秦皇岛柳江盆地实习报告

1、吉林建筑工程学院城建学院河北省秦皇岛市柳江盆地野外地质实习报告系别:土木工程专业:交通上建班级:交土 10 - 2学号:100040222姓名：陈江涛第一章前言一、地质实习的目的与任务1、实习目的本次实习是勘测技术与工程专业的实践教学环节之一。目的在于通过秦皇岛石门寨地区地质认识实习， 全面认识工程地质条件，学习和 掌握工程地质测绘的研究思路和方法，为今后的专业学习和工作打下 坚实的基础。工程地质测绘是工程地质勘察的基础，是工程勘察的基本工作方 法。主要任务是为了研究拟建场地的地层、岩性、构造、地貌、水文 地质条件及不良物理地质现象，对工程地质条件给予初步评价，为场 址选择及勘察方案的布置提供

2、依据。2、实习任务：一是从地质科学发展变化的观点去认识各种地质作用和地质现象，就本次实习所能见到的有不同类型的地貌、 各类岩石、不同类型地层的 接触关系、褶皱和断裂，以及风化作用、河流地质作用、海洋地质作 用、岩浆作用及变质作用等地质现象的予以了解， 以加深理解课堂所 学的地质学基础知识及白然地理知识。二是了解水利工作中地质工作 的特点、地质工作的内容，培养对水利地质工作的情趣和事业心，树 立严谨的科学工作作风，并为今后专业课的学习打下一定的地质基础 和实践基础。二、实习区自然概况1、位置及交通秦皇岛地区位于河北省东北部，北倚燕山，南临渤海，西隔缸山 与碣石山遥望，东越长城与辽宁省绥中县毗邻，

3、地势北高南低，北部 为燕山山脉东段，南部为华北平原北端的滨海冲积平原。 地理坐标为 119 30 E119 50 E, 39 50 N40 10 N,包括三区四县， 三区为海港区、北戴河区和山海关区，四县为昌黎县、抚宁县、芦龙 县和青龙县，总面积约 7812.4km2。市区长50 km,宽6 km,全市海 岸线总长126km是一个狭长带状滨海城市。秦皇岛市是东北和华北地区的交通咽喉，交通发达，现有京沈、 京秦等4条铁路，公路有京沈、津秦等高速公路外，还有地方性沥青、 水泥路通所属县和乡镇，并有航班通航全国各地。柳江盆地位于秦皇岛东北部，总面积 180k m2 ,南起山窑村，北 至义院口，东起张

4、崖子西至五庄。其中心距秦皇岛市区25km,地理纬度 119 34'45E119 36'50E,407'45N409'50 N,位于燕山山脉东段，属河北省秦皇岛市抚宁县管辖。2、地形及水系秦皇岛地区其地形表现为北高南低，西高东低，总趋势为西北高东南低，由山地、丘陵、平原、滨浅海四个地带组成，总体上属于丘 陵区。但其北部和西北部的局部为低山区，低山区以东、以南为丘陵 地区，山体海拔高度在500m以下，并且多孤山，少线性山脊。柳江 盆地地处燕山山脉东段，为南北延伸的低山丘陵区。北、东、南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围，东南面多为丘陵。最高峰 为西北部的老君顶，

5、海拔493.7米，最低处为东南部石河河谷内的南 刁部落村，海拔70米左右。盆地中西部火山岩分布区山高坡陡，多 在海拔400米以上，东部山丘的海拔高度一般为 160 300米。总的 地貌特征与全区相同，亦表现为西北高，东南低。图1大石河其临海地带发育有向海倾斜的平原和台地，盆地内主要河流为大 石河，沿西北一一东南方向纵贯柳江盆地， 大石河发源于青龙县黄前 山附近，是本区最主要的水系，由西北向东南流经柳江盆地后在山海 关西侧老龙头注入渤海。全长约 70km其中近60km河段流经山区， 并有9条小河汇入，仅下游12km河段流经向海倾斜的平原。该河流 域面积约为600多平方公里，其中560km2以上为

