周口店一条龙向形构造成因浅析 - 图文

北京市周口店地区一条龙向形构造成因浅析

指导老师：金文正

张 赫 陈 旭 霍 穹 林 瀚 张宝民 (中国地质大学（北京）10060913班 第3组. 北京)

摘要：一条龙南坡岩层北倾，北坡岩层南倾，坡顶岩层近乎直立，但南北坡的地层与岩性组合却各不相同，且在南坡发生地层倒转。根据区域资料可知，一条龙形成之前地层向南倾斜且层序正常。通过实地勘察排除了一条龙的复杂褶皱成因，推测一条龙向形构造有两种可能原因：一、北部房山岩体上拱，使得原岩层近直立，而后中部铁岭组下部又有岩体二次侵入向上拱起，由于接触摩擦作用使得南北坡呈向形错动，发育大型剥离断层及南坡地层倒转现象；二、北部房山岩体先期上拱，使得原岩层近直立，而后上拱作用减缓或停止，近直立岩层受重力作用及风化作用发生滑塌，形成向形构造。

关键词：一条龙 向形构造 房山岩体 岩体侵入

引言

一条龙南坡岩层北倾，北坡岩层南倾，坡顶岩层近乎直立，但南北坡的地层与岩性组合却各不相同，且在南坡发生地层倒转。根据区域资料可知，一条龙形成之前地层向南倾斜且层序正常。一条龙的这一向形构造在本地区中显得尤为独特，其成因收到了广泛的关注，本次研究将通过实地野外勘测就其独特向形构造的成因进行一些基础性的探究，以求能够在一定程度上推断其形成因素。

正文

1 区域地质背景概况

周口店及其邻区处于 NNE 向太行山山脉和近 EW 向燕山山脉的接壤地带，大地构造单元隶属于华北板块燕山板内（陆内）构造带；因为独特的大地构造位置和漫长的地质演化历史，使其不仅保存有不同阶段较为完整的地质事件记录，而且形成了丰富多彩、类型齐全、典型直观且颇具意义的各种地质构造现象，共同组合呈现出一幅复杂的地质构造图景。

周口店地区地层出露较为复杂，官地房山岩体的侵入对附近地质地貌有很大影响。一条龙位于周口店地区东北部，北接房山岩体侵入带，南部为正常层序地层。野外实地勘探一条龙南坡山脚至山顶依次为府君山（? f）组灰岩、景儿峪组（QbJ）大理岩、长龙山组（QbC）板岩及下马岭组（QbX）红柱石千枚岩，北坡自山顶到山脚地层依次为下马岭组（QbX）红柱石千枚岩、铁岭组（JxT）大理岩，坡底为房山花岗岩体。各组接触关系均称正断层接触。一条龙南北坡岩层倾向相反，南坡岩层北倾，北坡岩层南倾，坡顶岩层近乎直立，大体呈一个类似向形的构造，但南北坡的地层与岩性组合却各不相同，且南坡发生地层倒转。

2一条龙向形构造成因推测与分析

根据对一条龙地区地层岩性考察研究，我们提出了向形构造成因的两种推测： 一、复杂褶皱成因。

二、岩浆活动成因。有两种可能：①北部房山岩体上拱，使原有沉积地层向上近直立，而后中部下马岭组下部又有岩体侵入向上拱起，由于接触摩擦作用使得南北坡呈向形错动，形成正断层及南坡地层倒转现象；②北部房山岩体上拱，岩层近直立，而后受重力作用风化

作用发生滑塌，形成向形构造。

首先我们结合区域地质背景对两大类成因进行初步分析。

一、复杂褶皱成因要求此处褶皱构造类型比较独特，现提供一种可能的褶皱类型（如图1）所示

，

图1 复杂褶皱示意图（左）与一条龙实际地层示意图（右）对比 由于推测必须要满足实际情况，采取这种推测模型可以解释的现象是：（1）、一条龙南坡岩层向北倾，一条龙北坡岩层向南倾，坡顶几近直立。（2）、一条龙南北坡岩层倾向相反，大体呈一个类似向形的构造。可是却不能解释以下现象：（1）、一条龙南北坡的地层与岩性组合却各不相同 。（2）、一条龙南坡发生地层倒转。更加重要的一点是无法从区域地质背景上找到形成此类型褶皱的应力来源，即本地区不存在发育以上类型复杂褶皱的地质条件，因此可以排除由于复杂褶皱形成一条龙向形构造的可能性。

二、岩体侵入成因。从区域地质背景和实际情况来看岩体侵入成因具有较大的可能性，因此本次研究的重要任务就是在一条龙地区找到岩体侵入的地质证据，并依此对一条龙独特的向形构造加以解释和演绎。

3实地测量及数据分析

我们对一条龙地区进行了实地的踏勘与测量，设计了三条穿越路线，一条追索路线（见图2），基本覆盖一条龙全境。旨在通过实地测量一条龙南北坡岩层倾向与倾角的变化，同时寻找岩体侵入的证据来验证上文提到的假设。

