综合地质实习指导书(秦皇岛，2013) - 图文

中国石油大学（北京）重点教改项目成果

秦皇岛石门寨综合地质实习

指导书

编写：童亨茂

中国石油大学（北京）地球科学学院

2013年5月

前 言

综合地质实习是中国石油大学（北京）品牌专业——地质工程专业最重要的一个实践教学环节。中国石油大学（北京）1990年招收第一届地质工程专业的本科生，1993年开始在周口店进行综合地质实习。当时为了满足实习的需要，1993年编者编制了《北京周口店综合地质实习指导书》。通过多年的教学改革和实践，2005年，该指导书重新编写。由于在周口店住宿无法得到解决等方面的原因（中国石油大学(北京)90级到07级地质地质工程专业的学生在周口店实习，共18届），从2010年起，综合地质实习首次从北京周口店地区移到秦皇岛石门寨地区。由于地区的变动，对中国石油大学（北京）而言，秦皇岛石门寨地区是一全新的区域，与基地相关的建设和研究工作急待开展。为此，2010年底，中国石油大学（北京）批准设立“秦皇岛综合地质实习基地建设的研究与实践”校级重点教改项目，实习指导书编写是其中的重要组成部分。为此，编者在2010年编制了《秦皇岛综合地质实习指南》，经过两年教学改革的研究与实践，在《指南》的基础上，编写完成了《秦皇岛石门寨综合地质实习指导书》。

本指导书分两大部分，共6章：第一部分 地质概况及实习教学路线；第二部分 野外工作方法，还包括2个附录。该指导书能在新的条件下满足地质工程专业学生在周口店综合地质实习的需要。

本指导书由童亨茂完成编写。该教材的编写过程中，得到了系、院、教务处有关领导的支持与鼓励，在此谨致谢意。由于时间紧迫，水平有限，疏漏、不妥之处希望读者批评指正；同时本书也需要在今后的教学实践中不断完善与提高。

编者 童亨茂 2013年5月 20日

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第一部分 地质概况及实习教学路线

第一章 实习区区域地质概况

第1节：自然地理、交通概况

秦皇岛石门寨地质教学实习基地位于秦皇岛市北二十八公里，是国家地质公园——“河北秦皇岛柳江国家地质公园”。该区自然地理位于燕山山脉东端、南临华北平原和渤海湾，属河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇管辖（图1-1）。

区内外交通十分方便，大秦、京哈等铁路在秦皇岛设有国家三级站，实习区与市区有水泥公路、地方铁路相通，从实习区乘车经市区可到北戴河海滨、山海关和昌黎县黄金海岸等旅游胜地。

实习所在的石门寨地区，为一南北向延伸的低山丘陵区。北、西、东三面为陡峻的高山所包围。高山主要由上太古界混合花岗岩和燕山期花岗岩侵

入体组成，低洼的丘陵和平原由古生界和中生界地层构成；而在地质构造上则形成一个比较宽缓的向斜，故名“柳江向斜”。前者是地貌形态，后者为地质构造概念。故又通称谓“柳江向斜盆地”。贯通盆地的大石河，是本区最主要的水系，它流向东南，在山海关以南流入渤海。盆地内最高的山峰为老君顶，海拔493.7米。南部大石河河谷的南刁部落海拔70米左右。盆地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。

实习区气候属暖温带半湿润季风型大陆性气候，但受海洋影响较大。冬季长，春、夏、秋季较短。年平均气温11.3℃，最冷为一月份，月平均气温-29℃，最热为七至八月份，月平均气温24.8℃。

本区年降水重为400～l000毫米，多集中七、八月份，占年降水量的70％，山洪也主要集中在这个时期内。

本区工农业并重。农业主要种植玉米、小麦、高梁等，山坡多种果树，尤以桃树较多，盛产蜜桃。海滨地区有丰富对虾、海蟹等水产资源。工业以采掘业为主，有煤、铝土矿、建筑石材以及水泥原料等。其中煤矿开来历史悠久，煤质为无烟煤，局部为劣质煤，总储量2－3亿吨。

图1-1 石门寨地区交通位置图 2

第2节 构造层与地层分布

本区地层分区属华北--东北南部区、燕山分区的山海关小区，地层特征属华北型。除较普遍缺失中、上奥陶统至下石炭统、三叠系、白垩系、第三系外，就华北型地层而言，该区地层出露较全（缺失中元古界的长城系、蓟县系和上元古界青白口系的下马岭组），化石丰富，各单位地层划分标志清楚，地层特征具有一定代表性。全区范围内出露的地层主要有上元古界的青白口系、下古生界的寒武系、下奥陶统、上古生界中上石碳统、二迭系、中生界侏罗系以及新生界的第四系。地层顺序以及它们之间的接触关系见石门寨地区地层简表（表1-1）。

