河北省秦皇岛市----柳江盆地野外地质地貌实习报告

山东师范大学山东师范大学 人口人口 资源与环境学院资源与环境学院 河北省秦皇岛市河北省秦皇岛市 柳江盆地野外地质地貌实习报告柳江盆地野外地质地貌实习报告 专业 资源环境与城乡规划管理专业 资源环境与城乡规划管理 班级 资源本班级 资源本 20112011 0101 班班 姓名 姓名 学号 学号 2011 88882011 8888 第一章 绪论 1 11 1 实习目的与任务实习目的与任务 1 1 1 实习时间 实习时间 2012 年 7 月 7 日 2012 年 7 月 14 日 1 1 2 实习地点 实习地点 河北省秦皇岛市柳江盆地抚宁县石门镇上庄坨村北方地质实 习基地 1 1 3 实习目的 实习目的 巩固课堂内容 理论与实践相结合 得到一手资料 巩固深 化掌握地质地貌基本概念培养作为一名与地学相关专业学生所具备的吃苦耐劳 的精神 系统掌握柳江盆地地质地貌 学会野外实习要领方法技能 通过野外 观察研究 积累大量感性资料 分析对比 归纳分类 通过实践 认识 再实 践 再认识循环往复的形式 得出反映客观事物本质的结论 1 1 4 实习内容 实习内容 1 矿物和岩石 矿物 的肉眼鉴定和描述 2 地层的划分比较与描述 3 实测地层剖面的工作方法 4 地质罗盘使用的基本方法 5 基本地质构造现象的识别 6 地貌现象的识别 1 21 2 实习区地理概况实习区地理概况 1 2 11 2 1 地理位置与交通地理位置与交通 秦皇岛地区位于河北省东北部 地理坐标为东经 119 30 119 50 北纬 39 50 40 10 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 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 柳江盆地南北长约 20km 东西宽约 12km 北 东 西三面为陡峻的丛山所 包围 仅南面向渤海开口 贯通盆地的大石河是本区最主要的水系 盆地内以 低山 丘陵地形为主 最高山峰为西北部的老君顶 海拔 493 7m 最低处为东 南部大石河河谷内的南刁部落 海 拔为 70m 左右 盆地中西部的火山岩分布区 为山高坡陡的地形 海拔多在 200 300m 之间 山峰多在 400m 以上 东部山区 山峰海拔高度一般为 160 300m 在低山和丘陵之间 多发育有小盆地和河流 河流短小 河床全是砾石堆积 河床 河漫滩和阶地等河流地貌发育 总的地 貌特征与全区相同 亦表现为西北高 东南低 1 2 21 2 2 地形地形 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 地势鸟瞰秦皇岛地区 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 1 2 31 2 3 气候气候 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 四季气候特征为 夏季平均气温高于 20 冬季平均气温低于 5 春 秋季介于两者之间 每 年 11 月中旬初入冬 到翌年 3 月底为冬季 长达 140 天 4 月初到 6 月中旬初 为春季 长约 75 天 6 月中旬初到 9 月中旬初为夏季 约 90 天 9 月中旬到 11 月上旬末为秋季 约 60 天 年降水量为 400 1000mm 年平均降雨量为 695 5mm 多集中于 7 8 月份 可达年降水量的 70 山洪也多集中在这个季 节 总体而言 气候宜人 1 2 41 2 4 水文水文 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 直 接汇入渤海 为临海小型水系 都是明显的季节性河流 我们重点实习的是大石 河 大石河发源于青龙县黄前山附近 是本区最主要的水系 由西北向东南流 经柳江盆地后在山海关西侧老龙头注入渤海 全长约 70km 其中近 60km 河段 流经山区 并有 9 条小河汇入 仅下游 12km 河段流经向海倾斜的平原 该河流 域面积约为 600 多平方公里 其中 560km2 以上为山区 故为山区性河流 河床 组成主要为砾石 少有粗砂和中砂 砾石的主要岩性为火山岩 其次为花岗闪 长岩及花岗岩 流域内植被覆盖达 50 60 故水土流失不严重 河床相对较 稳定 大石河水量丰富 年平均径流量多为 1 68 亿 m3 补给来源以降水为主 