地质发展简史.docVIP

第五章 地质发展简史 本区在地质历史发展进程中，曾经历过的主要运动有五台运动、吕粱运动、蓟县运动、泰康运动、海西—印支运动、燕山运动以及喜马拉雅(简称喜山)运动。 一、前中元古代地槽发展阶段(Ar—Pt1) 从区域地质背景来看，本区前中元古代处于地槽发展阶段，地壳大幅度下降，堆积了巨厚的沉积物，经历了五台运动和吕梁运动，特别是早元古代的吕梁运动，地槽回返，产生了漫长而复杂的褶皱运动。并伴有区域变质作用、混合岩化和花岗岩化作用。逐渐形成了一套巨厚的变质岩、混合岩和混合花岗岩，构成了华北地台结晶基底，结束了前中元古代地槽发展阶段。实习区位于华北地台东北部，大面积太古界和下元古界变质岩系虽然未曾出露，但是尚可以见到下元古界绥中花岗岩(γ2)。 二、中元古代地台发展阶段(Pt2) 吕梁运动以后，华北地台进入一个相对稳定时期，初期地台边缘部位仍带有活动性特征，断裂活动比较强烈，断陷和隆起比较明显，地台北部出现了呈北东方向延伸的燕山海槽，其北西与内蒙古陆接壤，南东与山海关古陆相邻，沉积了9000余米中元古代沉积物，沉降中心在河北蓟县，堆积了蓟县剖面中的长城系(群)、蓟县系〔群〕。至中元古代末期，边缘断陷作用减弱，结束了边缘活动的历史，燕山海槽转入陆表海盆地。实习区位于山海关古陆西南侧、在中元古代仍然是古陆剥蚀区，未接受沉积。 三、晚元古代地台发展阶段(Pt3) 晚元古代早期，华北地台由边缘坳陷转入整体下降。北部陆表海不断扩大，山海关古陆范围缩小，到青白口期本区已经成为陆表海的一部分。堆积了长龙山组滨海浅相碎屑岩(浪成波痕、斜层理及含海绿石矿物)和浅海相页岩，稍后堆积了景儿峪组滨浅海相碎屑岩(具浪成波痕)和浅海相泥灰岩。此时气候一度干燥炎热，海水时浅时深，生物界仅有藻类诞生，青白口期末，蓟县运动抬升，造成了大面积海退。实习区晚元古代晚期震旦纪(5.7—8.0亿年)再度成为古陆剥蚀区。 四、古生代地台发展阶段(Pz) 古生代伊始，实习区再度下降，海水由北方侵入，接受沉积，使寒武系府君山组平行不整合直接覆盖在景儿峪组之上，局部地方形成含砾碳酸盐岩沉积。随后海侵扩大，为广海环境，有大量的碳酸盐沉积。从整体上看，这一时期气候温暖、潮湿，生物界无脊椎动物三叶虫开始出现，并发展起来。府君山组晚期浅水活动区形成球形隐藻(核形石)灰岩。 早寒武世府君山组底部具角砾状灰岩(底砾岩)，标志着一套新的沉积开始，但在转入馒头期之前曾一度沉积间断；馒头期海水较浅，处于滨海潮上带(或泻湖)环境。气候干旱炎热，首先在其底部发育了碳酸盐岩底砾岩。然而，由于海水含盐度过高，以致达到了过饱和状态，沉积物以紫红色粉砂岩、页岩等细碎屑岩为主，上部有少量碳酸盐岩(白云质灰岩或层状石灰岩)沉积；毛庄期海水略有闭塞，形成紫红色粉砂岩和页岩泥坪相沉积，气候仍为干燥炎热，但湿度有所增加，三叶虫增加，腕足动物无铰纲开始出现，顶部出现水体搅动的球形隐藻灰岩。中寒武世徐庄期和张夏期海侵扩大，形成广海沉积环境，气候转为温暖，海水搅动，形成鲕滩堆积，鲕滩将泻湖与台地隔开，只有特大高潮时，海水才能越过鲕滩。因此，在鲕状灰岩中发现广海生活的三叶虫。张夏期达到了本次海侵的高峰。由于环境适宜，广海中繁衍着大量的三叶虫和藻类，晚寒武世有明显的海退现象，崮山期处于滨海氧化环境，沉积物暴露在水面以上，遭受到风暴浪袭击，狂风恶浪的冲击使未固结的和半固结的碳酸盐沉积物破碎成砾屑，在原地或半原地再沉积、胶结；长山期以泻湖相长柱状藻灰岩为主，至中晚期出现浅海相较深水或冲刷相；凤山期再次出现台地较深水相和台地浅水冲刷相。海水时深时浅，但气候较湿润，三叶虫类发展达到了鼎盛时期，成为海洋中的主宰者，腕足类和头足类也开始兴盛起来。 早奥陶世冶里期海进再度扩大，沉积环境逐渐变为正常浅海较深水环境(或有浅水相交替)，以大量的碳酸盐岩出现为特征；亮甲山期为本区历史上最大海侵时期，形成很厚的质纯碳酸盐岩沉积；早马家沟期环境有所改变，镁质增加，海水时浅时深，后期海水变浅。早奥陶世气候温暖湿润，适宜生物生长，以头足类直壳鹦鹉螺的兴起，三叶虫的衰落为特征，称雄一时的腕足类、笔石及介形类也开始发育起来。早奥陶世末发生太康运动(冶里隆起)，华北地台大面积抬升，海水退出，转入华北地台长期遭受风化、剥蚀的地史时期。由于气候温暖、降水量大，使已成岩的石灰岩被地下水溶蚀，形成许多溶洞，在古风化壳上形成了残余式铁矿(山西式铁矿第一层位)。 中石炭世早期，地壳又开始下降，海水侵入，本区处于滨海沼泽相沉积，形成一套富铝铁质碎屑沉积物(本区沉积铁矿为山西式铁矿第二层位)。地壳升降频繁，滨海沼泽中有大量植物繁衍，以蕨类为主，海洋中则以珊瑚、腕足和双壳类动物最多；晚石炭世地壳略趋稳定，海水时进时退，但以陆相沼泽为主，气候适宜大量蕨类植物生长，死后形