秦皇岛野外地质实习论文.doc

目 录前言1一、 实习地区概况4二、 地层5三、 岩石11四、 构造12五、 外动力地质作用14六、 地质发展简史17结束语18前言实习时间：2010年7月23日2010年7月28日实习地点：秦皇岛市中国北方柳江地质实习基地实习的目的：让我们以地质工作者的身份第一次比较全面的认识大自然；从大自然中理论联系实际,充实巩固基础知识,学习掌握野外工作方法；体验地质工作特点,培养吃苦耐劳精神。实习任务：根据秦皇岛地区实际地质概况集中进行具有代表性的路线地质观测。主要完成以下任务：第一， 由老至新了解华北型沉积地层层序接触关系岩性特征及其沉积环境和沉积矿产，建立地质发展的时空概念。第二， 初步掌握工作区出露的主要岩石类型及其特征与区别标志，尤其是沉积岩与岩浆岩的野外判别。第三， 沿大石河和山海关北戴河观察外动力地质作用，重点是河流和海洋的地质作用过程及其所形成的各种地貌景观。通过观察分析，逐步确立海陆变迁地壳演化及将今论古的基本概念和地质思维的独特方法。第四， 观察区内向斜构造和主要断裂构造及其鉴别特征和依据，弄清柳江向斜、柳江盆地及柳江向斜盆地的内涵。第五， 熟练掌握地形图的使用路线地质剖面的测量，利用地质罗盘测量地层产状及野外地质记录等基本地质工作方法。队伍组成：此次实习在我校三位地质教研室老师带领下，同学们来到了秦皇岛市中国北方柳江地质实习基地进行为期约几天的地质野外实习。取得的成果：通过本次实习我了解了关于地质测量的目的、学会了计划、踏勘、记录、描述观测点；初步学会了综合分析和解释的能力；通过野外实际材料、图表，自己简单完成指定范围的实测地层剖面图、测区综合柱状图。路线及日期：路线安排：路线一柳江庄小北山；路线二亮甲山石门寨四方台瓦家山；路线三鸡冠山；路线四山羊寨秋子峪吴庄垭口傍水崖上庄坨；路线五张岩子潮水峪；路线六鸽子窝公园；实习时间：2010年7月23日2010年7月28日一、实习区概况（1）实习区地理位置及交通状况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（图1-1），总面积约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。实习的重点地区石门寨地区（柳江煤矿所在地）位于秦皇岛市北约28 km处；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，是地质认识实习的辅助工作区。（2）实习区地貌特征秦皇岛地区，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。柳江村位于石门寨西南4km处，由晚太古代绥中花岗岩和燕山期花岗岩侵入体构成高耸的盆地周边，以上元古界、古生界和中生界构成低洼的丘陵和平原状的盆形地貌，即柳江盆地；从地质构造角度看，是一个西翼陡东翼缓的比较宽缓的向斜构造，故又有人称其为“柳江向斜”。（3）河流、气候实习区内的主要河流有大石河、汤河、戴河和洋河等，均系入海河流，为临海小型水系，都是明显的季节性河流。其特点是流程短、流量小、含沙量高、水系分散、汛期洪水量大、暴涨暴落、非汛期河水干涸或断流。它们大都发源于北部山区，其流向均为由北向南、由西北向东南流入渤海。河流的补源以降水补给占绝对优势，约占全年径流量的80%左右。本区地处于中纬度地带，为暖温带半湿润季风区，属于暖温带半湿润大陆性季风气候。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。（4）经济秦皇岛（海港）区是全市的政治、经济和文化中心，素有“不冻港”和“玻璃城”的佳誉。山海关位于海港区东北20km处的渤海之滨，老龙头是万里长城的东端点。山、海、关浑然一体，自古为兵家必争的交通要塞和军事重镇，天下第一关举世闻名，另外还有姜女庙、玄阳洞、燕塞湖等名胜古迹。秦皇岛市是我国北方著名的旅游和避暑胜地，旅游业十分发达。二、地层三、 实习地层地层描述（一）元古界青白口系（Qb）（1）长龙山组Qbc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。主要是紫红色、黄绿色、灰黑色及蛋清色等杂色页岩，底部为砂岩。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Qbj主要分布在区内的东部地区。岩性由粗至细，由碎屑岩粘土岩碳酸岩，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（Pz）A、寒武纪1府君山组1f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。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1m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。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1mo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，厚约112m。4徐庄组2x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、细砂岩和少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体。与下伏毛庄组的分界是以黄绿色粉砂岩与暗紫色粉砂岩互层为标志。厚101m。5 . 