秦皇岛工程地质实习报告

时间:2024.3.27

目    录

第一章:前言

1.1实习目的

1.2实习区位置、交通及自然经济概况

1.3实习项目及工作量、工作方法

第二章:区域地质环境特征

2.1地形地貌

   2.2地层岩性

      2.2.1地层

2.2.2岩浆岩  

2.2.3沉积岩

2.2.4变质岩

   2.3地质构造及发展史

   2.4水文地质特征

第三章:各条线路总结和体会

  3.1各条线路总结

3.1.1亮甲山地质路线

3.1.2张崖子~东部落剖面路线

3.1.3石门寨西门~瓦家山剖面路线

3.1.4上庄坨大石河河谷、沙锅店岩溶路线

3.2实习总结 

1前言

1.1实习目的

本次实习是勘查技术与工程专业的实践教学环节之一。其目的在于通过秦皇岛石门寨地区地质认识实习,全面认识工程地质条件,学习和掌握工程地质工作的研究思路和方法,为今后的专业学习和工作打下坚实的基础。

地质认识实习是工程地质测绘的基础。工程地质测绘是工程勘察的基本工作方法,主要任务是为了研究拟建场地的地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件及不良物理地质现象,对工程地质条件给予初步评价,为场址选择及勘察方案的布置提供依据。

1.2实习区位置、交通及自然经济概况

秦皇岛石门寨地质教学实习基地位于秦皇岛市(海港区)北28km,其高斯坐标为y=20714­~20728km,x=4437.24455km,总面积近389.2km2。

 秦皇岛实习区交通位图(图1)

该区自然地理位于燕山山脉东端、南临华平原和渤海海湾、行政属河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇管辖。

区内外交通极为方便。秦皇岛市辖三区四县与实习基地有水泥公路和地方铁路相通。大秦、京哈等铁路在秦皇岛市海港区、山海关区和北戴河区三处设有国家三级站。实习区有秦皇岛市近郊公共汽车和出租汽车往返。因此,交通十分方便。

实习基地坐落在柳江盆地,按中国科学院地理研究所提出的中国地貌形态分类表,为一南北向延伸的低山~丘陵区。

实习区北、西、东三面被陡峻的山地环境,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——300m,最高峰老君顶海拔主程493.0m。纵贯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,在崔家洼转近南北向曲流,过傍水岩向东南直流,至蟠桃峪山盆(水面高程为海拔62.5m),于山海关以南注入渤海。全长70km,流域面积约600km2。大石河水库(燕塞湖)是秦皇岛工业和居民用水的水源基地.蓄水量达70万m3;也是风景优美的游览区。

实习区气候属暖温带、半湿润、季风大陆型气候。但受海不影响较大。冬季长,春、夏、秋季较短。1988年秦皇岛年平均气温为11.3。C。最冷的一月份,月平均气温为2.9。C(1959年1月1日为全年最低温度,达21.5。C);最热的7—8月份,月平均气温为24.8。C(1961年6月10日为全年最高温度,达39.9。C)。暑期6—9月份高于30。C气温的天数仅为15天。

年降水量在400—1000mm之间,其中1988、1982和1969年降水量分别为607.6mm、415.9mm和1086.6mm。多集中在7—8月份、占总降水量的70%,山洪也多集中在这个季节里。主要风向趱季多西南风,冬季多东北风,最大风速19m/s,年平均风速为3m/s。冬季冻土层厚度约为0.85m。

实习区工农业并重,农业主要种植玉米、小麦、高梁等。山坡多种植果树,尤以桃树较多,盛产密桃。工业以采掘业为主,有煤、耐火粘土、建筑石材以及水泥原料等。其中煤矿具有悠久的开采历史。规模属小型。总储量为2—3亿吨。煤质为无烟煤,局部为劣质煤。

实习区内最大工矿企业为柳江煤矿,属国家二级企业。年产量为60万t。其次是秦皇岛市电北局北山发电厂,容量为2台1.2千瓦机组和1台1.5千瓦机组与系统连接。主要满足秦皇岛市工业和居民用电。地方国营水泥厂随着国家基本建设发展的需要,在盆地内星罗棋布。

1.3实习项目及工作量、工作方法、提交成果

秦皇岛实习区地层层序

新生界

第四系河床、河漫滩等松散堆积物

中生界

侏罗系   中侏罗统  蓝旗组(J2 l)

下侏罗统  北票组(J1b)

古生界   

二叠系   上二叠统  石千峰组(P2 sh )

                   上石盒子组(P2 s )

         下二叠统  下石盒子组(P1 x )

山西组(P1 sh

石炭系   上石炭统  太原组(C3 t)

         下石炭统  本溪组(C2b)  

奥陶系   下奥陶统  马家沟组(O1m )

                   亮甲山组(O1l )

                   冶里组(O1y )

寒武系   上寒武统  凤山组(?3 f )

                   长山组(?3c )

                   崮山组(? 3g )

         中寒武统  张夏组(?2z )

                   徐庄组(? 2x )

         下寒武统  毛庄组(?1mo )

                   馒头组(?1m )

                   府君山组(?1f

上元古界  青白口系(群) 景儿峪(qj)

                         龙山(qx)

下元古界  混合花岗岩(绥中花岗岩γ2)

秦皇岛地质认识实习路线

1.石门寨西门亮甲山奥陶系——石炭系地层剖面路线

实习地点:河北省秦皇岛市石门寨镇柳江盆地亮甲山

路线——亮甲山

石门寨西亮甲山

教学目的

1.察观描述奥陶系——石炭系的地层层序、接触关系、分层标志及岩性、生物特征

2.了解不整合解除关系的特征。

3.掌握罗盘的使用、岩层产状的测量。

4.地形图的使用及野外定点方法。

教学安排与教学内容:

1.  在亮甲山下观察灰黑色辉绿岩岩床及捕掳体。观察描述辉绿岩的岩性特征及产状。辉绿岩:呈灰黑色,风化较强烈,呈黄褐色。隐晶结构,可见气孔构造。

2.  在亮甲山下观察冶里组、亮甲山组、马家沟组地层的岩性特征。测定产状,画信手剖面图。

地层特征:

   冶里组地层以灰色砾屑灰岩为主,其次为深灰色薄层泥质条带灰岩,夹有黄绿色页岩,该组岩层中含有笔石和三叶虫化石,在观察时注意寻找化石。

   亮甲山组地层以灰色或深灰色豹皮灰岩为主,并夹有少量的砾屑灰岩和黄绿色钙质页岩。该组地层中含有头足类化石是其重要特征。在观察时注意冶里组与亮甲山组地层的分界标志和化石组合上的区别。冶里组顶部是黄绿色页岩,亮甲山组底部是豹皮状灰岩,分界明显。亮甲山组地层中的化石多数在风化面上显露,注意寻找满洲角石及房角石等化石。亮甲山是亮甲山组地层建组的所在地,同时,亮甲山组地层中的灰岩质纯致密,是当地石灰岩开采的对象。

   马家沟组地层以黄灰色细晶白云质灰岩为主要特征。在观察时注意亮甲山地层与马家沟组地层的分界标志和化石组合上的区别。马家沟组底部是黄灰色白云质灰岩夹浅灰白色细晶白云质灰岩,具有明显微层理,局部含燧石结核和砾屑,与下伏亮甲山组顶部的灰色中厚层豹皮状灰岩界线明显。

2.张岩子~东部落剖面路线

实习地点:河北省秦皇岛市石门寨镇柳江盆地张岩子~东部落

剖面位置位于张岩子村西约0.5公里处。

教学目的:

1.了解元古界(Pt)青白口群龙山组和景儿峪组和古生界下寒武系(?1)的地层层序、主要岩性特征、地层划分和其标志;

2.认识和确定地层间的接触关系;

3.认识和划分沉积韵律或旋回;

4.识别碎屑岩类和粘土岩类岩性标志特征,认识绥中花岗岩和闪长玢岩岩性特征;

5.认识下寒武系纪府君山组石灰岩岩性特征。

教学安排与教学内容:

观察顺序应按岩层由老至新逐次进行,即在岩层正常分布的情况下,沿着岩层的倾向进行观察。此路线即由东向西进行。

1.重点观察龙山组与绥中花岗岩(γ2)的接触关系。

观察接触关系时,不但要延接触面处,而且要把观察的范围扩大一些。首先要注意张岩子的陡砬子地形,这种奇特的地形是有两种情况──其一是侵入接触,其二就是沉积接触。如何去识别呢?在这里见到一下几种现象:

①两种不同岩石的接触面处又很明显的界线,并且是个较平缓的接触面,而这并没有参差不齐或相互穿插的现象。发育在下面的岩石中的节理也没有延伸到上覆岩层中去。

②在花岗岩体的近接触面处的岩性特征有名显的变化(颜色、结构构造、矿物组成)特别是在岩体的表面产生高岭土化、绿泥石化和叶腊石化。这种变化是有何种原因造成的?

