2015周口店实习报告.doc

北京周口店地区地质概述 二年级地质教学实习报告 地球科学学院131150040哈利瓦尔第一章 绪言一、周口店实习区交通位置及自然经济地理概况 周口店实习区位于北京市西南约50km，中国地质大学实习基地设在周口店镇内，是举世闻名的“北京猿人遗址”所在地，行政区划属北京市房山区管辖。京原铁路斜贯实习区域，沿线良各庄、孤山口、十渡各站均布有教学观察点；京广铁路的琉璃河站则有工矿支线与周口店相连。公路交通主要有莲花池张坊、天桥房山等干线与北京市相通；周口店到各实习场所均有乡村级公路通行，交通十分便利（图1-1）。 实习区基础教学路线和独立实践区集中分布在房山以西、黄山店孤山口以东的周口店镇附近，少数区域地质参观路线可北延门头沟，西至十渡等处。 实习区位置该区位于太行山山脉北段与华北平原的邻接处，属北京西山的一部分。地势西北高、东南低，除东南侧一小部分为平原丘陵外，大部为中低山区。中北部的上寺岭海拔1 307m，山前平原地带海拔一般为50100m。区内河流多为间歇河，平时水量很少甚至干涸，雨季水量则较大，主要有大石河、周口河、黄山店河等。 图1-1 周口店实习基地交通位置图本区属大陆性气候，温度变化较大，雨季主要在78月份，年降雨量约650700mm。冬季寒冷，从11月份至次年2月份常有大雪封山。 周口店及其邻区的工矿业以石油化工为主，以燕山石化公司为代表，其次是煤矿，主要有长沟峪煤矿和散布于太平山升平山等区段的小型煤矿。另外，水泥、石灰、大理石、花岗岩、耐火材料等也很闻名。农业以小麦、玉米为主，山区则有较丰富的柿子、核桃、苹果等干鲜水果。 三、实习概况 本次实习为大二地专学及相关专业的必修课程。周口店被称为地质工作者的摇篮。参加实习必顺掌握一定的岩石学、地史古生物学、构造地质学等各方面的专业知识,实习的目的是将课本知识运用到实践当中,掌握野外地质工作的基本方法,同时掌握运用高新技术对野外信息采集,分析处理。本次实习从7月8月开始,到8月4日结束,分为野外实践教学阶段、独立填图阶段、实习报告编写三个阶段。我们南大与地大的基地班混合后分为两个班，笔者所在班级共分为7个小组。笔者编制为第7小组,组长为刘建华,组员为周定奎、张曼琳、李霞（研究生生学姐，20号就回去了）、还有我哈利瓦尔。指导老师为徐王春和殷科,带队大队长为袁晏明副教授。,通过本次实习我们熟悉周口店实习区的地层岩石性质及构造现象,以及区域演化历史。完成的工作量见表0一1表0-1 工作量统计表工作项目单位数量备注教学路线条13其中考察路线一条独立路线条6东区4条，西区2条独立填图面积K125素描幅53其中素描43幅，剖面图10幅采集标本数块100定点数个91教学路线68个，独立填图24个照片数幅453 第二章 地层周口店及其邻区地层属华北型，出露齐全（图2-1）。自下而上对太古宇，中、新元古界，古生界和中、新生界分述如下。 第一节 太古宇本区太古宇零星分布在房山岩体边缘部,称为官地杂岩(Arg),与上覆地层呈剥离断层接触。其主要岩性为黑云母角闪斜长片麻岩、混合片麻岩、斜长角闪岩及黑云母角闪变粒岩等,因遭受了强烈的动力变质作用,普遍发生糜棱岩化。第二节 中元古界 周口店地区中元古界地层出露广泛,主要分布在八角寨,一条龙房山及黄院西南地段,从下往上依次为雾迷山组(Pt2w)、洪水庄组(Pt2h)和铁岭组(Pt2t)。岩石普遍轻微变质,局部受房山复式岩体的影响变质程度加深。1.雾迷山组(Pt2w)主要出露在八角寨,孤山口及十渡等地,实习区仅出露雾迷山组第四段,厚度大于500m,岩性为灰白色白云岩,含有较多的燧石条带或团块。在雾迷山组地层中还可以见到软沉积变形构造，如泄水构造、风暴岩、缝合线、生长断层等。 由于普遍发育水平薄纹层和波状藻层,应属一套潮坪沉积。2.洪水庄组(Pt2h) 洪水庄组主要出露在八角寨一带,主要为灰褐色千枚状板岩,上部发育有顺板理的石英脉,局部可见到石英脉发生褶皱变形。厚约38m, 该组与下伏雾迷山组之间为整合接触。由于发育顺层水平层理及含黄铁矿,反映宁静环境,属陆架氧化界面以下的低能环境沉积。3.铁岭组(Pt2t) 铁岭组在房山西、一条龙和八角寨等地均有出露,依据岩性组合可分为三段: Pt2t1为厚到巨厚层灰白色白云岩,底部夹有2030cm不等的千枚状板岩,发育燧石条带和交错层理,为潮下高能环境; Pt2t2为灰色薄层状白云岩,夹有燧石条带和团块白云岩,单层厚度510cm,岩石破碎,还可以见到泥质条带,变质成千枚岩,普遍发生顺层滑动,具有水平层理。Pt2t3主要为灰白色中厚层状白云岩,含有硅质条带顶部发育叠层石,铁岭组总厚约186m。