北京周口店地區(qū)巖石地層及沉積序列和沉積環(huán)境恢復(fù)

童金南，徐 冉，袁晏明

（1．中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074；2．中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074）

0 引 言

周口店被稱為“人類文明之脈源”，因?yàn)檫@里不僅有舉世聞名的“北京猿人遺址”，而且有人類用火的最早記載。周口店也被譽(yù)為“地質(zhì)工程師的搖籃”，因?yàn)橹芸诘暝诓淮蟮姆秶鷥?nèi)集各種地層、構(gòu)造、巖漿作用等地質(zhì)現(xiàn)象于一體［1］，是非常難得的進(jìn)行各種基礎(chǔ)地質(zhì)科學(xué)研究和人才培養(yǎng)的基地。

包括周口店在內(nèi)的北京西山地區(qū)，地質(zhì)調(diào)查及研究工作在中國開展得最早。早在19世紀(jì)后期和20世紀(jì)初，美國學(xué)者Pumpelly、德國學(xué)者Richthofen和時任北京大學(xué)教授的Sollger就對北京西山地區(qū)的地層和巖石進(jìn)行了初步考察和研究。隨后，中國第一個地質(zhì)啟蒙教育野外訓(xùn)練班即以該地區(qū)為基地，在訓(xùn)練和學(xué)習(xí)中對該區(qū)的區(qū)域地質(zhì)情況逐步展開調(diào)查，并集成了《北京西山地質(zhì)志》［2］，初步建立了該區(qū)比較完整的地層序列。自1954年中國地質(zhì)大學(xué)（原北京地質(zhì)學(xué)院）在周口店建立野外教學(xué)實(shí)習(xí)基地后，對周口店地區(qū)的地質(zhì)學(xué)研究工作逐步深入，對該區(qū)地層序列的認(rèn)識也逐步完善。然而，周口店地區(qū)由于復(fù)雜的構(gòu)造地質(zhì)作用，加之巖體的侵入，整個區(qū)域的地層均發(fā)生了顯著的變質(zhì)作用，區(qū)域變質(zhì)、接觸變質(zhì)和動力變質(zhì)現(xiàn)象在整個區(qū)域都十分普遍，因此巖石地層研究一直是難點(diǎn)。盡管本區(qū)有過系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，也是許多高校的重要地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)基地，但到目前為止，在周口店地區(qū)基本沒有進(jìn)行過專門的地層學(xué)研究，尤其是其反映的原始沉積序列和沉積環(huán)境沒有得到系統(tǒng)的揭示，一些新近的地層學(xué)重大進(jìn)展在該區(qū)內(nèi)也沒有得到及時應(yīng)用和更新，從而為相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象的認(rèn)識和分析帶來很大困難，也在一定程度上影響了相關(guān)科學(xué)研究。鑒于此，筆者試圖根據(jù)新近地層學(xué)領(lǐng)域的一些重要進(jìn)展，重點(diǎn)對周口店地區(qū)各主要時代的巖石地層序列進(jìn)行系統(tǒng)清理；并通過對照鄰區(qū)相關(guān)地層序列，嘗試恢復(fù)其原始沉積序列和沉積環(huán)境，為該區(qū)域各項(xiàng)相關(guān)地質(zhì)學(xué)研究工作奠定基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

周口店位于北京市西南的房山區(qū)境內(nèi)，離北京市主城區(qū)約40km（圖1）。大地構(gòu)造位置隸屬于華北地臺中部燕山板內(nèi)構(gòu)造帶，處于近東西向延伸的燕山構(gòu)造帶與北北東向太行山構(gòu)造帶的接合部位。區(qū)內(nèi)地質(zhì)記錄是一個典型的板內(nèi)構(gòu)造活動帶，是在經(jīng)歷長期演化形成穩(wěn)定地臺后，后期再改造活動的產(chǎn)物。因此，本區(qū)的地層記錄與華北地臺有一致性，但在后期構(gòu)造作用及其伴隨的巖漿侵入（房山復(fù)式巖體）作用下被強(qiáng)烈改造，從而使得整個區(qū)域的先期地層均遭受不同程度的區(qū)域變質(zhì)、接觸變質(zhì)乃至動力變質(zhì)作用，從而使得整個地層序列顯著偏離其原始沉積面貌，這不僅為地層學(xué)研究造成很大困難，而且也極大影響了以地層為基礎(chǔ)的相關(guān)地質(zhì)學(xué)研究。

雖然周口店地區(qū)地層變質(zhì)作用強(qiáng)烈，地質(zhì)構(gòu)造作用極其復(fù)雜，但與其相鄰的北側(cè)北京門頭溝地區(qū)以及稍遠(yuǎn)的北京昌平地區(qū)卻沒有受到如此嚴(yán)重的影響，尤其地層沒有發(fā)生顯著的變質(zhì)作用，但其地層序列與周口店地區(qū)十分相似，因此對于周口店地區(qū)沉積地層序列的恢復(fù)與沉積環(huán)境和古地理研究具有重要的參考作用，也為進(jìn)一步探索該區(qū)獨(dú)特的變質(zhì)變形作用提供新的思路。

圖1 研究區(qū)位置Fig．1 Location of Study Area

2 區(qū)域地層序列

圖2以國際年代地層和地質(zhì)年代［3－5］為格架列舉了周口店地區(qū)各巖石地層系統(tǒng)。

周口店地區(qū)最老的巖石被稱為“官地雜巖”，主要出露于房山巖體南、北兩側(cè)及東緣，出露總面積不足0．5km2。巖石類型復(fù)雜，主要由正片麻巖、斜長角閃巖、變粒巖組成，局部具混合巖化特征。并且受后期構(gòu)造影響，其又經(jīng)受強(qiáng)烈動力變質(zhì)作用，普遍發(fā)生糜棱巖化。“官地雜巖”同位素測年結(jié)果表明，其原巖形成時代應(yīng)為新太古代［6－7］，因而是華北地臺基底的一部分［8］。在巖石地層上應(yīng)歸屬于密云（巖）群［9］。

圖2 周口店地區(qū)巖石地層及其對應(yīng)的年代地層序列Fig．2 Lithostratigraphy of Zhoukoudian Area and Its Corresponding Chronostratigraphic Sequence

