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文档简介
周口店地区地质实习报告学 院: 海洋学院 专 业: 海洋地质 姓 名: 刘 晨 晖 指 导 教 师: 侯青叶 白志达 徐德斌 梅建明 中国地质大学(北京)2006年09月08日目 录1 前言- 1 -1.1 周口店实习区交通、地理及经济概况- 1 -1.2 周口店地区地质研究历史- 2 -1.3 实习情况介绍- 2 -2 地层- 4 -2.1 太古界- 4 -2.2 中元古界- 4 -2.2.1 雾迷山组(Jxw)- 4 -2.2.2 洪水庄组(Jxh)- 5 -2.2.3 铁岭组(Jxt)- 5 -2.2.4 岩相简析- 6 -2.3 新元古界- 6 -2.3.1 下马岭组(Qbx)- 6 -2.3.2 长龙山组(Qbc)- 7 -2.3.3 景儿峪组(Qbj)- 7 -2.3.4 岩相简析- 7 -2.4 下古生界- 8 -2.4.1下寒武统府君山组(1f)- 8 -2.4.2下、中寒武统(1+2)- 9 -2.4.3 中、上寒武统(2+3)- 9 -2.4.4 下奥陶统(O1)- 10 -2.4.4 岩相简析- 11 -2.5 上古生界- 12 -2.5.1 中、上石炭统(C2、C3)- 12 -2.5.2 下二叠统(P 1)- 13 -2.5.3 岩相简析- 14 -2.6 新生界- 14 -2.6.1 河流阶地沉积- 15 -2.6.2 北京猿人洞沉积- 15 -3 岩浆岩- 17 -3.1 房山岩体- 17 -3.1.1 石英闪长岩(5)- 18 -3.1.2 花岗闪长岩(5)- 18 -3.1.3 石英闪长岩(5)与花岗闪长岩(5)接触关系- 18 -3.2 牛口峪“灯泡”岩体- 19 -3.3 岩脉- 19 -3.3.1 闪长玢岩岩脉()- 19 -3.3.2 长英质岩脉- 20 -4 变质岩- 21 -4.1 区域变质岩- 21 -4.1.1 板岩- 21 -4.1.2 千枚岩- 22 -4.1.3 变质砂岩(砾岩)- 22 -4.1.4 片麻岩- 23 -4.1.5 大理岩- 23 -4.2 热接触变质岩- 23 -4.2.1 角岩类- 23 -4.2.2 片岩类- 23 -4.2.3 大理岩- 24 -5 构造- 25 -5.1 褶皱- 25 -5.1.1 164背斜- 25 -5.1.2 太平山向斜- 27 -5.1.3 孤山口复杂褶皱- 28 -5.2 断裂构造- 30 -5.2.1 走向断裂系- 31 -5.2.2 横向断裂- 32 -5.3 构造演化- 32 -6 地质发展史- 33 -6.1 基底形成阶段(Ar + Pt1)阜平运动- 33 -6.1 盖层形成阶段- 33 -6.3 盖层活化阶段- 33 -6.4 新构造阶段- 34 -7 经济地质- 35 -7.1 矿产- 35 -7.1.1 煤矿- 35 -7.1.2 石材- 35 -7.1.3 石灰- 35 -7.1.4 耐火材料- 35 -7.2 环境地质- 36 -7.3 旅游地质- 36 -7.4 灾害地质- 36 -8 结束语- 38 -9 致谢- 38 -附小论文:I1 引言I2 研究区概况II2.1 多级阶地II2.2 水平岩溶洞穴III3 新构造运动的基本规律III4 周口河河流阶地与岩溶洞穴之间的关系III5 结论IV参考文献IViii1 前言本次野外地质实习的实习区位于北京市房山区境内周口店地区,该地区素有“地质工程师的摇篮”的美称并以北京猿人产地闻名于世。在周口店附近不大区域范围内集中了比较齐全、丰富多彩、具有一定典型意义的地质现象,是野外地质教学实习的理想地区。1.1 周口店实习区交通、地理及经济概况周口店实习区位于北京市西南房山区境内,中国地质大学(北京)周口店实习站设在周口店镇国土资源部探矿所内。实习区距北京市约46 km,公路、铁路交通十分便利(图 1-1)。图 1-1 周口店地区交通地势图1、实习区范围; 2、中山区(大于1000 m); 3、低山区(10005000 m)4、丘陵区(500100 m); 5、山前倾斜平原(小于100 m)实习区的范围,北至燕山石化,南至周口店镇,东至房山镇,西至东山口,位于太行山脉北麓与华北平原接壤处,地形以丘陵为主,已知最高山峰为南落凹,海拔301.2 m,相对高差为150m。实习区内大多为低山和丘陵区,高程一般为150300 m。实习区内有4条季节性河流,一是周口河,源于上寺岭南坡,向南东流出山口后经周口店流入华北平原;二是沙河,源于太平山北坡的丘陵区,向南东流经房山后亦向南流入华北平原;三是源于上寺岭西坡的拴马庄河,向南东流入华北平原;四是发源于青风岭下的虻牛河,亦向南东经孤山口流入华北平原。周口店地区唯一的一条常年流水河流是大石河,源于西部的百花山,向东流经北岭北坡,过磁家坞后急转向南流经房山东侧而入华北平原。