所以平时流量很小 暴雨后洪水立即上涨 且暴涨暴落 1 2 51 2 5 社会与经济社会与经济 秦皇岛 海港 区是全市的政治 经济和文化中心 工业 农业 商贸业 共同发展 地达东北 华北平原交界处 为西北地区最主要出口港 年运输量 达 2 亿吨与 100 多个国家有联系 秦皇岛不仅是我国非常重要工业港口 也是 世界大港 目前已发现的矿物品种有 56 种 开发利用的 26 种 青龙县黄金达 万两 新兴的工业以秦皇岛经济技术开发区为代表 是国家级的经济技术开发区 已探明的矿种有煤 萤石 硫铁矿 耐火粘土 石灰岩 石英砂岩 白云岩等 九种 未探明的矿产有铁 金 银 铜 铅 锌 石英 重晶石及非金属建材 等 煤矿开采历史悠久 煤质为无烟煤 规模属于小型煤矿 水泥生产也有一 定规模 乡镇企业发达 五大支柱产业为 以玻璃 水泥 新型建材为主的 建材工业 以钢材 铝材为主的金属压延工业 以复合肥为主的化学工业 以汽车配件 铁路道岔钢梁钢结构 电子产品为主的机电工业 以果酒 啤 酒 粮食加工为主的食品饮料工业 主要工业产品有1000 多种 河北远洋 运输集团 耀华玻璃集团公司 中铁山桥集团有限公司 山海关船舶重工有 限责任公司 渤海铝业有限公司 戴卡轮毂有限公司 中阿化肥有限公司 正大有限公司 金海粮油食品有限公司 鹏泰面粉有限公司 海燕安全玻璃 有限公司 浅野水泥有限公司等一批骨干企业的生产规模 技术水平在全国 同行业中处于领先地位 工业 秦皇岛是著名的旅游城市以玻璃水泥为主的 建材产业 近年来 北戴河区依托区域特色 着眼于增强经济发展后劲 立足 城市发展定位 以园区建设为载体 以项目建设为内容 以精细化服务为手段 对会展商务 广告公关 影视传播 运动保健等类文化创意产业进行精心培育 实施了 五大基地 建设 即 时尚运动基地 名人创作基地 名校实践基地 国际观鸟基地 全国影展基地和婚纱摄影基地 北戴河区将发展文化创意产业 作为整合区域资源 推进产业结构调整和经济转型升级的重要载体之一 城市 载体功能和竞争力不断提高 农业 秦皇岛属暖温带半湿润季风型大陆性气候 春季干燥多风 夏季 炎热多雨 具有明显的寒暑交替 常年无霜期175 185 天 年平均气温 10 5 年平均降水量 736 3mm 年光照时数 2796 小时 适合大宗作物生 长繁育 境内流域面积在 30 平方公里以上的河流有 48 条 100 平方公里 以上的 23 条 有较大面积的冲积平原 境内10 米以下有充足的地下水 水源充足 耕地面积 293 万亩 以棕壤褐土为主 占耕地总面积的 72 7 粮食作物主要有玉米 水稻 小麦 甘薯 花生等 林果资源有苹 果 梨 葡萄 山楂 水蜜桃 板栗 核桃等 境内海岸线长126 4 公里 6 万亩沿海滩涂和 20 万亩浅海为发展水产养殖提供了得天独厚的条件 水 产品生产分为海水捕捞 海水养殖和淡水养殖三大类 全市农业人口190 多万 人均耕地 1 1 亩 近年来 秦皇岛充分利用国内国际两个市场 以项目建设为载体 实施市 场 龙头 能人 科技带动 推进农村经济结构调整 加快农业产业化步伐 初步形成了三大成果 一是特色主导产业不断发展壮大 已建成年产值 5 亿元 以上的农业特色产业 10 个 即肉鸡 酿酒葡萄 粮油加工 玉米淀粉 海洋水 产 甘薯 生猪 蔬菜 牛羊 果品 其中前 8 个产业年产值超 10 亿元 前 6 个产业的规模在河北省名列前茅 二是龙头企业规模和实力不断增强 已建成 年销售收入 1000 万元以上的龙头企业 35 家 其中亿元以上的 9 家 10 亿元以 上的 2 家 秦皇岛正大有限公司 骊骅淀粉股份有限公司 正大 骊骅 华 夏 地王 野力 集发 海阳农产品批发市场 7 家企业被命名为省级重点龙头 企业 三是农产品加工强市的目标正在形成 目前 全市农产品加工业产值已 占全市工业总产值的三分之一强 粮油加工转化能力达 335 万吨 是全市粮油 产量的 3 倍多 商贸业 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 同世界的上 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 科教文化 全市有十几所高校 最大的燕山大学 河北工业大学 东北大 学等 旅游资源十分丰富 基础设施完善 第二章 地层 一 概况 柳江盆地于晚古代发育 到中生代沉积了厚度较大的地层 这段时 间内 由于缺失泥盆纪 志留纪的地层 所以在这里有很大的不整合面 而且 