【doc】五台山区早元古代地层层序探讨

【doc】五台山区早元古代地层层序探讨 五台山区早元古代地层层序探讨 第l8卷第4期 1999年11月 中国区域地质 REGIoNALGEoL0GY0FCHINA VoI_18.NO4 NOV.1999 台山区早元古代地层层序探讨/9?弓五台山区早元古代地层层序探讨厂, 8 ,,张建中,赵祯祥,续世朝 提要:根据大量的区调资料,利用断陷盆地的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 方法,通过地层剖面的横向对比,认为溥沱群的豆 村亚群,东冶亚群及系舟山的下元古界七东山组为侧向相变关系,郭家寨亚群形成于其后.在详 细研究岩性,岩相的变化规律以及盘缘断裂特征的基础上,初步建立了早元古代的岩石地层格架,分 析了早元古代裂略海槽的发育史. 关键词:五台山;早元古代;地层层序;岩石地层格架 中圉分类号i五:3文献标识码:A文章编号:1000—3967(1999)04—0405—09 l概况 五台山区的滹沱群呈一大型复式向斜,向斜主轴走向60.,向东仰起,东西长90km,南北 宽近40km,面积大于1700km(图1).对滹沱群的研究自1870年德人李希霍芬开始至今已 有百余年的历史,随着工作精度的不断提高,原生指向构造,不整合面及构造形态逐渐得以查 明,从而使滹沱群地层层序的划分渐趋统一.1964年华北地质研究所及山西区测 队将滹沱群 划分为3个亚群10个组.1966年,山西区测队1:20万平型关幅 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 确定了滹沱群为3个亚 群12个组,即豆村亚群:四集庄组,南台组,大石岭组;东冶亚群:青石村组,汶山组,河边村组, 瑶池村组,北大兴组,天蓬垴组;郭家寨亚群:西河里组,黑山背组,雕王山组.《山西省区域地 质志》将群升为超群,亚群升为群,新近出版的《山西省岩石地层)将滹沱超群划分 , 为5个群 21个组(将岩性段升格为组),并将出露在宽滩一带强变形的四集庄组,寿阳山组分别称为宽 滩组,鹿角庙组.不论超群,群,亚群,组,段等单位如何升格或降级,人们普遍接受的下部以碎 屑岩为主的豆村亚群,中部以碳酸盐岩为主的东冶亚群,上部以磨拉石建造为特征的郭家寨亚 群的总体地层层序一直未发生变化.1989--1993年间.笔者在进行1:5万盖家庄幅,马坊幅 区调时,曾对吕梁山区的下元古界进行过详细研究,并提出了岚河群,野鸡山群,黑茶山群为侧 向相变关系,而非前人长期认为的上下叠置关系.1:20万断代总结时,将五台山区溥沱群的3 个亚群对应于吕梁山区下元古界的3个群(笔者认为郭家寨亚群与黑茶山群难以对比).既然 吕梁山区3个群并非上下叠置关系,那么五台山区滹沱群的3个亚群的关系究竟如何,笔者经 收稿日期:1q980817;修订日期:19990429 基盒项目:山西省自然科学基金项目(981082)资助. 作者简介:苗堵森(1958一).男(汉族).教授级高缎工程师.博士,从事区谓查及管理工作. 中国区域地质 过研究初步认为:豆村亚群与东冶亚群为侧向相变关系,郭家寨亚群不整合于其上. 图1五台山下元古界分布区地质略图 Fig1GeologicalsketchmapshowingthedistributionofthePaleoproterozoieintheWutaJMo untain K一新生界;?