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马鞍山砾石

发布时间:2021-09-08 00:52:40

⑴ 教学点的内容和要求

1.观察重晶石矿脉(低温热液矿床)

位置:康窑、刘楼至杨家

煤矿一带。

矿区为一单斜构造,属箕山背斜北翼,区内断层较发育,以近东西向断裂为主,其次有北东向断裂。断裂形成较宽的破碎带。重晶石矿脉主要沿东西向破碎带分布于寒武系崮山组白云岩和张夏组灰岩中,矿体不连续,常呈尖灭、再现现象。在康窑附近,重晶石脉宽约1m,长约50~60m,大致呈东西向展布。矿脉向南倾斜,倾角约45°。

矿石矿物以重晶石为主,白色,密度大,晶体呈板状,其次有方铅矿、闪锌矿等,脉石矿物有石英、方解石等,矿石呈角砾状、块状及网格状构造,明显反映出充填矿床的特征。根据以上特征,该矿应属低温热液矿床(50~200℃)。矿脉的分布、产出受断裂构造的控制。

刘楼附近崮山组白云质灰岩中有文石,呈旋涡状或皮壳状构造。

2.观察汝州市灵枣沟马窑村一带冰碛层

位置:汝州市灵枣沟南约50m山坡上。

此处出露新元古界震旦系罗圈组冰碛泥砾岩,灰绿色,受后期湿热氧化作用常变成紫红色。泥砾岩中局部含砂质较高,其中包含砾石,形成泥包砾。砾石成分主要为石英岩,呈次棱角状和次圆状。砾石大小不等,杂乱无章,无定向排列。有的砾石呈错断现象(即压断石),还有猴脸石、马鞍石,上部冰碛泥砾岩中砾石较少,还可见明显的层理,这是冰水沉积的特征。

冰碛层被寒武系下统泥质条带灰岩所覆盖,两者为平行不整合接触;冰碛层的下部为中元古界五佛山群马鞍山组石英岩。

冰碛物与冰水沉积物的特征和区别:

1)冰碛物:由冰川消融直接沉积下来的岩石碎屑称冰碛物。冰碛物由漂砾、砾石、砂和粘土物质组成。主要特征是:没有层理,大小混杂,无分选性,砾石较少定向排列,一般磨圆度较差,常有磨光面和条痕石。冰碛物的颜色决定于基岩的颜色,其次还与间冰期气候影响有关,如原形成的冰碛层为灰绿色,受长期湿热风化后常呈红色。一般情况下,颜色越深,表示在间冰期中受湿热风化作用越强,时代也越老;较新的冰碛物,未经强烈湿热风化,颜色则较浅。

2)冰水沉积物:以冰川融水为主要营力而产生的沉积物。它的物质来源和成分、分布等与冰碛物有密切关系,主要有粗砂、细砂、粉砂及亚粘土等物质,其中含有少量砾石和漂砾。冰水沉积物具流水作用的特点,具明显的层理,分选性和磨圆度也较好。由于冰川融化的强度和冰融水的水量与气候有关,所以沉积物常为砾石与砂互层,或形成砾石透镜体,并有斜层理,其颜色也受湿热风化作用的影响,一般情况下,湿热风化作用越强,颜色越暗红,否则颜色较浅。

⑵ 兵马沟组

仅分布于嵩山西段伊川县兵马沟—南行宫一带。以不整合覆于新太古代片麻岩之上,与五佛山群马鞍山组为假整合关系。

兵马沟组下部为紫红色砾岩、砂砾岩,夹粉砂质页岩。砾石成分复杂,主要有石英岩、安山岩、片麻岩及脉石英等。砾石大小混杂,砾径0.2~50cm不等。底部堆积的砾岩、砂砾岩中岩屑滚圆度差,向上砾石滚圆度较好,胶结物为铁质及泥砂质。厚约170m。上部为暗紫色砂质页岩与粉砂岩互层,夹长石石英砂岩、粉砂岩及薄层砂砾岩。厚约380m。在上部的砂砾岩及砂岩中发育单向斜层理及交错层理。该组属河流相沉积。据关保德等资料(1988),兵马沟组含较丰富微古植物化石,主要有小型光面小球藻(亲近种)、小穴面球形藻、穴面球形藻、厚带藻、模糊多孔体、郝台达穴面球形藻等。

代表性剖面(图7-2):

图7-2伊川兵马沟组(Pt2b)实测剖面(据河南区调队,1964)

上覆地层马鞍山组灰白色砾岩(Pt2-3m)

假整合

兵马沟组

10.暗紫红色粉砂质页岩夹砂砾岩190m

9.暗紫红色粉砂质页岩与灰紫色石英砂岩互层,夹砂砾岩,具交错层理40m

8.暗紫红色粉砂质、铁泥质页岩与薄层石英砂岩互层,夹砂砾岩75m

7.暗紫色粉砂质铁泥质页岩与薄层粉砂岩互层,夹砂砾岩及贫铁矿层50m

6.暗紫色薄—中厚层细粒长石石英砂岩、暗紫红色页岩,夹砂砾岩55m

5.紫红色粉砂质铁泥质页岩与细砂岩互层,夹砂砾岩39m

4.灰紫色砂砾岩与粉砂质页岩互层35m

3.暗紫红色中—厚层状胶结紧密的砂砾岩,夹粉砂质页岩46m

2.灰紫红色中—厚层状胶结紧密,层理明显的砾岩,下部为石英砂岩和页岩32m

1.暗紫红色厚层状胶结疏松的砾岩39m

不整合

下伏地层新太古代片麻岩(Ar3

兵马沟组尚缺乏确切的时代依据。现据地质关系及区域对比分析,作简要讨论。在区内兵马沟组的上、下界面十分清楚,但下界面以下直接为新太古代岩石,时限跨度太大。据底砾岩中有大量中元古代(时限为1800~1400Ma)熊耳群安山岩砾石分析,该组是近于火山岩边坡的河流相沉积,在太行山南段济源小沟背一带也有类似兵马沟组沉积地层,在当地命名为小沟背组,与下伏熊耳群为不整合关系接触,它们的层位应大体相当,据此推断其时代下限在14亿年左右。兵马沟组之上为马鞍山组假整合覆盖,在区域上马鞍山组大体与汝阳群云梦山组—北大尖组相当,该段地层曾获得较多同位素年龄资料,其数值在1129~1267Ma区间内,据此分析推断兵马沟组时代上限应在12亿年左右。关保德等(1988)认为,兵马沟组所含微植物组合与我国华北地区蓟县系岩层的微古植物组合相似,两者地层可大体对比。据此兵马沟组的时代,应归属中元古代晚期。

⑶ 路线四 三皇寨—少林寺

1.实习内容

(1)观察山地地貌,了解其分类,了解岩性、构造以及外力地质作用对地形形成和发展的影响;

(2)观察断层崖、正断层组合及层理面特征,画素描图;

