秦皇岛地区地质地貌实习报告

1、 秦皇岛地区地质地貌实习报告第一章：绪论第一节 实习区范围、地理位置、交通概况一、实习范围位于河北省东北部，北依燕山，南临渤海，西隔缸山与碣石山遥望，东越长城与辽宁馁中为邻。位于119°30至119°50，北纬39°50至40°10之间。秦皇岛市辖3个市辖区、3个县、1个自治县，为海港区、山海关区、北戴河区、昌黎县、抚宁县、卢龙县、青龙满族自治县。秦皇岛市总面积812平方千米，西南距石家庄483公里，西距首都北京280公里，距天津220公里。抚宁县石门寨镇柳江盆地国家地质公园（北山）实习基地位于秦皇岛市北约28千米。柳江盆地位于东经119°34

2、45至119°3650，北纬40°745至40°950之间，位于燕山山脉东段，南临华北平原和渤海湾，面积为389平方千米，南北长约20千米，东西长约12千米。柳江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，地层单位界限清楚，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，且临近海岸，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。二、地理位置秦皇岛地区地处于中纬度地带，为暖温带半湿润季风区，

3、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，在400mm至1000mm之间，总体而言，气候宜人。三、交通状况秦皇岛市交通发达，以水陆、陆路为主，是连接东北与华北的交通枢纽。陆、海、空交通都极为方便。京哈、京秦、大秦铁路横贯东西；其港口是我国北方最重要的不冻天然良港，是我国最大的能源输出港，由秦皇岛码头乘轮船，可直接抵达烟台、青岛、大连和上海等地；有通往国内外的航线，

4、山海关机场与全国主要城市通航；高速公路、102国道、205国道等各级各类公路更是四通八达，乡、镇之间均可直通汽车。第二节 实习区自然地理概况一、水文流域面积大于500平方公里河流有6条，大于100平方公里河流23条，大于30平方公里的河流54条。滦河在秦皇岛市境内流域面积3773.7平方公里，地下水资源量7.45亿立方米，水资源总量16.40亿立方米（其中地表水12.54亿立方米、地下水7.45亿立方米、两者重复量3.59亿立方米）。兴建各类水库：含桃林口水库283座，总库容14.86亿立方米。不含桃林口水库282座，总库容6.27亿立方米。主要河流有大石河、汤河、戴河、洋河，主要以降水补给为

5、主。二、气候秦皇岛市的气候类型属于暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明。因受海洋影响较大，气候比较温和，春季少雨干燥，夏季温热无酷暑，秋季凉爽多晴天，冬季漫长无严寒。辖区内地势多变，但气候影响不大。秦皇岛降水在时间上呈现明显阶段性，空间上以区域性为主。春季大范围降水过程共出现9次，3月份2次，4月份4次，5月份3次。山洪多发生在雨季。2008年，市区全年平均气温10.5，平均最高15.9，最低5.9，全年降雨量532.7毫米。三、土壤秦皇岛地区属于暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均降水量小于蒸发量，降水主要集中在夏季并多风。石门寨地区地处燕山东麓，南归渤海湾。最高点493米，最低点70米，一般

6、海拔高度低于500米，属中浅切割的低山丘陵区。地带性土壤为褐土，从柳江盆地向西北和东北方向，海拔逐渐增高，属中山区，发育的土壤多是棕壤，在柳江盆地河谷两侧及冲积平原发育的土壤为草甸土及沼泽土，此外还发育有少量石质土、新积土、风沙土以及盐土等。第三节 实习区社会经济概况一、工业工业方面，秦皇岛是一座新兴的工业城市。经过改革开放20多年的发展，已形成了基础雄厚、较为完善的工业体系。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

7、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。二、农业农业方面，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°C ，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，1

8、00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。三、商业商贸业方面，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

9、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。第二章：地质特征第一节 地层一、地层发育演化的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

