前寒武纪地质年代表

1. 前寒武纪地质年代表

前寒武纪从早到晚分为太古宙、元古宙,太古宙的下限没有限定 (表6-6)。4000Ma以前为冥古宙,3800Ma后为古太古代的开始;3800Ma 以前为始太古代,以最老的表壳岩与化学化石的出现为特征,代表性的地区是伊苏阿。4566～4510Ma 前主要是前太阳尘埃颗粒、太阳星云坍塌、星云凝聚、分异陨石的形成与加积、巨大的冲击事件和月球的形成及过热的 Fe-Ni 核;4510～4400Ma 前完成了地球的分异并进行外层的增生;在4400Ma 前出现最老的碎屑锆石与早期的水圈/大气圈;4276Ma 有碎屑锆石的记录, 4050Ma出现Acasta片麻岩,这期间开始出现生命;4000Ma 前地球的内核结晶并产生磁场;4000～3850Ma期间出现晚期严重撞击事件,在月球上出现灾变事件。

表6-5 显生宙地质年代表

本表数据引自Gradstein et al.(2004);Ogg et al.(2008);*据万天丰 (2004)。

表6-6 前寒武地质年代表

本表数据引自Gradstein et al.(2004);*据万天丰 (2004)。

2. 寒武系——寒武纪地层

嵩山地区的寒武系主要分布在嵩山主体的周边地区。嵩山北坡西起偃师上徐马，向东经佛光峪，登封五乳岭、唐窑至巩县窖粮统一线，南麓青石岭、红石寨、送表、西白里坪、告城等地也有连续分布。
嵩山寒武系发育完整，出露良好，化石丰富，历年来为地质学界所重视。1933年孙健初先生在调查禹县、密县煤田地质时就曾描述过寒武系，并做了最初的划分。以后随着对岩性组合、岩层对比，特别是古生物化石研究的不断深入，地层划分也在不断变化。曹世禄、冯景兰、张伯声、张尔道、王曰伦、杨志坚、刘印环、裴放等及中南煤田局、北京地质学院、河南地质研究所、河南区调（测）队、河南地矿局（厅）等都曾做过地层划分研究，随着时间的推移可以有几种划分方案。这表明人们对嵩山寒武系的认识在不断深化。由于划分方案繁多，只能摘其要者列表如下（表8-1），以示其沿革脉络。

表8-1　河南省华北地层区寒武系划分沿革表

嵩山寒武系属于华北台区沉积类型，根据岩性组合特征和化石可分为三统八组。寒武系与上覆中奥陶统下马家沟组为假整合接触，与下伏元古宇五佛山群或震旦系罗圈组假整合接触。
嵩山寒武系以登封市唐庄乡关口—巩义市涉村乡窖粮坑出露较全，研究程度相对较高。1973年北京地质学院在该地曾经实测过剖面，称为“登封关口至巩县王顶剖面”，1975年河南地质局区测队在巩义市窖粮坑重测了北段张夏组顶界以上部分。1983年编写《河南省区域地质志》时，区调队再次重测了这条剖面，采集了数量众多的化石。这条剖面在嵩山国家地质公园五指岭景观区内，为“七（五）代同堂”地层剖面遗址之一。为了仔细了解嵩山寒武系的面貌，便于地质旅游者参观考查，将剖面详细描述如下（如图8-5）。

图8-5　登封关口—巩义窖粮坑寒武系剖面图（上图1973年北京地院实测，下图1975年河南区调队重测）

1—元古宇嵩山群五指岭三段（Pt1w3）；2～8—下寒武统辛集组（  ）;9～10—寒武系下统馒头组（  ）；11—寒武系中统毛庄组（  ）；12～14—寒武系中统徐庄组（  ）;15～18—寒武系中统张夏组（  ）;2～6—寒武系上统崮山组（  ）;7～8—寒武系上统长山组（  ）；9～14—寒武系上统凤山组（  ）；15～24—奥陶系中统马家沟组（O2m）;25—石炭系中统本溪组（C2b）
登封关口—巩义窖粮坑寒武系剖面（加括号的层号为1975年重测编号）：
上覆地层　奥陶系下马家沟组（O2x）
15.浅黄色薄层状泥灰岩，底部具砂砾岩
假整合
寒武系上统（  ）
凤山组（  ）
14.灰白色中粒白云质灰岩　20.2m
13.浅灰色细粒含硅质团块白云质灰岩　6.0m
12.灰白色中—粗粒含燧石结核白云质灰岩　8.4m
11.灰白色中—粗粒含硅质白云质灰岩　26.5m
10.白色粗粒白云岩　2.5m
9.灰白色厚层状含硅质团块白云质灰岩　29.9m
整合
长山组（  ）：
8.淡黄色泥质白云质灰岩，产三叶虫Changshania（长山虫）、Shirakiella？（小白井虫？）、Sanduspis？（三都虫？）、Lioparia（光颊虫），腕足类Obolus trigonalis（三角圆货贝）等　12.1m
7.灰色厚层状白云质灰岩　40.2m
整合
崮山组（  ）：
6.黄色薄板状含泥质条带白云质灰岩，产三叶虫Blackwelderia（蝴蝶虫），腕足类Dicellomus（锄形贝）　27.5m
5.深灰色厚层鲕状白云质灰岩　97.0m
4.白云质灰岩　4.2m
3.灰色厚层鲕状白云质灰岩　8.5m
2.灰、深灰色厚层鲕状白云质灰岩　34.2m
整合
寒武系中统（  ）
张夏组（  ）:
18.深灰色厚—巨厚层鲕状白云岩　85.9m
17.灰色薄层鲕状白云质灰岩，产三叶虫Manchuriella（小满洲虫）、Solenoparops taitzuensis（太子沟颊形虫）　53.7m
16.灰色中厚层鲕状白云质灰岩　13.9m
15.灰色薄层鲕状白云质灰岩夹厚层鲕状白云岩　54.8m
徐庄组（  ）
14.黄绿色页岩与青灰色中厚层泥质鲕状灰岩互层　59.4m
13.灰色薄层泥灰岩、黄绿色页岩及巨厚层鲕状白云质灰岩，产三叶虫Anomocarella（小无肩虫）　16.3m
12.黄绿色页岩与薄层砂岩互层，上部为灰岩，产三叶虫Anomocarella miaogouensis（庙沟小无肩虫），腕足类Obolus（圆货贝）、Westonia（魏斯顿贝）　32.4m
整合
毛庄组（  ）：
11.紫红色砂质页岩夹黄绿色泥灰岩透镜体，产三叶虫Shantungaspis aclis（刺山东盾壳虫）、“Ptychoparis”（“褶颊虫”）　126.3m
整合
寒武系下统（  ）
馒头组（  ）:
10.灰色条带状泥灰岩夹紫红色泥灰岩　4.9m
9.紫红色薄层状泥灰岩夹灰色厚层状灰岩透镜体　30.6m
8.深灰色白云质灰岩，含三叶虫Redlichia（莱得利基虫）　54.4m
整合
辛集组（  ）
7.青灰色厚层含燧石团块白云岩　32.5m
6.黄白色泥灰岩　3.2m
5.紫红色含泥质砂质灰岩　7.0m
4.紫红色钙质石英砂岩　11.8m
3.紫红、黄绿色薄层状石英砂岩　0.6m
2.石英砂砾岩　0.4m
不整合
下伏地层　古元古界五指岭组三段（Pt1w3）
嵩山寒武系根据化石和岩性组合特征，划分为三统八组，各组之间均为整合接触。
辛集组（  ）　1962年河南地质研究所在鲁山县辛集创名“辛集含磷组”。其上的灰岩、白云质灰岩为张伯声、冯景兰（1950）划分的“朱砂洞灰岩”（早期资料还曾称“搬倒井灰岩”）。1964年区调队在1∶20万临汝幅区域地质调查时，将二者合并称为辛集组。《河南省区域地质志》编写时，区调队在原朱砂洞灰岩顶部采得馒头组的带化石中华翼莱德利基虫，将顶界下移，以稳定的豹皮状灰岩作为与馒头组的分组标志。《河南省岩石地层》仍然分为辛集组和朱砂洞组。辛集组在嵩山南麓较厚，如送表厚97m，北坡较薄，偃师山张厚59m，关口厚56m。《河南省的寒武系和奥陶系》一书将辛集组分为四段，经全省对比，辛集组厚度由南向北逐渐变薄，底界由南向北逐渐抬高，豫南的黑色含炭泥页岩段和含磷砂岩段，在嵩山完全缺失。嵩山辛集组化石极为缺少，曾有报道在登封大贾沟、唐窑等地采到诺氏莱德利基虫，其层位在原朱砂洞灰岩顶部，以划归馒头组为宜。辛集组在河南省中南部产磷、石膏、铅、锌等矿产，但嵩山地区未曾发现。