元古宇在中國北方被劃分為滹沱系、長城系、薊縣系和青白口系［10］，其上的南華系和震旦系在華北地臺區(qū)缺失。周口店地區(qū)出露元古宙地層包括長城群（長城系）、薊縣群（薊縣系）和青白口群（青白口系）。長城群分布在南大寨―辛開口一帶，包括常州溝組、串嶺溝組、團(tuán)山子組和大紅峪組，上部缺失天津薊縣地區(qū)的高于莊組。各組多以斷片形式出現(xiàn)，無系統(tǒng)完整的剖面，巖石未變質(zhì)或局部輕微變質(zhì)。薊縣群下部出露最老地層為霧迷山組，其上為洪水莊組和鐵嶺組。在薊縣和昌平地區(qū)普遍發(fā)育的楊莊組，在本區(qū)沒有出露。該群地層普遍淺變質(zhì)，地層的原始層理（S0）多為劈理面（S1）所轉(zhuǎn)換。地層厚度受構(gòu)造影響變化很大，不能反映原始沉積和地殼沉降情況。部分地層還遭受強(qiáng)烈固態(tài)流變和韌性剪切變形。青白口群包括下馬嶺組、駱駝嶺組和景兒峪組。各組地層均可與天津薊縣和北京昌平地區(qū)同時代地層進(jìn)行對比，但本區(qū)地層普遍遭受區(qū)域變質(zhì)作用和強(qiáng)烈構(gòu)造變形或接觸熱變質(zhì)，從而形成變質(zhì)程度不一的千枚狀板巖、千枚巖、片巖、石英巖和大理巖等，且常有糜棱巖化，巖石層理（S0）被劈理面（S1）所轉(zhuǎn)換，地層厚度變化大，與原巖有很大差別，不能用來直接進(jìn)行原始沉積和地質(zhì)分析。周口店地區(qū)連續(xù)的地層剖面（如八角寨南坡公路剖面）上可見鐵嶺組與下馬嶺組之間假整合標(biāo)志十分明顯，普遍發(fā)育有數(shù)十厘米的鐵質(zhì)風(fēng)化殼，并被命名之為“芹峪上升運(yùn)動”，因此將其作為薊縣群和青白口群的分界是明顯的。然而，最近有學(xué)者對北京門頭溝下馬嶺組凝灰?guī)r夾層進(jìn)行同位素測年分析，結(jié)果表明該組形成時間應(yīng)在中元古代早期［11］。這樣，該組就要下移到薊縣系。

下古生界在周口店地區(qū)僅有寒武系和奧陶系部分地層，在區(qū)域上遭受淺變質(zhì)作用而被改造成各種變質(zhì)巖，局部還受強(qiáng)烈構(gòu)造變形改造。寒武系包括昌平組、饅頭組、張夏組和炒米店組。其中昌平組含三葉蟲化石指示為寒武紀(jì)第二世，因此本區(qū)缺失寒武紀(jì)第一世，即紐芬蘭世（Terreneuvian）的沉積。奧陶系也僅包含下—中奧陶統(tǒng)的冶里組、亮甲山組和馬家溝組。中奧陶世之后，本區(qū)與華北地臺一起被抬升接受剝蝕近140Ma。

上古生界—三疊系包括晚石炭世及其后的太原組、山西組、石盒子組和雙泉組。該地層序列頂、底界清楚，以平行不整合超覆于中奧陶世馬家溝組結(jié)晶灰?guī)r之上，頂部為中—晚三疊世印支運(yùn)動構(gòu)造面所限，代表華北地臺經(jīng)歷懷遠(yuǎn)抬升運(yùn)動之后，開始接受從海陸過渡相經(jīng)近海平原向內(nèi)陸河湖演變歷程。整個地層也經(jīng)受了淺的區(qū)域變質(zhì)作用，局部受房山巖體影響發(fā)生熱接觸變質(zhì)，巖石遭受強(qiáng)烈改造。

中生界除穿越古生代、中生代界線的雙泉組外，周口店地區(qū)出露的巖石地層主要為侏羅系的4個組，包括南大嶺組、窯坡組、龍門組和九龍山組，主要為內(nèi)陸火山－山間盆地復(fù)雜碎屑堆積物，局部含煤層。地層也均遭受區(qū)域變質(zhì)，主要分布在鳳凰山—貓耳山一帶。

新生代地層大面積分布在山前平原地區(qū)，也零星見于山間洼地和巖溶洞穴中。周口店地區(qū)新生代地層主要為新近系上新統(tǒng)和第四系，區(qū)內(nèi)未見鄰區(qū)古近系始新統(tǒng)的長辛店組。上新統(tǒng)下部魚嶺組為地下巖溶洞穴堆積；上部新莊組為紅色風(fēng)化殼殘積，東嶺子組為紅色漏斗堆積和洪積砂礫層。第四系包括更新統(tǒng)的太平山組，為巖溶洞穴－洼地堆積物，周口店組猿人洞巖穴堆積物是由灰?guī)r角礫與砂土鈣質(zhì)層和灰燼層互層組成。這一時期的洞外地層包括各河谷內(nèi)的Ⅳ級、Ⅲ級、Ⅱ級階地的沖積層及風(fēng)化殘積層，其中龍骨山北西老牛溝口周口河Ⅲ級階地的“下礫石層”最有代表性。全新統(tǒng)主要為Ⅰ級階地和河漫灘沖積層、洪積層與人工灰碴堆積物以及風(fēng)化殼殘積層。

3 沉積層序和沉積環(huán)境恢復(fù)

由于研究區(qū)內(nèi)中元古代―古生代地層分布廣泛且變質(zhì)變形作用強(qiáng)烈，因此筆者重點(diǎn)討論這段時期各主要巖石地層單元的巖性序列及其在鄰區(qū)未變質(zhì)的沉積序列特征和沉積環(huán)境復(fù)原。

