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馬鞍山礫石

發布時間:2021-09-08 00:52:40

⑴ 教學點的內容和要求

1.觀察重晶石礦脈(低溫熱液礦床)

位置:康窯、劉樓至楊家

煤礦一帶。

礦區為一單斜構造,屬箕山背斜北翼,區內斷層較發育,以近東西向斷裂為主,其次有北東向斷裂。斷裂形成較寬的破碎帶。重晶石礦脈主要沿東西向破碎帶分布於寒武系崮山組白雲岩和張夏組灰岩中,礦體不連續,常呈尖滅、再現現象。在康窯附近,重晶石脈寬約1m,長約50~60m,大致呈東西向展布。礦脈向南傾斜,傾角約45°。

礦石礦物以重晶石為主,白色,密度大,晶體呈板狀,其次有方鉛礦、閃鋅礦等,脈石礦物有石英、方解石等,礦石呈角礫狀、塊狀及網格狀構造,明顯反映出充填礦床的特徵。根據以上特徵,該礦應屬低溫熱液礦床(50~200℃)。礦脈的分布、產出受斷裂構造的控制。

劉樓附近崮山組白雲質灰岩中有文石,呈旋渦狀或皮殼狀構造。

2.觀察汝州市靈棗溝馬窯村一帶冰磧層

位置:汝州市靈棗溝南約50m山坡上。

此處出露新元古界震旦系羅圈組冰磧泥礫岩,灰綠色,受後期濕熱氧化作用常變成紫紅色。泥礫岩中局部含砂質較高,其中包含礫石,形成泥包礫。礫石成分主要為石英岩,呈次稜角狀和次圓狀。礫石大小不等,雜亂無章,無定向排列。有的礫石呈錯斷現象(即壓斷石),還有猴臉石、馬鞍石,上部冰磧泥礫岩中礫石較少,還可見明顯的層理,這是冰水沉積的特徵。

冰磧層被寒武系下統泥質條帶灰岩所覆蓋,兩者為平行不整合接觸;冰磧層的下部為中元古界五佛山群馬鞍山組石英岩。

冰磧物與冰水沉積物的特徵和區別:

1)冰磧物:由冰川消融直接沉積下來的岩石碎屑稱冰磧物。冰磧物由漂礫、礫石、砂和粘土物質組成。主要特徵是:沒有層理,大小混雜,無分選性,礫石較少定向排列,一般磨圓度較差,常有磨光面和條痕石。冰磧物的顏色決定於基岩的顏色,其次還與間冰期氣候影響有關,如原形成的冰磧層為灰綠色,受長期濕熱風化後常呈紅色。一般情況下,顏色越深,表示在間冰期中受濕熱風化作用越強,時代也越老;較新的冰磧物,未經強烈濕熱風化,顏色則較淺。

2)冰水沉積物:以冰川融水為主要營力而產生的沉積物。它的物質來源和成分、分布等與冰磧物有密切關系,主要有粗砂、細砂、粉砂及亞粘土等物質,其中含有少量礫石和漂礫。冰水沉積物具流水作用的特點,具明顯的層理,分選性和磨圓度也較好。由於冰川融化的強度和冰融水的水量與氣候有關,所以沉積物常為礫石與砂互層,或形成礫石透鏡體,並有斜層理,其顏色也受濕熱風化作用的影響,一般情況下,濕熱風化作用越強,顏色越暗紅,否則顏色較淺。

⑵ 兵馬溝組

僅分布於嵩山西段伊川縣兵馬溝—南行宮一帶。以不整合覆於新太古代片麻岩之上,與五佛山群馬鞍山組為假整合關系。

兵馬溝組下部為紫紅色礫岩、砂礫岩,夾粉砂質頁岩。礫石成分復雜,主要有石英岩、安山岩、片麻岩及脈石英等。礫石大小混雜,礫徑0.2~50cm不等。底部堆積的礫岩、砂礫岩中岩屑滾圓度差,向上礫石滾圓度較好,膠結物為鐵質及泥砂質。厚約170m。上部為暗紫色砂質頁岩與粉砂岩互層,夾長石石英砂岩、粉砂岩及薄層砂礫岩。厚約380m。在上部的砂礫岩及砂岩中發育單向斜層理及交錯層理。該組屬河流相沉積。據關保德等資料(1988),兵馬溝組含較豐富微古植物化石,主要有小型光面小球藻(親近種)、小穴面球形藻、穴面球形藻、厚帶藻、模糊多孔體、郝台達穴面球形藻等。

代表性剖面(圖7-2):

圖7-2伊川兵馬溝組(Pt2b)實測剖面(據河南區調隊,1964)

上覆地層馬鞍山組灰白色礫岩(Pt2-3m)

假整合

兵馬溝組

10.暗紫紅色粉砂質頁岩夾砂礫岩190m

9.暗紫紅色粉砂質頁岩與灰紫色石英砂岩互層,夾砂礫岩,具交錯層理40m

8.暗紫紅色粉砂質、鐵泥質頁岩與薄層石英砂岩互層,夾砂礫岩75m

7.暗紫色粉砂質鐵泥質頁岩與薄層粉砂岩互層,夾砂礫岩及貧鐵礦層50m

6.暗紫色薄—中厚層細粒長石石英砂岩、暗紫紅色頁岩,夾砂礫岩55m

5.紫紅色粉砂質鐵泥質頁岩與細砂岩互層,夾砂礫岩39m

4.灰紫色砂礫岩與粉砂質頁岩互層35m

3.暗紫紅色中—厚層狀膠結緊密的砂礫岩,夾粉砂質頁岩46m

2.灰紫紅色中—厚層狀膠結緊密,層理明顯的礫岩,下部為石英砂岩和頁岩32m

1.暗紫紅色厚層狀膠結疏鬆的礫岩39m

不整合

下伏地層新太古代片麻岩(Ar3

兵馬溝組尚缺乏確切的時代依據。現據地質關系及區域對比分析,作簡要討論。在區內兵馬溝組的上、下界面十分清楚,但下界面以下直接為新太古代岩石,時限跨度太大。據底礫岩中有大量中元古代(時限為1800~1400Ma)熊耳群安山岩礫石分析,該組是近於火山岩邊坡的河流相沉積,在太行山南段濟源小溝背一帶也有類似兵馬溝組沉積地層,在當地命名為小溝背組,與下伏熊耳群為不整合關系接觸,它們的層位應大體相當,據此推斷其時代下限在14億年左右。兵馬溝組之上為馬鞍山組假整合覆蓋,在區域上馬鞍山組大體與汝陽群雲夢山組—北大尖組相當,該段地層曾獲得較多同位素年齡資料,其數值在1129~1267Ma區間內,據此分析推斷兵馬溝組時代上限應在12億年左右。關保德等(1988)認為,兵馬溝組所含微植物組合與我國華北地區薊縣系岩層的微古植物組合相似,兩者地層可大體對比。據此兵馬溝組的時代,應歸屬中元古代晚期。

⑶ 路線四 三皇寨—少林寺

1.實習內容

(1)觀察山地地貌,了解其分類,了解岩性、構造以及外力地質作用對地形形成和發展的影響;

(2)觀察斷層崖、正斷層組合及層理面特徵,畫素描圖;

