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1、下苇甸野外地质实习汇报一、区域地质概况本次实习的北京西山下苇甸地区行政区划底北京市门头沟区妙峰山镇，距离北京市中心约33km,109国道、永定河穿境而过（图I）。地理上位于燕山山脉、太行山脉和华北平原的接合部位，为太行山的余脉，区内寒忒系出露完整，重要发育碳酸盐岩，为经典的华北型地层。北京西山寒武系发育极好，受永定河深切河曲的切割，露头十分完整，是华北寒武系经典剂面之一U1.下苇甸制面位于北京西山门头沟区下苇甸至丁家滩一带公路旁（图1）,地展出线完整.自下而上分别为：下寒武统昌平组、馒头组和毛庄组：中寒武统徐庄组和张魁组：上寒武统向山组、长山组和凤山组。馒头组和毛庄组以灰色和灰黑色页岩与风化后
2、呈紫红色的页岩互层为主，向上红色越来越多，夹杂灰色灰黑色条带状泥灰岩；徐庄组的岩性以薄层泥质条带状灰岩为主，泥质含量较高,央中-薄层颠粒灰岩：张夏组地层岩性以躺粒灰岩为主，上部和下部夹薄层砂屑灰岩、砾屑灰岩以及竹叶状灰岩，中间形成了大套厚层、巨厚层亮品铺粒灰岩：曲山组岩性较笑杂，重要有条带状灰岩、泥晶灰岩、亮晶颠粒灰岩以及风暴成因的竹叶状灰岩：长山组和凤山组以泥质条带灰岩和砾屑灰岩为主。北京西山卜苇甸地区位于华北板块中北部，华北板块曾经历了四大构造发育阶段，即太古宙古元古代地台结晶基底形成发展阶段、中元古代早古生代拗拉槽发育阶段、早古生代-晚古生代初期程定克拉通盖层发育阶段、中-新生代板块内部
3、造山城杂构造变形阶段1.1.Q%画in23BR*中It7t上=统中-IatT二H二桌上万叫冲二蝶m国M古雯鼻上体罗晚野累整体图1北京西山地质图(据北京市区域地质志产”Fftn*IH1.*fiBra1.mapUfBrijangAeMrn1.1.1.1.kIof1.rrRruma1.ujc1.Brj*),*二、地层特性及沉积相分析府若山是在吉白口系不整合面之上发盲的新的一套台地碳酸盐岩，基本上为中后U的灰质白云岩，部分轻变质到大理岩，府君山上面持续沉积的是灰黑色、灰色页岩夹薄层状泥灰岩,越向上红色页岩越多。沉枳环境由碳酸盐岩台地变为水较深的类泻湖环境，淤塞诸多隔源的泥质，形成馒头、毛庄组。沉积物不
4、停供应，台地逐渐变浅，来自陆源的泥质含铁重，形成某些红色的。徐庄张夏是套经典的以颗粒碳酸盐岩为特性的套地形,沉积相演化为台地上的滩,风暴沉积，滩上发育的藻礁等。ffiI1.If1.1.长山组和凤山组是台地演化到震荡期后来，水体不停动乱，但水体能量不不小于徐庄、张魁的一套混合的碳酸盐岩，豹皮、燧石条带、成分不均匀，是云质灰岩或灰质云岩。2.1 雾迷山组在卜.车点的砌墙上,我们远观了雾迷山组的岩石。岩石为深灰色燧石结核和条带状白云岩。含层状叠层石，岩石上突出的为遂石条带（图*”工雾迷山组形成于距今12亿年前，组名以经典地点天津市蓟县雾迷山命名。该地区的硅质条带也许为风暴高潮时的异地搬运产物.碳酸盐
5、沉积为经典的清水沉积，因此二轻化硅的周期性来源也许与风暴潦携带有关。风暴携带来的硅质在酸性条件卜交代方解石，形成了遂行条带。2.2 馒头组和毛庄组府君山是在青白口系不整介面之上发育的新的套台地碳酸盐岩,基本上为中后层的灰质白云岩，部分轻变历到大理岩，府若山上面持续沉积的是灰黑色、灰色页岩夹薄U状泥灰岩，越向上红色页岩越多.沉积环境由碳酸盐岩台地变为水较深的类泻湖环境，淤塞诸多陆源的泥质，形成馒头、毛庄组。沉积物不停供应，台地逐渐变浅，来臼陆源的泥质含铁全，形成某些红色的。徐庄张更是一套经典的以颗粒碳酸盐岩为特性的一套地形,沉积相演化为台地上的滩,风暴沉积，浑上发育的藻礁等。崽山组、长山组和凤山