3．1 霧迷山組

霧迷山組地層巖性在區(qū)域上可分為4段［9］，但在周口店地區(qū)僅見第3段和第4段。該組地層主要分布在西南地區(qū)的孤山口—黃山店一帶，房山巖體南緣僅有零星露頭；以孤山口—八角寨公路沿線出露較多，為灰色中—厚層狀硅質(zhì)條帶結(jié)晶白云巖、泥質(zhì)白云巖夾藻紋白云巖，藻紋層和疊層石發(fā)育。多數(shù)層段發(fā)育強(qiáng)烈層內(nèi)變形構(gòu)造和層間滑動構(gòu)造，因此地層厚度變化很大。

霧迷山組的層型剖面在天津薊縣，北京市次層型選在昌平十三陵的翠花山—臥虎山剖面［9］（圖1）。昌平地區(qū)對應(yīng)該組第3段巖性為泥晶白云巖、紋層狀白云巖、燧石條帶白云巖、藻白云巖；第4段為硅質(zhì)條帶白云巖、泥晶白云巖、紋層狀白云巖。由此可見，周口店地區(qū)該段地層的巖性除經(jīng)歷變質(zhì)結(jié)晶作用外，與周邊地區(qū)的巖性序列基本一致，反映了潮間帶－潮下帶的沉積環(huán)境。藻紋層、水平紋層及硅質(zhì)條帶的交替出現(xiàn)反映了沉積水體從淺到深的旋回性變化?？傮w上，第3段發(fā)育疊層石，并有鮞粒及更發(fā)育的藻紋層，反映了潮間帶－潮下帶上部較淺水的環(huán)境；而第4段更發(fā)育硅質(zhì)條帶和水平紋層，表明水體相對加深到淺海外陸棚環(huán)境。

3．2 洪水莊組

洪水莊組主要分布在黃山店、八角寨一帶，房山巖體南緣亦有少量露頭。該組地層主要為灰黑色含錳及含碳的粉砂質(zhì)千枚狀板巖夾薄層白云巖或其透鏡體，可見黃鐵礦呈不規(guī)則順層分布。該組地層厚度不大，但區(qū)域上分布穩(wěn)定。

洪水莊組的層型剖面位于天津薊縣，北京市的次層型是昌平十三陵德陵北溝剖面。其未變質(zhì)巖性均以黑色和深灰色頁巖、粉砂質(zhì)頁巖為主，夾薄層白云巖及少量砂巖，富含黃鐵礦、菱鐵礦、錳質(zhì)結(jié)核等，反映了氧化界面之下較深水滯流缺氧的沉積環(huán)境。

3．3 鐵嶺組

鐵嶺組在黃山店—八角寨一帶分布較廣，在房山巖體南側(cè)的一條龍到房山西一帶也有出露。區(qū)內(nèi)該組巖性主體為白云質(zhì)大理巖或結(jié)晶白云巖，以八角寨南坡發(fā)育最為完整，可區(qū)分為3個部分。下部以淺灰色厚層－塊狀結(jié)晶白云巖為主，其底部為含錳質(zhì)結(jié)晶白云巖，并具由風(fēng)暴流觸發(fā)的塑性變形沉積構(gòu)造，往上發(fā)育板狀交錯層理；中部為深灰色中—薄層狀結(jié)晶白云巖夾板巖和千枚巖；上部為灰色中—厚層狀結(jié)晶白云巖及疊層石白云巖。區(qū)內(nèi)其他地區(qū)的鐵嶺組均被構(gòu)造破壞而保存不完整。

鐵嶺組的層型剖面是天津薊縣剖面，北京市次層型被選在昌平十三陵的蘇子山剖面。區(qū)域上，鐵嶺組被分為2個巖性段，下段以白云巖或灰?guī)r和頁巖為主，發(fā)育竹葉狀礫屑白云巖、燧石條帶白云巖、微含錳質(zhì)白云巖和灰綠色頁巖，與八角寨剖面下—中部相當(dāng)，代表較深水陸架區(qū)沉積環(huán)境。八角寨剖面指示了其由洪水莊組較深水逐步變淺、在中部再次加深的環(huán)境演變過程。上段為含疊層石白云巖段，與八角寨剖面上部基本一致，反映了潮下帶上部較淺水且有一定能量（疊層石礁）到潮上帶低能云坪（藻紋層白云巖）的環(huán)境。

3．4 下馬嶺組

下馬嶺組在周口店地區(qū)分布廣泛，但受構(gòu)造改造強(qiáng)烈，或因固態(tài)流變、或因剝離斷層、或因逆沖斷層的改造，厚度變化很大，巖石變質(zhì)作用強(qiáng)，主體巖性以片巖、千枚巖、千枚狀板巖和粉砂質(zhì)板巖為主。以八角寨南坡剖面為代表，明顯可分為3個部分。下部褐灰色千枚狀板巖及含磁鐵礦粉砂質(zhì)板巖，底部發(fā)育數(shù)十厘米鐵質(zhì)風(fēng)化殼；中部灰褐色粉砂質(zhì)板巖夾薄層變質(zhì)砂巖；上部灰色粉砂質(zhì)千枚狀板巖和灰黑色碳質(zhì)千枚狀板巖。

該組的層型剖面位于本區(qū)北側(cè)的門頭溝區(qū)青白口村西溝，其巖性以頁巖為主，包括3個巖性段，即下部含鐵粉砂質(zhì)頁巖段，中部頁巖夾鐵餅狀泥灰?guī)r段，上部黑色硅質(zhì)含碳頁巖段。底部鐵質(zhì)風(fēng)化殼發(fā)育，與下伏鐵嶺組為顯著的平行不整合接觸。這些特征與區(qū)內(nèi)八角寨剖面的情況基本一致，可以作為區(qū)內(nèi)沉積序列恢復(fù)的標(biāo)志。其沉積環(huán)境的演變在早期風(fēng)化殼之上的沉積物主要為碎屑濱岸－潮坪沉積；中期海水顯著加深，但在周口店地區(qū)，陸源碎屑物相對更豐富，表明其離陸源剝蝕區(qū)可能更近；晚期則主要為碎屑型濱岸潮下帶潟湖環(huán)境。總體來看，這一時期的風(fēng)化作用較強(qiáng)，氣候可能并不十分干燥，陸源物比較豐富。

