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1、张河湾区域地质调查设计书第一章 绪言为了加深对区调工作的认识 ,尽快适应当前我国区调工作需要 .因此 ,特安排本次设计，作为上岗前一次练兵。其目的是培养动手的能力 .独立工作能力及组织管理能力。项目编号 :20061201 项目名称 :张河湾地区 1:5 万区域地质调查工作性质 :基础地质调查工作年限 :2006.12.1-2006.12.25 承担单位 : 4041110103 第一节 测区交通位置张河湾地区位于河北省井陉县境内， 甘陶河畔。 西邻山西平定县，南与山西省昔阳县接壤，东部和元氏县毗连，北部为苍岩山，距测鱼镇约 2.5 公里（图 1）第二节 自然经济地理概况本区地处太行山中段，地
2、势南高北低，东西高中部低，为北东向延伸的中低山区。实习区内海拔 500 900m 的低山占多数。甘陶河流经本区，属常年性河流。 甘陶河源出山西省昔阳县窑上村，东北流至神河庄入井陉县境内。 在山西省境内的河段习惯称松溪河， 至北横口与绵河汇合，全长 150 公里。流域面积 2564 平方公里。甘陶河由源头至河口穿行于盆地峡谷之间， 其中以昔阳盆地为最大。 甘陶河沿22 2 途接纳众多支流，比较大的支流有赵壁河、扬赵河、石门沟、甘槽沟等。 甘陶河沿途多峡谷，一些河段比降较大，水流湍急，径流变化大，一般流量为 3 m3/s。 南寺沟、 白城沟、 东石门沟、 大西沟、 峪沟、 上坪沟、胡家滩沟、支沙口
3、沟、王莽沟、割髭沟等支沟雨季时有山洪汇入。在干流上现建有张河湾中型水库一座，库下基本断流。本区属暖温带大陆性季风气候，四季分明，春短多风，夏热多雨。秋高气爽，冬寒干燥，因受地形和海拔高度的影响，气候区域性变化和垂直差异均较明显。年平均气温 12.8，一月份最冷，月平均气温 -0.6， 7 月最热，月平均气温 26.2，夏季山地气温比邻近平原地区低 2-3，比较凉爽，是夏季避暑的胜地。本区年平均降水量 580 620mm，雨量多集中在七、八月份，多33 3 为暴雨 . 第三节 地质矿产研究程度井陉县是河北省中部的煤、陶瓷工业及建筑材料的主要生产基地。 地质调查工作始于解放前， 主要围绕井陉地区的
4、煤炭资源进行调查和开发。解放后，随着国民经济建设的需要，地质调查工作更加深入、全面， 先后有各地勘单位对本区及其周围地区进行过普查找矿及区域地质调查，积累了丰富的地质资料，深化了对该区的地质认识。五十年代年，北京地质学院生产实习队在太行山中段进行了 1：20 万区域地质调查工作， 1963 年编成太行山中段地质报告和相应的1： 20 万图件，基本上反映了本区的地质构造特征，为区内第一份综合资料，有一定的参考价值。六十年代中期 , ， 河北省区测队在本区进行了系统的 1： 20 万区域地质调查， 建立了太行山地区下元古界地层划分对比研究的标准剖面一甘陶河群，以及井陉县北良都奥陶系标准剖面 . 王
5、启超等（ 1980， 1985）及朱士岩、王启超等（ 1985）对太行山地区滹沱群的时代归属，以及滹沱群与长城系的关系，从地层学、古生物学、 沉积建造和古构造格局、 地球化学及古地磁学等方面进行综合研究，对区域地层对比和认识提供了丰富的宝贵资料。武铁山（ 1987、 1985）对太行山中段长城系的层位及划分亦作了详细的论述。徐超雷（ 1987）也对太行山中段的滹沱系的地层划分和对比作44 4 系统的描述和讨论。1987 年河北地质十一队对测鱼幅、王家坪幅及摩天岭等进行了1： 5 万区域地质调查，积累了丰富的资料。1989-1993 年，石家庄经济学院的雷世和、胡胜军、周聘渭、高永丰、阎志广等教
