周口店地质简介

周口店地质简介—地质报告编写方法一、概况1．交通位置周口店位于北京市西南约50km处，属北京市房山区周口店镇。本区有京原(北京—太原)铁路通过，周琉(周口店一琉璃河)支线与京广铁路相连，公路可直达北京，交通十分便利(图附1—1)。周口店实习区地理位置处于华北于原同燕山山脉交接地带。其范围北起燕山石油化工总厂，南至云峰寺，东起房山，西达上方山。2．地形、气候周口店地区相对高差一般在l00m左右，最大高差达200m，属低山丘陵区。河流有周口河、沙河两条季节陛河流。年降雨量平均700mm，全年70％的降雨量集中在7～8月，每年6～7月为高温季节，平均气温26℃，最低气温平均一7℃，多集中在1—2月，4～10月的月平均气温超过10℃，是开展野夕口作的有利季节。周口店有世界闻名的“北京猿人”遗址，这里发现的石器和用火痕迹，表明我们的祖先用劳动创作了灿烂的古代文化。本区地处山麓地带，耕地不多，农业以小麦、玉米、花生和水果为主；工矿企业有著名的燕山石油化工总厂、长沟峪煤矿、卷扬机厂等。本区矿产丰富，主要有煤、石灰岩、花岗岩、大理石和板岩，有力地支援了首都的经济建设。3．地质调查简史周口店地区的地质调查工作始于19世纪末期，最早是美国地质学家庞派来(R．Pumpeuy)，20世纪20～30年代我国地质学家叶良辅、谢家荣、谭锡畴、陈恺、熊永光、赵金科、杨杰、李捷、杨仲健、斐文中、何作霖等对本区地层都做过不同程度的研究。杨增成对房山岩体的研究，刘清香、周宗俊测绘的1：25000地质图，为周口店的地质研究奠定了基础。1912年12月2日斐文中发现了完整的北京猿人头骨化石，由此使周口店闻名于世。解放后，北京西山(周口店地区属北京西山的一部分)进行了许多综合陛的地质调查，自50年代以来，王述平、贾蓝坡、刘宪亭、王嘉荫、王曰伦、杨杰、郑剑东、汤英俊、马杏垣、高平、邱家骧、王人镜、李东旭、张德全、叶俊林、王根元、单文琅、宋鸿林等先后就周口店地区地层、构造、岩石、第四纪冰川等作了探讨。1975年以后正式出版了北京地质研究所编制的比例尺1；100000北京市地形地质图”、1：100000北京地区活动构造体系图”和“北京地区构造体系图”。值得提出，原北京地质学院自1954年建立周口店地质教学实习基地以来，对周口店地区进行了全面、系统的地质研究工作，在地层划分对比、地质构造、第四纪地质和地貌、水文地质等方面取得了卓有成效的成果，对周口店的地质研究作出了一定贡献，为其它地质院校(系)的实习提供了方便。1985年以原武汉地质学院师生为主，测制的1；50000房山幅地质图，使该区地质研究程度又提高了一步。二、地层北京西山地层发育较全，自老至新有前上元古界(长城系、蓟县系、青白口系)、古生界(寒武系、下奥陶统、中上石炭统、二叠系)、中生界(侏罗系、下白垩统)及新生界(第三系和第四系)。由于实习区内出露面积有限，加之断层影响，使早古生代以前地层普遍发育不全，现自老到新简述如下：1．前上元古界(AnPt2：)原称“前震旦亚界”，包括太古界及下元古界，主要是一套变质程度较深的区域变质岩系。由于实习区内此套地层出露不全，加之北侧燕山期房山侵入体的穿插影响，目前尚难建立起更详细的地层层序，所以统称“前上元古界变质岩系”。同位素年龄约在18亿年前，有人称“太古宙变质岩系”。该套地层主要分布在周口店实习区北部，房山侵入体以南的宫砥、大洪寺等地呈东西带状分布。主要岩性为黑云母斜长片麻岩、透辉石角闪岩、薄层石英岩、浅粒岩及混合岩等。与北部房山岩体呈侵入接触，与南部沉积围岩呈断层接触。2．上元古界(Pt2)原称‘震旦亚界”，现有人将其划归为中、上元古界。北京地区上元古界地层与实习区地层系统的对比，见表附l—1。现将实习区内所见地层简述如下：蓟县系高于庄组(Pt2g)厚度大于200m。仅分布于房山区西南，该组出露不全，未见顶底。岩性主要为硅质团块或条带白云岩、灰质白云岩。铁岭组(Pt2t)厚度约100m。由于断层影响，该组未见顶底。