關(guān)于下馬嶺組的地質(zhì)時代：下馬嶺組以顯著的風(fēng)化殼平行不整合于鐵嶺組不同層位之上，該構(gòu)造抬升被稱為“芹峪運(yùn)動”。通常將其與上覆地層一起歸入青白口群［12］，后被作為青白口系。但近年來，高林志等對下馬嶺組層型剖面附近該組所夾凝灰?guī)r中鋯石 U－Pb測年得出結(jié)果為（1 368±12）Ma，表明其地質(zhì)時代為中元古代早期［11］。于是這與傳統(tǒng)關(guān)于下馬嶺組作為新元古代的認(rèn)識存在很大分歧。高林志等提出2種可能性，一種是其不與薊縣剖面的“下馬嶺組”對比，而是與薊縣剖面的洪水莊對比，這在地質(zhì)時代上就不矛盾了［11］。但從周口店地區(qū)的地層序列上來看，這顯然是不可能的，因?yàn)榘私钦拭娴暮樗f組明顯遠(yuǎn)低于下馬嶺組。因而只能考慮其另一種可能性，即修改下馬嶺組在年代地層表中的位置。最近蘇文博等也對冀北—遼西的下馬嶺組及其下的鐵嶺組中的火山沉積物進(jìn)行了測年研究，同樣得出了類似的結(jié)果［13］。這樣，下馬嶺組與其上覆的駱駝嶺組之間就存在一個很大的時間不整合面，同時下馬嶺組也就要從青白口系中剝離出來（圖2）。

3．5 駱駝嶺組

駱駝嶺組原稱為“龍山組”或“長龍山組”，在周口店地區(qū)分布穩(wěn)定，與下馬嶺組伴隨廣泛分布。其巖性包括下部變質(zhì)石英砂巖和上部板巖。其中下部的砂巖層是很好的對比標(biāo)志層，其中常發(fā)育海灘相沖洗交錯層理，其原巖屬海灘砂壩沉積；上部的板巖或斑點(diǎn)狀板巖，其原巖應(yīng)形成于寧靜的淺海環(huán)境。

在原“龍山組”的命名剖面——昌平龍山，該組也由下部砂（礫）巖（夾頁巖）段和上部頁巖段組成。其中下段頁巖中還產(chǎn)Longfengshania和Chuaria等藻類化石［14］。相鄰的門頭溝地區(qū)，該組下部亦為含礫砂巖、石英砂巖和細(xì)砂巖；上部為紫紅色、紫灰色泥灰?guī)r、頁巖，頂部為紫紅色石英砂巖。但厚度多在100m以上，而周口店地區(qū)該組厚度明顯小得多。

在周口店地區(qū)，該組與下伏的下馬嶺組之間未見明顯的不整合風(fēng)化殼或沖刷面標(biāo)志。但在區(qū)域上該組地層相變很大，其下段的砂礫巖被認(rèn)為是分支河道砂礫巖相沉積。在京西沿河城以西地區(qū)，該組由東向西（或向南西）依次超覆于下馬嶺組、鐵嶺組和霧迷山組不同層位之上［15］，在區(qū)域上這次構(gòu)造抬升也曾被稱為“蔚縣上升”［16］，可見其也是一個大的沉積間斷界面。

關(guān)于該地層組名的選用：這套地層原被命名為“龍山組”，命名地點(diǎn)為昌平的龍山。后因其與中國南方前泥盆系的“龍山群”（龍山系）重名，因而被改為“長龍山組”。鮑亦岡則認(rèn)為南方龍山系早已解體，建議恢復(fù)“龍山組”一名［9］。邢裕盛等也曾指出，因無“長龍山”這一地名，因此“長龍山組”命名不符合地層規(guī)范，故以天津薊縣城北的駱駝嶺相當(dāng)層位地層建立“駱駝嶺組”［17－18］。筆者贊同使用“駱駝嶺組”，因?yàn)殡m然原“龍山系”（龍山群）一名不再使用，但仍會造成歧義，不符合地層名稱“唯一”的原則。

3．6 景兒峪組

景兒峪組常與駱駝嶺組相伴分布，但在房山巖體南側(cè)，其多被斷裂所吞沒。本組巖性較穩(wěn)定，下部為白色薄—中層狀大理巖夾灰黑色薄層狀大理巖，上部為灰、灰黃色鈣質(zhì)板巖和千枚巖。

景兒峪組的層型剖面位于天津薊縣駱駝嶺—老鴰頂；北京市次層型選為門頭溝區(qū)的青白口剖面，主要為泥晶灰?guī)r和硅質(zhì)泥灰?guī)r，頂部夾薄層硅質(zhì)頁巖，是繼駱駝嶺組之后繼續(xù)穩(wěn)定的正常淺海相沉積物。

3．7 昌平組

昌平組分布廣泛，但受構(gòu)造改造剪切變形或顯著減薄。以黃院東山梁剖面保存相對較為完整，其底部為青灰色薄—中層紋層狀結(jié)晶灰?guī)r夾灰色鈣質(zhì)板巖，以一層約5cm泥質(zhì)風(fēng)化殼平行不整合于景兒峪組鈣質(zhì)板巖之上；下部為深灰色中—厚層狀豹皮（云斑狀）結(jié)晶灰?guī)r；上部為青灰色中—厚層紋帶狀結(jié)晶灰?guī)r。

該組的層型剖面在昌平龍山，巖性主要為灰、深灰色厚層－塊狀豹皮灰?guī)r和細(xì)晶灰?guī)r。其上、下部均發(fā)育白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r。在本區(qū)北部的門頭溝下葦?shù)槠拭嫔?，本組底部也發(fā)育薄的風(fēng)化殼，并在該組下部為燧石、白云質(zhì)、灰質(zhì)角礫巖等碎屑流堆積。這表明經(jīng)歷景兒峪組沉積結(jié)束數(shù)億年后本區(qū)開始接受沉積時，下葦?shù)榈貐^(qū)是一陡坡下的盆地［19］，而周口店地區(qū)則處于潮上帶低能環(huán)境。近年來的研究一般認(rèn)為，“豹皮”灰?guī)r是一種與微生物作用有關(guān)的沉積構(gòu)造［20］，因而代表了潮下帶上部正常淺海環(huán)境。該組上部的紋層狀灰?guī)r則是潮坪區(qū)低能環(huán)境的沉積產(chǎn)物。