6、山区，故为山区性河 流。河床总高差为400m平均坡降为6%0左右。河床组成主要为砾石， 少有粗砂和中砂。砾石的主要岩性为火山岩，其次为花岗闪长岩及花 岗岩。流域内植被覆盖达5060%故水土流失不严重，河床相对较 稳定。3、气候特征本区地处于中纬度地带，为暖湿半湿润季风带华北型大陆性气 候。主要特征是四季分明，光照充足，水热资源丰富。春季多日照， 气温回升快，降水少，相对湿度低，空气干燥，蒸发快，风速较大； 夏季多阴雨，空气潮湿，气温高但少闷热；秋季时间短，降温快，秋 高气爽；冬季长，寒冷干燥多晴天。年气温差较大，年降水量多寡变 化显著。气温：历年平均气温为10.5?,元月最冷，最低为-21.5

7、?,冬 季平均-7?,七月最热，最高 39.9?,夏季平均气温为 25.7?。降水：多年平均 695。5mm最大1273.5mm 最小320.1mm,降水 集中在七、八月份，占全年降水量的 70 75%冬季降水稀少。蒸发：多年平均蒸发量1646.3mm降水量的2.3倍，蒸发量最 大的月份是五月，可达234.0。第二章地层一、地理演化概况柳江盆地于晚古代发育，到中生代沉积了厚度较大的地层， 这段 时间内，由于缺失泥盆纪、志留纪的地层，所以在这里有很大的不整 合面，而且有过明显的海陆变迁。中生代构造变动是在古生代的褶皱 基础上，二叠纪末期的时候，发生强烈的构造变动，形成柳江盆地的 雏形，侏罗纪的时

8、候，以角度不整合覆盖在古生界之上，产生地形上 的差异一一北高南低，下侏罗纪的时候，又发生一次构造变动，地层 发生变形，改变了盆地的沉积中心，西翼出现沉积，西翼角度不整合 于下伏之上。新生代第四系以来，有明显的上升运动，全区遭剥蚀， 所以山区河谷有明显的阶地发育，全新世以来，亦有海积和海蚀地貌。 由此发育成了现在西部陡东部缓的向斜地貌一一柳江盆地 。二、地层描述柳江盆地地层层序简表：新生界第四系河床、河漫滩、阶地等松散沉积物。中生界侏罗系上统孙家梁组中统兰旗组下统北票组三叠系上统黑山窑组二叠系上统石千峰组上石盒子组下统卜白盒子组山西组石炭系上统太原组中统本溪组奥陶系下统马家沟组亮甲山组冶里组寒武

9、系上统 凤山组长山组内山组中统 张夏组徐庄组毛庄组下统 馒头组府君山组上元古界青白口系景儿峪组.下马一岭组下元古界混合花岗岩(一)元古界青白口群(1) 龙山组分布于张崖子至东部落，南部鸡冠山等地。由两个沉积韵律组成。不整合于下元古代之前形成的绥中黄岗岩之上。主要为砂岩。属典型滨海相沉积，与下伏的绥中花岗岩呈沉积接触关系。厚 91米。(2) 景儿峪组主要分布在区内的东部地区，出露最好剖面在李庄北沟，在黄土营村东也有出露。岩性由粗至细，由碎屑岩 一粘土岩一碳酸岩，构成 一个完整的韵律，具有海侵沉积的特点。与龙山组呈整合接触关系。其分界标志是其底部黄褐色或铁锈色的中细粒铁质石英砂岩 ，其中含 大量海

10、绿石，其底部的中细粒长石石英净砂岩具大型海成风暴波痕。 本组地层属滨海相至浅海相沉积。厚 38m。（二）古生界一、寒武纪1. 府君山组在东部发育良好，东部落北剖面可作为标准剖面。是寒武系最下 不的底层，岩性主要为暗灰色豹皮状含沥青质白云质灰岩，含较多的 莱得利基虫化石。本组属浅海沉积相，与下伏景儿峪组，上覆的馒头 组均为平行不整合接触关系，分层标志十分明显。底部尾暗灰色含沥 青质、白云质结晶灰岩，局部含碎屑。厚 146m。2. 馒头组：该组由于岩体的侵入破坏和构造破坏，出露零星，东部落的北部 和西部都有出露，可作为标准剖面。本组上下界限明显，与毛庄组的 分界是以顶部的鲜红色泥岩作为标志层的。岩

