摘 要:一條龍南坡巖層北傾,北坡巖層南傾,坡頂巖層近乎直立,但南北坡的地層與巖性組合卻各不相同,且在南坡發(fā)生地層倒轉。本文通過對一條龍所在區(qū)域的歷史構造運動的總結以及對現(xiàn)今地質現(xiàn)象的分析,結合房山巖體的巖漿底辟作用,得出一條龍形成于燕山運動時期,房山巖體侵入造成其現(xiàn)有地質形態(tài),進而通過其典型地質現(xiàn)象分析巖體對周邊區(qū)域的構造和巖性的影響。
關鍵詞:一條龍 房山巖體 巖漿底辟作用 拆離斷層 紅柱石
中圖分類號:P542文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2013)05(b)-0104-02
一條龍位于房山巖體南端,從180.1高地西側至170.1高地北坡底部皆有明顯的巖體侵入現(xiàn)象,在南北坡地層接觸處亦發(fā)現(xiàn)部分石英巖脈,因此,房山巖體對于一條龍區(qū)域的地勢地形構造以及巖石的變形變質產生了巨大影響,是形成一條龍區(qū)域現(xiàn)今地質現(xiàn)象的重要因素之一。前人對一條龍的研究主要是將其作為一種現(xiàn)象或證據(jù)以研究房山巖體,并沒有針對其構造成因和巖性成因的具體分析。同時,針對一條龍或其所在區(qū)域的研究存在以下幾點問題:(1)一條龍是向斜還是向形;(2)一條龍形成時間是否早于房山巖體;(3)一條龍上拆離斷層的形成與巖體侵入有何關系。針對以上問題,本文通過對一條龍所在區(qū)域的歷史構造運動以及現(xiàn)今地質現(xiàn)象的整理和分析,提出一條龍成因的假說并分析房山巖體影響作用。
1 歷史構造發(fā)育過程
自晚元古代至古生代末為大面積的穩(wěn)定下降和抬升階段[1]。震旦紀到晚奧陶世為穩(wěn)定的下降階段。從晚奧陶世到早石炭世,地表表現(xiàn)為大規(guī)模隆起,因此缺失該時間段的沉積地層。中、上石炭統(tǒng)至下二疊統(tǒng)為海陸交互相及陸相含煤建造,表現(xiàn)為以上升運動為主的往復運動。
自中生代起,經歷燕山式板內構造階段,早期以形成近E-W向構造,晚期垂向隆起,至晚侏羅世到早白堊世為房山巖體侵入。
2 實測數(shù)據(jù)分析
一條龍為西北—東南走向,從南坡底至山頂依次為景兒峪組、長龍山組、下馬嶺組,從北坡底至山頂為鐵嶺組、下馬嶺組,其中北坡可見花崗閃長巖體?,F(xiàn)分別敘述一條龍各觀察路線(圖1)的點性情況。
L1:D001北為鐵嶺組大理巖,產狀為220 °∠58 °,點南為花崗閃長巖。D002北為花崗閃長巖,點南為下馬嶺組千枚巖,產狀為15 °∠42 °。D003西北為花崗閃長巖,東南為下馬嶺組千枚巖,產狀為164 °∠53 °。D004點北為鐵嶺組大理巖,產狀為150 °∠49 °,點南為花崗閃長巖。180.1高地千枚巖產狀分別為193 °∠70 °、180 °∠85 °、214 °∠70 °。
L2:D001北為下馬嶺組千枚巖,產狀為16 °∠37 °,向南為29 °∠19 °,點南為長龍山組變質砂巖。D002北為鐵嶺組大理巖,產狀為208 °∠31 °,南為下馬嶺組千枚巖。D003點北為花崗閃長巖,產狀195 °∠26 °,點南為鐵嶺組大理巖。
L3:D001南為景兒峪組大理巖,產狀為82 °∠30 °,點北為長龍山組變質砂巖。D002南為長龍山組變質石英砂巖,點北為下馬嶺組板巖,產狀為21 °∠43 °,向北可見千枚巖和紅柱石云母片巖,產狀為341 °∠27 °。D003南為長龍山組千枚巖,點北為鐵嶺組大理巖,產狀為200 °∠54 °。D004南為大理巖,北為花崗閃長巖。
2.1 是相形還是向斜