(3)观察少林运动遗迹,绘制剖面示意图。

2.观察点和观察内容

No.1三皇寨猴子观海处

主要内容:观察描述嵩山群石英岩的岩性、构造,褶皱以及风化、剥蚀作用

沿途观察尖棱褶皱(附图7),嵩山石英岩的变余层理构造、节理,风化作用,观察石英岩的矿物成分(主要矿物和次要矿物),以及石英岩上的晶洞构造。

三皇寨售票处建在太古宇登封群Ard与古元古界嵩山群罗汉洞组石英岩Pt1s的分界处,登山沿途可看到嵩山石英岩中发育的尖棱褶皱。中岳运动使嵩山石英岩强烈褶皱,由于岩石硬度较大,转折端近于一点,形成了尖棱褶皱,在少室山形成了同斜倒转复向斜,轴面的倾向、倾角与岩层的倾向、倾角一致,走向为近东西向向南倾,倾角在60°~70°。褶皱构造在外力作用下遭受风化剥蚀,褶皱的转折端有的被剥蚀殆尽,形成了岩层壁立万仞的峰林的地貌。少室山整体上形成了以剥蚀为主的高中山地貌。

罗汉洞组下部的含砾石英岩砾石含量在10%以上,砾石被构造应力强烈压扁,最大的长轴达到35cm,砾石为黑色,形成原因是长期的高温高压的作用,使砾石发生了顺层韧性变形,含磁铁矿的石英岩砾石的抗风化程度较高,在长期的风化作用下基质被风化,留下了坚硬的石英岩砾石突出于层面。

No.2少林寺西山分水岭

主要内容:观察附近山地的地貌形态,山地的分类,断层三角面及地貌特征

山地按绝对高度和相对高度可分为:

极高山绝对高度大于5000m;

高山绝对高度大于3500m,其中相对高度大于1000m者称高山,500~1000m者称中高山,绝对高度小于500m者称低高山;

中山绝对高度1000~3500m,其中相对高度大于1000m者称高中山,500~1000m者称中山,相对高度小于500m者称低中山;

低山绝对高度500~1000m。其中相对高度为500~1000m者称中低山,相对高度小于500m者称低山;

丘陵绝对高度50~500m,其中相对高度在50~200m者称高丘陵,50~60m者称中丘陵,小于50m者称低丘陵;

平原绝对高度在1000~3500m者称高原,绝对高度在0~200m者称平原。

根据山地地貌的划分,峻极峰:绝对标高1492m,相对高度1114m,属于高中山;御寨山:绝对标高1512m,相对标高1132m,属高中山;摩天岭:绝对标高1021m,相对标高小于1000m,属中山。

在此处还可观察到不同的岩性在地貌上的明显特征。如嵩山石英岩,由于岩性坚硬、抗风化能力强,常形成悬崖峭壁、陡峻高山;登封群的片麻岩、片岩,由于容易风化,常形成低缓的丘陵地形;寒武系的灰岩和页岩,由于抗风化能力不同,常形成陡缓相间的地形;松散的第四系堆积物,则形成平原和河谷阶地。

在御寨山山头可见中岳运动遗迹。上覆地层为五佛山群马鞍山组紫红色石英砂岩,产状基本为走向近南西,倾向北,倾角30°左右,下伏的是古元古代灰白色的嵩山石英岩,二者产状不同,中岳运动使古元古代灰白色的嵩山石英岩与中元古代的五佛山群马鞍山组紫红色石英砂岩形成角度不整合接触关系。古元古代灰白色的嵩山石英岩和中元古代的五佛山群马鞍山组紫红色石英砂岩形成的地貌也不同,在少室山嵩山石英岩构成陡峻的山峰、脊岭,而马鞍山石英砾岩和石英砂岩则构成断块山以及单面山,南坡陡峻而北坡平缓。

沿路到少林寺塔林再向西至山梁上,从此点向南观察,可见少林西沟断层的断层谷、断层崖、断层三角面等地貌形态。河谷南岸为古元古界嵩山石英岩,岩性坚硬,单斜较陡峭。北岸为东老西新的中元古界五佛山群,岩性较软,地形较缓。地层南岸老北岸新,推测为正断层。在断层形成后的早期阶段,发育一些横切断层崖的河流,河流将原始断层崖分割成一系列三角形的断层崖,这些三角形的断层崖即断层三角面。

No.3鸡鸣山西侧陡崖下

主要内容:观察少林运动遗迹剖面,寒武系关口砾岩和五佛山群何家寨组页岩岩性及产状,认识单面山地貌

少林运动是发生在前寒武纪的一次地壳运动,在华北地区表现为沉积间断,而嵩山地区表现为明显的角度不整合,即下寒武统辛集组关口砾岩呈角度不整合覆盖于五佛山群各组之上(附图8)。这一角度不整合界面在御寨山、嵩山北坡及五指岭和尖山一带到处可见,尤其是少林寺西鸡鸣山露头良好,界面清晰,与河北蓟县的蓟县运动、安徽的霍邱运动相当。

角度不整合的证据是:①上下两套地层在较大范围内呈角度相交;②两组岩性有明显的差异;③有底砾岩的存在。

五佛山群何家寨组:杂色泥灰岩、灰岩和砂页岩互层。此处可见紫红色、灰黄色页岩,页理发育时可见云母沿页理面分布。产状变化大,局部有小揉皱,层理明显。局部产状为321°∠24°。

寒武系辛集组关口砾岩夹砂岩:砾岩为次圆状,砾径一般为10cm左右。砾石成分复杂,有花岗岩、片麻岩、片岩、石英岩、脉石英、砂岩等,自下而上砾石由大变小。胶结物为硅质、泥砂质、铁质,以基底式胶结为主。该砾岩层在此处形成陡崖,向上过渡为砂岩。水平层理,砂砾状构造,产状为0∠10°。

该处山体为单面山,南坡陡峭,北坡平缓。岩层倾角约9°,北坡长而缓,南坡短而陡,形成了两坡不对称的单面山地貌,可能是被破坏了的褶皱的翼部。北坡为顺向坡,由构造控制,植被覆盖度高,土层厚;南坡为逆向坡,植被稀少,土层薄,水土流失严重。

3.思考题

(1)尖棱褶皱的褶皱要素及特点是什么?

(2)少林运动的形成时代是什么?

(3)单面山的形态特征和成因是什么?

⑷ 早白垩世中期断陷事件

早期大规模、大区域的火山喷发,不是幔源岩浆溢流,而是高位岩浆房中酸—酸性岩浆爆发,这是白垩纪大量断陷盆地形成的重要前提。因为大量岩浆喷出地表,产生了断陷盆地形成的两个必要条件,即高位岩浆房卸空和喷出的火山物质对地壳浅部已卸空的岩浆房的静压所蕴藏着的位能,这也是断陷事件触发的前提条件。

早白垩世早期火山喷发阶段虽然已处于印支运动主幕强挤压之后,挤压力场向减弱、松弛的方向演化,而拉张尚未开始,地壳仍可维持着动态平衡。到早白垩世中期,地动力机制转变为拉张,地壳上过去地质时期所形成的各种方向的断裂,由于拉张而重新活动,使上地壳出现众多的脆弱面。当卸空的高位岩浆房之上的火山堆积物形成的静压超过脆弱的地壳的临界强度后,岩浆房的顶盖便被压垮而沿老断裂断陷,形成了火山岩区的断陷盆地群。火山喷发的强度越大,岩浆房卸空程度就越高,地壳上堆积的火山物质就越多,对岩浆房静压就越大,形成断陷盆地的几率就越高。所以浙东、闽东等火山活动强的地区断陷盆地最发育,西部和扬子陆块上发育较差。

