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1、11 宣化勘查区区域地质构造特征1.1 地理地貌特征与大地构造位置1.1.1 地理地貌特征勘查区位于河北省北部的张（家口）-宣（化）地区，包括张家口市区的万全县-怀安县部分和宣化县大部、涿鹿县部分地区，行政隶属张家口市。地理坐标 E1142911530，N40204045，面积近 2000km2（图 1-1） 。勘查区在区域上属燕山山地西段，该段作为晋冀蒙盆岭构造区的组成部分，表现北东向线系性明显的山岭与山间盆地呈雁列状交互展布；作为张家口-蓬莱断裂带的组分，又表现第四纪盆地群沿北西走向右阶排列的特点。自北京而西的南口山前坳陷、延庆、怀来、宣化、张家口以及蔚县、原阳、大同等一系列地堑-半地堑式
2、山间盆地群及其间所夹的小型地垒式山岭群，共同构成勘查区第四纪盆地北西成行、北东向盆岭相间成列的区域盆-岭构造地貌景观。充分反映本区新生代晚期至今受北东东向汾谓裂谷系东北端和北西向张家口-蓬莱断裂带西北段共同控制的的活动带特点。勘查区沿 NW-SE 向展布的中-新生代盆地群，由张家口盆地、宣化盆地和涿鹿盆地组成。因地貌上恰逢中国第二地貌阶梯向第三地貌阶梯转换过渡部位，西部张家口盆地受乌兰察布高原影响，平均海拔在 1000m，其东南的宣化盆地、涿鹿盆地虽地势有所降低，但平均海拔也在 800500m 之间。盆地群南北两侧为海拔 1500m 以上中山山地所围限。盆地依山而赋，山岭绕盆而存，盆岭耦合，共
3、铸盆地-山岭二元地貌单元组合之特色。1.1.2 大地构造位置就基底而言，勘查区位于华北陆块北缘之冀北古陆块西南的怀安复式穹窿状褶皱隆起带和-桑干-平泉构造（结合）带上（图 1-2） 。北临内蒙地轴，南濒华北断坳，西接山西断隆，东以太行山断块隆起带与冀东古陆块呈镜像（图 1-3） 。就板块构造而言，勘查区则位于华北地台北缘（图 1-4） ，燕山台褶带西段之宣龙复向斜内。北以尚义-赤诚深断裂与内蒙地轴为邻，西南以松枝口-右所堡大断裂与山西断隆相接，东南则以 NNE 向太行山断隆与冀东古陆块隔山相望。2区域大地构造位置为阴山-天山纬向构造带东段与新华夏第三隆起带（李四光）交汇部位，两个主要构造带的复
4、合，构成本区基本构造格架（图 1-5） 。3张家口盆地宣化盆地涿鹿盆地图 1-1 勘查区地理位置4图 1-2 勘查区所处大地构造位置图 1-3 张家口地区基底构造单元划分图-华北地台北缘大陆边缘活动带；-冀北古陆块； 1-怀安复式穹窿状褶皱隆起带； 2-承德褶皱隆起带； 3-尚义-围场褶皱隆起带；-桑干-平泉构造（结合）带；-冀西古陆块；-冀东古陆块。5图 1-4 华北地块北缘地质构造略图PGCS-平泉-古北口-赤诚-尚义断裂（内蒙古隆起南缘断裂） ；D-大庙断裂 FL-丰宁-隆化断裂；CWD-赤峰-围场-多伦断裂（内蒙古隆起北缘断裂；-岩体及编号6图 1-5 天山-阴山纬向构造带东段地质构造
5、略图1-复式背斜轴；2-复式向斜轴；3-压性断裂；4-扭性或扭性兼压性断裂；5-其它构造体系单式或复式背斜轴；6-其它构造体系单式或复式向斜轴；7-其它构造体系压性或压扭性断裂；8-地质界线；9-新生代或中新生代盆地；10-前长城系出露区；11-中生代中-酸性火山岩系；12-玄武岩；13-花岗岩；14-超镁铁岩在华北断块区新生代构造单元中，勘查区则位于北东向山西断陷带（汾谓裂谷带）北端与张家口-蓬莱断裂带西段交汇部位（图 1-6） 。图 1-6 华北断块区新生代构造单元划分图 1-阴山断块隆起； 2-鄂尔多斯断块隆起； 3-太行山断块隆起； 4-燕山断块隆起； 4-华北平原断块坳陷； 6-鲁西
