秦皇岛柳江盆地实习报告

1、 第一章 前言第一节 目的与任务一、 实习时间2012年8月18日-2012年8月28日二、实习任务1、 正确运用地学思维去认识各种地质作用和地质现象，包括对三大岩类中常见岩石的野外肉眼鉴定，认识地层剖面及不同类型的地层接触关系。识别化石，判识褶皱和断裂构造以及对风化作用、河流地质作用、海洋地质作用、岩浆作用及变质作用等动力地质现象的了解。2、 学会使用地质罗盘测量岩层产状，做野外地质记录，绘制路线地质剖面图，地质摄影，采集编录标本等野外地质工作方法和技能，了解在工作中如何从野外取全、取准第一手资料。3、 使学生开阔眼界，体验地质工作的特点，了解地质工作的内容，培养对地学的情趣和事业心，树立严

2、谨的科学工作作风。三、 实习地点秦皇岛、北戴河第二节 自然地理概况行政区划，交通位置秦皇岛位于中国河北省东北部，首批全国沿海开放城市。因公元前215年中国的第一个皇帝秦始皇东巡至此，并派人入海求仙而得名，是中国唯一一个因皇帝尊号而得名的城市。现为为河北省省辖市，中国北方著名港口城市。是2008年北京奥运会的协办城市。 秦皇岛南临渤海，北依燕山，东接辽宁省葫芦岛市，西接唐山，近京津，位于最具发展潜力的环渤海经济圈中心地带，是东北与华北两大经济区的结合部。秦皇岛市辖北戴河、山海关、海港区三个市辖区和抚宁、昌黎、卢龙、青龙满族自治县四个县，总面积7812.4平方公里，截止2010年底全市总人口已达到

3、298万。秦皇岛交通便捷，通讯发达。秦沈高速铁路、京哈、京秦、大秦四条铁路干线和京沈高速公路、沿海高速公路、102、205国道贯穿全境 。地理环境：秦皇岛市位于河北省的东北部，北纬3924 4037，东经11833 11951，东北接辽宁省葫芦岛市绥中、建昌两县和朝阳市的凌源市，西北临河北省承德市宽城满族自治县，西靠唐山市的滦县、迁安、迁西、滦南四县，南临渤海。东距沈阳404公里，西南距石家庄483公里，西距首都北京280公里，距天津220公里。气候特征：秦皇岛市的气候类型属于暖温带,地处半湿润区，属于温带季风气候。因受海洋影响较大，气候比较温和，春季少雨干燥，夏季温热无酷暑，秋季凉爽多晴天，

4、冬季漫长无严寒。辖区内地势多变，但气候影响不大。2006年，市区全年平均气温11.2，平均最高24.9，最低零下4.3，全年降雨量551.7毫米。地形地貌：秦皇岛市位于燕山山脉东段丘陵地区与山前平原地带，地势北高南低，形成北部山区低山丘陵区山间盆地区冲积平原区沿海区。北部山区位于秦皇岛市青龙满族自治县境内，海拔在1000米以上的山峰有都山、祖山等4座。低山丘陵区主要为北部的山间丘陵区，海拔一般在100200米之间，集中分布于卢龙县和抚宁县，该区是秦皇岛市甘薯、旱粮及工矿区。山间盆地区位于秦皇岛市西北和北部区域的抚宁、燕河营、柳江三处较大盆地。柳江盆地柳江盆地位于秦皇岛市以北的燕山脚下，六平方公

5、里的盆地内荟萃了数亿年的各种地质现象，各地质时代、各种沉积环境的地层出露齐全、层次完整，地层单位界线清楚，化石丰富，是中国华北地区地质构造的缩影；地球上三大岩类在此出露齐全，岩石种类繁多，内外动力地质地貌景观千姿百态，区内分布着许多大大小小的溶洞，含有大量的哺乳动物化石；且邻近海岸，受海陆交互作用，形成了微缩景观式的地形地貌，具有很强的观赏价值。地质特点： 一、地层：柳江盆地为一向斜构造。地层分区属于华北东北南部区的燕山分区的山海关小区。前青白口纪的变质岩广泛分布于盆地的外围。晚元古界、古生界则分布于向斜的两翼。中生界地层与燕辽一带极为相似，但本区仅见有侏罗系出露于向斜的核部。 二、岩浆岩：柳

6、江盆地的岩浆岩分为喷出岩和侵入岩两大类。（一）喷出岩：该区的喷出岩分布广，厚度大，超过850米。喷出活动主要可分两期：较早一期在早侏罗世，岩性为安山岩，分布于向斜的核部；较晚一期在晚侏罗世，岩性为酸性喷出岩，仅局部分布于向斜的北端和东南边缘。（二）侵入岩：1.燕山花岗岩：呈岩基产生。主要分布于盆地的整个西部边缘和东南外援。东南岩基中心相岩性与西部岩基相同，边缘相为斑状细粒石英正长岩。本区所见燕山花岗岩，皆为这两大岩基的边缘相。这两大岩基侵入于侏罗系及其以前的所有地层，同位素年龄测定为一亿年。形成时代相当于晚白垩世。2.东翼浅成侵入岩：主要有牛鼻子山正长一二长斑岩岩体及张崖子西南山正长斑岩闪长珍

7、岩岩体等。这些小岩体产状为岩株。形成时代为侏罗纪白垩纪。其次，本区各种岩性如辉绿岩、闪长斑岩、煌斑岩。花岗斑岩等的侵入岩脉。岩床为数众多，均受构造裂隙控制。大致呈北东南西走向，北西南东走向及南北走向。三、构造：（一）柳江向斜构造盆地：晚元古代青白口纪地壳下沉，接受沉积。因此它是晚元古代清白口纪古生代，中生代地层所组成的向斜构造盆地。柳江向斜盆地基本上为南北向延伸的不对称甚至局部倒转的向斜，西翼的产状陡峻，西翼南部秋子谷山羊寨一带产状发生倒转，而东翼产状平缓稳定。该不对称的向斜轴部紧靠西翼。因此出露的地层宽度东翼是西翼的五倍或更多。柳江向斜的基底为太古代。古老的混合岩。混合花岗岩等变质岩出露于向