该组与下伏洪水庄组之间为渐变过渡接触。由于其底部发育有大型交错层理且单层厚度大，应为浅海高能环境，中部单层厚度较小应为浅海低能环境，上部发育叠层石沉积，顶部为含铁矿的风化壳，说明地壳抬升成陆遭剥蚀，从而形成平行不整合。第三节 新元古界 新元古界青白口群在本区出露齐全,主要分布在黄院、拴马桩、一条龙、山顶庙和房山一带。从下往上分为下马岭组(Pt3x)、龙山组(pt3l)和景儿峪(Pt3j)。1.下马岭组(Pt3x) 岩性以千枚状板岩为主,厚120m一170m。依岩性特征分为三部分: Pt3x1为灰绿色含褐铁矿和磁铁矿千枚状板岩,岩层单层厚度3040cm; Pt3x2为浅灰色千枚板岩或粉砂质板岩,夹有薄层砂岩,水平层理发育； Pt3x3为灰褐色或深灰褐色千枚状板岩。下马岭组与下伏铁岭组之间为平行不整合接触（图2-2）,接触界凹凸不平,可见一层约25cm厚的黄褐色古风化壳,含褐铁矿和磁铁矿,是铁岭组沉积后地壳止升遭受长期风化作用导致铁质富集的结果。中部为含富有机质还原的泻湖环境，上部反映了双向水流作用，属潮坪沉积。2.龙山组(Pt3l) 龙山组在拴马桩、黄院和蘑菇山一带均有分布,可分为两段:下部为灰褐色块状石英砂岩,厚度大于20m,发育海滩交错层理,平行层理及波痕,;上部为浅灰色千枚状板岩,发育水平层理,代表;即下部的龙砂和上部的龙板。该组与下伏下马岭组之间为渐变过渡接触关系。底部属海滩砂坝沉积，上部为较宁静的浅海环境。3.景儿峪组(Pt3j) 景儿峪组在黄院东山梁一带出露良好,可分为两段,下部为白色中薄层大理岩,上部为浅灰绿色板岩和钙质板岩。厚约3655m。该组与下伏龙山组之间为渐变过渡接触关系,根据区域资料,与景儿峪组相同层位据同位素测早为850Ma,且从断面上可见两者之间有较薄风化壳,两者产状一致,故推测景儿峪组与上覆的府君山组之间为平行不整合接触关系。 该地层属正常浅海沉积。第四节 下古生界 下古生界在周口店地区只发育寒武系和下奥陶统,其分布较广,周口店、黄院一带均有出露,黄院等地发育较好。岩层遭受过轻度区域变质作用。一、下中寒武统 在周口店地区下中塞武统地层出露广泛,主要有府君山组(1)、馒毛组(1+2f)、徐庄组(2x)、张夏组(2zh)。1.府君山组(1) 府君山组共分为两段:下部为青灰色薄一中厚层豹皮灰岩夹白云质灰岩;上部为青灰色中厚层纹带灰岩夹豹皮灰岩,总厚度为2545m。本组与下伏景儿峪组之间有一层厚度为20cm的风化壳,两者产状一致,故为平行不整合接触（图2-3）。该组总体上反映了一套浅海沉积环境。2.馒毛组(1+2f) 周口店地区的馒头组与毛庄组岩性产状一致,界线不易划分,故合称为馒毛组。主要为灰黄色丶银灰色千枚状板岩夹有中厚层灰岩透镜体。该组与下伏府君山组地层产状一致,两者之间无沉积间断,为整合接触关系;该组总体上反映出较为宁静的浅海沉积环境。3.徐庄组(2x) 徐庄组在周口店地区出露广泛,岩性为银灰色板岩夹中厚层青灰色鲕粒灰岩,单层厚度在20cm左右,局部见鲕粒状灰岩与板岩互层。 该组与下伏馒毛组之间为整合接触关系。鲕粒灰岩的出现反映了一种动荡的浅海沉积环境。4.张夏组(2zh) 张夏组地区在周口店地区出露广泛,岩性主要为灰色中厚层鲕状灰岩,单层厚度在153Ocm左右,局部夹有少量泥质条带灰岩,往上鲕粒增多。该组与下伏黄院组之间为整合接触关系。该组反映了一种动荡的浅海沉积环境。二、上寒武统上寒武统地层在周口店地区出露齐全,主要分布在黄院一带,分为崮山组、长山组、凤山组。由于这三个组地层在该区无法区别,固合为一个组:黄院组。黄院组（3h）岩性为泥质条带灰若，底部灰岩出露较多,泥质条带相对较少,灰岩的宽度25cm左右,向上泥质条带增为,泥质条带与灰岩等厚复生。顶部灰岩增厚。岩层总厚度为123。该组与下伏冶里组之间为整合接触关系。由于泥质成分的增多，反映出浅海-潮坪的沉积环境。三、下奥陶统下奥陶统地层在周口店地区出露齐全，主要分布在黄院一带,从下往上分为冶里组(O1y)、亮甲山组(O1l)和马家沟组(O1m)。1.冶里组 (O1y)该组地层岩性主要为青灰色中厚层灰岩，单层厚度多在3040之间。地层总厚度67m。该组与下伏亮甲山组之间为整合接触关系。该组反映出浅海沉积环境。.亮甲山组（O1l）地层岩性主要为灰色中厚层结晶白云岩，夹23层灰色膏溶角砾岩，含少量燧石团块，厚70。该组与下伏马家沟之间为整合接触关系。该组反映炎热、强蒸发的潮坪环境。.马家沟组（O1m） 地层岩性主要为青灰色厚层结晶灰岩。地层总厚度为200300m。 