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《北京地质》被和谐背后 精选

已有 7400 次阅读 2011-5-15 12:02 |个人分类:学场评论|系统分类:观点评述|关键词:北京地质 停刊 学术争论 蓟县剖面

《北京地质》被和谐背后
刘继顺
2011-05-15
 
我与姬广义先生并不认识,只因最近读了他的一个矿产考察报告,于是上网查阅姬广义先生的背景资料。这一查不要紧,一条“《北京地质》因学术论文而被停办”的消息赫然在列:
 
各位院士、专家、教授:
   新年好!
   因为《北京地质》2005年第4期关于天津北部蓟县剖面发育复杂构造的论文,导致天津地矿部门向刊物的主管部门——北京市地质矿产勘查开发局施加很大压力, 去年12月下旬北京市地质矿产勘查开发局已经口头宣布《北京地质》停刊,现又宣布原编辑部成员全体下岗。
  对于天津地矿部门对于学术问题尽然采取如此下作的做法我们表示强烈愤慨! 对北京市地质矿产勘查开发局的错误做法愤怒而又无奈。想不到,改革开放已30年,今天仍然会因言获“罪”,针对学术问题不是展开百家争鸣,而是采用行政手段打压,逼迫原编辑部成员下岗。朗朗乾坤,何处有说理之地?
   祝您身体健康!
      致
礼!
   原《北京地质》主编 姬广义
   2006-02-15
 
接着一查,肇事论文“燕山中段南麓蓟县北部常州沟-杨庄一带地质构造基本特征”,由姬广义,汪洋和夏希凡合写,发表在《北京地质》17卷第4期上。
 
细看全文,作者通过区域地质调查,在北方“震旦亚界”的蓟县标准剖面,目前作为“中国北方中-新元古代正层型剖面”,立有“正层型剖面标志碑”,建有“中国国家地质公园”的所在地,声称“已识别出的18条断层和由其限制的21个以上构造岩片的现实位态表明, 该地区地壳上部是由多个复杂地块堆叠构成的, 主体构造形成于燕山晚期, 在形成方式上以大规模多次不同方向运移的薄皮构造岩片叠覆为主要特征”,“蓟县北部常州沟-杨庄一带的地质结构构造远不是我国大多数地学学者们对此描述的那样简单”,挑战了“华北地区晚前寒武纪标准剖面可靠性的评价”及“燕山运动命名地的基本地壳结构的合理解析和我国北方中生代以来构造-岩浆活动序列的正确建立”。
 
众所周知,蓟县中-新元古代正层型剖面的建立,倾注了多代中国地质工作者近百年的心血,造就了不少地质大家。我宁愿相信,建立层型剖面的依据应该是充分的。
 
但姬广义先生等从构造角度提出质疑,完全符合“学术自由”原则的。
 
若蓟县中-新元古代正层型剖面果经得起地质事实和历史的长久考验,怎么会惧怕质疑和学术争论呢?
 
即使姬广义歪曲了地质事实,错误地解释了地质现象,那么可以组织现场考察会,正反两面当面交锋,开展学术争论,弄清地质事实真相,促进地质科学的发展。
 
退一万步说,即使姬广义犯了严重错误,撤销姬广义《北京地质》主编职务、让其本人下岗,足矣!
 
何至于连累整个《北京地质》,要《北京地质》停刊,原编辑部成员下岗。
 
如果要真心维护蓟县中-新元古代正层型剖面的权威性,可在姬广义认为的岩片上,打数个深钻,就可证明其真伪,真相将大白于天下。因为国家在蓟县中-新元古代正层型剖面上的投入巨大,花了多少个亿,没有人能计算得清的,并不会在乎区区一两千万元深钻费。
 
如果有一天,证明姬广义是对的,那现在的“权威”们,情何以堪?!如何对得起子孙后代?!

附:原文,图已删。
 
姬广义,汪洋,夏希凡.燕山中段南麓蓟县北部常州沟-杨庄一带地质构造基本特征.北京地质,17(4):1-33,2005
 
摘要: 在燕山中段南麓的蓟县北部山区有着中国国家地质公园, 中国北方中-新元古代正层型剖面标志碑就耸立在那里。对这一地区基本地质事实和地质体真实位态的研究, 不仅关系着对华北地区晚前寒武纪标准剖面可靠性的评价, 也关系着燕山运动命名地的基本地壳结构的合理解析和我国北方中生代以来构造-岩浆活动序列的正确建立。本文展示的基础地质调查成果可揭示: 蓟县北部常州沟-杨庄一带的地质结构构造远不是我国大多数地学学者们对此描述的那样简单。调查区约200 km2面积可代表燕山中段南麓的大面积中-新元古界分布区的基本地质结构构造特征。已识别出的18条断层和由其限制的21个以上构造岩片的现实位态表明, 该地区地壳上部是由多个复杂地块堆叠构成的, 主体构造形成于燕山晚期, 在形成方式上以大规模多次不同方向运移的薄皮构造岩片叠覆为主要特征。

1 引言
在燕山运动的命名地--燕山地区, 发生于侏罗-白垩纪时期的构造变动及其在同期或此前地质体中引起的复杂构造变形正在引起中外研究者的极大关注[1-8] , 其研究范围和投入的测试方法几乎涵盖了当前地学研究领域的所有方面。但是, 在构造地质学方面的研究进展并不显著。
 
燕山地区中生代造山运动以大规模多时段的推覆形式造成地壳巨量增厚[7-9] , 在经历中生代末-新生代以来的大规模抬升剥蚀后, 大量曾位于中地壳的岩石出露于地表, 展现了不同构造层次的地质体处于同一平面的复杂景观[8-11] 。然而, 有识之士在关注燕山地区地质结构构造复杂性的同时, 也常提出一个疑问: 位于燕山中段南麓的蓟县北部山区何以保留着“出露良好, 序列清楚, 构造简单, 厚度巨大”[12]的中-新元古代地层正层型剖面所在地呢? 这种极不和谐的现象是偶然的吗? . .
 
为了回答这些问题, 本文作者近年来该地区作了一些野外地质研究, 初步调查成果表明: 这里发育着异常复杂的构造堆叠体, 其地质结构构造并不象此前人们对其描述①-② [12-18 ]的那样简单。
[①地质部河北省地质局区域地质测量大队编. 1966. 兴隆幅2宝坻幅北部(联测) 1∶20万地质图及说明书.
②陈东杰, 季茂政, 田树信, 等. 1991. 三河县幅、上仓镇幅、彩亭桥幅、沙流河幅、黄崖关幅、平谷幅、蓟县幅、马兰峪幅、马伸桥幅、平安城幅(10幅联测) 1∶5万地质图. 天津市地质调查研究所基础地质调查室.]
 
2 区域地理地质特征
蓟县北部常州沟-杨庄一带(简称工作区, 下同) , 地理位置上处于燕山中段南麓。与北京市平谷县仅以分水岭相隔, 为其近邻。西距北京市区约110km, 南距天津市区约140km。本次调查区域范围约200km2 , 处于国家地质公园--蓟县中-新元古界层型剖面保护区的北部,素有天津市后花园之美誉, 林果业及旅游业均较发达, 交通及食宿极为便利。
 
工作区内出露的基岩主要为太古代区域变质岩、中-新元古代沉积岩和少量岩浆岩,新生代松散沉积物覆盖在基岩之上(图1) 。为便于叙述和相关问题讨论, 本文仍暂采用全国地层多重划分对比研究:天津市岩石地层[12]中的关于中2新元古代地层的基本单位命名和层序方案。
2.1 基岩及岩石特征
依岩石出露位置, 大体自北而南分述如下。
 
2.1.1 太古代片麻岩
出露于工作区的北部及东北部。在常州沟(常州村所处的峡谷, 1958年版地形图上所示地名, 下同) 一带出露含石榴子石二辉石花岗片麻岩, 在梨木台及以东出露含石榴子石角闪石透辉石花岗片麻岩。岩石学特征显示均属正变质岩, 在峰期达麻粒岩相变质后,又经历了高角闪岩相、绿帘角闪岩相退变质作用的改造, 且梨木台以东片麻岩的退变质强度略高一些。
 
2.1.2 中-新元古代沉积岩
出露于工作区西北部、中部及南部, 相当于中-新元古代长城系和部分蓟县系岩层。
 
(1) 长城系
1) 常州沟组: 主要为变含砾石英砂岩、变长石石英砂岩, 夹变砂质页岩。岩石的共同特征是均呈石英岩状, 含各类变余层理及层面构造, 宏观上具有滨海相沉积的特征。在镜下, 矿物均呈粒状变晶结构, 主要成分为石英、长石, 少量磁铁矿、黑云母、白云母、锆石等。石英均具波状消光, 晶体中多有类粘土质的麻点, 显示次生加大特征。长石主要为微斜长石, 波状消光明显。胶结物全部结晶成白云母(绢云母) 、黑云母及磁铁矿。磁铁矿多沿原生层理分布。绢云母和黑云母略具定向, 其中部分绢云母为分解黑云母生成。锆石有包裹于长石中者, 也有的出现于胶结物中。在变含砾石英砂岩中, 砾石成分为石英岩、石英和燧石。其中燧石均已变为微细粒石英岩。而石英岩砾石在宏观(标本) 上可见的砾石边界, 但在镜下仅为阴影状(矿物重结晶所致) 。与下伏太古代片麻岩为断层接触。
 
图1 燕山中段南麓蓟县北部常州村-杨庄一带地质构造图
1. 第四系; 2. 蓟县系雾迷山组; 3. 蓟县系杨庄组; 4. 长城系高于庄组; 5. 长城系大红峪组; 6. 长城系团山子组; 7. 长城系串岭沟组; 8. 长城系团山子组- 串岭沟组; 9. 长城系常州沟组; 10. 太古代含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩; 11. 正长岩/ 花岗岩; 12. 辉绿岩; 13. 地质界线; 14. 正断层倾向及倾角(小球指向断层上盘) ; 15. 逆断层倾向及倾角(三角指向断层上盘) ; 16. 构造窗; 17. 飞来峰; 18. 正常岩层倾向及倾角; 19. 倒转岩层倾向及倾角; 20. 片麻理倾向及倾角.
 
