嵩山地區的寒武系主要分布在嵩山主體的周邊地區。嵩山北坡西起偃師上徐馬，向東經佛光峪，登封五乳嶺、唐窯至鞏縣窖糧統壹線，南麓青石嶺、紅石寨、送表、西白裏坪、告城等地也有連續分布。
嵩山寒武系發育完整，出露良好，化石豐富，歷年來為地質學界所重視。1933年孫健初先生在調查禹縣、密縣煤田地質時就曾描述過寒武系，並做了最初的劃分。以後隨著對巖性組合、巖層對比，特別是古生物化石研究的不斷深入，地層劃分也在不斷變化。曹世祿、馮景蘭、張伯聲、張爾道、王曰倫、楊誌堅、劉印環、裴放等及中南煤田局、北京地質學院、河南地質研究所、河南區調（測）隊、河南地礦局（廳）等都曾做過地層劃分研究，隨著時間的推移可以有幾種劃分方案。這表明人們對嵩山寒武系的認識在不斷深化。由於劃分方案繁多，只能摘其要者列表如下（表8-1），以示其沿革脈絡。
表8-1 河南省華北地層區寒武系劃分沿革表
嵩山寒武系屬於華北臺區沈積類型，根據巖性組合特征和化石可分為三統八組。寒武系與上覆中奧陶統下馬家溝組為假整合接觸，與下伏元古宇五佛山群或震旦系羅圈組假整合接觸。
嵩山寒武系以登封市唐莊鄉關口—鞏義市涉村鄉窖糧坑出露較全，研究程度相對較高。1973年北京地質學院在該地曾經實測過剖面，稱為“登封關口至鞏縣王頂剖面”，1975年河南地質局區測隊在鞏義市窖糧坑重測了北段張夏組頂界以上部分。1983年編寫《河南省區域地質誌》時，區調隊再次重測了這條剖面，采集了數量眾多的化石。這條剖面在嵩山國家地質公園五指嶺景觀區內，為“七（五）代同堂”地層剖面遺址之壹。為了仔細了解嵩山寒武系的面貌，便於地質旅遊者參觀考查，將剖面詳細描述如下（如圖8-5）。
圖8-5 登封關口—鞏義窖糧坑寒武系剖面圖（上圖1973年北京地院實測，下圖1975年河南區調隊重測）
1—元古宇嵩山群五指嶺三段（Pt1w3）；2～8—下寒武統辛集組（ ）;9～10—寒武系下統饅頭組（ ）；11—寒武系中統毛莊組（ ）；12～14—寒武系中統徐莊組（ ）;15～18—寒武系中統張夏組（ ）;2～6—寒武系上統崮山組（ ）;7～8—寒武系上統長山組（ ）；9～14—寒武系上統鳳山組（ ）；15～24—奧陶系中統馬家溝組（O2m）;25—石炭系中統本溪組（C2b）
登封關口—鞏義窖糧坑寒武系剖面（加括號的層號為1975年重測編號）：
上覆地層 奧陶系下馬家溝組（O2x）
15.淺黃色薄層狀泥灰巖，底部具砂礫巖
假整合
寒武系上統（ ）
鳳山組（ ）
14.灰白色中粒白雲質灰巖 20.2m
13.淺灰色細粒含矽質團塊白雲質灰巖 6.0m
12.灰白色中—粗粒含燧石結核白雲質灰巖 8.4m
11.灰白色中—粗粒含矽質白雲質灰巖 26.5m
10.白色粗粒白雲巖 2.5m
9.灰白色厚層狀含矽質團塊白雲質灰巖 29.9m
整合
長山組（ ）：
8.淡黃色泥質白雲質灰巖，產三葉蟲Changshania（長山蟲）、Shirakiella？（小白井蟲？）、Sanduspis？（三都蟲？）、Lioparia（光頰蟲），腕足類Obolus trigonalis（三角圓貨貝）等 12.1m
7.灰色厚層狀白雲質灰巖 40.2m
整合
崮山組（ ）：
6.黃色薄板狀含泥質條帶白雲質灰巖，產三葉蟲Blackwelderia（蝴蝶蟲），腕足類Dicellomus（鋤形貝） 27.5m