该组与下伏本溪组产状一致，中间存在一层厚度为15c的古风化壳，故为平行不整合接触关系。 该组反映浅海沉积环境。 第五节 上古生界本区上古生界缺失泥盆系及下石炭统,上石炭统及二叠系主要分布在黄院,升平山及太平山一带,岩层遭受过轻度区域变质作用,局部受到过岩浆侵入作用的影响。一、剖面描述 上古生界地层在太平山一带出露良好,笔者做过剖面（图2-4),现具体描述如下: 杨家屯组（P2y） 未见顶18:浅灰色厚层状变质复成分角砾岩 整合接触 山西组（ P1-2s ） 总厚度:46.13 m17:黑色炭质板岩夹煤层,灰白色粉砂质板岩 厚度4.96m16:深灰色中厚层状中细状变质岩屑砂岩 厚度8.42m15:黑色炭质板岩 厚度:6.94m14:灰黄色中细粒砂岩 厚度:7.98m13:浅色板岩 厚度2.07m12:杂色中厚层中粗粒砂岩 厚度:6.76m11:褐黑色粉砂质板岩 厚度:13.96m 整合接触 太原组(C2一P1t) 总厚度:32.76m10:黑色板岩夹炭质板岩 厚度:19.81m 9:灰绿色含红柱砬细粒砂岩 厚度:6.81m 8:灰黑色炭质板岩, 厚度:3.03m7:灰白色中厚层变质石英砂 厚度:3.11m 整合接触 本溪组(C2b) 总厚度:32.32m6:灰色红柱石角岩 厚度:11.39m5:灰色浅灰色压力影板岩 厚度:1.21m4:灰色生物碎屑灰岩 厚度:0.91m 3:杂色粉砂质板岩 厚度为9.76m2:灰色红柱石角岩 厚度:3.05mm1:灰绿色厚层硬绿泥石角岩 厚度:6.1m 平行不整合马家沟组(O1m) 未见底0:青灰色厚层灰岩二、岩性组合特征及沉积环境1.本溪组(C2b) 在太平山南北坡及煤炭沟一带均有出露,共分为5层,最底部为灰绿色硬绿泥石角岩(在太平山北坡本溪组最底部为三好砾岩,成因未知),从下往上依次为灰色红柱石角岩,杂色粉砂质板岩,灰色生物碎屑灰岩,灰色浅灰色压力影板岩,灰色红柱石角岩。该组与下伏马家沟组为平行不整合接触关系（图2-5）。在煤炭沟可见两者间夹有一层约厚20cm的古风化壳,缺失了中奥陶世到早石炭世地层,说明在这段时间内经历了长期的风化剥蚀作用,共后发生海侵,至出现生物碎屑灰岩海侵规模最大,反映了一种潮下高能环境,此后发生海退,压力影板岩形成于海退初期,代表宁静,还原的泻湖环境。随后海退进一步加剧,出现近海沼泽沉积环境。 2.太原组(C2-P1t) 在太平山南北坡均良好出露,概括为两砂两板。可分出5层,从下往上依次灰白色中厚层变质石英砂岩,灰黑色炭质板岩,灰绿色含红柱砬细粒砂岩,黑色板岩夹炭质板岩。该组与下伏本溪组之间为整合接触关系。一砂一板为一个沉积旋回,沉积旋回的底部为成分成熟度高,分选磨圆好的砂岩,其中发育交错层理,说明砂质经过了长期的搬运又经历了海浪的冲刷, 为滨浅海沉积,旋回的上部为含粘土成分多的板岩,代表近海沼泽沉积环境。3.山西组(P1-2s)该组在太平山南北坡一带均有良好露头,可以分出三个旋回，总共有四板三砂，从下往上依次为：褐黑色粉砂质板岩，杂色中厚层中粗粒砂岩，:黑色炭质板岩夹煤层, 浅色板岩，灰黄色中细粒砂岩，深灰色中厚层状中细状变质岩屑砂岩，黑色炭质板岩与灰白色粉砂质板岩，局部底部见含细粒级角砾岩，与下伏的太原组冲刷接触关系明显。最底部的板岩应该属于太原组的第二旋回的最上部。该组与下伏太原组为冲刷接触关系。本组的各旋回的下部的砂岩成分成熟度差，分选好，磨圆差，代表平原河流或曲流河河床沉积。旋回的上部的炭质泥质岩代表潮湿气候下的湖潮相沉积，是华北地区的一个重要的煤层。4.杨家屯组(P2y) 本组在太平山及萝卜顶一带均有出露,岩性为浅灰色厚层状变质复成分角砾岩,形如豆腐块,故称为豆腐块砾岩,角砾成分较复杂,分选差,泥质胶结,杂基合量高。本组与下伏山西组之间为整合接触关系。岩层冲刷构造明显,砾石大,属近距离快速堆积,代表一种山区河流或辫状河河床沉积环境。第六节 新生界 新生界大面积分布在本区东部及东南部山前平原地区。山区、丘陵区分布零星。新生界地层所能见到的主要为第四系,可分为更新统和全新统。一、更新统(Q3) 更新统地层主要分布在坳谷中和河谷斜坡上,主要为砾石、砂土、亚粘土及洞穴堆积,化石较丰富,言要有北京人、山顶洞人、肿骨鹿等。厚约416m。 二、全新统(Q4) 全新统在本区分布较零散,主要为现代洪积砂土及残积角砾亚砂土。厚约420m。 第三章 岩石第一节 岩浆岩周口店实习区岩浆活动比较频繁，侵入活动以中、酸性为主，面积最大的为房山复式岩体；在牛口峪、一条龙等处亦有规模较小的侵入体出露（如牛口峪“灯泡”岩体）。一、房山复式岩体房山复式岩体西界车厂、东临羊头岗、北抵东岭子、南至东山口。