該組在周口店地區(qū)產(chǎn)三葉蟲化石Redlichia sinensis，指示其在新的年代地層表中屬寒武系第二統(tǒng)（圖2）。此外，命名于天津薊縣景兒峪村的府君山組（福金山組）是本組的同物異名。

3．8 饅頭組

饅頭組在周口店地區(qū)分布廣泛，但可能受構(gòu)造改造的影響，普遍出露厚度不大，以黃院東山梁剖面發(fā)育相對較完整；主要為灰、灰綠、黃色千枚狀板巖夾薄層白云質(zhì)大理巖或結(jié)晶白云巖，上部主體為灰色粉砂質(zhì)板巖夾中薄層結(jié)晶白云巖和少量鮞粒灰?guī)r。

饅頭組創(chuàng)名于山東張夏，北京市次層型為門頭溝的下葦?shù)槠拭?，為一套以紫紅色為主的雜色泥巖、粉砂巖和白云巖，發(fā)育鹽溶角礫，顯然是一種半封閉、氣候干燥炎熱、蒸發(fā)作用強(qiáng)烈的薩布哈－潮間帶沉積環(huán)境。相比之下，周口店地區(qū)以雜色頁巖（板巖）為主，紅色層和鹽溶沉積不發(fā)育，可能反映當(dāng)時該區(qū)水體更深一些（潮下帶較深水區(qū)）；上部灰色板巖和鮞?；?guī)r指示潮上帶正常海環(huán)境，表明氣候逐漸轉(zhuǎn)為正常。

在周口店地區(qū)，該組下部產(chǎn)三葉蟲化石Redlichiacf．sinensis，Palaeolenussp．，上部產(chǎn)Bailiellasp．等，表明其時代為寒武紀(jì)第二世晚期到第三世早期。區(qū)域上該組與下伏昌平組為平行不整合接觸。在昌平龍山和門頭溝川底下等地，該組底部還發(fā)育有風(fēng)化殼［15］。

該組包括原依據(jù)生物地層劃分出的饅頭組、毛莊組和徐莊組［17］，但不包括下葦?shù)槠拭嫔显淮_定的徐莊階，因?yàn)槠渲饕獮榛液谏小藓駥訝盍辆b?；?guī)r夾灰綠色中薄層粉砂巖和泥灰?guī)r［15］，其現(xiàn)被歸入上覆的張夏組［9］。

3．9 張夏組

張夏組在周口店地區(qū)分布廣泛，與饅頭組相伴出現(xiàn)，亦以黃院東山梁剖面發(fā)育較完整；主要由灰綠色千枚狀板巖、粉砂質(zhì)板巖與中—厚層鮞粒灰?guī)r和結(jié)晶灰?guī)r互層組成。

本組創(chuàng)名于山東長清縣張夏鎮(zhèn)。北京市次層型為門頭溝下葦?shù)槠拭?，其以發(fā)育中—厚層鮞?；?guī)r為特征，與鈣質(zhì)粉砂巖構(gòu)成2個大旋回，時夾竹葉狀礫屑灰?guī)r，體現(xiàn)了正常海潮下帶高能淺灘環(huán)境，間夾局限海低能環(huán)境，并時有風(fēng)暴作用形成竹葉狀構(gòu)造。相比之下，周口店地區(qū)水體稍深，以潮下低能環(huán)境為主，間歇性地出現(xiàn)潮下高能灘相鮞?；?guī)r沉積。

饅頭組與張夏組的劃分：由于先前的饅頭組、毛莊組、徐莊組和張夏組在一段時期內(nèi)附有生物地層時代的含義，故分別被稱為“饅頭階”、“毛莊階”、“徐莊階”和“張夏階”。現(xiàn)根據(jù)巖石地層恢復(fù)其原始含義［9，17］，當(dāng)前的張夏組在下葦?shù)槠拭嫔习讼惹暗摹靶烨f組”，在周口店地區(qū)也應(yīng)該包含以鮞粒灰?guī)r為主的原“徐莊組”的部分地層。

3．10 炒米店組

炒米店組在周口店地區(qū)廣泛分布，但受構(gòu)造變形和斷裂改造強(qiáng)烈，基本上不能建立其原始層序。巖性上其下部主要為薄—中層泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾薄層鮞?；?guī)r和竹葉狀灰?guī)r，上部為薄—中層豹皮灰?guī)r和紋帶狀灰?guī)r?；?guī)r均有不同程度的變質(zhì)重結(jié)晶。

炒米店組的名稱源自山東省長清縣崮山鎮(zhèn)炒米店村。北京市次層型為門頭溝下葦?shù)槠拭妫瑸橐惶字小訝钅嘣瀑|(zhì)條帶灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r為主的地層。其下部主要為灰色、黃綠色中—薄層泥云質(zhì)條帶灰?guī)r、疊層石灰?guī)r夾竹葉狀灰?guī)r和鮞?；?guī)r；中部灰綠色薄層鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖和泥云質(zhì)條帶灰?guī)r及竹葉狀灰?guī)r；上部灰—深灰色中—薄層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r及竹葉狀灰?guī)r。該組總體為正常海潮間帶－潮下帶低能環(huán)境，且多在風(fēng)暴浪基面與正常?；嬷g，早期水體稍淺，形成疊層石灰?guī)r。相比之下，周口店地區(qū)可能水體稍深一些，泥質(zhì)條帶灰?guī)r為主，未見疊層石灰?guī)r，風(fēng)暴作用形成的竹葉狀灰?guī)r也相對較少一些，“竹葉”狀礫石也細(xì)小一些?！包S院組”為本組的同物異名，在地質(zhì)時代上包含了先前劃分的崮山階（組）、長山階（組）和鳳山階（組）。