2) 串岭沟组: 以黑色变质页岩、灰绿色变质粉砂质页岩为主, 常夹少量淡黄色变砂泥质条带和变泥质白云岩透镜体。在镜下, 为变余泥质结构和变余砂状结构。泥质物大多变为微晶黑云母, 并有轻度水云母化(有磁铁矿微粒析出) 。泥砂质条带常呈紧闭褶皱形态, 褶皱转折端变厚, 翼部减薄。泥质白云岩透镜体在镜下具重结晶特征, 铁(锰?) 白云石和方解石晶体大小悬殊, 有的大颗粒中包有小颗粒, 而有的大颗粒由多个小颗粒聚集而成(小颗粒边部有暗影) 。在车道岭(青山岭西) , 该组与下伏常州沟组薄层变石英砂岩接触关系呈连续沉积特点, 而在其它地段均为断层接触。
 
3) 团山子组: 以暗灰色变含铁(锰) 白云岩、含铁(锰) 灰质白云岩为主, 夹变含砂铁(锰) 质白云岩和白云质石英砂岩。岩石风化面以棕褐色、暗棕色为主。在镜下, 白云岩均具变晶结构, 白云石和方解石晶体内部洁净, 铁(锰) 质呈微粒状包于白云石或方解石晶粒边部构成暗色边。而石英砂岩中石英的次生加大和波状消光, 并具有压扁和定向拉长的现象。在团山子村北、石头营村南山见该组与下伏串岭沟组页岩为整合接触, 但在此外其它地点, 该组与串岭沟组页岩均为断层接触。
 
4) 大红峪组: 以变石英砂岩和变长石石英砂岩、变含燧石条带(或条纹) 白云岩、变含砂白云岩为主, 夹变质富钾火山岩和含钾页岩。在镜下, 变石英砂岩中石英多具次生加大特点, 呈齿状或直线状镶嵌式接触。岩石中常含有长石(主要为微斜长石, 少量斜长石) , 多被绢云母交代并析出微粒石英。白云岩均具有重结晶特征。富钾火山岩为变气孔杏仁状钾玄质玄武岩、玄武岩、玄武质复成分火山角砾岩(未见粗面岩) 。火山熔岩中斜长石已全部钠化为更- 钠长石, 原生暗色矿物均仅保留假象。新生矿物为更-钠长石、方解石、绢云母、绿泥石、绿帘石、叶腊石等。火山角砾岩中角砾成分为燧石、石英、铁(锰) 质白云岩、白云岩、黑色页岩、玄武岩、玄武质角砾熔岩等(火山质成分的角砾不足10% ) 。角砾一般直径0.2~3cm, 均呈棱角状2次棱角状。角砾含量较高时可达70%。胶结物为含燧石条带的硅质结晶碳酸盐。在风化面上, 火山角砾岩呈棕褐色, 白云岩类角砾多被溶蚀而留与下角砾形状大小相同的空洞。含钾页岩常呈鲜艳的翠绿色, 含有石英及燧石等岩屑。在下营村南、团山子村南可见该组与下伏团山子组为整合接触关系, 而在高各庄村东、大红峪沟、小红峪沟、船仓峪村南等其它地点表现为断层接触关系。
 
5) 高于庄组: 主体以变燧石条带、结核白云岩为主, 夹含锰白云岩、含砂白云岩、白云质砂岩、含瘤状燧石结核石灰岩, 底部有变含砾长石石英砂岩为与大红峪组分界标志。野外可据岩石组合颜色、含锰白云岩、单层厚度、燧石条带、结核形态及瘤状灰岩等空间分布或形态特征等大致划分出4个岩性段。镜下观察, 燧石条带已发生重结晶而成为微细粒石英条带(硅质条带) , 燧石结核的中部仍部分保留燧石的非晶质特征, 但边部则具明显的结晶现象。石英砂岩及碳酸盐中的砂屑均可见次生加大和重结晶现象, 并普遍具波状消光。碳酸盐的重结晶现象也很明显, 包括其中产出的叠层石均已晶出方解石微晶。在高各庄村东、大红峪沟、小红峪沟、桑树鞍村、果香峪北山等地, 可见该组与下伏大红峪组平行不整合接触关系。而在其它地点, 该组与下伏大红峪组为断层接触。
 
(2) 蓟县系
1) 杨庄组: 以紫红色变泥质含砂屑白云岩为主, 夹变灰白、淡粉色泥质含砂屑白云岩, 顶部夹多层变燧石条带白云岩。野外观察, 变紫红色泥质含砂屑白云岩与灰白-淡粉色泥质含砂屑白云岩常呈过渡状态, 并常见在紫红色泥质含砂屑白云岩中含有灰白-淡粉色泥质含砂屑白云岩的斑块, 而在灰白-淡粉色泥质含砂屑白云岩中亦含紫红色泥质含砂屑白云岩的斑块。且这些不同颜色的斑块与基体间常呈过渡关系。镜下观察, 砂屑成分均为石英和燧石, 多呈棱角状2次棱角状, 并具重结晶特点。紫红色变泥质含砂屑白云岩与灰白、淡粉色泥质含砂屑白云岩在成分上没有质的差别, 而仅是矿物结晶粒度的不同。灰白、淡粉色者碳酸盐矿物结晶颗粒较粗, 紫红色者结晶颗粒较细。在变燧石条带白云岩中,燧石条带具程度不同的重结晶现象, 而白云岩则均呈中-细粒结晶状态。在石炮沟村西、杨庄村北、三间房村边可见该组与下伏长城系高于庄组整合接触关系, 而在除此之外的其它地点, 二者表现为断层接触关系。
 
2) 雾迷山组: 以变含燧石条带、结核白云岩为主, 中部夹变紫红色泥质砂屑白云岩,上部夹变含燧石结核石灰岩。野外可据岩石组合颜色、单层厚度、燧石条带、结核形态、紫红色泥质砂屑白云岩及含燧石结核石灰岩等位置或特征等, 可大致划分出4个岩性段。镜下观察, 白云岩和石灰岩中普遍具重结晶现象, 岩石中常见脉状(或团块状) 白云石(或方解石) 出现, 呈不均匀分布状态。燧石条带和燧石结核普遍发生重结晶, 部分呈微-细粒石英岩状(硅质条带、结核) 。紫红色泥质砂屑白云岩与杨庄组岩石特征相似。在二十里铺村东、周庄村西、三间房村南, 可见该组与下伏杨庄组为整合接触, 而在杨庄村西(王庄) 、罗庄等地, 与下伏杨庄组为断层接触。
 
2.1.3 侵入岩
区内出露的侵入岩主要为太古代和中生代岩浆侵入活动产物, 呈脉状、岩株状产出。其中, 以脉状产出者有辉绿岩、辉长辉绿岩、煌斑岩、钠长斑岩等, 以岩株状产出者有英云闪长岩2奥长花岗岩、石英正长岩、花岗岩。具体岩石和接触关系特征从略。
 
2.2 新生代松散沉积物特征
主要属更新世和全新世河流相松散堆积物, 分布在沟谷及其两侧阶地上。其中更新世堆积物分布在下营、团山子以北的基座阶地( III级) 上, 底部为红褐色卵砾石堆积, 上部为黄褐色亚砂土堆积。全新世为河流近现代洪冲积砂砾石、亚砂土堆积, 分布于沟谷底部及两侧II级阶地上。
 
3 主要构造特征
工作区主要构造形迹(图1) 表现为断层、飞来峰2构造窗及被局限于不同断片内的片内褶皱(断片形成前的褶皱) 与断片褶皱(断片形成后的褶皱) 。
 
3.1 断层
3.1.1 常州沟九沟寨度假村断层(F1)
F1断层出露于常州沟内的九沟寨度假村两侧山坡上, 在常州沟口两侧山顶上被F4断层覆盖。断层上、下盘均为长城系常州沟组变石英砂岩(图2) 。常州沟九沟寨度假村东坡断层上盘岩层产状: 204°∠57°, 下盘岩层产状: 55°∠30°。该度假村西坡断层上盘岩层产状: 270°∠20°, 下盘岩层产状: 320°∠40°。断层总体倾向北东20°~25°, 倾角25°~30°。断层走向线在地表呈波状弯曲, 断面沿倾向波状起伏。野外露头上仅见10~20 cm厚的硅质糜棱岩(原岩为石英砂岩) , 上下盘岩层基本未见明显碎裂, 但上盘岩石原岩结构较为清晰, 碎屑变形较弱; 而下盘岩石呈块状较均一的石英岩状, 碎屑变形明显, 岩石中多见浅灰色石英细脉(脉宽1~3 cm, 常切穿变余层理) , 因而显示上下盘岩石在变形变质程度上存在着可宏观观察得到的明显差异。
 
图2 蓟县北部常州沟九沟寨度假村西F1断层地貌特征(摄影方向: 300°)  F1断层总体倾向北东20°~25°, 倾角25°~30°. 断层上下盘均为常州沟组变石英砂岩, 上盘岩层产状: 270°∠20°,下盘岩层产状: 320°∠40°.
 
3.1.2 常州村西断层(F2)
F2断层出露于常州村西、梨木台、八仙棹子等地, 总体呈北西-南东走向, 受褶皱及地形影响呈曲线状延伸。在961.0高地北、黄乜子村北、西北沟等地, 被F3、F4断层覆盖。在常州村一带, 断层上盘为长城系常州沟组变含砾石英砂岩与变石英砂岩互层, 呈灰2淡紫褐色, 砾石成分为石英岩、燧石, 呈次圆-圆形, 0.2~5 cm , 含量5~20%。岩层产状: 214°∠28°。断层下盘为太古代含石榴子石二辉石花岗片麻岩, 片麻理产状: 275°∠76°~276°∠71°。二者间为断层糜棱岩带, 总体产状: 250°∠34°(图3) 。在梨木台北, 断层上盘为长城系常州沟组变含砾石英砂岩, 呈紫红2砖红色, 砾石成分为石英岩、燧石, 呈次圆-圆形, 0.2~3cm , 含量5220%。岩层产状: 202°∠33°。断层下盘为含石榴子石角闪石透辉石花岗片麻岩, 片麻理产状: 290°∠75°。二者间为断层糜棱岩带, 总体产状: 280°∠82°(图4) 。断层糜棱岩带厚约10 m, 可分为上下两部分。上部为硅质糜棱岩, 厚约2 m, 原岩相当于长城系常州沟组含砾石英砂岩, 上盘断面呈波状起伏, 平缓处产状: 175°∠27°, 陡立处产状: 265°∠70°。下部为花岗片麻岩质糜棱岩,厚约8m (与下伏含石榴子石角闪石透辉石花岗片麻岩呈连续过渡状态) 。在该断层沿线, 断层上盘长城系常州沟组岩层中, 虽均可见砾石出现, 但经仔细观察却均未见下伏太古代花岗片麻岩和磁铁石英岩成分的砾石出现, 且其胶结物不具有风化残积物的相标志, 因此它们不具中元古代沉积岩系底砾岩的基本特征(即它们不是底砾岩) 。断层面与上盘长城系常州沟组的不同岩性层接触, 显示它们与下伏太古代花岗片麻岩不属正常的角度不整合沉积接触关系。断层面及断带糜棱岩的发育特点, 表明断层目前出露位置不是断片的前峰位置, 而是断块中部某断坡部位。
 