由于地壳沿脆弱带陷落,所以断层控制现象非常明显: 由不相交断层组控制时,形成地堑型断陷盆地,如丽水盆地、西屏盆地; 主要由一个断层组控制时,则断层处断陷,另一边拗陷,形成箕型断陷盆地,如老竹盆地、武义盆地,这是最主要的盆地类型。以上盆地的延展方向与断裂系的走向相同。由两个或两组相交断层控制的则形成复合式的断陷盆地,如天台盆地、新昌盆地和仙居盆地,这种盆地的延展取综合方向。

表 12-1 浙江省白垩系事件地层学划分对比

断陷事件发生在早白垩世中期,其产生的地层记录是馆头组下部的下类磨拉石建造和馆头组中、上部的暗色岩系。正宗的磨拉石建造是造山运动晚期的产物,是前陆盆地中堆积的粗陆屑岩套,是在陆壳急剧隆升、侵蚀基准面急速下降背景上快速堆积的沉积总体。本区断陷后所形成的扇三角洲亚相砾岩,具有与磨拉石建造相近的形成过程和特征,是以可以称之为 “类磨拉石建造”。为了区分于中戴期的类磨拉石建造,笔者建议在其前冠以“上”、“下”等层位定语,以便区分。

下类磨拉石建造起因于盆地快速断陷,导致强切割、快堆积,特别是断崖破碎带岩块的崩落或地表径流冲刷后形成的重力流,它们的分布有其局限性,限于断陷边缘,时厚时薄,乃至于无,它可以和其上的暗色岩段组成特征的岩套,以区别于第三构造-沉积旋回的暗色岩系 ( 金华组) 。下类磨拉石建造是构造断陷这一事件的物质表现,在拗陷盆地中没有发现这种下类磨拉石建造。

下类磨拉石建造无层理或块状层理,无分选性,有时可见砾径在 1 m 以上的断崖坠落岩块,常为杂基支撑,且因形成于弱补偿环境,岩层多为灰绿色,这些特征不同于其他层位的粗碎屑岩,可作为标志层进行区域追踪对比,而可以确定其为馆头期的沉积 ( 图版Ⅲ-1,图版Ⅴ-1,Ⅴ-2; 图 5 -2) 。

这种下类磨拉石建造最发育的地方是嵊州三界仙岩—谢岩剖面,厚度 > 400 m。向东北不远,迅速变为只有几米厚,其上为数百米的褐红色与灰绿色相间的钙质粉砂岩。这一层序非常类似于馆头期的断陷岩套 ( 下类磨拉石建造 + 暗色岩段) 。而这套地层在诸暨幅( 1∶ 20 万) 和近几年完成的谷来幅 ( 1∶ 5 万) 均已划归下火山岩系最下部的大爽组,作为大爽组中的一个沉积岩段处理。

笔者在考察该剖面过程中发现,这是一套典型的湖泊扇三角洲亚相砾岩,亦即下类磨拉石建造,剖面垂向上有由下而上砾径变小的总趋势,反映了剥蚀区逐渐削低,但同一层位上不见有分选现象。更为令人注目的是其砾石的岩性,几乎完全是其邻近出露的大爽组灰紫色流纹岩类,杂基也是这些流纹岩风化后形成的泥沙。这一现象表明,两者并非同一个构造层的地层。如果旁边出露的火山岩确实是大爽组的话,那么包括这套砾岩在内的沉积岩组应是另一个构造旋回地层。从事件地层学角度分析,应该是馆头组。因为这么巨厚的砾岩不可能是水下冲刷形成的同期层间砾岩,而是在大爽组形成之后,经过构造运动,使之裸露到地表成为剥蚀对象。在新的构造-沉积旋回中,由于断陷盆地的形成,它被快速剥蚀和堆积到刚刚形成的断陷盆地中,形成湖泊扇三角洲亚相沉积总体。它的巨大厚度和几千米外迅速变为数米的现象,表明它正是断陷盆地边缘的水下冲积扇体,与馆头组下部的湖泊扇三角洲亚相在成因机制和空间展布形态上是完全一致的。此外,在 “浙江省1∶ 5万谷来镇幅、三界镇幅区调报告” 中,有产自该断陷岩套上部灰绿色钙质粉砂岩中的孢粉化石组合名单,据南京地质矿产研究所汪迎平鉴定,其孢粉组合属馆头期。

此外,缙云县电视转播塔剖面馆头组底部砾岩和天台水南 “塘上组”底部砾岩等都是这一断陷事件的产物,应属同一层位。

上述事例说明,事件沉积可以进行区域追踪和对比,可以作为一个标志层来对待,在区调工作中富有实际意义。

馆头组的暗色 ( 或杂色) 岩段分布广泛,几乎每个盆地中均可见到,加之化石丰富,时代容易确定,因而可以作为区域对比的良好标志层。几乎每一个剖面上,在上白垩统下部红色建造与下白垩统下部火山岩建造之间均有这套断陷以后形成的 “下类磨拉石 + 暗色岩段”的断陷岩套,但天台盆地水南剖面等若干地方出现例外。那里是 “下类磨拉石建造+ 火山岩段”,被称为 “塘上组”,其上整合覆有红色建造。这个层序与正常下白垩统上部永康群的唯一差别是火山岩段代替了暗色岩段,占领了暗色岩段在构造-沉积旋回中的固定位置,这就雄辩地说明它的层位与馆头组相同而不是高于方岩组。“塘上组”之上的湖相地层和更上的山麓堆积相砾岩,从区域上看,岩性和层序与朝川组、方岩组完全相似。由于火山喷发可以在短期内喷出大量的火山碎屑岩和熔岩,其堆积的速度远快于断陷的速度,以致没有出现非补偿型沉积环境,也就见不到暗色岩系而不同于馆头组。“塘上组”中部和顶部都出现熔结凝灰岩,说明湖盆曾经两度或更多次被填满。根据此地 “塘上组”在层序上的位置,它无疑是馆头组的同期异相堆积,即 “火山岩型馆头组”。由于火山喷发,破坏了正常的沉积环境,没出现真正的馆头组; 火山喷发之后恢复了正常的沉积环境,依然是浅湖相的红色建造和山麓堆积相砾岩,这与永康盆地的朝川组、方岩组完全相似,没有必要另起名称为 “赖家组”,更没必要更名为 “两头塘组”和 “赤城山组”。与水南相似的剖面还有多个,如舒洪盆地仙岩铺、马鞍山剖面和壶镇盆地的沈宅剖面,那里的 “塘上组”都是直接不整合覆于下火山岩系之上而整合伏于朝川组之下,都是火山岩型馆头组。

虽然水南剖面的 “塘上组”厚达千米,而作为火山岩,它的形成时期是短暂的,它也许只相当于馆头组中部的层位,但由于大量喷发物的填积,使湖盆提前变为浅湖相而导致火山岩之上相当于馆头组上部的层位被按岩性、岩相划归朝川组。从此可以联想到,各盆地的物源补给速度不一,沉降幅度不一,以致由深—半深湖亚相的馆头组变为浅湖亚相的朝川组的时间在不同盆地中肯定先后不一,所以馆头组与朝川组的界面,区域上不是个等时面,也不是个穿时面,而是个乱时面,而层序却是固定的。

