太原市地质概况

太原市地质概况（地层）太原市境内出露地层有中太古界前五台系，上太古界五台系，中元古界长城系，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系，中生界三迭系，新生界第三系及第四系。太古界太古界地层是境内最古老的结晶基底。现出露有两处：一为西部吕梁山系的娄烦县及古交市西部；一为云中山南端阳曲县与静乐县、忻州市交界一带。中太古界前五台系混合岩化杂岩出露有两处。一处在阳曲县北小店以北地区，由黑云变粒岩、黑云斜长片麻岩、黑云角闪变粒岩、绿泥透闪岩夹白云石英岩、含矽线石石英片岩、长石石英岩及透镜状磁铁石英岩等组成。岩石普遍遭受强烈的混合岩化作用，形成各种混合岩化岩石，局部形成条痕—似斑状混合岩体和均质混合岩。岩层出露总厚度2029米～2480米；另一处在娄烦县与古交市西部交界的岔口、天池店、康家坪一带。前五台系杂岩由混合岩化红色浅粒岩、混合岩化黑云斜长片麻岩、黑云母斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、条纹状石英岩、白云母长石石英片岩等深度变质岩组成。局部则已形成混合岩化花岗岩，出露总厚度2853米～2930米。上太古界五台系境内五台系主要为吕梁群的中、下部地层，包括青杨沟组、周家沟组、宁家湾组、袁家村组，出露于娄烦县境内。下吕梁群（含青杨沟组、周家沟组）该群为一套变质较深的沉积—火山岩系，分布于东起汾河水库，西南至龙虎山、青杨沟，延展于方山、交城县境内。青杨沟组底部为一套碎屑岩，中上部为泥质岩系。主要为云母石英片岩、细粒黑云变粒岩、含石墨二云片岩、斜长角闪岩等，上部出现厚约200米的透闪大理岩、白云大理岩。在大理岩下部与石英岩之间有大片长英质岩石（似变流纹岩）分布，具有流纹构造，向西南则变为混合片麻岩，其原岩可能为中酸性火山岩。本组总厚度1562米。周家沟组该组地层混合岩化强烈，岩层几乎成为残留体状出露。中部为一套富铁地层，由磁铁石英岩、铁闪石英岩、镁铁闪石岩、透闪岩等组成，均夹于斜长角闪岩中，总厚度约300余米。单层磁铁石英岩厚不足2米，且含铁较贫，其上、下岩系是一套混合岩化的黑云变粒岩、斜长角闪岩，呈基性火山熔岩残余构造。本组总厚度4697米。中吕梁群（含宁家湾组、袁家村组）分布于娄烦县与岚县交界一带。为一套中级至低级变质岩系，变质程度北浅南深，于寺头、尖山一带受强烈混合岩化作用。宁家湾组底部为黑云绿泥石英片岩，含砾石；下部以千枚岩、石英片岩为主；上部以角闪片岩、角闪片麻岩为主，原岩为基性火山岩、火山凝灰岩。局部地段的绿泥石英片岩中有4米～5米厚的白色粗晶大理岩夹层，东部东水沟一带夹多层磁铁石英岩。本组总厚度890米。袁家村组主要岩性为绿泥千枚岩、阳起片岩及原岩为基性火山岩的变辉绿岩。磁铁石英岩主要产于泥质岩及原岩为基性火山岩的绿泥片岩中。本组总厚度1150米。上吕梁群（含裴家庄组、近周峪组及杜家沟组）分布在娄烦县盖家庄以西地段出露下部的裴家庄组地层。