8、斜盆地的北部，东部及南部边缘。在古老变质岩系之上有一不整合面（吕梁运动造成的）。其上为晚元古代青白口纪岩系及以后各代地层。在向斜的西部及东南外缘为中生代燕山晚期花岗岩侵入，构成了险要得山地。柳江向斜分成三个构造分区：1.柳江向斜东翼区：东翼占据面积很大，约为整个向斜面积的2/3强。东翼区的构造特征是岩层产状平缓稳定（产状向西倾角在10度30度之间）。次生厚度变化小对煤及耐火粘土的开采创造了有利的条件。但东翼小岩株。岩床和岩墙为数很多。多处侵入相对柔软的煤层。以致使煤层受变质和扰乱，是开采的一个不利因素。断层多为北西和北东向。以正断层为主，多是小断层。2.柳江向斜西翼区：由于西部花岗岩侵入造成挤

9、压，所以西翼地层出露较窄，次生厚度变化大。西翼的主要构造特征是：岩层近南北走向，岩层产状变化急剧，倾向东，倾角可达70度，甚至直立，倒转。另一个主要特征是有几条南北走向高度角的逆断层，自西向东上推，延伸很远。由于受到强烈的挤压，岩层厚度变薄，甚至缺失，加上断层发育。因此，该区少有开采价值的沉积矿床。3.柳江向斜核部为燕山期，喷发的中性安山岩所占据。往往构成山地，如老君顶，海拔493.7米，形成了地形例置现象。（二）断裂构造：本区断层较发育，类型较多，主要为正断层与逆断层，分布于向斜各处。主要断层有：1.鸡冠山汤河地堑：位于鸡冠山上平山之间的汤河河谷中，由几条近南北向的正断层组合而成。断层面倾角

10、大，河谷东侧断层面向西倾，西侧断层西向东倾，汤河河谷就是沿地堑构造中心部位发育的。2.伍庄傍水崖断裂带：该断裂带发育在柳江向西斜的西翼，西起伍庄，东至傍水崖。有平行的数条断层出现，形成迭瓦式构造。断层面多向西倾斜。少数向东倾斜。倾角70度80度。断层面呈舒缓波状，见有挤压构造透镜镜体，构造角砾岩和片理化带，牵引褶皱断层和糜棱岩化等现象也较明显。3.石门寨126.6高地北采坑正断层：该断层出露在柳江向斜的东翼，位于石门寨东南126.6高地北废采坑处。断层走向NE15度，断层在平面上呈锯齿状延伸，在剖面上向东倾，倾角61o。整个断裂宽带15米，其中有正长斑岩岩脉侵入。宽约3.5米。断裂带中有断层角

11、砾岩，角砾大小不等。4.石门寨126.6高地南采坑逆断层。断层发育在亮甲山组灰岩中，断裂面在剖面上呈舒缓波状。断层面在剖面上见有大片擦痕、阶步，断层面附近有构造透镜体和断层泥发育。断层的上盘（北西盘）产生次一级的牵引褶皱。该断层延伸不远，断距不大。四、构造发育史：柳江盆地于晚元古代发生海进。在长期风化侵蚀的古老变质岩系上开始接受沉积。直至古生代，沉积了厚度较大的地层。与华北广大地区一样，在这段时期内曾有过长短不等的上升侵蚀期。如在清白口纪和下寒武世之，中奥陶世和中石碳世之间都曾发生过沉积间断。上述时期柳江盆地古地理环境随有过海、陆地明显变迁。但地壳运动主要表现为平稳的升降运动。所以该时期的地层

12、之间的接触关系都是整合或平行不整合接触关系。自中生代初期起，经历的构造变动性质与古生代不同。这个时期的构造变动使晚元古代、古生代地层强烈、褶皱、断裂。二叠纪末，本区发生强烈构造运动。形成了柳江向斜的雏形。导致侏罗系以角度不整合覆盖在古生界之上。这次构造变动之后，本区产生地形上的差异，北高南低，导致二叠系地层愈向北受侵蚀愈强，甚至局部无有蚀余。侏罗系直接超覆于石炭系或奥陶系之上。在下侏罗统下部岩层沉积后，又有一次构造变动。使下侏罗统下部岩层发生变形，改变了盆地沉积中心。所以下侏罗统上部岩层明显地区域性起超覆于下部岩层之上。在西翼则超出下部岩层的沉积范围。而角度不整合于古生界之上。由此推知，此时的

13、柳江向斜以具不对称形态。两翼很陡，东翼开阔平。中侏罗世，柳江盆地再次发生强烈构造变动。伴有多次连续和猛烈的火山喷发。所以在向斜的核部形成了大面积的中性火山岩层不整合超覆在下侏罗统之上。局部超覆于二叠系，奥陶系之上。白垩纪燕山晚期的温泉堡花岗岩基侵入形成的挤压力。使不对称的柳江向斜形态更进一步加剧。并引起了西翼自西向东逆的一系列南北断层和西翼地层产状的局部。新生代特别第四纪以来，本区有明显的上升运动。因此，山区河谷有阶梯地形成。全新世以来，由于冰后期海侵。在现在沿海地区形成了一些海积和海蚀地形形态，全区遭受剥蚀。北戴河 北戴河海滨地处河北省秦皇岛市中心的西部。是秦皇岛的城市区之一！受海洋气候的影

14、响，夏无酷暑，冬无严寒，常年保持一级大气质量，没有污染，没有噪音，城市森林覆盖率54%，人均绿地630平方米。这里气候宜人，二十里长、曲折平坦的沙质海滩，沙软潮平，背靠树木葱郁的联峰山，自然环境优美。与北京，天津，秦皇岛，兴城，葫芦岛构成一条黄金旅游带，北戴河处于旅游带的节点。北戴河海滨避暑区，西起戴河口，东至鹰角亭，东西长约20华里，南北宽约3华里。北戴河区海滩沙质比较好，坡度也比较平缓，是一个优良的天然海水浴场。北戴河区受海洋气候的调节，夏无酷暑，冬无严寒，一年之中，日最高气温超过30的天数，平均只有7.6天。夏季的气温比北京要低3-7。冬季受渤海暖流的影响，最低气温很少低于零下10。良好

