(四)上古生界

北京上古生界包括中石炭统(本溪组)、上石炭统(太原组)、下二迭统(山西组、红庙岭组)、上二迭统(双泉组)组成。没有泥盆系和下石炭统沉积。(见表 2-5)

上古生界沉积的特点,即从中石炭统海陆交替逐渐过渡到陆相沉积。主要岩石有砾岩、砂岩、页岩、泥灰岩及煤层。总厚约 300~500 米。这时期产有大量生物比石一纺锤虫、有孔虫、腕足类及植物等。沉积矿产有赤铁矿、褐铁矿、铝土矿、耐火粘土及煤矿。上古生代是一个重要的煤和沉积矿产的生成时期。

上古生界主要分布在西山,如百花山、髫髻山南坡,九龙山及香峪大梁周围、周口店猫耳山一带,淤白及瓦窖附近也有零星出露,还有金鸡台、大安山等处。它的分布基本上与奥陶系分布区相同,仅在庙安岭、髫髻山和妙峰山以北被侏罗系掩盖,未见出露。此外在京东二十里长山钻孔中亦见晚古生代地层。

  1. 石炭系

本区只有中、下统:

  1. 中石炭统一本溪组(C2b)岩性以海相灰绿色页岩为主,局部夹砂岩含砾,往往夹有煤线 1—2 层,一般不可采;中上部夹有泥灰岩 1—4 层。保存有丰富的海相动物化石。底部普遍见有红色风化壳,常见有底砾岩和鸡窝状“山西式铁矿”。在门头沟区(野溪、灰峪)、房山区(苇子水)等地有硬质耐火粘土,铁矾土及铝土矿层。本组与下伏奥陶系呈平行不整合接触。

下部泥质岩区域性变质作用较明显,岩石中含有大量的硬绿泥石晶体和少许的绢云母,靠近底部变质成绿泥石角岩。在接近房山花岗闪长岩体处变质甚深,如羊耳峪北到车场村和太平山一带,出现红柱石角岩(俗称“菊花石”)、绢云母板岩、片岩,煤层变质成土状石

表 2-5 北京上古生界划分表

地层系统

主要化石组

厚度 (米)

岩性

上 覆 地 层 J 假 整 合

二迭系 P

上 统P2

双泉组 P2s

朝鲜羽羊齿、平安瓣轮叶、双泉大羽 羊齿、东方栉羊齿

0 — 218

灰绿、紫色凝灰质板岩 砂岩、夹砂岩和砾岩

下 统P1

红庙岭组P1h

多脉带羊齿、椭圆 斜羽叶、剑瓣轮叶

729 — 172

肉红、浅绿色石英砂岩、 夹粉砂岩、叶

蜡石化页岩

石炭系 C

上 统C3

太原组 C3t

斜方鳞木、锒边栉 羊齿、脉羊齿、轮 生楔叶

38 — 176

灰黑、黑色粉砂岩、页岩 为主,夹有细砂岩、泥灰 岩、右采煤 1 — 3 层

中 统C2

本溪组 C2b

纺锤蜒、开平脉羊齿、大脉羊齿

40 — 85

海相灰绿争页岩为主,中 上部夹泥灰岩,底部有铝 土矿层

下伏地层 O2

假整合

墨。在红山口、郝家房和白家疃一带也见到“菊花石”。

本组岩性较稳定,但厚度变化较大,从 40—85 米。富含腕足类、蜒类和植物化石。

  1. 上石炭统—太原组(C3t)属海陆交互相,以灰黑、黑色粉砂岩、页岩为主,夹有细砂岩、薄层泥灰岩 1—2 层,泥灰岩中有海相动物化石纺锤虫、厚壁珊瑚及海百合茎等;上部夹有砾岩透镜体。本组为主要含煤地层, 可采煤层有 1—3 层,厚 0.5—2 米。房山、门头沟区等地煤层底板有软质粘土岩可供开采。

本组与下伏本溪组呈连续沉积,以一层灰色硬砂岩与本溪组分界。该砂岩具有交错层理和波状层理,富含铁质,风化后呈黄褐色,有时相变为砾岩, 在王平村至潘涧沟一带为细砂岩和粉砂岩。在房山区车厂一带变质较深,砂岩变质为石榴子石、绢云母板岩,粉砂岩变质为绢云母板岩、红柱石板岩, 煤层变质为石墨、鳞片状石墨。

本组富含植物化石,鳞木类和羊齿类化石。岩层厚为 38—176 米。2.二迭系

分下、上两个统。主要分布于北京西山,如百花山、髫髻山南坡、九龙山及香峪大樑的周围,以及猫耳山一带,此外在京东廿里长山钻孔中见有下统。

下二迭统(P1)

分为山西组和红庙岭组

  1. 山西组(P1s)陆相碎屑岩发育,下部主要为深灰色粉砂岩、灰色细砂岩夹灰黑色粘土岩、灰色硬砂岩及 1—4 层砾岩,砂岩中常含钙质结核。

含薄煤层 1—3 层。有时达到可采程度。一般厚 130 米。

上部以灰色粉砂岩和灰绿色砂岩互层为主,有时夹砾岩透镜体,潘涧沟至大安山一带岩性较粗,为砂岩和薄层砾岩互层。底部常有一层灰白色厚层砾岩,砾石成分以石英岩为主,燧石次之,砾径一般 0.5 厘米左右,厚 l— 10 米。

底砾岩为灰色,一般厚 3—10 米,较稳定。与下伏地层(小白煤)间有冲刷面。砾石成分主要为燧石和石英岩;在岭上砾石成分有火成岩和泥质岩块,砾岩为灰紫色。在安家滩燧石成分增多,木城涧矿以西砾石为硅质灰岩。

本组下伏太原组呈整合接触,厚度变化较大,大约 79—321 米,以杨家

屯一带最厚,可达 321 米,向四周均变薄。有羊齿类、楔叶类和科达等植物化石。代表性剖面是门头沟杨家屯矿区,灰峪东山梁剖面。

( 2)红庙岭组(P1h)与下伏地层一般呈连续沉积,主要为肉红、砖红色或浅绿色石英砂岩,夹粉红、暗紫色细砂岩、叶腊石化页岩、底部为肉红色、灰白色粗石英砂岩,常含石英岩细砾石,有时相变为砂砾岩或砾岩(厚2—6 米)。在红山口的本组中夹有灰色页岩和红柱石角岩,页岩中产有轮叶

类、羊齿类和芦木化石等植物化石。红庙岭组厚 20—176 米。总的趋势是东厚西薄。

上二迭统(P2)

双泉组(P2s)主要为灰绿、紫色凝灰质板岩和粉砂岩,中间常夹一层厚5—8 米的灰白、绿灰色砾岩和砂岩。据此砾岩可分为上下部:

下部为灰绿、紫色板岩及粉砂岩互层,常含凝灰质;近底部普遍有一层

暗紫色叶腊石化页岩,可作标志层,其下以一层石英砂岩或含砾粗砂岩(如赵家台)与红庙岭组分界,呈整合接触。含砾粗砂岩底部可见凹凸不平的冲刷面。仅在八大处,长沟峪两地发现植物化石,主要有:大羽羊齿、瓣轮叶、肾掌蕨等化石。

据上述化石证实了双泉组下部确应属晚二迭世早期,至于双泉组上部至今发现化石甚少,确切时代尚难肯定。故暂将双泉组时代列入晚二迭世。本组厚 30—318 米,横向变化大,总的趋势是东厚西薄。