主要分布在一条龙、骆驼山北坡、乱石垅一带。岩性为灰，灰白色含燧石团块或条带的白云质灰岩、灰岩，夹少量粉砂岩、页岩，现已变质为结晶灰岩、透闪石或硅灰石大理岩及蛇纹石大理石，夹少量板岩、千枚状板岩、千枚岩；富含藻类叠层石。与下伏地层呈断层接触。青白口系下马岭组(Pt2x)厚度120~127m。该组地层主要分布在一条龙至向源山一线。原岩为泥岩及砂质泥岩，现已变质为银灰色板岩、千枚状板岩、黑色板岩及二云母片岩、柘榴石一红柱石片岩等。龙山组(Pt21)厚度15~30m。其分布同下马岭组，以含海绿石石英砂岩为主夹泥岩、页岩，现已变质为变质石英砂岩、石英岩夹板岩、干枚状板岩。砂岩中见多种类型的层理及波痕，地貌上常为突出的山脊或陡崖。景儿峪组(Pt2j)厚度40,~60m。分布同下马岭组，岩性主要由两部分组成：下部为白色薄层板状大理岩，上部主要为灰绿色千枚状板岩，板理极为发育。青白口系各组地层之间均为整合接触或断层接触。3．下古生界(Pz1)寒武系下寒武统府君山组又称豹皮灰岩组。厚度16~27m。·岩性以青灰色、中厚层状灰岩为主，夹少量纹带状白云质灰岩及板岩，灰岩因含泥质而风化后常呈不规则的黄褐色、灰黄色斑点，貌似“豹皮”故称“豹皮灰岩”，为本组地层特征标志；产Redlichiasp(莱德利基虫)。馒头组厚度23---~46m。岩性为黄褐色、灰黄色、紫红色页岩(变质为板岩、千枚岩)，夹1—3层灰岩、白云质灰岩透镜体；未见完整生物化石。中寒武统厚度60--~90m。岩性以普遍发育的鲕状灰岩为特征，夹泥质条带灰岩、千枚状板岩、砂质板岩及少量粉砂岩；产Bailiellesp(毕雷虫)化石。上寒武统厚度47~137m。岩性主要为灰色、灰黄色泥质条带灰岩，夹少量薄层鲕状灰岩及竹叶状灰岩；产Ptychaspissp(褶盾虫)、Blackwelderiasp(蝴蝶虫)、Obolus(圆货贝)。寒武纪地层主要分布于西部黄院、太平山北坡、三不管沟、山顶庙南磨盘山东。各组地层间为整合接触，与下伏景儿峪组为平行不整合或断层接触。奥陶系(O)仅发育下奥陶统(O》，主要分布在太平山南北两坡、牛口峪水库等地，自下而上(由老到新)分为下述三组。冶里组(O1y)厚度30—85m。岩性以浅灰色纹带状灰岩为主，夹少量“豹皮灰岩”。亮甲山组(O1l)厚度35~83m。岩性以下部含燧石团块或条带状灰岩为特征；上部主要为灰白色白云岩、白云质灰岩，风化面上常见纵横交叉的“刀砍状”溶沟；产ManchurocerascF(满州角石)、Cameroceres6F(房角石)、OphiLeta(舌卷螺)等化石。马家沟组(O1m)厚度24—263m、岩性是底部常发育1～3层同生角砾状灰岩，下、中部主要为青灰色的中厚层状灰岩、结晶灰岩，上部主要为泥质条(纹)带灰岩或白云质灰岩；产Acginoceres、甲(珠角石)、Armenocerassp(阿门角石)。本统各组地层间均为整合接触，与下伏上寒武统为整合接触或断层接触。4．上古生界(Pz2)本区上古生界缺失泥盆系及下石炭统，主要为中、上石炭统及二叠系，分布于太平山南北两坡。中石炭统(C2)本溪组(C2b)原称“清水涧组”，厚度18－40m。底部普遍发育有褐绿色硬绿泥石角岩(风化后常为褐红色)，为古风化壳产物；中、上部主要为黄褐色板岩、千枚岩及红柱石角岩(俗称菊花石)，夹1～3层生物碎屑灰岩透镜体及少量粉砂岩，其中板岩、千枚岩中普遍发育有黄铁矿压力影；灰岩透镜体中富产生物化石Chaetetes(刺毛虫)、Crinus(海百合茎)。太平山北坡岩性差异较大，下部为数米厚的砾岩，砾石成分多,为石英岩，磨圆度较好，硅质胶结，上部为灰黑色变质粉砂岩、砂质板岩。本溪组与下伏奥陶系为区域平行不整合接触关系。上石炭统C3太原组原称“下杨家屯组”，厚度38~60m。主要分布在太平山、磨盘山、大杆山一带。本组具有旋回性强、普遍含有不规则煤层的特点。自下而上可划分出以下二个沉积旋回，即二个段。