3.1.3 黄乜子村断层(F3)
F3断层因构造抬升剥蚀而分为东西两部分。东部者出露于黄乜子村、八仙棹子一带,断层糜棱岩带的上部为硅质初糜棱岩(厚约2m) , 原岩为长城系常州沟组含砾石英砂岩; 下部为花岗片麻岩质糜棱岩(厚约3m) , 与下伏含石榴子石二辉石花岗片麻岩呈连续过渡状态。总体上呈北西-南东走向, 在常州村东梁、黄乜子村南、八仙棹子一带伏于F4断层之下。西部者位于大南山以南、北井峪及龙潭沟北的近山顶部位。
 
图3 蓟县北部常州村西中元古界正层型剖面起点处F2断层特征(摄影方向: 220°)
F2断层上盘为长城系常州沟组变含砾石英砂岩与变石英砂岩互层, 产状: 214°∠28°. 断层下盘为太古代含石榴子石二辉石花岗片麻岩, 片麻理产状: 275°∠76°~276°∠71°. 二者间为断层糜棱岩带, 产状: 250°∠34°.
 
图4 蓟县北部梨木台北Y042125地质观测点F2断层特征(摄影方向: 270°)
F2断层上盘为长城系常州沟组变含砾石英砂岩, 产状: 202°∠33°. 断层下盘为含石榴子石角闪石透辉石花岗片麻岩, 片麻理产状: 290°∠75°. 二者间为断层糜棱岩带, 总体产状: 280°∠82°. 断层糜棱岩带明显可分为上下两部分: 上部为硅质糜棱岩, 厚约2 m, 原岩相当于长城系常州沟组含砾石英砂岩; 下部为花岗片麻岩质糜棱岩, 厚约8m, 与下伏含石榴子石角闪石透辉石花岗片麻岩呈连续过渡状态.
 
(1) 黄乜子村-八仙棹子一带F3断层特征
该断层断面由断面褶皱构成倒转紧闭向斜形态, 断层下盘为长城系常州沟组变石英砂岩, 上盘为长城系串岭沟组变质页岩、团山子组变泥灰岩岩层。在倒转向斜北翼, 断面上盘串岭沟组2团山子组岩层倾角较缓, 断层下盘常州沟组岩层倾角较陡(二者间有约20°~25°的夹角) , 断层上下盘岩层走向夹角约10°~15°, 而断层面产状与下盘常州沟组的岩层产状趋于一致。在黄乜子村北的“天津蓟县国家地质公园中新元古界自然保护区”的“褶皱构造”提示碑旁可观察到该由断面构成的倒转褶皱北翼两断盘岩层的接触关系及断层构造岩特征。在那里, 断层面上的串岭沟组粉砂质页岩产状: 222°∠21°; 断层面下的常州沟组薄层石英砂岩产状: 235°∠47°; 断层面产状: 235°∠40°。无断层破碎带, 上下盘岩层亦无明显破碎, 但褶皱形态不同。在倒转向斜南翼, 断面下盘串岭沟组2团山子组岩层与断层下盘常州沟组岩层的走向间夹角约10°~15°, 倾角差异达15°~25°, 而断层面在走向上与上盘岩层趋于一致, 但在断层面倾角上与下盘串岭沟组、团山子组的岩层产状趋于一致。在黄乜子村东山坡上可直接观察到这一现象(图5) 。在那里, 断层上盘为常州沟组变含砾石英砂岩, 产状: 230°∠57°; 断层下盘为串岭沟组黑色变质页岩(片岩) , 产状: 219°∠82°; 断层面产状:230°∠80°。上下盘岩层间虽为断层接触, 但无断层破碎带。
 
图5 蓟县北部黄乜子村东F3断层及构造岩特征(摄影方向: 115°)
F3断层上盘为常州沟组变含砾石英砂岩, 产状: 230°∠57°; 断层下盘为串岭沟组黑色变质页岩(片岩) 和团山子组黄色泥质白云岩中发育的同斜褶皱. 断层面产状: 230°∠80°. 断层上下盘岩层间虽为断层接触, 但无断层破碎带, 且断层上下盘岩层亦无明显破碎现象.
 
(2) 大南山南-龙潭沟北一带F3断层特征
该断层出露于大南山(91619高地)、龙潭沟北一带的近山坡陡崖下。在大南山东南山鞍、北井峪村东北沟及龙潭沟村西北的坡崖交接处均可见该断层迹象。断层上下盘均为常州沟组变石英砂岩或变含砾石英砂岩, 但产状和褶皱形态不同。在大南山东南, 断层下盘变含砾石英砂岩产状: 245°∠81°, 上盘变石英砂岩产状: 200°∠42°。在龙潭沟村(原址) 西北沟, 断层上盘变石英砂岩产状: 118°∠65°, 下盘变石英砂岩产状: 255°∠38°。断层面呈波状起伏, 未见明显断层岩, 断层上下盘间亦无明显破碎现象, 此现象与东部黄乜子村2八仙棹子一带的F3断层特征酷似。
 
3.1.4 龙潭沟-钻山-黑水河断层(F4)
F4断层出露于小平安东、龙潭沟、钻山北鞍部、黄乜子南山、黑水河、丈烟台西山梁(在龙潭沟以东, 断层展现于古长城两侧) 。断层上盘为长城系常州沟组变石英砂岩、变含砾石英砂岩。断层下盘为前述F1、F2、F3断层系统的所有岩石。断层线基本连续,仅在丈烟台西北的68416高地附近被石英正长岩岩株切断。断层总体走向295°~300°, 倾向南西, 倾角变化较大( 30°~55°) 。在龙潭沟一带, 断层走向300°~120°, 倾向210°,倾角30°~35°(图6) 。在车道峪西北沟, 断层上盘岩层产状: 200°∠35°, 下盘岩层产状: 245°∠55°, 上下盘岩层未见破碎, 亦无构造岩。在钻山南鞍部2黄乜子南山一带, 断层走向近南北, 倾向南, 倾角40°~55°(图7) 。在青山岭村北沟, 断层下盘为石英岩状砂岩, 产状: 165°∠40°, 上盘为变石英砂岩, 产状: 215°∠60°, 上下盘间为一层10 ~25cm厚的长英质糜棱岩(片理) 带。在黑水河2丈烟台西山梁一带, 断层宏观走向340°~160°, 倾向南西, 倾角45°~55°。
 
图6 蓟县北部龙潭沟2青山岭北F4断层地貌特征(周庄村西公路边东北观望)(摄影方向: 60°)
F4断层上下盘均为常州沟组变石英砂岩. 断层总体走向295°~300°, 倾向南西, 倾角变化较大( 30°~55°) . 在龙潭沟一带, 断层走向300°~120°, 倾向210°, 倾角30°~35°. 在车道峪西北沟, 断层上盘岩层产状: 200°∠35°, 下盘岩层产状: 245°∠55°.
 
3.1.5 小平安东2车道峪2赤霞峪断层(F5)
F5断层因断面褶皱而分为南北两部分。北部出露于小平安南村东、车道峪村北、古强峪村北、赤霞峪村北一线, 西段在小平安南村西被F15断层切断, 东段在赤霞峪东延于图外; 南部出露于车道峪南、刘庄子村东一线, 西段在段庄被F15断层切断, 东段在刘庄子东沟伏于F6断层之下。北部F5断层总体走向290°~300°, 倾向南西, 倾角40°~65°。上盘主要为串岭沟组变质页岩, 仅在青山岭北西主沟旁见常州沟组薄层变石英砂岩。下盘为常州沟组变石英砂岩和变含砾石英砂岩。在车道峪村西沟, 断层下盘为常州沟组变石英砂岩, 产状: 255°∠40°, 上盘为串岭沟组黑绿色变质页岩, 产状: 265°∠45°, 上下盘间为50 cm左右的糜棱岩, 成分主要为变质页岩。南部F5断层总体走向270°~285°, 倾向北2北东, 倾角20°~60°, 断层面波状起伏,局部倾向南, 倾角20°。在车道峪南西Y042130观测点, 断层上下盘均为串岭沟组变质页岩, 上盘岩层产状: 295°∠30°, 下盘岩层产状: 350°∠37°, 断层产状: 180°∠20°和320°∠60°。于Y042130观测点向东观看, 车道峪南东山梁上断层面亦很清晰(图8) , 下盘页岩向南陡倾斜, 上盘页岩向南东(或向北东) 缓倾斜, 断层面向北缓倾斜, 断层线呈不规则波状弯曲。在刘庄子村东, F6断层上盘团山子组棕褐色变泥灰岩, 直接覆盖于F5断层上下盘串岭沟组变质页岩之上。
 
图7 蓟县北部黄乜子F4断层宏观特征(黄乜子村边西南观。摄影方向: 260°)  F4断层直接的上下盘均为常州沟组变石英砂岩. 断层下盘为石英岩状砂岩, 产状: 165°∠40°; 上盘为变石英砂岩, 产状: 215°∠60°. 上下盘间为一层10~25cm厚的长英质糜棱岩(片理) 带。
 
图8 蓟县北部车道峪南西Y042130观测点东观F5断层特征(摄影方向: 100°)  F5断层上下盘均为串岭沟组变质页岩. 但下盘页岩向南陡倾斜, 上盘页岩向南东(或向北东) 缓倾斜. 断层面向北缓倾斜, 断层线呈不规则波状弯曲。
 
3.1.6 刘庄子-船仓峪断层(F6)
F6断层因断面褶皱和后期剥蚀等原因, 而分为南北两部分(分支) 。断层线残迹出露于刘庄子东, 以近南北向山脊线的山鞍部位保留较多, 而在东部的串岭沟和船仓峪村边则表现为一系列类叠瓦状断层的底界或顶界。北部F6断层上盘为团山子组变泥灰岩, 在刘庄子村东直接覆盖在F5断层上下盘串岭沟组变质页岩之上, 断层面总体向南倾斜, 呈波状起伏不定。在船仓峪村西及串岭沟村(原址, 下同) 及窜岭庙公路桥一带, 断层面大角度切割下盘串岭沟组变质页岩层理, 而与上盘团山子组变泥灰岩层理小角度相交(图9) 。
 
