第六节 杭州西郊地貌

实习区地势西高东低，大部分为构造侵蚀剥蚀地貌与喀斯特地貌，小部分为湖区及平原；由此可分为西南部构造剥蚀——溶蚀丘陵区和东北部西湖——滨湖平原区。

一、西南部构造剥蚀——溶蚀丘陵区

本区主要为上古生界碎屑岩及石灰岩构成的丘陵山地，也是实习的主要区域。这些丘陵山地从西北、西南和东南三面环抱西湖，呈现向东北开口的马蹄形。马蹄形的丘陵山地按其地势高低大致可分为三个圈层而构成区域内亚区。

（一）构造剥蚀高丘亚区

本区由马蹄形外圈山体北高峰、龙门山、天竺山、五云山等一些较高山丘组成，山坡较为陡峻，其高度均在300～400m，主要由志留系—泥盆系长石石英砂岩、石英砂岩、石英砂砾岩等构成。

（二）喀斯特低丘亚区

本区由马蹄形中圈山体飞来峰、南高峰、九曜山、玉皇山、将台山等一些高度150～250m的山丘组成，主要由石炭系—二叠系灰岩构成。这些低丘多为向斜构造轴部，由于石炭系—二叠系灰岩质地纯、断裂多，地表水和地下水活动强烈，喀斯特地貌非常发育，石芽、溶沟、溶斗、溶洞比比皆是。著名的溶洞有飞来峰玉乳洞，南高峰烟霞洞、水乐洞、石屋洞，玉皇山紫来洞。

杭州西部喀斯特洞穴分布具有两个明显的特点：其一，洞穴虽多但规模较小，且分布相对集中。域内石炭系—二叠系灰岩除因褶皱被分隔成孤立山峰外，更由于断层切割使灰岩支离破碎，没有形成大面积的统一含水层，地下水动力条件较差，造成洞穴发育规模普遍较小。相对较大的喀斯特洞穴约有40多个，它们主要分布于飞来峰区、玉皇山区和南高峰区。其二，洞穴的分布在高程上具有成层性。如南高峰区洞穴主要分布在南高峰的南坡，洞穴自山顶至山脚明显发育在四个不同的高程上。最高一层是在南高峰峰面上，有一个圆形溶蚀漏斗的天地洞，在陡峭的狮子岩下有无门洞、千人洞、观音洞和白龙洞等；第二层洞穴有栖霞岭上的烟霞洞；第三层是上满觉陇的水乐洞、蝙蝠洞；最低一层是下满觉陇的石屋洞、壅云洞和乾坤洞。杭州西部洞穴的分布在高程上的成层性，不仅在南高峰所见明显，全区各洞穴高程均可与之对比归层。不仅如此，每层洞穴所在高程在洞外都有相应高程的剥蚀面或阶地（表2-2）。

总之，洞穴分布的局部性、成层性以及各层溶洞与洞外广泛的剥蚀面及阶地的一致性是本区喀斯特地貌的主要特征。

（三）构造剥蚀低丘亚区

本区主要为一些孤立的小山丘如丁家山、夕照山、孤山、葛岭、宝石山等构成马蹄形的内圈山体，其高度均小于130m，由二叠系硅质页岩、碳质页岩或侏罗系火山碎屑岩组成。

葛岭及其周边也发育有多个洞穴，但与上述灰岩溶洞不同，其在成因、形态和景观上独具一格。这类岩洞是地下水淘空断层泥引起上方岩石崩坍所造成的，因此称其为崩坍岩洞，主要有葛岭北坡的卧云洞、黄龙洞；白沙山东坡的金鼓洞；葛岭和白沙山之间的卧龙洞、紫云洞、栖霞洞和香山洞；其中以紫云洞最大，列入杭州著名洞穴之一。由于它们受断层产状所控制，所以都具有洞形平直单调、洞顶平整如板、向东南倾斜等一系列特征，而与灰岩的溶洞迥然不同。

二、东北部西湖——滨湖平原区

西湖位于杭州市区之西，为马蹄形丘陵山地所环抱，湖面呈椭圆形，南北长3.3km，东西宽约2.8km，周长15km，面积约5.6km2。湖中除有人工堤、洲外，局部在孤山尚有少许侏罗统火山碎屑岩裸露。滨湖平原位于西湖与马蹄形群山之间，环湖分布，并有低矮小丘平地突起。

