第三章 地质
第一节 地层
本县地层特点与华北其他地区基本相同。自西向东由老到新有：晩太古界阜平群、五台群深变质岩系和早元古界甘陶河群浅变岩系构成褶皱基底，中元古界长城系常州沟组滨海砂滩相沉积，古生界寒武系和奥陶系陆表浅海碳酸盐，硫酸盐和泥岩沉积，中、上石炭统本溪组和太原组海陆交互相含煤碎屑沉积，二叠系下统山西组陆相含煤碎屑沉积和下石盒子组陆相碎屑沉积，上统上盒子组和石千峰组陆相红色碎屑沉积，新生界第三系、第四系沉积。
（一）阜平群（Arf）：分布于本县中、西部，组成岩石为表壳岩（部分片麻岩、片岩、石英岩、碳酸盐岩等）和深成岩（各类片麻岩）。自下而上划分为二个组：
1、放甲铺组（Arfb）：呈北东—南西向分布于西青山、北小庄、西黄村、放甲铺、城计头一带。其岩性：下段为黑云母斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩及斜长角闪岩透镜体。该段下部有石墨、蓝晶石片麻岩，上部有石榴石斜长片麻岩，中上部夹有磁铁角闪石英岩，呈透镜状，规模不大。上段为石榴石斜长角闪岩，角闪白云大理岩及含白云母斜长石白云大理岩，顶部为粗晶白云大理岩。厚度大于4785米。
2、北赛组（Arfb）：分布于鲍家庄、西石善、立羊河、白虎庄、安子沟、香炉寨一带。以遭受不同程度的混合岩化作用的黑云斜长片麻岩为主，偶夹透镜状斜长角闪岩，局部含石榴石。近期通过一比五万区域地质调查，认为所谓混合岩化作用的片麻岩都是深成岩后经强变形变质的产物，但尚未定论。按单斜层计算厚度306—793米。
（二）五台群（Arw）：分布于县境西部。不整合于北赛组之上。由下而上分为二个组：即下部红鹤组，上部石家栏组。近期一比五万区域地质调查中从地层的变质程度和某些构造特征提出新的认识，认为石家栏组变质程度属高角闪岩相，而红鹤组属高绿片岩相或低角闪岩相，石家栏组应老于红鹤组。同时发现在红鹤组二段上部表现有走向北东的韧性剪切现象，认为石家栏组一套深变岩有可能是更老地（岩）层从深部推覆而来。红鹤组一段有可能与放甲铺组三段是一层。现仍按原划分层叙述：
1、红鹤组（Arwh）：分布于焦家庄、宋家庄、孟家咀、大河一带。
下段为方柱石透辉粒变岩，有时相变为二云斜长片麻岩、白云大理岩、黑云母片岩、白云母白云大理岩与石英片岩互层。在大河一带厚层白云大理岩被菱镁矿取代。厚度350～510米。
上段为角闪片岩、黑云角闪片岩和斜长角闪片麻岩。厚度113—356米。
2、石家栏组（Arwsh）：分布于赵家沟、宋家庄、上坡、前禅房以西的崇水峪、将军墓、浆水、路罗一带，其岩性以黑云母斜长片麻岩、黑云母角闪斜长片麻岩为主，夹斜长角闪岩、变粒岩和条带状分布的磁铁石英岩。厚度1678米。
（三）甘陶河群（Ptg）：分布于本县之西北角，仅出露该群下部南寺掌组的一部分。与下伏五台群呈不整合接触。底部有一层砾岩。下部为含砾长石石英砂岩，向上为厚层粗——中粒变长石石英砂岩。上部以变玄武岩为主，夹有集块岩、砂岩和板岩。
（四）长城系常州沟组（Chc）：分布在本县西部与山西省交界附近及东部皇寺、上马庄、东川口、爱家坪一带。岩性主要为肉红、白色，厚层石英岩状砂岩，夹紫红色长石石英砂岩、含海绿石石英砂岩。厚度417米。
（五）寒武系（E）：分布于皇寺至龙化一线，另在与山西省交界处有少许出露，与下伏地层呈平行不整合接触。
下统：底部有少量砂砾岩，下部为页岩及泥灰岩互层，局部含石盐假晶；上部为紫红、鲜红色页岩、砂质页岩夹有紫红色泥灰岩；顶部为白色薄至中厚层状白云质灰岩。厚度80～110米。
中统：下部为紫色页岩、砂质页岩；上部为厚—巨厚层鲕状灰岩，局部有致密灰岩、泥灰岩；顶部有厚约10米的藻灰岩并夹有数公分的肾状或鲕状赤铁矿。厚度219—290米。
上统：下部为灰色薄层致密灰岩，泥质条带灰岩，局部鲕状、竹叶状灰岩及紫色页岩；中部为灰紫色介壳灰岩、竹叶状灰岩夹致密灰岩和条带状灰岩；上部为中厚层白云质灰岩夹厚层致密灰岩，局部鲕状灰岩。厚度134-191米。
（六）奥陶系（O）：分布于苏村、张尔庄、西坚固以东，到西沙窝、南石门、羊范以西。东沙窝、辛庄、前楼下一线以西隐伏于第四系之下，只有下、中统，上统缺失。
下统：分冶里组和亮甲山组。
冶里组（O1Y）：底部为黄绿色钙质页岩，中上部为浅灰色中厚层晶质白云岩，局部含硅质结核。厚104米。
亮甲山组（O1L）：主要为浅灰黄色薄—厚层晶质含燧石条带白云岩和晶质白云岩。厚120米。