张夏组2z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。本组与下伏地层为整合接触。厚130m。6崮山组3g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。厚102m。7长山组3c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。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3f本组分布与崮山组、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。本组与下伏长山组为整合接触，分界是以底部的青灰色砾屑泥灰岩为标志层。厚92m。B、奥陶系O1冶里组O1y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。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O1l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。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，风化后呈泥质条带状，局部含泥质结核。层厚118m。3马家沟组O2m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。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。C、石炭系C1本溪组C2b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23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。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C3t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。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。D、二叠系P1山西组P1s主要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。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P1x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。层厚115m。3上石盒子组P2s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P2sh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。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关系，两者可以从颜色上区分。厚 150m以上。三、岩石一、岩浆岩岩喷出岩：1.花岗岩出露于东部张崖子村附近，或西南部鸡冠山下，沉积不整合在马岭组石英砂岩之下。岩石为肉红或灰白色，但岩体分布很不均匀，结构构造变化很大。其中有很多混合岩化的迹象和老变质岩的残留体或捕虏体。西部花厂峪至温泉堡一带的花岗岩，根据接触关系和同位素年龄，属于中生代晚期侵入的花岗岩。岩体很大，呈肉红色，由正长石、斜长石、石英和少量黑云母组成，具中细粒显基斑状结构，所以称中细粒斑状花岗岩。 2灰绿岩亮甲山采石场比较集中，岩石呈暗绿色，细均粒结构，镜下具典型辉长结构，部分辉石已绿泥石化和硅酸盐化。二、沉积岩1含海绿石的石英砂岩位于张崖子的青白口群龙山组含有表面被风化成黄褐色内部为灰白色的中粗粒石英净砂岩，浅海相沉积，含海绿石和少量云母。2豹皮状灰岩主要分布于亮甲山组地层内。花斑由白云岩组成，呈浅黄色或褐黄色，与周围灰色或深灰色灰质组分界线明显。三、变质岩：断层角砾岩又称压碎角砾岩、构造角砾岩。是岩石因构造作用发生破碎所形成的角砾状岩石，角砾大小不等，具棱角，岩性与断层两侧岩石相同，并被成分相同的微细碎屑及后生作用水溶液中的物质所胶结。四、构造柳江盆地主要构造线为北北东走向。在构造形态上，柳江盆地是由晚元古代到中生代地层组成的向斜构造，北起城子峪，南至上平山，其南北长20km；东起张岩子、黄土营，西达花场峪，东西宽约10km。上元古界青白口系景儿峪组及古生界地层环绕向斜边缘分布，构成向斜的翼部。中生界侏罗系分布在盆地中部，构成向斜的核部。向斜的基底为古老的变质岩系，出露于向斜的北、东、南边缘。向斜的两翼极不对称，东翼地层产状平缓且稳定，约占柳江盆地面积的2/3，构造简单，近似于一个地层南北走向、向西倾斜的单斜构造，倾角在1020之间；向斜的西翼地层产状陡立，倾角在70以上。西缘与燕山晚期的花岗岩岩基接触，接触带上变质强烈，因受挤压，产生了一系列的紧密褶皱和逆冲断层，局部地层倒转，因此该向斜为轴面西倾的不对称向斜。柳江盆地地处秦皇岛市北，其地质构造以断裂为主，褶皱不发育。（1）断层：鸡冠山中段南坡断裂带。观察现象：在外力的作用下，岩石被挤碎，颜色发生变化，岩石成分与石灰岩有差异，断裂时的高温使矿质元素改变，形成糜棱岩，其矿物成分是石英和长石，糜棱岩粒径小，一般在0.5毫米左右，因此断裂处形成光滑的断裂面。