—o一寒武系一奥陶系;c一c,一长城系高于庄组一石擞系太原组;一郭家寨亚群; HI一天蓬垴组;Hl6一北大兴组;HI厂一Hl蛐一建安村组一槐荫村组;H1q,H1^一青石村组一河边村组; H1d一大石岭组;Hl一南台组;H1一四集庄组;Ptq一七东山组二殷;Ptq一七东山组一殷; Ar太古界;一早元古代变质花岗岩;7.一太古代变质花岗岩;1一断层;2一剥离断层 对系舟山与太行山交会处的下元古界的研究也经历了长期的认识过程.这套地层自成 向斜,轴迹呈弧形,展布于里千口一道庄窑一上社一带,变质程度达绿片岩相一低角闪岩相,虽 然与蒋村,汶山一带滹沱群仅以盖层相隔,而且距离不过10余公里,但其变形,变质特征与滹 沱群相差较大.1:20万盂县幅将其划归太古界龙华河群,称为七东山组.《山西省区域地质 第4期苗培森等:五台山区早元古代地层层序探讨 志》直接称其为大石岭组,青石村组.近两年山西省区调队1:5万御枣口幅区调报告认为其时 代属早元古代,因为与滹沱群的对比存在困难,所以称其为"下元古界七东山组".综合研究前 人资料,笔者认为,七东山组,东冶亚群,豆村亚群为侧向相变关系. 2主要剖面介绍 五台山区下元古界实测地层剖面数十条,现选择有代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 性的几条剖面介绍如下(图 2). (1)七图综台地层柱状图:位于五台县阳白乡,由山西省区调队1995年在进行五台 西山 1:1万地质填图时测铷. 大石峙组各泉山段 17变质钙质砂岩,底部史两层变质砾岩>5m 南台组术山岭段1774m 16干枚岩,板岩78m l5.砂质大理岩与板岩互层496m l4千枚岩,板岩408m 南台组寿阳山段3325m 】3变贡砂岩夹薄层板岩1003m l2镁铁质变质火山岩l1m 11变质砂岩46m l0.变质含砾砂岩,具板状交错层1204m 9变质砂岩夹板岩54.8n】 l21j集庄组3479m 8砂质粉砂质板岩(板岩段)5lm 7变质砂岩.下部吉砾,上部夹薄屡粉砂质板岩99.8m 6砂质胶结的变质砾岩176m 5.变质含砾长石石英砂岩120m 4泥质腔结的变质砾岩45.5m 3变质含砾长石石英砂岩20m 2镁铁质变质火山岩20m 1变质砂砾岩25m , 角度不整台,一 下伏地层五台群柏枝岩组绿泥片岩 (2)汶山一大关山剖面:位于定襄县,五台县交界处 型关帽区凋时测制. 上覆地层大关山组硅质结晶自云岩 建安村组 41白色纯石英岩 40灰黄色含硅质结晶自云岩夹灰绿色板状千牧岩 39.含铁质石英岩 38黄绿色板状千枚岩 37黄绿色板状干扳岩夹砂质结晶灰质白云岩 36黄绿色板状千枚岩 由山西区测队1964年进行120万平 785m 1lm 173m 5m 293啪 62yD. 96ITt 中国区域地质1999 豆 村 亚 群 丰圈 ,=r#回 :{龃&回【 ?回 r回1 回 :=冒l— B 图l一 阉子岭波山 二卫= f 塞"3"'—— 礓柚田五 j煺回 艄舳回 回)d ?'l0 至—— 五 7?,0 救髓田 /7,J 平 回 回 啼髑团 艘田 墨 }寨U 西 嚣 v 羞 v垩—匪'?- ,\—————— 蒋村 寻"/r.钙质砂岩 . /? ".目片岩Ar石英岩 片岩 /Ar }基性火山岩 图2五台山区早元古代地层柱状对比图 Fig2PaleoproterozoiccolumnarsectionsintheWutaiMountain 35绿色,灰色板状千枚岩夹硅质结晶自云岩145m 曰曰曰固曰圆日 旨锚岩端鼢螂蜘搬蛳蝣 囹目固田园团召 第4期苗培森等:五台山区早元古代地层层序探讨 河边村组 34灰色含灰质硅质结晶白云岩 33变质中基性火山岩 32青灰色结晶白云岩 31灰色,紫红色含硅质白云岩 30硅质条带状结晶白云岩 29硅质结晶白云岩 28.