秦皇岛石门寨地区实习报告 - 图文

总成绩：

石门寨地区地质认识实习报告

姓 名：xx 专业班级：xx 学 号：xx 带队教师：xx

编写日期：x年x月x日

目 录

前 言……………………………………………………………………………1 第一章 实习工区地质概况……………………………………………………2 第二章 地层……………………………………………………………………4 第三章 岩石……………………………………………………………………13 第四章 地质构造………………………………………………………………20 第五章 地质作用………………………………………………………………30 第六章 地质发展简史…………………………………………………………36

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目录

前言 ........................................................................................................................................... 5 第一章

实习工区概况 ........................................................................................................ 6

1、实习区的范围、地理位置、交通概况 ......................................................................... 6 2、实习区的区域地质概况 ................................................................................................. 6 3、实习区自然地理概况，如地形、地貌、河流、气候等概况。 ................................. 7 4、实习区社会经济概况。 ................................................................................................. 7 第二章

地层 ........................................................................................................................ 8

第一节 中元古界（Pt2） .................................................................................................... 9 第二节 上元古界（Pt3） .................................................................................................... 9 第三节 古生界（Pz） ......................................................................................................... 9 一、寒武系（?） ........................................................................................................... 10 二、奥陶系（O） .......................................................................................................... 11 三、石炭系（C） .......................................................................................................... 11 四、二叠系（P） ........................................................................................................... 12 第三节 中生界（Mz） ...................................................................................................... 13 一、三叠系（T） ........................................................................................................... 13 二、侏罗系（J） ............................................................................................................ 13 第三章

岩石 ...................................................................................................................... 15

第一节 沉积岩 ................................................................................................................... 15 一、碎屑岩及其特征 ..................................................................................................... 15 二、碳酸盐岩及其特征 ................................................................................................. 17 第二节 岩浆岩 ................................................................................................................... 19 一、基性岩类 ................................................................................................................. 19 二、中性岩类 ................................................................................................................. 20 三、酸性岩类 ................................................................................................................. 20 四、火山碎屑岩 ............................................................................................................. 20 第三节 变质岩 ................................................................................................................... 21 一、接触变质岩 ............................................................................................................. 21 二、混合岩化变质岩 ..................................................................................................... 22 第四章

地质构造 .............................................................................................................. 23

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一、 褶皱构造 .............................................................................................................. 23

二、断层特征及其识别标志 ............................................................................................. 24 三、节理识别特征 ............................................................................................................. 25 第五章

地质作用 .............................................................................................................. 26

第一节 内动力地质作用 ................................................................................................... 26 一、岩浆作用 ................................................................................................................. 26 二、变质作用 ................................................................................................................. 26 第二节 外动力地质作用 ................................................................................................... 26 一、

风化作用 .......................................................................................................... 26

二、河流地质作用 ......................................................................................................... 28 第六章

地质发展简史 ...................................................................................................... 32

结束语 ..................................................................................................................................... 34

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前言

1、 时间：2013年7月2日——2013年7月11日

2、 地点：河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇柳江地质实习基地 3、 目的：

① 巩固地球科学概论所讲内容。 ② 锻炼地质思维方法。 ③ 掌握一些基本的思维方法。 ④ 磨练意志。 ⑤ 增强团队协作精神。 ⑥ 增强体魄。

4、 任务：建立地层层序，发展岩石类型，常见构造。 5、 路线安排： 地层路线

1) 鸡冠山教学路线

2) 东部落-潮水峪教学路线。 3) 亮甲山-瓦家山教学路线 4) 黑山窑路线

5) 上庄坨-傍水崖路线 构造路线

6) 教军场义院口路线 7) 潮水屿路线

8) 鸡冠山-祖山路线 6、 实习队伍组成：

分为两个支队。我所在的二支队友资源2、资源4、地质2三个班级构成。 第二支队第一个班级第七组

成员包括：廖曦璇、荆亚云、孙爽 7、 工作方法：

1) 使用地质锤、地质罗盘、放大镜观察地质现象及岩石 2) 用肉眼观察 8、 工作量：

1) 在每个岩层取标本观察 2) 在地质现象画地质素描图 3) 写了三个地质实习记录册 9、 成果：

编写了一份地质报告

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前言

我们于2013年7月2日至2013年7月11日在河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇柳江地质实习基地进行了为期八天的地质实习。在本市地质实习中我们通过对野外地质、地貌现象的观察、思考、认识、描述和分析，获得了对岩石和构造最基本的认识，加上途中对实习指导书上的理论知识的理解，初步掌握了野外地质工作的基本方法和技能。比如，如何在野外详尽记录说见所想、如何对地质现象进行有条理的描述、以及如何在野外正确使用罗盘、掌握了许多野外地质工作的基本方法和技能、培养了我们的实践动手能力，这些都给我们后期专业课程中的学习奠定了基础。

这次野外实习目的在于培养我们学生的野外动手能力和工作方法以及发展和牵引我们的思维，在实践中巩固地球科学概论所讲的内容，锻炼我们的地质思维方法，磨练意志，增强体魄，增强我们的团队协作精神。

本次实习任务是建立本地区地层层序，了解本地区岩石类型以及观察常见构造。

在实习工具中主要有八个地质实习路线。其中有五个地层教学路线和三个构造教学路线。每天只对一个教学路线进行观察学习。在每天的下午都会在黑板上公布第二天的实习地点和实习内容，让我们对第二天实习进行充分的预习。在观察过程中我们随时要记录老师所讲的重点和要点，中午可以收工，下午以及晚上对当天的内容进行总结，并预习第二天所要去的路线。

