一、北京西山山体上升的标志
北京西山位于北京平原的西部和北部。它是太行山和燕山山脉的接壤地带。整个山脉大致呈北东走向。除西山最高峰东灵山（海拔2，303 m）、次高峰白草畔（海拔2，145 m）及第三高峰百花山（海拔1，991 m）属中等山地外，其余大部分山地均为海拔1，000 m以下的低山和丘陵。主要河流有永定河及其支流清水河等。新生代以来，不同时代、不同梯级的夷平面、河谷裂点、河流阶地及岩溶洞穴等层状地貌极为醒目，为研究西山上升提供了可靠标志。
（一）夷平面系列
北京西山的夷平面系列在第七章第四节已详细论述。
1.东灵期夷平面
东灵期夷平面位于东灵山东坡海拔1，700 m 的江水河村以北。面积约20 km2以上。在此地点发现有滚圆度良好和深度风化的砾石层。这是北京西山最古老的一级夷平面，其时代相当于山西五台山的北台期，属古新世。
2.百花期夷平面
百花期夷平面位于百花山林场东北和西南两侧山脊上，海拔1，400~1，500 m。地形上构成一个宽阔的台阶，其时代可能相当于始新世。
3.灵岳期夷平面
灵岳期夷平面位于斋堂镇以北约20 km的灵岳寺山腰凹地两侧梁状台地上，海拔950~1 000 m，残留有部分砾石层。其时代为渐新世。
4.狼虎期夷平面
狼虎期夷平面位于斋堂镇马兰村西南约2 km的狼虎山上，海拔600~660 m，其上保留有厚达2~10 m的深度风化的砾石层，外表呈紫红色。其时代可能相当于中新世。
5.唐县期夷平面
唐县期夷平面位于斋堂镇清水河南岸大墩台山脊上，海拔530 m，堆积有厚达20 m的砾石层。其时代属上新世。
（二）河谷裂点系列
斋堂镇清水河南岸自大墩台唐县期夷平面以下至第三级阶地之间，还保存有至少4级以上的河谷裂点，这些裂点不仅在地形上有明显转折，而且有些裂点上还发现残留有少量砾石。其海拔高度分别为500 m，480 m，460 m和430 m。1990年，我们在清水河上游的梁家庄附近也发现有明显的4级谷中谷现象。此外，在龙门涧和永定河不少地点也同样发现有类似的谷中谷现象。它们都是北京西山上升的可靠证据。
（三）河流阶地系列
为了较深入地掌握西山区河流阶地高程变化的规律性，我们选择永定河及清水河流域的23个地点作为重点调查对象。其结果表明，无论是清水河还是永定河，普遍保存有3级阶地。永定河第四级阶地仅在青白口和幽州两处可见残余砾石层处于第三级阶地之上的陡坡上。现用所测量的阶地高程值制成阶地位相图。永定河自官厅至模式口，横切了整个北京西山。第一级阶地高程变化在450~75 m之间；第二级在460~90 m之间；第三级在500~96 m之间。阶地位相差分别是：第一级阶地5~2 m；少数地点达8 m；第二级阶地15~10 m；第三级阶地40~6m。此外，由于西山新构造山体上升的区域差异性，致使阶地位相差出现了沿河城、黄土台及三家店3个地点明显的转折变化，如在沿河城一带第二级阶地位相差最大达50 m。其次是不同时代阶地位相差有明显差异，反映第四纪时期不同阶段西山上升量也是不一致的，如在青白口至付家台一带第三级阶地位相差最大达40 m，比其他河段几乎要大10~20 m。
清水河发源于东灵山南坡的小龙门林场附近。中间流经斋堂而于青白口汇入永定河。从清水河阶地位相图看，第一级阶地高程变化在1，200~300 m之间；第二级阶地在1，100~310 m之间；第三级阶地在1 050~340 m之间。阶地位相差变化的规律是：第一级阶地3~5 m，最大达8 m；第二级阶地30~50 m，最大达60~70 m；第三级阶地20~25 m；最大达30 m。由于清水河源自东灵山主体上升带，因此，阶地位相图中3条曲线的曲率比永定河要大得多，特别是晚更新世时期，由于山脉上升量较大和上升速度较快，致使清水河自双搪涧至斋堂一带第二级阶地位相差呈弧形突然增大的异常现象，沉积物也比西山任何其他地区都丰富。
