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嵩山地区和整个华北地区一样，自从中奥陶世地层沉积以后，就整体抬升为陆，以后的1亿多年时间，一直是陆地，缺少沉积物，故缺失了奥陶系上统、志留系、泥盆系以及石炭系下统 。
石炭纪是全世界最早的成煤时期，所以备受地质学界的重视，研究最早，研究程度相对较高，嵩山和华北地层区一样，石炭纪沉积类型属于地台型海陆交替相铝质岩-碳酸盐岩-含煤碎屑岩建造 。
对于豫西、豫北石炭系的研究，最早的是19世纪德国人李希霍芬和后来的常新富（1915），到1949年前，多人对地层做过多种划分，但缺乏系统的剖面研究 。1949年以后的十来年间，从煤、铝勘探的需要出发，以灰岩、砂岩等特殊岩层为标志层，对煤层进行了系统的对比，但古生物依据相对较少 。1962年河南地研所等单位对全省地层展开调查，石炭系的划分逐步转向以生物地层划分为主 。1982年后，河南地研所研究石炭纪岩相古地理，区调队在编绘河南省1∶50万地质图的过程中，重新研究了石炭系代表剖面，取得了大量古生物化石资料，石炭系的研究水平得到明显提高（表8-3） 。
表8-3 河南省华北地层区石炭、二叠系划分沿革表
表8-3 河南省华北地层区石炭、二叠系划分沿革表
石炭系在嵩山地区分布在北坡参驾店、涉村一线，东坡玉台、告城以东有零星出露，南坡西起伊川老君堂，向东在登封唐窑、新新煤矿、西白里坪、徐庄一线有连续分布 。
嵩山地区缺少下石炭统，中统仅有本溪组，上统包含太原组和山西组 。山西组在许多资料中划归二叠系，本文暂按《河南省区域地质志》划分方案叙述 。现按二统三组分别介绍如下 。
本溪组（C2b） 本溪组乃1926年赵亚曾、李四光创名于辽宁省本溪市以西牛毛岭，当时叫“本溪系” 。1951年由楚旭春引入豫西 。本溪组在嵩山北坡不整合于中奥陶统下马家沟组之上（图8-21），南坡不整合于上寒武统崮山组之上 。本组厚度不大，但因受基底风化壳地形的控制，厚度变化极悬殊 。嵩山地区由于第四系覆盖，大部分地方出露不全，实测剖面较少，仅举巩义市张沟剖面为例，该剖面是1964年前由河南区调（测）队测制的 。本组由滨海、潟湖相铁铝岩、泥岩、滨岸相碎屑岩组成 。是本区铝土矿、铁矿的主要含矿层位 。本溪组化石不很丰富 。张沟剖面未采到化石 。但周边的登封大冶、费庄、巩义火石岭等地曾采到一些植物化石：博茨须鳞木、斯氏鳞木、猫眼鳞木、希尔霍芬贝叶等 。上述植物化石在豫西、豫北本溪组都可见到 。本区和邻区本溪组的岩相和含矿性完全可以互相对比 。本溪组时代为中石炭世晚期 。
图8-21 登封漏风地中石炭统本溪组与上寒武统崮山组假整合接触素描图（据河南区调队，1964修改）
图8-21 登封漏风地中石炭统本溪组与上寒武统崮山组假整合接触素描图（据河南区调队，1964修改）
巩义市张沟中世炭统本溪组剖面（图8-22）：
上覆地层 石炭系上统太原组（C2t）灰绿色灰岩
整合
2.灰、灰白、深灰色铝土岩（铝土矿） 3.8m
1.杂色铝土页岩夹鸡窝状赤铁矿 4.5m
假整合
下伏地层 奥陶系中统下马家沟组（O2x）灰色厚层白云质灰岩 。
图8-22 巩义张沟村本溪组剖面图（据河南区测队，1964）
图8-22 巩义张沟村本溪组剖面图（据河南区测队，1964）
太原组（C3t） 原名“太原系”，李希霍芬1882年创名于太原市西山 。创名后在华北区被广泛应用，但顶底板界线常因人而异，有的太原组包含了本溪组，有的不包含本溪组，大部分人将其划为上石炭统，但《河南省岩石地层》（1997）将其划归下二叠统 。本组与上覆地层山西组和下伏地层本溪组均为整合接触 。太原组在嵩山附近多被第四系覆盖，仅登封申家
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