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第一章 地 质 广州市的大地构造位置处于华南褶皱系中的粤中拗陷构造单元内。受加里东、印支、燕山及喜马拉雅等构造旋迴的作用,广州市发育了不同规模的褶皱和断裂构造,主要构造形迹为北东走向、东西走向和北西走向,并发育了沉积岩、岩浆岩、变质岩。随着地质年代的推移,各种类型的岩石和不同规模的构造构成了广州市自然地理环境的地质基础。 第一节 地 层 一、震旦系 分布于广州市的白云山南麓、红路水库、筲箕窝、帽峰山和东南部的南村、北亭、化龙一带。原岩为海相类复理石建造的泥砂质沉积岩,经深变质后形成一套混合片麻岩、混合岩、混合岩化变质岩和石英岩等,总厚度在701米以上。 二、泥盆系 广州市仅有上泥盆统分布。 天子岭组 ,仅分布于北部狮岭等地,为浅海相含泥质碳酸盐岩建造,岩性为灰、灰黑色薄-中厚层状泥灰岩夹粉砂质灰岩及页岩,厚度大于400米。 帽子峰组 ,分布于花县赤坭、芦岭一带。为一套浅海-海湾相砂泥质沉积,岩性为灰褐色泥岩、粉砂岩及细砂岩,厚度在70米以上。 三、石炭系 (一)下石炭统 岩关阶孟公坳组 ,分布于下塘村一带,为第四系所覆盖。其下部被花岗岩侵入,上部与石磴子组呈整合接触。在磨刀坑-百足桥-桅杆脚一带,呈北东向展布,出露面积约12.07平方公里。在白路村附近以及龙陂村、桅杆脚均见到该组不整合超覆于震旦系之上。 大塘阶石磴子组 ,分布于太和-沙亭岗和长岗村东等地,多为第四系覆盖。该组为灰-灰黑色中厚层致密坚硬灰岩、钙质泥岩及灰黑色炭质页岩,属浅海相沉积。厚度175米以上,与下伏孟公坳组整合接触。 大塘阶测水组 , 分布于柯子岭-磨刀坑和集贤庄-沙梨园一带,多为第四系覆盖。此外,在三元里附近亦有分布。由灰白色中细粒石英砂岩、砂岩、深灰色-灰黑色粉砂质泥岩、页岩、炭质页岩、灰白色砾状石英砂岩夹煤层、泥灰岩等组成。厚度125~215米。属海陆交互相沉积。与下伏石磴子组整合接触。 大塘阶梓门桥组 ,分布于三元里附近,柯子岭-磨刀坑以西和集贤庄-沙梨园一带,大部分为第四系所覆盖。该组由黑色硅质岩、薄层泥灰岩、砂质泥岩夹砂岩组成,厚度45~150米,属海相砂泥质、硅质沉积。 (二)中上石炭统 壶天群 , 仅零星出露于三元里、嘉禾西边,绝大部分为第四系覆盖。根据钻孔资料显示,该群分布于三元里-陈田-文盛庄和白沙湖-石马村一带。由灰白色、灰色、肉红色厚层状隐晶-微晶质灰岩夹白云质灰岩、角砾状灰岩,偶夹薄层硅质灰岩和燧石条带灰岩组成,厚度大于150米。属海相碳酸盐沉积,与下伏梓门桥组整合接触。 四、二迭系 分布于三元里、新市、嘉禾、岗头、联鏣及里水等地。下统可分三个组,上统可分为二个组。 (一)下二迭统 栖霞组, 分布于萧岗-江夏-彭边东和鹤边以西到均和一带,大部分为第四系覆盖,仅在嘉禾以北见有出露。其下部为灰黑色-黑灰色灰岩夹炭质泥岩、页岩,中部为灰黑色含燧石结核灰岩,上部为灰-灰黑色灰岩夹钙质泥岩、粉砂岩。厚度100~200米。属浅海相碳酸盐沉积。与下伏壶天群整合接触。 文笔山组, 分布于萧岗-江夏-彭边和黄沙岗-萝岗一带,大部分为第四系覆盖。其下部为深灰色泥质岩,含少量泥灰岩透镜体或不规则状团块;上部为浅灰色-灰色细粒砂岩、粉砂岩,含菱铁矿结核。底部局部见厚度不大的一层粘土质岩。厚度100~200米。属潮坪相碎屑岩沉积。与下伏栖霞组呈平行不整合接触。 童子岩组, 分布于三元里-江夏-彭边和棠涌-鹤边一带,零星出露。下部由灰白-灰色中细粒砂岩、灰-深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩、泥岩夹煤层组成;上部由灰白色细砂岩、深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩,粉砂质泥岩和泥岩夹泥灰岩组成。厚度210~327米。属湖沼-滨海相沉积。与下伏文笔组整合接触。 (二)上二迭统 沙湖组, 分布于新市-嘉禾一带,零星出露。该组由紫红色、灰绿色、深灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及灰白色-浅灰色细砂岩交互产出。