（矿物加工工程专业论文）本溪地区地质资源优化利用的研究.pdf

东北大学硕士学位论文 本溪地区地质资源优化利用研究 摘要 地质资源是地质作用给人类创造并遗留下来的的具有多种利用价值的资源， 它是地学科学研究的直接对象，是地学科学和教学实践的天然实验室，是地质历 史时期各种内外力地质作用的典型遗迹 本溪地区地质资源丰富，风景优荚，奇异独特的自然景观和她质景观比比皆 是，具有有多样性、典型性、自然性、珍稀性和可观赏性的特点。本溪地区已成 为众多大专院校最理想的教学实习基地，许多地质资源，如本溪水洞已开发成著 名的旅游景点。与此同时，本溪地区地质资源缺乏长期系统的规划，在开发、保 护过程中还存在不少问题。许多具有重要科学价值的地质资源却遭到破坏。部分 地质资源由于开发不合理，也对地质资源本身造成了严重破坏。所以急需对本溪 地区地质资源进行优化，使地质资源得到充分合理的保护与利用。 本文通过对本溪地区地质资源的保护利用现状的分析，系统的分类汇总和剥 学的评价分析，表明本溪地区地质资源种类丰富，部分地质资源的自身价值较高， 但总体质量偏低。该区地质资源种类占总数1 8 个中的1 s 个，达到了7 2 筋。整 体水平位于辽宁省1 4 个城市中中等位置。这基本区情决定了本溪地区地质资 源开发利用的基本策略。在此基础上，本文又结合不丽种类地质资源特点和保护 利用情况提出了分类优化的建议。并初步提出了分区优化的设想。除此之外，将 本溪地区地质资源开发形象定位为“溶洞探奇，地质摇篮”。为该区地质资源利 用指明了方向。最后提出了建立国家地质公园构想。 通过本文系统的研究，确定本溪地区地质资源最佳的开发利用方案，无疑会 对该地区的地质资源保护工作和经济发展起到巨大的促进作用。 关键词：本溪地质资源分类评价优化地质公园 东北大学硕士学眩论文 a b s t r a c l s t u d y o ne f f e c t i v eu t i l i z a t i o no f g e o l o g i c r e s o u r c e s0 fb e n x ia r e a a b s t r a c t g e o l o g i cr e s o u r c e sa r es p e c i a lt y p eo fr e s o u r c e sw i t hv a r i e dv a l u e ，w h i c hw a s c r e a t e da n dl e f to v e rf o rm a n k i n db yg e o l o g i c a lf u n c t i o n s i ti st h ed i r e c to b j e c to f g e e s c i e n c es t u d i e s ，a n dt h en a t u r a ll a b o r a t o r yo fg e o s c i e n c e sa n di t st e a c h i n g p r a c t i c e s g e o l o g i c a lr e m a i n sa r et y p i c a lt r a c e so fv a r i o u sk i n d so fi n t e r n a la n d e x t e r n a lg e o l o g i c a lf o r c e s i nb e n x ir c g i o n ，t h e r ea r ea b u n d a n tg e o l o g i c r e s o u r c e s ，b e a u t i f u ls c e n e r y ， f a n t a s t i cn a t u r a ll a n d s c a p e ，a n dg e o l o g i cv i e w sc a nb ef o u n de v e r y w h e r e ，w h i c ha r e c h a r a c t e r i s t i c so fd i v e r s i t y ，t y p i c a l n e s s ，n a t u r a l i t y ，r a r i t ya n dv i e w a b l i t y s ot h er e g i o n h a sa l r e a d yb e e nt h eo p t i m a li n s t r u c t i o n a lp r a c t i c eb a s ef o rn u l t l e r o u so fj u n i o r c o l l e g e sa n du n i v e r s i t i e s ，a n ds o m eg e o l o g i cr e s o u r c e s ，s u c ha sb e n x iw a t e rc a v e 。 h a v ea l r e a d yb e e nd e v e l o p e dt oav e r yf a m o u st o u r i s ta t t r a c t i o n h o w e v e l 。