一、山体上升
新生代时期，北京西山区新构造上升标志主要有5级夷平面、4级河谷裂点、3级河谷阶地及5级岩溶洞穴。在清水河流域，除了前人早已确定的斋堂镇大墩台上新世唐县期夷平面（530 m高程）外，我们又新发现了4级夷平面。它们分别是：东灵期夷平面（1，700 m），属古新世；百花期夷平面（1，400~1，500 m），属始新世；灵岳期夷平面（950~1 000 m），属渐新世；狼虎期夷平面（600~665 m），属中新世。除百花期夷平面外，均找到了可靠的残余砾石层证据。时代越老砾石层保存越少，大致变化在0.5~20 m之间。时代越老砾石风化程度越深。我们应用地球化学方法，测定了夷平面上残余物中标型元素氧化物的百分含量，依据该元素在风化壳中分布的地理地带性规律，推论夷平面形成的沉积环境和相对年代，取得了较满意结果。例如，狼虎期夷平面残余物中主要元素的氧化物含量为：Al2O313.58%~15.94%；Fe 2O3 4.49%~5.53%；FeO 0.15%~0.20%；CaO 5.16%~8.49%。主要黏土矿物为高岭石（见第五章）。这说明，该夷平面形成后曾受到亚热—热带气候的风化作用。唐县期夷平面残余物中则为：Al2O3 9.22%~12.73%；Fe2O3 2.13%~3.13%；FeO 0.44%~0.54%；CaO 7.39%~21.86%。这反映该夷平面形成后只受到相当温带气候的风化作用。因此，它们不是同期夷平面产物。据地貌对比和地球化学资料确定各夷平面时代，并推算第三纪各个阶段的上升幅度分别为：古新世600 m、始新世200 m、渐新世550 m、中新世350 m；上新世130 m，西山主脊带总上升量达1，700 m以上，但具有明显的时空差异性。
第四纪时期山脉似有加速上升趋势，在2.50~1.00 Ma B。P。的早更新世期间，山体上升幅度为280 m，山体上升速度为0.10~0.26 mm/a。在中更新世早期及晚期，山体上升幅度均为30 m，但晚期上升速度比早期几乎要大一倍，达0.1 mm/a。可见，自中更新世后期始，北京西山遂有加速上升趋势。在0.10~0.012 Ma B。P。的晚更新世期间，山脉上升幅度和速度达到第四纪各阶段的最大值，其中山脉上升幅度达72 m，上升速度达0.82 mm/a。在0.012~0 Ma B。P。的全新世阶段，山体仍较强烈上升，其上升幅度一般为3~5 m，最大达8 m；最大上升速度为0.66 mm/a，最近30年为1~2mm/a。第四纪山体总上升量可达300~450 m。
二、继承性活动断层系列
（一）施庄断层
施庄断层是北京西山地区一条保存最好和最为典型的第四纪断层。它位于施庄断谷中，大体上呈EW向延伸，长约2 km。其主要断层形迹保存在施庄村北侧。我们多次观察表明，第四纪时期该断层曾有3次规模和性质不同的活动。
第一次断层活动，发生在早更新世时期。断层的下盘上升，上盘下降，属正断层，断距达20 m左右，使震旦系硅质灰岩与第四系黄土状泥砾堆积形成了较大的错位。该断层走向NW305°，倾角80°。断层破碎带宽5.5 m。断层角砾岩钙质胶结，角砾成分均为石灰岩，砾径一般为2~5 cm。在断层破碎带还发现有一些红色的黏土——断层泥。由于时代较老，断层面风化较深，断层擦痕已不复存在，但断层磨光面仍清晰可辨。
