柳江地區(qū)礦山地質構造發(fā)展史初探

（河北省交通規(guī)劃設計院，河北 石家莊 050010）

柳江地質遺跡國家級自然保護區(qū)位于河北省秦皇島市北部，其核心區(qū)距秦皇島市市區(qū)約15公里?？偯娣e1395公頃，2005年被批建為國家級自然保護區(qū)。儲備組裝新太古代到新生代在地球的長期演化我國北部的地質構造運動、巖漿活動、變化和沉積環(huán)境的演化過程中,如地質現(xiàn)象的本質,包含了跟蹤地質歷史具有重要的科學研究價值的典型的層型剖面，生物化石組合帶縫形象和典型的地質構造、巖性、巖相及建造剖面及構造特征，面積小，內容豐富，其三套礦層和三大塊巖石分布廣泛，均為天然露頭，礦層完整，線條清晰，巖石、化石、沉積構造發(fā)育完整，被譽為“天然地質博物館”。地球發(fā)展的早期歷史即一般所說的“天文階段”我們暫且不論，僅從地球出現(xiàn)巖石殼、大氣層以及陸地、海洋以后來說，到現(xiàn)在至少也有三十億年歷史了，這三十億年的地球史，就是由于地球內部的矛盾和斗爭，地球不斷向前運動發(fā)展的歷史。我們的目的就是根據(jù)這些復雜的地質記錄，來追溯地質時代的地質地殼運動的歷史，研究地質地殼運動在內動力與外力地質作用和有機界與無機界的各種表現(xiàn)，聯(lián)系演變，從中揭露出地殼發(fā)展歷史的規(guī)律，為找礦找水服務。

1 研究礦層，確定巖體生成的順序和年代

從時代的觀念研究巖層就是礦層，礦層就是一層具有某種統(tǒng)一的特征和屬性并和上下層有撲克明顯區(qū)別的巖層，地質地殼的地質歷史就是記錄在礦層中。根據(jù)巖相礦山地理分析來研究各地質時代地殼運動歷史的方法，就是地史的分析方法。礦山地質地殼運動不僅產(chǎn)生地質變遷，還可產(chǎn)生強烈的礦山構造變動（巖層褶皺斷裂）巖漿活動和變質作用，因此一個地區(qū)礦山地質發(fā)展史，就是一個地區(qū)地殼運動及其伴生的沉積作用，構造特征變動，巖漿活動和變質作用相互綜合作用的歷史。

2 地質發(fā)展史

我們研究礦山地質發(fā)展史，是地殼運動產(chǎn)生的地質動力為主導因素的，來闡述礦山地質歷史的發(fā)展和變化。我們就要掌握什么是地殼運動，地殼運動的形式。

（1）柳江地區(qū)礦山地質的發(fā)展經(jīng)過了那幾個構造階段，每個階段的重要特征及其對礦層構造的影響。自從地球出現(xiàn)地殼以來，就有了地質地殼運動，發(fā)展在時空上是不平衡的。地殼運動有時處于相對靜止狀態(tài)，表現(xiàn)為長時間的適度運動，有時處于相對的靜止狀態(tài)，表現(xiàn)為急促強烈的運動引起地殼發(fā)展上的飛躍，這就是說，強烈的地殼運動并不是繼續(xù)不斷的發(fā)生的，而往往是在某些時代特別強烈。地殼運動的每一次飛躍，都給地殼帶來了質的變化和新的內容，使地質的發(fā)展顯現(xiàn)出階段性來，地質的發(fā)展的階段是與構造運動相對應。

（2）本區(qū)的構造影響主要為巖梁運動、加里東運動、燕山運動，以燕山運動影響最大。巖梁運動，發(fā)生在早元古時代末期，約10億年左右（約16億年）是我國地質史上一次規(guī)模浩大，影響很廣的地殼運動，各地前震旦紀地層，無一例外的都是較復雜的變質巖系。由于地球內部矛盾的斗爭和發(fā)展，早期地質變化是以海浸為主導的發(fā)展過程，在加里東運動以后，就逐漸向它的反面轉化，古陸面積日益擴大，陸生植物空前繁盛，這就是晚古生代在我國地質歷來上的發(fā)展特征。

（3）晚古生代末期，在地槽區(qū)發(fā)生一次強烈的運動使它們先后褶皺隆起完成了以盆地到礦山的飛躍。華力西運動之后的中生代，特別是它的后期是我國大陸和亞洲東部地殼發(fā)生重大變革的時代，地質運動和其配合的巖漿活動的強度和規(guī)模是震旦紀以來任何時期都無法比擬的，中生代強烈的地質運動有兩期，一期叫印支運動，發(fā)生在三疊紀以川西大雪山，一帶至秦嶺一帶比較典型另一期也是特別強烈的一期就是燕山運動，發(fā)生在侏羅紀白堊紀。

