一、實(shí)習(xí)目的:
本次實(shí)習(xí)是地質(zhì)課程的野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),其目的旨在通過(guò)短期的野外實(shí)踐是同學(xué)們對(duì)地質(zhì)學(xué)研究的主要內(nèi)容和特點(diǎn)有一個(gè)比較全面的、概括性的了解,鞏固和掌握地質(zhì)科的基本內(nèi)容和方法,初步具備分析、解決在實(shí)際工程中出現(xiàn)的簡(jiǎn)單條件下的地址問(wèn)題的能力,為以后的工作實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。主要目的有三:
(1)認(rèn)識(shí)各類地質(zhì)現(xiàn)象,了解華北地臺(tái)基本地層層序。
(2)了解各種內(nèi)外力地質(zhì)作用。
(3)初步掌握一般的野外地質(zhì)技能,從野外觀察、記錄、描述羅盤儀的使用。
此外,通過(guò)實(shí)習(xí)是同學(xué)們充分認(rèn)識(shí)到地質(zhì)實(shí)踐對(duì)于地質(zhì)學(xué)科的重要性及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要作用,從而逐步樹立艱苦奮斗的思想作風(fēng)和勇于探索的科學(xué)求實(shí)精神。
二、實(shí)習(xí)時(shí)間:5月16日到5月20日
三、實(shí)習(xí)地點(diǎn):秦皇島石門寨地質(zhì)實(shí)習(xí)基地
四、人員組成:
五、實(shí)習(xí)路線:亮甲山—潮水峪—山羊寨—石門寨—上莊坨—大石河—小傍水崖村—吳莊—花場(chǎng)峪
六、實(shí)習(xí)簡(jiǎn)介:
1、實(shí)習(xí)區(qū)位置及交通
這次我們的實(shí)習(xí)區(qū)域在我國(guó)北方唯一的不凍港所在的美麗的海濱城市—秦皇島市及撫寧縣、青龍縣境內(nèi),南起北戴河海濱秦皇島,北至花場(chǎng)峪、義院口,東起山海關(guān),張崖子,西至瓦家山等地,總面積約為120K㎡。秦皇島市石門寨北方地質(zhì)實(shí)習(xí)基地位于秦皇島市北28KM。該區(qū)自然地理位于燕山山脈東段,南臨華北平原和渤海灣,行政屬河北省秦皇島市撫寧縣石門寨鄉(xiāng)管轄。
實(shí)習(xí)區(qū)交通十分方便,(北)京——沈(陽(yáng))鐵路貫穿實(shí)習(xí)區(qū)南部,并有地方鐵路秦(皇島)——青(龍)線,能通往山區(qū)。公路以秦皇島市為中心,四通八達(dá),客運(yùn)可通省內(nèi)的青龍、承德、平泉、灤縣、遷安、撫寧、興隆、昌黎、盧龍等地,省外可達(dá)遼寧綏中、建昌、咯左、凌源朝陽(yáng)和天津等地。海運(yùn)目前尚無(wú)客運(yùn),但新建的油港及煤港貨運(yùn)從秦皇島港可同我國(guó)沿海各綱和世界各地。
2、實(shí)習(xí)區(qū)地形
實(shí)習(xí)區(qū)南鄰渤海,北依燕山、東接遼寧綏中、西與昌黎接壤,地處燕山山脈東段,北、東、西三面群山懷抱,山脈接近南北走向延伸,地勢(shì)由北向南漸低,屬冀東北的中底山區(qū)和低山區(qū),最高點(diǎn)為石湖山,海拔926米,最低點(diǎn)南部沿海地區(qū),海拔僅0.8-5米。
3、實(shí)習(xí)區(qū)氣候
