山西交城水峪貫區域構造及地貌形成因素分析

何曉東

吉林省煤田地質勘察設計研究院，吉林 長春 130062

山西交城水峪貫區域構造及地貌形成因素分析

何曉東

吉林省煤田地質勘察設計研究院，吉林 長春 130062

交城水峪貫區域地質構造復雜，三大巖類齊全，巖漿巖類發育，巖層露頭特征明顯，并伴有煤、鐵等礦產分布。區內主要發育NNW、NNE、SN向構造體系，從構造、地貌、地層及巖漿巖等因素分析，本區域經歷了多次地質構造運動，對其影響最大的為燕山運動。在早燕山期構造運動中近EW向的主應力作用下形成了本區域古洞道向斜、魯沿向斜、山前大斷裂等構造及狐偃山六大巖漿巖體，后期受應力轉變造成本區域X型剪節理發育及構造扭曲等現象。形成了本區域現代地質構造及地貌輪廓。

水峪貫位于山西省交城縣境內，該區域地質構造復雜，巖漿巖類發育，巖層露頭特征明顯，是地質科研教學野外實踐工作的良好基地。在區內主要礦產有矽卡巖型鐵礦、山西式鐵礦、山西組煤礦和鋁土礦等礦產。

1 區域地理地貌概況

地質構造分析區域以水峪貫為中心，地理位置:東經111°53′～111°58′，北緯37°35′～37°41′范圍。該區域屬于呂梁高原，為中高山區。相對高差500～700 m，最高峰狐偃山主峰在海拔2 100 m以上。區內中部有一條由北向南徑流的西冶川將該區分為兩部分。東部由南至北沿NNE方向排列的山溝有官莊溝、大水溝、小水溝、寺溝等，西部最大的東西向延伸的為榆樹溝。西冶川經文水縣東社匯入文峪河，再轉向東流經文水、汾陽、介休注入黃河，隸屬黃河水系。區域西部山高林密，屬關帝山林區，東部屬狐偃山區。

2 區域地層概況

本區域地層出露較全，露頭良好。三大巖類齊全，并伴有煤、鐵等礦產分布。地層由老至新為太古界的界河口群，元古界的長城系，古生界的寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系，中生界的三疊系，新生界的第四系等。界河口群、長城系、寒武系、奧陶系地層主要分布在區域西部的森林區，其它地層出露在西冶川一帶，地層的總走向近于南北向。在本區域出露的地層主要有奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系及第四系。

3 構造及巖漿巖分析

本區域大地構造所處位置，根據地質力學理論觀點，該區處于祁呂賀蘭山字型東翼中部，其二級構造單元為狐偃山山字型。

狐偃山山字型，其弧頂朝西，前弧大致展布在隨翁溝以南，北塔、古洞道至野豬里一帶，脊柱展布在東睦聯坡以南至東西向的狐偃山一帶。區域內巖層總走向近于南北，靠近狐偃山一帶轉為東西向，傾向南，區內褶皺、斷層發育程度中等。主要構造形跡有：古洞道向斜（陳臺向斜、王文向斜）、魯沿向斜（水峪向斜）、山前大斷裂、西孟斷裂等。區內節理發育，廣泛分布，尤其是X型剪節理，在有些溝谷中巖層被切割成菱形或正方形并以NEE向和NNE向最為發育。區域北部見有燕山期二長巖體侵入。從脈巖和二長巖體捕擄體的方向來看，主要以南北向為主，其次為NNE和NNW向分布，東西向分布的極為少見。

3.1 主要構造形跡分析

3.1.1 古洞道向斜

圖1 陳臺向斜示意剖面圖Fig.1 Schematic prof le of Chentai syncline

圖2 水峪貫向斜示意剖面圖Fig.2 Schematic prof le of Shuiyuguan syncline

位于王文、古洞道、陳臺一帶，褶皺軸向近于南北，為一正常向斜（見圖1）。該向斜東陡西緩，其北部揚起的轉折端在王文溝清晰可見。其南部揚起的轉折端在陳臺被第四系覆蓋。向斜核部地層由北至南為二疊系的上石盒子組（P2s）,石千峰組（P2SH）、三疊系下統的劉家溝組（T1L）,兩翼為石炭系、二疊系地層。西翼露頭寬，東翼露頭窄。從向斜形態構造及地層分布因素綜合分析該構造是受在三疊紀下世后構造運動影響、主要構造受運動應力方向擠壓所致。

3.1.2 魯沿向斜

位于水峪貫、魯沿、橫嶺一帶，褶皺軸向從北至南由NE向轉至SN向，為一正常向斜，東陡西緩（見圖2）。其北部揚起端在水峪貫附近，能見到轉折端形態，南部揚起端離去內較遠。

向斜核部地層為三疊系中統的二馬營組（T2er）、兩翼為二疊系地層。從構造地層分布等因素分析，該構造形成于三疊紀中世以后。

3.1.3 山前大斷裂

山前大斷裂是狐偃山山字型前弧的主要構造形跡。位于區域西部寒武、奧陶系組成的高山邊緣，北起于塞立、經逯溝、陳臺、榆林、東社向南延伸至文水縣神嘗。斷裂總體走向南北在逯溝一帶向西突出，東社一帶向東突出，構成弧形斷裂。斷層面在北段向東傾斜，南段向西傾斜，具有樞紐特征。該斷裂出露在西部奧陶系與石炭系地層之間，地層有缺失和不連續現象。斷層東盤發育著次一級斷裂、褶皺、地層直立、倒轉等構造現象（見圖3、圖4）。