底部有厚0.40~7.51米的浅灰-深灰色硬质粘土岩或暗灰色凝灰岩。厚度350米左右。属滨海湖泊相沉积。该组与下伏童子岩组平行不整合接触。 圣堂组, 分布于新市-嘉禾一带,大部分为第四系所覆盖。该组为灰色细砂岩、粉砂岩、灰-深灰色或灰黑色泥质粉砂岩呈互层,并夹灰-深灰色粉砂质泥岩、泥岩及灰黑色炭质泥岩,局部含黄铁矿结核。厚度80米左右。属还原滨海湖泊相沉积。与下伏沙湖组整合接触。 五、三迭系 (一)下三迭统 大冶群, 分布于新市向斜的核部,在新市-大岭村一带见有出露。面积约0.41平方公里。由浅灰-灰色灰岩、泥灰岩、砂质灰岩夹钙质泥岩组成。产双壳类化石,属陆棚相沉积。在北部,该群相变为灰白色泥灰岩、棕黄色或黄褐色粉砂岩、泥质粉砂岩和泥岩等,含铁质结核。没有顶界,厚度在163米以上。属潮坪相沉积。该群与下伏圣堂组整合接触。 (二)上三迭统 小坪组, 出露于五雷岭及石马村一带,面积约0.25平方公里。在五雷岭一带的下部为浅灰-灰白色含砾粗砂岩夹泥岩、细中粒砂岩、泥质粉砂岩;上部为灰黑色泥质岩。在石马村一带则由灰白色石英砂砾岩、粗-细粒砂岩、灰黑色砂质泥岩夹不稳定煤层组成。属陆相碎屑岩沉积。厚度约437米。 六、侏罗系 下侏罗统金鸡组, 分布在象岗山-越秀山-摇狮球-景泰坑一带和龙归盆地东侧。在电视塔北面的人工露头,见该组与下伏震旦系呈断层接触。厚度在200米以上,为浅海相碎屑沉积物,岩性为灰白色含砾砂岩、巨粗粒石英砂岩、细粒石英砂岩夹灰色泥岩。 七、白垩系 由下统白鹤洞组 ,和上统三水组、大塱山组等组成。分布于白鹤洞、沥滘、黄埔等地。主要为内陆湖泊相红色碎屑岩沉积。 (一)下白垩统 白鹤洞组 , 分布于赤岗新村、番禺县的大石和南村一带。在欧道岗和苏地岗等地见到该组不整合覆于震旦系之上。按岩性岩相特征可分为上、下两段 下段 ,分布于大石-南村一带。下部由紫红色泥质粉砂岩、铁泥质不等粒砂岩,紫红色、灰白色粗-细粒岩屑石英砂岩及砾岩组成。中部由紫红色-褐色含钙质结核的泥质粉砂岩夹灰白色中-细粒岩屑石英砂岩,含粉砂泥质岩及泥灰岩组成。上部由灰-灰白色粗-细粒岩屑石英砂岩、紫红-黄褐色泥质粉砂岩、粉砂岩组成。厚约690米左右。该段属干热环境下的内陆湖盆沉积,为冲洪积相及湖泊相。沉积物主要来源于西部。 上段,分布于赤岗新村、仑头等地。其下部由紫红色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹岩屑石英砂岩组成。中部为紫棕-暗红色岩屑长石石英砂岩、泥质粉砂岩夹砂砾岩。泥质粉砂岩中常夹微层状砂岩,水平层理。上部为暗红-紫红色薄-中厚层状钙质粉砂岩与灰-深灰色泥灰岩互层。厚度大于750米。泥灰岩中水平微粒细层理发育。该段属干热环境下之滨湖相-冲洪积相-湖泊相沉积。 (二)上白垩统 三水组, 分布于广州市东山区、越秀区、荔湾区、黄埔村-赤岗新村-工业大道及黄埔港、莲花山、菱塘等地,面积约11.05平方公里。该组与下伏白鹤洞组呈不整合接触。按岩性岩相特征分为上、下两段 下段, 分布于晓港新村-赤岗新村-黄埔村-黄埔港,以及黄埔-菱塘一带,分属东西两个沉积盆地。西部盆地由棕红色中-厚层状粉细砂岩、含砾粗砂岩及砂砾岩互层组成,底部为英安质或花岗质砾岩,厚150~500米。东部盆地上部为棕色细砂岩、粉砂岩、不等粒砂岩夹含砾砂岩、粉砂质泥岩和泥岩,下部为灰棕色砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩,厚度大于800米。局部见恐龙蛋化石碎片。 上段, 分布于海珠桥-工业大道-赤岗农场-小北及程界西村-琶洲-黄村一带。下部由紫红色薄-中厚层状泥岩夹青灰色、深灰色微薄-薄层泥灰岩、泥质粉砂岩组成,水平微层理发育。厚度215~650米。 大塱山组(K2d) 分布于石牌、沙河镇、黄花岗、烈士陵园、横枝岗、三元里等地,面积约14.25平方公里。该组与下伏三水组为整合接触。据其岩性岩相特征分为上、下两段,两段的区别主要为岩石粒度明显差异。 下段, 分布于石牌、烈士陵园、三元里、赤沙、猎德村--麓湖、棠下等地,为红色砾岩、砂砾岩夹粉细砂岩、细砂岩、中粗粒砂岩。