秦皇岛-北京实习指导书1

1、地理科学与地理教育专业秦皇岛北京地理综合实习指导书泰山学院旅游与资源环境学院二九年八月31前言地理科学是一门实践性很强的科学，地理野外实习是地理专业教学计划中的重要组成部分，是自然地理教学中十分重要的教学环节。通过野外实习，可以使学生把课堂所学理论知识与实践更好地结合起来；可以培养学生观察、分析、解决地理事物的能力，学习和掌握地理学野外工作方法，培养野外工作的技能。因此对提高学生的综合素质有极其重要的作用。秦皇岛地区位于河北省东北部，地理坐标为东经1193011950，北纬39504010，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（见下页图），总面积

2、约7812.4km2。市区长50 km，宽6 km，是一个狭长带状滨海城市。北倚燕山，南临渤海，东越长城与辽宁省绥中县毗邻，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。实习的重点地区包括柳江盆地（石寨地区）和秦皇岛、山海关及北戴河一线。柳江盆地位于秦皇岛市区之北的抚宁县境内，属石门寨乡管辖。南起黑山窑村，北至义院口长城脚下，长约15km；东起张崖子村，西至伍庄山羊寨一带，宽约12km，总面积约180km2。柳江盆地中心南距秦皇岛市23 km。柳江盆地是中国地质学的发祥地之一，它以地层出露比较齐全，化石丰富，界限划分清楚，依据充分，机构造显现典型、直观为突出优点。地质活动

3、构造强烈；各种应力作用全面，地貌现象丰富多样，尤其是柳江国家地质公园完整且系统地保存了华北地区从元古至今20亿年地壳演化、地理环境变迁和生物演化史，被誉为“华北地区地质演化的教科书”。是中国规模最大的地学教学野外实习基地。2005年，国务院批准河北柳江盆地地质遗迹为国家级自然保护区。秦皇岛、山海关及北戴河，三区呈北东南西向分布于渤海海滨。海洋地质作用强烈，各种海岸地貌发育，是地质认识实习的辅助工作区。也是著名的旅游胜地之一。从1999年开始，我院就选择秦皇岛作为自然地理学野外实习基地。经过十多年的教学实践证明，教学效果良好。2008年在该线路的基础上增加了北京市人文地理学的内容。为了满足教学需

4、要，组织自然与区域地理教研室教师编写了这本实习指导书。自然地理部分由赵敬民组织编写，彭淑贞，张连兵、杨炯等老师参与。人文地理部分由赵春组织编写，王卫华、史卫东等参与。希望材料能地理科学及其相关专业学生的实习提供一个基本参考。由于时间仓促，学识水平有限，错误在所难免，请给予批评指正。本书参考了大量的文献资料以及兄弟院校的研究成果，在此没有一并列出，请给予谅解。另外本书只是内部材料，供师生实习参考之用。第一章 秦皇岛市概况秦皇岛是中国唯一一个因皇帝名号而得名的城市。公元前215年，中国历史上第一个皇帝秦始皇第4次东巡，驻跸于此，并派燕人卢生、方士韩终入海求仙，刻“碣石门辞”，秦皇岛厥有其名。此后，

5、汉武帝、魏武帝等20多位帝王巡临秦皇岛。秦皇岛是中国重要的港口城市。地处东北、华北两大经济区的结合部和环渤海经济区的中间地带，是华北、东北、西北地区重要的出海口。举世闻名的秦皇岛港是中国北方天然不冻不淤良港，以能源输出为主，兼营杂货和集装箱，年吞吐量过亿吨，同世界上100多个国家和地区保持经常性贸易往来，跻身世界大港行列。秦皇岛是中国首批优秀旅游城市。这里风光秀丽，气候宜人。世界文化遗产万里长城横亘全境。山海关暨老龙头、北戴河海滨被评为全国旅游胜地40佳。南戴河海滨、昌黎黄金海岸、秦皇岛野生动物园、新澳海底世界、长寿山、祖山等景区独具魅力。每年吸引800多万海内外游人慕名而至。秦皇岛是一个新兴

6、的工业城市，素有“玻璃城”之美称。主要工业有建材、机电、化工、食品、金属压延五大支柱产业，工业产品1000多种。中国耀华玻璃集团公司、中铁山桥集团有限公司、金海粮油工业有限公司、渤海铝业有限公司、戴卡轮毂有限公司、中阿化肥有限公司、山海关船厂等企业的生产能力和规模居全国同行业前列。秦皇岛是中国首批进一步对外开放的沿海港口城市，具有良好的投资环境。公路、铁网络密集，京秦高速公路、102、205国道和京沈、京秦、大秦铁路及秦沈高速铁路在此交汇。秦皇岛机场已开通至北京、广州、上海、昆明等国内航线。秦皇岛是全国投资硬环境“40优”城市、“全国卫生城市”、“国家园林城市”。近年来，先后与美国的托利多市、

7、日本的苫小牧市、意大利的佩扎罗市、科威特的科威特城等6个城市结为友好城市。秦皇岛是一个极具发展活力的城市。2002年，全市实现国内生产总值339亿元。全市教育、科研事业蓬勃发展。有全国重点大学燕山大学、东北大学秦皇岛分校等10余所高等院校，在校学生5万人。拥有玻璃设计研究院、黑色冶金矿山设计院、视听机械研究所等国家部属科研单位8家，民办科研机构发展迅速。秦皇岛是2008年北京奥运会足球赛协办城市，具有区位、港口、旅游、资源等优势，蕴藏着巨大的发展潜力。秦皇岛真诚希望并热情欢迎世界各地的朋友与秦皇岛加强合作，发展友谊，共创美好未来。第二章 秦皇岛地区自然地理概述秦皇岛实习地区主要包括柳江盆地和山