图8-6　中华翼莱德利基虫（×1）（引自河南区调队，1989）

馒头组（  ）　馒头组创名于1907年，创名地点在山东省长清县张夏镇馒头山。20世纪30年代在河南多称馒头页岩。嵩山地区建立馒头组始于1958年，初期所包括的层位多有差异，1960年后渐趋一致。嵩山地区馒头组下部深灰色白云质灰岩，上部紫红色薄层状泥灰岩夹紫红色页岩及灰黄色厚层状灰岩透镜体。局部可见叠层石泥灰岩。其下以出现灰色豹皮状灰岩与辛集组分界；上部以紫红色页岩大量出现与毛庄组分界。1983年河南区调队重侧剖面时在中、下部三个层位采到三叶虫化石中华翼莱得利基虫（图8-6）、村上氏翼莱德利基虫、著目莱德利基虫。所产化石与华北其他地区的馒头组完全可以对比，相当于早寒武世龙王庙期。嵩山馒头组厚度相对较稳定，登封送表68m，偃师唐窑86m，山张59m，佛光峪91m，登封关口90m。
毛庄组（  ）　最早命名地点在山东长清县张夏镇与馒头山之间的毛庄，20世纪60年代初对比到嵩山时认识基本一致，但60～70年代多将其置于下寒武统，80年代以后改为中寒武统。嵩山毛庄组岩性为紫红色含云母砂质页岩、页岩夹灰色鲕状灰岩（图8-7）、黄绿色泥灰岩透镜体。顶底界各家颇有争议，顶界常以一层含有山东盾壳虫（图8-8）的灰岩与徐庄组的含海绿石砂岩分界。其厚度在登封送表为185m、唐窑66m，偃师山张157m，佛光峪56m,登封关口126m。除剖面所列化石外，1983年河南区调队又在毛庄组5个层位采到了三叶虫化石。加上其他剖面采到的三叶虫化石，计有以下种属：褶颊虫、刺山东盾壳虫、瘤状小姚家峪虫（图8-9）、本溪本溪虫、后野营虫、柯赫氏虫、裸颊虫、登封原波曼虫、小武安虫、宽武安虫、窄边昆明壳虫、唐瑶山东盾壳虫、称山称山盾壳虫等。以上化石中山东盾壳虫、瘤状小姚家峪虫等均为毛庄组重要分子，前者普遍见于华北及东北南部，后者常见于山东博山、张夏及芮城等地，时代为中寒武世早期。

图8-7　潮道沉积砾屑鲕状灰岩的显微图像（引自刘印环等，1991）


图8-8　山东盾壳虫（引自《地质词典》，1979）

徐庄组（  ）　1953年卢衍豪等创名于山东长清县张夏镇馒头山北麓的徐庄。嵩山毛庄组岩性下部为黄绿、暗紫色页岩与薄层含海绿石石英砂岩互层，中部深灰色中厚层状泥质条带灰岩、鲕状白云质灰岩与黄绿色砂质页岩互层，上部黄绿色页岩与青灰色中厚层状泥质鲕状灰岩互层，鲕状灰岩发育板状交错层理（图8-10）。本组顶部以薄至中层泥质条带鲕状灰岩与张夏组厚层鲕状灰岩分界。其厚度在登封送表为99m，偃师佛光峪79m。山张143m，登封关口108m。徐庄组是嵩山寒武系内化石最丰富的一组。1983年河南区调队在关口—窖粮坑剖面的21个层位采到大量三叶虫化石，有30个不同种属，加上其他剖面所产三叶虫，主要有：原附节虫、河南原附节虫（图8-11）、矢部原附节虫、芦店原附节虫、五指岭原附节虫、光颊虫、长小光颊虫、太子河南虫、宽边河南虫、小满洲虫、扇形小满洲虫、宽井上虫、武安虫、小武安虫、宽武安虫、风雅武安虫、小型毛孔野营虫（图8-12）、五台劳伦兹虫、王家沟劳伦斯虫、大贾沟毛孔劳伦斯虫、孙氏盾壳虫、光滑盾壳虫、宽边小孙氏盾壳虫、微小河南盾壳虫、光滑孙氏盾壳虫、河南盾壳虫、河南河南盾壳虫、卢氏孙氏盾壳虫、三角形小水峪虫、褶颊虫、太子河胸针球节子、宽边登封虫、徐庄虫、吕梁山徐庄虫等。此外还见到腕足类化石圆货贝、魏斯盾贝等。丰富的三叶虫化石给古生物研究者提供了充分的条件。《河南省区域地质志》在河南寒武系徐庄组建立了8个生物带，嵩山关口—窖粮坑剖面就可以找到其中4个带的带化石。这些带化石与山西、陕西、宁夏、内蒙古等地的同名地层中的三叶虫化石可以对比，徐庄组时代为中寒武纪中期。