10、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。二、地层具体简介（附瓦家山上古界剖面示意图2-1-1）新生界：第四系 河床 河漫滩 阶地等松散沉积物中生界： 侏罗系，中侏罗系 兰旗组古生界：二迭系 上二迭统 石千峰组 上石盒子组 下二跌统 下石盒子组 山西组 石炭系 上石炭统 太原组 中石炭统 本溪组 奥陶系 下奥陶统 亮甲山组 寒武系 上寒武统 凤山组 长山组 中寒武统 张夏组 徐庄组 下寒武统 毛庄组 馒头组 曼平组上元古界：青白口系 景儿峪组 龙山组太古界： 妥中花岗

11、岩图2-1-11、石千峰组(P2sq)石千峰组属二叠系上二叠统，本组是一套河流相紫色岩石，底部为含砾砂岩和砾岩，往上为细粒砂岩、粉砂岩及部分黄绿色泥岩。本组与下伏上石盒子组整合接触，分界标志是上石盒子组顶部为黄白色含砾岩屑长石砂岩，其上为石千峰组紫色含砾岩屑杂砂岩。是陆相沉积。粉砂岩中产栉羊齿。2、上石盒子组(P2s) 上石盒子组属二叠系下二叠统组，出露局限性较大。本组岩性为灰白色中厚层状含粗粒长石砂岩夹紫色细粒砂岩及粉砂岩，由1-2个沉积韵律构成。与下石盒子组整合接触。此层厚度大，分布稳定。本组属河流相沉积。3、下石盒子组(P1x) 下石盒子组属二叠系下二叠统，本组岩性主要为灰色中粒长石岩屑

12、杂砂岩、细粒岩屑杂砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个沉积韵律。含有紫色砂页岩。第一韵律顶部为灰绿色含云母泥质粉砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个沉积韵律。粉砂岩中产植物化石。 本组与山西组整合接触，属河流相、湖泊沼泽相沉积。4、山西组(P1s) 山西组属二叠系下二叠统，山西组岩性油灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩构成两个沉积韵律：下韵律底部含长石，但层厚度大，顶部为粘土矿或煤层；上部为粘土层位。 本组与下伏太原组整合接触，分层标志是其底部灰色、灰白色长石岩屑杂砂岩，但在横向上有时变为含砾中粗粒或中细粒长石屑杂砂岩，颜色由灰白色变为黄灰色。属大陆近海沼泽相沉积。

13、 本组含植物化石种类较多。5、本溪组(C2b)本溪组属石炭系中石炭统，本组岩性下部为陆相铁质砂岩或褐铁矿、粘土岩，本组中含有铝本岩、铁质岩，平行不整合与马家沟组之上。上部有砂岩、砂页岩（有35层灰岩）。本组属于海陆交互相沉积。 陆相粉砂岩中含植物化石：鳞木、科达、芦木轮叶、脉羊齿；双壳类：小花蛤、燕海扇等。6、太原组(C3t) 太原组属石炭系上石炭统。本组有两个沉积韵律：下韵律底部青灰色含铁质中细粒长石岩屑杂砂岩，风化后呈黄褐色，具大型球状分化；上韵律底部薄层细粒岩屑，具小型球状分化，往上为青灰色细粒砂岩夹泥灰岩透镜体及少量煤线。 本组产大量植物化石：脉羊齿、鳞木、楔页；动物化石碗族类：网格长

14、身贝本组与下伏本溪组整合接触，分界标志明显，标志层是底部的巨大型球状分化青灰色含铁质中细粒长石岩屑杂砂岩，风化后具小孔，分布稳定。属海陆相互相沉积。7、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、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

15、准化石。（附图2-1-2）图2-1-2第二节 岩浆岩一、喷出岩分布广，厚度大（大于850m），分两期：中侏罗系（意安山岩为主，中性喷出岩，呈斑状结构，块状结构）晚侏罗系（意流纹岩为主，酸性喷出岩，斑状结构，有流纹结构）二、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