s e v e r a l p r o b l e m se x i s ti nd e v e l o p m e n ta n dp r o t e c t i o np r o c e s so fg e o l o g i cr e s o u r c e sf o rt h e l a c ko fl o n g t e r ms y s t e m a t i cp l a n n i n g ，w h i c hr e s u l ti nag r e a td e a lo fg e o l o g i c r e s o u r c e sw i t h i m p o r t a n t s c i e n c ew o r t hs u f f e rd e s t r u c t i o n ，a n d p a r tg e o l o g i c r e s o u r c e st h e m s e l v e sw e r e b r o u g h t s e r i o u s d a m a g eo w i n g t ou n r e a s o n a b l e d e v e l o p m e n ts oo p t i m i z e dm e t h o d sa r en e e d e dt ob ec a r r i e do u ti m m e d i a t e l yt om a k e t h eg e o l o g i cr e s o u r c e so f b e n x ir e g i o ng e tf u l l yp r o t e c t i o na n dr e a s o n a b l eu t i l i z a t i o n b a s e do na n a l y s i so fp r e s e n tp r o t e c t i o na n du t i l i z a t i o no fg e o l o g i cr e s o u r c e so f b e n x ir e g i o n ，t h es u b j e c th a sa c h i e v e dc o n c l u s i o nv i ac l a s s i f i c a t i o na n ds c i e n t i f i c e v a l u a t i o na n a l y s i st h a tt h e r ea r ea b u n d a n tv a r i e t yo fg e o l o g i cr e s o u r c e s ，a n dp a r to f w h i c ht h e m s e l v e sa r ew i t hu p p e rs c i e n c ew o r t hb u tt h ei n t e g r a lq u a l i t yi sl o w e r i nt h e t o t a lc a t e g o r ya m o u n t1 8 ，t h ea m o u n to fg e o l o g i cr e s o u r c e sa d d e du pt o1 3i nt h i s r e g i o n ，r e a c h i n gt o7 2 3 ，a n dt h ew h o l el e v e ll o c a t e si nm i d d l ea m o n g14c i t i e so f l i a o n i n gp r o v i n c e ，w h i c hd e t e r m i n et h eb a s i cp o l i c yo fd e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o n o fb e n x ir e g i o ng e o l o g i cr e s o u r c e s o nt h i sf o u n d a t i o n ，t h es u b j e c th a sa l s ob r o u g h t s e v e r a l p i e c e s o f c a t e g o r y u t i l i z a t i o na d v i c e a s s o c i a t i n g w i t hc h a r a c t e r i s t i c s ， ，l 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t p r o t e c t i o na n du t i l i z a t i o no fd i f f e r e n tg e o l o g i cr e s o u r c e s ja n dt h e ne l e m e n t a r i l yp u t f o r w a r dt h ea s s u m p t i o no fd i