中统（O2）：为一套陆表浅海相碳酸盐—硫酸盐沉积建造，具有明显的旋回性和韵律性。按岩性组合划分为三组八段，从沉积相反映出三个大的沉积旋回。每个旋回均以海侵开始，沉积纯灰岩到海退蒸发相膏盐沉积终止。主要岩性为厚层生物碎屑灰岩、花斑灰岩、黑色致密灰岩、白云质灰岩、白云岩与硬石膏。
底部以含砾砂岩及肉碎屑板状白云岩与下统分界。各含膏盐岩层靠近地表部分均风化淋滤而变为角砾状灰岩，且厚度明显变薄。全厚600～900米。
（七）石炭系（C）：地表无出露，隐伏于邢台市西南南瓦窑一前留村一带和先贤一带。另在东沙窝有小片隐伏于地下。
下石炭统缺失，只有中、上石炭统，即本溪组和太原组。不整合分布于奥陶系之上。不整合面上有不稳定的赤铁砂或铁质页岩分布，向上变为铝土页岩，再上为砂质页岩，砂岩、页岩，夹5—6层灰岩，含煤7—8层。厚度100～190米。
（八）二叠系（P）：伴随石炭系地层分布。
下统：分山西组和下石盒子组二部分。
山西组（P1s）：为粉砂岩、页岩、铝土质泥岩，含煤3-4层，可采煤1一2层，以细砂岩与太原组分界。厚50—70米。
下石盒子组（P1X）：以一层含砾砂岩同山西组分界。下部为灰色砂质页岩、细砂岩，上部杂色页岩、石英砂岩，靠近中下部有一层瓷土矿，厚150-200米。
上统：分上石盒子组和石千峰组二部分。岩性为含砾粗砂岩、中粒长石砂岩、杂色页岩、夹鲕状铝土质页岩，顶部有薄层淡水灰岩，厚约700米。
（九）第三系（N）：隐伏分布于邢台市以东的祝村一带。为河流、湖泊相泥砂沉积，厚千米以上。
第四系（Q）：第四纪以来曾有较长一段时间本区处于寒冷气候，在更新世有三次冰期。第一冰期形成了白马河北岸和羊范一带的灰白色冰积泥砾，厚达400余米。二冰期形成为紫红色冰积泥砾，厚数十米。分布于本县南部丘陵地带。三冰期形成的灰色冰积泥砾，残存于山区阶地上，厚度残缺不全。上部大面积覆盖有黄土状亚粘土，此层中在山区发现鸵鸟蛋，在百泉有大量披毛犀——古菱齿象动物群化石。
全新世以来气候变暖，为河流冲积，洪积砂砾石层堆积，最大厚度257.95米。东部平原有湖泊沉积，厚千米以上。
第二节构造
本县大面积属于山西台隆东部太行拱断束区。由井径一黎城深断裂和邢台一安阳深断裂所控制。县境西部为赞皇穹褶束南部；东部为武安凹断束的北东段。县东缘有少部分属于华北断拗的南和凸起范畴。
山西台隆与华北断拗两大构造单元，以邢台—安阳深断裂分界。不同的构造单元或部位表现了不同的构造特点。
（一）基底构造：太古界和早元古界构成褶皱基底。经历十亿多年的漫长历史，曾有过无数次地质热事件发生，岩石遭受多次强烈变形变质作用，原岩面貌全非。而最后保留的构造形迹主要为走向北东，倾向北西的褶皱构造和不同方向的断裂构造。
1、褶皱：褶皱基底的总体褶皱形态为一走向北东，倾向北西的倒转背向斜构造。轴面产状较缓。次级褶皱构造由于多次构造变形叠加和每次作用应力的边界条件以及岩浆活动的不同，故构成形态复杂多变。初步分析放甲铺组三段与红鹤组一段可能为同一层位，两者属倒转向斜关系，并认为在红鹤组二段上部存在一北东韧性剪切带，更老的石家栏组由北西向南推覆于红鹤组之上。
2、断裂：本区结晶基底表现了褶皱隆起和先褶后断的构造特征。结晶基底在褶皱隆起之后发生了断裂构造。主要有北东一北北东向和北西向二组，其次为北北西向和东西向断裂。后两组断裂具有断距小、延长远的特点，常被岩脉贯入，具铜矿化。
（二）盖层构造：中元古界、古生界分布于褶皱基底东、西两侧，构成西缓东陡的大型斜歪背斜构造。轴面走向北北东。背斜形成可能在晚元古代就已开始，是北东向古深断裂扭动活化结果，主要隆起形成于燕山运动。并伴随大幅度的升降运动而产生断裂构造。邢台—安阳深断裂断距达3000米以上。派生断裂发育。盖层表现有：北东向的皇寺—谭村断裂带；东先贤—羊范断裂带；邢台一留村断裂带以及北北西向的东沙窝一北张村断裂带等，构成一系列地垒地堑构造，使煤系地层得到保存或重复出现。
（三）新生界一喜山期构造：喜马拉雅运动在本区的表现以大型断裂下陷为特色。沿燕山运动的断裂构造活化，使山区和平原进一步分裂，从山前新生界沉积厚度判别，喜山期县境东部至少下降千米以上，决定了目前山区和山前平原的基本状态。
第三节 岩浆运动
本县从晚太古代至今，经历了多旋回的构造变动，引起了多旋回的岩浆活动。
从一比五万区域地质调查了解，在阜平群、五台群中均存在有强变质的深成岩。经原岩恢复证明，太古代曾有过多次强烈的中基到中酸性的火山喷发活动和岩浆侵入活动。
元古代沿北北东向古裂谷火山活动也很强烈，本县西北角出露有巨厚的变玄武岩，并伴有基性侵入体。
中生带燕山运动伴随了更强烈的岩浆活动。在本县双耳寨、喉咽、坚固一带有橄辉闪长岩、角闪闪长岩和闪长岩侵入。并与奥陶系灰岩接触形成铁矿。