8、海关-秦皇岛-北戴河一线。实习指导书的内容侧重于柳江盆地。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。柳江盆地地质遗迹国家级自然保护区二十世纪七十年代以来，秦皇岛柳江盆地就逐渐成为中国有关地学院校和地学科研单位的实习基地和研究基地，因此，柳江盆地又被称

9、为“地质教育第二课堂”. 区内三大类岩类出露齐全，各时代沉积地层发育完好，地层单位界线清晰，化石丰富多样。盆地内太古代-新生代地层“五代同堂”,有24 个组级地层单位，2个组级地层单位的建组剖面，以及集中反映区域性地质构造运动的“六大不整合面”,还有各种内外力地质作用形成的具有较高观赏价值的竹叶灰岩、藻灰岩，千姿百态的岩溶地貌景观均为本区珍贵的地质遗迹资源。从功能区划看，保护区总面积1395公顷。其中，核心区面积476公顷，缓冲区面积516公顷，实验区面积403公顷，主要保护对象为标准地质剖面、典型地质构造等地质遗迹。柳江盆地地质遗迹国家级自然保护区范围在东经11930-11940,北纬400

10、2-4014之间，共由4个相对独立的分区组成：（1）东部落-潮水峪-砂锅店区，总面积857公顷。东起张岩子村西坡脚，沿280轴向至东部落村北500米处，南北宽500-900米；再向西，沿近东西走向至石岭村南500米处，长3750米，南北宽750-2000米；随后轴向转为150，延至砂锅店村东800米处，长约2000米，宽770米。（2）亮甲山-欢喜岭-瓦家山区，总面积217公顷。东起亮甲山东坡陡崖处，经欢喜岭村东至瓦家山村西山梁上，呈“S”形带状分布，宽250-850米。（3）黑山窑-大洼山区，总面积155公顷。东起自黑山窑后村西边，沿295轴向至大洼山西山坡，长约2500米，宽600-800

11、米。（4）鸡冠山区，总面积166公顷。东起自八岭沟村北西350米处坡脚，向北西向跨越汤河河谷至大平台西侧陡崖。第一节 秦皇岛区域地质概况一、地层实习区柳江盆地地层属于华北型，除普遍缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、中下三叠统、白垩系及第三系之外，其它时代地层发育较好，出露较全，各地层单位划分标志清楚，化石较丰富，地层特征具有一定的代表性。全区范围内出露的地层有上元古界青白口系，下古生界寒武系和中下奥陶统，上古生界中上石炭统和二叠系，中生界上三叠统和侏罗系，以及新生界第四系（表1-1）。各时代沉积地层分布占本区总面积的2/3左右，其中第四系分布最广，中生界次之，其它时代地层零星分布。现自老

12、而新分述如下。（一）元古界青白口系（Qb）青白口系（Qb）在实习区包括长龙山组和景儿峪组。形成于至今800 Ma1000 Ma。层型命名于北京西北约50km之青白口。1.长龙山组Qbc该组是本区内最老的沉积地层，沉积不整合覆于上太古界绥中花岗岩之上，主要分布在盆地的东部张岩子东部落和南部鸡冠山等地，以张岩子村西剖面最好，厚度91m。下部为灰白色厚层状粗粒长石石英砂岩，底部含砾石，海成波痕和交错层理发育，含海绿石。上部为紫红色、褐黑色、黄绿色页岩夹蛋青色、紫红色泥岩。由两个砂岩页岩韵律构成。属典型滨海相至浅海相沉积。2.景儿峪组Qbj景儿峪组最初命名地点在河北省蓟县城北景儿峪村，分布与长龙山组基

13、本一致，在李庄村北出露较全，厚度38m。本组岩性由碎屑岩、粘土岩过渡到碳酸盐沉积，具有海侵沉积特点，与长龙山组整合接触。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(含海绿石)石英砂岩。底部为黄绿色、黄褐色中细粒含海绿石石英砂岩。中部为紫红色、黄绿色薄层状泥岩夹钙质泥岩，水平层理发育。上部为蛋青色中薄层泥灰岩夹薄层紫红色泥岩，泥灰岩细腻性脆，易于辨认，是本组与上覆府君山组分界的标志。其底部中细粒长石石英砂岩具大型浪成波痕，海相特征明显，因此本组属滨海相至浅海相沉积。（二）下古生界Pz1本区古生界地层发育良好，与华北广大地区极为相似。主要分布于柳江向斜盆地的东西两翼。由于向斜东翼产状较西翼

14、平缓，其出露宽度约为西翼的五倍。向斜的南北两端，由于向斜轴的翘起，也有古生界地层出露。1、寒武系1）下寒武统1（1）府君山组1f 府君山组系河北省区测二队(1960)在蓟县北府君山建立的地层单位。相当于原景儿峪组上部“豹皮状灰岩”，从景儿峪组划出的依据是本组在区域上以平行不整合分别覆盖在长龙山组、铁岭组之上，并具有明显的嵌入平行不整合接触关系(图21)。本组主要分布在东部落至沙河寨，西部上平山一带也有出露，东部落剖面出露较全，可作为本区标准剖面，厚度146m。本组岩石标志明显，下部为暗灰色厚层状结晶灰岩，含较多的莱德利基虫Redlichia；上部为暗灰色豹皮状白云质灰岩夹暗灰色薄层灰岩，含核形