我们的实习队分为两个支队。我所在的二支队由资源2、资源4、地质2三个班级构成。我是第二支队第一个班级第七组的组长，我的组员是荆亚云、孙爽。

实习过程中的工作方法有两种，第一种是用肉眼观察，第二种是用锤子敲击样、用罗盘测量产状，并用放大镜观察岩石的细节。实习过程中的工作量并不大，主要在于，每一个岩层取标本观察，在地质现象画素描图，以及记录老师所讲重点到野外记录本上。

总的说来，此次地质实习增加了我们对地质学的感性认识，巩固了课堂知识。增强了我们在野外观察分析地质现象的能力和方法。为分析地质情况打下基础。因为地质现象复杂关系还研究中必须综合考虑各种影响因素和条件、其相互关系、必须保持辩证唯物主义思想。必须以发展变化的观点分析论证。研究中要以理论联系实际，在不断实践中认识、完整和充实理论。例如在实践中要认真观察、去除表面现象观察真理，要以实际观察未知。另外在野外实习中也培养了我们不怕条件艰苦的品质和坚强的意志，这些都是学好日后专业课的前提，也是我们未来工作的需要。

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第一章 实习工区概况

1、实习区的范围、地理位置、交通概况

秦皇岛市位于河北省北部，包括三区四县：秦皇岛海港区、北戴河区、山海关区、阜宁县、昌黎县、青龙县、和卢龙县。

实习工区——石门寨地区——位于秦皇岛市北28km，行政区划属河北省抚宁县石门寨镇。

区内交通方便，铁路、公路、水路三路皆通。本区冬季寒冷，夏季凉爽，是避暑的理想场所。年降雨量在400-1000mm之间，且降水量多集中在七八月份，占全年降水量的70%。由于受海洋气候影响，沿海一带气候清爽宜人，最热的七月份月平均气温仅在24.6℃。

工区位置图

2、实习区的区域地质概况

柳江盆地地质遗迹国家级自然保护区所处大地构造位置属中朝准地台燕山台褶带中的次一级构造单元－山海关隆起的南缘，以元古界、古生界和中生界为主，组成向斜构造。其中元古界及古生界环绕盆地边缘分布，构成向斜的两翼，中生界侏罗系分布于盆地中部，构成向斜的核部。

盆地基底为新太古界晚期混合花岗岩，其上为新元古界滨浅海相砂岩、泥灰岩，二者之间以吕梁运动所形成的角度不整合接触。新元古界以蓟县运动所形成的平行不整合面与下古生界接触。

本区下古生界寒武系和中、下奥陶统为海相碎屑岩－碳酸盐岩建造，加里东运动使本区脱离沉积，抬升、剥蚀近140Ma，而缺失上奥陶统、志留系和上古生界泥盆系、下石炭统。

上古生界以滨海相碎屑岩含煤建造和河流相碎屑岩为主。海西运动，使本区再次抬升，且抬升幅度较大，造成上三叠统仅局部发育，以角度不整合覆于二叠系之上。印支运动在本区表现为断裂、褶皱，侏罗系以角度不整合覆盖在不同时代的地层之上。侏罗纪本区火山活动强烈，火山碎屑岩、流纹岩、安山岩发育，早期燕山运动导致了本区构造原型盆地形成。

本区赋存元古界、古生界、中生界三套地层，时间跨度达20多亿年。区内可见沉积岩、岩浆岩、变质岩三大岩类。其中新太古界为变质岩，新元古界为碎屑岩和泥灰岩；古生界寒武系下部为灰岩，中部为碎屑岩，上部为竹叶状灰岩。奥陶系中、下统为灰岩。石炭系中、上统为含煤、含铝土矿碎屑岩。二叠系下部为含煤碎屑岩，中上部为紫色砂砾岩；中生界三迭系上统为碎屑岩；侏罗系下统为含煤碎屑岩，中统为火山岩。

地层沉积环境包括海相、海陆过渡相、陆相及火山喷发相。丰富的沉积类型对研究古地理、古气候、古环境具有特殊的意义。区内各套地层中古生物化石丰富，尤以寒武纪的三叶虫、奥陶纪的头足动物以及石炭、三叠纪和侏罗纪的古

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植物最为著名。该区矿产种类繁多，主要矿产资源包括煤、耐火黏土、水泥灰岩、玻璃用石英砂及其它金属非金属矿产。

3、实习区自然地理概况，如地形、地貌、河流、气候等概况。

秦皇岛地区隶属于中国地貌区划中翼东北-辽西侵蚀中低山区和低山、丘陵平原区。山脉基本为东西走向，与区域构造线方向一致。海拔高度一般在500~800米，最高为1400米，最低0.8~20米，属燕山山系东端的黑山山脉。区内凌河、大石河、黑水河等均发源期间。

实习工区处在燕山山脉东支的柳江盆地。其北东西三面为陡峭的高山所包围，盆地内是南北展布的低山丘陵。大石河是本区最主要的水系，它贯通全区、流向东南。在山海关西南注入渤海。

4、实习区社会经济概况。

本地经济以农业为主，主要是玉米、花生及蔬果类。随着国民经济的发展，采矿业也日益占据重要地位。煤矿开采历史悠久，开采出的一般为无烟煤；二叠系的铝制粘土，也可作为耐火材料开采；下马岭组石英砂岩为玻璃原料；奥陶系亮甲山组及寒武系张夏组的灰岩是烧制石灰、水泥的优质原料；滨海地区水产资源十分丰富，以对虾、海蟹质量最佳。