（4）本礦區(qū)經(jīng)過構造變支以改在古生界巖層之上，直接以角度不整合超復著中生界的侏羅紀地位。從侏羅紀開始，燕山運動蓬勃興起，使我國地質歷史的發(fā)展，又出現(xiàn)一次大的飛躍，燕山地質運動的影響遍及整個礦山地質，不但活動帶的表現(xiàn)十分強烈，而且在古生代以來比較穩(wěn)定的地區(qū)也發(fā)生強烈的活動，從而使我國的地質構造產(chǎn)生了巨大的變化。我國現(xiàn)在的構造輪廓，基本上是燕山運動以來形成的。

燕山運動伴隨有多次強烈而廣泛的巖漿侵入和噴了活動，形成了我國東部巨大的火的礦帶和遍布全國各地的燕山期侵入巖體，燕山運動在本區(qū)的表現(xiàn)是強烈的是分幕的。

柳江盆地晚元古代為海侵盆地。在長期風化侵蝕的古變質巖體上開始形成礦床。直到古生代，礦床的厚度較大。與華北廣大地區(qū)一樣，這一時期也有不同長度的侵蝕加劇時期。

自中生代以來，所經(jīng)歷的構造變化性質與古生代不同。這一時期的構造變化使晚元古代和古生代地層強烈、褶皺、斷裂。二疊紀末期，該地區(qū)發(fā)生了強烈的構造運動。形成了六江向斜的雛形。因此，侏羅紀不整合地覆蓋了古生代地層。這一構造變化后，該地區(qū)礦山地形的差異，北部越高，南部越低，導致北部二疊紀地層侵蝕越強，甚至沒有局部殘留侵蝕。侏羅紀直接覆蓋石炭系或奧陶系。

自中生代初至侏羅紀沉積之前，本區(qū)發(fā)生了強烈的構造變動巖層褶皺開始胡柳紅向斜的雛形，以致侏羅系，以明顯的角度不表合超復在古生界之上，侏羅紀底部礫巖中有安山巖，及其他成分的火山巖的礫石；由此可以推知這次構造運動不僅開始形成早期柳紅向斜構造，地勢由平緩變?yōu)楦叩蛻沂?，而且還引起了侏羅系沉積之前的侵入巖漿活動甚至還伴隨有一定的規(guī)模的噴出活動。

在這次構造變動以后，本區(qū)產(chǎn)生了地形上的高差，形成北高南低以改在侏羅系沉積之前古生界巖層在不同地區(qū)遭受不同的深度的侵蝕。斷裂形成構成向斜的邊界。

在侏羅紀下部光層（JI1-2）沉積以后，底部巖中部為絕粉沙光及粉土巖。柳紅向斜兩次發(fā)生強烈構造變動引起多次的猛烈的火山噴發(fā)活動，向斜核部的大面積的中性火山光（巖山光）不會在超多在侏羅系上下兩級巖層之上。在此之后，又經(jīng)歷了構造變動導致強烈火山噴發(fā)堆積了酸性火山巖系與向斜巖層是不整個關系（疏松質）。以蘊山晚期的花崗光基的侵入，為擴法，結束了蘊山期的構造運動。

燕山運動之后，進入到新生代時期，新生代是萬水千山迅速發(fā)展，山高水深，冰川廣泛發(fā)育的時代，也是人類發(fā)生和發(fā)展的時代。

礦層和侵入巖都是地質表層的主要組成部分它所同各科構造形成一起，如實現(xiàn)載著地殼運動發(fā)展的歷史。二疊紀末期，該地區(qū)發(fā)生了強烈的構造運動。形成六江向斜的雛形。因此，侏羅紀不整合地覆蓋了古生代礦層。經(jīng)過這次構造變化，該地區(qū)地形不同，北部高，南部低，導致北部二疊紀礦層侵蝕較多，甚至沒有局部侵蝕殘留。侏羅紀直接覆蓋石炭系或奧陶系。

下侏羅統(tǒng)沉積之后，又發(fā)生了一次構造變化。下侏羅統(tǒng)地層變形，盆地沉積中心發(fā)生變化。因此，下侏羅統(tǒng)的上覆層在區(qū)域上覆蓋著下覆層。在西翼，它超出了下礦層的沉積范圍。但該角度在古生代是不整合的。此時，六江向斜呈不對稱狀。

中侏羅世，柳江礦又發(fā)生了強烈的構造變化。伴隨著幾次連續(xù)猛烈的火山爆發(fā)。因此，在向斜的核心部位形成了一大片覆蓋下侏羅統(tǒng)的中性火山不整合面。局部上覆二疊紀、奧陶系以上。

晚白堊世燕山期文寶花崗巖基侵入形成擠壓壓力。六江向斜的不對稱性進一步加劇。造成了西翼由西向東的一系列南北斷裂和西翼局部賦存的礦層。新生代是第四紀以來的一個特殊時期。這個地區(qū)有明顯的上升趨勢，整個地區(qū)遭受侵蝕，結果山區(qū)河谷形成梯田構造。