第二章 地层实习区出露的地层较全,从太古界至新生界主要地层单位均有出露主要发育有太古界、 中新元古界、古生界,新生界零星出露(附图I,附图II)第一节 岩石地层单位划分一、 太古界本区太古界统称官地杂岩(Arg),分布于房山岩体南北两侧,区内分布于房山岩体南侧, 沿官地村-乱石垅-周家坡一带展布,出露面积<0.5km2 (附图I)主要岩性为黑云角闪斜长 片麻岩、混合片麻岩、斜长角闪岩、黑云角闪变粒岩等,后期遭受动力变质作用形成各种糜 棱岩内部层序不清,其锆石U-Pb年龄为2521±20Ma (颜丹平等,2005)厚度大于200m, 与上覆不同时代的地层呈剥离断层接触二、 中元古届中元古界包括长城系、蓟县系,本区仅出露蓟县系的雾迷山组(xw)、洪水庄组(Jxh) 和铁岭组(Jxt)区外在八角寨-拴马庄大桥一带出露完整(图2-1八角寨剖面图),区内分 布于一条龙-羊屎沟-骆驼山-五副坝一带1、 雾迷山组(Jxw) 在区外分布于八角寨-拴马庄大桥一带,主要岩性为中厚层白云岩、灰质白云岩,其中夹浅灰色、白色硅质条带该段发育有断层和有石英脉穿插硅质条带形成石香肠构造劈理 顺层发育,劈理面绢云母化,可见水平层理。
含化石:Conophyton sp.(锥叠层石)厚度大 于500m,仅见其上部,与下伏地层接触关系不详在区内分布于羊屎沟一带(图2-2羊屎沟剖面图),面积50m2,主要岩性为灰白色厚层 含透闪石和硅灰石大理岩由于断层作用使其减薄2、 洪水庄组(Jxh)区外分布在八角寨-拴马庄大桥一带,主要岩性为灰色板岩,上部和下部含白云质及白 云岩透镜体,上部可见黄铁矿顺层分布厚度约38m,与下伏雾迷山组呈整合接触在区内分布于羊屎沟一带,面积不足50m2,主要岩性为灰黑色薄层砂质千枚岩由于断 层作用使其减薄,与下伏地层呈断层接触3、 铁岭组(Jxt) 在区外分布于八角寨-拴马庄大桥一带,根据岩石组合,将其分为下、中、上三段:下段(Jxt1)主要岩性为灰色中厚层白云岩,夹硅质条带和白云质泥岩,发育水平藻纹层及水 平层理,偶见双向交错层理;中段(Jxt2)岩性为深灰色、灰黑色中薄层白云质灰岩,夹黑 色板岩,发育水平及波状藻纹层;上段(xt3)为灰白色中厚层细晶-微晶白云岩,上部发育 大型包卷叠层石(图2-3包心菜素描图)含化石:Cryptozoon sp.(包心菜状叠层石), Chihsienella sp.(蓟县叠层石)。
厚度约为186m,与下伏洪水庄组呈整合接触在区内分布于一条龙-骆驼山一带,面积约为0.5km2,主要岩性为含硅质条带的大理岩 由于断层作用使其减薄,与下伏地层呈断层接触三、 新元古界新元古界青白口系包括下马岭组(Qbx)、长龙山组(Qbc)、景儿峪组(Qbj)图区外 在八角寨-拴马庄大桥和黄院东山梁(图 2-4黄院剖面图)一带出露在区内分布于一条龙- 骆驼山、向源山-房山西一带1、 下马岭组(Qbx) 在区外分布于八角寨-拴马庄大桥一带,岩性主要为灰色薄层千板状板岩,含炭质千枚板岩,砂质板岩含化石Chuaria sp.(藻类化石),厚度为161m,与下伏铁岭组(Jxt)为平 行不整合接触,底部含有铁褐色的厚约0.4m的铁质风化壳,代表芹峪运动在区内分布于一条龙-骆驼山、向源山-房山西一带,呈弧形展布,面积约0.5km2,主要 岩性为炭质板岩石榴石云母片岩、红柱石石榴石云母片岩、红柱石云母片岩等由于断层作 用使其减薄,与下伏地层呈断层接触2、 长龙山组(Qbc) 在区外分布于黄院东山梁、八角寨-拴马庄大桥一带,岩性主要为下部的浅灰色中厚层状变质石砂岩,厚度为24m,与下伏下马岭组呈整合接触。
