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马鞍山膜壳

发布时间:2021-07-23 00:53:36

❶ 五佛山群

主要分布在玉寨山—五佛山北坡,以登封市少林寺—偃师市何家寨一带层序发育最齐全。嵩山其他地区仅有下部层位马鞍山组出露。五佛山群与下伏太古宙岩石及古元古代嵩山群为不整合关系(图6-3),而与兵马沟组为假整合关系。五佛山群的上覆地层,在不同地区也不尽相同。少林寺—何家寨地区五佛山群何家寨组被寒武系关口砂砾岩不整合覆盖;嵩山以东地区五佛山群马鞍山组被寒武系关口砂砾岩假整合覆盖;嵩山西段及本区内其他地点马鞍山组被震旦系罗圈组冰碛杂岩假整合覆盖。根据岩性特征及沉积岩石共生组合,由下而上分为马鞍山组、普峪组、骆驼畔组和何家寨组。

马鞍山组嵩山及周边地区广泛分布。主要为灰紫色、灰白色石英砂岩,夹砂质页岩及1~4层砂砾岩、砾岩。底部为厚层状砾岩,厚2~40m不等,局部夹透镜状赤铁矿层。砾石成分主要为灰白色、紫红色石英岩及脉石英,局部有条带状赤铁矿砾石及黑云母花岗岩砾石。砾石大部分为浑圆状,大小不一,一般砾径5~10cm,最大者达30×30cm,在一些砾石的裂隙中有砂岩充填。胶结物以砂质为主,另有铁、泥质胶结物。马鞍山组岩层中交错层理发育,层面多见对称波痕和泥裂等沉积构造,总体属滨海—浅海相单陆屑沉积,底部可能为河流相沉积。岩层总厚度170~640m,但在嵩山以东地区厚度仅5~30m。该组岩石中所含微古植物化石与兵马沟组所含大同小异。

普峪组仅分布在少林寺—何家寨一带。主要为紫红、灰绿色砂质页岩,夹细砂岩、炭质页岩及白云质泥灰岩。厚90~130m。属浅海(陆棚)相沉积。普峪组含丰富微古植物化石,它们的膜壳个体大、纹饰复杂、属种类型繁多,有大量古片藻(Laminarites antiquissimus)、纹层粗面球形藻(亲近种)(Trachysphaeridium aff.laminaritum)、假网粗面球形藻(T.stipticum)、有褶粗面球形藻(T.rugosum)、厚缘粗面球形藻(T.incrassatum),并有光球藻(Leiopsophosphaera)、蜂巢球形藻(Favososphaeridium)、大褶藻(Macroptycha)、网格藻(Reticulum)等伴生,形成独有的特征。

骆驼畔组分布同普峪组。主要为紫红、灰黄色石英砂岩,夹砂质页岩及细砂砾岩,底部为细砾岩或砂砾岩。厚度17~68m。在底部砾岩中有普峪组页岩砾石,砾岩底界面略有起伏,前人曾提出两组间为微角度不整合的认识。但从总体看,两者间可能曾经有过短时沉积间断或水下冲刷,应仍属整合接触。

何家寨组分布同普峪组。底部为灰紫、灰白色中厚层状白云质灰岩(约厚23m)。下部为灰黄、灰绿色砂质页岩、粉砂岩及泥灰岩,夹青灰、灰白色含叠层石白云质灰岩及灰黑色致密灰岩,厚约158m。中部为灰紫、鲜红色页岩,夹青灰色薄层致密灰岩及粉砂岩,厚约90m。上部为灰黄色砂质页岩与泥质灰岩、泥质条带灰岩互层,夹粉砂岩;顶部为紫红、灰绿色页岩及厚层块状含叠层石白云质灰岩,该段岩层厚约65m。本组地层总厚约300m。何家寨组也含较丰富的微古植物化石,如坚密光球藻(Leiopsophosphaera densa)、开放光球藻(L.apertus)、小光球藻(L.pusilla)、厚缘粗面球形藻(Trachysphaeridium incrassatum)、简单粗面球形藻(T.simplex)、粗面拟环球藻(Psendozonosphaera asperella)、小环球形藻(Zonosphaeridium minutum)、古片藻(亲近种)(Laminarites aff.antiquissimus)等。

在少林寺—何家沟一带,何家寨组处于重力滑动构造前缘推挤带,岩层发生复杂褶皱和断裂,寒武系关口砂砾岩不整合覆于强烈变形的岩层之上(图7-3)。

嵩山地质博览

五佛山群代表性剖面(图7-4):

图7-4河南省偃师市何家寨五佛山群地层实测剖面图

Ar3—新太古代片麻岩组;Pt2-3m—马鞍山组;Pt2-3p—普峪组;Pt2-3l—骆驼畔组;Pt2-3h—何家寨组;

—寒武系辛集组(砂砾岩)