大石河是拒马河的一条支流,是流经地区农业灌溉用水和工业用水的重要水源。周口店地区年降雨量为150700 ml,雨季为7-8月,其降雨量占全年70 %,七月气温最高,平均28 C,最高达40 C。每年11月到次年2月,气温最低。实习区植被茂密,基岩出露良好,出露地层包括太古界、中新元古界、古生界以及新生界零星出露(附图 、附图 )。实习区工矿企业较多,著名的燕山石化即建在房山花岗岩体之上;长沟峪煤矿规模较大,是北京市重要的煤产地之一;以石灰岩为原料的水泥和石灰生产具有相当的规模;花岗岩、板岩和大理岩石料生产也很可观。在农业方面,平原区以种植小麦、玉米为主;丘陵和山区以杂粮为主;山口河滩地多种植苹果树、梨树和柿树,产量除满足当地需要外,还有一定数量供应北京市区。周口店地区及其附近旅游业较为发达,除了著名的世界级文化遗产“北京猿人洞”外,还有石花洞、云水洞、十渡以及野三坡等。1.2 周口店地区地质研究历史周口店地区的地质调查历史,大体上可以分为以下3个阶段:l 1914年以前的地质研究的初期阶段,在该时期F. Solger(19101912)测绘完成1:200000北京西山地质图;l 1914-1949年的地质研究的中期阶段,在该时期最大的成就即发现了北京人头盖骨;l 新中国成立以来,周口店地区的地质研究进入全面发展的阶段,在1988年完成的1:5万周口店幅区调报告的基础上,单文良、宋鸿林等(1991)著的构造变形分析的理论方法和实践是以周口店地质研究为基础概括出来的、具有推广意义的地质理论。1.3 实习情况介绍本次实习为中国地质大学(北京)本科二年级的野外地质教学实习,也是野外地质工作方法的入门实习。本人为海洋学院海洋地质专业的研究生,由于本科所学专业为地理信息系统,没有经过系统、正规的野外地质工作的训练和实习,因此申请并获批准同工程技术学院本科生一同参加此次实习,并被编入土木工程专业一班的第一小组。本次实习的组队教员:徐德斌、白志达、梅建明、侯青叶。所在班级及小组:22041班第一小组(组长:高斌;组员:李影影、龙正发、赵志佳、贾福波、刘晨晖)。实习日期:8月6日9月9日本次实习完成的主要工作量详细见表 1-1。表 1-1 完成的工作量一览表名 称单 位数 量观察点个58观察路线条16实测剖面个1信手剖面个8素 描个24标 本块70照 相张232填图面积km210.5实测剖面图幅1综合柱状图幅1地质图幅1构造纲要图幅1产 状个1222 地层周口店地区地层属于华北型,发育较全,主要包括太古界、中、新元古界、古生界以及新生界零星出露(附图 、附图 )。与北京西山全区的地层比较,本区地层经历了不同程度的区域变质作用,因而化石保存不佳。2.1 太古界本区太古界统称官地杂岩(ArG),分布于房山岩体南北两侧,实习区内分布于房山岩体南侧,沿官邸91.8高地周家坡一带展布,出露面积约0.37 km2(附图 )。岩性组合主要为黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、黑云角闪变粒岩等,内部层序不清。在官地村以西道路转弯处为官地杂岩(ArG)的岩性观察点,该点以北为房山岩体边缘相的石英闪长岩,以南为太古代的官地杂岩(ArG),出露岩性主要有黑云母斜长片麻岩、黑云母角闪岩、绿帘石英岩以及花岗闪长岩和石英闪长岩。其中,黑云母斜长片麻岩岩性为深黑色、粒状变晶结构、块状构造,所含主要矿物为黑云母、斜长石,斜长石呈定向排列,形状多为长柱状。黑云母斜长片麻岩表层风化程度较高,风化面颜色为浅灰色;黑云母角闪岩岩性为灰绿色、粒状变晶结构、块状构造,所含主要矿物黑云母、角闪石,矿物颗粒粒度较大,约2 mm;绿帘石英岩岩性为浅绿色、粒状变晶结构、块状构造,所含主要矿物为绿帘石和石英。2.2 中元古界中元古界包括长城系(Chc)和蓟县系(Jx),在实习区内仅出露蓟县系(Jx)的雾迷山组(Jxw)、洪水庄组(Jxh)和铁岭组(Jxt)。其分布范围在实习区外以八角寨拴马庄大桥一带出露较为完整。在实习区内部分分布于一条龙周家坡一带。2.2.1 雾迷山组(Jxw)雾迷山组(Jxw)主要岩性为灰色中薄层白云岩、灰质白云岩,白云岩中夹有浅灰色、白色硅质条带。劈理化发育,可见水平层理,为环潮坪沉积环境。含化石Conophyton sp.(锥叠层石)。厚度大于500 m。由于仅见其上部,因此,与下伏地层接触关系不详,可能为断层接触。在实习区外,雾迷山组上部(Jxw5)主要分布于八角寨拴马庄大桥一带的周张公路垭口处。该位置出露岩性为灰白色、中厚层白云岩,夹灰黑色白云质灰岩,局部可见条带状和团块状燧石层充填,小范围可见少量石英团块富集。该套地层劈理化十分发育,劈理面上可见绢云母的定向排列。出露宽度约50 m。另外,在该套地层中发育小型逆断层,断层上、下盘处可见牵引构造,断层宽度约5 cm,其间充填分期侵入的两条交叉石英岩脉。