(3)觀察少林運動遺跡,繪制剖面示意圖。

2.觀察點和觀察內容

No.1三皇寨猴子觀海處

主要內容:觀察描述嵩山群石英岩的岩性、構造,褶皺以及風化、剝蝕作用

沿途觀察尖棱褶皺(附圖7),嵩山石英岩的變余層理構造、節理,風化作用,觀察石英岩的礦物成分(主要礦物和次要礦物),以及石英岩上的晶洞構造。

三皇寨售票處建在太古宇登封群Ard與古元古界嵩山群羅漢洞組石英岩Pt1s的分界處,登山沿途可看到嵩山石英岩中發育的尖棱褶皺。中嶽運動使嵩山石英岩強烈褶皺,由於岩石硬度較大,轉折端近於一點,形成了尖棱褶皺,在少室山形成了同斜倒轉復向斜,軸面的傾向、傾角與岩層的傾向、傾角一致,走向為近東西向向南傾,傾角在60°~70°。褶皺構造在外力作用下遭受風化剝蝕,褶皺的轉折端有的被剝蝕殆盡,形成了岩層壁立萬仞的峰林的地貌。少室山整體上形成了以剝蝕為主的高中山地貌。

羅漢洞組下部的含礫石英岩礫石含量在10%以上,礫石被構造應力強烈壓扁,最大的長軸達到35cm,礫石為黑色,形成原因是長期的高溫高壓的作用,使礫石發生了順層韌性變形,含磁鐵礦的石英岩礫石的抗風化程度較高,在長期的風化作用下基質被風化,留下了堅硬的石英岩礫石突出於層面。

No.2少林寺西山分水嶺

主要內容:觀察附近山地的地貌形態,山地的分類,斷層三角面及地貌特徵

山地按絕對高度和相對高度可分為:

極高山絕對高度大於5000m;

高山絕對高度大於3500m,其中相對高度大於1000m者稱高山,500~1000m者稱中高山,絕對高度小於500m者稱低高山;

中山絕對高度1000~3500m,其中相對高度大於1000m者稱高中山,500~1000m者稱中山,相對高度小於500m者稱低中山;

低山絕對高度500~1000m。其中相對高度為500~1000m者稱中低山,相對高度小於500m者稱低山;

丘陵絕對高度50~500m,其中相對高度在50~200m者稱高丘陵,50~60m者稱中丘陵,小於50m者稱低丘陵;

平原絕對高度在1000~3500m者稱高原,絕對高度在0~200m者稱平原。

根據山地地貌的劃分,峻極峰:絕對標高1492m,相對高度1114m,屬於高中山;御寨山:絕對標高1512m,相對標高1132m,屬高中山;摩天嶺:絕對標高1021m,相對標高小於1000m,屬中山。

在此處還可觀察到不同的岩性在地貌上的明顯特徵。如嵩山石英岩,由於岩性堅硬、抗風化能力強,常形成懸崖峭壁、陡峻高山;登封群的片麻岩、片岩,由於容易風化,常形成低緩的丘陵地形;寒武系的灰岩和頁岩,由於抗風化能力不同,常形成陡緩相間的地形;鬆散的第四系堆積物,則形成平原和河谷階地。

在御寨山山頭可見中嶽運動遺跡。上覆地層為五佛山群馬鞍山組紫紅色石英砂岩,產狀基本為走向近南西,傾向北,傾角30°左右,下伏的是古元古代灰白色的嵩山石英岩,二者產狀不同,中嶽運動使古元古代灰白色的嵩山石英岩與中元古代的五佛山群馬鞍山組紫紅色石英砂岩形成角度不整合接觸關系。古元古代灰白色的嵩山石英岩和中元古代的五佛山群馬鞍山組紫紅色石英砂岩形成的地貌也不同,在少室山嵩山石英岩構成陡峻的山峰、脊嶺,而馬鞍山石英礫岩和石英砂岩則構成斷塊山以及單面山,南坡陡峻而北坡平緩。

沿路到少林寺塔林再向西至山樑上,從此點向南觀察,可見少林西溝斷層的斷層谷、斷層崖、斷層三角面等地貌形態。河谷南岸為古元古界嵩山石英岩,岩性堅硬,單斜較陡峭。北岸為東老西新的中元古界五佛山群,岩性較軟,地形較緩。地層南岸老北岸新,推測為正斷層。在斷層形成後的早期階段,發育一些橫切斷層崖的河流,河流將原始斷層崖分割成一系列三角形的斷層崖,這些三角形的斷層崖即斷層三角面。

No.3雞鳴山西側陡崖下

主要內容:觀察少林運動遺跡剖面,寒武系關口礫岩和五佛山群何家寨組頁岩岩性及產狀,認識單面山地貌

少林運動是發生在前寒武紀的一次地殼運動,在華北地區表現為沉積間斷,而嵩山地區表現為明顯的角度不整合,即下寒武統辛集組關口礫岩呈角度不整合覆蓋於五佛山群各組之上(附圖8)。這一角度不整合界面在御寨山、嵩山北坡及五指嶺和尖山一帶到處可見,尤其是少林寺西雞鳴山露頭良好,界面清晰,與河北薊縣的薊縣運動、安徽的霍邱運動相當。

角度不整合的證據是:①上下兩套地層在較大范圍內呈角度相交;②兩組岩性有明顯的差異;③有底礫岩的存在。

五佛山群何家寨組:雜色泥灰岩、灰岩和砂頁岩互層。此處可見紫紅色、灰黃色頁岩,頁理發育時可見雲母沿頁理面分布。產狀變化大,局部有小揉皺,層理明顯。局部產狀為321°∠24°。

寒武系辛集組關口礫岩夾砂岩:礫岩為次圓狀,礫徑一般為10cm左右。礫石成分復雜,有花崗岩、片麻岩、片岩、石英岩、脈石英、砂岩等,自下而上礫石由大變小。膠結物為硅質、泥砂質、鐵質,以基底式膠結為主。該礫岩層在此處形成陡崖,向上過渡為砂岩。水平層理,砂礫狀構造,產狀為0∠10°。

該處山體為單面山,南坡陡峭,北坡平緩。岩層傾角約9°,北坡長而緩,南坡短而陡,形成了兩坡不對稱的單面山地貌,可能是被破壞了的褶皺的翼部。北坡為順向坡,由構造控制,植被覆蓋度高,土層厚;南坡為逆向坡,植被稀少,土層薄,水土流失嚴重。

3.思考題

(1)尖棱褶皺的褶皺要素及特點是什麼?

(2)少林運動的形成時代是什麼?

(3)單面山的形態特徵和成因是什麼?

⑷ 早白堊世中期斷陷事件

早期大規模、大區域的火山噴發,不是幔源岩漿溢流,而是高位岩漿房中酸—酸性岩漿爆發,這是白堊紀大量斷陷盆地形成的重要前提。因為大量岩漿噴出地表,產生了斷陷盆地形成的兩個必要條件,即高位岩漿房卸空和噴出的火山物質對地殼淺部已卸空的岩漿房的靜壓所蘊藏著的位能,這也是斷陷事件觸發的前提條件。

早白堊世早期火山噴發階段雖然已處於印支運動主幕強擠壓之後,擠壓力場向減弱、鬆弛的方向演化,而拉張尚未開始,地殼仍可維持著動態平衡。到早白堊世中期,地動力機制轉變為拉張,地殼上過去地質時期所形成的各種方向的斷裂,由於拉張而重新活動,使上地殼出現眾多的脆弱面。當卸空的高位岩漿房之上的火山堆積物形成的靜壓超過脆弱的地殼的臨界強度後,岩漿房的頂蓋便被壓垮而沿老斷裂斷陷,形成了火山岩區的斷陷盆地群。火山噴發的強度越大,岩漿房卸空程度就越高,地殼上堆積的火山物質就越多,對岩漿房靜壓就越大,形成斷陷盆地的幾率就越高。所以浙東、閩東等火山活動強的地區斷陷盆地最發育,西部和揚子陸塊上發育較差。