15、石。与下伏景儿峪组为平行不整合接触，分界标志是下部暗灰色厚层状结晶灰岩，底部薄层灰岩中局部含角砾或砾岩。本组属浅海相沉积。（2）馒头组1m馒头组最初命名地点在山东省长清县张夏镇南2.5km馒头山，向北依次是毛庄组、徐庄组、张夏组和崮山组(崮山唐王寨)命名地点。本区馒头组未发现可靠化石证据，其层位确定是依据区域层位对比。本组分布与府君山组一致，但由于抗风化能力弱而零星出露。东部落村北剖面较好，厚表1-1 柳江盆地地层简表界系统组厚度（m）岩 性 描 述新生界Kz第四系Q粘土、黄土及砂砾石层。与下伏地层角度不整合接触。中生界Mz侏罗系J上统孙家梁组J3s350流纹质、粗面质和粗安质火山熔岩、凝灰岩

16、、火山角砾岩与集块岩。中统蓝旗组J2l1000流纹质、安山质、粗安质、玄武质火山熔岩、凝灰岩、火山角砾岩和集块岩。与下伏地层角度不整合接触。下统北票组J1b493砾岩、含砾粗砂岩夹粉砂岩、黑色炭质页岩，夹煤线，含植物化石及少量双壳类化石。与下伏地层角度不整合接触。三叠系T上统黑山窑组T3h162黄灰色含砾粗砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩互层，夹煤线，含植物化石及双壳类、昆虫类化石。与下伏地层角度不整合接触。上古生界Pz2二叠系P上统石千峰组P2sh150紫色粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩和含砾粗砂岩。上石盒子组P2s72灰白色含砾粗粒长石砂岩夹少量紫色细砂岩和粉砂岩。下统下石盒子组P1x115黄褐色含砾

17、粗粒杂砂岩、长石岩屑杂砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个韵律。山西组P1s62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，具可采煤层。石炭系C上统太原组C3t51中细粒长石岩屑砂杂岩、粉砂岩、炭质页岩夹泥质灰岩透镜体。中统本溪组C2b82青灰色细砂岩、粉砂岩、泥页岩、铝土质岩夹45层泥灰岩透镜体，含植物化石和又壳类、腕足类、蜓类等化石。与下伏地层平行不整合接触。下古生界Pz1奥陶系O中统马家沟组O2m101白云质灰岩、白云岩及少量灰岩。下统亮甲山组O1l118灰色中厚层豹皮灰岩夹砾屑灰岩，含头足类、腹足类、海绵类等化石。冶里组O1y126灰色泥晶灰岩、砾屑灰岩、泥质条带灰岩

18、，上部夹黄绿色页岩。寒武系上统凤山组3f92泥质条带灰岩、砾屑灰岩、泥灰岩、钙质页岩互层。长山组3c18粉砂岩夹砾屑灰岩、生物碎屑灰岩，化石丰富。崮山组3g102紫色砾屑灰岩、粉砂岩夹灰色藻灰岩、鲕粒灰岩和泥质条带灰岩。中统张夏组2z130灰色鲕粒灰岩、藻灰岩夹泥质条带灰岩、生物碎屑灰岩。徐庄组2x101黄绿色页岩、粉砂岩、暗紫色粉砂岩夹少量鲕粒灰岩透镜体。下统毛庄组1mo112紫红色页岩、粉砂岩为主，夹少量灰岩透镜体。馒头组1m71鲜红色页岩。与下伏地层平行不整合接触。府君山组1f146暗灰色厚层豹皮灰岩、细晶灰岩，底部为角砾状灰岩。与下伏地层平行不整合接触。上元古界Pt青白口系Qb景儿峪组

19、Qbj28黄褐色细粒石英砂岩、紫色页岩、杂色泥灰岩和白色板状灰岩构成一个沉积韵律。长龙山组Qbc91灰白色含砾粗粒长石石英砂岩、石英砂岩、海绿石砂岩夹紫色、黄绿色页岩。与下伏地层不整合接触。上太古界绥中花岗岩2度71m。岩性以鲜红色（俗称砖红色）泥岩为主，往上过渡为粉砂质页岩夹白云质灰岩透镜体。泥岩底部具角砾或砾岩，粉砂质页岩中含石盐假晶。与下伏府君山组呈平行不整合接触。分界标志是其底部角砾状薄层泥岩。本组属干旱条件下滨海相或泻湖相沉积。（3）毛庄组1mo毛庄组分布与馒头组基本一致，出露较好的地方是沙河寨西山，化石较丰富，可作为本区标准剖面。厚度112m。本组岩性以紫红色粉砂岩、页岩为主，页岩

20、中含少量白云母片。其颜色要比馒头组暗一些，俗称为猪肝色；与徐庄组相比，则又新鲜一些（徐庄组的颜色为暗紫色）。底部以出现黄绿色钙质页岩与馒头组分界，中部和上部夹两层白云质灰岩透镜体。灰岩透镜体中产辽西虫Liaoxia、幕府山虫Mufushania等。顶部为页岩夹含核形石(葛万藻Girvanella)的灰岩透镜体。与下伏馒头组整合接触，属滨海相潮上带沉积，其中白云质灰岩为泻湖相沉积。2）中寒武统2（1）徐庄组2x徐庄组分布较毛庄组更为广泛,在向斜两翼均可见到，出露较全的地方是东翼的东部落、揣庄、上花野和下花野等地，西翼的吴庄至秋子峪、上平山一线也有山露。厚度101m。图2-1 凌源东五官营子府君山