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第二章 地层

界 新生界Kz 系 第四系Q 统 组 厚度 岩 性 描 述 粘土、黄土及砂砾石层。与下伏地层角度不整合接触。 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。 上统 中 生 界 Mz 侏罗系 J 中统 下统 三叠系T 上统 孙家梁组J3s 蓝旗组J2l 北票组J1b 黑山窑组T3h >350 >100流纹质、安山质、粗安质、玄武质火山熔岩、凝灰岩、火山0 角砾岩和集块岩。与下伏地层角度不整合接触。 493 162 砾岩、含砾粗砂岩夹粉砂岩、黑色炭质页岩，夹煤线，含植物化石及少量双壳类化石。与下伏地层角度不整合接触。 黄灰色含砾粗砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩互层，夹煤线，含植物化石及昆虫类化石。与下伏地层角度不整合接触。 石千峰组P2sh 上统 上石盒子组P2s 二叠系P 下石盒子组上 P1x 古 下统 生 山西组P1s 界 Pz2 上统 太原组C3t 石炭系C 中统 本溪组C2b 150 紫色粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩和含砾粗砂岩。 72 115 62 51 82 101 118 126 92 18 102 130 101 112 71 146 灰白色含砾粗粒长石砂岩夹少量紫色细砂岩和粉砂岩。 黄褐色含砾粗粒杂砂岩、长石岩屑杂砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个韵律。 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，具可采煤层。 中细粒长石岩屑砂杂岩、粉砂岩、炭质页岩夹泥质灰岩透镜体。 青灰色细砂岩、粉砂岩、泥页岩、铝土质岩夹4~5层泥灰岩透镜体，含植物化石和又壳类、腕足类、蜓类等化石。与下伏地层平行不整合接触。 白云质灰岩、白云岩及少量灰岩。 灰色中厚层豹皮灰岩夹砾屑灰岩，含头足类、腹足类、海绵类等化石。 灰色泥晶灰岩、砾屑灰岩、泥质条带灰岩，上部夹黄绿色页岩。 泥质条带灰岩、砾屑灰岩、泥灰岩、钙质页岩互层。 粉砂岩夹砾屑灰岩、生物碎屑灰岩，化石丰富。 紫色砾屑灰岩、粉砂岩夹灰色藻灰岩、鲕粒灰岩和泥质条带灰岩。 灰色鲕粒灰岩、藻灰岩夹泥质条带灰岩、生物碎屑灰岩。 黄绿色页岩、粉砂岩、暗紫色粉砂岩夹少量鲕粒灰岩透镜体。 紫红色页岩、粉砂岩为主，夹少量灰岩透镜体。 鲜红色页岩。与下伏地层平行不整合接触。 暗灰色厚层豹皮灰岩、细晶灰岩，底部为角砾状灰岩。与下伏地层平行不整合接触。 8

中统 马家沟组O2m 奥陶系O 下 古 生 界 Pz1 亮甲山组O1l 下统 冶里组O1y 凤山组∈3f 长山组∈3c 崮山组∈3g 中统 张夏组∈2z 徐庄组∈2x 毛庄组∈1mo 馒头组∈1m 府君山组∈1f

上统 寒 武 系 ∈ 下统 元 古 宇 上 元 古 界 Pt 中 元 古 界 青白口系Qb 景儿峪组Qbj 长龙山组Qbc 28 91 黄褐色细粒石英砂岩、紫色页岩、杂色泥灰岩和白色板状灰岩构成一个沉积韵律。 灰白色含砾粗粒长石石英砂岩、石英砂岩、海绿石砂岩夹紫色、黄绿色页岩。与下伏地层不整合接触。 绥中花岗岩γ2 （肉红色混合岩化钾长花岗岩） 第一节 中元古界（Pt2）

绥中花岗岩在鸡冠山路线上观察到，距今约17.5亿年。全称为肉红色块状构造粗粒钾长混合岩化花岗岩。全晶质等粒结构，敲开新鲜面可观察到肉红色的正长石、烟灰色的石英、黑色的角闪石和黑云母。像花岗岩但不是，是混合岩化作用形成的花岗岩。

出露情况：因为含有钾，所以植被丰富。易分化，呈灰白色。

第二节 上元古界（Pt3）

上元古界在实习工区中存在龙山组和景儿峪组。本次实习只观察了龙山组。 龙山组（Qnl）

是本区内最老的沉积地层，与下方绥中花岗岩沉积不整合接触，主要分布在鸡冠山等地。下部为灰白色厚层状粗粒长石石英砂岩，底部有底砾岩，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。本组属典型滨海相至浅海相沉积。

第三节 古生界（Pz）

该地质年代所发育的地层有寒武系?、奥陶系O、志留系S、泥盆系D、石炭系C、二叠系P，本次实习观察到的地层为寒武系?的昌平组、馒头组、张夏组、崮山组和炒米店组；奥陶系O的冶里组、亮甲山组和马家沟组；石炭系C的本溪组和太原组；二叠系P的山西组、石盒子组和孙家沟组。

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一、寒武系（?）

1．馒头组（?1-2m）

该组是原馒头组、毛庄组、徐庄组的并层，以紫红色页岩为主，夹灰岩、白云岩、云泥岩和砂岩。以灰色厚层鲕状灰岩出现为界，之上为张夏组，与下伏昌平组呈平行不整合接触。可分为上中下三段。在东部落西山-潮水峪路线中观察到。

下段主要为砖红色页岩，因此地断层没有观察到；中段主要为紫红色页岩，白云母片富集；上端主要为黄绿色粉砂岩与紫红色粉砂岩、紫红色泥岩。沉积环境由潮间泻湖向正常海变迁。由于本组岩石质软层薄，抗风化剥蚀的能力较弱，地貌上多表现为相对低洼的地形，同时由于岩体侵入、构造破坏而出露零星。形成环境炎热干旱。产状243°∠19°。

2．张夏组（?2z）

该组以鲕粒灰岩、藻灰岩（叠层石）为主，有黄绿色页岩夹层互层。与下方馒头组以鲕粒灰岩出现处为界，与馒头组整合接触。在东部落西山-潮水峪路线中观察到。沉积环境主要在水下浅滩，属于浅海相沉积。