6、-徐淮断块隆起； 7-胶辽断块隆起；-山西断陷带；张家口-蓬莱断裂带汾谓裂谷带张蓬断裂带71.2 勘查区构造单元（级）特征勘查区所属级构造单元为燕山台褶带，级构造单元为宣龙复式向斜。该复向斜由万全中断凹、龙关穹褶束、下花园凹褶束、涿鹿褶皱束构成。其西南的阳原台穹、蔚县凹褶束属汾谓裂谷系组分（图 1-7） 。1.2.1 万全中断凹为复式向斜北翼太古宇基底分布区之西段。南北为近EW 向断层所夹持，平面呈矩形。太古宇基底之上直接为时间与空间并不连续的三个中生代小型盆地所覆盖。1.2.2 龙关褶皱束位于万全中断凹东侧，主要为太古宇基底分布区。北以北界断裂与内蒙地轴毗邻，南以中元古界底部不整合线为界，平
7、面呈方形。中侏罗世末，受东南侧水平压力影响而穹起，构成复式向斜北翼，嗣后的晚侏罗世或中-晚白垩世小型陆相盆地，统属上叠性构造。1.2.3 下花园凹褶束复式向斜核部，由中-新元古界和中-下侏罗统叠积而成。整体为一翼陡而底平的箱状向斜构造，西端翘起，向东倾没。南界边缘因受走向逆掩断层带的仰冲而成花边状，局部发生翻卷。该区是宣龙式铁矿的主要产区，在中-新元古代的海侵时期， ，处边缘海湾环境，尤其是西部古斜坡地带，大部层位逐次尖灭。南部下花园-八宝山一带沉积于下马岭组甚至寒武系图 1-7 勘查区构造单元划分图 1-内蒙-大兴安岭褶皱系； 21-内蒙地轴； 22-燕山台褶带； 23-山西断隆； 24-宣
8、龙复式向斜； 29-万全中断凹； 210-龙关穹褶束； 211-下花园凹褶束； 211-涿鹿褶皱束； 229-阳原台穹； 229-蔚县凹褶束。8之上的是一套厚达 700m 以上侏罗纪含煤岩系，表现了坳陷的继承性与叠合性。1.2.4 涿鹿褶皱束为复式向斜南翼，由太古宇及中元古界组成较紧密的褶皱束。该区东部，依稀可辨两个背斜间夹一个向斜构造，褶皱呈短轴状，轴向N60E；西部地段为第四系和晚侏罗世火山岩建造覆盖。1.3 勘查区地质构造发展与演化本区经历了古太古代中太古代新太古代古元古代早前寒武纪基底形成与演化过程，具划时代意义的吕梁运动，将太古宙古陆核与古元古代褶皱带拼联一体，构成华北陆块统一的变质
9、基盘（图 1-8） 。中-新元古代古生代末，为燕山陆内造山带前造山期。中元古代，本区沿原始近东西北东东向同沉积系统，发展成为古裂谷或坳拉槽（图 1-9） 。在中元古代前期处于产生陆源碎屑建造及类火山硅质建造的断陷阶段，后期转入形成多种类型复杂碳酸盐岩建造的坳陷阶段。新元古代进一步稳定，青白口系景儿峪组毯状海绿石石英砂岩建造广布，是典型稳定环境的标志。图 1-8 燕山及邻区综合性-断代性构造区划图（据崔盛芹，修改）1-Ar-Pt1变质基底；2- Pt 1活动带；3-Pt 2-3坳拉槽；4-Pt 2-Pz 沉积盖层；5-中间地块；6-加里东褶皱带；7-早华力西褶皱带；8-晚华力西褶皱带；9-蛇绿岩
10、；10-松辽盆地（JK） ；11-二连盆地(K)；12-下辽河-华北裂谷盆地(Cz)；13-汾谓裂谷系北段裂谷盆地(Cz)；14-华北陆块北界；15-深断裂带及编号；16-主干断裂带及编号全区经过蓟县上升(800-600Ma)剥蚀之后，古生代时期处于与整个华北陆块相似的克拉通型盖层的稳定发育阶段。进入中-新生代后，燕山及邻区经历了多期地壳运动或构造运动，发育有颇409具特色的陆内构造变形与区域断裂系统，形成具有代表性意义的陆内（板内）造山带。相应的桑干迁西阜平五台吕梁加里东海西印支燕山喜马拉雅新构造等多期构造岩浆变质事件，在本区留下了深刻而清晰的古地理-古构造痕迹。1.3.1 太古宙-古元古代
11、古地理-古构造演化太古宙-古元古代（约 3800-1800Ma）燕山地区作为华北陆块的一部分，经历了克拉通基底形成过程的多次构造运动，构成一个巨型构造运动序列与构造演化阶段。其间可分为古-中太古代、新太古代与古元古代 3 个次级构造运动序图 1-9 燕山及邻区中-新元古代沉积等厚线与古构造图（据崔盛芹等）上图：1-燕山型坳陷；2-胶辽型坳陷；3-阴山型坳陷；4- 隆起；5- 隆起轴线；6-同沉积断裂；7-Pt2+3 地层等厚线（ m）;8-火山岩；9-花岗岩；10- 磨拉石沉积（Pt 31） 。下图： 1-冀西北坳陷； 1-密云隆起； 2-冀北辽西坳陷； 2-山海关医巫闾隆起； 3-泛河坳陷；