實(shí)習(xí)區(qū)屬溫帶大陸季風(fēng)性氣候,年平均氣溫為10。1℃,一月份平均氣溫為-5℃,七月份平均氣溫為24。5℃,年平均降水量769mm,多集中在7-8月份,達(dá)全年降水量70%左右。全年無(wú)霜期179天。實(shí)習(xí)區(qū)因受海洋影響較大,氣候比較濕潤(rùn)溫和,海濱地帶夏季涼爽宜人,古為避暑勝地。
4、實(shí)習(xí)區(qū)水文情況:
實(shí)習(xí)區(qū)主要河流有大石河、湯河、北戴河,除大石河發(fā)源于青龍縣牛心山區(qū)以外,其他均源于撫寧縣北部山區(qū),各河均為獨(dú)流水域,河源短、流急,流量隨季節(jié)變化教大,平均水深0.5米左右,洪期水深可達(dá)2-3米。
燕山塞湖位于山海關(guān)城西北6KM山口處,在燕山腳下,是一個(gè)人工湖,于1994年建成,蓄水量為7000萬(wàn)立方米。
5、實(shí)習(xí)區(qū)的經(jīng)濟(jì)情況。
實(shí)習(xí)區(qū)工業(yè)非常發(fā)達(dá),以秦皇島為中心,有造船、機(jī)械、建材、煤炭、紡織、食品加工等,山海關(guān)橋梁工廠,秦皇島耀華玻璃場(chǎng)在全國(guó)享有盛名。實(shí)習(xí)區(qū)農(nóng)業(yè),主要是北方干旱的農(nóng)作物,以水稻、玉米、小麥、高粱、谷子、紅薯等為主。山區(qū)盛產(chǎn)水果和藥材。實(shí)習(xí)區(qū)沿海產(chǎn)魚、蝦、蟹等,是我國(guó)北方主要水產(chǎn)基地之一。
6、實(shí)習(xí)去地形簡(jiǎn)介
本實(shí)習(xí)區(qū)出露地層屬華北地臺(tái)型(包括前古生界及古生界)。除較普通缺失中上奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng)、下中三疊統(tǒng)、白堊系、第三系外,就華北型地層而言,該區(qū)地層出露較全,化石較豐富,各單位地層劃分標(biāo)志清楚,地層特征具有一定代表性。全區(qū)范圍內(nèi)所有出露的地層有元古界的青白口群,下古生界的寒武系,下奧陶統(tǒng),上古生界的中石炭統(tǒng)至二疊,中生界的上三疊統(tǒng)至侏羅系、新生界的第四系。
七、實(shí)習(xí)內(nèi)容:
1、地層:
本實(shí)習(xí)區(qū)出露地層屬華北地臺(tái)型(包括前古生界及古生界)。除較普通缺失中上奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng)、下中三疊統(tǒng)、白堊系、第三系外,就華北型地層而言,該區(qū)地層出露較全,化石較豐富,各單位地層劃分標(biāo)志清楚,地層特征具有一定代表性。全區(qū)范圍內(nèi)所有出露的地層有元古界的青白口群,下古生界的寒武系,下奧陶統(tǒng),上古生界的中石炭統(tǒng)至二疊,中生界的上三疊統(tǒng)至侏羅系、新生界的第四系。
(一)元古界青白口群
(1)龍山組
分布于張崖子至東部落,南部雞冠山等地。由兩個(gè)沉積韻律組成。不整合于下元古代之前形成的綏中黃崗巖之上。主要是紫紅色、黃綠色、灰黑色及蛋清色等雜色頁(yè)巖,底部為砂巖。屬典型濱海相沉積,與下伏的綏中花崗巖呈沉積接觸關(guān)系。厚91米。
(2)景兒峪組
主要分布在區(qū)內(nèi)的東部地區(qū),出露最好剖面在李莊北溝,在黃土營(yíng)村東也有出露。巖性由粗至細(xì),由碎屑巖—粘土巖—碳酸巖,構(gòu)成一個(gè)完整的韻律,具有海侵沉積的特點(diǎn)。與龍山組呈整合接觸關(guān)系。其分界標(biāo)志是其底部黃褐色或鐵銹色的中細(xì)粒鐵質(zhì)石英砂巖,其中含大量海綠石,其底部的中細(xì)粒長(zhǎng)石石英凈砂巖具大型海成風(fēng)暴波痕。本組地層屬濱海相至淺海相沉積。厚38m。