15、的气候为北戴河成为四季皆宜的旅游胜地提供了前提条件。北戴河区常年保持一级大气质量，只有花香，没有污染，没有噪音，城市森林覆盖率54%，人均绿地630平方米，居全国首列，北戴河区是世界著名的观鸟地，是我国第一个候鸟保护区。这里可以见到的鸟类有404种，占我国现存鸟类的45%。第二章 野外实习工作第一节 实习路线8月18日沙锅店 主要以亮甲山组地层为主本组以中、厚层豹皮状灰岩为主，下部夹少量砾屑灰岩和钙质页岩。上部有少量白云质灰岩及含隧石结核、隧石条带灰岩。与冶里组整合接触。其分界标志层是亮甲山组底部出现的中厚层豹皮状灰岩。属浅海相沉积。该地区岩石为花岗斑。8月19日鸡冠山 位于华北地区柳江盆地的

16、向斜地区，又可以称为平顶山或桌状山，下部为花岗岩，顶部为石英砂岩，因此顶部风化慢。8月20日黄土营到东部落 在黄土营地区观察到的景儿峪组的紫红色砂岩和紫红色泥灰岩指示强氧化环境，而釜金山组的含沥青的白云质灰岩指示了还原环境，同时在该地区存在岩浆侵入岩层。该地区的岩石类型为含海绿石石英砂岩、紫红色泥灰岩、紫红色页岩、浅灰色泥灰岩、含沥青白云质灰岩;到了西面的东部落是早寒武纪的馒头组，该地区岩石主要是猪肝色的泥质粉砂岩。8月21日潮水峪 在该地区我们观察到的是奥陶系的冶里组的岩石，观察的构造现象是断层，在断层处存在陡坎（图1），接着又看到长山组的竹叶状灰岩（图2）。8月23日石门寨西门瓦家山 首先

17、观察到的是中奥陶马家沟组的灰岩（图3）；其次是由浅海形成的巨厚层灰岩（图4）接着又看到了太原组的灰黑色粉砂岩，以含铁质结核为特征，还有风化作用形成的岩石（图5）.8月24日室内完成野外地质剖面图。8月25日上庄坨伍庄花场峪 首先在大石河附近观察学习河流的地貌现象以及构造和变质现象，学习了根据河床堆积物判断阶地，还了解了河漫滩的特征；在之后的路上老师带领我们观察了变质岩（图6）和鲕粒灰岩（图7）。8月26日北戴河鸽子窝公园 观察了海岸地貌。8月27日老虎石公园 观察经过海水侵蚀后的岩石。第二节 实测剖面的野外工作 实测剖面的野外工作一般需要35人，最好57人（包括前测手、后测手、分层员、记录员和

18、采样员等）共同测制一条剖面，分工合作，互相配合。一、 测量导线方位、导线斜距及地形坡度角 此项工作由前、后测手（各1人，二人身高最好一样）来完成。一般用50m、100m长的测绳，后测手持0m端，前测手持另一端。测量开始时，后测手站定剖面起点，前测手向剖面终点方向前进，待到地形起伏变化处则停止。两人将测绳拉直，此时，前测手向记录员报告导线斜距测绳终点所记米数。前测手应当注意寻找地形恰当的位置作为导线终点，有时需前后照应，尽量选择地形起伏的折点部位，如沟底、山顶等，使每一导线尽量放长，减少导线次数，加快工作进度，降低整理的工作量。前后测手共同测量导线方位和地形坡度角，导线方位是指导线的前进方向，用

19、方位角记数。前后测手测量误差小于23，取其平均值记入记录表格中。 地形坡度的测量是利用罗盘测斜仪，前后测手分别瞄准对方相同高度部位，使视线与地面平行一致，多测几次，前后校正，开始读数。以后测手为准，仰角为“+”，俯角为“”，测准后将角度连同“+”或“”号一同报告给记录员，记入表格中。二、 观察、描述及分层观察、描述及分层（12人）是实测面的中心工作，一切都围绕其进行。所以一般都由工作细心、经验丰富的人员承担。 分层是根据岩石的岩性、颜色、成分、结构、构造上的差异性特征，按照比例尺的精度要求，划分出不同的岩石单位，在分层处做好标记（如插上小红旗等），并且将分层的位置在导线上读出，报告给纪录员记入

20、表格中。 首先确定沉积岩大类，然后根据具体特征进行边观察边描述，准确定名，详细描述、记录。此项工作，最好两人进行互相研究共同切磋，取样人员可同时配合，采集地层标本和各种样品。要注意分层准确合理，有时无须将岩层分得过细，但有时对于有特殊意义的岩层、矿层又必须详细的划分，待室内整理时再行取舍。分层人员要及时向记录人员报告分层位置、层号及岩性定名，当一导线工作完毕及时指挥测手前进。重要的地质现象要作素描图或照像。对一些出露不好而又关键的地段，要向导线两侧追踪补充描述，必要时可将导线附近的地质界限沿走向平移至导线上来。如果附近不可见或难于平移时，则须动简单山地工程，清理出露头以便观察。三、标本和样品的

21、采集及编号原则上对所分层岩层应逐层取样，其中包括地层标本、古生物化石标本、岩石薄片标本、矿石光片标本、岩石化学分析样品、人工重砂样、同位素年龄样、古地磁样等等。对重点层位要加密采样。根据地质测量规范的要求而定取样项目。 标本及样品一定要准确系统编号，填好标本签，并用标本纸包装起来。所有的标本及样品编号不准重复。一般编号要有剖面代号、层号、标本及样品类型（如薄片标本、化学分析样等）、标本的序号等。采集标本及样品的注意事项： 一定要在真正露头上采集样品及标本，不能用转石代替。 取样位置要准确，在测绳上读准斜距记入表格中。 标本与样品一定要取新鲜岩石，规格视需要而定，一般情况下标本规格为369cm3

22、或246 cm3、，特殊样品可大一些或小一些。标本上用白胶布贴好、写上记录编号，或者用记号笔直接写在标本上。回室内最好涂上白漆，用墨笔编号、包装。负责采样人员，要逐层测量岩层产状，报告记录员填入表中。四、填写记录表格导线号要写导线 起始点的位置编号，如第一根导线为：01，第二条为12等等。导线方位角是记录后测手所测定的导线前进的方位，注意不要把方位记反。各项地质内容的记录都要与分层号相对应，如斜距起止点，是指所分这一层在该导线测绳范围内的具体起终数字，如2243。地形坡度角要以后测手为准，倾角为“+”或“-”。其他各项要准确填写不得遗漏，记录人员要及时向各工作人员询问所测数据及记录内容，分层人