图8-9　瘤状小姚家峪虫（×2）（引自刘印环等，1991）


图8-10　毛庄组鲕状灰岩中的板状交错层理素描图


图8-11　河南原附节虫（×4）（引自河南地矿厅，1989）


图8-12　小型毛孔野萤虫（×15）（引自刘印环等，1991）

张夏组（  ）　1907年创名于山东长清县张夏镇，原称“张夏石灰岩”。1936年曹世禄首次在河南划分出张夏石灰岩。该组在嵩山地区仍以关口—窖粮坑一带出露最好，研究较详细。本组岩性下部为中厚层鲕状灰岩夹厚层鲕状白云质灰岩。中部灰色薄—厚层鲕状白云质灰岩，上部厚层鲕状白云岩。以具有鲕状、豆状结构为其特征。其顶部以见到深灰色厚层白云岩与崮山组分开，二者岩石风化外表较易区别。本组厚度在送表、山张均为110m，佛光峪128m，窖粮坑208m，变化无规律。张夏组化石较徐庄组少，且多集中于中下部，上部除在送表采到小无肩虫，在佛光峪采到小裂头虫外，窖粮坑在上部105m无所获。本组所采化石计有：光滑太子虫、大型太子虫、双疣太子虫、标准小满洲虫、磨坡斯氏盾壳虫、宽河南虫、满瘤小裂头虫、小平凡虫、矢部原附节虫、小脊状虫、宜阳小井上虫、大野营虫、辽东大野营虫、登封大野营虫、太子沟颊形虫、康家沟小无肩虫、北山虫等。河南省张夏组三叶虫可建立三个生物带，其中两个生物带的带化石在嵩山都已找到。张夏组属于中寒武世晚期。
崮山组（  ）　1907年创名于山东长清县崮山唐王寨。原称“崮山页岩”，1936年曹世禄引入河南。嵩山崮山组以深灰色厚层鲕状白云质灰岩为主，顶部有一层橘黄、灰黄色薄板状泥质条带白云质灰岩。可作为标志与长山组分界。其下以张夏组厚层鲕状灰岩结束，灰黄色薄层灰岩出现为底界。在关口—窖粮坑剖面本组厚度171m。崮山组化石相对稀少，嵩山已采到的有：蝴蝶虫、临城中华蝴蝶虫、蝙蝠虫（图8-13）、锯齿形孟克虫、凸出等称球节子、田师傅方形等称球节子、李氏王冠头虫、开平贝氏虫、辽宁宽甲虫等。《河南省区域地质志》在河南本组建立了两个三叶虫生物带，带化石在嵩山都已发现，地层完全可以与华北、东北对比，属于晚寒武世早期。

图8-13　蝙蝠虫（引自《地质词典》，1979）


图8-14　锥形长山虫（×2.5）（引自刘印环等，1991）

长山组（  ）　最初命名地点在河北唐山任庄的长山沟。旧称“长山沟建造”或“长山层”，是孙云铸1927年创立的。嵩山地区以关口—窖粮坑剖面研究最详。长山组岩性中下部为灰色厚层状白云质灰岩，上部为淡黄色泥质白云质灰岩，厚52m。本组顶部灰黄色薄层状泥质白云质灰岩，可作为标志层与凤山组分界。长山组化石较少，关口—窖粮坑剖面采到三叶虫和腕足类化石计有：锥形长山虫（图8-14），似铲头形头虫、小白井虫？、三都虫？、光颊虫、巩县似铲头虫、三角圆货贝等。河南境内长山组三叶虫可建立两个生物带，嵩山已发现其中一个带的带化石锥形长山虫，这个三叶虫在华北与东北南部长山组内稳定分布。本组时代为晚寒武世中期。
凤山组（  ）　最初命名地点在河北开平盆地冶里附近马家沟的凤山，旧称“凤山层”。在嵩山岩性单一而稳定，为灰白色白云岩、含燧石结核或团块的白云质灰岩，尤以上部含硅质团块或条带为多。与上覆奥陶系下部的砂砾岩呈假整合接触。关口—窖粮坑剖面本组厚93m，登封高家沟本组厚116m。由于白云岩普遍发育，本组化石十分稀少，嵩山地区仅有零星报道。1960年西北大学豫西地层队曾在登封唐窑采到三叶虫Homagnostus（等称球节子），河南区调队在嵩山北坡的巩义岸河本组下部采到Changia（章氏虫）化石。Changia是凤山组的带化石，本组时代属晚寒武世晚期。
4.嵩山寒武系的对比
嵩山地区所建立的寒武系的岩性组合与河南、华北相似，完全可以对比。所产三叶虫化石与豫西地区乃至华北地区极为相似。《河南省区域地质志》在我省华北地层区建立了23个三叶虫化石带或层位，据目前掌握的资料，嵩山地区已经找到了其中13个带的带化石，详细如下：



寒武系最下面的辛集组，是非常有趣的一个地层单位。嵩山就地理位置而言，正处于华南、华北寒武系两个地层分区的过渡地带。在早寒武世时恰处在由南向北海侵的主要通道上，随着海侵的不断扩大。早寒武世中期的沉积物以超覆不整合覆于前寒武系不同层位之上，而且愈向北寒武系出现的层位愈新。刘印环等（《河南的寒武系和奥陶系》，1991）将河南省内寒武系各分布区的辛集组进行了详细对比，在叶县杨寺庄剖面将辛集组划分为四段，从下而上依次为①炭质页岩段、②含磷砂岩段、③砖红色砂岩-盐溶角砾岩段和④豹皮状灰岩段。在豫南卢氏、叶县、舞阳、确山一带，辛集组四个段发育完整，与其下的震旦系罗圈组假整合接触。向北在灵宝、汝阳、临汝、宝丰、鲁山、平顶山一带，辛集组缺少①段，②段假整合于罗圈组之上。而到了嵩山及其以西的宜阳、渑池、陕县一带，缺少了①段和②段，③段分别覆盖在罗圈组和前震旦系不同层位之上。到了太行山地区的林县、辉县等地，辛集组完全缺失，馒头组直接超覆在中元古界汝阳群之上。鲁山辛集一带沉积②段浅海相含磷砂岩时，嵩山还是一片陆地，没有形成含磷层位，这就是为什么临汝以南寒武系底部含磷，而在嵩山不含磷的症结所在。
嵩山地区中寒武统发育完整，化石丰富，层位稳定，可以与全省及华北南部相同地层对比。
区内上寒武统和华北南部一样，是一套巨厚的白云质灰岩、白云岩，自1923年谢家荣在江苏贾汪创名“三山子灰岩”以来，时代就有争论。豫西地区原来将张夏组以上的这套白云质灰岩划归下奥陶系冶里组。但是1956年以后，不断在此层中发现晚寒武世的三叶虫化石，找到了Drepanura（蝙蝠虫）、Blackwelderia（蝴蝶虫）、Changshania（长山虫）、Calvinella（卡尔文虫）、Quadraticephalus（方头虫）、Changia（章氏虫）等上寒武系标准分子，证明这套白云质灰岩不仅属寒武系上统，而且可以划分为崮山、长山、凤山三组。原来所谓的“三山子灰岩”，实际上是一个“穿时”性岩石地层单位，它的顶界和底界由南往北都在逐渐抬高，在嵩山“三山子灰岩”的底界在张夏组下部，顶界在凤山组下部（图8-15）。受“怀远运动”的影响，嵩山地区在凤山组沉积以后普遍上升，遭受剥蚀，现在所见的凤山组应该是侵蚀残留厚度，各地残留的最高层位有愈北愈高的趋势，如在宝丰、平顶山以南寒武系最高层位是崮山组，嵩山南麓为长山组，嵩山北坡即能见到凤山组。

