舞钢地质历史上的大事记

舞钢地质历史上的大事记

张源有

能看到的地质历史遗迹各地各有不同，从地质历史角度看舞钢，别有一番情趣。首先是与当今崛起的年轻舞钢城市历史相反，地史上却揭秘是较它地有更为悠久古老的资历；再是，与现今青山绿水的宜居环境相反，地史上多是海与陆、冰与火的轮番交替两重天；更是与今日某地突如其来一闪而过的火山、地震等地灾相反，地史上常常是多发的、旷日持久的、天翻地覆的、席卷全球的毁灭性大灾变，等等不一而足。

  （一）有居河南之长的古老地层与岩石  最新测得八台的最大岩石年龄数据为28.5亿年（刘磊），相应地层单位名称为新太古代太华群赵案庄组（张源有），其古老程度在河南应居前列。此外，还分布有代表古老太古宙地壳的典型岩石种类TTG片麻岩和科马提岩及其绿岩带地层。

（二）一步跨越11.4亿年时光的最久历史断层  从地层序列看出，这是本地区漫长地质演化历史上最长一次缺失，其间没留下任何遗迹可考，是空挡，是历史缺环。从距今28.5亿年的新太古代地层一步跨越到17.1亿年（孙枢）的中元古代地层，在这11.4亿年间能看到的就是前后两者间清晰可鉴的新老两套地层上下叠置的接触面——不整合面。

（三）地球“雪球事件”席卷到这里 距今7亿年前的整个地球表面，从极地到赤道瞬间速冻成了宇宙中 “大雪球”， 地球平均气温降到零下50摄氏度，是地球46亿年历史中的极寒纪元。雪球事件的佐证是它留下的冰川遗迹——冰碛岩。冰碛岩层在本地区既典型又普遍分布，还能看到昔日冰川所裹携大量泥砾，在移动过程对其下伏岩层进行铲刮及其形成的剥蚀面，测得冰碛层厚度103米--362米，以此推测相应冰盖厚度至少应达数百至千米以上。该冰碛岩层在地质年代表中称新元古代震旦纪罗圈组。居科学家研究，本次雪球事件来去匆匆，仅持续几千万年（7.17-6.35亿年），这在地质学上只是一瞬间。

(四)匪夷所思的19亿年热事件（麻粒岩地体）  由于在TTG和铁矿建造中，分别发现扁平体石英麻粒岩构造（刘文荣）和麻粒岩代表矿物紫苏辉石（张源有、夏小洪），从而判定舞钢这一厚达数千米的含铁变质岩系，应属于在地壳40-50公里深处高温高压下才可成就的麻粒岩地体。引发这种高级变质改造的地质作用就称为热事件，其形成时间，由一系列同位素年龄测定结果（余受鋆、卢俊生、刘彩云），都锁定在距今19亿年前的古元古代。其历史演变过程应是，原来生成于原始海洋的一套含铁矿沉积地层，在19亿年前能够俯冲至地表下40-50公里深处在高温高压下进行深度变质改造，之后，又从地壳深处返回至现在的地面又经受风化侵蚀。即：海洋沉积物→地壳深处变质改造→回返地壳表层。这样天翻地覆般地史，如果有地质人伴你走走，会匪夷所思的将其画面具体真实又清楚可见的呈现在你的眼前。更有甚者，看似疑团重重的复杂问题，有时竟简单到你只要采集一块岩石标本，便可很快说得清楚。

（五）两次强烈的地壳造山运动  在地球演化历史过程所发生的地壳强烈造山运动期，会留下显而易见的地质遗迹，那就是上下的新老两套地层间的非平行接触关系记录，即角度不整合面。突出表现在本区有早晚两个运动期，较早一次是发生在17亿年前的古元古代，称吕梁运动。一开始伴生高级质变作用“热事件”，末期产生大陆裂谷火山盆地，此后地壳便进入平稳期。