裴家庄组为一套巨厚的浅变质沉积岩系，其底部以白色石英岩与中吕梁群分界，其上为约1000米厚的千枚岩、碳质千枚岩夹变粉砂岩、石英岩，本组总厚度2010米。元古界太原境内元古界地层出露很少。除中元古界长城系汉高山群（含霍山砂岩）出露外，其它地层均未出露。长城系汉高山群该群于娄烦县白家滩附近，出露约3.5平方公里，岩性为砾岩、砂岩、页岩夹安山岩、安山质凝灰岩。此安山岩称为“小两岭安山岩”，其同位素年龄值为17.8亿年，总厚度大于384米。另外，在太原北部关口一带的钻孔中见有300米厚的安山玄武岩和英安流纹岩（上部），亦属于汉高山群，称为“关口火山岩”。古生界古生界地层同省内其它地区一样，缺失上奥陶统至下石炭统的全部地层。寒武系中、上统，奥陶系下、中统，石炭系中、上统及二迭系地层发育齐全。其中石炭系、二迭系标准地层剖面位于太原西山地区。寒武系为海相沉积岩，其岩性各地虽有差异，但以碳酸盐岩、泥质岩相为主。下统多为砂岩、页岩、泥灰岩等；中统为页岩、灰岩、鲕状灰岩；上统为竹叶状灰岩、白云质灰岩、白云岩。总厚度为164米～346米，自东而西厚度逐渐变薄。分布面积较广，可分三个区：西部娄烦县盖家庄至马家庄一带；中部娄烦县赤泥泉至新庄，呈南北向带状分布；北及东北部，西起阳曲县北小店，东至麻黄沟，呈近东西向分布。寒武纪海侵自南而北、由东而西，因此，寒武纪沉积自中统底部毛庄组开始，以前沉积缺失。中统毛庄组中下部以碎屑岩为主，即紫红色粉砂岩、细砂岩、砂质页岩、页岩，局部含砂砾岩。东部地区则以碳酸盐岩为主，即薄层白云质泥灰岩夹钙质砂岩、中厚层灰岩及白云质页岩；上部以深灰色薄层灰岩、结晶灰岩为主。东部地区为薄层和中厚层泥质白云岩及角砾状泥质白云岩。本组东厚西薄，总厚度0米～58米。中统徐庄组中下部为紫色页岩、砂质页岩、细砂岩及细粒石英砂岩、长石石英砂岩。西凌井一带夹薄层鲕状灰岩，东凌井一带夹中厚层灰岩及生物碎屑灰岩；上部西凌井以西为薄层和中厚层鲕状灰岩、灰岩、竹叶状灰岩，东凌井一带主要为薄层泥质条带灰岩；顶部为中厚层泥质灰岩、生物碎屑灰岩及竹叶状灰岩。本组厚62米～99米。中统张夏组中下部为灰色中厚层和厚层灰岩夹鲕状灰岩、竹叶状灰岩、白云质灰岩。东部地区白云岩厚度增大并夹页岩及泥质灰岩；上部为浅灰色薄层和中厚层鲕状灰岩、灰岩及竹叶状灰岩。本组厚度55米～141米。上统崮山组下部为薄层灰岩及灰、紫色竹叶状灰岩互层，北小店一带夹生物碎屑岩，而东部一带地区紫灰黄色页岩增多；中上部为灰色薄层和中厚层灰岩，东部地区为夹竹叶状灰岩。由东而西白云质含量增高成为白云质灰岩或白云岩。本组厚37米～101米。上统长山组为薄层夹竹叶状灰岩。西凌井一带为紫色和灰色竹叶状灰岩互层，而东部地区白云质含量增高，呈薄层和中厚层泥质白云岩，夹中厚层竹叶状白云质灰岩，及含海绿石生物碎屑灰岩。本组厚7米～27米。上统风山组下部为黄灰色薄层、中厚层泥质白云岩与薄层、中厚层竹叶状白云岩互层，夹白云质页岩；中上部为灰白和灰黑色中厚层、厚层白云岩。本组厚93米～122米。