有过明显的海陆变迁 中生代构造变动是在古生代的褶皱基础上 二叠纪末期 的时候 发生强烈的构造变动 形成柳江盆地的雏形 侏罗纪的时候 以角度 不整合覆盖在古生界之上 产生地形上的差异 北高南低 下侏罗纪的时候 又发生一次构造变动 地层发生变形 改变了盆地的沉积中心 西翼出现沉积 西翼角度不整合于下伏之上 新生代第四系以来 有明显的上升运动 全区遭 剥蚀 所以山区河谷有明显的阶地发育 全新世以来 亦有海积和海蚀地貌 由此发育成了现在西部陡东部缓的向斜地貌 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 柳江向斜构造 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 竹叶灰岩 是一种典型的内碎屑灰岩 是沉积于浅海环境下的未完全固结或以 固结的碳酸盐沉积物 经水流或波浪作用破碎 搬运 磨蚀而成的碎屑 竹叶 灰岩是由灰岩扁砾被钙质胶结而成的典型砾屑灰岩 垂直层面切开形似竹叶故 名 磨圆度高 胶结物和填充物多为微晶或细晶方解石 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 特别是那些花斑状似虫孔的 两者界限平直 岩石风化面上 常有虫孔和花斑共生 是豹皮灰岩的标志 二 地层 从老到新 2 12 1 太古界太古界 主要是混合花岗岩 属变质岩 以鸡冠山为例 成分相当于花岗岩 有石 英 长石 黑云母 角闪石 岩石呈肉红色 略具黑色斑点 岩石中残留原岩 的片理 片麻理等 有片理构造 斑状变晶结构 无解理 2 22 2 元古界元古界 中上元古界地层剖面位于天津城北蓟县北部山区 袒露于地表以上 保 存完好 结构单纯 出露连续 自黄崖关附近的常山村向西南延伸 至蓟县 城北府君山 长 20 多公里 1982 年 国家命名为 中上元古界地层剖面 以前也称 震旦亚界 1984 年 被国务院列为我国第一个国家级地质自然 保护区 剖面厚达万余米 据测定地质年龄为19 5 亿至 8 5 亿年 联合国 地科联 组织选定蓟县中上元古界标准地层为前寒武纪地质研究的世界重要 目标地 2 2 12 2 1 上元古界青白口系上元古界青白口系 景儿峪组 55 219m 灰白 色 紫色板状泥质白云岩 泥灰岩 岩石致密 呈微粒或泥状结构 多 呈薄层状或透镜体状产出 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 龙山组 11 225m 主要是石英砂岩 砂粒纯净 二氧化硅含量高 磨 圆度高 分选性好 岩石常为白 黄白 灰白 粉红等色 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 2 32 3 古生界古生界 古生界因地史上出现大批较高级生物而得名 它又可以分为早古生代 和晚古生代 早古生代可划分为 3 个纪 寒武纪 奥陶纪和志留纪 早古生代 初期的大地构造轮廓和震旦纪很相似 后来发现了具有世界影响的构造活动 引起了世界海陆形式的调整和变化 这就是加里东运动 加里东构造阶段世界 大地构造格架的特征 海洋仍占优势 加里东构造运动和陆地面积的不断扩 大 基本连在一起的岗瓦纳古陆 2 3 12 3 1 下古生界寒武系 下古生界寒武系 包括 包括 凤山组 3f 泥质条带灰岩 砾屑灰岩 泥灰岩 钙质页岩互层 长山组 3c 粉砂岩夹砾屑灰岩 生物碎屑灰岩 化石丰富 崮山组 3g 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 徐庄组 2x 黄绿色页岩 粉砂岩 暗紫色粉砂岩夹少量鲕粒灰岩 透镜体 毛庄组 1mz 紫红色页岩 粉砂岩为主 夹少量灰岩透镜体 馒 头组 1m 鲜红色页岩 与下伏地层平行不整合接触 2 3 22 3 2 下古生界奥陶系 下古生界奥陶系 O O 包括 包括 亮甲山组 O1l 以中 厚状灰岩和白云质灰岩为主 灰岩是以方解石 为主要组分的岩石 主要有竹 叶状灰岩 由灰岩扁砾被钙质 胶结而成的典型砾屑灰岩 其 砾屑为扁圆或长椭圆形 垂直 层面切开形似竹叶 故名 豹皮状灰岩等 颜色为灰色带 绿色 灰色致密棕褐层状 灰 色薄层泥色条状 深灰色中到 褐层状致密块状的 白云岩是 指以白云石为主要组分 50 以 上 的碳酸盐岩 一般为灰色 细金状 亮甲山组形成于浅海环境 厚度 118 米 与下伏冶里组 上覆马家沟组均为整合接触 化石丰富 有头足类 腹足类 腕足类 三叶虫 