秦皇岛市石门寨地区
供水水源地勘察设计报告
第1章 调查工作情况概述
1.1 调查工作的目的和任务
本次调查工作主要是为了查明秦皇岛市石门寨地区取水量为6000m3/d的供水水源地的水文地质情况，即查明地下水的形成、赋存和运移条件，含水介质的特征及埋藏分布情况，地下水水量、水质的变化规律，地下水的水文地球化学特征，从而为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供所需的资料。通过本次调查工作将为秦皇岛市供水水源地的选取提供第一手资料，有利于决策者做出正确的判断。
1.2调查区概述
秦皇岛市位于河北省东北部，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7812km2。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。供水水源地距秦皇岛市区为28公里，调查区面积约100km2。
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，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。
秦皇岛的铁路隶属关系可以说全国唯一，独一无二，由北京铁路局、太原铁路局、沈阳铁路局共同管理，大秦线部分由太原铁路局管辖，山海关部分由沈阳铁路局管辖，其余部分由北京铁路局管辖，境内有京哈、京秦、大秦、秦沈四大铁路干线，津秦客运专线也已经开始施工。秦皇岛铁路面向全国办理客货营运业务，日开行列车101对，其中终到始发客车23对，20##年全市各铁路站发送旅客 约500万人次。
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。
秦皇岛市的气候类型属于暖温带,地处半湿润区，属于温带季风气候。主要特征是四季分明，光照充足，水热资源丰富，气候宜人。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。20##年，市区全年平均气温11.2℃，平均最高24.9℃，最低零下4.3℃，全年降雨量551.7毫米。
调查区内的河流主要有大石河、汤诃、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、汛期洪水量大、暴涨暴落，非汛期河水干涸或断流。他们大都发源于北部山区，其流向均为由北向南或由西北向东南流入渤海。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。
此外，秦皇岛（海港）区是全市的政治、经济和文化中心，也是我国北方著名的旅游和避暑胜地。以旅游业和建材玻璃业著称。矿产丰富，已探明的矿种有煤、萤石、硫铁矿和耐火粘土等九种，未探明的矿产有铁、金、银、铜、石英、重晶石及非金属建材等。农业主要种植水稻、玉米、小麦、高梁、谷子等；山坡多种植果树，以桃、葡萄、苹果、核桃最有名，还有梨、山楂、杏、李子、板栗等。
秦皇岛地区的动物区系属温带森林——草原农田动物群，是迁徙动物途经地与停留地，尤其是候鸟迁徙的必经地，动物资源比较丰富，共有陆栖脊椎动物4纲29目85科417种，其中候鸟有369种，被誉为世界“四大观鸟基地”之一。列入国家一类保护的鸟类有白鹳、白鹤、金雕、丹顶鹤等7种，国家二类保护鸟类54种，省级保护鸟类28种；其它省级保护动物6种。
秦皇岛市山区属燕山山脉东段，山区植被完好，有广阔林区。主要树种有油松、华北落叶松、侧柏、栎树、山杨等20余种。林业用地435951公顷，有林地面积267664公顷，森林覆盖率34.45%，在全省列第二位，高于全国平均水平。在有林地构成中，经济林111626公顷，用材林23972公顷，防护林125811公顷，特用林6255公顷。现有国营林场6个（海滨、渤海、团林、都山、老岭、山海关），总经营面积48.82万亩，有林地面积20.54万亩。全市果树种植面积达105万亩，其中，20##年发展优新果树面积 66.7万亩。昌黎、抚宁、青龙三县被国家林业局确定为全国经济林建设先进县；昌黎、青龙两县及山海关区还被国家林业局分别授予“中国葡萄之乡”、“中国苹果之乡”和“中国大樱桃之乡”的称号。
1.3 调查阶段及起止时间
本次调查工作共分为6个阶段，为期2个月。自10月1日始，11月31日止。第一阶段编写工作设计，7天；第二阶段进行野外水文地质调查，为期7天；第三阶段进行水文地质物探，为期7天；第四阶段进行水文地质钻探，为期10天；第五阶段进行水文地质试验，为期14天；第六阶段测试水样及整理相关数据编写报告，为期7天；机动时间7天。