平面型态近椭圆，其中长轴北西南东向，长约9Km;短轴北东南西向，长约7.5 Km。整个露头面积约60Km2，为一中等规模的岩株 (图3-1) 。房山岩体属二次侵入多次脉动复式岩体。早期侵入的为细粒石英闪长岩（053-1）：浅灰黑色，细粒结构，块状构造。主要矿物成分为斜长石（45%）、暗色矿物角闪石和黑云母（共25%）、钾长石（15%）、石英（15%）。岩石主体为后期侵入的花岗闪长岩（53-2a）现具体描述如下：图3-1 房山岩体地质构造略图（据张吉顺等，1990，修改补充） 1.正常与倒转岩层；2.岩体内面理；3.平行不整合；4.角度不整合；5.岩体相带界线；6.强变形区边界线； 7.石英闪长岩及相带编号；8.花岗闪长岩及相带编号；9.垂直面理的破裂；10.平行面理的破裂； 11.伟晶岩及细晶岩脉；12.应变捕虏体（包体）；13.挤压片理；14.小型韧性剪切带；15.剥离断层；16.逆断层 1、接触关系在官地西可供察到石英闪长岩（053-1）、花岗闪长岩（53-2a）及岩脉三者的接触关系：53-2a侵入到053-1中，两者又被一较细石英伟晶岩脉贯穿切割（图3-2）。从其交切关系可判定053-1最早形成（早期侵入），其后53-2a灌入（后期侵入），最后石英伟晶岩脉侵入穿插两者。伟晶岩脉的形成机制为热液灌入冷凝。此处现象可视为复式岩体相继侵入活动的依据。2、相带划分房山岩体主体花岗闪长岩体，根据其钾长石斑晶的大小结晶程度，暗色矿物的含量，包体的数量和形态等岩石特征，可将其从内向外依次划分为中央相、过渡相、边缘相，岩性依次为巨斑斑状花岗闪长岩，粗斑斑状花岗闪长岩，中粒石英二长闪长岩。现将三个相带的岩性具体描述如下：中央相：灰白色，似斑状结构，斑晶主要为钾长石（颗粒大小：2-3cm，含量：5% ）、斜长石（1-1.5cm，3%）、石英（1%）。基质为等粒结构，主要为斜长石（40%）、钾长石（15%）、石英（20%）、暗色矿物（15%），副矿物有榍石（2%）。定名：巨斑斑状花岗闪长岩 过渡相：灰色，中粗粒等粒结构，斑晶为钾长石（1-1.5cm，25%）、斜长石（1cm，20-25%）.基质为中粗粒（2-3mm）等粒结构，主要为钾长石（20-25%）、斜长石（25%）、石英（20%）、暗色矿物（20%）。定名：粗斑斑状花岗闪长岩。边缘相：灰黑色，斑晶主要为钾长石（10-15%）。基质为中细粒（2mm等粒结构，主要为斜长石（45%）、石英（20%），钾长石（5%、暗色矿物（25%）。定名：中粒石英二长闪长岩。从中央相到边缘相，花岗闪长岩体在成分、结构以及包体等各方面的特征如表3-1。 表 3-1 房山花岗岩各个相带岩石特征对比表相带颜色结构粒度（mm）斜长石（%）钾长石（%）石英（%）暗色矿物（%）包体形态中央相灰白粗粒等粒2-340152015圆滑过渡相灰色中粗粒等粒1-220252020不规则边缘相灰黑中细粒等粒14552025极不规则从表上的对比可以看出,从中央相到边缘相存在以下趋势：（1）颜色：从边缘相至中央相，颜色由深变浅，与暗色矿物的含量有关，暗色矿物含量减少。 （2）斑晶:从中央相至边缘相，钾长石含量由少逐渐增多，而后又减少。反映了岩浆从中央相到边缘相由较酸性向基性的演化。斑晶大小由大变小，且中央相巨斑发育良好的环带结构、卡巴双晶，而边缘相几乎没有。这反映了从中央相至边缘相，结晶程度由自形到他形，结晶温度由高到低，结晶速度由慢到快。（3）基质:从中央相至边缘相，基质颗粒粒度逐渐变小，亦反映结晶程度由高至低、结晶程度由慢至快的变化规律。（4）包体：从中央相至边缘相，包体数量逐渐增多，形态由圆滑到极不规则。 成因：从中央相到边缘相，温度由高变低。3、岩体形成的时代 房山复式岩体直接侵入的地层为下二叠统，但接触热变质晕影响的地层为中侏罗统龙门组。因此，岩体侵入时代应在中侏罗世以后。据前人同位素年龄资料统计，其值变化在100140Ma之间，为燕山运动晚期的产物（谭应佳等，1987）。4、侵位机制与热动力构造复式岩体侵位于房山变质核杂岩之内并成为起构造要素之一，在此过程 中岩浆不断膨胀并由中心向四周推挤围岩和较早侵位的岩体而占据空间，属于典型的气球膨胀式深成岩体。二、小型侵入体及岩脉“灯泡”花岗岩体牛口峪水库一副坝两侧出露有花岗侵入岩体。其南北长400m，东西宽250m，平面形态形似灯泡而得名“灯泡岩体”。岩体与周围古生界地层均为侵入接触，其中最新地层为石炭系。岩体风化强烈，风化色为褐绿色，细粒结构，块状结构，主要矿物有钾长石（45%）、斜长石（20%）、石英（25%）、白云母（交代黑云母）（5%）在灯泡岩体中有小块C2-P1t地层出露，形似灯丝。