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—偃师市何家寨一带层序发育最齐全。嵩山其他地区仅有下部层位马鞍山组出露。五佛山群与下伏太古宙岩石及古元古代嵩山群为不整合关系(图6-3),而与兵马沟组为假整合关系。五佛山群的上覆地层,在不同地区也不尽相同。少林寺—何家寨地区五佛山群何家寨组被寒武系关口砂砾岩不整合覆盖;嵩山以东地区五佛山群马鞍山组被寒武系关口砂砾岩假整合覆盖;嵩山西段及本区内其他地点马鞍山组被震旦系罗圈组冰碛杂岩假整合覆盖。根据岩性特征及沉积岩石共生组合,由下而上分为马鞍山组、普峪组、骆驼畔组和何家寨组。

马鞍山组嵩山及周边地区广泛分布。主要为灰紫色、灰白色石英砂岩,夹砂质页岩及1~4层砂砾岩、砾岩。底部为厚层状砾岩,厚2~40m不等,局部夹透镜状赤铁矿层。砾石成分主要为灰白色、紫红色石英岩及脉石英,局部有条带状赤铁矿砾石及黑云母花岗岩砾石。砾石大部分为浑圆状,大小不一,一般砾径5~10cm,最大者达30×30cm,在一些砾石的裂隙中有砂岩充填。胶结物以砂质为主,另有铁、泥质胶结物。马鞍山组岩层中交错层理发育,层面多见对称波痕和泥裂等沉积构造,总体属滨海—浅海相单陆屑沉积,底部可能为河流相沉积。岩层总厚度170~640m,但在嵩山以东地区厚度仅5~30m。该组岩石中所含微古植物化石与兵马沟组所含大同小异。

普峪组仅分布在少林寺—何家寨一带。主要为紫红、灰绿色砂质页岩,夹细砂岩、炭质页岩及白云质泥灰岩。厚90~130m。属浅海(陆棚)相沉积。普峪组含丰富微古植物化石,它们的膜壳个体大、纹饰复杂、属种类型繁多,有大量古片藻(Laminarites antiquissimus)、纹层粗面球形藻(亲近种)(Trachysphaeridium aff.laminaritum)、假网粗面球形藻(T.stipticum)、有褶粗面球形藻(T.rugosum)、厚缘粗面球形藻(T.incrassatum),并有光球藻(Leiopsophosphaera)、蜂巢球形藻(Favososphaeridium)、大褶藻(Macroptycha)、网格藻(Reticulum)等伴生,形成独有的特征。

骆驼畔组分布同普峪组。主要为紫红、灰黄色石英砂岩,夹砂质页岩及细砂砾岩,底部为细砾岩或砂砾岩。厚度17~68m。在底部砾岩中有普峪组页岩砾石,砾岩底界面略有起伏,前人曾提出两组间为微角度不整合的认识。但从总体看,两者间可能曾经有过短时沉积间断或水下冲刷,应仍属整合接触。

何家寨组分布同普峪组。底部为灰紫、灰白色中厚层状白云质灰岩(约厚23m)。下部为灰黄、灰绿色砂质页岩、粉砂岩及泥灰岩,夹青灰、灰白色含叠层石白云质灰岩及灰黑色致密灰岩,厚约158m。中部为灰紫、鲜红色页岩,夹青灰色薄层致密灰岩及粉砂岩,厚约90m。上部为灰黄色砂质页岩与泥质灰岩、泥质条带灰岩互层,夹粉砂岩;顶部为紫红、灰绿色页岩及厚层块状含叠层石白云质灰岩,该段岩层厚约65m。本组地层总厚约300m。何家寨组也含较丰富的微古植物化石,如坚密光球藻(Leiopsophosphaera densa)、开放光球藻(L.apertus)、小光球藻(L.pusilla)、厚缘粗面球形藻(Trachysphaeridium incrassatum)、简单粗面球形藻(T.simplex)、粗面拟环球藻(Psendozonosphaera asperella)、小环球形藻(Zonosphaeridium minutum)、古片藻(亲近种)(Laminarites aff.antiquissimus)等。

在少林寺—何家沟一带,何家寨组处于重力滑动构造前缘推挤带,岩层发生复杂褶皱和断裂,寒武系关口砂砾岩不整合覆于强烈变形的岩层之上(图7-3)。

嵩山地质博览

五佛山群代表性剖面(图7-4):

图7-4河南省偃师市何家寨五佛山群地层实测剖面图

Ar3—新太古代片麻岩组;Pt2-3m—马鞍山组;Pt2-3p—普峪组;Pt2-3l—骆驼畔组;Pt2-3h—何家寨组;

—寒武系辛集组(砂砾岩)

上覆地层寒武系辛集组关口砂砾岩

不整合

何家寨组(Pt2-3h)

41.紫红色页岩夹砂质页岩30m

40.淡红色致密灰岩与薄板状砂质页岩互层13m

39.灰色条带状灰岩与灰紫色薄板状砂岩互层12m

38.灰黄色粉砂岩、砂质页岩夹泥灰岩9m

37.鲜红色页岩夹灰紫色灰岩46m

35~36.紫红色、灰紫、灰黄色页岩夹灰岩44m

33~34.灰黄色薄层泥灰岩、灰黑色薄层条带状致密灰岩25m

32.浅灰紫色薄层粉砂岩及砂质页岩24m

31.灰黑色厚层泥质条带灰岩、致密灰岩42m

29~30.灰黄色薄层砂质页岩夹灰岩、泥质灰岩夹页岩和致密灰岩45m

28.灰白、灰绿色砂质页岩与石英砂岩互层12m

27.灰黄色粉砂岩夹灰质页岩12m

26.灰紫、灰白色致密灰岩23m

骆驼畔组(Pt2-3l)

25.灰黄色细—中粒厚层石英砂岩42m

24.灰色薄板状砂质页岩夹石英砂岩16m

23.紫红色中厚层状细粒石英砂岩2m

22.灰白、灰黄色略显紫红色细砾岩9m

普峪组(Pt2-3p)

21.下部黄绿色页岩,上部紫红色砂质页岩与细砂岩互层19m

20.紫红及灰绿色页岩23m

19.黄绿、紫红色页岩与细砂岩互层20m

17~18.灰黄色细砂岩、薄板状砂质页岩7m

15~16.紫红、灰绿色页岩26m

14.黄绿色页岩19m

13.灰黑色炭质页岩5m

12.青灰色薄板状砂质页岩12m

马鞍山组(Pt2-3m)

11.灰白色巨厚层状细粒石英砂岩10m

10.灰黄色厚层状中粒石英砂岩8m

9.灰绿色薄板状砂质页岩与细砂岩互层6m

8.黄褐色铁钙质粗粒石英砂岩夹细砂岩10m

6~7.灰白色中厚层—厚层状细粒石英砂岩40m

5.肉红色厚层状细粒长石石英砂岩4m

3~4.乳白、淡紫红色细粒石英砂岩,具交错层理及对称波痕33m

2.灰紫色薄层细粒石英砂岩夹砂质页岩1m

1.紫色巨厚层状中粒石英砂岩,上部具泥质条带及波痕64m

不整合

下伏地层新太古代片麻岩

五佛山群的时代归属,目前尚缺乏确切的同位素年龄数值。但据地质关系、微古植物化石组合、叠层石组合与相关地层对比,仍可基本确定。

五佛山群含有较丰富的微古植物化石,据关保德等研究(1988),马鞍山组的微古植物组合大体可与蓟县纪(中元古代晚期)地层所含微古植物组合对比。而普峪组和何家寨组所含微古植物的属种更为丰富,其特点是膜壳个体大、纹饰复杂,属种类型繁多,微古植物组合大体可与青白口纪(新元古代)地层的组合对比。另在何家寨组中含有较丰富的叠层石,主要有印卓尔叠层石(Inzeria uguangyuensis,Inzeria heayaoensis)、林涅叠层石(Linella hejiazhaiensis)、兰姆赛裸枝叠层石(Gymnosolen ramsayi)、阿纳巴尔叠层石(Anabaria hejiazhaiensis)、雅库特叠层石(Jacutophyton mayaoensis)、朱鲁沙叠层石(Jurusania honglingenis)等种型,其组合面貌也大体与青白口纪地层所含相近。据此,五佛山群层位大体可限定在蓟县纪—青白口纪地层范围。