第2章 调查区地质、水文地质研究程度和存在问题
2.1 调查区地质、水文地质研究程度
本调查区在七十年代中期完成1：20万区域地质调查（包括矿产部分），1：5万区域地质矿产调查。六十年代进行了全市1：20万水文地质普查，初步查明了全市水文地质条件，为合理确定地下水开采层位及农田供水提供了依据。此后，相继在全市开展了l：10万、l：5万农田供水水文地质勘查。
区域航磁工作开展于五十年代晚期，至今已完成全省1：10万、1：20万航磁测量；1：5万航磁测量也已覆盖全市。重点地区还进行过l：2000的地面磁测。区域重力调查工作始于60年代，前期工作比例尺较小、精度较低；1983年后按全国统一要求，开展l：20万区域重力调查，现已覆盖全区；局部地段由石油等部门完成了1：5万-1：10万重力测量工作。
区域地球化学测量始于六十年代，当时主要为金属测量、水系沉积物测量，分析元素少，精度低。从八十年代开始，开展了1：20万水系沉积物测量工作，分析元素多，精度高，至今已完成全部山区的重力测量。同时为配合区域水文地质调查，在平原区开展了l：5万、1：10万电测深和水文测井工作。
九十年代中期，在全省国土资源调查中，对地质灾害区域分布进行了应用研究和调查评价。在对河北省区域构造格架，配合区域化探测量对其异常的筛选评价中，在区内做了大量的遥感工作。
秦皇岛地区的地热资源勘查起步较晚，至目前只进行过局部电法、地震勘探和科研工作，但这些地热资料较零散，而且掌握在不同部门，严重影响了地热资源的开采利用和合理规划。作为环保资源，并且在经济、交通比较发达的地区，地热资源极具开发利用价值。
综前所述，我市虽进行过覆盖全区的基础地质（区域地质调查、水文地质、物探、遥感等）工作，但这些成果均完成于50-80年代，经过多年的勘探研究，地质水文地质、矿产资源条件的认识已发生了很大变化，加之这些资料成果已不适应现代地学的要求，已不适应国民经济建设、规划与矿产资源勘探、生态环境保护等工作的需求。
2.2 存在的主要问题
1．地质勘查工作不能满足国民经济和社会发展的需要
随着国民经济的高速发展，矿产资源对经济的保障越来越不能满足要求，矿产资源的消耗强度大，矿产资源勘查工作跟不上，矿产资源保有储量出现大幅下降。
秦皇岛市所拥有的基础性地质资料多为八十年代以前的成果，由于现代化地学理论的发展以及国民经济和各类工程建筑活动的要求的变化。有地质勘查成果已不能满足需求，亟待更新；区域性、专题性、综合性、多学科集成的基础地质研究工作有待加强；基础性地质资料在工程建设、地质灾害防治、国土整治利用规划及农业发展、旅游开发、生态环境等领域的服务有待进一步拓展。
水资源短缺、水环境恶化，人均占有资源量少，属典型的资源型缺水区。地下水的过量开采，“三废”乱排乱放，造成了地下水含水层疏干、地面沉降、地裂缝、地下水污染等问题，亟待勘查研究，制定综合防治、利用、管理措施及规划。
2．地质勘查投入严重不足
由于国家对地质勘查工作的宏观性调整，加强了区域性、公益性、战略性地质勘查的投入，减少了地域性地质勘查的投入。
资金投入严重不足，影响了地质勘查工作，造成地质勘查工作巨大需求与资金投入严重不足的矛盾，地质勘查工作滞后国民经济建设和社会发展的现状。
3．地质环境监测、地质灾害预警预报能力不足
秦皇岛市地质环境较为复杂，由于自然和人为因素，平原区出现区域性地下水位下降、地面下沉、地裂缝、地下水污染；山区滑坡、崩塌、泥石流等突发性地地质灾害增加；矿区矿山环境地质问题突出，破坏土地、土壤污染、水源污染、大气污染严重，矿业开发疏排地下水，加之污染造成当地居民饮水困难。这些问题不但破坏了植被和自然景观，破坏了部分农田，重要地质遗迹受到威胁，而且严重影响了人民群众的身心健康，制约了社会经济的可持续发展。
4．公益性、基础性地质资料管理不力，社会服务意识差，商业性地质资料保密不够
由于地质勘查工作管理不力，没有严格统一的资料汇交、管理、分类、使用办法，导致公益性地质勘查资料的汇总和统一管理工作不到位，各系统、部门和单位之间受利益驱使相互封锁，主管部门资料不全，加之社会服务意识淡薄。不但造成大量重复工作，重复投资的现象，而且相关的经济活动往往因资料利用不全面、不充分，造成巨大的失误与损失，浪费了资源、影响了国民经济建设：矿业生产单位对自身权宜保护意识不够，过去国家投入的矿产资源戡查资料，掌握在地质勘查单位，而采矿权归属矿业开采部门，矿业开采单位未采取恰当的方法、措施进行管理，商业性地质勘查中对地质资料的保密措施也不够，因而造成大量矿产资源的损失；地质资料的二次开发利用，综合编研、整理工作不够，不能充分发挥已有地质资料的作用。
5．地质勘查工作中没有很好坚持综合勘查、综合评价的原则