第二节 变质岩周口店地区多数岩石都遭受了程度不同的变质作用，包括区域变质岩、接触热变质岩和动力变质岩。一、区域变质岩 （一）太古宙变质杂岩 官地杂岩官地杂岩分布于房山岩体南北两侧及东缘，主要由片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩等组成面积小于0.5Km2。主要的岩石包括黑云母斜长片麻岩、斜长角闪岩、混合花岗岩、黑云母、角闪石变粒岩，据实地考察及前人资料，相关岩性特征如下：1、黑云母斜长片麻岩：灰白色，具片麻状构造，中粒等粒变晶结构，主要矿物成分为：斜长石（含量40），呈灰白色；石英（2530）；黑云母（20），定向排列显示片麻理。2、斜长角闪岩：暗绿色，以块状构造为主，偶见弱定向排列，中粒等粒变晶结构，主要矿物为斜长石（含量40），角闪石（50）。3、混合花岗岩：脉体含量15，灰白色，呈不等粒的花岗变晶结构且发育有多种交代结构。块状构造为主，有的具弱片麻状或阴影状构造。呈弯曲条带状，浅色矿物为长石和石英，另外尚有少许黑云母及白云母。另有部分岩石发生糜棱岩化而内部含有糜棱岩，糜棱岩呈灰白色，出露部分已风化为灰黄色，具糜棱结构和眼球状构造，主要矿物为斜长石、石英、白云母。岩石内发育S-C组构及旋转碎斑系，碎斑大小多为1cm。4黑云母、角闪石变粒岩 ：该类岩石见于官地山顶庙一带。块状构造，经常由于长英质脉体沿裂隙注入而具有条带状或网脉状构造。灰绿色，细粒花岗变晶结构。主要矿物成分为长石、石英、角闪石、黑云母、绿帘石等，白云母亦可见到，其他副矿物可见磁铁矿、磷灰石、榍石等。官地杂岩与房山岩体呈侵入关系，与中新元古界及古生界地层呈断层接触。杂岩中副矿物自形锆石的Pb-Pb年龄约为2449Ma（Wang等，1996）。以上三点说明其为太古宙变质岩系。（二）显生宙区域变质岩周口店地区75%以上的面积均属显生宙区域变质岩出露区，岩石种类有板岩、片岩、千枚岩、变质砂岩、大理岩等。由于区域变质作用程度浅，故变余沉积的结构、构造特征大多有保留。1板岩 ：代表性岩石如洪水庄组黑色板岩，岩石中普遍见有变余粉砂泥质结构及变余层理构造，板劈理发育。 2千枚岩 ：千枚岩是实习区内广布的岩石类型之一，代表岩石为洪水庄组黑色千枚岩。岩石色调较杂，具丝绢光泽，但随颜色加深则光泽变弱。断面上可见细纹状变余层理。变斑晶主要是红柱石（多发育为空晶石），基质主要成分是绢云母、石英以及少许绿泥石和黑云母。 3变质砂岩 ：变质砂岩亦为实习区内常见岩石类型，尤以太平山南北坡C-P中分布较多。常呈暗灰、灰黄、浅灰、灰黑等色。主要矿物成分为长石和石英；暗色矿物多系胶结物变质而成，如黑云母、绿帘石等。 4片岩 ：主要出露于一条龙、羊屎沟、骆驼山一带，构成下马岭组主体部分。以灰色、灰黑色、黑色者为多。岩石一般呈鳞片花岗变晶结构，有时也见斑状变晶结构。本区片岩以不含或少含长石为特征，主要矿物有黑云母、白云母、石英、红柱石、矽线石、石榴石、十字石、堇青石和磁铁矿等。 5大理岩 ：分布在羊屎沟等地，主要有纯大理岩及透闪石大理岩，可由区域变质作用形成或接触热变质作用形成（牛口峪）。周口店地区的显生宙区域变质岩变质带、变质相划分及分析见表3-2： 表 3-2 变质相划分及分析变质带相系温度压力成因变泥质岩及变长英质岩类大理岩类硬绿泥石带石英、绢云母大理岩带中压相系绿片岩相350-450P=?印支(或更早)期热动力区域变质黑云母带绿帘石、透闪石大理岩带中压相系450-575P2.5108Pa印支(或更早)期热动力区域变质低压相系 燕山早期低压区域变质作用十字石带 中压相系低角闪岩相575-700P5108Pa印支(或更早)期热动力区域变质 三、接触热变质岩周口店地区接触热变质岩主要分布在房山复式岩体周围。其主要类型及其特征见表3-3：表3-3 周口店地区主要接触热变质颜色结构构造主要矿物成分角岩类硬绿泥石角岩灰绿到暗绿色，风化后呈褐红色斑状结构块状构造硬绿泥石、角闪石红柱石角岩类暗灰色黑灰色角岩结构的斑状变晶结构块状构造红柱石，角闪石接触片岩红柱石云母片岩灰黑色变余泥质结构，具环带结构片状构造红柱石，云母矽线石云母片岩暗灰色、灰黑色中细粒纤维鳞片变晶结构或斑状变晶结构片状构造至片麻状构造矽线石、云母大理岩类透闪石大理岩灰色、暗灰色中、细粒纤维状嵌晶变晶结构块状构造白云石、方解石、透闪石和少许白云母、斜长石透辉石大理岩浅绿、浅黄、浅灰中、细粒柱粒状变晶嵌晶结构块状构造透辉石、透闪石、绿帘石、黑云母、钙铁榴石、符山石、斜长石含橄榄石大理岩暗灰色、浅黄褐色花岗变晶及嵌晶结构块状构造、可见变余层理方解石、白云石、镁橄榄石离房山复式岩体越近接触变质程度越强，房山岩体周围接触变质晕由远到近可依次划分为以下三个带：红柱石黑云母带、石榴石十字石带、矽线石带。