周口店地质简介

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1、周口店地质简介周口店地质简介地质报告编写方法一、概况1交通位置周口店位于北京市西南约 50km 处，属北京市房山区周口店镇。 本区有京原（北京太原）铁路通过，周琉（周口店一琉璃河）支线与京广 铁路相连，公路可直达北京，交通十分便利（图附11）。周口店实习区地理位置处于华北于原同燕山山脉交接地带。其范 围北起燕山石油化工总厂，南至云峰寺，东起房山，西达上方山。2地形、气候周口店地区相对高差一般在100 m左右，最大高差达200 m，属 低山丘陵区。河流有周口河、沙河两条季节陛河流。年降雨量平均 700 m m,全年70%的降雨量集中在78月，每年67月为高温季 节，平均气温26弋，最低气温平均一

2、7弋，多集中在12月，410 月的月平均气温超过10C,是开展野夕口作的有利季节。周口店有世界闻名的“北京猿人”遗址，这里发现的石器和用火 痕迹，表明我们的祖先用劳动创作了灿烂的古代文化。本区地处山麓地带，耕地不多，农业以小麦、玉米、花生和水果 为主；工矿企业有著名的燕山石油化工总厂、长沟峪煤矿、卷扬机厂 等。本区矿产丰富，主要有煤、石灰岩、花岗岩、大理石和板岩，有 力地支援了首都的经济建设。3地质调查简史 周口店地区的地质调查工作始于19世纪末期，最早是美国地质学 家庞派来（R . Pu mpeuy） , 20世纪2030年代我国地质学家叶良辅、 谢家荣、谭锡畴、陈恺、熊永光、赵金科、杨杰、

3、李捷、杨仲健、斐 文中、何作霖等对本区地层都做过不同程度的研究。杨增成对房山岩 体的研究，刘清香、周宗俊测绘的 1：25000 地质图，为周口店的地 质研究奠定了基础。1912 年 12 月 2 日斐文中发现了完整的北京猿人 头骨化石，由此使周口店闻名于世。解放后，北京西山（周口店地区属北京西山的一部分）进行了许多综 合陛的地质调查，自50 年代以来，王述平、贾蓝坡、刘宪亭、王嘉荫 王曰伦、杨杰、郑剑东、汤英俊、马杏垣、高平、邱家骧、王人镜、 李东旭、张德全、叶俊林、王根元、单文琅、宋鸿林等先后就周口店 地区地层、构造、岩石、第四纪冰川等作了探讨。1975 年以后正式出 版了北京地质研究所编制

4、的比例尺1；100000北京市地形地质图”、 1：100000北京地区活动构造体系图”和“北京地区构造体系图”。值得提出，原北京地质学院自1954年建立周口店地质教学实习基 地以来，对周口店地区进行了全面、系统的地质研究工作，在地层划 分对比、地质构造、第四纪地质和地貌、水文地质等方面取得了卓有 成效的成果，对周口店的地质研究作出了一定贡献，为其它地质院校 （系）的实习提供了方便。1985 年以原武汉地质学院师生为主，测制的 1；50000 房山幅地质图，使该区地质研究程度又提高了一步。二、地层北京西山地层发育较全，自老至新有前上元古界（长城系、蓟县系、 青白口系）、古生界（寒武系、下奥陶统、

5、中上石炭统、二叠系 ）、中生 界（侏罗系、下白垩统）及新生界（第三系和第四系）。由于实习区内出露 面积有限，加之断层影响，使早古生代以前地层普遍发育不全，现自 老到新简述如下：1.前上元古界（AnPt2 :）原称“前震旦亚界”，包括太古界及下元古界，主要是一套变质 程度较深的区域变质岩系。由于实习区内此套地层出露不全，加之北侧燕山期房山侵入体的 穿插影响，目前尚难建立起更详细的地层层序，所以统称“前上元古 界变质岩系”。同位素年龄约在 18 亿年前，有人称“太古宙变质岩 系”。该套地层主要分布在周口店实习区北部，房山侵入体以南的宫砥、 大洪寺等地呈东西带状分布。主要岩性为黑云母斜长片麻岩、透辉