图8-15　“三山子灰岩”穿时关系示意图（据刘印环等，1991修改）

寒武系与其上的中奥陶统应以怀远运动形成的不整合面为界，奥陶系的“贾旺页岩”之下有一层厚度不等的砂砾岩层，是两系分界的标志层。

3. 　早前寒武纪地壳演化

对早前寒武纪地壳演化的认识，主要依据早前寒武纪原始岩石、地层单元特征、变质变形作用及成岩、变质变形作用的年代等综合研究。第一章已经提及本区自50年代末至60年代初开始广泛的区域地质调查和矿产普查以来，对早前寒武纪变质岩作了较全面的研究，尤其70～80年代，周绍林等较系统地研究了变质建造、构造作用、变质作用、混合岩化作用及同位素地质年代等，将变质岩地层划分为密云群和四合堂群，并探讨了早前寒武纪地壳演化特征。80年代后期至90年代，麦延庆（1987）和王世发等（1994）按照当代变质岩区研究中流行的“新理论”和“新方法”，将太古宙岩石主要划分为“TTG”和“表壳岩系”的岩石、地层单元，并对本区早前寒武纪地壳演化特征提出新的认识。
周绍林等（1993）、麦延庆（1987）和王世发等（1994）曾较系统地论述了本区早前寒武纪地壳的构造格架和演化特征，他们的观点简述如下。
周绍林等（1993）划分了三个构造旋回，即早太古代构造旋回（＞2800Ma），新太古代构造旋回（2500～2800Ma）和早元古代构造旋回。
（1）早太古代构造旋回：前密云群存在原始的硅铝质地壳，约30亿年前密云群形成于活动大陆边缘坳陷盆地环境，形成了一系列玄武—安山质和安山质、英安质钙碱性火山岩组合以及硬砂岩、长石砂岩和铁硅质岩等岩层，为具有明显周期性火山-沉积旋回的火山沉积岩系。其形成过程中还伴随辉长岩、闪长岩及英云闪长岩-奥长花岗岩岩体或岩脉的侵入，局部地段还有幔源的超基性岩透镜体。2800Ma前后密云群经历了700～800℃和800～1000MPa的麻粒岩相为主的深变质作用和强烈变形作用，以及混合岩化作用和花岗岩底辟作用。在深变质作用晚期或之后，地壳逐渐褶皱上隆，伴有韧性剪切作用，形成了东西向构造线。将这一期构造-热事件归于迁西运动。
（2）晚太古代构造旋回：迁西运动之后，在古陆核内的断陷盆地或边缘海盆中，本区又沉积了太古宙四合堂群火山沉积岩系。沉积物质主要来源于附近的火山喷发物质，火山熔岩罕见。沉积物以火山凝灰岩、沉凝灰岩、硬砂岩为主，夹薄层铁硅质岩和长石砂岩，属于滨海至浅海陆棚沉积环境产物。该沉积盆地走向继承了以前的东西构造线，地层的原始走向近于东西向。地层中有变质的辉长岩、闪长岩、斜长岩组合的层状侵入体或岩脉。四合堂群不整合覆盖在密云群之上，使古陆核增生。2500Ma前后该群经历了角闪岩相（低角闪岩相为主）的区域变质作用和强烈的变形作用，形成了北东向紧闭倒转褶皱群，伴有韧性剪切作用，将这一期构造-热事件归于阜平运动。阜平运动的北东向褶皱作用叠加在密云群早期东西向褶皱之上，发生强烈构造置换，往往掩盖了早期的褶皱形迹。并且使密云群的麻粒岩相岩系发生了角闪岩相退变质作用。由于阜平运动晚期下地壳分熔的花岗岩岩基底辟式侵位，致使地壳逆冲断层发育，沿断裂带有基性-超基性侵入，使密云群逆冲在四合堂群之上。在阜平运动后期还出现了区域性混合岩化作用。
（3）早元古代构造旋回：早元古代时期，伴随基底北东向裂谷系体制的相对上隆，出现近南北向的平缓开阔褶皱和逆掩运动，但没有出现新的沉积，即缺失早元古代地层。直至华北陆台中条运动的结束，本区进入了准地台发展阶段。
麦延庆（1987）将原密云群划分为六个岩石组合。
（1）沉积表壳岩组合：该组合为硬砂岩建造，约占密云群面积的40%，它是本区已知最古老的岩石单元，主要包括有硬砂岩、硬砂质粉砂岩、长石砂岩、含铁石英砂岩和少量中性沉积火山碎屑岩。麻粒岩相变质作用将其改造为辉石变粒岩、麻粒岩、浅粒岩和磁铁石英岩的组合。它们遭受了英云闪长质-花岗闪长岩的入侵，并破坏了其完整性。
（2）层状基性侵入岩组合。为本区最早的基性侵入体，厚度一般为30～50m，已变质成石榴二辉麻粒岩，一般呈层状与表壳岩呈整合关系，也有呈大小不等的透镜体。
（3）超镁铁质侵入岩组合。超镁铁质侵入岩的时代属于太古宙，呈大小不等的透镜体，主要岩类为石榴角闪二辉石岩，其次是角闪石岩。
（4）英云闪长岩-花岗闪长岩组合。英云闪长岩-花岗闪长岩约占原密云群分布面积的50%，岩体普遍具有与相邻表壳岩一致的片麻构造。岩体曾遭受高角闪岩相变质作用，形成了中-粗粒透辉角闪斜长片麻岩和黑云角闪二长片麻岩。
（5）花岗质、长英质岩脉。该类岩脉顺围岩片理侵入，具片理，有的显示褶皱。其往往发育于韧性剪切作用较强的地带。
（6）基性岩脉群。基性岩脉宽度多为1～3m，已经变质成基性麻粒岩类和斜长角闪岩类。
麦延庆、吕建生（1987）认为原四合堂群主体不是沉积的层状变质岩系，而是-古老的英云闪长岩-花岗闪长岩为主体的深成侵入杂岩体，其中含有角闪岩相表壳岩捕虏体。
王世发等（1994）将1∶50000密云幅、高岭幅和墙子路幅中太古宙岩石划分为一个表壳岩系、七个片麻岩体和二期岩墙群，共十个岩石、地层单元（表8-1）。在太古宙岩石中分布古元古代小规模的纯橄榄岩类、辉岩类和基性岩墙群（表8-2）。