此三代兼具接触热变质和中压区域变质相的特点，依次相当于接触变质的钠长绿帘角岩相（AEH）与区域变质中压绿帘角闪岩相（EA）过渡条件、接触热变质的普通角闪石角岩相（HH）与区域变质的中压角岩相十字石亚相的过渡条件、接触热变质的辉石角岩相（PH）与区域变质的中压角闪岩相的矽线石亚相的过渡条件。由于各地发育的地层岩性不同，各变质带矿物组合齐全的分带剖面并不多见。野外教学路线中，在东山口可见到接触变质分带现象（图3-3）。其中Pt2t中变质带变化为：矽线石带（15m宽）、石榴子石带（30m宽）、红柱石带（20m宽），分别代表辉石角岩相（PH）、普通角闪石角岩相（HH）、钠长绿帘角岩相（AEH）。变质程度由中级到低级 ，均为接触热变质中的低P/T型。指示矿物为Sil-Gt-And。四、动力变质岩实习区内发育韧性剪切带、剥离断层、脆性断裂等构造，与此相伴生的糜棱岩系列及碎裂岩系列广泛分布，称为动力变质岩。1、糜棱岩系列：一般与印支期（或更早）顺层韧性剪切或剥离断层、燕山期岩浆热动力变形有关。一些糜棱岩上发育的面理及拉伸线理可形成典型的S-C组构，另一些糜棱岩上则发育旋转碎斑。 2、碎裂岩系列：实习区内常见的碎裂岩有断层角砾岩、碎裂岩、断层泥。 第四章 构造周口店地区处于NNE向太平山山脉、近EW向燕山山脉和华北平原接壤地带，属于华北陆块燕山构造带，由于这一独特的构造环境和漫长的地质演化历史，使其形成和保存了不同时期的褶皱、断层、变质核杂岩和热动力变质构造等构造现象。现具体分述如下：第一节 褶皱构造周口店地区的褶皱构造发育良好,可以分成两期，从老到新为：形成于印支期的东西向褶皱，形成燕山期的北北东向褶皱（表4-1）。现分述如下：表4-1 周口店地区主要褶皱简表编号名称延伸方向长度卷入地层形成时代形成机制备注Fd1太平山向斜E2000mO-P印支时期纵弯褶皱作用Fd2164背斜E1200mO-P印支时期纵弯褶皱作用Fd3太平山北东向向斜NNE600mC-P燕山时期纵弯褶皱作用Fd4煤炭沟-二亩岗背斜NNE1200mO-P燕山时期纵弯褶皱作用Fd5煤矿沟向斜NNE400mC-P燕山时期纵弯褶皱作用Fd6簸箕掌北东向向斜NNE400mC-P燕山时期纵弯褶皱作用Fd7大东坡东背斜NNE700mC-P燕山时期纵弯褶皱作用Fd8大东坡东背斜NNE350mC-P燕山时期纵弯褶皱作用Fd9簸箕掌-周家坡向斜NNE1000mC-P燕山时期纵弯褶皱作用一、近东西向的褶皱构造 为印支运动的产物，在南北向的挤压作用下形成，本区内共有两个（图4-1）。从北向南依次命名为太平山向斜（Fd1），164背斜（Fd2）。现在以太平山向斜（Fd1）为例加以说明。太平山向斜：太平山向斜位于周口店太平山一带，从太平山向东延伸经过萝卜顶到牛口峪水库，向西延伸至区外。向东总体呈现东西向，轴迹总体亦呈东西向，但在南洛凹向南摆动；在萝卜顶向北摆动。枢纽波状起伏，总体上表现为向东扬起；区内长度大2000米。其核部地层为P2y灰岩，翼部为下古生界至元古宇地层，其北翼马家沟组以下各组地层在三不管沟羊屎沟区段皆厚度变薄。向形轴迹近东西向，北翼倾向160-200，产状较陡，约5080，南翼倾向320-360，倾角较缓，约为3050，核部地层在局部地段产状陡倾，甚至直立。在二亩岗-萝卜顶一带，向形核部次级褶皱发育，有东西向近直立的轴面劈理及一系列近南北向（北北东北东向）的紧闭褶皱。根据褶皱位态分析判断，太平山向形为直立水平褶皱。太平山向斜在太平山北坡发育次级褶皱(图4-2),在C2P1t地层多次重复,笔者在野外观察存在三背三向。成因：在印支期近南北向挤压作用下形成，推测刚形成时轴面直立。后期受到房山复式岩体侵位的影响，使北翼产状变陡，轴面随之向北倾斜，其北翼有些地层亦出现轻微变质现象。局部受到后期的燕山运动的，发生叠加褶皱作用效应。 二北北东向的褶皱构造为燕山期形成的，燕山运动时周口店地区的构造应力场发生改变，原来南北向的挤压被北西西的挤压所取代，在原来的基础上形成了一系列的北北东向的叠加褶皱构造。主要的大型断层共有7个（表4-2），其中背斜两个，向斜五个。从北西向南东依次命名为太平山北东向向斜（Fd3），煤炭沟-二亩岗背斜（Fd4），煤炭沟向斜（Fd5），大东坡东背斜（Fd6），大东坡东背斜（Fd8），簸箕掌-周家坡向斜（Fd9）。