3．崮山组（?3g）

该组主要为紫红色砾屑灰岩。以黄绿色页岩、灰色薄层疙瘩状-链条状灰岩、竹叶状灰岩互层为主，夹蓝灰色薄板状灰岩和砂屑灰岩。以薄层岩屑灰岩出现为底，与张夏组整合接触；以页岩结束为其顶界。

可分为两段。下段以紫红色砾屑灰岩及紫色粉砂岩为主，属浅海相沉积。上段岩性为紫色砾屑灰岩、粉砂岩与页岩互层，夹有藻灰岩与生物碎屑灰岩。其中藻为柱状藻，紫色砾屑灰岩氧化圈清楚，俗称竹叶状灰岩。

该组形成于浅海潮间堤坝沉积环境，沉积物间歇性暴露地表，砾屑形成紫红色氧化圈，表明本期已出现明显的海退现象。

途中曾出现下方为竹叶状灰岩，上方为藻灰岩的一块滚石，说明它的形成过程是从潮下突变到潮间带。

4．炒米店组（?3c）

主要为灰色砾屑灰岩，有薄层泥灰岩，且有黄绿色页岩、砾屑灰岩互层。特点是泥质成分增多，易被风化，风化后成为黄色土状，砾屑为小团块状。整合于

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崮山组之上，以底部的青灰色砾屑泥灰岩为标志层，崮山组顶部的紫色粉砂岩与其分界，属浅海相沉积。从崮山组到炒米店组，是水体能量越来越弱，水体逐渐加深的过程。 二、奥陶系（O）

1．冶里组（O1y）

岩性为灰色厚层-中厚层状灰岩夹少量砾屑灰岩及少量黄绿色页岩组成，可分为上下两部分。下部为微晶质纯灰岩夹少量砾屑及虫孔灰岩；上部为灰色砾岩夹黄绿色灰岩，近顶部变为砾屑灰岩与黄绿色页岩互层。属浅海相沉积。

2．亮甲山组（O1l）

位于石门寨亮甲山。主要岩性为灰色中层状豹皮灰岩、含燧石结核灰岩、砾屑灰岩等。与下伏冶里组为整合接触，分界标志为亮甲山组底部的中层状豹皮灰岩，风化后呈泥质条带状，局部含燧石结核。厚度120m左右，属浅海相沉积。

3．马家沟组（O1m）

本组岩性以白云岩和白云质灰岩为主，底部具微层理、含角砾、含燧石结核黄灰色白云质灰岩。本组与下伏亮甲山组为整合接触，两者分层标志是马家沟组底部的黄灰色具微层理，含砾屑、燧石结核的白云质灰岩。白云岩具\刀坎痕\出现燧石带（照片）说明岩性开始变化。属浅海相沉积，较深水环境。 三、石炭系（C）

1．本溪组（C2b）

上石炭统本溪组的底界标志是紫红色铁质粘土假整合于奥陶统马家沟组白云岩之上。下部为铁质砂岩、褐铁矿（山西式铁矿）和粘土岩（G层耐火粘土），平行不整合与马家沟组之上；上部为细砂岩、粉砂岩及页岩，夹3—5层泥灰岩透镜体。有2—3个由陆相到海相的完整沉积韵律。属海陆交互相沉积。 中奥陶统马家沟组与上石炭统本溪组之间为平行不整合接触，其特点有： （1）地层缺失：缺失上奥陶统、下石炭统、志留系、泥盆系。 （2）凹凸不平的古风化壳，被风化剥蚀，有底砾岩。

（3）本溪组底部有大小混杂、分选差的角砾岩，角砾岩的主要成分为下伏马家

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沟组白云质灰岩，铁质及粘土质胶结。

（4）中奥陶统马家沟组和上石炭统本溪组产状近于平行。

2．太原组（C2t）

由本溪组顶部的银灰色铝土质页岩变为青灰色岩屑杂砂岩即为太原组底部标志。主要岩性为灰黑色粉砂岩，含铁质结核，夹少量煤线与灰岩透镜体，由两个韵律组成。与本溪组呈整合接触，分界明显，本组底部青灰色铁质中细粒长石岩屑杂砂岩，具小型球状风化。本组属海陆交互相沉积。

图 ○四、二叠系（P）

1．山西组（P1s）

本组是区内重要的含煤地层，属近海沼泽沉积。由太原组顶部页岩变为中薄层中细粒长石杂砂岩即为山西组的开始。主要岩性为灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩，构成两个韵律。第一个韵律含煤层，第二个韵律顶部含有铝土矿。与下伏太原组呈整合接触关系。厚度变化较大，约在35m至60m。

2．石盒子组（P2sh）

石盒子组由灰绿、灰白色砂岩，黄绿、杏黄、灰紫、暗紫红色粉砂质泥岩、页岩等组成，夹黑色页岩和煤线，厚187，属近海平原河湖相沉积体系，整合于山西组之上。以灰绿色砂岩为本组底界与山西组分界，以出现鲜红色泥岩为本组顶界与上覆孙家沟组分界。岩性可分为上下两段。

下段由三个韵律组成，厚115m，主要岩性为灰色中粗粒长石岩屑杂砂岩，含有铁质结核。下部由含砾粗粒长石岩屑杂砂岩和泥质粉砂岩组成，厚27.6m；中部为中薄层长石杂砂岩、粗粒长岩屑杂砂岩，中薄层细粒长石岩屑杂砂岩，紫色粘土质粉砂岩，厚53.8m；上部为岩屑杂砂岩、紫色粘土质粉砂岩，厚33.6m。上段岩性为灰白色含砾粗粒长石岩屑砂岩夹少量紫色粘土岩和紫色含砾粗粒岩屑长石砂岩，厚72m。

