小三峡,均是两江切割平行岭而形成。
重庆水系分布略图(据互联网资料)
三、人文历史与城市地质环境
重庆坐落在长江与嘉陵江交汇的川东平行岭谷地区,四面环山,江水回绕,地形起伏较大(曹春霞等,)。早在隋朝时期,重庆渐受重视,隋朝在重庆设渝州,这就是重庆“渝”简称的由来。公元年,宋光宗赵惇先封恭王再即帝位,自诩“双重喜庆”,重庆由此得名。宋元之交,重庆为南宋抗元前线,重庆钓鱼城一炮轰死蒙古大汗蒙哥,举世闻名。
重庆历史文化是重庆地区经过长期发展形成的一种区域文化。包括移民文化,巴渝文化和陪都文化。
巴人文化基因,是重庆最早的记忆。巴人是在商周时期就一直活跃于重庆地区的原住民,巴国国都在江州,也就是现在的重庆江北区。古代的重庆巴人,靠着“食盐之利”活的滋润,史书称巴国人“不耕而食,不织而衣”。在先秦时期的主要地缘版块中,各国都是以农业为本,而古巴国是唯一一个以资源、商业立国的国家。巴人一直生活在大山大川之间,大自然的熏陶、险恶的环境,炼就一种顽强、坚韧和剽悍的性格,因此重庆巴人以勇猛、善战而称。
重庆有过5次大移民:第一次,宋元之交,因长期抗元战争,重庆也死伤惨重,元朝后,重庆迎来了移民。第二次,明清之交,这是古代的两次移民,还有近代的3次移民。第三次,抗战百万大移民。第四次,三线建设20万移民。第五次,三峡移民万。一次次的移民,使得重庆这片土地不断接纳和包容四方风俗文化,让重庆人更为开放和自信,也让重庆这座城市的性格中,有了敢于冒险、无畏无惧、勇敢坚毅的一面。
抗战爆发后,重庆成为陪都,再次迎来大发展。战时需要新建的大批工商企业及科教文卫单位,使重庆由一个地区性中等城市,一跃而成为中国大后方的政治、军事、经济、文化、信息中心。
年,重庆正式升为直辖市,是当代中国重要的中心城市之一。重庆是国家历史文化名城,西南地区综合交通枢纽,长江上游地区经济中心,国家重要的现代制造业基地。
重庆因其山峦叠嶂,绵延起伏,民居楼宇依山而建,错落有致,故又被称作“山城”。重庆主城的自然环境、地理环境特征主要就是有两条大江、四条平行岭,这四座山形成三个大的比较平坦的谷地。
重庆市卫星遥感地图(据互联网资料)
重庆城区航拍图片(右侧为指向北)(据星球研究所,互联网资料)
明显可以见到东西三排平直的背斜(图中上下的暗色粗线条)、长江、嘉陵江
重庆老地图(年)(据互联网资料)
重庆古城墙(据互联网资料)
地貌通过影响农业生产基础条件进而影响经济和社会。在岭谷相间的重庆主城地区,相对于平行岭间的丘陵、平坝地区,平行岭除山顶喀斯特槽谷中的丘陵、平坝有较好的种植条件外,山坡坡度多在15-25度,坡面岩体不稳定,土层薄、易滑坡,不宜开垦种植,多发展水土涵养林、用材林和茶园。而平行岭之间的向斜谷地中,水热、土壤、交通等条件都较好,农业文明孕育出大量的场镇、城镇,其分布与地形线相一致,呈带状分布,非常明显。
重庆老地图(年)(据互联网资料)
清末重庆古图(朝天门)
(年前后的《渝城图》局部,作者艾仕元,现为法国国家图书馆所藏)
重庆主城位于长江、嘉陵江河谷地带,东西有数条平行岭谷阻挡,地势低陷,风速较小,风力微弱,散热能力差,加之两江强烈的蒸发作用,使大气中水汽含量较多,空气相对湿度较大,夏季高温闷热天数较多。平行岭谷的地貌特点,也使主城四周高山环绕,河谷深切,静风多,风速小,相对湿度大,故雾天多,称雾都。
重庆市地形地图(据互联网资料)
重庆段长江卫星遥感图(据谷歌地图)
重庆干线公路频发区位置相连,主要集中于长江和乌江流域中低山地貌区。这与沿溪线平面线形较好,重庆地方干线公路修建时多沿江河展布,河岸地带是重庆干线公路分布较为集中的区域相关。中低山地貌区相对复杂的公路区域地质条件,直接导致中低山区河岸地带成为地质灾害的重发区。集中的干线公路分布以及复杂的公路区域地貌叠加,导致中低山地貌和沿河地带成为重庆地方干线公路断道最突出的特征。重庆干线公路断道多发生于5~9月雨季期间,雨季期间的断道数量占全年断道总数量的79.9%。公路坍方、上边坡滑坡及路基垮塌是导致重庆干线公路断道的主要地质灾害类型,其中,公路坍方最普遍,其导致干线公路断道,超过因地质灾害导致重庆干线公路断道总数量的50%,而路基垮塌则是断道危害性最突出的灾害类型(李东生等,)。
