山西大同地质实习概要

一、地质构造一、地质构造 大同阳原盆地位于中朝准地台北部， 包括二个次一级的构造单元 阳原县城以东属燕山台褶带， 以西属山西台背钭。 古老地层在本区构成桑干河大背斜，背斜轴在大同阳原一线，轴向北东。背斜核部为太古界变 质岩系，两翼为上元古界、下古生界和中生界沉积岩系。在大背斜南翼，有次一级的蔚县向斜， 向斜轴部在蔚县一西合营一线，轴向亦是北东。向斜核部为中生代地层，两翼为上元古界和下古 生界沉积岩系。在喜马拉雅运动期间，桑干河大背斜和蔚县向斜核部断落，分别形成大同阳原 盆地和浑源蔚县盆地，盆地中堆积巨厚的新生代沉积。 蔚县盆地南侧的小五台山，总体上呈现为大背斜，其上又分布有很多次级褶皱，如实习区域的陈 家窑向斜（图 2-1 ）等。 本区断裂构造十分发育，其中主要的有北东至北东东向、北北东向和北北西向三组，它们控制了 本区地貌的形成和演变（图 2-2 ）。 （一）北东东（或北东）向断层（一）北东东（或北东）向断层 北东东向断层是区内最主要的断裂系统，由南而北，主要断层有 恒山北麓断层（ F1 ） 西起朔县阳方口，东至浑源荞麦川，长达 150 公里。断层走向 N40 E ，倾向北西，倾角 70 一 80 ，南盘上升，北盘下降，为正断层。据物探资料，其垂直 总断距达 3000 米 左右。这一断裂控制了大同盆地和浑源盆地的南界。 小五台山北麓断层（ F2 ） 西起广灵上白羊，东至蔚县上寺，长达 100 公里。以松枝口为界 分两段，西段走向 110 ，倾向 NE ，倾角 70 ，东段走向 40 一 50 ，倾向北西， 倾角 70 一 80 。断层南盘上升，北盘下降，为正断层。沿断层可见明显的断层陡崖、断 层三角面及断层破碎带。这一断层控制了蔚县盆地与小五台山的边界。 桑干河断层（ F3 ） 西起大同麻峪口，东至阳原杨家窑，长达 140 公里。断层走向 70 ， 倾向北北西，倾角 70 左右。南盘上升，北盘下降，为正断层。沿断层带可见毗连的断层崖， 崖上断层面清楚，上有擦痕，指示断层有垂向和斜向运动。此外还可见断层角砾、断层泥，在断 层下降盘地层有牵引现象。这一断层控制了阳原盆地的南界和大同盆地东部南界。 熊耳山南麓断层（ F4 ） 西起大同丰稔山南麓，东至阳原南口，长达 90 公里。西段走向近 东西向，东端 40 一 50 ，倾向南一南东，倾角 50 一 60 。断层北盘上升，南盘 下降，为正断层。在东端水峪口一带可见断层面，上有擦痕，擦痕方向垂直和向左下方倾伏。在 中段，该断层切穿汉诺坝玄武岩。这一断层控制了大同盆地和阳原盆地的北界。 （二）北北东向断层（二）北北东向断层 北北东向断层也是区内最主要的断裂系统之一，见于盆地东西两侧 口泉山东麓断层（ F5 ） 北起大同小站，南至山阴神泉，长 120 公里。该断层中生代为逆断 层，新生代转为正断层，断层走向 30 ，倾向南东，倾角 70 ，西盘上升，东盘下降。阳 和坡村可见断层面、断层泥和断层角砾。大同附近十里河出山后明显向南转折，指示断层具有一 定的水平位移。这一断层控制了大同盆地的西界。 管涔山东麓断层（ F6 ） 位于朔县以西管涔山山麓，长 30 公里 。断层走向 30 ，倾向 南东，倾角 60 一 70 ，西盘上升，东盘下降，为正断层。这一断层控制了大同盆地的西 南边界。 凤凰山西麓断层（ F7 ） 位于阳原盆地东端，北起和尚坪西头道沟，南至寺山，长 10 公里。 断层走向 15 ，倾向北西，倾角 70 一 80 。东盘上升，西盘下降，为正断层。