奥陶系为海相沉积岩，与寒武系为连续沉积，以碳酸盐岩为主。除上统缺失外，中、下统地层发育齐全。分布地域与寒武系相同，但范围更广泛。下统冶里组系舟山一带上部为灰黄色中厚层、厚层泥质白云岩，含燧石条带及结核白云岩；下中部夹灰黑色白云质页岩及深灰色、灰紫色竹叶状白云岩；底部为薄层竹叶状白云质页岩。西凌井一带上中部为黄灰白色白云岩、泥质白云岩夹竹叶状白云岩；下部夹黄绿色页岩、泥灰岩或竹叶状白云岩。本组厚53米～74米。下统亮甲山组东部一带为灰色、深灰色中厚层夹薄层灰质及泥质白云岩、含燧石条带或结核白云岩；中西部西凌井一带为灰白色白云岩夹鲕状灰岩。本组东厚西薄，总厚度42米～90米。中统下马家沟组下部为灰黄色泥灰岩、角砾状泥灰岩夹钙质页岩；中部为灰色、深灰色中厚层至巨厚层灰岩，并含白云质灰岩及中厚层豹皮状灰岩；上部为灰色、深灰色薄层和中厚层泥质灰岩、白云质灰岩；顶部局部为灰黑色角砾状灰岩。本组厚154米～157米。中统上马家沟组下部为灰白色、土黄色泥灰岩，夹灰黑色中厚层泥质白云岩、角砾状灰岩；中部为深灰色、浅灰黄色中厚层和厚层豹皮状灰岩夹深灰色中厚层灰岩，其底部局部地段为角砾状灰岩；上部为灰色、深灰色中厚层和厚层灰岩、豹皮状灰岩夹灰白色薄层泥质白云岩、泥质灰岩及鲕状白云岩。本组厚294米。中统峰峰组下段上部为浅灰色薄层角砾状泥灰岩、泥质白云岩夹石膏、硬石膏、粘土质石膏（上石膏带）；中部为深灰色厚层灰岩；下部为灰黄色角砾状泥岩、泥灰岩夹石膏层（下石膏带）。上段为深灰色、灰黑色厚层灰岩夹少数薄层泥质白云质灰岩。本组是山西中部最主要的含石膏层位和优质石灰岩层位。本组总厚132米～162米。石炭系石炭系地层为西山煤田的含煤地层。除缺失下统外，发育齐全。主要分布于太原西山和东山，以西山为主，是山西和华北地区研究石炭系、二迭系的经典地区，山西和华北地区不少地层的名称源于太原西山。中统本溪组以深灰色和黑色页岩、砂质页岩及灰色粘土页岩、铝土质泥岩、铝土岩为主，夹石灰岩1层～5层，含不稳定的薄煤1层。底部为铝土岩，局部含较多黄铁矿，近地表则为褐铁矿，与下伏中奥陶统灰岩呈不整合接触。本组厚7米～36米。上统太原组按岩性组合分为三段。一段为灰色、深灰色和灰黑色页岩、砂质页岩、粘土质页岩、砂岩，夹灰岩2层～4层，含煤3层～5层。可采煤层主要集中于上部或顶部，下部砂岩（晋祠砂岩）发育比较齐全；二段下部有两层灰岩，间夹深灰色和黑灰色页岩、砂质页岩、粉砂岩，夹较稳定煤层1层。顶部为1层灰岩（东大窑灰岩），底部为1层砂岩（七里沟砂岩）；三段为灰色和深灰色页岩、砂质页岩，夹1层～2层煤和1层不稳定海相页岩，并常含透镜状菱铁矿结核。本组总厚度92米～118米。上统山西组以深灰色和黑色页岩、砂质页岩、粉砂岩为主，夹钙质页岩、2层～3层灰白色细粒砂岩和2层～4层煤。可采煤层主要集中于中下部。晋祠柳子沟一带底部砂岩（北岔沟砂岩）较厚，达30米左右。该组厚度26米～42米。二迭系与石炭系地层分布范围一致，二者为整合沉积，但已全部为陆相沉积岩层，发育齐全。