(二)寒武紀(jì)
(1)府君山組
(2)饅頭組
該組由于巖體的侵入破壞和構(gòu)造破壞,出露零星,東部落的北部和西部都有出露,可作為標(biāo)準(zhǔn)剖面。本組上下界限明顯,與毛莊組的分界是以頂部的鮮紅色泥巖作為標(biāo)志層的。巖性特征是鮮紅色泥巖、頁(yè)巖為主,頁(yè)巖中含石鹽假晶,并夾有白云質(zhì)灰?guī)r。沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可靠的化石依據(jù)。與下伏的府君山組呈平行不整合接觸;與上覆毛莊組為整合接觸。厚 71m。
(3)毛莊組
(4)徐莊組
分布較廣,東部落西剖面出露較好,化石十分豐富,本組地層上下界限清楚,可作為標(biāo)準(zhǔn)剖面。巖性為淺海相的黃綠色含云母質(zhì)粉砂巖,夾暗紫色粉砂巖、細(xì)砂巖和少量鮞狀灰?guī)r透鏡體或扁豆體。含有三葉蟲化石。與下伏毛莊組的分界是以黃綠色粉砂巖與暗紫色粉砂巖互層為標(biāo)志。厚101m。
(5)張夏組
受到覆蓋和破壞較少,是寒武系地層在區(qū)內(nèi)分布最廣的地層之一,幾乎盆地周圍都有分布,在揣莊北 288高地以東的山脊上出露最好,是區(qū)內(nèi)較好的標(biāo)準(zhǔn)剖面。下部為鮞狀灰?guī)r夾黃綠色頁(yè)巖;上部以鮞狀灰?guī)r為主,夾藻灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r。三葉蟲化石最豐富。本組與下伏地層為整合接觸。厚130m。
(6)崮山組
本組與張夏組在區(qū)內(nèi)的分布相仿,比較好的有288高地上的剖面,可為標(biāo)準(zhǔn)剖面。下部和上部都以紫色礫屑灰?guī)r及紫色粉砂巖為主;中部則是灰色的灰?guī)r與張夏組界限明顯,接觸部位兩者巖性差別很大;重S富,幾乎每層都可以采到。主要三葉蟲化石有:蝙蝠蟲未定種、帕氏蝴蝶蟲。厚102m。
(7)長(zhǎng)山組
出露較好的剖面在揣莊北288高地,為標(biāo)準(zhǔn)剖面。巖性為紫色礫屑灰?guī)r、粉砂巖與頁(yè)巖互層,夾有藻灰?guī)r及生物碎灰?guī)r。三葉蟲化石主要有:蒿里山蟲未定種、長(zhǎng)山蟲未定種、狀氏蟲未定種。與下伏地層為整合接觸兩者分界清楚。本組在區(qū)內(nèi)出露厚度較小,只有18m左右。
(8)鳳山組
本組分布與崮山組、長(zhǎng)山組相同,出露較好的揣莊北288高地可作為標(biāo)準(zhǔn)剖面。主要巖性為黃灰色泥灰?guī)r夾礫屑泥灰?guī)r。黃綠色鈣質(zhì)頁(yè)巖及薄層狀泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r。泥質(zhì)成分增多,容易被風(fēng)化,風(fēng)化往往形成黃色土狀物;S富三葉蟲化石垂直分帶明顯。礫屑形成小團(tuán)塊,本組與下伏長(zhǎng)山組為整合接觸,分界是以底部的青灰色礫屑泥灰?guī)r為標(biāo)志層。厚92m。
(三)奧陶系
(1)冶里組
分布于區(qū)內(nèi)東、西部,主要分布在東部地區(qū)。出露較好的是在潮水峪至揣莊一帶。下部為灰色微晶質(zhì)純灰?guī)r夾少量礫屑灰?guī)r及蟲孔狀灰?guī)r;上部為灰色礫屑灰?guī)r夾黃綠色頁(yè)巖。所產(chǎn)化石有三葉蟲、筆石、腕足類等。與下伏的鳳山組為整合接觸,其分層標(biāo)志是以灰色礫屑灰?guī)r作為底界,此礫屑灰?guī)r很薄,厚度不到0.5m,其上是純灰?guī)r。厚125m。
