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柳江盆地地质实习报告
1. 绪论
1.1实习的目的与任务
1.1.1实习的目的为了更好巩固课堂所学理论知识,得到第一手野外资料,将理论知识与实际相结合,使学生对野外地质地貌有更深体验,达到身临其境的感觉,为今后学习和工作打下坚实的基础,同时培养不怕苦、不怕累、艰苦奋斗的精神。1.1.2实习的地点
河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇上庄坨村地质地貌实习基地 1.1.3实习的时间
2009年7月13日至2009年7月19日,为期一周。1.1.4实习的任务
系统的了解秦皇岛柳江盆地的地质地貌概况,学会野外实习所必须掌握的基本要领和考察方法,掌握一定的野外工作技能。1.1.4.1矿物和岩石(矿石)的肉眼鉴定与描述。1.1.4.2地质罗盘的基本使用方法和野外岩石产状的测定。1.1.4.3断层、褶皱等地质构造的识别。1.1.4.4实测地层剖面的工作方法。1.1.4.5河流阶地、海岸地貌等的识别。1.1.4.6野外地质素描的练习。1.1.4.7地层的划分与对比及其描述。1.1.4.8学会野外实习报告的编写。
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1.2.2实习区地形
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。柳江盆地地处燕山山脉东段,为南北延伸的低山丘陵区。北、东、南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围,东南面多为丘陵。最高峰为西北部的老君顶,海拔493.7米,最低处为东南部石河河谷内的南刁部落村,海拔70米左右。盆地中西部火山岩分布区山高坡陡,多在海拔400米以上,东部山丘的海拔高度一般为160—300米。总的地貌特征与全区相同,亦表现为西北高,东南低。1.2.3实习区气候
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
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左右。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。
图1 大石河
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,一般为0.3~0.6m3/s,枯水期最小流量仅为0.15m3/s; 7~8月雨季时,径流量占全年的70~80%,暴雨后洪水立即上涨,且暴涨暴落。据统计,大石河大汛周期为20年,小汛周期为5年,过去曾造成多次水患。1.2.4.2汤河
汤河发源于抚宁县柳观峪西沟和温泉市一带,全长约36km,在秦皇岛(海港区)西侧入海。流域面积约177km2。流域内除了西北源头为低山外,其余皆为丘陵和平原。
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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。
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覆盖在长龙山组、铁岭组之上,并具有明显的嵌入平行不整合接触关系。本组主要分布在东部落至沙河寨,西部上平山一带也有出露,东部落剖面出露较全,可作为本区标准剖面,厚度146m。本组岩石标志明显,下部为暗灰色厚层状结晶灰岩,含较多的莱德利基虫;上部为暗灰色豹皮状白云质灰岩夹暗灰色薄层灰岩,含核形石。与下伏景儿峪组为平行不整合接触,分界标志是下部暗灰色厚层状结晶灰岩,底部薄层灰岩中局部含角砾或砾岩。馒毛组 毛庄组分布与馒头组基本一致,界面不易划分,故合称为馒毛组。本组分布与府君山组一致,但由于抗风化能力弱而零星出露。东部落村北剖面较好,厚度183m。岩性以鲜红色泥岩、紫红色粉砂岩、页岩为主。与下伏府君山组呈平行不整合接触。分界标志是其底部角砾状薄层泥岩。
⑵中寒武统:徐庄组:徐庄组分布较毛庄组更为广泛,在向斜两翼均可见到,出露较全的地方是东翼的东部落、揣庄、上花野和下花野等地,西翼的吴庄至秋子峪、上平山一线也有山露。厚度101m。本组岩性以黄绿色含云母片粉砂岩、页岩及暗紫色粉砂岩夹少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体为主。其分界标志层是以其底部出现黄绿色页岩与紫色页岩互层,而毛庄组顶部则是比较单一的紫红色页岩。张夏组:张夏组受到破坏和覆盖较少,是寒武纪地层在区内分布最广的地层之一,几乎盆地周围都有分布。主要分布在东部落、288高地、揣庄、张庄、赵家峪、上平山及吴庄等地。以288高地东山脊发育较好、较全。可作为本区标准剖面。厚度120—130m。本组以底部厚层鲕状灰岩与下伏徐庄组整合接触。岩性明显分为三段,下部为鲕状灰岩夹黄
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整合接触,以灰色薄层砾屑灰岩与凤山组分界.亮甲山组:亮甲山组主要分布在亮甲山、小王山、潮水峪等地。亮甲山可作为本区标准剖面,厚度118m。本组以中、厚层豹皮状灰岩为主,下部夹少量砾屑灰岩和钙质页岩。上部有少量白云质灰岩及含隧石结核、隧石条带灰岩。与冶里组整合接触。其分界标志层是亮甲山组底部出现的中厚层豹皮状灰岩。属浅海相沉积。
(2)中奥陶统:马家沟组:马家沟组分布同亮甲山组,以亮甲山及北部茶庄北山发育较好、厚度在亮甲山剖面为101m。本组岩性主要为暗灰色白云质灰岩夹部分白云岩、含燧石结核豹皮状白云质灰岩。底部以具微层理、含角砾、燧石结核黄灰色白云质灰岩与亮甲山组分界。白云岩具“刀砍纹”,有的具砾屑、燧石条带,顶部为含泥质灰岩、风化后呈黄色,俗称黄皮子灰岩,在华北其它地区多存在此层,标志明显。产头足动物化石,腹足动物化石,三叶虫化石。与亮甲山组整合接触。华北地区在奥陶纪晚期普遍上升为陆地,直到中石炭世才下降接受沉积,因而缺失了上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统等地层。