5.深灰色厚層鮞狀白雲質灰巖 97.0m
4.白雲質灰巖 4.2m
3.灰色厚層鮞狀白雲質灰巖 8.5m
2.灰、深灰色厚層鮞狀白雲質灰巖 34.2m
整合
寒武系中統（ ）
張夏組（ ）:
18.深灰色厚—巨厚層鮞狀白雲巖 85.9m
17.灰色薄層鮞狀白雲質灰巖，產三葉蟲Manchuriella（小滿洲蟲）、Solenoparops taitzuensis（太子溝頰形蟲） 53.7m
16.灰色中厚層鮞狀白雲質灰巖 13.9m
15.灰色薄層鮞狀白雲質灰巖夾厚層鮞狀白雲巖 54.8m
徐莊組（ ）
14.黃綠色頁巖與青灰色中厚層泥質鮞狀灰巖互層 59.4m
13.灰色薄層泥灰巖、黃綠色頁巖及巨厚層鮞狀白雲質灰巖，產三葉蟲Anomocarella（小無肩蟲） 16.3m
12.黃綠色頁巖與薄層砂巖互層，上部為灰巖，產三葉蟲Anomocarella miaogouensis（廟溝小無肩蟲），腕足類Obolus（圓貨貝）、Westonia（魏斯頓貝） 32.4m
整合
毛莊組（ ）：
11.紫紅色砂質頁巖夾黃綠色泥灰巖透鏡體，產三葉蟲Shantungaspis aclis（刺山東盾殼蟲）、“Ptychoparis”（“褶頰蟲”） 126.3m
整合
寒武系下統（ ）
饅頭組（ ）:
10.灰色條帶狀泥灰巖夾紫紅色泥灰巖 4.9m
9.紫紅色薄層狀泥灰巖夾灰色厚層狀灰巖透鏡體 30.6m
8.深灰色白雲質灰巖，含三葉蟲Redlichia（萊得利基蟲） 54.4m
整合
辛集組（ ）
7.青灰色厚層含燧石團塊白雲巖 32.5m
6.黃白色泥灰巖 3.2m
5.紫紅色含泥質砂質灰巖 7.0m
4.紫紅色鈣質石英砂巖 11.8m
3.紫紅、黃綠色薄層狀石英砂巖 0.6m
2.石英砂礫巖 0.4m
不整合
下伏地層 古元古界五指嶺組三段（Pt1w3）
嵩山寒武系根據化石和巖性組合特征，劃分為三統八組，各組之間均為整合接觸。
辛集組（ ） 1962年河南地質研究所在魯山縣辛集創名“辛集含磷組”。其上的灰巖、白雲質灰巖為張伯聲、馮景蘭（1950）劃分的“朱砂洞灰巖”（早期資料還曾稱“搬倒井灰巖”）。1964年區調隊在1∶20萬臨汝幅區域地質調查時，將二者合並稱為辛集組。《河南省區域地質誌》編寫時，區調隊在原朱砂洞灰巖頂部采得饅頭組的帶化石中華翼萊德利基蟲，將頂界下移，以穩定的豹皮狀灰巖作為與饅頭組的分組標誌。《河南省巖石地層》仍然分為辛集組和朱砂洞組。辛集組在嵩山南麓較厚，如送表厚97m，北坡較薄，偃師山張厚59m，關口厚56m。《河南省的寒武系和奧陶系》壹書將辛集組分為四段，經全省對比，辛集組厚度由南向北逐漸變薄，底界由南向北逐漸擡高，豫南的黑色含炭泥頁巖段和含磷砂巖段，在嵩山完全缺失。嵩山辛集組化石極為缺少，曾有報道在登封大賈溝、唐窯等地采到諾氏萊德利基蟲，其層位在原朱砂洞灰巖頂部，以劃歸饅頭組為宜。辛集組在河南省中南部產磷、石膏、鉛、鋅等礦產，但嵩山地區未曾發現。
圖8-6 中華翼萊德利基蟲（×1）（引自河南區調隊，1989）
