北京西山侏罗纪盆地演化及其构造意义
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［ "5］
。沉积物的充填及形态也
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反映了盆地的形貌和构造动力过程
。
晚三叠世末至早侏罗世初的杏石口期，北京西 山出现了开阔谷地环境下的曲流河沉积 （ 图 %0"） 。 早侏罗世后期，发生玄武岩和玄武安山岩的多次溢 流、 喷发。 南大岭组溢流玄武岩充填受古地形地貌控 制， 其充填体的形态是恢复原型盆地的直接证据， 并 应与杏石口期的古地理有直接的继承关系（ 图%0!） 。 中侏罗世初前后， 在南大岭组玄武岩层上， 发育了冲 积平原，并演化成下窑坡组沉积期的三角洲 0 沼泽 。早期中侏罗世后的上窑坡期， 随着 相环境（ 图%04） 北京西山盆地周缘山系的缓慢抬升， 盆地逐渐封闭， 中心区湖水加深 （ 图 %0#） ， 出现了弱还原的沉积环 境。 中侏罗世中期， 长期孕育的构造变动开始强烈爆 发。 在盆地边缘的军响一带形成了与盆缘褶皱、 断裂 相关的扇状砾岩体。在这些粗碎屑冲积扇向盆地内 快速充填后， 盆地中心依旧恢复较深水湖相环境（ 图 。中侏罗世中后期九龙山组沉积时，古积山 %0%） 庄—教军场背斜褶皱隆起， 盆地分化， 盆地沉积中心 向北的迁移，形成妙峰山和北岭两个残余盆地 （ 图 。伴随着九龙山期的变形， 古积山庄0教军场背 %05） 斜不均匀挤压， 黄土台—大安山断裂形成、 发展， 髫髻 山向斜南翼的九龙山组内可见同斜倒转的褶叠层 。
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地
质
通
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北京西山侏罗纪盆地演化及其构造意义
赵 越 崔盛芹 郭 涛 徐 刚
（ 中国地质科学院地质力学研究所 北京 #,,,*# ）
摘要： 沉积盆地的形貌、 充填及变形受区域大地构造的影响和控制。北京西山侏罗纪盆地是在三叠纪末开阔谷地的 基础上发展起来的。 三叠纪末或早侏罗世初， 开阔的谷底沉积了山间河流相的杏石口组。 早侏罗世中期， 盆地被溢流 和喷发的南大岭组玄武安山岩充填。 北京西山侏罗纪盆地早期沉积是恢复其原型盆地的重要依据。 中侏罗世早期是 全区重要的成煤期， 下窑坡组为湖泊—三角洲及沼泽相。 中侏罗世中期， 北京西山盆地逐渐封闭， 上窑坡组上部沉积 燕山运动主幕强烈爆发， 盆地在接受了龙门组粗碎屑快速充填后， 开 已经在宁静中孕育着风暴。中侏罗世中 - 晚期， 始在九龙山期分化， 盆地沉积中心向北迁移， 在晚侏罗世期间消亡。北京西山侏罗纪盆地的演化及其变形的动力学 背景与西伯利亚地块和华北地块在中—晚侏罗世的碰撞拼合密切相关。 关 键 词： 北京西山； 侏罗纪； 盆地； 大地构造演化 文献标识码： 0 文章编号： #)!#-$""$ （ $,,$ ） -,(’,"-,$##-,! 中图分类号： ."&# ； ."**/$
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源自文库
位素年龄（ "%79"） -8!制约了这一时代上限。 北京西山侏罗纪盆地的构造线走向为北东东 向
北京西山是中国地质学的摇篮， 也是中国构造 地质学的经典研究区。 !" 年前， 中国现代地质学的 先驱者之一—— —翁文灏， 根据中国地质学家在北京 提出了著 西山所做的奠基性区域地质调查工作 ，
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区域地质背景
北京西山位于华北克拉通的北部（ 图#） 。 古元古
&’(］ ， 中—新 代末的吕梁运动形成统一的华北克拉通 ［
%］ 与上窑坡组相同 ［ 。九龙山组沉积期， 冲积相
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北京西山兰龙山煤田勘探图
（ 据北京矿务局资料）
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砂砾岩、 粉砂岩中火山物质大量增加， 并在九 龙山向斜北翼至雁翅一带向北超覆， 形成角度 不整合（ 图$， 。 中侏罗世末至晚侏罗世初， 髫 J） 髻山组安山岩在盆地西部角度不整合覆于更 老地层之上。在残余盆地内， 髫髻山组安山岩 与九龙山组凝灰质砂岩之间基本是和谐关系 （ 图 $， ，其火山岩的成分更加复杂，磨圆较 J） 好，是经历了较长距离搬运的多物源的沉积。 髫髻山组上部的沉积特征与冀北、 辽西的后城
