[1]沙厂组
岩性以角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩为主。混合岩化发育，主要为阴影状、条带状，其次为星占状。
[2]大漕组
岩性以黑云斜长片麻岩为主，夹大量花岗片麻岩，角闪斜长片麻岩、角山岩和斜长角闪岩等，且纵向和横向变化较稳定。
[3]阳坡地组
岩性以黑云斜长片麻岩、角斜片麻岩为主。纵向变化较大，横向变化较小。
密云群的三组从下到上，变质程度由深变浅、混合岩化由强到弱。各组段之间均为连续过渡的接触关系。
（2）张家坟群
为一套以片麻岩、片岩为主，下部含较多的石英岩、大理岩的浅变质岩石。属浅、中深区域变质
[1]石城组
岩性以黑云母石英片岩、黑云角闪斜长片麻岩、花岗片麻岩夹石英岩为主。
[2]椴树梁组
岩性以石英岩、大理岩为主，还夹有板岩和片岩，最底部的局部地点可见厚3至4米的底砾岩。
[3]山神庙组
岩性主要有为黑云母石英片岩，黑云母斜长石片麻岩及角闪斜长片麻岩。
[4]宋营子组
岩性以黑云母斜长片麻岩、黑云母角闪斜长片麻岩为主。
张家坟群变质程度浅，原岩成分由泥砂质――硅质――钙质――泥砂质――泥质，构成一大沉积旋回。反映当时地壳运动频繁，海水逐渐加深又逐渐变浅的沉积环境。
2、元古界变质岩系
元古界的特点是在古老变质岩系之上发育的第一个盖层，是一套巨厚的、完整的、没有变质的沉积岩系。底部下部岩性以碎屑岩（砾岩、砂岩、页岩）为主，夹有白云质灰岩及火山岩（安山岩、玄武岩），中上部以化学岩（白云质灰岩、页岩等）为主，夹有少量的粉砂岩。
（1）长城系
下部以碎屑沉积岩为主，由石英岩、杂色页岩过渡到灰岩；中部为石英岩、硅质白云质灰岩夹安山熔岩及火山碎屑岩；上部为碳酸盐岩。
[1]常州沟组
主要由砾岩、长石石英砂岩及石英岩组成，
五、地质构造
北京大地构造处于华北地台中部――燕山沉降带的西段。在漫长的地质历史中经过大幅下降接受巨厚沉积又产生剧烈的造山运动。伴随着地壳运动的发展，褶皱变动与断裂变动广泛发育。
1、灰峪向斜
2、龙山断层
3、昌平一号隧道两组剪节理
六、外动力地质作用
1、永定河上游河曲
2、石化洞
3、龙山风化
七、地质简史
1、太古代和早元古代
这是地壳最古老的一段历史。也是地壳活动最强烈的阶段，地球表面的岩石圈、水圈、大气圈已经形成。从岩相和地质构造可知，前期以巨大，急剧的沉降为主，整个地区被海水侵漫，接受了大量的沉积物，可能还有大量火山喷发物的堆积。而后期以显著的隆起占优势，伴随着沉积物受强烈的褶皱和断裂，大规模的岩浆侵入以及由于强烈的构造变动和岩浆活动而引起的显著变质作用和混合岩化、花岗岩化作用。结果形成褶皱的变质基地岩系。太古代末的一次运动之后，海底抬升为陆地，经受长期的风化剥蚀和夷平作用，因而北京缺失下元古界。到了早元古代末又发生过一次强烈的构造运动。地壳主要由各种片麻岩、混合岩、片岩和大理岩组成，形成了很多矿产。没有发现古生物化石遗迹。
2、中――晚元古代
这个时期以巨大的下降运动及早期局部地区伴随有海底火山喷发活动为特征，并形成很厚的海相沉积岩和局部的火山岩层。地质作用很少，岩浆活动微弱且范围不广。到万元古代末期没，北京和华北广大地区一起变为相对稳定的古陆。
生物界主要由微古植物和迭层石组成。化石成为鉴定地层的重要依据。
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