Question

大地构造位置及地质构造

Answer 1

一、大地构造位置

图2-3 实习区大地构造位置图(据河北省地质矿产局，1989改编)

实习区位于华北地台燕山台褶带山海关台拱区(图2-3)。燕山台褶带(Ⅱ₂)为准地台上活动性较强的一个Ⅱ级构造单元，向东延伸进入辽宁省;北、西、南三侧分别为内蒙古地轴(Ⅱ₁)、山西断隆(Ⅱ₃)和华北断坳(Ⅱ₄)，彼此分界线均为深大断裂。该台褶带自太古宙—古元古代结晶基底形成以来，基本上处于沉降状态。中元古代至新元古代早期，形成近东西向的带状海槽，中心地区沉积厚度近万米。在古生代，海域范围缩小，海水变浅，浅海相及海陆交互相沉积发育。三叠纪以来，地壳活动性增强，大量的岩浆侵入、喷出，构造变形强烈，盖层普遍褶皱，故称“台褶带”。

山海关台拱(Ⅲ₅)为燕山台褶带东段的一个Ⅲ级构造单元，北、西、南三侧均以断裂为界，平面略呈指向西南的锐角三角形，向东延伸进入辽宁省。西界北北东向的青龙—滦县大断裂在中元古代是燕山海槽东部边缘一条重要的同生生长断裂，在断裂以西地区呈大幅度拗陷状态;以东的山海关台拱区则主要保持上升状态，直到新元古代中期才遭受海侵。该台拱区主要由新太古代花岗岩构成，整体为一硕大的花岗岩穹窿，直径60～70km。

二、地质构造

本区的地质构造主要是柳江向斜构造，其周围还有一些次级褶皱以及一系列较为复杂的断裂构造。

(一)褶皱

1.柳江向斜

该向斜北起城子峪，南到石龙山、南林子一线，长达20km;东起娃娃峪西沟、张岩子，西到五庄、山羊寨一线，宽约8km，约占石门寨地区面积的三分之二左右。

图2-4 岩浆侵入对柳江向斜形态的影响(据河北省地质矿产局，1989改编)

向斜由新元古界—中生界地层构成，核部地层主要为二叠系，大多被侏罗系火山岩不整合覆盖，两翼主要为寒武系、奥陶系和石炭系地层(图2-4)。西翼地层向东倾斜，倾角一般大于50°，个别地段大于80°，甚至直立倒转。东翼向西倾斜，倾角通常为10°～25°。西翼地层中南北向的陡倾逆断层发育，使局部地层直立、倒转，甚至造成地层的缺失。东翼地层发育齐全，倾角较缓。

向斜轴线在黑山窑—旁水崖—老君山一线，靠近西翼区，轴面向西倾斜，倾角60°～75°。向斜枢纽波状起伏，总体趋势向北扬起。南部转折端在付水寨、黑山窑一线，为一不对称的南北向短轴向斜。

2.柳观峪—秋子峪背斜

该背斜分布在柳观峪以东，秋子峪以南，呈北北东向延伸，出露长度达1.8km，宽度0.3km。

背斜核部在柳观峪以东，由府君山组地层组成，沿裂隙发育有重晶石脉。背斜核部向北北东方向延伸到汤河北岸，则出露毛庄组紫红色页岩和粉砂岩，逐渐倾没。

在柳观峪以东，背斜两翼由馒头组、毛庄组和徐庄组、张夏组地层组成;两翼被一条NE45°方向的顺扭断层切割，地层产状改变为NW330°∠25°，NW335°∠40°，而东翼地层产状为E80°∠28°，E90°∠23°在汤河以北两翼由徐庄组和张夏组地层组成。两翼地层产状为NWW278°∠41°，NWW290°∠26°，向北逐渐转为NW342°∠15°;东翼地层产状为NEE84°∠34°、由于受南北向挤压断层切割，地层产状变为NEE73°∠80°，SE141°∠66°。

该背斜受南北向挤压断层和北东、北西两组扭性断层切割。北端挤压紧密，两翼地层西翼缓(倾角15°～26°)，而东翼陡(倾角66°～86°);南端两翼基本对称，倾角均为25°～28°，背斜比较宽阔。

