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[摘 要]衡水湖拥有完整的生态系统，是华北平原第一个国家级湿地自然保护区。前人对其成因说法不一，本次工作在收集前人资料的基础上，投入了浅部勘查工作，对衡水湖成因进行了较深入系统研究。认为衡水湖是受明化镇断裂（形成于中生代）控制和新生代以来差异升降形成的构造洼地，第四系以来，逐渐演化成河流、湖泊相堆积地貌。本文再现了湖水湖的发育史，为进一步保护这一华北平原的明珠奠定了科学基础。
[关键词]衡水湖 构造洼地 古湖盆
中图分类号：R617 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）29-0146-02
1 前言
衡水湖是华北平原最大的内陆淡水湿地，拥有草甸、沼泽、滩涂、水域、林地等完整的生态系统。优越的自然环境十分适宜众多动植物的生存和繁衍，生物资源十分丰富，是多种候鸟南北迁徙的栖息地，是鸟类的繁殖和越冬地。衡水湖在保护珍稀物种，维护华北平原内陆淡水湿地生态系统的典型性、稀有性及重要生态功能等方面，具有非常重要的意义。
衡水湖是在天然洼地的基础上发育和形成的平原区湖沼地，该洼地则是在地球演化的漫长地质历史时期，由于各种内外力地质作用，形成、发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质自然遗产。
关于衡水湖的成因，在“冀縣志”中有段文字记载：“相传在大禹治水时，曾在此地掘了一掀土，从而留下了衡水湖这片洼地。”[1]当然，这只是一个颂扬大禹治水的神话传说而已。翻阅前人资料，对衡水湖的成因，大致有“河流冲刷”、“扇前洼地”、“古湖残迹”及“构造洼地”四种论点。经综合研究，我们认为“构造洼地”论点更符合实际。
2 衡水湖构造洼地成因分析
2.1 构造洼地的形成
衡水湖位于Ⅲ级构造单元冀中台陷、沧县隆起、临清台陷的交界部位，Ⅳ级构造单元南宫凹陷的北端与新河凸起的交汇处，详见图1。
受明化镇断裂（形成于中生代）控制和新构造不均衡沉降运动（即断凹区沉降速率较大，断凸区较小，甚至抬升）影响，造成了南宫断凹与两侧新河断凸和明化镇断凸2000-3000m的落差，详见图2、图3。衡水湖古洼地虽然经历过第三系地质时期夷凸补凹充填式堆积，但是至第三系末期仍然留有古洼地的痕迹。由图4可以清楚看到第三系末期衡水湖一带仍然显示为明显的洼地形态。
洼地呈南西-北东向发育，洼地北缘（可能即为南宫断凹的北界）大体在现今的滏阳新河一带，洼地向南西方向延伸，与区域的南大湖盆区连为一体，洼地中心部位与北缘高差约40-50米[2]。
据区域第四系岩相古地理资料介绍：第四系早期，在河北平原的中部和东部，发育有南北两个大的古湖盆区，它们大体以现今的石德铁路线为界，北大湖的分布范围包括现代的海河流域中下游及渤海湾北部沿海平原，南大湖的分布范围包括现在的永年洼、宁泊洼、大陆泽及衡水湖在内的广大区域[3]。详见图5。
第四纪时期，新构造运动强烈，受其影响，山地抬升，侵蚀作用增强，平原区沉降，堆积作用加剧，发源于燕山和太行山区的诸河流及所携带的大量的泥沙物出
山后均汇流于两大湖盆区，沉淀于湖中。在漫长的地质时代，源源不断地充填堆积，湖盆区范围逐渐萎缩变小，逐步分割成数片小湖区，湖盆深度逐渐变浅，逐步退化为沼泽，甚至干枯成洼地，沉积环境逐渐被冲洪积相所代替。
