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一、地壳演变
在距今约6亿年的震旦纪,天长地区断续处于下扬子海中,由海水中沉积3000米厚的砂岩和石灰岩。
进入寒武纪(距今约5亿年),本区隆起为水下高地,海水变浅。这一时期沉积了白云岩和硅质岩,气候温湿,植物繁茂,形成石煤层。
泥盆纪末(距今约3.5亿年)一次地壳运动,使天长地区上升为陆地,海水全部退出,沉积了厚层石英砂岩。石炭纪(距今2.8亿年)开始,复沦为海域。之后,天长地区一直处于海陆变迁之中。
新生代第三纪(距今约8000万年),全县为继承性升降运动,早期南部上升,北部凹陷为湖盆洼地。晚期断裂和岩浆活动强烈,横山、釜山火山喷发,堆积了200米厚的玄武岩。
第四纪时(距今约200万年),气候由炎热转冷,洋面下降,发生普遍的冰川活动。晚更新世(距今约15万年),海水自东向西浸入,海岸线接近龙集至仁和集一线。后期地壳缓慢上升,海水退出,内陆凹陷,湖泊河流纵横,沉积物广泛分布。
二、地层
县内地层自震旦系到第四系均有发育,但出露甚少。第四系广布县境,第三系、寒武系和震且系零星出露。
震旦系境内震旦系下部未见出露,上部主要在郑集以南及横山附近有所出露,厚度1460米,由灰白色、灰黑色于枚岩夹千枚状砂岩和条带状白云岩夹少量千枚岩组成,局部夹沙质灰岩、角砾状硅质岩、含磷砂岩、含磷页岩。含核形石、变异石和叠层石等化石。
寒武系仅下部在长兴集西南冶山有所出露。岩性以灰黑色黑色硅质岩、白云岩为主,夹炭质页岩及石煤层,厚度148米,含三叶虫及腕足类化石。
第三系发育齐全,分布全县,大部深埋于地下33—58米,仅在分水岭和秦家营零星出露地表。全系地层厚度在4000米以上。含介形类、腹足类、哺乳类、轮藻化石及大量孢子花粉,其岩性:
阜宁组:下部为绿灰、棕色粉砂,灰黑、红棕色泥岩,砂质泥岩、钙质泥岩互层;上部以灰黑、绿灰色泥岩为主,夹灰白色细砂岩,粉砂岩及鲕状灰岩。
戴南组:下部为灰白色细—中粒砂岩、褐色粉砂质泥岩、泥岩夹砾岩;上部为棕灰、棕褐色粉砂泥岩与灰白、浅棕色细砂岩互层。
三垛组:下部为浅棕、灰色砾岩夹砂砾岩、泥岩和砂岩互层;上部为浅棕、灰绿色泥岩、钙质泥岩,浅棕、灰白色砂岩、砂砾岩、砾岩。
盐城组:浅灰、浅黄色泥岩、泥质粉砂岩、砂岩、砂砾岩夹黑色玄武岩。
第四系分布广泛,据其沉积特征,可分为豆冲组、泊岗组、戚咀组、丰乐镇组。
豆冲组:为一套灰、褐黄色细砂岩、粘土质粉砂,局部夹中粗砂、厚度大于22米,属河流相沉积、含原齿象化石。
泊岗组:为棕红色砂质粘土、中细砂,局部为棕色含砾中粗砂。厚度0.6米到12米,属冲积相或残—坡积相沉积。戚咀组:分布广泛,组成二级阶地。为一套灰黄、褐黄色粉砂质亚粘土,底部夹砾石。富含铁锰小球,厚度22米。含腹足类、双壳类、哺乳类化石,属冲积相沉积。
丰乐镇组:分布于现代河谷两侧,组成河漫滩一级阶地,为一套灰黄、褐黄色粉细砂及粉质亚粘土,厚度35米,属冲积相沉积。
三、地质构造
天长位于扬子准地台、下扬子台坳北缘。县内地质构造主要是燕山地壳运动以来生成的北东向隆起、凹陷和断裂,褶皱微弱,规模小,多成短轴背斜和向斜。
褶皱冶山复式背斜:位于郑集和冶山之间,呈北东向断续延伸,大部分隐伏地下,露出长8公里,宽1公里。因断裂破坏及石英闪长岩侵占,破坏了构造完整性,大致由4个褶曲组成。
隆起与凹陷天长隆起带:位于杨村一汊涧断裂南侧,呈北东弧形分布,长50公里,宽15公里。隆起带主要由古生界地层组成,最高处在郑集露出地表。金湖凹陷:南以杨村—汊涧断裂为界,北抵江苏金湖,呈北东向展布,长70公里,宽20公里,是在震旦系至三叠系褶皱基础上长期发育成的继承性凹陷,最老地层是白垩系浦口组砂砾岩,主要为第三系含油碎屑岩。凹陷中心在龙冈附近。
断裂分水岭断裂:露出长10公里,呈北东向延伸,断裂北西侧出露震旦系上部地层及石英闪长岩,断裂南东侧为第三系和第四系覆盖。燕山地壳运动早期断裂开始活动,白垩纪末断裂北西侧隆起,南东侧下降,接受浦口组砂砾岩沉积。杨村一汊涧断裂:隐伏于地下1900米,由两条平行的逆断层组成,呈北东向延长,长25公里,地层被错开500余米。
岩浆岩不甚发育,岩性单一,分布零星,规模小。主要分布于郑集、长兴集等地,有大小岩体5处,较大的横山岩体,形成于1.16亿年前,呈北东向延伸的椭圆形岩株,大部分隐伏于地下,露出面积5平方公里。主要岩性为石英闪长岩、闪长玢岩。岩石由石英、长石、角闪石和黑云母组成,岩体与围岩接触处普遍产生钾长石化,矽卡岩化,形成矽卡岩型铁矿和铜硼矿化。
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