21、组与景儿峪组呈嵌入平行不整合接触关系素描图（据1/20万山海关幅）1石灰岩；2角砾状泥灰岩；3角砾状砂质灰岩；4灰质砾岩本组岩性以黄绿色含云母片粉砂岩、页岩及暗紫色粉砂岩夹少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体为主。产丰富的三叶虫化石：毕雷氏虫Bailiella、辽阳虫Liaoyangaspis、原附栉虫Proasaphiscus、孙氏盾壳虫Sunaspis及腕足动物化石。与下伏毛庄组呈整合接触，其分界标志层是以其底部出现黄绿色页岩与紫色页岩互层，而毛庄组顶部则是比较单一的紫红色页岩。属浅海相沉积。（2）张夏组2z张夏组受到破坏和覆盖较少，是寒武纪地层在区内分布最广的地层之一，几乎盆地周围都有分布。主要分

22、布在东部落、288高地、揣庄、张庄、赵家峪、上平山及吴庄等地。以288高地东山脊发育较好、较全（现已卖给日本采石灰矿，烧制浅野水泥）。可作为本区标准剖面。厚度120130m。本组以底部厚层鲕状灰岩与下伏徐庄组整合接触。岩性明显分为三段，下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩；中部为叠层石灰岩及白云质灰岩和薄层鲕状灰岩互层，夹泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩；上部为泥质条带灰岩、页岩。灰岩中含大量三叶虫化石：德氏虫Damesella、双耳虫Amphoton、叉尾虫Dorypyge、沟颊虫Solenoparia等。本组属浅海相沉积。3）上寒武统3（1）崮山组3g崮山组分布与张夏组一致，以王家峪南山牛圈至288高地出

23、露最全。厚度102m。岩性特征十分明显，以紫色色调为主。下部紫色页岩、粉砂岩夹砾屑灰岩；中部灰色灰岩(藻灰岩、鲕状灰岩、泥质条带灰岩)；上部紫色砾屑灰岩与紫色粉砂岩互层，顶部为灰色厚层藻灰岩。含三叶虫化石：蝴蝶虫Blackwelderia、蝙蝠虫Drepanura、光壳虫Liostracina、圆劳伦斯虫Cycolorenzella等。底部以紫色砾屑灰岩与下伏张夏组泥质条带灰岩整合接触，似有水下冲刷面存在。本组属滨海相至浅海相沉积。（2）长山组3c长山组最初命名地点在河北开平盆地赵各庄北1km的长山沟及冶里附近的马家沟(凤山组、冶里组、马家沟组均在此命名)。由孙云铸(1924)创建，1935年

24、正式命名。本组分布与崮山组相似，出露最好的地方是288高地东山脊上，厚度18m。本组岩性底部以生物碎屑灰岩为主，含海绿石。向上为粉砂岩、砾屑灰岩和页岩互层，夹藻灰岩。顶部为厚层藻灰岩。产三叶虫化石：长山虫Changshania、庄氏虫Chuangia、蒿里山虫Kaolishania以及原始的腕足动物化石。与崮山组整合接触，属浅海相沉积。（3）凤山组3f凤山组分布除与崮山组、长山组一致外，在实习区北侧、西侧均有出露。288 高地东侧出露较好，厚度92m。本组岩性下部为薄层泥质条带灰岩，往上为生物碎屑灰岩、钙质页岩、鲕状灰岩互层。底部以青灰色砾屑灰岩直接与长山组岩层接触，长山组顶部的紫色粉砂岩紧伏

25、于其下。含三叶虫化石：褶盾虫Ptychaspis、济南虫Tsinania canens、方头虫Quadraticephalus、杂索克氏虫Mictosaukis。与下伏长山组整合接触，属浅海相沉积。2、奥陶系O1）下奥陶统O1（1）冶里组O1y冶里组分布与凤山组一致，分布在288高地至小王山及石门寨北亮甲山。288高地可作为本区标准剖面，厚度125m。本组岩性下部为质纯的泥晶灰岩夹砾屑灰岩及虫孔灰岩，在地形上常形成陡砬子；上部为灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩，与下伏地层整合接触，以灰色薄层砾屑灰岩与凤山组分界。灰岩中产三叶虫化石：小栉虫Asaphellus、田师府虫Tienshihfuia；页岩中产

26、无羽笔石Callograptus以及古介形虫，还有正形贝0rthis和腹足类化石：蛇卷螺Ophileta。本组属浅海相较深水环境沉积。（2）亮甲山组O1l亮甲山组最初命名地点在本区石门寨北亮甲山。由刘季辰、叶良辅(1919)创建。主要分布在亮甲山、小王山、潮水峪等地。亮甲山可作为本区标准剖面，厚度118m。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。是本区烧制石灰、水泥的主要原料。上部有少量白云质灰岩及含隧石结核、隧石条带灰岩。产丰富的头足动物化石：满洲角石Manchuroceras、房角石Camerocoras。腹足动物化石：蛇卷螺Ophileta以及海绵动物化石：古杯海绵A