v i s i o n a lo p t i m i z a t i o n i na d d i t i o n ，g a v et h et h e m e ”t h e m a g i ck a n tc a v e ，t h eg e o l o g yc r a d l e ”t ot h ed e v e l o p m e n ti m a g eo fb e n x ir e g i o n g e o l o g i cr e s o u r c e s ，p o i n t i n go u td i r e c t i o no fr e s o u r c eu t i l i z a t i o n f i n a l l y 、t h es u b j e c t h a sp r e s e n t e dc o n c e p t i o nf o rb u i l d i n gn a t i o n a lg e o l o g i cp a r k ， u n d o u b t e d l y ，t h eo p t i m u md e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o np r o g r a mt h es u b j e c th a s e s t a b l i s h e dt h r o u g hs y s t e m a t i cr e s e a r c hw i l le n o r m o u s l yp r o m o t et h ep r o t e c t i o no f b e n x ir e g i o ng e o l o g i cr e s o u r c e sa n dt h ee c o n o m yd e v e l o p m e n t k e yw o r d s ：b e n x i ；g e o l o g i cr e s o u r c e s ；c l a s s i f i c a t i o ne v a l u a t i o n ，o p t i m i z a t i o l l ， g e o p a r k 。l v 。 独创性声明 本人声明。所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过 的研究成栗，也不包括本入为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名：石炙雾 日 期：2 0 ，l t z 乙 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和詹阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者移导师不同意网上交流，请在下方签名：否则视为同意。 学位论文作者签名： 签字日期： 导师签名： 签字日期： 一l 一 东北大学硕士学位论文第一章本溪地区地质概况 第一章本溪地区地质概况 1 1 本溪地区概况 本溪地处辽宁省东部山区，其地理坐标为东经t 2 3 “3 4 一1 2 掣4 6 ，北纬 4 0 0 4 9 一4 1 0 3 5 之间。本溪处于辽宁中部城市群体之中，东邻通化市的通化县、 集安县，距通化市1 5 0 千米；南接丹东市的凤城县、宽甸县，距丹东9 8 千米： 茵邻辽阳市的辽阳县、灯塔县，距辽阳市4 6 千米；北界抚顺市抚顺县、新宾县， 距抚顺市7 9 千米；西北与沈阳市的苏家屯区接壤，距沈阳市7 7 千米，是沈丹高 速、沈丹铁路的重要枢纽。 图1 1 本溪在辽宁省的位置 f i g 1 1 l o c a t i o no f b e n x ii nl i a o m n gp r o v m c e 本溪地区人口1 5 6 5 万，本溪是一个多民族聚集区，宥汉、满、回、朝、蒙等 3 4 个民族。本溪地区总面积8 4 2 0 平方千米，呈哑铃型，东西长1 8 4 千米，南 北宽8 7 千米。全市辖本溪、桓仁2 个满族自治县和平山、明山、溪溯、南芬4 个城区及1 个经济开发区、1 个工业园区，被国务院定为全国较大的城市。 本溪属于中温带湿润气候区，年平均气温为6 1 。c 7 8 6 c 。雨量比较充足， 东北尢学硕士学位论文 第一章本溪地区地质概况 年平均降水量为8 0 0 9 0 0 毫米，其中一半集中在夏季的7 、8 月份。本溪地区河 流密布，有大小河流近2 0 0 条，其中流域面积大于1 0 0 平方千米的有1 9 条，较 大的河流有太子河、浑江和草河。其中太子河纵贯全市，自东北流向西南，流经 市区长达1 3 千米。本溪森林资源丰富，全市林木储量2 7 5 2 万立方米，森林覆盖 率达6 6 4 0 , o 。 本溪是一个以钢铁、煤炭、医药、化工、机械为主要特色的工业城市。本溪 工业基础雄厚，一九九六年全部工业产值实现1 4 0 1 7 亿元。 1 2 本溪地区地质与地貌 本溪地区分布有太古代鞍山群、辽河群变质岩系，青自口系、震旦系及寒武 系、奥陶系海相碳酸盐岩和砂页岩；石炭系、二叠系的含煤岩系；侏罗系、白垩 系的火山岩系以及第四系松散堆积物。