3.构造
3.1区域构造
本区位于燕山沉降带东段,山海关隆起的东南边缘,又因现代燕山隆起与渤海拗陷的过渡带以及燕山山脉由东西转转向北东向的肘状部位,应力比较集中,故新、老构造均比较发育。据地矿部天津地质矿产研究所资料,本区断裂构造发育,其中以北北东向断裂最为发
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图2 向斜西翼
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。3.2.3 柳江盆地向斜核部区
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,形成了地形例臵现象。
3.3断裂(层)构造
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。山于这类断层集中于岩墙、岩脉分布区,相互在成因上可能有一定的联系.断层的断距一般并不太大,由几米到几十米不等。只有石门寨东南的126.6高地上的正断层,断距达数百米,以致奥陶系亮甲山组与寒武系张夏组接触。近南
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河谷东侧断层面向西倾,西侧断层西向东倾,汤河河谷就是沿地堑构造中心部位发育的。伍庄——傍水崖断裂带。该断裂带发育在柳江向西斜的西翼,西起伍庄,东至傍水崖。有平行的数条断层出现,形成迭瓦式构造。断层面多向西倾斜。少数向东倾斜。倾角70°~80°。断层面呈舒缓波状,见有挤压构造透镜镜体,构造角砾岩和片理化带,牵引褶皱断层和糜棱岩化等现象也较明显。苏庄——伍庄——山羊寨逆断层。该断层发育在柳江向斜的西翼,走向NE20度,大致平行于向斜轴,是一条走向断层,沿走向延伸近10公里。断层东侧为下盘,其亮甲山组豹皮灰岩,断层两侧为上盘,其张夏组后层状灰岩。断带宽1米左右,中间有细晶闪长岩脉侵入。断带中有构造角砾,岩发育和片理化现象,旁侧牵引,褶皱也较明显。牌坊砬子逆断层。该断层观察点位于伍庄东北500米牌坊 子之废弃旧矿坑处,断层北北东向延伸,长达3公里。断层发育于二叠系地层中,断层东侧为上盘,西侧为下盘。上盘为下二叠统,顶部B层耐火粘土和上二叠统含砾粗砂岩,具有明显的牵引褶皱。下盘为 下二叠统粉砂质页岩。沿断层面观察,见有构造透镜体及片理化现象。上盘岩层两组节理发育。石门寨126.6高地北采坑正断层。该断层出露在柳江向斜的东翼,位于石门寨东南126.6高地北废采坑处。断层走向NE15度,断层在平面上呈锯齿状延伸,在剖面上向东倾,倾角61o。整个断裂宽带15米,其中有正长斑岩岩脉侵入。宽约3.5米。断裂带中有断层角砾岩,角砾大小不等,以东岩为主。后期被二氧化硅所胶结形成硅化带。实出地表面呈锯齿状近南北向延伸。断层延伸有1.5公里。断层东侧为亮
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组,崮山组,长山组,风山组有酸性岩脉充填。应为流纹斑岩,呈灰白色、球粒结构。镜下见有粒度为0.03mm的微晶斜长石。吴庄垭口的东翼受南北向断层影响,地层倾角变陡,甚至出现直立或倒转。右翼具有小型的褶皱与断裂。位臵确定为40°05′58″N 119°35′45.6″E。曾有两种认识。其一是认为逆冲断层的牵引褶皱,其二认为这些挤压紧密的小褶皱与西部响山岩体侵入有关,属岩浆底劈型构造。我们比较倾向于第二种。
3.5地质构造发展史
柳江盆地于晚元古代发生海进。在长期风化侵蚀的古老变质岩系上开始接受沉积。直至古生代,沉积了厚度较大的地层。与华北广大地区一样,在这段时期内曾有过长短不等的上升侵蚀期。如在清白口纪和下寒武世之,中奥陶世和中石碳世之间都曾发生过沉积间断。上述时期柳江盆地古地理环境随有过海、陆地明显变迁。但地壳运动主要表现为平稳的升降运动。所以该时期的地层之间的接触关系都是整合或平行不整合接触关系。
自中生代初期起,经历的构造变动性质与古生代不同。这个时期的构造变动使晚元古代、古生代地层强烈、褶皱、断裂。
二叠纪末,本区发生强烈构造运动。形成了柳江向斜的雏形。导致侏罗系以角度不整合覆盖在古生界之上。这次构造变动之后,本区产生地形上的差异,北高南低,导致二叠系地层愈向北受侵蚀愈强,甚至局部无有蚀余。侏罗系直接超覆于石炭系或奥陶系之上。
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其次为MgCO
3、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。4.1.2页岩
由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层。4.1.3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%。4.1.4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。
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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。
4.3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。
5矿产
柳江盆地矿产以沉积为主。岩浆矿床和变质矿产不重要。沉积矿产有煤、耐火粘土、用做玻璃原料的石英岩、冶炼用的白云岩等。其中煤和耐火粘土的开采历史悠久。有一定规模。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。此外,可到处见到石灰岩采石场。用做建筑材料和烧石灰。内生矿床规模不大,如上平山重晶石铅锌矿(规模很小,矿坑已废)及花场峪附近温泉堡花岗岩基接触带的矽卡岩钢铁矿点等。
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6.地貌
6.1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。
图4 喀斯特地貌