地的记录给予说明。
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下—中侏罗统沉积特征
北京西山的晚 三 叠 世 或 早 侏 罗 世
初的杏石口组为一套砾岩、砂砾岩层，
C］ 。底部砾岩为滞留沉积， 具二元结构 ［
上部砂岩、 砂砾岩为边滩沉积， 属河流 相。在髫髻山向斜南翼， 杏石口组厚度 呈透镜状， 也见其分布于九 !P G 左右， 龙山向斜。 南大岭组为一套玄武安山质 和玄武质熔岩，具气孔和杏仁构造， 夹 多层沉积岩。 其最大厚度区与杏石口组 分布区基本一致， 在九龙山向斜和髫髻 山向斜南翼厚度达B%B G，在北岭向斜 北翼变为数米至 BP G， 并朝向斜枢纽端 迅速尖灭（ 图 "， ， 在髫髻山向斜的北 !） 翼厚度"%Q G（ 图 B） 。 下窑坡组主要为冲 积三角洲及沼泽相，区域岩相变化不 大。 下窑坡组是“ 门头沟煤系” 最主要的 含煤层， 含丰富的植物化石， 其中以蚌 壳蕨科占优势 。在九龙山向斜和髫髻
收稿日期： 修订日期： $,,$-,#-#" ； $,,$-,(-,* 基金项目： 中国地质调查局地质大调查项目（ 、 国家自然科学基金重点项目（ 资助。 121$,,#,,* ） (,#&$,$, ） 作者简介： 赵越， 男， 研究员， 博士生导师， 从事区域构造及南极地质研究 / #+"" 年生， 未刊） ；赵越 / 04-04 同位素数据 5 未刊 6/ ! 据崔盛芹等 32-04 同位素数据（
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! 京西早侏罗世南大岭组玄武岩对比图（ 据文献［ 和作者资料） C， D］
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I"J! ! —双泉组； IB "KL" "M—杏石口组； L" # —南大岭组； L! $ —窑坡组
$］ 名的燕山运动 ［ 。 !" 年来， 燕山运动不仅成为中国
元古代和早古生代时期虽有两次大的沉积间断， 但 区域构造仍长期相对稳定，沉积以海相碳酸盐岩为 主， 分布广泛， 厚度达万米。 在长期风化剥蚀后， 中石 炭世开始至早二叠世，沉积从海陆交互相含煤岩系 发展成二叠纪的内陆冲积平原相碎屑岩系，区域沉
"B］ 地区北部显示较为清楚 ［ 。 北京西山的 "#$"%］ 印支运动也有报道 ［ 。本文将根据盆
)*+, ! -./ 0123*4+ 516 67/829.5*24 2: 516 ;6*8*4+ 0<4=8*4.8 =2.8 :*68> *4 516 ?605694 @*880， ;6*A*4+
"P$""］ 安山岩时代为 "D%$"OP -. ［ 。早侏罗世末至中侏
罗 世 初 ， 全 区 进 入 重 要 的 成 煤 期 ， 以 %&#’&()*+’! , 并与著名 -.&*#’/&(!’! 组合为代表的蕨类植物繁盛，
"!］ 的英国中侏罗世约克郡植物群时代相当 ［ 。中侏罗
世煤系地层之上， 全区普遍发育粗碎屑沉积。向上，
第 !" 卷 第 #$% 期
赵越等： 北京西山侏罗纪盆地演化及其构造意义
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组、 土城子组相似。
世期间强烈的构造变形幕的孕育和发展过程。这一 具体的动态的盆地发育、成长和消亡以及强烈陆内 变形发生、 发展和高潮过程的重建， 使传统的、 静态 的、 抽象的燕山运动的认识得到深化， 并使陆内变形 研究的实例更加丰富和典型。北京西山侏罗纪盆地 的演化在燕山地区具有代表性。 辽西的北票盆地、 牛 营子盆地， 冀北的下板城盆地、 下花园盆地等中小侏 罗纪盆地都经历了大致相同的演化。早侏罗世期间 经历了中基性火山岩的喷发和溢流，中侏罗世初前 后广泛成煤，中侏罗世中期普遍粗碎屑快速盆地充 填， 并伴随盆地的迁移和消亡。 它们是中侏罗世期间 区域强烈的陆内变形幕的反映和记录。这一强烈的 陆内变形幕始于中侏罗世期间的龙门期或海房沟 期、 郭家店期， 至晚期中侏罗世的九龙山组或海房沟 组沉积期末告一段落。 京北、 冀北髫髻山组火山岩底
