石炭系—二叠系露头
在石门寨西门外的点将台出露的是奥陶系马家沟组白云岩,自东向西在2000 m的路线上出露了中奥陶统马家沟组(02 m)、中石炭统本溪组(C2b)、上石炭统太原组(C3t)、下二叠统山西组(P1s)和下石盒子组(P1x)、上二叠统上石盒子组(P2s)和石千峰组(P2sh)、下侏罗统下花园组(J1x)。记录了从早古生代到中生代华北地区的海陆变迁和气候演化。是国内在较小的范围内出露的地层最全、最连续的地层剖面(附图4-8)。
中生界(mz)
侏罗系(J)
下统(J1)
下花园组(J1x)
(上部未完)
灰色含砾砂岩:厚度3.3 m,砾石粒径一般2~3 mm,最大可达5 mm。地层产状282°∠28°。
与下伏二叠系石千峰组角度不整合接触。
~~~~~~~~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~~~~~~
上古生界(Pz2)
二叠系(P)
上统(P2)
石千峰组(P2sh)
(1)紫红色中粒、细粒长石石英杂砂岩:厚度3.7 m。
(2)紫红色粉砂岩:厚度2.8 m,薄层状。
(3)紫红色细砂岩:厚度1.0 m。地层产状282°∠33°。
(4)辉绿岩岩脉:宽度4.3 m。
(5)紫红色细粒长石砂岩:厚度1.5 m。
(6)灰绿色中粗砂岩:厚度4.5 m,夹薄层紫红色细粒长石石英砂岩。地层产状282°∠30°。
(7)褐色中细砂岩:厚度5.6 m,顶部为紫红色泥岩。地层产状282°∠30°。
(8)辉绿岩岩脉:宽度3.2 m。
(9)灰紫色细砂岩:厚度8.9 m,局部夹泥岩。
(10)紫红色细砂岩:厚度2.2 m。
(11)紫红色粉砂岩:厚度7.7 m。地层产状291°∠26°。
(12)灰紫色中粒岩屑石英砂岩:厚度3.4 m。地层产状,291°∠21°。
(13)紫红色中细砂岩、粉砂岩、泥岩:厚度6.8 m,底部为紫红色中细砂岩,中上部为紫红色粉砂岩,顶部为紫色泥岩夹灰白色泥岩。地层产状291°∠25°。
(14)褐绿色含砾砂岩:厚度1.8 m,砾石颗粒主要为石英,磨圆程度高,粒径一般3~5 cm。
(15)紫红色泥岩:厚度3.5 m。
(16)中粗粒长岩石石英杂砂岩:厚度5.7 m,中下部为褐色中厚层中粗粒长石石英杂砂岩,上部为深灰色泥岩夹炭质泥岩,含植物化石。
(17)深灰色泥岩:厚度5.0 m,夹绿色中细砂岩,含植物化石。
(18)深灰色泥岩:厚度3.1 m,富含植物化石。地层产状274°∠24°。
(19)灰绿色中、细粒杂砂岩:厚度4.3 m。
(20)深灰色泥岩:厚度1.5 m,含植物化石。地层产状274°∠23°。
(21)灰绿色细砂岩:厚度1.0m。
(22)深灰色粉砂质泥岩:厚度1.4 m,富含植物化石。
(23)褐绿色细砂岩与粉砂质泥岩互层:厚度2.3 m。地层产状274°∠24°。
(24)褐绿色含砾粗粒杂砂岩:厚度1.0 m。
(25)紫红色中、粗砂岩:厚度3.8 m,局部含砾石。
(26)褐色中粒杂砂岩:厚度1.3 m,局部夹砾岩,碎屑颗粒中石英含量30%,长石20%,岩屑40%,另有少量其他矿物。分选性差,磨圆程度低。
(27)灰绿色中细砂岩:厚度5.5 m。地层产状274°∠24°。
(28)褐色中粗粒长石砂岩:厚度5.5 m。