11、性特征是鲜红色泥岩、 页岩为主，页岩中含石盐假晶，并夹有白云质灰岩。没有发现可靠的 化石依据。与下伏的府君山组呈平行不整合接触；与上覆毛庄组为整 合接触。厚71m。3. 毛庄组在沙河寨西出露比较好，化石丰富，可作为标准剖面。主要岩性 以紫红色页岩为主，含少量白云母，其颜色比馒头组页岩的颜色暗一 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，东部落西剖面出露较好，化石十分丰富，本组地层上 下界限清楚，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&而状灰岩透镜体或扁豆体。含有 三叶虫化石。与下伏毛庄组的分界是以黄绿色粉

12、砂岩与暗紫色粉砂岩 互层为标志。厚101m。5. 张夏组：受到覆盖和破坏较少，是寒武系地层在区内分布最广的地层之一，几乎盆地周围都有分布，在揣庄北 288高地以东的山脊上出露 最好，是区内较好的标准剖面。下部为赣状灰岩夹黄绿色页岩；上部 以&而状灰岩为主，夹藻灰岩、泥质条带灰岩。三叶虫化石最丰富。本 组与下伏地层为整合接触。厚130m。6. 内山组:本组与张夏组在区内的分布相仿，比较好的有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界限明显，接触部位两者岩性差别 很大。化石十分丰富，几乎每层都可以采到。主要三叶虫化石有：蝙

13、蝠虫未定种、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 主要有：蒿里山虫未定种、长山虫未定种、状氏虫未定种。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 左右。8.凤山组：本组分布与内山组、长山组相同，出露较好的揣庄北288高地可作为标准剖面。主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明显。砾屑形成小 团块，本组与下伏长山组为整合接触，分界是以

14、底部的青灰色砾屑泥 灰岩为标志层。厚92m。二、奥陶系1. 冶里组分布于区内东、西部，主要分布在东部地区。出露较好的是在潮 水峪至揣庄一带。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，其分层标志是以灰色砾屑灰 岩作为底界，此砾屑灰岩很薄，厚度不到 0.5m,其上是纯灰岩。厚 125m。2. 亮甲山组位于石门寨亮甲山。属浅海沉积。主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、腹足类和蛇卷螺未定 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 豹皮灰岩为标志

15、，风化后呈泥质条带状，局部含泥质结核。层厚 118m。3.马家沟组本组分部与亮甲山组一致，以亮甲山及北部茶庄北山发育较好。属浅海相沉积，较深水环境。本组岩性以白云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，界限十分明显。白云岩 具"刀坎痕"。层厚101m。三、石炭系1. 本溪组中石炭本溪组在本区的东、西部分布都很广，发育和出露最好的 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2-3个由陆相到海相的完整沉积韵律。本组岩性特 征与华北地区一致，是一套海陆交互相沉积。

16、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3 5层泥灰岩透镜体。石门寨西门 一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。本组岩性比较稳定以灰黑色砂 岩含铁质结核为主要特征，夹少量煤线及灰岩透镜体，由两个韵律组 成，是海陆交互相沉积。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，分界明显，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。瓦家山剖面厚 48m。四、二叠系1. 山西组主要分布于东部黑山窑至曹山一带，西部也有出露。有