（四）岩溶洞穴系列
在北京西山南段房山县境内的奥陶纪石灰岩山地，近年来已发现了一系列规模较大的岩溶洞穴。其中以石花洞规模最大，其次为云水洞和石佛洞。此外还有早已闻名于世的周口店中国猿人洞和山顶洞。这些岩溶洞穴呈层状规律分布，它们是地壳垂直间歇性上升运动的佐证。区域地貌对比结果表明：云水洞海拔580 m，其时代属上新世，相当于唐县期；石花洞海拔262 m，属早更新世；山顶洞海拔138 m，中国猿人洞海拔90 m，均属中更新世；石佛洞海拔为50 m，属晚更新世。
二、北京西山上升山体的地质年龄测定
我们应用U-Th法、TL法、PM（古地磁）法及 14C法测定河谷阶地与岩溶洞穴的地质年龄，现把所测定的结果介绍如下。
应用热释光方法共测定了5个样品，其结果表明：付家台永定河T3剖面中部离石黄土的年龄值为0.2 Ma B。P。；斋堂清水河T3上部离石黄土的年龄值为0.10 Ma B。P；前桑峪清水河T2马兰黄土中部的年龄值为35±3.8 ka B。P。，上部为14.2±1.8 ka B。P。；斋堂清水河T2底部马兰黄土夹层的年龄值为50.95±0.48 ka B。P。。此外，雁翅永定河T1剖面中部灰黄色砂层的年龄值为8.90±0.07 ka B。P。。这些年龄测定结果与野外地层观察结果是一致的，效果也是较为满意的。
应用U-Th法测定了房山县境内若干岩溶洞穴的地质年龄，其结果表明：云水洞第11厅“塔倒”三截中段顶部石笋的年龄值为300 50 40 kaB。P。；石花洞月奶石景中底部钙华年龄值为5.90±0.30 ka B。P。；石花洞入口平距50 m洞底钙华的年龄值为1.30±0.4 ka B。P。。石佛洞入口平台钙华的年龄值为175 40 30 ka B。P。。据赵树森等（1984）测定，周口店龙骨山第四地点新洞洞顶上部钙华年龄值为66±2.4 ka B。P。，而该洞顶部年龄值为75±3.0 ka B。P。。周口店龙骨山第一地点，即中国猿人洞洞内南侧钙华年龄值为260 80 50 ka B。P。；新洞平台以下30~45 cm处钙华的年龄值为195 25 20 kaB。P。。此外，南口村河谷东岸T2上部黄土堆积中钙结核的年龄值为8.80±1.50 ka B。P。等等。
尚需指出，我们测定的钙华和石笋均来自洞穴堆积的表层附近，故所测年龄值均大为偏低；而钙结核又是黄土中的次生体，所测的年龄值亦大为偏低，其结果均不能令人满意。
三、北京西山上升的地质时代、幅度和速度
据前述北京西山现存的各种新构造山体上升标志及其所测定的22个地质年龄数据，并参考有关文献（Michigan，1983；Horowitz，1979；Emery，1984），我们粗略地编制了本区第四纪气候地层年表，并推算了第四纪不同时期西山上升的幅度、速度。推算结果表明，新生代各个阶段西山新构造山体上升是不等量的。其中第三纪各阶段山体上升幅度分别是：古新世为600 m；渐新世为550 m；始新世为200 m；中新世为350 m；上新世为130 m。古新世上升幅度最大，其次为渐新世；而上新世山体上升幅度为最小。整个第三纪时期山体总的上升量达1，700 m，奠定了现今山体高程的基础。