③花岗岩体已遭受变质作用,而上覆沉积岩未见有变质或任何烘烤现象。底部还有很薄层的小砾岩,砾石磨圆度不好,带有棱角状的小碎块,碎块的主要成分却是下伏岩体表面的产物。这种小角砾岩石怎样形成的呢?应如何命名?

收集第一手资料,取样,作素描图,记录。

2.逐层观察龙山组、景儿峪组岩相特征,分层标志。作路线剖面图、记录和采集标本。

3.石门寨西门——瓦家山实习路线

实习地点:河北省秦皇岛市石门寨镇柳江盆地石门寨西门——瓦家山

路线:石门寨西门——瓦家山

教学目的:

1.了解本溪组(C2b )、太原组(C3t )、山西组(P1sh)的岩性特征,掌握分层标志;

2.观察北票组与山西组、蓝旗组与北票组的角度不整合接触关系;

教学安排与教学内容:

1.接着作路线剖面图,逐层观察本息组的岩性特征。在17层处注意采植物化石,在靠中上部的泥灰质透镜体中注意采海相动物化石。根据产动、植物化石的情况,结合岩性特征去认识海陆交互相的特点,加深对本溪组岩相的认识。

2.对G层铝土矿(或称耐火粘土矿)要进行较详细的观察和记录。从其颜色、结构、比重大小去识别品位(即质量的好坏)。一般来说,颜色深、具鲕状结构并胶结紧密、具贝壳状断口,比重大的,质量较好。

3.在黄绿色粉砂岩夹页岩层和黄绿色铁质结核中粒石英杂砂岩层处是本溪组与太原组的分界处,要着重观察黄绿色铁质结核中粒石英杂砂岩层,是两组的分层标志。该岩层的新鲜面为青灰色至黄绿色,风化面为黄绿色,含黄铁矿小结核,黄铁矿风化后有时流失后留下带褐铁矿锈的小孔。人们常称此为小孔砂岩。

4.观察太原组的岩性时也要注意采化石,其中含少量海相化石(腕足类、双壳类等),也是海陆交互的沉积、但以植物化石为多。此组由两个韵律组成,整个颗粒都很细,含煤线,尤其较多的黄铁矿小结核是其重要特征之一。

5.太原组与山西组的分界处也是观察的重点。注意28层的岩石特性:灰白色中粒至粗粒石英杂砂岩,有时含砾石,硅质胶结。

6.观察山西组的岩性特征时,要注意其由两个韵律组成。第一个韵律主要含煤,本区开的煤矿,主要属这一韵律。此处只见到含煤线。深处可能有较好的煤层,这是煤层在地表露出的一种现象,在找煤中对煤线也要特别重视。第二个韵律顶部含B层耐火粘土,在本剖面上未出露全,这是为什么呢?

7.观察北票组与山西组的不整和接触关系。在31层与32层处,将近小王山山顶。此处北票组第二段的砾岩直接与山西组的第二个韵律的一部分相接触。沿接触界追索观察就可见到砾岩与下浮山西组的不同岩性的 地层相接触。在砾岩中很难测得准确得的产状,因此要找砾岩的 夹层去测量。试与山西组产状相比较,看有区别否。根据上述现象的观察,请考虑一下这样的问题—为什么北票组会直接与山西组相接触?其中缺失哪些地层?

8.与上述同样的方法去认识蓝旗组与北票组的接触关系。但是要注意对一个火山熔岩与沉积岩的接触关系的认识要难一些,通过此处的观察不一定会得到满意的答案。因此,还要注意沿分界线进行左右追索。同时也要测量火山岩的产状。

4.上庄坨大石河河谷、沙锅店岩溶路线

实习地点:河北省秦皇岛市石门寨镇柳江盆地石门寨上庄坨、沙锅店。

路线

从上庄坨村西至196高地路线

教学目的

1.观察河流(大石河)的地质作用和描述河谷地形及冲积物特点;

2.确定河流阶地的级别、划分阶地的结构类型;

3.绘制河谷地貌及第四纪地质横剖面图;

4.观察单面山地形。

5.观察横跨大石河的公路桥和铁路桥的结构特征,结合工程地质条件对线形选择进行分析和研究

教学安排与教学内容

  沿路线观察与描述以下几点:

 1.观察弯曲河段、直流河段的水流内部结构特征,重点了解弯曲河段横向环流的侵蚀、搬运和堆积作用。

 2.观察与解释弯曲河段凹岸(侵蚀岸)和凸岸(堆积岸)的地貌特征和形成发展过程。

 3.从冲积物的空间分布、岩矿成分、岩相特征三个方面观察和描述冲积物特征,并且对比河床相冲积物与河漫滩相冲积物的异同点。

 4.划分河床、滨河床浅滩、河漫滩及阶地(包括确定阶地的级别、划分阶地的结构类型。描述阶地地面和阶地陡坎的组成物质、测量阶地的高度、确定阶地的形成时代、寻找冲积物中的化石、观察阶地是否有变形变位等等)。

 5.边观察、边练习作河谷地貌第四纪地质横剖面图。确定河谷横剖面形态(V形U形和梯坡谷)。并讨论河谷地形和冲积物的形成发展过程。

 6.观察上庄坨大石河河谷南岸的单面山地形并描述其特点。

2区域地质环境特征

2.1 地形地貌

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。

(一)流水地貌

    柳江盆地中最主要的水系就是大石河。大石河受地质构造及自然环境控制,水系呈树枝状。主河道纵向为弯曲型河床,凹岸侵蚀,凸岸堆积。由于河流截弯曲直,在傍水崖附近亦有“离堆山”的发育。

河流侧方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,拔河0.5—1.0米,由于地壳抬升及河流下切作用,区内发育三级阶地:第一、二级为堆积阶地,第三级为侵蚀阶地。

河床及河漫滩冲击物为沙砾层,分选性差,二元结构不发育。砾石成分主要是花岗岩、鞍山岩、灰岩、砂岩及砾岩等。

(二)  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蚀力差异表现出来的。盆地内火山岩—安山岩,抗分化能力较强以及原生柱状节理发育,呈山坡陡峭的低山地貌。沉积岩抗风化能力相对较弱,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,其南部地层倒转,岩层倾角一般大于40°。

而在潮水峪,逆冲断层明显。鸡冠山两组相向断层组成的地堑,地貌表现为地堑谷。上平山背斜的地垒构造形成断块山地。

(三)   岩溶、坡地重力地貌

柳江盆地火成岩由于物理分化强,岩石节理发育,在其坡角倒石堆普遍发育。在张岩子绥中花岗岩与上元古界景儿峪组不整合面附近亦有倒石堆发育。

岩溶地貌在柳江盆地内并不主要,但局部有不同程度的发育。东部落寒武系下统府君山组灰岩分布区见少量“石芽”。大石河右岸下奥陶系灰岩分布地段亦有溶洞发育。

(四)  海岸地貌

秦皇岛地区沿海一带为狭长的海积平原,宽度为0.5—5公里,发育着海蚀、海积地貌。

1、 海蚀地貌

秦皇岛市区南山灯塔,北戴河海滨鸽子窝附近上述海蚀地貌发育。海蚀崖海拔高度8—20米。崖壁上海蚀穴清晰可见。海蚀崖下发育现代海蚀平台。

2、 海积地貌

本区海湾地段广泛发育砂质海滩。在海滩发育地区普遍发育海岸垄岗状砂丘。有几条河流在海湾处入海,所挟带泥沙在河流及海动力相互作用下,在河口附近形成砂咀,砂咀内河口因壅水扩大而呈葫芦状。河口外围常有水下沙坝发育。