早期中生代， 北京西山发育了一套独特的沉积。 三叠系的双泉组砂砾岩， 仅见少量植物化石， 与上古
!］ 。 上三叠统至 生界地层一同经历了区域进变质作用 ［
中侏罗统由杏石口组、 南大岭组、 下窑坡组、 上窑坡 组、 龙门组、 九龙山组和髫髻山组组成。杏石口组植
*］ 物化石组合含延长植物群分子 ［ ， 时代有晚三叠世和 +］ 早侏罗世之争 ［ 。 南大岭组玄武岩尚未获得可靠的原
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第 !" 卷 第 #$% 期
赵越等： 北京西山侏罗纪盆地演化及其构造意义
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岩同位素年代学数据，由于同样遭受了区域近变质 作用， 其 NJ(9 和 (9J(9 测年数据仅给出了早白垩世 表面年龄 !。但是， 燕山地区与南大岭组相当的玄武
"］ 积分异显著， 并夹多层火山凝灰层 ［ ， 构造变动也开 )］ 始活跃 ［ 。
地质学家创造并广泛接受的构造地质学名词， 而且 也被国际地质学家熟悉和引用。但是， 关于燕山运 动（ “ 主幕” ）发生的确切时期和变形过程仍知之甚 少。 虽然， 依照翁文灏的定义， 燕山地区髫髻山组火 山岩与下伏地层角度不整合是非常显著的，但是， 这只限定了这一强烈构造变形幕的时代上限%况 且， 翁文灏那时只是从环太平洋带构造岩浆演化的 角度分析了中国东部的燕山运动。那么， 燕山运动 发生的真正动力学背景究竟是什么？ 长期以来一直 困扰着地学界。 本文以典型地区—— —北京西山侏罗 纪盆地的沉积记录和盆地变形， 动态地考查燕山地 区侏罗纪中期强烈构造变形的发展过程， 并试图简 要地回答这些问题。
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北京西山侏罗纪盆地演化
阐明北京西山侏罗纪盆地演化首先要恢复其原
型盆地， 这也是盆地研究的关键点之一。因为， 侏罗 纪时期的盆地经历了多次构造变形，已经变成现今 彼此分隔的褶皱地层，说明它们之间的联系有时很 困难。 然而， 区域大地构造背景对沉积盆地的形貌和 充填起影响和控制作用
山向斜南翼，上窑坡组湖相沉积增加，
等 &"’% 万北京大台幅地质图说明书 & ! 李东旭，
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地 质 通 报 !"#$#!%&’ $ ()$$"*%+ #, &-%+’
!""! 年
以泥岩、 粉砂质泥岩为主， 出现菱铁矿的透镜 体和薄层， 植物化石的数量也大幅度减少。龙 门组底部是一冲刷面， 在盆地北缘的军响出现 大型扇状砾岩体， 并从下部早古生代碳酸盐岩 为主的砾石成分，向上演变为复成分的砾石， 砾石多来自剥蚀更深的中—新元古代地层和 火山岩。 这一粗碎屑冲积扇向盆地内部渐变为 多层砾岩层，在砾岩层之间仍为湖相的沉积， 保持着上窑坡组的沉积环境， 植物化石组合也
""］ 火山物质逐渐增多， ， 全区安山岩、 粗 "Q" -. 前后 ［
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北京西山北岭向斜煤田勘探长沟峪矿 ( — ( ’ 剖面图
（ 据北京矿务局资料）
安岩广泛分布， 常常在经历了褶皱和冲 断的早期侏罗纪或更老地层之上形成 角度不整合， 即表征为“ 燕山运动” 。因 此， 燕山地区中侏罗世盆地的发展和变 形记录了这场强烈的构造幕。 燕山地区在中 生 代 经 历 了 多 期 构 造变形。对于三叠纪构造变形， 在燕山
。沉积物的充填及形态也
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反映了盆地的形貌和构造动力过程
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北京西山侏罗纪盆地演化及其构造意义