第一段底部为中厚层状中、细粒变质砂岩，中上部为灰黑色红柱石角岩、千枚状板岩、斑点板岩及黑色板岩。第二段底部为含砾变质砂岩；中上部为变质细砂岩、砂质板岩及炭质板岩，夹不规则煤线或2,---4层局部可采煤层；产植物化石Neurolgerisovaga(卵脉羊齿)等。下二叠统(P1)山西组原称“中杨家屯组”，厚度25~90m。本组地层为一完整旋回，底部为灰黑色中、粗粒含砾变质(岩屑)砂岩，局部为细砾岩，中上部为浅灰色变质细砂岩，夹灰色板岩、炭质板岩及煤层；常见Sphynophyllumofretticillatum(轮生楔叶)、Calamitessp(芦木)、Lobotannulariasp(瓣轮叶)。杨家屯组原称“上杨家屯组”，厚度100~150m。底部为灰绿色含砾变质砂岩或变质砾岩；中上部为杂色变质砂岩，夹少量复成分含砾变质砂岩及黑色板岩；在砾岩及砂岩中可见树干化石碎块。上二叠统(P2)上二叠统主要见于填图区外的升平山向斜核部。红庙岭组(P1h)厚度约200m。岩性主要为肉红色、灰白色厚层状变质含砾粗砂岩、变质细砂岩、砂质板岩、红色板岩等。局部夹炭质板岩，砂岩中可见交错层理及波痕等沉积构造。双泉组(P2sh)厚度50m。·本组时代尚有争议，有人认为属三叠系。岩性主要为灰紫、灰绿色凝灰质细粉砂岩、砂质板岩及变质石英砂岩、长石砂岩、局部见炭质板岩。上古生界各组地层之间均为整合接触。5．中生界(Mx)北京西山中生界仅发育有侏罗系及白垩系下统，实习区内未见。6．新生界(Kz)第三系(R)老第三系长辛店组，为红色粘土及砾石层，胶结疏松，测区有部分出露；新第三系，测区内不发育。第四系(Q)为松散的红土层、坡积物、洪积物，以及石灰岩溶洞和裂隙中的洞穴堆积物。广布于山坡、山前、不整合于所有老地层之上。三、构造周口店实习区位于地壳相对比较稳定的一级构造单元——华北地台中强烈沉降、构造上比较活动的二级构造单元——蒸山台褶带(图附1-2)，本区处于该带以拗陷为主、构造变动以褶皱为主的西山拗褶区，具体的构造位置则为北岭向斜的东南端。实习范围内的填图区构造相对比较复杂(图附1-3、图附1-4)，褶皱、断裂及岩浆活动均较强烈。横贯本区的主体构造为近东西向的周口店复式向斜，向斜南北两翼发育着一系列的纵向(逆或逆冲)断层，且被近南北向的横断层所切，该向斜北部是有名的房山侵入体，在它的影响下构造更趋复杂，表现了褶皱轴向多变、组合类型复杂、断层纵横交错、小岩体星罗棋布的构造景观。1.褶皱本区褶皱构造主要是周口店复式向斜，它的大致范围是西起周口河，东至大洪山，东山口一山顶庙一线以南，云峰寺以北。东西长4km，南北宽2km，面积约8km2。复式向斜的核部为石炭、二叠纪地层，翼部为寒武、奥陶纪地层。复式向斜轴向近东西，由一系列的次级褶皱所组成，主体褶皱是太平山向斜，其次有164背斜、尖锋山向斜、刀背梁背斜、大东坡倒转向斜，以及更次级背、向斜组成。2．断层本区断层相当发育，集中分布在周口店复式向斜的南北两冀和东部转折端部位，以走向纵断层为主，且有与其大致垂直、规模不——的横断层，依据本区断层的展布及其性质可划分为三个断层组。1)一条龙一山顶庙断层组主要分布在太平山向斜北翼，大体可归纳如下几个特点：(1)断层走向和岩层走向基本一致，由西向东，断层汇扰乃至合并，断距加大，呈近东西方向展布在向斜北翼，发育在晚元古代及古生代地层中。(2)断层倾向主要向北倾斜，倾角较陡，一般均在70~以上，沿倾向呈陡立的波状起伏，因此暴露在地表的不同地段局部时有南倾，但总体北倾，在剖面上表现为逆冲叠瓦式。(3)断层密集。垂直断层走向不到300m长的距离内，查明的断层达5条之多。由于断层上盘逆冲和某些可能的岩石流变，致使部分地层缺失或变薄，成为确定本组断层的重要直接证据。(4)发育在脆性岩石中的断层，普遍可见断层破碎带，塑性岩层中造成强烈的揉皱，以及各种构造透镜体、断层角砾岩、劈理化岩带、岩层陡立，各种旁侧构造时有可见，沿断层面及其附近侵入的闪长岩体屡见不鲜。(5)与走向逆冲断层