在实习区内未见雾迷山组(Jxw)出露。2.2.2 洪水庄组(Jxh)洪水庄组(Jxh)主要岩性为灰黑色砂质千枚岩为主,上部和下部含白云质或白云岩透镜体,中部含炭质,可见黄铁矿顺层分布,为深水局限泻湖沉积环境。厚度约38 m。与下伏雾迷山组(Jxw)呈平行整合接触。在实习区外,洪水庄组(Jxh)主要分布于八角寨拴马庄大桥一带的周张公路8.58.42 km范围内。该位置出露岩性为灰黑色板岩,夹白云岩和细砂岩透镜体,局部发育少量节理并在其间充填石英团块。在与下伏雾迷山组(Jxw)分界点附近可见葡萄石状碳酸盐溶出。出露宽度约80 m。在实习区内未见雾迷山组(Jxw)出露。2.2.3 铁岭组(Jxt)图 2-1 铁岭组下段(JxT1)斜层理素描图铁岭组(Jxt)根据岩石组合,可将其分为下、中、上三段。厚约186 m。铁岭组下段(Jxt1)岩性为灰色、中厚层白云岩,夹硅质条带和白云质泥岩。发育水平藻纹层及水平层理,偶见小型交错层理,代表环潮坪沉积环境;铁岭组中段(Jxt2)岩性为深灰色、灰黑色、薄层白云质灰岩,夹黑色板岩,发育水平及波状藻纹层,反映潮上带潮间带沉积环境;铁岭组上段(Jxt3)岩性为灰白色、中厚层、细晶微晶白云岩为主,上部发育大型包卷叠层石,沉积环境同铁岭组下段(Jxt1)。含化石Cryptozoon sp.(包心菜状叠层石)、Chihsienella sp.(蓟县叠层石)。铁岭组下段(Jxt1)与下伏洪水庄组(Jxh)呈平行整合接触。在实习区外,铁岭组(Jxt)主要分布于八角寨拴马庄大桥一带的周张公路8.426.15 km范围内。该位置出露铁岭组下段(Jxt1)岩性为灰白色、中厚层硅质白云岩,与下伏洪水庄组(Jxh)分界点附近可见石英岩夹层,厚度约1 m,并可见局部节理发育。出露宽度约500 m。铁岭组中段(Jxt2)岩性为灰黑色、薄层白云岩,局部区域夹少量石英条带和团块。岩层中发育劈理,劈理面上可见绢云母的定向排列。出露宽度约300 m。铁岭组上段(Jxt3)岩性为浅灰色、厚层白云岩,局部区域可见岩层中夹少量硅质条带和团块。出露宽度约1 km。在铁岭组下段(Jxt1)中发育斜层理(图 2-1),发育情况为上部发散,下部收敛,表明地层在此处未发生倒转,为正常沉积。层理收敛角所指示的方向约为51,在一定程度上指示古水流流向。在铁岭组上段(Jxt3)中发育石香肠构造,石香肠主要为硅质成分,在水平方向上间隔排列,反映形成过程中受到垂向的挤压作用。在周张公路6.2 km处的路边铁岭组上段(Jxt3)中发育包心菜状叠层石(图 2-2),包卷层理十分明显,呈团块状聚集,从下部至上部圈形逐渐变大表明地层在此处未发生倒转,为正常沉积。包心菜状叠层石的形成与藻类活动有关。图 2-2 铁岭组上段(JxT3)叠层石素描图在实习区内,铁岭组(Jxt)主要分布于一条龙周家坡一带,岩性为灰白色、厚层大理岩。原岩主要成分为白云岩,其变质过程与以北的房山岩体的穿插侵入有关。此外,该位置断层作用较为发育,可能由于断层作用使其出露厚度明显减薄,与下伏地层呈断层接触。2.2.4 岩相简析蓟县系(Jx)岩石普遍经受区域变质,但是,原岩较易恢复。雾迷山组(Jxw)以白云岩为主,夹燧石条带,代表环潮坪沉积环境;洪水庄组(Jxh)以千枚岩为主,原岩为泥质岩石,代表局限深水泻湖低能沉积环境;铁岭组(Jxt)上、下段为潮间潮下高能沉积环境,中段为潮间潮上沉积环境。因此,蓟县系(Jx)从雾迷山组(Jxw)开始海水逐渐海退变浅,至洪水庄组(Jxh)沉积期海平面最低;从铁岭组(Jxt)沉积早期开始,海水又经历了两次由深变浅的过程,直至最后暴露地表,经受风化剥蚀作用。2.3 新元古界新元古界青白口系(Qb)包括下马岭组(Qbx)、长龙山组(Qbc)、景儿峪组(Qbj)。实习区外在八角寨拴马庄大桥和黄院东山梁一带出露完整。实习区内分布于一条龙骆驼山山顶庙房山西一带。2.3.1 下马岭组(Qbx)下马岭组(Qbx)岩性为灰色千板状板岩、灰黑色黑色含炭质千枚板岩、千枚状板岩、砂质板岩。发育纹层状水平层理,含黄铁矿,反映为泥坪与泻湖相沉积环境。含化石Chuaria sp.(藻类化石)。厚约161 m。下马岭组(Qbx)与下伏铁岭组上段(Jxt3)呈平行不整合接触,代表了一次构造升降运动芹峪运动。图 2-3 铁岭组上段(JxT3)与下马岭组(QbX)平行不整合接触素描图在实习区外,下马岭组(Qbx)主要分布于八角寨拴马庄大桥一带的周张公路6.15 km至拴马庄大桥南桥头范围内。该位置出露岩性为灰绿色、含磁铁矿的千枚岩,夹少量板岩。千枚岩层面上可见丝绢光泽,其间的磁铁矿矿物颗粒呈不定向排列。地层遭受一定程度的变质作用。出露宽度约1 km。该位置的下马岭组(Qbx)与下伏铁岭组上段(Jxt3)呈平行不整合接触(图 2-3),发育厚度约4 cm的古风化壳,风化壳的主要物质组成为含铁的泥质岩,岩性变化不大,表明在地质历史时期曾一度发生构造抬升(芹峪运动)出露地表遭受风化剥蚀。