2012年5月26日下苇甸到丁家滩
出行前在网上找到了一张地质简图,对此行帮助不小,如果北京附近都有这样比较大比例尺的地质简图就好了,我曾经翻遍了公开出版物的资料,没有找到过适用的北京地质图。
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这条线路也基本上是沿公路走,有了在黄院东采石场乱走的经验,知道顺着路边岩石找肯定能弄清这是哪个组的,也就没有完全按上面图里的点去走。这次还有一个资料来源对走这条路线有帮助,那就是《北京市岩石地层》,里面有各个地层组的详细描述,对于层型地点还给出了经纬度坐标,馒头组/张夏组/炒米店组/冶里组/亮甲山组在北京的层型点都在这里。下图是我这次的行走路线。
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下苇甸站下车后一直往南,中间看到大段紫红色岩石,猜来可能是馒头组,走到一个公路转弯处,离开公路到旁边山上看。
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从这张往北看的照片,可以看到河谷两旁的底层都是以相同角度向上倾斜,你就可以想象这里的岩石曾经是连在一起的,被永定河多少年的冲刷主渐切开一个深谷,结合地质图可以知道越往北的岩石越老,曾经水平的岩层现在已经大范围地被倾斜了接近45度。仔细看左手处的岩石可以了解以下几点:首先从圆润的风化情况看,这石头是比较纯粹的石灰岩,白云岩典型的“刀砍状”风化和这很不同;其次灰岩由若干层中厚的纯质灰岩和一组组夹大量黄色泥质条带的岩石叠加组成,这就可以想象当时此地是一二百米的浅海大陆架,一个长时期内海水清澈,就形成了匀质厚层的灰岩,一段时期内可能是远处有河水汇入大海,水流夹带的土壤沉淀下来,就形成一薄层泥质条带。看完沿公路往回走,注意看路边的岩石,等到岩石变化的地方,根据两边岩石的特征,就能大概猜出所处的地层了。开始都是这种灰岩:
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走到一个地方,路过一片植物,岩石忽然变成了紫红色的十分醒目的颜色,心中暗叫:这就是紫红色的馒头组吧!这石头和在周口店看到的馒头组很不一样,那边的是绝对绿灰色的主调,而且有明显千枚状变质岩特征,书里写到变质作用可以造成铁的价态变化,估计这就是周口店馒毛组变成绿色的原因吧。有了馒头组,就象找到了坐标,刚才看到的就是张夏组了,两者接触面被植物覆盖了,看不到,应该还是整合接触。
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小照片中的红色岩石的颜色和实际颜色是比较接近的,之所以两张照片里不一样,是后者我在阴影中重新定了白平衡。一路上都是用阳光下定的白平衡,到这里忽然进入阴影,拍出来就不对了,重新调整一次后才跟实际一致。紫红色的岩石里也不时地夹一段灰绿色的岩石,有的一块均匀的岩石从红色直接就过渡到绿色了,这和以前想的红色代表浅水氧化环境,绿色是弱还原环境好像还不太一样,红绿成因是可以连续变化不影响岩石均匀性的。
走回车站,向另一个岔路走,看说明是前寒武纪灰岩,不过一路植被覆盖很多,露出的岩石也比较乱,没看到什么,又走回车站,只是知道车站附近是前寒武纪的底层。坐在河边吃过午饭,继续沿公路走。走着走着,路边一块岩石上醒目地写着∈1ch,昌平组的标志,好,这下又找到坐标了
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《北京市岩石地层》认为:蓟县运动使华北地区抬升遭受风化剥蚀,直到昌平期海水才进入本区,开始显生宙的首次海侵。昌平期海侵伊始,形成一套蒸发相土黄色含陆源碎屑含燧石泥晶白云岩。又称