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摘要： 沉积盆地的形貌、 充填及变形受区域大地构造的影响和控制。北京西山侏罗纪盆地是在三叠纪末开阔谷地的 基础上发展起来的。 三叠纪末或早侏罗世初， 开阔的谷底沉积了山间河流相的杏石口组。 早侏罗世中期， 盆地被溢流 和喷发的南大岭组玄武安山岩充填。 北京西山侏罗纪盆地早期沉积是恢复其原型盆地的重要依据。 中侏罗世早期是 全区重要的成煤期， 下窑坡组为湖泊—三角洲及沼泽相。 中侏罗世中期， 北京西山盆地逐渐封闭， 上窑坡组上部沉积 燕山运动主幕强烈爆发， 盆地在接受了龙门组粗碎屑快速充填后， 开 已经在宁静中孕育着风暴。中侏罗世中 - 晚期， 始在九龙山期分化， 盆地沉积中心向北迁移， 在晚侏罗世期间消亡。北京西山侏罗纪盆地的演化及其变形的动力学 背景与西伯利亚地块和华北地块在中—晚侏罗世的碰撞拼合密切相关。 关 键 词： 北京西山； 侏罗纪； 盆地； 大地构造演化 文献标识码： 0 文章编号： #)!#-$""$ （ $,,$ ） -,(’,"-,$##-,! 中图分类号： ."&# ； ."**/$
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北京西山是中国地质学的摇篮， 也是中国构造 地质学的经典研究区。 !" 年前， 中国现代地质学的 先驱者之一—— —翁文灏， 根据中国地质学家在北京 提出了著 西山所做的奠基性区域地质调查工作 ，
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北京西山的晚 三 叠 世 或 早 侏 罗 世
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收稿日期： 修订日期： $,,$-,#-#" ； $,,$-,(-,* 基金项目： 中国地质调查局地质大调查项目（ 、 国家自然科学基金重点项目（ 资助。 121$,,#,,* ） (,#&$,$, ） 作者简介： 赵越， 男， 研究员， 博士生导师， 从事区域构造及南极地质研究 / #+"" 年生， 未刊） ；赵越 / 04-04 同位素数据 5 未刊 6/ ! 据崔盛芹等 32-04 同位素数据（
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早期中生代， 北京西山发育了一套独特的沉积。 三叠系的双泉组砂砾岩， 仅见少量植物化石， 与上古
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地质学家创造并广泛接受的构造地质学名词， 而且 也被国际地质学家熟悉和引用。但是， 关于燕山运 动（ “ 主幕” ）发生的确切时期和变形过程仍知之甚 少。 虽然， 依照翁文灏的定义， 燕山地区髫髻山组火 山岩与下伏地层角度不整合是非常显著的，但是， 这只限定了这一强烈构造变形幕的时代上限%况 且， 翁文灏那时只是从环太平洋带构造岩浆演化的 角度分析了中国东部的燕山运动。那么， 燕山运动 发生的真正动力学背景究竟是什么？ 长期以来一直 困扰着地学界。 本文以典型地区—— —北京西山侏罗 纪盆地的沉积记录和盆地变形， 动态地考查燕山地 区侏罗纪中期强烈构造变形的发展过程， 并试图简 要地回答这些问题。
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北京西山侏罗纪盆地演化
阐明北京西山侏罗纪盆地演化首先要恢复其原
型盆地， 这也是盆地研究的关键点之一。因为， 侏罗 纪时期的盆地经历了多次构造变形，已经变成现今 彼此分隔的褶皱地层，说明它们之间的联系有时很 困难。 然而， 区域大地构造背景对沉积盆地的形貌和 充填起影响和控制作用
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以泥岩、 粉砂质泥岩为主， 出现菱铁矿的透镜 体和薄层， 植物化石的数量也大幅度减少。龙 门组底部是一冲刷面， 在盆地北缘的军响出现 大型扇状砾岩体， 并从下部早古生代碳酸盐岩 为主的砾石成分，向上演变为复成分的砾石， 砾石多来自剥蚀更深的中—新元古代地层和 火山岩。 这一粗碎屑冲积扇向盆地内部渐变为 多层砾岩层，在砾岩层之间仍为湖相的沉积， 保持着上窑坡组的沉积环境， 植物化石组合也
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（ 据北京矿务局资料）
安岩广泛分布， 常常在经历了褶皱和冲 断的早期侏罗纪或更老地层之上形成 角度不整合， 即表征为“ 燕山运动” 。因 此， 燕山地区中侏罗世盆地的发展和变 形记录了这场强烈的构造幕。 燕山地区在中 生 代 经 历 了 多 期 构 造变形。对于三叠纪构造变形， 在燕山