地质遗迹：嵩山前寒武纪不整合遗址

在七大地质遗迹分类中，地质构造形迹是较为特别的一类。以地质构造形迹为主的嵩山前寒武纪不整合遗址在世界范围内具有较高知名度，是研究地壳演化规律的良好场所。本期我们将一同回到前寒武纪，看看嵩山究竟发生了什么。

崇山峻岭的嵩山世界地质公园©图虫创意

嵩山地区是华北板块南部前寒武纪结晶基底岩系发育齐全、接触关系和各种构造遗址保存良好、出露清楚的地区，也是欧亚大陆上得天独厚的前寒武纪地壳演化的研究场所。

嵩山世界地质公园地质简图©张忠慧

嵩山地区前寒武纪地质构造的演化，大致可分为以下三个阶段：

太古代两期绿岩（青羊沟和郭家窑绿岩带）沉积-古陆块结晶基底的形成（三次造陆运动）阶段。

早元古代复理石沉积（嵩山群）-挤压造山阶段。

中、晚元古代威尔逊旋回沉积（马鞍山群、五佛山群）-拆离滑脱阶段。

三个阶段的构造演化，由老至新大致经历了青羊沟、晋窑、郭家窑、嵩阳、中岳、蜻熊、卢临、叶舞、少林等九次不同性质、不同强度的构造运动。其中，嵩阳运动造陆运动、中岳运动造山运动和少林运动三次前寒武纪地壳运动形成的角度不整合面接触关系保存良好，举目可及。这些不整合遗址，为研究嵩山地区的地壳演化提供了真实的记录。

嵩山地质构造略图©梁会娟

知识驿站：你知道不整合面是什么吗？

不整合界面是区域构造变形的重要表现之一，它表示一个地区的上下两套地层之间发生了沉积间断和生物演化上的不连续，是地壳运动影响的一种反映。

代表了一期地质构造演化阶段的结束和另一期构造演化阶段的开始，也往往是区域大地构造环境发生重大变化的标志。

嵩阳运动爆发于距今约25亿年的新太古代末期。其主要形式是洋陆碰撞。它分为二幕，第一幕表现为陆壳自西向东的推覆或洋壳自东向西的俯冲，导致晚太古代陆缘裂谷闭合，已沉积成岩的登封岩群发生了强烈褶皱变形和变质，同时引起大规模的花岗岩侵入。

嵩山运动不整合面©梁会娟

第二幕发生早元古代早期，东西向的推挤作用仍在继续，但强度已经大大减弱，登封岩群和刚刚形成的花岗岩侵入体又遭受了一次变形和变质，地壳热流活动再次活跃，形成了大量伟晶岩脉、基性岩墙和钾长花岗岩体。嵩阳运动使嵩山古老陆核得到了大范围的增生，嵩山隆起成陆，从此遭受了长达数亿年的风化。

嵩山运动遗迹点附近的峻极峰©图虫创意

中岳运动发生在距今19亿年前，是古元古代嵩山群沉积之后、中—新元古代五佛山群沉积以前，以强烈挤压作用为主要形式的造山运动。这次地壳运动使古元古代海槽闭合，强大的东西向挤压力在此前的所有地层中形成了大量紧闭褶皱、平卧褶皱和剪切错动。嵩山地区被隆起成陆，经受了长达数亿年的风化剥蚀。中岳运动使华北东西古陆块拼合在一起，形成了华北统一古陆。

中岳运动不整合面©梁会娟

中岳运动是嵩山地质演化史中最重要的构造事件，具有里程碑意义，标志着基底演化阶段的结束，盖层演化阶段的开始。在少室山近乎直立的灰白色石英岩之上，平卧着一层层暗红色石英砂砾岩，二者相交构成了不整合接触界面，这就是“中岳运动”遗迹。

中岳运动造成的乙烯利同斜褶皱叠加形成石香肠等构造©张忠慧

少林运动以升降运动为特征，无明显的水平挤压应力。它包含了两个不整合界面，震旦系罗圈组与五佛山群之间的不整合界面以及寒武系关口组砂砾岩与罗圈组之间的平行不整合界面。

少林运动不整合面©梁会娟

少林运动的一种特殊形式是重力滑动构造，由于各处抬升的速度和幅度不一样，盆地南部比北部抬升较快，幅度相对较大，在抬升过程中，岩层向北倾斜的角度加大，加之盆地南缘基底中东西向阶梯状正断层的不断活动，使南部基底不断翘升，未完全固结或刚刚固结成岩的五佛山群岩层内部重力失稳，沿内部软弱层发生破裂，并自南向北滑动，于是便形成了嵩山地区独具特色的重力滑动构造。

少林运动造成嵩山五佛山群内部重力滑动构造©张忠慧

嵩山是研究前寒武纪沉积建造受运动影响挤压变质、褶皱造山、剥蚀夷平等过程乃至地壳演化规律的良好场所。剧烈地壳运动所保留的角度不整合界面遗迹，在嵩山不到20平方公里的范围内出露，世界上实属罕见。