在区内分布于一条龙-骆驼山、向源山-房山西一带,呈弧形展布,面积不足0.3km2主 要岩性为下部的浅灰色中厚层状变质石砂岩,夹泥质岩;上部的灰黄色薄层状板岩,夹透镜 状砂岩,见交错层理、水平层理由于断层作用使其减薄,与下伏地层呈断层接触3、 景儿峪组(Qbj) 在区外分布于黄院东山梁一带,出露岩层岩性为上层的灰色、灰黑色钙质板岩厚度为55m,与下伏长龙山组呈整合接触在区内分布于一条龙,主要岩性为灰色板状大理岩,灰黑色钙质板岩由于断层作用使 其减薄,与下伏地层呈断层接触四、下古生界包括下中寒武统府君山组(w1f)、馒毛组(w1+2m)、徐庄组(w2x)、张夏组(w2z),上寒 武统黄院组(e3h)及下奥陶统冶里组(O1y)、亮甲山组(OQ和马家沟组(O】m)在图 区外黄院东山梁一带出露完整在区内分布于大砾岩山-煤炭沟-牛口峪一带,因后期断层作用部分地层难以详细划分, 地层厚度明显减薄1、 下中寒武统1) 府君山组(G1f) 在区外黄院东山梁一带有出露,主要岩性为青灰色中厚层豹皮灰岩及纹带状白云质灰岩含化石Redlichia sp (莱德里基虫)厚度约25m,与下伏景儿峪组平行不整合接触,代 表晋宁运动。
在区内分布于骆驼山-山顶庙-向源山一带,岩性为纹带状灰岩与下伏地层呈断层接触2) 馒毛组(w1+2m)在区外黄院东山梁一带有出露,主要岩性为灰色薄层状千枚状板岩夹褐黄色白云岩透镜 体厚度46m,与下伏地层呈整合接触区内分布于一条龙-骆驼山-向源山一带,岩性为土黄色千枚状板岩与下伏地层呈断层 接触3) 徐庄组(w2x)在区外黄院东山梁一带有出露,主要岩性为底部厚约1m的深灰色中厚层灰岩,向上为 灰绿色板岩夹中厚层灰岩,局部夹鲕粒灰岩厚度41m,与下伏地层呈整合接触4) 张夏组(w2z) 在区外黄院东山梁一带有出露,主要岩性为灰色薄层状板岩与中厚层鲕粒状灰岩互层厚度约36m,与下伏地层呈整合接触2、 上寒武统黄院组《3h) 在区外黄院东山梁一带有出露,主要岩性为下部的灰黄色薄层泥质条带灰岩,夹数层鲕粒状灰岩;上部的浅灰色中薄层纹带灰岩及白云质灰岩,劈理置换层理发育含化石: Ptychaspis sp.(褶盾虫),Blackwelderia sp.(蝴蝶虫)厚度为123m,与下伏张夏组为整合接 触区内的分布在一条龙南-骆驼山、山顶庙-向源山-房山西一带,岩性为灰黄色泥质条带灰岩,偶见板状大理岩,面积约为500 tf,由于断层作用使其减薄,与下伏地层呈断层接触。
3、下奥陶统1) 冶里组(O1y) 在区外的黄院东山梁一带有出露,实习未见资料显示其主要岩性为底部的青灰色中厚层泥质纹带灰岩,向上泥质成分减少,以中厚层灰岩为主,夹白云质灰岩和白云质豹皮灰岩 含化石:Piloceras sp.(枕角石),Ophiteta sp.(蛇卷螺)厚度约为67m,与下伏地层呈整合接 触2) 亮甲山(O11) 在区外的黄院东山梁一带有出露,实习未见资料显示其主要岩性为灰色中厚层白云岩与灰质白云岩,含少量燧石团块含化石:Armenoceras sp.