2.2 地层岩性

2.2.1 地层

实习区出露地层属华北地台型。除普遍缺失中奥陶统至下石炭统、三叠系、白垩系及第三系之外,其它时代地层发育较好、出露较全、各地层单位划分标志明显,化石丰富,很具有代表性。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、下奥陶统、上古生界中石炭统、二叠系,中生界侏罗系以及新生界第四系。本区地层顺序及它们之间的接触关系见表2-1。

本区地层自老而新简述如下:

一、上元古界青白口系(Pt3q)

1.龙山组(Pt3ql)

龙山组为本区内最老的沉积地层单位。主要分布在东部张岩子至东部落、南部鸡冠山等地。以张岩子村西剖面最好,厚度91m。

本组由两个沉积韵律组成。下韵低部是灰白色含砾粗粒长石石英净砂岩,向上过渡为紫色、黄绿色页岩。上韵律低部砂岩稳定成分增加,顶部出现蛋黄青色泥灰岩。分选磨圆较好。砂岩中斜层理、波痕及海录石矿物屡见不鲜,属典型滨海相至浅海相沉积。与下伏绥中花岗岩(r2)块体岩石呈沉积接触。

2景儿峪组(Pt3qj)

景儿峪组最初命名地点在河北省蓟县城北景儿峪村。分布与龙山基本一致。在李庄村北出露较全。厚度38m。

本组岩性由碎屑岩、粘土岩过渡到碳酸盐沉积。具有海侵沉积特点。与龙山组整合接。其分界标志层是以其底部黄褐色或带铁锈色的中细粒铁质(含海录石)石英净砂岩。其底部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浅海相沉积。

上元古界青白口系在本区尚无找到可靠化石依据,郝诒纯教授(1954)曾将原下马岭组上部砂岩,单独称龙山砂岩,下部页岩称前坡页岩。1975年,华北前寒武纪地层会议建议两者单独建组。上部称龙山组,下部延用下马岭组。至此青白口系按岩石相划分为下马岭组浅海页岩相、龙山组滨海砂岩相和景儿峪组浅海泥灰岩、灰岩相。1979年全国第二次地层会议或由中国地质科学院主编的《中国地层概述》中,也将青白口系三分为下马岭组、骆驼岭线(龙山组)和景儿峪组。本区出露的下马岭组实属原下马岭组上部外观察和室友内整理的基础上,认为岩石地层单位应强调沉积韵律在地层划分的重要作用。不同沉积环境下的沉积韵律应是划分地层的依据。因此,将原下马岭组顶部黄褐色中细粒具大型风暴波痕的石英净砂岩置于景儿峪组底部,使景儿峪构成一个完整的海侵沉积韵律,该层之下为龙山组。

二、古生界(Pz)

(一)寒武系(∈)

1.府君山组(∈Lf)

府君山组系河北省区测二队(1960)在蓟县北府君山建立的地层单位。相当于原景儿峪组上部“豹皮状灰岩”。从景儿峪组划分出的依据是本组在区域上以平行不整合分别覆盖在下马岭组、铁岭组之上,并具有明显的嵌入平行不整合接触关系,本区延用前人资料。

本组主要分布在东部落至沙河寨,以及西部上平山一带。东部落剖在出露交全。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。产莱德利基虫Redlichia。上部为灰白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。本组属浅海相沉积。

2.馒头组(∈1m)

馒头组最初命地点在山东省长清县张夏镇南2.5km馒头山.向北依次是毛庄组、张夏组和崮山组(崮山唐王寨)命名地点。布拉克维尔德E.Blackwelder(1907)创建,卢衍豪、董南庭(1953)改为馒头组。本区馒头组未发现可靠化石证据,其层位确定是依据区域层位对比。

本组分布与府君山组一致,厚度71m。岩性以鲜红色泥岩为主,往上过渡为粉砂质页岩夹白云质灰岩透镜体。泥岩底部具角砾或砾岩。粉砂质页岩中含石盐假晶。与下伏府君山组呈平行不整合接触。分界标志是其底部含角砾状薄层泥岩。本组属干旱条件下滨海相或泻湖相沉积。

3.毛庄组(∈1mo)

毛庄组分布与馒头组基本一致,出露较好的地方面军是省河寨西山、可作为本区标准剖面。厚度112m。

本组岩性以紫红色粉砂岩、页岩为主,底部以出现黄绿色钙质页岩与馒头组分界,中部和上部夹两层白云质岩透镜体。灰岩透镜体中产辽西虫Liaoxta、幕府山虫Mufushania等。顶部为页岩夹含核形石(葛万藻Girvanella)灰岩透镜体。与下伏馒头组整合接触,属海相潮上带沉积。其中白云质灰岩为泻湖相沉积。

4.徐庄组(∈2x)

徐庄线分布较毛庄组更为广泛,在向斜两翼均有见及,出露较全的地方是东部落、揣庄、上下花野等地、西翼区吴庄至秋子峪、上平山一线也有出露。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为主。产丰富的三中虫化石:毕雷氏虫Bailiella、辽阳虫 Liaoyangaspis、原附节虫 Proasaphiscus、孙氏盾壳虫 Sunaspis及涴足动物化石。与下伏毛庄组呈整合接触、其分界标专层是以其底部出现黄绿色页岩与紫色页岩互层,属浅海相沉积。

5.张夏组(∈2z)

张夏组主要分布在东部落,318高地,揣庄、张庄、赵家峪、上平山及吴庄等。以285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。页岩、灰岩中含大量三中虫化石:德氏虫Solenoparia。本组属浅海相沉积。

6.崮山组(∈3g)

崮山组分布与张夏组一致,以一家峪南山牛圈至285高地出露最全。厚度102m。岩性特征十分明显。以紫色色调为主。下部紫色页岩、粉砂岩夹砾屑灰岩;中部灰色灰岩(薄灰岩、鲕状灰岩、条还状灰岩);上部紫色砾屑灰岩紫色粉砂岩互层。顶部为灰色厚层藻灰岩。含三中虫化石:蝴蝶虫 Blackwelderia、蝙蝠虫 Drepanura、光壳虫 Liostracina、圆劳伧斯虫Cyclolorenzella等。底部以紫色砾屑灰岩与下伏张夏组含泥质灰岩整合接触,似有水下冲刷面存在。本组属滨海相至浅海相沉积。

7.长山组(∈3c)

长山组最初命名地点在河北开平盆地赵各壮大北1km的长山沟及冶里附近的马家沟(风山组、冶里组、马家沟组均在此命名)。由孙云铸(1924)创建,1935年正式命名。

本组分布与崮山组相似,出露出马脚最好的地方就是285高地东山脊上。厚度18m。本组岩性阍部以生物碎屑灰岩为主。含海绿石、呈菊花状。往上为粉砂岩夹砾屑灰岩。产三中虫Kaolishania以及原始的腕足动物化石。与崮山组整合接触,属浅海相沉积。

8.风山组(∈3f)

风山组分布除与崮山组、长山组一致外,在实习区北侧、西侧均有出露。285高地东侧出露较好。厚度92m。

本组岩性交部薄层泥质条带灰岩,往上为生物碎屑灰岩,钙质页岩、鲕状灰岩互层。含三叶虫化石:褶盾虫 Ptychaspis、济南虫 Tsinania canens、方头虫Quadraticepalus、杂索克氏虫 Mictosaukis。与下伏长山组整合接触,属浅海相沉积。

(二)奥陶系(O)

1.冶里组(O1y)

冶里组分布与凤山组一致,分布在285高地至小王山及石门寨北亮甲山。285高地可作为本区标准剖面,厚度125m。

本组岩性下部心薄层泥质条带灰岩、生物结晶灰岩为主,在地形上常形成陡砬子;中部以砾屑灰岩为主;上部以质纯灰岩为主夹黄绿色页岩。灰岩中产三叶虫化石:小栉虫Asaphellus、田师府虫 Tienshihfuia;页岩中产无羽笔石 Calligraptus以及古介形虫、还有正形贝Orihis和腹足类化石:蛇卷螺 Ophileta。本组以底部灰色薄层砾屑灰岩与下伏凤山组分界,两者整合接触。属浅海相较深水环境沉积。

本组下部以砾屑灰岩、豹皮状灰岩为主。是本区烧制石灰、水泥的主要原料。上部有少量白云质灰岩及含燧石结核、燧石条带灰岩。产丰富的头足动物化石:满洲角石Manchuroceras 房角石Camerocoras。腹足动物化石:蛇卷螺Ophileta 以及海绵动物化石:古钵海海绵Archaeoscyphia等。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。