6、授在杜汝霖教授的指导下，历经 6 年的时间，完成了苍岩山地质 ，在构造地质和沉积环境方面收集了大量的第一手资料， 提出了新的认识， 并为我院近十年的野外实习教学做出了贡献。同时也为张河湾实习基地的建立打下了基础。90 年代，王立峰对太行山这中段的长城系、寒武系及奥陶系的沉积环境，层序地层进行了综合详细的论述，并发表 12 篇论文，对地层的划分对比及盆地演化提供了新的资料和认识。上述所有本区及邻区的区域地质调查和研究资料表明，在本区进一步开展地质工作已有较好的基础。第二章 地质概况及存在的主要问题第一节 区域地质概况区内出露的地层发育齐全，层序较完整，由老到新依次为：太古界、元古界和下古生界的寒
7、武一奥陶系；上古生界石炭 -二叠系及中生界缺失，新生界第四系分布在山坡、河谷和低凹地区。地层的分布明显受构造和地形控制。太古界五台群分布于区内55 5 东部和东南部， 下元古界滹沱群广泛分布于全区， 中元古界长城系和下古生界寒武 -奥陶系分布滹沱群之上的山顶部分 . 太古界 : 太古界五台群常划分为两个组： 下部红鹤组， 在区内没有 出露，上部石家栏组主要分布于区内东北部的崔家峪、杜家庄、冯家庄一带，向东南元氏褚家庄、赞皇许亭及临城石家栏一带。其中在临城石家栏一带地层发育最齐全， 厚约 1870m。 石家栏组与吕梁期的酸性侵入岩 -许亭单元呈侵入接触（图 1-2） ，与上覆的下元古界南寺掌组、
8、中元古界常洲沟组呈角度不整合。下元古界 : 滹沱群主要分布于区内西南部的甘陶河两岸杨庄、 朱会、测鱼、蒿亭一带，在中部地区的张河湾广泛出露。五台群与滹沱群呈明显的角度不整合接触（图 1-2、 1-4） ， （图版 -2） 。区内滹沱群剖面连续， 层序完整，接触关系清楚，是太行山中、南段下元古界重要的研究地区。 河北区测队 1968 年对该套地层详细系统进行了地层的观察研究，并与山西五台地区下元古界滹沱系对比，定名该套地层为甘陶河群， 并在南寺掌 -蒿亭建立了层型剖面。 根据全国地层清理方案 本教材 采用滹沱群作为下元古代最高级的岩石地层单位（表 1） 。主要岩性为一套巨厚的陆相碎屑岩 -海相碎
9、屑 -碳酸岩 -火山岩的浅变质岩系。 由变质砾岩、 砂岩、 板岩、 白云岩和变质中基性火山岩、256 80 250 6066 6 变质火山碎屑岩等组成，厚度约 8000m。根据中国地层指南 、 国际地层指南和岩石地层划分的有关细则， 结合区内下元古界代地层的沉积组合、 岩性及接触关系等特征，将滹沱群自下而上划分为八个组级单位，即封龙山组（ Hf） 、南寺掌组（ Hn） 、南台组（ Hnt） 、豆村组（ Hd） 、东冶组（ Hdy） 、南寺组（ Hns）和蒿亭组（ Hh）和岳家庄组（ Hy） 。中元古界 : 区内中元古界仅出露有长城系，但发育亦不齐全。长城系为太古界和下元古界变质岩系基底之上的第
10、一个未变质的沉积盖层， 环绕基底隆起展布， 在本区南部和中部沿甘陶河流域广泛分布。长城系岩性以灰白 -肉红色石英岩状砂岩为主，夹粉砂岩和页岩。局部地区下部夹有紫红色页岩和泥灰岩， 上部出露厚层白云岩及燧石条带白云岩，在地貌上常形成陡峭的山岭。对于长城系的划分，目前意见还不甚统一。我们根据沉积旋回、岩性岩相特征及其接触关系，初77 7 步划分为 2 个组。自下而上分别为赵家庄组、常州沟组，缺失串岭沟组、团山子组等地层。除赵家庄组外，常州沟组与蓟县标准剖面均可对比。总厚约 297m。下古生界 : 区内下古生界寒武系，发育良好，化石丰富，出露齐全，广泛分布于区内西北部的山顶上，呈北东南西向展布，为一
11、套滨浅海相泥岩 -碳酸盐岩沉积。寒武系与下伏中元古界地层为微角度不整合接触，寒武奥陶系为连续沉积，呈整合接触 . 新生界 : 区内新生界第四纪地层主要分布在山前斜坡和甘陶河流域， 按其成因和分布特征可划分为更新世马兰组和坡积物、 冲洪积物；全新世冲洪积物。岩石 : 张河湾地区出露的岩石类型齐全，包括了沉积岩、变质岩及火成岩的部分岩石类型，主要分布在太古代、早元古代、中元古代和古生代。 本区岩浆侵入岩浆岩有深成酸性侵入岩和基性脉岩，如花岗岩和变质辉绿岩 , 辉绿辉长岩 .喷出岩有变质安山岩 , 变质火山角砾岩、集块岩 .本区沉积岩类型丰富多样，包括陆源沉积岩、内源沉积岩及火山碎屑岩， 其中以火山