6、组是台地演化到真荡期后来.水体不停动乱，但水体能量不不小于徐庄、张熨的一套混合的碳酸盐岩，豹皮、燧石条带、成分不均匀，是云质灰岩或灰质云岩。馒头组重要为紫H色泥岩，夹薄层的白云岩，厚度约80-1（X）米。由紫红色泥岩和灰黄色泥侦泥晶白云岩构成三个沉积旋回，每个旋回下层为含三价铁的量红色页岩和泥岩，具有砂痂构造，中丛岩丛显红、白色，上层岩层以灰色为主，为灰质泥岩，白云岩等碳酸盐类.（图*。白云岩中发育段层石，呈缓波状。缓波状独层石反应了有一定水动力条件，根据其波状起伏程度，可以鉴别其生长环境重要为水体较浅的湖上带卜部或潮间带上部环境泥岩地层中发育大量节理，并被方解公所填充（图*）:在野外，对于节
7、理和层面的辨别至关重要，岩层层面上卜一般有岩性、颜色、粒度等的变化，I1.在地层沉积中，常多种层面互相平行：而节理是岩石中的裂缝，其没有明显的位移，故节理面两边的岩体的岩性、颜色、粒度等基本相似，在形态上节理可呈雁行式和X共和式组合。属于干燥气候条件下的产物。馒头组为湖坪相碎屑岩（主）和碳酸盐岩（次）沉积。在途中，还观测到了山脚卜.的一块滚石。其岩性为砾岩，砾石粒径2m,成分多样，有遂石和多种火山岩等，分选中等，磨圆好，并具有定的定向排列。这反应为牵引流沉积环境。故该砾石也许为砂质辫状河上的沉积（图毛庄组也为紫红色泥岩，但其颜色较馒头组更深，呈猪肝色.由某些原因，不能近前观测.泥岩重要形成于潮
8、间-潮下坪：泥质条带灰岩形成T低能局限潮下环境，表明相对海平面上升；页岩形成于低能停滞水体的潟湖环境，表明水体深入加深。馒头组与徐庄组整合接触。2.3 徐庄组徐庄组与下部毛庄组为平行不整合接触。以紫红色页岩上出现灰岩为分界。徐庄组下部IE要为细粒碎屑岩一泥岩沉积，夹有白云岩透镜体及透镜层：向上为一套厚层ti粒灰岩，Sti粒灰2.4 张夏组张夏组地层与下伏地层徐庄组接触，岩性以前粒灰岩为生，上部和下部夹薄层砂屑灰岩、砾屑灰岩以及竹叶状灰岩，中间形成了大套厚旧、巨厚乂亮晶前粒灰岩，还发育有藻盛，地展厚度约120m。碎屑向上变粗，蒯粒向上过渡为豆粒，竹叶状灰岩向上变多，且竹叶状砾石具氧化圈，成要是由
9、于含铁钙质胶结作用形成的。发育有缝合线，是压溶的产物，局部发自泥丘。实测张发组12层地层，并绘制其柱状图(表，图).表张熨组地层实测数据表层号厚度/cm描述I50灰色灰泥灰岩，夹灰泥砂屑灰岩240灰色含泥质条带灰岩360底部灰黄色灰泥灰岩，顶部灰色灰泥葩粒灰岩，郎粒粒径()5mn左右。430底部灰黄色灰泥灰岩，顶部灰色灰泥酊i粒灰岩560底部灰黄色灰泥灰岩，顶部灰色灰泥细粒灰岩625底部灰黄色灰泥灰岩，顶部灰色灰泥加粒灰岩770底部25Cm灰绿色灰膜泥岩，顶部45Cin灰色灰泥竹叶状灰岩，竹叶大小IOCm左右，具有氧化圈8130底部5（kn灰绿色灰质泥岩夹薄以竹叶状灰岩。顶部480Cm灰色竹叶
10、状灰岩，竹叶IOCm左右，透镜状9130底部900n灰绿色灰质泥岩，夹薄以灰岩顶部40cm竹叶状灰岩，底面凹凸不平IO150底部IIoCm灰绿色灰质泥岩，夹透镜状灰岩顶部40On灰色灰泥场粒灰岩112(X)底部170cm灰绿色灰质泥岩，有藻丘发育顶部30Cm灰色灰泥葩粒灰岩1230灰色灰泥灰岩。因张夏组沉积期海平面变化频繁，前粒灰岩与泥粉条带灰岩、粉砂岩互层形成了多种米级旋回，每个米缎旋回的下部以形成于正常浪基面如下水体较深环境的粉砂岩和泥痂条带灰岩为主，上部以正常浪基面以上的滩相的前粒灰岩为特性.竹叶状灰岩呈灰色、绿色、棕色，组构从颗粒支撵到基脑支界，岩U的几何形态从平板状到透镜状，岩层接触