17、两个韵律， 第一个韵律含煤层，第二个韵律的顶部含铝土矿。本组是区内重要的 含煤地层，属近海沼泽沉积。主要岩性为灰色、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：芦木未定种、带 科达、纤细轮叶。与下伏太原组呈整合接触关系。厚度变化较大，约 在 35m 至 60m。2. 下石盒子组分布于黑山窑至石岭一带，西部有零星分布。由三个韵律组成。属湖泊相沉积。主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。层厚 115m。3. 上石盒子组主要在黑山窑、欢喜岭至大石河西侧有出露。发育较好的剖面是 欢喜岭，可作为标准剖面。岩性特征以河流相的灰白色中厚层状含

18、砾 粗粒长石净砂岩为主，夹极度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关系。层厚 72m。4. 石千峰组本组是二叠系最上一个组。出露较好的剖面是欢喜岭至瓦家山一 带，可作为标准剖面。主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。第二章地质体和地质现象 一、构造1、褶曲一背斜和向斜柳江向斜位于华北地台山海关至遵化间的一个出古老变质岩系 所组成的隆起构造区内，是由晚元古代至中生代岩层所组成的向斜构 造，该向斜近南北向延伸，中生界侏罗系分布在盆地中部，构成向斜 的核部.向斜的基底为古老变质岩系，出露于向斜北、东、南边缘.向

19、 斜两翼极不对称，东翼产状平缓且稳定，西翼产状陡立，甚至倒转.向 斜轴紧靠西冀，所以东翼的出露宽度约为西冀的五倍，向斜轴面西倾， 倾角约为40度左右。向斜东翼构造简单，西翼受断层破坏严重，最 古老的岩石是太古代混合花岗岩。图2背斜柳江向斜分成三个构造分区：柳江向斜东翼区、柳江向斜西翼区和柳江向斜核部区(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。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。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压，所

20、以西翼 地层出露较窄，次生厚度变化大。西翼取的主要构造特征是：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，白西向东上推，延伸很远。(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，形成了地形例谿现象。2、断层及裂隙本区断层发育，种类较多，主要为逆断层和正断层，分布于柳江 向斜内，各处特点不尽相同。分布于东翼的断层主要有北东向及北西 向两组，此外还有近南北向及近东西向两组。 前两组断层大多为正断 层，其中水平方向的运动分量并不显著。由于这类断层集中于岩墙、 岩脉分布

21、区，相互在成因上可能有一定的联系.断层的断距一般并不 太大，由几米到几十米不等。只有石门寨东南的126.6高地上的正断 层，断距达数百米，以致奥陶系亮甲山组与寒武系张夏组接触。近南 北向的正断层在赵庄、亮甲山西北、潮水峪等地，断层面西倾，倾角 很大.柳江向斜的南界即为一东西向高角度逆断层，断层面南倾，古 老变质岩系与古生界及侏罗系地层相接触。图3断层主要断层有：鸡冠山一一汤河地堑。位于鸡冠山一一上平山之间 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。伍庄 傍水崖断裂带。该断裂带发育在柳江向 西斜的

22、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°80° 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。二、侵入岩体1、岩浆岩柳江盆地的岩浆岩分为喷出岩和侵入岩两大类。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。侵入岩：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。西部岩基称为 温

23、泉堡花岗岩体直接与向斜两翼呈侵入接触关 系，岩体中心相为灰白色中一粗粒碱性花岗岩。边缘相为肉红色中一 细粒斑状花岗岩。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，同位素年令测定 为一亿年。形成时代相当于晚白垩世。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 山正长斑岩闪长珍岩岩体等。这些小岩体产状为岩株。形成时代 的侏罗纪白垩纪。其次，本区各种岩性如辉缘岩、闪长珍岩、煌板岩。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 一一南西走 向，北西 南东走向及南北走向。图4喀斯特地貌2、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。 这里重点介绍区域性混合岩化作用。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。此岩石分两期混合岩化，第一期区 域性注入式钾质交代，第二期为岩脉体注入式硅质交代。三、河流地质作用1、河流的侵蚀作用河谷要素由谷坡、谷底和河床组成，河谷的形态与地壳运动及河流地 质作用有关。如果地壳处于抬升状态，则河流以垂直侵蚀作用为主， 下蚀作用的结果是加深河谷，常形成陡