表8-1　太古宙岩石地层单位划分表


表8-2　古元古代侵入岩岩石单位特征

本次研究有关早前寒武纪地壳的构造格架和演化问题的认识（表8-3）简述如下。
（1）早前寒武纪岩石有过少量的K-Ar法、U-Pb（或U-Th-Pb）法和Sm-Nd法同位素测年数据。原密云群和四合堂群中获得微量锆石U-Pb同位素年龄为（2444±12）～（2563±50）Ma，为确定本区存在大面积的太古宙岩石提供了重要依据。但进一步探讨其原岩形成、变质年代，以往的测年资料就显得比较缺乏。因此确定各种地质作用的时代依据不够充分，例如确定密云群的时代为中太古代主要根据华北地台其它地区与其类似的变质建造的年代资料；又如确定其时代为古太古代主要依据Sm-Nd模式年龄。
本次研究获得了一批早前寒武纪岩石的单颗粒锆石U-Pb同位素年龄、电子探针锆石U-Th-Pb同位素年龄和Sm-Nd模式年龄资料，并探讨了各类岩石的锆石成因，为进一步探讨本区早前寒武纪重大地质事件的年代提供了较充分的依据（见第五、六章），有关认识如下：
①大漕-沙厂混合岩化表壳岩系单元中表壳岩的麻粒岩相变质作用和英云闪长质-花岗闪长质岩主要成岩年龄为2650Ma左右，最大值不大于2801.9Ma，推测表壳岩成岩时代为中太古代晚期（2800～3000Ma）。②苇子峪TTG（A）-M-Me杂岩中表壳岩的高角闪岩相变质作用和英云闪长质-花岗闪长质岩主要成岩年龄也为2650Ma左右。推测表壳岩成岩年龄为（2662±24）Ma至3000Ma之间，以中太古代晚期（2800～3000Ma）可能性最大。③阳坡地TTG-M-Me杂岩中，新太古代时期的晚期细粒英云闪长岩的单颗粒锆石U-Pb年龄为（2522±14）Ma，属其成岩年龄。推测早期英云闪长质岩成岩及表壳岩的角闪岩相变质作用年龄稍大于该年龄值。④马圈子TTG-M-Me杂岩中的英云闪长质岩的单颗粒锆石U-Pb年龄为（2518±0.7）Ma（前人采用微量锆石U-Pb法年龄为2563Ma±50Ma），属其成岩年龄，推测表壳岩高角闪岩相变质年龄为（2518±0.7）Ma（或2563Ma±50Ma）至2650Ma之间，即属于新太古代晚期。⑤四合堂表壳岩系单元中的表壳岩角闪岩相变质作用及英云闪长质岩主要成岩年龄为（2539±68）Ma，推测表壳岩成岩年龄为（2539±68）Ma至2833Ma之间，以新太古代早期（2700～2800Ma）可能性最大。⑥侵位于太古宙岩石中未遭受区域变质及未强烈褶皱变形的超镁铁质岩及基性岩墙群主要形成于1800～2300Ma。

表8-3　北京市密云、怀柔、平谷、昌平地区早前寒武纪岩石、地层单元地质特征


续表

①其中岩石、地层单元的上、下排列不代表形成时代的先后顺序。
②苇子峪TTG（A）-M-Me杂岩中的残留表壳岩推测主体部分属中太古代，局部可能属新太古代。
上述表明本区太古宙TTG质岩的成岩作用和表壳岩的角闪岩相至麻粒岩相峰期区域变质作用年代均为新太古代晚期。
（2）大漕-沙厂混合岩化表壳岩系和苇子峪TTG（A）-M-Me杂岩中表壳岩的主体属于中太古代晚期火山作用及火山-沉积作用的产物；四合堂混合岩化表壳岩系及其它杂岩中的表壳岩属于新太古代早期火山沉积作用及火山作用的产物。古元古代未区域变质的基性岩墙群的发育，表明该时期本区太古宙地壳已经克拉通化，处于刚性稳定阶段，并隆升成大陆，因此缺少古元古代地层（至少说明缺少地槽相地层，即使曾经存在地台相地层也已剥蚀殆尽）。
（3）根据各岩石、地层单元中各类表壳岩的岩石地球化学特征（详见第二章）及其原岩建造特征，表明存在三类原岩建造：杂砂岩＋中-中酸性火山岩及其碎屑岩＋基性火山岩及其碎屑岩＋铁硅质沉积岩建造，属于活动大陆边缘海盆火山-沉积作用的产物，大漕－沙厂表壳岩系和四合堂表壳岩系的原岩建造属于此类，但两者仍有些差别，如四合堂表壳岩系中的基性熔岩及其凝灰岩比大漕-沙厂表壳岩系中的发育，其总碱度较高；②（中基性）-基性火山岩及其碎屑岩＋杂砂岩＋铁硅质沉积岩建造（含铁绿岩建造），该建造以基性火山岩及其凝灰岩占优势，属于强活动大陆边缘海盆火山-沉积作用的产物，阳坡地和马圈子TTG-M-Me杂岩中残存的表壳岩的原岩建造均属于此类；③基性火山岩及其碎屑岩建造（绿岩建造），属于大陆岛弧环境的火山作用产物。冯家湾和对营子TTG-M-Me杂岩中残存的表壳岩及苇子峪TTG（A）-M-Me杂岩中表壳岩的主体部分的原岩建造属于此类。
（4）各原岩建造中的基性火山岩均显示当代大陆玄武岩或大陆岛弧玄武岩的地球化学特征，表明本区各原岩建造形成之前存在更古老的陆壳。太古宙I型TTG质岩的大量发育表明其源区硅镁质火成岩比较发育，即成分成熟度低。据各类岩石的锆石U-Pb同位素年龄及Sm-Nd模式年龄资料，与各原岩建造形成有关的古陆壳时代主要为中太古代，但也不排斥存在更古老的陆壳。
（5）大漕-沙厂表壳岩系与相邻的阳坡地表壳岩系及苇子峪的表壳岩系的主体部分属于三种显然不同的原岩建造，现在它们不但空间上紧密连接，而且变质相呈过渡关系，以及与太古宙晚期强烈褶皱作用有关的片麻理彼此之间也较和谐。表明这三类不同的表壳岩系在太古宙就因构造作用基本拼贴在一起，由于新太古代晚期TTG质岩浆的强烈侵入和混合岩化作用，导致彼此构造关系变得模糊；四合堂混合岩化表壳岩系的中生代强烈褶皱变形作用和韧性剪切作用没有影响到相邻马圈子和阳坡地TTG-M-Me杂岩，与它们呈断层接触，彼此也是构造拼贴关系，该构造拼贴作用主要发生于燕山晚期。
综上所述，本区早前寒武纪地壳演化特点如下：①各表壳岩系形成之前存在成分成熟度比较低的古老陆壳；②在中太古代晚期和新太古代早期，在古陆的边缘海盆形成一些（强）活动大陆边缘相的火山-沉积岩系及大陆岛弧相的基性火山岩及其碎屑岩系；③各表壳岩系的角闪岩相和麻粒岩相峰期区域变质作用均发生于新太古代晚期，并伴随有区域性的强烈的TTG质岩浆作用和混合岩化作用，太古宙的主褶皱变形作用也发生于新太古代晚期，表明华北陆台的阜平运动在本区有强烈的表现；④阜平运动结束后，本区太古宙陆块逐渐成为较稳定的刚性体，在古元古代发生了深大断裂作用。形成许多小规模的幔源超镁铁质岩体及基性岩墙群，直至华北陆台中条运动结束，中元古代才形成了大量的地台相的沉积岩系；⑤太古宙各表壳岩系的原始接触关系已被构造作用和岩浆作用破坏殆尽。