在实习区内,下马岭组(Qbx)主要分布于一条龙骆驼山山顶庙房山西一带,呈弧形展布。一条龙出露的下马岭组(Qbx)主要岩性为灰黑色、砂质千枚岩。层面上可见矽线石、红柱石、石榴子石和磁铁矿等矿物颗粒不定向分布。从一条龙南坡至山顶岩性逐渐过渡为灰黄色片岩,其形成原因可能与位于北部的房山岩体侵入的热接触作用有关。该位置的下马岭组(Qbx)与下伏铁岭组(Jxt)呈断层接触,断层类型为正断层。在东山口处可见断层间充填宽度为23 m的花岗闪长岩岩脉。羊屎沟出露的下马岭组(Qbx)岩性变质为红柱石、石榴子石云母片岩。该位置断层作用较为发育,可能由于断层作用使其出露厚度明显减薄,与下伏铁岭组(Jxt)呈断层接触。2.3.2 长龙山组(Qbc)长龙山组(Qbc)下部岩性以变质石英砂岩为主,夹泥质岩;上部岩性以板岩为主,夹透镜状砂岩。可见交错层理、水平层理,为近滨海海滩沉积环境。厚约24 m。长龙山组(Qbc)与下伏下马岭组(Qbx)呈渐变整合接触,之间含有冲刷面。在实习区外,长龙山组(Qbc)主要分布于八角寨拴马庄大桥一带的拴马庄大桥南桥头处。该位置出露岩性为长龙山组(Qbc)下部的浅灰色、厚层变质中粗粒石英砂岩,向上过渡为砂质板岩,该套岩层曾遭受过一定程度的变质作用。由于该位置未见长龙山组(Qbc)上界,因此出露宽度未知。在实习区内,长龙山组(Qbc)主要分布于一条龙骆驼山山顶庙房山西一带,呈弧形展布。一条龙出露的长龙山组(Qbc)主要岩性为下部以灰色中细粒变质石英砂岩为主,夹泥质岩;上部以灰色板岩为主,夹透镜状砂岩。该位置断层作用较为发育,可能由于断层作用使其出露厚度明显减薄,与下伏下马岭组(Qbx)呈断层接触。2.3.3 景儿峪组(Qbj)景儿峪组(Qbj)下部岩性以中层板状大理岩为主,单层厚度向上变薄,并渐夹有钙质千枚岩,而且有增厚趋势,为环潮坪沉积环境。厚约55 m。景儿峪组(Qbj)与下伏长龙山组(Qbc)呈平行整合接触。在实习区外,景儿峪组(Qbj)主要分布于黄院东山梁一带的239高地NE 70方向约200 m处的陡坎下部。该位置出露景儿峪组(Qbj)的部分岩层,下部岩性为灰白色、中厚层大理岩,上部岩性为灰黄色、薄层钙质板岩。由于该位置未见景儿峪组(Qbj)下部下界,因此出露宽度未知,与下伏长龙山组(Qbc)接触关系不明。在实习区内,景儿峪组(Qbj)主要分布于一条龙以南,岩性为灰白色大理岩,走向沿一条龙南坡NWW方向,大致平行等高线。该位置出露宽度约20 m。该位置断层作用较为发育,可能由于断层作用使其出露厚度明显减薄,与下伏长龙山组(Qbc)呈断层接触。2.3.4 岩相简析根据原岩恢复及沉积特征反演,下马岭组(Qbx)代表了泻湖潮坪沉积环境;长龙山组(Qbc)为前滨近滨沉积环境;景儿峪组(Qbj)则为近滨浅海沉积。青白口纪(Qb)从早到晚海水逐步加深,最终受晋宁运动影响,暴露地表。2.4 下古生界下古生界包括下寒武统府君山组(1f)、下、中寒武统(1+2)和中、上寒武统(2+3)及下奥陶统冶里组(O1y)、亮甲山组(O1l)和马家沟组(O1m)。实习区外在黄院东山梁(图 2-4)一带出露比较完整。实习区内分布于一条龙大砾岩山北坡坡底骆驼山山顶庙房山西一带和164背斜等处,呈弧形展布。在一条龙南坡坡底沟谷处,因后期断层作用导致寒武系()各层位无法明确辨别,总体以下、中寒武统(1+2)和中、上寒武统(2+3)表示。2.4.1下寒武统府君山组(1f)下寒武统府君山组(1f)岩性为中厚层青灰色豹皮灰岩及纹带状白云质灰岩,为泻湖潮上带沉积环境。含化石Redlichia sp.(莱德里基虫)。厚约25 m,与下伏景儿峪组(Qbj)呈平行不整合接触,代表了一次构造升降运动晋宁运动。图 2-4 黄院东山梁寒武系()信手剖面图在实习区外,府君山组(1f)主要分布于黄院东山梁(图 2-4)一带。该位置可观察到岩性明显分为两层,下部岩性为青灰色、厚层豹皮灰岩,其中所夹泥质条带为灰白色;上部岩性为深灰色、薄层纹带状灰岩,所含纹带近似平行排列。同时,在该位置的府君山组(1f)下部豹皮灰岩中可见灰黄色板岩夹层,厚度约1 m。出露宽度约150 m。府君山组(1f)与下伏景儿峪组(Qbj)之间为平行不整合接触。在实习区内,府君山组(1f)主要分布于骆驼山南坡。此外,在三不管沟北侧,一条龙南坡坡底沟谷处也能在局部范围内观察到府君山组(1f)标志性的中厚层青灰色豹皮灰岩出露,该位置断层作用十分发育,可能由于断层作用使其出露厚度明显减薄和缺失,与下伏景儿峪组(Qbj)呈断层接触。2.4.2下、中寒武统(1+2)下、中寒武统(1+2)包括馒头 + 毛庄组(1+2m)和徐庄组(2x)。实习区外在黄院东山梁(图 2-4)一带出露比较完整。实习区内主要分布于一条龙南坡坡底大砾岩山北坡坡底骆驼山南坡坡底一带和向源山北坡。