:根据古生物资料,本市的昌平组与山东馒头组相当,为“同时异相”,而本市昌平组之上的紫红色泥岩夹白云岩根据化石情况,相当于山东龙王庙阶上部地层,有所谓穿时现象。
这里之前我所介绍的,都是岩石地层学的概念,从岩石的性质上,把它们分成若干组,这并不涉及岩层形成时间的概念,相同岩性的岩层不一定是同时形成的,看下面的相律图会比较清晰
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图中彩色线代表的是不同时期的同时沉积面,同一时间不同地区沉积下来的岩石性质是不同的,但由于持续的海进或海退,不同时沉积的岩层会形成一个连续的层,这就是前面所说的昌平组、馒头组之类。北京地区在昌平期海拔比山东地区高,所以在一个连续的海水升降过程中,当北京地区沉积下来的物质形成昌平组岩石时,山东地区沉积下来的物质形成了馒头组的岩石。在研究岩石的时期特征时,主要的办法就是考察岩石中所含化石,尤其是那些进化发展较快的物种,如果不同岩石里含相同进化阶段的化石,就可以认为是同时期形成的沉积。
景儿峪组与昌平组之间是平行不整合,又叫假整合,界面上是一些很碎的象碎石和土一样的东西,那就是当年的风化产物,这不到10厘米的一个薄层,隔开的岩石形成时间相差了2.5亿年!(800Ma-543Ma)。尘土落在景儿峪组时,世界上还只有些藻类植物,地层升出海面,而等再次沉入海底,昌平组的岩石开始形成时,水中已经有象三叶虫之类的动物在游泳了!
《北京市岩石地层》认为:北京市早古生代岩石地层格架由三大沉积旋回构成。第一旋回由昌平组构成。北京市受蓟县运动影响,在早寒武世沧浪铺中期之前一直处于风化剥蚀状态,在沧浪铺晚期海水侵入本区时,首先沉积了一套砾岩和潮上云坪相含陆源碎屑含燧石泥晶白云岩。随海水不断加深,沉积了潮间--潮下环境的泥晶岩、豹斑状灰岩,含有三叶虫和棘皮动物等化石碎片。在下苇甸--青白口一带,
本组下部发育灰质和白云质角砾岩,这是原始陡坡发生沉积塌陷作用的结果。到龙王庙中期,海水逐渐回落,又形成一套潮上蒸发泥晶白云岩。到龙王庙晚期,本区再次上升成陆遭受剥蚀。因此,昌平组构成了一个完整的海侵--海退沉积旋回。
沿昌平组继续往前走,知道远远地就看到了馒头组标志性的紫红色。
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《北京市岩石地层》认为:馒头期海水处于半封闭状态,气候炎热干燥,蒸发作用强烈,早期为潮上塞卜哈环境,形成一套以紫红色泥岩、页岩为主的岩石组合
第二沉积旋回由馒头组到亮甲山组构成。馒头组由紫红色粉沙质泥岩和灰岩或土黄色泥晶白云岩组成基本层序,表明本旋回初期,气候炎热干燥,蒸发强烈,底部普遍发育角砾岩,同昌平组角砾岩一样,为岩溶塌陷成因。
在馒头组的红色泥岩里看到一个有趣的现象,一条从上而下地贯穿红色岩石的绿色岩脉显眼地露在外面。象这样地纵向贯穿地层的岩脉我想应当是母岩形成以后岩浆沿裂缝上升形成的,岩脉应当是某种岩浆岩,两种岩石接触带应当有大理石化变质的边缘,但直观看起来岩脉里的绿色岩石与灰岩很象,两种岩石接触面十分鲜明,见不到变质带。
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问题:
请知道者给讲解一下这个现象。
往前走,看到馒头组中各种各样的岩石:绿色、灰色、各色夹泥质条带、夹砾石,但都不是很厚,几十公分到几米后又变成红色泥岩为主。感觉一组地层中会有一些变化很大的层次,但因为厚度太小,也许分布范围太小,所以并不独立成一个地层组,其所代表的可能是一次突然的地域性的环境改变。
看GPS,走到张夏组层型地点了,播开树丛走到岩石边,看到分界十分清晰:
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馒头组的红色岩石上有个标号,我猜是做馒头组岩层测量时标记的,但猜不出其中的含义是什么,如果有专业人事知道的,也请给解说一下。