特别是沿太子河流域出露的碳酸盐岩，为 岩溶景观创造了有利的地质条件。本溪地区地质史上经历了多次构造运动及多次 岩浆侵入，都给本溪留下了大量的痕迹，构造运动的多期性、复杂性，构成了如 今多姿多彩的地质景观。因此，造成了群山起伏，沟谷纵横地貌，并有“八山一水 一分田”之说。 1 2 1 区域地质 本溪地区形成最早的地层太古界鞍山群，检定同位素年龄3 1 4 5 亿年。生成 最晚的地层是新生界第四系地层。 1 2 ，1 1 太古界 太古界鞍山群地层由石棚予组、逶什村组、茨沟组、大峪沟组组成，主要分 布在本溪地区的北部歪头山清河城一线，都是变质岩。 1 2 1 2 元古界 辽河群地层由浪子山组，里尔峪组、高家峪组、大石桥组、盏县级组成。 青白e l 系自下而上可分永宁组、钓鱼台组、南芬组、桥头组，分布在太子 河流域桓仁南沟。 震旦系康家组，大约形成于6 8 年亿年前。 121 3 吉生界 在本溪地区吉生界发育不全，有寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系。缺失志 留、泥盆两系。已有备系沉积物表明，此时的本溪地区海陆变化频繁，形成了今 东北大擎硕士学位论文第一章本溪地区地质概况 日本区的诸多矿种。 寒武系：地层较全，有下统碱厂组、馒头组( 含大后海段、石桥段、当 段) 中统张夏组；上统崮山组、长山组和风山组。 奥陶系：出下统冶墨组、亮甲山组，中统上马家沟组、下马家淘组等组成 向上缺失。 石炭系：分布在太子河流域及桓仁县中部、南部。已确定的有中、上统地 层。 中统本溪组：由紫色、黄绿色页岩、砂质页岩、石英砂岩夹有5 层灰岩绉成。 底部产g 层粘土矿。1 9 2 6 年赵亚曾先生，刨建本溪组，并将本溪组确立为标准 层型剖面，以此为标准对中国北部同类地层进行对比研究。所以，本溪地区是中 国地质学研究的发源地之一。 二叠系：下统由山西组和下石盒子组构成；上统为上石盒子组及石干峰纽 组成。 1 2 1 ，4 中生界 中生界的三叠系、侏罗系、白垩系在本区分布不普遍，岩性变化大系统不 够完整。 三叠系：北庙组或林家组中的一部分属三叠系，分布零星，市区林家崴子 是产出地之一。 侏罗系：田师付地区较为发育，可分上、中、下三部分。下统长梁予组， 中统转山子组、大堡组、三个岭组；另外，还有分布在其它地区的上统小东沟组。 白垩系：因为地层分布较侏罗系更为零星，组的名称分别采用地方性名称， 白垩系下统小岭组和白垩系上统大峪组以市区大峪附近出露较全。 1 2 ，1 5 额生界 是最新地层，在本溪地区仅有第四系。分为更新统和全新统。 更瓤统 庙后山组和山城予组，主要由褐黄色砂质粘和亚砂土组成。 全新统 一般在河床和1 级阶地上，由砂砾石、砂土等辛句成。 1 2 2 地质演化史 据沉积作用、岩浆作用、变质作用和构造作用在地壳演化中的相互关系，可 东北大学硕士学位论文 第一章本溪地区地质概况 把本溪地区划分为太古代、早元古代、晚元古代、古生代、中生代和新生代六个 地质旋回期。 地球至今已有4 6 亿年的地质史，深邃丽神奇。太古代是地球形成以来鼹长 的地质演化时期，本溪地区及辽东地区由于岩石板块的相互俯冲，发生了大面积 火山喷发，形成了大量的基性火山岩和火山碎屑岩，其后便发生了原始的剥蚀及 沉积作用，形成了硅铁建造和杂砂岩建造，经过大量的多方法的年龄测试和论证， 其磁铁石英岩和火山岩( 表壳岩) 的年龄应大于3 0 亿年，属中太古代。晚太古 代本溪地区主要表现为花岗岩的侵入。早元吉代形成了大量的北东向断层( 裂j 并伴随有大量的基性岩活动。 进入晚元古代( 1 沪一8 亿年) 青白妇纪本溪地区进入相对稳定的盏层沉积时 期，钓鱼台沉积时期是本溪地区的首次海侵，形成了高成熟度( 分选、磨圆极佳) 滨海砂岩。进入南芬期，沉积物颗粒变细，形成陆源碳酸盐建造，后海水退出本 溪及辽东地区，经历了较长时期陆地剥蚀环境后，至桥头期又复下沉接受海侵， 其净砂岩建造当显示为滨岸环境。 古生代( 5 7 2 4 亿年) 在经历了桥头期沉积后的长期剥蚀后，从碱厂期， 馒头期为潮平相的潮间环境并不时显示干旱气候，火连寨石膏的形成更显示其属 于蒸发环境。但也有陆源碳酸盐岩沉积，进而显示了总体潮间环境中，也有短期 的潮下带深部静水区域之存生。自寒武纪张夏期至奥陶纪结束，进入大规模碳酸 盐台地平稳发育时期，本溪地区数量多规模大的石灰岩( 石) 矿山多为此期沉积； 奥陶纪马家沟期后，本溪及辽东地区蹩体抬升为陆地，海水退出，经历了l _ 4 亿 年的长期剥蚀、夷平后，至早石炭世本溪期湖田时又复下沉，沉积了海陆交互相 铁铝建造、砂页岩含煤建造，其沉积环境主要为滨岸潮坪及沼泽环境。从此结束 了青白口纪到二叠纪长达7 6 亿年的海侵。本溪地区从此进入了个全为陆相沉 积的新时期一中生代。 中生代( 2 3 一o 9 亿年) ，本溪地区遭受了强烈的构造运动印支运动，使 除林家崴子地区外，全部为隆起剥蚀状态。至侏罗一白垩纪，受太平洋板块向欧 亚大陆俯冲的影响，形成了许多小型的北东向( 为主) 断陷盆地接受了侏罗白 垩纪的沉积，其沉积包括沉积一火山沉积型和沉积型二种类型，以火山沉积和淡 水湖泊沉积为主，其次为河流相和沼泽相，后者有煤的形成，具有重要经济意义。 