(阿门角石)厚度为70m,与 下伏地层呈整合接触3) 马家沟组(O1m) 在区外黄院东山梁一带出露,岩性为青灰色厚层灰岩、纹带灰岩、豹皮灰岩,夹薄-中层白云质灰岩厚度180 m,与下伏地层呈断层接触区内分布于一条龙南-骆驼山、山顶庙-向源山-房山西一带及164 背斜核部、煤碳沟一 带,岩性为灰岩、结晶灰岩与下伏地层呈断层接触五、上古生界上古生界分布于图区中部及西南部,主要包括上石炭统本溪组(C2b)、太原组(C3t) 和下二叠统山西组(Pg)、杨家屯组(P1y)01、上石炭统1 )本溪组( C2b)分布在太平山-大砾岩山-煤炭沟-牛口峪一带。
岩性组合为底部的中厚层状硬绿泥石角岩 和红柱石角岩,太平山北坡出现底砾岩;下部的灰色、灰绿色薄层状粉砂岩、粉砂质板岩 夹一层生物碎屑灰岩透镜体;上部的黑灰色薄层板岩及红柱石板岩、压力影板岩含化石 Fusulina sp.(纺纟垂蜓)及蜓、腕足类、双壳类、植物类等碎片厚度为42m,与下伏地层呈平 行不整合接触,代表了加里东运动详细文字剖面描述如下(附图 III):⑩灰黑色板岩 1.0m⑨灰白色红柱石石英砂岩,该层为“I砂” 7.5m上覆地层为太原组(Cgt)整合接触 本溪组(Czb):厚36.8m⑧灰色-灰黑色红柱石角岩 9.3m⑦灰色、浅灰色压力影板岩 9.5m⑥灰色生物碎屑灰岩 1.8m⑤杂色(深灰色、黄灰黄色、褐色、粉红色等)砂纸、粉砂质板岩 10.5m④灰色红柱石角岩 4.9m③灰绿色厚层状硬绿泥石角岩 0.8m3.7m 平行不整合接触 下伏地层为马家沟组(Om) ②灰色中厚层角砾状灰岩2)太原组(C3t) 分布在太平山-大砾岩山-煤炭沟-牛口峪一带岩性为下部为灰色中厚层细砂岩及粉砂 岩;上部为深灰色薄层炭质板岩、杂色板岩、红柱石角岩夹薄层粉砂岩,顶部见煤线含化 石:Neuropteris ovata (卵脉羊齿)。
厚48.6m,与下伏呈整合接触详细文字剖面描述如下 (附图 III):C4褐灰色变质岩屑砂岩,为“II砂” 17.0m上覆地层为山西组(Pg)整合接触 -太原组(C31): 厚 46.6mC3灰黄色变质粉砂岩、粉砂质板岩、炭质板岩 13.8m◎黑色板岩夹炭质板岩(煤线),该层为“I板”及“I煤” 6.0mO含红柱石石英砂岩 18.3m⑩灰黑色板岩 1.0m⑨灰白色红柱石石英砂岩,该层为“I砂” 7.5m整合接触 -下伏地层为本溪组(Cb)⑧灰色-灰黑色红柱石角岩 9.3m2、下二叠统1) 山 西组(P]S) 分布在南洛凹-二亩岗-簸箕掌一带岩性组合是由两个沉积旋回构成:第一旋回底部为 厚层块状变质含砾岩屑砂岩、岩屑砂岩,向上渐变为中薄层中细粒岩屑砂岩、粉砂岩和黑色 炭质板岩;第二旋回底部为中厚层中细粒岩屑砂岩,向上过渡为薄层粉砂岩及粉砂质板岩并 夹可采煤一层含化石:Sphenophyllum sp.(楔叶),Lobatannulania sinensis (中华瓣轮叶) 厚约为14.3m,与下伏地层呈整合接触详细文字剖面描述如下(附图III):◎浅灰色厚层变质复成分角砾岩 5.0m上覆地层为杨家屯组(Py)整合接触一 山西组(Pg):厚48.6m□黑色炭质板岩夹煤线,为“III板”及“III煤” 9.5m◎深灰色变质岩屑砂岩,为“III砂” 10.4m◎黑色炭质板岩夹煤层,为“II板”及“II煤” 11.7m◎褐灰色变质岩屑砂岩,为“II砂” 17.0m整合接触 -下伏地层为太原组(c3 t)◎灰黄色变质粉砂岩、粉砂质板岩、炭质板岩 13.8m2)杨家屯组(P』)在南洛-二亩岗-簸箕掌一带分散出露,以粗碎屑沉积为主,下部为绿灰色厚层块状变质 角砾岩、变质粗砂岩及变质含砾粗砂岩,中部粗中粒变质岩屑砂岩,上部为中薄层变质细砂 岩,粉砂岩及炭质板岩。