厚350~500米。该段以砾岩沉积为主要特征。属冲洪积相沉积。 上段, 分布于百足岗-黄花岗-天河村、沙河镇等地。中、下部为暗红色不等粒砂岩、粉砂岩及杂色砾岩,上部为暗红色粉砂质泥岩、粉砂岩及紫灰色粗砂岩,厚500米。该组属冲洪积相沉积。 八、第三系 由下第三系古新统莘庄组,和始新统埠心组、宝月组等组成。主要分布于黄埔新港、龙归盆地等地。为一套内防湖泊相钙、砾、砂、泥质夹火山碎屑沉积,为紫红色砾岩、砂砾岩、钙质粉砂岩夹凝灰岩、凝灰质砂岩组成,厚度3761米。 (一)古新统 莘庄组, 在嘉禾、均和、长岗等地有出露,面积约2.66平方公里。下部为棕灰色或灰色灰岩质砾岩及紫红色砾岩。砾石成分以灰岩为主,少量燧石,呈次棱角状,大小混杂;上部为灰棕色或灰白色砂砾岩、含砾砂岩、砂岩、灰棕色或褐棕色含灰质泥质粉砂岩,夹深灰色含灰质泥岩,局部夹泥灰岩。砾石成分为石英、砂岩和硅质岩等。厚度在467米以下。该组岩层可见水平层理、缓波状层理,岩性总的变化趋向是往上逐渐变细。属干旱气候下的冲洪积相沉积,局部夹湖泊相沉积。该组角度不整合于石炭系、二迭系或三迭系之上。 (二)始新统 埠心组, 主要分布在龙归盆地、黄埔新港。在龙归盆地,分上、下两段地层。下段由深灰色含灰质泥岩、灰质泥岩、泥灰岩夹薄层含泥质灰岩、灰岩、白云质灰岩、膏硝泥岩组成,厚度15~115米。靠近盆地边缘相变为以砂岩、粉砂岩或砾岩为主夹砂岩、泥岩。沉积相为干燥气候下的湖泊相,靠近盆地东缘为冲洪积相沉积。上段由深灰色泥岩、灰质泥岩、泥灰岩、含膏泥岩、盐岩、泥砾岩或破碎泥岩组成,厚度43~255米。具水平层理、缓波状层理,盆地边缘相变为以灰质泥岩、粉砂质泥岩为主夹砂砾岩。上段沉积普遍含石膏及碳酸盐,并见有旱生植物化石,属于干旱气候下的湖泊相沉积,盆地边缘为冲洪积相沉积。 宝月组, 仅在永安庄、石湖、太和和飞来岭等地有零星出露,面积约1.70平方公里。 一段由褐棕色泥岩、含灰质泥岩、深灰色含灰质泥岩、灰质泥岩夹泥灰岩组成,厚度51~163米。局部见白云岩、硬石膏条带。往东靠近广从断裂,该段上部相变为以粉砂岩为主。本段沉积相以湖泊相为主,东部则存在湖泊三角洲相。 二段上部为褐棕色、灰褐色含粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、含灰质泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩和中粗粒砂岩,常组成较明显的韵律,韵律层间常见冲刷面,可见斜层理;下部为褐棕色含灰质粉砂岩、粉砂质泥岩、灰棕色粉砂岩互层,夹灰棕色细-中粒砂岩,可见斜层理、微细交错层理。本段下部以湖泊三角洲相为主;上部以冲积相为主,洪积相次之。 九、第四系 广州市第四系分布甚广,根据地貌、岩性及14C同位素年龄值,可划分为上更新统及全新统。 (一)上更新统 1.石排组 冲积相, 分布于番禺县茭塘一带,市区的杨村-钟落潭-大车庄-横沥-双岗一线及人和、鸦湖、太和、龙归和蚌湖一带。主要由灰白色砾砂及褐黄色粘土质砾砂组成,厚度一般2~6米,属河床相沉积。 冲洪积相, 分布于白云山-迴龙亭一带之西麓,以及山间盆地中。主要由黄色至褐黄色粘土、砾质亚粘土、黄白色砂砾组成,厚度2米左右。 2.西南组 冲积相, 主要分布于三元里-太和一带。上部为深灰色粘土和灰色、浅黄色含砂砾质亚粘土;下部为灰白色、浅灰色粘土,含腐木。厚度2~4米,最大厚度16.60米。 冲洪积相, 分布于白云山-迴龙亭之西麓、岑村至庙头村一带及山间谷地。由红黄色、灰白色亚粘土、褐红色粘土所组成,厚度2米左右。 海冲积相, 分布于南部珠江沿岸。黄埔新港到番禺县的茭塘一带由浅灰色粘土组成;沥滘、珠村一带则主要由灰黄色细、中砂及砾砂组成,厚度一般为1~3米,含硅藻,局部含腐木。 3.三角组 冲积相, 分布于永泰庄-瓦窑庄、嘉禾-萝岗和长碰村、凌塘、塘头等地,出露于流溪河两侧和珠江北侧的冲积阶地。上部为黄灰色、棕红色斑状粘土、亚粘土;下部为粗砂及砾砂。厚度一般为2~8米。 冲洪积相, 分布于白云山-迴龙亭之西麓和山间谷地。上部以花斑状粘土、亚粘土为主;下部为含砾亚粘土、黄色中粗砂、砾砂,分选差。厚度3~10米。 (二)全新统 1.杏坛组 冲积相, 分布于沙河-黄村一带钻孔中,地表未见出露。上部为浅灰色、褐黄色粘土、亚粘土;下部为黄色中粗砂、砾砂。在河谷地带一般由砾砂组成。厚度2~4米。 海冲积相, 分布于珠江沿岸,地表未见出露。下部主要为河流冲积相,由深灰色砂质粘土、中粗砂、砾砂组成,含淡水硅藻、或不含硅藻;上部为河海混合沉积,主要由深灰色淤泥、淤泥质粉细砂组成。厚度1.30~7.80米。硅藻组合为半咸水-咸水型,局部含腐木。 2.横栏组 冲积相, 分布于三元里-陈田-龙归和长岗村一带。由褐黄色亚砂土、浅黄色粗砂组成。厚0.5~1.8米。 海冲积相, 黄埔新港-茭塘一带为深灰色、灰黑色淤泥、粉砂质淤泥、淤泥质粉砂等。厚度2~6米,含大量贝壳和腐木;分布在三元里-石马村、蚌湖-鹤爪亭一带的由浅灰黄色亚砂土、中砂、泥质砂组成。未见出露,厚0.5~1.8米。 3.万顷沙组 冲积相 分布于三元里、河村-黄村、大石-南村-化龙、陈田-龙归和长岗村等地。主要由灰黄色粘土、亚粘土组成,沿古河道分布主要为浅黄色中粗砂。厚度2~7米。 海冲积相, 分布于三元里-石马村、蚌湖-鹤爪亭一带。由深灰色淤泥质粘土、淤泥组成。厚0.5~4.0米。含半咸水硅藻(76.7%)和咸水硅藻(21%)。 4.灯笼沙组 冲积相, 分布于流溪河边滩。上部为浅黄色粘土、浅灰色粘土,含淡水硅藻;中部为灰黄色细砂夹中砂层;下部为灰黄色砾砂。厚0.50~3.0米。 海冲积相, 分布于珠江两侧。上部为灰黄色、花斑色粘土、亚粘土,深灰色淤泥、粉砂质淤泥;下部为淤泥、淤泥质砂、砂、砾。砂、砂砾层多分布河道两侧。厚度2~8米,最大厚度9.01米。含贝壳,硅藻组合为咸水-半咸水型。含海相放射虫。 5.人工堆积 集中分布于广州市区。主要为人工堆土,包括粘土、亚粘土、砖、石、瓦、煤碴等。 6.第四系坡残积 分布于前第四纪地质体之上。主要为粘土、亚粘土、亚砂土。厚度变化大,最大厚度可达51.2米,一般厚度2~15米。 第二节 岩浆岩和变质岩 一、岩浆岩 广州市区的岩浆岩主要分布在东、北部,珠江南岸有零星分布。根据时代可分为加里东期、海西期、印支期、燕山期、喜马拉雅期5个构造岩浆期。侵入岩和火山岩在广州市区均有出露。以酸性岩为主,基性岩也有发育。其中燕山期花岗岩类分布最广,对自然地理环境影响最大。 (一)侵入岩 按同源岩浆演化成岩的理论,采用序列-单元-侵入体三级划分的方法,广州市区的主要侵入岩--花岗岩见表。 广州市花岗岩划分一览表 期 序列 单元或侵入体 岩石名称 燕山三期 元岗 石壁神 细粒钾长花岗岩 旺岗 细粒斑状黑云母花岗岩 磨刀坑 中细粒斑状(含斑)黑云母花岗岩 元岗 细粒黑云母花岗岩 燕山二期 八哥山 同和 中细-中粒斑状黑云母花岗岩 斑岭 细粒黑云母花岗岩 八哥山 中-中粗斑状黑云母花岗岩 燕山一期 萝岗 金峰元 中细-细中粒磁铁矿花岗岩 暹岗 中细-中粒斑状黑云母花岗岩 长平 细粒斑状黑云母二长花岗岩 燕山 细-中粒斑状黑云母二长花岗岩 将军山 中细-细粒斑状黑云母二长花岗岩 大田山 中细粒斑状花岗闪长岩 大田山南 细粒石英闪长岩 燕山期 分散侵入个体 山门岗 细粒花岗岩 新造 中细粒含斑黑云母花岗岩 长洲岛 细粒花岗岩 黄麻塘 细粒黑云母花岗岩 加里东期 分散侵入个体 赤边笃 片麻状细粒黑云母花岗岩 白云山 细粒花岗岩 芳尾北 片麻状含矽线石细粒花岗岩 1.分散性侵入体 分散性侵入体包括属加里东的三个小岩体和属燕山期的三个岩体群。 加里东期分散性侵入体 主要分布于白云山和帽峰山一带。岩体呈岩墙或小岩枝侵入于震旦系混合岩中。为细粒花岗岩或片麻状细粒黑云母花岗岩、片麻状含矽线石细粒花岗岩。 燕山期分散性侵入体 分布于长洲岛、新造-沙亭村、山门岗-潭山-明径村,以及黄麻塘一带。为细粒花岗岩或细粒含斑黑云母花岗岩。 2.萝岗序列 主要分布在瘦狗岭断裂以北、黄埔大田山至暹岗、长平一带。北部、西部被八哥山序列侵入。该序列具有从石英闪长岩-→花岗闪长岩-→角闪黑云二长花岗岩-→黑云母花岗岩-→钾长花岗岩的同源演化特征,可划分为7个单元。 (1)大田山南单元 在广州市区仅有一个侵入体,分布在黄埔港北东5公里处的大田山南侧。岩性为细粒石英闪长岩。