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,-25
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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。
6.3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,其后缘有一明显的坡折,是古海蚀崖遗迹。
7.结论与体会
通过此次的秦皇岛实习,它使我有了野外地质实习工作的经历,也从中总结出了野外地质实习的经验。使我极大地丰富了专业基础知识,为以后的专业实习奠定了坚实的基础。在实习过程中通过来世的讲解我们主要了解了三大岩石类型及其成分、结构和构造等知识;还有对断层的形成的研究以及地层的类别划分。地质构造例如断层、褶皱等抛开书本上的理论知识终于可以亲眼观察到这些构造,而这些是从书本上永远也看不到摸不到的这是实习的收获之一。我们还学会了罗盘的使用,并且通过罗盘测方位角、倾角、倾向,我认为在实习过程中应多观察、多思考、多实践,所谓实践出真知。在东部落到潮水浴的实习过程中是我的收获最大,在其中我更全面地了解了碳酸盐,还了解了实习去底层的分布、还学习了断层的相关知识。我们全系的同学经过五天的实习后,不管怎么样,或多或少都有收获,但最重要的是有了实践经验,使我们以后更加信心的十足的做
地质填图实习报告
旭 第一章绪言
工作区位置,行政区别
--汪作
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′,东接辽宁,北邻承德,西倚唐山,南连浩瀚的渤海,海岸线长113千米,水域面积1万多平方公里,距离北京295千米,总的地势北高南低,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。
实习基地坐落的柳江盆地,按中国科学院地理研究所提出的中国地貌形态分类,为一南北向延伸的低山—丘陵地区。实习区北,西,东三面被陡峭的山地环绕,为一盆状地形,盆地中西部火山岩分布区为山高坡陡地形。相对比高在200—300米,最高峰老君顶海拔搞成米。贯穿盆地南北的大石河是本区最主要水系。大石河自北东而来,经大刘庄流入本区,在崔家转近南北向曲流。傍水崖向东南直流,至蟠桃峪出盆地,于山海关以南注入渤海。长70千米,流域面积约600平方公里。临海地带发育有海岸地貌,侵蚀与堆积型海岸地貌相间分布,形成许多优良浴场。暂时性地面流水作用强烈,坡积物、洪积物随处可见。具有经常性水流的大石河和汤河形成许多流水地貌。在滨海地带,波浪在岬角处发生侵蚀作用形成各类海蚀地貌,在海湾、平直海岸地带形成各类海积地貌;潮汐的作用形成海蚀平台等地貌;沿岸流携带泥沙在海岸形成沙嘴,连岛等地貌类型;沙流也在海岸形成地貌沙丘,黄金海岸的延岸沙堤
工作目的、任务,工作区范围、面积,完成期限
了解填图实习的工作方法。2、了解实习地区的地质、矿产的基本情况。3、学会地质罗盘及手持GPS的使用方法以及学会对MAPGIS的使用。4、学会在野外对地质现象的观察、描述和记录的内容、方法和格式,为以后的学习打下良好的基础。
野外人员的组织和成员 测手
马志博、王瑞明 选点及描述 吴立问、刘春阳 记录 刘银鹏 产状测量 汪作旭、巴有超 打标本 朱元博
主要采用的工作方法及工作成果
实测剖面的测量方法:两测手利用测绳测出导线斜距;产状测量同学用罗盘测出导线方位角和地形坡度角并相互校正。在4人手工作时,选点员分别进行选点并对岩石岩性进行描述,并由产状测量同学测量地层产状,并将以上工作的位置和所得的数据报给记录员记录。由描述人员描述岩石的岩性,地层产状并报给记录员记录。大家一起尽力,把工作做好。
实测剖面的室内工作:(1)实测剖面地质资料的整理,包括将野外分层进行适当归并,根据岩性特征和古生物特征进行地层划分,确定填图单位以及选定标志层。(2)基本数据的计算——包括由斜距换算平距、岩层真厚度等。(3)编制实测剖面图——包括导线平面图的绘制、自然剖面图的绘制、地质内容的标绘以及进行图面整饰。(4)编制实测剖面柱状图
工作区的自然地理和经济情况
全市有河流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平方公里,地下水资源量亿立方米,水资源总量亿立方米(其中地表水亿立方米、地下水亿立方米、两者重复量亿立方米)。兴建各类水库:含桃林口水库283座,总库容亿立方米。不含桃林口水库282座,总库容亿立方米。
秦皇岛市境内矿产资源较为丰富,种类较为齐全。目前,已发现各类矿产56种,已开发利用的26种,已探明储量的22种。优势矿种有金、铁、水泥灰岩及非金属建材,其中铁矿规模较大,储量达27515万吨,水泥灰岩储量达亿吨,玻璃用白云岩亿吨,青龙满族自治县为中国“万两黄金”县之一。
秦皇岛海区地处渤海西部,辽东湾两翼。海岸线东起山海关金丝河口,西止昌黎县滦河口,总长公里。所辖海区15米等深线海域面积1000平方公里。全市现有捕捞作业渔场1万平方公里,有适宜发展养殖的浅海80万亩,滩涂2万亩。
附图:工作区交通位置图
第二章地层 概述
盆地地层属于华北型,地层发育较好,出露较全,化石较丰富,除普遍缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、中下三叠统、白垩系、古近系及新近系之外,各地层单位划分标志清楚,地层特征具有一定的代表性。全区范围内出露的地层有上元古界青白口系,下古生界寒武系和中下奥陶统,上古生界中上石炭统和二叠系,中生界上三叠统和侏罗系,以及新生界第四系(见表)
表柳江盆地地层系统简表 界 系 统 组 新生界Kz 第四系Q 中 生 界 Mz 侏罗系 J 上统
孙家梁组J3s 中统 蓝旗组J2l 下统 北票组J1b 三叠系T 上统
黑山窑组T3h 上 古 生 界 Pz2 二叠系P 上统
石千峰组P2sh 上石盒子组P2s 下统
下石盒子组P1x 山西组P1s 石炭系C 上统 太原组C3t 中统 本溪组C2b 下 古 生 界 Pz1 奥陶系O 中统 马家沟O2m 下统