16、岗岩。三、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。 四、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）闪长岩以岩墙产出，受构造控制，NESW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。第三节 构造一、褶皱构造柳江向斜是分布范围广，南起上平山蟠桃峪、北至板厂峪大刘庄；西起上平山花场峪、东至蟠桃峪黄土营。向斜轴线在黑山窑傍水崖老君顶一线，西翼地层出露面积狭窄，东翼区地层出落

17、面积宽。为西翼的三倍。但是柳江向斜下构造层次一级褶曲在西翼区比东翼区发育。东西向褶皱有秋子峪西向斜、义院口背斜、沙河寨东褶皱；南北向褶皱如柳观峪秋子峪背斜（附图3-1-1）、张赵庄伍庄背斜（附图3-1-2）、东部落西山短轴向斜。我们主要观察的是伍庄背斜。图3-1-1图3-1-2二、断裂构造本区断裂构造，西部较强，东部较弱，南北向断裂最明显，其次是北西向、北东向和东西向。本区断层发育，种类较多，主要为逆断层和正断层，分布于柳江向斜内，各处特点不尽相同。分布于东翼的断层主要有北东向及北西向两组，此外还有近南北向及近东西向两组。前两组断层大多为正断层，其中水平方向的运动分量并不显著。北部板坊峪向东至

18、贺庄的近东西向逆断层，山北往南上逆，规权颇大，延仆数公里。西翼发育一组近南北走向的逆断层，多数断层面西倾，自西向东高角度逆冲，倾角 7080度，延伸很远。（附图3-2-1） 图3-2-1 第四节 矿产一、煤矿煤矿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。二、耐火黏土矿所含地层为，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。三、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

19、组的地层。用为玻璃工业原料。第五节 地址发展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，蓟县运动，太康运动，海西印支运动，燕山运动以及喜马拉雅运动。柳江盆地于晚元古代早期发生海进，在长期遭受风化侵蚀而使地势平缓的古老变质岩系之上，开始接受沉积，直至古生代，沉积了厚度较大的相互平行的岩层。在这一漫长的时期里，柳江盆地与华北广大地区一样，有过时间长短不等的上升侵蚀期，如自中奥陶世起至中石炭世初的漫长时期，遭受风化侵蚀，以致上古生界与下古生界之间有一个长时间间断所造成的平行不整合；景儿峪组与下寒武统府君山组之间有一个较短暂的沉积间断。上古生界的小、晚石炭世为海陆交互相，而至二

20、叠纪时全为陆相，在陆相的沼泽环境下有煤形成，自晚元古代至古生代末，古地理曾有明显复杂的变化。尽管海陆变迁，和大陆条件下的气候变化，但柳江盆地地区只发生过平稳的刊降运动所以这个时期的所有岩层的接触关系都是整合或平行不整合，而没有角度不整合的接触关系。从小生代初以来的整个中生代时期里，所经历的构造变动在性质上与古生代不同，中生代的构造变动使本区的青白口系及古生界地层发生褶皱及断裂，经历几个阶段后形成了柳江向斜。 自二叠纪末至侏罗系沉积之前，本区发生了强烈的构造变动， 岩层发生裙皱。开始有了柳江向斜的雏形，以致侏罗系地层以明显的角度不整合超复在古生界地层之上，侏罗系底部跺岩中有安山岩及其它成分的火成