古杯类 介形虫类 其中 头足类 房角石 古杯海绵是本组的标准化石 冶里组 O1y 张夏组 2z 灰色鲕粒灰岩 藻灰岩夹泥质条带灰岩 生物碎屑灰 岩 由于缺失志留系 S 和泥盆系 D 所以在奥陶系 O 和石炭系 C 之间有一个大的不整合面 2 3 32 3 3 上古生界石炭系 上古生界石炭系 C C 包括 包括 太原组 C3t 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 本溪组 C2b 主要岩性为砂页岩和灰岩夹煤层 灰岩厚度很小 富 含海生动物化石 总厚度不超过一 二百米 2 3 42 3 4 上古生界二叠系 上古生界二叠系 P P 包括 包括 石千峰组 P2sq 紫色粉砂岩 细砂岩 中粗砂岩和含砾粗砂岩 上 石盒子组 P2s 灰白色含砾粗粒长石砂岩夹少量紫色细砂岩和粉砂岩 下石盒子组 P1x 黄褐色含砾粗粒杂砂岩 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 P1s 砂页岩夹煤层 属于沼泽盆地成煤相地层 2 3 52 3 5 上古生界上古生界 侏罗系 侏罗系 J J 包括 包括 兰旗组 J2l 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 北票组 J1b 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 2 42 4 中生代中生代 中生代时 中国大部分 是大陆所造成 最重要之大陆体 如亚洲古大陆 Pal Asia 安加喇大陆 与刚替瓦那大陆等 亚洲古大陆 面积最大 安加 喇大陆 在亚洲的北部 西伯利亚之大部属于此大陆 刚替瓦那大陆 在亚洲 的南部 非洲的东南部 印度 阿拉伯 与澳洲的大部分在此 中国中生代 陆相地层 非常发达 分布甚广 主要的岩层是砾岩 砂岩 页岩所组成 间含有薄层的泥岩 泥质灰岩与淡水产生石灰岩 岩层中常含有 煤层 植物化石 昆虫 与鱼类及爬行动物之骨骼等 2 52 5 新生代新生代 新生界可划分为古近系 新近系和第四系 古近系济阳群主要分布于冲积 平原区 如齐河 济阳一带 新近系黄骅群与济阳群分布基本一致 巴漏河组 在山前平原区零星分布 第四纪为更新统和全新统 其岩石地层单位平原区有 平原组 黑土湖组 临沂组 黄河组 山前丘陵区有羊栏河组 山前组 大站 组 黑土湖组 临沂组 沂河组 白云湖组 第三章 构造 3 13 1 地质构造地质构造 3 1 13 1 1 柳江向斜构造盆地 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 西翼南部秋子谷 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 构成了险要得山地 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 西翼取的主要构造特征是 岩层近南北走向 岩层产状变化急剧 倾向东 倾 角可达70度 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 3 1 23 1 2断裂构造 断裂构造 柳江盆地向斜 柳江向斜构造盆地是一南北向延伸的不对称的甚至是局部倒转的向斜 它 的西翼产状陡峻 秋子峪倒转 地层挤压很紧密 岩层产状变化急剧 倾向东 倾角达 70 甚至直立或倒转 断层以南北走向的逆断层为主 规模大 由于 受到巨大的挤压 岩层薄甚至缺失 可供开采的矿产资源少 东翼产状平缓 面积很大 约是向斜面积的 2 3 东部地层的宽度是西翼地层的五倍以上 倾 角是 10 30 之间 有好多断层 以正断层为主 但规模小 在核部 安山 岩构成山地 形成地层倒置的现象 例如 老君顶 主要的断层构造为 鸡冠 山 汤河地堑 伍庄 傍水崖断裂带 苏庄 伍庄 山羊寨逆断层 3 23 2 鸡冠山鸡冠山 鸡冠山地堑位于柳江盆地西南边缘 地质遗迹面积 0 27 平方公里 地堑是 一组或几组性质相同的断层之间的下降部分 其特点是两断层面相向倾斜中部 地体下降 两侧地体上升 多形成河谷地貌 鸡冠山地堑由两组正断层形成东 侧正断层 倾向北北西 西侧正断层 倾向南东东 组成地堑两侧的岩石 为 新太古界变质花岗岩或上元古界龙山组石英砂岩 中部台阶仍为新太古界变质 花岗岩和上元古界龙山组石英砂 岩组成 在当地被称为大平台 靠近鸡冠山一侧发育汤河河谷 据钻探资料 