饅頭組（ ） 饅頭組創名於1907年，創名地點在山東省長清縣張夏鎮饅頭山。20世紀30年代在河南多稱饅頭頁巖。嵩山地區建立饅頭組始於1958年，初期所包括的層位多有差異，1960年後漸趨壹致。嵩山地區饅頭組下部深灰色白雲質灰巖，上部紫紅色薄層狀泥灰巖夾紫紅色頁巖及灰黃色厚層狀灰巖透鏡體。局部可見疊層石泥灰巖。其下以出現灰色豹皮狀灰巖與辛集組分界；上部以紫紅色頁巖大量出現與毛莊組分界。1983年河南區調隊重側剖面時在中、下部三個層位采到三葉蟲化石中華翼萊得利基蟲（圖8-6）、村上氏翼萊德利基蟲、著目萊德利基蟲。所產化石與華北其他地區的饅頭組完全可以對比，相當於早寒武世龍王廟期。嵩山饅頭組厚度相對較穩定，登封送表68m，偃師唐窯86m，山張59m，佛光峪91m，登封關口90m。
毛莊組（ ） 最早命名地點在山東長清縣張夏鎮與饅頭山之間的毛莊，20世紀60年代初對比到嵩山時認識基本壹致，但60～70年代多將其置於下寒武統，80年代以後改為中寒武統。嵩山毛莊組巖性為紫紅色含雲母砂質頁巖、頁巖夾灰色鮞狀灰巖（圖8-7）、黃綠色泥灰巖透鏡體。頂底界各家頗有爭議，頂界常以壹層含有山東盾殼蟲（圖8-8）的灰巖與徐莊組的含海綠石砂巖分界。其厚度在登封送表為185m、唐窯66m，偃師山張157m，佛光峪56m,登封關口126m。除剖面所列化石外，1983年河南區調隊又在毛莊組5個層位采到了三葉蟲化石。加上其他剖面采到的三葉蟲化石，計有以下種屬：褶頰蟲、刺山東盾殼蟲、瘤狀小姚家峪蟲（圖8-9）、本溪本溪蟲、後野營蟲、柯赫氏蟲、裸頰蟲、登封原波曼蟲、小武安蟲、寬武安蟲、窄邊昆明殼蟲、唐瑤山東盾殼蟲、稱山稱山盾殼蟲等。以上化石中山東盾殼蟲、瘤狀小姚家峪蟲等均為毛莊組重要分子，前者普遍見於華北及東北南部，後者常見於山東博山、張夏及芮城等地，時代為中寒武世早期。
圖8-7 潮道沈積礫屑鮞狀灰巖的顯微圖像（引自劉印環等，1991）
圖8-8 山東盾殼蟲（引自《地質詞典》，1979）
徐莊組（ ） 1953年盧衍豪等創名於山東長清縣張夏鎮饅頭山北麓的徐莊。嵩山毛莊組巖性下部為黃綠、暗紫色頁巖與薄層含海綠石石英砂巖互層，中部深灰色中厚層狀泥質條帶灰巖、鮞狀白雲質灰巖與黃綠色砂質頁巖互層，上部黃綠色頁巖與青灰色中厚層狀泥質鮞狀灰巖互層，鮞狀灰巖發育板狀交錯層理（圖8-10）。本組頂部以薄至中層泥質條帶鮞狀灰巖與張夏組厚層鮞狀灰巖分界。其厚度在登封送表為99m，偃師佛光峪79m。山張143m，登封關口108m。徐莊組是嵩山寒武系內化石最豐富的壹組。1983年河南區調隊在關口—窖糧坑剖面的21個層位采到大量三葉蟲化石，有30個不同種屬，加上其他剖面所產三葉蟲，主要有：原附節蟲、河南原附節蟲（圖8-11）、矢部原附節蟲、蘆店原附節蟲、五指嶺原附節蟲、光頰蟲、長小光頰蟲、太子河南蟲、寬邊河南蟲、小滿洲蟲、扇形小滿洲蟲、寬井上蟲、武安蟲、小武安蟲、寬武安蟲、風雅武安蟲、小型毛孔野營蟲（圖8-12）、五臺勞倫茲蟲、王家溝勞倫斯蟲、大賈溝毛孔勞倫斯蟲、孫氏盾殼蟲、光滑盾殼蟲、寬邊小孫氏盾殼蟲、微小河南盾殼蟲、光滑孫氏盾殼蟲、河南盾殼蟲、河南河南盾殼蟲、盧氏孫氏盾殼蟲、三角形小水峪蟲、褶頰蟲、太子河胸針球節子、寬邊登封蟲、徐莊蟲、呂梁山徐莊蟲等。此外還見到腕足類化石圓貨貝、魏斯盾貝等。豐富的三葉蟲化石給古生物研究者提供了充分的條件。《河南省區域地質誌》在河南寒武系徐莊組建立了8個生物帶，嵩山關口—窖糧坑剖面就可以找到其中4個帶的帶化石。這些帶化石與山西、陜西、寧夏、內蒙古等地的同名地層中的三葉蟲化石可以對比，徐莊組時代為中寒武紀中期。