根据该单元被将军山单元侵入,与大田山和将军山单元有明显的演化关系,将其时代定为印支期晚三迭世侵入。 (2)大田山单元 分布于大田山到加庄一带。共有4个小侵入体,长轴近东西向或北东向,总面积约1.8平方公里,岩性为中细粒含斑或斑状花岗闪长岩。该单元在多处可见被将军山单元的二长花岗岩侵入,呈涌动型侵入接触关系。 (3)将军山单元 分布于钟村-荔枝山、新杨屋-暹岗一带。岩性为中细-细粒斑状黑云母二长花岗岩。该单元岩体以涌动型接触关系侵入于大田山单元中,以脉动型接触关系侵入于大田山南单元中。 (4)燕山单元 主要分布于水西-线坑一带。与将军山单元在岩性和结构上呈突变接触,出露面积约14平方公里。主要为细-中粒斑状黑云母二长花岗岩,见较多变质岩捕掳体。 (5)长平单元 主要分布于高田附近。呈-东西向延长的小岩株,涌动式侵入燕山单元,出露面积约2平方公里。主要为细粒斑状黑云母二长花岗岩,常见变质岩捕掳体。 (6)暹岗单元 呈小岩株状出露于暹岗大山一带,侵入于燕山单元和将军山单元中,又为金峰元单元侵入,出露面积约0.6平方公里。主要为中细-中粒斑状黑云母花岗岩。 (7)金峰单元 分布于暹岗大山一带。呈岩墙状侵入于燕山单元和暹岗单元中。岩墙宽20~200米,出露面积约1.5平方公里。主要岩性为中细-细中粒磁铁矿花岗岩和磁铁矿钾长花岗岩。 3.八哥山序列 分布于广州市区中南部,是罗岗复式岩体的一部分,包括八哥山、斑岭、同和3个单元17个侵入体。该序列花岗岩在成分上没有明显演化,均由黑云母花岗岩组成。 (1)八哥山单元 分布于乌石山至乌坑一带,总体呈北北东向延长,分布面积约16平方公里。主要为中-中粗粒斑状黑云母花岗岩。 (2)斑岭单元 分布于火炉山-黄陂-斑岭-大岭头一带。总体上呈长条状,东支呈北东向,西支呈北西向延长,面积约27平方公里。主要为细粒黑云母花岗岩。 (3)同和单元 分布于火炉山-同和一带。由于受后期岩体的侵吞,形态不规则,主要为中细-中粒斑状黑云母花岗岩。该单元以脉动型接触侵入于斑岭单元。 4.元岗序列 出露于元岗-龙眼洞以西磨刀坑至六片田之间,侵入于下石炭统、震旦系及同和单元。该序列岩石以一系列宏观、微观特征和矿化特征区别于其它序列的花岗岩。可划分为4个单元、10个侵入体。 (1)元岗单元 分布于元岗-龙眼洞、大黄楼-老庄及红路水库等地。呈大小不等的岩株,形态不规则,面积约18平方公里。主要为细粒黑云母花岗岩。该单元侵入于震旦系混合岩及下石炭统孟公坳组中,围岩有强烈的热接触变质。此外,该单元侵入同和单元,又在多处可见被磨刀坑单元侵入。 (2)磨刀坑单元 主要分布于河水村、磨刀坑、凤凰山和六片田等地。呈不规则的大小不等的岩株。分布面积约15平方公里。主要为中细粒含斑-斑状黑云母花岗岩。该单元侵入于孟公坳组、元岗单元和其它罗岗序列岩体中。 (3)旺岗单元 分布于洞旗峰-张屋一带。呈-近东西向的宽大岩墙侵入于较早的花岗岩及震旦系中,面积约1.25平方公里。主要为细粒斑状黑云母花岗岩,局部向花岗斑岩过渡。 (4)石壁神单元 出露于六片田南约1公里处,为一较小的岩墙侵入于磨刀坑单元中,分布面积仅0.38平方公里。为细粒钾长花岗岩。 (二)火山岩 广州市火山活动分属海西期、燕山期,火山岩地层在从化县东部的鸡笼岗、黄鹿嶂、棺材岭一带出露面积较大;在广州市郊区的江高、龙归等地则多见于钻孔,地表仅有零星出露。 1.二迭系 仅见于广州市北郊嘉禾一带。属海西期火山活动的产物,岩石由一层灰白-灰褐色岩屑流纹质凝灰岩组成,平均厚度1.81米。 2.侏罗系 上侏罗统火山岩地层主要分布在从化县的鸡笼岗、黄鹿嶂、棺材岭、石灶、大岭山、巅高岭和增城县的派潭一带,面积达100平方公里。属燕山期的产物。火山岩岩石类型复杂,不同喷发盆地的火山岩岩性、火山活动方式有不同。棺材岭早期为火山碎屑沉积岩,中期为中性火山岩,晚期为酸性火山岩,火山活动表现为先爆发后喷溢的简单过程。而黄鹿嶂盆地为酸性火山岩,火山活动则表现为爆发与喷溢多次交替的复杂过程。 