较晚一次是发生在距今1.2亿年（夏小洪、佟子达）前中生代白垩纪，称燕山运动。这次运动的结果，之前的地层大幅度褶皱变形，并伴之纵横断裂和火山岩浆活动，导致曾有的晚古生代地层被剥蚀殆尽，最后形成了本地区背斜与断陷相兼的构造现况和现代地貌架构。

燕山运动在本区的发生发展过程基本特征是，在南强北弱的南北向挤压作用下，首先形成整体隆升并产生东西走向的区域背斜褶皱，舞钢即横跨该背斜。在由南向北的强力驱动下，随之产生一系列走向东西的大型纵断层，岩层上下褶皱幅度不均衡加剧，与背斜南冀及核部继续隆升的同期，背斜北冀受纵向深大断裂诱导，随产生快速沉降，继而由南至北竟如正弦曲线样分解为正（波峰，铁山至八台间）、负（波谷，八台以北）两个构造单元，如果复原褶皱原始形态，峰高与谷深应各达三、四千米，相对累计高差约七、八千米。与其同时，背斜中南侧隆起部位伴随纵横交错断裂影响，竟迅速崩解与剥蚀，除在背斜南翼（铁山以南）除留下高仅数百米的残山沟壑外，其全部泥砂及砾石等剥蚀风化物质，则如数倾泻并填充于北侧八台以北的断陷  峡谷内，充填后的断陷盆地与其以南的背斜脊（核）部，最终峰谷两者（铁山以北）竟奇迹般同处在同一水平线，从而完成了这次造山运动的全过程。需要说明的是，发生在新生代的喜马拉雅期造山运动，在本区没独特表现，只是对燕山运动末期南升北降形变趋势的继承到直至平息。最晚的这次造山运动前后历时1亿年以上。

（六）最长的两次海侵时期  海陆交替更迭是地球演化进程中的常态，地史上自太古代原始海洋过后这里曾经两次由古陆再次沦为海洋。一次是距今13亿年至8.5亿年的中晚元古代时期，历时长近5亿年，留下厚度达1340米的砂岩、页岩及碳酸盐岩等海相沉积地层，内产典型迭层石化石和丰富海洋遗迹化石。另一次是距今5.4亿年至4.6亿年的早古生代时期，历时近一亿年，留下厚度1100米以上的碎屑、细屑及大量化学沉积岩的海相沉积地层，产三叶虫化石，自此地球开启海洋生物大爆发。

再追补一段来得最晚最短的海侵史，在距今3亿年左右有一段短暂而频繁的海陆交替沧桑时期，海进海退达四次轮回以上，即上古生代晚石炭纪。

（七）地史上曾经的三次古陆时期  最久最长的一次古陆时期产生在距今13亿年前，起始时代最远可追溯到距今28.5亿年，古陆历时长15亿年以上，横跨新太古代至古、中元古代，晚期发生大陆裂谷型极端火山喷溢事件。此后一次古陆是产生在距今8.5亿年至6.35亿年的新元时代，历时约2亿年，其间发生来去匆匆的雪球地球事件。较晚一次古陆产生于距4.7亿年至3亿年的中上古生代，持续约1.5亿年，处地球平稳演变期。

现代陆地始于距今2.94亿年，早期历经上古生代成煤时期，随之是中生代的燕山造山运动，直至进入距今6千万年新生代以来才渐趋平稳下来。

（八）光顾岩浆与火山  伴随一次地壳强烈造山运动，常常还会表现出另一幅地球怪脾气，那就是岩浆侵入和火山爆发，这两者在本区一件都没缺，前后历经了三次火山爆发期和一次岩浆侵入活动。最大规模的一次火山爆发是距今17.1亿年的中元古代，火山喷出物沉积厚度达7千米，覆盖面积6万平方公里，形成豫西大陆裂谷火山盆地，本区即隶属该火山盆地东南沿。该期火山岩系在地史年表中被命名为熊耳群这一独特地层单位。次后一次仍发生在距今12.8亿年的中元古代，是古海底火山喷发，厚度达8-78米的熔岩流铺垫了全境。最晚一次火山喷发处在距今1.2亿年的中生代燕山造山运动期，多表现为中心式喷发的火山群，在位于舞阳断陷盆地南缘的吕店、杨楼、大马庄等地有一系列火山群断续展布，火山锥沉积厚度一般达220-575米。