圖8-9 瘤狀小姚家峪蟲（×2）（引自劉印環等，1991）
圖8-10 毛莊組鮞狀灰巖中的板狀交錯層理素描圖
圖8-11 河南原附節蟲（×4）（引自河南地礦廳，1989）
圖8-12 小型毛孔野螢蟲（×15）（引自劉印環等，1991）
張夏組（ ） 1907年創名於山東長清縣張夏鎮，原稱“張夏石灰巖”。1936年曹世祿首次在河南劃分出張夏石灰巖。該組在嵩山地區仍以關口—窖糧坑壹帶出露最好，研究較詳細。本組巖性下部為中厚層鮞狀灰巖夾厚層鮞狀白雲質灰巖。中部灰色薄—厚層鮞狀白雲質灰巖，上部厚層鮞狀白雲巖。以具有鮞狀、豆狀結構為其特征。其頂部以見到深灰色厚層白雲巖與崮山組分開，二者巖石風化外表較易區別。本組厚度在送表、山張均為110m，佛光峪128m，窖糧坑208m，變化無規律。張夏組化石較徐莊組少，且多集中於中下部，上部除在送表采到小無肩蟲，在佛光峪采到小裂頭蟲外，窖糧坑在上部105m無所獲。本組所采化石計有：光滑太子蟲、大型太子蟲、雙疣太子蟲、標準小滿洲蟲、磨坡斯氏盾殼蟲、寬河南蟲、滿瘤小裂頭蟲、小平凡蟲、矢部原附節蟲、小脊狀蟲、宜陽小井上蟲、大野營蟲、遼東大野營蟲、登封大野營蟲、太子溝頰形蟲、康家溝小無肩蟲、北山蟲等。河南省張夏組三葉蟲可建立三個生物帶，其中兩個生物帶的帶化石在嵩山都已找到。張夏組屬於中寒武世晚期。
崮山組（ ） 1907年創名於山東長清縣崮山唐王寨。原稱“崮山頁巖”，1936年曹世祿引入河南。嵩山崮山組以深灰色厚層鮞狀白雲質灰巖為主，頂部有壹層橘黃、灰黃色薄板狀泥質條帶白雲質灰巖。可作為標誌與長山組分界。其下以張夏組厚層鮞狀灰巖結束，灰黃色薄層灰巖出現為底界。在關口—窖糧坑剖面本組厚度171m。崮山組化石相對稀少，嵩山已采到的有：蝴蝶蟲、臨城中華蝴蝶蟲、蝙蝠蟲（圖8-13）、鋸齒形孟克蟲、凸出等稱球節子、田師傅方形等稱球節子、李氏王冠頭蟲、開平貝氏蟲、遼寧寬甲蟲等。《河南省區域地質誌》在河南本組建立了兩個三葉蟲生物帶，帶化石在嵩山都已發現，地層完全可以與華北、東北對比，屬於晚寒武世早期。
圖8-13 蝙蝠蟲（引自《地質詞典》，1979）
圖8-14 錐形長山蟲（×2.5）（引自劉印環等，1991）
長山組（ ） 最初命名地點在河北唐山任莊的長山溝。舊稱“長山溝建造”或“長山層”，是孫雲鑄1927年創立的。嵩山地區以關口—窖糧坑剖面研究最詳。長山組巖性中下部為灰色厚層狀白雲質灰巖，上部為淡黃色泥質白雲質灰巖，厚52m。本組頂部灰黃色薄層狀泥質白雲質灰巖，可作為標誌層與鳳山組分界。長山組化石較少，關口—窖糧坑剖面采到三葉蟲和腕足類化石計有：錐形長山蟲（圖8-14），似鏟頭形頭蟲、小白井蟲？、三都蟲？、光頰蟲、鞏縣似鏟頭蟲、三角圓貨貝等。河南境內長山組三葉蟲可建立兩個生物帶，嵩山已發現其中壹個帶的帶化石錐形長山蟲，這個三葉蟲在華北與東北南部長山組內穩定分布。本組時代為晚寒武世中期。
