正宁县图书馆

一、地质正宁县地质属于中国北方华北地台大地构造单元，位置在鄂尔多斯的东翼，处于关山一六盘山褶皱带以东的鄂尔多斯台区。从地质年代上看，华北地台大约形成于19亿年前的远古代时期。在古生代早期，由于地壳运动以升降为主，华北地台基本处于海浸过程之中。至晚奥陶世，华北地台完全隆起成为陆地。以后大约经历了1亿数千万年，又重新下沉。后因振荡频繁，地台多次发生海浸，时而为陆地，时而为大海，沉积发育成海陆交相的地层。至二迭纪时，华北地台再次隆起成陆地，形成含煤的海陆交替相石炭岩地层。中生代中期，地壳发生大规模的构造运动（即燕山运动），并伴有大规模的岩浆活动。受其影响，华北地台开始分化，使今甘肃省这一带的陆地再次抬升，出现南北走向的贺兰山和六盘山。新生代以来，因受喜马拉雅运动的影响，地壳升降活动更加剧烈，青藏高原陡升，海拔高度达到4000米，阻挡了印度洋暖流的北上，使今中国北方一带气候异常干冷。剧烈的西北风把蒙古高原的沙土刮向东南。大风起时，黄尘滚滚，风中的沙粒在华北、西北东部飘落下来，盖在山顶、丘陵、河谷、湖泊地带，历经千万年，积少成多，厚度加大，最厚处在100米以上，最终形成一望无际的黄土平原。大约在第四纪晚期，即全新世，地质又处在新构造运动中，整个黄土平原出现中度挠曲和隆升，将原来黄土堆积的低平盆地抬升成为高起的表面完整的黄土高原。今子午岭从湖盆中上升为南北走向的长梁，也即桥山山脉。残积湖水冲破南部峡谷，向南流入泾水，形成马莲河、蒲河水系。全新世开始后，由于黄土本身质地疏松，河流长期浸蚀、冲刷，加上近晚期人类活动的影响，水土流失严重，使黄土高原逐渐解体，原来较为平坦的地面被切割成碎块，出现古（现）代浸蚀沟。许多浸蚀沟不仅切割堆积于浸蚀沟的黄土层，而且切穿红粘土而达于古老的基岩中，从而形成高原沟壑、梁峁、河谷、平川、山峦、斜坡并存的地理风貌。
  正宁县在地质构造上属于内陆新华夏系统沉降带的构造盆地，最深层基底由震旦系片岩、片麻岩组成。上层为震旦系石英岩和砂质灰岩。还有寒武系和下奥陶统形成的碳酸盐岩。中奥陶统为绿色矽页岩，中上石炭统多为海陆交互相含煤建造，直接伏于中奥陶统之上。在此之上是二迭纪以后的陆相沉积。二迭纪、三迭纪沉积岩厚度达3000米，为当时鄂尔多斯沉积中心。自中元古代至第三纪各代，沉积岩总厚度达7000余米。
  从白垩纪末期至第三纪间，由于长期浸蚀的作用，形成一个广阔的古剥蚀面，除其边缘局部沉积一些第三纪红土层外，大部直接被第四纪土状堆积物所覆盖。所以，白垩纪基岩的古剥蚀面是今黄土高原的下层基础。第四纪地层由下更新世的红粘土（又称午城黄土）、中更新世的老黄土（又名离石黄土）与砂砾层、上更新世的黄土（又称马兰土）至全新世的灰黄色薄层堆积物组成。土层厚度约在60米～240米之间。以钻探调查为例，正宁县各地质年代地层状况是：中生代：一、三迭纪：地层发育良好，化石较丰富，层序清楚。自下而上划分为下统刘家沟组、和尚沟组；中统纸坊组、铜川组；上统胡家村组、永坪组、瓦窑堡组。各组之间大多为整合接触。二、侏罗纪：分布较广泛，尤其在盆地分区大面积分布。自下而上划分为下统富县组，中统延安组、直罗组、安定组，上统芬芳河组。三、白垩纪：本系志丹群之洛河组、华池组、环河组和罗汉洞组地层，在区内均有所见。而环河组、罗汉洞组断续裸露于河谷和子午岭山下。各组地层情况是：1.洛河组：厚241～266米，广布于全县地下，其顶板高程以15.3％的坡降由东向西倾斜。岩性为棕红、浅棕红交错层，间夹细砂岩和少量粗砂岩。碎屑矿物成分以长石、石英为主，云母次之，钙质与泥质胶结，结构疏松，岩相较为稳定，连续沉积于宜君组地层之上。2.华池组：厚129～179米，分布全县，以15.3％的坡降向南倾斜，北薄而南厚，岩性以棕红、紫红充填，岩相变化较大，但结构致密坚硬。