在地质关系方面,五佛山群地层位置比较明确,马鞍山组与下伏兵马沟组假整合,并不整合于白家寨钾长花岗岩之上,该岩体年龄为1632Ma。在玉寨山、嵩山、五指岭等地,马鞍山组不整合覆于嵩山群之上,因此,其下界面十分清楚,应为中元古代晚期沉积。五佛山群的上覆地层,不同地区有所不同,在五佛山地区,与寒武系为不整合关系,在其他地区马鞍山组为震旦系罗圈组假整合覆盖,表明其沉积作用可延至新元古代早期。

在更大区域内,与五佛山群同处一个弧后盆地(或前陆盆地)的沉积地层有汝阳群和洛峪群,它们的地层层位大体相当,汝阳群的同位素年龄已如前述,洛峪群中也有一组年龄值,下界有代表性的年龄为1013~1082Ma,大体与青白口纪(晚元古代)下限一致,洛峪群之上为震旦系黄连垛组假整合覆盖,据此,可推断五佛山群的上限为800Ma左右。

综合以上地层对比及相关年龄资料,五佛山群的时代应为中—新元古代。

⑹ 教学点的内容和要求

1.中岳运动

位置:井湾北蛤蟆嘴。

内容与要求:

1)嵩山群庙坡山组与五佛山群马鞍山组两套地层形成的环境不同,岩性也明显不同;

2)二者之间地层不连续,有沉积间断,其中缺失嵩山群花峪组;

3)嵩山群庙坡山组与五佛山群马鞍山组呈明显的角度不整合接触,接触面凹凸不平,受古地形影响,马鞍山组底砾岩厚度变化较大。

庙坡山组为中粒石英岩、细粒石英岩夹绢云石英片岩、千枚岩(千枚岩中有石英脉穿入)及含较高的铁质石英岩。产状:6°∠57°。

马鞍山组底砾岩:紫红色,砾状结构,厚层、巨厚层状构造,砾石成分主要是石英岩,其次为脉石英,磨圆度及分选性较差,砾径最大的 50cm,一般为 5~20cm。铁硅质胶结,胶结类型为孔隙式接触。产状:330°∠22°。

根据嵩山群与五佛山群呈角度不整合接触及两套岩性变质程度不同,推断中岳运动的时间应为嵩山群沉积之后、五佛山群沉积以前,这次运动使嵩山期沉积褶皱变质并隆起形成地台基底,然后遭受剥蚀,到中元古代时地壳下降,在古剥蚀面上接受五佛山群一套滨—浅海相沉积,造成角度不整合接触(图3-24)。

图3-24 井湾蛤蟆嘴五佛山群马鞍山组与下伏嵩山群庙坡山组角度不整合接触关系(中岳运动)剖面素描

Pt2m—马鞍山组;Pt1m—庙坡山组

2.登封式铁矿

位置:井湾东400m处。

内容与要求:沿剖面自上而下分别观察铁矿床及其顶、底板岩性,了解矿山地质情况。

铁矿层(登封式铁矿)产于嵩山群五指岭组第三岩性段,矿层顶板为紫红色和灰绿色绢云石英片岩、千枚岩;底板为紫红千枚岩夹绢云石英片岩,为沉积变质铁矿,成层状产出。

矿石为致密块状构造,成分单一,主要是假象磁铁矿。矿体呈带状延长约1000m。延伸方向NW312°。矿层最大厚度8~12m,一般约3m,Fe平均品位20%~40%。

3.观察褶皱和断层

位置:井湾东500m处。

内容与要求:

1)褶皱为一向斜,两翼为老地层庙坡山组,中间为较新的花峪组,认真观察构造形态,掌握褶皱要素。

2)断层规模不大,两盘地层在水平方向上错断,为典型的平推断层,断距为10m左右,使嵩山群五指岭组与庙坡山组地层沿走向错开,造成岩层走向不连续。

4.参观选矿厂

该厂采用的选矿方法为磁选。

⑺ 新元古代震旦系罗圈组

区内该组出露于西部万安山北坡,而在嵩山地区西南部则有较广泛分布。

图7-5罗圈组中有马鞍山组砂砾岩巨大砾石

图7-6寒武系与罗圈组假整合接触

万安山北坡仅出露罗圈组,以上徐马村一带出露最好,主要岩性为暗紫、灰绿色块状杂砾岩及含砾砂质泥岩,厚20~50m。岩层层理不清,砾石大小混杂,砾石成分复杂,主要有石英砂岩、页岩、白云岩、石英岩及片麻岩等。砾径一般3~5cm,大者30~40cm,小者不足1cm,具棱角状。在上徐马村东山一带,含砾砂质泥岩中,有马鞍山组砾岩及何家寨组含叠层石白云岩的巨大砾石,直径最大达3m×1m,冰碛纹泥包绕砾石分布(图7-5),显然属于冰川漂砾。该处冰碛杂岩不整合于马鞍山组之上,其上为寒武系辛集组关口砂砾岩假整合覆盖(图7-6)。上徐马村东山水池边有古冰溜面出露,底盘为马鞍山组石英砂岩,冰蚀面上有大量冰川擦痕,冰川磨蚀槽沟、新月形凿坑等冰川遗迹。在其他地区,罗圈组冰碛杂岩中的砾石上具有多个磨光面及擦痕。据上述特征认为,该组为山岳冰川堆积物。

在更大区域上,罗圈组冰碛杂岩之上还有一套杂色砂页岩系,其中多夹海绿石砂岩层,厚约100m,属冰前浅海相环境沉积,关保德等1988年命名为东坡组。

代表性地层剖面列举如下(图7-7):

图7-7汝州市北部段村铺东赶旦场罗圈组剖面图(据郑州地校剖面,1961略作修改)

上覆地层寒武系辛集组关口砂砾岩

假整合

震旦系罗圈组(可能包含部分东坡组)

5.紫、黄、绿色砂质页岩,上部以紫红色为主5-7m

4.黄绿色微显层理的砂质页岩,含少量冰碛砾石10m

3.黄绿色夹紫、褐色含冰碛砾石砂质页岩,顶部夹钙质胶结砂砾岩12m

2.灰褐色致密冰碛泥砾岩9m

1.灰绿色冰碛泥砾岩,砾石成分复杂,分选性差18m

假整合

下伏地层马鞍山组石英砂岩

罗圈组的下伏地层在不同地区有很大不同,在汝州市北部马鞍桥一带,其下伏为新太古代片麻岩,两者为高角度不整合关系。在鲁山县下汤地区,其下伏地层为震旦系董家组(年龄669Ma),两者呈假整合关系。在嵩山及周边地区罗圈组假整合于马鞍山组之上。罗圈组及东坡组的上覆地层均为寒武系辛集组,为假整合关系。从区域对比上看,其层位在震旦系黄莲垛组、董家组与寒武系之间,应属上震旦统。