23、员得知记录员已将表格填写无误后，方可指挥测手移动测绳，记录员应起到监督作用，保证质量。五、绘制草图实测剖面需要在野外填记专用的记录表格。在实测剖面中，应现场绘制草图，包括平面图和剖面图，以便在室内整理时参考。野外平面图的绘制方法 首先大体确定剖面的总方位，可在野外大体测量，也可在地形图上用量角器量得设计剖面的总方位。以图纸的横线作为该剖面的总方位线，在图纸的上方标明北的方向（N）。在图纸上确定剖面的起始位置，一般图纸的右端为东或南，左端为西或北。如剖面的总方向为NW310，则在图纸上应将130方向放于右方，而310方向放于左方，这样有利于与地形图相对应。 开始，在图纸上剖面起点处沿导线方位角画

24、一射线，在该射线上截取出导线水平距（根据导线斜距及地形坡度角求出水平距D=(L1- L2)cos，或者按比例用作图法求出）。将导线起止点标好序号，按照导线顺序一一作出。在各导线上，按照分层水平距截取各分层位置，每分层段内要标好分层号。在适当位置标记产状符号、古生物化石采集部位等。导线号记在导线变换处，如有拐折，则标于导线相交角尖处，层号最好用圆圈圈起，标于分层段的中间，数字大小要一致。分层界线及产状符号等所画线的长短也要做统一规格。以次法连续画出各导线上内容，直到剖面终点。如果中途需要平移距离较大，则可不按作图比例尺,而在图上标明平移距离，但平移方向应准确画出。 剖面草图的绘制方法 在图纸上，

25、平面图下方的适当位置绘制野外剖面草图。此时图纸的横线即为水平线,竖线则为标高（按作图比例尺）。 确定剖面的起点后，按照地形坡度角由起点做一射线，在其上按作图比例尺截取第一条导线的斜距，依此，在第一条导线的终点的地形坡度角及斜距画出第二条导线，依此类推就可以得到剖面方向上的地表地形线。在该线上截取各分层斜距，将其分层位置表明，按照实际产状，在剖面地形线下方依次绘制岩性花纹符号，标明产状及地层时代。因为将折来折去的导线方位上的地形及地质内容，画在同一直线方向上，肯定是歪曲了实际情况，第一，剖面图的长度等于将剖面上导线展开的长度，而在剖面方向上长于导线平面图的长度。第二，剖面上的产状不应是实际倾角（

26、当剖面线与岩层走向斜交时），而应是各导线方向上的视倾角。但是在野外现场有时来不及换算，作为野外草图这种偏差是允许的，待到最后整理成图时则会给以校正。 值得注意的是地形坡度要绘准，绘图人员应视实际情况检查测手及记录员所报坡度角的正负，在室内整理时，草图是重要的参考依据。其次不要将倾向绘反，特别是如有小型褶曲，更要细心将其正确表示在剖面图上，以免室内整理时将层序及厚度作重复计算。第三节 实测剖面的室内整理实测剖面的室内整理是很重要、很细致的一项工作，不仅是绘图方法问题，实际上是对剖面的系统研究过程。其中包括野外所取得资料、数据及标本的系统整理；绘制平面图及剖面图；计算分层厚度；并且在以上整理的基础

27、上编绘地层柱状图。一、野外原始资料的整理 小组成员一起核对野外记录、实测草图、岩石标本、岩性描述记录等。使各项资料完整、准确、一致，如果出现遗漏和错误，立即设法补充和更正。 整理时要鉴定化石、岩石及矿石标本，校核野外定名，确定地层时代，及时送出薄片鉴定及化学分析样品等。在整理开始时，首先应将记录表格内空白各项经计算或查表将其填全。如：导线水平距 D=(L1-L2)cos高差 H=(L1-L2)sin视倾角待确定剖面图的方位之后再行换算。如最后清图的剖面方位已定，则根据剖面方向与岩层走向夹角来计算或查表（野外记录本后附表），或者用赤平投影方法计算，从而将其换算成剖面方向的视倾角。三、绘制平面图和

28、剖面图根据野外草图和记录，最终要绘制出正规的平面图和剖面图。 首先求得合理的剖面线方位。野外所测导线拐来拐去，最终要绘制在一个方向的剖面上，一般采用投影法，选择一个对于每条导线的地质内容和地形都歪曲不大的一个方向进行投影。因此绘平面图的目的是为了投影剖面图，首先要选择好剖面方位，而使平面图能摆在一个恰当的位置上。一般的选择是将剖面的起点和终点的连线方位作为剖面的方位，如果这时所有的导线都在该方位的两侧，而不偏离很大，则最理想。另一个原则是使剖面线尽量垂直于岩层走向，如果所有导线都在起、终点连线的一侧则可根据岩层产状进行整理，或者分段选择方位使剖面线方位尽量成为各导线的平均方位。剖面线方位的选择

29、在野外草图上进行最为方便。选择好剖面方位之后，图纸上的横线就是剖面方位线，据此将图纸定好方向，绘好图纸上北（N）向方向指标。然后按照新的图纸方位，根据野外记录绘出正规的平面图，其绘法和内容同野外草图。但是要更准确、整洁和美观，而且将图的位置要连同剖面图等统一设计好，最好一次成图避免反工。绘制剖面图的方法与野外草图不同，野外草图是一根导线接一根导线展开，是将各导线都绘在一个剖面线上，这样剖面的总长度伸长。如我们在地形图上量得所测剖面的起点至终点距离是500m，用展开法作出的剖面可能是530m。这样就歪曲了其真实性。用投影发作图，是剖面的起点和终点与地形图上相吻合，只不过将拐来拐去的导线上的地形及