新生代第四纪时期，本溪地区表现为差异性，上升形成了大量的松散堆积物， 在地貌上构成i 、i i 、n i 级阶地、河床、河漫潍、泛滥堤等。此外，杨文才等( 1 9 8 6 ) 东北大擘硕士学位论文 第一章本溪地区地震概况 对本溪县庙后山遗址地层进行了研究，并建立了中更新统庙后山组【距今4 0 力 年) 和上更新统山城子组( 1 0 1 7 万年) ，说明早在4 ( ) 万年静与北京人在华北 生活繁衍的同时，本溪及辽东地区已有人类活动了。 1 2 3 地貌 1 ，23 1 地貌类型 本溪地处辽宁东部山区，由于受纬向构造和扭动构造的控制，自地质历史的 第三纪以来逐渐形成以东西和北东一南西向联结组合为主的山川走同。按海拔高 度和相对标高测定，地貌主要特征是以中低山地形为主，西北部边缘有局部丘陵 地形。其地貌组成以湿润流水作用的山地侵蚀构造地貌为主，间杂部分剥蚀构 造地虢，在河谷宽阔处有霉星的剥蚀堆积地貌。 1 2 3 2 山脉 本溪地区处于长白山支脉千山山脉之东北端。千山山脉自通化龙岗山向 西南支出，蟠结数百里，由吉林通化、挠顺新宾入本溪市。总体走向为北东一南 西向，形成浑江、太子河、浑河的天然分水岭。宏观地势东北高、西南低，本溪 境内1 0 0 0 米以上的高峰4 0 余座，最高山峰为老秃顶子，海拔高度为1 3 6 7 3 米 为辽宁第一高峰。 1 3 本溪主要地质资源 本溪地质资源、地貌景观和自然生态环境十分奇特_ 而优美，分布于四区、两 县境内，形态奇特、标准丽优美，并且具有多样性、典型性、自然性、珍稀性和 可观赏性的特点。许多地质现象为国t h # l 所罕见，是国内重要的地质教学科研基 地， 本溪地区地质资源呈块状分布，形成了以市内四区及本溪满族自治县西部桓 仁自治县五女山为中心的两大部分。这种块状分布，有利于地质资源分区的优化。 东北大学硕士学位论文第一章本溪地区地质概况 图i 2 本溪地区部分地质资源分布圈 f i g l2l o c a t i o no f m a j o rg e o l o g i cr e g o u l c c si nb e r l x i 1 、平顶山；2 、温泉寺：3 、天坑群：4 、水洞；5 、庙后山；6 、关门山、7 、汤淘：8 、 铁刹山：9 、老秃蛉；1 0 、五女山1 1 、蛰天洞；1 2 、地温异常带：1 3 、f 马塘泥石流自 然保护犀：1 4 、大石潮：1 5 、本溪大峡谷i1 6 、大冰沟；1 7 、仙人洞 一右 东北大学硕士学位论文 第一章本溪地区地质概况 1 3 1 本溪地逐地质资源简介 1 3 1 1 陈英铅锌矿萤石晶洞 发现于2 0 0 0 年初。它是发育在铅锌矿脉中的一个长约6 0 0 米、宽7 米的大 晶洞，晶洞中可见萤石、重晶石、方解石晶体。其中重晶石晶体奇特，单体形惫 为片状，集含体形态为瘤状。因此，在矿物学和结晶学的研究领域中该晶洞具有 重要的科学价值，同时也具有很高的观赏价值。 1 3 1 2 高台子早石炭世植物化石产地自然保护点 关于本溪组的年代，曾长期争论，其中| 丛1 9 5 6 一1 9 5 9 年最激烈。最后，地质 大师王竹泉院士以权威的身份裁定“在没有采到可佐证时代的化石肌本溪组f 部g 层铝土矿的时代暂从上部化石的年代中石炭世”。其实问题并没有解决。 1 9 8 9 年在本溪市高台子科研人员采集到亚鳞术等大植物化石和石松孢粉，从而 共同佐证g 层铝土矿的时代为早石炭世，这就改写了本溪及“华北地台”的地 质史，是传统地层学研究的重大突破。 1 3 13 庙后山古人类遗址 该遗迹位于本溪满族自治县小市镇山城子村，在考古界享有“东北第人” 的美誉。辽宁省文物考古研究所研究员傅仁义通过对陕西、北京、辽宁、东西伯 利贬、北美印第安人古文化的研究提出新学说：庙后山古人类遗址，由于特殊的 地理位置，使它成为古人类向东北亚、北美迁移的重要“据点”，在远古文化的传 播上起了重要的桥梁作用【“。庙后山遗址是我国已知的旧石器时代初期中地理位 置最靠东北的一个。它的发现证明早在柏万年前，北京人在华北生活的同时， 地处关外的辽东地区已经有人类活动了。庙后山遗址又是一个很好的第四纪地质 剖面。它不仅有保存良好的堆积地层，而且地层里含有丰富的动植物化石、人类 化石和文化遗物。因此，它的发现对我国东北第四纪地质学、吉生物学和古环境 学的研究增加了重要的材料，对研究辽东古人类分布、古代地理有重要的研究价 值。 1 3 。1 4 下马塘施家泥石流 在2 0 0 1 年8 月5 日，位于本溪县下马塘施家村发生了一。起山体滑城及泥石 流，造成重大的人身伤亡和财产损失。该遗址规模宏大，泥石流分区明显，是具 有重大科研价值和观赏价值的地质灾害景观，也是一处地质灾害科研教学基地。 1 ，3 1 ，5 沙尖子地热异常带 东北大学硕士学位论文第一章本溪地区地质概况 位于桓仁满族自治县沙尖子镇境内的船营沟，成北东向展布的地热异常带， 宽l 千米，长1 5 千米。带内现己发现a 、b 、c 、d 四个异常区，每个异常区内都 有冷点和热点，冷热点并存，稽距不逾百米。冷点终年冷，就是在炎热的夏天也 可以结冰；热点终年热，就是在三九严寒的冬季也能冒热气，绿草菌茵。这奇 特的地热异常现象，在世界上少有，具有很高的科学研究价值。 