潮水峪断层该断层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（含蛇卷螺和满洲角石）；断裂带内为硅化角砾岩带，在平面上呈锯齿状。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（实际上倾向为东西向摆动）。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（图47）。图4-7 潮水峪村南逆冲断层示意图该断层为早期东西向构造成分，后期为NNE向构造叠加，属先张后压（或压扭）的复性断裂。（2）背斜1.柳观峪秋子峪背斜该背斜分布在柳观峪以东，秋子峪以南，呈北北东向延伸，出露长度为1.8km，宽度为0.3km。核部出露府君山组石灰岩地层，向北北东向延伸至汤河北岸，则出露毛庄组紫红色页岩和粉砂岩，并逐渐倾没。在柳观峪以东，两翼出露地层为馒头组、毛庄组、徐庄组和张夏组。西翼被柳观峪东走向为N45E右行扭性断层切割，地层产状改变为33325、33540。东翼地层产状为8028、903。在汤河以北地区，两翼出露徐庄组、张夏组地层，西翼岩层产状27840、29026，北部转折端产状为34215；东翼产状为8434，由于受南北向压性断裂影响，产状改变为7380、14166。该背斜受南北向压性断层，北东向和北西向扭性断层切割。北端褶皱紧密不对称，西翼缓，倾角1526；东冀陡，倾角6685；南端基本对称，倾角均在2528，背斜比较开阔。地垒、地堑地壳中被两侧倾向相反的正（偶为逆）断层所界限而中间断盘上升的槽形断块构造。纵向延伸可达数百千米。地垒的形成与地壳的水平拉伸作用有关，常与地堑相间出现。其规模大小不等，大型的长度可达数百公里。地堑盆地沉积层厚可达数千米。地垒在地形上常表现为断块山，如华山、泰山、庐山。中国山西晋中地堑盆地长达500余公里，最深处达3000余米。地堑两侧被高角度断层围限中间下降的槽形断块构造。多指大中型的构造大者延长可达数百公里。地堑常成长条形的断陷盆地其边界可以是平直的但更常见的是折线状边界一般由多条高角度正断层联合而成。仅在一侧为断层所限的断陷称为半地堑或箕状构造。地堑大多发育在地壳受拉伸地区。在水平拉张作用下地壳在垂向上减薄在上部形成两组剖面上共轭的高角度正断层其间的地块下降就形成地堑。在两个倾向相背的断层中间则形成地垒。地堑常与沉积矿产尤其是煤和油气藏等密切相关。著名的地堑有欧洲的莱茵地堑中国晋陕的汾渭地堑等。秦皇岛的鸡冠山西侧也发育有较大的地堑。五、外动力地质作用（一）、风化作用是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程 。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。类型：物理风化、化学风化和生物风化作用。产物：残积物、倒石堆、风化壳。球形风化在砂岩、泥灰岩、辉绿岩和花岗岩等结构胶均匀的块状岩石中，若有三组接近于正交的裂隙发育时，可将岩体分割成许多大小不等的立方形岩块，岩块中在二组裂隙相交的棱和三组裂隙相交的棱角处，岩石的自由表面最大，易受温度、水溶液、气体等因素的作用而首先风化破坏，经过一段时间后，使岩块的棱角逐渐消失而圆化，形成大大小小的球体和椭球体，这种现象称为球状风化。是自然界中的厚层或块状岩石风化过程中经常出现的现象。（二）河流地质作用1、河流的侵蚀作用 河流以自身动能和所搬运的固体物质破坏河床的作用。河流的侵蚀作用方式：溶蚀作用，水力作用；磨蚀作用。 类型：侧蚀、下蚀和溯源侵蚀。 2、河流的搬运作用 搬运方式：拖运（牵引搬运） 粗碎屑，悬运（移） 细碎屑，溶运 离子和胶体。 河流的搬运能力和搬运量：搬运能力 能搬运多大的碎屑，由流速决定；搬运量 能搬运多少碎屑，由流速和流量决定。 3、河流的沉积作用 沉积的原因：流速的变化，流量的变化，搬运物质的增加（加积作用）。 （三）海洋地质作用海水运动、海水中溶解物质的化学反应和海洋生物对海岸、海底岩石和地形的破坏和建造作用的总称。海洋地质作用包括海蚀作用、搬运作用和沉积作用。海水的运动方式主要是波浪、潮汐、洋流和浊流。这 4种海水运动是海洋地质作用的重要的机械动力。由于海水深度和海底地形的影响，它们在海洋中构成了不同的水动力带。浊流 浊流是一种水下的高密度水流，湖泊中也可形成。大洋中的浊流大多形成在大河河口外，大陆坡上部坡度较大，并有大量碎屑物的地段。当 海底有地震或火山喷发等外因触发时，海水携带大量的碎屑物在重力作用下，沿大陆坡滚滚而下，直冲至深海底地形较平坦的地方堆积下来。浊流饱含大量泥沙，密度可高达2g/cm3，流速与斜坡坡度有关，坡度为1/190时，时速为100km；坡度为1/2000时，时速为23km。浊流的堆积物称为浊积物常以细砂为主是良好的储油层。浅水波 浅水波出现在海水深度小于1/2波长的海域。海浪中水质点运动轨迹受海水与海底岩石摩擦力的影响，呈椭圆形，波形不对称。 深水波和浅水波波形特点可在泥、砂沉积物上留下痕迹波痕。由于不同水深环境波痕特点不同，波痕可作为鉴别海洋环境的一种标志。当海浪推进到水深小于两倍波高的海域时，波形急剧变化，波长减小，波高增大，波峰翻卷，海浪在重力作用下向前倾倒，并且破碎成白色浪花，称为破浪（或激浪）。在沙质海岸破浪一道道向岸奔来，形成激浪带。海浪破碎后形成进浪流、退流（底流）和沿岸流。进流是破浪破碎后冲向陆地的水流。进流冲到一定高度的地方，能量耗尽，在重力作用下退回海中，这股退回海中的水流称为底流（退流）。进流和退流是横向水流（垂直海岸方向为横向）。进流和底流在沙、泥质沉积物上常常留下流痕。六、地质发展简史本区在地质历史发展进程中，曾经历过的主要运动有五台运动，吕梁运动，