3.环河组：厚145～363米，分布广泛，出露仅见于河谷。地层东西厚而中部薄。下部岩性以棕红、紫红色泥岩、页岩为主，夹少量灰色、灰绿色粉砂岩；上部以灰紫色泥、页岩为主；夹暗紫色、紫红色粉细砂岩。岩相变化不大。4.罗汉洞组：厚233米，分布于子午岭至山河镇解家川一带。岩性以桔红、桔黄、浅灰、紫色中薄砂岩、泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩组成。底部砂岩具大型交错层理，呈厚层块状，由钙、泥质作弱胶结，结构较为疏松。新生代：一、第三纪：第三纪上新统泥岩厚126.39米，分布较广，但出露仅见于沟谷和山根，厚度由东向西逐渐变薄。本层属三趾马红土层，岩性以棕红、浅棕红、浅棕色泥岩与砂质泥岩为主，其中央有零散和成层的钙质结核，少数结成钙板。二、第四纪：第四纪地层广泛分布，出露比较齐全。其中：1.下更新统①三门组：厚9米，主要分布于泾河河谷五级阶地之下。岩性以桔黄、棕黄色为主。其下部为砂砾石层，呈灰白和桔黄色，具交错层理，属河床型。成分由灰岩、页岩、石英岩、石英砂岩、砂岩、钙质结核等组成。上部以棕色砂面粘土和砂质土为主，夹砂、砾石层和粉细砂层，可见水平层理。②午成黄土：厚30～40米，出露于河谷、沟谷上游。西部厚而东部薄。其颜色以浅棕黄为主，岩相稳定。土质成分由亚粘土、粉砂土组成，钙质含量高，成岩作用强，并夹有大量钙质结核。2.中更新统中更新统分布甚广。主要为冲积、风积两类成因。各组地层状况依次为；①下冲积层：厚70米，主要分布于泾河四级阶地。岩性主要为灰白及灰黄色砾石层，砂层夹褐色粘土和亚砂土层。砂石成分以泥岩、砂岩为主，并含少量钙质结核及灰岩，局部是半胶状态。②离石黄土下部；厚50～86米，广泛分布于河间区，出露于沟谷坡地。其成分以棕黄、浅棕黄色粘土、亚砂土为主，夹5～10层棕红、褐红色古土壤和灰黄色钙质结核层，有的地方该层高出河面50米左右。③上冲积层：厚9米，分布于泾河三级台地。下部岩性为灰白、灰黄色砂、砾石层，砾石以石英、灰岩为主，砂、泥岩次之，并夹少量火成砾石。上部为灰黄色、褐黄色亚砂土，含零星钙质结核，并加薄层钙板，密实而半坚硬，具有水平层理。④离石黄土上部：厚30～57米，广泛分布于三级台地以上的河间地区。出露于沟谷陡坡上。其岩性为浅黄、灰黄色砂质黄土，间夹3～4层棕红色、褐红色古土壤层，单层厚1～2米，间隔7米～16米。黄土颗粒组成，各地变化不大，平均含砂粒16％，含粉粒67％，含粘粒17％。3.上更新统这一地层在全县比较发育，其成因为河流相的冲积层和风成黄土（即马兰黄土）两类。①冲积层：厚10～30米，分布于诸河沿岸二级阶地，属萨拉乌苏组。其底部岩性为灰白、灰黄、褐黄色砂砾石层，成分以泥岩、灰岩、石英岩为主，钙质结核和火成岩次之。中部为亚砂土夹砂砾石层，结构松散。上部为灰黄、褐黄色亚粘土，具水平层理，并加粘土淤泥条带和细砂薄层。②马兰黄土：厚5～20米，广泛披盖于二级阶地及其以上的河间、塬面、山岭，土层为浅黄色砂质黄土，质地均一，结构松散。其颗粒成分，据20个土样分析，平均为：砂粒占16％，粉粒占66.4％，粘粒占16.8％4.全新统①冲积层下部：厚10～15米，分布于川谷一级阶地，沿河两侧作带状布展。其岩性下部为灰黄色亚砂土，砂石成分以泥岩、页岩和钙质结核为主。泾河区砾石成分中，还有灰岩、火成岩、石英岩等。上部为亚砂土，质地均一，较疏松，局部夹透明状砂粒石层，具有明显的二元结构特征。②冲积层上部：厚2～5米，分布于河漫滩地，岩性主要为灰色、灰黄色砂砾，卵石成分以砂岩、泥岩为主，含少量灰岩、火成岩。部分地区则以泥岩、页岩和钙质结核为主。附：正宁县地质示意图（图1—4，见本章末）