凤县处于秦岭褶皱系中部。元古代前,曾为一个多旋回地槽,经吕梁、加里东、华力西、印支、燕山等期构造运动,奠定了本县的地质构造格局。多期强烈复杂的构造活动,使多种矿物逐渐聚集和富集,因而本县蕴藏着丰富的矿产资源。
第一节 地质
一 构 造
县境地质构造复杂,具有地层分异明显,构造形变强烈,新构造运动活跃的特点。
县境河口至唐藏以北,为北秦岭中元古代地槽,由两个阶段的地层构成。其早期阶段,由基性火山岩一海相沉积岩、碳酸盐岩组成(宽坪群)。晚期阶段由陆源碎屑岩、碳酸盐岩组成(秦岭群)。中元古代时,地槽先后褶皱回返,与华北地台拼贴。进入古生代后,北秦岭地槽褶皱带因裂陷作用,形成再生的突变式优地槽带。红花铺至红山梁一带,沉积一套正常沉积夹火山岩的奥陶系地层。由于裂陷作用持续时间不长,沿走向所表现强度不一,未发生志留系、泥盆系的沉积。红山梁至红花铺北侧一带发育着一套含煤碎屑岩建造。加里东运动时,早古生代优地槽及中元古代地层一起发生褶皱、变质,并伴有一定规模的岩浆侵入活动,形成范围较广的北秦岭加里东褶皱带。
北秦岭褶皱带南侧地槽沉积了中、上泥盆统,下石炭统略阳灰岩和二迭系地层,经华力西运动,褶皱回返,形成秦岭中部华力西褶皱带,并伴有小岩体侵入活动和断裂形成。地槽范围缩小,留凤关一带形成厚达4000余米的具有13个旋回的留凤关群,是一套韵律明显的泥沙质夹有灰岩沉积。
印支旋回时,留凤关一带地槽,以二迭系碳酸盐和下三迭统类复理式建造为特征,属典型冒地槽带。中、晚三迭世的印支运动,形成南秦岭印支褶皱带,至此秦岭地槽封闭,秦岭区进入新的演化阶段。
燕山期运动时,秦岭在整体上升的背景上,本区局部断陷,形成不同规模的断陷盆地。同时发生大规模的以中——酸性为主的花岗岩侵入活动,经燕山运动奠定了秦岭区地质构造的基本格局。
喜马拉雅造山运动,仍以断块运动为主,秦岭主脊急骤上升,渭河谷地相对地沿着大断裂迅速下陷,使秦岭山地作北仰南俯的倾斜变动,并形成高度参差的山体。
二 地 层
1.长城系——宽坪群下亚群(Pt2 Kn1)
分布于涝峪至宝鸡峡一带,县境仅见于黄牛铺北东河桥一带,且呈俘虏体存在。主要由一套变质的海相碎屑岩、火山岩、碳酸盐岩组成。其岩石主要为白云质大理岩、斜长角闪片岩类石英片岩、石英岩及大理岩,厚700米。曾在太白县本系地层上部测定角闪石K—Ar法年龄值为11.08亿年。
2.前奥陶系—秦岭群(AnOqn)
其主体西至唐藏,经太白东延至商丹地区,横亘于本省中秦岭主脊一带,本县分布于河口以北至唐藏一带,呈东西展布,以断层与相邻地层接触。为一套中级变质的海相碎屑岩—碳酸盐岩建造,总厚度大于14099米。下部为黑云母斜长片麻岩夹斜长角闪片麻岩,可见厚度1780米;中部以含石墨大理岩、白云质大理岩为主,其它有类长英质片岩、角闪质片岩、红柱石、矽线石片岩等,厚4484米,下、中两部曾被命名为太白组;上部以黑云母石英片岩、二云母石英片岩为主,夹黑云母斜长片麻岩、斜长角闪片岩及大理岩透镜体,厚5778米,曾被命名为上房店组。
3.奥陶系—草滩沟群(Oct)