1 3 1 6 本溪水洞 地质图如图1 3 【3 】所示。本溪水洞是发育于碳酸盐地区的岩溶洞穴，它是 个大型地下河岩溶洞穴。其地下暗河是世界上能乘船水上游览距离最长的地下 河，故称之为“九瞎银河”。目前观测到的“九曲银河”是暗河的下游段，从洞 口到源头长度为2 3 2 0 米其平均水深2 米，最深达7 米，水温保持在7 1 2 。c ， 据水质分析和全分析成果证实其水质为优质饮用水。暗河水力坡度极缓仅有】， 流速甚低。汤河是其主要的补给源，没有较大的入水洞口，因而属于分散入渗式。 这一特异现象为“地下河洞穴发育的系统演化”理论增添了新的演化模式“本溪 图13 本澳水洞地质略图 f i g 1 3 s i m p l i f e dg e o l o g i cm a do fb e n x iw a t e rc a v e l ，实测地层界限：2 ，平行不整合界线13 第四纪；4 中石炭统一二叠系；5 阁庄组；6 t 马 家沟组；7 f 马家沟组；8 亮甲山组：9 冶里组；1 0 风山组；1 1 睦山组：1 2 崮山组：13 张夏组：1 4 南芬组；1 5 张扭性断层；1 6 逆断层；1 7 平移断层；1 8 推断逆断层；1 9 芷断 层：2 0 水洞；2 1 塌落坑：2 2 源头及洞口位置；2 3 河流：2 4 闪长玢岩脉：2 5 地层产状 东北大学硕士学位论文 第一章本溪地区地质概况 水洞”模式“分散入渗式的侧向输入类型”。据此，本溪水洞具有重大的科 学价值和观赏价值。本溪水洞是国家重点风景名胜区。 1 9 8 3 年在本溪水洞发掘出距今4 0 0 0 年的新时器时代的陶片，以及距今约 3 0 0 0 4 0 0 0 年青铜器时代的陶罐、石器及春秋战国到秦汉至明清时朗文物，是本 溪地区古人类活动的重要遗址。 1 3 。1 7 牛毛岭中石炭统本溪组层型剖蕊 典型的标准层型剖面，具有科学考察和科普知识教育的功能，对研究某个特 定时期的地矮发展史、探索生命的起源以及与生命有关的矿产，有着重要的意义 在科学研究以及地学旅游方面均奄较大的开发价值 ”。牛毛岭中石炭统本溪组 层型剖面是具有国际、国内大区域对比意义的国家级特殊遗质科学意义的地质资 源【5 】。现在定义：指月门沟群夏布平行不整台于奥陶纪马家沟组灰岩之匕，整合 于太原组之下的一套碎属岩层。上部以灰岩及砂、泥岩为主称复州湾组；中部， 以紫色、黄绿色砂岩页岩为主夹煤层，称新洞沟组：下部是以紫色为主含铁铝岩 系的泥岩、页岩，称潮田段。该剖面具有韵律结构。本溪组剖面是具有重大的科 学价值的正层型剖面，具有自然性、典型性的特点。太子河流域是本溪组的模式 地区，是“华北地台”石灰系的标准地点。对于该剖面的研究，可以揭示鹈个“华 北地台”石灰纪地质历史的演化特点和规律。 本溪组的研究始于1 9 2 3 年葛利普( g r a b a u ) ，后经赵亚曾、李四光、盛金章 等大师的研究，其正层型剖面已著称于世。目前本溪组岩石地层划分未达成致， 仍然是受到学术界的关注1 6 】。 按地层多重划分的观点和方法认为组是一个岩石地层的自然实体，并有区 别于相邻自然实体单位的岩石内容和反映其发育的某一特定过程。 1 ，3 1 8 地层景观 本溪地区有着3 3 亿年的岩层地貌出露，且各时代地层出露比较齐全，从3 3 亿年前的太古纪鞍山群石棚子缎，到近代第娈孽纪的岩层地貌，华北地台所有年代 的岩层在本溪地区都有露天发现。辽宁区域地质中不少群组地层名称采用辽东或 本溪地区地名命名，像青自口系钓鱼台组、南芬组，震旦系桥头组、康家组，寒武系 的碱厂组，石炭系的本溪组，三叠系的林家组，侏罗系的就盛组、三个蛉组，白垩系的 小岭组、大峪组等，以及具有特殊意义的岩层，如竹叶状灰岩、王八盖子砂岩、三 个岭砾层岩等，都是辽东地区比较典型的地层剖面及特殊岩层，可作为地质教学的 标准地层。 东北大学硕士学住论文 第一章本溪地区地质概况 表1 1 本溪组划分沿革简袭 t a b le1 1d i v i s i o na n de v o l u t i o no ft h es u b d i v i s i o n so fb e n x if o r m a t i o ns o u t h e r n n o r t h e a s tc h i n aa n dn o r t hc h i n a s 刺瞢 诺韩，日盘怠t t 毳井$胥b 蟪 科柑竞，褂r 锋e 诂母 襄北g 北 7 2 i 5 9 t l e 畸地譬 定毒) f m 西m 西辽衷迁章古青章宣卉m 西记衷自 m 上月1 月 ： 西鞋 m 西蛆m 西镕西m 西辱 0 疑尊甘tm 西电 e$ 景* 最 f 1 一一 月 m 五 轰 ：b 盘啄鲺盘嚎蛆 f ? 