图9 蓟县北部船仓峪村东公路边西望F6断层特征(摄影方向: 270°)  F6断层上盘岩石呈飞来峰形式覆于下盘岩石之上. 图片所示的F6断层面呈现明显褶皱状, 切割下盘串岭沟组变质页岩层理, 而与上盘团山子组变泥灰岩层理小角度相交. 图片左方为F7断层。
 
南部F6断层上下盘岩石与北部基本相同, 不同的是断层面总体向北倾斜。在刘庄子村南伏于F7断层之下, 在船仓峪村南公路边一带, 出露地表(图9)。在船仓峪村北, 出露着由F6断层残留体构成的飞来峰, 覆于串岭沟组变质页岩之上。
 
3.1.7 下营-石头营南断层(F7)
F7断层总体走向近东西。出露于刘庄子南、串岭沟南、道谷峪南、石头营南, 向东延伸于图外。断层西部在团山子村南、下营村南伏于第四纪松散沉积物之下, 西端在下营村西南被F15断层切断。该断层在下营-团山子一带, 断层上下盘均为团山子组变泥灰岩, 下盘岩层位于主沟之北, 为正常层序, 岩层总体倾向南西185°~205°, 倾角53°~68°(局部近于直立) 。上盘岩层位于主沟之南, 为倒转层序, 岩层总体倾向北, 倾角63°~75°(局部近于直立或南倾) 。在刘庄子村南2船仓峪一带, 断层上盘为团山子组变泥灰岩和串岭沟组变质页岩, 岩层产状总体为单斜, 向南西215°~235°倾斜, 倾角40°~70°, 下盘为F6断层系统的团山子组变泥灰岩、串岭沟组变质页岩组成的复杂变形地体(图9) 。在船仓峪村南以东, 断层上下盘均为串岭沟组变质页岩, 上盘岩层总体为倾向南的单斜层, 倾角25°~45°, 断层下盘岩层变形较复杂, 但总体倾向南, 倾角50°~80°(局部近直立) 。断层面向南倾斜,倾角与上盘岩层趋于平行化。
 
3.1.8 高各庄东-小红峪-大红峪断层(F8)
F8断层出露于高各庄东、尖山子北、小红峪沟、大红峪沟中。断层西端被F15切断(图10) , 在小红峪沟、大红峪沟被F9 (现位) 覆盖(图11)。断层总体倾向北, 断面褶皱明显, 倾角在25°~70°(局部倒转) 。上盘岩层为倒转层序的高于庄组变含燧石条带白云岩、大红峪组白色变石英砂岩和团山子组变泥灰岩, 岩层总体倾向北, 倾角变化极大, 在30°~80°。下盘岩层为正常层序的高于庄组变含燧石条带白云岩、大红峪组变石英砂岩和团山子组变泥灰岩, 岩层总体倾向南, 倾角15°~65°(局部倒转) 。
 
图10 蓟县北部周庄西公路边观尖山子(486. 0高地) 附近中上元古界层型剖面北段断层地貌特征(摄影方向: 120°)  近东西走向的F8断层及倒转层序的向北倾斜的断层上盘岩层、近东西走向的F10断层及正常层序的向南倾斜的断层上盘岩层、近南北走向的F15断层(切割F8、F10断层及其上下盘岩层) 及下盘陡立的岩层。
 
图11 蓟县北部下营村东自公路向南进大红峪沟后的第一个急转弯处Y042128地质观测点F8和F9断层特征(摄影方向: 20°)  F8断层总体倾向北, 断面褶皱明显, 倾角在25°~70°(局部倒转) . 上盘岩层为倒转层序的高于庄组、大红峪组和团山子组, 岩层总体倾向北, 倾角变化极大, 在30°~80°. 下盘岩层为正常层序的高于庄组、大红峪组和团山子组, 岩层总体倾向南, 倾角15°~65°(局部倒转) 。F9断层总体走向近东西, 断面呈波状起伏, 总体倾向南, 倾角20°~60°. 下盘为F8断层下盘团山子组、大红峪组,断层上盘为高于庄组、大红峪组.

3.1.9 尖山子2骡马沟断层(F9)
F9断层出露于尖山子南山鞍, 经大红峪向东, 在螺马沟东北被F7断层切断。断层总体走向近东西, 断面呈波状, 总体倾向南, 倾角20°~60°。断层在大红峪沟附近, 下盘为F8断层下盘团山子组变泥灰岩、大红峪组变石英岩和变质火山岩, 断层上盘为高于庄组变含燧石条带白云岩、大红峪组变石英砂岩和变火山岩(图11) 。在骡马沟附近, 断层上下盘均为团山子组变泥灰岩, 但下盘为倒转层序, 上盘为正常层序。断层上下盘岩层破碎不明显, 亦未见断层岩。
 
3.1.10 高各庄南2田草岭2张家查北断层(F10)
F10断层出露于高各庄村东山(图10) 、田草岭北、张家查北。西端在高各庄村边被F15断层切断, 东部在456. 0高地南延伸出图外。断层总体走向285°~295°, 倾向南西,倾角45°~75°。断层在田草岭以西, 走向近东西, 上下盘均为高于庄组变含燧石条带白云岩(走向断层) , 下盘岩层西部倾向南或北, 倾角变化在40°~直立。在田草岭以东, 断层转向290°~300°, 上下盘均为团山子组、大红峪组、高于庄组岩层, 但地层界线被右行错断。上盘岩层陡立(局部倒转倾向北东) , 下盘岩层总体呈单斜, 倾向南西, 倾角55°~80°。
 
3.1.11 杨庄2三道岭2大峪断层(F11)
F11断层在图内呈285°~295°走向, 出露于杨庄、翟庄、三道岭、半壁山北。西端在杨庄村南, 被F15断层切断。东部出图后, 在269. 0高地南折向北东, 伸向大峪。断层走向280°~300°(局部近东西) , 倾向南西, 倾角45°~70°。在杨庄-三道岭段, 断层上盘为高于庄组岩层, 产状: 215°∠30°~80°(局部直立) ,下盘为杨庄组岩层, 产状: 200~220°∠50°~75°。断层面向南倾斜, 倾角50°~80°, 局部可见倒转现象。在三道岭以东段, 断层上下盘均为高于庄组岩层, 上盘岩层产状: 210°~230°∠40°~70°, 下盘岩层产状: 215°~230°∠50°~60°。断层面倾向180°~240°∠60°~80°。断层沿线多点观察, 未见断层岩。
 
3.1.12 柳树峪南断层(F12)
F12断层出露于柳树峪南山的半山腰, 走向近东西, 倾向南, 倾角50°~60°。断层上下盘均为高于庄组岩层。下盘岩层产状: 185°∠50°~70°, 上盘岩层产状: 355°~10°∠40°~60°。断层上下盘间无构造岩。
 
3.1.13 青山-三间房-石臼断层(F13)
F13出露于城下村北、青山北、三间房北、石臼、东井峪村一线。断层总体走向295°~305°, 倾向南西, 倾角40°~65°。西端被F15断层切断, 在石臼北被岩浆侵入体截断,过侵入体后继续向东延出图外, 伸向大穿芳峪。在城下村北, 断层上盘为杨庄组岩层, 产状: 205°~265°∠54°~77°; 下盘为高于庄组岩层, 产状: 215°∠30°~80°(西端直立) 。在青山村及以东, 断层上盘为高于庄组岩层, 产状: 195°~215°∠30°~60°; 下盘为F12断层上下盘高于庄组岩层, 岩层产状变化很大(见F12描述) 。在石臼村北, 岩浆岩体侵入造成了围岩接触变质, 但断层线走向似乎未见明显移位。仅在青山村北见上盘杨庄组岩层中发育1~115 m厚的片理带。在杨庄村东采石场南沟沟脑, 上盘杨庄组岩层中发育断层牵引褶皱, 显示断层运动可能为两次,北西-南东向运动在前, 东-西向运动在后。
 
3.1.14 城下南-苏家峪-磨盘峪断层(F14)
F14断层出露于城下村南, 经苏家峪, 向磨盘峪方向延向图外。断层上下盘均为杨庄组岩层。断层线总体走向300°~310°, 断面波状弯曲, 总体倾向南西, 倾角45°~80°。在城下村东南公路边, 断层上盘杨庄组岩层呈单斜形态, 产状: 267°∠46°。下盘亦为杨庄组, 岩层中发育牵引褶皱, 显示断层上盘上升的逆断性质。断层面产状: 263°∠48°, 具有与上盘岩层构造平行化特征。上下盘间发育楔状脆性断层角砾岩(图12) ,推测断层角砾岩为透镜状(露头上未观察到其全貌) 。
 
图12 蓟县北部城下村东南400M公路边F14断层特征(摄影方向: 220°)
F14断层上下盘均为杨庄组. 上盘岩层呈单斜形态, 产状: 267°∠46°; 下盘岩层中发育牵引褶皱, 显示断层上盘上升的逆断性质. 断层面产状: 263°∠48°, 具有与上盘岩层构造平行化特征. 断层上下盘间发育脆性断层角砾岩楔.
 
3.1.15 小平安-下营2城下断层(F15)
F15断层出露于小平安、大平安、段庄、下营、高各庄、杨庄、城下一带(前人称之为“黄崖关断裂带”的“黄崖关东断层”[19]) , 基本沿近南北向河谷的东岸展布, 向北延出图外, 向南伏于第四纪松散沉积物之下。断层总体走向北东10°~15°, 倾向南东, 倾角55°~80°(局部直立) 。该断层切断前述断层上盘的所有基岩岩层和断层线(图1、10) , 在第四纪松散沉积物中亦留下痕迹[19] 。在小平安、大平安一带, 断层下盘近断带为长城系团山子组岩层; 在段庄2下营一带, 下盘为长城系串岭沟组岩层; 在高各庄2城下一带, 下盘为蓟县系杨庄组岩层。断层破碎带宽窄不一, 当两盘岩层均为坚硬岩石时, 断带较窄, 宽度一般在3~5m; 当两盘岩层硬度差异较大时, 断带主要发育在软岩一侧(图13) , 断带宽度在5~10 m。断层岩为糜棱岩、压碎角砾岩, 并多呈透镜体状。断层岩的挤压片理与断层面趋于一致。
 
图13 蓟县北部罗庄村三岔路口北150M处Y042120观测点F15断层特征(摄影方向: 160°)
F15断层总体走向北东10°~15°, 倾向南东, 倾角55°~80° (局部直立) . 断层上盘为高于庄组岩层, 产状: 230°∠80°(局部直立) ; 下盘为蓟县系杨庄组岩层, 产状: 90°∠75°. 断带宽度在5~10m. 断层岩为糜棱岩、压碎角砾岩, 并多呈透镜体状. 断层岩的挤压片理与断层面趋于一致.
 