4. 寒武纪地质简史

地质历史在距今5.43亿年时，进入显生宙古生代的第一个纪——寒武纪，以出现大量较高级的动物为主要特征。而寒武纪动物群又以具有坚硬外壳的，门类众多的海生无脊椎动物大量出现为其特征，是生物史上的一次大发展时期，其中三叶虫最为常见，是划分寒武系的重要依据。
什么是三叶虫呢？三叶虫属于动物界节肢动物门三叶虫纲，主要生存于古生代，古生代末期灭绝。个体一般长数厘米，最大的长可达70cm，小型的长仅数毫米。背部覆以几丁质背壳，我们今天看到的绝大多数是背壳化石。三叶虫无论是纵向和横向都可以分成三部分，纵向由两条背沟将身体分为一轴二肋，三叶虫名字由此而得。横向可分为头、胸、尾三部分，胸部多节且脆弱，不易保存，所以我们看到的化石多为头和尾。三叶虫种类繁多，演化较快，是早古生代地层的重要标准化石（图8-1）。

图8-1　三叶虫背壳构造（引自《地质词典》，1979）

寒武纪的寒武二字又是从何而来呢？从汉语含义中找不到答案。古生代开始一段的地层首先在英国的威尔士研究，英国人习惯于把威尔士称为Cam-bria。因此英国地质学家塞奇威克于1835年首先使用Cambrian作为纪名。日人依其音译为“寒武”，中国沿用称为寒武纪。
1.早寒武世
早寒武世为寒武纪海域的形成时期。华北区在寒武纪初期（相当于我国南方的梅树村期、筇竹寺期和沧浪铺前期）仍是剥蚀区。嵩山一带也已被夷为平地。沧浪铺中期（辛集早期），海水开始由东南和西南两个方面向华北古陆推进。当海水进到灵宝、叶县、确山、固始一带时，沉积了一套黑色页岩和砂质页岩，即辛集组①段。当海水推进到临汝、鲁山一带时，沉积了一套含磷岩系即辛集组②段（图8-2）。海水从两侧绕过熊耳古岛会合后继续北侵，淹没嵩山地区。由于古陆长期遭受剥蚀，堆积有大量的碎屑物，这时的海水也并不深。海滩的障壁作用，形成了障壁滩的沉积，主要是砂砾岩、含砾砂岩、石英砂岩、粘土岩、泥质白云岩。砾石分选差，磨圆度高，上部石英砂岩呈紫红色，泥质白云岩见石盐假晶和泥裂，为滨海沙滩及潮坪沉积。
辛集晚期，海水已进至太行山南麓焦作、开封一线。嵩山地区形成以潮间带为主的碳酸盐潮坪，潮坪内水体温暖洁净，潮间藻席开始形成并大面积发育，从而形成了广泛分布的豹皮灰岩层。

图8-2　河南省早寒武世辛集早期古地理图


图8-3　馒头组灰岩中的潮汐层（引自河南区调队，1989）

早寒武世馒头期，河南省除熊耳古岛外，全部成为海域，为华北海的一部分。这时的华北海很浅。碳酸盐潮坪继续发育，潮坪沉积物为泥灰岩、泥质白云岩、泥质条带灰岩夹页岩。潮汐层理（图8-3）极为发育，雨痕、泥裂、鸟眼、石盐假晶等暴露构造普遍，反映了该地当时为水位多变暴露频繁的潮间带上部环境。化石较少，有少量三叶虫。馒头末期，潮坪内藻类再次繁衍，形成馒头组顶部的核形石灰岩和叠层石灰岩。
2.中寒武世
毛庄期华北海基本上继承了早寒武世晚期的潮坪环境，但海域继续扩大。嵩山地区接受了由北方来的碎屑，沉积了泥质粉砂质岩层。叠层石已经消失，三叶虫空前发育，毛庄期的潮坪环境十分安静。
庄期时，浅而开阔的陆表海淹没前期的潮坪，碳酸盐台地在清洁、温暖的海域里大面积生成。台地上的搅动浅水区发育碳酸盐沙滩，沉积了鲕粒灰岩、生物屑灰岩。低洼部位发育了静水碳酸盐泥，沉积物为泥灰岩或泥质条带灰岩。生物更加繁盛，除大量三叶虫外，尚有腕足、腹足、软舌螺、藻等门类的生物。当然，徐庄期的华北海并非一直风平浪静，徐庄中期也曾经历过数次大风暴，强大的风暴潮流袭击台地上的沉积物，在米村蔓菁峪、王村佛洞等处，留下了风暴形成的砾屑灰岩。
至张夏早期，华北海达到了顶峰。随后华北地台南缘开始抬升。位于嵩山西南的熊耳古岛这时也向东北方面扩大。受南部上升的影响，嵩山附近海水变浅，使刚刚形成的碳酸盐沉积物暴露于海面，在大气淡水的作用下发生白云石化作用，从而形成张夏组上段的白云岩层。
3.晚寒武世
晚寒武世为全面海退时期，海域面积不断缩小，海水变浅。由于华北地台南缘平缓抬升和熊耳古岛的不断扩大，使晚寒武世的华北海逐渐向东北方向退缩。
崮山期熊耳古岛的北界大致在洛宁、鲁山、确山一线，嵩山一带的水下碳酸盐台地变成了潮坪。沉积物主要为泥灰岩、泥质白云岩，潮汐层理发育，常见厘米级、毫米级的纹层，充分显示潮间带水位变化频繁的特征。白云岩化强烈，生物渐渐稀少，仅见少量三叶虫和腕足类。
长山期海水继续北退，熊耳古岛北界可能在三门峡、汝阳、舞阳、确山一线。嵩山地区仍是潮坪环境，沉积的白云岩偶含燧石。生物稀少。
凤山期熊耳古岛进一步扩大，嵩山成为浅而闭塞的潟湖，嵩山这时正处在海岸附近（图8-4）。南坡已经没有凤山组沉积、而嵩山之北仍有凤山组存在。沉积物中富含硅质，白云岩化强烈，生物稀少。至凤山末期，海水全部退出嵩山地区。

图8-4　河南省晚寒武世凤山期古地理图

寒武纪由海进而后海退，嵩山地区由陆地变成海洋，最后又成了陆地。不过这时的嵩山地势已大不相同，海侵前总的地势是北高南低，现在却成了南高北低，嵩山地区已改换门庭，成为熊耳古陆的一部分了。
华北地台南沿这次地壳上升是加里东运动早期的影响，仅仅表现为造陆运动形式，未发生岩浆活动。