绢云长石石英岩与板岩互层 27.肉红色纯石英岩 26.淡红色长石石英岩与紫色扳岩互层 汶山组 25紫红色干枚岩,硅质结晶白云岩 24砖红色含硅质结晶白云岩 23紫红色板岩夹黄绿色板岩 22紫红色板岩夹黄绿色板岩及结晶白云岩 21.灰紫色绢云长石石英岩 20.灰紫色粉砂质板岩 青石村组 19.变质凝灰岩 18变质中基性火山岩 17灰紫色扳状干枚岩 16变质中基性火山岩 15灰紫色粉砂质板岩,顶部石英岩 14变质中基性火山岩 13灰绿色粉砂质条带状板状干枚岩 12变质中基性火山岩 11肉红色细粒石英岩 10.变质中基性火山岩 9紫色板状干枚岩与绢云石英片岩互层 8灰绿色,灰紫色夹肉红色含硅质灰质结晶白云岩 7变质基性火山岩 6灰色板状干枚岩与硅质结晶白云岩互层 5灰色板状干枚岩.上部含砂质结晶白云岩 4灰色,灰紫色板状干枚岩夹绢云长石石英岩条带 3深灰色板状干枚岩夹含灰质硅质结晶白云岩 2深灰色板状绿泥绢云干枚岩 1灰绿色具粉砂质条带钙质绿泥绢云千枚岩(未见底) 771illl 28m 82m 24m 152m 315m 32m 18m 86m 34m 376m 40m 136m 44m 13m 123m 20m >1070m 9m 100m 7m 84m 31m 146m 14m 20m 4m 40m 268m 96m 24m 35m 25m 9m 57m 46m >55m 3地层特征及横向变化 (1)豆村亚群:呈NE—sw向展布,构成了滹沱复向斜的NW翼.而在复向斜的sE翼蒋 410中国区域地质1999 村一带仅有零星出露(图2). 四集庄组(Hs):总体呈"之"字型展布于五台山中西段.地层厚度变化大,表现为沿走向 东西两端薄,中部厚;垂直走向方向.则南北两侧厚,中部薄.最厚处位于原平东部薄荷山一 带,达2050m?,复向斜核部仅局部出露,一般缺失.一段岩性主要为变质砾岩,砂砾岩,含砾 砂岩,砾石磨圆度较好,分选性较差,其成分常与附近下伏的地质体的岩性有关.七图一带.其 近底部夹一层变质基性火山岩,在宽滩,马桥,木图等地,底部发育有含砾的变质基性熔岩'; 二段主要为干枚岩夹少量薄层大理岩. 南台组(H1):呈带状分布于四集庄组的南侧.沿走向岩性及厚度变化较小,垂直走向变 化大.寿阳山段为石英岩,厚度300m左右,下部常有变质砾岩夹层,七图一带夹一层变质基 性火山岩.木山岭段为干枚岩,板岩夹石英大理岩,厚度0--200122,大理岩层数各地不一. 大石岭组(Hd):位于中央大断裂的上盘.谷泉山段厚度及岩性变化较大,在谷泉山最厚 可达420余米,伏胜村一带仅约110m,岩性主要为石英岩,钙质石英岩.盘道蛉段, 神仙垴段 厚数百米.均以千枚岩为主.前者夹少量褐黄色结晶灰岩,后者夹厚层白色结晶白云岩;前者以 青灰色夹肉红色钙质条纹状板岩为主,后者以灰紫色板岩为主.南大贤段岩性单一,以白云岩 为主,燧石条带发育,厚度大于500m. (2)东冶亚群:呈NE—sw向展布,构成滹沱复向斜的SE翼. 青石村组(H口):以千枚岩为主,夹石英岩及白云岩,上部出现变质基性火山岩,横向上厚 度变化大,顶部厚40,501711,延伸稳定的基性火山岩标志层即为"刘定寺变火山岩". 汶山组(Hl):下部为石英岩.中部板岩,上部结晶白云岩,厚度较稳定,300--350122. 河边村组(Hh):岩性较简单,以白云岩为主,下部有少量石英岩,板岩,顶部白云岩中夹 一 层变质基性火山岩——"马头口变火山岩",火山岩厚度0,82m. 建安村组(H,):以灰绿色条带状千枚岩为主,下部及上部有较多的白云岩,顶部为厚约 20m的白色石英岩——"殊宫寺石英岩". 