(2)亮甲山組
位于石門寨亮甲山。屬淺海沉積。主要巖性是中厚層狀豹皮灰?guī)r,下部夾少量礫屑灰?guī)r和鈣質(zhì)頁(yè)巖。含有頭足類、腹足類和蛇卷螺未定種等化石。與下伏冶里組為整合接觸,分界以亮甲山底部的中厚層狀豹皮灰?guī)r為標(biāo)志,風(fēng)化后呈泥質(zhì)條帶狀,局部含泥質(zhì)結(jié)核。層厚118m。
(3)馬家溝組
本組分部與亮甲山組一致,以亮甲山及北部茶莊北山發(fā)育較好。屬淺海相沉積,較深水環(huán)境。本組巖性以白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r為主,底部具微層理、含角礫、含燧石結(jié)核黃灰色白云質(zhì)灰?guī)r;校侯^足類和腹足類。與下伏亮甲山組為整合接觸,界限十分明顯。白云巖具"刀坎痕"。層厚 101m。
(三)石炭系
(1)本溪組
中石炭本溪組在本區(qū)的東、西部分布都很廣,發(fā)育和出露最好的是半壁店191高地、小王莊一帶發(fā)育較好,小王莊剖面可作為本區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)剖面。有2—3個(gè)由陸相到海相的完整沉積韻律。本組巖性特征與華北地區(qū)一致,是一套海陸交互相沉積。陸相粉砂巖中含植物化石:鱗木、科達(dá)、蘆木等。下部為鐵質(zhì)砂巖、褐鐵礦和粘土巖,平行不整合與馬家溝組之上;上部為細(xì)砂巖、粉砂巖及頁(yè)巖,夾3—5層泥灰?guī)r透鏡體。石門寨西門—瓦家山剖面地層厚度為70.7m。
(2)太原組
在半壁店、小王山一帶發(fā)育較好。本組巖性比較穩(wěn)定以灰黑色砂巖含鐵質(zhì)結(jié)核為主要特征,夾少量煤線及灰?guī)r透鏡體,由兩個(gè)韻律組成,是海陸交互相沉積。含植物化石:脈羊齒、鱗木,動(dòng)物化石:網(wǎng)格長(zhǎng)身貝、古尼羅蛤。與本溪組呈整合接觸,分界明顯,本組底部青灰色鐵質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑雜砂巖,具小型球狀風(fēng)化。瓦家山剖面厚48m。
(四)二疊系
(1)山西組
主要分布于東部黑山窯至曹山一帶,西部也有出露。有兩個(gè)韻律,第一個(gè)韻律含煤層,第二個(gè)韻律的頂部含鋁土礦。本組是區(qū)內(nèi)重要的含煤地層,屬近海沼澤沉積。主要巖性為灰色、灰黑色中細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑雜砂巖,粉砂巖炭質(zhì)頁(yè)巖及粘土巖。含植物化石:蘆木未定種、帶科達(dá)、纖細(xì)輪葉。與下伏太原組呈整合接觸關(guān)系。厚度變化較大,約在35m至60m。
(2)下石盒子組
分布于黑山窯至石嶺一帶,西部有零星分布。由三個(gè)韻律組成。屬湖泊相沉積。主要巖性為灰色中粗粒長(zhǎng)石巖屑雜砂巖。含植物化石:多脈帶羊齒、山西帶羊齒、帶科達(dá)。層厚115m。
(3)上石盒子組
主要在黑山窯、歡喜嶺至大石河西側(cè)有出露。發(fā)育較好的剖面是歡喜嶺,可作為標(biāo)準(zhǔn)剖面。巖性特征以河流相的灰白色中厚層狀含礫粗粒長(zhǎng)石凈砂巖為主,夾極度少量紫色細(xì)粒砂巖及粉砂巖。本組未獲得化石資料。與下伏下石盒子組為整合接觸關(guān)系。層厚72m。
(4)石千峰組