3.马家沟组(O1m)

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发、厚度在亮甲山剖面为101m。

本组岩性以白云岩和白云质灰岩为主,底部是具微层理、含角砾、遂石结核黄灰色白云质灰岩与亮甲山组分界。白云岩具“刀砍痕”。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:阿门角石Armenoceras、链角石Ormoceras、灰角石Stereoplasmoceras、多泡角石Polydesmia、腹足动物化石:马氏螺Maclurites。三叶虫:古等称虫Eoisotelus。与亮甲山组整组接触,属浅海相较深水环境沉积。晚期海退、水浅。

(三)石岩系(C)

1.本溪组(C2b)

本溪组最初命名地点在辽宁省本溪市西6km新洞沟与蚂蚁沟材之间牛毛岭。赵亚曾(1926)创建。本区东翼区半壁店191高地,小王山一带发育较好。小王山剖面可作为本区标准剖面,厚度82m。石门寨西门至瓦家山剖面,厚度为70.7m。本组岩性由底部的陆相砂岩、粉砂岩再到湖泊、沼泽相粘土岩或相灰岩透镜体组成的沉积韵律。由2—3个沉积律构成,韵律顶部为G、E、F粘土。陆相粉砂岩中含植物化石:鳞木Lepidendron、科达Cordaitrs、芦木Calamites、轮叶Annularia、脉羊齿Neuropteris。石灰岩中含蜓类:小纺缍蜓Fusulinella。腕足动物:马丁贝Martinia、帅尔文贝Schellwienella。双壳类:古尼罗蛤Plaleoneilo、小花蛤Astarlella、燕海扇Aviculopecten等。本组属海陆交互相沉积。

2.太原组(C3t)

太原组最初命名地点在山西省太阳能西山月门沟。由翁文灏、葛利浦(Grabau)1907创建。经与本区付水寨老柳江云山砂岩对比,统称太原组。本区在半壁岩、小王山一带发育较好。厚度在小王山剖面为51m。石门寨西门至瓦家山剖面为48m。

本组有两个沉积韵律。下韵律底部青灰色含铁质细粒长石岩屑杂砂岩、风化后成黄褐色,具大型球状风化。向上过渡为青灰色页岩夹D层粘土或泥质灰岩透镜体。上韵律底部薄层细粒岩屑杂砂岩,具小型球状风化。往上为青灰色细粒砂岩夹泥灰岩透镜体。本组产大量植物化石:脉羊齿Neuropteris、栉羊齿Pecopteris、楔叶Sphenophyllum、鳞木Lepidoderdron。动物化石腕足类:网格长身贝Dictyoclostus、戟贝Chonetrt、双壳类:古尼罗蛤Paleoneilo、裂齿蛤Schizodus。本组与下伏本溪组整合接触分界标志明显。标志层是底部青灰色含铁质中粒长石岩屑杂砂岩。属海陆交互相沉积。

(四)二叠系(P)

1.山西组(P1s)

山西组最初命名地点在山西省中部太原一带,1907年,维利斯(B.Willis)、布拉克维尔德(E.Blackweder)创建。与本区柳江组对比后,统称山西组。主要分布在石门寨西门、小王山、黑山窑等地。以石门寨西门至瓦家山剖面最好,是本区最要的含媒、粘土矿层位。厚度61.8m。

山西组岩性由灰色、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。韵律底部含长石多、含砾,单层厚度大。顶部为粘土矿或煤层(可采媒层)。上韵律顶部为B层粘土层位。与下伏太原组整合接触。其分层标志是其底部灰色、灰白色长石岩屑杂砂岩,有时为含砾中粗粒、或中细粒长石岩屑杂砂岩。但层位稳定。本组含植物化石种属较多,如轮叶Annularia、楔叶Sphenophyllum、栉羊齿pecopteris、芦木Calamites、带羊齿Tacniopteris。本组属大陆近海沼泽相沉积。

2.下石盒子组(P1x)

石盒子组最初命名地点在山西省太原市东5km石盒子沟。太原市西为石千峰建组地点,由那琳(E.Norin)于1922年创建。本区在黑山窑、石门寨西门、石岭等地较为发育、厚度115m。

本组岩性主要为灰色中粒长石岩屑杂砂岩、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。二、三韵律顶部分别是A2和A1层粘土。粉砂岩中产植物化石:带科达Cordaites Principalis、芦木Calamites、多脉带羊齿Tacniopteris multinervis。本组与山西组分界清楚:山西组顶部为B层粘土矿;下石盒子组底部为黄褐色含砾粗粒岩屑长石杂砂岩(岩貌特殊,俗称小豆砂岩),与山西组整合接触,属大陆湖泊沼泽相沉积。

3.上石盒子组(P2s)

上石盒子组出露局限性较大。以盆地东翼石门寨西门欢喜岭至瓦家山一带较好,厚度72m。本组岩性为灰白色中厚层含砾粗粒长石净砂岩夹紫色细粒砂岩及粉砂岩。由1—2个沉积韵律构成。第一韵律底部是在A1层铝土矿之上(另一个韵律的开始)的灰白色含砾粗粒长石净砂岩。具大型斜层理。与下石盒子组成整合接触。此层厚度大、分布稳定,称南山砂岩。本组属河流相沉积。

4.石千峰组(P2sh)

石千峰组最初命名地点在山西省太原市西25km石千峰。1922年,那琳(E.norn)创建,本组是本区古生界最高层位。因上覆地层覆盖、出露十分局限。仅在黑山窑、欢喜岭一带山露较好、厚度150m。

本组是一套河流相紫色岩石,包括含砾砂岩和砾岩(胶结松散,风化后砾石脱落分布满山坡)往上为细粒砂岩、粉砂岩有部分黄绿色泥岩。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净砂岩,其上为石千峰组紫色含砾岩屑杂砂岩(结构松散)。粉砂岩中产栉羊齿pecopteris、轮叶Annularia、楔叶Sphenophyllum、丁氏蕨Tingia及腹足动物化石,多代表干旱条件下的陆相沉积。但在黄绿色页岩中作者曾发现海生动物化石:舌形贝Lingula。说明晚二叠世晚期本区曾一度海侵,气候转为温暖、潮湿。

三、中生界(Mz

1.北票组(J1b)

北票组最初命名地点在辽宁省北票,由谭锡畴(1931)创建。在本区分布面积广,主要在中部区。以黑山窑至大岭一带出露较好。分下、中、上三个岩性段。

下段(J1b1)岩性由黄色、灰白色含砾粗粒长石英砂岩、黑色炭质页岩、粉砂岩、含媒线组成四个沉积韵律。厚度162.8m属大陆湖泊相沉积。与下伏二叠系地层呈角度不整合接触。底部具砾石层。含植物化石:新芦木Neolamites、锥叶蕨Coniopteris、枝肢蕨Cladophlebis、尼尔桑Nillssonia、似银杏Ginkgoites、苏铁杉Podozamites、拟合蕨Marattiopsis、风尾银杏Phoenicopsis、侧羽叶蕨Pterophyllum、蓖羽叶Ctenis、异羽叶Anomozamites、托弟蕨Todites、带羊齿Taeniopsis等。拟木蕨Eguisctites等。上述植物化石与辽宁西部北票建组剖面完全一致。尤其是Coniopteris产于侏罗纪至白垩纪,而与侏罗纪最盛。Nillssonia、Ginlgoites、Podozamites、Ctenis、Clado phoeoies等也为早侏罗世常见分子。最近米家榕教授在《河北省抚宁县石门寨早侏罗世植物古生态研究》一文中不但将上述化石列为早侏罗世北票组的化石组合,还进一步指出Neoclamites主要分布在盆地内部近水体边缘沼泽或潮湿地带,Marattiopsis、Pterophyllum、Clado phiebis等属低地群落,而Ginkgoites、Podozamites则为盆地周围山区或内部较高地带。故将此段仍保留在早侏罗世北票组内。北票组下段与前侏罗纪古生界地层呈明显角度不整合接触。

