河北省区域地质概况
1.3.1太古代地层
太古代地层单位及其名称以河北区域地质为依据。太古界新老地层(岩)单位名称对比见表1.3.1。
1.3.1.1下太古界迁西群
迁西群主要分布在尚义-平泉深大断裂以南的燕山地区,分为冀西淮安、北京密云、冀北承德、冀东迁西四个群落。它由各种辉石麻粒岩和含辉石的片麻岩组成,带有磁铁矿石英岩。自下而上分为2个亚组和4个岩组。
(1)子群
分布在千禧社区和淮安社区。自下而上分为两个岩组。
A.上川组,分布于黔西太平寨、洋河峪一带。主要为辉石麻粒岩,混合岩化作用强烈,形成黑云母紫苏同质混合岩。
B.三屯营组,分布于迁西高家店至三屯营以东,迁安吴中庵以西上川组两侧。下部以斜长角闪岩和斜长石下粉砂岩为主;上部片麻岩增多,有磁铁矿石英岩。
此外,淮安社区的瓦窑口组、马市口组、右所堡组、下白药组的原名与该亚组相近。
(2)上子群
分布在燕山地区的4个社区。在千禧社区,自下而上分为喇嘛沟组和马场组。淮安地区原来的崇礼组或古嘴子组相当于这个亚组。
A.喇嘛沟组,分布于马兰峪-孟河桥-青龙八道河一带,主要为角闪石斜长石。
b马场组,分布在马兰峪、迁安水厂以西,青龙附近,宽城东南。主要是角闪石斜长片麻岩,石榴石常见。
1.3.1.2上太古界阜平群或丹塔子群
上太古代地层在太行山区称为阜平群,在燕山区称为丹塔子群。两者属于同一个地质时代。
(1)富平集团
它分为两个社区:南部和北部。北面是富平社区,包括平山、灵寿、唐县、易县、涞水。南部赞皇社区,包括鹿泉和井陉。自下而上分为9个岩组。
表1.3.1河北省太古代-元古代岩石地层划分对比表
A.索家庄组,仅见于富平社区,分布于富平的大柳树、段家庄、李川、唐县花盆、涞源马庄、走马驿、鸡刀岭、银坊。主要为黑云母(或角闪石)斜长片麻岩,局部混有大理岩或磁铁矿石英岩;上部是蛇纹石(或透辉石、金云母)大理岩和角闪石。
b团泊口组,分布于富平社区和赞皇社区。在富平社区,分布在富平余、九营、团泊口以东,灵寿陈庄、行唐口以北。原名赞皇社区“方家铺组”,分布于内丘柳林、邢台方家铺、黄羲村、沙河禅房。
团泊口组,下部为混合岩、黑云母斜长片麻岩夹斜长角闪石,上部为钾长石变粒岩夹片麻岩;上部岩石:富平小区北部为大理岩、角闪岩,南部为大理岩夹变质岩、透闪石。
C.南营组,分布于富平社区和赞皇社区。赞皇居住区地层原名“北塞组”,以黑云母斜长片麻岩为主,夹磁铁矿石英岩。赞皇社区有石榴角闪石片岩。顶部有大理石和闪石。
D.漫山组,主要分布在富平社区的西南部。下部以黑云母斜长片麻岩为主,夹硅线石变粒岩;上部为大理岩和斜长角闪岩。在某些地区,该组曾被称为“湾子组”和“宋家口组”。
E.木厂组,主要分布在富平社区。下部主要为黑云母(角闪石)斜长片麻岩夹角闪岩;上部为大理岩、斜长石角闪石和一水硬铝石。该组曾被称为“湾子组”和“宋家口组”。
f四道河组,分布于阜平和平山。以黑云母斜长片麻岩和变粒岩为主,上部为大理岩、片麻岩和透辉石麻粒岩。
G.红山坡组,仅见于屏山的红山坡、阜平的野潭箐和石湖岩。主要由极厚的变粒岩组成,上部为大理岩。
H.炮泉场组,以黑云母斜长片麻岩为主,夹黑云母麻粒岩和大理岩;下部经常有橄榄岩。
一、榆树湾组以角闪石黑云母斜长片麻岩为主,夹黑云母麻粒岩和大理岩。
炮泉场组和榆树湾组,原名“龙泉关组”,分布于富平社区西南。
(2)单塔子群
分布于尚义-平泉深大断裂以北的张家口、承德地区,滦县、阜宁、卢龙零星出露。从下到上分为三组。
A.位于承德市燕窝堡地区的燕窝堡组由强烈蚀变的角闪岩片麻岩和角闪岩组成,其间夹有石榴角闪岩(半透明)麻粒岩。
B.白庙组,分布广泛。主要是黑云母麻粒岩、变粒岩和黑云母(或钾长石)片麻岩。混合岩化作用强烈,形成条带状和眼球状混合岩。张家口原红旗营子群主体与白庙组基本一致。