30、地质内容都投影在统一的剖面线方向上。其具体作法如下。 画剖面图是由已经画好的平面图向下投影的方法，剖面的起点要一致，每根导线的起、终点都按照图纸的竖线向下投好位置。 在作图时注意，画地形线不用地形坡度角，这是与野外草图不同的地方。而在导线间的连接位置用累积高差确定该点地形的高度，然后与前点地形线相连。这样可以保证剖面起点与终点的高差与地形图上相符，否则就将出现误差。岩层的分层界线点，由平面图上相应的点直接投影到地形线上，根据岩层的产状及规定的岩性花纹符号画出岩层层面线，在下方标出一定数量的产状要素及地层时代。剖面图的上方标明方位，明显的地物要标注清楚。写好图名及比例尺。图名最好用隶书，比例尺最

31、好用线段比例尺。第三章 地层实习区出露地层属华北地台型（包括前古生界及古生界），而侏罗系属濒太平洋火山活动带。除普通缺失中奥陶统至下石炭统，三叠系，白垩系及第三系以外，其他时代地层发育较好，出露较全，各地层单位划分标志明显，化石丰富，很具有代表性。全区范围内出露的地层有上元古界青白口系，下古生界寒武系，下奥陶统，上古生界中石炭统，二叠系，中生界侏罗系以及新生界第四系。本区地层自老而新简述如下：一元古界青白口系（pt3q）1龙山组（pt3q）龙山组为本区内最老的沉积地层单位。主要分布在东部张岩子至东部落，南部鸡冠山等地。以张岩子村西部剖面最好。本组由两个沉积韵律组成。下韵律底部是灰白色含砾粗粒长

32、石石英净砂岩，向上过度为紫色，黄绿色杂色页岩。上韵律底部砂岩稳定成分增加，顶部出现蛋青色泥灰岩。分选，磨圆较好，砂岩中斜层理，波痕及海绿石矿物屡见不鲜，属典型滨海相至浅海相沉积。与下伏绥中花岗岩块体岩石呈沉积接触。2景山峪组（pt3qj）分布与龙山组基本一致。在李庄村北出露较全。本组岩性由碎屑岩，粘土岩过度到碳酸岩沉积。具有海相沉积特点。与龙山组整合接触。其分界标志层是以其底部黄褐色或带铁锈色的中细粒铁质石英净砂岩，其底部中细粒长石石英净砂岩具有大型海成风暴波痕，海相特征明显，因此本组属滨海相至浅海相沉积。二古生界(Pz)（一）寒武系1.府君山组本组主要分布在东部落至沙河寨，以及西部上平山一带

33、。东部落剖面出露较全。本组岩石标志明显，下部为暗灰色厚层状结晶灰岩。产莱得利基虫Redlichia。上部为灰白色豹皮状白云质灰岩夹暗灰色薄层灰岩。与下伏景儿峪组分界标志是下部暗灰色厚层状结晶灰岩底部薄层灰岩中含角砾或砾岩。本组属浅海相沉积。2馒头组本组分布与府君山组一致，岩性以鲜红色泥岩为主，往上过度过粉砾质页岩夹白云质灰岩透镜体。泥岩底部具角砾或砾岩。粉沙质页岩中含石盐假晶，与下府君山组呈平行不整合接触，分界标志是其底部含角砾状薄层泥岩。本组属干旱气候条件下滨海相或泻湖相沉积。3毛庄组 在沙河寨西出露比力好，化石丰富，可作为标准剖面。首要岩性以紫红色页岩为主，含少量白云母，其色彩比白馍组页岩

34、的色彩暗一些，俗称猪肝红。以褶颊虫类三叶虫化石为主。厚约112m。 4徐庄组 分布较广，东群落西剖面出露较好，化石十分丰富，本组地层上下边界清楚，可作为标准剖面。岩性为浅海相的黄绿色含云母质粉砂岩，夹暗紫色粉砂岩、细砂岩和少量鲕状灰岩透镜体或者扁豆体。含有三叶虫化石。与下伏毛庄组的分界因此黄绿色粉砂岩与暗紫色粉砂岩互层为标记。厚101m。 5 . 张夏组： 遭到覆盖和粉碎较少，是寒武系地层在区内分布最广的地层之一，险些盆地周围都有分布，在揣庄北 288高地以东的山梁上出露最好，是区内较好的标准剖面。下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩；上部以鲕状灰岩为主，夹藻灰岩、泥质条带灰岩。三叶虫化石最丰富。本组与

35、下伏地层为整合接触。厚130m。 6崮山组 本组与张夏组在区内的分布相似，比力好的有288高地上的剖面，可为标准剖面。下部和上部都以紫色砾屑灰岩及紫色粉砂岩为主；中部则是灰色的灰岩与张夏组边界较着，接触部位两者岩性差别很大。化石十分丰富，险些每层都可以采到。首要三叶虫化石有：蝙蝠虫不决种、帕氏蝴蝶虫。厚102m。 7长山组： 出露较好的剖面在揣庄北288高地，为标准剖面。岩性为紫色砾屑灰岩、粉砂岩与页岩互层，夹有藻灰岩及生物碎灰岩。三叶虫化石首要有：蒿里山虫不决种、长山虫不决种、状氏虫不决种。与下伏地层为整合接触两者分界清楚。本组在区内出露厚度较小，只有18m摆布。 8凤山组： 本组分布与崮山

36、组、长山组不异，出露较好的揣庄北288高地可作为标准剖面。首要岩性为黄灰色泥灰岩夹砾屑泥灰岩。黄绿色钙质页岩及薄层状泥质条带状灰岩。泥质成分增多，容易被风化，风化往往形成黄色土状物。化石丰富三叶虫化石垂直分带较着。砾屑形成小团块，本组与下伏长山组为整合接触，分界因此底部的青灰色砾屑泥灰岩为标记层。（三）奥陶系 1冶里组 分布于区内东、西部，首要分布在东部地区。出露较好的是在潮流峪至揣庄一带。下部为灰色微晶质纯灰岩夹少量砾屑灰岩及虫孔状灰岩；上部为灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩。所产化石有三叶虫、笔石、腕足类等。与下伏的凤山组为整合接触，其分层标记因此灰色砾屑灰岩作为底界，此砾屑灰岩很薄，厚度不到0.