6、石 角闪岩、薄层石英岩、浅粒岩及混合岩等。与北部房山岩体呈侵入接 触，与南部沉积围岩呈断层接触。2 上元古界(Pt2)原称震旦亚界”，现有人将其划归为中、上元古界。北京地区 上元古界地层与实习区地层系统的对比，见表附11。现将实习区内所见地层简述如下：蓟县系高于庄组(Pt2g)厚度大于200 m。仅分布于房山区西南，该组出 露不全，未见顶底。岩性主要为硅质团块或条带白云岩、灰质白云岩。铁岭组(Pt2t)厚度约100 m。由于断层影响，该组未见顶底。主要分布在一条龙、骆驼山北坡、乱石垅一带。岩性为灰，灰白色含燧 石团块或条带的白云质灰岩、灰岩，夹少量粉砂岩、页岩，现已变质 为结晶灰岩、透闪石或硅

7、灰石大理岩及蛇纹石大理石，夹少量板岩、 千枚状板岩、千枚岩；富含藻类叠层石。与下伏地层呈断层接触。青白口系下马岭组(Pt2x)厚度120127 m。该组地层主要分布在一条龙至 向源山一线。原岩为泥岩及砂质泥岩，现已变质为银灰色板岩、千枚 状板岩、黑色板岩及二云母片岩、柘榴石一红柱石片岩等。龙山组(Pt21)厚度1530 m。其分布同下马岭组，以含海绿石石 英砂岩为主夹泥岩、页岩，现已变质为变质石英砂岩、石英岩夹板岩、 干枚状板岩。砂岩中见多种类型的层理及波痕，地貌上常为突出的山 脊或陡崖。景儿峪组(Pt2j)厚度40,60 m。分布同下马岭组，岩性主要由两 部分组成：下部为白色薄层板状大理岩，

8、上部主要为灰绿色千枚状板 岩，板理极为发育。青白口系各组地层之间均为整合接触或断层接触。3 下古生界(Pz1)寒武系下寒武统府君山组又称豹皮灰岩组。厚度1627 m。岩性以青灰色、中厚层状灰岩为主，夹少量纹带状白云质灰岩及板岩，灰岩因含泥质而风 化后常呈不规则的黄褐色、灰黄色斑点，貌似“豹皮”故称“豹皮灰 岩”，为本组地层特征标志；产Redlichia sp（莱德利基虫）。 馒头组厚度23-46 m。岩性为黄褐色、灰黄色、紫红色页岩 （变质为板岩、千枚岩），夹 13 层灰岩、白云质灰岩透镜体；未见完 整生物化石。中寒武统厚度60-90 m。岩性以普遍发育的鲕状灰岩为特征，夹泥质条 带灰岩、千枚

9、状板岩、砂质板岩及少量粉砂岩；产Bailielle sp（毕雷虫） 化石。上寒武统厚度47137 m。岩性主要为灰色、灰黄色泥质条带灰岩，夹少 量薄层鲕状灰岩及竹叶状灰岩；产 Ptychaspis sp （褶盾虫）、 Blackwelderia sp（蝴蝶虫）、Obolus（圆货贝）。寒武纪地层主要分布于西部黄院、太平山北坡、三不管沟、山顶 庙南磨盘山东。各组地层间为整合接触，与下伏景儿峪组为平行不整 合或断层接触。奥陶系（O） 仅发育下奥陶统（O，主要分布在太平山南北两坡、牛口峪水库 等地，自下而上（由老到新）分为下述三组。冶里组（O1y）厚度3085 m。岩性以浅灰色纹带状灰岩为主，夹 少

10、量“豹皮灰岩”。亮甲山组（O1l）厚度3583 m。岩性以下部含燧石团块或条带状 灰岩为特征；上部主要为灰白色白云岩、白云质灰岩，风化面上常见 纵横交叉的“刀砍状”溶沟；产 ManchurocerascF（满州角石）、Ca meroceres6F（房角石）、OphiLeta（舌卷螺）等化石。马家沟组（O1 m）厚度24263 m、岩性是底部常发育13层同 生角砾状灰岩，下、中部主要为青灰色的中厚层状灰岩、结晶灰岩， 上部主要为泥质条（纹）带灰岩或白云质灰岩；产Acgi no ceres、甲（珠 角石）、Ar menoceras sp（阿门角石）。本统各组地层间均为整合接触，与下伏上寒武统为整合

11、接触或断 层接触。4 .上古生界（Pz2）本区上古生界缺失泥盆系及下石炭统，主要为中、上石炭统及二 叠系，分布于太平山南北两坡。中石炭统（C2）本溪组（C2b）原称“清水涧组”，厚度18 - 40 m。底部普遍发育 有褐绿色硬绿泥石角岩（风化后常为褐红色），为古风化壳产物；中、上 部主要为黄褐色板岩、千枚岩及红柱石角岩（俗称菊花石），夹13层 生物碎屑灰岩透镜体及少量粉砂岩，其中板岩、千枚岩中普遍发育有 黄铁矿压力影；灰岩透镜体中富产生物化石Chaetetes（刺毛虫）、Crin us（海百合茎）。太平山北坡岩性差异较大，下部为数米厚的砾岩，砾石成分多 ,为 石英岩，磨圆度较好，硅质胶结，上部