最初的命名地點(diǎn)在山西省太原市西25km的石千峰。本組是二疊系最上一個(gè)組。出露較好的剖面是歡喜嶺至瓦家山一帶,可作為標(biāo)準(zhǔn)剖面。主要巖性是一套河流相的紫色巖層,包括粉砂巖、泥巖、夾少量礫巖、粗至中細(xì)粒凈砂巖和雜砂巖。含植物化石:太原帶羊齒、尖頭輪葉、朝鮮羽羊齒。與下伏上石盒子組為整合接觸關(guān)系,兩者可以從顏色上區(qū)分。厚 150m以上。
2、巖石:
(1)巖漿巖
①花崗巖
出露于東部張崖子村附近,或西南部雞冠山下,沉積不整合在馬嶺組石英砂巖之下。巖石為肉紅或灰白色,但巖體分布很不均勻,結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化很大。西部花廠峪至溫泉堡一帶的花崗巖,根據(jù)接觸關(guān)系和同位素年齡,屬于中生代晚期侵入的花崗巖。巖體很大,呈肉紅色,由正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英和少量黑云母組成,具中細(xì)粒顯基斑狀結(jié)構(gòu),所以稱中細(xì)粒斑狀花崗巖。
②花崗斑巖
出露于石嶺東南等地,呈細(xì);|(zhì)的斑狀結(jié)構(gòu),巖墻狀產(chǎn)出,侵入在晚寒武世至中奧陶世的地層中,常見被基質(zhì)熔蝕的鉀長(zhǎng)石和石英斑晶,潮水峪村西有一寬達(dá)5m以上的花崗斑巖墻。
③灰綠巖
亮甲山采石場(chǎng)比較集中,巖石呈暗綠色,細(xì)均粒結(jié)構(gòu),具典型輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu),部分輝石已綠泥石化和硅酸鹽化。
④閃長(zhǎng)玢巖
分布于潮水峪村西北,砂鍋店?yáng)|等地,呈巖墻狀產(chǎn)出,隱基斑狀結(jié)構(gòu),斑晶主要是斜長(zhǎng)石,有時(shí)含角閃石較多,有的基質(zhì)中含少量石英,有的可見球粒結(jié)構(gòu)和流線結(jié)構(gòu)等。
⑤安山巖
分布于柳江向斜核部的中侏羅統(tǒng)地層中,類型相當(dāng)豐富,有玄武安山巖、輝石安山巖、角閃安山巖、閃輝安山巖、斜長(zhǎng)安山巖、粗安山巖和英安山巖等。絕大多數(shù)都具隱基斑狀結(jié)構(gòu)。顏色以灰綠色為主,少數(shù)為暗紫紅色,一般都呈塊狀構(gòu)造,少數(shù)有氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造。
(2)沉積巖
①含海綠石的石英砂巖
位于張崖子的青白口群龍山組含有表面被風(fēng)化成黃褐色內(nèi)部為灰白色的中粗粒石英凈砂巖,淺海相沉積,含海綠石和少量云母。
②純灰?guī)r
以方解石為主要成分的巖石 .灰黑色、性脆,硬度不大,小刀能劃動(dòng)。本次在石門寨觀察到的亮甲山組純灰?guī)r含有礫屑,為盆地內(nèi)生成的隱晶灰?guī)r或微晶泥巖碎屑。
③豹皮狀灰?guī)r
主要分布于亮甲山組地層內(nèi);ò哂砂自茙r組成,呈淺黃色或褐黃色,與周圍灰色或深灰色灰質(zhì)組分界線明顯,特別是那些花斑狀似蟲孔的,兩者界限平直。巖石風(fēng)化面上,常有蟲孔和花斑共生,是豹皮灰?guī)r的標(biāo)志。
④含微層理的白云質(zhì)灰?guī)r
分布于下寒武統(tǒng)府君山組地層內(nèi),張崖子一帶發(fā)育較好;ò邇H限于一定層位層巖內(nèi),與巖層層面無(wú)切割關(guān)系,說(shuō)明交代作用是在成巖階段完成的。層內(nèi)構(gòu)造均勻,形成于淺海深水環(huán)境。
(3)變質(zhì)巖
