第二章 杭州地区基本地质概况
第一节 自然地理概况
杭州是全国重点风景旅游城市和历史文化名城，七大故都之一，是浙江省省会，全省政治、经济、科教和文化中心，副省级城市。杭州地处长江三角洲南翼，杭州湾西端，钱塘江下游，京杭大运河南端，是长江三角洲重要中心城市和中国东南部交通枢纽。杭州市区中心地理坐标为北纬30°16'、东经120°12'。市区面积683Km2，人口171万。杭州有着江、河、湖、山交融的自然环境。全市丘陵山地占总面积的65.6％，平原占26.4％，江、河、湖、水库占8%，世界上最长的人工运河－京杭大运河和以大涌潮闻名的钱塘江穿城而过。杭州西部、中部和南部属浙西中低山丘陵，东北部属浙北平原, 江河纵横，湖泊密布，物产丰富。杭州素有鱼米之乡、丝绸之府、“人间天堂”之美誉。山水秀丽，以西湖湖光山色最为出众，山间溪流、岩洞和清泉引人入胜，人文旅游资源丰富，灵隐寺、岳王庙、六和塔、三潭印月——不胜枚举；历史文化资源极为丰富，有晋代葛洪进行过长期的科学试验，有造就了世界上最早的活字印刷发明者——北宋时代的毕升，有岳飞、于谦、张苍水、龚自珍、秋瑾等留下了可歌可泣的英雄事迹；同样在这里，也有内外地质作用也留下了鲜明的印记。因此，我校普地实习选定在环西湖北、西、南侧的低山区进行。实习路线多数也是旅游路线，这样同学们在学习、巩固专业知识的同时，又可游览祖国的壮丽河山，体验大自然鬼斧神工的艺术之美，可谓一举两得。杭州地区交通情况见图2－1。
图2－1 杭州地区交通情况图
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实习区处在山地和平原的交接地带，地势西高东低，西为构造剥蚀的低山丘陵地形，北、东、南三面为堆积平原。低山丘陵地形，山坡一般平缓，沟谷舒宽，溪流短浅，因岩性和剥蚀程度差异可分为三个地形单元。外圈山体：如五云山、天竺山、北高峰等；由志留－泥盆系砂岩组成，高度300－400米，山坡较为陡峻。中圈山体：如飞来峰、南高峰、玉皇山等，由石炭－二叠系灰岩组成，高度200米左右，岩溶很发育。内圈山体：孤山、葛岭、宝石山，由侏罗系火山碎屑岩组成，夕照山、丁家山等由二叠系砂页岩组成，高度＜130米。堆积平原地势平坦，海拔2－5米，由第四系组成。
西湖象一颗明珠被一开口朝向北东的马蹄形低山丘陵所环抱，呈椭圆形，南北长约3.3公里，东西长约2公里，湖水面积约5.6平方公里，平均水深1.55米，湖水因循环不良，水质不佳，1986年7月引钱塘江水补给后，水质有所改观。
钱塘江位于实习区南部，是浙江省最大的一条河流，发源于浙皖交界的栖霞岭，全长489公里，呈“之”字形弯曲流经杭州西南地区（故有些地段又名之江），因受潮汐和洪水水流作用河床极不稳定，河道多次变迁，在其两岸留下阶地、河漫滩等河流地貌。
杭州位于亚热带季风气候区，四季交替明显，雨量充沛，常年平均气温16.10C，年平均降雨量1400毫米，霉雨为本区降水重要类型之一，常在每年的6月份左右，在7－8月常有台风影响，平均年蒸发量1252毫米。
第二节 区域地质概况
杭州市大地构造处于扬子准地台钱塘台褶带，中元古代以后，地层发育齐全，岩浆作用频繁，地质构造复杂。近现代构造运动趋向缓和，地震活动显得微弱，地壳相当稳定。地震活动与球川一萧山深断裂、昌化－余姚深断裂以及临安－马金深断裂自全新世初以来多次活动有关，尤其与前两个深断裂交叉部位的活动关系最大。地震多为弱震(3级～5级以下)和微震(1级～3级以下)。
杭州市域地质发展经历了前覆冰纪(前震旦纪)陆壳增生并成熟、古生代被动大陆边缘、中一新生代大陆边缘活动三个构造演化阶段。
在中元古代为弧间或弧后盆地，神功运动后变成大陆边缘岛弧环境，堆积一套钙碱性系列火山岩，反映活动基底具有陆壳性质。
覆冰纪——新元古纪，在拉张的背景下，市域西部断陷变为浅海盆地，东部变为浅海台地。台地边缘在市区——淳安一带有浅滩发育。早、中寒武世，市区以北为浅海台地，以南为斜坡和浅海盆地。随着斜坡带的侧向堆积作用，台地边缘不断向南推进，至晚寒武世，已抵达桐庐分水到萧山小石盖一带。早奥陶世，斜坡带最为发育，重力滑动、滑塌沉积和碎屑流沉积状广泛见于临安樟村、板桥，桐庐分水，富阳俞家山，萧山小石盖等地，小石盖还见有钙屑浊积岩。中奥陶世，海侵扩大，台地向北退缩到余杭荆山岭附近。晚奥陶世，由于华夏板块、扬子板块各自向北漂移过程中相互靠拢以至碰撞，盆地南部开始抬升，沉积中心向西迁移。以临安——马金断裂为界，西北部为浊流盆地，东南部为深水陆棚。早、中志留世，由于板块继续推挤和造山带大量陆源碎屑的快速充填，盆地深度变浅，盆地位置继续向西北