亮甲山组O1l 冶里组O1y 寒 武 系 ∈ 上统 凤山组∈3f 长山组∈3c 崮山组∈3g 中统 张夏组∈2z 徐庄组∈2x 下统 毛庄组∈1mo 馒头组∈1m 府君山组∈1f 上元古界Pt 青白口系Qb 景儿峪组Qbj 长龙山组Qbc 上太古界 绥中花岗岩γ2 各地层的分布、岩性、化石、岩相、厚度及变化、接触关系(“~~~~~”角度不整合;“---”平行不整合)
太古-早元古界
绥中花岗岩:
【岩性特征】本区出露的混合花岗岩是绥中花岗岩的一部分具有两期混合岩化交代作用,第一期为区域性注入式钾质交代,第二期为脉体注入硅质交代、沿片理注入石英脉切穿前期长英质混合条带。
【出露分布】绥中花岗岩主要出露于本区东部及南部边缘。
【岩相】本区混合花岗岩以混合岩化作用为主,晚期花岗岩浆的作用有所表现。属太古——早元古代侵入岩体。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~~~~~~~~~~~
上元古界
青白口系
长龙山组(Pt3ql):
【岩性特征】下部为灰白色含砾粗粒长石石英净砂岩,向上过渡为紫色、黄绿色杂色页岩,上底部砂岩稳定成分增加,顶部出现蛋青色泥灰岩。与景儿峪组分界处为紫色泥岩。
【出露分布】该组为本区内最老的沉积地层单位,主要分布在东部张崖子至东部落、南部鸡冠山等地。以张崖子村西剖面最好,厚度91m。
【沉积相】属滨海相至浅海相沉积。
景儿峪组(Pt3qj):
【岩性特征】本组地层主要以灰白色、紫红色薄层泥质条带灰岩为主,厚约38m。分界线标志层唯一其底部黄褐色或带铁锈色的中细粒铁质含海绿石石英净砂岩。
【出露分布】主要分布于实习区东部,以李庄北部剖面为代表。
【沉积相】其底部为中细粒长石石英净砂岩具大型海成风暴波痕、海相特征明显,因此本组属滨海相至海相沉积。
--平行不整合--
下古生界
寒武系(∈)
本区寒武系由浅海相碳酸岩及页岩组成。平行不整和于青白口系之上,集中分布于柳江盆地边缘,地层发育,化石丰富,分层标志明显。依据化石,岩性划分分为三个统八个组。
下寒武统(∈1)
府君山组(∈1f)
【岩性特征】岩性主要为暗灰色豹皮状、含沥青质白云质灰岩,厚146m,与下伏景儿峪组平行不整和接触.上部为灰白色豹皮状白云质灰岩,夹暗灰色薄层灰岩,与下伏景儿峪组分界标志是下部暗灰色厚层状结晶灰岩,底部薄层灰岩中含角砾或砾岩。
【出露分布】区内寒武系最下部地层,东部落至沙河寨,以及西部上平一带。东部落北侧剖面可作为本区标准剖面。
【化石】中华莱得利基虫、核形石。
【沉积相】属浅海相沉积。
馒毛组(∈1m)
在区内馒头组、毛庄组合并简称为馒毛组。
馒头组
【岩性特征】由于岩体侵入,构造破坏和风化剥蚀而出露零星。岩性以紫红色的泥岩和页岩为主,底部具有角砾岩和砾岩,页岩中含石盐假晶并夹少量白云质灰岩,本区厚71m,平行不整合于府君山组之上。分界标志是其底部含角砾状薄层泥岩。紫红色页岩发育,砖红色页岩、泥岩,底部为角砾岩。
【出露分布】东部落以西剖面出露较好。
【化石】本组未发现可靠化石。
【沉积相】属干旱条件下滨海相或泻湖相沉积。
毛庄组
【岩性特征】岩性以紫红色页岩为主,页岩中含少量白云母片,就其颜色要暗于馒头组的砖红色,呈现为猪肝色,但要比上覆徐庄组的暗紫色则新鲜一些,本组厚112M,毛庄组与馒头组为融合接触关系。
【出露分布】沙河寨西山出露较好,并有闪长玢岩的侵入。
【化石】辽西虫、幕府山虫,灰岩透镜体含核形石。
【沉积相】属泻湖相沉积。
中寒武统(∈2)
徐庄组(∈2x)
【岩性特征】岩性以黄绿色含白云母粉砂岩,夹有暗紫色粉砂岩,细砂岩和少量鲕粒灰岩透镜体为特征。本组总厚101m,整合于毛庄组之上。其分界标志层是以其底部出现黄绿色页岩与紫色页岩互层,含有绢云母的页岩。
【出露分布】分布较广泛,以东部落西山出露较全。
【化石】产丰富的三叶虫化石:毕雷式虫、辽阳虫、原附节虫、孙氏盾壳虫及腕足类动物化石。
【沉积相】属浅海相沉积。
张夏组(∈2z)
【岩性特征】岩性分三段:下部为黄绿色页岩与鲕状灰岩互层;中部为含叠层石灰岩及白云质灰岩和薄层鲕状灰岩互层;上部为含泥质灰岩、薄层灰岩,竹叶状灰岩.本组与下伏徐庄组为整合接触关系,厚度为120-130m。
【出露分布】寒武系在区内分布最广的地层之一,主要分布在东部落、318高地、揣庄、张庄、赵家峪、上平山及吴庄等地,以285高地东山脊发育较好、较全。
【化石】本区含大量三叶虫化石,德氏虫、双耳虫、叉尾虫等。
【沉积相】属浅海高能环境沉积。
上寒武统(∈3)
崮山组(∈3g)
【岩性特征】下部为紫色页岩,粉砂岩夹砾屑灰岩;中部为灰色灰岩(薄层灰岩、鲕状灰岩、条状灰岩),上部为紫色砾屑灰岩与紫色粉砂岩互层。顶部为灰色厚度藻灰岩,厚度100m左右。底部以紫色砾屑灰岩与下伏张夏组含泥质灰岩整合接触,分界标志层为紫红色的竹叶状灰岩。
【出露分布】主要分布于柳江盆地之内侧,出露整齐,完整。本组以王家峪南山牛圈至285高地出露较全。
【化石】含三叶虫化石:蝴蝶虫、蝙蝠虫、光壳虫、圆老伦斯虫等,又含叠层石。
【沉积相】属滨海相至浅海相沉积。
长凤组(∈3cf)
本区内长山组和凤山组统称为长凤组。
长山组
【岩性特征】主要岩性为紫色碎屑灰岩,粉砂岩与页岩互层、夹藻灰岩。地层厚度很小,仅18M,与崮山组为整合接触关系。以本组底部含海绿石的紫色生物碎屑灰岩与崮山组顶部藻灰岩相分界。
【出露分布】285高地东山脊上出露最好。
【化石】长山虫,庄氏虫、蒿里虫以及原始的腕足动物化石。
【沉积相】属浅海相沉积。
凤山组
【岩性特征】底部薄层状泥质条带灰岩,往上为生物碎屑灰岩、钙质页岩、鲕状灰岩互层,厚92m。本组与下伏长山组为整合接触。
【出露分布】实习区北侧、西侧均有出露,揣庄北285高地东坡出露较好。
【化石】含三叶虫化石:褶盾虫、济南虫、方头虫等。
【沉积相】属于浅海相沉积。
奥陶系(O)
本区奥陶系仅出露下奥陶统的冶里组、亮马组,中、上统缺失。主要岩性为海相碳酸盐岩沉积,分布较稳定。
下奥陶统(O1)
冶里组(O1y)
【岩性特征】下部岩性为灰色微晶质纯灰岩夹少量砾屑及虫孔状灰岩;上部为灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩,厚126m左右,与寒武系凤山组整合接触。标志层为瘤状灰岩。
【出露分布】主要分布在区内东部,揣庄以北285高地以西的剖面可作为冶里组的标准剖面。
【化石】灰岩产三叶虫化石:小栉虫、田师府虫;页岩中产无羽笔石以及古介形虫、还有正形贝和腹足类化石蛇卷螺。