由於地殼沿脆弱帶陷落,所以斷層控制現象非常明顯: 由不相交斷層組控制時,形成地塹型斷陷盆地,如麗水盆地、西屏盆地; 主要由一個斷層組控制時,則斷層處斷陷,另一邊拗陷,形成箕型斷陷盆地,如老竹盆地、武義盆地,這是最主要的盆地類型。以上盆地的延展方向與斷裂系的走向相同。由兩個或兩組相交斷層控制的則形成復合式的斷陷盆地,如天台盆地、新昌盆地和仙居盆地,這種盆地的延展取綜合方向。

表 12-1 浙江省白堊系事件地層學劃分對比

斷陷事件發生在早白堊世中期,其產生的地層記錄是館頭組下部的下類磨拉石建造和館頭組中、上部的暗色岩系。正宗的磨拉石建造是造山運動晚期的產物,是前陸盆地中堆積的粗陸屑岩套,是在陸殼急劇隆升、侵蝕基準面急速下降背景上快速堆積的沉積總體。本區斷陷後所形成的扇三角洲亞相礫岩,具有與磨拉石建造相近的形成過程和特徵,是以可以稱之為 「類磨拉石建造」。為了區分於中戴期的類磨拉石建造,筆者建議在其前冠以「上」、「下」等層位定語,以便區分。

下類磨拉石建造起因於盆地快速斷陷,導致強切割、快堆積,特別是斷崖破碎帶岩塊的崩落或地表徑流沖刷後形成的重力流,它們的分布有其局限性,限於斷陷邊緣,時厚時薄,乃至於無,它可以和其上的暗色岩段組成特徵的岩套,以區別於第三構造-沉積旋迴的暗色岩系 ( 金華組) 。下類磨拉石建造是構造斷陷這一事件的物質表現,在拗陷盆地中沒有發現這種下類磨拉石建造。

下類磨拉石建造無層理或塊狀層理,無分選性,有時可見礫徑在 1 m 以上的斷崖墜落岩塊,常為雜基支撐,且因形成於弱補償環境,岩層多為灰綠色,這些特徵不同於其他層位的粗碎屑岩,可作為標志層進行區域追蹤對比,而可以確定其為館頭期的沉積 ( 圖版Ⅲ-1,圖版Ⅴ-1,Ⅴ-2; 圖 5 -2) 。

這種下類磨拉石建造最發育的地方是嵊州三界仙岩—謝岩剖面,厚度 > 400 m。向東北不遠,迅速變為只有幾米厚,其上為數百米的褐紅色與灰綠色相間的鈣質粉砂岩。這一層序非常類似於館頭期的斷陷岩套 ( 下類磨拉石建造 + 暗色岩段) 。而這套地層在諸暨幅( 1∶ 20 萬) 和近幾年完成的谷來幅 ( 1∶ 5 萬) 均已劃歸下火山岩系最下部的大爽組,作為大爽組中的一個沉積岩段處理。

筆者在考察該剖面過程中發現,這是一套典型的湖泊扇三角洲亞相礫岩,亦即下類磨拉石建造,剖面垂向上有由下而上礫徑變小的總趨勢,反映了剝蝕區逐漸削低,但同一層位上不見有分選現象。更為令人注目的是其礫石的岩性,幾乎完全是其鄰近出露的大爽組灰紫色流紋岩類,雜基也是這些流紋岩風化後形成的泥沙。這一現象表明,兩者並非同一個構造層的地層。如果旁邊出露的火山岩確實是大爽組的話,那麼包括這套礫岩在內的沉積岩組應是另一個構造旋迴地層。從事件地層學角度分析,應該是館頭組。因為這么巨厚的礫岩不可能是水下沖刷形成的同期層間礫岩,而是在大爽組形成之後,經過構造運動,使之裸露到地表成為剝蝕對象。在新的構造-沉積旋迴中,由於斷陷盆地的形成,它被快速剝蝕和堆積到剛剛形成的斷陷盆地中,形成湖泊扇三角洲亞相沉積總體。它的巨大厚度和幾千米外迅速變為數米的現象,表明它正是斷陷盆地邊緣的水下沖積扇體,與館頭組下部的湖泊扇三角洲亞相在成因機制和空間展布形態上是完全一致的。此外,在 「浙江省1∶ 5萬谷來鎮幅、三界鎮幅區調報告」 中,有產自該斷陷岩套上部灰綠色鈣質粉砂岩中的孢粉化石組合名單,據南京地質礦產研究所汪迎平鑒定,其孢粉組合屬館頭期。

此外,縉雲縣電視轉播塔剖面館頭組底部礫岩和天台水南 「塘上組」底部礫岩等都是這一斷陷事件的產物,應屬同一層位。

上述事例說明,事件沉積可以進行區域追蹤和對比,可以作為一個標志層來對待,在區調工作中富有實際意義。

館頭組的暗色 ( 或雜色) 岩段分布廣泛,幾乎每個盆地中均可見到,加之化石豐富,時代容易確定,因而可以作為區域對比的良好標志層。幾乎每一個剖面上,在上白堊統下部紅色建造與下白堊統下部火山岩建造之間均有這套斷陷以後形成的 「下類磨拉石 + 暗色岩段」的斷陷岩套,但天台盆地水南剖面等若乾地方出現例外。那裡是 「下類磨拉石建造+ 火山岩段」,被稱為 「塘上組」,其上整合覆有紅色建造。這個層序與正常下白堊統上部永康群的唯一差別是火山岩段代替了暗色岩段,佔領了暗色岩段在構造-沉積旋迴中的固定位置,這就雄辯地說明它的層位與館頭組相同而不是高於方岩組。「塘上組」之上的湖相地層和更上的山麓堆積相礫岩,從區域上看,岩性和層序與朝川組、方岩組完全相似。由於火山噴發可以在短期內噴出大量的火山碎屑岩和熔岩,其堆積的速度遠快於斷陷的速度,以致沒有出現非補償型沉積環境,也就見不到暗色岩系而不同於館頭組。「塘上組」中部和頂部都出現熔結凝灰岩,說明湖盆曾經兩度或更多次被填滿。根據此地 「塘上組」在層序上的位置,它無疑是館頭組的同期異相堆積,即 「火山岩型館頭組」。由於火山噴發,破壞了正常的沉積環境,沒出現真正的館頭組; 火山噴發之後恢復了正常的沉積環境,依然是淺湖相的紅色建造和山麓堆積相礫岩,這與永康盆地的朝川組、方岩組完全相似,沒有必要另起名稱為 「賴家組」,更沒必要更名為 「兩頭塘組」和 「赤城山組」。與水南相似的剖面還有多個,如舒洪盆地仙岩鋪、馬鞍山剖面和壺鎮盆地的沈宅剖面,那裡的 「塘上組」都是直接不整合覆於下火山岩系之上而整合伏於朝川組之下,都是火山岩型館頭組。

雖然水南剖面的 「塘上組」厚達千米,而作為火山岩,它的形成時期是短暫的,它也許只相當於館頭組中部的層位,但由於大量噴發物的填積,使湖盆提前變為淺湖相而導致火山岩之上相當於館頭組上部的層位被按岩性、岩相劃歸朝川組。從此可以聯想到,各盆地的物源補給速度不一,沉降幅度不一,以致由深—半深湖亞相的館頭組變為淺湖亞相的朝川組的時間在不同盆地中肯定先後不一,所以館頭組與朝川組的界面,區域上不是個等時面,也不是個穿時面,而是個亂時面,而層序卻是固定的。

