2.1.2　地层概况

云台山风景名胜区地层分布较为齐全,太古宇、元古宇、古生界、中生界及新生界均有见及,属华北地层区山西分区太行山小区。其中以早古生界的寒武系及奥陶系分布最为广泛,是太行山脉的主体地层。它们记录了华北地台自太古宙以来海陆变迁和构造运动,反映了太古代的陆核形成到陆块的增生,从碎屑岩垫板(新元古界)—碳酸盐岩盆地形成(寒武系—奥陶系)—前缘三角洲—陆间盆地的演化(石炭系—二叠系)过程。

云台山风景名胜区综合地层柱包括以下几个方面。

1.太古宇

太古宇在区内出露较为零星,岩性较为简单,岩性变化也不明显。主要岩性为混合质黑云二长片麻岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩及少量的浅粒岩等,总厚度大于2900m。本套地层在云台山风景名胜区出露在现代深切河谷的底部,被新元古代云梦山组直接覆盖。

2.中新元古界

中新元古界在中朝地台南缘自下而上划分为熊耳群和汝阳群两个岩群、11个岩组。云台山地区位于元古代陕豫三叉裂谷的最东端,未发育中元古代的熊耳群火山岩。新元古界也仅沉积了汝阳群的云梦山组的碎屑岩,缺失汝阳群白草坪组和北大尖组,也缺失豫西广为发育的洛峪群、南华系和震旦系。云梦山组分布于景区红石峡谷地,底部为底砾岩,局部未见砾岩,仅见石英砂岩直接不整合于太古宇之上。底砾岩厚度变化较大,从零至数十米间变化。砾石多为脉石英、石英岩、片岩及片麻岩。中上部以紫红色石英砂岩为主,夹浅肉红、灰白色石英砂岩及少量的长石石英砂岩。云梦山组的砂岩层面上,普遍发育有泥质斑块、多角形干裂纹和波痕。波痕多以不对称水流波痕为主,其次是对称形浪成波痕及多角形波痕。波长一般为2～10cm,少数大于20cm,大于50cm者少见。据此推断为干热气候条件下的滨海沉积,部分沉积特征表明为三角洲相特点。

3.古生界

古生界有寒武系(ε)、奥陶系(O)、石炭系(C)及二叠系(P)几套地层。

(1)寒武系(ε)。在区内分布较普遍,多在深切沟谷中部出露,且地层出露比较齐全,自下而上划分为下统、中统及上统。下统包括辛集组、朱砂硐组及馒头山组;中统包括毛庄组、徐庄组及张夏组;上统包括崮山组、炒米店组及三山子组。各统各组间均以整合接触形成完整的沉积剖面。辛集组以石英砂岩或砂砾岩含磷为特征,朱砂硐组以泥灰岩夹膏溶角砾岩含石盐假品为特征。这两组地层在区域上分布不稳定,局部缺失。馒头组岩性为紫红色页岩夹泥质白云质灰岩,在下伏的辛集组、朱砂硐组缺失时,直接超覆于云梦山组或白草坪组之上。毛庄组与徐庄组岩性以紫红色、黄绿色页岩和生物碎屑灰岩为主,其中徐庄组底部见海绿石石英砂岩,该组地层含丰富的三叶虫和腕足类化石。张夏组以鲕粒灰岩和鲕粒白云岩为主,在地貌上往往形成高峻陡崖,气势恢弘壮观。崮山组、炒米店组及三山子组均以细晶白云岩为主,普遍含鲕粒。寒武系在云台山地区厚度大约在660m左右。

(2)奥陶系(O)。奥陶系分布普遍,构成南太行的主体地层,多出露于其中上部。自下而上划分为下奥陶统冶里及亮甲山组、中统下马家沟组(一、二、三段)、下马家沟组(四、五、六段)与峰峰组(七段),下统缺失。下马家沟组底部为钙质页岩夹泥灰岩,有的地区为板状泥灰岩夹薄层白云岩。此层分布比较稳定,为区内的标志层之一。其上为灰岩夹白云岩或白云岩夹灰岩,局部可见角砾状灰岩、白云岩等。上马家沟组下部为角砾状灰岩、角砾状泥质白云岩、泥质灰岩夹泥质白云岩和白云岩,上部以灰岩、花斑状白云质灰岩为主,夹白云岩。峰峰组在区域上分布较局限。奥陶系与下伏地层寒武系呈平行不整合接触,平均厚度为470m。

(3)石炭系(C)。石炭系分为中统本溪组及上统太原组。本溪组底部为山西式铁矿或硫铁矿,铁质黏土,为奥陶系风化面上的产物。中上部为砂岩、黏土岩与铝土矿,甚至夹煤线等。厚度一般在20m上下。与下伏的奥陶系呈明显的平行不整合接触,这在华北具有典型性和普遍性。太原组岩性主要为黏土岩、砂岩、灰岩夹多层煤及煤线,灰岩含燧石及丰富的蜒科化石。本组厚度为100～135m。

(4)二叠系(P)。多掩埋于地下,根据钻孔资料,可分为下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组和石千峰组。山西组由浅灰色、灰黄色泥岩、灰黄色砂岩及煤组成。其中的煤层,华北称二煤或大煤,本组厚度约75m。下石盒子组由灰绿、灰黄色砂岩、泥岩、黏土岩等组成,厚度约100m。上石盒子组由灰白色砂岩、灰黄色泥等组成,有时夹煤层或煤线,厚度约310m。石千峰组主要由紫红色的泥岩与灰绿色砂岩组成,厚度约390m(云台山风景名胜区旅游局,2008)。