在一条龙南坡坡底沟谷处,因后期断层作用,导致下、中寒武统(1+2)各层位无法明确辨别。2.4.2.1 馒头 + 毛庄组(1+2m)馒头组及毛庄组(简称馒毛组)(1+2m)岩性为灰色千枚状板岩夹褐黄色白云岩透镜体两层,为干热气候条件下局限泻湖沉积环境。厚约46 m。与下伏府君山组(1f)呈平行整合接触。在实习区外,馒毛组(1+2m)主要分布于黄院东山梁(图 2-4)一带。该位置出露岩性为黄色、厚层千枚状板岩。岩层间可观察到由于淋滤作用析出的元素锰形成的“假化石”假象。在局部范围内可见千枚状板岩中夹黄褐色大理岩团块和透镜体,风化程度较高。出露宽度约70 m。馒毛组(1+2m)与下伏府君山组(1f)呈平行整合接触。在实习区内,三不管沟北侧,一条龙南坡坡底沟谷处,由于断层作用十分发育,地层发生强烈减薄和缺失,未见馒毛组(1+2m)岩性出露。2.4.2.3 徐庄组(2x)徐庄组(2x)底部岩性为深灰色中厚层灰岩,向上岩性转变为灰绿色板岩夹中层灰岩,局部夹鲕粒灰岩,顶部岩性为含孔雀石薄膜的灰绿色板岩,为干热气候条件下鲕粒滩与泻湖沉积环境。厚约41 m。与下伏馒毛组(1+2m)呈平行整合接触。在实习区外,徐庄组(2x)主要分布于黄院东山梁(图 2-4)一带。该位置出露的徐庄组(2x)底部岩性为灰色、中厚层白云岩。在剖面上可观察到明显的斜层理。其层间劈理化十分发育,劈理间夹致密物质,这层出露宽度约1 m的中厚层白云岩为馒毛组(1+2m)与徐庄组(2x)的分界标志。徐庄组(2x)上部主体岩性为灰绿色板岩,顶部的灰绿色板岩中可见绿色孔雀石薄膜,为风化作用导致析出的元素铜遭到氧化的结果。徐庄组(2x)整体出露宽度约100 m。徐庄组(2x)与下伏馒毛组(1+2m)呈平行整合接触。在实习区内,三不管沟北侧,一条龙南坡坡底沟谷处,由于断层作用十分发育,地层发生强烈减薄和缺失,未见徐庄组(2x)岩性出露。2.4.3 中、上寒武统(2+3)中、上寒武统(2+3)包括张夏组(2z)和黄院组(3h)。实习区外在黄院东山梁(图 2-4)一带出露比较完整。实习区内主要分布于一条龙大砾岩山北坡坡底骆驼山山顶庙房山西一带。在一条龙南坡坡底沟谷处,因后期断层作用,导致中、上寒武统(2+3)各层位无法明确辨别。2.4.3.1 张夏组(2z)张夏组(2z)岩性为灰色板岩夹中层鲕粒灰岩,为浅海高能环境(鲕粒滩)下产物。厚约36 m,与下伏徐庄组(2x)呈平行整合接触。在实习区外,张夏组(2z)主要分布于黄院东山梁(图 2-4)一带。该位置出露的张夏组(2z)底部岩性为灰色、厚层鮞粒状灰岩。张夏组(2z)主体岩性为灰色、厚层板岩,其岩层间夹数层团块状鮞粒状灰岩,鮞粒粒径多在0.52 mm。出露宽度约300 m。张夏组(2z)与下伏徐庄组(2x)呈平行整合接触。在实习区内,三不管沟北侧,一条龙南坡坡底沟谷处,由于断层作用十分发育,地层发生强烈减薄和缺失,未见张夏组(2z)岩性出露。2.4.3.2 黄院组(3h)黄院组(3h)下部岩性以灰黄色薄中厚层泥质条带灰岩为主,夹数层鲕粒灰岩;上部岩性为豹皮状灰岩与纹带灰岩及白云质灰岩。主体岩性为灰黄色、黄灰色薄层泥质条带灰岩,上部、下部夹有多层鲕粒灰岩,为环潮坪沉积环境,相对张夏组(2z),海水变浅。含化石Ptychaspis sp.(褶盾虫)、Blackwelderia sp.(蝴蝶虫)。厚约123 m,与下伏张夏组(2z)呈平行整合接触。在实习区外,黄院组(3h)主要分布于黄院东山梁(图 2-4)一带。该位置出露的黄院组(3h)岩性为灰色、薄层泥质条带灰岩,泥质条带为黄褐色,风化后呈土黄色,宽度0.52 m,部分泥质条带灰岩遭受不同程度的变质作用,形成泥质条带大理岩。由于未测量,所以黄院组(3h)出露宽度未知。黄院组(3h)与下伏张夏组(2z)呈平行整合接触。另外,在黄院组(3h)中发现泥质条带灰岩的微型褶皱,局部出现地层的倒转和重复,但在黄院东山梁一带整套寒武系()中并未发现大规模的褶皱现象,但在张夏组(2z)的板岩中发现数层鮞粒状灰岩夹层与一般情况的正常海相沉积不符,是否由于褶皱导致鮞粒灰岩夹层的重复,还有待于进一步的调查和研究。在实习区内,三不管沟南侧,一条龙南坡坡底沟谷处,由于断层作用十分发育,仅能在局部范围内观察到黄院组(3h)中厚层泥质条带灰岩出露,可能由于断层作用使其出露厚度明显减薄和缺失,与下伏下、中寒武统(1+2)呈断层接触。2.4.4 下奥陶统(O1)下奥陶统(O1)包括冶里组(O1y)、亮甲山组(O1l)和马家沟组(O1m)。实习区外在黄院东山梁(图 2-4)一带出露比较完整。实习区内主要分布于大砾岩山北坡坡底骆驼山南坡坡底小砾岩山北坡坡底牛口峪水库四副坝、三副坝房山西一带和164背斜等处。2.4.4.1 冶里组(O1y)冶里组(O1y)底部岩性为泥质纹带灰岩,向上泥质成分减少,以中厚层灰岩为主,夹白云质灰岩和白云质豹皮灰岩,为水下高能带产物,中斜坡沉积。