單從產狀中分析,北坡地層南傾,傾角在50 °上下,南坡產狀北傾,產狀在30~40 °,山頂?shù)貙幽蟽A,傾角在70~80 °??梢耘袛啻藶橄蛐?。然而南北地層并不相互對應,對此有兩種解釋,一是一條龍并非向斜,而只是原先南傾地層出現(xiàn)向形;二是由于拆離斷層導致地層缺失。由于一條龍靠近房山巖體,在巖漿底辟作用下,不易單獨形成向斜,因此先形成向斜再由于拆離斷層導致南北坡地層不對稱得可能性較小。一條龍景兒峪組一帶地勢較低,猜測與巖性有關風化剝蝕而至,這樣,該區(qū)域可能存在一個小型背形,即整個區(qū)域是以太平山為核部的向斜,一條龍是北翼的不對稱小褶皺,背形遭遇風化剝蝕而消失。
2.2 房山巖體的影響
2.2.1 傾角不同的原因
早期地層傾角較小,在成山之前南傾,由于房山巖體的影響導致巖層傾角激增且北坡大于南坡。由于下馬嶺組相對于鐵嶺組可視為軟弱層且位于核部而傾角改變較大而使頂部巖層直立。
2.2.2 拆離斷層的形成機制
在東山口觀測點附近可觀察到巖體順斷層侵入的現(xiàn)象。點南為鐵嶺組大理巖,點北為下馬嶺組的千枚巖,中間為斷層泥和風化的花崗閃長巖脈。由此我們可以判斷巖脈侵入晚于斷層的形成年代。但是若關注整個區(qū)域就會發(fā)現(xiàn)正斷層基本形成于房山巖體邊部,向南消失,則包括一條龍上的斷層都應與房山巖體侵入有關。猜測其形成機制為早期地熱異常導致部分區(qū)域巖性變化,然后在早期巖體的垂向運動中形成正斷裂而發(fā)生滑動,最后后期侵入的巖體順著這些斷裂帶侵入。同時拆離斷層也是地層減薄的原因。
2.2.3 巖石的變質規(guī)律
由于靠近巖體,各地層巖石均發(fā)生了明顯的區(qū)域變質作用,如鐵嶺組的灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r,下馬嶺組的板巖變?yōu)榍稁r和片巖。根據(jù)下馬嶺組的千枚巖中出現(xiàn)紅柱石的區(qū)域可以大體確定巖體的侵入位置。180.1高地離巖體最近而不見紅柱石,只有南坡的千枚巖中出現(xiàn)細小的紅柱石。170.1高地離巖體最遠,千枚巖中紅柱石相對較粗大而多,而南坡紅柱石逐漸減少。一條龍東邊向東延伸的下馬嶺組千枚巖中出現(xiàn)紅柱石,其與巖體之間相隔較寬的第四系。這說明紅柱石的形成于溫度有關,需要一定的高溫又不能過高,即紅柱石在巖體邊部而不能靠近巖體。
2.3 早期構造運動的影響
北京西山周口店、黃院、孤山口等處發(fā)育的褶皺構造,如164背斜、太平山向斜、保金山背斜、北港向斜及三岔復式背斜等均成E-W向展布并奠定了前燕山期基本構造格架[2],一條龍與其相似。很難用房山巖體來解釋所有現(xiàn)象,因此一條龍的形成不僅僅是巖體侵入的結果,而是包含了燕山式板內造山帶諸多重要的地質構造要素。只不過由于巖體的侵入以及新生的地質構造改造而呈現(xiàn)新面貌。
3 一條龍演化過程猜想
一條龍的形成分為兩個階段。第一階段為燕山運動初期,為準備階段,這時區(qū)域形成E-W向的褶皺或線狀構造,一條龍或已成山或形成一系列構造薄弱帶。第二階段為房山巖體侵入階段,為主要階段,先是地下溫度升高,造成巖漿的底辟構造,沿早期薄弱帶形成正斷層,使地層減薄,同時以太平山為中心形成大型向斜,后期花崗閃長巖侵入擠壓形成一系列向、背形褶皺,一條龍位于向形,其南坡底位于背形,同時造成各層傾角變化,背形地層在風化中剝蝕成洼地,形成今天的一條龍地勢構造形態(tài)。
4 房山巖體對其周邊區(qū)域地質影響
一條龍地質現(xiàn)狀受房山巖體影響明顯,從巖體以南區(qū)域來看,在早期燕山構造運動的基礎上,在其邊部形成拆離斷層和周緣向斜,同時地層減薄并缺失,巖石發(fā)生熱接觸變質作用,靠近巖體的地層傾角較大。
參考文獻
[1]王士德.北京西山的蓋層結構特征[J].河北地質學院學報,1981(3).
[2]何斌,徐義剛,王雅玫,等.北京西山房山巖體巖漿底辟構造及其地質意義[J].地球科學,2005(3).