第四纪期间，北京西山继承了第三纪的新构造运动，致使山体仍处在不断的上升中。早更新世期间，山体上升幅度为120 m；山体上升速度为0.05~0.20 mm/a。其中在1.80~2.50 Ma B。P。，山体上升幅度为最大，达50 m，但山体上升速度仅0.07 mm/a。在早更新世中期，即1.20~1.80 Ma B。P。，山体上升幅度为30 m，而山体上升速度为最小，仅为0.05 mm/a。早更新世晚期，即1.00~1.20 Ma B。P。，山脉上升幅度为40 m，山体上升速度较快，达0.2mm/a。在中更新世早期及晚期，即1.00~0.40 Ma B。P。至0.40~0.10 Ma B。P。，山体上升幅度增为30m，但晚期山体上升速度则要比早期快，达到0.1 mm/a。
在晚更新世期间，即0.012~0.10 Ma B。P，北京西山无论是山体上升幅度或速度都达到最大值，如山体上升幅度最大达72 m；山体上升速度最大达0.82 mm/a。可以说是整个第四纪期间上升最快的一个时期。
全新世时期，即0.012 Ma B。P。，北京西山主脊带，甚至在更广阔的范围内，仍然表现为较强烈的上升运动。其上升幅度一般达2~3 m，最大达8 m；最大上升速度为0.66 mm/a。
最近30年间上升速度达1~2 mm/a，有加速上升之势。
总之，我们认为，北京西山上升过程与太行山和燕山山脉的隆起过程有着密切联系。大致可以追溯到60 Ma B。P。的第三纪早期。在这个期间的古新世及渐新世，北京西山开始大幅度上升，但在始新世山脉上升幅度变小，中新世以后，山脉转为较缓慢的稳步上升。早、中更新世期间，山脉上升幅度在第四纪时期虽然占主要地位，但山脉上升速度却较小。到了晚更新世，北京西山上升速度加快，达到自新生代以来的最高值，对自然环境亦产生了较深刻的影响。全新世以来，虽然山脉上升的速度有所减缓，但从阶地位相差及施庄断裂带强烈下切的性质看，今后北京西山仍有继续上升之势。应当指出，本文所论述的西山上升过程是以山脉的主脊带而言，至于整个山脉的不同部位，其山脉上升幅度和速度显然与主脊带是有所不同的。它反映北京西山新构造山体上升运动有明显的时空差异性。
四、北京西山上升对自然环境的反馈作用
第三纪初期北京西山主脊带高程仅为60 m左右，对自然环境的影响甚小。中新世早期主脊带高程达1，200 m左右，而当时西山一般高程仅200~300 m，山体上升对自然的影响也不明显。上新世末和第四纪初，西山主脊带上升达1，750 m；而一般高程可达到600~700 m，这时山体高程显示了初步的气候屏障作用，使南北坡沉积物产生明显的分异现象。若以北京山前平原地区为基准，则第四纪时期西山上升量达300~450 m，对自然环境产生了明显的反馈作用，主要反映在气候、植被、泥石流、风成砂及环境等方面。
（一）对季风气候的屏障作用
夏天来自东南方向湿润的季风受西山拦阻后，在山体主脊带北坡产生一个低压气旋（L1）。在该气旋影响范围内，风速减小，气流回旋，湿度降低，温度偏高，形成一个相对平稳的雨影区。由于降水量减少，在北坡出现沙漠化现象。
冬季来自西北方向的低空气流受西山拦阻后，在山体主脊带南坡或东南坡产生一个低压气旋（L2）。在该低压气旋影响范围内，风速降低，气流回旋，温度偏高，形成一个相对平稳的风影区。自第四纪以来，随着西山的不断上升，山体的气候屏障作用亦愈加明显。
（二）促进泥石流的频发作用
西山上升的持续和发展，尤其主脊带自第四纪以来强烈上升，使东西及南北坡地区河床与沟谷不断下切，侵蚀基准面不断下降，河床与沟谷比降日益增大。与此同时，谷坡变陡，堆积物增多，给山区泥石流暴发提供了有利条件。其次是山脉不断上升，气候屏障作用加强，使山区海拔1，000 m左右的地区突发性暴雨强度剧增，如最大日降雨量达60 mm以上。这就大大地增强了暴雨型泥石流发生的频度和强度。