中段(J1b2 )岩性以砾岩和含砾粗粒杂砂岩为主、夹少量粉砂岩及页岩。厚度278m。与下伏北票组下段整合接触。属大陆湖泊、河流。沼泽相沉积。含植物化石:锥叶蕨coniopteris、尼尔桑nillssonia、苏铁杉podozamites、风尾银杏phoencopsis、枝脉蕨cladophlelbis、似银杏ginkgoites、松型叶pityophyllum及动物化石:费尔干蚌fergamoconcha等。

上段(J1b3 ):岩性以灰黄色大砾岩夹黄色含砾粗粒长石杂砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩为主、含煤线。厚度215m。以底部具砾岩与中段分界。沉积环境与中段相似。汉植物化石:山西枝脉蕨cladophlebits shansiensis、披针苏铁杉podozamites lanceolatus、拜拉baiera、松型叶pityophyllum、茨康诺维司基叶czekanowskia及动物化石:费尔干蚌ferganoconcha、图叶蚬tutuella、西伯利亚蚌sibirieconicha等。

北票组三个岩段岩性特征明显。分界清楚。但南北厚度变化大。在瓦家山、傍水崖、义院口等地北票组覆盖在古生界不同时代层位上,并有超覆现象。在黑山窑北票组成南北走向覆盖在走向东西的石千峰组紫色粉砂岩之上,两组岩层走向近于直交。该组所夹煤系仅在义院口、夏家峪等处可采。

2、蓝旗组(j2l)

蓝旗组经层位对比相当于  组、1965年由凌源幅(1/20万)延入本区使用。本组以一套火山岩系分布在盆地中部老君顶至大洼山一线。在上庄坨、傍水崖一带出露较好。厚度在1000m以上。与北票组等老地层呈角度不整合接触。根据岩性及喷发旋回,分为下、中、上三部分。

下部为偏酸性的安山质火山角砾岩及集块岩、流纹质集块岩夹凝灰岩、火山熔岩。厚度在300m以上。中部以中性火山熔岩为主,灰绿色安山质、角闪安山质、粗安质火山熔岩与集块岩、火山角砾岩。厚度400m左右。上部为中基性火山熔岩。为黑绿色、紫红色、青灰色碱性玄武岩、玄武安山质、辉石安山质火山熔岩和熔结集块岩、集块岩石层,夹少量火山角砾岩及凝灰岩。厚度在600以上。

3.孙家梁组(J3s)

孙家梁组最初命名地点在辽宁省北票北面的孙家梁,由赵宗溥(1959)创建。本组分布局限于实习区东南隅蟠桃峪一带,未见与其它地层直接接触关系。从区域资料上看,本组与蓝旗组呈角度不整合接触。厚度在350m以上。是一套灰色酸性和中碱性火山熔岩和火山碎屑岩。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。

四、新生界(kz

本区新生界仅有第四系零量分布,且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。为砂砾、黏土堆积物,已开始固结变硬。根据洞穴中脊椎动物化石:狼、熊、鹿、野猪等,鉴定其形成时代为第四纪中更新世

2.2.2岩浆岩 

本区与区域上有成因联系的岩浆活动有四个岩浆旋回,即海西一印支流纹岩喷发旋回、燕山运动第一期安山岩喷出——闪长岩、花岗岩侵入旋回(本区未见相应的侵入体)、燕山运动第二期流纹岩、石英斑岩喷出——花岗岩侵入旋回(本区未见相应的侵入体)和燕山运动第三期花岗闪长岩、花岗岩、正长斑岩侵入旋回。以及与上述岩浆活动有成因联系的脉岩和时代不明的脉岩。

一、    深成侵入岩

本区深成侵入岩分布在柳江向斜西侧和东南角。西侧上平山、杜庄、花场峪属响山岩体(r53)边缘相、柳江地质(1963)称为温泉堡花岗岩。东南角蟠桃峪一带属后石湖山岩体的一部分。

二、浅成侵入岩

本区浅成侵入体规模不大。呈岩床、岩墙产出。岩性从基性到酸性均摊有。现择其主要岩体描述如下:

(一)辉绿岩或辉绿玢岩

辉绿岩或辉绿玢岩呈岩墙、岩床、岩脉分布在潮水峪、石岭、亮甲山、鸡冠山等地。侵入于前中生代沉积岩或变质岩中。

(二)闪长玢岩

闪长玢岩:呈岩株、岩枝、岩脉产出。如分布在东部落南的老炼炉岩株,浅水营一上花野的岩枝,潮水峪、沙河寨、285高地岩脉或岩株。

(三)正长斑岩-闪长玢岩或正长斑岩一二长斑岩

该类岩体呈岩株状产出,分岂有此理在张岩子村西南、牛鼻子山、蟠桃峪、石门寨、上平山、赵家峪、潮水峪等地。

(四)花岗斑岩

本区花岗斑岩主要分布在沙锅店东山、蟠桃峪、揣庄、赵家峪、小王山东等地。呈岩墙、岩株状产出。在沙锅店、小刘庄两处所见花岗斑岩岩性一致。分化面红褐色,新鲜面灰黄色、斑状结构。由肉红色钾长石、石英(等轴粒状)作斑晶,基质细粒。镜下鉴定长石为微纹长石、微斜长石、石英(假象)被熔蚀,基质为显微隐晶质,块状构造。

本区花岗斑岩为响山岩体同源同期稍后侵入的,在沙锅店东山呈岩墙充填在北西向追踪张断裂带中,属燕山运动第三期产物。

(五)石英正长斑岩或石英斑岩

石英正长斑岩见于126高地北采坑,呈岩脉产出。斑状结构,斑晶中条纹长石多于石英。条纹长石呈半自形,石英呈他形。基质微晶结构、微纹象结构,块状构造。

二、脉岩

本区继承性脉岩已在浅成岩中叙述,现将二分性脉岩(伟晶岩和煌斑岩)概述如下:

1.煌斑岩脉

在吴庄中一细粒花岗岩中见有一条黑云闪斜煌斑岩脉、以及石门寨西门瓦家村采煤坑口西坡也见有闪斜煌斑岩脉。岩石呈灰绿色、风化后为土黄色(小型球状风化)。斑状结构、斑晶含量少、主要为角闪石和少量黑云母。基质为自形的角闪石、斜长石、黑云母。以及极少量石英等。

2.伟晶岩脉

该类岩脉见于秦皇岛北戴河海滨的混合花岗岩中。如鹰角岩为独立的伟晶结构和文象结构。主要为石英伟晶岩脉、微斜长石伟晶岩脉、花岗伟晶岩脉。在石英伟晶岩脉中见大量呈伟晶状的白云母。

四、喷出类及火山喷发旋回

(一)火山喷发旋回的划分及划分依据

本区岩浆喷出活动范围广、火山岩类型多。分布在柳江向斜核部老君顶一大洼山、拿子峪及蟠桃峪一带。以区域性角度不整合或大的沉积间断划分一级火山喷发旋回;以火山间歇性活动划分二级火山喷发旋回。其活动顺序是河流相(陆相)一爆发相一溢流相一侵出相一次火山相。

(二)火山构造

1.中心式火山口及中央侵出相岩穹

在柳江向斜轴线方向分布的裂隙一中心式火山喷发带中,有几个主要岩浆喷发中凡,即中心式喷发的火山口。如老君顶、445高地、450高地、大洼山等。这些火山口呈长椭圆形NNE向斜列展布、直径一般长十几米、火山口被呈岩穹、岩锥状侵出相熔充填。从火山口向外依次为侵出相一溢流相一爆发相。

此外,尚还有位于中心式火山口附近的离心式火山口。如小王山亦有侵出相熔岩充填的离心式火山口。

2.裂隙式火山喷出带及带状火山锥

岩浆活动晚期残余岩浆以侵出式喷发。受岩浆活动主期形成的断裂构造控制,形成位于火山锥旁侧的带状火山锥、或零星分布于主火山岩体于主火山岩体顶部火山锥。如位于老君顶南侧的偏碱性玻基辉杆岩岩墙或火山碎屑岩岩锥、抽水站附近蓝旗组顶部的碱性玄武岩,以及义院口呈带状分布的粗面岩岩锥。

此外,后石湖山岩体也是沿中一晚侏罗世中心式火山喷发通道侵入的岩体。火山岩系呈环状或环状分布在岩体之外围。

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。

 

绥中花岗岩(图2)

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。

 

花岗斑岩(图3、4)

