第二节 地层岩性
区内分布的主要地层有:奥陶系下统马家沟组(O1m)、奥陶系中统三道沟组(O2s)、白垩系下统三桥组(K1s)、和尚铺组(K1h)、李洼峡组(K1l)、马东山组(K1m)、乃家河组(K1n)、第三系始新统寺口子组(E2s)、渐新统清水营组(E3q)、上新统甘肃群(Ngn)、第四系上更新统(Q3)及全新统(Q4)等。
一、奥陶系下统马家沟组(O1m)
岩性为灰色、深灰色厚层状及薄层状灰岩与豹皮状灰岩互层。
二、奥陶系中统三道沟组(O2s)
岩性为灰色、浅灰色、浅黄色厚层状及薄层状豹皮状(或泥质斑纹状)灰岩互层,夹薄层状灰岩,厚435m,在店洼及三关口一带相变为深灰色厚层灰岩,夹硅质灰岩和泥质灰岩等,本组与中奥陶系中期平凉组及早奥陶系水泉岭组均为整合接触。
三、白垩系下统(K1)
白垩系下统(K1)按岩性划分为五个岩组,即三桥组(K1s)、和尚铺组(K1h)、李洼峡组(K1l)、马东山组(K1m)、乃家河组(K1n),统称六盘山群,各组之间为连续沉积,与老地层呈超覆不整合接触。
1.三桥组(K1s)
岩性单一,为灰色、紫红色砾岩、角砾岩或角砾状灰岩等,钙质胶结,大部硅化,层理难辨,岩性坚硬,属山麓堆积物,砾石成分随地而异,主要有灰岩、白云岩及石英岩等,磨圆度下部较差。为棱角状至次棱角状,向上磨圆度变好。该组不整合覆盖于中奥陶三道沟组上,厚度约20m,分布于沙南峡、三关口一带。
2.和尚铺组(K1h)
岩性以灰紫色、暗紫红色泥岩及泥质粉砂岩为主,下部夹细砂岩。交错层发育。三关口附近以钙质泥岩与砂质泥岩互层为常见。出露于秋千架以东及三关口一带。
3.李洼峡组(K1l)
岩性为灰绿色、紫红色相间的砂质泥岩、泥岩、泥质砂岩,泥灰岩及页岩组成韵律层,底部偶夹砂岩及砂砾岩。泥质砂岩及砂质泥岩中波痕及雨痕较发育。本组在蒿店附近为蓝灰色、灰白色及灰绿色砂质泥岩、泥质砂岩、页岩及泥岩,最大厚度达853m,分布于沙南、秋千架、蒿店附近。
4.马东山组(K1m)
该组为六盘山群中分布最广泛的一个组,在地形上常常为高大的山岭。岩性为蓝灰色夹黄绿色,厚层泥岩及泥灰岩,局部出现紫红色砂质泥岩、砂岩,岩性变化较大,最大厚度619m,在工作区分布最广,各比较线路大部分经过或穿越该组地层。从岩性上可分为两段:
(1)泥灰岩夹泥岩:灰色、蓝灰色,为厚—中厚层状泥灰岩夹极薄层理发育的泥灰岩及泥岩,偶夹砂岩。其中尚夹有薄层状的泥质粉砂岩。风化后为土黄色或浅褐色,形状为棱角,风化后均呈碎片状。产状57°∠10°(龙潭),231°~270°∠11°~23°(暖水河)、主要分布于泾源龙潭、暖水河。
(2)泥岩夹泥灰岩:灰色、蓝灰色,间暗紫红色,为厚—中厚层状泥岩为主夹中—厚层状极薄层理发育的泥灰岩夹泥岩,泥岩呈暗紫红色。极薄层理发育的中厚—厚层状泥灰岩为深灰色或浅褐色,其中尚夹有薄层状的泥质粉砂岩。强风化厚度2~3m。风化后多呈碎屑状,少数呈碎片状。主要分布于龙潭及泾源王灌沟至固原三十里铺一带。
5.乃家河组(K1n)
岩性为灰绿色、紫红色相间的泥岩(页岩),夹少量的泥灰岩及石膏层,自上而下紫色岩层逐渐增多,粒度随之变粗,并出现较多的砂岩夹层。最大厚度912m。该组地层与上覆地层第三系始新统寺口子组为平行不整合或微角度不整合接触,主要在大湾—什字—泾源县城东一带出露。
白垩系(K1)泥岩多呈薄层—中厚层状,泥钙质胶结,抗风化能力弱,风化后呈薄层状或页理状,全风化后多呈粉末状、黏土状(见图1-2-1)。泥灰岩多呈青灰色,薄—中厚层状,多呈隐晶质结构,抗风化能力相对较强,地表呈岩埂和突出状外观。
图1-2-1 白垩系地层岩性
四、第三系始新统寺口子组(E2s)
区内第三系地层以下第三系寺口子组(E2s)和渐新统清水营组(E3q)为多见。上第三系中上新统甘肃群(Ngn)地层出露极少,岩性主要为杂色细砂岩、砂质泥岩及泥岩。
岩性由砖红色砂岩及砾岩组成,可分为上下两部分,下部:红色砾岩层,岩性及厚度变化大,可相变为砾状砂岩或含砾砂岩,厚度一般为10~30m,砾石成分以石英岩为主,次为变质岩、酸性火山岩及灰岩等,次棱角状,一般粒径在3mm以下,极少超过5mm。上部:砖红色砂岩夹泥岩层,自上而下为砖红色砂岩夹砾状砂岩及泥岩;紫红色砂质泥岩夹疏松的灰白色及灰绿色砂岩,中粒至粗粒砖红色砂岩及含砾砂岩,夹薄层砂质泥岩及泥质砂岩,厚度320m,分布于兴盛、寺口子等地。紫红色砂质泥岩一般呈厚层状(见图1-2-2),泥钙质胶结。寺口子组(E2s)与下伏白垩系下统六盘山群乃家河组(K1n)呈平行不整合接触。
五、渐新统清水营组(E3q)
岩性以红色砂岩及砂质泥岩为主,夹绿色砂质泥岩和石膏层,厚205m,按岩性分为上下两部分,下部:红色细砂岩,含灰白色钙质结核;上部:紫红色、土红色砂质泥岩、泥岩夹蓝灰色泥岩,石膏质泥岩及薄层石膏。沉积物由北向南逐渐变粗,泥岩及石膏层变少、变薄。在固原附近主要分布于蒿店—茹河、黄峁山、中庄水库等地。
图1-2-2 第三系地层岩性
六、第四系上更新统(Q3)
按成因划分为风积层()、冲积层)等。
(1)上更新统风积层():岩性为黄色黄土,较疏松,构成黄土塬的表层。一般为浅黄色、黄灰色、灰白色粉砂质黄土,含大量云母片和少量钙质结核,松散,多孔,透水性强,垂直节理发育,常形成天生桥,陷阱等黄土喀斯特地貌形态,厚度不一,一般在20~30m,最大可达150m。
(2)上更新统冲积层():多呈二元结构,上部为壤土,下部为砾质土。壤土,浅黄色,硬塑—可塑状,厚度1.0~3.0m。砾质土,色杂,稍密—中密;砾石多呈次棱角状、扁片状,局部稍具层理,分选差,粒径一般2~8cm,成分主要为泥岩、泥质粉砂岩及泥灰岩,含量占50%~60%;细粒物质多为细砂及粉土。
七、第四系全新统(Q4)
全新统在工作区内有多种成因类型,主要有冲积层()、洪积层()等,一般分布在河谷中,大部构成阶地及河床堆积物,厚10~20m,岩性为含砾壤土及砂砾石。