【沉积相】属浅海相较深水环境沉积。
亮马组(O1lm)
本区内亮甲山组和马家沟组统称为亮马组。
亮甲山组(O1l)
【岩性特征】下部以砾屑灰岩,豹皮状灰岩,本区为烧制石灰、水泥的主要原料;上部为少量白云质灰岩及含燧石结核,燧石条带灰岩。与冶里组整合接触,其分界标志层是亮甲山组底部出现的中厚层豹皮状灰岩。
【出露分布】主要分布在亮甲山、小王山、潮水峪等地,亮甲山厚度118m。
【化石】产丰富的头足类,如满洲角石、房角石等;腹足类以及海绵动物。
【沉积相】属浅海相沉积。
马家沟组(O1m)
【岩性特征】主要岩性为暗灰色白云质灰岩夹少量白云岩和含燧石结核的豹皮状白云质灰岩,厚101m,与下伏亮甲山为整合接触关系。分界标志层为含燧石的灰岩。属浅海相较深水环境沉积。
【出露分布】亮甲山以及北部茶庄北山一带发育较好剖面可作为该组的标准剖面。
【化石】产头足动物化石:阿门角石、多泡角石;腹足动物化石:马氏螺。
【沉积相】属浅海相较深水环境沉积。
-平行不整合--
上古生界
石炭系(C)
石炭系在本区出露范围极小,分布于柳江盆地西侧,化石丰富,研究程度较高,仅出露中统和上统,缺失下统。
中石炭统(C2)
本溪组(C2b)
【岩性特征】下部为铁质砾岩或褐铁矿和粘土岩;上部为细砂岩,纹层状泥质粉砂岩—粉砂质泥岩及页岩,夹3--5层灰岩泥灰岩透镜体,厚82M。本组平不整合于马家沟组之上。分界标志层为铝土矿和山西式铁矿。
【出露分布】以半壁店东191高地和小王山一带发育最好,小王山剖面可作为本区标剖面。
【化石】该组陆相粉砂岩中含植物化石:鳞木、科达、芦木、轮叶、脉羊齿,石灰岩中含蜓类化石,腕足动物,双壳类。
【沉积相】属海陆交互相沉积。
上石炭统(C3)
太原组(C3t)
【岩性特征】以灰黑色粉砂岩铁质结核为主要特征,夹少量煤线及灰岩透镜体,由两个韵律组成组成,厚51M。整合于本溪组之上。与下伏本溪组整合接触,分界标志层是青灰色含铁质中粒长石岩屑杂砂岩及球形风化现象。
【出露分布】半壁店东191高地及小王山一带出露较好,化石丰富,故可做为本区的标准剖面。
【化石】含大量植物化石:脉羊齿、栉羊齿、楔叶、鳞木,动物化石腕足类,双壳类。
【沉积相】属海陆交互相沉积。
二叠系(P)
下二叠统(P1)
山西组(P1s)
【岩性特征】以灰色,灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩,粉砂岩,炭质页岩组成两个韵律层。下部韵律层含煤,上部韵律层含铝土矿,厚近62M.与下伏太原组整合接触。分层标志层是灰白色长石岩屑杂砂岩。
【出露分布】石门寨西至瓦家山剖面可作为本区的标准剖面。
【化石】植物化石很多,有轮叶、栉羊齿、楔叶、芦木、带羊齿等。
【沉积相】属大陆近海沼泽相沉积。
下石盒子组(P1x)
【岩性特征】岩性以灰色粗粒长石岩屑杂砂岩为主,由三全韵律构成,其中第二、三韵律顶部分别有A2和A1层紫色、紫灰色耐火粘土岩或粘土质粉砂岩。第一韵律顶部灰绿色含云母泥质粉砂岩,厚115m,整合于山西组之上。
【出露分布】该组主要分布在黑山窑至石岭一带。
【化石】粉砂岩中产植物化石:带科达、芦木、多脉带羊齿。
【沉积相】属大陆湖泊沼泽相沉积。
上二叠统(P2)
上石盒子组(P2s)
【岩性特征】以灰白色中,厚层状含砾粗粒长石净砂岩为主,夹极少睛紫色细粒砂岩及粉砂岩,厚72m,整合于下石盒子组之上。
【出露分布】上石盒子组分布较局限,以盆地东翼石门寨西门欢喜岭至瓦家山一带较好。
【沉积相】属河流相沉积。
石千峰(P2sh)
【岩性特征】以紫色粉砂岩和泥岩为主,开卷有夹少量砾岩,粗至中粒净砂岩和杂砂岩,并以其作为标志与上石盒子组分界,厚150m,与下伏上石盒子组为整合接触。分界标志层是上石盒子组顶部为黄白色含砾长石净砂岩。
【出露分布】仅见于黑山窑至欢喜岭一带。
【化石】产植物化石:栉羊齿、轮叶、楔叶等,腹足类动物化石。
【沉积相】属干旱条件下的陆相沉积。
中生界
三叠系(T)
三叠系在本区出露有限,仅见上三叠统黑山窑组,缺失下,中统。
上三叠统(T3)
黑山窑组(T3h)
【岩性特征】岩性以灰白色中,粗粒长石石英杂砂岩,黑色炭质岩,粉砂岩及煤线为特征,厚约162m,角度不整合于石千峰之上。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~~~~~~~~~~~
侏罗系(J)
下侏罗统(J1)
北票组(J1b)
【岩性特征】为侏罗系底部地层,层序完整,分布较广泛。分上,下两段。下段以砾岩及含砾粗砂岩为主,夹少量粉岩和页岩,厚278m,与黑山窑组为不整合接触。上段以粉砂岩,黑色炭质页岩为主,含煤线,厚215m。分界标志是含砾长石石英砂岩。
【出露分布】以黑山窑至大岭一带出露较好。
【化石】粉砂岩中含大量植物化石:新芦木、锥叶蕨、似银杏、苏铁杉、侧羽叶等。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~~~~~~~~~~~
中侏罗统(J2)
蓝旗组(J2l)
【岩性特征】本组岩少于主要为火山熔岩与火山碎屑岩互层,根据岩性组合可分上、中、下三部分。下部稍偏酸性,以灰绿、浅色安山质、流纹质集块岩夹凝灰岩和火山熔岩为主,厚100m以上;中部以中性为主,为灰绿色安山质,角闪安山质,粗安质火山熔岩,集块岩及火山角砾岩互层,厚约400m;上部以中基性岩为主,岩石类型为黑绿色,紫红色及青灰色玄武安山质和辉石安山质火山熔岩,熔结集块岩和集场块和集块岩互层,夹少量火山角砾岩及凝灰岩,厚600m以上。
【出露分布】分布于柳江向斜的核部,近南北向展布。在上庄坨、傍水崖一带出露较好。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~~~~~~~~~~~
上侏罗统(J3)
【岩性特征】岩性为一套酸性和中碱灰色火山熔岩和火山碎屑岩为主。岩石类型包括流纹质,粗面质和粗安质火山熔岩,凝灰岩,火山角砾岩与集块岩。该组其上,下均未它地层的直接接触关系。从区域资料看,本组与蓝旗组为角度不整合接触,组厚350m以上。
【出露分布】分布很局限,仅在区内东南训一带有少量出露。
新生界(Q)