⑸ 五佛山群

主要分布在玉寨山—五佛山北坡,以登封市少林寺—偃師市何家寨一帶層序發育最齊全。嵩山其他地區僅有下部層位馬鞍山組出露。五佛山群與下伏太古宙岩石及古元古代嵩山群為不整合關系(圖6-3),而與兵馬溝組為假整合關系。五佛山群的上覆地層,在不同地區也不盡相同。少林寺—何家寨地區五佛山群何家寨組被寒武系關口砂礫岩不整合覆蓋;嵩山以東地區五佛山群馬鞍山組被寒武系關口砂礫岩假整合覆蓋;嵩山西段及本區內其他地點馬鞍山組被震旦系羅圈組冰磧雜岩假整合覆蓋。根據岩性特徵及沉積岩石共生組合,由下而上分為馬鞍山組、普峪組、駱駝畔組和何家寨組。

馬鞍山組嵩山及周邊地區廣泛分布。主要為灰紫色、灰白色石英砂岩,夾砂質頁岩及1~4層砂礫岩、礫岩。底部為厚層狀礫岩,厚2~40m不等,局部夾透鏡狀赤鐵礦層。礫石成分主要為灰白色、紫紅色石英岩及脈石英,局部有條帶狀赤鐵礦礫石及黑雲母花崗岩礫石。礫石大部分為渾圓狀,大小不一,一般礫徑5~10cm,最大者達30×30cm,在一些礫石的裂隙中有砂岩充填。膠結物以砂質為主,另有鐵、泥質膠結物。馬鞍山組岩層中交錯層理發育,層面多見對稱波痕和泥裂等沉積構造,總體屬濱海—淺海相單陸屑沉積,底部可能為河流相沉積。岩層總厚度170~640m,但在嵩山以東地區厚度僅5~30m。該組岩石中所含微古植物化石與兵馬溝組所含大同小異。

普峪組僅分布在少林寺—何家寨一帶。主要為紫紅、灰綠色砂質頁岩,夾細砂岩、炭質頁岩及白雲質泥灰岩。厚90~130m。屬淺海(陸棚)相沉積。普峪組含豐富微古植物化石,它們的膜殼個體大、紋飾復雜、屬種類型繁多,有大量古片藻(Laminarites antiquissimus)、紋層粗面球形藻(親近種)(Trachysphaeridium aff.laminaritum)、假網粗面球形藻(T.stipticum)、有褶粗面球形藻(T.rugosum)、厚緣粗面球形藻(T.incrassatum),並有光球藻(Leiopsophosphaera)、蜂巢球形藻(Favososphaeridium)、大褶藻(Macroptycha)、網格藻(Reticulum)等伴生,形成獨有的特徵。

駱駝畔組分布同普峪組。主要為紫紅、灰黃色石英砂岩,夾砂質頁岩及細砂礫岩,底部為細礫岩或砂礫岩。厚度17~68m。在底部礫岩中有普峪組頁岩礫石,礫岩底界面略有起伏,前人曾提出兩組間為微角度不整合的認識。但從總體看,兩者間可能曾經有過短時沉積間斷或水下沖刷,應仍屬整合接觸。

何家寨組分布同普峪組。底部為灰紫、灰白色中厚層狀白雲質灰岩(約厚23m)。下部為灰黃、灰綠色砂質頁岩、粉砂岩及泥灰岩,夾青灰、灰白色含疊層石白雲質灰岩及灰黑色緻密灰岩,厚約158m。中部為灰紫、鮮紅色頁岩,夾青灰色薄層緻密灰岩及粉砂岩,厚約90m。上部為灰黃色砂質頁岩與泥質灰岩、泥質條帶灰岩互層,夾粉砂岩;頂部為紫紅、灰綠色頁岩及厚層塊狀含疊層石白雲質灰岩,該段岩層厚約65m。本組地層總厚約300m。何家寨組也含較豐富的微古植物化石,如堅密光球藻(Leiopsophosphaera densa)、開放光球藻(L.apertus)、小光球藻(L.pusilla)、厚緣粗面球形藻(Trachysphaeridium incrassatum)、簡單粗面球形藻(T.simplex)、粗面擬環球藻(Psendozonosphaera asperella)、小環球形藻(Zonosphaeridium minutum)、古片藻(親近種)(Laminarites aff.antiquissimus)等。

在少林寺—何家溝一帶,何家寨組處於重力滑動構造前緣推擠帶,岩層發生復雜褶皺和斷裂,寒武系關口砂礫岩不整合覆於強烈變形的岩層之上(圖7-3)。

嵩山地質博覽

五佛山群代表性剖面(圖7-4):

圖7-4河南省偃師市何家寨五佛山群地層實測剖面圖

Ar3—新太古代片麻岩組;Pt2-3m—馬鞍山組;Pt2-3p—普峪組;Pt2-3l—駱駝畔組;Pt2-3h—何家寨組;

—寒武系辛集組(砂礫岩)

上覆地層寒武系辛集組關口砂礫岩

不整合

何家寨組(Pt2-3h)

41.紫紅色頁岩夾砂質頁岩30m

40.淡紅色緻密灰岩與薄板狀砂質頁岩互層13m

39.灰色條帶狀灰岩與灰紫色薄板狀砂岩互層12m

38.灰黃色粉砂岩、砂質頁岩夾泥灰岩9m

37.鮮紅色頁岩夾灰紫色灰岩46m

35~36.紫紅色、灰紫、灰黃色頁岩夾灰岩44m

33~34.灰黃色薄層泥灰岩、灰黑色薄層條帶狀緻密灰岩25m

32.淺灰紫色薄層粉砂岩及砂質頁岩24m

31.灰黑色厚層泥質條帶灰岩、緻密灰岩42m

29~30.灰黃色薄層砂質頁岩夾灰岩、泥質灰岩夾頁岩和緻密灰岩45m

28.灰白、灰綠色砂質頁岩與石英砂岩互層12m

27.灰黃色粉砂岩夾灰質頁岩12m

26.灰紫、灰白色緻密灰岩23m

駱駝畔組(Pt2-3l)

25.灰黃色細—中粒厚層石英砂岩42m

24.灰色薄板狀砂質頁岩夾石英砂岩16m

23.紫紅色中厚層狀細粒石英砂岩2m

22.灰白、灰黃色略顯紫紅色細礫岩9m

普峪組(Pt2-3p)

21.下部黃綠色頁岩,上部紫紅色砂質頁岩與細砂岩互層19m

20.紫紅及灰綠色頁岩23m

19.黃綠、紫紅色頁岩與細砂岩互層20m

17~18.灰黃色細砂岩、薄板狀砂質頁岩7m

15~16.紫紅、灰綠色頁岩26m

14.黃綠色頁岩19m

13.灰黑色炭質頁岩5m

12.青灰色薄板狀砂質頁岩12m

馬鞍山組(Pt2-3m)

11.灰白色巨厚層狀細粒石英砂岩10m

10.灰黃色厚層狀中粒石英砂岩8m

9.灰綠色薄板狀砂質頁岩與細砂岩互層6m

8.黃褐色鐵鈣質粗粒石英砂岩夾細砂岩10m

6~7.灰白色中厚層—厚層狀細粒石英砂岩40m

5.肉紅色厚層狀細粒長石石英砂岩4m

3~4.乳白、淡紫紅色細粒石英砂岩,具交錯層理及對稱波痕33m

2.灰紫色薄層細粒石英砂岩夾砂質頁岩1m

1.紫色巨厚層狀中粒石英砂岩,上部具泥質條帶及波痕64m

不整合

下伏地層新太古代片麻岩

五佛山群的時代歸屬,目前尚缺乏確切的同位素年齡數值。但據地質關系、微古植物化石組合、疊層石組合與相關地層對比,仍可基本確定。

五佛山群含有較豐富的微古植物化石,據關保德等研究(1988),馬鞍山組的微古植物組合大體可與薊縣紀(中元古代晚期)地層所含微古植物組合對比。而普峪組和何家寨組所含微古植物的屬種更為豐富,其特點是膜殼個體大、紋飾復雜,屬種類型繁多,微古植物組合大體可與青白口紀(新元古代)地層的組合對比。另在何家寨組中含有較豐富的疊層石,主要有印卓爾疊層石(Inzeria uguangyuensis,Inzeria heayaoensis)、林涅疊層石(Linella hejiazhaiensis)、蘭姆賽裸枝疊層石(Gymnosolen ramsayi)、阿納巴爾疊層石(Anabaria hejiazhaiensis)、雅庫特疊層石(Jacutophyton mayaoensis)、朱魯沙疊層石(Jurusania honglingenis)等種型,其組合面貌也大體與青白口紀地層所含相近。據此,五佛山群層位大體可限定在薊縣紀—青白口紀地層范圍。