5. 前寒武纪地质学的阶段

前寒武纪的化石稀少，但在31亿年前的古老地层中已发现有原始菌、藻类的遗迹或遗体。前寒武纪以具有浮游的微生物和无核的到有核及单细胞的原生生物微化石为特征。约在20亿年前，大气圈才开始有氧的积累，在大气圈有相当的氧的含量后，生物得到了发展。由蓝-绿藻类衍生的底着叠层石广布于晚前寒武纪，而在约6.8亿年前出现有软躯体的多细胞的后生动物，称伊迪卡拉动物群。对前寒武纪大部分时期的气候条件基本上还不了解，但已知在其晚期（约7亿年前）出现过广泛的冰川作用。前寒武纪岩体是金属矿产特别是铁、镍、金、铀和铜等的重要来源。铁矿床主要为沉积型，但也可能有属于火成成因的大型磁铁矿体。全世界镍产量的75%来自加拿大地盾安大略萨德伯里的一个大型侵入体。前寒武纪岩体中产出的金超过其他地质体的总和。现在世界金产量的一半来自南部非洲的威特沃特斯兰德的前寒武纪砾岩。其他有价值的矿产还有铂、银、铅、锌、铬、钴、锰、石墨、云母和滑石等。前寒武纪地质学研究自地球形成开始，到寒武纪以前这一阶段的地球（主要是地壳）的特点及其演化的科学。是地质学的一个分支学科。英国的A.塞奇威克于1836年首先建立了寒武纪，两年后又提出老于寒武纪地层这一前寒武系的概念。但当时称之为元古代。19世纪70年代北美地质学家开始进行前寒武纪地层的详细研究。美国的J.D.丹纳（1872）和S.F.埃蒙斯(1889)先后分别提出太古代和元古代这两个时代名称。1908年C.R.范海斯对美国和加拿大的上湖区的前寒武系进行研究，划分为两个地层单位，即：太古界和元古界。1955年美国地层命名委员会把它们合并为一个年代地层单位──前寒武系。后来，前寒武系二分被广泛承认，国际前寒武地层分会自1978年起就建议把它们分为同显生宙相并列的太古宙和元古宙两大时代单位。20世纪60年代起，对地球早期历史的研究形成热潮。地层、岩石、构造、成矿作用，生物演化、同位素年代测定等方面的研究迅速开展起来，其中早前寒武纪绿岩带及地球早期地质演化等方面成就显著。

6. 前寒武纪地质学的简介

寒武纪之前的地质时期。又称先寒武纪。前寒武纪始于最早的地质阶段，结束于约5.7亿年前。系这一时期形成的地层之称，位于寒武系之下。前寒武纪曾划分为太古代和元古代，现广泛采用太古宙和元古宙分别表示其早、晚两个阶段，分界线为25亿年前。1930年，G.H.查德威克将全部地质时期划分为两部分：寒武纪以前称为隐生宙；自寒武纪始的地质时期称显生宙。近年来，由于软躯体动物化石在前寒武纪地层上部被发现，并据以划分为太古宙和元古宙，隐生宙之称已趋于不用。前寒武纪地层在全球有广泛出露，大面积露头的地区称地盾或克拉通。主要地盾有波罗的地盾、西伯利亚地盾、中国地盾、加拿大地盾、非洲（含阿拉伯）地盾、南美地盾、澳大利亚地盾和南极洲地盾等。地盾区的太古宙岩石大部分为绿岩、花岗岩和伴有基性火山岩的沉积变质岩。20亿年前的前寒武纪岩层中广泛产出带状含铁建造，其后出现陆成红层，这种变化可能反映早期生物造氧作用的发展。冰碛岩是前寒武纪的一种特殊类型，下元古界上部，在加拿大地盾和南部非洲有明显的冰碛岩分布；上元古界上部、亚、欧、美、澳各大洲都有冰碛岩分布。现有岩石和矿物，年龄在距今35亿～46亿年的极少。已不能用放射性测定法确定其原始形成的时间。能够识别的最老的沉积岩和火山岩，年龄都不超过38亿年。地球表面上在距今约27亿～38亿年形成的沉积岩和火山岩都经过变形和变质。最老的未变质的产状平缓的沉积岩和火山岩层序见于南非威特沃特斯兰德盆地下部。

7. 前寒武纪地质学的介绍

研究自地壳形成起(约距今45亿年前)至寒武纪(约距今5亿7千万年前)以前这一阶段中地壳的地质发展史及演变规律的科学，称为“前寒武纪地质学”前寒武纪是地壳发展过程中最古老的地质历史时代，也是地球上生命开始形成和发展的初期阶段.因此，它的研究对探索地球和地壳的形成过程及其演变规律以及生命起源，生命演化规律具有重要的意义。前寒武纪地层产有丰富的铁、铜、金、钴、锰、镍、铀等矿产。