河谷中第四系厚度 达 50 60m 其上 见元古界景 儿峪组地层 在鸡冠山龙山组的 地层富有石英砂岩矿产资源用于 制造玻璃等 3 2 13 2 1 如图所示的节理从成因 上属于构造节理 走向大致平行 于岩层的走向 特点 产状不甚 稳定 在岩石中延伸不深不远 节理间距较大 分布稀疏而不均 匀 很少密集成带 平行出现 如图节理形成原因 泥岩 砂岩成分不同 泥 岩被挤压 因此节理构造很发育 3 2 23 2 2 如图所示为浪成波痕 对称性显著 波峰尖锐 波谷圆滑 反映浅水 沉积环境 因为波浪的作用只能达到一定深度 浪成波痕是在静水条件下形成 的 3 2 33 2 3 地层之间的不整合面是划分地层的重要标志 任何类型的不整合都代 表岩层的不连续现象 反映了地理环境的重大变化 如图 岩浆体侵入围岩之 中 呈 Y 型 围岩接触部分有变质现象 火成岩中还有捕虏体存在 的岩石 为辉绿岩 为基性浅成岩 灰色 有细粒到中粒结构 有较大的斜长石斑晶 呈柱状或板状 矿物成分主要有斜长石 辉石 橄榄石和角闪石 如图 呈岩 墙产出 矽卡岩主要在中 酸性侵入体与碳酸盐岩的接触带 在热接触变质作 用的基础上和高温气化热液影响下 经交代作用所形成的一种变质岩石 矿物 成分复杂 主要有石榴子石 透辉石 硅灰石 绿帘石等 具有不等粒粒状变 晶结构 晶粒一般比较粗大 块状构造 颜色较深 呈暗褐色暗绿等色 相对 密度较大 3 2 43 2 4 罗盘的使用方法 罗盘的使用方法 在使用前必须进行磁偏角的校正 因为地磁的南 北两极与地理上的南北 两极位置不完全相符 即磁子午线与地理子午线不相重合 地球上任一点的磁 北方向与该点的正北方向不一致 这两方向间的夹角叫磁偏角 地球上某点磁 针北端偏于正北方向的东边叫做东偏 偏于西边称西偏 东偏为 西偏为 地球上各地的磁偏角都按期计算 公布以备查用 若某点的磁偏角已知 则一 测线的磁方位角 A 磁和正北方位角 A 的关系为 A 等于 A 磁加减磁偏角 应用这 一原理可进行磁偏角的校正 校正时可旋动罗盘的刻度螺旋 使水平刻度盘向 左或向右转动 磁偏角东偏则向右 西偏则向左 使罗盘底盘南北刻度线与 水平刻度盘 0 180 度连线间夹角等于磁偏角 经校正后测量时的读数就为真方 位角 测得走向 北偏西 19 度 倾向西偏南 14 度 倾角 10 度 3 33 3 小傍水崖小傍水崖 小傍水崖位于柳江盆地中部 组成基岩 形成于距今 1 87 1 63 亿年的中 生代侏罗系中系的火山岩 大石河及其支流在此汇合 由于河流的侵蚀作用形 成了离石碓 东侧呈陡崖状 小傍水崖一带古时即以风景优美而著称 万亩松 林 飞鸟云集 清代 临榆县志 记曰 石门八景 3 43 4 潮水峪砂锅店断层 岩墙的产状 走向 NE65 度 倾向 SE167 度 岩脉的走向 SE129 度组成岩石 为花岗闪长岩 看似砂岩 因风化侵蚀严重 所以表面只能看到石英 看不到 角闪石等其它成分 已经被高岭土绿泥石化了 3 4 13 4 1 岩溶地貌岩溶地貌 石灰岩的矿物成分为 方解石发生岩溶作用必须具备两个条件 水和裂缝 此岩溶现象出现的原因是 沿断裂带侵入的岩墙致密 在断层的下盘出现石灰 岩 断层泥阻挡地下水 断层破碎带容易储存水 使之不外流 所以 这里的 地下水丰富 水沿裂缝溶蚀石灰岩 对断层的下盘构成岩溶作用 而断层的上 盘就没有这种作用 3 4 23 4 2 球状风化地貌球状风化地貌 节理对于地貌的发育 形态等有深刻的影响 节理构成岩石的软弱面 为风 化和侵蚀提供了有利条件 流水 冰 植物等常沿节理风化或侵蚀 造成各种 地貌 如图岩石的纵节理 横节理和层节理 把坚硬的岩石切割成方块 在棱 角处先行风化 形成球状风化地貌 3 4 33 4 3 泥土矿泥土矿 由于石炭系的地层岩石为页岩 泥岩合成的灰岩 裂隙发育 所以侵蚀严重 3 4 43 4 4 大石河大石河 河谷具有坡降大 流水急 侵蚀作用大于冲积作用的山区河流特点 大石 河上游的支流河谷多呈 V 形谷 谷窄坡陡 谷中仅有一 二级阶地形成 且 多分布于河流的凸岸 所见零星 阶地面狭窄 阶地陡坎高度较大 阶地的发 育及其结构类型在不同的支流河谷或同一支流河谷的不同地段不尽相同 它们 或为冲积阶地 或为基座阶地 未见侵蚀阶地 大石河由于受地转偏向力的作 用河流向右偏 河流右侧受侵蚀严重 从而形成左陡右坡的河流各种阶地 大致 分为河床 河漫滩 堆积阶地 基座阶地 侵蚀阶地 3 4 53 4 5 离堆山离堆山 形成主要原因 自由河曲的相邻凹岸间的曲流颈因河流侧蚀而变窄 