3．孙家沟组（P3s）

以大套紫色杂砂岩出现为孙家沟组的底部标志。岩性主要由红色、砖红色泥岩、粉砂质泥岩夹长石砂岩组成，红色泥岩中常含钙质结核，有时加泥灰岩透镜

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体，厚150m，分上中下三段。

下段为紫红色含砾粗粒岩屑长石杂砂岩、紫红色细粒岩屑长石杂砂岩、紫色泥岩夹紫色粉砂岩，厚40.1m；中段为灰白色厚层中粗粒长石砂岩、黄绿色泥岩与紫色粉砂岩互层，灰白色含砾粗粒长石砂岩夹2m砾岩，青灰色炭质粉砂岩，含植物化石，厚35.5m；上段为紫色粘土岩、细砂岩、粉砂岩夹砾岩，具交错层理，含植物化石，厚74.4m。

第三节 中生界（Mz）

该地质年代所发育的地层有三叠系T、侏罗纪J、白垩纪K，本次实习观察到的地层为三叠系T的杏石口组（T3x）；侏罗纪J的下花园组（J1x）、髫髻山组（J2t）。

一、三叠系（T）

1．杏石口组（T3x）

岩性为灰白色中粗粒长石石英杂砂岩、黑色炭质页岩、粉砂岩，含煤线，厚162m，属湖泊相沉积。岩性可分上下两段。

下段：灰白色含砾长石石英砂岩、粉砂岩、炭质页岩互层，厚77.1m；上段：行色、黄灰色、黄绿色含砾粗粒杂砂岩、粉砂岩、页岩互层，夹煤线，厚84.7m。本组与下伏地层孙家沟组呈角度不整合（图）位于乡村小路上，旁边立有国家地质公园界碑。角度不整合的证据有三点：①地层缺失：确实中、下三叠统；②地层产状不一致，孙家沟组为358°∠60°，杏石口组为273°∠9°；③杏石口组不整合面之上分布底砾岩。不整合面和上覆地层产状一致。 二、侏罗系（J）

1．下花园组（J1x）

岩性分为上下两段，属湖泊、河流、沼泽相沉积，厚493m。

下段由四个正韵律（图）组成，韵律特征是砾岩-含砾粗砂岩-砂岩-粉砂岩-炭质页岩。以砾岩和含砾粗砂岩为主，夹少量粉砂岩及页岩，厚278m，整合于杏石口组之上，分层标志是底部的砾岩层；上段：粗粒岩、杂色砾岩夹杂砂岩及细

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粒岩夹含砾杂砂岩，顶部含砾杂砂岩夹粉砂岩，夹煤线，厚215m。

2．髫髻山组（J2t）

由火山熔岩与火山碎屑岩互层组成，夹少量正常沉积，总厚度大于1000m。岩性分上中下三段。

下段为灰绿和浅黄绿色安山质、流纹质集块岩夹凝灰岩和火山熔岩，喷出岩偏酸性，厚100m以上；中部以中性喷出岩为主，它可能是灰绿色普通安山质、角闪安山质、粗安山质火山熔岩与集块岩及火山角砾岩互层，厚400m；上段以中基性岩为主，黑绿色、紫红色、青灰色玄武质、玄武安山质和辉石安山质火山熔岩、集块岩互层，夹少量火山角砾岩及凝灰岩，厚600m以上。

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第三章 岩石

第一节 沉积岩

一、碎屑岩及其特征 1．砾岩：

砾岩主要分布于下侏罗统的中下部、三叠系底部、上二叠统孙家沟组底部、下寒武统馒头组底部、龙山组底部等。

从位置分可以分为层间砾岩和底砾岩；从成分可分为单成分砾岩和复成分砾岩；从成因可以分为海成、河成、湖成砾岩之分。砾岩属滞留沉积。

底砾岩：位于某个地层组合底部的侵蚀面上。底砾岩说明此处发生过长期的沉积间断，是一个新的沉积时期开始的产物，故存在不整合面或假整合面之上。出现于龙山组、杏石口组底部、下花园组底部等。特点是石英砾，磨圆好。 层间砾岩：因为沉积环境不稳定而形成的。出现于下花园组内部、孙家沟组内部。 2．砂岩

由石英颗粒（沙子）形成，结构稳定，通常呈淡褐色或红色。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。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。 1）石英砂岩

石英含量大于95％，其他碎屑含量少，呈颗粒支撑。依据杂基含量可以进一步区分出石英砂岩和石英杂砂岩两种。

石英砂岩：胶结物和杂基含量小于15%。以硅质胶结为主，含少量铁质，无泥质杂基。青白口系石英砂岩为白色，局部含海绿石而呈浅绿色；石炭系石英砂岩为灰白色；三叠系石英砂岩多为深灰色。这种岩石抗风化能力强，在地貌上常形成陡峻的山脊和峭壁。

石英杂砂岩：形成时水动力条件比石英砂岩弱，表现为杂基多，基质支撑，粉砂和泥质混积。石英杂砂岩主要分布在杏石口组下部和本溪组下部。

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石英砂岩和石英杂砂岩易混淆。但一般石英杂砂岩碎屑分选性差，磨圆度也差。手标本上可见含细砾级碎屑(多为隧石岩屑)。 2）长石石英砂岩

石英含量大于75%，长石含量为0-25%。根据杂基含量可以进一步区分出长石石英砂岩和长石石英杂砂岩两种。

长石石英砂岩：主要分布在龙山组的下部和上三叠统中部，张崖子、鸡冠山和黑山窑等处较发育。在鸡冠山一带，这种岩石风化面呈黄白色，新鲜面为灰白色，石英碎屑含量为75%-90%，钾长石含量在10%-25%之间，无岩屑，分选差，以硅质胶结为主。可见自生海绿石矿物。在黑山窑一带，风化面呈灰黑色，新鲜面为灰色，石英碎屑和隧石岩屑总含量占75%-90%，有少量斜长石碎屑。碎屑圆度和分选较差，粒度粗。常含细砾。