失街t 盍曩檀 量f 1 太厦垂蔼台蛀 f # 警 * 相 太月 * 撮粗 崭 f 1 患 # 十 复量 l$ 街蛆 系* t 叠器t 叠蜃摔博鼍 $ *t 叠奠 l 叠羹 t 鼍龃 谴钮 矗 ，- 博羹缺喝毫鼍 壬睦辟t 仁商鞋选 盘囊孥 墟 譬音范由湃 a 幛# 螺 中墨中盥 烛崃童静辱 i 竹i萜滑茗地基掌谴蕞蓑壬矗瘿寿 立盘量罨 不愿趣剖面 l i ， f 吉毫1 奉谓蛆 蹑蛆奉蹑担车瓿揖事璃蚵盘厦缱甄崭蝠 茧州 删 塞盘 聱增 寨 琥 盎 疆 塞 田师田师田师田韩蕊湃 盘塞 啃 壮嚣 群涡 蛆 穗 蛆 溃 蛆 隰 末 海陵 群 群 陶垣 虹 蟪 母师 傅姐傅锯坤蕾博蛆 碾 垮垣 傅蝮 车盂 逋化掘 术孟车老 掇k 茁骚 醛情蠢盘 子擅子蕾子姬者擅 蘩田撼溉盎垣潮雹拯 早翅 j 3 ， 9 天坑群 天坑，是指四周岩壁峭立( 而不是任何形式的缓坡且不包括后生改造) ，深 度与平面宽度均不小于5 0 米的表面陷坑f 7 j 。本溪天坑群是大约在4 亿年前的奥 陶纪由岩溶塌陷形成的，是目前已知国内第一个天坑群。这里的天坑，实则是地 质学中所称地质漏斗的失水点的溶洞。在1 8 平方千米的范围内现在已经发现大 大小小4 8 个天坑。天坑大体可分为两类：一类属蛱洞形，即平地有峡漏。另 类则属直上直下的深井型，有天坑都与地下暗河相连，独具特色。我国天坑主要 分布在长江三峡地区和云贵高原地区，专家经勘查，断定在东北媳区如此小范围 内有如此众多的天坑。堪称举世无双。天坑也是世界罕见的地质旅游奇观，具有 很高的科研价值和观赏价值。 1 3 11 0 地缸一河穴 地缸位于桓仁县沙尖子镇以霸1 3 千米的浑江边。一般呈近圆形或椭凰形， 其形态类似老百姓家中使用的缸，缸套缸，大缸中有小缸，数量达上百个。赢径 多在1 0 1 0 0 厘米，深5 8 0 厘米。岸边的地缸像浴盆，长l l5 米，宽0 。4 1 ，0 米，靠江的一边呈开口状，似簸箕，用手触摸缸壁，无明显粗糙感。从形态看， 类似于冰川作用下形成的“冰臼”。多年来燕人曾对此现象做过种种解释，同时 也引起了广大地学工作者们的关注。经研究得知，该地缸不是“冰臼”，而是“河 穴”。地缸现象是我国诸多自然奇观之一绝，具有黻高的观赏价值和重要的科研 东北大学硕士学位论文第一章本溪地区地质概况 价值。 圜鳕 i 、地下河酐座l i 、地下崩塌大厅阶段i i l 、天坑阶段 图1 4 塌陷型天坑形成过程 f i g 1 4 t h r e ed e v e l o p i n gs i a g e so f c o l l a p s e dt i a n k e n g 1 ，3 ，1 1 1 卧燕镇西砬湖地缝式岩溶小峡谷 位于名山区卧龙镇，是一处岩溶峡谷的雏形，故称为“地缝式岩溶小峡谷”。 谷长约4 千米，沿一条近东西走向的断层破碎带延伸，谷底最宽5 0 米，最窄不 足1 米。谷中有十余处瀑布，成阶梯状。谷底两侧的峭壁上分布有十多个大小不 等的溶洞。该岩溶小峡谷能在我国北方形成，因此具有极高的科学价值和观赏价 值。 1 ，3 ，2 本溪地质资源的特点 13 ，2 1 类型多样，资源率富 本溪各种地质资源和地貌景观多、全、秀、美。本溪地质资源从地质构造， 到古生物化石，再到古火山遗迹，从温泉溶洞到瀑布峡谷再到古人类遗迹，种 类相当丰富，类型多样。 1 3 22 可追溯的地质历史悠久，地质历史记录齐全 本溪地质历史悠久，在我们这个星球形成的4 6 亿年中，本溪有3 0 多亿年的 岩层出露。其中最古老的岩层是在本溪满族自治县清河城东面发现的，确定为太 古界鞍山群石棚子组变质岩层，距今有3 3 亿年的历史。 1323 稀有遗迹多，科研意义重要独特 本溪许多地质资源的形成、保存完备程度及价值，世界少有。单是罕见的地 质奇观就有本溪水洞地下河，桓仁沙尖子1 5 平方千米的地温异常带，和“镶嵌” 东北欠学硕士学位论文第一章本澳地区地质概况 在浑江河床和河漫潍上宛如一口口水缸的河穴群等。这些稀有的地质资源具有非 常高的观赏价值，具有重要的对比和科研价值。 i 2 东北大学硕士学位论丈 第二章本溪地质资源保护利用 第二章本溪地质资源保护利用 2 1 地质资源开发保护利用现状 地质资源是地质作用为人类创造的并遗留下来的自然遗产之，是人类赖以 生存的地质环境的重要组成部分。它作为洞察地球及其环境演变的窗口，具有多 方面的价值。首先，它是地球沧海巨变和重大事 牛的最好见证，是地球的历史书， 供我们去阅读、研究、探究其科学的奥秘；同时有许多的地质资源由于其景观功 能而成为风景名胜区主要的构景要素，而成为经济资源，所以地质资源是自然傺 护的必然对象f 8 j 。 2 1 1国际地质资源保护利用现状 国际上对地质资源的保护工作十分重视，联合国教科文组织设立了地质遗产 工作组，专门负责全球地质遗产保护工作。世界许多国家和地区对地质资源保护 工作十分熏视，其中以美国、加拿大、英国等经济发达国家的地质遗产的保护管 理工作领先，他们制定了严格的法规体系，采取了一系列行之有效的保护措施。 如英国把地质资源分为两大项，一项是“具有特殊科学意义的地质资源”s s s i ( s i t e so fs p e c i a ls c l e n t i f i ci n t e r e s t ) ，由英国自然署负责办理，目前已 经登记的遗产地2 2 0 0 处。另一项是“区域性重要地质及地貌”r i g s ( r e g i o n a ny i m p o r t a n tg e o l o g i ca n do e o m o r p h o l o g i cs i t e s ) ，由民问团体办理，自然署提 供经费资助。