市场经济形势下，地勘投资单位和勘查单位，只注重眼前利益，往往在地质勘查中仅对单一矿种、单一地质现象进行勘查，从而造成工作量不能充分利用，地质资料利用面窄，延伸性不强，即浪费了投资，又浪费了资源。
第3章 调查区地质、水文地质条件概述
3.1 地貌
3.1.1 坡地地貌
1、风化壳
广泛发育在本区的中部地形平缓的分水岭和南部地区。在秋子峪至山羊寨和浅水营至沙河寨一带可见到典型剖面。多为碎屑性风化壳。从表层向下依次为土壤层，全风化带，强风化带，微风化带，未风化带。风化壳成风与母岩基本一致。有些地方古风化壳被坡积物覆盖，发育古土壤。
2、崩塌地貌
多分布在单面山和猪背脊的陡崖一带、河流的凹岸、海岸的岬脚。如张崖子、鸡冠山的单面山陡坡，大石河傍水崖附近和蟠桃峪以下河段的凹岸都发育崩塌塌崖和倒石碓。由于石灰岩洞引起的陷落，煤矿采空区的塌陷本区也非常多见。
3、滑坡
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。
3.1.2 河流地貌
大石河是本区最大的一条河流。山庄坨以上河道蜿蜒曲折，坡降大、流速急。河谷呈“V”字形，谷窄坡陡。相对切割深度200——300米，形成典型的深切曲流。说明本地区新构造运动属强烈上升区。由于上升运动的间歇性，在曲流凹岸形成多级接地。傍水崖附近受构造控制河流呈“之”字形拐折。同时河流在下切的过程中，还进行侧蚀，曲流截弯取直，发育内生曲流。原来经过小傍水崖村的河曲被废弃，现在小傍水崖村的砂砾石是故河道的证据，相当于一级阶地的高度，被废弃的曲流所环绕的孤立小丘，称离堆山，在大傍水崖和小傍水崖之间，高度121米，相当于二级阶地高度。据废弃河曲分布高度，截弯取直发生在一级阶地形成之时。
大石河在蟠桃峪附近有两条大的支流同时汇入，汇流点是两条断层的交叉点。沙河从南向北，汇入大石河，属典型的单斜谷。东坡缓、西坡陡。在沙河寨东北流径侵入花岗岩区，蜿蜒曲折，河流发生截弯取直，形成离堆山，山高105米，形成于一级阶地形成时。在汇入形成许多断层三角面，北坡形成宽广的河漫滩阶地。
蟠桃峪以下的后湖石山区，河谷又呈“V”字形，是典型的深切曲流，是新构造运动强烈上升区。
3.1.3 构造地貌
1、褶曲构造地貌
本区为一个大的向斜构造，称柳江向斜。中部火山岩分布的低山可不确定地称为向斜山，即逆地形，是安山岩抗蚀能力大于两边的岩石经差异侵蚀而成的。在向斜的两翼还有次一级褶皱形成的背斜山，如平山、吴庄。柳江向斜两翼为一系列的单斜地貌，为该区主要地貌类型。东部多单面山，西部多猪背脊（倾角〉20°），层面由坚硬的石英砂岩和石灰岩组成，典型的形态分布在张崖子、285高地、鸡冠山等地。单斜构造控制的水系形成单斜谷，两坡不对称，河流顺直，如大石河的支流沙河的大部分河段即是。
2、断层构造地貌
本区断裂活动十分发育，北、东、西、南各几道大断裂形成柳江断陷盆地。汤河鸡冠山附近河段是典型的地堑谷。大石河傍水崖附近肘状弯曲，说明是交叉的断层控制水系。大石河与沙河交汇处的断层非常明显。大石河支流柳江南刁部落至蟠桃峪村西，是典型的断层谷，南坡陡、北坡缓，河段顺直。南坡的断层被斜交的沟谷冲蚀成断层三角面。
3、火山和熔岩地貌
本区中西部为中侏罗纪世裂隙喷发的火山堆积物形成的南北向山岭。柳江盆地的四周都是侵入基岩、岩株剥蚀出露的山地。区内多为小的侵入体（岩脉、岩墙、岩床）剥蚀出露的正地形，如砂锅店村东的岩脉丘陵。
3.1.4 岩溶地貌
石门寨地区石灰岩分布广泛，喀斯特地貌比较发育。本区属于温带季风气候，降水只集中在7、8月份，时间短，喀斯特地貌发育的规模较小，主要类型有石芽、溶沟、落水洞、干谷、地下河、喀斯特泉、岩洞、溶洞等。
1、石芽和溶沟
由于本区石灰岩多薄层，互层且质地多不纯（多硅质、泥质灰岩）、溶蚀后形成的溶沟又易被蚀余的红色粘土冲填，因此，使溶沟和石芽的规模较小，一般石芽小于1.5米。由于本区石灰岩都属单斜构造，使石芽和溶沟的形态亦向一侧倾斜。285高地北坡的石芽彼此平行呈车轨式。沙锅店村东和东部落村东的石芽，从山顶到坡麓依次分布是全裸露石芽——半裸露石芽——埋藏石芽。后两者是含CO?的地下水作用形成的石芽和溶沟，或早期形成的石芽和溶沟被后期坡积物埋藏或半埋藏形成的。
2、喀斯特泉
在东部落村南山坡路旁有一喀斯特泉。属暂时性泉，本区属府君山组灰岩，其下是景儿峪组砂岩（形成隔水层），地下水沿单斜岩层层面溶蚀流动在坡麓涌出，形成喀斯特泉。由于地下水处在垂直循环带或过渡带，只在洪水季节由于水位上升而暂时涌出成泉。
3、落水洞、干谷和地下河