《北京市岩石地层》认为:张夏组以发育鲕粒灰岩为特征,由钙质粉砂岩和鲕粒灰岩构成基本层序,反映潮下浅滩高能环境夹局限海低能环境,由于碳酸盐岩不断进积和加积,使缓坡环境逐渐演变为高能浅滩台地环境,这亦是华北台地成熟的标志
《北京市岩石地层》记载张夏组最底层发现过三叶虫化石,一时来了兴趣,抡锤子瞎砸了半天,把手磨破了也没见到半个三叶虫的影子,不知道有没有朋友有在灰岩里找化石的经验,给介绍一下应当如何选择尝试地点。
继续往前走,从GPS上看已经接近炒米店组层型点了,路过一大片树丛再露处的岩石从大块的灰岩变成了明显细层和竹叶状灰岩的风化面,上面标着∈3g -
崮山组的代号,在《北京市岩石地层》里崮山组、长山组、风山组一起合并成了炒米店组,代表性的性状就是竹叶状灰岩。
《北京市岩石地层》认为:炒米店组主要是由竹叶状砾屑灰岩、泥质条带泥晶灰岩、鲕粒灰岩和钙质粉砂岩等组成,岩石以薄到中层为主,毫米到厘米级纹带和条带极为发育,说明海水频繁震荡,竹叶状砾屑的发育反映风暴活动时常发生。炒米店组属于缓坡环境,生物丘的发育和截切及与风暴砾屑的共生是缓坡环境最典型的代表和产物。
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既然看到炒米店组了,就往回退,钻到树丛后面去找两者的界面
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在这个层型点从地面起,有一面上百米的岩壁,除了部分被植物覆盖的地段,炒米店组岩层清晰可见,这里的岩层以大约45度倾角和地面相交,所以沿公路走过去,在层型点高处的岩层,会斜着延伸下来展示在公路侧面。《北京市岩石地层》对每个组有很详细的描述,每组从下到上变化的详细层次,每个层次的岩性和厚度,都测量得很清楚,一边走我一边再想,当初地质队测量时,是在层型点用绳索吊下来垂直测量,还是沿公路水平走过去,一段段分开测量的呢?忽然有忽发奇想,对岩石层次的文字描述总感觉不直观,如果沿路一直走过去,把路边的岩石拍下来,然后用软件拼接,就可以得到一个组整个的岩石外表照片图,旁边再把文字部分和高度标记上,这样就随时可以观察对比地层组了,最重要的是这件事并不难做:路边被植物遮盖住的地段不太多,基本能够接得上,这样个人都可以做这件事,不过要等到冬天,植被凋零,岩石被尽可能多地露出来的时候。
看GPS附近还有冶里组和亮甲山组层型,但是在河谷的那一边。看看时间有点晚了,就留做下次参观,坐上车一路回到北京。
旅行建议:
1.
拍照关闭相机自动白平衡,使用白板现调固定白平衡,早中晚阳光阴影色温有变化时重调一下。这样可以保证照片偏色的情况尽量少。
2.
相机的时间设置正确,这样根据每个照片的拍摄时间,就能在GPS轨迹里找到当时所在经纬度坐标,不必每张单记。
3.
只要带地质锤,就带上手套,一是避免磨泡(比你想的容易发生)二是保持手上干净。
4.
在山间公路上走,一定要注意车辆。
5.
几个层型点的坐标:
下苇甸馒头组层型
lat="40.005834" lon="116.031118" ele=89.05m
下苇店张夏组层型
lat="40.002217" lon="116.033618" ele=90.97m
下苇店炒米店组层型 lat="39.995834"
lon="116.033885" ele=90.01m
丁家滩冶里组层型
lat="39.993617" lon="116.030285" ele=90.01m
下苇店亮甲山组层型 lat="39.990117"
lon="116.029168" ele=90.25m
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