12、为灰黑色变质粉砂岩、砂质板 岩。本溪组与下伏奥陶系为区域平行不整合接触关系。上石炭统C3太原组原称“下杨家屯组”，厚度3860 m。主要分布在太平山、 磨盘山、大杆山一带。本组具有旋回性强、普遍含有不规则煤层的特 点。自下而上可划分出以下二个沉积旋回，即二个段。第一段底部为中厚层状中、细粒变质砂岩，中上部为灰黑色红柱 石角岩、千枚状板岩、斑点板岩及黑色板岩。第二段底部为含砾变质砂岩；中上部为变质细砂岩、砂质板岩及 炭质板岩，夹不规则煤线或 2,-4 层局部可采煤层；产植物化石 Neurolgerisovaga（卵脉羊齿）等。下二叠统（P1）山西组原称“中杨家屯组”，厚度2590 m。本组地层为

13、一完整 旋回，底部为灰黑色中、粗粒含砾变质（岩屑）砂岩，局部为细砾岩，中 上部为浅灰色变质细砂岩，夹灰色板岩、炭质板岩及煤层；常见 Sphynophyllu mof retticillatu m（轮生楔叶）、Cala mites sp（芦木）、 Lobotannularia sp（瓣轮叶）。杨家屯组原称“上杨家屯组”，厚度100150 m。底部为灰绿色 含砾变质砂岩或变质砾岩；中上部为杂色变质砂岩，夹少量复成分含 砾变质砂岩及黑色板岩；在砾岩及砂岩中可见树干化石碎块。上二叠统(P2)上二叠统主要见于填图区外的升平山向斜核部。红庙岭组(P1h)厚度约200 m。岩性主要为肉红色、灰白色厚层 状变

14、质含砾粗砂岩、变质细砂岩、砂质板岩、红色板岩等。局部夹炭 质板岩，砂岩中可见交错层理及波痕等沉积构造。双泉组(P2sh)厚度 50 m本组时代尚有争议，有人认为属三叠系。岩性主要为灰紫、灰 绿色凝灰质细粉砂岩、砂质板岩及变质石英砂岩、长石砂岩、局部见 炭质板岩。上古生界各组地层之间均为整合接触。5中生界( Mx) 北京西山中生界仅发育有侏罗系及白垩系下统，实习区内未见。6 .新生界(Kz)第三系(R)老第三系长辛店组，为红色粘土及砾石层，胶结疏松，测区有部 分出露；新第三系，测区内不发育。第四系(Q)为松散的红土层、坡积物、洪积物，以及石灰岩溶洞和 裂隙中的洞穴堆积物。广布于山坡、山前、不整合

15、于所有老地层之上。三、构造 周口店实习区位于地壳相对比较稳定的一级构造单元华北地 台中强烈沉降、构造上比较活动的二级构造单元蒸山台褶带(图附 1-2)，本区处于该带以拗陷为主、构造变动以褶皱为主的西山拗褶区， 具体的构造位置则为北岭向斜的东南端。实习范围内的填图区构造相对比较复杂(图附 1-3、图附 1-4)，褶 皱、断裂及岩浆活动均较强烈。横贯本区的主体构造为近东西向的周 口店复式向斜，向斜南北两翼发育着一系列的纵向(逆或逆冲)断层，且 被近南北向的横断层所切，该向斜北部是有名的房山侵入体，在它的 影响下构造更趋复杂，表现了褶皱轴向多变、组合类型复杂、断层纵 横交错、小岩体星罗棋布的构造景观

16、。1.褶皱本区褶皱构造主要是周口店复式向斜，它的大致范围是西起周口 河，东至大洪山，东山口一山顶庙一线以南，云峰寺以北。东西长 4 km,南北宽2 km,面积约8 km2。复式向斜的核部为石炭、二叠纪 地层，翼部为寒武、奥陶纪地层。复式向斜轴向近东西，由一系列的 次级褶皱所组成,主体褶皱是太平山向斜,其次有 164 背斜、尖锋山 向斜、刀背梁背斜、大东坡倒转向斜,以及更次级背、向斜组成。2断层 本区断层相当发育,集中分布在周口店复式向斜的南北两冀和东 部转折端部位,以走向纵断层为主,且有与其大致垂直、规模不 的横断层,依据本区断层的展布及其性质可划分为三个断层组。1) 一条龙一山顶庙断层组主要