在本区广泛发育。河流流经石灰岩裂隙发育区或石灰岩与非可溶性岩的交界处，常溶蚀成井状的落水洞。河床以下地下水，沿石灰岩裂隙溶蚀，常相互沟通形成地下河。而使地表水从落水洞转入地下，地表形成干谷。典型的落水洞在柳观峪附近，汤河水在此转入地下河，常形成干谷，在上平山一带又流出地表。这种由干谷和落水洞形成的地表水时隐时现的现象，在本区内非常多见。
4、溶洞
由于地下水沿石灰岩裂隙的作用，本区的溶洞发育。由于气候和岩性上的原因，溶洞发育的规模较小，洞穴内化学堆积较少，主要是冲洪积和生物碎屑堆积。由于新构造运动的抬升，形成高层溶洞。如程庄、李庄、黄土营和山羊寨一带的溶洞，海拔170——180米左右。溶洞高度大于宽度，形状不规划，分支少；大多数已被岩溶堆积物充填，洞内哺乳类动物化石丰富。
5、岩洞
又叫石屋，主要是由于地表水冲蚀而成的近水平状的洞穴。在大石河河谷两侧分布。其特点是数量多、规模小，洞内充填冲积砂砾石，多分布在河流凹岸，洪水期被水淹没。在柳江水泥厂处的大石河凹岸和沙河寨村北的河流凹岸十分发育。地下水沿水平流动带溶蚀而成的，有的凹岸内伸入10多米，有的贯遍形成穿洞。柳江水泥厂的穿洞长约15米，高1米，宽0.5——1米，沙河寨的穿洞形如象鼻子。
3.1.5 海岸地貌
秦皇岛地区的海岸属基岩港湾海岸，是海水上升侵入基岩山地，然后海面又多次下降形成的。海岸港湾与岬角交替出现，老龙头、秦皇岛港、鸽子窝、金山嘴分别位于岬角处，其间是海岸。
1、海岸动力作用
秦皇岛地区海岸动力作用主要是波浪。潮汐和沿岸流。尤其是波浪作用非常显著。波浪一般1——2米，波浪在水下岸坡发生破碎时泥沙堆积形成水下沙坝。波浪到达岸边时破碎产生激浪流，激浪流是塑造海岸的主要动力，以3——5月和7——9月最为显著。波浪在岸线曲折处发生折射，在岬角处波能辐聚以侵蚀为主，在海湾处波能辐散以堆积为主。当波峰线与岸线斜交时产生沿岸流，在岸线转折处发生堆积。秦皇岛地区潮流作用不太显著，属半日潮，每天涨落两次，潮差1——1.5米。沿海地区盛行风向和海陆风向基本与岸线垂直，在海滩后侧形成一系列风积地貌。
2、海蚀地貌
在岬角部位海蚀地貌十分发育。鸽子窝处的海蚀崖高约10米，海蚀柱（鸽子石）是穿插在古老花岗岩内的伟晶岩脉经海水差别侵蚀而成。海蚀崖后退形成宽约50米的海蚀平台，其上的基岩分布浪蚀沟槽。金山嘴处海蚀崖高8——10米。海蚀穴有三层，高度分别为3.4米、6.4米和9米。可作为全新世海面变动的标志。
3、海积地貌
秦皇岛地区海岸带水下岸坡上发育3——4道水下沙坝，自海滩向海第一道沙坝落潮时露出水面高0.5米左右，第二道沙坝落潮时坝顶距海面不到1米，在海滩上看到沙坝上的波浪破碎。第三道沙坝落潮坝顶时距海面2米左右。它们是波浪向岸传播过程中每次破碎能量降低堆积而成的。
在波浪入射角发生变化处泥沙发生堆积，秦皇岛海岸广泛发生镶岸地貌，在丁坝或连岸防波堤两侧堆积更为明显。在湾口处形成向陆弯曲的沙咀。北戴河老虎石与岸边之间是波影区堆积的陆连岛。
3.2 地层
调查区柳江盆地地层属于华北型，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清楚，化石较丰富，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。各时代沉积地层分布占本区总面积的2/3左右，其中第四系分布最广，中生界次之，其它时代地层零星分布。现自老而新分述如下。
1 长龙山组
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。上部为紫红色、褐黑色、黄绿色页岩夹蛋青色、紫红色泥岩。由两个砂岩—页岩韵律构成。属典型滨海相至浅海相沉积。
2 景儿峪组
景儿峪组最初命名地点在河北省蓟县城北景儿峪村，分布与长龙山组基本一致，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，与长龙山组整合接触。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(含海绿石)石英砂岩。
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。
3 府君山组
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”，从景儿峪组划出的依据是本组在区域上以平行不整合分别覆盖在长龙山组、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。
4 馒头组