37、5m，其上是纯灰岩。2亮甲山组 位于石门寨亮甲山。属浅海淤积。首要岩性是中厚层状豹皮灰岩，下部夹少量砾屑灰岩和钙质页岩。含有头足类、腹足类和蛇卷螺不决种等化石。与下伏冶里组为整合接触，分界以亮甲山底部的中厚层状豹皮灰岩为标记，风化后呈泥质条带状，局部含泥质结核。3马家沟组 本组分部与亮甲山组相符，以亮甲山及北部茶庄北山发育较好。属浅海相淤积，较深水环境。本组岩性以碳酸镁岩和白云质灰岩为主，底部具微层理、含角砾、含燧石结核黄灰色白云质灰岩。化石有：头足类和腹足类。与下伏亮甲山组为整合接触，边界十分较着。碳酸镁岩具”刀坎痕”。 （四）石炭系 1本溪组 中石炭本溪组在本区的东、西部门布都很广，发育和

38、出露最好的是半壁店191高地、小王庄一带发育较好，小王庄剖面可作为本区的标准剖面。有23个由陆相到海相的完备淤积韵律。本组岩性特征与华北地区相符，是一套海陆交互相淤积。陆相粉砂岩中含植物化石：鳞木、科达、芦木等。下部为铁质砂岩、褐铁矿和粘土岩，平行不整合与马家沟组之上；上部为细砂岩、粉砂岩及页岩，夹35层泥灰岩透镜体。石门寨西门瓦家山剖面地层厚度为70.7m。 2太原组 在半壁店、小王山一带发育较好。本组岩性比力稳定以灰黑色砂岩含铁质结核为首要特征，夹少量煤线及灰岩透镜体，由两个韵律构成，是海陆交互相淤积。含植物化石：脉羊齿、鳞木，动物化石:网格长身贝、古尼罗蛤。与本溪组呈整合接触，分界较着，

39、本组底部青灰色铁质中细粒长石岩屑杂砂岩，具小型球状风化。（五）二叠系 1山西组 分布于东部黑山窑至曹山一带，西部也有出露。有两个韵律，第1个韵律含煤层，第二个韵律的顶部含铝土矿。本组是区内重要的含煤地层，属近海池沼淤积。首要岩性为灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩，粉砂岩炭质页岩及粘土岩。含植物化石：芦木不决种、带科达、非常细轮叶。与下伏太原组呈整合接触瓜葛。厚度变化较大。 2下石盒子组 分布于黑山窑至石岭一带，西部有零星分布。由三个韵律构成。属湖泊相淤积。首要岩性为灰色中粗粒长石岩屑杂砂岩。含植物化石:多脉带羊齿、山西带羊齿、带科达。 3上石盒子组在黑山窑、欢喜岭至大石河西侧有出露。发育较好的

40、剖面是欢喜岭，可作为标准剖面。岩性特征以河流相的浅灰色色中厚层状含砾粗粒长石净砂岩为主，夹极端少量紫色细粒砂岩及粉砂岩。本组未获得化石资料。与下伏下石盒子组为整合接触瓜葛。 4石千峰组 最初的命名地点在山西省太原市西25km的石千峰。本组是二叠系最上1个组。出露较好的剖面是欢喜岭至瓦家山一带，可作为标准剖面。首要岩性是一套河流相的紫色岩层，包括粉砂岩、泥岩、夹少量砾岩、粗至中细粒净砂岩和杂砂岩。含植物化石：太原带羊齿、尖头轮叶、朝鲜羽羊齿。与下伏上石盒子组为整合接触瓜葛，两者可以从色彩上区分。（六）第四系1上更新统本区上更新统主要分布在大石河，汤河及其支流的二级介地上，再黄土营，上平山，义院口

41、，下花野，东塔等地均有出露，其主要岩性为沙砾石层和土状物质等。2全新世统该区全新统主要分布为河流相的沙砾石层，广泛分布于大石河，汤河及其支流的一级介地和河漫滩上，这些沙砾石层具有分选磨圆和层理。并见有下部河床相和上部河漫滩相成的二元结构。第四章 岩石岩浆岩岩浆岩是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的，又称火成岩。（一） 深成侵入岩本区深成侵入岩分布在柳江向斜西侧和东南角。西侧上平山，杜庄，板厂峪属响山岩体边缘相，柳江地质称为温泉堡花岗岩。东南角蟠桃峪、燕塞湖一带属后石湖山岩体的一部分，为本次实习主要观测对象。1后石湖岩体后石湖岩体分布在山海关北4km，呈岩株状侵入于中晚侏罗中心式火

42、山口中，面积45km2。主体岩性为斑状花岗岩，组成矿物有：正长石、石英、黑云母、白云母、角闪石及绿色不明矿物，其中正长石含量约65%。肉红色，似斑状结构，斑晶为长石，半径10mm左右，基质1-3mm，块状构造，为酸性深层侵入。2岩石形成时代的确定岩体相对年代的确定依据：后石湖山岩体与本区上侏罗统孙家梁组以及区域上与之性质相同的昌黎岩体北东侧与上侏罗统白旗组（J3b）呈侵入接触，即可断定形成时代应在晚侏罗统形成之后，属燕山期侵入的。与区域上的白垩纪岩浆活动三个阶段的第二阶段相吻合。属燕山运动第三期侵入的岩体。（二） 浅成侵入岩 本区浅成侵入岩体规模不大。呈岩床，岩墙产出。岩性从基性到酸性均有。现

43、择其主要岩体描述如下：1辉绿岩辉绿岩呈岩墙，岩床，岩脉分布在潮水峪，石岭，亮甲山，鸡冠山等地。侵入于前中生代沉积岩或变质岩中。 辉绿岩：呈灰黑色，灰绿色或黑灰色，镜下鉴定为斑状结构或无斑细粒隐晶结构，基质为细粒或灰绿结构至隐晶结构。个别具球粒结构。气孔构造。2闪长玢岩闪长玢岩：呈岩株，岩枝，岩脉产出。如分布在东部落南，浅水营上花野的岩枝，潮水峪，沙河寨，285高地的岩脉或岩株。潮水峪见有三条闪长玢岩脉沿北西向断裂充填。岩脉一壁平直，一壁舒缓波状，延伸较远。沿走向NW290方向侵入于下古生界上寒武统至下奥陶组地层中。明显晚于辉绿岩或灰绿玢岩形成时代。 3花岗斑岩本区花岗岩斑岩主要分布在沙锅店东山