含化石Piloceras sp.(枕角石)、Ophiteta sp.(蛇卷螺)。厚约67 m。与下伏黄院组(3h)呈平行整合接触。在实习区外,冶里组(O1y)主要分布于黄院东山梁一带。该位置出露的冶里组(O1y)主要岩性为灰色中厚层灰岩。由于冶里组(O1y)的灰岩成分较纯,因此该位置出露地表部分的冶里组(O1y)几乎已经沿黄院组(3h)与冶里组(O1y)分界面被完全开采一空,因此该位置的岩层产状和出露宽度未知。所在位置的高角度倾斜陡坡即黄院组(3h)与冶里组(O1y)分界面,冶里组(O1y)与下伏黄院组(3h)呈平行整合接触。实习区内未见冶里组(O1y)出露。2.4.4.2 亮甲山组(O1l)亮甲山组(O1l)岩性为灰色中厚层白云岩与灰质白云岩,含少量燧石团块,为潮上蒸发环境。含化石Armenoceras sp.(阿门角石)。厚约70 m。与下伏冶里组(O1y)呈平行整合接触。在实习区外,亮甲山组(O1l)主要分布于黄院东山梁一带。该位置出露的亮甲山组(O1l)岩性为灰白色、中厚层白云岩与灰质白云岩。由于该露头位于一个宽度很窄的陡坡上,危险性较大,因此对于亮甲山组(O1l)仅进行了远观,并未认真细致的观察、记录。实习区内未见亮甲山组(O1l)出露。2.4.4.3 马家沟组(O1m)马家沟组(O1m)岩性为青灰色厚层灰岩、纹带灰岩、豹皮灰岩,夹薄中层白云质灰岩,海水趋于正常,为中斜坡沉积环境。厚约180m。与下伏亮甲山组(O1l)呈平行整合接触。在实习区内,马家沟组(O1m)主要分布于大砾岩山北坡坡底骆驼山南坡坡底小砾岩山北坡坡底牛口峪水库四副坝、三副坝房山西一带和164背斜等处。在大砾岩山北坡山脚下出露的马家沟组(O1m)岩性为灰色、中厚层灰岩,层面上可观察到葡萄石状碳酸盐溶出。出露宽度约50m。与下伏中、上寒武统(2+3)之间为断层接触,缺失冶里组(O1y)和亮甲山组(O1l)。在164背斜北翼的马家沟组(O1m)岩性为灰色、中厚层白云质灰岩,其间夹泥质层。在横切面上可观察到倾向近于南北向,倾角几乎垂直的大范围劈理发育,并见黄褐色泥质条带沿垂向和横向劈理充填,可能的形成原因为该套灰岩形成时的岩性不纯,经后期沿劈理的地下水溶蚀灰岩后的残留泥质部分。另外,在该泥质成分中可见环带状圈层,其形成过程可能与溶洞中石笋的横切面的环带形成过程类似,只不过形成过程相反,为碳酸钙成分溶解后留下的痕迹,并在该位置的泥质岩层间还可观察到由于淋滤作用析出的元素锰形成的“假化石”假象。2.4.4 岩相简析下古生界原岩易于恢复。寒武系()代表滨海浅海沉积,其中中寒武统(2)海水相对较深,水动能较低。下奥陶统冶里组(O1y)与马家沟组(O1m)为浅海沉积环境,亮甲山组(O1l)为碳酸盐岩台地潮坪沉积环境。2.5 上古生界上古生界主要包括上石炭统本溪组(C2b)、太原组(C3t)和下二叠统山西组(P1s)、杨家屯组(P1y)。在实习区内分布范围很广,主要位于实习区中部及南部。2.5.1 中、上石炭统(C2、C3)2.5.1.1 本溪组(C2b)图 2-5 太平山北坡大砾岩山294高地北坡地层信手剖面图本溪组(C2b)底部岩性为硬绿泥石角岩或红柱石角岩,太平山北坡出现底砾岩(三好砾岩);下部岩性以灰色、灰绿色粉砂岩、粉砂质板岩为主,夹有一层生物碎屑灰岩(唐山灰岩)透镜体;上部为黑灰色板岩及红柱石板岩、压力影板岩。主体为滨湖沼泽相沉积环境。含化石Fusulina sp.(纺缍蜓)及蜓、腕足类、双壳类、植物类等碎片。厚约24 m。与下伏马家沟组(O1m)呈平行不整合接触,代表了一次构造升降运动加里东运动。在实习区内,本溪组(C2b)主要分布于太平山北坡(图 2-5)、南坡,太平山南坡详细文字剖面描述如下(附图 ):上覆地层为太原组(C3t)灰黑色、中厚层、变余砂状结构、块状构造变质中粗粒砂岩19.28 m平行整合接触本溪组(C2b):厚36.81 m灰黑色、薄层、变余泥质结构、压力影构造压力影板岩12.07 m灰白色、透镜体状、隐晶结构、块状构造唐山灰岩2.66 m灰黄、灰黑色、薄层、变余泥质结构、板状构造杂色板岩11.92 m灰白色、中厚层、粒状变晶结构、块状构造红柱石角岩3.63 m暗绿色、中厚层、鳞片变晶结构、块状构造硬绿泥石角岩6.53 m平行不整合接触(加里东运动)下伏地层为马家沟组(O1m)灰黑色、中厚层、隐晶结构、块状构角砾状灰岩2.26 m灰黑色、中厚层、隐晶结构、块状构造灰岩下部未测2.5.1.2 太原组(C3t)太原组(C3t)下部岩性为灰色细砂岩及粉砂岩与红柱石角岩互层;上部为炭质板岩、杂色板岩夹薄层粉砂岩,顶部见煤线。为砂泥坪与近海湖泊沼泽相沉积环境。含化石Neuropteris ovata(卵脉羊齿)。厚约68m。与下伏本溪组(C2b)呈平行整合接触。