8. 寒武纪的典型地层剖面

山东张夏、崮山、馒头山一带，寒武纪地层发育和出露都十分良好，而且紧靠津浦铁路交通便利，早在19世纪末就为国内外地质学者所重视。1903年美国地质学家B·维里斯和E·布莱克威尔德在张夏、崮山、莱芜九龙山等地测量了剖面，采集了化石，对寒武纪地层作了初步划分，其研究成果于1907年正式发表，将张夏、崮山一带的寒武纪地层自下而上划分为馒头页岩、张夏灰岩、崮山页岩、炒米店灰岩。之后美国古生物学家毕可脱（1913年）、日本人远藤隆次（1939年）、小林贞一（1941年、1942年、1955年）均相继研究过张夏、崮山一带寒武纪地层中的生物化石。中国著名的地质学家孙云铸教授从1923年起对张夏、崮山地区的寒武系进行了长达20余年的研究，对寒武纪地层做了划分。1953年卢衍豪、董南庭重新观察了张夏、崮山一带寒武纪标准剖面，其中最重要的是把B·维里斯和E·布莱克威尔德的馒头页岩自下而上再分为馒头组、毛庄组、徐庄组，并把前两个组置于下寒武统，把后一个组归入中寒武统，炒米店灰岩再分为凤山组及长山组，将张夏地区寒武系确定为7个单位和17个三叶虫化石带。此后，有关地质院校，如北京地质学院等，以及山东省地质局等单位，先后对张夏寒武纪地层剖面作过大量的野外观察、剖面测制、室内鉴定和专题研究，取得了丰富的实际资料，从不同的角度补充和完善了该剖面的基础资料，进一步提高了该剖面的研究水平。 1959年，位于泰山北侧的张夏寒武纪地层剖面在全国地层会议上被正式定为华北寒武系标准剖面。1958-1961年，北京地质学院在泰山地区进行1：20万区调，将泰山变质岩命名为太古代泰山群，自下而上划分为万山庄、雁翎关、山草峪组等。1960-1962年，山东地质局805队开展包括泰安南留幅等23幅1∶5万区调联测。1963-1965年，山东地质局805队进行1∶5万泰安幅区调，将泰山变质岩称为泰山杂岩，划分为望府山、笤帚峪、唐家庄、盂家庄、冯家峪等五个岩组。同时，地科院程裕淇等，山东地质局805队郑良峙、张成基等人开展变质岩专题研究，确立了雁翎关、山草峪组层序，恢复了原岩，进行变质岩的岩石学研究。1978年以后，泰山的地质研究工作，进入了一个以专题研究为主的深入发展级段。泰山的保护、管理和开发建设得到了很大的加强，泰山的面貌有了巨大的变化。1980年，应思淮研究员对泰山变质岩进行了专题研究，并出版专著《泰山杂岩》。1981-1984年，山东矿业学院吕朋菊教授对泰山的形成进行了专题研究，并发表了《泰山形成及其年龄》一文。1982-1985年，山东区调队郑良峙、王世进等人进行了鲁西泰山群专题研究，新建柳杭组，置于雁翎关组和山草峪组之上。1982-1987年，山东地矿局第一地质队马云顺、翟颖川等对鲁西太古代绿岩带含矿性进行专题研究。1982-1984年，赵世英等进行红门“桶状构造”的专题研究，并发表《泰山红门“桶状构造”成因的探讨》论文。1982-1985年，地科院朱振华硕士填制了泰山山前1∶2.5万地质图，完成硕士论文，发表“泰山太古宙岩浆杂岩体的岩石化学和地球化学特征”论文。1983-1986年，法国雷恩大学江博明等，地科院沈其韩等，山东地矿局董一杰等对中国太古宙地壳演化进行专题研究，认为泰山杂岩的大部分为变质侵入岩（灰色片麻岩），称之为望府山片麻岩，取得大量地球化学和同位素年龄资料。1986-1987年，北京大学谢凝高等进行泰山风景名胜区资源综合考察评价及其保护利用研究。1986-1990年，山东区调队王世进等进行1∶20万泰安、新泰幅修测。同期，地科院徐惠芬、山东地质一大队董一杰等人对山东鲁西太古宙绿岩带和鲁西太古代地层等进行专题研究，系统总结了泰山岩群的分布、层序、变质作用的特点，并出版专著。1987年联合国教科文组织把泰山列为世界自然与文化遗产，泰山的地位和影响发生了历史性的变化。1989-1990年，山东矿业学院吕朋菊教授等对泰山周围重力滑动构造进行专题研究，发表了“泰山周围太古界与古生界不整合面上滑动构造的发现”论文。1990年，山东省地矿局第一地质大队董一杰等发表《泰山地区太古宙杂岩体的地球化学特征》论文。1990－1993年，山东地矿局曹国权等人发表《鲁西早前寒武纪地质》专著。1993－1996年，地质矿产部地质研究所、山东第一地质矿产勘查院进行泰安市幅1∶5万区域地质调查。1994－1995年，吕朋菊教授就泰山新构造运动的进行专题研究，发表了《新构造运动与现今泰山的形成及地貌景观》论文，并对泰山地质地貌进行总结，撰写《泰山大全》之地质地貌篇。1995年地科院庄育勋等，山东地矿局第一地质大队张富中等就泰山地区新太古代～古元古代地壳演化研究的新进展发表论文。1997年，地科院庄育勋等，山东地矿局第一地质大队任志康等人在《岩石学报》发表论文《泰山地区早前寒武纪主要地质事件与地壳演化》。1998年，山东地勘局地质调查研究院吕发堂等就其研究成果发表《泰山地区晚太古代“框架侵入岩”的地质特征及稀土地球化学演化》论文。1999年，地科院王新社等，山东地矿局第一地质大队任志康等发表《泰山地区太古宙末韧性剪切作用在陆壳演化中的意义》论文。2000年，地科院地质力学所张明利等发表《新生代构造运动与泰山形成》论文。2002-2003年，山东科技大学吕朋菊教授等、泰山风景区管委会牛健等人进行泰山地质地貌特征及地学价值评价专题研究，并发表《泰山的地学价值及其意义》论文。2004年9月中国地质大学对拟建中国泰山世界地质公园的建设条件、地质遗迹和资源状况等进行了为期两周的研究考察。张夏寒武纪地层剖面，把寒武系划分为下、中、上统的7个地层单位，即下统的馒头组，中统的毛庄组、徐庄组、张夏组，上统的崮山组、长山组、凤山组。现从老到新简述如下：馒头组主要由紫红色、黄绿色等杂色页岩及泥质、白云质灰岩组成。底部不整合于泰山杂岩的肉红色片麻状花岗岩之上。下部灰岩中含磁石结核和条带，上部页岩中具微细水平层理，中部页岩含有三叶虫化石～中华莱德利基虫。厚度119米。毛庄组主要由紫色云母质页岩和灰岩组成。含三叶虫、腕足类及藻类化石。厚度39米。徐庄组主要由紫灰色页岩和鲕状灰岩组成，其中下部的灰岩及灰质粉砂岩中常具斜层理或交错层理。含有徐庄虫等三叶虫化石及腕足类化石。厚度73米。张夏组主要由鲕状灰岩和藻类灰岩组成，中夹杂色页岩。含德氏虫等三叶虫化石。厚度198米。崮山组主要由竹叶状灰岩、疙瘩状灰岩和黄绿色页岩组成。含蝴蝶虫、蝙蝠虫等三叶虫化石。厚度51米。长山组主要由迭层石灰岩、具红色氧化圈竹叶状灰岩、紫色页岩组成。含有庄氐虫、蒿里山虫等三叶虫化石。厚度70米。凤山组主要由泥质灰岩和竹叶状灰岩组成。含济南虫、方头虫等三叶虫化石，以及海百合茎和腕足类化石。厚度130米。张夏寒武纪地层的标准剖面，分别位于张夏和崮山一带的馒头山、虎头崖、黄草顶、唐王寨、范庄等地。其中的馒头山是徐庄组、毛庄组、馒头组的剖面，虎头崖～黄草顶是张夏组的剖面，唐王寨是崮山组、长山组的剖面，范庄是凤山组的剖面。馒头山位于张夏镇南2公里，104国道的西侧。因其状如馒头而得名。山的北麓有两个名为徐庄和毛庄的小村子。它是张夏寒武纪标准地层剖面的馒头组、毛庄组、徐庄组的建组和命保所在地。张夏寒武纪地层剖面，在泰山主峰之北，位于泰安和济南之间交通干线的两侧，交通方便，而且构造简单，出露完全，十分有利于现场观察和研究。它是中国地层和古生物研究历史最长、研究程度最高的地层剖面之一，在中国地质学史上占有很重要地位。1959全国地层会议后，被正式确定为中国北方寒武系的标准地层剖面，在中国不同地区寒武纪地层对比和国际寒武纪地层对比方面起着重要作用，同时也是许多寒武纪古生物种属（蒿里山虫Kaolizhania、中华莱德利基虫Redichia Chinensis、馒头褶颊虫Ptychopariamantoensis、山东虫Shantungia、孙氏盾虫Sunasp-is Lavevis）命名地或模式标本的原产地。因此，这个标准地层剖面，在国内外十分闻名，长期以来有许多国内外地质学者不断来此参观考察，同时也成为中国大专院校地学的重要实习基地，无论在地质科学方面，还是在生产实践以及地质教育方面，都具有很高的科学价值。