3．11 冶里組、亮甲山組、馬家溝組

冶里組、亮甲山組、馬家溝組是一套以碳酸鹽巖為主的地層，在周口店地區(qū)分布廣泛，均不同程度變質(zhì)為結(jié)晶灰?guī)r和結(jié)晶白云巖。其中，冶里組主體為淺灰—青灰色中—厚層紋帶狀結(jié)晶灰?guī)r夾少量豹皮灰?guī)r和黃灰色板巖；亮甲山組為灰色中—厚層狀結(jié)晶白云巖夾鹽溶角礫巖；馬家溝組為青灰色厚層狀細(xì)晶灰?guī)r、紋帶狀灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r及礫屑灰?guī)r。

鄰近的門頭溝西山地區(qū)（丁家灘剖面和色樹墳剖面），該地層發(fā)育完整，與周口店地區(qū)類似，主體為碳酸鹽沉積。其冶里組以泥晶灰?guī)r為主，夾泥質(zhì)條帶、竹葉狀灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖等，反映了較深水區(qū)潮下帶低能環(huán)境。周口店地區(qū)的環(huán)境也與此類似。亮甲山組亦以泥晶、粉晶灰?guī)r為主，間有細(xì)—粉晶白云巖，含正常海相生物化石，也應(yīng)該為潮下帶低能開闊海環(huán)境，推測其白云巖為成巖交代產(chǎn)物。但在周口店地區(qū)的亮甲山組則有所不同，其不僅以厚層狀白云巖為主，而且夾有多層鹽溶角礫巖，表明環(huán)境變?yōu)楦蔁?，沉積盆地變?yōu)榫窒逎暫唷＿@種沉積古地理的分異可能與懷遠(yuǎn)運(yùn)動的先期活動有關(guān)，這也導(dǎo)致了鄰區(qū)冶里組與上覆馬家溝組之間的不整合接觸關(guān)系［9］。雖然周口店地區(qū)馬家溝組總體形成于一種比較正常的開闊海相碳酸鹽沉積環(huán)境，但鄰近門頭溝地區(qū)的馬家溝組卻變化復(fù)雜，地形分異顯著，出現(xiàn)多種潮間帶－潮上帶動蕩淺水、蒸發(fā)等沉積標(biāo)志，如白云巖、鹽溶角礫巖等，預(yù)示了其后長期的華北地臺抬升運(yùn)動的到來。

馬家溝組的地質(zhì)時代：在周口店地區(qū)，馬家溝組產(chǎn)有豐富的頭足類等化石，如Armenocerasspp．，Kogenocerasnanpiaoensis等，表明馬家溝組的主體時代為中奧陶世。因此，本區(qū)懷遠(yuǎn)運(yùn)動抬升侵蝕作用應(yīng)該發(fā)生在中奧陶世之后。

3．12 太原組

太原組以平行不整合廣泛超覆于中奧陶世馬家溝組灰?guī)r之上。該組巖性復(fù)雜，一方面由于區(qū)域下沉，開始接受海陸過渡相陸源碎屑巖和海相碳酸鹽巖交互沉積，另一方面受區(qū)域和房山巖體熱接觸雙重變質(zhì)作用影響，因而形成各類角巖、板巖、變質(zhì)砂巖和結(jié)晶灰?guī)r等地層。以太平山南坡剖面研究最詳，其底部為硬綠泥石角巖和紅柱石角巖。在太平山北坡還出現(xiàn)粗大的底礫巖；往上為雜色粉砂質(zhì)板巖、深灰色黃鐵礦壓力影板巖、含紅柱石粉砂質(zhì)板巖，夾一層生物碎屑灰?guī)r；頂部還夾少量碳質(zhì)板巖，其中產(chǎn)植物化石碎片。

太原組的命名地在山西太原西山，其由海陸交互相的頁巖夾砂巖、煤和灰?guī)r構(gòu)成多個旋回層。北京市次層型為門頭溝區(qū)灰峪村東山梁剖面，其主要由灰色粉砂巖、細(xì)砂巖夾泥質(zhì)巖組成。底部底礫巖發(fā)育，其上為厚的黏土巖，上部夾一灰黑色灰?guī)r層。整體層序與周口店地區(qū)一致，但明顯其粗碎屑組分多，表明其更接近陸源區(qū)。周口店地區(qū)的角巖和紅柱石板巖及壓力影板巖系區(qū)域變質(zhì)疊加接觸變質(zhì)作用的產(chǎn)物，為經(jīng)歷中奧陶世后區(qū)域抬升近140Ma后，初始下沉接受海南過渡相不穩(wěn)定環(huán)境下的沉積產(chǎn)物。底部除分選、磨圓及膠結(jié)均好的粗底礫巖外，硬綠泥石角巖和紅柱石角巖是鐵鋁質(zhì)風(fēng)化殼上泥質(zhì)巖變質(zhì)的產(chǎn)物。

周口店及北京市相鄰地區(qū)，該地層曾被歸入“本溪組”［21－22］或被命名為“清水澗組”［15］，現(xiàn)根據(jù)鮑亦岡意見［9］，統(tǒng)一歸入太原組。

3．13 山西組

山西組在周口店地區(qū)一些主要向斜的兩翼廣泛分布，以太平山南坡觀察最為詳細(xì)，其主要由3個砂－泥（板巖）－煤旋回組成。下部第1旋回以成熟度較高的變質(zhì)細(xì)粒石英砂巖開始，代表濱海區(qū)高能砂壩沉積；往上為變質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)板巖夾薄的煤層或煤線，代表近海湖相和沼澤相沉積。第2、3旋回以變質(zhì)中粗粒巖屑砂巖開始，中部為變質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)板巖，上部為碳質(zhì)板巖夾可采煤層，代表平原曲流河－湖沼相沉積環(huán)境，并表明區(qū)域氣候轉(zhuǎn)變?yōu)闇嘏睗瘛?/p>

山西組正層型位于山西省太原市柳子溝剖面，其主要由陸相砂巖、頁巖、煤構(gòu)成的多個旋回層組成，夾層數(shù)不等的含舌形貝和雙殼類化石的非正常海相層［23］，顯然與周口店地區(qū)的地層序列一致。北京市次層型為門頭溝灰峪村東山梁剖面，亦由砂（礫）－粉砂和泥－煤旋回組成，但其旋回層數(shù)、碎屑含量及地層厚度明顯大于周口店地區(qū)，表明其更接近陸源物區(qū)。