【岩性特征】区内新生代地层主要为各类成因的第四纪地层或堆积物,未见第三纪地层。石门寨地区主要为河流冲积、洪积物,次为坡积物、残积物。主要为河流阶地松散堆积物,没有胶结成岩,并见有少量洞穴堆积。分布在黄土营、山羊寨、李庄、茶庄等地石灰岩溶洞中,为砂岩,粘土堆积物,已开始固结变硬。根据洞穴中脊椎动物化石,鉴定形成时代为第四纪中更新世。
第3章岩石
岩浆岩:
本区火山岩类型较多,按形成环境分为火山碎屑岩、火山熔岩,次火山岩。按矿物成分及化学成分分为超基性玻基辉杆岩、基性碱性玄武岩、中性粗安岩,以及酸性流纹岩。所实习地区所见火山岩如下:
辉绿玢岩:呈岩墙、岩床或岩脉产出。见于亮甲山、潮水峪等地。岩石呈灰绿色、斑状结构。斑晶为辉石、多已绿帘石化或碳酸盐化。基质为隐晶质,镜下鉴定为辉绿结构.块状构造。辉绿岩或辉绿玢岩依据充填断裂的性质,归属为海西—印支期构造岩浆旋回,即与本区早期东西向构造有成因联系。
安山岩:分布于柳江向斜核部的中侏罗统地层中,类型相当丰富,有玄武安山岩、辉石安山岩、角闪安山岩、闪辉安山岩、斜长安山岩、粗安山岩和英安山岩等。绝大多数都具隐基斑状结构。颜色以灰绿色为主,少数为暗紫红色,一般都呈块状构造,少数有气孔构造和杏仁构造。
沉积岩:
(一)砾岩底砾岩是在大旋回底部,即在假整合或角度不整合面上的底砾岩,如长龙山组底部硅质砾底砾岩、府君山组底部泥灰质砾底砾岩、馒头组底部泥灰质砾底砾岩、本溪组底部白云质灰岩砾底砾岩以及北票组底部各种砂质砾底砾岩。层间砾岩整合地夹于其它岩层间,与下伏地层连续沉积。如石千蜂组中的层间砾岩(砂页岩沉积韵律的底部、但砾石成分为砂质、泥质及燧石等)和北票组中的层间砾岩〔砾石成分为各种砂岩及燧石〕。
(二)砂岩1、石英砂岩石英含量>90%,以硅质胶结为主,有少量铁质胶结,泥质杂基极少。石英砂岩在不同层位上颜色不同、沉积环境不同、颗粒成熟度不同。岩石颜色与胶结物和杂质颜色有关,如青白口系长龙山组石英砂岩为白色,含海绿石带浅绿色;石炭系的石英砂岩为深灰色至白色;侏罗系北票组的石英砂岩为深灰色。其中常发育有平行层理,大型板状、楔状和槽状交错层理。2、长石砂岩长石砂岩石英含量25%。风化作用不彻底、成熟度低。按其基质也可以分为长石砂岩和长石杂砂岩。两者在颜色上、碎屑含量上、磨圆度及分选等方面没有明显差异。只是支撑类型不同。长石杂砂岩基质含量>15%,明显呈基质支撑。长石砂岩主要分布在长龙山组、二叠系、北票组地层中。长石杂砂岩主要分布在北票组和上石盒子组地层中。3、粉砂岩粉砂岩在各时代地层中均有分布,且比较发育,如本溪组的灰色钙质粉砂岩、黑色粉砂岩,太原组的深灰色粉砂岩,下石盒子组的灰色粉砂岩,石千峰组的紫红色粉砂岩,徐庄组的黄绿色粉砂岩,北票组的深灰色粉砂岩,长龙山组的浅绿色粉砂岩等。
(三)灰岩1、砾屑灰岩砾屑含量>50%,平面上砾屑呈薄饼状,剖面上呈狭长状,形似竹叶,故又称为竹叶状灰岩。砾屑主要是在沉积盆地中沉积不久的、半固结或固结的各种碳酸盐沉积物,受波浪、潮汐水流、风暴流、重力流等的作用,破碎、搬运、磨蚀、再沉积而成的。2、鲕状灰岩及含砾屑鲕状灰岩鲕粒含量>50%。鲕粒为钙质、呈同心圆状,分鲕核与同心层两部分,鲕核常以微晶灰岩粉屑为主,个别为生物粉屑。鲕粒大小不均,大者左右,小者左右,常构成粒度韵律薄层。在搅动海水中形成隐晶质同心层,鲕粒呈接触式—孔隙式胶结,胶结物为亮晶方解石。鲕状灰岩主要分布在中、上寒武统的徐庄组、张夏组及崮山组中,以张夏组最为典型,分布也最为稳定。如徐庄组顶部的暗紫色页岩中夹有鲕状灰岩透镜体(鲕状灰岩普遍硅化)。张夏组中部、底部为含砾屑鲕状灰岩,底部以含生物砾屑的鲕状灰岩为主,中部多为含鲕状灰岩砾屑及生物砾屑的鲕状灰岩。共生的三叶虫化石在不同层位上种属也不同,生物发育的程度也略有不同。
第4章地质构造 概述
石门寨地区在大地构造位置上属燕山沉降带的山海关隆起东南缘。区内主构造方向近南北。自古生代以来,本区经历了加里东运动,海西运动,印支运动和燕山运动,形成一系列近南北向延伸的褶皱与断裂构造。褶皱。实习区内所见主要褶皱如下:
吴庄—花场峪背斜:分布于张赵庄以北、吴庄、花场峪一带。该背斜轴近南北向,出露长度约,宽约。核部为徐庄组,两翼由张夏组鲕状灰岩,崮山组,长山组和凤山组组成。在花场峪以北,背斜西翼被花岗岩吞没。从延伸趋势看,该背斜在花场峪以北和张赵庄以南仍有断续出露,即吴庄—花场峪一带仅以该背斜出露较完整的一段。断层。实习区内所见主要断层:
北林子—潮水峪断裂:该断裂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85°,西盘为张夏组鲕状灰岩,叠层石灰岩;东盘为亮甲山组灰岩(含蛇卷螺,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高地北采坑,见该断横剖面(地质图上c)断层面走向N25°E,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宽的断裂缝,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N20°E,倾向南东(实际上倾向为东西向摆动)。
上盘为风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,阶段以及断裂带内挤压透镜体等压性特征明显(如右图所示)。
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。构造演化史
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。
前中元古代地槽发展阶段:从区域性地质背景来看,本区前中元古代处于地槽发展阶段。地壳大幅度下降,堆积了巨厚的沉积物,经历了五台运动和吕梁运动。特别是早元古代的吕梁运动,地槽回返,产生了漫长而复杂的褶皱运动,并伴有区域变质作用,混合岩化和花岗岩化作用。逐渐形成了一套巨厚的变质岩,混合岩和混合花岗岩。构成了华北地台结晶基底。结束了前中元古代地槽发展阶段。
中元古代地台发展阶段:吕梁运动以后,华北地台进入一个相对稳定时期,初期地台边缘部位仍带有活动性特征,断裂活动比较强烈,断陷和隆起比较明显,地台北部出现了呈北东方向延伸的燕山海槽。
晚元古代地台发展阶段:晚元古代早期,华北地台由边缘凹陷转入整体下降。北部陆表海不断扩大,山海关古陆范围缩小。到青白口期本区已经成为陆表海的一部分。堆积了龙山组滨海相碎屑岩和浅海相泥灰岩,稍后堆积了景儿峪组滨海相碎屑岩和浅海相泥灰岩。本区晚元古代晚期震旦纪再度成为古陆剥削区。