(29)褐色含砾粗砂岩:厚度3.2 m。
(30)灰绿色泥岩夹紫红色泥岩和薄层细砂岩:厚度2.4 m。地层产状267°∠23°。
(31)灰绿色中砂岩:厚度2.9 m。
(32)灰绿色中、细砂岩:厚度3.5 m。
(33)深灰色泥岩夹紫红色泥岩:厚度2.0 m。地层产状267°∠23°。
(34)黄绿色泥岩与紫红色泥岩互层:厚度8.1 m。
(35)紫红色泥岩:厚度3.3 m,夹黄绿色泥岩。
(36)灰白色中粗粒砂岩:厚度1.7 m,石英含量40%,长石20%,其他成分40%,颗粒呈次棱角状~次圆状,分选中等。地层产状267°∠22°。
(37)辉绿岩岩脉:宽度3.5 m。
(38)紫红色粗砂岩、中细砂岩:厚度9.7 m,中下部为紫红色粗砂岩夹砾岩,中上部为紫红色中细砂岩。地层产状267°∠20°。
(39)灰紫色细砂岩:厚度10.1 m,中部夹砾岩透镜体。
(40)褐色含砾粗砂岩:厚度13.2 m,发育大型板状交错层理。
(41)紫红色含砾砂岩:厚度0.8 m,砾石颗粒主要为石英、燧石,砾石磨圆程度高,粒径一般3~4 cm,最大可达5 cm。地层产状252°∠18°。
上石盒子组(P2s)
(1)灰白色中粗粒长石石英砂岩:厚度2.7 m,风化面为暗红色,偶夹砾石,发育大型板状交错层理。地层产状252°∠18°。
(2)褐黄色粗砂岩夹含砾粗砂岩:厚度5.6 m,风化面为暗红色。地层产状270°∠22°。
(3)褐黄色中粗粒长石石英砂岩:厚度5.8 m。
(4)紫红色含泥质细砂岩:厚度1.0 m,底部为紫红色中粗粒杂砂岩。
(5)黄色含砾粗砂岩:厚度3.7 m,夹薄层状细砂岩。地层产状270°∠20°。
(6)黄褐色含砾粗砂岩:厚度9.0 m,底部20 cm为砾岩,砾石颗粒为燧石、石英等,底部见泥质团块。砾石磨圆程度高,但分选差。地层产状254°∠19°。
(7)黄褐色粗砂岩:厚度4.0 m,局部见砾石,砾石粒径最大4 cm左右。地层产状252°∠19°。
(8)褐灰色含砾粗砂岩:厚度3.6 m,砾石磨圆度较高,但分选性差,砾石颗粒主要为燧石、石英,岩石底部见泥质团块。地层产状252°∠19°。
(9)灰白色中粗粒长石石英砂岩、石英杂砂岩夹含砾粗砂岩:厚度4.5 m,板状交错层理,磨圆程度低,分选较差,含有较多的云母。地层产状252°∠17°。
(10)杂色砾岩:厚度0.4 m,砾石颗粒一般2 cm左右,主要为石英、燧石颗粒,磨圆度较低。
(11)灰色中粗粒长石石英砂岩:厚度6.3 m,中厚层状,风化面呈黄色。发育大型板状交错层理。地层产状252°∠20°。
(12)紫红色泥岩:厚度2.0 m,中层状。(https://www.daowen.com)
(13)浅灰色含砾砂岩:厚度7.5 m,上部为含砾中粗粒砂岩,砾石磨圆度高,分选性差,砾石颗粒主要为石英和燧石;中部为含砾粗砂岩,砾石成分复杂;下部为中粗粒石英砂岩夹含砾粗砂岩透镜体;底部为厚层状含砾粗砂岩夹砂砾岩透镜体,砾石粒径一般在1 cm左右,最大可达4 cm,砾石磨圆度较好,分选性较差。地层产状252°∠19°。
(14)灰白色含砾粗粒长石砂岩:厚度11.0 m,砾石最大直径2 cm,次棱角状,底部发育冲刷构造,中下部发育大型板状交错层理,正递变层理,由多个砾岩—含砾砂岩—砂岩旋回叠置而成,单个旋回厚度1.0 m左右。