在实习区内,太原组(C3t)主要分布于太平山北坡(图 2-5)、南坡,太平山南坡详细文字剖面描述如下(附图 ):上覆地层为山西组(P1s)灰绿色、中厚层、变余砂状结构、块状构造中细粒岩屑砂岩17.95 m平行整合接触太原组(C3t):厚69.18 m灰黑色、薄层、变余泥质结构、板状构造砂质、碳质板岩39.46 m浅灰白色、中厚层、变余砂状结构、块状构造变质中细粒砂岩4.11 m灰黑色、薄层、变余泥质结构、板状构造砂质、碳质板岩6.33 m灰黑色、中厚层、变余砂状结构、块状构造变质中粗粒砂岩19.28 m平行整合接触下伏地层为本溪组(C2b)灰黑色、薄层、变余泥质结构、板状构造压力影板岩12.07 m2.5.2 下二叠统(P 1)2.5.2.1 山西组(P1s)山西组(P1s)由两个沉积旋回构成,第一旋回底部为变质砂岩及含砾岩屑砂岩,向上渐变为中细粒岩屑砂岩、粉砂岩和黑色炭质板岩;第二旋回底部为中细粒岩屑砂岩,向上过渡为粉砂岩及粉砂质板岩并夹可采煤一层。总体上为河湖沉积环境。含化石Sphenophyllum sp.(楔叶),Lobatannulania sinensis(中华瓣轮叶。厚约44 m。与下伏太原组(C3t)呈平行整合接触。在实习区内,山西组(P1s)主要分布于太平山北坡(图 2-5)、南坡,太平山南坡详细文字剖面描述如下(附图 ):上覆地层为杨家屯组(P1y)灰白色、中厚层、变余砾状结构、块状构造角砾状砾岩上部未测平行整合接触山西组(P1s):厚44.81 m灰黑色、薄层、变余泥质结构、板状构造碳质板岩5.99 m灰黑色、中厚层、变余砂状结构、块状构造细粒砂岩13.55 m灰黑色、薄层、变余泥质结构、板状构造碳质板岩7.32 m灰绿色、中厚层、变余砂状结构、块状构造中细粒岩屑砂岩17.95 m平行整合接触下伏地层为太原组(C3t)灰黑色、薄层、变余泥质结构、板状构造砂质、碳质板岩39.46 m2.5.2.2 杨家屯组(P1y)杨家屯组(P1y)岩性以粗碎屑沉积为主,下部为绿灰色变质角砾岩、变质粗砂岩及变质含砾粗砂岩,中部中粗粒变质岩屑砂岩,上部为变质细砂岩、粉砂岩及炭质板岩。总体上为河湖相沉积。厚约100 m。与下伏山西组(P1s)呈整合接触。在实习区内,杨家屯组(P1y)主要分布于太平山南坡(附图 )、北坡(图 2-5)。2.5.3 岩相简析本溪组(C2b)原岩为一套泥质岩石组合夹碳酸盐岩,代表泻湖潮坪和潮下浅海沉积;太原组(C3t)以砂泥互层为特点,代表海陆过渡环境的三角洲沉积;山西组(P1s)和杨家屯组(P1y)砂岩、泥岩交替沉积,并夹有少量煤层或煤线,是河流湖泊及沼泽环境的沉积。2.6 新生界新生界图 2-7 周口河河流阶地剖面素描图主要包括第四系(Q)砂、砾、粘土及洞穴堆积。含化石Sinanthropus pekingensis(北京人)、Homo sapiens(山顶洞人)、Sinomegaceros pachyosteus(肿骨鹿)。厚度大于50 m。与下伏地层呈角度不整合接触。新生界第四系(Q)松散堆积物主要分布于实习区内周口河两侧及山前平原区,少量分布于碳酸盐岩溶洞穴内。现以周口河河流阶地沉积(图 2-7)、北京猿人洞穴堆积(图 2-8)为例分别介绍。2.6.1 河流阶地沉积在实习区内分布于周口河两侧,岩性组合为砂砾石、粘土、亚粘土堆积。周口河以东为太平山,以西为升平山,沿其两岸均有河流阶地存在,一般可见至级阶地(图 2-7)。起初太平山与升平山两山相连,后由于周口河的下蚀作用导致两山分离,现如今的“V”字形河谷形态反映现代构造运动的情况,仍处于地壳的抬升与河流的下切作用的过程中。级阶地:主要观察点位于实习站以北第一座石桥下,其上遍布磨圆、分选很好的砾石,长轴长度多在3-10 cm,且方向多指向下游,级阶地距河水面的高度为0.2 m。沿河追溯发现级阶地不是很发育,该位置多栽种诸如柳树等植被。级阶地:主要观察点位于实习站以北第二座石桥西岸,剖面上可见少量磨圆、分选较好的砾石,多为半定向排列,以砂质沉积为主,级阶地距河水面的高度约为1.6 m。该位置人为改造显现比较严重,已栽种农作物并在东岸铺设公路。级阶地:主要观察点位于实习站以北第一座石桥东岸,剖面上可见少量磨圆、分选较好的砾石,排列方向不定,级阶地距河水面的高度约7 m。由于级阶地相比较级阶地有了一个较大的抬升,因此该位置已被人为利用修建工厂、架设铁路。图 2-8 北京猿人洞穴堆积素描图级阶地:主要观察点位于实习站以北煤厂入口附近的铁道旁的陡壁上,该位置的剖面上仅见少量的磨圆、分选中等的砾石层,级阶地距河水面的高度约20 m。级阶地被人工利用的程度最高,现已修筑水渠、煤厂厂房,实习站内位于操场的位置,其原始堆积物已经保存不多,多以施工运移后堆积为主。级阶地为一基座阶地,下部基底岩层产状较为复杂,可见板岩、砂岩和少量砾岩堆积,可能与雨季坡面流水改造有关。2.6.2 北京猿人洞沉积第四系(Q)碳酸盐岩溶洞穴堆积主要分布在周口店猿人洞遗址区。