2.2 第四纪沉积环境的演变
衡水湖洼地第四系的演化过程与区域大湖区基本相似。
早更新世（Q1）时期，衡水湖洼地属于区域南大湖盆的一部分，堆积了以厚层粘性土夹砂层的湖相沉积物。根据岩性及沉积旋回特征可分为上下两段。上段为以红棕色、棕色为基色，混有锈黄色。下段为以棕红色为基色，混有锈黄色、灰绿色及斑杂色。普遍含有钙核及铁锰结核。其底界埋深458.5-509.6m，沉积厚度141.9-153.8m。早更新世早期，冰川作用强烈，滹沱河冰水冲积扇前缘已到达冀州、束鹿、新河三市县交界处，衡水湖洼地处在扇前地带，是滹沱河水汇入南大湖盆的重要通道，河水由洼地西部进入，是衡水湖洼地该期沉积物的主要来源[4]。
中更新世（Q2）时期，衡水湖洼地逐步与南大湖盆区分离，沉积环境以平原洪泛冲积相为主，夹有浅湖沼泽相，为河间洼地古地貌。主要由棕黄色、黄棕色、浅红棕色中厚层状含砂质粘土、亚粘土夹薄层状及中厚层状中砂细砂交叠堆积，普遍含有钙质和铁锰结核。其底界埋深323.3-375.3m，沉积厚度154.4-205.2m。沉积物来源于滏阳河、子牙河、卫河。本期末，洼地中心部位沉积厚度205.2米，洼地面积缩小为220km2，深度变浅为17米，详见图6。
晚更新世（Q3）时期，衡水湖一带岩相-古地理特征由沖洪积古河道地貌渐变为滨湖—沼泽相堆积盆洼地地貌，湖区为晚更新世欧庄组地层的标准区域。主要由黄色、灰黄色、棕黄色亚粘土、亚砂土及砂层组成的冲洪积相和滨湖沼泽相沉积物，普遍含有钙核，局部富集。本组地层底界埋深163.5-178.7m，沉积厚度114.8-134.9m。沉积物来源于滏阳河、漳河及黄河等。
全新世（Q4）时期，湖区的东、西两侧沉积环境为冲洪积相，岩性以灰黄色中厚-厚层状细砂为主，夹亚砂土、淤泥质亚砂土或亚粘土，厚度约33-37m。湖区中心部位为湖相沉积，岩性以棕黄色中厚-厚层粘土和亚粘土为主，夹3-5层灰黄色粉细砂及亚砂土。粘性土总厚度约占地层总厚度的70%以上，局部见水平细层理，含少量钙锰结核，局部见少量贝壳及蜗牛化石。沉积物来源主要为漳河，其次为黄河和滏阳河。
第四系各时期地质界限见图7。
在有史料记载（公元前2278年）以来[5]，漳河、黄河、滏阳河都有过多次变迁改道流经衡水湖一带的历史，但是，唯有漳河在明朝（公元1368-1644）期间曾有过穿越湖区的短暂过程，其它河流均为擦边而过。因此，衡水湖区内在全世时期基本处在一个相对平静的湖相沉积环境之中。
目前，衡水湖为浅碟形洼地形态，湖内与岸边高差仅3-5m，洼地面积120km2。由图5、图6可以清晰看出衡水湖洼地在第四系地质时期萎缩退化的演变过程。
3 结语
衡水湖位于Ⅳ构造单元南宫断凹内，受新构造不均衡沉降运动影响，第三纪末期该区仍显示洼地形态。从湖区及周边钻孔资料分析，第四纪以来本区多为低洼的湖盆地貌，岩相以湖相为主，因此笔者认为衡水湖是构造古洼地继承性发育的产物，同时也是昔日古湖盆消亡的残迹。
衡水湖的成因是一个复杂而深奥的课题。本文在收集分析区域地质构造、古河道等资料的基础上，投入了少量的浅部勘查工作量，对衡水湖成因进行了探索性研究。由于湖区面积较大，地质条件较复杂，因此研究的程度较低，证据和结论难免有不足和不恰当之处，诚请各位专家及同仁给予指正。
参考文献
[1] 冀县县志编写组.冀县志.2002年.
[2] 河北地矿局水文一队.黄淮海平原（河北部分）水文地质综合评价第四系地质专题报告.