⑶闪长玢岩 

分布于张岩子西等地,呈岩床状产出。

⑷ 安山岩 

分布于柳江向斜核部的中侏罗统地层中。

2.2.3沉积岩

一、陆源碎屑岩类

  陆源碎屑岩类指成岩物质直接来源于大陆风化剥蚀区,经过机械搬运至沉积场所固结形成的沉积岩。按碎屑物质的粒度大小分为砾岩、砂岩、粉砂岩及泥岩。

 1、砾岩:本区砾岩按所在层位分为两种类型。一种是在大旋回底部,即在假整合或角度不整合面上的底砾岩。如龙山组底部硅质砾岩、府君山组底部泥灰质砾底岩、馒头组底部泥灰质砾岩、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。另一种是层间砾岩。如石千峰组中部层间砾岩(砂页岩沉积韵律的底部、但砾石成分为砂质、泥质及燧石等)。北票组下段、中段和上段层间砾岩(砾石成分为各种砂岩及燧石)。

2、砂岩,有5个类型。即为石英砂岩,长石石英砂岩,长石砂岩,岩屑长石砂岩及长石岩屑砂岩,按基质万分分为杂砂岩和净砂岩。

 3、粉砂岩:在各个时代地层中皆有颁,因形成环境不同,万分和颜色也不同。如浅海相粉砂岩成分以石英,海绿石和白云母为主,颜色唛;大陆湖泊相含有机质,虽然颗粒万分也以石英为主,但颜色较深。为深灰,黑灰等色,而干燥炎热气候条件下陆相沉积的粉砂岩因含有Fe3+而呈现出紫红色。

4、泥质岩:本区泥质岩岩石类型多,不同沉积环境下形成的泥质岩石,在成分上颜色上也不同。如龙山组,景儿峪组呈暗紫色,紫色。此种泥质岩石属潮上带沉积产物;徐庄组,张夏组呈黄绿色,杰色属潮下带或潮间带产物。泥岩是海湾潮上带(泥坪)沉积的产物。

二  内源岩

   内源岩类指沉积物来来源于水体的化学沉积岩和生物化学沉积岩。按粒度分为内碎屑沉积岩和化学岩,生物化学沉积岩。

1、砾屑灰岩:砾石为薄饼状,是海盆中沉积的半固结瘃态灰泥,暴露出水体之外被冲刷破碎,再次被碳酸盐胶结形成的。属同生沉积产物。按磨圆和分选程度分为异地和原地砾屑灰岩。

2、生物碎屑灰岩:含生物遗体碎屑量> 50%生物遗体被冲刷“解体”,按碎屑搬运,沉积的特点分选。如方头虫的活动颊,颊刺集中到一起,后被方解石胶强。主要见于上寒武统凤山组上部层位。

3、鲕状灰岩及含砾悄鲕状灰岩:鲕粒为钙质,呈同心圆状。

 4、泥屑,砂屑,砾屑白云质灰岩:这此碎屑具有碎屑沉积的特点。如斜层理,水平层理,与化学沉积岩不同,表面有粒度感。

 5、微晶灰岩:鹇面青灰色风化后浅灰色,结晶颗粒肉眼难以分辨。显微镜下呈不规则形镶嵌结构,岩石内部构造均匀。常呈薄层,中层或厚层块状构造,是唛海相较深水环境下沉积的岩石。此种岩石常见燧石结核或条带。

6、泥晶灰岩:泥质含量在25—50%之间,风化后有泥状物出现,呈土黄色,鹇面为浅灰色,滴稀盐酸(15%)激烈起泡及泥状物浮起。本区泥质灰岩呈薄层状或条带状产出。西半球海侵层位的上部,是唛海相较深水环境下沉积的岩石。常见于寒武系及奥陶系下部。

7、微晶白云质岩;白云石含量25—50%,在岩石中白云富集处为肉红色,有交代方解石的特点。主要颁在马家沟组上部,是唛海相较深水环境污染下沉积的岩石。往往出现在海退层序的上部层位,其下是泥质灰岩,或微晶灰岩,其上是细粒白云岩。

8、细晶白云岩:肉黄色、中细粒结构、是交代镁方解石后形成的岩石,常与白云质灰岩共生,并含燧石结核或条带,分布在马家沟组上部。

9、虫孔状灰岩及豹皮状灰岩:在灰泥沉积物中由于底栖生物钻孔,孔道穿过了细层并在成岩后得以保存,形成虫孔状灰岩,常见于亮甲山组底部,如虫孔被白云质充填,风化后形成花斑状、称豹皮状灰岩,与虫孔状灰岩共生在一起,是浅海较深水环境沉积的岩石。

10薄灰岩:有钙藻堆积形成的石灰岩,或者由藻类生命活动产生的石灰岩,由藻类、藻体间碎屑充填物及化学沉淀胶结物三种物质组成,薄类的生命活动可以分泌出钙质或促进海水中的钙质沉淀,构成坚硬的钙质鞘或钙质骨骼直接形成岩石,根据含藻类型不同划分出不同的岩石类型。如灰色隐藻类灰岩、聚环柱状隐藻类岩等。

11、叠层石灰岩:是一种具有叠层构造的石灰岩。叠层构造在剖面上呈向上鼓起倒置碗状。内部有许多细纹层组成,形成于蓝绿藻丝状体分泌出胶体粘液,并捕获各种灰泥球粒,形成富屑纹层。然后有藻类细胞生长、展布在富屑层表面,形成富藻纹层。如此重复形成叠层构造。此种岩石可用于鉴定岩层是否倒转及层位对比,常见于张夏组上部、崮山组下部,形成于潮汐环境。

砂岩、页岩、灰岩

⑴砂岩

位于张崖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。

  太原组砂岩的球状风化(图5)

  

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。

 

景儿峪组紫色页岩(图6、7)

 

景儿峪组蛋青色页岩(图7.8)

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。

 

亮甲山组泥质灰岩(图8、9)

  

泥质灰岩夹层方解石(图10、11)

地表岩溶(图27)

2.2.4变质岩

物质所胶结。同样在柳江盆地碑附近发现。本区变质作用按其作用的方式分为接触变质作用、区域变质作用和区域性混合岩化作用。

一、接触变质作用

接触变质作用是伴随着岩浆侵入作用而发生的一种变质作用。围岩因受岩浆散发的热量及挥发份影响发生重结晶或交代形成一种新的岩石,根据岩浆作用于围岩有无交代作用分为热触变质作用和接触交代变质作用。

二 区域变质作用

  区域变质作用是在大面积范围内,岩石受岩浆作用,地壳运动综合影响使岩石结构,构造和矿物万分发生变化的过程。因与岩浆作用,构造运动有一定联系,所以又称造山变质作用。区域性热流增高是发生区域变质作用的主要因素。其特点是原岩在温度,压力及化学活动性液体的作用下,岩石中的矿物普遍发生重结晶和重组合作用,并产生片理化和柔性变形,形成“结晶片岩”。

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

2.3地质构造及发展史

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,柳江盆地像华北的广大地区一样,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短暂的沉积间断。上古生界的早、晚石炭世为海陆叫互相,而至二叠纪时全为陆相,在陆相的沼泽环境下有煤形成,至晚元古至古生代末,古地理曾有明显的变化。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升降运动。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接触,而没有角度不整合接触。中生代的构造变化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。

二迭纪末,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,导致二迭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。

在下侏罗统下部岩层沉积后,又有一次构造变动。使下侏罗统下部岩层发生变形,改变了盆地沉积中心。所以下侏罗统上部岩层明显地区域性起超覆于下部岩层之上。在西翼则超出下部岩层的沉积范围。而角度不整合于古生界之上。由此推知,此时的柳江向斜以具不对称形态。两翼很陡,东翼开阔平坦。

中侏罗世,柳江盆地再次发生强烈构造变动。伴有多次连续和猛烈的火山喷发。所以在向斜的核部形成了大面积的中性火山岩层不整合超覆在下侏罗统之上。局部超覆于二迭系,奥陶系之上。

白垩纪燕山晚期的温泉堡花岗岩基侵入形成的挤压力。使不对称的柳江向斜形态更进一步加剧。并引起了西翼自西向东逆的一系列南北断层和西翼地层产状的局部。 

现在沿海地区形成了一些海积和海蚀地形形态。 

2.4水文地质特征

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。非汛期河水干涸或断流。他们大都发源于北部的山区,其流向均为由北向南或由西向东流入渤海。河流的补源以降水补给占绝对优势,月占全年径流80%左右。