第二次断层活动形迹保存在第一次断层以东约50~100 m处。这次断层与前次断层性质完全相反，即下盘下降，上盘上升，属逆断层。断层规模比前次偏小，断距为3~5m。靠近断层北侧的断层角砾岩上还出现了宽0.2~0.5 m和长1~2 m的水平擦痕。这表明，第二次断层活动发生时伴有较大的水平运动。此外，断层南侧的震旦系硅质灰岩断层面上擦痕保存十分完好，断层面也较新鲜，风化较弱。已发现的断层擦痕主要有3组：NE55°，倾角38°；NW315°，倾角65°；NW305°，倾角25°，皆反时针旋向。这说明，第二次断层属左旋压扭性逆断层。
第三次断层（F2）活动发生在中更新世中期），导致施庄断层复活，使谷地南侧黄土状泥砾层沿震旦系的硅质灰岩老断层下落约5m。然后又再次发生小型的直立高角度断裂（F2）。这次断裂的断距很小，但断层裂缝保存得十分完好，宽10~20 cm。裂缝中充填着大多呈鳞片状的红色断层泥。
（二）大灰厂断层
该断层剖面位于大灰厂铁路隧洞南约400 m处，系北京西山山前地带黄庄—高丽营断层（黄秀铭等，1991）的组成部分。断层发育在侏罗系火山碎屑岩与砾岩之间，这是西山区保存较好的一条新断层。该断裂带有3条大致平行排列和规模不同的断层。其中F1倾向为SE160°，倾角为35°；F2倾向为SE140°，倾角为72°；F3倾向为SE135°，倾角为45°。断层破碎带宽8~9 m，上覆约2.5 m的棕红色砂质黏土，其时代属中更新世。据断层错位的情况分析，该断层发生在中更新世后期，具逆平移性质。
此外，又发现了沿河城和南口山前两处晚更新世早期和后期的继承性活断层。
（三）大灰厂掀斜构造
在大灰厂火车站东侧的路堑边坡上，可见到长辛店砾石层十分明显的地层掀斜构造。该剖面沿SN向延伸，长120 m，最大厚度为30 m。地层倾向为NE35°，倾角18°~20°。该剖面位于太平岭山麓，太平岭均为长辛店砾石层，其厚度可达80~100 m，因此该剖面只代表长辛店砾石层的下部，时代属早更新世早期。
（四）雁翅地层角度不整合
雁翅地层角度不整合出现于火车站东侧电站旁。该剖面厚18 m。剖面上部为马兰黄土，厚8m；剖面中部为离石黄土，厚度为5m；剖面下部为砂砾石层，厚5 m，具有十分典型的倾斜层理。该地层倾向为NE60°，倾角为25°，同上覆离石黄土呈明显的角度不整合接触。该剖面系永定河第三级阶地底部，从地貌和古地形上看，它完全排除了滑坡、崩塌及沉积作用造成的可能性，而是与新构造运动掀升作用有关。
三、新构造标志的地质年龄测定
为了确定上述各种新构造标志的地质年龄，我们应用古地磁、热释光、U-Th和孢粉分析等方法，对施庄、雁翅和大灰厂等重点剖面进行了研究。施庄剖面由于断层两侧地形极为陡峻，给系统采样带来困难。我们仅从剖面下部采集了一些红色黏土样品作了孢粉分析。
（一）孢粉分析法测定
施庄剖面的孢粉分析结果表明，在这些样品中，孢粉含量较多，其中乔木植物花粉占33%~59%，灌木及草本植物花粉占33%~30%，蕨类植物孢子占5%~9%。在乔木植物成分中，主要有松属（Pinus）、桦属（Betula）、冷杉属（Abies），其次还含有少量的罗汉松属（Podocarpus）、胡桃属（Juglans）、山核桃属（Carya）及枫杨属（Pterocarya）。在灌木及草本植物中，主要为蒿属（Artemisia）、藜科（Chenopodiaceae）、菊科（Compositae）及禾本科（Gramin-eae）等。蕨类植物主要有卷柏属（Selaginella）、里白属（Diploplerygium）及真蕨纲等。植物总貌反映了气候比较温和的森林植被环境。其中特别是罗汉松、山核桃及枫杨等少量第三纪晚期喜热孑遗植物成分的出现，证明施庄断层北侧属第四纪早期地层。因此，第一次和第二次断层发生的时间亦可能是早更新世中期和晚期。
大灰厂长辛店砾石层的孢粉分析结果表明，该孢粉组合具有如下特点：