在地質關系方面,五佛山群地層位置比較明確,馬鞍山組與下伏兵馬溝組假整合,並不整合於白家寨鉀長花崗岩之上,該岩體年齡為1632Ma。在玉寨山、嵩山、五指嶺等地,馬鞍山組不整合覆於嵩山群之上,因此,其下界面十分清楚,應為中元古代晚期沉積。五佛山群的上覆地層,不同地區有所不同,在五佛山地區,與寒武系為不整合關系,在其他地區馬鞍山組為震旦系羅圈組假整合覆蓋,表明其沉積作用可延至新元古代早期。

在更大區域內,與五佛山群同處一個弧後盆地(或前陸盆地)的沉積地層有汝陽群和洛峪群,它們的地層層位大體相當,汝陽群的同位素年齡已如前述,洛峪群中也有一組年齡值,下界有代表性的年齡為1013~1082Ma,大體與青白口紀(晚元古代)下限一致,洛峪群之上為震旦系黃連垛組假整合覆蓋,據此,可推斷五佛山群的上限為800Ma左右。

綜合以上地層對比及相關年齡資料,五佛山群的時代應為中—新元古代。

⑹ 教學點的內容和要求

1.中嶽運動

位置:井灣北蛤蟆嘴。

內容與要求:

1)嵩山群廟坡山組與五佛山群馬鞍山組兩套地層形成的環境不同,岩性也明顯不同;

2)二者之間地層不連續,有沉積間斷,其中缺失嵩山群花峪組;

3)嵩山群廟坡山組與五佛山群馬鞍山組呈明顯的角度不整合接觸,接觸面凹凸不平,受古地形影響,馬鞍山組底礫岩厚度變化較大。

廟坡山組為中粒石英岩、細粒石英岩夾絹雲石英片岩、千枚岩(千枚岩中有石英脈穿入)及含較高的鐵質石英岩。產狀:6°∠57°。

馬鞍山組底礫岩:紫紅色,礫狀結構,厚層、巨厚層狀構造,礫石成分主要是石英岩,其次為脈石英,磨圓度及分選性較差,礫徑最大的 50cm,一般為 5~20cm。鐵硅質膠結,膠結類型為孔隙式接觸。產狀:330°∠22°。

根據嵩山群與五佛山群呈角度不整合接觸及兩套岩性變質程度不同,推斷中嶽運動的時間應為嵩山群沉積之後、五佛山群沉積以前,這次運動使嵩山期沉積褶皺變質並隆起形成地台基底,然後遭受剝蝕,到中元古代時地殼下降,在古剝蝕面上接受五佛山群一套濱—淺海相沉積,造成角度不整合接觸(圖3-24)。

圖3-24 井灣蛤蟆嘴五佛山群馬鞍山組與下伏嵩山群廟坡山組角度不整合接觸關系(中嶽運動)剖面素描

Pt2m—馬鞍山組;Pt1m—廟坡山組

2.登封式鐵礦

位置:井灣東400m處。

內容與要求:沿剖面自上而下分別觀察鐵礦床及其頂、底板岩性,了解礦山地質情況。

鐵礦層(登封式鐵礦)產於嵩山群五指嶺組第三岩性段,礦層頂板為紫紅色和灰綠色絹雲石英片岩、千枚岩;底板為紫紅千枚岩夾絹雲石英片岩,為沉積變質鐵礦,成層狀產出。

礦石為緻密塊狀構造,成分單一,主要是假象磁鐵礦。礦體呈帶狀延長約1000m。延伸方向NW312°。礦層最大厚度8~12m,一般約3m,Fe平均品位20%~40%。

3.觀察褶皺和斷層

位置:井灣東500m處。

內容與要求:

1)褶皺為一向斜,兩翼為老地層廟坡山組,中間為較新的花峪組,認真觀察構造形態,掌握褶皺要素。

2)斷層規模不大,兩盤地層在水平方向上錯斷,為典型的平推斷層,斷距為10m左右,使嵩山群五指嶺組與廟坡山組地層沿走向錯開,造成岩層走向不連續。

4.參觀選礦廠

該廠採用的選礦方法為磁選。

⑺ 新元古代震旦系羅圈組

區內該組出露於西部萬安山北坡,而在嵩山地區西南部則有較廣泛分布。

圖7-5羅圈組中有馬鞍山組砂礫岩巨大礫石

圖7-6寒武系與羅圈組假整合接觸

萬安山北坡僅出露羅圈組,以上徐馬村一帶出露最好,主要岩性為暗紫、灰綠色塊狀雜礫岩及含礫砂質泥岩,厚20~50m。岩層層理不清,礫石大小混雜,礫石成分復雜,主要有石英砂岩、頁岩、白雲岩、石英岩及片麻岩等。礫徑一般3~5cm,大者30~40cm,小者不足1cm,具稜角狀。在上徐馬村東山一帶,含礫砂質泥岩中,有馬鞍山組礫岩及何家寨組含疊層石白雲岩的巨大礫石,直徑最大達3m×1m,冰磧紋泥包繞礫石分布(圖7-5),顯然屬於冰川漂礫。該處冰磧雜岩不整合於馬鞍山組之上,其上為寒武系辛集組關口砂礫岩假整合覆蓋(圖7-6)。上徐馬村東山水池邊有古冰溜面出露,底盤為馬鞍山組石英砂岩,冰蝕面上有大量冰川擦痕,冰川磨蝕槽溝、新月形鑿坑等冰川遺跡。在其他地區,羅圈組冰磧雜岩中的礫石上具有多個磨光面及擦痕。據上述特徵認為,該組為山嶽冰川堆積物。

在更大區域上,羅圈組冰磧雜岩之上還有一套雜色砂頁岩系,其中多夾海綠石砂岩層,厚約100m,屬冰前淺海相環境沉積,關保德等1988年命名為東坡組。

代表性地層剖面列舉如下(圖7-7):

圖7-7汝州市北部段村鋪東趕旦場羅圈組剖面圖(據鄭州地校剖面,1961略作修改)

上覆地層寒武系辛集組關口砂礫岩

假整合

震旦系羅圈組(可能包含部分東坡組)

5.紫、黃、綠色砂質頁岩,上部以紫紅色為主5-7m

4.黃綠色微顯層理的砂質頁岩,含少量冰磧礫石10m

3.黃綠色夾紫、褐色含冰磧礫石砂質頁岩,頂部夾鈣質膠結砂礫岩12m

2.灰褐色緻密冰磧泥礫岩9m

1.灰綠色冰磧泥礫岩,礫石成分復雜,分選性差18m

假整合

下伏地層馬鞍山組石英砂岩

羅圈組的下伏地層在不同地區有很大不同,在汝州市北部馬鞍橋一帶,其下伏為新太古代片麻岩,兩者為高角度不整合關系。在魯山縣下湯地區,其下伏地層為震旦系董家組(年齡669Ma),兩者呈假整合關系。在嵩山及周邊地區羅圈組假整合於馬鞍山組之上。羅圈組及東坡組的上覆地層均為寒武系辛集組,為假整合關系。從區域對比上看,其層位在震旦系黃蓮垛組、董家組與寒武系之間,應屬上震旦統。