古生代地台发展阶段:古生代伊始,本区再度下降,海水由北方侵入,接受沉积,随后海侵扩大,有大量的碳酸岩盐沉积。从整体上看,这一时期气候温暖潮湿;生物界无脊椎动物三叶虫开始出现,并发展起来。晚期浅水活动区形成球形隐藻灰岩。早奥陶世冶里期海进再度扩大,沉积环境逐渐变为正常浅海较深水环境,以大量的碳酸岩出现为特征。早奥陶世气候温暖湿润,适宜生物生长,以头足类有壳鹦鹉螺的兴起,三叶虫的出现衰落为特征,称雄一时的腕足类,笔石及介形类也开始发育起来,早奥陶世末发生太康运动,华北地台大面积抬升,海水退出。
中石炭世早期,本区地壳又开始下降,海水侵入,本区处于滨海沼泽相沉积,形成一套富铝铁质碎屑沉积物。地壳升降频繁,滨海沼泽中有大量植物繁衍,以厥类为主,海洋中则以珊瑚,腕足和双壳类动物最多;晚石炭世地壳略趋稳定,海水时进时退,但以陆相沼泽为主,气候适宜大量植物生长,死后形成巨厚堆积,形成本区含煤地层。二叠纪本区以河流相,湖泊相和沼泽想沉积为主,气候温暖湿润,植物生长繁茂,气候转为干旱时形成一些红色碎屑岩沉积,这个时期也有海水侵入。
中生代地台活化阶段:本区在二叠系石千峰组地层沉积之后,曾发生过两次构造变动。大约在海西晚期本区经历了一次自西而东的挤压作用,产生了由龙山组至石千峰组组成的柳江向斜及南北向压性断裂和北东,北西两组扭性断裂。向斜西翼倾角略陡,东翼倾角较缓。由于柳江向斜向北扬起,地形北高南低,北端侵蚀层位较低,东翼区石岭以北侵蚀至二叠系下石盒,普遍不见下石盒子顶界。向斜北西端侵蚀至下奥陶统马家沟组,在老君顶——小王山东西向隆起上,其侵蚀层位也较低,而沉降盆地保留层位较高。
本区在海西——印支运动以后,侏罗系北票组河流相沙砾岩层呈角度不整合覆盖在前中生界不同时代地层之上。持续的凹陷及气候转亚热带潮湿气候,盆地内部潮水加深,沼泽广布,大量的裸子植物繁盛起来,取代了古生代兴起的蕨类植物。
北票组沉积以后,本区燕山运动第一期构造变形仍以塑性变形为主,产生了本区北西向构造,并伴随有闪长玢岩浅成侵入体侵入。中晚侏罗世是华北地台极不平静的时期。蓝旗组以角度不整合覆盖在北票组之上;孙家梁组以角度不整合覆盖在蓝旗组之上,频繁的构造运动伴随而来的是阵发式的火山喷发和岩浆侵位。本区蓝旗组火山岩系受新华夏系北北东向构造控制。西翼区南北向走向断裂被新华夏系压性或压扭性断裂迁就,利用,部分新生断裂切割了北票组。燕山运动第四期是以断块运动为主,鸡冠山地堑应是这次断块运动的实例。即本区晚东西向构造。
第五章 矿产 岩煤田:煤层与煤质
柳江盆地为一含煤盆地。主要含煤地层为上石炭统的太原组。下二叠统及下、中侏罗统。由于向斜东西两翼构造的差异性。煤矿多分布在上石炭统至下二叠统地层中。而侏罗系煤层可开采的主要限于义院口附近。由于煤层受花岗岩热液作用的影响,而发生不同程度的变质作用,故煤质灰分高,硬度高,成块状,多为无烟煤。受岩浆影响,煤层变质程度有自东而西和自南而北增强的明显特征。本区煤质变化大,石炭-二叠系的煤的含s的量在1~2%之间,含磷量低,最大为%,一般为%,侏罗系煤层含s量
本区属燕山山脉东南部低山丘陵区,山体多为浑园状,山顶平缓,河谷发育多为“U”型谷。最高山峰海拔标高,标高,比高。地表植被不发育,主要分布有人工林(松、柏)及野生灌木丛等。本区属东部季风区暖温带湿润气候,多年平均气温℃,多年平均降水量,最大年降水量为(1996年),最小年降水量为,日最大降水量378mm(1959年7月21日)。多年平均蒸发量,多为年平均降水量的倍。区内河水系,呈枝叉状分布,区内河流均为季节性河流,雨季水位暴涨,平时水量很小或干涸。
结束语
为期十几天的秦皇岛柳江盆地地质填图实习终于结束了。12号下午全体师生乘坐火车,踏上了回京的归途。同学们不仅在此次野外填图实习中开阔了眼界,增长了见识,而且同学之间增进了友谊,团队合作能力明显提高,更重要的是同学们深入地巩固和掌握地质专业方面的知识,将课本知识和野外实际充分的联系起来。主要体现在以下几个方面:
第一,对矿物、岩石的肉眼鉴定与描述能力有了很大的提升,学会和掌握了通过岩石风化面、新鲜面、颜色、结构、构造、成分成熟度、矿物含量等多个方面的观察与判别,鉴定岩石种类和属性。
第二, 进行了地层划分对比及时代的确定,通过地层之上下界线、接触关系及层序的研究,依据每一地层单位或火成岩体的分布界限、上下围岩的接触关系,对层序加以确定。
第三, 对岩石、化石标本的采集和编录,通过对沉积岩的细心查找,学生们确定了有无化石及判定了所含化石的种类。
第四,通过对实测剖面方法的学习,掌握导线测量法、用罗盘测量产状和坡角的方法等。
第五,通过岩石观察分析,分层和定点,描绘新手剖面图,以及根据坡角,岩层产状,导线方位角,通过计算分析画出实测剖面图和综合柱状图。
第六,通过在地形图上的分层和定点,用V字形法则连线,画出最终的实习测量成果图。
没有跑过野外的地质专业学生是终究不会成为一位合格的地质工作者的。可见,野外实践经验对于地质专业的人来说是多么的重要。因此,同学们这次实习都很用心刻苦,没有人迟到,也没有人因病请假,始终按时、按质的完成老师布置的任务,同时也受到了老师们的积极鼓励和表扬。但本次实习中还有很多的不足之处,例如不是每位同学都积极都能认真听从老师安排,认真完成老师布置的任务,走错路定错点的事情时有发生;同学与老师之间不够默契,有时老师和同学的节奏不一样,不是在前就是在后,野外测量时老师的指导不够好;小组之间没有提前安排好工作,图纸、罗盘、地质锤等没有很好的整理,导致丢三落四。相信通过这次实习,同学们总结经验,力争在以后的地质工作中不会再犯同样的错误。
在此,感谢带队的方老师,以及随同指导的郝老师、鲁老师等人给予同学们的教导和帮助。正是有他们的细心指导,才有同学们此次成功的野外填图实习。同学们在这短短的十几天里,收获的不只是知识,还有坚强、自信、毅力与不屈不挠的精神,但更重要的是感受到了与师生之间的那份情谊。相信由此出发,同学们将更加努力地学好各门专业知识,成为优秀的地质工作者
第一节 区域概况 一 实习区位置
秦皇岛实习基地位于秦皇岛市北28公里,属于河北省抚宁县石门寨乡管辖,区内有柏油公路及铁路与秦皇岛市相通,交通极为方便。工作区坐落在柳江盆地为南北延伸的低山丘陵区。北、东、西三面为陡峻高山所包围。贯通盆地的大石河,是本区最主要的水系,出盆地为东南方向,再山海关南侧入渤海。