大石河发源于青龙县,其源头较多,主要发源于青龙县响山的东部和东北部,以源在青龙县东南的马尾巴岭,另一源在燕山东段的黑山山脉花榆岭附近。大石河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的老龙头注入渤海,全长70km,其中60km河流流经山区,并有九条小河汇入,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560平方公里以上为山区,故为山区性河流。

秦皇岛海区地处渤海西部,辽东湾西翼,海区潮间带面积30多平方公里,0~25m等深海域面积2600多平方公里。该地区主要受季风影响,降雨集中于夏季。

大石河(图12)

3.1各条实习路线总结

1、亮甲山地质路线

实习时间:20##年6月11日(晴)

实习地点:河北省秦皇岛市石门寨镇柳江盆地亮甲山

路线起点位于石门寨西门外南侧断壁处,可由亮甲山南侧到达,路线终点至瓦家山东坡。

教学目的:

1.罗盘和地形图的使用及野外定点的方法。

2.建立起地层概念和地质发展史的概念,建立起地层的接触关系。

3建立起地质构造的概念。

4.不良地质作用概念的建立。

教学安排与教学内容:

1.练习罗盘的使用:

⑴罗盘仪原理:罗盘仪是利用磁性物体(即磁针)具有明磁子午线一定方向的特征性,配合刻度环的读数,可以确定目标相对于磁子午线的方向。根据两个选定的测点可以测出另一个未知目标的位置。(即后方交汇法)

⑵罗盘的使用方法:

①校正磁偏角(在使用罗盘前,必须进行磁偏角校正)

②侧方位(找北,罗盘放在地形图上,罗盘侧面一边与地形图边框线重合,转动地形图直到指针指向北。 后方交汇法,在确定北后,拿起罗盘和地形图,选择两个可见的标志物测出其方位角,然后再地形图中划出两条线交与一点即为自己的所在地。)

③测量面状构造的产状要素。包括走向、倾向、倾角。

a、走向的测定

   岩层走向是岩层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。测量时将罗盘长边与层面紧贴,然后转动罗盘,式底盘水准器的水泡居中,读出指针所至刻度即为岩层走向。

b、岩层倾向的测定

   测量时,将罗盘北端或短边与岩层面紧贴,并转动罗盘,使园水准器水泡居中,读出北针所指刻度即为岩层倾向。

c、岩层倾角的测定

   测量时,将罗盘直立并以长边靠在岩层的真倾斜线,并沿着层面左右移动罗盘,并用中指搬动罗盘底部的活动扳手,使长水准器水泡居中,读指针所指刻度,即为岩层的倾向。

④定位方法:a、目测法;b、半仪器法;c、仪器法

1.  建立地层接触关系:

接触关系:①地层与地层接触关系分为整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触。②掩体与地层的接触关系分为侵入接触、沉积接触。

      

辉绿岩侵入到石灰岩层(图13)

亮甲山岩体与底层接触关系①侵入接触:侵入岩体为辉绿岩呈岩墙、岩床状产出。

②平行不整合接触:上覆地层中石炭统本溪组(C2b)与下覆地层马家沟组(O2m)呈平行不整合接触。证据:中间有黄褐色铁质细砂岩,底部具砾岩。③整合接触:上覆马家沟组与下覆亮甲山组呈整合接触;上覆亮甲山组与下覆冶里组呈整合接触。

4.建立起地质构造的概念进而建立起岩体结构的概念

①地质构造:是指地壳中的岩层受到地壳运动的作用发生变形和变位而遗留下来的形态。

②岩体结构的的概念:岩体内结构面和结构体的排列组合方式。

③断层:地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,并沿结构面有明显相对位移的构造。

④节理:地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,且断层面没有位移。

5.不良地质作用概念的建立

①由地球内力和地球外力产生的对工程可能造成危害的地质作用。

②在亮甲山处由于岩石风化和节理作用是岩石支离破碎,随时都有崩塌的现象。

6.地下水类型研究,风化作用和风化壳概念建立

⑴地下水按赋存条件分①孔隙水②裂隙水③溶洞水

⑵风化作用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反应在原地形成松散堆积物。

⑶风化壳:地壳表层岩石风化的结果,出一部分溶解物质流失外,其碎屑残余物质在原来岩石的表层。这个由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分,或者说已风化了的岩石的表层部分就称为风化壳或风化带。

2、张岩子~东部落剖面路线

实习时间:20##年6月12日(晴)

实习地点:河北省秦皇岛市石门寨镇柳江盆地张岩子——东部落

剖面位置位于张崖子村西约0.5公里处。

教学目的:

1.了解元古界(Pt)青白口群下马岭组和景儿峪组和古生界下寒武系(?1)的地层层序、主要岩性特征、地层划分和其标志;

2.认识和确定地层间的接触关系;

3.认识和划分沉积韵律或旋回;

4.识别碎屑岩类和粘土岩类岩性标志特征,认识绥中花岗岩和闪长玢岩岩性特征;

5.认识下寒武系纪府君山组石灰岩岩性特征。

教学安排与教学内容:

观察顺序应按岩层由老至新逐次进行,即在岩层正常分布的情况下,沿着岩层的倾向进行观察。此路线即由东向西进行。

1.重点观察龙山组与绥中花岗岩(γ2)的接触关系。

⑴观察描述混合花岗岩、定名:

风化面为红褐色,新鲜面为肉红色;矿物成分为长石、石英、云母;粒状结构,块状构造,定名混合花岗岩。块状手标本

⑵观察龙山组与绥中花岗岩接触关系并说明证据:

接触关系:下覆绥中花岗岩与上覆的中上元古龙山组的石英砂岩呈现沉积接触,角度不整合接触。

证据:绥中花岗岩无侵入、穿插、烘烤现象;龙山组石英砂岩底部砾岩(砾岩属于绥中花岗岩)

⑶龙山组石英砂岩的描述:

风化面为黄褐色,新鲜面为灰白色,矿物成分为石英、长石,硅质胶结,属沉积岩中碎屑岩,定名:石英砂岩。块状手标本

2.逐层观察龙山组、景儿峪组岩相特征,分层标志。作路线剖面图、记录和采集标本。

龙山组(qx

根据岩性从下之上可分4层总厚91米。

有粗到细韵律明显,共有两个韵律。下一个韵律颗粒较上一个粗,颜色和成分由简至繁,韵律的厚度由薄变厚。这是反映在水体由浅逐渐加深的条件下形成的。各岩层中多少含有海绿石,岩层层面开阔,层理清楚,砂岩的颗粒分选和磨圆度都比较好,在第一层中还可见到波痕、交错层理、泥裂等现象。这些现象都反映其形成的条件是属滨海环境。

本组的主要岩性特征是以滨海浅海的杂色页岩及石英净砂岩组合构成两个完整的沉积韵律。

景儿峪组(qj

剖面中第5层的黄褐色薄层状中细粒石英净砂岩,便是景儿峪组的开始。紧接着第6层是暗灰色豹皮状细晶灰岩,这是下寒武统府君山组的岩性。其中有闪长玢岩岩体侵入。第8层是紫色页岩、蛋青色页岩、和粉红色薄层隐晶泥质岩,这是景儿峪组的中上部地层。第10层是景儿峪组的最上部地层。

在此断剖面中,地层被岩体侵入而受到破坏。景儿峪组出露不全,总厚只有14米。但是将第5、8、10层连接起来,可见倒有上而下是由砂岩至页岩至灰岩,即由粗至细;由碎屑岩至粘土岩至碳酸盐岩,作有规律的韵律组合,属浅海相沉积。这个岩石组合基本上反映出景儿峪组的地层顺序和主要岩性组合特征,只是厚度较小而已。

府君山组(?1 f) 

府君山组是区内寒武系最下部的地层,在柳江向斜东翼发育良好,东部落北部剖面可作为标准剖面,厚146米。岩性主要为暗灰色厚层白云质豹皮灰岩。靠上部见有含叠层石石灰岩,底部薄层结晶石灰岩中产莱得利基虫(Redlichia)化石。本组属浅海相沉积,与下伏地层景儿峪组呈假整合接触。