最终 凹岸被冲断 河流截弯曲直 地壳的上升 河流切入河曲地段的基岩 由于河 流下切加强导致自由河曲转变的深切河曲的曲流颈被切开 废弃河流包围的山 丘即离堆山 3 4 63 4 6 伍庄背斜伍庄背斜 伍庄垭口 40 05 58 7 N 119 35 45 6 E 该背斜分布在张赵庄 吴庄 花场峪一带 呈近南北向延伸 出 露 4 5km 宽度 0 5km 背斜核部出露徐 庄组页岩 枢纽向南倾没 为一系列强烈 挤压的褶皱和逆断层两侧出露张夏组鲕粒 灰岩和长风组泥质条带状灰岩 第四章 岩 石 4 14 1 沉积岩沉积岩 在承压条件下 经过破坏而形成的碎屑物质在原地或经过搬运沉积下来 再经过复杂的成岩作用而形成岩石 这些外力作用所形成的岩石就是沉积岩 4 1 14 1 1 陆源石屑岩陆源石屑岩 砾岩 地层中常见的砾岩有两种 一是 底砾岩 位于某个地层组合底部 的侵蚀面上 代表长期沉积间断以后 一个新的沉积时期开始的产物 故在 不整合面或假整合面上时有所见 第二种砾岩是 层间砾岩 它的产生大多 数是由于沉积过程中局部的环境发生变化 比如水流的冲刷 波浪的冲击 暂时的干涸 岸坡的滑动 地壳的微弱升降等均可导致层间砾岩的形成 石灰岩 以方解石为主要成分的碳酸盐岩 石灰岩是一种沉积岩 有时 含有白云石 粘土矿物和碎屑矿物 有灰 灰白 灰黑 黄 浅红 褐红等 色 硬度一般不大 石灰岩在实习区北部十分普遍 主要分布在柳江盆地寒武 系 奥陶系地层中 化学成分主要为 CaCO3 其次为 MgCO3 SiO2和 Fe2O3 主要 用途是用于烧制水泥 此外 用于烧制石灰 建筑石料 砂岩 由石英颗粒 沙子 形成 结构稳定 通常呈淡褐色或红色 主 要含硅 钙 黏土和氧化铁 砂岩是一种沉积岩 是由石粒经过水冲蚀沉淀 于河床上 经千百年的堆积变得坚固而成 后因地球地壳运动 而形成今日 的矿山 砂岩主要产于柳江向斜翼部的新元古代地层中 实习区主要见于鸡冠 山顶部 石英砂岩纯度较高 SiO2 含量 90 99 95 17 Fe2O3 含量 0 34 0 43 粉砂岩 粉砂碎屑的粒径大小在 0 0625 0 0039mm 比粉砂更细者称为泥 主要由粉砂碎屑组成的沉积岩是粉砂岩 粉砂岩的碎屑组分一般比较简单 以 石英为主 长石和岩屑少见 有时含较多的白云母 填隙物有钙质 铁质及粘 土质等 粉砂岩中常具有薄的水平层理 沉积物含水时易受液化产生变形层理 及其它滑动构造 粉砂岩按粒度分为 粗粉砂岩 0 0625 0 0312mm 和细粉 砂岩 0 0312 0 0039mm 按混入物成分分为 泥质粉砂岩 铁质粉砂岩 钙 质粉砂岩等 粉砂岩的颜色多种多样 随混入物的成分不同而变 粉砂岩是在经过了长 距离搬运 水动力条件比较安静 沉积速度缓慢的环境下形成的 在横向上和 纵向上可渐变成砂岩或粘土岩 并构成韵律性层理 从沉积环境看 粉砂岩多 分布于河漫滩 三角洲 泻湖 沼泽和海湖的较深水部位 石英砂岩 碎屑物质中 90 以上为单晶石英 有少数燧石和硅质岩屑等 重矿物很少 胶结物常为硅质 次生加大胶结现象普遍 石英砂岩富集石英 一般在构造稳定 地形起伏不大 温暖潮湿气候条件下 由富含石英的母岩 花 岗岩 花岗片麻岩 变质石英岩等 遭受强烈的化学风化 并经过长距离搬运 在滨海或浅海地区沉积而成 长石砂岩 主要由碎屑石英和长石组成 有的长 石含量可很高 长石砂岩中的长石多为正长石 微斜长石和酸性斜长石 颜色 常为红色或黄色 其形成很大程度上取决于母岩成分 首先要有富含长石的母 岩 如花岗岩 花岗片麻岩 另外还需要有利的古构造 古地理和古气候条件 在构造运动强烈的地区 地形起伏也大 花岗岩基底隆起遭受强烈侵蚀 侵蚀 产物迅速堆积 而形成很厚的长石砂岩 4 1 24 1 2 碳酸盐岩类碳酸盐岩类 白云岩 以白云石为主要组分的碳酸盐岩 分布地区 亮甲山的底部 在 冶金工业中 可作熔剂和耐火材料 部分用来提炼金属镁 也可用作化肥 陶 瓷 玻璃工业的配料和建筑石材 藻灰岩 是一种由钙藻堆积而成的石灰岩 或者由于藻类生命活动产生的 石灰岩 如红藻类的珊瑚藻科及绿藻类的伞藻科 毛藻科 可以分泌钙质或促 使水介质沉淀出钙质构成坚硬钙质鞘或钙质骨骼 直接形成岩石 4 1 34 1 3 火山沉积碎屑岩火山沉积碎屑岩 火山碎屑岩类是火山碎屑物质的含量占 90 以上的岩石 火山碎屑物质主 要有岩屑 晶屑和玻屑 火山碎屑岩主要由火山碎屑物质组成 是介于火山岩 与沉积岩之间的岩石类型 有向熔岩过渡的火山碎屑熔岩类和向沉积岩过渡的 