馒头组最初命名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、徐庄组、张夏组和崮山组(崮山唐王寨)命名地点。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，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71m。岩性以鲜红色（俗称砖红色）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。分界标志是其底部角砾状薄层泥岩。
本组属干旱条件下滨海相或泻湖相沉积。
5 毛庄组
毛庄组分布与馒头组基本一致，出露较好的地方是沙河寨西山，化石较丰富，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，页岩中含少量白云母片。其颜色要比馒头组暗一些，俗称为猪肝色；与徐庄组相比，则又新鲜一些（徐庄组的颜色为暗紫色）。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灰岩透镜体。灰岩透镜体中产辽西虫、幕府山虫等。顶部为页岩夹含核形石(葛万藻)的灰岩透镜体。
与下伏馒头组整合接触，属滨海相潮上带沉积，其中白云质灰岩为泻湖相沉积。
6 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。产丰富的三叶虫化石：毕雷氏虫、辽阳虫、原附栉虫、孙氏盾壳虫及腕足动物化石。与下伏毛庄组呈整合接触，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。属浅海相沉积。
7 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（现已卖给日本采石灰矿，烧制浅野水泥）。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绿色页岩；中部为叠层石灰岩及白云质灰岩和薄层鲕状灰岩互层，夹泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩；上部为泥质条带灰岩、页岩。本组属浅海相沉积。
8 崮山组
崮山组分布与张夏组一致，以王家峪南山牛圈至288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(藻灰岩、鲕状灰岩、泥质条带灰岩)；上部紫色砾屑灰岩与紫色粉砂岩互层，顶部为灰色厚层藻灰岩。含三叶虫化石：蝴蝶虫、蝙蝠虫、光壳虫、圆劳伦斯虫等。底部以紫色砾屑灰岩与下伏张夏组泥质条带灰岩整合接触，似有水下冲刷面存在。本组属滨海相至浅海相沉积。
9 长山组
长山组最初命名地点在河北开平盆地赵各庄北1km的长山沟及冶里附近的马家沟(凤山组、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。
10 本溪组
本溪组最初命名地点在辽宁省本溪市西6km的新洞沟与蚂蚁沟村之间的牛毛岭。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，厚度为82m。石门寨西门至瓦家山剖面厚度为70.7m。
本组岩性下部为陆相铁质砂岩或褐铁矿（山西式铁矿）、粘土岩（G层耐火粘土），平行不整合于马家沟组之上；上部为细砂岩、粉砂岩再到湖泊、沼泽相粘土岩，夹3—5层海相泥灰岩透镜体，含F层耐火粘土。
11 太原组
太原组最初命名地点在山西省太原西山月门沟，经与本区傅水寨老柳江云山砂岩对比，统称太原组。本区在半壁店、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中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及少量煤线。
本组与下伏本溪组整合接触。分界标志明显，标志层是底部的具大型球状风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，过去称云山砂岩，在辽宁太子河区则称黄旗砂岩或小孔砂岩。属海陆交互相沉积。
12 山西组
山西组最初命名地点在山西省中部太原一带，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，是本区重要的含煤、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(可采煤层)，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，但在横向上有时变为含砾中粗粒、或中细粒长石岩屑杂砂岩，颜色由灰白色变为黄灰色，但层位稳定。本组属大陆近海沼泽相沉积。
13 下石盒子组
