二、其他地质现象
1.角度不整合
黑山窑后村西200 m处的山坡下,出露有上二叠统石千峰组和上三叠统黑山窑组地层,二者呈角度不整合接触(图4-26)。石千峰组地层为紫红色板状交错层理含砾粗砂岩、中粗粒砂岩、细砂岩、粉砂岩和紫红色块状泥岩,总体上为正递变旋回,是一套河流相沉积地层,地层产状5°∠61°。黑山窑组与石千峰组之间分布一层厚度10~50 cm的风化残积层,为土黄色松散黏土层,含有较多的砂质,甚至有砾石残积颗粒。黑山窑组底部为砾岩、含砾砂岩,地层产状293°∠18°。

图4-26 黑山窑组与石千峰组之间的角度不整合示意图
在晚二叠世石千峰组地层沉积之后,发生了海西运动,地壳抬升,遭受剥蚀,持续了大约23 ma,到了晚三叠世,再次构造运动,本区沉降为低洼的小型湖泊,又开始接受沉积。该不整合面对研究我国北方地区中生代地壳演化和古气候变化具有重要意义。
2.石千峰组河道砂体中的板状交错层理
在石千峰组顶部砂岩中发育了一组板状交错层理(图4-27),纹层组的厚度0.3~0.5 m,纹层厚度1~3 cm,纹层的倾角8°~15°。属于低角度的板状交错层理,说明当时的地势比较平缓,水流平稳。

图4-27 石千峰组河道砂体中发育的大型板状交错层理
3.断层
(1)黑山窑组上部发育的正断层
在黑山窑组上部发育一条小型正断层(图4-28),断层走向205°,倾向115°,倾角75°。断层把一套厚度3m左右的砂岩层断开,形成了宽度0.3 m左右的断层破碎带,破碎带由大量断层角砾组成。

图4-28 黑山窑组中发育的小型正断层示意图
(2)下花园组与黑山窑组不整合面附近发育的平移断层
在下花园组与黑山窑组分界处发育一条平移断层(图4-29),断层走向70°左右,近直立,断距6m左右,为右旋平移断层。断层明显把下花园组底部的厚层砾岩层断开,并发生了平移。

图4-29 黑山窑组顶部发育的小型平移断层示意图(https://www.daowen.com)
4.河道砂体剖面露头
(1)辫状河道砂体剖面
在距黑山窑后村西北方向3000 m处的山沟中出露了一条剖面,该沟的走向50°,沟的北侧出露了一套砂砾岩地层,地层走向50°,倾向320°,倾角27°,为比较典型的辫状河砂体,多期河道叠置,形成了一个大型的辫状河道沉积复合体(图4-30)。底部为砾岩,厚度0.5~1.5m,横向宽度10~20 m。砾石直径最大可达5 cm,圆度为次圆状、次棱角和棱角状,砾石定向排列,分选差,块状构造或不明显的大型槽状交错层理,为辫状河道中的滞留单元和充填单元。向上第二层为粗砂岩和中砂岩,厚度1~2 m,横向上的宽度9m左右,剖面上呈透镜状,为长石砂岩,颗粒的圆度为次圆和次棱角状,分选中等,发育大型板状交错层理,内部有5~8个界面,这些界面属纹层组界面,这一单元为砂坝单元。向上第三层为砾岩层,厚度0.5 m,同第一层相同,但砾石直径稍小,为又一期河道中的滞留单元和充填单元。第四层为粗砂岩、中砂岩,厚度0.5 m,同下部第二层相同,只是单元厚度和规模减小,为第二期砂坝单元。第五层为砾岩,厚度0.3 m,为第三期河道中的滞留单元和充填单元。向上继续追踪,在纵向上可以细分出5~8期河道单元和砂坝单元。横向上不同河道单元相互拼接,延伸宽度近200 m。

图4-30 下花园组上段发育的辫状河道砂体剖面露头示意图(局部)
(2)曲流河砂体剖面
在下花园组上部出露一套曲流河砂体剖面(图4-31)。砂体总厚度5m左右,横向宽度40 m左右,由5个砂坝侧积体叠置而成。单个侧积体的厚度0.2~1.2 m,宽度1.5~25m,岩性以含砾砂岩、粗砂岩和中砂岩为主。废弃河道的厚度0.3 m,宽度5.0 m左右,以砾岩为主。

图4-31 下花园组上段发育的曲流河砂体剖面露头示意图
5.冲积扇沉积体系露头
黑山窑后村西北3000 m处,在沟的西段南侧发育了一套砾、砂和泥混杂的地层,厚度50~100m,地层走向60°,倾向330°,倾角35°。分析认为是一套冲积扇沉积体系(图4-32)。这套地层属于下花园组顶部地层。根据出露的岩层可以划分出扇根、扇中、扇端三个亚相(图4-33)。

图4-32 黑山窑下花园组冲积扇剖面露头示意图
(1)扇跟亚相:是以泥石流的形式搬运堆积而成,主要由无组构的砾、砂和泥组成,无分选,混杂堆积。见大的漂砾,砾石直径5~15 cm,最大可达30 cm,也见大的垮塌岩块,形状不规则,个体大小1.0 m×0.5 m。砾石之间充满了细碎屑的砂和泥,砾石呈漂浮状分布在细砾堆积物中。从出露的剖面上观察,扇跟亚相的厚度15~25 m,宽度100~200m。在沟底的剖面中可以看出三期的泥石流叠置关系,每一期的下部漂砾多,且个体大,顶部有很薄的细粒堆积物,单期厚度2~5m。

图4-33 黑山窑冲积扇纵向沉积序列图
(2)扇中亚相:主要为红黄色砾石、砂和泥混杂堆积,砾石直径5~10 cm,呈次圆状、次棱角状(这可能与母岩砾石的圆度高有关),杂乱堆积,砾石略定向排列,发育不明显的平行层理。扇中亚相中可以划分出洪水期分流沟道沉积和消退期沟道顶部细碎屑沉积,二者组合一起构成了一个正递变旋回。洪水期分流沟道沉积主要为砾石,夹杂砂和泥,但砾石与砂泥的比例比较大,砾石直径大,略定向排列,分选差,底部有冲刷痕迹,内部略显平行层理,总体上为正递变层理。消退期沟道顶部细碎屑沉积物主要为砂和泥,也含砾,但砾石颗粒直径减小、数量减少,厚度较薄,一般是沟道砾岩厚度的十分之一到五分之一,多呈块状。露头中可以划分出多期冲积扇扇中亚相,厚度20~30m,单期厚度1.0~3.0m。
(3)扇端亚相:由细碎屑物构成,主要为灰黄色粉砂岩、泥质粉砂岩和泥,夹零星分布的砾岩呈透镜体。主要发育纹理厚度比较大的水平层理和块状构造,层理厚度10~15 cm。扇端亚相累计厚度10~15 m,单层厚度0.3~1.0 m。