重庆市属于典型丘陵山区城市,由于城市地质体的岩性、岩相、成因、结构、构造等复杂多样,因而城市地质体自身岩(土)体强度或抗干扰能力差别较大,不仅地质环境条件复杂,也存在一些地质环境脆弱敏感区或不宜开发地区。同时城市地质体开发、利用破坏原有生态环境地质平衡,会对地面工程或己有的地下工程产生一定影响,引发环境地质问题或地质灾害。山地城市独特的地质环境为城市构筑地下空间的多层开发和深度开发提供了较好的基础地质条件,地下空间有效利用与地质环境保护协调发展成为新挑战(任幼蓉,)。
四、地质特征
重庆市位于四川盆地的东南缘,长江与嘉陵江汇合处,在大地构造上,重庆可以分属川中褶带、川东褶带、川东南陷褶带和大巴山弧形断褶带4个单元。“川东平行岭谷”属于薄皮隔档式褶皱带,分属于现在的重庆市大部分与四川省东北部,包括华蓥山脉及其以东的地区,面积约5.3万平方公里。
川东南隔挡式构造位于四川构造盆地东南部,由一系列NE-NNE向的平行至雁行排列的隔挡式褶皱组成。隔挡式构造中背斜陡窄,延伸较远,长达百余千米(吴明亮等,)。30多条山脉皆作北东-西南走向,并与河流依次平行排列,故地理上称为川东平行岭谷。川东平行岭谷地区地表褶皱紧密,地貌上多表现为背斜成山,向斜为谷。背斜山地长者逾公里,短者不足20~30公里。山地陡而窄,宽5~8公里,高~米。
重庆大部分地区处于北部大巴山、东部巫山—武陵山、南部大娄山、西部华蓥山的围合范围内,由数条大致平行的东西—西南走向的典型隔挡式背斜和盆缘山地构成基本地貌骨架。
重庆作为一个基岩出露的山城,第四系覆盖罕见而且基岩产状较陡,其地质地貌特点迥异于通常以平原或盆地为主的城市(李峰,)。
重庆附近地区从二叠系乐平煤系至白垩系重庆层及第四纪均有出露,侏罗纪出露最广,均为沉积岩。新生界只有第四纪松散堆积物以角度不整合于不同时代地层上,零星分布于长江、嘉陵江等河流沿岸的多级阶地及区域的多级夷平面上岸,以及背斜槽谷、山间咎地和坡麓地带。据野外调查和电镜扫描等微观成果证实,区内河流阶地堆积物,皆属流水冲积成因。阶地堆积物均具二元结构,下部为河床相巧石层,上部为河漫滩相砂粘土层。以褶皱构造为主,由西向东有中梁山背斜,桃子垭--相国寺背斜,旱土沱--铁山坪背斜,明月峡背斜等,其走向多为近南北向或北北东--南南西向,背斜成线状,向斜开扩。这些背斜轴部,除中樑山背斜为二叠纪乐平煤系外,均为三叠纪灰岩,页岩及侏罗纪砂页岩。
重庆主要背斜构造及其名称(地形图)(据互联网资料)
侏罗山式褶皱是川东—武陵地区最显著的构造特征,齐岳山断裂带被认为是隔挡式褶皱和隔槽式褶皱的分界线。齐岳山断裂带以西为隔挡式褶皱,高陡背斜的核部多出露三叠纪地层,宽缓向斜的核部多为侏罗纪地层。齐岳山断裂带以东为隔槽式褶皱,宽缓的背斜核部以出露南华系—奥陶系为主,向斜的核部多为三叠系。川东隔挡式褶皱组成的薄皮构造变形单元和武陵地区发育的厚皮构造变形单元。二者的界线主要是以齐岳山断裂带为界(王宗秀等,)。
川东褶皱带近东西向的地质综合剖面图(据互联网资料)
嘉陵江即由北南流,下切在褶皱山区时,即形成了横切山地的峡谷,在重庆主城区西北,切过云雾山、缙云山和中梁山三条背斜山。主要背斜构造特征如下:
缙云山背斜:华蓥山复背斜向南延伸的四条分支中的第三条(自东向西数)温塘峡背斜。背斜顶部出露三叠系嘉陵江组灰岩,中段及南段靠近长江末梢部分,经溶蚀后形成狭长形槽谷。
中梁山背斜:华蓥山复背斜向南延伸的四条分支中的第二条(自东向西数)观音峡背斜。背斜顶部出露三叠系嘉陵江组灰岩,溶蚀形成狭长形槽谷。
