门头沟区地处华北平原向蒙古高原过渡地带,地势西北高,东南低。门头沟区地层主要由震旦亚界的蓟县系和青白口系,下古生界的寒武系、石炭系、二迭系,上古生界的侏罗系和第四纪的马栏组、百花山冰期堆积所构成。地形骨架形成于中生代的燕山运动。

  境内总面积的98.5%为山地,平原面积仅占1.5%,其中海拔高度大于800米的中山占山地面积的一半。北部中山面积最大,占全区中山面积的2/3以上,平均海拔在1400米以上,其中有名的有灵山(2303米),有“京都第一峰”之称,黄草梁(1735米)。南部中山平均海拔1000米,其中有名的有百花山(1991米)。东南部中山面积小,平均海拔850米,有名的是九龙山(858米)。东北部的中山以妙峰山最负盛名,海拔1291米。整个中山普遍存在三级夷平面;一级夷平面海拔2000米左右,有灵山、百花山、白草畔(2035米),顶部平缓;第二级夷平面海拔1400—1600米,有黄草粱、南山鞍一线,老龙窝、庙安岭、髫髻山一线,呈平坦梁状中山分水岭脊;第三级夷平面海拔1000—1200米,构成较低一级平台,向东北渐变为分水岭,高度降至800—900米,如柏峪西、梁家山、妙峰山、张家山、九龙山。

  低山为海拔小于800米的山地,面积与中山相当。河谷台地主要分布于永定河及其支流清水河河谷两侧,但不连续。永定河洪积冲积平原面积很水,分布于本区东南三家店至卧龙岗一带。永定镇的上岸南边海拔只有73米,而成为全区最低处。由上可见区内地形起伏,高差很大(相对高差2230米)。清水河和永定河成“入”字形贯穿门头沟区的大部分。

  多山,是门头沟区的一个显著自然特点。全区总面积1455平方公里,山区占去了98.5%。在众多的山峰里,有全市了高峰在灵山,有风景秀丽的百花山,还有盛产玫瑰的妙峰山等。灵山和百花山的高度分别为海拔2303米、1991米,都超过了全国著名的泰山、黄山、庐山。5月份正是北京城内绿树成荫、百花盛开的初夏季节,而这两座山的山顶上却还是雪花飘舞,寒气袭人。在这两座山的山腰上,覆盖着华北地区少见的森林,茂密的森林里生长着桦树、杨树、落叶松等耐寒树木,山顶上是繁茂的高山草甸。百花山在盛夏时节,山坡上,树木葱葱,百鸟争鸣,气候宜人;山顶上,绿草茸茸、百花盛开。妙峰山以盛产玫瑰而著名,还被称做“金项妙峰山”,山顶上至今存留着一座碧霞元君送生娘娘塑像,明清时,这里香火极盛,几十里外都有人来进香。

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