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25km石千峰为石千峰组建组地点，本区下石盒子组在黑山窑、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。第一韵律顶部为灰绿色含云母泥质粉砂岩，第二、三韵律顶部分别是A2和A1层粘土，颜色为紫色、紫灰色。
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，属河流相、湖泊沼泽相沉积。
14 上石盒子组
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状含砾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。第一韵律底部是在A1层铝土矿之上(另一个韵律的开始)的灰白色中、厚层状含砾粗粒长石砂岩，具大型斜层理，与下石盒子组整合接触。此层厚度大，分布稳定，称南山砂岩。本组属河流相沉积。
15 石千峰组
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、欢喜岭一带出露较好，厚度150m。
本组是一套河流相紫色岩石，底部为含砾砂岩和砾岩(胶结松散，风化后砾石脱落布满山坡)，往上为细粒砂岩、粉砂岩及部分黄绿色泥岩。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砂岩，其上为石千峰组紫色含砾岩屑杂砂岩(结构松散)。
3.3 地质构造
石门寨地区处于燕山沉降带东段，山海关隆起东南缘，主要构造线方向为南北向。西部地区产生了近南北向的背斜构造，西翼地层产状较缓而东翼地层直立倒转，被断裂破坏；中部和东部地区，为一个开阔的不对称大向斜，西部地层直立倒转，东翼地层平缓，发育有一系列阶梯状断层的地堑、地垒。
柳江向斜位于华北地台山海关至遵化间的一个由古老变质岩系所组成的隆起构造区内，是一个由晚元古代至中生代岩层所组成的向斜构造。该向斜近南北向延伸。北起城子峪，南至上平山，长达20公里；动气张崖子、黄土营，西达花场峪，宽约10公里。上元古届青白口系景儿峪组及古生届地层环绕向斜边缘分布，构成向斜的翼部。中生界侏罗系分布在盆地中部，构成向斜的核部。向斜的基底为古老变质岩系，出露于向斜北、东、南边缘。向斜两翼极不对称，东翼产状平缓且稳定，西翼产状陡立，甚至倒转。向斜轴紧靠西翼，所以东翼的出露宽度约为西翼的五倍，向斜轴面西倾，倾角约为40°左右。至北部老君顶以北，受西部构造影响，向斜轴向偏为北北西向。向斜枢纽在南部埋藏深度较之北部要大。从下奥陶统顶面的枢纽来看，在南部秋子峪至山羊寨一线以东1～2公里处的埋藏深度于海平面一下约900米，而北部在纳子峪一带，其埋藏深度在海平面一下不足400米。向斜东翼构造简单，西翼受断层破坏严重，北部有宽缓的次级褶曲――纳子峪向斜、教军场背斜、苏庄背斜等，西南缘有北北东向倾伏的上平山背斜与柳江向斜相邻。
柳江向斜东翼所占面积很大，约为整个向斜面积的三分之二强，构造简单，地层产状平缓，近似于一个地层南北走向，向西倾斜的单斜构造，岩层倾角10°～30°左右，通常为10°～20°。南端黑山窑一带，因接近向斜南部转折端，岩层产状急剧改变为东西走向。东翼区的寒武系出露地带有一系列的侵入岩株、岩墙，对于围岩并无明显扰动。而侵入于煤系地层中的岩浆岩，则使煤层受到破坏。
向斜西翼为一南北向狭长地带，地层产状陡立，倾角在70°以上，甚至在南段秋子峪至山羊寨一带产状倒转。其西缘与燕山晚期的花岗岩岩基接触。接触带上变质作用明显，揉皱强烈。西翼受挤压强烈，产生了一系列逆断层，构造相当复杂。
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。由于这类断层集中于岩墙、岩脉分布区，相互在成因上不可能有一定的联系。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。近南北向的正断层在赵庄、亮甲山西北、潮水峪等地，断层面西倾，倾角很大。柳江向斜的男界即为一东西向高角度逆断层，断层面南倾，古老变质岩系与古生界及侏罗系地层相接触。该断层延伸颇远，在黑山窑南被正断层横切。北部板坊峪向东至贺庄的近东西向逆断层，由北往南上逆，规模颇大，延伸数公里。
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70°～80°，延伸很远。其中苏庄－伍庄－山羊寨逆断层延伸近10公里，断于寒武系张夏组与奥陶系亮甲山之间，缺失了上寒武统崮山组至下奥陶统冶里组一套地层。断层破碎带宽200～300米，期间有细晶闪长岩岩脉侵入。