火山碎屑沉积岩类 4 24 2 岩浆岩岩浆岩 是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的 又称火成岩 岩浆主要来源于地幔上部的软流层 那里温度高达 1300 压力约数千个大气 压 使岩浆具有极大的活动性和能量 按其活动又分为喷出岩和侵入岩 未达 到地表的岩浆冷凝而成的岩石叫侵入岩 深成侵入岩颗粒较粗 浅成侵入岩颗 粒细小或大小不均 喷出岩是在岩浆喷出地表的条件下形成 温度低 冷却快 常成玻璃质 半晶质或隐晶质结构 具有气孔 流纹等构造等 岩浆岩常见的 如在地壳中分布很广的中粗粒结构的侵入岩 花岗岩 气孔构造发育 黑色 致密的玄武岩 流纹构造显著的酸性喷出岩 流纹岩等 4 2 14 2 1 深成侵入岩深成侵入岩 燕山花岗岩成岩时代是中生代 同位素 1 亿年 分布在盆地的西部和东南 边缘以岩基产出 西部的花岗岩称为 温泉堡 花岗岩 灰白色的中粗粒的碱 性花岗岩 和边缘相 肉红色的中细粒的斑状的花岗岩 东冀浅成侵入岩成岩时代是白垩纪 以岩株产出 正长斑岩 中性浅成岩 斑状结构 闪长玢岩 中性浅成岩 具有明显斑状结构 辉绿岩以岩脉产出 基性浅成岩 呈灰黑色 灰绿色或黑灰色 为斑状结 构或无斑状细晶 微晶结构 基质为细粒或辉绿结构至隐晶结构 个别具球状结 构 气孔构造 闪长岩以岩墙产出 受构造控制 北东 南西走向为主 中性深成岩多为中 粒结构 块状构造 一般为灰色 灰绿色 4 2 24 2 2 浅成侵入岩浅成侵入岩 分布广 厚度大 大于 850m 分两期 中侏罗系 以安山岩为主 中性喷 出岩 呈斑状结构 块状构造 晚侏罗系 以流纹岩为主 酸性喷出岩 斑状 结构 有流纹构造 仅局部分布于向斜的北端和东南边缘 4 2 34 2 3 火山岩火山岩 柳江火山 构造盆地中火山岩系的主体部分属于碱性玄武岩 粗安岩 粗面 岩岩石组合的碱性玄武岩系列 它与中国东部中生代环太平洋火山岩带的岩石 组合及构造环境相似 它是其火山岩带的组成部分 位于兴安岭 燕山火山岩 带的东南端 4 2 44 2 4 脉岩脉岩 造山后脉岩组合是在寄主岩基冷却之后形成的 可能是造山带应力场转换的 标志 昆仑造山带早中生代末期以及太行山 燕山造山带晚中生代花岗质岩基中 广泛出露这种类型的脉岩 可划分为煌斑岩质 玄武质 闪长质 花岗闪长质 花岗 质和富硅花岗质等 5 组不仅触发地幔岩的减压熔融 也可能导致区域构造应力场 由挤压转换为伸展 为岩浆的快速侵位创造了条件 所提供的岩石成因模型可以 更合理地解释造山后脉岩组合的地质特征 主元素和痕量元素特征 也可以满足 同位素体系变异所要求的条件 4 3 变质岩 变质岩由浅到深的构造分布为板状 千枚状 片状 片麻状 块状 本区的变 质方式有接触变质作用 区域变质作用和区域混合岩化作用 这里重点介绍区域 性混合岩化作用 张岩子村出露的花岗片麻岩为混合岩体 是绥中花岗岩的一部 分 此岩石分两期混合岩化 第一期区域性注入式钾质交代 第二期为岩脉体注 入式硅质交代 4 3 14 3 1 接触变质作用接触变质作用 矽卡岩矿床位于河北省西部 产在片麻岩系碳酸盐岩层中 并有自熔特点 其地质条件 物质成分及矿床成因均比较特殊 不同于我国其它类型的铁矿床 4 3 24 3 2 区域变质作用区域变质作用 第五章 矿产 本区的矿产资源以铝土矿 煤 黏土矿等沉积矿产为主 石灰岩 砂岩 正 长岩是制玻璃 水泥等的原材料 下平山处有重晶石 铅锌矿 有些地方有矽 卡岩的铁矿 5 15 1 煤矿煤矿 煤是可燃有机岩矿床属外生矿床中的沉积矿产 煤的成分包括有机组分和 无机组分 主要的含煤地层 上石炭统的太元组 下二叠统 下 中侏罗统 煤矿有柳江煤矿 长城煤矿等 5 25 2 耐火黏土 耐火黏土 所含地层为 向斜东翼的石炭 二叠系 矿体以透镜体的形态存在 大小 不一 开采区 潮水峪至半壁店的地区 5 35 3 金属矿区金属矿区 5 3 15 3 1 铝土矿铝土矿 三水铝石 Gibbsite Al OH 3 三水铝石是铝 氢氧化物矿物 在铝土矿 中它是铝土矿主要的成分 三水铝石的晶体极细小 晶体聚集在一起成结核 状 豆状或土状 一般为白色 有玻璃光泽 如果含有杂质则发红色 它们 主要是长石等含铝矿物风化后产生的次生矿物 化学组成为 Al OH 3 晶 体属单斜晶系 P21 n 空间群的氢氧化物矿物 与拜 三水铝石和诺三水铝成同 质多象 旧称三水铝矿或 水铝氧石 铝土矿 5 3 25 3 2 铁矿铁矿 铁矿物种类繁多 