3.1.16 中营-周庄-黑豆庄断层(F16)
F16断层出露于石炮沟、中营、周庄、西于庄、黑豆庄一带, 主要沿近南北向河谷的西岸展布, 向北延出图外, 向南伏于第四纪松散沉积物之下。断层总体走向北东10°~15°, 倾向北西, 倾角75°~80°(局部倒转) 。该断层切断上盘长城系高于庄组、蓟县杨庄组、雾迷山组岩层及褶皱、断层构造线(图1) 。在石炮沟-中营一带, 断层上盘为高于庄组、杨庄组, 岩层发育轴向近东西, 轴面南倾, 倾角45°~70°的同斜紧闭褶皱。下盘为高于庄组、杨庄组岩层, 呈单斜构造形态,岩层产状: 210°~235°∠40°~70°(图14) 。在中营以南, 断层上盘为蓟县系杨庄组、雾迷山组岩层中的倒转褶皱, 倒转翼产状: 290°~300°∠60°~85°, 正常翼产状: 300°~310°∠50°~80°。断层下盘为杨庄组岩层, 产状: 110°~120°∠80°~直立。在周庄村西断层上、下盘杨庄组岩层(图15) 。经多观测点观察, 断层上下盘岩层产状变化明显, 但无断层构造岩, 且断层面与上盘岩层发生构造平行化(图15) 。
 
3.1.17 西大峪-白峪断层(F17)
F17断层出露于西大峪, 经歪嘴坨(52418高地) 东山鞍延出图外, 向白峪方向伸展。断层总体走向30°~35°, 倾向北西, 倾角30°~50°。断层上盘为杨庄组岩层, 由一系列轴向近东西, 轴面向南倾斜的紧闭同斜褶皱岩层组成, 岩层产状: 较陡翼190°∠75°, 较缓翼200°∠45°。下盘为蓟县系杨庄组、雾迷山组岩层中的倒转褶皱, 倒转翼产状: 290°~300°∠60°~85°, 正常翼产状: 300°~310°∠50°~80°。断层上下盘岩层层序及褶皱构造特征各异, 但两盘间无明显构造岩。
 
3.1.18 石炮沟断层(F18)
F18断层仅见于石炮沟村南公路西山鞍处, 总体走向10°~15°, 倾向南东, 倾角75°~80°。断层出露长度不足300 m, 向南和向北均伏于河谷中的第四纪松散沉积物之下。断层上盘为长城系常州沟组变石英砂岩, 呈石英岩状, 有石英脉穿插其间, 产状不清(似浑然一体) 。下盘为长城系高于庄组和蓟县系杨庄组岩层, 呈倒转层序, 倒转产状: 100°~130°∠34°~70°。断层上下盘岩层间为辉绿岩脉, 断层破碎带处于杨庄组岩层中, 宽约3m, 为挤压片理化带, 胶结较松散。辉绿岩脉基本未破碎, 但绿帘石化绿泥石化很强, 染得其中的斜长石也显出了绿色。
 
图14 蓟县北部石炮沟村南观F16断层特征(摄影方向: 255°)
F16断层总体走向北东10°~15°, 倾向北西, 倾角75°~80°(局部倒转) 。断层上盘为高于庄组、杨庄组, 岩层中发育轴向近东西, 轴面南倾, 倾角45°~70°的同斜紧闭褶皱. 下盘为高于庄组、杨庄组岩层, 呈单斜构造形态, 岩层产状:210°~235°∠40°~70°.
 
图15 蓟县北部周庄村北300M公路边Y042100观测点F16断层特征(摄影方向: 220°)
F16断层上、下盘均为杨庄组岩层. 上盘岩层产状: 303°∠52~75°; 下盘岩层产状: 115°∠88°. 断层产状: 306°∠67°,无断层岩, 上下盘岩层亦无明显破碎。

3.2 构造岩片及片内褶皱
 
图16 燕山中段南麓蓟县北部常州村-杨庄一带主要构造岩片分布图
1. 第四系/ 花岗岩; 2. 正长岩/ 辉绿岩; 3. 正常岩层倾向及倾角; 4. 倒转岩层倾向及倾角; 5. 片麻理倾向及倾角; 6.正断层倾向及倾角(小球指向断层上盘) ; 7. 逆断层倾向及倾角(三角指向断层上盘) ; 8. 构造窗; 9. 飞来峰; 10. 构造岩片编号; 11. 居民地
 
 
3.2.1 G1构造岩片
G1构造岩片处于F1和F4断层下盘(图2、17) , 呈构造窗形式出露于地表(图18) 。岩片伏于F2断层上盘岩层之下, 而其变质程度明显较深的特点表明, 该岩片亦伏于F2断层下盘的太古代片麻岩之下。片内褶皱(断片形成前或形成时的褶皱) 形态不详。
 
3.2.2 G2构造岩片
G2构造岩片为F2 断层下盘太古代片麻岩岩片, 其原岩为英云闪长岩2奥长花岗岩,经历中地壳部位的韧性变形产生糜棱面理, 其后发生了糜棱面理褶皱。由可观察到的片麻理(糜棱面理) 倾斜方向统计, 该岩片片内褶皱多呈尖棱状, 轴向5°~15°, 轴面近直立, 两翼倾斜产状75°~80°, 具有近等斜的形态特点。
 
3.2.3 G3构造岩片
G3构造岩片为F2断层上盘, 由长城系常州沟组变石英砂岩、变含砾石英砂岩构成。岩片出露范围, 在常州村以西, 由F1、F2断层纵向上限定, 由F3、F4断层横向上限定;在梨木台、八仙棹子一带, 由F2、F3断层限定; 在黑水沟2丈烟台西山梁, 由F2、F4断层限定。该岩片的片内褶皱呈近等斜同斜褶皱(图19) 。正常翼245°∠30°, 倒转翼235°∠47°。在野外露头上, 该类褶皱翼部与岩层交角极小不易查觉和识别, 只有在褶皱的转折端才能确认(其特征类似北京东部丰台顶一带发育在长城系高于庄组岩层中的“褶叠层”[8]) 。
 
图17 燕山中段南麓蓟县北部常州沟2杨庄一带地质构造剖面图(剖面位置参见图1)
1. 第四系; 2. 蓟县系雾迷山组; 3. 蓟县系杨庄组; 4. 长城系高于庄组; 5. 长城系大红峪组; 6. 长城系团山子组; 7.长城系串岭沟组; 8. 长城系常州沟组; 9. 太古代石榴子石黑云角闪斜长片麻岩; 10. 地层组界线; 11. 断层及编号;12. 剖面线及端点
 
图18 蓟县北部常州沟口九沟寨度假村构造窗地质特征剖面素描图(图例: 参考图1)
 
图19 蓟县北部黄乜子村北G3岩片片内褶皱(褶叠层) 特征(摄影方向: 260°)
 
3.2.4 G4构造岩片
G4构造岩片为F3断层上盘。在大南山(916.9高地)、龙潭沟北一带呈飞来峰形态出露于地表, 由F3断层限定, 由常州沟组岩层构成。在常州村东梁、黄乜子村南、八仙棹子一带, 由F3和F4断层限定, 出露岩石为串岭沟组和团山子组岩层。该岩片的片内褶皱以紧闭同斜褶皱为特征(图5, 图片右侧F3断层为倒转翼) 。
 
 
3.2.5 G5构造岩片
G5构造岩片出露于黄乜子村南, 由F3和F4断层限定, 出露岩石为常州沟组岩层。因出露范围较小, 尚不明朗片内褶皱形态, 野外露头上呈单斜(直观意义上的单斜岩层,下同) 形式产出(图5、7) 。
 
3.2.6 G6构造岩片
G6构造岩片为F4 断层上盘, 由常州沟组、串岭沟组、团山子组岩石构成, 被F4、F5、F6、F7、F15断层限定出露范围。片内褶皱表现为斜歪褶皱,轴向北西295°~305°,轴面倾向南, 倾角45°~55°。
 
3.2.7 G7构造岩片
G7构造岩片为F5断层上盘。在车道峪及以西, 岩片由F5、F15断层限定, 由常州沟组上部和串岭沟组下部岩层构成。在青山岭-刘庄子一带, 岩片由F5、F6断层限定, 由串岭沟组岩层构成。在船仓峪-石头营及以东, 岩片由F5、F6、F7断层限定, 由串岭沟组岩层构成。片内褶皱以斜歪褶皱为主, 轴向近南北, 轴面倾向东, 倾角55°~65°(图20) 。但该岩片片内褶皱以西部较发育, 东部相对较弱。
 
3.2.8 G8构造岩片
G8构造岩片为F6断层上盘, 由团山子组岩层构成。在刘庄子-串岭沟一带, 由F6和F7断层限定, 在船仓峪村北呈飞来峰由F6断层限定。片内褶皱表现为岩层呈叠瓦状单斜形态(图9) 。
 
图20 蓟县北部青山岭西公路边G7构造岩片片内褶皱及断层面褶皱特征(摄影方向: 320°)
G7岩片的片内褶皱以斜歪褶皱为主, 轴向近南北, 轴面倾向东, 倾角55°~65°. 断层面褶皱导致了片内褶皱的强化.
 
 
3.2.9 G9构造岩片
G9构造岩片为F7断层下盘, 由F6、F7断层限定出露位置(窜岭庙2串岭沟一带公路南侧) , 由串岭沟组岩层及侵入岩脉构成。片内褶皱以斜歪褶皱为主, 轴向近南北, 轴面倾向东, 倾角25°~35°(图21) 。
 
图21 蓟县北部窜岭庙桥南G9构造岩片片内褶皱及岩片褶皱特征(浅色者为钠长斑岩岩脉)(摄影方向: 140°)  G9岩片的片内褶皱由串岭沟组岩层及侵入岩脉表现出来. 片内褶皱以斜歪褶皱为主, 轴向近南北, 轴面倾向东, 倾角25°~35°. 岩片褶皱造成了片内褶皱的进一步强化2形成断层.
 