我国台湾地区对地质资源保护工作很重视，他们从1 9 8 9 年起进行 了大量工作，建立了一整套地质资源调查、评价办法，并逐个县市开展了调查和 登录。国际上的地质资源保护的通行作法大多是建立自然保护区和国家地质公 园。最近，联合国教科文组织提出在世界遗产中创建世界地质公园( u n e s c o g e o p a r k s ) 的计划：目标是每年设立2 0 个蝤质公园，总数达5 0 0 个左右。随着 世界地质遗产保护特别是世界地质公园计划的实施，梅推动各国的地质资源保护 工作【9 1 。 2 1 2 国内地质资濂保护番i l 用现状 我国是世界上地质资源比较丰富，分布地域广阔，种类齐全的少数国家之一。 东北大学硕士学位论文 第二章本溪地质资源保护利用 出于多样性的气候条件和复杂的地质地理条件，形成了种类繁多的地质资源，包 括各种岩溶、丹霞、火山、冰川、海岸、花岗岩奇峰等奇特的地质地貌景观，典 型的地质剖面和构造形迹以及丰富多样的古生物化石等。如桂林岩溶地貌，黑龙 江五大连池火山群地貌，广东仁化、江西鹰潭等丹霞地貌，在世界自然宝库中享 有盛名。特别是近年来，陆续发现了河南南阳、湖北郧县、内蒙古等地的恐龙蛋 及骨骼化石、辽西的鸟化石等堪称世界罕见和珍稀的古生物化石。这些不仅是中 国的财富，也是世界的财富。这些地质资源有着极为重要的科学价值和观赏价值， 在生物演化及人类生存发展中的地位日益重要。它们不但是人类了解地球发展历 史及寻找矿产资源的实证资料，大部分还是人类回归自然，修养身心的旅游资源。 地质资源作为一种地质资源，可被人们开发利用，转变为社会效益和经济效益。 人类文明愈是高度发展，它们在人类生活中的地位就愈加重要。保护好地质资源， 是社会文明和进步的客观要求。 我国对于地质资源的保护工作十分重视。地质资源的保护工作始于七十年代 末期，多是作为其他类型自然保护区中的一项保护内容。自1 9 8 5 年建立第一个 国家级地质自然保护区“中上元古界地层剖面”( 天津蓟县) 后，地质资源 保护区的建立得到较快的发展。据2 2 个省( 市、区) 最新统计已建地质资源 保护区5 2 处，其中国家级1 0 处，省级1 9 处，市、县级2 3 处；规划拟建地质资 源保护区3 2 5 处，其中国家级6 7 处，省级1 6 2 处，市县级9 6 处【州。此外，有 些地质资源还分布在风景名胜区、森林公园、文物保护单位和许多自然保护区中。 风景名胜区、森林公园的建设，对保护我国地质资源，起到了积极作用。国土资 源部成立以来又组织起草了有关地质资源管理办法，并于2 0 0 0 年8 月 成立国家地质资源( 地质公园) 领导小组。 但是，由于我国地质资源保护的法律法规相对滞后，所以有些地质资源景观 已被人为所破坏，有些已经相当严重。 2 2 本溪地区地质资源豹保护与利用 2 2 1本溪地区地质资源保护利用现状 本溪地质资源省级自然保护区管理办公室成立后，详细勘察了本溪地区四区 两县的地质资源、地貌景观的现状，发现在2 2 个省级自然保护小区( 带、点_ ) 当中，有4 处遭到了自然或人为的破坏，已经失去了保护价值。在开发过程中， 东北大学硕士学位论文第二章本溪地质资源保护利b 由于保护意识淡薄，部分地质瓷源和地貌景观己被人为地改变了原貌，降低r 保 护等级和保护价值。 地质资源遭到自然风化和人为破坏的严酷现实告诉我们，遍布祖国各地地质 资源“藏在深闺”不行，“放任不管”也不行，最合理的就是动员地方和社会力量， 在保护中开发，在开发中保护。本溪地区的一些地质资源，如本溪水洞、望天洞、 滴水洞、铁刹山、老秃顶子等，已被开发成搬游景点。目前本溪共有国家级风景 名胜区、国家级文物保护单位、国家级森林公园7 处，省级风景名胜区1 处。 袁2 1 本溪地区已开发的重点地质资源 t a b l e2 it h em a j o ro p e n e dg e o l o g i cr e s o l l f c e si nb e r “x i 地质资源的开发利用，促进了当地经济发展和人民生活水平提高。2 0 0 0 年 至2 0 0 3 年全市国内旅游总收入分别是6 8 亿元，9 5 2 亿元，1 2 9 亿元，1 7 1 亿 元；分别增长了2 8 ，3 5 6 3 ，3 2 ，4 ；占全市g d p 分别是5 0 4 ，s 4 4 ，6 4 9 和9 2 8 。 旅游业的发展，促进了交通道路等基础设施的改善，带动了餐饮、流通、文 化、农副业等相关产业的发展，拉动了招商引资。旅游业已成为本溪地区国民经 济的重要组成部分。 本溪地区地质资源在遭到破坏的同时，虽然又新发现一些更具保护价值的地 质资源、地貌景观和自然生态环境，但是对那些珍贵的地质遗产如不严格地加以 保护，不进行科学合理的开发和利用，使地质资源遭到破坏，将造成不可挽回的 巨大损失。 在此情况下，本溪地质资源省级自然保护区管理办公室，在调查的基础上 适时提出了建立市自然保护区的构想，并得到了市政府的批准。市级自然保护区， 包括9 个保护小区，1 个保护带和2 个保护点，受傈护面积为4 6 7 6 5 平方千米， 其中保护小区4 5 6 0 平方千米，保护带1 o o 平方千米，保护点o 1 6 5 平方千米。 东北大学硕士学位论文 第二章本溪地质资摄像护利用 省级保护区共有2