长石石英杂砂岩：石英含量大于75%，斜长石含量为10%-25%。颗粒圆度差，基质支撑，基质以泥、铁质为主。区内分布较少。仅在黑山窑一带的上三叠统可见到。岩石风化面为暗灰褐色。新鲜面为灰色。 3）长石砂岩

风化面为土黄或灰黑色，新鲜面为灰白色。石英含量小于75%，长石含量大于25%，基质含量为15%左右。分选、磨圆差。按结构又可分为长石砂岩和长石杂砂岩。前者基质小于15%，颗粒支撑；后者基质大于15%，基质支撑。主要分布于下马岭组下部、二叠系和下侏罗统。 4）岩屑长石砂岩

风化面为土黄色、暗灰色或黄褐色。新鲜面呈黄白色或灰色。石英含量小于75%。岩屑和长石含量大于25%，且岩屑少于长石碎屑，颗粒分选和磨圆差。主要分布在石盒子组、孙家沟组、太原组、下花园组和杏石口组。 5）长石岩屑砂岩

岩石颜色较深，多呈灰绿色，风化面灰黑色或带铁锈色。石英含量小于70%，岩屑多于长石，总含量大于25%，基质为铁质和泥质，含量在15%左右。岩屑以泥质和粉砂岩为主，分选、磨圆差。这类岩石主要分布在石炭系以及二叠系的石盒子组中。

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3．粉砂岩：

这类岩石在各个时代的地层中皆有分布。肉眼鉴别它们的成分和结构特征比较困难，但因其形成环境不同，颜色和成分仍有明显差异。粉砂岩的碎屑组分一般比较简单，以石英为主，长石和岩屑少见，有时含较多的白云母。除粉砂以外其它由砂、粘土或化学沉淀物组成。粉砂岩因形成环境不同，成分和颜色也不同。粉砂岩在本区各时代地层中均有分布，且比较发育，多作为互层出现。如本溪组钙质粉砂岩、太原组深灰色粉砂岩、下石盒子组组灰色粉砂岩、石千峰组紫红色粉砂岩、徐庄组黄绿色粉砂岩、北票组深灰色粉砂岩和长龙山组浅绿色粉砂岩等。 4．泥质岩：

多属于沼泽相沉积。因孔隙度和渗透率低，可作为油气圈闭的盖层。本区泥质较发育，它们大多数是在稳定低能的坏境下缓慢沉积的。页理构造发育。其形成环境不同，在成分和颜色上有明显差异。如太原组青灰色粉砂质泥岩，成分以水云母粘土为主，石英粉砂占25%，青灰色，属于沼泽相；张夏组黄绿色页片，成分为水云母粘土，属于潮间泻湖相。 二、碳酸盐岩及其特征

1．鲕粒灰岩：

主要出现在张夏组。这种岩石的颗粒形似鱼子，因此得名鲕。鲕粒灰岩由鲕核和包壳组成。鲕核的成分可能是盆外石英长石，也可能是盆内碎屑以及生物碎屑；包壳的成分主要是泥晶或亮晶方解石。鲕粒最大不超过1.5mm。鲕粒灰岩以同心层厚度与鲕核半径比较可分为三种类型：同心层较薄称为表鲕，同心层厚度大于鲕核称为正常鲕，有两个核心称为附鲕。鲕粒是在水动力条件很强的浅海环境中形成的。鲕核在水中悬浮，作为同心层的方解石慢慢吸附，其中，同心层的厚度反映了悬浮时间，层数反映悬浮次数。有核心且搅动力能量大于搬运力能量是鲕粒灰岩的形成条件。

图 ○

2．叠层石灰岩：

在崮山组观察到。其特征是具有波浪形纹理，有柱状间隔，且一层亮一层暗。

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叠层石是一种藻丝吐粘液吸附水中的碳酸钙，白天光合作用强，吸附的有机质多，方解石少，形成暗层；晚上光合作用弱，有机质含量少，方解石多，形成亮层。暗层和亮层交替出现可以反映古时的时间变化，通过观察可以确定当时一年有多少天。柱有鲕粒、内碎屑充填。叠层石的纵剖面呈弯柱形，横剖面呈圆形。通过藻的分布形态可以判断叠层石的形成环境。藻直立说明形成时期潮水能量强，位于潮间或潮下；藻锥形说明形成时期潮水能量弱，位于潮上；藻分叉说明能量强。

图P5 ○3．砾屑灰岩

（1）紫红色砾屑灰岩：

出现于崮山组的底。滴盐酸起泡。如果侧面似竹叶状则称为竹叶状灰岩。带紫红色氧化圈的砾屑是水上形成的，不带氧化圈的是在水下形成的。其成因是波浪或风暴浪将沿岸的泥沙拍打起来，能量低则形成平行的竹叶，风暴浪成因的竹叶杂乱，能量高的会形成放射菊花状的竹叶。

图P4 ○

（2）灰色砾屑灰岩：

特征是灰色，无氧化圈。主要分布于炒米店组。 4．豹皮状灰岩：

存在于亮甲山组。豹皮状是指泥质和白云质以斑状出现。其成因主要有两种，一种说法是一些虫孔、潜穴被后期泥质白云质占据充填；另一种说法是疏松的碳酸钙吸收水中的粘土矿物，而泥质是方解石白云岩化的催化剂，从而形成白云质。亮甲山组豹皮灰岩产状为242°∠13°。