上覆地层寒武系辛集组关口砂砾岩

不整合

何家寨组(Pt2-3h)

41.紫红色页岩夹砂质页岩30m

40.淡红色致密灰岩与薄板状砂质页岩互层13m

39.灰色条带状灰岩与灰紫色薄板状砂岩互层12m

38.灰黄色粉砂岩、砂质页岩夹泥灰岩9m

37.鲜红色页岩夹灰紫色灰岩46m

35~36.紫红色、灰紫、灰黄色页岩夹灰岩44m

33~34.灰黄色薄层泥灰岩、灰黑色薄层条带状致密灰岩25m

32.浅灰紫色薄层粉砂岩及砂质页岩24m

31.灰黑色厚层泥质条带灰岩、致密灰岩42m

29~30.灰黄色薄层砂质页岩夹灰岩、泥质灰岩夹页岩和致密灰岩45m

28.灰白、灰绿色砂质页岩与石英砂岩互层12m

27.灰黄色粉砂岩夹灰质页岩12m

26.灰紫、灰白色致密灰岩23m

骆驼畔组(Pt2-3l)

25.灰黄色细—中粒厚层石英砂岩42m

24.灰色薄板状砂质页岩夹石英砂岩16m

23.紫红色中厚层状细粒石英砂岩2m

22.灰白、灰黄色略显紫红色细砾岩9m

普峪组(Pt2-3p)

21.下部黄绿色页岩,上部紫红色砂质页岩与细砂岩互层19m

20.紫红及灰绿色页岩23m

19.黄绿、紫红色页岩与细砂岩互层20m

17~18.灰黄色细砂岩、薄板状砂质页岩7m

15~16.紫红、灰绿色页岩26m

14.黄绿色页岩19m

13.灰黑色炭质页岩5m

12.青灰色薄板状砂质页岩12m

马鞍山组(Pt2-3m)

11.灰白色巨厚层状细粒石英砂岩10m

10.灰黄色厚层状中粒石英砂岩8m

9.灰绿色薄板状砂质页岩与细砂岩互层6m

8.黄褐色铁钙质粗粒石英砂岩夹细砂岩10m

6~7.灰白色中厚层—厚层状细粒石英砂岩40m

5.肉红色厚层状细粒长石石英砂岩4m

3~4.乳白、淡紫红色细粒石英砂岩,具交错层理及对称波痕33m

2.灰紫色薄层细粒石英砂岩夹砂质页岩1m

1.紫色巨厚层状中粒石英砂岩,上部具泥质条带及波痕64m

不整合

下伏地层新太古代片麻岩

五佛山群的时代归属,目前尚缺乏确切的同位素年龄数值。但据地质关系、微古植物化石组合、叠层石组合与相关地层对比,仍可基本确定。

五佛山群含有较丰富的微古植物化石,据关保德等研究(1988),马鞍山组的微古植物组合大体可与蓟县纪(中元古代晚期)地层所含微古植物组合对比。而普峪组和何家寨组所含微古植物的属种更为丰富,其特点是膜壳个体大、纹饰复杂,属种类型繁多,微古植物组合大体可与青白口纪(新元古代)地层的组合对比。另在何家寨组中含有较丰富的叠层石,主要有印卓尔叠层石(Inzeria uguangyuensis,Inzeria heayaoensis)、林涅叠层石(Linella hejiazhaiensis)、兰姆赛裸枝叠层石(Gymnosolen ramsayi)、阿纳巴尔叠层石(Anabaria hejiazhaiensis)、雅库特叠层石(Jacutophyton mayaoensis)、朱鲁沙叠层石(Jurusania honglingenis)等种型,其组合面貌也大体与青白口纪地层所含相近。据此,五佛山群层位大体可限定在蓟县纪—青白口纪地层范围。

在地质关系方面,五佛山群地层位置比较明确,马鞍山组与下伏兵马沟组假整合,并不整合于白家寨钾长花岗岩之上,该岩体年龄为1632Ma。在玉寨山、嵩山、五指岭等地,马鞍山组不整合覆于嵩山群之上,因此,其下界面十分清楚,应为中元古代晚期沉积。五佛山群的上覆地层,不同地区有所不同,在五佛山地区,与寒武系为不整合关系,在其他地区马鞍山组为震旦系罗圈组假整合覆盖,表明其沉积作用可延至新元古代早期。

在更大区域内,与五佛山群同处一个弧后盆地(或前陆盆地)的沉积地层有汝阳群和洛峪群,它们的地层层位大体相当,汝阳群的同位素年龄已如前述,洛峪群中也有一组年龄值,下界有代表性的年龄为1013~1082Ma,大体与青白口纪(晚元古代)下限一致,洛峪群之上为震旦系黄连垛组假整合覆盖,据此,可推断五佛山群的上限为800Ma左右。

综合以上地层对比及相关年龄资料,五佛山群的时代应为中—新元古代。

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