該地層的下部在北京市及周口店地區(qū)曾被單獨(dú)作為“太原組”［21－22］，或另命名為“灰峪組”［15］，其上部地層也被單獨(dú)作為“山西組”或被命名為“岔兒溝組”［15］，現(xiàn)根據(jù)鮑亦岡建議，將兩者統(tǒng)一歸入“山西組”［9］。

3．14 石盒子組

石盒子組與山西組一起構(gòu)成周口店地區(qū)一些主要向斜的兩翼或核部，也為陸相由粗到細(xì)的多個碎屑沉積旋回組成。其底部以變質(zhì)復(fù)成分角礫巖開始，而其上的旋回也多以中粗粒級以上的巖屑砂巖或角礫巖為起始，向上過渡為變質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖及板巖。其下部旋回夾碳質(zhì)板巖，甚至有時夾有薄的煤層，代表山前及山區(qū)辮狀河流相和內(nèi)陸湖沼相沉積。其上部旋回主要由變質(zhì)礫巖和砂巖組成，發(fā)育板狀交錯層理和水流波痕，其中河流二元結(jié)構(gòu)清楚，表明其為山區(qū)河流相沉積。

石盒子組創(chuàng)名于山西太原東山的石盒子溝，北京市次層型在門頭溝軍山一帶，由礫巖、砂巖及細(xì)砂巖、粉砂巖旋回組成，以灰綠色為主，下部夾灰黑色碳質(zhì)頁巖及煤線，上部夾肉紅色及紫灰色砂巖，與周口店地區(qū)基本一致。

在北京及周口店地區(qū)，該地層先前主要使用的是地方性名稱，其下部曾被命名為“陰山溝組”［15］或“楊家屯組”［22］；上部被稱為“紅廟嶺組”［15］。根據(jù)其整體巖性組合特征以及與華南區(qū)域地層對比，鮑亦岡建議引用區(qū)域上廣泛使用的“下石盒子組”作為該地層的名稱［9］。

4 結(jié) 語

北京周口店地區(qū)不僅各種地質(zhì)現(xiàn)象豐富，而且地層序列發(fā)育齊全，基本反映了華北地臺主體地層格架和地質(zhì)演變歷程，而且具有其獨(dú)特性。尤其通過沉積原巖的恢復(fù)，與北京市的鄰區(qū)相應(yīng)地層序列和沉積環(huán)境對照分析，可以初步認(rèn)識到，周口店地區(qū)從元古宇到古生代，特別是從新元古代到早古生代，其一直處于古地理上的沉積盆地中心位置，沉積水體一般較周邊地區(qū)為深，因而地層記錄應(yīng)該更加完整。但由于該區(qū)地層變質(zhì)、變形較嚴(yán)重，缺少專門的地層學(xué)研究，不僅對于當(dāng)時區(qū)域地層格架的建立、區(qū)域古地理的恢復(fù)缺乏正確了解，而且可能影響了對相關(guān)區(qū)域構(gòu)造背景和構(gòu)造演化的正確認(rèn)識。例如，周口店地區(qū)為什么會發(fā)生特殊的、與鄰區(qū)很不相同的區(qū)域變質(zhì)作用？包括多期構(gòu)造固態(tài)流變和復(fù)雜變形、多期房山巖體侵入乃至房山大斷裂帶的活動等，都可能與本區(qū)長期以來特殊的沉積古地理背景條件相關(guān)聯(lián)。這些都有賴于對周口店地區(qū)復(fù)雜變質(zhì)變形的地層記錄，從基礎(chǔ)地層學(xué)和沉積古地理學(xué)上進(jìn)行更深入細(xì)致的研究。

［1］ 張金陽，馬昌前，王人鏡，等．周口店巖體礦物學(xué)、年代學(xué)、地球化學(xué)特征及其巖漿起源與演化［J］．地球科學(xué)，2013，38（1）：68－86．ZHANG Jin－yang，MA Chang－qian，WANG Ren－jing，et al．Mineralogical，Geochronological and Geochemical Characteristics of Zhoukoudian Intrusion and Their Magmatic Source and Evolution［J］．Earth Science，2013，38（1）：68－86．

［2］ 葉良輔．北京西山地質(zhì)志［M］．北京：農(nóng)商部地質(zhì)調(diào)查所，1920．YE Liang－fu．Geology of Western Hills of Beijing［M］．Beijing：Geological Survey of Ministry of Agriculture and Business，1920．

［3］ GRADSTEIN F M，OGG J G，SCHMITZ M，et al．The Geologic Time Scale 2012［M］．Amsterdam：Elsevier，2012．

［4］ 全國地層委員會．中國地層表［M］．北京：地質(zhì)出版社，2012．National Commission on Stratigraphy of China．Stratigraphic Chart of China［M］．Beijing：Geological Publishing House，2012．

［5］ 張克信，童金南，賴旭龍，等．地層單位與全球界線層型：概念、術(shù)語、有關(guān)規(guī)定與研究實(shí)例［J］．地質(zhì)科技情報(bào)，2012，31（5）：23－42．ZHANG Ke－xin，TONG Jin－nan，LAI Xu－long，et al．Stratigraphic Unit and GSSP：Concept，Nomenclature，Regulation and Example［J］．Geological Science and Technology Information，2012，31（5）：23－42．

［6］ 顏丹平，周美夫，宋鴻林，等．北京西山官地雜巖的形成時代及構(gòu)造意義［J］．地學(xué)前緣，2005，12（2）：332－337．YAN Dan－ping，ZHOU Mei－fu，SONG Hong－lin，et al．A Geochronological Constraint to the Guandi Complex，Western Hills of Beijing，and Its Implications for the Tectonic Evolution［J］．Earth Science Frontiers，2005，12（2）：332－337．

［7］ 劉 兵，巴 金，張 璐，等．北京周口店官地雜巖變質(zhì)－深熔作用的鋯石 LA－ICP－MS U－Pb定年［J］．地質(zhì)科技情報(bào)，2008，27（6）：37－42．LIU Bing，BA Jin，ZHANG Lu，et al．Zircon LA－ICPMS U－Pb Dating of Metamorphism and Anatexis of the Guandi Complex，Zhoukoudian Area，Beijing［J］．Geological Science and Technology Information，2008，27（6）：37－42．