27、rchaeoscyphia等。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。2）中奥陶统O2（1）马家沟组O2m马家沟组分布同亮甲山组，以亮甲山及北部茶庄北山发育较好、厚度在亮甲山剖面为101m。本组岩性主要为暗灰色白云质灰岩夹部分白云岩、含燧石结核豹皮状白云质灰岩。底部以具微层理、含角砾、燧石结核黄灰色白云质灰岩与亮甲山组分界。白云岩具“刀砍纹”，有的具砾屑、燧石条带，顶部为含泥质灰岩、风化后呈黄色，俗称黄皮子灰岩，在华北其它地区多存在此层，标志明显。产头足动物化石：阿门角石Armenoceras、链角石Ormoceras、灰角石Stereoplasmoc

28、eras、多泡角石Polydesmia。腹足动物化石：马氏螺Maclurites。三叶虫：古等称虫Eoisotelus。与亮甲山组整合接触。属浅海相较深水环境沉积。晚期海退、水浅。华北地区在奥陶纪晚期普遍上升为陆地，直到中石炭世才下降接受沉积，因而缺失了上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统等地层。（三）上古生界Pz21、石炭系C1）中石炭统C2本溪组C2b本溪组最初命名地点在辽宁省本溪市西6km的新洞沟与蚂蚁沟村之间的牛毛岭。赵亚曾(1926)创建。本区东翼区半壁店191高地、小王山一带发育较好。小王山剖面可作为本区标准剖面，厚度为82m。石门寨西门至瓦家山剖面厚度为70.7m。本组岩性下部为陆

29、相铁质砂岩或褐铁矿（山西式铁矿）、粘土岩（G层耐火粘土），平行不整合于马家沟组之上；上部为细砂岩、粉砂岩再到湖泊、沼泽相粘土岩，夹35层海相泥灰岩透镜体，含F层耐火粘土。陆相粉砂岩中含植物化石：鳞木Lepidodendron、科达Cordaites、芦木Calamites、轮叶Annularia、脉羊齿Neuropteris。石灰岩中含蜒类：小纺锤蜓Fusulinella；腕足动物：马丁贝Martinia、帅尔文贝Schellwienella；双壳类：古尼罗蛤Paleoneilo、小花蛤Astarlella、燕海扇Aviculopecten等。本组属海陆交互相沉积。2）上石炭统C3太原组C3t

30、太原组最初命名地点在山西省太原西山月门沟，由翁文灏、葛利浦(Grabau)1907年创建。经与本区傅水寨老柳江云山砂岩对比，统称太原组。本区在半壁店、小王山一带发育较好，厚度在小王山剖面为51m。石门寨西门至瓦家山剖面为48m。本组有两个沉积韵律。下韵律底部青灰色含铁质中细粒长石岩屑杂砂岩，风化后成黄褐色，具大型球状风化。向上过渡为青灰色页岩夹D层粘土或泥质灰岩透镜体。上韵律底部薄层细粒岩屑杂砂岩，具小型球状风化。往上为青灰色细粒砂岩夹泥灰岩透镜体及少量煤线。本组产大量植物化石：脉羊齿Neuropteris、栉羊齿Pecopteris、楔叶Sphenophyllum、鳞木Lepidoderdr

31、on。动物化石腕足类：网格长身贝Dictyoclostus、戟贝Choneter。双壳类：古尼罗蛤Paleoneilo、裂齿蛤Schizodus。本组与下伏本溪组整合接触。分界标志明显，标志层是底部的具大型球状风化青灰色含铁质中细粒长石岩屑杂砂岩，风化后具小孔，分布稳定，过去称云山砂岩，在辽宁太子河区则称黄旗砂岩或小孔砂岩。属海陆交互相沉积。2、二叠系P1）下二叠统P1（1.）山西组P1s山西组最初命名地点在山西省中部太原一带，1907年由维利斯(B.willis)、布拉克维尔德(EB1ackwelder)创建。与本区柳江组对比后，统称山西组。主要分布在石门寨西门、小王山、黑山窑等地。以石门寨

32、西门至瓦家山剖面最好，是本区重要的含煤、粘土矿层位。厚度61.8m。山西组岩性由灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩构成两个沉积韵律。韵律底部含长石多、含砾，单层厚度大，顶部为粘土矿或煤层(可采煤层)，上韵律顶部为B层粘土层位。与下伏太原组整合接触。其分层标志是其底部灰色、灰白色长石岩屑杂砂岩，但在横向上有时变为含砾中粗粒、或中细粒长石岩屑杂砂岩，颜色由灰白色变为黄灰色，但层位稳定。本组含植物化石种属较多，如轮叶Annularia、楔叶Sphenophyllum、栉羊齿Pecopteris、芦木Calamites、带羊齿Taeniopteris。本组属大陆近海沼泽相沉积。

33、（2）下石盒子组P1x石盒子组最初命名地点在山西省太原市东5km石盒子沟，太原市西25km石千峰为石千峰组建组地点，由那琳(E.Norin，1922)创建。本区下石盒子组在黑山窑、石门寨西门、石岭等地较为发育，厚度115m。本组岩性主要为灰色中粒长石岩屑杂砂岩、细粒岩屑杂砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个沉积韵律。第一韵律顶部为灰绿色含云母泥质粉砂岩，第二、三韵律顶部分别是A2和A1层粘土，颜色为紫色、紫灰色。粉砂岩中产植物化石：带科达Cordaites pricipalis、中芦木Mesocalamites、多脉带羊齿Taeniopteris multinervis。本组与山西组分界清楚