岩性组合砂、砾及灰质角砾、亚粘土等洞穴堆积物。“北京人”是生活在距今50万年前的古人类,他们以这里的一处洞穴为家,留下大量遗迹、遗物和遗骨。这些材料为研究人类发展史和阐明劳动创造人的理论提供了珍贵而生动的实证。在这附近还发现了另外20多处脊椎动物化石地点和古人类遗址,其中新洞、田园洞、山顶洞分别发现了距今2010万年、2.5万年、2万年的古人类化石。北京猿人遗址第一地点(图 2-8)原是一个天然石灰溶洞,从大约五、六十万年前起,北京猿人在这里断断续续的生活到二十五万年前。北京猿人的遗骨、遗物、遗迹和洞顶坍塌的石块、洞外流入的泥沙,在洞内一层又一层的填充起来,形成巨厚的堆积层(其范围东西长约140 m,南北展宽从40 m到20 m不等,厚大于40 m,共分13层)。第一地点剖面文字描述如下:1-2层:夹石灰华的角砾层,厚约4 m。3 层:粗角砾层,含有洞顶崩塌形成的大石灰岩块,1966年的头盖骨出自此层,厚约3 m。4 层:灰烬层(上文化层),含有烧骨、烧石和大的石灰岩块,厚约6 m。5 层:硬灰层,厚约1 m。6 层:角砾层,含巨大石灰岩块和鬣狗粪层,厚约5 m。7 层:砂层,厚约2 m。8-9层:含灰烬的角砾层(下文化层),约一半以上的北京猿人化石发现于此层,厚约6 m。10 层:红土(上部)和灰烬(下部)层,厚约2 m。11 层:角砾岩层,1929年第一个北京猿人头骨发现在与此层相当的层位,厚约2 m。12 层:红砂层,厚约2 m。13 层:含鬣狗粪的泥砂层,底部为巨砾,厚约2 m。以上13层都含有化石,除第12层外,都发现过石制品。第13层以下未曾发掘过,只从探井得知,无化石和石制品。3 岩浆岩岩浆岩包括侵入岩和喷出岩,在实习区内仅见侵入岩。房山岩体是周口店地区出露面积最大的侵入岩体,在牛口峪水库一副坝分布有“灯泡岩体”,在一条龙东山口分布有“龙眼花岗岩”,三不管沟至大砾岩山以北有闪长玢岩岩脉。本次实习区内的侵入岩从中性的闪长玢岩()、石英闪长岩(5)、花岗闪长岩(5)和花岗岩()均有出露。3.1 房山岩体房山岩体位于房山区西北,实习区北部,平面形态近似圆形,出露面积约54 km2,是一个中等规模的岩株,接触面产状较陡,一般倾向围岩。该深成岩体是一个岩浆多期侵位的复式岩体,早期侵位的是石英闪长岩(5)和闪长岩(),后期侵位的花岗闪长岩(5)。两次侵入的时间间隔很短,石英闪长岩(5)外壳已凝固而内部尚未完全凝固时,花岗闪长岩(5)即接踵而来,向外扩张,膨胀力使石英闪长岩(5)外壳破裂。因而认为房山岩体深成岩体是同源岩浆“脉动”侵位造成的复式岩体。实习区内房山岩体主要由石英闪长岩(5)和花岗闪长岩(5)两类岩性组成。图 3-1 房山花岗闪长岩(5)岩体与围岩铁岭组(JxT)大理岩的接触关系平面图由于岩浆侵位伴有强烈的热动力构造作用,使围岩受到接触热动变质变形作用的改造,使近岩体处的地层厚度显著变薄。在实习区内房山岩体与围岩铁岭组(Jxt)呈侵入接触(图 3-1)。在实习区内一条龙180.1高地北坡可见花岗闪长岩(5)侵入到围岩铁岭组(Jxt)大理岩中。花岗闪长岩(5)风化程度很高,风化残积矿物主要为石英、长石、黑云母、角闪石。岩石色率约20%。岩性为浅灰白色、中细粒等粒显晶结构、块状构造。围岩铁岭组(Jxt)岩性为灰白色、厚层大理岩。围岩也存在一定程度的风化,风化面颜色为灰黑色。花岗闪长岩(5)岩脉分别从195和285方向穿插侵入到大理岩中,大理岩的形成也与花岗闪长岩(5)岩脉侵入的接触热变质作用有关。该位置以北为房山岩体,以南为沉积地层,该处为二者之间的接触界线。3.1.1 石英闪长岩(5)石英闪长岩(5)主要分布于实习区北西方向,面积约0.78 km2。在实习区内主要出露于155.1高地采石场和官地村北西方向。上述位置出露的石英闪长岩(5)岩性为灰白色、中细粒等粒显晶结构、块状构造。主要矿物有黑云母、角闪石、斜长石、钾长石和石英。岩石的色率约30%。其中黑云母为黑色、鳞片状、丝绢光泽,硬度大于指甲,小于小刀,含量大约10%;角闪石为黑色、粒状、含量大约15%;斜长石为灰白色、粒状、放大镜观察可见明显的双晶,含量大约60%;钾长石为浅肉红色、柱状,含量很低,大约5%;石英为亮白色、它形粒状、油脂光泽,含量大约10%。位于155.1高地采石场岩壁上的石英闪长岩(5)中可见暗色矿物的明显定向排列,形成的流线和流面构造。在155.1高地采石场出露的石英闪长岩(5)中可见大量大小、形状不同的包体。包体颜色多呈深黑色,主要成分为角闪石、黑云母,与周围围岩成分相似,但暗色矿物含量明显增多。其中角闪石含量约70%,黑云母含量约20%,其他成分为少量石英。由于包体成分以基性暗色矿物为主且与围岩物质组成类似,可能为冷凝过程中从围岩中析离并提前结晶形成的。同时
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