大关山组(Hd):以白云岩夹千枚岩为主,厚约500122,西厚东薄. 槐荫村组(H,d):由底部干枚岩及以上白云岩两种岩性组成.厚度300,400m,较稳定. 北大兴组(H.b):下部为板岩夹干枚岩,中上部为白云岩,厚度较稳定,1109,1430m. 天蓬垴组(Hlt):仅见于滹沱复向斜的核部,下部为干枚岩夹少量变质粉砂岩,中部为千 枚岩夹厚层白云岩.上部为千枚岩夹串珠状,条带状白云岩,天蓬垴一带厚度最大.达800m 其他地方零星出露,厚度小. (3)郭家寨亚群:呈NE--SW向展布于滹沱复向斜的核部,位于中央断裂的下盘,与 下伏 东冶亚群呈角度不整合接触. 红石头组(^):为一套紫红色燧石角砾岩,常呈漏斗状产于东冶亚群古风化面凹陷处. 西河里组(H2z):底部常有0--5m厚的底砾岩,下部为砾质千枚岩,板岩夹石英岩,上部 为石英岩夹千枚岩.该组底部千枚岩往往含铁和磷. 黑山背组(H2^):厚一巨厚层状肉红色长石石英岩夹透镜状变质砾岩,厚约500122. ?撩朝雷,山西的淖沱系( 上册 三年级上册必备古诗语文八年级上册教案下载人教社三年级上册数学 pdf四年级上册口算下载三年级数学教材上册pdf ),1978. ?山西省地矿局区谓玑.岩头,豆村礴区区域地质调查报告. 第4期苗培森等:五台山区早元古代地层层序探讨4l1 雕王山组(H,d):仅在雕王山及阳坡山两处分布,为一套巨厚的变质砾岩,砾石成分以白 云岩为主,少量石英岩,千枚岩,磨圆度较好,厚约200m. (4)七东山组:展布于里千口一道庄窑一上社一带.一段:底部在里千口以北为变质砾岩, 在其以南为长石石英岩,下部以大理岩为主,中部主要为黑云片岩,黑云石英片岩,阳起片岩, 上部主要为大理岩夹数层角闪片岩,斜长角闪岩.孙家口,里千口一带厚402.5m,向南迅速 减薄,至上社南西尖灭.二段:为中厚层状白云石大理岩,透闪石大理岩夹角砾状大理岩.孙 家口一道庄窑一带厚1031ITI,向南变薄,少毛尖厚261m,至上社西尖灭. 4等时面的确定 由于盆地内部相的剧烈变化,盆地不同部位沉积条件存在着巨大的差异,所以在地层对比 上往往存在着争论.只有利用可靠的等时面,才能正确认识盆地内部的几何形态.在滹沱盆 地内,主要依据基性火山岩的横向追索,成分对比来确定等时面.1967年1:20万平型关幅区 域地质调查时,将青石村组顶部和河边村组顶部的变质基性火山岩分别命名为刘定寺变火山 岩,马头口变火山岩,并作为划分组段的标志.两期火山岩在汶山一带最厚,向四周迅速减薄. 同期进行的1:20万盂县幅区调,在龙华河群七东山组下段(现称下元古界七东山组一段)顶 部.也发现了变质基性火山岩,此处变质程度较高,主要为角闪片岩和斜长角闪岩.上述基性 火山岩均分布于滹沱盆地的中央断裂以南.中央断裂以北有无基性火山岩的发育,1:20万断 代总结时徐朝雷在《山西的滹沱系)中提出:原平县东侧,五台县西北黄金山一带及镇海寺一 带,可能有基性火山岩,如果有也是滹沱早期相当于四集庄组沉积时的基性火山喷发.近年 来,对中央断裂以北滹沱群地层中的基性火山岩的研究取得了长足的进展.1987年滩上测区 1:5万区调时,在术图,龙巴,马桥等地四集庄组砾岩中,发现了含砾的绿泥片岩,但未作详细 研究1989年岩头豆村测区1:5万区调时,对宽滩一带四集庄组(当时称宽滩组)含砾的绿泥 片岩在结构,构造,矿物成分,岩石化学等方面进行了研究,恢复其原岩为基性火山熔岩.1996 年,笔者等人在五台西山进行1:1万地质填图时,在四集庄组和南台组中分别发现一层基性火 山岩.四集庄组的基性火山岩延伸稳定,而南台组火山岩则不稳定.