34、：山西组顶部为B层粘土矿；下石盒子组底部为黄褐色含砾粗粒岩屑长石杂砂岩(岩貌特殊、俗称小豆砂岩)，与山西组整合接触，属河流相、湖泊沼泽相沉积。2）上二叠统P2（1）上石盒子组P2s上石盒子组出露局限性较大。以盆地东翼石门寨西门欢喜岭至瓦家山一带较好，厚度72m。本组岩性为灰白色中厚层状含砾粗粒长石砂岩夹紫色细粒砂岩及粉砂岩。由12个沉积韵律构成。第一韵律底部是在A1层铝土矿之上(另一个韵律的开始)的灰白色中、厚层状含砾粗粒长石砂岩，具大型斜层理，与下石盒子组整合接触。此层厚度大，分布稳定，称南山砂岩。本组属河流相沉积。（2）石千峰组P2sh本组是本区古生界最高层位，因上覆地层覆盖，出露十分局限

35、，仅在黑山窑、欢喜岭一带出露较好，厚度150m。本组是一套河流相紫色岩石，底部为含砾砂岩和砾岩(胶结松散，风化后砾石脱落布满山坡)，往上为细粒砂岩、粉砂岩及部分黄绿色泥岩。与下伏上石盒子组整合接触，分界标志是上石盒子组顶部为黄白色含砾岩屑长石砂岩，其上为石千峰组紫色含砾岩屑杂砂岩(结构松散)。粉砂岩中产栉羊齿Pecopteris、轮叶Annularia、楔叶Sphenophyllum、丁氏蕨Tingia及腹足动物化石，多代表干旱条件下的陆相沉积，但在黄绿色页岩中曾发现海生动物化石：舌形贝Lingula，说明晚二叠世晚期本区曾一度海侵，气候转为温暖、潮湿。（四）中生界Mz1、三叠系T本区只发育上

36、三叠统黑山窑组地层。黑山窑组T3h层型剖面位于本区西南部的黑山窑后村西侧，岩性以灰白色中、粗粒长石石英杂砂岩、黑色炭质页岩、粉砂岩及煤线为特征。其中含有大量的植物和少量昆虫及双壳类等化石，属湖泊相沉积环境，其中发育有湖相三角洲和湖泊滨岸沼泽，厚度为161.8m，角度不整合于石千峰组之上。以本组底部的底砾岩同石千峰组分界，上、下岩层产状差别很大。与上覆地层北票组为不整合接触，虽然二者产状差别不大，但界线十分清楚，北票组底部以砾岩与本组分界。本组常见的植物化石有：卡勒莱新芦木（Neoclamites carrerei）、西伯利亚似银杏（cf.Ginkgoites sibiricus）及付兰林舌叶（

37、cf.Glossophyllum florini）等。2、侏罗系J1）下侏罗统（J1）北票组J1b 可与杨志坚（1950）命名的华北地区下花园组（J1x）对比，为侏罗系底部地层，层序完整，分布较广泛，黑山窑后村至大岭一带可作为北票组之标准剖面，分上、下两段。下段以砾岩及含砾粗砂岩为主，夹少量粉砂岩和页岩，厚278m。上段由黄色大砾岩、含砾粗砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩组成，含煤线，厚215m，底部大砾岩与下段分界明显。根据岩性和生物化石特征分析，本组属于冲积扇、湖泊、河流及沼泽相沉积。北票组含有丰富的植物化石，其次是双壳类和昆虫类等。常见的有：长叶松形叶（Pityophyllum longifo

38、lium）、华丽似刺葵（Phoenicopsis speciosa）及纤细拜拉银杏（Baiera gracilis）等。2）中侏罗统（J2）蓝旗组J2l蓝旗组经层位对比相当于髫髻山组(叶良辅，1920)，1965年由凌源幅(120万)延入本区使用。本组以一套火山岩系分布在盆地中部老君顶至大洼山一线（柳江盆地的核部）。在上庄坨、傍水崖一带出露较好。厚度在1000m以上。与北票组等老地层呈角度不整合接触。根据岩性组合及喷发旋回，分为下、中、上三部分。下部为偏酸性的安山质火山角砾岩及集块岩、流纹质集块岩夹凝灰岩及火山熔岩，厚度在300m以上。中部以中性火山熔岩为主，灰绿色安山质、角闪安山质、粗安质火

39、山熔岩夹集块岩、火山角砾岩。厚度400m左右。上部为中基性火山熔岩（黑绿色、紫红色、青灰色碱性玄武岩、玄武安山质、辉石安山质火山熔岩）和熔结集块岩、集块岩互层，夹少量火山角砾岩及凝灰岩。厚度在600m以上。3） 上侏罗统（J3）孙家梁组J3s孙家梁组最初命名地点在辽宁省北票北面的孙家梁，由赵宗溥(1959)创建。本组分布局限于实习区东南隅蟠桃峪一带，未见与其它地层的直接接触关系。从区域资料上看，本组与蓝旗组呈角度不整合接触，厚度在350m以上，是一套灰色酸性、中碱性火山熔岩和火山碎屑岩，包括流纹质、粗面质和粗安质火山熔岩、凝灰岩、火山角砾岩与集块岩。（五）新生界Kz石门寨地区新生界仅有第四系零