本区处于燕山沉降带东段，山海关隆起东南缘，主要构造线方向近南北向。依据区域性角度不整合面与各地质时期的地质构造基本特征，本区可划分如下构造层：

中生界构造层 盖层 ～～～～～～～～ 古生界构造层

～～～～～～～～ 新元古界青白口系构造层

基底----混合花岗岩

第3节 构造变形基本特征

自古生以来，本区经历了海西--印支运动和燕山运动，形成了一系列较为复杂的褶皱与断裂构造。

西部地区产生了近南北内的背斜（柳观峪--秋子峪背斜，张赵庄--伍庄背斜）构造，其特点为西翼地层产状较缓而东翼地层直立倒转，被断裂破坏；中部和东部地区则为一个开阔的不太对称大向斜，即柳江向斜。该向斜北起城子峪，南到石龙山、南林子一线，长达20公里，东起娃娃峪西沟、张岩子，西到王庄、山羊寨一线，宽约8公里。向斜核部为中生代地层呈角度不整合覆盖。向斜的西翼由上寒武统、下奥陶统、中--上石炭统和二迭系组成，但由于受近南北向逆断层影响，地层产状发生直立倒转，有的地层组段缺失。地层倾角一般在40°～50°之间，个别地段倾角大于80°。向斜的东翼由元古界青白口系长龙山组、景儿峪组、寒武系、中、下奥陶统、中--上石炭统、二迭系地层组成。地层倾角一般在10°～25°之间，局部达30°左右。由于倾角较小，所以东翼分布面积广阔。此外，在向斜东翼可见许多脉岩，呈岩床与岩墙产出。岩床与地层产状基本一致，而岩墙切割地层，多为北西向延伸。由于在南北向褶皱区，侏罗系地层系统地不整合覆盖在前侏罗系地层之上，确定南北向褶皱是燕山期东西向挤压构造作用的产物。这一认识已得到广泛的认可。

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本区除南北向的褶皱构造外，还有东西向的褶皱构造。东西向的褶皱出现在实习区的南部、中部和北部的部分地区，包括义院口背斜、潮水峪东断背斜、黑山窑向斜（潮水峪东断背斜、黑山窑向斜是本次研究新命名的褶皱构造）等。根据姜耀俭等（2010）对黑山窑向斜的研究，发现黑山窑向斜是由前中生界的地层组成，而晚三叠统的黑山窑组以大角度不整合在前中生界地层之上，从而确定黑山窑向斜是海西期南北向挤压作用的产物。以此推断，包括义院口背斜、潮水峪东断背斜、黑山窑向斜在内的东西向褶皱构造是海西期南北向挤压构造作用的产物。

上述分析表明，实习区是海西期和燕山期构造叠加形成的叠加褶皱，其中以燕山期褶皱占主导。

本区断层较发育，以NE、NW、SN向断层占主体，以逆断层、走滑断层和压扭性断层占主体，正断层在露头区广泛发育，但规模均较小。逆断层主要在本区的西部发育，走滑断层和压扭断层主要的盆地的中部发育，正断层在各个区域都有发育。总的来说，从西向东，断层的发育程度不断降低。走滑断层和压扭断层大多以共轭的方式出现，NE、NW走向，反映东西方向的挤压作用。逆断层南北走向，也反映东西向的挤压作用。根据杨明慧的分析（2010，个人交流），断层对水系起重要的控制作用，水系局部段落的走向主要受断层控制。

燕山期南北向延伸的褶皱、北东和北西走向的走滑断层、以及南北延伸的走滑断层均反映出本区曾受到东西向挤压应力，说明它们均是燕山期的，是递进构造变形过程中的产物。表明燕山期对本区的构造变形起主导作用。

第4节 岩浆岩概况

本区的岩石种类繁多，沉积岩主要有陆源碎屑岩和内源沉积岩两大类。陆源碎屑岩在本区主要分布在中-上石炭统、二迭系和侏罗系内，其次分布在青白口系、寒武系及奥陶系内。中粒碎屑岩（砂岩）较粗粒碎屑岩（砾岩）发育，而细粒碎屑岩（粉砂岩）和泥质岩也有广泛分布。区内内源沉积岩以碳酸盐岩为主，分布在寒武系及奥陶系内。岩浆岩也有相当丰富的类型，从基性岩到酸性岩都有。从空间上观之，深成侵入岩主要出露在在柳江向斜两翼，东老而西新。浅成侵入岩则广泛分布于向斜核部，而以东翼更甚。溢流、爆发形成的喷出岩主要集中在向斜核部。变质岩主要有接触变质岩和混合花岗岩岩(因其主体在辽宁绥中一带，亦称绥中花岗岩)。岩浆岩主要是燕山期的。混合花岗岩是本区最老的岩石，据吴家弘等1981年测定岩年龄为25亿年左右（锆石一致年龄2495±24Ma，Pb-Pb法等时年龄2452±78Ma），即太古代末期或元古代早期（Aγ2-Pt1）。本区主要见于柳江盆地东部张岩子村附近和西南鸡冠山下。岩石为肉红、灰白色，在鸡冠山下多见暗色岩石的残留体，鸽子窝可见较明显的片麻理。绥中花岗岩形成时代尚有争议。河北区调队（1987）区调报告中将其归为上太古界单塔子群白庙组（Arb）。依据同位素年龄数据（约2500Ma）及该岩体的结构构造特征，本教材暂将其归为上太古代处理（γ1）。