与下伏的下统下石盒子组整合接触。
下统(P1)
下石盒子组(P1x)
(1)灰绿色粉砂岩、细砂岩:厚度2.7 m,呈薄互层状。
(2)紫红色泥岩:厚度12.5 m,局部夹粉砂岩,块状或水平层理,纹理厚度3~4mm。
(3)灰色细粒长石质岩屑杂砂岩:厚度5.8 m,节理发育,节理走向35°,近直立。
(4)灰色中粒长石质岩屑杂砂岩:厚度9.5 m。
(5)灰绿色含云母细粒岩屑杂砂岩:厚度5.8 m。
(6)紫红色泥质粉砂岩:厚度1.5 m,块状构造。
(7)灰色细粒长石质岩屑杂砂岩:厚度19.5 m,板状交错层理。
(8)黄绿色粗粒长石质岩屑杂砂岩:厚度8.6 m,发育大型板状交错层理。
(9)黄褐色中粒长石杂砂岩:厚度17.5 m,发育大型板状交错层理。
(10)青灰色、灰绿色含云母泥质粉砂岩:厚度23.3 m,块状构造,含植物化石,上部夹土黄色水平纹理粉砂岩。
(11)黄褐色含砾粗粒岩屑质长石杂砂岩:厚度4.3 m,发育正递变层理、板状交错层理,底部见冲刷构造。这套岩层由3~4个砾岩-含砾粗砂岩-粗砂岩-中砂岩旋回构成,每个旋回厚度0.5~1.5 m。地层产状288°∠15°。该层岩性特征明显,与下伏山西组顶部地层相比,颜色和岩性存在明显差别,呈冲刷接触关系,因此只要找到了该层,就可以确定出下石盒子组与山西组的界限。
山西组(P1s)
(1)灰白色泥岩:厚度0.4 m,风化严重,大部分已转化为铝土质。
(2)灰绿色泥岩:厚度0.8 m,中层状。
(3)灰绿色细粒杂砂岩:厚度7.2 m,顶部夹粉砂岩。地层产状255°∠20°。
(4)灰绿色细砂岩:厚度4.5 m,局部含中砂,夹薄层粉砂岩。地层产状255°∠25°。
(5)褐色中细粒长石杂砂岩:厚度5.5 m,见铁质结核。地层产状255°∠25°。
(6)褐绿色细粒长石杂砂岩:厚度1.7 m,层面上富含白云母。
(7)褐绿色细砂岩:厚度3.0 m,局部夹炭质页岩,含植物化石。
(8)褐绿色含砾粗砂岩:厚度4.2 m。地层产状255°∠21°。
(9)黄绿色中粒与细粒杂砂岩互层:厚度6.2 m,薄互层状。地层产状255°∠22°。
(10)炭质页岩、煤层:厚度4.3 m,富含植物枝干化石。
(11)辉绿岩岩脉:宽度3.2 m。
(12)灰褐色中粒长石石英杂砂岩:厚度0.9 m,富含植物化石。
(13)灰褐色粉砂岩、细砂岩、中粒长石杂砂岩:厚度10.6 m,互层状,层面含有丰富的植物枝叶化石。地层产状255°∠22°。
(14)灰褐色中细粒长石杂砂岩:厚度2.5 m,中厚层状。地层产状255°∠25°。
(15)灰褐色铁质细粒杂砂岩:厚度7.0 m,薄层状,有辉绿岩岩脉穿插。石英含量25%~35%,绢云母10%,磁铁矿15%,长石20%~30%,岩屑15%。
(16)褐灰色粉砂岩、细砂岩:厚度3.7 m,薄互层状。
(17)辉绿岩岩脉:宽度2.5 m。
(18)褐灰色泥质粉砂岩:厚度5.1 m。地层产状255°∠25°。
(19)深灰色粗粒、中粒、细粒石英砂岩:厚度2.0 m,下部为深灰色中粗粒石英砂岩,上部为中细粒石英杂砂岩,呈正韵律。该地层的两侧以泥岩为主,所以在地貌上为凸出的岭。岩石表面多风化为灰白色或因含植物枝叶化石而呈花斑色。碎屑颗粒以石英为主,其次为长石,少量的云母及铁质组分;分选性较好。