羅圈組及東坡組含有豐富的微古植物化石,其組合面貌以球藻亞群)Sphaeromorphitae)為主,同時還有古片藻伴生,並且還出現一些新的類型,如瘤面球形藻(Lophosphaeridium)、粗面橄欖藻(Trachyarachuitum)、塔斯曼藻(Tasmanites)、眼球擬環球形藻(Pseudozonosphaera nucleolata)、帶微小三射線的粗面小三縫球形藻(Trachyoligotriletum)、大褶藻(Macroptycha)、粒褶雙極藻(Trachyrytidodiacrodium),以及薄帶藻、多球絲藻、光絲藻、古念珠藻、連胞藻、螺旋藻等。這一組合特徵與我國南方震旦紀的組合十分相似。就其屬種組成上看,更接近於震旦紀晚期面貌(關保德等,1988)。據上述對比,羅圈組所代表的冰期可大體相當於國內外晚震旦世冰期(610~580Ma),其時代可歸屬於晚震旦世。

⑻ 地層劃分及特徵

1.曹店組

1978年由安徽省地質局區域地質調查大隊,根據安徽省鳳陽縣曹店北東的大伍山(曾誤稱為大鄔山)剖面一套不整合覆蓋於鳳陽群千枚岩上,伍山組底部的含鐵質砂礫岩命名。

特徵:下部為灰白-灰紫色厚層石英礫岩及鐵質石英礫岩,礫石分選較差,礫徑以10~30mm者居多,磨圓度較好,成分以石英岩為主,千枚岩、片岩及大理岩為次,碎屑物源於下伏地層;上部為紫色薄層鐵質砂礫岩及鐵質粉砂岩。總體為下粗上細,鐵質增高時可形成透鏡狀赤鐵礦貧礦體,有時具鮞狀結構。

該組厚度0~21m,僅分布於鳳陽及霍邱一帶,沿走向斷續出露。

2.伍山組

1939年李四光將安徽省鳳陽縣曹店北東大伍山一帶的石英砂岩稱為「伍山石英岩」,1960年楊志堅改稱「伍山組」。1958年徐嘉煒將安徽省壽州市八公山剖面一套超覆於鳳陽群千枚岩或更古老的五河群片岩上,以石英砂岩為主的地層命名為「八公山統」,其中:包括了上部石英岩(現名:四十里長山組)、中部頁岩(現名:劉老碑組)及下部石英岩。1977年安徽省區域地質調查大隊更名為「八公山組」,但含意僅限於下部石英岩(即「伍山組」)。1978年華東地區區域地層表(安徽分冊)也引用該名。1997年全國地層多重劃分對比研究(李玉發,姜立富,1997)決定採用命名在先的「伍山組」,不再使用「八公山組」一名。

該組岩性特徵為灰白-乳白色中-厚層含海綠石、含礫石英砂岩及石英砂岩,底部為石英礫岩。岩性單-穩定,局部具交錯層、波痕等沉積構造。該組厚度變化大,淮南地區11~大於192m;淮北、徐州及魯南地區,自南向北變薄,從536m減至78m。底部與曹店組整合—假整合接觸,或直接超覆於鳳陽群千枚岩及泰山群片岩上。

3.劉老碑組

1939年李四光等曾稱這套岩層為「杏山頁岩」,但命名人和命名地點不詳。1947年謝家榮稱之為「劉老碑系」,以安徽省壽州城北的劉老碑為命名地點,以壽州店疙瘩—白鶚山剖面為命名剖面。1958年徐嘉煒改稱為「劉老碑頁岩」;1960年楊志堅又將其分為「下劉老碑組」和「上劉老碑組」;1964年朱兆玲等則將兩組合二而一,稱為「劉老碑組」,內分上、下兩岩段。1977~1978年,安徽省區域地質調查大隊將下岩段建立「管家郢組」,但無出露完整及接觸關系清楚的層型剖面。因此,目前被廣泛接受的劉老碑組含義仍為朱兆玲等1964年所創建的。

該組以頁岩及泥灰岩為主,岩性穩定。底部為紫紅-灰白色中細粒石英砂岩,與下伏伍山組整合接觸;下部為紫紅夾黃綠色薄-中層泥質灰岩及紫紅夾灰綠色鈣質頁岩;上部為黃綠色頁岩夾薄層細粒含海綠石石英砂岩、鈣質粉砂岩及粉砂質泥質灰岩,向上灰岩增多。全組厚度變化不大,一般685~837m,局部大於1000m。主要分布於鳳陽、淮南及霍邱四十里長山等地,東厚西薄。

富產微生物化石,頁岩中常見宏體碳質化石。鳳陽縣曹家湖及鳳台縣茅仙洞灰岩中發育疊層石。

4.四十里長山組

1960年楊志堅將安徽省霍邱縣四十里長山的馬鞍山剖面上,徐嘉煒1958年稱之為「劉老碑頁岩」之上的「上部石英岩」命名為四十里長山組。1978年華東地區區域地層表(安徽分冊)又將其改稱「壽縣組」,但鑒於四十里長山組命名在先,故「壽縣組」為無效命名。

岩性為淺灰色厚層含鈣、含海綠石石英砂岩及長石石英砂岩。微細層理及交錯層理發育,局部見渦卷狀砂質團塊。與下伏劉老碑組整合接觸。岩性穩定,分布廣泛。厚度一般為35~90m,但泗縣屏山厚度可大於223m。

產微生物化石。

5.九里橋組

1964年朱兆玲等將安徽省壽州市店疙瘩剖面上,徐嘉煒1958年稱為「四頂山統」下部的「泥質灰岩及泥灰岩層」命名為九里橋組,命名地點在壽州城北壽鳳公路9km的九里橋。

該組以泥質灰岩為主。下部以灰-深灰色中-薄層粉砂質灰岩;上部為灰-深灰色灰岩和泥灰岩。與下伏四十里長山組整合接觸。岩性較穩定,在鳳陽山區以淺灰色薄層泥灰岩為主。在霍邱四十里長山則白雲質稍有增加,局部出現白雲岩。厚度變化在26~119m之間,分布范圍在淮南地區。

富產宏體碳質化石、微生物化石及疊層石等。

6.四頂山組

1958年徐嘉煒將安徽省壽州市店疙瘩—白鶚山剖面新元古界四十里長山組之上、下寒武統侯家山組之下的一套碳酸鹽岩地層命名為「四頂山統」,命名地點為壽州城北四頂山。1960年楊志堅改稱為「四頂山組」。1964年朱兆玲等重新修訂命名,將下部灰岩段分出建立九里橋組,而將上部白雲岩段稱為四頂山組,內分上、中、下3個岩段。1979年安徽省區域地質調查大隊又將四頂山組含意縮小至僅限於其下岩段中-厚白雲岩及泥質白雲岩,而將其中、上岩段含硅質白雲岩為特徵的地層分別使用淮北地區地層名稱「倪園組」和「九頂山組」。本書考慮到倪園組及九頂山組燧石含量明顯比四頂山組豐富,而且岩性及層序也並不一致,因此這3個組之間的關系尚需進一步研究,所以仍採用朱兆玲等 964年的原定義。

該組以中-厚層含疊層石礁白雲岩為主。底部以灰白色含疊層石礁白雲岩與下伏九里橋組整合接觸。下部為灰白、粉紅及粉灰色中-厚層含疊層石礁白雲岩及泥質白雲岩;中下部為灰、灰黃色中層含燧石結核白雲岩,夾石英砂岩透鏡體;中上部為粉紅、灰紫色薄層含疊層石礁泥質白雲岩、硅質白雲岩及鈣質粉砂岩;上部為淺灰、灰色含疊層石礁、含燧石結核及條帶白雲岩。頂部局部見粉紅、土黃色中-厚層白雲質礫岩呈垮塌堆積產狀。該組被下寒武統富含動物潛穴遺跡化石的薄層石英細砂岩超覆。