11、关系从相对平整变化到高度不规则。竹叶状灰岩的砾屑常成为扁饼状，也有多边形或者不规则的，横切面似竹叶，砾屑大多很薄，（平均=Iomm,其长度变化很大，多为5cm,偶尔也会到达30Cm甚至更大：一般状况卜.，砾屑长短轴比值不小于3：1）,砾屑间充埴砂屑、生物碎屑或者更小的竹叶状灰岩砾屑。磨例般很好,分选好到中等。岩相上来说，大多数竹叶状灰岩的砾屑成分和构造与条带状灰岩相似。内碎屑的排列方式变化多样，呈福瓦状、放射状、串珠状或不规则状分布，但在大多数岩层中呈水平，反应了当时的水体条件。部分出现红色辄化圈，反应了当时的辄化环境。竹叶状灰岩重要为风暴沉积。在浅水海洋环境中。半固结或已固结的薄层碳酸盐岩，
12、经强三、经典特性3.1 竹叶状灰岩晚旗武世地层中发育多种类型的风暴岩，除门4共介壳缩聚层及风暴附律层外，普遍发育风暴砾网缩聚层一竹叶状砾树灰岩。）竹叶状灰岩呈灰色绿色、棕色。组构从颗粒支揖到鹤侦支撩，岩层的几何形态从平板状到透镜状，岩层接触关系从相对平整变化到高度不规则,竹叶状灰岩的砾稍常成平板状（或称为扁饼状）,也有多边形或者不烷则的横切面似竹叶.斑屑大多很薄.（平均NIomn1其长度变化很大,多为5cm.儡尔也会到达30Cm甚至更大：一般状况下,砾长短轴比值不小于3：I.砾用间充填砂将、生物碎牌或者更小的竹叶状灰岩砾靖。磨圆一般很好，分选好到中等。岩相上来说，大多数竹叶状灰岩的砾蚂成分和构
13、造与条带状灰岩相似。内碎屑的排列方式变化多样，呈胜瓦状、放射状、母珠状或不规则状分布,但在大多数岩层中呈水平,反陶了当时的水体条件.部分出现红色氧化圈，反应了当时的耙化环境，（可分为原地型和异地型两种基本类型，原地型竹叶状灰*H1.要发育在条带状灰岩层中，呈.透镜状，部分呈厚层块状层产出，与条带状灰岩（偶尔与稣粒灰岩）4层，形成砾屑流.异地型竹叶状灰岩在观测区型要发育于两个层位：充填与截切生物丘：在钙质泥岩中呈透镜状、透镀层发育，有时为耳层竹叶状灰岩层.其中第二种发育的层位最广，数届最多.）形成机理：正要为风暴沉积。在浅水海洋环境中，平固结或已固结的薄层碳酸盐岩，经翻大的水流、潮汐或风暴作用，
14、发生跳碎、磨蚀、搬运井堆积而成，与层面斜交或垂直以及石残瓦状或旋涡状排列的竹叶，更反应了强大的水动力条件.而竹叶状灰岩的云朵状顶面、丘状交帽层理、心瓦状构造、异地型竹叶状灰岩锋利的剥蚀底面以及大:凝的裁切生物丘都可以作为风暴成闪的最区接的证据.3.2 砂肩滩砂屑滩属于颗粒碳酸盐岩沉积.重要为制品灰岩沉积,未完全固结时受到波浪或潮汐作用而被打碎.形成单个砂体脓粒。形成于台地内部浅海边缘，代表浅水环境，较高住，3.3 耸粒滩i检多为比径不不小于2mm的球状颗粒,重要存在干碳酸盐岩中.是具有关犍和同心层构造的球状颗粒.其关犍般由陆源碎,%、化石、球粒等构成，同心层就要由泥晶方解石构成,观测到的硬粒类
15、型丰富,重要包括具核同心一放射状喊、无关键同心一放射状场、单（或多）品第、泥晶场以及复合持粒等，鼬粒的形成受融运水流强度和水体动乱程度有关。轴及其关键大小、装外壳碳酸盐的排列方式，以及同心层的多少,能反应碳酸盐的沉积速度和水体的搅动强弱程度.此处反应水体动乱环境,但较为稳定.海水洁冷甜暖.能收比砂M滩烟.生物丘的发育需要满足几种条件：深度合适的水体、合适生长的生物群落以及充足的阳光和养分。一般认为生物丘重要发育在水体能量相对较低的潮卜带环境，而水体能量较强的潮间带或潮下带上都也会有生物丘形成。据稀云兰等学者的研究，下苇甸剖面张夏组发育的两期生物在分别形成于相对低能和相对高能的水体环境，底部发育的凝块石生物丘形成于水体相对秘定的环境，而顶部生长的费房石生物丘则形成T高能环境，两期生物丘的内部构造与生物群落也有所不一样。第I期基底为风暴成因的竹叶状灰岩构成，生物丘沿基底向上及四面生长，形成了半椭圆形的丘状地质体。，该生物丘为凝块石牛.物丘，重要由陶藻凝块石构成，伴有陷藻纹层、藻屑和生物碎屑等（图10a）e造丘生.物重要为蓝茂、葛万藻等藻类，伴生.生物重要有三叶虫、介形虫等。这些藻类等生物群落附着于基底，在生长过程中通过钙化、障积、黏结、捕捉等形成丘状构造.第2期形成高能海水环