本地貌区平原及湖底由第四系松散沉积物组成。据钻探资料，西湖区有30多米全新统沉积。

三、区域地貌发育简史

早第三纪始新世至渐新世，本区地壳稳定，经过长期剥蚀，将燕山运动造成的崎岖地势侵蚀夷平，地面近于准平原化，同时将剥蚀下来的物质堆积在郊区钱塘江两岸的长河和乍浦一带。从组成下第三系始新统和渐新统的长河组沉积物结构来看，底部一般为砾岩，往上逐渐变细，为粗砂岩、砂岩，砂质或泥质页岩；胶结物质从砂质变为泥质、钙质胶结。这个沉积韵律是早第三纪始新世至渐新世夷平过程的记录。喜马拉雅运动使杭州西郊地区已准平原化的地面发生切割抬升，现350～450m处本区最高的天竺山、五云山、美人峰和北高峰等峰顶面是至今尚残存的Ⅰ级夷平面。

到了晚第三纪，本区地壳继续间歇性地抬升，夷平面再度受到切割破坏，形成第Ⅱ级和第Ⅲ级剥蚀面，其高度分别为210～270m和150～180m，并有相应的剥蚀平台、坡折点、喀斯特洞穴互为印证。210～270m第Ⅱ级剥蚀面包括由碎屑岩组成的棋盘山、天马山、理安山、贵人峰，由灰岩构成的南高峰、玉皇山顶面。与该剥蚀面相应的喀斯特洞穴，有南高峰顶面上的溶蚀漏斗——天地洞，其直径53m，斗缘与底部高差12m，漏斗斜坡约22°，漏斗管径约4.5m，与下面的千人洞相通。此外还有南高峰狮子岩下的千人洞和几个小洞穴。所以杭州西郊最高一级的岩洞洞穴，可能发育于晚第三纪的初期。第Ⅲ级剥蚀面，如老和山、飞来峰、翁家山、月桂峰、青龙山、西荣山、九华山等峰顶面，高程150～180m，与其相应的岩洞洞穴有烟霞洞和紫来洞。

第四纪早期，杭州地区仍在不间断上升中。由于山体抬升，溪流下切，在喀斯特地貌上主要促使地表喀斯特和竖井的发育。第四纪中期中更新世，杭州山麓地带普遍发育厚度20～25m的之江组。随之地壳继续抬升，在九溪茶室前可见到由之江组组成的Ⅱ级基座阶地，阶地面距该处现状河床高22m。与Ⅱ级阶地高程相当的喀斯特洞穴有水乐洞、沙婆洞、蝙蝠洞、潜云洞、灵华洞、慈云洞、北观音洞以及金星洞、琼云洞、紫阳洞等，由此可见第四纪中期是杭州喀斯特洞穴发育最重要的一个时期。第四纪晚期，地壳又再度抬升，海岸线向海方向迁移，之江组地层随之上升受到切割，形成坡麓台地。到全新世，地壳又趋稳定，气候温暖，本区喀斯特洞穴又进入了新的发育阶段。在飞来峰北面的灵隐溪和南东的天竺溪都有内叠于之江组的阶地发育，组成物质为砂砾石，厚度变化大，其成分主要是砂岩、砂砾岩，大小混杂，最大粒径达25cm，大多数为5～10cm，磨圆度1～2级，是山溪性河流的冲积物，时代暂定为全新世早期。飞来峰的灵鹫洞、观音洞、通天洞的高程，与该砾石层高程完全相吻合。因此这些洞穴以及与之同一高程的石屋洞、南观音洞、莲花洞的时代也均为全新世早期。至于在飞来峰玉乳洞发育的地下暗洞，则为现代地下水尚在进行的喀斯特作用之产物。