岩浆侵入活动同样发生于燕山造山期运动过程，距今1.07-1.01亿年，侵入体产状形式前后有两种，前期呈岩枝状中小型侵入体分散分布于西北部山区，岩石平均年龄1.07亿年。后期则以张世英岩体为中心，以派生脉岩的次火山岩产状，向北、北东、东等诸方向，呈典型的扇形辐射状岩墙群型式，展布于本区东北部广阔的背斜核部变质杂岩区，岩墙密集度随距离岩株状侵入体由近到远消减，脉岩平均年龄1.01亿年。

中生代燕山期火山-岩浆活动过程，明显呈现火山喷发→岩枝岩体→岩墙群，相应平均年龄为1.2→1.07→1.01（亿年），先后的发生发展顺序特征。

（九）地体“移民”——推覆体构造 同舞钢这座带移民色彩的城市相似，有趣的是在地质构造上也出现了，整块地体曾产生有限距离定向移动推覆的“移民”现象。在构造地质学中常称推覆体这种大型平缓逆断层为逆掩断层，由于其断层面平缓且伴有波状起伏而移距殊大，又称平缓构造或推覆体构造；更有甚者，李四光则对这种引发大型岩片移动的断裂构造，更冠以特别现象命名为“拉铺构造”。本区代号为F6逆掩断层即属上述典型一例。

该推覆体构造发现于舞钢北部八台一带隐伏铁矿的找矿勘探过程，隐藏于铁矿床以下。推覆西即断层面呈波状起伏，并与上部推覆体岩层背斜构造形成相似褶曲，这一现象被认为该推覆体构造是产生在燕山造山运动早期的强烈挤压作用阶段，南强北弱始导致整体由南向北推覆，推覆移距今至少达三、四公里以上。已探明推覆面隆起脊线始东西走向，位在王道行至下曹一线，并在下曹北形成第四系掩覆下的，在太古界下秃露元古界地层的“下曹构造窗”典型奇观。该推覆体构造应波及整个铁矿区，试想大胆推断一下，在已探明的现有铁矿区底下的南侧，即推覆面以下向南三、四公里位置，应该还潜藏着一座被错断遗留原址的同样大铁矿，只是更深而已。进一步再推断一下，依上覆盖层大脊斜产状规律，在舞钢南部及其以外邻区，在该推覆面以下，应该还有区域背斜南翼古生代煤系地层赋存的可能，因此不排除发现深层煤及煤成气资源的可能。

（十）隐藏平原下的峡谷与盆地  依你如今所见的地势地貌看，你绝对想不到，舞钢的西北与平顶山之间，向东北与漯河之间，竟横隔着深度达三、四千米的大峡谷和盆地吧！在200万年前的长达约1.2亿年的时光里，舞钢与以上两者间一直处于南北两岸隔湖相望状况。这条大峡谷西起鲁山，向东经叶县、舞阳九街，径直延伸到漯河南，总长100公里以上，南北宽20公里。它产生于中生代燕山造山运动过程，起始于距今1.2亿年的白垩纪，终结于新生代第四纪。峡谷的产生最早源于骤然出现的叶鲁深大断裂，该断裂走向东西，断面南倾且陡，该断裂导致南侧地层快速向下沉陷，由于下沉过程北急南缓，随之诱发一系列次级平行断裂，就产生地堑，继之呈现峡谷，最后形成了东西长南北狭窄的南缓北陡的箕状内陆断陷盆地，即通称“舞阳盆地”。盆地中心在叶县至舞阳之间，最深位置曾钻探深3805米仍未见底。由于形成盆地时期古气候正处炎热多雨，因此，最终演化成典型膏盐蒸发盆地，并且还居有发现（油、气）潜在资源的地质条件。

（2021.1.舞钢）