罗圈组及东坡组含有丰富的微古植物化石,其组合面貌以球藻亚群)Sphaeromorphitae)为主,同时还有古片藻伴生,并且还出现一些新的类型,如瘤面球形藻(Lophosphaeridium)、粗面橄榄藻(Trachyarachuitum)、塔斯曼藻(Tasmanites)、眼球拟环球形藻(Pseudozonosphaera nucleolata)、带微小三射线的粗面小三缝球形藻(Trachyoligotriletum)、大褶藻(Macroptycha)、粒褶双极藻(Trachyrytidodiacrodium),以及薄带藻、多球丝藻、光丝藻、古念珠藻、连胞藻、螺旋藻等。这一组合特征与我国南方震旦纪的组合十分相似。就其属种组成上看,更接近于震旦纪晚期面貌(关保德等,1988)。据上述对比,罗圈组所代表的冰期可大体相当于国内外晚震旦世冰期(610~580Ma),其时代可归属于晚震旦世。

⑻ 地层划分及特征

1.曹店组

1978年由安徽省地质局区域地质调查大队,根据安徽省凤阳县曹店北东的大伍山(曾误称为大邬山)剖面一套不整合覆盖于凤阳群千枚岩上,伍山组底部的含铁质砂砾岩命名。

特征:下部为灰白-灰紫色厚层石英砾岩及铁质石英砾岩,砾石分选较差,砾径以10~30mm者居多,磨圆度较好,成分以石英岩为主,千枚岩、片岩及大理岩为次,碎屑物源于下伏地层;上部为紫色薄层铁质砂砾岩及铁质粉砂岩。总体为下粗上细,铁质增高时可形成透镜状赤铁矿贫矿体,有时具鲕状结构。

该组厚度0~21m,仅分布于凤阳及霍邱一带,沿走向断续出露。

2.伍山组

1939年李四光将安徽省凤阳县曹店北东大伍山一带的石英砂岩称为“伍山石英岩”,1960年杨志坚改称“伍山组”。1958年徐嘉炜将安徽省寿州市八公山剖面一套超覆于凤阳群千枚岩或更古老的五河群片岩上,以石英砂岩为主的地层命名为“八公山统”,其中:包括了上部石英岩(现名:四十里长山组)、中部页岩(现名:刘老碑组)及下部石英岩。1977年安徽省区域地质调查大队更名为“八公山组”,但含意仅限于下部石英岩(即“伍山组”)。1978年华东地区区域地层表(安徽分册)也引用该名。1997年全国地层多重划分对比研究(李玉发,姜立富,1997)决定采用命名在先的“伍山组”,不再使用“八公山组”一名。

该组岩性特征为灰白-乳白色中-厚层含海绿石、含砾石英砂岩及石英砂岩,底部为石英砾岩。岩性单-稳定,局部具交错层、波痕等沉积构造。该组厚度变化大,淮南地区11~大于192m;淮北、徐州及鲁南地区,自南向北变薄,从536m减至78m。底部与曹店组整合—假整合接触,或直接超覆于凤阳群千枚岩及泰山群片岩上。

3.刘老碑组

1939年李四光等曾称这套岩层为“杏山页岩”,但命名人和命名地点不详。1947年谢家荣称之为“刘老碑系”,以安徽省寿州城北的刘老碑为命名地点,以寿州店疙瘩—白鹗山剖面为命名剖面。1958年徐嘉炜改称为“刘老碑页岩”;1960年杨志坚又将其分为“下刘老碑组”和“上刘老碑组”;1964年朱兆玲等则将两组合二而一,称为“刘老碑组”,内分上、下两岩段。1977~1978年,安徽省区域地质调查大队将下岩段建立“管家郢组”,但无出露完整及接触关系清楚的层型剖面。因此,目前被广泛接受的刘老碑组含义仍为朱兆玲等1964年所创建的。

该组以页岩及泥灰岩为主,岩性稳定。底部为紫红-灰白色中细粒石英砂岩,与下伏伍山组整合接触;下部为紫红夹黄绿色薄-中层泥质灰岩及紫红夹灰绿色钙质页岩;上部为黄绿色页岩夹薄层细粒含海绿石石英砂岩、钙质粉砂岩及粉砂质泥质灰岩,向上灰岩增多。全组厚度变化不大,一般685~837m,局部大于1000m。主要分布于凤阳、淮南及霍邱四十里长山等地,东厚西薄。

富产微生物化石,页岩中常见宏体碳质化石。凤阳县曹家湖及凤台县茅仙洞灰岩中发育叠层石。

4.四十里长山组

1960年杨志坚将安徽省霍邱县四十里长山的马鞍山剖面上,徐嘉炜1958年称之为“刘老碑页岩”之上的“上部石英岩”命名为四十里长山组。1978年华东地区区域地层表(安徽分册)又将其改称“寿县组”,但鉴于四十里长山组命名在先,故“寿县组”为无效命名。

岩性为浅灰色厚层含钙、含海绿石石英砂岩及长石石英砂岩。微细层理及交错层理发育,局部见涡卷状砂质团块。与下伏刘老碑组整合接触。岩性稳定,分布广泛。厚度一般为35~90m,但泗县屏山厚度可大于223m。

产微生物化石。

5.九里桥组

1964年朱兆玲等将安徽省寿州市店疙瘩剖面上,徐嘉炜1958年称为“四顶山统”下部的“泥质灰岩及泥灰岩层”命名为九里桥组,命名地点在寿州城北寿凤公路9km的九里桥。

该组以泥质灰岩为主。下部以灰-深灰色中-薄层粉砂质灰岩;上部为灰-深灰色灰岩和泥灰岩。与下伏四十里长山组整合接触。岩性较稳定,在凤阳山区以浅灰色薄层泥灰岩为主。在霍邱四十里长山则白云质稍有增加,局部出现白云岩。厚度变化在26~119m之间,分布范围在淮南地区。

富产宏体碳质化石、微生物化石及叠层石等。

6.四顶山组

1958年徐嘉炜将安徽省寿州市店疙瘩—白鹗山剖面新元古界四十里长山组之上、下寒武统侯家山组之下的一套碳酸盐岩地层命名为“四顶山统”,命名地点为寿州城北四顶山。1960年杨志坚改称为“四顶山组”。1964年朱兆玲等重新修订命名,将下部灰岩段分出建立九里桥组,而将上部白云岩段称为四顶山组,内分上、中、下3个岩段。1979年安徽省区域地质调查大队又将四顶山组含意缩小至仅限于其下岩段中-厚白云岩及泥质白云岩,而将其中、上岩段含硅质白云岩为特征的地层分别使用淮北地区地层名称“倪园组”和“九顶山组”。本书考虑到倪园组及九顶山组燧石含量明显比四顶山组丰富,而且岩性及层序也并不一致,因此这3个组之间的关系尚需进一步研究,所以仍采用朱兆玲等 964年的原定义。

该组以中-厚层含叠层石礁白云岩为主。底部以灰白色含叠层石礁白云岩与下伏九里桥组整合接触。下部为灰白、粉红及粉灰色中-厚层含叠层石礁白云岩及泥质白云岩;中下部为灰、灰黄色中层含燧石结核白云岩,夹石英砂岩透镜体;中上部为粉红、灰紫色薄层含叠层石礁泥质白云岩、硅质白云岩及钙质粉砂岩;上部为浅灰、灰色含叠层石礁、含燧石结核及条带白云岩。顶部局部见粉红、土黄色中-厚层白云质砾岩呈垮塌堆积产状。该组被下寒武统富含动物潜穴遗迹化石的薄层石英细砂岩超覆。