12、 3-龙岗隆起； 4-浑江上游坳陷10列与构造演化阶段（图 1-10）11图 1-10 燕山及邻区太古宙-古元古代克拉通基底古构造建造图（据崔盛芹、杨振升、吴汉珍等）1-古元古代背斜、倒转背斜；2-古元古代向斜、倒转向斜；3-太古宙背斜、倒转背斜；4-太古宙向斜、倒转向斜；5-古元古代片理、片麻理；6 太古宙片理、片麻理；7-显生宙断裂、隐伏断裂；8-古元古代中酸性侵入岩；9-太古宙中酸性侵入岩；10-绿岩带；11-碳酸盐岩层；12-吕梁期造山后磨拉石建造；13-古元古代与太古宙分界；14-正磁异常；15-负磁异常；16-卵形构造；17-韧性剪切带；18-断裂带磁异常线121.3.2 中-新元
13、古代古地理-古构造演化1）不同时期坳拉槽岩相-古地理轮廓（1）长城系常州沟组时期（图 1-10）是在吕梁运动所形成的不平基面上先后陆续的沉积。此时北为呈原始 EW 向横亘的内蒙古古陆，东为原始 NE 向展布的医巫闾古陆，西南为五台山、太行山古陆，在古陆之间为此期接受沉积的槽地。沉积盆地内部的复杂性表明中元古代早期本区具有较明显的活动性。由图可见密云隆起（水下障壁）以西及以北，次级隆起、坳陷呈原始东西向平行排列。海湾相对稳定，但沉积厚度不大。图 1-10 燕山地区常州沟组时期古地理-古构造略图（据崔盛芹等）1-岩相界线及推断界线；2-地层等厚线及推断线（等值线单位：m） ； 3-古陆剥蚀区；4-
14、同沉积断裂、推测断裂；5-地层剖面点（2）串岭沟组-团山子组时期（图 1-11）本期是继常州沟组之后的海侵时期，形成了由陆源碎屑岩为主（串岭沟组）及泥质碳酸盐岩（团山子组）的一套沉积物。此时，燕山-太行盆地是个裂陷槽13型障壁海，从小五台山、易县隆起向 NE 方向延伸至昌平怀柔形成水下隆起，这一隆起隔开了宣龙湾和蓟县海盆。宣龙湾沉积厚度小，较高层位向西超覆，由于水下隆起的进一步障壁，宣龙湾海水极浅，大量发育了由叠层石礁组成的碳酸盐台地，并成为聚铁盆地。愈近盆地西缘，沉积厚度逐渐变小，石盐假晶数量增多，形体增大。蓟县海盆厚度较大，缺少铁质沉积。串岭沟组团山子组时期海陆轮廓与沉积区内部结构特征、主
15、要沉积中心以及密云隆起以东、以西的差异与常州沟组时期相似。从图 1-11 可见，此期勘查区应属较稳定的滨海、海湾环境，是宣龙式铁矿的主要沉积区，也有富钾页岩形成。图 1-11 燕山地区串岭沟组-团山子组时期古地理-古构造略图（据崔盛芹等）1-岩相界线及推断界线；2-地层等厚线及推断线（等值线单位：m） ； 3-古陆剥蚀区；4-火山岩及火山口；5-同沉积断裂、推测断裂；6-地层剖面点（3）大红峪组时期（图 1-12）大红峪组时期是处于局部海退后发生的、长城纪大海侵的初期。大红峪组时期海陆分布情况与前期基本相似，古构造格局变化不大，只是冀北-辽西断陷14槽已成为较宽阔的海槽，在断陷强烈部位发生裂隙
16、式海底火山喷发。图 1-12 表明，陆源碎屑物环古陆而广泛分布，内源物质则主要局限于几个远岸海盆中。在大红峪组内尤其是靠上部，有些地区常夹有一些碳酸盐岩，它们属潮间带-潮下带的一些堆积物。图 1-12 燕山地区大红峪组时期古地理-古构造略图（据崔盛芹等） （图例同图 1-9）（4）高于庄组时期（图-13）本期是区域上长城系海侵空前广泛时期。在全燕山地区范围内第一次形成了广厚的碳酸盐岩“岩被” ，向西、向南直接超覆于古老变质岩系之上。高于庄组时期内蒙古古陆边缘明显北移，西南区前期古陆剥蚀区此时已遭海侵接受沉积。此期主要为滨海（潮间带）到浅海相（潮下带为主）的沉积环境。由图 1-13 可知，本区此时坳陷轴已由原始的东西向转为原始的北东向，古岩相带空间展布的一般规律是富含陆源碎屑的碳酸盐岩绕古