40、量分布，且主要为河流阶地松散堆积物，没有胶结成岩，主要为河流冲积、洪积物，其次为坡积物、残积物。见有少量洞穴堆积，分布在黄土营、山羊寨、李庄、茶庄等地石灰岩溶洞中，为砂砾、粘土堆积物，已开始固结变硬。根据洞穴中脊椎动物化石：狼、熊、鹿、野猪等，鉴定其形成时代为第四纪中更新世。山海关、秦皇岛及北戴河海滨区以海岸沉积物及三角洲沉积物为主，部分地区可见风成沙丘和沙地堆积。二、岩浆岩和变质岩柳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

41、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。西部岩基称为“温泉堡花岗岩体”.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。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

42、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-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：柳江盆地所在地区是一个由古老变质岩系所组成（并有广泛出露）的蓟县山海关隆起区的边缘部分发育起来的向斜盆地。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，西翼南部秋子峪-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

43、合岩。混合花岗岩等变质岩出露于向斜盆地的北部，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，构成了险要的山地。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

44、翼区由于西部花岗岩侵入造成挤压，所以西翼地层出露较窄，次生厚度变化大。西翼区的主要构造特征是：岩层近南北走向，岩层产状变化急剧，倾向东，倾角可达70，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

45、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。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70-80.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。3.苏庄-伍庄-山羊寨逆断层该断层发育在柳江向斜的西翼，走向NE20，大致平行于向斜轴，是一条走向断层，沿走向延伸近10公里。断层东侧为下盘，其亮甲山组豹皮灰岩，断层两侧为上盘，其张夏组厚层状灰岩。断带宽1米左右，中间有细晶

46、闪长岩脉侵入。断带中有构造角砾岩发育和片理化现象，旁侧牵引，褶皱也较明显。4.牌坊砬子逆断层该断层观察点位于伍庄东北500米牌坊砬子之废弃旧矿坑处，断层北北东向延伸，长达3公里。断层发育于二迭系地层中，断层东侧为上盘，西侧为下盘。上盘为下二迭统，顶部B层耐火粘土和上二迭统含砾粗砂岩，具有明显的牵引褶皱。下盘为 下二迭统粉砂质页岩。沿断层面观察，见有构造透镜体及片理化现象。上盘岩层两组节理发育。5.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61.整个断裂宽带15米，其中有正

47、长斑岩岩脉侵入。宽约3.5米。断裂带中有断层角砾岩，角砾大小不等，以东岩为主。后期被二氧化硅所胶结形成硅化带。实出地表面呈锯齿状近南北向延伸。断层延伸有1.5公里。断层东侧为亮甲山组的薄层泥质条带灰岩夹薄层竹叶状灰岩，西侧为寒武系张夏组的厚层 状灰岩。6.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、矿产 本区矿产主要为沉积矿产，如煤、耐火粘土、烧制玻璃原料石英砂岩、冶炼熔剂白云石和萤石，建筑材料及烧制石灰的石灰岩。

48、其中以煤、耐火粘土及石灰岩为主，开采历史悠久，具有相当的规模。金属矿产较为分散，仅在柳江盆地周围接触带附近曾发现铁、铜、铅、锌矿点或矿化点十余处，具工业价值者较小。如上平山重晶石、萤石、铅锌矿点，杜庄矽卡岩型铜铁矿点。其主要矿种有： 1、煤矿 柳江盆地主要含煤地层是上石炭统太原组、下二叠统山西组以及下侏罗统北票组，它们均分布在柳江向斜两翼。由于东翼岩层倾角平缓，石炭系、二叠系的煤层分布较西翼区广。侏罗系可采煤层仅分布在义院口一带。本区石炭系二叠系中含煤层位共有6层。当地开采时，习惯采用自上而下编号，编为煤1煤6，其中煤l煤4产于二叠系山西组；煤5煤6产于石炭系太原组。侏罗系含煤层位共10层，编

49、号自上而下为煤1煤10。煤层中具有工业开采价值的有二叠系的煤2和煤3，石炭系的煤5，以及侏罗系的煤8、煤9、煤l0。各煤层中厚度变化在14m之间，以石炭二叠系煤2和煤5及侏罗系煤10最为稳定。本区煤质由于受岩浆侵入热力作用产生不同程度的变质作用。局部为劣质煤，西翼由于断裂构造的破坏，给煤矿的找矿勘探带来了困难。煤层中有害组分较低(硫含量小于1%、磷含量小于0.090.02%)，属低硫型煤质。本区煤田属小型煤田，年产量约60万t。一般为无烟煤，可作一般工业用煤和民用煤，以及用于制作化肥的原料。根据抚宁县化肥厂对煤质要求,含炭量要求大于84%，挥发成分越少越好。因目前除硫设备的限制，仅能除去硫量的

50、50%，所以一般要求含硫量为1%较为适宜。 本区上石炭统太原组顶部煤5较为稳定，为可采煤层，顶板为黑色粉砂质粘土岩，并含腕足类(如戟贝)、海百合茎、珊瑚等海相化石。底板为粘土质页岩及灰黑色粉砂岩，富含植物根茎化石碎屑。属海陆交互相由陆相向海相过渡沉积的煤层。本区二叠系山西组为一套陆相沉积，受气候影响，早二叠世气候潮湿、温暖，植物生长茂盛，成为主要成煤时期。本区侏罗系北票组为一套陆相河流三角洲沉积。从沉积旋回和岩性特征看，煤层分布在小旋回的顶部，是由正常的河流相沉积向三角洲沉积的过渡产物。2、耐火粘土本区东翼石炭二叠系地层中发育有耐火粘土多层。在层位和岩相等方面均能与唐山开平盆地、本溪太子河流域