二
实习区地形、气候、水文及经济情况
1、实习区地形;
柳江盆地地处燕山山脉东段,北、东、西三面群山怀抱,山脉接近南北走向延伸,地势由北向南渐低。盆地内最高的山老君顶,海拔493.7米。南部大石河河谷内的南刁部落海拔70米左右,盆地的中西部的火山岩分布区,是本区山高坡陡的部分,一般都在海拔200-300米。
2、实习区气候;
实习区属温带大陆季风性气候,年平均气温为10。1℃,一月份平均气温为-5℃,七月份平均气温为24。5℃,本区年降水量为400-1000毫米,多集中于
七、八月份。约占年降水量的70%。山洪也主要集中在这个时期内。
3、实习区水文情况;
实习区主要河流有大石河,西北东南流向。为独流水域,河源短、流急,流量随季节变化教大,平均水深0.5米左右,洪期水深可达2-3米。
4、实习区的经济情况。
实习区工业,以采煤及开采耐火粘土为主。煤矿开采的历史悠久,煤质一般为无烟煤,局部为贫煤。群众多以奥陶纪亮甲山组石灰石为原料烧石灰。
实习区农业,主要是北方干旱的农作物,以水稻、玉米、小麦、高粱、谷子、红薯等为主。山区盛产水果和药材。
实习区沿海产鱼、虾、蟹等,是我国北方主要水产基地之一。
第二节 岩石
一、岩体
1、岩床
张岩子——东部落路线中的一个鞍部(40°08′22.37″N,119°29′18.06″E),有一定宽度的典型闪长玢岩岩床,规模中等,顺层侵入。
2、岩脉
张岩子——东部落路线中的一个陡崖(40°08′28.53″N,119°39′34.01″E),下部的绥中花岗岩中可以看见一些直立的后期侵入的伟晶岩脉,约7.5~8.5亿年。具有明显的伟晶结构和文象结构。
吴庄西边的两座山的鞍部,西边山体上部有霏细岩脉,浅色,颗粒小,具霏细结构,由显微粒状、细粒状镶嵌的钾长石、斜长石和石英等组成。
3、岩墙
潮水峪附近。走向N55°W,花岗斑岩。
4、断层
在潮水村的的小路旁有一个大断崖,此断崖为一个逆断层的下盘,为冶里组,上盘为凤山组薄层页岩,因风化剥蚀基本看不到了(脚下所踩的)。断崖存在明显的白色横竖擦痕和圆形的透镜体。其产状与亮甲山的产状基本一致。
5、断裂
在潮水峪东的小桥下有一个明显的断裂构造,现象为断裂后的岩浆岩侵入体发生明显的断裂位移,出现辉绿玢岩与闪长玢岩。其原因:原有的凤山组石灰岩有节理,后期岩浆顺节理侵入,形成辉绿玢岩,后发生断裂挫动,辉绿玢岩产生明显的位移,后北西断裂的闪长玢岩将其切断。如图:
6.岩溶现象
在沙锅店东头有许多岩溶现象:溶沟、石芽、天生桥等。其原因是地壳运动抬升到潜水地表以下,潜水地表共同作用形成的岩溶现象。
二、岩性
1、岩浆岩
侵入岩:花岗岩、花岗斑岩、闪长玢岩
喷出岩:安山岩
⑴ 花岗岩
出露于东部张岩子村附近,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。下元古界混合岩化片麻状肉红色钾长花岗岩,为绥中花岗岩(γ2)。主要成分为石英、黑云母、正长石、角闪石及少量斜长石,粗砾等粒结构,块状构造,节理发育。约17.5~18.2亿年。
刘家房村西及蟠桃峪地区等也有以长石为主的肉红色响山花岗岩,含黑云母和石英。⑵ 花岗斑岩
出露于潮水峪等地,岩墙状产出,侵入在晚寒武世至中奥陶世的地层中,常见被基质熔蚀的钾长石和石英斑晶。
⑷ 闪长玢岩
分布于张岩子西等地,呈岩床状产出。⑸ 安山岩
分布于柳江向斜核部的中侏罗统地层中。
2、沉积岩
砂岩、页岩、灰岩
⑴砂岩
位于张岩子的青白口群下马岭组至纯含砾石英砂岩,石英含量90%以上。色彩较浅,磨圆好,分选均匀。
位于上石炭统太原组地层的以长石为主的砂岩。发黄,磨圆好,分选好。有许多层层崩裂的球状风化,可以清楚地看到上面X型节理。
位于下二叠统山西组顶部与下石盒子组底部地层的石英、长石、岩屑杂砂岩,磨圆、分选都不好,层薄。⑵页岩
位于下马岭组的紫色页岩。底部由于岩浆侵入时的热接触变质作用而带有明显的角岩化性质。⑶灰岩
亮甲山组夹泥质灰岩含有砾屑,为盆地内生成的隐晶灰岩或微晶泥岩碎屑,是以方解石为主要成分的岩石.灰黑色、性脆,硬度不大。
主要分布于府君山组地层内豹皮状灰岩的。薄层夹白云质条带。岩石风化面上,常有虫孔和花斑共生,是豹皮灰岩的标志。
分布于下寒武统府君山组及奥陶统地层内的白云质灰岩,张岩子、瓦家山一带发育较好。层内构造均匀,一般为中厚层,形成于浅海深水环境。反映了当时的非正常海相。
柳江盆地碑旁边的饵状石灰岩。浅海环境碳酸盐沉积。被动荡的海水打碎、磨圆、再一圈圈粘连而成。张下组典型特征。
3、变质岩
断层角砾岩
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。同样在柳江盆地碑附近发现。
第三节 地质构造
一、工作区的构造位置
柳江盆地是由晚元古代到中生代的地层组成的向斜构造,故柳江盆地也称为柳江向斜。
该向斜北起板广峪大刘庄一线,南至上平山一带,长达20公里;东起张崖子,西至花场峪,宽约10公里。青白口系和古生界地层环绕盆地周缘分布,构成向斜翼部。中生界侏罗系地层分布在盆地中部构成向斜核部。
向斜西翼构造复杂,受南北向冲断层的影响,地层出露不会,东翼构造简单,地层出露齐全。向斜西翼地层产状陡立,局部发生了倒转,而东翼地层产状平缓稳定,倾角一般在10~30°之间。因此,该向斜为一轴面西倾的不对称向斜。在南部地区轴面倾角为40°左右。
向斜轴紧靠西翼,向斜东翼出露宽度是西翼的五倍多。
向斜的枢纽向南、北端仰起,呈上弯的曲线状,但在南部埋深较北部大。向斜的轴部大致在老君顶——傍水崖一线。因受西部构造影响,在老君顶以北轴向变为北北西延伸。
向斜内部次级构造很发育,如柳观峪秋子峪背斜,伍庄背斜,教军场背斜等;断裂构造主要有南北向的山羊寨——拿子峪逆断裂带,东西向的上平山——蟠桃峪逆断层,北西向的查庄——黄土营正断层
二、构造概况
本实习区出露地层属华北地台型(包括前古生界及古生界)。除较普通缺失中上奥陶统至下石炭统、下中三叠统、白垩系、第三系外,就华北型地层而言,该区地层出露较全,化石较丰富,各单位地层划分标志清楚,地层特征具有一定代表性。全区范围内所有出露的地层有元古界的青白口群,下古生界的寒武系,下奥陶统,上古生界的
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