5．泥质条带灰岩：

首次出现于崮山组，产状20°∠31°。常见于冶里组。灰色部分钙质含量高，黄色部分泥质含量高。链条状灰岩是指灰岩断断续续，泥质含量较多的泥质条带灰岩。

图 ○

6．燧石结核（条带）灰岩：

存在于马家沟组，豹皮灰岩中也有存在。燧石结核呈碎块状，其成因有三种：成岩、后生、同生。可以从层理是否绕过结核来判断成因，同生的层理绕过结核，成岩和后生的层理穿过结核。燧石条带呈薄层状，随层连续分布。燧石风化后发

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红。

7．微晶灰岩：

主要出现于冶里组下段。整体呈灰色，无法直接观察到结晶颗粒。是在浅海低能条件下沉积的。

8．虫孔灰岩： 出现于冶里组。

9．白云质灰岩及白云岩：

存在于马家沟组，白云质灰岩只能在水中生成。其特征是滴酸起泡不剧烈。奥陶期加里东运动曾使板块大幅上升，石炭二叠期海西运动又使板块大幅下降，使海相转化为陆相最后变为海陆交互相。灰岩中白云质越多，岩石越脆，硬度越大。白云岩没有原生的，都是石灰岩等白云岩话次生变化得来的。方解石转化为白云岩时，体积减小会形成裂缝，是良好的流体储集空间。常伴生有燧石结核或燧石条带。白云质灰岩常出现刀砍纹。

第二节 岩浆岩

。

产状 SiO2 超基性岩 基性岩 中性盐 安山岩 正长斑岩 酸性岩 花岗岩， 花岗斑岩 喷出岩 侵入岩

一、基性岩类

1．辉绿岩：

未观察到 辉绿岩， 辉绿玢岩 呈灰黑色、灰绿色或黑灰色，镜下鉴定为斑状结构或无斑晶结构——隐晶结构。基质为细粒或辉绿结构至隐晶结构，个别具球粒结构，气孔构造。

2．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

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也形成两个断阶。河谷两侧大致平行的正断层相向倾斜，中间的岩块相对下降，构成鸡冠山地堑。断层面无植被，为龙山组地层，绥中花岗岩因风化不可见。

3．石门寨西门小断层： 上盘下降，下盘上升为正断层. 4．潮水峪断层：

位于潮水峪村北。主要岩性为泥质条带灰岩和灰色粒屑灰岩，有辉绿岩侵入体。岩性可以判定是炒米店组下段。断层面产状304°∠74°。西盘为上盘，上盘离断裂面近处产状为290°∠13°，远处为276°∠22°；下盘离断裂面近处产状为212°∠18°，远处为215°∠14°。在灰岩中间，有厚度1m的辉绿岩侵入体。在断层面上有擦痕和阶步（图），可以判断此断层是一个正断层和平移断层的结合体。断层带0到40cm不等，其中包含钙质胶结的较砾以及方解石。在断层面附近可以看到弯曲的牵引构造。

断层面与节理：断层面与节理夹角若为锐角，说明本盘向锐角方向运动。方解石脉是节理面。

5．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，其张夏组厚层状灰岩。断裂带宽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。

三、节理识别特征

1．炒米店组节理：

炒米店组黄灰色泥灰岩中，发育两组X型共轭节理。

剪节理：延伸很长，产状稳定，锐角角平分线方向为挤压力，钝角角平分线方向为拉伸力。

张节理：延伸短 图6-2

2．龙山组节理

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第五章 地质作用

第一节 内动力地质作用

一、岩浆作用

1．亮甲山侵入作用：

亮甲山被三道岩墙，一道岩床侵入 2．潮水峪侵入作用 二、变质作用

1．接触变质作用

接触变质作用又称热力接触变质作用，是由于岩浆的活动散发出的热量和析出的气态或液态溶液引起的变质作用。主要发生在岩浆体周围接触带的围岩中。根据变质作用过程中有无交代作用又可分为2个亚类：①热接触变质作用：以热力（高温）作用为主，原岩发生重结晶，而化学成分没有显著改变，没有明显的交代作用，如斑点板岩、角岩等；②接触交代变质作用；除热力作用外，伴随有显著的交代作用，原岩的化学成分发生明显改变，如矽卡岩等。

在侵入岩体附近常能见到接触变质作用。

第二节 外动力地质作用

一、 风化作用

风化是由于温度、大气、水溶液及生物等因素的作用使矿物和岩石发生物理破碎崩解、化学分解和生物分解等复杂过程的综合。风化作用遍及整个地球的表面，但主要在大陆表面进行。

风化作用分为物理风化和化学风化。由于温度作用或机械作用引起岩石发生崩解、破坏，但又不改变其化学成分的风化过程称为物理风化。由于氧、

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水溶液对矿物、岩石的破坏作用，使矿物岩石破碎分解而且化学成分发生改变的过程。

风化壳是指地表或近地表基岩经过长期风化后，残留于原地的薄壳状松散堆积物。风化壳是物理、化学和生物风化作用的综合产物，其分布、厚度和性质受基岩成分、结构、构造、裂隙、气候、植被、水文和地形等因素的影响。由于风化作用的强度由地表向下逐渐减弱和影响风化壳发育因素具有水平分带性，因此风化壳具有垂直和水平分带的特征。

在垂直方向上，发育和保存完好的风化壳通常自上而下可分为土壤层、残积层和半风化层。

土壤层：主要由粘土矿物和腐殖质构成，是残积物经生物分化作用强烈改造的产物通常含大量的植物根系，成灰色—灰黑色，厚度20—200cm，形成时间200—500年，而风化壳形成的时间通常长达数百万年，甚至数千万年、数亿年。