51、对比。本区耐火粘土受沉积时期古地理影响，沿走向或倾向常发生相变，故可采层常为大小不等的透镜体状、扁豆体状。主要采区分布在半壁店、石门寨、欢喜岭一带。由于矿层相变，规模沿走向和倾向变化较大，近几年国家开采的矿山大多数已经停止生产，目前仅有乡镇、村和个体企业进行小规模开采。耐火粘土在石炭二叠系的层位自上而下编号为A、B、C、D、E、F、G七层。在我国华北、东北地区上述七层耐火粘土的具体层位是：A层位于上石盒子组(P2s)，B层和C层位于下石盒子组(P1x)，D层位于太原组，E、F、G层位于本溪组（C2b）。本区耐火粘土的可采层位是G、F、D及B层。现将各可采层耐火粘土的简况作一介绍。G层 矿体赋存

52、在本溪组底部，靠近马家沟组白云质灰岩顶部假整合面上。属滨海相泻湖沉积，产于海侵层序中。F层 位于本溪组下部层位，在G层之上312m左右为青灰色半软质粘土岩，沉积环境与G层相似，产于海侵层序中。D层 位于太原组下部，底板为粘土质粉砂岩。为青灰色粘土岩，层位稳定，属陆相湖泊沉积，夹于陆相地层中。B层 矿体赋存于山西组顶部。仅在半壁店北西至石岭车站南，北约1km地段为可采层位，厚度05m左右，属硬质耐火粘土。沉积环境属陆相沼泽沉积，矿层中甚至夹有煤线。3、金属矿产柳江向斜西翼与响山花岗岩体(53)的接触带附近，已发现接触交代型和热液型金属矿点，如铁、铜、铝、锌等十余处。在花场峪、车厂、王庄、城庄等地

53、发现矽卡岩型磁铁矿点，上平山重晶石铅锌矿点，以及朱清峪铜矿点。其地质简况如下：（1）戴庄王庄铁矿点该矿点位于杜庄车站西约4.5km，小王庄西山坡上，矿体产于响山岩体与下、中寒武统碳酸盐接触带，矿体的延伸方向与接触带一致，呈透镜状、脉状赋存于矽卡岩体内。矿石中的金属矿物有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、褐铁矿、孔雀石。脉石矿物有石榴石、透辉石钙铁辉石、透闪石阳起石、绿泥石、绿帘石、石英、方解石、萤石等。矿石呈浸染状、角砾状构造。该矿点围岩蚀变发育，在平面上或剖面上均具有较明显的分带现象，各蚀变带强弱、宽窄不一，并有叠加现象。由内接触带向外依次出现硅化(内接触带)(石榴石透辉石)矽

54、卡岩化透闪石化大理岩化。根据矿物组合及它们之间彼此穿切关系，分为两个成矿期六个成矿阶段。矽卡岩期分三个成矿阶段： 早期矽卡岩阶段 钙铁钙铝石榴石、透辉石钙铁辉石、硅灰石等矽卡岩矿物形成。 晚期矽卡岩阶段 透闪石阳起石、绿帘石、磁铁矿形成。 氧化物阶段 主要形成绿帘石、长石、云母及少量石英，金属矿物有磁铁矿及少量赤铁矿。石英硫化物期分三个阶段： 早期硫化物阶段 主要有绿泥石、绿帘石、石英、萤石等脉石矿物和黄铜矿，少许黄铁矿等矿石矿物形成。 晚期硫化物阶段 主要有石英、方解石、绿泥石等脉石矿物和黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等矿石矿物形成。 石英碳酸盐阶段 主要形成方解石、石英等细脉。在地表经风化后出现的

55、次生矿物有孔雀石、褐铁矿、绢云母、石英等。该矿点矿化强度高，但规模小，Fe含量为4565%、Cu含量为0.49-1.54%。铁可供地方开采；铜品位低，可综合利用。（2）上平山重晶石、萤石、铅锌矿矿点 矿点位于柳江向斜西翼上平山倾伏背斜核部，该背斜核部为下寒武统府君山组豹皮状石灰岩。背斜两翼依次为馒头组、毛庄组和徐庄组，背斜轴走向N25E，背斜核部各有几条北北东向的纵断层，使背斜成为地垒式构造，东侧为逆断层，倾向北西，倾角5580；西侧为正断层，倾向北西，倾角6070。重晶石铅锌矿脉沿背斜轴分布。矿体为脉状，出露宽度为23m，少数达1020m，水平延伸达40400m。沿背斜轴形成矿化带，矿石为角

56、砾状、晶洞状、脉状构造。 围岩蚀变主要为硅化和萤石化。该矿点的形成与西部响山岩体侵入有关，距响山岩体与灰岩接触带仅2km，属远离接触带低温热掖矿床，形成于燕山运动的晚期。该矿采矿坑大多已废弃，现由上平山村或个体开采。4、其他矿产（1）石英砂岩此类石英砂岩产于鸡冠山青白口系长龙山组。厚层状、质纯，含SiO2达90%以上，早年露天开采，是秦皇岛玻璃厂制作玻璃的原料，现已停产。此外，该层位的石英砂岩在本区的东北部张岩子一带亦有出露。（2）石灰岩本区下寒武统府君山组厚层石灰岩，下奥陶统亮甲山组的厚层石灰岩是烧制石灰的原料及建筑石料，现多为民间开采。五、区域地质发展简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虽有过海、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