[3] 河北省地质局水文地质研究室.黄淮海平原（河北部分）水文地质综合评价第四系地质专题报告.1979年.
[4] 河北省地质矿产局.河北省北京市天津市区域地质志.1989年.
[5] 河北地理研究所.河北平原黑龙港地区古河道图.1977年.
[关键词]衡水湖 构造洼地 古湖盆
中图分类号：R617 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）29-0146-02
1 前言
衡水湖是华北平原最大的内陆淡水湿地，拥有草甸、沼泽、滩涂、水域、林地等完整的生态系统。优越的自然环境十分适宜众多动植物的生存和繁衍，生物资源十分丰富，是多种候鸟南北迁徙的栖息地，是鸟类的繁殖和越冬地。衡水湖在保护珍稀物种，维护华北平原内陆淡水湿地生态系统的典型性、稀有性及重要生态功能等方面，具有非常重要的意义。
衡水湖是在天然洼地的基础上发育和形成的平原区湖沼地，该洼地则是在地球演化的漫长地质历史时期，由于各种内外力地质作用，形成、发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质自然遗产。
关于衡水湖的成因，在“冀縣志”中有段文字记载：“相传在大禹治水时，曾在此地掘了一掀土，从而留下了衡水湖这片洼地。”[1]当然，这只是一个颂扬大禹治水的神话传说而已。翻阅前人资料，对衡水湖的成因，大致有“河流冲刷”、“扇前洼地”、“古湖残迹”及“构造洼地”四种论点。经综合研究，我们认为“构造洼地”论点更符合实际。
2 衡水湖构造洼地成因分析
2.1 构造洼地的形成
衡水湖位于Ⅲ级构造单元冀中台陷、沧县隆起、临清台陷的交界部位，Ⅳ级构造单元南宫凹陷的北端与新河凸起的交汇处，详见图1。
受明化镇断裂（形成于中生代）控制和新构造不均衡沉降运动（即断凹区沉降速率较大，断凸区较小，甚至抬升）影响，造成了南宫断凹与两侧新河断凸和明化镇断凸2000-3000m的落差，详见图2、图3。衡水湖古洼地虽然经历过第三系地质时期夷凸补凹充填式堆积，但是至第三系末期仍然留有古洼地的痕迹。由图4可以清楚看到第三系末期衡水湖一带仍然显示为明显的洼地形态。
洼地呈南西-北东向发育，洼地北缘（可能即为南宫断凹的北界）大体在现今的滏阳新河一带，洼地向南西方向延伸，与区域的南大湖盆区连为一体，洼地中心部位与北缘高差约40-50米[2]。
据区域第四系岩相古地理资料介绍：第四系早期，在河北平原的中部和东部，发育有南北两个大的古湖盆区，它们大体以现今的石德铁路线为界，北大湖的分布范围包括现代的海河流域中下游及渤海湾北部沿海平原，南大湖的分布范围包括现在的永年洼、宁泊洼、大陆泽及衡水湖在内的广大区域[3]。详见图5。
第四纪时期，新构造运动强烈，受其影响，山地抬升，侵蚀作用增强，平原区沉降，堆积作用加剧，发源于燕山和太行山区的诸河流及所携带的大量的泥沙物出
山后均汇流于两大湖盆区，沉淀于湖中。在漫长的地质时代，源源不断地充填堆积，湖盆区范围逐渐萎缩变小，逐步分割成数片小湖区，湖盆深度逐渐变浅，逐步退化为沼泽，甚至干枯成洼地，沉积环境逐渐被冲洪积相所代替。
2.2 第四纪沉积环境的演变
衡水湖洼地第四系的演化过程与区域大湖区基本相似。