 
3.2.10 G10构造岩片
G10构造岩片为F8断层上盘, 由F7、F8、F15断层限定出露位置(下营2团山子南) ,由倒转层序的长城系团山子组、大红峪组、高于庄组岩层构成。片内褶皱为单斜形态。
 
3.2.11 G11构造岩片
G11构造岩片为F8 断层下盘, 由F8、F9 断层限定出露位置(小红峪、大红峪沟一带) , 由团山子组、大红峪组岩层构成。片内褶皱为单斜形态。
 
3.2.12 G12构造岩片
G12构造岩片为F9断层上盘, 由F7、F9、F10、F15断层限定出露范围, 由长城系串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组岩层构成。片内褶皱主要为单斜形态。
 
3.2.13 G13构造岩片
G13构造岩片为F10断层上盘, 由F10、F11、F15断层限定出露范围, 由长城系团山子组、大红峪组、高于庄组和蓟县系杨庄组岩层构成。片内褶皱主要为单斜形态。
 
3.2.14 G14构造岩片
G14构造岩片为F11断层上盘, 由F11、F12、F13、F15断层限定出露范围, 由长城系高于庄组岩层构成。片内褶皱主要为单斜形态。
 
3.2.15 G15构造岩片
G15构造岩片为F12断层上盘, 由F12和F13断层限定出露范围, 由长城系高于庄组岩层构成。片内褶皱主要为单斜形态。
 
3.2.16 G16构造岩片
G16构造岩片为F13断层上盘, 由F13、F14、F15断层限定出露范围, 由长城系高于庄组和蓟县系杨庄组岩层构成。片内褶皱主要为单斜形态。
 
3.2.17 G17构造岩片
G17构造岩片为F14断层上盘, 由F14和F15断层限定出露范围, 由蓟县系杨庄组和雾迷山组岩层构成。片内褶皱主要为单斜形态。
 
3.2.18 G18构造岩片
G18构造岩片为F17断层上盘, 由F16和F17断层限定出露范围(位于图西北部, 向西延出图外) , 由长城系高于庄组和蓟县系杨庄组岩层构成。片内褶皱主要为轴向近东西的轴面向南倾斜的同斜紧闭褶皱形态。
 
3.2.19 G19构造岩片
G19构造岩片为F16断层上盘, 由F16和F17断层限定出露范围(位于图西部, 向西延出图外) , 由倒转层序的蓟县系杨庄组和雾迷山组岩层构成。片内褶皱主要为单斜形态。
 
3.2.20 G20构造岩片
G20构造岩片为F16断层下盘, 由F16和F18断层限定出露范围, 由倒转层序的长城系高于庄组和蓟县系杨庄组岩层构成。片内褶皱主要为单斜形态。
 
3.2.21 G21构造岩片
G21构造岩片为F18断层上盘, 由F15和F18断层限定出露范围, 因处于河谷部位受第四纪松散沉积物覆盖基岩露头较少, 在河谷西岸仅见长城系常州沟组岩层, 在河谷东岸仅见长城系团山子组和蓟县系杨庄组岩层, 其总体面貌不清, 可能存在多个岩片(暂按同一岩片处理) 。片内褶皱特征不详。
 
3.3 构造岩片褶皱
工作区内构造岩片褶皱(岩片形成后的褶皱) 较为复杂。主要有如下特征:G1岩片褶皱在可观察的范围内呈舒缓的背形产出(图18) , 轴向5°~10°, 轴面向东倾斜, 显示岩片褶皱形成时的推力来自东偏南。
 
G2岩片褶皱在小范围内很难观察。但据对跑马厂、五拨子、黄家台、马兰关、龙洞峪等地的变质岩石观察, 从岩性在空间上展布、片内褶皱轴向的改变及包络面等分析, 该岩片褶皱表现为轴向310°~320°, 轴面倾向北东, 倾角75°~80°的波幅较宽的斜歪褶皱形态。
 
G3岩片在地形上出露位置较高, 在山梁上常表现为向斜轴部, 而在山沟中则为背斜轴部。因此, 岩片褶皱在东部轴向近南北, 中部偏向北西340°, 而西部则转向北西320°,显示出扇形特征,向南东收敛, 向北西撒开(类似地质力学中的“帚状构造”形态) 。褶皱北东翼较缓, 南西翼较陡, 呈轴面向北东倾斜的斜歪状。东部褶皱较紧闭, 西部较宽缓。显示曾受过右行力偶作用, 其一方作用力来自北东135°左右方向。
 
G4岩片受剥蚀所存有限, 尚难以窥其全貌。但从出露的部分可大致了解到, 岩片早期为断层面的同斜紧闭褶皱( S2) , 其轴向极可能呈近东西向, 轴向北西280°左右, 轴面倾向南西, 倾角60°~70°。晚期褶皱( S3) 较为宽缓, 轴向北东55°~60°, 轴迹向南西倾伏, 轴面倾向北西, 倾角60°~65°。该岩片晚期褶皱强化了早期褶皱, 使其更加紧闭且轴面变陡。
 
G5岩片出露虽范围较小, 但从其与下伏岩片G4接触关系及断盘出露迹线看, 其与G4晚期褶皱形态相似。
 
G6岩片, 在东部赤霞峪表现为向斜, 在古强峪为背斜, 在钻山为向斜, 在常州沟口为背斜等, 褶皱轴向近南北, 轴线向南倾斜, 轴面倾向东, 倾角65°~70°。总体上表现为形成褶皱的主压力来自东方。
 
G7岩片, 以断层面褶皱表现明显, 其出露部分显示为向斜形态, 轴向290°~300°,轴面向北西倾斜, 倾角45°~70°。显然, 褶皱轴线仍存在其它干涉现象, 本次调查尚未明了其特征。当然, 从
 
图20所表现的断层褶皱现象, 也可能是造成这种干涉原因。但如果这种机制成立的话, 表明岩片在褶皱过程中曾发生过左行旋转, 其旋转角度可达35°以上。
 
G8岩片, 以断层面褶皱为特征(图9) , 总体显示轴向北西340°~350°, 轴面倾向北东, 倾角55°~60°。岩片褶皱造成片内褶皱晚期沿轴面发生的断层面褶皱。
 
G9岩片出露面积较小, 但其岩片褶皱特征与G8相似, 轴向350°~360°, 轴面倾向东, 倾角75°~80°。岩片褶皱造成片内褶皱进一步强化,形成断层。从断层未完全沿褶皱轴面破裂的特点看, 二者形成时的压力作用时间与作用方向都存在明显差异, 而倾角与水平面夹角较大(15°~20°) 。
G10岩片的断层面以简单褶皱为主, 总体为背形较紧闭, 向形较开阔的样式, 褶皱轴向320°~330°, 轴面倾向北东, 倾角50°~60°。G18岩片以断层面简单褶皱为主, 从已出露部位特征(部分观测点在图外) 分析, 总体为背形较紧闭, 向形较开阔的样式, 褶皱轴向300°~310°, 轴面倾向北东, 倾角65°~70°。岩片褶皱使片内褶皱发生左行扭动, 并强化了片内褶皱的紧闭程度。
 
G11~G17、G19~G21岩片或因出露范围限制, 或因已有的观测点未收集到可供分析褶皱样式的基本素材, 其总体变形面貌有待进一步调查搞清。
 
4 讨论
如前文所述, 本文提供的关于蓟县北部常州沟-杨庄一带地质结构构造特征的实际资料, 其整体构造面貌与前人对该地区的基本认识存在巨大差异。因此, 有必要就下述问题作展开性讨论。
 
4.1 长城系常州沟组与下伏太古代变质岩的接触关系
在现存地学文献中, 对是否应当在蓟县北部地区确立我国中-上元古界正层型剖面,曾有过争论。但对常州村附近处于层型剖面最底部的常州沟组与下伏太古代片麻岩之间为角度不整合接触关系, 却未见有争论的文字见于各类相关论著中。本文作者通过观察研究认为, 至少在本文图1所示的范围内, 常州沟组与下伏太古代片麻岩之间为断层接触, 而不是“不整合”。二者间断层接触的证据如下:
 
1)蓟县北部常州沟组底部不含古风化壳    在黄崖关、常州沟、梨木台及图外琉璃厂西山梁等地, 长城系常州沟组底部均为变含砾石英砂岩、变石英砂岩, 呈浅红、褐红色。其紧邻的下伏具片理化的褐黄色岩石中, 泥质成分含量不高: 能反映泥质成分高的云母类、长石类矿物含量并不比其上的变含砾石英砂岩高; 铁质成分亦不高: 在褐黄色片岩中褐铁矿均沿片理呈斑点状或斑块状分布, 含量3~5% , 而其上的变含砾石英砂岩的一些夹层中的斜层理是由磁铁矿组成的, 局部磁铁矿成分可达5~8%。若将褐黄色片岩中3~5%的褐铁矿含量折合成磁铁矿, 则其含量更低。因此, 相比之下常州沟组下伏的褐黄色片状岩石不具有古风化壳的基本特征。
 
2)蓟县北部常州沟组底部的变含砾石英砂岩不是“底砾岩”    在燕山地区常州沟组底砾岩具有明显特征。在西部的平谷县挂甲峪、关上北水峪、桃园, 在密云县聂家峪; 在北部兴隆县112国道平安堡隧道口; 在东部青龙县杨台子、宽城县崖门子、抚宁县杜各庄等地, 均可见常州沟组底砾岩直接与下伏太古代各类变质岩接触。但在上述各处, 常州沟组底砾岩的特征之一是砾石成分复杂: 含有下伏太古代变质岩成分的砾石:混合片麻岩、花岗片麻岩、变粒岩、斜长角闪片岩、磁铁石英岩等; 特征之二是在胶结物中含有较多磁铁矿, 含量一般在5~10% (局部可达15%); 特征之三是胶结物中常含有较高的泥质成分, 表现为黑云母(有时含白云母) 成分达3~8% (局部可达15% ) 。而在蓟县北部的黄崖关、常州沟、梨木台及图外琉璃厂西山梁等地, 长城系常州沟组底部为变含砾石英砂岩, 且砾石成分中未见下伏太古代变质岩出现。因此, 燕山地区常州沟组底砾岩普遍具有的主要特征, 均未出现在蓟县北部常州沟组底部的变含砾砂岩或其砾石成分中。所以, 蓟县北部常州沟组底部的变含砾石英砂岩不是底砾岩。
 
3) 蓟县北部常州沟组与下伏太古代片麻岩间是断层糜棱岩带     在黄崖关、常州沟、梨木台及图外琉璃厂西山梁等地, 长城系常州沟组与下伏太古代变质岩石均为断层接触。在黄崖关-常州村一带, 长城系常州沟组底部为变含砾石英砂岩与变石英砂岩互层,与下伏太古代含石榴子石二辉石花岗片麻岩间为断层糜棱岩带(图3) 。该断层糜棱岩带厚约5 m, 可明显分为上下两部分。上部为硅质初糜棱岩带, 厚约2m, 原岩相当于长城系常州沟组含砾石英砂岩; 下部为花岗片麻岩质糜棱岩带, 厚约3m, 与下伏含石榴子石二辉石花岗片麻岩呈连续过渡状态(图22) 。
 
图22 蓟县北部常州村西长城系常州沟组与太古代变质岩接触处断层面附近岩石学特征(显微照片比例尺均为1∶50)  1. 断层上盘的长城系常州沟组变含砾石英砂岩; 2. 断层糜棱岩带上部硅质初糜棱岩; 3. 断层下盘太古代含石榴子石二辉石花岗片麻岩.
 