与下伏石炭系太原组整合接触。
石炭系(C)
上统(C3)
太原组(C3t)
(1)灰色泥质粉砂岩夹细砂岩:厚度2.5 m,富含植物化石。
(2)灰褐色粉砂岩、页岩与灰黄色细粒杂砂岩互层:厚度4.4 m,水平层理,纹理层厚3~5mm,含铁质结核,见植物化石碎片。地层产状280°∠32°。
(3)青灰色泥质粉砂岩:厚度11.8 m,风化后呈黄褐色,水平层理,纹理层厚2~5mm,含铁质结核,见植物化石碎片。地层产状282°∠30°。
(4)灰色细粒砂岩:厚度3.0 m。
(5)灰绿色泥质粉砂岩:厚度15.0 m,夹少量页岩。
(6)灰绿色厚层中、细粒砂岩:厚度13.3 m,石英含量60%,长石含量27%,岩屑含量13%,为岩屑长石石英砂岩,含铁质结核,岩石表面呈球状风化。
中统(C2)
本溪组(C2b)
(1)灰黄色、深灰色页岩:厚度12.2 m,水平纹理,纹理厚度3~8mm。夹多层泥灰岩透镜体,透镜体厚度10 cm左右,滴酸起泡。含海百合茎化石。地层产状289°∠30°。该层是本溪组顶部的标志层,岩性特征明显,与上覆太原组底部的岩屑长石石英砂岩界线清楚,因此只要找到了该层就可以确定出本溪组和太原组的界限。
(2)褐色粉砂岩:厚度2.0 m,见铁质结核。
(3)灰色泥岩夹粉砂岩透镜体,向上过渡为铁质石英粉砂岩:厚度4.4 m,含植物化石碎片和铁质结核,发育水平纹理,纹理厚度3~10mm。
(4)灰黑色、灰绿色薄层粉砂岩:厚度19.6 m。
(5)灰黄色页岩:厚度2.0 m,水平层理,纹理厚3~8mm,见铁质结核,风化后成褐色。地层产状280°∠24°。
(6)深灰色泥质粉砂岩:厚度11.8 m,块状构造,铁质含量较高,风化后呈红褐色。夹灰黄色泥质条带,含铁质结核。
(7)青灰色细粒石英砂岩:厚度4.2 m,风化后呈褐色,含铁质结核,结核大小3~4mm。地层产状283°∠17°。
(8)青灰色石英粉砂岩:厚度6.2 m,石英含量95%,石英颗粒磨圆度高,发育波痕和波状层理,波痕走向155°,波长15 cm,波高2~3 cm。因铁质含量高,风化后岩石表面呈黄褐色。发育一组节理,走向55°,倾向145°,倾角44°。
(9)黑色炭质页岩、粉砂岩:厚度4.8 m,水平纹理,纹理厚1~4 mm;局部夹铁质砂岩透镜体,透镜体厚度3~30 cm,宽度6m左右,透镜体大小不一,含铁质结核,见大量植物化石。
(10)黄褐色铁质鲕粒粉砂岩:厚度5.5 m,夹灰褐色泥质条带,铁质胶结,胶结物含量较高,占15%~25%,颗粒磨圆度为圆状。含大量铁质鲕粒,鲕粒大小0.5~1.0 mm。
(11)土黄色、浅棕黄色黏土岩,夹灰白色铝土质团块:厚度1.5 m,为古风化壳的残积层。
与下伏奥陶系马家沟组平行不整合接触。
——————————————平行不整合——————————————
下古生界(Pz1)
奥陶系(O)
中统(O2)
马家沟组(O2m)
灰黄色、灰白色,灰质白云岩。该处出露厚度大于100 m。多为块状,滴酸起泡中等。地层产状290°∠33°。中间有一条辉绿岩岩墙侵入,宽度0.6 m左右,延伸长度超过100 m,走向80°。由于辉绿岩抗风化能力强,突出地表0.5 m左右。