17、分布在太平山向斜北翼,大体可归 纳如下几个特点：(1) 断层走向和岩层走向基本一致,由西向东,断层汇扰乃至合并, 断距加大,呈近东西方向展布在向斜北翼,发育在晚元古代及古生代 地层中。(2) 断层倾向主要向北倾斜,倾角较陡,一般均在 70以上,沿倾 向呈陡立的波状起伏,因此暴露在地表的不同地段局部时有南倾,但 总体北倾,在剖面上表现为逆冲叠瓦式。断层密集。垂直断层走向不到300 m长的距离内，查明的断层 达 5 条之多。由于断层上盘逆冲和某些可能的岩石流变,致使部分地 层缺失或变薄,成为确定本组断层的重要直接证据。(4) 发育在脆性岩石中的断层,普遍可见断层破碎带,塑性岩层中 造成强烈的揉皱,

18、以及各种构造透镜体、断层角砾岩、劈理化岩带、 岩层陡立,各种旁侧构造时有可见,沿断层面及其附近侵入的闪长岩 体屡见不鲜。(5) 与走向逆冲断层近垂直或大角度斜交的横断层将走向断层切断, 并多使其东盘南移,造成地层走向的局部改变和地层界线不连续。据单文琅等研究认为,该组断层是顺层韧性剪切带及其上下岩层 的剪切流动而导致原生沉积岩系的高度变薄,甚至使某些岩性层发生 构造流失，地层严重缺失不全，但各组地层分子在剖面中依次排列、 全部存在。2）云峰寺房山断层组 分布在周口店复式向斜的南翼，主要由三条逆断层所组成，它们 走向北东，倾向南东，倾角一般小于40 度，老地层逆冲到新地层之上， 为本组断层的主要

19、特征。3）周口河断层组 由走向近南北的周口河断层和若干张性分支断层组成。它以东盘 上升，西盘下降，兼具东盘南移、西盘北移为特征，燕山期房山岩体 使之进一步加强，新生代以来变上升盘为下降盘，表明新构造运动使 周口河断层的东西两盘产生反向的升降运动。四、岩浆岩和变质岩1岩浆岩周口店地区出露的岩浆岩主要为深成的房山侵入体；此外，尚有 数个小型侵入体。1）房山侵入体位于填图区北部，平面上近圆形，直径约孔59 km ,面积近54km2 ，为一中型岩株。房山侵入体与周围地层呈侵入接触关系，局部 为断层接触。房山侵入体是由两个岩体组成的复合岩体，早期为石英 闪长岩体，后期被花岗闪长岩体所侵入，成为房山岩体的

20、主体，占整 个岩体面积的 96，二者之间的关系是同源岩浆“脉动”侵入的结果。石英闪长岩体分布于花岗闪长岩体的边缘，石英闪长岩为浅灰色、 中细粒结构，致密块状构造，矿物成分肉眼可见斜长岩、钾长石、石 英、角闪石、黑云母及副矿物榍石等。原生节理不甚发育，围岩捕虏 体较多。花岗闪长岩为房山岩体的主体，根据钾长石斑晶含量大小和特征 的不同，可将花岗闪长岩体划分为三个岩相带。从岩体中央向外依次 为中央相、过渡相和边缘相，相带以中央相为核心呈同心环状分布。 花岗闪长岩为浅灰或灰白，中粗不等粒花岗闪长岩，或似斑）1犬花岗岩， 主要矿物成分是石英、斜长石、钾长石、次要矿物有黑云母、普通角 闪石，副矿物为铬铁矿

21、、磷灰石、榍石、锆石，具清楚的流动构造和 广泛发育的原生节理，边缘相和过渡相中捕虏体较多。根据房山岩体侵入接触的最新地层为下二叠统，岩体热变质晕圈 影响到中侏罗统龙门组，因此房山岩体侵入时代应在中侏罗世之后， 据14个同位素测定资料表明，其年龄值在143100百万年之间，即 房山侵入体应为燕山运动晚期早白垩世的产物。2）小型侵入体及岩脉小型侵入体分布于房山侵入体以南的牛口峪、一条龙一带，但出 露面积较小，主要有牛口峪菱铁矿化花岗闪长岩、“灯泡：花岗岩、 “龙眼”花斑岩等。这些小型侵入体共同的特点是更富于酸性、色浅， 后期有菱铁矿化，围岩受热变质作用而产生白云母角岩。其时代可能 晚于房山侵入体。