晚侏罗世火山喷发活动表 期 喷发盆地 喷发中心 喷发强度 主要岩性 出露面积 (平方公里) 晚 黄鹿嶂 黄鹿嶂至香菇坳一带 最强 流纹质凝灰熔岩、流纹斑岩、流纹质 34 含砾凝灰熔岩、少量流纹质熔接凝灰岩 中 棺材岭 棺材岭、白水寨一带 最强 流纹斑岩为主,流纹质凝灰熔岩为次, 少量流纹质熔接凝灰岩 东洞一带 强 安山玢岩、英安斑岩及其相应的火山碎屑岩等 巅高岭一带 较强 凝灰质复成分砾岩、层凝灰角砾岩、凝灰岩、 粉砂岩、砂岩 44 早 棺材岭 石灶-南冚 弱 角岩化火山灰、晶屑凝灰岩、火山灰凝灰岩、 英安质熔凝灰岩、粉砂岩、砂岩 3.白垩系 下白垩统火山岩地层分布于海珠区五凤村、旧凤凰村、中山大学一带。出露于旧凤凰村附近的为次英安斑岩,面积为0.23平方公里。出露于漱珠岗附近的为次流纹斑岩,面积为2.75平方公里。 上白垩统火山岩地层分布于石围塘一带钻孔,由深灰色、灰绿色橄榄拉斑玄武岩组成。 二、变质岩 广州市区变质岩主要为区域变质岩、混合岩,局部发育有热接触变质岩。 (一)区域变质岩 区域变质作用是加里东造山运动的产物,为广州地区主要的变质作用。区域变质岩主要分布于白云山和筲箕窝等地,形成一套高绿片岩相-低角闪岩相的岩石。岩石以石英岩、黑云斜长变粒岩、云母石英片岩及石英云母片岩为主。 石英岩主要分布于白云山,与变粒岩呈互层产出,厚层状。根据所含矿物不同,可分为黑云母长石石英岩、长石石英岩、黑云母石英岩,其中以长石石英岩为主。 变质长石石英砂岩零星出露于筲箕窝及红路水库等地,与变粒岩互层产出。 黑云母变粒岩呈残留状分布于混合岩中,出露不连续。 片岩仅见小规模夹于变粒岩中,主要有长石黑云母石英片岩、云母石英片岩、石英斜长云母片岩,局部出现斜长角闪片岩,以云母石英片岩为主。 (二)混合岩 广州市区混合岩属广州-博罗混合岩田的西部。分布于广从断裂东侧的太和、白云山和新造一带,面积约200平方公里。区内混合岩可划分为4个带。 混台岩化变质岩带 分布于筲箕窝-罗洞以西,黄登、景泰坑、文冲、白云山、兴华村一带,面积约46平方公里。该带是区域变质岩与混合岩之间的过渡带。由新生脉体和变质岩基体两部分组成。脉体宽5~10厘米,呈平行脉状,脉体与基体界线清晰。脉体主要有石英质和长英质,矿物颗粒较基体大,而且自形程度较好。基体具有区域变质岩的矿物成分和结构特征,只是长石含量较高。 条带-条纹状混合岩带 分布于新造、大石、凤凰山-狮岭一带,沙罗潭也有零星出露,出露面积约69平方公里。与混合岩化变质岩带相比,其混合岩化强度已明显加强,局部地段已出现岩石塑性变形而形成的揉皱构造和流劈理等。岩石中脉体含量约15%~50%,主要为长英质脉。 条痕状(眼球状)混合片麻岩带 主要分布于九曲径-帽峰山-石狮顶一带,以及白云山等地,出露面积75平方公里。该带岩石已完全不见原岩的特征,在结构构造和矿物成分上均发生了较大的变化。组成该带的岩石主要有条痕状混合片麻岩和眼球状混合片麻岩两种。前者主要分布于帽峰山一带;后者则零星出露于白云山。 阴影状混合花岗岩带 主要分布于沙田-高屋一带,出露面积约16平方公里。该带是条痕状混合片麻岩混合岩化继续深化的产物。岩石的外貌和结构均已非常接近于花岗岩,但或多或少具有混合岩的片麻状构造和阴影状构造,并残留有暗色矿物较集中的斑点、条带或团块,以及石榴石等变质矿物。组成该带岩石主要有阴影状角闪黑云母混合花岗岩、含钾长变斑阴影状混合花岗岩、阴影状黑云母混合花岗岩。 (三)热接触变质岩 见于红路水库至石坑-带,发育于元岗序列花岗岩的外接触带。受变质的岩石主要为孟公坳组及小坪组的砂泥质岩石,少量为含钙质的泥岩或粉砂岩。由于岩体接触面平缓,所以接触变质带出露宽达100~500米,局部可达1000米,形成的热接触变质岩主要有红柱石角岩、堇青石角岩、云母角岩、斜长石透辉石角岩、角岩化砂岩、斑点板岩等。 第三节 地质构造 广州市位于华南褶皱系(一级单元),粤北、粤东北-粤中拗陷带(二级单元),粤中拗陷(三级单元)的中部,为晚古生代至中三迭世的拗陷,沉积了厚约7000米的单陆屑式碎屑岩建造、碳酸盐建造、含煤建造,沉积中心在花县一带。印支运动使晚古生代地层发生过渡型褶皱,并发育了走向断裂。构造线方向以北东向为主,还有东西向,两者常常联合在一起,形成“S”形弯曲。中、新生代以断陷盆地发育为特征,并追循深、大断裂带分布。中生代的岩浆活动频繁,以多次侵入和喷溢为特征,新生代则表现为基性偏碱性岩浆的喷溢。