四、西湖的形成

今日的西湖是全新世（冰后期GT约一万年）以来的产物。自燕山运动后的第三纪，西湖地区一直为大陆而受到抬升剥蚀，到第四纪晚更新世晚期末次冰期，当冰期最盛时（约距今2万～3万年），海面降至现代海面以下100余米，西湖地区处于强烈剥蚀环境，整个更新世仅在局部地区有3m的呈棱角状的砂和砾石的沉积。

晚冰期后，世界气候逐渐变暖，海面逐步上升。早期（相当于前北方期—北方期）在地形低洼处的现在西湖北东部及今日杭州市区解放路以北一带形成了湖泊，沉积了一套灰黑色、黑色黏土层，其中含丰富的瓣鰓颊（兰蚬）、介形虫（湖茂介）等。由于海面不断上升，致古西湖逐渐变大并与海沟沟通，所以这一地层上部含有孔虫和介形虫，如毕克卷转虫（变种）、中华丽花介等半咸水至微咸水化石群。从属种单调、分异度低、有孔虫群只有2～4种之特征来看，古西湖为半咸水至微咸水的澙湖环境。

全新世中期（相当于大西洋期），西湖地区气温转为温热潮湿，海面迅速上升。同时由于区域性地壳沉降，长江三角洲大部分地区、钱塘江下游均遭到海侵，西湖变成一个海湾。北面保俶山和东南的吴山成了海湾的两个岬角，杭州市东北的半山、超山成为浅海中的小岛，钱塘江河口尚在七里垅下游一带。这一次海侵使西湖一带沉积了厚达十余米以浅海相沉积为特征的灰色黏土层，它富含海相微体生物化石，如半咸水的有孔虫、毕克卷转虫（变种）、九字虫、希望虫，以及来自开放海的奈良小上口虫、抱球虫和介壳虫等。

在西湖周围山地生长着以青刚栎、栲属等为主的常绿宽叶林，此外还有阔叶落叶树如麻栎、檞栎和什叶树如松树等。在海滨一带还产有麻黄、藜科等。植物群落反映了当时西湖一带处于中亚热带潮湿气候条件下，其平均气温比现代高2～3℃。

大西洋期结束后，世界海平面由迅速上升转为相对稳定或振荡幅度不大的升降阶段，长江和钱塘江夹带的泥沙在河口不断沉积，三角洲陆上部分面积不断扩大。距今3000～4000年前的亚北方期，在喇叭状的钱塘江河口地貌条件下，在江流和潮流的相互作用下，杭州湾巨大的河口沙坎地形形成。沙坎的北部分布在今杭州市区的东部，沙坎的不断加积，使西湖海湾东南部逐渐被堵塞，仅留有东北方向的一条连海通道，西湖逐渐演变为澙湖。在这个阶段，西湖一带沉积厚6～7m黏性土层，所含微体生物化石群都为半咸水种属的有孔虫，如毕克卷虫（变种）、霜粒希望虫（多变微小九字虫）、江苏小希望虫等。上述有孔虫组合代表了低盐澙湖的沉积环境。

西湖的澙湖阶段，在时间上是比较短促的。约在2500年前，杭州湾的涌潮形成，从而使沙坎地势增高，陆地面积不断扩大，最后使西湖与海相连的通道堵塞。经淡水长期淋洗，西湖演变成为一个淡水湖泊。从西湖上层沉积物的化石群中可以找到有壳变形虫及在淡水环境生活的介形虫等。当时的西湖面积约10km2，要比今日西湖大近一倍。西湖演变为淡水湖泊后，在溪流中夹带的泥沙和大量生物的堆积下，西湖面积迅速缩小，湖水变浅，进入了一个沼泽化阶段，故西湖表层常含有机质和泥炭层，常见的植物有金鱼藻和芦苇等喜湿植物。而西湖至今仍未被封涸，这是历代疏浚和治理的结果，如唐长庆二年（822），白居易任杭州刺史，于今石涵桥附近修建湖堤，西湖湖底下0.75～0.95m和白堤锦带桥地面下5.5～6m泥炭层分别测得14C年龄值为1860（± 194）年和1805（± 136）年，推测现代西湖的形成年龄大约在东汉时期（公元25—220年）。

西湖在第四纪全新世的发展史经历了澙湖—海湾（浅海）—澙湖—淡水湖泊—沼泽这几个阶段。