［8］ 陳能松，王方正．北京西山周口店官地雜巖蒸發(fā)法鋯石Pb－Pb年齡：太古宙成因和克拉通化事件證據(jù)［J］．地質(zhì)科技情報(bào)，2006，25（3）：41－44．CHEN Neng－song，WANG Fang－zheng．Single－grain Evaporation Zircon Pb－Pb Ages of Guandi Complex，Zhoukoudian Area，Western Hills of Beijing：Archaean Genesis and Cratonization Events of the North China Craton［J］．Geological Science and Technology Information，2006，25（3）：41－44．

［9］ 鮑亦岡．北京市巖石地層［M］．武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1996．BAO Yi－gang．Stratigraphy（Lithostratic）of the Municipality of Beijing［M］．Wuhan：China University of Geosciences Press，1996．

［10］ 全國地層委員會．中國區(qū)域年代地層（地質(zhì)年代）表說明書［M］．北京：地質(zhì)出版社，2002．National Commission on Stratigraphy of China．Guidebook for the Regional Chronostratigraphic（Chronology）Chart of China［M］．Beijing：Geological Publishing House，2002．

［11］ 高林志，張傳恒，史曉穎，等．華北青白口系下馬嶺組凝灰?guī)r鋯石 SHRIMP U－Pb定年［J］．地 質(zhì)通報(bào)，2007，26（3）：249－255．GAO Lin－zhi，ZHANG Chuan－h(huán)eng，SHI Xiao－ying，et al．Zircon SHRIMP U－Pb Dating of the Tuff Bed in the Xiamaling Formation of the Qingbaikouan System in North China［J］．Geological Bulletin of China，2007，26（3）：249－255．

［12］ 喬秀夫．青白口群地層學(xué)研究［J］．地質(zhì)科學(xué)，1976（3）：246－265．QIAO Xiu－fu．Investigation on Stratigraphy of the Qingbaikou Group of the Yanshan Mountains，North China［J］．Chinese Journal of Geology，1976（3）：246－265．

［13］ 蘇文博，李懷坤，HUFF W D，等．鐵嶺組鉀質(zhì)斑脫巖鋯石SHRIMP U－Pb年代學(xué)研究及其地質(zhì)意義［J］．科學(xué)通報(bào)，2010，55（22）：2197－2206．SU Wen－bo，LI Huai－kun，HUFF W D，et al．SHRIMP U－Pb Dating for a K－bentonite Bed in the Tieling Formation，North China［J］．Chinese Science Bulletin，2010，55（22）：2197－2206．

［14］ 杜汝霖，田立富．華北晚前寒武紀(jì)藻類化石的一個特殊類型：Longfengshania［J］．河北地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1982（增）：7－13．DU Ru－lin，TIAN Li－fu．A Special Form of Late Precambrian Algae in North China：Longfengshania［J］．Journal of Hebei College of Geology，1982（S）：7－13．

［15］ 北京市地質(zhì)礦產(chǎn)局．北京市區(qū)域地質(zhì)志［M］．北京：地質(zhì)出版社，1991．Bureau of Geology and Mineral Resources of Beijing．Regional Geology of Beijing［M］．Beijing：Geological Publishing House，1991．

［16］ 杜汝霖，李培菊，吳振山．燕山西段震旦亞界［J］．河北地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1979（4）：1－17．DU Ru－lin，LI Pei－ju，WU Zhen－shan．Sinian Suberathem in the Western of Yanshan Mountains［J］．Journal of Hebei College of Geology，1979（4）：1－17．

［17］ 邢裕盛，高振家，王自強(qiáng)，等．中國地層典：新元古界［M］．北京：地質(zhì)出版社，1996．XING Yu－sheng，GAO Zhen－jia，WANG Zi－qiang，et al．Stratigraphic Standards of China：Neoproterozoic［M］．Beijing：Geological Publishing House，1996．

［18］ 邢裕盛，劉桂芝，喬秀夫，等．中國的上前寒武系［M］∥中國地質(zhì)科學(xué)院．中國地層概論．北京：地質(zhì)出版社，1982：47－81．XING Yu－sheng，LIU Gui－zhi，QIAO Xiu－fu，et al．Upper Precambrian of China［M］∥Chinese Academy of Geological Sciences．Review on the Stratigraphy of China．Beijing：Geological Publishing House，1982：47－81．

［19］ 高林志，喬秀夫．北京西山寒武系下葦?shù)榻M——一個新建議的組［J］．地層學(xué)雜志，2001，25（3）：188－192．GAO Lin－zhi，QIAO Xiu－fu．Cambrian Xiaweidian Formation in Western Hills，Beijing—A Newly Established Formation［J］．Journal of Stratigraphy，2001，25（3）：188－192．

［20］ 王永標(biāo)，童金南，王家生，等．華南二疊紀(jì)末大絕滅后的鈣質(zhì)微生物巖及古環(huán)境意義［J］．科學(xué)通報(bào)，2005，50（6）：552－558．WANG Yong－biao，TONG Jin－nan，WANG Jia－sheng，et al．Calcimicrobialite After End－Permian Mass Extinction in South China and Its Palaeoenvironmental Significance［J］．Chinese Science Bulletin，2005，50（6）：552－558．

［21］ 北京市區(qū)域地層表編寫組．華北地區(qū)區(qū)域地層表：北京市分冊［M］．北京：地質(zhì)出版社，1977．Compiling Group of Regional Stratigraphic Table of Beijing．Regional Stratigraphic Table of North China：Beijing Volume［M］．Beijing：Geological Publishing House，1977．

［22］ 趙溫霞．周口店地質(zhì)及野外地質(zhì)工作方法與高新技術(shù)應(yīng)用［M］．武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2003．ZHAO Wen－xia．Geology of Zhoukoudian with Working Methods of Field Geology and Application of High Technology［M］．Wuhan：China University of Geosciences Press，2003．

［23］ 武鐵山．山西省巖石地層［M］．武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1997．WU Tie－shan．Stratigraphy （Lithostratic）of Shanxi Province［M］．Wuhan：China University of Geosciences Press，1997．