见于老场及红花铺一带,属断陷盆地中浅变质的海相火山岩。以红花铺杨家岭为剖面,下部以褐黄色—灰绿色粉沙质绢云母板岩、钙质板岩、绢云母绿泥板岩为主。夹石英砂岩、变质砂岩、结晶灰岩、沙质灰岩及火山岩薄层。富含腕足类、三叶虫化石,可见厚度595米,被命名为红花铺组。上部以酸性凝灰岩、杏仁状安山玢岩、霏细岩、石英角斑岩、安山质凝灰岩、斜长流纹斑岩为主。夹灰绿色凝灰质板岩、钙质粉砂岩、灰岩、板岩,向西碳酸盐岩增多。可见厚度391米,被命名为张家庄组。本系地层与下伏秦岭群及上覆石炭纪地层呈断层接触,为含铁及硫铁矿层位。
4.志留系(S)
以炭质碎屑岩为主,夹砂岩、板岩及灰岩。炭质岩中含矾、铀等元素,与下伏岩层关系不清。瓦房坝乡庄房坝一带有少数出露。
5.泥盆系(D)
在本区广泛发育,为海相碎屑岩、泥质岩及碳酸盐岩组合沉积,局部为类复理石沉积。古生物化石属华南型生物群。地层可分为南北两带。南带有韩城沟、公绾、铁山3组,余皆为北带。北带是金、铅、锌、银、铜、钠长石、水泥灰岩主要含矿层。
(1)韩城沟组(D2h) 出露瓦房坝乡长坪一带。主要岩性由灰色板岩或页岩、钙质砂岩、沙质灰岩交互成层,有少许砾状砂岩、燧石层、生物灰岩。长坪以北以碎屑岩为主,夹2~3层沙质或沙砾状生物灰岩,含腕足类化石,其菱铁矿层厚可达250米。
(2)铁山组(D3ts) 出露于青龙寺至长坪一带。岩性以灰—深灰色中薄层一厚层灰岩为主。中部灰岩含紫红色或黄色泥质团块或瘤粒,顶部偶见鲕状灰岩,夹泥质条带灰岩,含炭质灰岩、砾状灰岩、泥灰岩、板状灰岩,其它夹层有钙质砂岩、页岩、含炭页岩,厚550米。灰岩中含珊瑚腕足类化石。
(3)王家楞组(D2w) 区内仅见其上部地层,出露于西河甘沟门、小梨园一带。由3个较完整的沉积旋回组成。自下而上由浅绿灰色变质细砂岩—灰色条带状变质粉砂岩—浅绿灰、灰色粉沙质绢云母千枚岩—灰、浅灰色薄—中层状含泥质条带沙质结晶灰岩、结晶灰岩组成。中部偶见钙质透镜体和方解石细脉,厚1096.4米。
(4)古道岭组(D2g) 在区内发育,构成一大而完整的沉积旋回,下部在平木两河口南、西河10公里北出露较好。岩性由灰、紫灰、浅灰色变质中—细粒砂岩和变质钙质粉砂岩组成,夹钙质长石石英细砂岩,千枚状粉砂岩、石英粉砂岩、青灰色结晶灰岩、生物结晶灰岩、薄层状白色大理岩,厚度大于247.8米。上部在坪坎银母寺尹家沟一带出露完整,岩性以单层结晶灰岩为主,夹含炭结晶灰岩、生物结晶灰岩、层孔虫礁灰岩。局部夹绢云母千枚岩及粉沙质千枚岩。岩中富含珊瑚、腕足类等化石。
(5)心红铺组(D2X) 以心红铺剖面为代表。是一套泥灰质沉积,其岩性为粉沙质千枚岩、千枚岩、结晶灰岩,厚度大于476米。
(6)九里坪组(D3J) 以青崖沟剖面为代表。出露地层主要为下段碎屑岩,岩性以灰—浅灰色变质细粒长石石英砂岩为主,夹变质粉砂岩、粉沙质板岩、粉沙质千枚岩、千枚岩。上部与下部还夹有沙质结晶灰岩、结晶灰岩,厚1605米。
6.石炭系(C)
(1)草凉驿组(C2C) 分布于草滩沟、罗卜庵一带。因断层及岩浆侵入,呈不连续状分布。为陆相含煤泥质碎屑岩建造,岩性下部为砾岩夹灰色泥岩,含不稳定的煤层或煤线;上部为泥岩、细砂岩与砾岩交互层,厚571.5米。
(2)中上石炭统(C2-3) 分布于凤州、红光一带,平木有少量出露。底部为沙页岩,下部厚层灰岩、生物灰岩,与下伏地层为断层接触。