主要分布於淮南地區,厚度274~321m。

富產微生物化石及疊層石等。

7.賈園組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於江蘇省邳州市佔城鄉賈園村剖面,1978年首見於1∶20萬徐州幅區測報告。

岩性為灰、青灰色薄-中層砂灰岩,含雲母質岩泥灰岩,鈣質石英細砂岩、粉砂岩及黃綠色頁岩,頂部夾疊層石礁灰岩透鏡體。細砂岩及粉砂岩中波狀微斜層理發育。與下伏地層四十里長山組整合接觸。厚度變化較大,在邳州占城一帶大於690m,而至徐州—賈汪一帶變薄被寒武系超覆,在王埠僅厚32m。該組僅分布於江蘇省徐州銅山、邳州及睢寧一帶。

產微古生物化石及疊層石等。

8.趙圩組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於江蘇省銅山縣伊庄鄉趙圩村寨山剖面,1978年首見於1∶20萬徐州幅區測報告。

該組以疊層石礁透鏡體灰岩為特徵,與下伏賈園組整合接觸。下部為灰、青灰色厚層灰岩夾疊層石礁灰岩透鏡體;上部為青灰、黃灰及紫灰色薄-中層泥質條帶灰岩夾疊層石礁灰岩透鏡體。

分布范圍與賈園組相同,在江蘇徐州、銅山、邳州、睢寧及安徽宿州一帶。厚度變化較大,在睢寧土山厚達637m,而至宿州蠻頂山則僅厚23m。

產微生物化石及疊層石等。

9.倪園組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於江蘇省銅山縣倪園村種羊場剖面。1978年首見於1∶20萬徐州幅區測報告。

該組以含燧石及疊層石礁白雲岩為主,與下伏趙圩組整合接觸。下部為灰色薄-中層白雲岩夾疊層石礁白雲岩、白雲質灰岩夾竹葉狀礫屑白雲岩,微層理發育;上部為灰黃、灰紫色薄-中層泥質白雲岩,含燧石條帶及結核。

主要分布於徐州地區銅山及睢寧、淮北地區宿州及靈璧等地。在銅山縣趙圩—沈店一帶厚度為192~401m,在宿州市青銅山則厚約371m。

富產微生物化石及疊層石等。

10.九頂山組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於安徽省靈璧縣九頂鄉隴山剖面,1978年首見於1∶20萬徐州幅區測報告。

該組以含疊層石礁及燧石白雲岩為主。底部夾竹葉狀礫屑灰岩,與下伏倪園組整合接觸;下部為灰、深灰色塊狀灰岩及灰白色塊狀白雲岩,夾少量泥質灰岩;上部為灰色中層含燧石條帶白雲岩與中-厚層灰岩互層。

主要分布於淮北地區,由東向西白雲質增多,厚度略減。在安徽省靈璧縣隴山厚達370m,而在宿州以北老山口則減為177m。

富產微生物化石及疊層石等。

11.張渠組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於安徽省靈璧縣九頂鄉張渠村隴山剖面,1978年首見於1∶20萬徐州幅區調報告。

該組以含疊層石礁及鮞粒灰岩、泥灰岩及頁岩為特徵。底部竹葉狀礫屑灰岩與下伏九頂山組整合接觸;下部為灰色薄-中層灰岩夾紫紅色鈣質頁岩及泥灰岩;上部為灰色中-厚層白雲岩夾泥質灰岩、鈣質頁岩及鮞狀灰岩,具波狀層理及鳥眼構造。

分布於靈璧縣九頂、銅山縣沈店及魏集一帶。厚191~370m。

產微生物化石及疊層石等。

12.魏集組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於江蘇省銅山縣吳邵鄉魏集—白山剖面,1978年首見於1∶20萬徐州幅區測報告。

該組以含疊層石灰岩、白雲岩及頁岩為特徵,與下伏張渠組整合接觸。下部為灰色中層白雲岩、白雲質灰岩、灰岩互層,夾黃綠、青灰、深灰色頁岩及疊層石礁灰岩透鏡體;上部為灰紫色疊層石礁灰岩為主。

主要分布在江蘇徐州、銅山、睢寧、安徽宿州及靈璧等地。厚度在靈璧縣殷家寨達319m,而在銅山縣魏集則為211m。

富產微生物化石、宏體碳質化石及疊層石等。

13.史家組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於安徽省宿州市解集鄉史家村及黑峰嶺剖面,1978年首見於1∶20萬徐州幅區測報告。

該組以含疊層石礁白雲質灰岩、泥灰岩及頁岩為特徵。底部有10餘米雜色頁岩及粘土,與下伏魏集組整合接觸;下部為淺黃色中-厚層條帶狀白雲質灰岩及薄層泥灰岩,夾鈣質頁岩及灰岩透鏡體;向上以黃綠色頁岩為主,夾粉砂岩及灰岩透鏡體;上部為黃綠、紫紅色頁岩夾少量含海綠石石英砂岩、粉砂岩及泥質灰岩。

主要分布於淮北地區,在宿州史家村—黑峰嶺厚度較大,達384m;向北至銅山魏集為寒武系所超覆,僅厚約23m。

富產微生物化石、宏體碳質化石及疊層石等。

14.望山組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於安徽省宿州市欄桿鄉大望庄望山及黑土窩驢山剖面,1978年首見於1∶20萬徐州幅區測報告。

該組以含畸形裂紋、燧石結核及疊層石礁白雲岩、灰岩及頁岩為特徵。底部以中層條帶狀泥質灰岩與下伏史家組整合接觸;下部為灰、淺灰色薄層白雲質灰岩與鈣質頁岩互層;中部以灰、淺灰色中層白雲質灰岩夾泥質條帶灰岩為主,局部微細層理及畸形干縮裂紋充填方解石脈(俗稱花紋石)構造發育;上部為在淺灰色薄-中層灰岩,常見燧石結核、條帶及疊層石。該組自下而上泥質減少,白雲質及硅質相對增加。

集中分布於宿州市望山及金山寨一帶,較厚處達566m。

富產微生物化石及疊層石等。

15.金山寨組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於安徽省宿州市欄桿鄉金山寨黑土窩—驢山剖面,1978年首見於1∶20萬徐州幅區測報告。

該組以含海綠石灰岩夾疊層石礁透鏡體及頁岩為特徵。底部以厚約0.7m的含金剛石灰紅-黑色礫岩與下伏望山組假整合接觸;下部為灰色頁岩夾薄層細砂岩,上部為灰黃、紫紅色厚層含海綠石灰岩及疊層石礁灰岩透鏡體;頂部為青灰色薄層灰岩。

僅分布於宿州市夾溝、欄桿、褚蘭及濉溪縣蠻頂山等地,厚度23m左右。

富產宏體碳質化石、微生物化石及疊層石等。

16.溝後組

1976年江蘇、安徽兩省區域地質調查大隊共同命名於安徽省宿州市欄桿鄉溝後村黑土窩—驢山剖面,1978年首見於1∶20萬徐州幅區測報告。

以頁岩、石英砂岩及含大顆粒立方形鹽晶鑄型白雲岩為特徵。底部為鮞狀白雲岩,與下伏金山寨組整合接觸;下部以灰、灰黑、黃綠色頁岩、粉砂質頁岩為主,夾薄層石英細砂岩;中部以灰黃、紫紅色薄層白雲岩及頁岩為主,夾砂質、泥質灰岩,立方形大顆粒鹽晶鑄型及乾裂構造發育;上部以灰色薄-中層白雲岩為主,含燧石結核及立方形大顆粒鹽晶鑄型構造。頂部灰色厚層白雲岩被下寒武統富含動物潛穴遺跡化石的中-厚層灰岩超覆。