通过对四集庄组中的基 性火山岩的追索发现,木图以北其顶底围岩均为变质砾岩,而木图以南顶底岩性均 为变质含砾 砂岩,从而提出四集庄组砾岩具有穿时性.五台西山一带的两层基性火山岩的横向延伸,尤其 向盆地内部的延伸情况,尚未完全查明,其与盆地中心(汶山一带)的火山岩对比,主要依靠岩 石化学资料.剂定寺火山岩以si02较高,总碱量(K20+Na20)较低为特征,马头口火山岩以 s02较低,总碱量较高为特征,但两期火山岩So2变化范围较大(样品有硅质杏仁体),总碱量 变化范围很小,使得总碱量成为两期火山岩更为明显的区别标志.七东山组一段,七图四集庄 组中的基性火山岩与刘定寺火山岩相似,总碱量324%,5.11%;七图南台组的基性火山岩 与马头口火山岩相似,总碱量5.24%-611%木图四集庄组底部变质砾岩胶结物尚无化学 成分资料.参考宽滩一带的化学成分,将其对此为刘定寺火山岩. 通过各种对比,确定了滹沱盆地中的两个等时体,即刘定寺火山岩和马头口火山岩 5盆缘断裂(剥离断层) 盆缘主断裂(前人曾称五台山中央大断裂中央韧性剪切带),呈"之"字型展布于殷家会, 412中国区域地质 官地一智存沟一西台一黄岩涛一线,长度大于160km.吕梁期褶皱的强烈影响使得主剥离面 的产状变化很大,倾向不一,殷家会一官地一带多数北倾,倾角大于40.,官地一西台一带多数 南倾.剪切带的宽度一般1km左右,最宽可达数公里,该断裂是多次伸缩构造的活动产物. 北盘主要为太古代片麻岩——王家会岩体,峨口岩体,北台岩体,智存淘岩体,南盘 主要为五台 群和滹沱群地层.滹沱群豆村亚群的粗碎屑岩常沿断裂带断续分布.剪切带内的岩石类型主 要为糜棱岩和角砾状糜棱岩.s—c组构,旋转碎斑及矿物拉伸线理发育.矿物线理的产状随 糜棱叶理产状的变化而变化,倾向多为SE或NW,垂直于滹沱盆地的走向.盆缘断裂不仅控 制了滹沱盆地的边界,而且控制了滹沱群地层岩性,岩相的展布,由盆缘一盆地中心,由粗碎屑 岩一细碎厨岩一碳酸盐岩,冲积扇一扇三角洲一滨海一浅海相,氧化环境一还原环境. 除此盆缘主断裂外.尚有两条次级断裂(剥离断层).规模及意义均较小.一条呈"之"字型 展布于主断裂南侧柏枝岩组与鸿门岩组之间;另一条出露局限,仅在蒋村一带四集庄组砾岩之 下的变质石英斑岩中发育,剪切带内岩石为典型的s—L构造岩. 6盆地分析及地层格架的建立 近年来,李思田等人对中国东部晚中生代断陷盆地及鄂尔多斯盆地进行了详细研究, 结出了断陷盆地分析的一整套理论及方法.五台山早元古代沉积盆地不仅具有陆相盆地多 物源,岩性变化快的特点,而且经受了变形改造及后期多次构造运动的影响,使研究过程中存 在着诸多困难,但利用现代新理论,新方法对其进行研究,也不失为一种有益的尝试. 七 田 坟 山 团稍团嘴团艏皿翻圆揪圈 图3五台山区早元古代岩石地层格架示意图 Fig3DiagrammaticmapshowingthePa[eoproterozoiclithostratigraphic frameworkintheWutaiMountain 地层格架是盆地内部的几何形态.显示沉积盆地从初始沉降到逐步扩张,最后萎缩和封 闭的全过程.五台山区早元古代地层格架建立的依据如下:(1)岩石地层单位的规律性展布. (2)岩石地层单位沿走向较稳定,垂直走向相变迅速,如四集庄组砾岩在木山岭向斜北翼巨厚. 而南东翼缺失.(3)刘定寺变质基性火山岩横向延伸稳定,是一较好的等时体,其顶底面,尤其 里千口 第4期苗培森等:五台山区早元古代地层层序探讨413 是顶面为良好的等时面.(4)冲积砾岩主要分布于盆地的北侧.砾岩的物源区在其以北,相应 地砾石成分呈规律分布.