早更新世（Q1）时期，衡水湖洼地属于区域南大湖盆的一部分，堆积了以厚层粘性土夹砂层的湖相沉积物。根据岩性及沉积旋回特征可分为上下两段。上段为以红棕色、棕色为基色，混有锈黄色。下段为以棕红色为基色，混有锈黄色、灰绿色及斑杂色。普遍含有钙核及铁锰结核。其底界埋深458.5-509.6m，沉积厚度141.9-153.8m。早更新世早期，冰川作用强烈，滹沱河冰水冲积扇前缘已到达冀州、束鹿、新河三市县交界处，衡水湖洼地处在扇前地带，是滹沱河水汇入南大湖盆的重要通道，河水由洼地西部进入，是衡水湖洼地该期沉积物的主要来源[4]。
中更新世（Q2）时期，衡水湖洼地逐步与南大湖盆区分离，沉积环境以平原洪泛冲积相为主，夹有浅湖沼泽相，为河间洼地古地貌。主要由棕黄色、黄棕色、浅红棕色中厚层状含砂质粘土、亚粘土夹薄层状及中厚层状中砂细砂交叠堆积，普遍含有钙质和铁锰结核。其底界埋深323.3-375.3m，沉积厚度154.4-205.2m。沉积物来源于滏阳河、子牙河、卫河。本期末，洼地中心部位沉积厚度205.2米，洼地面积缩小为220km2，深度变浅为17米，详见图6。
晚更新世（Q3）时期，衡水湖一带岩相-古地理特征由沖洪积古河道地貌渐变为滨湖—沼泽相堆积盆洼地地貌，湖区为晚更新世欧庄组地层的标准区域。主要由黄色、灰黄色、棕黄色亚粘土、亚砂土及砂层组成的冲洪积相和滨湖沼泽相沉积物，普遍含有钙核，局部富集。本组地层底界埋深163.5-178.7m，沉积厚度114.8-134.9m。沉积物来源于滏阳河、漳河及黄河等。
全新世（Q4）时期，湖区的东、西两侧沉积环境为冲洪积相，岩性以灰黄色中厚-厚层状细砂为主，夹亚砂土、淤泥质亚砂土或亚粘土，厚度约33-37m。湖区中心部位为湖相沉积，岩性以棕黄色中厚-厚层粘土和亚粘土为主，夹3-5层灰黄色粉细砂及亚砂土。粘性土总厚度约占地层总厚度的70%以上，局部见水平细层理，含少量钙锰结核，局部见少量贝壳及蜗牛化石。沉积物来源主要为漳河，其次为黄河和滏阳河。
第四系各时期地质界限见图7。
在有史料记载（公元前2278年）以来[5]，漳河、黄河、滏阳河都有过多次变迁改道流经衡水湖一带的历史，但是，唯有漳河在明朝（公元1368-1644）期间曾有过穿越湖区的短暂过程，其它河流均为擦边而过。因此，衡水湖区内在全世时期基本处在一个相对平静的湖相沉积环境之中。
目前，衡水湖为浅碟形洼地形态，湖内与岸边高差仅3-5m，洼地面积120km2。由图5、图6可以清晰看出衡水湖洼地在第四系地质时期萎缩退化的演变过程。
3 结语
衡水湖位于Ⅳ构造单元南宫断凹内，受新构造不均衡沉降运动影响，第三纪末期该区仍显示洼地形态。从湖区及周边钻孔资料分析，第四纪以来本区多为低洼的湖盆地貌，岩相以湖相为主，因此笔者认为衡水湖是构造古洼地继承性发育的产物，同时也是昔日古湖盆消亡的残迹。
衡水湖的成因是一个复杂而深奥的课题。本文在收集分析区域地质构造、古河道等资料的基础上，投入了少量的浅部勘查工作量，对衡水湖成因进行了探索性研究。由于湖区面积较大，地质条件较复杂，因此研究的程度较低，证据和结论难免有不足和不恰当之处，诚请各位专家及同仁给予指正。
参考文献
[1] 冀县县志编写组.冀县志.2002年.
[2] 河北地矿局水文一队.黄淮海平原（河北部分）水文地质综合评价第四系地质专题报告.
[3] 河北省地质局水文地质研究室.黄淮海平原（河北部分）水文地质综合评价第四系地质专题报告.1979年.
[4] 河北省地质矿产局.河北省北京市天津市区域地质志.1989年.
[5] 河北地理研究所.河北平原黑龙港地区古河道图.1977年.