厚100 m,与下伏地层呈整合接触六、新生界 新生界主要分布于周口河两侧及山前平原区,少量分布于碳酸盐岩溶洞内现以周口河 河流阶地沉积(图2-8)、北京猿人洞沉积为例分别介绍(图2-9)1 、河流阶地沉积河流沉积主要分布于周口河流域,在阶地上的沉积物具有二元结构周口河西岸发育了 三级阶地,东岸发育了一级阶地三级阶地为基座阶地,一、二级阶地为堆积阶地周口河 为季节性河流,现今流量虽较小,但由于水坝的修筑,河漫滩沉积不易观察2、北京猿人洞沉积北京人洞穴堆积主要分布与龙骨山上,化石十分丰富 Sinanthropus pekingensi(s 北 京人),Homo sapiens(山顶洞人),Sinomegaceros pachyosteu(肿骨鹿)等在猿人洞 洞穴堆积进行观察,详细文字剖面描述如下:1-2层:黄色夹石灰华的角砾层,厚约4m;3 层:粗角砾层,含有洞顶崩塌形成的大石灰岩块, 1966 年的头盖骨出现在此层,厚约3m;4层:灰烬层(上文化层)含有烧骨、烧石和大的石灰岩块,厚约6m;5层:黑青色硬灰层(岩性与第2层相似),厚约1m;6层:角砾层,交结坚硬,含巨大石灰岩块和鬣狗类,厚约5m;7 层:灰色含云母碎屑的细砂层,厚约 2m;8-9层:含灰烬的角砾层(下文化层)约一半以上的北京猿人化石发现在此层,厚约6m;10层:红土(上部)和灰烬(下部)层,厚约2m;11层:角砾岩层,1929年第一个北京猿人头骨发现在此相当的层位,厚约2m;12层:红粗砂层,含小砾石和化石碎块,厚约2m;13层:成层的红色泥沙层,含鬣狗粪,中夹红色或灰色凸镜体,底部为巨砾,厚约m。
第二节 沉积环境分析一、 中元古界蓟县系岩石普遍经受区域变质,但原岩较易恢复雾迷山组以白云岩为主,夹燧石条带, 代表环潮坪沉积环境;洪水庄组以千枚岩为主,原岩为泥质岩石,代表局限泻湖低能沉积环 境;铁岭组上、下段为潮间-潮下高能沉积环境,中段潮间-潮上沉积环境因此,蓟县纪从 雾迷山组开始海水逐渐海退变浅,至洪水庄组沉积期海平面最低;从铁岭组沉积早期开始, 海水又经历了两次由深变浅的过程,直至最后暴露地表,经受风化剥蚀作用二、 新元古界根据原岩恢复及沉积特征,下马岭组代表了泻湖-潮坪沉积环境;长龙山组为滨海浅滩 沉积环境;景儿峪组为环潮坪沉积青白口纪从早到晚海水逐步加深,最终受晋宁运动影响, 暴露地表三、 下古生界下古生界原岩易于恢复寒武系代表滨海-浅海沉积,其中中寒武世海水相对较深,水 动能较低下奥陶统冶里组与马家沟组为浅海沉积,亮甲山组为碳酸盐岩台地潮坪沉积四、 上古生界本溪组原岩为一套泥质岩石组合夹碳酸盐岩,代表泻湖-潮上坪沉积;太原组以砂泥互 层为特点,代表海陆过渡环境的河流-湖沼沉积;山西组和杨家屯组砂岩、泥岩交替沉积, 并夹有少量煤层或煤线,是河流-湖泊及沼泽环境的沉积五、 新生界。