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迁移，致使晚志留世杭州市区隆起成为陆地。经过早、中泥盆世的风化剥蚀之后，晚泥盆世转入相对稳定发展时期。早石炭世，建德以南为陆地，杭州市区附近沦为滨海地带。晚石炭世，海侵扩大，市域成为广阔的浅海，其中还有小型生物碎屑浅滩发育。二叠纪，东南部拗陷成滞留盆地。早、中三叠纪，杭州市属浅海盆地。晚三叠纪，由于印支运动影响，海水从我国南方退去，从此结束了漫长的海侵历史。因后期强烈剥蚀作用，杭州市域的三叠纪荡然无存。
至三叠纪末，扬子板块与华北板块碰撞，产生席卷中国东部的印支运动，形成杭州复向斜等一系列北东向的复式褶皱，从而进入太平洋大陆边缘活动的新阶段。侏罗纪，市域处于隆起剥蚀环境，仅在临安——马金、萧山——球川两断裂带有小型断陷盆地接受中侏罗统含煤岩层的沉积。稍晚，板块俯冲加剧，部分地壳重熔，岩浆开始强烈活动。早白垩世，广泛发生串珠状中心式火山爆发及裂隙式脉状火山喷溢，形成临安亭子山、天目山、富阳新登等一系列构造火山盆地。杭州市区葛岭——宝石山小型构造火山盆地也在这个时期出现。中、晚白垩世，区域应力转入引张体制，伴随断块活动，在昌化－余姚断裂南侧形成断块隆起，北侧形成断陷盆地。第三纪杭州市域以差异性升降地运动为主，西南部的山地丘陵区长期上升遭到风化剥蚀；东北部的平原区长期下降接受堆积，尤其是钱塘江河口、杭州湾附近的滨海平原，地势低洼，陆源碎屑沉积甚厚。第四纪晚更新世中、后期，海水进退交复，形成岩相变化较大，成因类型复杂的全新世沉积层。
就杭州实习区地层来说，位于江南地层区和扬子地层区的交接地带，出露的地层具有过渡型的特点，以下古生界表现尤为显著，如下中奥陶统与扬子地层区（如南京）相似，上奥陶统与江南地层区（如浙西）相似，但泥盆系以上与扬子地层区相似。实习区自震旦纪至二叠纪经历了长期地台发展阶段，印支运动以后进入陆缘活动阶段，从构造运动和沉积环境来看，大致经历了下列4个地层发展时期：
1、震旦纪－志留纪
晚寒武世，余杭荆山至望江山沉积了白云岩，化石稀少，为浅水、盐度高的局部浅海环境，仅产圆货贝，属扬子沉积区。早奥陶世，随钱塘海盆扩大，荆山一带生物群已有江南及扬子型混生现象，所以本区拟为江南－扬子过渡区。中、晚奥陶世，海侵加剧，成为浅海－滨海环境，沉积类复理式建造和碳酸盐地层，厚度很大（可达千米）。早志留世，继续海侵，本区属滨海潮坪还原环境（沉积300－400米泥砂岩，富产腕足类）。中、晚志留世地壳抬升，钱塘海盆逐渐收缩，才沉积巨厚的以长石石英岩屑为主的粗碎屑岩，表明当时属氧化条件下的滨海－三角洲环境。
2、泥盆纪－二叠纪
志留纪晚期，受加里东运动影响，本区缓慢抬升成陆，沉积间断，早石炭世缺少沉积。中、晚石炭世进入海侵时期，先沉积了黄龙灰岩，与晚泥盆世珠藏坞组均呈平行不整合，局部海盆边缘呈小角度不整合接触。随后，连续沉积了船山组生物碎屑灰岩。早二叠世，地壳抬升，水体变浅，沉积盆地趋于封闭滞流环境，沉积了夹有燧石条带的栖霞灰岩和丁家山组硅质岩。二叠纪末，东吴运动使钱塘台拗再次成陆，经受剥蚀、直至三叠纪。
3、三叠纪－白垩纪
三叠纪晚期，印支运动席卷整个古生代地层，形成西湖复向斜，并伴生许多断层破碎带，
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从而造就了今日所见的杭州地区的构造格局。受印支运动影响，本区缺失下、中侏罗统。
晚侏罗世，葛岭等地发生强烈火山喷发，堆积中酸性－酸性为主的火山碎屑岩。火山喷发有三个旋回，所以葛岭等地火山碎屑岩段分为三个亚段。在晚侏罗世，除火山活动外，尚有少量岩浆侵入和断块构造，使印支期褶皱形态受到破坏。燕山晚期区域应力场由挤压变为拉张，富春江－钱塘江断陷沉积了下白垩统朝川组的河流相紫红色碎屑岩。
4、第三纪－第四纪
直入第三纪之后，本区发生差异性升降为主的地壳运动，缺失第三系至第四系下更新统沉积。中更新世在山麓地带形成湿热气候的网纹状红土；上更新世有山前坡麓地带冲洪积及坡积；全新世山间河谷堆积为混杂粘土砂卵石层，平原地带由于海水进退交复，除冲积之外、尚有海积、湖积夹泥炭。