7.二迭系十里墩群(P1-2SI) 分布于留坝、凤县交界处。岩性为灰色长石石英砂岩、炭质沙质板岩和砾状灰岩交互层,底部为厚层粗砂岩、砾质砂岩夹一层细砂岩。
8.三迭系(T)
主要露于蜜蜂场至榆林铺一带。是一套复理石沉积,厚度约4500米,分为西坡组和任家沟组。
(1)西坡组(T1x) 由4个特征近似的沉积旋回的沉积组成。自下而上由砂岩过渡为灰岩,上部旋回的灰岩层中出现较多的砂岩和板岩互层,厚1373米。与下伏十里墩群呈整合接触。
(2)任家沟组(T1r) 由9个特征近似的沉积旋回的沉积组成。有碎屑状灰岩、豆状灰岩等,厚3194米。与下伏西坡组呈整合接触,其上与下白垩系东河群呈不整合接触。
9.侏罗系—龙家沟组(J2I)
分布于扈家窑一带,是一套河流、沼泽相含煤沉积。主要为粉沙质泥岩、粉砂岩夹砂岩及煤层,底部为砾岩、沙砾岩。厚405米。是秦岭区中侏罗世含煤的主要层位。
10.白垩系一东河群(K1dn)
分布于双石铺以南,向东至河口、平木一带,呈东西方向带状分布,系徽凤盆地东河群东延部分。下部为紫红、土红色厚层砾岩夹粉砂岩,系洪积相沉积;中部为河流相灰绿、黄绿色巨厚层砾岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹砂岩、沙砾岩;上部是湖泊——沼泽相为主的蓝灰、紫红色泥质粉砂岩、粉沙质泥岩、泥岩、粉砂岩夹砾岩、砂岩和煤线,厚度1092~2833米。
11.第四系(Q)
(1)下更新统(Q1) 零星分布于嘉陵江两岸高级阶地上。下部为砾石层;上部为粘土、沙质粘土,厚35~85米。
(2)中更新统(Q2) 零星出露于嘉陵江流域。下部为橙黄、橙红色黄土夹密集的褐红色古土壤层,底部由沙砾或泥砾层组成;上部为淡黄色、棕黄色黄土,夹5层左右的褐红色古土壤层,厚1~150米。
(3)上更新统(Q3) 零星分布。一般下部为沙砾层;中部为浅红、棕红色沙质粘土夹薄层粉沙土及淤泥;上部为桔黄色带浅黄、棕红色黄土状粘质沙土夹沙、砾石透镜体及岩石碎块。
(4)全新统(Q4) 分布于河床、河漫滩及各阶地上,以冲积相为主,洪积、冰碛相次之,为泥沙质及沙砾卵石层,厚5~10米不等。
三 侵入岩
县境侵入岩发育,以酸性岩为主,其次是中酸性岩和基岩、超基性岩,侵入活动具明显的多期性。以印支、燕山期最为强烈,为大面积的岩基式的中、酸性岩类侵入。加里东期最弱,主要为岩株、岩床、岩墙等小侵入体。
1.加里东期侵入岩
分布于唐藏一带,为石英闪长岩,年龄为4.12亿年。
2.华力西期侵入岩
(1)黑云母角闪石石英闪长岩——角闪闪长岩主要分布在红花铺至东河桥一带,出露面积200平方公里。被燕山期花岗岩侵入,该岩体的南部边缘与大理岩残留体接触带形成有磁铁、黄铁矿。
(2)唐藏花岗闪长岩岩体呈北西西方向分布,出露面积约20平方公里,由黑云母角闪石花岗岩及角闪石花岗闪长岩组成,岩体为细粒结构,风化强烈。
3.燕山期侵入岩
(1)唐藏草凉驿超基性岩:受元家坪——唐藏——李家坪大断裂所控制,两端以辉石橄榄岩、辉石岩为主,中段以黑云母透辉石岩为主,东南隅岩体受强烈蚀变,已成蛇纹岩。
(2)小峪河及安河北部一带分布的小岩株、岩枝为偏酸性(蚀变)角闪花岗闪长岩。
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