44、，蟠桃峪，揣庄，赵家峪，小王山东等地。呈岩墙岩株状产出。在沙锅店， 小刘庄两处所见花岗斑岩岩性一致。风化面红褐色，新鲜面灰黄色，斑状结构。由肉红色钾长石，石英作斑晶，基质细粒。喷出岩 分布广，厚度大，大于850m，分两期：中侏罗系，以安山岩为主，中性喷出岩，呈斑状结构，块状构造。晚侏罗系，以流纹岩为主，酸性喷出岩，斑状结构，有流纹构造，仅局部分布于向斜的北端和东南边缘。变质岩变质岩由浅到深的构造分布为板状,千枚状,片状,片麻状,块状。本区的变质方式有接触变质作用,区域变质作用和区域混合岩化作用。张岩子村出露的花岗片麻岩为混合岩体,是绥中花岗岩的一部分。本地出露的太古界混合花岗岩形成于25亿年前

45、左右。由于太古界为华北克拉通的基底，变质作用程度很高，为高温高压条件下形成的深变质岩。而浅变质作用形成的主要为板岩，千枚岩，片岩，原岩为泥岩。千枚岩有细变质矿物，有透露性。片岩以云母大量出现为特征。第五章 构造本次实习地区褶皱、断层、节理较多，所以研究各种构造现象为本次实习的一大重点。柳江盆地位于燕山沉降带东段，山海关隆起的东南边缘，又因现代燕山隆起与渤海拗陷的过渡带以及燕山山脉由东西转转向北东向的肘状部位，应力比较集中，故新、老构造均比较发育。据地矿部天津地质矿产研究所资料，本区断裂构造发育，其中以北北东向断裂最为发育，其次为北西向断裂、北东北东东向断裂和东西向断裂。下面逐一对观察到的褶皱，

46、断层，节理进行描述：褶皱华北克拉通内所形成的褶皱大体由三大构造运动形成。海西运动：活动时期为石炭纪至二叠纪，其主要为南北向挤压作用；印支运动：活动时期为三叠纪，扬子板块与华北板块碰撞，南北向的挤压作用；燕山运动：活动时期为侏罗纪到白垩纪，太平洋板块俯冲华北板块，作用方向为北西西北西，其作用方式既有伸展又有挤压。（一） 柳江向斜柳江向斜为一个近南北向不对称的短轴向斜，其大地构造属华北地台燕山沉降带东段，山海关隆起南缘。山海关隆起的范围包括遵化以东，锦州以西，山海关以北的三角地带。根据构造形态特征，该向斜可分为东翼区，西翼区，北部义院口区及西南部上平山区。以向斜南部的韩家岭至北端的板厂峪一线向斜分

47、为东、西两部分，东部为东翼区，其他三个区位于西部。（二） 伍庄背斜伍庄背斜分布在伍庄、花场峪一带，呈近南北向延伸，出露4.5km，宽度0.5km。背斜核部出露徐庄组页岩，枢纽向南倾没，为一系列强烈挤压的褶皱和逆断层两侧出露张夏组鲕粒灰岩和长风组泥质条带状灰岩。 该背斜北端被花场峪王庄断裂，南端被伍庄车厂断裂切割。在花场峪以北，背斜向北倾没。由于风化作用，背斜成山、向斜成谷，背斜的核部形成我们所到的垭口。核部为徐庄组，两翼依次为：张夏组，崮山组，长山组，风山组有酸性岩脉充填。应为流纹斑岩，呈灰白色、球粒结构。镜下见有粒度为0.03mm的微晶斜长石。吴庄垭口的东翼受南北向断层影响，地层倾角变陡，甚

48、至出现直立或倒转。右翼具有小型的褶皱与断裂。伍庄复杂断层褶皱形成了独特的“九龙地”现象。（三） 柳江叠加褶皱 柳江叠加褶皱在黑山窑附近出露。组成该叠加褶皱的地层岩性为石千峰组含砾砂岩，其中便于测量的一翼产状为13289，近乎直立。推测该叠加褶皱的形成于燕山期，早期形成褶皱使地层倾斜，随后受到东西向的挤压，地层直立，扭转，形成了两期褶皱相叠加的现象。断层本次实习地区的断层主要与褶皱相关。本区断裂构造有南北向、东西向、北西向、北东向和北北东向。以南北向断裂为主，其次是东西向。在断裂的活动强度和规模上，均表现为西强东弱；在断裂面力学性质上则表现为多期次构造叠加，具有复合断裂的特点。（一） 潮水峪断裂

49、带该断裂在浅水营至北林子一段呈近南北向延伸，在石门寨东门126高地，断层向东倾，倾角为85；西盘为张夏组鲕状灰岩和叠层石灰岩，东盘为亮甲山组灰岩。在126高地北采石坑，可见断层面走向N25E，倾向南东，倾角60，断裂带宽15m。由东向西依次是正长斑岩脉、硅化角砾岩和石英脉。断裂带东侧见有10cm宽的裂缝，内见有断层泥，片理化及断面上的竖直擦痕，表明该断层张性活动后曾遭受过挤压。在潮水峪一带，断层走向N20E，倾向南东。上盘为凤山组泥质条带状灰岩，下盘为冶里组厚层灰岩。断层面无论在倾斜方向上，还是在走向方向上均表现为舒缓波状。断面上镜面、竖直擦痕、阶步以及断裂带挤压透镜体等压性特征明显。该断层为

50、早期东西向构造成分，后期为NNE向构造叠加，属先张后压的复性断裂。（二） 伍庄傍水崖断裂带该断裂带发育在柳江向西斜的西翼，西起伍庄，东至傍水崖。有平行的数条断层出现，形成迭瓦式构造。断层面多向西倾斜。少数向东倾斜。倾角7080。断层面呈舒缓波状，见有挤压构造透镜镜体，构造角砾岩和片理化带，牵引褶皱断层和糜棱岩化等现象也较明显。（三） 鸡冠山汤河地堑鸡冠山汤河地堑。位于鸡冠山上平山之间的汤河河谷中，由几条近南北向的正断层组合而成。断层面倾角大，河谷东侧断层面向西倾，西侧断层西向东倾，汤河河谷就是沿地堑构造中心部位发育的。节理柳江盆地地区复杂的构造运动，各种褶皱断层的叠加，使节理现象极为普遍。（一