晚近时期的升降运动造成山区岩溶洞穴的成层性，以及与之相应的夷平面，按高程可分： 一级夷平面：215－225米 南高峰千人洞、南高峰南侧； 二级夷平面：170－175米 烟霞洞、紫来洞；
三级夷平面：90－110米 将台山东侧、龙井寺附近、水乐洞、慈云洞； 四级夷平面：50－85米 将台山西南坡及采石场附近、北观音洞、蝙蝠洞； 三级基座阶地：15－45米 梯云岭、玉乳洞、石屋洞、玉皇山和莲花峰的坡脚、南观音洞、飞来峰脚；
一级海蚀超河漫滩阶地：10米 南观音洞南边
其次，沿富春江－钱塘江两岸也发育三级基座阶地，高程40米左右，同时也发育高程不同的夷平面。
球川－萧山深断裂在晚近时期多次活动，沿断裂带表现低频弱震。
第三节 前人地质研究简史
前人对杭州地区作了大量的地质工作，积累了丰富的地质资料，因此本区的地质研究程度相对较高。在杭州地区进行的地质工作主要有下列地质工作者和单位：
1924年朱庭祜调查了西湖一带地质情况，将石炭、二迭系灰岩称为“飞来峰层”； 1929年舒文博等人命名“唐家坞砂岩”、“西湖石英岩”，并分别划归志留系和泥盆系； 1947年吴磊伯在李四光的指导下，对杭州地区进行较详细的调查，并编制1：5万杭州地区地质图；
1951年盛莘夫对杭州石炭、二迭系地层进行了详细研究，划分出黄龙灰岩（C2h）、船山灰岩（C3c）、栖霞灰岩（P1q），并肯定了杭州有茅口组灰岩段（P1m2）存在； 1957－1959年南京大学师生多次来杭州实习，填制了1：1万地质图；
1970－1973年浙江省区测队开展杭州幅1：20万区域地质调查，对实习区地层、构造、岩浆活动和矿产都作了大量而系统的工作；
1977年浙江省第六地质大队做了杭州市地热普查，收集了丰富的地热资料。
目前，仍有许多院校师生在杭州进行基础地质实习，如东华理工大学、浙江大学地质系、
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同济大学、杭州煤炭工业学校等。
第四节 地层
实习区及其附近出露的地层名称、代号及接触关系见表2－1： 表2－1 实习区地层划分表 界 新 生 界 中生界 系 第 四 系 白垩系 侏罗系 古 生 界 泥盆系 志留系 二叠系 石炭系 统 全新统 更新统 下统 上统 下统 上统 中统 下统 上统 中统 下－中统 下统 地层名称、代号、接触关系 鄞江桥组 Q4y 莲花组 Q3l 之江组 Q2z 朝川组 K1c 黄尖组 J3h 茅口组（丁家山段）P1m2 栖霞组 P1q 船山组 C3c 黄龙组 C2h 叶家塘组 C1y 珠藏坞组 D3z 西湖组 D3x 唐家坞组 S2t 康山组 S1-2k 大白地组 S1d 安吉组 S1a 厚度（米） 4-6 3-20 4-22 34 >512 >74 150 141 128 91 >50 279 600-800 310-330 200-250 71-172 现将杭州地区出露的有关地层由老到新介绍如下：
（1）志留系 出露于杭州西南部，发育较全，均为砂泥质岩石。 下统
安吉组（S1a）：见于龙团山等地，厚71-172米左右，与下伏文昌组假整合，为黄绿－灰绿色石英岩屑粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩，有交错层理和水平纹理。底部为灰白色细－中粒含砾石英岩屑砂岩。产雕刻雕笔石、适度双笔石、正形贝、慧星虫等化石。
大白地组（S1d）：实习区见于西南角，但出露不全，厚200－250米，与下伏安吉组整合接触。为灰黑色中厚细砂岩夹黄绿色薄－中厚层粉砂质泥岩。发育水平微层理，局部具粉砂质泥岩条带。层面上时见土黄色近圆形斑点。产轭螺贝、小型始石燕等化石。 下－中统
康山组（S1-2k）：见于实习区西南、西北角，厚度310－330米，与下伏大白地组整合接触。底部为灰绿色含磷含砾砂岩；中部为砂岩，泥质粉砂岩和泥岩组成韵律层，局部含砂泥岩条带；顶部为紫红色细砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩为主。见有交错层理、波痕、泥裂和虫
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