12、碎屑岩最为发育。 区域变质岩是常见的变质岩的岩石类型， 是变质岩类型中分布最广的岩石。 由于区域变质作用的成因复杂， 所形成的岩石类型也极为复杂多样。 常见的变质岩包括一下类型：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、长英质粒岩、角闪质岩、大理岩、石英岩。以及变质砂岩、变质砾岩、大理岩化白云岩、变质火山岩等等。第二节 区域地质构造位置88 8 张河湾地区位于华北地台二级构造单元山西台隆的东部。 以太行山为主体的山西台隆，东部山地多呈 NE-NNE 向雁列分布，东邻华北断拗（辽冀台向斜） ，西部为 NE-NNE 雁列分布的盆地，自北而南有大同、静乐、太原、临汾和运城五大盆地。山西台隆在中上元古代处于相对隆起
13、状态， 基底岩系出露较广泛， 古生代以来的沉积盖层发育较完整，反映地台双层结构（基底和盖层）极其发育的基本特征。根据地质力学的观点，本区位于新华夏系构造的第三巨型隆起带的大行山隆起亚带。该带主要表现为二级 NNE 向斜列的两个隆起和两个凹陷组成的多字型构造 （图 5-2） 。 由北向南， 它们依次为阜平隆起、井陉凹陷、 赞皇隆起和武安凹陷。隆起区主要由太古界一下元古界变质岩组成， 凹陷区主要西古生代沉积地层组成。 张河湾地区则位于赞皇隆起北西缘和井陉凹陷东南缘的过渡地段 . 区域上新华夏系主要断裂有： 1、定兴 -石家庄 -磁县断裂，系华北境内新华夏系第二巨型沉降带和第三巨型隆起带的分界， 控
14、制了山区和平原的地质发展史； 2、王安镇一倒马关断裂带，断裂发育于阜平隆起东侧， 向 SSW 方向穿过井陉凹陷， 在张河湾的西部邻区通过。区域上的纬向构造（ E-W 向构造）主要发育在阜平隆起南部，为一系列 E-W 向的中小型压一压扭性断裂。经向构造（ S-N 向构造）主要分布在武安凹陷及贸皇隆起内。 赞皇经向构造表现为轴向呈南北向的次级隆起及分布其东西两侧的伴生 S-N 向压性断裂。 西侧的 S-N向断裂经过本区西部邻区断续进入井陉凹陷。第三节 矿产概况99 9 太行山滹沱系从下至上几乎均有含矿层位，但至今查明构成工业意义的矿产尚为数不多， 大部分只称为矿化， 按矿床成因有火山岩型铜矿、与火
15、山岩有关的沉积型铜矿、铅锌矿、含金砂岩，金红石 -赤铁矿、磷矿等。1、铁矿分布在封龙山组下部，在变质砂岩中，磁铁矿成碎屑状态出现，常构成交错层或暗色条带。其中在封龙山四周，铁含量一般为 15，但品位低规模小无工业意义。封龙山组碎屑岩中多多少少均有磁铁矿或赤铁矿条带分布，但矿化点集中分布在封龙山周围， 说明该处特别有利于铁的富集。 这固然与封龙山组厚度最大，物质来源丰富，而且封龙山南侧，五台系中还有辉长岩体侵入， 它能提供大量磁铁矿碎屑。 该区碎屑岩中也许还有钒钛的伴生， 作为铁矿由于品位低而失去工业价值， 寻找伴生的钛是有希望的。2、金矿北起封龙山南到临诚白鹿角，沿封龙山组底部变质砂砾岩，为了
16、寻找含金砾岩曾做过不少工作， 但金的品位太低， 远远不够工业要求。大行山区前滹沱系的五台群中，有大量基性喷出岩，井有黄铁矿分布，因此金是有物质来源的。但目前并未富集成古砂矿。其原因：一是大行山区滹沱系底部碎屑岩沉积分选作用差， 虽然也是属于急流河或滨海相，但分选不完全，重矿物不能达到最大限度集中，因此，难以构成矿床； 其次， 滹沱初期的古海岸线应在如今封龙山组分布区1010 10 的西边， 而五台群的大量火山岩及其铁矿层位则分布在如今封龙山组分布区的东部， 因此大量机械风化作用解析出来的金部被带到更东的地区去，导致如今分布区相对来源就少。3、金红石 -赤铁矿分布在南寺组，含矿层位为变质粗砂岩，往往是在长石石英岩中成层产出。 金红石在亦铁矿颗粒中成微小晶体产出、 肉眼看矿石为片状 -块状、钢灰色赤铁矿或赤铁石英片岩。经研究，金红石为原帆钛磁铁矿在变质过程中改造而晶出。既然该区金红石赤铁矿，是由钒钛磁铁矿变质而成，那么在前滹沱系地层中， 应有富钒钛磁铁矿的岩体分