51、） 柱状节理柱状节理为几组不同方向的节理将岩石切割成多边形柱状体,柱体垂直于火山岩的基底面。在板厂峪景区，可见大规模柱状节理。岩性为浅灰绿色，具斑状结构，斑晶2mm左右，多为长石、石英或云母，推断为安山岩与闪长玢岩过渡类型。广泛发育两组接近正交节理，产状一组30585，一组3080。该区柱状节理规模较大沿一条峡谷分布，形似竹简，因而这条峡谷被人成为“石简峡”。 （二） 节理与岩溶作用 在砂锅店地区我们观察到许多灰岩沿节理方向被溶蚀的现象。其岩性为含较多泥质的亮甲山组豹皮灰岩。水流沿节理渗流而发生溶蚀，使之不断扩大，形成岩溶通道。另一方面，由于水流服从重力作用规律，经过漫长的地质年代，就会使已经

52、发育的岩溶通道互相连接、沟通和拓展，最终发育成大型的通道系统与溶洞系统第六章 地貌（一） 流水地貌河漫滩，河流洪水期淹没的河床以外的谷底部分。它由河流的横向迁移和洪水漫堤的沉积作用形成。平原区的河漫滩比较发育。由于横向环流作用，V字形河谷展宽，冲积物组成浅滩，浅滩加宽，枯水期大片露出水面成为雏形河漫滩。之后洪水携带的物质不断沉积，形成河漫滩。河漫滩沉积大多具二元结构，下部是河床相沉积，上部为河漫滩相沉积。在大石河沿河一代，可以很清楚的观察到流水作用，以及其形成的流水地貌形态。1、河谷三要素包括河床、谷底和谷坡以上庄坨大石河河流地质作用为例，观测点地处大石河中游，河床、谷底和谷坡三要素明显。河床

53、在较开阔的谷底随河谷总体同步弯曲，并触及河谷谷坡。河流主流线偏向凹岸，形成深水区。河流凹岸侵蚀作用明显，形成侵蚀陡崖，高达50m。凸岸堆积沉积物，地势平坦。河流演化总体处于河曲阶段，仍具较强的侧方侵蚀作用。河流沉积地形明显。心滩和浅滩上沉积物以砾石为主，范围较大，裸露谷底。河漫滩沉积范围较小，上部沉积细粒物质，杂草丛生。发育河流阶地。浅滩（滨河床浅滩）：分布于凸岸，宽约1015m，缓缓向河床倾斜。砾石为主，间杂粗沙、中沙，砾石成分以花岗岩、正长岩和安山岩为主，可见流纹岩、片麻岩和各类沉积岩等。河漫滩：主要分布于凸岸，宽度窄，约13m。下部物质以砾石为主，夹中粗粒沙粒，上部细沙和亚沙土，杂草丛生

54、，部分被改造成耕地。河漫滩的二元结构比较明显，下部砾石最大砾径达70cm，最小砾径只有1cm。砾石分选性较差，次棱、次圆状为主。略具定向排列，最大扁平面（A-B面）略微倾向河流上游，略具斜层理。上部漫滩沉积由中粗沙、粉沙和亚沙土组成，具水平层理构造。2、凹岸侵蚀/凸岸沉积（1）弯道水流受到离心惯性力的作用，过水断面存在横向水面坡度或者称为横向超高h，即凹岸侧水面高，凸岸处水面低。在河流弯道整治规划设计中，要考虑横向超高对弯道两岸堤防高程的影响。（2）水流在流经弯道时，由于重力和离心力的共同作用，断面内形成横向环流，也称为副流。横向环流与纵向主流运动的叠加，使弯道水流呈螺旋流运动状态。弯道横向环

55、流运动，加剧了泥沙在横断面上的输移，使得凹岸不断被冲刷、凸岸不断发生淤积，增加了河道的弯曲程度，危及堤岸的稳定与安全，同时会影响航道、引水工程的正常运行。因此，在河道管理中需对弯道水流特别加以关注。此外，我们也利用弯道水流的水沙运动特性，把引水口门设在凹岸，这样在引水的同时可以尽量减少引沙，从而可以减少引水渠系的泥沙淤积。3、阶地河流下切侵蚀，使原先的河谷底部（河漫滩或河床）超出一般洪水位，呈阶梯状分布在河谷谷坡的地形。阶地由阶地面、阶地陡坎、阶地的前缘、后缘组成。阶地按上下层次分级，级数自下而上按顺序确定，愈向高处年代愈老。阶地物质下部为砂砾石，上部为粉砂、粘土，具二元结构。河流阶地是在相对

56、稳定堆积和迅速下切过程中形成的。由于下切侵蚀的条件不同，阶地的成因也不相同。主要成因有：气候的变化，形成气候阶地；构造运动，形成构造阶地；侵蚀基准面的变化；人类活动的影响，如水利工程建设，改变了基准面。河流阶地按组成物质及其结构分为以下4类：侵蚀阶地。由基岩构成，阶地面上往往很少保留冲积物。堆积阶地。由冲积物组成。根据河流下切程度不同，形成阶地的切割叠置关系不同又可分为：上叠阶地，是新阶地叠于老阶地之上；内叠阶地，新阶地叠于老阶地之内。基座阶地。阶地形成时，河流下切超过了老河谷谷底而达到并出露基岩。埋藏阶地。即早期的阶地被新阶地所埋藏。运用物理、化学、生物、年代学的方法研究阶地的级数、结构、年代、成因、分布的规律在科学上与经济上都有着十分重要的意义。级河流阶地：堆积阶地，高出现代河水面约35m。下部由浅滩相砾石层组成。上部为漫滩相亚砂土。阶地宽度不等，已被改造成永久耕地。级河流阶地：主要为堆积阶地，高出河水面约12m，已被改造成永久耕地。表面由亚沙土、亚粘土组成，陡坎下部可见浅滩相砾石层。级河流阶地：基座阶地，高出河水面约2125m。保留局部，分布不连续，人工改造明显。表面物质主要为亚砂土和亚粘土，可见残留河床相砾石，直接覆盖在火山岩基底上。砾石磨圆度好，成分主要为石英砂岩和花岗岩。阶地后缘坡积物中发现安山质火山岩砾岩，无花岗岩和流纹岩等砾石。由此说明