主要分布于淮南地区,厚度274~321m。

富产微生物化石及叠层石等。

7.贾园组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于江苏省邳州市占城乡贾园村剖面,1978年首见于1∶20万徐州幅区测报告。

岩性为灰、青灰色薄-中层砂灰岩,含云母质岩泥灰岩,钙质石英细砂岩、粉砂岩及黄绿色页岩,顶部夹叠层石礁灰岩透镜体。细砂岩及粉砂岩中波状微斜层理发育。与下伏地层四十里长山组整合接触。厚度变化较大,在邳州占城一带大于690m,而至徐州—贾汪一带变薄被寒武系超覆,在王埠仅厚32m。该组仅分布于江苏省徐州铜山、邳州及睢宁一带。

产微古生物化石及叠层石等。

8.赵圩组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于江苏省铜山县伊庄乡赵圩村寨山剖面,1978年首见于1∶20万徐州幅区测报告。

该组以叠层石礁透镜体灰岩为特征,与下伏贾园组整合接触。下部为灰、青灰色厚层灰岩夹叠层石礁灰岩透镜体;上部为青灰、黄灰及紫灰色薄-中层泥质条带灰岩夹叠层石礁灰岩透镜体。

分布范围与贾园组相同,在江苏徐州、铜山、邳州、睢宁及安徽宿州一带。厚度变化较大,在睢宁土山厚达637m,而至宿州蛮顶山则仅厚23m。

产微生物化石及叠层石等。

9.倪园组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于江苏省铜山县倪园村种羊场剖面。1978年首见于1∶20万徐州幅区测报告。

该组以含燧石及叠层石礁白云岩为主,与下伏赵圩组整合接触。下部为灰色薄-中层白云岩夹叠层石礁白云岩、白云质灰岩夹竹叶状砾屑白云岩,微层理发育;上部为灰黄、灰紫色薄-中层泥质白云岩,含燧石条带及结核。

主要分布于徐州地区铜山及睢宁、淮北地区宿州及灵璧等地。在铜山县赵圩—沈店一带厚度为192~401m,在宿州市青铜山则厚约371m。

富产微生物化石及叠层石等。

10.九顶山组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于安徽省灵璧县九顶乡陇山剖面,1978年首见于1∶20万徐州幅区测报告。

该组以含叠层石礁及燧石白云岩为主。底部夹竹叶状砾屑灰岩,与下伏倪园组整合接触;下部为灰、深灰色块状灰岩及灰白色块状白云岩,夹少量泥质灰岩;上部为灰色中层含燧石条带白云岩与中-厚层灰岩互层。

主要分布于淮北地区,由东向西白云质增多,厚度略减。在安徽省灵璧县陇山厚达370m,而在宿州以北老山口则减为177m。

富产微生物化石及叠层石等。

11.张渠组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于安徽省灵璧县九顶乡张渠村陇山剖面,1978年首见于1∶20万徐州幅区调报告。

该组以含叠层石礁及鲕粒灰岩、泥灰岩及页岩为特征。底部竹叶状砾屑灰岩与下伏九顶山组整合接触;下部为灰色薄-中层灰岩夹紫红色钙质页岩及泥灰岩;上部为灰色中-厚层白云岩夹泥质灰岩、钙质页岩及鲕状灰岩,具波状层理及鸟眼构造。

分布于灵璧县九顶、铜山县沈店及魏集一带。厚191~370m。

产微生物化石及叠层石等。

12.魏集组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于江苏省铜山县吴邵乡魏集—白山剖面,1978年首见于1∶20万徐州幅区测报告。

该组以含叠层石灰岩、白云岩及页岩为特征,与下伏张渠组整合接触。下部为灰色中层白云岩、白云质灰岩、灰岩互层,夹黄绿、青灰、深灰色页岩及叠层石礁灰岩透镜体;上部为灰紫色叠层石礁灰岩为主。

主要分布在江苏徐州、铜山、睢宁、安徽宿州及灵璧等地。厚度在灵璧县殷家寨达319m,而在铜山县魏集则为211m。

富产微生物化石、宏体碳质化石及叠层石等。

13.史家组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于安徽省宿州市解集乡史家村及黑峰岭剖面,1978年首见于1∶20万徐州幅区测报告。

该组以含叠层石礁白云质灰岩、泥灰岩及页岩为特征。底部有10余米杂色页岩及粘土,与下伏魏集组整合接触;下部为浅黄色中-厚层条带状白云质灰岩及薄层泥灰岩,夹钙质页岩及灰岩透镜体;向上以黄绿色页岩为主,夹粉砂岩及灰岩透镜体;上部为黄绿、紫红色页岩夹少量含海绿石石英砂岩、粉砂岩及泥质灰岩。

主要分布于淮北地区,在宿州史家村—黑峰岭厚度较大,达384m;向北至铜山魏集为寒武系所超覆,仅厚约23m。

富产微生物化石、宏体碳质化石及叠层石等。

14.望山组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于安徽省宿州市栏杆乡大望庄望山及黑土窝驴山剖面,1978年首见于1∶20万徐州幅区测报告。

该组以含畸形裂纹、燧石结核及叠层石礁白云岩、灰岩及页岩为特征。底部以中层条带状泥质灰岩与下伏史家组整合接触;下部为灰、浅灰色薄层白云质灰岩与钙质页岩互层;中部以灰、浅灰色中层白云质灰岩夹泥质条带灰岩为主,局部微细层理及畸形干缩裂纹充填方解石脉(俗称花纹石)构造发育;上部为在浅灰色薄-中层灰岩,常见燧石结核、条带及叠层石。该组自下而上泥质减少,白云质及硅质相对增加。

集中分布于宿州市望山及金山寨一带,较厚处达566m。

富产微生物化石及叠层石等。

15.金山寨组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于安徽省宿州市栏杆乡金山寨黑土窝—驴山剖面,1978年首见于1∶20万徐州幅区测报告。

该组以含海绿石灰岩夹叠层石礁透镜体及页岩为特征。底部以厚约0.7m的含金刚石灰红-黑色砾岩与下伏望山组假整合接触;下部为灰色页岩夹薄层细砂岩,上部为灰黄、紫红色厚层含海绿石灰岩及叠层石礁灰岩透镜体;顶部为青灰色薄层灰岩。

仅分布于宿州市夹沟、栏杆、褚兰及濉溪县蛮顶山等地,厚度23m左右。

富产宏体碳质化石、微生物化石及叠层石等。

16.沟后组

1976年江苏、安徽两省区域地质调查大队共同命名于安徽省宿州市栏杆乡沟后村黑土窝—驴山剖面,1978年首见于1∶20万徐州幅区测报告。

以页岩、石英砂岩及含大颗粒立方形盐晶铸型白云岩为特征。底部为鲕状白云岩,与下伏金山寨组整合接触;下部以灰、灰黑、黄绿色页岩、粉砂质页岩为主,夹薄层石英细砂岩;中部以灰黄、紫红色薄层白云岩及页岩为主,夹砂质、泥质灰岩,立方形大颗粒盐晶铸型及干裂构造发育;上部以灰色薄-中层白云岩为主,含燧石结核及立方形大颗粒盐晶铸型构造。顶部灰色厚层白云岩被下寒武统富含动物潜穴遗迹化石的中-厚层灰岩超覆。