（1）以乔木植物花粉居优势，其中又以松为主的针叶植物花粉占多数。草本植物以蒿属花粉含量最丰富；蕨类植物孢子含量最少；
（2）从孢粉植物的现今地理分布情况看，它们以广布于现今温带干旱气候条件下的松和蒿等植物居多；
（3）生态环境上，它们大多数都要求温和干旱的生存条件；
（4）含有个别或少量的罗汉松等第三纪晚期孑遗的植物成分。
总之，该孢粉植物反映了更新世初期气候变冷的特点，并含有第三纪晚期的残留植物成分，因此，我们认为长辛店砾石层的地质时代为早更新世，而发生在长辛店砾石层下部的掀斜新构造运动的时间则应为早更新世的早期。
（二）古地磁测定法
古地磁年龄测定结果表明，雁翅剖面的极性柱基本上都是正极性。因此判断它属于布容正极性世。磁倾角一般为50°左右，磁偏角最大达350°。在总的正极性背景上出现了4个极性反向值，磁倾角皆为负值，且变幅大，代表着4个反向极性事件，它们分别为约0.01 MaB。P。的哥德堡事件、0.023 MaB。P。的拉尚事件、0.10 MaB。P。的布莱克事件及0.50 MaB。P。的琵琶事件（郭旭东，1991）。B/M界限年龄约0.50 MaB。P。，也就是离石黄土与下伏砂砾层的界限。由此可见，代表雁翅地层角度不整合的新构造运动发生的时间大致在0.50 MaB。P。之前的中更新世早中期。
施庄组早更新世地层同官厅林场可以对比。官厅林场剖面底部为上新世红黏土，而施庄组剖面中却包含上新世红黏土的再堆积岩，其固结程度类似午城黄土，加上它们成因上同为融冻泥流堆积并含第三纪晚期孑遗植物成分，说明它们不仅在地层、岩性上，而且在成因和生态环境上都有密切联系，因此，我们认为它们同属早更新世地层。官厅林场剖面的古地磁测定表明，整个剖面中上部皆为极性反向值，仅剖面下部为极性正向值。这表明整个剖面极性正好落在松山反极性世底部，M/G界限年龄为2.48 Ma B。P。。这样，我们推论施庄断层的第一次活动时间大致为2.50 Ma B。P。之后。
（三）热释光测定法
热释光方法测定结果表明，施庄第三次断层裂缝中红色断层泥的年龄值为0.505 1±0.039 9 Ma B。P。，大灰厂—黄庄—高丽营断层中棕红色砂质黏土的年龄值为128.4±0.78 ka B。P。。这说明，施庄第3次断层活动出现在0.50 Ma B。P。；而大灰厂断层发生在0.128 Ma B。P。，分别为中更新世的中期和后期，这同野外观察结果是一致的。沿河城晚更新世断层中黄土夹层的年龄值为78.2±0.65 ka B。P。。南口山前断层在晚更新世中期有强烈的复活表现，该断层崖下部黄土夹层的年龄为53.0±0.43 ka B。P。。斋堂镇清水河T2马兰砾石层底部马兰黄土夹层的年龄值为50.95±0.48 ka B。P。，表明马兰砾石层的形成时间是在马兰黄土堆积之后，说明当时地壳活动比较强烈。
（四）铀—钍系测定法
我们应用铀—钍系（U-Th）法测定了房山县境内若干岩溶洞穴的地质年龄，结果表明，云水洞11厅“塔倒”三截中段顶部石笋的年龄值为300+50 40 ka B。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1.3±0.4 ka B。P。，石佛洞入口平台钙华年龄值为175+40 30 ka B。P。。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。，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 30 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。。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。