该断 层于头道沟可见宽达 l 00 米 的破碎带。这一断 层控制了盆地的东部边界。 图图 2-1 2-1 阳原蔚县盆地及小五台山地区地质图阳原蔚县盆地及小五台山地区地质图 （三）北北西向断层（三）北北西向断层 壶流河下游断层（ F8 ） 位于壶流河下游河谷，南起蔚县西合营，北达怀安县，长 55km 。 该断层在卫星影象上有明显表现，地面表现不甚明显，在壶流河东侧的杨庄，西侧的红崖等地可 见宽达 20 一 50m 的断层破碎带。该断层由一系列相互平行的断裂组成，是控制壶流河地堑的 断裂系统。 除上述盆地边缘断层之外，盆地内部还有一系列断层，如北东向的蔚县延庆断层，北北西向的 浑河下游断层，北北东向的御河断层等，它们大多被第四纪沉积覆盖，主要根据钻探和物探资料 确定。它们对盆地中沉积物的分布和厚度有一定的影响。 二、地层二、地层 本区出露的地层包括太古界，上元古界震旦亚界，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中 生界侏罗系、白垩系及新生界下第三系、上第三系和第四系。其中在小五台山境内的地层有 元 古界震旦亚界长城系、蓟县系；古生界寒武系、奥陶系；中生界侏罗系；新生界第三系、第四系 （表 2-1 ）。 图图 2-2 2-2 大同阳原盆地断裂系统图大同阳原盆地断裂系统图 1.1. 太古界太古界 为阜平群花岗片麻岩、黑云母角闪片麻岩，广泛出露于盆地周围山地。 2.2. 震旦亚界震旦亚界 元古界震旦亚界地层主要岩性为硅质灰岩、石英岩及页岩，出露于阳原盆地、蔚 县盆地周围山地。在境内分布有长城系、蓟县系以及少量的青白口系地层。 长城系 境内发育有长城系初期的串岭沟组和团山子组地层，但分布局限。长城系晚期海侵范 围扩大，使大红峪组、高于庄组地层在境内有较广泛的分布。其中串岭沟组（ Z 1ch ）地层岩 性底部为含铁砂岩，顶部发展到黑色碳质页岩夹含砂白云岩；团山子组（ Z 1t ）地层下部岩性 为砂岩、 页岩、砂质白云岩，上部为白云岩、泥质白云岩，富含叠层石及藻类化石；大洪峪组（ Z 1d ）岩性为石英砂岩，含钙镁石英砂岩，顶部出现泥晶白云岩；高于庄组（ Z ig ）岩性为硅 质白云岩，合燧石条带和叠层石。 蓟县系 震旦亚代中期蓟县系雾迷山组和铁岭组地层在蔚县向斜南部等地有零星分布。雾迷山 组（ Z 2w ）地层岩性为含粉砂泥状白云岩、含燧石条带白云岩、巨厚叠层石白云岩夹沥青质白 云岩和硅质岩；铁岭组（ Z 2t ）地层岩性主要为白云岩，含燧石条带。 青白口系在阳原盆地周围和蔚县东南部有少量的青白口系下统下马岭组及上统井儿峪组地层。 下马岭组与下伏蓟县系之间，下马岭组与井儿峪组之间呈不整合接触。下马岭组（ Z 3x ）岩性 主要为长石、石英砂岩、长石砂岩、粉砂岩、页岩夹白云岩，厚度小于 5m ；井儿峪组（ Z 3j ） 岩性为豹皮状灰岩和砾状灰岩。 3. 下古生界 境内主要分布有寒武系和奥陶系地层，出露于阳原盆地南山、蔚县盆地南山及大 同盆地西南山地。绝大部分属碳酸盐岩相。 寒武系地层在本区出露较全，包括 3 统 8 组。下统包括府君山组、馒头组和毛庄组，府君山组 （ � 1f ） 岩性为灰、深灰色厚层、巨厚层豹皮灰岩、白云质灰岩、白云岩和沥青质灰岩，厚 65 80m ；馒头组（ � 1m ）岩性为紫红色、砖红色页岩、泥质白云岩、泥质灰岩、白云质灰岩 等，厚 4l 87m ；毛庄组（ � 1mz ）岩性以紫色页岩为主，夹灰色灰岩、泥质灰岩、白云 质灰岩以及少量粉砂