馒头组(?1m )岩性为紫红色页岩,东部落可见紫色页岩、粉砂质页岩,并夹有数层石灰岩。本组露头差,地形上呈低丘。本组可能属于泻湖相沉积。厚60~67米。本组以顶部的鲜红色泥岩作为标志层与毛庄组分界。
3.观察中上元古界景儿峪组与上古生代寒武系府君山组接触关系

⑴接触关系:平行不整合接触

⑵形成原因:蓟县运动

⑶豹皮灰岩岩性描述:颜色深灰色,成分白云石、方解石,斑状豹皮状斑。

毛庄组(?1mo)岩性为紫色、紫红色页岩、泥岩夹少量薄层石灰岩透镜体。本组主要为潮上带沉积。厚112米,东部落厚30~34米。

2、石门寨西门~瓦家山剖面路线

实习时间:20##年6月13日(晴)

实习地点:河北省秦皇岛市石门寨镇柳江盆地石门寨西门——瓦家山

教学安排与教学内容:

1.典性界线点:冶里组与亮甲组界线

⑴上覆亮甲组与下覆冶里组组成整合接触

⑵冶里组含有黄绿色泥岩,薄层泥质条带虫孔灰岩;亮甲山组含有厚层与巨厚层灰岩夹燧石结核条带灰岩

2.典性界线点:亮甲山组与马家沟组界线

⑴上覆马家沟组与下覆亮甲山组呈整合接触

⑵马家沟组为白云质灰岩:风化面为黄褐色,新鲜面为灰白色,矿物成分为方解石,白云石。

3.典性界线点:马家沟组与石炭系本溪组

⑴在马家沟组上部形成古风化壳产物,形成不完整的山西市铁矿

⑵本溪组与下覆马家沟组呈平行不整合接触

⑶本溪组岩性特征:含有一层铝土矿(G层铝土矿)其上为页岩,粉砂岩,泥土质页岩,砂岩互层。

4.典性界线点:本溪组与太原组界线

⑴太原组含有含燧石的长石石英砂岩,该岩石易风化,以物理风化为主,其岩石表面先形成节理面,断裂形成球状风化,因为是杂砂岩,含燧石更易风化。

⑵岩性描述:风化面为褐色,新鲜面为灰色,矿物成分燧石,长石,石英,粒基0.5mm—1mm,为细砂岩,钙质胶结,定名:燧石长石石英砂岩。

⑶本溪组有3层泥灰岩的透镜体原因是3次海进海退。

含燧石的长石石英砂岩(图14)

5.典性界线点:太原组与山西组界线

⑴下覆太原组与上覆山西组呈整合接触

⑵山西组底部含有砾砂岩(小豆砾岩)同时D层铝矿在山西组

⑶山西组上方细粒—粗粒长石石英砂岩

小豆砾岩(图15)

6.典性界线点:山西组与下石盒子界线

铝土矿为标志与山西组分开

7.典性界线点:下石盒子组与上石盒子组界线

⑴上石盒子组含有粗巨粒石英砂岩(抗风化能力强)

⑵以A层铝土矿为界线

8.典性界线点:上石盒子与石千峰组界线

⑴石千峰组为粗砂岩为主

⑵标志,斜交层理

9.典性界线点:北票组与石千峰组界线

北票组与石千峰组呈角度不整合接触,缺少J地层,为沉积接触

10.典性界线点:北票组与蓝旗组界线

⑴北票组与蓝旗组呈角度不整合接触

⑵蓝旗组为安山岩,有火山裂隙喷发形成

3、上庄坨大石河河谷、沙锅店岩溶路线

实习时间:20##年6月14日(晴)

实习地点:河北省秦皇岛市石门寨镇柳江盆地石门上庄坨——沙锅店

从上庄坨村西至196高地路线

教学目的

1.观察河流(大石河)的地质作用和描述河谷地形及冲积物特点;

2.确定河流阶地的级别、划分阶地的结构类型;

3.绘制河谷地貌及第四纪地质横剖面图;

4.观察单面山地形。

5.观察横跨大石河的公路桥和铁路桥的结构特征,结合工程地质条件对线形选择进行分析和研究

教学安排与教学内容

  沿路线观察与描述以下几点:

 1.观察弯曲河段、直流河段的水流内部结构特征,重点了解弯曲河段横向环流的侵蚀、搬运和堆积作用。

 2.观察与解释弯曲河段凹岸(侵蚀岸)和凸岸(堆积岸)的地貌特征和形成发展过程。

 3.从冲积物的空间分布、岩矿成分、岩相特征三个方面观察和描述冲积物特征,并且对比河床相冲积物与河漫滩相冲积物的异同点。

 4.划分河床、滨河床浅滩、河漫滩及阶地(包括-.3确定阶地的级别、划分阶地的结构类型。描述阶地地面和阶地陡坎的组成物质、测量阶地的高度、确定阶地的形成时代、寻找冲积物中的化石、观察阶地是否有变形变位等等)。

 5.边观察、边练习作河谷地貌第四纪地质横剖面图。确定河谷横剖面形态(V形U形和梯坡谷)。并讨论河谷地形和冲积物的形成发展过程。

6.观察上庄坨大石河河谷南岸的单面山地形并描述其特点。

地表岩溶(图16)

3.2实习体会

紧张而有序的工程地质实习结束了,将近两周的工程地质实习中,我们学到的远不止是知识,更是一种对地质工作热爱的态度,一种坚持不懈的信念,一种默默无闻、勇往直前的地质工作者的精神。这都会是我们受益终身。

地质工作是一项艰辛的工作,而我们专业有是依托于地质专业和土木专业而存在,所以我们必须在具备专业知识,实践能力的同时,必须培养一种持吃苦耐劳的精神。只有这样才能够在未来的工作中得心应手。再短暂的实习期内,我们抓紧每分每秒认真观察每种地质现象,认真记录每个知识点,认真听取老师的讲解,使得实习任务保质保量完成。同时,同学们相互交流、密切合作,不但使我们对专业知识有了更为深刻的了解而且还加深了同学间的默契与友谊。

本次实习要求我们通过对野外地质、地貌现象的观察、认识、描述和分析,获得最基本的感性认识及整体规律认识,加深对课程理论知识的理解,掌握地质学、地貌学野外工作的基本方法和基本技能,从而提高动手能力,为后续的课程学习奠定基础。而我们也是这样做的,无论是在罗盘和地形图的使用,还是在地层岩性的认识,还是剖面图的绘制我们都非常注重动手能力,实践环节,为我们今后学习工作打下了坚实的基础。

由此而涉及到岩土工程的内容,万事万物都坐落在地表上,也就是说任何建筑物都需要坐落在基础上,这与地质有密切的关系。了解掌握地质发展情况有助于解决专业问题,从而给出了工程建设中的不同解决方案。

都说水是生命的源泉,有水的地方一般比较富庶,其发展趋势必然离不开道路桥梁基础建设有关。然而水又给工程建设带来诸多问题,比如在基坑建设当中需要降水处理。尤其是水上桥梁,在河流地质的作用下会出现桥基下陷、桥面倾斜甚至桥基垮塌的现象,所以桥采用何种形式,桩打多深都应根据当地地质环境而定。总之,水 在工程建设中是忠言的工程地质条件之一。还有就是公路的建设,公路建设首先就是选址,影响公路选线的因素很多,主要有地形、地貌、水文、气候、土壤和植被覆盖的因素。在实习中,让我充分认识到地质环境对工程建设的影响,也巩固了在校内的理论知识,只有通过实践,理论才得以充分发挥,这次实习的重要意义就在于此。还有就是感觉实习时间还有点短,不过这已经很不错了,在大一就有这样的实习,我想对我们日后的学习一定会大有帮助的。

地质工作是一项能够真正锻炼人,使人获得知识与磨砺的工作。我们作为勘查技术与工程专业的学生,我们要热爱本职工作,发扬地质工作者的优良传统,使得祖国的未来建设蒸蒸日上。

最后,真诚的感谢和我们同甘共可的实习老师。感谢您们对我们无微不至的关怀和谆谆教导,跟感谢你们教我们如何做人、做事。秦皇岛地质实习将是我们一生的财富。

参考文献:

《北戴河地区地质实习指导书》柳成志、马凤荣主编,2006出版

《工程地质实习指导书》长春工程学院岩土工程勘察教研室

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