(5)盆缘主断裂(剥离断层)位于盆地的北西侧. 依据上述特征,我们建立了五台山区早元古代岩石地层格架(图3).滹沱盆地为一半地 堑式的裂陷海槽.在海槽早期张裂阶段(刘定寺火山岩喷发前),盆地边缘由一系列冲积扇体 系的砾岩和砂岩充填.盆地中心则沉积了滨海相的大石岭组.张裂中期(刘定寺火山岩一马 头口火山岩喷发期),盆地边缘沉积了冲积扇一扇三角洲体系的砾岩,砂岩(四集庄组,南台组 寿阳山段),盆地中心则沉积了滨海一浅海相的陆源碎屑岩及碳酸盐岩.基底断裂的强烈活动 造成两期多次基性火山岩喷发.之后,沉积于盆地边缘的粗碎屑岩因位于滹沱复向 斜的翼部 而遭强烈剥蚀.沉积于盆地中心数千米厚的以碳酸盐岩为主的地层,则由于后来位 于复向斜的 核部而被保留下来,根据其厚度可以推测当时盆地边缘的粗碎屑岩至少有数千米 厚,槐荫村组 的白云岩SiO,含量最低,MgO含量最高以及深灰色,贫叠层石的特点均反映当时 水体最深, 盆地也裂开到最大.之后盆地开始逐渐萎缩,沉积北大兴组一天蓬垴组,水体逐渐 变浅,陆源 碎屑物的含量逐渐增多.随挤压作用的持续,使得滹沱海盆逐渐隆起,郭家寨亚群 即是其隆起 过程中的沉积物,以反旋回的密拉石建造为特征.至此,溥沱海盆结束了其沉积发 育史. 本文是在大量区调资料的基础上整理成文的,尚显粗浅,敬请同仁指正. 参考文献 I1:山西省地矿局区调仉山西省区域地质志【M】.北京:地质出版社.1986 [23李息田断陪盐地分析与律聚积规律CMJ北京地质出版杜.i9锚. PaleoproterozoicstratigraphicsequenceintheWutaiMountainarea MIAOPei—sen,ZHANGZhen—fu,ZkL~NGJian—zhong, ZHAOZhen—xiang,XUShi—chao iRegionalGeotogicalSurv~Pw,S]mn:ciBureau.}Geologyand.t~b'nerat E~'ptorationandDevetop~rumt,Yuci,Shah:el030600,China) Abstract:Bymeansofalotofregionalgeologicalsurveydataandmethodsoffaultbasinanalysis, aswel1asthecorrelationofthestrafigraphiesectionsintheWutaiMountainarea.theautho~ considerthattheDoucunSubgmupandDongyesubgmupoftheHutuoGroupandtheQidong shanFormationofXizhouMountainshowrelationsoflateralfacieschanges.andtheGuoiiazhai Subgmupformedafterthem.Inthispaper,throughstudyingthedistributioncharacteristicsof thebasinboundaryfaults.theauthorstentativelyputforwardaPaleoproterozoic1ithostratigr aphic frameworkofthearea,andanalyzethedevelopmentalhistoryofthePaleoproterozoicaulacogen. Keywords:WutaiMountain;Pa|eoproterozolc;sequence;1ithostratraphicframework