以广从断裂和瘦狗岭断裂为界线分成几个构造区。 广从断裂以东、瘦狗岭断裂以北构造区,位于东西向增城凸起的西部,主体构造是东西向,由早古生代变质岩中的东西向片理、片麻理及其一系列不对称褶皱,东西向的瘦狗岭断裂以及控制罗岗序列花岗岩入侵的东西向构造带所组成。 广从断裂以西构造区,位于北东向的广花凹陷的南西部。主体构造是北东向。由上古生界及其褶皱和伴生的走向断裂以及三迭系和第三系向斜盆地构成。是叠加在基底构造上的晚古生代至中新生代的北东向构造区。 瘦狗岭断裂以南的构造区,包括广州市中心、黄埔港及番禺县的大石和化龙一带,处于三水断陷盆地东延部分。主体构造是东西向,其次是北西向。由中生界白垩系构成的东西向比较宽阔的褶皱和燕山晚期及喜马拉雅期形成的一系列北西向断层,是继承性构造。 一、褶皱构造 (一)加里东构造阶段的褶皱 加里东构造阶段的褶皱轴迹总体呈东西走向,在构造应力作用下,由于变形不一致,形成片理、片麻理变形不相一致的不协调褶皱,它是加里东时期形成的中、下构造层次的基底褶皱。 主要褶皱有观音山片理片麻理向斜、飞鹅岭片理片麻理背斜、杨屋片理片麻理向斜和西坑片理片麻理向斜。 (二)海西-印支构造阶段的褶皱 由上泥盆统-下三迭统组成的海西-印支构造阶段褶皱,轴线主要为北东-北北东向,表现为一系列高角度的走向断层及横断层,使地层错失、重叠、产状相抵;部分轴线呈“S”型弯曲或向西突出的弧形,褶皱一般向南倾伏。主要褶皱有冯村背斜、雅吉岭背斜、新庄背斜、毕村向斜、长岗向斜、岗头向斜、两龙背斜、水口背斜、南岗村向斜、江村向斜、雅瑶庄背斜、象山向斜、石井-人和向斜、新市向斜等。 (三)燕山构造阶段的褶皱 由上三迭统-下侏罗统组成的燕山早期阶段的褶皱,轴线呈北北西-近南北向或北北东-近南北向,以向斜形式产出,与上古生界呈断层接触,或以角度不整合覆盖于上古生界和震旦系之上,又被白垩系-下第三系不整合覆盖或两者呈断层接触。主要有中洞岭背斜、环山向斜、海珠背斜、珠江向斜、天河向斜、荔湾单斜等。 (四)喜马拉雅早期构造阶段的拱曲构造 由下第三系组成的断陷盆地,盆地构造线与控制断裂走向一致,总体表现为开阔型的向斜拱曲。由于基底地形的起伏或岩层沿倾向的波状起伏,又构成了次一级的拱曲。本阶段以断裂活动为主,引起断块升降。主要有龙归断陷盆地、赤岗断陷盆地。主要拱曲构造有太平场背斜拱曲、蚌湖向斜拱曲、龙归背斜拱曲和大沥村向斜拱曲。 二、断裂构造 广州市断裂构造比较发育,可划分为东西向、北东向、北西向三组。 (一)东西向断裂组 主要发育于东部加里东构造层中。这组断裂总的特征是断裂面多往南倾,倾角缓(15~30),早期为逆断层,晚期为正断层,倾角较陡(50~60)。构造岩类型复杂,早期为糜棱岩和硅化岩,晚期则多形成构造角砾岩和硅化碎裂岩,断裂面两侧往往具有早期糜棱岩和硅化现象。 瘦狗岭断裂 是广州市重要的控制性构造。西起白云山南麓的马鞍山,经瘦狗岭、吉山东至横沙新村,则被文冲断裂右旋错移至庙头村,并向东延。西部被北东向马鞍山断裂所截切,长约18公里。走向为90~110,西段走向为90,中段走向为100,东段为110。往南倾,倾角一般为50~60,局部为35和68。 广三断裂 由于第四系覆盖,仅见于五凤村一带。西起沙元村,往东至石榴岗和黄埔,长约19公里,倾向南,属活动性基底大断裂。该断裂第四纪仍有活动,控制了第四纪沉积。另外,航片上也显示出断裂南北两侧水系形态有明显差异,南侧水系非常发育,显示上盘下降趋势。断裂的中段在五凤村一带,将次流纹斑岩错移了约1公里。 飞鹅岭断裂组 发育于东部加里东期混合片麻岩、石英岩中。断面多向南倾,部分向北倾,倾角较陡,一般50~80。被多组北西、北东向断裂所切错。飞鹅岭断裂组包括大岭头断层、良洞断层、禾场断层、公鱼岭断层和明珠楼断层等。 (二)北东向断裂组 主要发育于西部海西-印支构造层中,广从断裂及其以东旁侧次级断裂亦属此组。总特征是断裂走向北东30~70,构造岩以糜棱岩为主,其次为构造角砾岩和硅化岩,断裂两侧普遍具片理化、硅化或强烈挤压带。断裂性质多为压扭性。 广从断裂 北起从化县的良口,向南经温泉、从化、神岗至三元里附近潜伏于第四系之下,并向南延伸。