西翼中部杨庄一带有一组北东向正断层，断层面倾向北西，并在水平方向上有相对的左型位移，秋子峪和山羊寨一带发育一组东西向的横断层，横切西翼的南北向逆断层，延伸不远。
柳江向斜西南缘相邻一轴向北北东的次级褶曲――上平山背斜。其核部下寒武统地层两侧各有一断层。断层面均向北西倾斜，东侧为逆断层，西侧为正断层，以致核部成为地垒构造。垂直上平山背斜轴向有一系列横断层，自北而南，断层走向由北西向渐变为东西向。在鸡冠山与大平台间的河谷中，由于几条正断层的影响，两侧青白口系下马岭组石英砂岩相对上升，中间石英砂岩下降。断层面近于南北走向，倾角较大，河谷东侧断层面西倾，河谷西侧断层面向东倾，成一地堑构造，河谷本身位于地堑构造的中心部位。
3.4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，主要以降水补给为主。
1 大石河
大石河位于房山区境内，属拒马河支流。大石河发源于房山区霞云岭乡堂上村，流经该区9个乡镇，于路村出市界，汇入北拒马河，水量丰富。全长70千米，其中60千米流经山区，河床总高400米，流域面积1280平方公里；北京市境内全长108公里，境内流域面积919平方公里，其中山区流域面积占70％。沿河黑龙关、河北村及万佛堂等地多泉水。主要支流有周口店河、挟括河等。
2 汤河
汤河发源于河北省丰宁县邓栅子，于大南沟门进 入北京市怀柔县，经头道岭、喇叭沟门、八道河、长哨营到 场河口入白河。全长110公里，境内52．4公里。流域面 积1253平方公里，市境内618．3平方公里。沿河有十数条支流汇入。汤河 是太子河在辽阳地区最大的支流，据《汉书、地理志》载，汤河即古之室伪水。汤河上游分东西两大支流，在汤河水库汇流后，经安平、耿家屯，于小屯镇西双庙村汇入太子河，河长90．7公里，流域面积1466平方公里。
3 洋河
洋河地处江苏省宿迁市的宿城、宿豫、泗洪三区县交汇处，面临徐淮公路，背靠京杭运河，交通畅达，酒业兴旺，市场繁荣。
4戴河
戴河分为北戴河和南戴河，都是极好的旅游胜地。北戴河海滨地处河北省秦皇岛市中心的西部。是秦皇岛的城市区之一！这里气候宜人，二十里长、曲折平坦的沙质海滩，沙软潮平，背靠树木葱郁的联峰山，自然环境优美。与北京，天津，秦皇岛，兴城，葫芦岛构成一条黄金旅游带，北戴河处于旅游带的节点。北戴河海滨避暑区，西起戴河口，东至鹰角亭，东西长约20华里，南北宽约3华里。北戴河海滩背靠联峰山。联峰山分东西两峰，相距约3华里，山上山下松柏成林，郁郁葱葱，东联峰山海拔130米，从山间小路可行至山项望海亭。在这里俯瞰海滨，翠绿欲滴的丛林，鹅黄色绒毯般的沙滩，碧蓝的大海，使人心旷神怡。北戴河是神州九大观日处之一。北戴河观日处位于北戴河海滨，东北端的鹰角亭为最佳地点。
3.5水文地质
地下水是秦皇岛市重要的水源，多储存于第四纪松散地层及基岩裂隙中，主要类型为孔隙潜水和岩溶裂隙水。按地形地貌及水文地质条件，主要分两大水文地质区，即基岩裂隙岩溶水和第四纪松散岩类孔隙水区。
在石门寨地区，1984年河北省地质矿产局水文地质工程地质大队曾进行过柳江水源地水文地质勘察，获取了较为丰富的水文地质资料。
根据本区地质和水文地地质条件，可划分为五个水文地质分区，即松散孔隙岩层水文地质区，碎屑岩类水文地质区、碳酸盐类水文地质区、火成岩类水文地质区以及变质岩类水文地质区。其中大石河谷松散岩层水文地质区和碳酸盐类水文地质区是重点按研究目标。
第4章 调查工作安排
4.1 野外水文地质调查
主要以野外踏勘、走访等方式进行调查，对全区100平方公里进行野外勘察，初步查明各类含水层的分布规律与埋藏条件，包括含水层的产状、层次、岩性、厚度、分布范围、埋藏深度、水位、涌水量与水的化学成份，以及各含水层之间的水力联系；地下水的补给条件、径流条件和排泄条件，以及地下水动态的一般规律；泉的类型及其分布，包括矿泉的调查，初步确定其实际价值与开发前景；区域供水水文地质条件(包括工业及农业用水)，对地下水资源及其开发前景作出初步评价；初步确定供水量6000m³/d的供水水源地区，特别在大石河谷地区及东部落亮甲山等地进行重点勘察。
在基岩广泛分布的丘陵山区，应在区域地质调查的基础上，注意调查研究基岩风化裂隙带、构造破碎带中的地下水与沉积岩内的层间水。要注意调查各类岩层构造裂隙的发育规律及其与泉流量的关系。对于分布比较均匀。具有一定开采价值的强烈风化带网状裂隙含水层，要详细调查风化带的厚度及其蓄水条件。对于各类构造断裂，要用地质力学的方法，根据构造形迹进行分析，确定地下水的富集带。在沉积岩分布地区，对具有开采价值的层间水，应查清其埋藏条件与补给来源。火成岩分布地区要注意岩体或岩脉在围岩接触带的储水条件。对各类不同岩层应选择典型地段，根据泉流量的统计，计算地下径流模数，以便对各类岩层的富水性做出评价。要注意搜集矿床充水条件与有关坑道排水方面的资料，并注意了解矿床开采对地下水污染的影响。要注意对山区河谷平原及山间盆地内第四系潜水及承压水的调查研究。