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第5节 矿产概况

本区的矿产以沉积矿产为主，如煤、铝土矿、玻璃原料石英砂岩，冶炼用的白云岩及建材用的和烧石灰的石灰岩。其中煤、铝土矿、安山质凝灰岩和石灰岩，开采历史悠久，具有一定规模。金属矿产仅在柳江盆地周围的接触带附近曾发现铁、铜、铅、锌矿点或矿化点十余处，如上平山重晶石铅锌矿点、杜庄矽卡岩型铁矿点，规模不大，多无工业价值。

第6节 区域构造演化简史

实习区经历了二十几亿年的地质历史、多次的构造运动，形成了目前的构造格局。归纳起来有如下几个阶段：太古代结晶基底形成阶段；新元古代裂陷槽发育阶段；古生代克拉通盆地发育阶段；中生代燕山期挤压褶皱、断裂和岩浆作用阶段；以及新生代的差异隆升作用阶段。

太古代结晶基底形成阶段 这一阶段本区以发育绥中混合花岗岩为代表，构成这一区域的结晶基底。结晶基底形成以后，本区长期处于隆升剥蚀状态，直至新元古代晚期。

新元古代裂陷槽发育阶段 本区新元古代裂陷槽是华北克拉通燕辽裂陷槽的组成部分。燕辽裂陷槽主体部分是在中、新元古代发育，沉积长城系、蓟县系和青白口系的地层，由海相碎屑岩和碳酸盐岩组成。而本区处在燕辽裂陷槽的东部边缘，中元古界的长城系、蓟县系和新元古界青白口系的下马岭组地层缺失，青白口系长龙山组和景儿峪组海相碎屑岩直接不整合在太古界地层之上。

古生代稳定地台盖层发育阶段 这一阶段华北克拉通以升降运动为主，为稳定的克拉通盆地沉积。晚奥陶世-早石炭世导致近100Ma地层缺失是这一时期最著名的上降运动（加里东运动）。下古生界主体由陆表海沉积的碳酸盐岩组成；上古主体由海陆交互相（石炭系和二叠系下部）和陆相（二叠系上部）碎屑岩地层组成。地层稳定性很强，横向可以进行很好的对比。古生代末期的海西构造运动使本区遭受南北向挤压（图1-2），形成东西方向的褶皱构造。但总体构造变形不强烈，褶皱只在局部区域发育。