在梨木台北-琉璃厂西一带, 长城系常州沟组底部为变含砾石英砂岩, 与下伏太古代含石榴子石角闪石透辉石花岗片麻岩间为断层糜棱岩带(图4) 。断层糜棱岩带厚约10 m,可明显分为上下两部分。上部为硅质糜棱岩带, 厚约2 m, 原岩相当于长城系常州沟组含砾石英砂岩; 下部为花岗片麻岩质糜棱岩带, 厚约8 m, 与下伏含石榴子石角闪石透辉石花岗片麻岩呈连续过渡状态(图23) 。  上部糜棱岩带为褐黄色、灰白色, 镜下观察: 岩石具糜棱结构, 片糜状构造, 主要矿物成分为石英、黑云母、白云母、钾长石、叶腊石、褐铁矿等。其中, 石英呈多晶条带状产出, 强波状消光, 单晶粒度0.1~0.01 mm, 多晶条带长度为1~5 mm, 部分石英晶体内可见多晶聚集体边界及粘土质微尘(反映岩石经历过2次以上的糜棱岩化过程) 。黑云母, 全部暗化(类似次火山岩中黑云母特征2边部析出铁质微粒) , 粒度1~2 mm (含量1%) 。白云母, 交代石英, 常产于多晶条带中或边部, 粒度小于0.1 mm, 含量不足1%。钾长石为微斜长石, 部分晶体中包裹石英, 波状消光, 粒度0.2~0.5 mm, 含量3~5%。叶腊石, 多交代黑云母和钾长石, 呈不规则条带状沿强糜棱窄带分布, 常见包裹黑云母、钾长石、石英、褐铁矿等, 含量2%。褐铁矿, 呈星点状或不规则斑块状沿片理分布, 交代石英及其它矿物, 含量约5%。锆石, 粒度小于0.1 mm, 含多粒。下部糜棱岩带, 岩石呈褐黄、灰黑色, 糜棱面理(片理) 发育, 强绿帘石、绿泥石化,沿糜棱面理有石英多晶条带贯入。
 
图23 蓟县北部梨木台村北长城系常州沟组与太古代变质岩接触处断层面附近岩石学特征(显微照片比例尺均为1∶50)  1. 断层上盘的长城系常州沟组变含砾石英砂岩; 2. 断层糜棱岩带上部硅质糜棱岩; 3. 断层下盘太古代含石榴子石角闪石透辉石花岗片麻岩.
 
4.2 常州沟2杨庄一带构造组合与周边地区的关系
囿于各种条件制约, 本文作者在工作区内识别出的18条断层和21个构造岩片尚未完全反映出其全部的地质结构构造特征, 大量细致的研究有待进一步展开。但可以肯定, 这种复杂的地质结构构造是区域复杂结构构造的一部分, 依据已有资料可知:
 
1) 常州沟-杨庄一带基本地质结构和构造组合    在工作区内, 沿近南北向河谷出露的由F15和F18所限定的G21断片, 最大程度地分割了其东西两侧的其它断层和断片。由此, 可以将全区归纳为3个地块, 即G21断片本身为M1地块、西侧为M2地块、东侧为M3地块。
 
(1) M1地块基本地质结构分析    该地块东部边界切割了M3地块的地层和构造线, 自身以强烈变形为特征, 尽管因第四纪松散沉积物覆盖而未显全貌, 但其表现出的特殊结构已向人们昭示其重要性。F15和F18断层研究历时较久。早在1956年, 孙殿卿等在李四光的指导下调查马兰峪“山字型”时, 就已经在地质构造图上表示出它们的基本形态和特征。其后在不同比例尺的区域地质调查和地震地质调查等专项研究中, 都对其给予了高度关注。在大量前人资料中, 对其进行了相关描述①②[13, 14, 18] 。叶定衡(1979) 曾提出建议: 将其地表出露部分(约30km) 称“黄崖关断裂带”; 对其地下隐伏部分(约150km) 称“兴隆-宝坻断裂带”。依据断层两盘出露的岩石, 计算出的最大断距约2.3km[19] 。在该地块中, G21断片出露了长城系和蓟县系岩层, 其间亦存在着地层的大量缺失。显然G21断片中还隐含着尚未被识别出的断片。
 
(2) M2地块基本地质结构分析   该地块以G18~G20为主构成。其中, G18断片的片内褶皱和岩片褶皱与工作区内其它断片格调迥异, 其特点在整个燕山地区也不多见, 本文暂且不提。而断片G19和G20伏于G18之下, 且极具相关性: 二者最大可能是曾为同一同斜褶皱沿轴面破裂形成的, 而F16断层, 其后在断盘两侧不均衡运动中发生了位移。其位移量在沿断层线上呈左行移动可达5 km以上, 其垂向(正断阶段) 断距亦大于1 km。
 
(3) M3地块基本地质结构分析    M3地块浮于M1地块之上。根据该地块中各断片褶皱轴向以最简单的解析形式分析,可归纳为以下岩片组合(自下而上):M321组合为G1岩片, 它处于可见的诸断片的最下部。M322组合为G2岩片。
 
M323组合为G3~G9、G11~G14和G16。其中, G3~G5岩片, 以下部岩片近南北向褶皱和上部岩片近东西向褶皱构成一个岩片亚组合; G6~G9岩片, 以下伏近东西向断片褶皱和上覆近南北向的断片褶皱构成岩片亚组合; 而G11~G14、G16岩片亚组合, 可见范围呈单斜。那么, 如果我们假设各岩片组合曾经是沿F2断层面运动的一系列叠瓦状断层, 它们被一向限定, 在统一的应力场下发生同斜倒转褶皱, 其后沿轴面产生断层, 在后期发生了断层差异运动时, 则以F4断层作为倒转同斜背斜褶皱轴部断层, 以F7断层作为倒转同斜向斜轴部断层, F9断层掩蔽了一个同斜倒转背斜轴(G11) , 以F10作为倒转同斜向斜轴面断层, 则可能形成目前的图面效果。M324组合为G10、G15、G17岩片(本文在未完全明了其南部特征的情况下暂将其归入M3地块中) , 虽然现位分处于不同地域, 但均为可见范围的“单斜”, 它们应属于同一岩片组合, 覆盖在前述M3其它岩片组合之上。如果考虑M323地块叠瓦状断层在发生同斜倒转褶皱的包络面基础上, 又在后期的北西2南东向压力下发生褶皱或F7、F9、F10发生左形位错时, 则可形成这一景观。
 
2) 常州沟-杨庄一带构造组合的外延及其在燕山南麓区域构造格局中的位置   工作区内前述构造形迹及其空间状态是区域构造演化产物的一部分(图24) 。因此,它们与区域构造单元有直接关联。
(1) M1地块的外延  M1地块的出露受F15、F18断裂控制, 它向北明确地切断了近东西向构造线, 延向兴隆; 它向南延伸并伏于M324地块(或工作区外某未命名地块) 之下。如果确实是M324限制了M1地块的地表出露, 那么未来工作中注意在洪水庄、车道峪、代庄子一带可能出现相当于串岭沟组、团山子组、大红峪组的部分层位。如果在这一带未出现这样的岩层, 那么将是工作区外(南) 的某一未命名地块掩覆了M1地块。二者必居其一。
 
(2) M2地块的外延  M2地块的构造形式和卷入其中的岩层的岩石学特征表明, 它向北伏于北部未命名地块之下, 而向南与蟠山岩体围岩有明显的相关性(可能为同一地块) 。蟠山杂岩体形成于中生代早期, 从岩体本身所具有的结构构造分析, 它定位时处于造山运动(或某造山运动阶段) 晚期, 原始定位较高, 在其后的构造运动中曾被构造埋藏至中上地壳部位, 后期在抬升中发生过显著位移和相伴的左行旋转。其围岩发生了显著的变形变质, 但未发生明显的矽卡岩化等现象在一定程度上表明, 它们可能是与蟠山岩体一起发生过相当的运动过程。
 
图24 燕山中段南麓蓟县北部区域地质略图
1. 第四系; 2. 寒武系; 3. 青白口系; 4. 蓟县系; 5. 青白口系2蓟县系(未分) ; 6. 长城系; 7. 太古代片麻岩; 8. 中酸性岩浆侵入体; 9. 断层; 10. 地层产状; 11. 片麻理产状; 12. 山峰; 13. 城市; 14. 居民地; 15. 本次工作区范围; 16. 本研究划分的主要地体.
  