残积层：主要由基岩风化形成的粘土矿物和其他风化产物组成，但不含腐殖质，无层理。残积层风化比较彻底，最能反映基岩风化时的气候条件，是物理风化和化学风化的产物。

半风化层：其岩石仅发生微弱的风化，以物理风化为主，岩石较致密，清楚地保留有原岩的结构和构造。半风化层往下逐渐过渡到基岩。保存完整的风化壳剖面是少见的，土壤层和残积层很容易遭到侵蚀和破坏，即使在保存完整的风化壳剖面上，土壤层、残积层和半风化层之间的界线通常是逐渐过渡的。

1．植物根劈作用：

陡峭的石壁上生长着高大的松树，其根伸进基岩的裂缝中。随着根系不断地长大，对裂隙壁产生挤压，使岩石裂隙扩大，从而引起岩石破坏，这种作用称根劈作用 。黑山窑后村的村西路南出露孙家沟组上段，近于直立的地层形成陡崖，崖壁上长有一棵迎客松。树根紧紧扎在与粉砂岩互层的泥岩内，树根附近的岩层缝较宽，远离树根生长处，岩层缝变窄，这种现象称为植物的根劈。随着松树的长大，其根须变粗变长和增多，相楔子一样对岩层层面或岩石裂缝施以强大的压力，撑开岩层或岩石，这种根劈现象属于生物的机械破坏作用。（图）

左侧有褶皱，先褶皱再立起。

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2．球形风化作用：

岩石出露地表接受风化时，由于棱角突出，易受风化（角部受三个方向的风化，棱边受两个方向的风化，而面上只受一个方向的风化），故棱角逐渐缩减，最终趋向球形。这样的风化过程称球状风化。

球形风化条件有四条：（1）岩石成分均一 ；（2）岩层厚度大；（3）发育三组节理；（4）风化时间长。

图

3．岩溶作用：

出险地点在山羊寨。岩石类型为黄绿色页岩、泥质条带灰岩及豹皮灰岩，因此可以判断其地质年代为炒米店组或冶里组上段。溶洞中由泥土、姜结石、生物化石充填，有空隙但无方解石脉生成。其形成原因是地下暗河，潜水面溶蚀。过去在地下有地下暗河与潜水面，潜水面与外界有出口，地表水从裂缝渗入，不断带出泥土就会形成溶洞。所以，溶洞的形成条件为：①节理缝发育②有粘土颗粒，由碳酸盐岩构成。溶洞中常有动物居住，所以经常有大量动物化石。

图32 4．石海：

石海是岩石存在裂隙，在水分冻结膨胀情况下，岩石破裂成很多小块，或者因温度变化，组成岩石的矿物不均一的热服冷缩，造成岩石破裂。在这种情况下就会产生大量大小不等的棱角状岩块及岩屑，在地形平缓的条件下，大多岩屑在原地残留下来，形成碎石覆盖地面。此地花岗岩柱状节理发育，在河流等作用下崩脱，重力作用下搬运形成上细下粗的碎石堆，这就是石海。发育石海不仅要岩石坚脆、存在很多裂隙，而且还要有一定的水热条件。既要有一定的水份，同时温度变化要大，通过0℃上下持续波动的时间要长。

5．鸡冠山风化结构剖面：

鸡冠山绥中花岗岩易分化，会产生风化层结构。由上到下依次是土壤层、半风化层、未风化层。土壤层是风化最严重的地方，植被作用更促进分化；半风化层因节理多，分化明显，呈灰白色；未风化层即为母岩。 二、河流地质作用

河流分类图（22）

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河流根据其弯曲度和那边分叉参数分为辫状河、曲流河、网状河、平直河四种类型。其中，曲状河通过弯曲程度可分为低中高三种，河道长度/河谷宽度=弯曲程度，这个数越大说明是高弯度的曲状河，约接近1则说明是低弯度的曲状河。

河流是大陆外动力地质作用最主要的形式，在河流的侵蚀、搬运和沉积过程中，大陆的表面形态不断地被改造。河流的地质作用包括：侵蚀作用、搬运作用和沉积作用。

河谷三要素包括河床、谷底和谷坡。

导致河谷循环发育的地壳运动，是随时间有所变化的。构造运动常表现为活动期和平静期交替进行的周期性变化，其结果是造成河谷发育过程中的强烈深切下蚀阶段与强烈的侧向侵蚀阶段交替发生，亦即形成深切河谷和较平缓的河底及沉积物发育的交替发生。当陆地隆起或者侵蚀基准面降低时，在发育较好且具有平缓河床的地段发生新的下切侵蚀，河流开始改造其纵剖面，以使其适应于新的侵蚀基准面。当新的纵剖面接近于平衡曲线时，侧蚀作用和堆积作用大大增强，在河谷较低的地形部位形成新的漫滩。原来的漫滩被保留在河岸的斜坡上，以陡坎的形式与新漫滩相连接，称为河流阶地。

1．

侵蚀作用

按照侵蚀的形式，河流侵蚀作用亦可分为冲蚀（水力）作用、磨蚀作用（利用携带的砾、沙）和溶蚀作用。

河流的冲蚀作用指流水对岩石的直接冲击力，其大小与流水量及流速成正比。

磨蚀作用主要由流水中的搬运物所造成；搬运物不断的磨擦河道两旁及河床，使河道扩阔和加深。

磨耗作用则指河中的搬运物互相碰撞磨擦，逐步变小及变圆。溶蚀作用是河水溶解河岸两旁及河床岩石的可溶矿物，并以溶液形式带走。一般来说，水力作用及磨蚀作用是较为重要的。

河流侵蚀沿着三个方向进行，分别为朝着河源、河床及两旁河岸。向源侵蚀使河道朝上游方向延长，下蚀使河道加深，而侧蚀则使河道变阔，有时有摆动迁移（图16）。 2．

搬运作用

河流的搬运作用是顺流而下的，被流水搬运的东西称为搬运物。河流搬

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