我们测定的钙华和石笋均来自洞穴堆积的表层附近，故所测年值均偏低；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。因此，在确定洞穴形成年代时，我们采用了地质年龄与地貌对比相结合的方法。应用传统的区域性地貌对比法，即将山西五台山最古老的北台期夷平面（3 000 m）定为古新世，而北京西山与其相应的为东灵期夷平面（1，700 m），加之前人早已确定的斋堂镇唐县期夷平面属上新世，这样，我们便可推测新发现的百花期、灵岳期和狼虎期等3级夷平面分属始新世、渐新世和中新世。此外，有关地球化学资料亦能为其佐证。
四、新构造运动活动期的初步划分
各种新构造运动标志不仅是地球动力学的一种反映，而且也是岩石圈演化系列的重要组成部分。据前述各种新构造标志的发现及所测的地质年龄资料，我们可以将北京西山区的新构造运动初步划分为下列若干构造期和构造幕。
（一）喜马拉雅期
喜马拉雅期（喜山期）新构造运动的最重要特点是喜马拉雅山大幅度、快速和总体上升，即特提斯期大规模的造山运动。通过我们15年来的考察表明，喜马拉雅运动在北京西山也有反映，主要表现为大面积总体差异性上升运动。由于山体间歇性垂直上升，使第三纪各个时期形成的5级夷平面逐渐地加大了它们之间的间距：东灵期海拔1，700 m，百花期1，400~1，500 m，灵岳期1000 m，狼虎期600~660 m，唐县期530 m。但在西山的不同部位，即便是同期夷平面，其高程仍然存在着很大差别，如唐县期夷平面高程在西山东坡的管坨岭，其高度只有420 m，比斋堂大墩台的530 m要低110 m。第三纪时期，喜山区新构造运动大体上可分为5个幕（H1~H5）。
（二）西山期
我们建议将北京西山区第四纪时期的新构造运动称为“西山期”新构造运动，以便今后进行广泛对比和讨论，探索此间地壳运动基本的时空规律，把新构造研究推进到一个定量研究的新阶段。
第四纪时期西山区新构造运动除了继承第三纪的上升运动外，还伴随有多次断裂活动、不均衡的掀斜运动和水平运动，这同喜马拉雅山新构造运动具有显著差别。根据前述资料，西山期新构造运动可进一步划分为下列若干构造幕。
1.大灰厂运动（Ⅰ）幕
第三纪晚期强烈的大面积差异性升降运动使夷平面系统最后解体，堆积了上新世—更新世早期厚达百米的长辛店砾石层。更新世初期地壳大规模不均衡运动塑造了大灰厂长辛店砾石层的掀斜构造。其年代相当于M/G界限附近，约2.50 Ma B。P。，或更早。
2.施庄运动（Ⅰ）幕
继大灰厂运动（Ⅰ）幕之后，北京西山区地壳运动的强度有所减弱，但山体仍然处在上升中。更新世早期，其上升速度达0.26 mm/a，上升幅度180 m；更新世中期上升速度为0.10 mm/a，上升幅度为60 m。由于地壳不断上升，塑造了官厅林场一带上新世红黏土与施庄断谷第一次张性正断层，其断距达20 m。
3.施庄运动（Ⅱ）幕
经过约0.4 Ma B。P。的相对平静后，北京西山地壳又开始强烈活动，施庄断层复活，产生了第二次左旋压扭性逆断层，断距达15 m，年代估算为1.10 Ma B。P。。
4.施庄运动（Ⅲ）幕
主要表现为高角度正断层，断距约为5 m，其B/M界限年值为0.73 Ma B。P。。
5.雁翅运动幕