（三）对风成砂分布的影响
1.北麓型
主要分布在西山北坡和官厅水库东岸山前平原上。旱季强劲的西北风把地表砂土吹向西山北坡，其中颗粒较粗的砂堆积在北麓和山前平原上，构成一系列砂丘，甚至达到附近的基岩山坡上。这表明，由于山脉的气候屏障作用，北麓型风成砂和尘土并没有被风大规模地搬运到北京平原上堆积的可能性。
2.南麓型
主要分布在西山的东麓和南麓等山前地带。由于西山上升的气候屏障作用，每逢春季季风转向时期，产生一股风向多变的反射气流，把冲洪积扇上部砂砾层中的砂土吹扬起来，并搬运到北京平原的边缘地区，形成一片片砂地和砂丘。而颗粒较细的尘土则被风搬运至北京平原上堆积，污染城市环境。
3.平原型
北京平原是一个与河北平原相连的泛滥平原。每逢春天旱季时受西山气候屏障作用而反射回来的近地的方向多变的气流，经常将古河道区的砂和尘土吹扬起来，并降落在市区和郊区农田上，成为污染首都城市环境的一种灾害。
（四）对城市环境污染的促进作用
由于西山上升气候屏障作用，使北京市约1，000 m 以下低空中被大量CO 2所污染的混浊空气不易散去。因此，无论是夏天还是冬天，首都上空在全球性温室效应的基础上，形成一个突出的气温上升岛，即热岛效应。今后随着西山的不断上升，热岛效应将不断扩大。面对自然环境的这种恶性循环，政府应及早采取相应对策。
（五）对植被分布的促进或抑制作用
由于西山上升的气候屏障作用，使南坡气温偏高，湿度偏大，冬季风速降低，因此在东灵山南坡至今还保存茂密的天然林自然带。并可分为阔叶林带、针阔混交林带、针叶林带、灌木丛林带、高山草原带、高山草甸带及高山荒漠带。与此相反，在东灵山北坡由于气温低，风速大、湿度低，天然林带则不存在，只保留干旱草原景观。
（六）对地壳活动性的促进作用
由于西山上升速度越来越快，使北京地壳活动性亦越来越强烈，对今后地震发生的可能性也会有越来越明显的促进作用，希望引起地震部门的关注。
结语
（1）新生代时期，北京西山发育有5级夷平面、4级河谷裂点、3级河流阶地及5级岩溶洞穴系列，为研究北京西山新构造上升提供了可靠标志。
（2）自新生代以来，北京西山一直处在急剧或缓慢的上升中。第三纪时期北京西山上升量较大，奠定了现今山脉高程的基础。第四纪时期山脉上升不断加强，是构成现今自然面貌差异的主要因素。
（3）第四纪时期山脉上升幅度以早更新世为最大，达120 m，而中更新世和晚更新世山脉上升幅度则较小，仅60 m和70 m。山脉上升速度变化的规律性正好与此相反，早更新世为最小，仅0.05~0.07 mm/a；中更新世次之，为0.05~0.10 mm/a；晚更新世为最大，达0.82 mm/a；全新世也较大，达0.66 mm/a。在最近30年中平均上升量达1~2 mm/a。预测今后北京西山可能有加速上升趋势。
（4）北京西山上升幅度、速度在山脉的不同部位是不等量的。它们显示了北京西山地壳新构造上升的旋回性、时空差异性及侵蚀作用的多循环性。
（5）北京西山上升对自然环境有明显的反馈作用，主要反映在：①对季风气候的屏障作用；②对植被分布的促进和抑制作用；③对泥石流发生的促进作用；④对风成砂和尘土分布的促进作用；⑤对城市环境污染的促进作用。
（6）现在北京西山仍在继续上升，且有上升越来越快的趋势，反映地壳运动亦越来越强烈，预测未来地震发生的可能性亦越来越大，为北京地震预报提供了重要标志。