(3) M3地块的外延
M3地块整体上覆盖在M1地块上。从M1地块的石炮沟南、M3地块的M321岩片组合的岩层、岩石学特征和构造位置分析, 它们与前人所称的“马兰峪山字型”[19-21]前弧上的长城系-蓟县系岩石2构造组合在相关特征上极其相似。也就是说, M1地块与“马兰峪山字型”前弧的中2新元古代岩层应为同一地体。而向东, 该地块可能在遵化市南的龙山以东被M3地块(或其它尚未命名地块) 覆盖。M322岩片组合特征显示: 遵化-马兰峪太古代变质岩系不是原位地体, 它显然是无根的。它在“马兰峪山字型”前弧北侧覆盖在M1地块的中2新元古代褶皱了的岩层之上。M323与M324岩片组合在马伸桥(太平庄东、朱华山、伯王庄、婆媳山) 附近被南部未命名地块覆盖。
 
4.3 蓟县北部常州沟-杨庄一带主要构造组合形成时代讨论
蓟县北部常州沟2杨庄一带的主要地体结构及接触关系表明, 各地块(岩片组合) 在形成时间上的相对次序为: M1→M2→M3地块, M324地块或南部未命名地块覆盖在它们之上。根据各地块的外延特点, 我们有可能探知它们的大体形成时间。从区域上看, 处于工作区西南的蟠山花岗杂岩体锆石SHRIMP年龄为(202~203) Ma。处于东部的茅山花岗岩体中黑云母年龄为138Ma (黑云母K-Ar法测定) [22] 、丈烟台石英二长岩体中微斜长石年龄为147Ma (钾长石K-Ar法测定) [22] 、谢家营石英正长岩体中钾长石年龄为(163~180) Ma (钾长石K-Ar法测定) [22] 。
 
蟠山花岗杂岩体明显的构造变形、糜棱岩带(图25) 应当形成于地壳中上部(10~15km) 的韧性变形机制下。茅山花岗岩体、丈烟台二长岩体、谢家营石英正长岩体, 均具不同程度的变形变质现象, 局部可见清晰的片理(糜棱面理) 。镜下观察: 长石和石英均具波状消光, 而石英呈压扁拉长, 构成多晶条带。多点定向薄片观察[21] , 茅山花岗岩中石英, 在构造运动中的运移方式在很大程度上与围岩太古代片麻岩中的石英相同(图26) 。在“马兰峪山字型构造”的前弧西侧(靠近本工作区) 岩石受到200°~220°方向的压应力作用; 而在“脊柱部位” (茅山) 一带, 岩石特征显示其受力方向与东西向压应力直接相关。
 
图25 蓟县西部双安村东蟠山岩体东部内接触带中的花岗闪长岩包体及花岗质糜棱岩带(摄影方向: 120°)  箭头所指为呈“S”形弯曲的花岗质糜棱岩窄带, 运动学指向显示向右下方滑动特征.
 
联系工作区内M3地块(岩片组合) 的M323中G2~G7岩片的岩片褶皱特征及受力方式的分析, 它们与区域构造形成过程是完全吻合的。因此, 如果东部茅山花岗岩体等的年龄值可靠, 则表征遵化、马兰峪一带的太古代片麻岩岩片推覆在M1中-新元古代岩片(“马兰峪山字型构造”的前弧) 之上的事件发生在138Ma之前不久; 而本次研究区内的M3主体形成于138Ma (最晚侵入体的定位时间) 以后, 即燕山晚期。蟠山花岗杂岩体与M2地块运移时间介于M1和M3之间, 而M324 (及南部未命名岩片) 的推覆时间显然应该更晚, 确切时代有待进一步研究。
 
4.4 尚存问题
 
蓟县北部常州沟-杨庄一带200 km2范围可作为一个小窗口,仅使人们从中窥探到天津市北部地区上地壳复杂地质结构中的一部分特征。
 
本研究虽已涉及, 但尚未解决以下关键性问题: 本文所依托的建立断层和构造组合关系的中2晚元古代基本地层层序的可信度有多大、M1地块及以下地体的基本结构(在北京东部丰台顶一带, 被太古代构造岩片覆盖的岩层最高层位可达下白垩统张家口组上部[8] , 在燕山东段和西段亦有早白垩世陆相火山-沉积物被大范围覆盖的情况) 、M3地体的总体结构和压覆特征(它在工作区外、南部是否同时覆盖在M1和M2之上? 或许还有未命名地体存在且其与本研究区地体的关系) 等。因此, 天津市北部山区地壳上部基本地质结构构造是复杂的构造堆叠体, 但目前尚未完全搞清, 有待进一步研究探索之。
 
图26 遵化市北部茅山一带太古代片麻岩与中生代花岗岩中糜棱岩特征对比图(据刘曼俐, 等. 1976)  1. 茅山顶花岗质糜棱岩显微特征; 2. 茅山西太古代片麻质糜棱岩显微特征; 3. 茅山南坡花岗质糜棱岩显微特征.
 
5 思考
近百年来, 绝大多数地质学者并未深刻认识燕山造山带构造变形的复杂性。
 
虽然早在70~80年前, 我国地学研究的先驱翁文灏(1926) 、陈恺等(1935) 已对燕山运动以大规模逆掩推覆为主的特点有了正确认识[1, 23] , 并为此作出了重大贡献。但时至今日, 我国地学界对燕山造山带的主导认识仍然停留在: 以太古宙基底卷入挤压断层的厚皮构造为主;大部分逆冲断层向下插入老基底, 从而限制了其在水平方向的位移量; 在造山带演化过程中块断作用和垂直运动占主导地位; 燕山带逆冲断层的推覆距离基本在数千米以内, 因此该带中生代挤压变形量不大(只有10~30% ) 等不符合客观实际的认知水平上[24-36] 。尽管这些认识与燕山地区基本地质构造的特征不相符合[6-11, 37-40] , 但要扭转和改变这种长期以来形成的陈旧观念却是一件颇难的事情。
 
回顾以往, 我国多数地质学者对蓟县北部的中-新元古代正层型剖面所处的区域构造环境及剖面沿线地质结构构造特征的认知过程是值得深思的。蓟县剖面, 早在1931年就有我国著名地质学家李四光称道其为“在欧亚大陆同时代地层中蓟县剖面之佳, 恐无出其右者”。其后, 1934年高振西等描述了该剖面的岩性和古生物, 建立了基本层序。1964年后, 它便成为我国北方震旦地层的标准剖面, 并为国内外地质学家所熟知。1975年在确定了我国南、北方“震旦”地层的对比关系后, 它被公认为“震旦亚界”长城系、蓟县系和青白口系的层型剖面。1984 年它被国务院批准为我国第一个地质类国家自然保护区。
 
2001年, 经国土资源部批准, 以它为主题将蓟县北部北起九山顶南至府君山, 东起八仙山西至蟠山, 面积342km2 范围辟为国家地质公园。由此可知, 人们对蓟县剖面可谓情有独衷, 不断地为它增加着耀眼的“光环”。蓟县剖面, 曾使人们感到自豪了几十年, 成千成万的地学后来人(或地学爱好者) 也在此实习(或瞻仰观摩) 了几十年, 同时也在一定程度上促使人们对燕山地质构造复杂性认识不足并产生偏差持续了几十年。然而却很少有人认真地思考: 这样一个长达24km厚度近万米的以“岩层齐全、出露连续、保存完好、构造简单、顶底界限清楚、变质极浅而得天独厚” (中国网:天津蓟县国家地质公园) 著称的大剖面怎么可能会在复杂构造变形的燕山地区存在呢?
 
形成对燕山造山带基本特征固执偏颇的认知模式的原因, 就意识形态而言, 主要在于这一地区曾是中国地质学研究前辈云集并悉心耕耘过的主要区域。地质学前辈们为中国地质学研究作出了重要贡献功不可没, 但他们的一些观点也成为许多后辈学者的“金科玉律”。这些后辈学者囿于传统的固定思维模式而不能突破前辈作出的某些“结论”, 沿着相关思路走至今日, 以至于成为当今中国式地质学研究的特殊现象, 是目前我国地质学界真实的悲哀。蓟县北部中-新元古代层型剖面的确立、维持和形象化的演进过程就是这一现象的典型例证之一。
 
我们应该尊敬地质学前辈, 当然最重要的是继承其科学精神和实事求是的态度、完善他们的理论体系、完成他们未竟的事业, 但绝不应该因循守旧甚至不顾客观事实地固执偏见。作为地质工作者, 我们必须透过重重迷雾用自已的眼睛去观察和用自己的大脑去客观冷静地思考, 才能正确认知野外基本地质事实。如果为了维护这个“典型”而采取不顾基本地质事实的态度和作法, 则的确是万万不可取的, 这也绝不是继承和发扬地学前辈思想品德的可取方式。巴金先生说过: 掩盖了伤疤, 并不等于伤疤就不存在了。我们认为这句话所揭示的道理也同样适用于自然科学领域研究的基本思维。
 
人们对燕山造山带构造复杂性的认识偏差, 另一方面的原因在于: 整个燕山地区发生在中生代侏罗-白垩纪的逆冲(或掩) 推覆活动的确极其强烈, 此前的包括结晶基底在内的上地壳岩层均已卷入其中, 甚至连同时代稍早形成的陆相火山-沉积物也未能幸免地被卷入推覆岩片中继而随之被埋藏在地下深处并发生了相应的变形变质[8, 10-11, 37-38] , 几乎随处可见薄皮逆冲岩片发育和推覆断层面褶皱的现象。因此, 燕山地区的构造样式是复杂的,
 
其变形变质范围是宽广的, 相比于欧洲的阿尔卑斯山脉的复杂程度有过之而无不及。但目前我国主流地学研究成果中对燕山地区的认识, 缺乏对野外直接地质证据的正确认知和现场露头的综合分析, 基本谈不上对燕山复杂结构构造格局的正确认知。例如: 在以往的基础地质调查和专题研究中, 由于构造平行化遮蔽了部分地质体真实的接触关系、变形变质现象掩盖了岩石的原生结构、岩片的堆叠和褶皱变形扰乱了正常的岩层层序、构造变位和不均衡剥蚀导致了原始沉积盆地的残存和构造分割。复杂的假象严重地影响着人们的判断力, 干扰了人们对基本地质事实的正确认定。因此, 现有基础地质调查图件在很大程度上未能真实表现燕山地区的基本地质构造形迹, 由此而衍生出的相关综合性图件自然也不可能正确反映其真实的结构构造特征。
 
勿需赘述但必须说明, 基本地质事实和地质体真实位态的正确认定是建立区域地质结构构造格架和演化模型的起点。因此, 在燕山地区地质结构构造的研究中, 我们仍处在起点上。必需明确指出, 大自然掌握着所有自然问题的答案, 基础地质问题的正确答案也应该甚至必须到大自然中去寻找。本项研究, 就是试图从认知蓟县北部常州沟、杨庄地区存在的野外基本地质事实和地质体真实位态这一起点开始, 向地学界同仁们展示其本来面貌。
 
尽管我们的研究仍是初步的, 但是它能够作为一滴水反映出燕山地区在中生代发生的复杂构造变形格局的某些基本特征, 如果再能由此衍生出同仁们对地学研究思想和方法上改进的萌芽, 则更是值得作者欣慰的。
 
致谢: 在本文成文过程中, 曾得到北京市地质研究所王德利、黄来源、李军辉、陈伟等的帮助, 在此谨表衷心的感谢。
 
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