22、本区岩脉以小型酸性岩脉为主，几乎都分布于房山岩体之内，而 又以边缘相和过渡相内岩脉尤多，岩脉的种类有闪长岩脉（或玢岩）、花 岗岩脉、花岗细晶岩脉、煌斑岩脉、霏细岩脉、长英岩脉及花岗伟晶 岩脉。2变质岩周口店地区二叠纪以前的地层，都经历了不同的构造变动、岩浆 活动和变质作用致使该区的变质岩种类繁多。根据变质程度，本区变 质岩大致可划分为两大类：浅中级变质的副变质岩类和混合杂岩。 其中，前者构成实习区内变质岩的主要组成部分。1）浅中级变质的副变质岩实习区副变质岩是在区域变质作用的基础上叠加接触热变质作用 的综合结果。根据原岩类型，可划分为泥质岩类、碳酸盐岩类和碎屑 岩类。泥质岩类原岩为粘土岩、粘土

23、质粉砂岩，根据特征的变质构造， 常见的有板岩（炭质板岩、钙质板岩、粉砂质板岩、干枚状板岩等）、角 岩（红柱石角岩、堇青石角岩、硬绿泥石角岩 ）、千枚岩（银灰色千枚岩 灰绿色千枚岩、红柱石干枚岩、钙质千枚岩）、片岩（黑云母片岩、二云 母片岩、红柱石柘榴石片岩、红柱石片岩）。碳酸盐岩类原岩为石灰岩、白云岩等碳酸盐岩石，经区域变质作 用或接触热变质作用而成。实习区常见的有含橄榄石大理岩、透辉石 大理岩、透闪石大理岩等。碎屑岩类变质岩原岩为各种粉砂岩、砂岩、砾岩经变质作用而成。 实习区内石炭二叠纪地层中，常见的有变质粉砂岩、变质细砂岩、变 质砂岩（变质长石杂砂岩、变质石英砂岩）、变质砾岩等。2）混合杂

24、岩 在房山侵入体南侧，关砥到山顶庙一带和房山以东的小洪山，出 露了一套混合岩，以及和混合岩密切共存的变质程度较深的片麻岩、斜长角闪岩、石英岩等 称为混合杂岩。其主要的岩石类型有黑云母斜长片麻岩、斜长角闪岩、 黑云母变粒岩一浅粒岩、混合花岗岩等。五、矿产（地质特征） 本区矿产资源比较丰富，以非金属矿产为主，如煤、石灰岩、红 柱石、大理石、石板材料和花岗岩等。现简要分述如下：1煤本区煤炭开采已有数十年的历史，是房山区最重要的矿产资源， 主要赋存在下侏罗统窑坡组和上古生界太原组和山西组。1）下侏罗统窑坡组主要分布在周口店北部凤凰山至上岭寺一带， 已探明储量数亿吨，建有房山煤矿、长沟峪煤矿等中型矿井多

25、处，年 产达百万吨，可采煤层47层，煤厚1.3-3 m,煤质均为无烟煤。2）上古生界太原组与山西组主要分布于太平山、升平山、凤凰山 南麓等地，为乡镇煤矿的开采对象，含煤2 - 4 层，为透镜状或串珠状薄煤，质软易碎， 均为无烟煤。由于受房山侵入体的影响，有的已变为半石墨、灰分高， 硫磷含量低，当地称“青灰”，用做涂料。2石灰岩本区广泛分布有马家沟组、府君山组、张夏组的石灰岩，储量丰 富。当地群众长期以来就进行开采，主要用作建筑石料、烧制石灰和 制水泥。3红柱石周口店区的下马岭组、太原组和红庙岭组中均有含红柱石的岩层， 其中以下马岭组中的红柱石片岩中的红柱石质纯，符合高级耐火材料 的要求，仅一条龙至骆驼山一带，含红柱石 5以上的片岩计有 106 m3，是一个较大的红柱石矿床。4大理石 在接近房山岩体部位，区域变质叠力口接触热变质使石灰岩变成 各种颜色的大理石。明、清修建宫殿用的“汉白玉”，主要采自本区 的大理石。5石板材料 双泉组中的凝灰质板岩及景儿峪组中的钙质板岩，是作屋顶用的 好石料。-H-l-JL-l LJ_|6.花岗岩房山侵入体面积达54 km2，其边缘相、过渡相和稍早的石英闪长 岩体颗粒细而均匀，属上等石科颇负盛名；宏伟的天安门广场就用了 大量的房山花岗岩。六、水文地质特征七、地貌及第四纪地质特征八、结束语 主要成果和结论 成果质量和精度评述 存在问题