真武山背斜:铜锣山背斜在长江以南的部分。背斜顶部出露三叠系嘉陵江组灰岩,溶蚀形成狭长形槽谷。
重庆地质构造示意图(据互联网资料)
观音峡背斜褶皱山系:位于坪坝区,轴部三叠系下统飞仙关组构成背斜山地,标高.4~.6m,呈陡缓叠置串珠状谷坡;两翼沿嘉陵江组灰岩走向,露头呈狭长溶蚀槽,展布标高~.1m,槽谷一般宽~m,散布零星溶蚀残山,溶洞、溶斗等岩溶景观;三叠系上统须家河组砂岩呈陡峭单斜山岭,呈现于背斜两翼,标高.4~.0m,与背斜山脊遥遥相望平行分布,并构成“三山两槽”的地貌特征(秦雷,)。
重庆市区:位于中梁山背斜与铜锣山背斜之间的向斜区域,向斜经长期风化作用,较软岩石被流水侵蚀,较坚硬岩石则成为山岭,广泛出露白垩系及侏罗系陆相红层沉积。主要的向斜山岭有平顶山、鹅岭、枇杷山等。平顶山为典型的向斜成山构造。
铜锣山-明月山背斜地质简图(吴明亮等,)
重庆周围地质略图(据互联网资料)
四川盆地及其周边地质简图(李洪奎,)
川东—渝东隔挡式褶皱带由宽缓向斜及高陡背斜组成。出露地层以三叠系及侏罗系为主,部分构造的轴部出露有二叠系等古生界地层,本构造带内大多为线状褶皱,总体呈NNE向,其同心褶皱特征及分带明显。背斜通常为轴部宽度很窄、地层陡倾紧闭式背斜,而向斜通常为轴部宽大、地层相对平缓的屉状向斜,其间次级褶皱发育。紧闭背斜与开阔平缓的向斜相间排列,组成典型隔挡式褶皱或梳状褶皱,在地貌上形成岭、谷相间特征。垂向上,上部变形剧烈,向下逐渐减弱,以致消失。各背斜带的深部均发育铲式逆断层作为滑动前锋,断面向东倾斜,向西逆冲,向下汇入震旦系底面,形成统一的滑动面(冯常茂等,)。
湘鄂渝区大庸—华蓥山综合地质剖面图(吴冲龙等,;冯常茂等,)
五、地质演化
重庆主城所处的川东平行岭谷区,属于四川台向斜东南褶皱带。
褶皱构造变形从白垩纪开始,于新近纪定型(约两千多万年前)。盆底沉积盖层抬升、受水平挤压变形,发生强烈褶皱及断裂,复经后期流水侵蚀,背斜成为一系列平行的低山、向斜成为丘陵谷地。
中、上扬子地区构造变形带的形成,与扬子、华夏板块中生代以来(印支期)的碰撞作用有关,其内部岩层中4个滑脱层的存在为本构造带的形成提供了物质基础;在其形成过程中,隔挡式褶皱首先形成,然后逐步完成向隔槽式褶皱的转变,并最终在造山带根部形成基底挤出式变形带(冯常茂等,)。
川东地区构造地质简图(吴航等,)
川东褶皱带自北向南又可以分为三段:北段位于开县-万州一带,紧邻大巴山构造带,构造线走向呈NEE或近EW向;中段位于大竹-石柱一带,包括华蓥山、方斗山等NNE走向的构造线;南段位于合川-涪陵一带,构造线走向呈NNE或近SN向。川东褶皱带出露地表的断层很少,主要断裂包括华蓥山断裂、齐岳山断裂、张家界-花垣断裂和南川-遵义断裂,其中华蓥山断裂全长km,其上盘为隔挡式褶皱带,是川中隆起与川东断褶带的分界断层。资料表明该断层自加里东期已经开始活动,是一条先存断裂,地震波速显示齐岳山断裂两侧存在突变性差异,表明齐岳山断裂也是一条活动较早的断裂(吴航等,)。
中生代川东地区经历自南东向北西的陆内递进变形,受多套滑脱层共同控制。模拟结果表明,川东褶皱带是齐岳山断裂、华蓥山断裂、志留系滑脱层和基底拆离面组成的阶梯状体系在构造挤压下发生断层相关褶皱作用的结果。基底拆离面(深度约16km)控制隔槽式褶皱发育,志留系页岩主要控制隔挡式褶皱形成。中生代(~75Ma)川东地区的构造缩短率约为32%.齐岳山断裂是隔槽式褶皱向隔挡式褶皱过渡的重要枢纽,是先存高角度断裂浅部向北西迁移的产物。华蓥山断裂倾角控制着隔挡式褶皱波长,当倾角较陡时(45°)更有利于发育典型隔挡式褶皱(吴航等,)。
本文据(李江海、吴桐雯、范庆凯等(《中国地质之旅》,地质出版社,)修改补充
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