4.2 水文地质物探及钻探
通过前一阶段的工作对日供水量达6000m³/d且水质较好的地区进行水文地质物探及水文地质钻探工作。
水文地质钻探原则上应使用清水套管钻进，或采用自然造浆作为保护孔壁的方法(水压钻进)，以取得可靠的水文地质资料。自然造浆循环液粘度不得超过20秒。在严重缺乏管材的情况下采取泥浆钻进时，其粘度应严格加以控制，同时必须采取抽洗措施，消除泥浆对含水层封闭的影响。洗孔时间应以洗净返出清水为止。
钻孔口径应根据钻机类型、钻孔性质、地层条件与水文地质条件等因素和具体要求确定。一般情况下，终孔口径在第四系中应不小于150毫米。基岩中应不小于110毫米，探采结合孔应不小于250mm，扩孔一般直径用迥转钻机为400毫米，机械冲击钻机为300～450毫米。滤水管的口径、孔隙率、安装位置、设计长度与包扎方法等，都应符合规定要求。对探采结合孔要严格按成井工艺，做好下管、填砾、止水、洗井等各道工序以保证成井质量。
岩心钻的岩心采取率，粘性土和完整的基岩平均应达到70％以上(每层不少于60％)，砂性土或破碎岩层平均应达到40％以上(每层不少于30％)，冲击钻以四分法留取样品，其数量应满足试验、鉴定的需要；取样间隔一般2米，岩性变化不大时，取样间隔可放宽到3～5米，但每层都必须有样品控制。取出的岩心、岩样应随时进行鉴定，描述地层岩性和裂隙变化，进行登录和编制水文地质柱状图，图上还应表示钻孔结构、取样和止水情况。钻孔岩心应按规定编号，装入岩心箱加以保管。钻孔完孔并经验收以后，除特殊原因需要全部保留岩心者外，一般可分层选样进行保管，直至某一图幅或某一地区的普查任务全部完成后，再行统一处理。在钻进过程中，所有钻孔必须做好简易水文地质观测，测定地下水位、水温、冲洗液的消耗量；记录岩心采取率，钻进速度及钻进情况(如钻具陷落，孔壁坍塌、涌砂、气体逸出等)，并编制各种相应的曲线图。
4.3 水文地质试验
本阶段主要进行抽水试验，查明钻孔涌水量，评价含水层的富水性，作为计算地下水储量的依据，以确定所选地区是否能作为供水水源地。对于多层含水层或咸、淡水互层，应做好止水工作，以便进行分层、分组抽水。抽水试验应注意根据水位、水量和孔径，合理选择抽水设备；抽水前必须洗清钻孔，三角堰箱要放得水平周正检查好分层止水的效果；做好排水措施，防止抽出的水重新渗入含水层；对邻近的水井、钻孔或泉进行观测。
控制性勘探孔一般进行两至三次降深的抽水，对实际意义不大的含水层可只进行一次最大降深的单孔抽水。降深值根据水位、顶板深度或含水层厚度而定，最低限度应不小于1～3米。要注意由于水跃值所造成的误差。抽水动水位稳定后的延续时间，应根据含水层的补给条件与径流条件而定，一般不少于4～8小时。对自流水可进行涌水试验。抽水过程中应按规定编制水位、流量与时间的关系曲线图及水位恢复曲线图。在抽水稳定或试验结束时，应采取水样进行分析。
野外工作期间应选择有代表性的机井进行简易抽水。在缺乏机井的情况下，可选择民井进行简易抽水。事先应测量井的剖面或访问了解水井的概略地质情况，必要时可在水井近旁打一个浅孔，以便作出地质柱状剖面。简易抽水机井可以利用井上原有的水泵进行，民井用人力提水或用解放式水车进行。简易抽水只作一次水位下降，一般保持动水位稳定2～4小时。要详细观测水位、水量、水温测量井深及观测恢复水位，选取水样，编制抽水试验图表。
4.4 室内试验及资料整理
对于调查期间所取得的相应的水样进行测定，同时通过试验所得的资料，对其进行处理，编写报告。
第5章 物资经费及人员规划
在进行野外地质调查之前，每位人员确保配备地质锤、罗盘、放大镜、水壶、背包、背袋、饭盒、防风镜、太阳镜、雨具等。搜集与本次调查有关的相关资料，获得相关的图件，应注意保护，防止遗失。
本次调查有2个调查组，由水文地质人员6人组成，对全区进行有条理的缜密调查，另配合2～4个钻探机台和1～2个物探组。物探组3人，钻探组5人。各组技术负责以及调查组组长，在任务确定后，不得任意调动，直至全部工作结束为止。
根据《建设项目取费标准》，预计本次需人民币10万元。
第三章 预期调查成果
通过本次为期1个月的调查研究，将会获得如下成果：
实际材料图；
水系及流域分区图；
综合水文地质图；
综合地层柱状图；
地下水等水位线图；
水质分析成果图；
抽水试验平面位置图；
抽水井钻孔柱状图；
抽水水位、流量观测记录表；
参数计算的有关图表；
供水水源地勘察设计报告。