下统下石盒子组下段以灰色和灰绿色页岩、砂质页岩为主，夹数层黄绿色和灰绿色中细粒硬砂质石英岩及薄层煤或煤线。底部砂岩（骆驼脖子砂岩）为灰黄色和绿色粗粒、细粒硬质石英砂岩；上段中下部以黄绿色和灰绿色厚层中细粒硬砂岩为主，夹黄绿色、灰绿色和杂色页岩、泥岩、砂质页岩及少量炭质页岩。顶部为红色、紫红色和杏黄色铝土质泥岩，具鲕粒结构。本组厚92米～131米。上统上石盒子组下段为黄绿色和灰绿色中细粒硬砂岩、粉砂岩与紫灰色泥岩、砂质泥岩互层，局部含铁质结核。中部普遍夹不稳定锰铁矿层或透镜体，下部局部地段夹1层～2层紫红色鲕状铝土页岩；中段以灰黄色和黄绿色中粗粒硬砂岩为主，夹紫色和杂色泥岩、砂质泥岩。砂岩以普遍含小砾石为特征；上段自下而上依次为暗紫红色和杂色泥岩、砂质泥岩，夹黄绿色中粒硬砂岩、长石石英砂岩。本组厚341米～476米。上统石千峰组底部为淡黄绿色厚层具交错层理含砾石粗粒长石石英砂岩；中部为灰紫色和灰绿色厚层细粒石英砂岩夹暗紫色砂质泥岩，含钙质结核或条带；上部为灰紫色中粒石英砂岩夹粉砂质泥岩及2层～3层淡水灰岩或钙质结核。本组厚100米～148米。中生界中生界地层为三迭系，分布于清徐、古交和交城三县市交界地带，为下统刘家沟组。其上统和中统在本区境内未出露或已被剥蚀掉。刘家沟组以一套单一的浅紫红色、灰紫红色、浅灰红色和紫红色中厚层、薄层细粒长石砂岩为主，间夹不稳定的紫红色粉砂岩、砂质页岩、砾岩及灰绿色长石砂岩、砂质页岩透镜体。砂岩含磁铁矿条纹、条带。本组岩性岩相稳定，下部以砂岩为主，往上泥质成分增高，总厚度461米。其厚度自东而西逐渐变薄，具有发育的交错层理、斜层理及波痕等。新生界新生界地层主要分布于太原市区、晋中断陷盆地及阳曲县一带，其次分布在山区的沟谷中。第三系仅在晋中盆地及阳曲县黄寨分布，有上第三系上新统保德组、静乐组。第四系广布于晋中盆地中部，发育齐全。上第三系上新统保德组底部为棕红色、黄棕色和褐红色砂质粘土、含砾砂质粘土、含砾粘土质中粗砂互层；中部为褐色、棕褐色、灰绿色和绿色夹紫红色粉砂质粘土、钙质粘土或泥质灰岩及土黄色细砂层；上部在盆地中心为浅褐色、灰色和黄灰色夹紫灰色泥岩、粉砂质泥岩及黄灰色泥质粉砂细砂岩。厚度不一，盆地中230米～704米；阳曲县一带0米～120米。静乐组其下部为褐色、棕色和黄色亚砂土、细砂，晋中盆地边部及底部夹有砾石；上部为鲜红色粘土，含钙质结核。粘土颜色由地表向盆地中心加深，呈棕红色、紫红色和灰褐色。本组厚0米～55米。局部地段有缺失。第四系下更新统泥河湾组晋中盆地中部属湖相堆积，岩性为灰色、灰褐色、灰绿夹黑色和紫红色粉砂质粘土、粘土、淤泥质粘土及亚砂土，夹灰黄色、棕灰色和褐灰色粉砂、细砂、中砂层。盆地边部砂层增多，变为粘土与砂互层，局部地区含砾石或卵石层。本组厚80米～155米。中更新统湖积、冲积、冲洪积层（相当于离石组）在晋中盆地中心主要为冲积、湖积物，岩性为灰黄色、黄色和黄褐色亚砂土、亚粘土与深色粘土、淤泥质粘土互层，下部夹细砂层。向盆地边缘则砂层增多；在