C.凤凰嘴组,分布于大庙-娘娘庙深大断裂南部及丰宁地区。主要由斜长角闪岩、角闪石(或黑云)麻粒岩组成,有多层大理岩。混合岩化作用强烈,形成以渗入和注入为主的混合岩。
1.3.1.3上太古代五台群或双山群
上太古代地层在太行山区称为五台群,在燕山山区称为双山子群,两者属同一时代。
(1)五台集团
分布在富平社区和赞皇社区,重叠富平组。从下到上分为三组。
A.赞皇县板峪口组原名“红河组”,由石英岩、石英片岩和大理岩组成。
B.赞皇县上堡组原名“石家栏组”,是一套含磁铁矿石英岩的黑云母麻粒岩。
C.龙家庄组,见于龙家庄,其物源主要为角闪石片岩夹石英片岩。
(2)双山子群
燕山地区零星暴露。从下到上分为两组。
A.茨榆山组,出露于迁西社区和承德社区。原名“蒋英组”、“南甸子组”、“太平庄组”。下部为黑云麻粒岩夹变粒岩;上部为黑云母石榴石片岩和角闪石磁铁石英岩。
B.路杖子组位于迁西居住区青龙河东岸,由变质火山结构的斜长角闪岩和斜长麻粒岩以及沉积变质麻粒岩和片岩组成。
其他时代的地层会在相关章节介绍,此处不再赘述。
1.3.2岩浆岩
1.3.2.1太古代主要岩浆岩
(1)早-中太古代岩浆岩
迁西群原岩主要为基性、中性、中酸性至酸性火山岩。
与火山活动同时侵位的超基性岩主要分布在淮安,经密云、遵化,西移至青龙、承德、平泉等地。主要有遵化毛家场、阎王台、承德五道河、三沟、淮安茨沟等地的岩体或岩群。岩体很小,只有几米到几百米长。岩石类型主要为强蛇纹石化橄榄岩、二辉橄榄岩、蛇纹石、透闪石等。
在平泉西坝和大庙,辉石正长岩侵入黔西群。
(2)新太古代岩浆岩
五台期有一次中基性至中酸性火山岩的强烈喷发。之后,闪长岩、花岗岩和应时正长岩侵入。主要分布在尚义-平泉深大断裂西段和丰宁-隆化深大断裂以南,形成一条西起尚义,经崇礼、丰宁、承德、隆化,东至平泉的东西向构造岩浆带。在阜宁、青龙一带,有刘各庄闪长岩和三合店花岗岩。涞源上堡有石英闪长岩和花岗岩,赞皇有徐婷花岗岩。其他为闪长岩、花岗岩等沿双山子群构造部位的岩体。
1.3.2.元古代主要岩浆岩。
(1)早元古代岩浆岩
火山岩产于干套河群,分布于太行山区鹿泉-内丘一带,主要为变质玄武岩和少量玄武安山岩。侵入岩分布在青龙河、富平、赞皇等地,主要有蛇纹石、蛇纹石橄榄石辉石岩、辉石岩、辉长岩、辉绿岩等。
(2)中元古代岩浆岩
长城期火山岩产于大红峪组以下地层,主要分布在平谷、蓟县、遵化、滦县。岩石类型为粗面岩,紫红色、砖红色,含钾长石65% ~ 90%。侵入岩有承德大庙、头沟斜长石和平泉光头山碱性花岗岩。
1.3.2.3古生代主要岩浆岩
(1)早古生代加里东期岩浆岩
康保只有三口井是片麻岩石英闪长岩和小营图片片麻岩花岗岩。
(2)晚古生代华力西期岩浆岩。
火山岩分布在康保和围场地区。早二叠世三边井组安山岩形成。
基性和超基性岩侵入岩沿东西方向断裂,形成四个岩带:
康保-围场带:主要有葛家村辉长岩和大兰城辉石岩。
崇礼-承德带:主要有崇礼水泉沟霓辉正长岩、肖家口头岩、蕨菜沟、马铁斜长角闪岩、红石来、娘娘庙头会、高寺台蛇纹石橄榄岩、刁窝辉长岩等20多处岩体。
姚家庄-矾山-孤山带:主要有阳原响水沟、坳峪口霞石正长岩、阳原姚家庄、怀来矾山辉石岩、正昌辉石岩、孤山辉石岩等10多处岩体。
易县-涞水带:主要有双河庄、东渡岗、高子坨辉长岩、辉石、辉石角闪石等岩体。
花岗质侵入岩沿深大断裂之间的隆起侵入,分为三个带。围场主要有康保、曼德堂、大青沟、老窝铺,围场还有崇礼流图、潮子山花岗岩体。
1.3.2.4主要中生代岩浆岩
中生代岩浆作用,主要是燕山旋回。燕山旋回分为四个阶段:
早侏罗世燕山旋回第一期:包括南大岭组玄武岩和安山岩,分布于燕山地台褶皱带滦平大石棚至承德吴家场的火山岩带(晚三叠世至早侏罗世的火山旋回称为南大岭旋回);中深成侵入岩主要为石英闪长岩和花岗岩或花岗闪长岩,包括宽城汤道河花岗闪长岩、兴隆王坪石花岗岩、遵化茅山花岗岩、青龙棒锤崖辉长岩等10多处岩体。
中侏罗世燕山旋回第二期:火山活动强烈,主要由安山岩、英安岩和少量流纹岩组成(梯级山火山旋回)。侵入岩,包括应时正长岩、闪长岩(玢岩)、花岗闪长岩或花岗岩等。歙县境内主要有兴隆峪耳崖、浮山等岩体90余处。
晚侏罗世燕山旋回第三阶段:是燕山旋回最强烈的岩浆活动。晚侏罗世地层几乎全部由火山岩组成,岩性包括成分相同的安山岩、流纹岩、石英粗面岩和火山碎屑岩(张家口火山旋回)。侵入体为浅成和超浅成侵入体,如应时的正长斑岩、应时的二长斑岩和石英斑岩,其次是中深侵入体,如闪长岩或石英闪长岩、花岗闪长岩或石英二长岩、二长花岗岩和细粒花岗岩。如后石湖山、寿王坟、马家沟、大河南、王安镇、赤瓦坞、马蓬、武安矿、武安红山等
早白垩世燕山旋回第四期:大北沟组和花集营组形成中酸性火山岩(大北沟火山旋回)和浅部小侵入体。主要有丰宁石门沟应时正长斑岩、围场十间房花岗斑岩、承德五道川花岗斑岩、烟筒山花岗斑岩、平泉石洞子花岗斑岩和富家湾应时二长斑岩。
1.3.2.5新生代主要岩浆岩
新生代喜马拉雅旋回分为三个火山旋回:早第三纪、晚第三纪和第四纪。第三纪晚期火山旋回形成的火山岩有汉诺坝玄武岩和棋盘山玄武岩。
1.3.3断层构造
1.3.3.1深断层
深大断层是一种穿过硅铝层,到达硅镁层或上地幔的断层。有学者称之为地壳断层、岩石圈断层和超岩石圈断层。河北省有10条深大断裂(图1.3.1),分为4条深大断裂带。
内蒙古地轴北缘(1)深断裂带
其中康保-围场深大断裂(编号1,指图中编号1.3.1,下同)大致沿42 N线穿过本区北部。
(2)内蒙古地轴南缘的深大断裂带。
深大断裂有3条,分别是丰宁-龙华深大断裂(2号)、大庙-娘娘庙深大断裂(3号)、尚义-平泉深大断裂(4号)。
(3)太行山深断裂带
分为西部带和东部带:
西部带(紫荆关深断裂带),包括上黄岐-五龙沟深断裂(5号)和紫荆关-灵山深断裂(6号);
东部带(太行山前深断裂带)包括怀柔-涞水深断裂(7号)、定兴-石家庄深断裂(8号)、邢台-安阳深断裂(9号)、沧州-大名深断裂(10号)。
1.3.3.2大断裂
大断层是介于深大断层和一般断层之间的一级断层,长度较长,有的可达100公里以上,但一般不深入硅镁层。区内有9条大断层,如图1.3.1所示。
1.3.4构造单元划分
河北省和京津地区有两个ⅰ级构造单元:中朝准地台和内蒙-大兴安岭地槽褶皱系,区内以康保-围场深大断裂(1号)为界。
内蒙古大兴安岭地槽褶皱系1 . 3 . 4 . 1ⅱ构造单元
在该区,内蒙古大兴安岭地槽褶皱系的二级构造单元是内蒙古华力西晚期褶皱带。其中,ⅳ构造单元为康保地区的康保褶皱束和围场北部的棋盘山中部凹陷。
1.3.4.2中朝准地台ⅱ构造单元
中朝准地台有四个二级构造单元。
(1)内蒙古地轴
位于中朝准疆域北缘。地轴北界为康保-围场深断裂;南界为尚义-平泉深断裂西段(尚义-赤城段),向东与丰宁-隆化深断裂相连。
(2)燕山地台褶皱带
燕山地台褶皱带的北界是内蒙古轴;南界大致沿固安-昌黎断裂(6号)向西,经廊坊附近的东北断裂,转到蓟县附近的密云,再由怀柔-涞水深大断裂(7号)、定兴-石家庄深大断裂(8号)转向南,再由无极-衡水断裂(7号)转向西北。北段西以麻石口-松枝口断裂(2号)为界,向南接太行山深大断裂(5号)西带,再经紫荆关-灵山深大断裂(6号),与无极-衡水断裂(7号)相交。
(3)山西断隆
东界,沿燕山地台褶皱带西界,南至邢台-安阳深大断裂(9号)。山西断隆向西进入山西境内。
(4)华北断陷
本区位于燕山地台褶皱带,山西断隆东南部。
图1.3.1河北、北京、天津深断裂分布示意图。