僅分布於宿州市欄桿一帶小范圍內,在溝後村附近,厚度達119m。

富產宏體碳質化石及微生物化石等。

⑼ 中新元古界

(一)五佛山群(Pt2W)

五佛山群不整合於嵩山群或登封岩群之上(圖1-8)。

圖1-8 五佛山群(Pt2W)與嵩山群(Pt1sn)呈角度不整合

—辛集組]]

1.兵馬溝組(Pt2b)

兵馬溝組僅分布在伊川縣北兵馬溝—南行宮一帶(圖1-9)。

本組下部主要為紫紅色礫岩、砂礫岩夾粉砂質頁岩等。礫石成分復雜,有石英岩、安山玢岩、片麻岩、脈石英等,礫徑大小不一,大多數0.2~0.5cm,無規則排列,磨圓度好,被鐵質及砂泥質疏鬆膠結。上部主要為暗紫色砂質頁岩與粉砂岩互層,夾砂礫岩。砂岩中常含有海綠石。兵馬溝組粒度下粗上細,粒級序次及遞變層理明顯,砂礫岩和砂岩中發育了單向斜層理、交錯層理、波痕及泥裂等。反映了兵馬溝組可能為三角洲逐漸向港灣或濱海過渡的海進型沉積環境。產有郝台達穴面球形藻、小穴面球形藻、厚帶藻等。厚度575m。與登封岩群呈角度不整合。

圖1-9 伊川兵馬溝組實測剖面

(據北京地質學院實測,1973)

Ardn—登封岩群;1~10—五佛山群兵馬溝組(Pt2b);Pt2m—五佛山群馬鞍山組

2.馬鞍山組(Pt2m)

馬鞍山組分布於登封市少林水庫西山和蛤蟆山一帶。分為上下兩段。

下段為底礫岩,礫石成分主要為灰白、紫紅色石英岩和脈石英,少量條帶狀磁鐵石英岩、黑雲母花崗岩等。礫石磨圓度好,大小不一,大者粒徑達30cm,小者2~3cm,一般5~10cm。膠結物為砂質及鐵泥質。

上段由下而上分別為灰紫、紫紅色條帶狀石英砂岩夾少量紫紅色頁岩,灰色長石石英砂岩夾灰綠色頁岩及透鏡狀海綠石石英砂岩,向上夾頁岩層數增多。

馬鞍山組中岩性交錯層理發育,有小的同向收斂斜層理及羽狀斜層理,層面多見對稱波痕、不對稱波痕等沉積構造,總體屬濱海—海相陸屑沉積,底部可能為河流相沉積構造。岩石普遍輕微變質,本組產堅壁光球藻、厚帶藻等化石。厚262m。與下伏登封岩群或嵩山群均為角度不整合接觸。

3.葡萄峪組(Pt2p)

本組主要分布在偃師市何家寨一帶。

下部為青灰色、灰黃色砂質頁岩夾炭質頁岩、薄層粉砂岩夾礫岩及含鐵石英岩,上部為紫紅色砂質頁岩夾薄層細砂岩及白雲質泥灰岩。產有小光面球形藻、古光球藻、堅壁光球藻等微化石。厚約158m。與下伏馬鞍山組為整合接觸。

4.駱駝畔組(Pt2l)

分布在偃師市柏峪溝一帶。岩石顏色以灰黃、紫紅色為主。底部以含細礫岩或含礫砂岩為沉積旋迴的開始;中部為灰黃、紫紅色中粒石英岩及細砂岩;上部為細砂岩。含礫砂岩的礫石成分以石英砂岩、脈石英為主,礫徑2~3cm,大者5~8cm,礫石磨圓較好,膠結物為泥砂質。本組產有堅壁光球藻、薄壁面球形藻。厚約42m。與下伏葡萄峪組為平行不整合接觸關系。

5.何家寨組(Pt2h)

本組分布在偃師市柏峪溝一帶。岩石顏色變化大,黃綠色、灰紫色、灰綠色、紫紅色均有。下部以黃綠色頁岩夾薄層石英砂岩、灰紫色含錳白雲岩及砂質白雲岩為主,最底部為薄層狀灰岩;中上部為含疊層石白雲質灰岩、白雲岩、泥灰岩夾頁岩及紫紅色頁岩夾粉砂岩和泥岩等。產有堅壁光球藻、小光球藻、簡單粗面球形藻等化石。厚約337m。與下伏駱駝畔組為整合接觸關系。

(二)震旦系羅圈組(Zl)

實習區僅見到震旦系羅圈組,主要分布在汝州市送表鄉馬窯—靈棗溝一帶。下部由灰黃色鈣質膠結的冰磧礫岩和冰水含礫泥砂岩組成,礫石成分主要為石英岩和石英砂岩。岩層層理不清,礫石大小混雜,礫徑一般3~5cm,大者30~40cm;上部為冰融水沉積,以紫紅色含礫砂岩、粉砂岩、泥岩為主。羅圈組冰磧雜岩中,冰蝕面有大量錯斷石、猴面石、冰川擦痕、磨光面等。據上述特徵認為,該組為山嶽冰川堆積物。厚度變化大,27~305.9m。與下伏各地層為平行不整合接觸(圖1-10)。

圖1-10 汝州市北部段村鋪東趕旦場羅圈組剖面

(據鄭州地質學校,1961,略修改)

Zl—羅圈組;

—辛集組;Pt2m—馬鞍山組

⑽ 岩石的種類

岩石的種類

什麼是三大岩石類?

岩石為礦物的集合體,是組成地殼的主要物質。岩石可以由一種礦物所組成,如石灰岩僅由方解石一種礦物所組成;也可由多種礦物所組成,如花崗岩則由石英、長石、雲母等多種礦物集合而成。組成岩石的物質大部分都是無機物質。岩石可以按照其成因因分為三大類,但由於自然界是連續體,很難真正依據我們的非類分成三種岩性,因此會存在一些過度性的岩石,好比說凝灰岩(火山灰塵與岩塊落入地表或水中堆積膠結而成)就可能被歸於沉積岩或火成岩,但大抵是我們還是可以分為主要的三大類:

沉積岩

佔地表的66%,為地表的主要岩類。由原來已形成的岩石,受到風化作用後變為碎屑,或由生物的遺跡等,再經過侵蝕、沉積、及石化等作用而造成的岩石。這類岩石都成層狀,最先沉積者在下部,時代較老;層次愈上者,則時代愈新,這叫做疊置層法則。當岩石沉積的時候往往含有生物的一還埋沒後長可以完好保存歷久就變成化石;在火成岩中則多無化石存在。

火成岩

地球內部的溫度和壓力都很高,所有組成物質〔指礦物質〕都呈現熔融狀態的流體,名為岩漿。火成岩即由於岩漿侵入地殼內部,或流出地表面造成熔岩,在經冷卻凝固而造成,如玄武岩及花崗岩等都是。火成岩是所有岩石中最原始的岩石。

變質岩

原來的火成岩或沉積岩,再經過地殼運動或岩漿侵入作用所發生的高溫和高壓與熱液的影響,可以改變其原來岩石的結構或組織,或使部分礦物消失,而產生他種新的礦物,因而成為另外一種與原岩不同的岩石,稱為變質岩,如大理岩變自石灰岩;板岩變自頁岩;石英岩變自砂岩等。典型的變質岩存在於前寒武紀或造山帶區域,常有區域構造相關之劈理,或礦物的變化。

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