现在以煤炭沟二亩岗背斜（Fd4）为例加以说明。煤炭沟-二亩岗背斜：煤炭沟-二亩岗背斜（Fd4）（图4-3）位于煤炭沟到二亩岗一带，延伸方向为北北东向，向南延伸被第四系土壤所覆盖，向北延伸到乱石垅被第四系土壤所覆图4-3 煤炭沟-方头山北东向背斜信手剖面图盖。轴迹方向大致北北东向。区内长度大于1200米。卷入地层为O-P地层，其核部为O1m 地层，翼部为C-P地层，北翼倾向0-20，倾角多在20-60之间；南翼倾向110-170，倾角多在20-40之间。轴面近直立。根据褶皱形态分析，煤炭沟-二亩岗背斜为直立水平褶皱。 成因：在燕山期的北西西向挤压下形成轴迹近北北东向的煤炭沟-二亩岗背斜。组合叠加：印支时期形成的近东西向的褶皱构成侏罗山式褶皱。印支期和燕山期两期褶皱叠加构成“新月型”或“蘑菇式”。第二节 断裂构造周口店地区的断层发育良好，出露有近东西向的正断层和近北北西向的逆断层及两条近南北向的平移断层。这些在一条龙山顶庙房山西一带构成基本上平行的断层群。笔者将其划分为5条正断层，2条平移断层和3条逆断层（表4-2）。表 42 主要断层特征编号断裂名称性质延伸方向长度(km)形成时代形成机制备注F1一条龙-骆驼山断裂正断层总体近EW向,东山口至骆驼山为SEE向,骆驼山至周家坡转为NEE向2.6印支期南北向拉伸F2三不管沟-骆驼山断裂正断层总体近EW向,三不管沟至骆驼山为SEE向,骆驼山至山顶庙转为NEE向2.2印支期南北向拉伸F3大砾岩山北-牛口峪断裂正断层总体近EW向,大砾岩山北至骆驼山为SEE向,骆驼山至山顶庙转为NEE向2.0印支期南北向拉伸F4大砾岩山北-牛口峪断裂正断层总体近EW向,大砾岩山至二亩岗北为SEE向,向东至牛口峪转为NEE向1.4印支期南北向拉伸F5乱石垅断裂正断层EW向0.6印支期变质核杂岩F6大砾岩山东断裂平移断层NNE向0.4?南北向挤压F7太平山-羊屎沟断裂平移断层NS向0.6?南北向挤压F8山顶庙北断裂逆断层整体呈SE向0.5燕山期东西向挤压北端进入临区F9山顶庙-房山西断裂逆断层山顶庙至房山西为SSE向,过房山西转为SW向1.5燕山期东西向挤压北端进入临区F10山顶庙-大杠山断裂逆断层山顶庙至房山西为SSE向,房山西至大杠山转为SE向1.6燕山期东西向挤压北端进入临区该断层群起始于大杠山（该断层在大杠山南面被第四系泥土覆盖），向北东延伸至房山西，然后转为北西向延伸到山顶庙又转为南西向延伸到萝卜顶附近，接着转为北东向延伸经过一条龙后被第四系泥土覆盖。现分别加以说明：正断层：笔者共划分出5条正断层，分布在一条龙骆驼山乱石垅周家坡山顶庙一带，为东西向。但在萝卜顶附近向南凸出。五条断层大致平行。从西向东，从北向南依次命名为一条龙-骆驼山断裂（F1），三不管沟-骆驼山断裂（F2），大砾岩山北-牛口峪断裂（F3），大砾岩山北-牛口峪断裂（F4），乱石垅断裂（F5），其中F1 、F2被F7 切割，F3 、 F4被F6切割。现以一条龙-骆驼山断裂（F1）为例加一说明。一条龙-骆驼山断层（F1）：该断层分布在一条龙骆驼山山顶庙一带，其西端被第四系泥土所覆盖，东端延伸到山顶庙被燕山期断裂带切割，骆驼山处被后期的平依断层切割。区内出露长度2.6 km左右。断面延伸方向为东西向，但在萝卜顶处向南摆动。断面平行于层系界面，倾角50-70，两盘地层分别为铁岭组（Pt2t）和下马岭 (Pt3x)地层.根据两盘相对运动方向判断该断层为正断层。成因：包括该断层内的一系列正断层均为印支期形成的剥离断层由于变质核杂岩作用使地层减薄或缺失，燕山期的改造作用使断层向南凸出，后期的房山岩体侵位使原先的低角度正断层变陡。逆断层：笔者共划分了3个逆断层，为先前的正断层在山顶庙突然转为北北西向往房山西延伸的那一部分。从北向南依次命名为山顶庙北断裂（F8），山顶庙-房山西断裂（F9），山顶庙-大杠山断裂（F10）。现以山顶庙-房山西断裂（F9）为例加以说明。山顶庙房山西断层（见图4-4）：该断层位于房山西山顶庙一带。从大杠山到房山西为北东向，房山西到山顶庙变成北西向。总长度可达约3km。整体表现为断面上老地层为上盘,新地层为下盘,属于逆冲断层。在教学路线中在房山西西南350m为有一观察点,(图4-5)点处发育一近南北剖面的断裂带,宽度达50m。断裂带自南向北依次出露地层为Pt3x、Pt3l、O1m,老地层明显覆盖在新地层之上,地层发生倒转。断裂带内岩石强裂挤压破碎,逆冲断层断面波状起伏,具摩擦镜面、擦痕和阶步等伴生构造。且于逆冲断面上发育有厚约23mm褐红色铁质薄膜。断裂带中可见Pt3l砂岩中发育三个大型透镜体。