3.1.4 西孟斷裂

位于區域北部西孟一帶，斷層走向為東西向。該斷裂主要由兩條正斷層組成，呈階梯狀構造。斷層面向南傾斜，傾角較陡。斷層處在二疊系上下石盒子組之間，并見有小型斷層相伴生。從斷層所處地層等因素分析，該斷裂形成于二疊系上世。

3.2 巖漿巖分析

狐偃山區是山西省巖漿巖廣泛分布區域之一，該區域主要以正長巖類為主，其次為花崗巖類。前者為巖漿巖的主體，占99%以上。狐偃山巖漿巖主要由六大巖體組成，即：東西高塔巖體、北社巖體、郭家梁—上白泉巖體、西冶巖體、席麻嶺巖體和科頭巖體。巖體地表露頭均為二長巖，據中科院地研所絕對年齡實驗室用K-Ar法對區內二長巖中的正長石斑晶所測得的絕對年齡是1.397×106年，屬白堊紀，由此推斷該巖漿巖應屬燕山期構造運動的產物。

4 構造運動對區域地層及地質構造影響分析

通過對該區域地貌、地層、構造及巖性等實地地質調查，結合相關地質文獻分析研究，該區域自太古界以來曾經歷過多次構造運動影響。主要有：

4.1 阜平運動

該區域太古界和元古界地層是套巨厚的變質巖系地層，在該時期有多次巖漿侵入，使巖石普遍遭受了混合巖化作用，構造形跡復雜。本區域早期處于原始的較為活躍的狀態，阜平運動對該區地層有一定影響。

4.2 薊縣運動

在長城紀之后直到薊縣紀，本區一直處于隆起剝蝕狀態，無沉積巖層。在薊縣紀末期發生的薊縣運動，使本區發生以緩慢下降為主的升降運動，在中寒武發生了大規模海侵現象，奧陶紀時期達到極盛期，形成了較為完整的地層沉積。

4.3 加里東運動

加里東運動發生在中奧陶世末期，對該區域影響較為強烈，運動使該區域大面積上升而缺失晚朱羅世、志留紀、泥盆紀、早石炭世沉積，直到中石炭世本區地殼逐漸下沉再度接受沉積。

4.4 印支運動

在三疊紀晚期，由于發生了印支運動對本區產生了直接影響，使該區域缺失了晚三疊系地層。

4.5 燕山運動

根據大地構造多旋回學說理論對該區域進行分析，燕山運動是發生在侏羅、白堊紀的一次大規模運動。在該時期由于巖漿巖的不斷侵入使巖層受到擠壓形成了王文、水峪貫向斜、山前大斷裂、西孟斷裂及六大巖漿巖體等地質構造現象，在第四紀由于接受了大量的黃土沉積將本區低洼地帶覆蓋和填埋。在本區第四紀未見有大的構造運動跡象。

5 結語

綜合對本區域地質、構造、地貌、地層及巖漿巖體分析，在水峪貫區域經歷的多次地質構造運動中，對其影響最大的為燕山運動。由于該運動基本形成了該區域現在所現的地貌及地質構造輪廓特征。通過對該區域地質構造等地質因素分析研究，為今后在該區域進行煤、鐵、鋁等礦產探查及開采提供參考。

圖3 西冶—陳臺山前大斷裂剖面示意圖Fig.3 Prof le schematic map of Xiye-Chentai piedmont major fault

圖4 山前大斷裂派生逆斷層示意剖面圖Fig.4 Constructed prof le of the derived reverse fault of piedmont major fault

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Regional structure and geomorphological forming factors of Shuiyuguan in Jiaocheng City, Shanxi Province

HE Xiao-dong

Institute of Coalf eld Geological Survey and Design of Jilin Province, Changchun 130062, Jilin, China

The geologic structure in the Jiaocheng Shuiyuguan area is complicated. Three main types of magmatic rocks is complete, magmatic rock developmental, outcrop of beds obvious, with coal, iron and other minerals distribution. The main tectonic system are NNW, NNE and SN strike. Through the analysis of tectonic, land form, stratum, magmatic rock and other elements, it can be seen that many times geological structure movement has been experienced in this area, The biggest inf uence was ‘Yanshan Movement’. In the early Yanshanian tectonic movement, under the principal stress near EW, it were formed that the Gudongdao syncline, Luyan syncline, piedmont major fault structure and Huyanshan six magmatic rock mass, and in the later period, “X” Type shear joint and structural distortions effected by the stress change. All of these formed the modern geological structure and geomorphologic outline in this area.

Shuiyuguan area; outcrop of beds; geologic structure; syncline; joint; magmatic rock; Yanshan movement

P542

：A

1001—2427（2013）04 - 23 -4

2013-08-25;

2013-11-27

何曉東（1961—），男，吉林長春人，吉林省煤田地質勘察設計研究院高級工程師.

關鍵司：水峪貫；巖層露頭；地質構造；向斜；節理；巖漿巖；燕山運動