鳳山組（ ） 最初命名地點在河北開平盆地冶裏附近馬家溝的鳳山，舊稱“鳳山層”。在嵩山巖性單壹而穩定，為灰白色白雲巖、含燧石結核或團塊的白雲質灰巖，尤以上部含矽質團塊或條帶為多。與上覆奧陶系下部的砂礫巖呈假整合接觸。關口—窖糧坑剖面本組厚93m，登封高家溝本組厚116m。由於白雲巖普遍發育，本組化石十分稀少，嵩山地區僅有零星報道。1960年西北大學豫西地層隊曾在登封唐窯采到三葉蟲Homagnostus（等稱球節子），河南區調隊在嵩山北坡的鞏義岸河本組下部采到Changia（章氏蟲）化石。Changia是鳳山組的帶化石，本組時代屬晚寒武世晚期。
4.嵩山寒武系的對比
嵩山地區所建立的寒武系的巖性組合與河南、華北相似，完全可以對比。所產三葉蟲化石與豫西地區乃至華北地區極為相似。《河南省區域地質誌》在我省華北地層區建立了23個三葉蟲化石帶或層位，據目前掌握的資料，嵩山地區已經找到了其中13個帶的帶化石，詳細如下：
寒武系最下面的辛集組，是非常有趣的壹個地層單位。嵩山就地理位置而言，正處於華南、華北寒武系兩個地層分區的過渡地帶。在早寒武世時恰處在由南向北海侵的主要通道上，隨著海侵的不斷擴大。早寒武世中期的沈積物以超覆不整合覆於前寒武系不同層位之上，而且愈向北寒武系出現的層位愈新。劉印環等（《河南的寒武系和奧陶系》，1991）將河南省內寒武系各分布區的辛集組進行了詳細對比，在葉縣楊寺莊剖面將辛集組劃分為四段，從下而上依次為①炭質頁巖段、②含磷砂巖段、③磚紅色砂巖-鹽溶角礫巖段和④豹皮狀灰巖段。在豫南盧氏、葉縣、舞陽、確山壹帶，辛集組四個段發育完整，與其下的震旦系羅圈組假整合接觸。向北在靈寶、汝陽、臨汝、寶豐、魯山、平頂山壹帶，辛集組缺少①段，②段假整合於羅圈組之上。而到了嵩山及其以西的宜陽、澠池、陜縣壹帶，缺少了①段和②段，③段分別覆蓋在羅圈組和前震旦系不同層位之上。到了太行山地區的林縣、輝縣等地，辛集組完全缺失，饅頭組直接超覆在中元古界汝陽群之上。魯山辛集壹帶沈積②段淺海相含磷砂巖時，嵩山還是壹片陸地，沒有形成含磷層位，這就是為什麽臨汝以南寒武系底部含磷，而在嵩山不含磷的癥結所在。
嵩山地區中寒武統發育完整，化石豐富，層位穩定，可以與全省及華北南部相同地層對比。
區內上寒武統和華北南部壹樣，是壹套巨厚的白雲質灰巖、白雲巖，自1923年謝家榮在江蘇賈汪創名“三山子灰巖”以來，時代就有爭論。豫西地區原來將張夏組以上的這套白雲質灰巖劃歸下奧陶系冶裏組。但是1956年以後，不斷在此層中發現晚寒武世的三葉蟲化石，找到了Drepanura（蝙蝠蟲）、Blackwelderia（蝴蝶蟲）、Changshania（長山蟲）、Calvinella（卡爾文蟲）、Quadraticephalus（方頭蟲）、Changia（章氏蟲）等上寒武系標準分子，證明這套白雲質灰巖不僅屬寒武系上統，而且可以劃分為崮山、長山、鳳山三組。原來所謂的“三山子灰巖”，實際上是壹個“穿時”性巖石地層單位，它的頂界和底界由南往北都在逐漸擡高，在嵩山“三山子灰巖”的底界在張夏組下部，頂界在鳳山組下部（圖8-15）。受“懷遠運動”的影響，嵩山地區在鳳山組沈積以後普遍上升，遭受剝蝕，現在所見的鳳山組應該是侵蝕殘留厚度，各地殘留的最高層位有愈北愈高的趨勢，如在寶豐、平頂山以南寒武系最高層位是崮山組，嵩山南麓為長山組，嵩山北坡即能見到鳳山組。
圖8-15 “三山子灰巖”穿時關系示意圖（據劉印環等，1991修改）
寒武系與其上的中奧陶統應以懷遠運動形成的不整合面為界，奧陶系的“賈旺頁巖”之下有壹層厚度不等的砂礫巖層，是兩系分界的標誌層。