在中更新世中期，北京西山地壳运动的特点是较大范围内发生不均衡的差异性升降运动，导致雁翅永定河第三级阶地下部冲积砂层产生NE60°倾斜，倾角达25°，有明显的侵蚀面，使下伏的冲积砂层与上覆的离石黄土呈不整合接触关系。与此同时，处在西山北麓的施庄断层再次复活，发生了施庄第三次断裂。这次断层的断距为5m左右，比前两次小，反映地壳运动的强度逐渐变小。其年代为0.50 Ma B。P。。相当于磁性地层B/M界限附近。
6.大灰厂运动（Ⅱ）幕
中更新世期间，北京西山区，除了发生上述较强烈的断裂运动外，地壳总体差异性上升运动还在继续中，其上升幅度达60 m；上升速度为0.05~0.01 mm/a。虽然在整个更新世期间地壳运动强度并不大，但却说明地壳运动在非突发性强烈运动阶段，也仍然处在不停的正常性运动中。在0.12 Ma B。P。的中更新世后期，处在西山山前的黄庄—高丽营断裂复活，出现了大灰厂断层复合体，产生了3条断距为3~5m的断裂带，把侏罗系红色砂砾层逆掩到中更新世红色砂质黏土层之上。
7.沿河城运动幕
北京西山区在进入晚更新世阶段，无论是山体上升幅度和速度，或断裂运动的规模，都比早中更新世强，达到新生代期间新构造运动强度最高值阶段。山体上升幅度最大达72 m，上升速度最大达0.82 mm/a。在70.82 ka B。P。的晚更新世早期，沿河城发生了近EW向的大断裂运动，其断距达30 m，这也可以说是第四纪时期本区规模最大的一次断裂构造运动，致使永定河谷第二级阶地的砂砾层被抬升30 m。这是沿河城—燕家台大断裂复活的反映。
8.南口运动幕
南口山前断裂属沿河城—燕家台大断裂的一部分，在53.0 ka B。P。的晚更新世中期，该断层再次复活，导致下盘下降，上盘上升，属正断层。把南口村孙河第二级阶地砂砾层向上抬升5m，构成一个明显的断层崖地貌。
9.斋堂运动幕
继南口运动幕之后，在50.95ka B。P。，清水河流域地壳有较大幅度的上升，致使清水河流域的马兰砾石层高度较一般永定河阶地（T2）要高出20~30 m。与此同时，伴随着地壳上升运动的还有沿河城—燕家台大断裂的复活。这是北京西山晚更新世中期非常重要的一次规模较大的构造运动。
10.石佛运动幕
在17.5 ka B。P。的晚更新世后期，即15 ka B。P。的末次冰期最盛期及全球性最低海面阶段，西山地壳仍反映为较大面积的上升，使西山南段奥陶纪石灰岩中岩溶洞穴的地下水位再次下降，从而发育了石佛洞。因此，石佛洞的形成是这次新构造运动的最好证据。
11.施庄运动（Ⅳ）幕
在12 ka B。P。的全新世时期，北京西山地壳环境仍表现为较强烈上升，发育了施庄断谷的高低两级阶地。在高阶地形成时，即11.30 ka B。P。，当时地壳上升了5 m，上升速度为0.48 mm/a。这说明，当时施庄断裂还在继续活动。
在北京西山，新生代新构造运动形迹十分丰富，初步将其划分了16个新构造幕。
五、结 论
（1）建议将新生代的大地构造运动称为“新构造运动”是比较符合新生代地质历史发展规律的，而且也是比较合理的，应用也比较方便。
（2）建议把新构造运动分为“喜山期”（第三纪）和“西山期”（第四纪）两个阶段。在北京西山区，“喜山期”可分为5个幕（H1~H5）；“西山期”可初步划分为11个幕（W1~W11）。
（3）北京西山区新构造运动的主要特点是以大面积总体差异性升降运动为主导，中间穿插有多次强度较大的断裂运动、掀斜运动和水平运动。2.50 Ma B。P。，地壳运动的强度似有增强之势。
（4）应对北京西山区新构造运动过程进行更详细的分析和划分，以便在更广泛的地区，甚至全球进行划分和对比，探索全球新构造运动的规律性，这不仅在理论上，而且在实际上都具有重要科学意义。