斷層角礫巖又稱壓碎角礫巖、構(gòu)造角礫巖。是巖石因構(gòu)造作用發(fā)生破碎所形成的角礫狀巖石,角礫大小不等,具棱角,巖性與斷層兩側(cè)巖石相同,并被成分相同的微細(xì)碎屑及后生作用水溶液中的物質(zhì)所膠結(jié)。
3、地質(zhì)構(gòu)造:
(一)工作區(qū)的構(gòu)造位置
本區(qū)位于燕山沉降帶東段,山海關(guān)隆起的東南邊緣,又因現(xiàn)代燕山隆起與渤海拗陷的過(guò)渡帶以及燕山山脈由東西轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向北東向的肘狀部位,應(yīng)力比較集中,故新、老構(gòu)造均比較發(fā)育。據(jù)地礦部天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所資料,本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,其中以 NNE向斷裂最為發(fā)育,其次為NW向斷裂、NE--NEE向斷裂和EW向斷裂,此外,在山海關(guān)之北尚發(fā)育有環(huán)狀斷裂。
(二)構(gòu)造概況
本區(qū)出露地層屬華北地臺(tái)型(包括前古生界及古生界),而侏羅系屬太平洋火山活動(dòng)帶 ,除普遍缺失中奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng),三疊系,白堊系及第三系之外,其他時(shí)代地層發(fā)育良好 ,出露較全,各地層單位劃分標(biāo)志明顯,化石豐富,很具有代表性,全區(qū)范圍內(nèi)出露的地層有上元古界青白口系,下古生界寒武系,下奧陶統(tǒng),上古生界中石炭統(tǒng), 二疊系,中生界侏羅系以及新生界第四系。
上古生界青白口系龍山組以角度不整合沉積在綏中花崗巖上,標(biāo)志著華北地臺(tái)經(jīng)歷了劇烈的呂梁運(yùn)動(dòng),結(jié)束了早元古代地槽發(fā)展階段,進(jìn)入一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)發(fā)展階段。
新生代時(shí)期有明顯的上升運(yùn)動(dòng),全區(qū)遭受剝蝕,第三紀(jì)末因氣候較熱,有紅色土形成,其后繼續(xù)上升.但南部的海岸區(qū)則下沉,遭受海侵。因此,山區(qū)河谷內(nèi)有階地形成,并普遍向南,即向海洋方向傾斜。至第四紀(jì)末,海水有一定撤退,因而在山海關(guān)至秦皇島一帶的海岸上遺田有礫石堤,并且有海蝕臺(tái)出露水面。
(三)主要斷裂構(gòu)造描述
(1)潮水峪斷層
在潮水峪一帶,斷層走向N20°E,傾向東南(實(shí)際上傾向?yàn)闁|西向擺動(dòng))。上盤為鳳山組泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r;下盤為冶里組厚層灰?guī)r。斷層面無(wú)論在傾斜方向上,還是在走向方向上均表現(xiàn)為舒緩波狀。斷面上鏡面,垂直擦痕,階步以及斷裂帶內(nèi)擠壓透鏡體等特征明顯。此斷崖為一個(gè)平移斷層的一盤,其另一盤因風(fēng)化剝蝕基本看不到了(腳下所踩的),此斷層是冶里組灰?guī)r,存在明顯的橫豎擦痕和鏡面,此斷層先平移后產(chǎn)生正斷層,其產(chǎn)狀與亮甲山的產(chǎn)狀基本一致。在潮水峪村斷崖東是斷層的另一盤的一部分,含明顯的斷層角礫巖與粉沙巖還有明顯的橫豎擦痕,但產(chǎn)狀和亮甲山的產(chǎn)狀不一致,所以說(shuō)可能是另一盤。在亮甲山的馬家溝組也有一個(gè)小斷層有明顯的擦痕。