目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300 余种 其中 常见的有 170 余种 但在当前技术条件下 具有工业利用价值的主要是磁铁 矿 赤铁矿 磁赤铁矿 钛铁矿 褐铁矿和 菱铁矿等 5 3 35 3 3 铜土矿铜土矿 5 45 4 石灰岩矿石灰岩矿 以方解石为主要成分的碳酸盐岩 石灰岩是一种沉积岩 有时含有白云 石 粘土矿物和碎屑矿物 有灰 灰白 灰黑 黄 浅红 褐红等色 硬度 一般不大 石灰岩在实习区北部十分普遍 主要分布在柳江盆地寒武系 奥陶 系地层中 化学成分主要为 CaCO3 其次为 MgCO3 SiO2和 Fe2O3 主要用途是用 于烧制水泥 此外 用于烧制石灰 建筑石料 5 55 5 白云岩白云岩 以白云石为主要组分的碳酸盐岩 分布地区 亮甲山的底部 在冶金工业 中 可作熔剂和耐火材料 部分用来提炼金属镁 也可用作化肥 陶瓷 玻璃 工业的配料和建筑石材 5 65 6 重晶石重晶石 成板状或柱状晶体 呈致密块状或板状 粒状集合体 多为中 低温热液 矿脉 分布地区 上平山 可作钻探用的泥浆加重剂 又可用制造优质白色颜 料 涂料 在橡胶业 造纸业中用作填充剂和加重剂 在化学工业中 用以制 取各种钡盐及化学药品等 5 75 7 石英砂岩石英砂岩 石英颗粒含量占 90 以上 砂粒纯净 SiO2 含量高 磨圆度高 分选性好 分布地区 柳江盆地南缘的鸡冠山龙山组的地层 用为玻璃工业原料 第六章 地貌 主要地貌特征 丘陵 山地 平原 滨浅海并存 北部 西北部为低山区 山脉海拔低于 500 米 最高老君顶 493 7 米 6 16 1 河流地貌河流地貌 河谷要素由谷坡 谷底和河床组成 河谷的形态与地壳运动及河流地质作 用有关 如果地壳处于抬升状态 则河流以垂直侵蚀作用为主 下蚀作用的结 果是加深河谷 常形成陡深狭窄的 V 字型河谷 当地壳比较稳定时 作用为 主 发生侧向的侵蚀和沉积 由于河流侧向的弯曲和摆动形成开阔的 U 字型 河谷 河流阶地是地壳的升降运动及稳定状态交替出现的产物 一般表现为下 蚀作用和侧蚀作用交替进行 大石河在傍水崖至蟠桃峪一段 主要以侧蚀作用 为主 平面上河流为曲流河形态 河流主流线偏向凹岸 水流速度较快 发生 侧向的侵蚀作用 而在凹岸形成深水区 河岸往往形成陡崖 陡崖由基岩组成 河流的沉积作用 河流的沉积作用是流速降低 动能减小所致 沉积作用 除发生在沿河谷谷底以外 大量沉积发生于山口和河口区 大石河的凸岸一侧 水流较缓慢 水体浅 地形平缓 发生侧向的沉积作用 由砾 砂等沉积物组 成 河流边滩是凸岸侧向沉积作用形成的河床及滨河床沉积体 其顶面向河流 下游及河床方向倾斜 宽度各处不等 沉积物主要由砾石组成夹有少量沙 河 漫滩平时出露于水面上面 只有洪水期才能被水淹没 河漫滩沉积物是洪水期 的产物主要由含细砾的沙泥组成 6 26 2 岩溶地貌 岩溶地貌 溶沟与石芽是一种规模较小的地表岩溶地形 在砂锅店和东部落一带的石 灰岩中发育完好 这里的石芽一般高 1 5m 左右 远远望去 很像雨后春笋 挺 立于地表 石芽间的凹槽称为溶沟 溶沟中分布有少量的岩溶堆积物 溶沟是 地表流水沿石灰岩表面的裂隙流动 不断对石灰岩进行溶蚀所形成的 随着溶 蚀作用的不断进行 灰岩中的缝隙不断扩大 其沟通性亦越来越好 因而加速 了地表流水的循环 岩石作用愈加容易进行 随着溶沟的不断发生发展 其规 模愈来愈大 介于其间的石芽渐渐显露于地表 形成了现在的地表岩溶景观喀 斯特水沿可溶性岩石的节理 裂隙进行溶蚀和冲蚀所形成的沟槽间突起与沟槽 形态 是喀斯特区山坡上和盆地里常见的一种凹凸不平的地形 水的溶蚀和冲 蚀 以及植物的作用 使岩石层面和节理处开始形成微小的沟槽 以及加深扩 大的沟 小盆 斗和不规则坑等 统称为溶痕 溶痕加深成为沟槽形态 称溶 沟 沟槽间的突起称石芽 溶沟宽十余厘米至 2 米 深由数厘米至 3 米 长度 不超过深度 5 倍者为溶沟 大于 5 倍者为溶槽 其底部往往被土及碎石所充填 被溶沟分割残存的 高度不超过 3 米的石芽 常分布在斜坡上 当石芽全被溶蚀 残余堆积物 红土所掩埋 则称为埋藏石芽 石灰岩发育良好 喀斯特地貌 6 36 3 海岸地貌海岸地貌 秦皇岛地区海岸带呈波状弯曲的岬湾式 一部分海岸凸向海岸形成岬角 另一部分海岸凹向陆地形成海湾 相应地产生两种海岸地貌类型 海蚀海岸地 貌 海积海岸地貌 海岸阶地有堆积的和海蚀的两类 海蚀接地是昔日的岩滩 抬升形成的 是一个崎岖的向海倾斜的基岩面