图2 一条龙地区实测 三条穿越路线，一条追索路线示意图 （1）路线1：从170.1高地南坡到山顶分别为

描述：下中寒武统灰岩：5o∠82o；景儿峪组白色大理岩：25o∠86o,15o∠89o，两

者正断层接触，产状：31o∠80 o；接下来为长龙山组砂岩30o∠61o，31o∠60o；长龙山组板岩0o∠33o；下马岭组炭质板岩17o∠38o，318o∠32o；上部千枚岩，产状：45o∠32 o，与景儿峪组正断层接触;然后是下马岭组千枚岩与红柱石石榴石云母片岩，产状：15o∠53 o，延伸到山顶（图3）。

图3 三不管沟-一条龙地层信手剖面图

山顶含红柱石千枚岩上下部地层产状不同，上部30o∠25o，下部345o∠77o；向北3米上部31o∠28o下部350o∠44o。

170.1高地北坡主要为下马岭组千枚岩与铁岭组条带状大理岩。自北坡山顶至山脚为下马岭组千枚岩165o∠89o，175o∠72o。自山顶到山脚产状依次为145o∠54o，165∠o36，180o∠42o。大理岩产状167o∠57o，185o∠70o。

（2）路线2

南坡自山脚至山顶：府君山组25o∠80o;景儿峪组大理岩14o∠60o， 16o∠87o；长龙山组板岩18o∠22o；下马岭组炭质板岩10o∠55o，353o∠70o；下马岭组红柱石千枚岩5o∠59o,16o∠49o。山顶上下部位产状有差异，中部近直立，两坡过渡倾斜。

北坡自山顶至山脚：山顶处下马岭组千枚岩上部155o∠41o，下部188o∠75o ；红柱石千枚岩175o∠42o,158o∠42o，176o∠27o，铁岭组大理岩195o∠72o，212o∠81o。

（3）路线3

南坡自山脚至山顶：府君山组30o∠82o;景儿峪组大理岩15o∠71o；长龙山组板岩32o∠29o,13o∠20o；下马岭组炭质板岩45o∠39o；下马岭组红柱石千枚岩353o∠32o,16o∠31o,32o∠46o,8o∠23o。山顶上下部位产状有差异，中部近直立，两坡过渡倾斜。

北坡自山顶至山脚：山顶下马岭组千枚岩上部175o∠31o，下部175o∠75o ；坡下下马岭组红柱石千枚岩183o∠52o,158o∠31o；石榴子石千枚岩152o∠24o；铁岭组大理岩190o∠86o，203o∠85o。

由以上的勘测数据我们得出以下几点结论：

1) 南坡岩层北倾，北坡岩层南倾，山脊岩层近直立但倾向较乱。 2) 南北坡地层呈向形，地层与岩性均不相同 3) 南坡地层发生倒转，旧地层覆压新地层 4) 各组之间接触均为正断层接触

5) 坡顶的下马岭组在一条龙南坡向北倾，在山顶的山梁上为近乎直立的过渡型产状，

在北坡向南倾，其产状呈渐变的趋势，剖面图上大致成扇形发散分布。这种现象在

一条龙山东探槽尤为明显。

6) 在一条龙山180.1高地山顶的附近下马岭组岩层多现错断和弯曲。其产状比较混乱，

倾角在小范围内也存在着突变的现象。

岩体侵入的证据：

一条龙山地处北京西山南端，主要受到的是房山岩体的侵入作用。房山岩体是一个以花岗闪长岩为主体的燕山期复式侵入体(马昌前,1988) . 岩体在成分和结构上具不完全对称的同心环状,为二次侵入多次脉动的复式岩体. 岩体边缘零星出露的细粒石英闪长岩是第一次侵入的产物. 主体为第二次侵入的花岗闪长岩,二者之间具有清晰的侵入接触关系. 而岩体整体上与围岩呈侵入接触关系,但在北缘和南缘的部分地段为交代式侵入接触关系。一条龙山正是处在房山岩体的南部边缘上。

在一条龙山北坡西侧可以见到花岗闪长岩的侵入。出露地表的高度约为两米。在一条龙山梁的偏西可以见到许多直立的灰色千枚岩，岩石的内部含有浅褐色的岩浆岩透镜体。组成透镜体的矿物有石英、云母、钾长石、斜长石等。最大的为26×9cm，最小的为6×4cm。在180.1高地北面距离山顶约5m处的探槽中，还可以见到较大的石英脉侵入到灰绿色的千枚岩中。

据上文所述的实测数据，初步推断一条龙山下马岭组产状迅速变形的原因是该组岩层底

部受岩浆侵入的上顶作用所致。由于一条龙山东探槽和180.1高地南北坡两处的产状有较明显的差别，分析为两种侵入模式。

1 东探槽处的侵入模式

在一条龙山东部探槽处的下马岭组岩层，产状总体呈渐变分布，倾向从南向北逐渐由南

倾过渡为北倾，在山顶处岩层的产状近乎直立。由此可以断定，应为一次规模较大的岩浆（岩盖样式）从地层底部侵入一条龙山，岩浆的上涌和逐步膨胀使上覆岩层在垂向上受到较大的应力（横弯褶皱的受力特点）。因而下马岭组在剖面上出现了放射状展布。

2 180.1高地两侧处的侵入模式

在180.1高地南北坡下马岭组中，从南向北，岩层产状多变，倾角主要呈现两种情况：一种角度很小，近乎水平；一种角度较大，有的部分近乎直立。对该处岩层分析不难看出，在该点下马岭组所受的应力作用明显较之前观测点处的为弱由此推断，在一条龙山180.1高地附近岩浆上涌的规模小于东探槽。