其中,巨型透镜体的长度达2m,C轴约80cm,据长轴的方向指示该断层的逆冲性质。此外,还其它大小透镜体大小不等,具有与巨型透镜体类似的构造信息。在该断裂带中还发育有高角度的正断层，可能是后期岩层重力下滑造成的。成因：对于该断层的成因前人存在争议：有人认为该断层属于南大寨断层带是著名的八宝山-南大寨断裂带的南延，是东西向挤压造成的；也有人认为该断层是印支期形成的剥离断层，在燕山期经过改造，由于褶皱使断层在山顶庙转向，表现为后期的逆断层性质。形成的具体原因还有待研究。平移断层：笔者共划分出两条，位于骆驼山二亩岗一带。断面走向近南北方向。两条水平断层向北合并，行成“人”字型。平移断层使早期形成的断层错开。从西向东依次命名为大砾岩山东断裂（F6），太平山-羊屎沟断裂（F7）。成因未知，尚不具体描述。第三节 岩浆热动力构造 周口店地区的岩浆热动力构造主要分布于房山复式岩体的周围，主要是由于房山复式岩体多期侵位造成岩体边缘受热形成的。发育有韧性剪切带、同构造片麻岩、挤压片理等构造强变形带，尤其以车厂-龙门口一带最为发育。一、脆性剪切带脆性剪切带是在地壳上部的低温及高孔隙压力与静岩压力比（）条件下发生的脆性变形产物。其特点是具有一个或多个清楚地不连续界面，两盘位移明显，变形集中在个别不连续面上，伴生有各种碎裂岩系列的断层岩，其两层岩石并未变形。二、韧性剪切带韧性剪切是岩石在塑性状态下发生连续变形的狭窄高剪切应变带，典型的韧性剪切带内变形状态从一壁穿过剪切带到另一壁是连续的，不出现破裂或不连续面，带内变形和两盘的唯一完全由岩石的塑性流动或晶内变形来完成，并遵循不同的塑性或粘性蠕变率。具有“断而未破，错而似连”的特点。在韧性剪切带中广泛发育糜棱岩，S-C面理、旋转碎斑、多米诺骨牌构造及包体的强烈定向排列等多种现象。1、S-C面理：剪切带内矿物颗粒强烈定向排列，特别是暗色矿物定向排列，显示出C面理，两侧被剪切拉伸形成S面理，构成S-C面理。其S面理与C面理的锐夹角指示剪切运动的方向。（图4-5 A）2、旋转碎斑：岩体周围多发育型旋转碎斑，其成因在糜棱岩中的韧性剪切活动的影响下，碎斑及其周缘较弱的动态重结晶的集合体。（图4-5 B）3、多米诺骨牌构造：岩体中较强硬的斜长石、钾长石等矿物在递进剪切作用下，产生破裂并旋转，使每个碎片向剪切方向倾斜，形如类似多米诺骨牌。其裂面与剪切带的锐夹角指示剪切带的剪切方向。（图4-5 C）4、马尾状构造：其成因为应力在尖端释放而形成的，造成周围暗色矿物的强烈定向排列等现象，形如马尾。（图4-5 D）5、包体的定向排列：岩浆侵入上升使包体定向排列。第四节 构造序列周口店地区的地质构造序列可分为四期：吕梁期、印支期、燕山期和喜山期，具体情况见表43。表 43 构造序列表构造旋回和时期构造序列构造世代代表性形迹热液活动成因机制备注喜山期D6辛开口断层未见明显热液活动伸展作用燕山期D5南大寨房山西八宝山逆冲推覆构造房山复式岩体岩体侵位D4太平山脊向斜、南大寨房山西八宝山断裂带未见明显热液活动纵弯作用D3裂陷作用未见明显热液活动伸展作用印支期D2太平山向斜、164背斜未见明显热液活动南北向挤压作用D1褶叠层、剥离断层未见明显热液活动变质核杂岩吕梁期D0ArPt2t角度不整合未见明显热液活动水平挤压第五章 地质发展史 周口店地区的地质发展史可分为3个大的阶段:基底演化阶段、盖层发展阶段和板内造山阶段。现具体描述如下: 一、基底演化阶段 太古宇形成华北板块的陆核官地杂岩。吕梁运动(1850Ma)使Ar分散的陆核进一步固化,联合形成了更大的陆地一原地台，使得Pt2/Ar3呈断层接触。 二、盖层的发展阶段吕梁运动以后华北板块的演化进入了从中元古代三叠纪相对稳定的盖层发展阶段。吕梁运动以后本区内进入海相沉积环境，10亿年前的芹峪抬升使地壳上升，海平面下降，铁岭组的地层上升地表遭受风化剥蚀，沉积开始间断，沉积间断到Pt3。此时地壳下降，又接受沉积，一直到Pt3。这时发生了蓟县抬升，地壳上升， Pt3j地层上升到地表遭受分化剥蚀，沉积开始间断，沉积间断持续到1，此时地壳下降，接受沉积。沉积到O1末，发生怀远运动，地壳再一次被抬升，沉积间断。沉积间断一直持续到C2前，此时地壳下降，接受沉积。沉积到T进入了印支运动时期。 三、板内造山阶段 三叠纪印支运动开始，先是形成了层内褶皱，然后在南北向的挤压下形成了一条龙乱石垅周家坡山顶庙一带的正断层，印支运动的晚期南北向的挤压形成了东西向的褶皱。南大岭火山喷发标志印支运动结束，本区进入了燕山运动阶段。构造应力场变为东西向挤压，在山顶庙房山西一带形成逆冲断层，切断早期印支运动形成