21、岩砾石，这次强烈的构造变动不仅开始形成早期柳江向斜构造，而且还引起了侏罗系沉积之前的岩浆侵入活动，甚至还伴有一定规模的喷出活动在这次构造变动之后，本区产生了地形上的差异，形成北高南低，以致侏罗系沉积之前，古生界地层在不同地区遭受不同深度的侵蚀。柳江向斜南部僵蚀轻微，向北渐甚，至东翼的石岭以北广大地区内，普遍缺失下二叠统顶面而柳江向斜的西北缘侵蚀更强烈，甚至侏罗系地层覆盖在奥陶系之上，只有在义院口的一两平方公里面积内尚残存有下二叠统的顶面老君山至小王山一带为一个东西向的平缓隆起其遭受侵蚀的程度也较大，而南北两侧则较小并且该隆起北侧的纳子峪一带与甫侧的大洼山以北地带侏罗系沉积厚度最大，反映出由当时

22、的老君顶一小王山隆起带划分了侏罗纪在柳江向斜内的南北两个沉积小心在侏罗系下统的下部岩层沉积之后，又有一次构造变动，致使侏罗系下部岩层发生平缓的变形，并改变了盆地的沉积中心，上部的岩层明显地超复在下侏罗统下部岩层之上在柳江向斜西冀，它超出了下侏罗统下部岩层的沉积范围，而角度不整合于古生界岩层之上。由此可以推知，柳江向斜在当时已具有不对称的特征。此后，柳江盆地再次发生强烈的构造变动，引起多次猛烈的火山喷发活动，向斜核部大面积的中性火山岩层不整合超覆于下侏罗统的上下两组岩层之上，而在向斜北缘的长山北坡青龙山等地，中性火山岩甚至不整合超复于二叠系、奥陶系地层之上在此以后，又经历了构造变动，导致强烈火山

23、喷发，堆积了酸性火山岩系燕山晚期的岩浆侵入活动形成的花岗岩基，对柳江向斜的构造形态也有一定影响。它使向斜不对称性愈加明显，并在西翼引起一些南北向逆断层的发生。 新生代时期有明显的上升运动，全区遭受剥蚀，第三纪末因气候较热，有红色土形成，其后继续上升但南部的海岸区则下沉，遭受海侵。因此，山区河谷内有阶地形成，并普遍向南，即向海洋方向倾斜。至第四纪末，海水有一定撤退，因而在山海关至秦皇岛一带的海岸上遗田有砾石堤，并且有海蚀台出露水面。 第三章：地貌第一节 坡地地貌坡地地貌主要包括风化壳、崩塌地貌、滑坡等。崩塌多分布在单面山和猪背脊的陡崖一坡，河流的凹岸、海岸的岬角。如张崖子、鸡冠山的单面山陡坡，大

24、石河傍水崖附近和蟠桃峪以下河段的凹岸都发育崩塌崖和倒石堆。蟠桃峪村东南，大石河凹岸的145高地，两边为双沟同源，其后为陡峻的高山，有人曾确为滑坡。本区的中部和南部，地形坡度在30-40度左右，忧郁采石、采矿等原因植被破坏严重，因此坡面侵蚀强烈，形成坡积裙。第二节 构造地貌柳江盆地的构造地貌是由不同的地质构造和不同岩层抗侵蚀力差异表现出来的。盆地内火山岩-安山岩，抗风化能力较强以及原生柱状发育，呈山坡陡峭的低山地貌。沉积岩抗风化能力较弱，一般为低缓丘陵与低地。在柳江盆地最明显的构造地貌就是不对称向斜。向斜东翼产状平缓，多呈单面山。西翼产状陡峭，其南部地形倒转，岩层倾角一般大于40度。第三节 河流

25、地貌柳江盆地最主要的就是大石河。大石河受地质构造及自然环境的控制，水系呈树枝状。主要河道纵向为弯曲型河床，凹岸侵蚀，凸岸堆积。由于河流截弯取直，在傍水崖附近亦有离堆山发育。河流侧面侵蚀大石河形成宽谷，河谷中河漫滩发育。河漫滩一般宽100-200米，由于地壳抬升及河流下切作用，区内发育三级阶地：第一、第二级为堆积阶地，第三级为侵蚀阶地。第四节 岩溶地貌岩溶地貌主要是指溶沟与石芽，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