主要发育于东部变质岩系、上古生界和白垩系-下第三系红层中。在航空遥感图像上,主断面在广州以北清楚显示舒缓波状,呈北北东向延伸。总体走向北东20~30,断面倾向北西,倾角60~70。断裂带宽几米至数十米。断裂生成于加里东运动,在海西-印支构造阶段控制着广花凹陷的形成。燕山晚期至喜马拉雅早期对龙归盆地的形成和演变起一定的控制作用,也是区域控岩、控热结构。早期多表现为逆断层,晚期多表现为正断层。广从断裂带常与其它方向断裂交接切错。 马鞍山断裂 位于麓湖北西侧,长约3公里,走向北东40~50。倾向北西。倾角35~65。该断裂具3米宽的灰色糜棱岩。岩石具千糜结构,含有小扁豆体的长石和石英(原岩为长石石英砂岩)。沿断裂两侧岩石片理化强烈。属逆断层。 麓湖断裂 位于麓湖东部一带,长约4.7公里,走向北东50,倾向南东,倾角45~52。该断裂北西侧为侏罗系砂岩及页岩、花岗岩。据钻孔资料,第四系掩盖下有石炭系石磴子组灰岩,南东侧为上白垩统砂砾岩。破碎带宽1~7米,断裂角砾成分复杂,大小不一。属张扭性断层。 雅吉岭断裂组 主要发育于上古生界的花县向斜,部分展露于白垩系-下第三系红层中。断裂走向10~50,倾角40~85。以构造角砾岩为主,其次为硅化岩、碎裂岩,沿断面多见挤压片理化,多表现为逆断层,少数表现为平推断层或正断层,断裂组多被北西向及近东西向断裂所切错。 (三)北西向断裂组 多数发育在燕山构造层中。该组断裂总的特征是走向为300~340,多数倾向南西,倾角一般较陡,为60~75,部分40~50。构造岩以硅化岩为主,其次为破碎硅化岩和硅化角砾岩。断裂多为压扭性和张扭性。这组断裂形成较晚,且多为含水性断裂。 文冲断裂 展露于东部文冲村的北东侧,从横沙新村往南东经西约村至双岗村,向北西及东南延伸,部分被第四系掩盖。长约6公里。走向北西330,倾向南西,倾角早期为66,晚期50左右。主要发育于加里东期混合岩和东莞盆地西部白垩系中。 化龙断裂 自沙亭村向南东经化龙至明经村,长约15公里,走向北西340,倾向北东,倾角不清。该断裂为一隐状的活动性大断裂,东侧控制着第四纪和白垩纪的沉积。硅化破碎现象明显。 北亭断裂 自北亭向南东经南村,长约14公里,走向北西330~340,倾向南西,倾角不清。该断裂为一隐状的活动性断裂,控制北亭一带第四纪沉积。在局部地段硅化岩沿山脊断续出露。 大石断裂 位于大石镇,长约3.5公里,走向北西330,倾向北东,倾角70。该断裂主要由一组密集的裂隙带和小断层所组成。 河村断裂 位于大石镇以东河村,长约5.5公里,走向北西320~330,倾向南西,倾角68。见断层角砾岩和硅化岩。 陈边断裂 位于陈边村,长约6公里,走向北西320,倾向南西,倾角65~70。构造岩以硅化岩为主,中夹有10~30厘米的构造角砾岩。 白坭-沙湾断裂 主要发育于花县复向斜和小坪组中。断裂走向300~335,倾向南西,倾角40~82。为一活动性断裂。 第四节 地质演变过程 一、古生代 震旦纪时期,广州地区地壳大幅度下降,沉积了一套海相类复理石泥砂质建造。早古生代末加里东运动引起南北向挤压作用和热作用,产生强烈的褶皱、断裂以及区域变质作用和混合岩化作用,致使震旦纪及早古生代沉积的岩石遭受强烈的区域变质作用和混合岩化作用,形成一系列东西走向的构造形迹,如瘦狗岭断裂,从而奠定了区内深构造位的东西向基底构造轮廓。加里东运动结束了华南加里东地槽的历史,从泥盆纪开始,广州地区进入了相对稳定的准地台发展时期。 由于在加里东运动中生成的广从断裂的活动,断裂以东地区隆起成陆,以西地区下降形成凹陷区。泥盆纪至早三迭世,凹陷区沉积了一套海相碎屑岩、碳酸盐建造,以及海陆交互的含煤砂泥质建造。 二、中生代 中三迭世末的印支运动,产生北西-南东向的挤压应力,使上述这套准地台沉积盖层褶皱上升,形成一系列北东向的对称褶皱和走向断层;并使早期发育于震旦系基底中的东西向断层复活拉张,为大规模的岩浆侵入提供了侵位空间。印文运动使广州地区由相对稳定的准地台阶段转入大陆边缘活动带发展阶段,印支运动后海水退出,形成内陆盆地及晚三迭-
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