仅分布于宿州市栏杆一带小范围内,在沟后村附近,厚度达119m。

富产宏体碳质化石及微生物化石等。

⑼ 中新元古界

(一)五佛山群(Pt2W)

五佛山群不整合于嵩山群或登封岩群之上(图1-8)。

图1-8 五佛山群(Pt2W)与嵩山群(Pt1sn)呈角度不整合

—辛集组]]

1.兵马沟组(Pt2b)

兵马沟组仅分布在伊川县北兵马沟—南行宫一带(图1-9)。

本组下部主要为紫红色砾岩、砂砾岩夹粉砂质页岩等。砾石成分复杂,有石英岩、安山玢岩、片麻岩、脉石英等,砾径大小不一,大多数0.2~0.5cm,无规则排列,磨圆度好,被铁质及砂泥质疏松胶结。上部主要为暗紫色砂质页岩与粉砂岩互层,夹砂砾岩。砂岩中常含有海绿石。兵马沟组粒度下粗上细,粒级序次及递变层理明显,砂砾岩和砂岩中发育了单向斜层理、交错层理、波痕及泥裂等。反映了兵马沟组可能为三角洲逐渐向港湾或滨海过渡的海进型沉积环境。产有郝台达穴面球形藻、小穴面球形藻、厚带藻等。厚度575m。与登封岩群呈角度不整合。

图1-9 伊川兵马沟组实测剖面

(据北京地质学院实测,1973)

Ardn—登封岩群;1~10—五佛山群兵马沟组(Pt2b);Pt2m—五佛山群马鞍山组

2.马鞍山组(Pt2m)

马鞍山组分布于登封市少林水库西山和蛤蟆山一带。分为上下两段。

下段为底砾岩,砾石成分主要为灰白、紫红色石英岩和脉石英,少量条带状磁铁石英岩、黑云母花岗岩等。砾石磨圆度好,大小不一,大者粒径达30cm,小者2~3cm,一般5~10cm。胶结物为砂质及铁泥质。

上段由下而上分别为灰紫、紫红色条带状石英砂岩夹少量紫红色页岩,灰色长石石英砂岩夹灰绿色页岩及透镜状海绿石石英砂岩,向上夹页岩层数增多。

马鞍山组中岩性交错层理发育,有小的同向收敛斜层理及羽状斜层理,层面多见对称波痕、不对称波痕等沉积构造,总体属滨海—海相陆屑沉积,底部可能为河流相沉积构造。岩石普遍轻微变质,本组产坚壁光球藻、厚带藻等化石。厚262m。与下伏登封岩群或嵩山群均为角度不整合接触。

3.葡萄峪组(Pt2p)

本组主要分布在偃师市何家寨一带。

下部为青灰色、灰黄色砂质页岩夹炭质页岩、薄层粉砂岩夹砾岩及含铁石英岩,上部为紫红色砂质页岩夹薄层细砂岩及白云质泥灰岩。产有小光面球形藻、古光球藻、坚壁光球藻等微化石。厚约158m。与下伏马鞍山组为整合接触。

4.骆驼畔组(Pt2l)

分布在偃师市柏峪沟一带。岩石颜色以灰黄、紫红色为主。底部以含细砾岩或含砾砂岩为沉积旋回的开始;中部为灰黄、紫红色中粒石英岩及细砂岩;上部为细砂岩。含砾砂岩的砾石成分以石英砂岩、脉石英为主,砾径2~3cm,大者5~8cm,砾石磨圆较好,胶结物为泥砂质。本组产有坚壁光球藻、薄壁面球形藻。厚约42m。与下伏葡萄峪组为平行不整合接触关系。

5.何家寨组(Pt2h)

本组分布在偃师市柏峪沟一带。岩石颜色变化大,黄绿色、灰紫色、灰绿色、紫红色均有。下部以黄绿色页岩夹薄层石英砂岩、灰紫色含锰白云岩及砂质白云岩为主,最底部为薄层状灰岩;中上部为含叠层石白云质灰岩、白云岩、泥灰岩夹页岩及紫红色页岩夹粉砂岩和泥岩等。产有坚壁光球藻、小光球藻、简单粗面球形藻等化石。厚约337m。与下伏骆驼畔组为整合接触关系。

(二)震旦系罗圈组(Zl)

实习区仅见到震旦系罗圈组,主要分布在汝州市送表乡马窑—灵枣沟一带。下部由灰黄色钙质胶结的冰碛砾岩和冰水含砾泥砂岩组成,砾石成分主要为石英岩和石英砂岩。岩层层理不清,砾石大小混杂,砾径一般3~5cm,大者30~40cm;上部为冰融水沉积,以紫红色含砾砂岩、粉砂岩、泥岩为主。罗圈组冰碛杂岩中,冰蚀面有大量错断石、猴面石、冰川擦痕、磨光面等。据上述特征认为,该组为山岳冰川堆积物。厚度变化大,27~305.9m。与下伏各地层为平行不整合接触(图1-10)。

图1-10 汝州市北部段村铺东赶旦场罗圈组剖面

(据郑州地质学校,1961,略修改)

Zl—罗圈组;

—辛集组;Pt2m—马鞍山组

⑽ 岩石的种类

岩石的种类

什麼是三大岩石类?

岩石为矿物的集合体,是组成地壳的主要物质。岩石可以由一种矿物所组成,如石灰岩仅由方解石一种矿物所组成;也可由多种矿物所组成,如花岗岩则由石英、长石、云母等多种矿物集合而成。组成岩石的物质大部分都是无机物质。岩石可以按照其成因因分为三大类,但由於自然界是连续体,很难真正依据我们的非类分成三种岩性,因此会存在一些过度性的岩石,好比说凝灰岩(火山灰尘与岩块落入地表或水中堆积胶结而成)就可能被归於沉积岩或火成岩,但大抵是我们还是可以分为主要的三大类:

沉积岩

占地表的66%,为地表的主要岩类。由原来已形成的岩石,受到风化作用后变为碎屑,或由生物的遗迹等,再经过侵蚀、沉积、及石化等作用而造成的岩石。这类岩石都成层状,最先沉积者在下部,时代较老;层次愈上者,则时代愈新,这叫做叠置层法则。当岩石沉积的时候往往含有生物的一还埋没后长可以完好保存历久就变成化石;在火成岩中则多无化石存在。

火成岩

地球内部的温度和压力都很高,所有组成物质〔指矿物质〕都呈现熔融状态的流体,名为岩浆。火成岩即由於岩浆侵入地壳内部,或流出地表面造成熔岩,在经冷却凝固而造成,如玄武岩及花岗岩等都是。火成岩是所有岩石中最原始的岩石。

变质岩

原来的火成岩或沉积岩,再经过地壳运动或岩浆侵入作用所发生的高温和高压与热液的影响,可以改变其原来岩石的结构或组织,或使部分矿物消失,而产生他种新的矿物,因而成为另外一种与原岩不同的岩石,称为变质岩,如大理岩变自石灰岩;板岩变自页岩;石英岩变自砂岩等。典型的变质岩存在於前寒武纪或造山带区域,常有区域构造相关之劈理,或矿物的变化。

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