3.义院口背斜

该背斜位于义院口煤矿公路旁，规模较小，由二叠系深灰色、灰黑色砂质页岩、砂岩及含砾砂岩组成，属于柳江向斜北端的次一级褶皱(图2-5)。

3.义院口背斜

该背斜位于义院口煤矿公路旁，规模较小，由二叠系深灰色、灰黑色砂质页岩、砂岩及含砾砂岩组成，属于柳江向斜北端的次一级褶皱(图2-5)。

图2-5 义院口背斜剖面示意图(据林建平等，2005)

岩层连续弯曲，核部地层为砂质页岩，两翼地层为砂岩和含砾砂岩。枢纽向北东东倾伏，转折端岩层产状65°∠40°;北翼较缓，产状为5°∠25°;南翼较陡，产状为140°∠60°。转折端圆滑，并发育向核部收敛的放射状节理。

此外，在驻操营、伍庄、教军场等地也发育柳江向斜的次一级褶皱。

4.沙河寨东褶皱

在沙河寨东河床西岸发育有东西向平缓褶皱，由府君山组石灰岩和馒头组砖红色页岩组成，轴面产状356°∠80°、202°∠84°(图2-6)。

(二)断裂

本区断裂主要发育在柳江向斜四周，各种性质断裂均发育，规模较小，时代也不一致，显示了柳江向斜对断裂的控制作用。

1.上平山—南林子—南刁部落逆断层

该断层分布于柳江向斜的南端，规模较大，由上平山经石龙山向东延伸至南林子、南刁部落，从东向西展布，长约10km。在南林子断层面产状为170°∠74°，上盘为绥中花岗岩，向北逆冲到长龙山组之上(图2-7)。在南刁部落又见有长龙山组逆冲在馒头组、徐庄组、张夏组之上(图2-8)。断层面舒缓波状、断裂带具片理化现象。

图2-6 沙河寨东河床西岸东西向褶皱剖面图(据杨丙中等，1984)

图2-7 南林子东西向构造岩性图(据长春地质学院，1981)

图2-8 南刁部落东西向构造岩性图(据长春地质学院，1981)

此外，与该逆断层相伴生的尚有北西与北东向扭性断层。沿石龙山向西追索，发现该断层未切割北票组地层，北票组明显与下伏二叠统石千峰组地层呈角度不整合接触，推断该断层形成于印支运动。

2.柳江向斜西翼区南北走向逆冲断层密集带

发育在响山岩体与柳江向斜西翼之间，断裂带长约10km，宽200～300m，断层面向西倾斜，倾角60°～75°，断层附近岩层直立或倒转，构造透镜体及断层带劈理发育，断层切割了古生界和侏罗系。该断裂带为响山岩体侵入挤压地层形成，形成时代与响山岩体就位时间一致。

3.北林子—潮水峪断层

该断层出露在柳江向斜东翼，呈南北向延伸。

南段:出露在石门寨—北林子。在126高地，断层带宽15m，向东陡倾，西盘为张夏组，东盘为亮甲山组，断层带内由东向西依次是正长斑岩脉、硅化角砾岩脉和石英脉。断层带东侧见有10cm宽的断层缝，断面间断层泥、片理化及断面上的竖直擦痕，表明该断层张性活动后曾遭受过挤压。

北段:出露在潮水峪一带。断层面向西陡倾，下盘为冶里组厚层灰岩，上盘为凤山组泥质条带灰岩，断层面无论在倾斜方向上还是在走向方向上均表现为舒缓波状。断面上镜面、竖直擦痕、阶步以及断裂带内挤压透镜体等压性特征明显。

4.鸡冠山—大平台正断层组合

鸡冠山—大平台正断层组合成地堑，称为汤河地堑。

该地堑由4条断层组成(图2-9)，大平台、小平台各1条;鸡冠山西北侧2条，汤河河谷是共用下降盘。断层面近直立;地层是长龙山组和绥中花岗岩。4条断层向西南方向收敛，向东北方向发散，延伸不远。

图2-9 鸡冠山地堑及构造阶地剖面示意图(据柳成志等，2006)

除了上述断层之外，在实习区各类岩石中普遍有节理发育，主要为剪节理，其次为张节理。按节理的延伸方向，可分为北东向、北西向、南北向和东西向4组，其中前两组最为发育。在断层带内及两侧，节理更为发育。