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表1-1 柳 江 盆 地 地 层 简 表

界 新 生 界 系 第 四 系 统 上统 侏 罗 系 中统 组（代号） 接触关系 角度不主要岩性 冲积粘土、砂砾石及部分黄土堆积。 Q 孙家梁组 J2s 兰旗组 J2l 角度不中 生 界 灰色酸性和中碱性火山熔岩和火山碎屑岩。 上部：黑绿色、紫红色玄武质火山熔岩、集块岩； 中部：安山质、粗安质火山熔岩、集块岩、火山角砾岩；下部：灰绿色-黄绿色安山质流纹质集块岩夹凝灰岩。 上部：粉砂岩、页岩，含煤线，底部为砾岩； 下部：砾岩和含砾粗砂岩，夹少量粉砂岩、页岩。 灰白色中粗粒长石石英杂砂岩，炭质页岩，粉砂岩，含煤线。 粉砂岩、泥岩夹少量砾岩，粗粒至中细粒砂岩和杂砂岩。 中厚层含砾粗粒长石砂岩，夹紫色细粒砂岩，粉砂岩。 中粗粒长石杂砂岩。 灰黑色中细粒长石杂砂岩、粉砂岩，碳质页岩，含煤。 灰黑色粉砂岩，以含铁质结核为特征。 上部：粉砂岩、页岩； 下部：铁质砂岩或褐铁矿（山西式铁矿）。 暗灰色白云质灰岩夹白云岩，含燧石条带白云质灰岩，顶部少量灰岩。 中厚层豹皮灰岩，下部夹少量碎屑岩、钙质页岩。 上部灰色砾屑灰岩夹灰绿色页岩； 下部微晶纯灰岩夹少量砾屑及虫孔灰岩。 黄灰色泥灰岩夹砾屑泥灰岩，黄绿色钙质页岩夹薄层泥质条带灰岩。 砾屑灰岩、粉砂岩及页岩互层。 上、下部为紫色砾屑灰岩及粉砂岩，中部为灰色灰岩。 上部鲕粒灰岩夹泥质条带灰岩； 下部鲕粒灰岩夹黄绿色页岩。 黄绿色、暗紫色粉砂岩，细砂岩夹少量鲕粒灰岩透镜体。 紫红色页岩，含白云母碎片。 砖红色泥岩、页岩，底部角砾岩。 暗灰色豹皮状含沥青质白云质灰岩。 中上部粉红色薄层泥灰岩，底部砂岩。 肉红色混合岩化钾长花岗岩。 下统 三叠系 二 叠 系 石 炭 系 北票组 J2b 角度不整合 上统 黑山窑组 T3h 角度不整合 上统 下统 上统 中统 石千峰组 P2sh 上石盒子组 P2s 下石盒子组 P1x 山西组 P1sh 太原组 C3t 本溪组 C2b 马家沟组 O1m 平行不整合 古 生 界 平行不整合 平行不整合 角度不整合 奥 陶 系 下统 亮甲山组 O1l 冶里组 O1y 凤山组 3f 3c 3g 2z 2x 1mo 1m 1f 上统 寒 武 系 长山组 崮山组 中统 张夏组 徐庄组 毛庄组 下统 馒头组 府君山组元古界 太古界 青白口系 上太古界 景儿峪组 Qj 绥中花岗岩 γ2 注： 1.本区元古界以后地层缺失O2、O3、S、D、C1、T1、T2、K及R。 2.地史时期中出现4个角度不整合，3个平行不整合，1个沉积不整合接触关系。

中生代印支期阶段 三叠纪晚期发育湖盆，沉积黑山窑组地层。黑山窑组地层与上覆地层平行不整合接触，表明本区印支期的构造活动比较平静，没有发生显著的构造变形。

中生代燕山期强烈的挤压褶皱、断层和岩浆作用阶段 燕山运动在本区以东西向挤压作用为主（图1-2），表现为南北向的褶皱作用，南北向延伸的逆冲断层作用和北西、北东方向的共轭走滑断层作用，岩浆活动十分强烈，对本区的构造变形起决定性的作用。燕山期发

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育陆相碎屑岩和各种产状的岩浆岩，以中性岩浆岩为主。表明具有弧后的构造背景，是由于受到太平洋板块强烈的推挤作用造成的。

海西期 燕山期

图1-2 实习区中生代应力场演化示意图

新生代的差异隆升阶段 新生代期间表现为显著的差异隆升，柳江盆地周缘（西、北和东部山区）表现为强烈的隆升作用，而盆地中部地区的隆升作用则相对偏弱，构造上表现为正断层的普遍发育，但规模都比较小。新生代的隆升作用使“河流回春”（兼有山区河流和曲流河的一些特征），多级河流阶地，在山顶山残留古夷平面等。

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第二章 地质实习路线

路线1 实习区踏勘

一、教学路线：石门寨镇北161.1高地及采石场

（基地向南过大石河桥，过加油站，进“长城玻璃纤维厂”院内后上山）

二、教学任务：

1、了解实习区地貌概况（介绍柳江盆地的基本地貌特征）

2、了解实习区区域地质概况（结合构造层剖面，介绍区域构造演化历史） 3、复习罗盘的使用（量面状产状，打方位）

4、掌握地形图的使用（介绍各种地形在地形图上的特征，让同学们掌握），并掌握定点的两种方法-微地貌法和后方交会法（选择定两个点进行定点）

5、认识灰岩、燧石结核，岩床和岩墙

6、初步学会地质观察点的描述与记录（介绍野簿的记录方法）。

路线2 张岩子-东部落Ar-Pt3地层观测

一、教学路线：张岩子村-东部落

（基地乘车经石岭-小刘庄-黄土营到张岩子村北）

二、教学任务：

1、了解太古界和新元古界地层、岩性特征和古地理概况（结合吉老师的词进行介绍） 2、了解地层的划分原则、建立本区Ar-Pt3地层层序。 3、系统了解和掌握Ar-Pt3各组岩性特征、分层标志特征。

4、观测描述Ar-Pt3不整合，Ar混合花岗岩、长龙山组砂岩及其沉积构造 5、做1:5000 Ar-Pt3信手剖面。

三、教学进程安排

No-1 张岩子村北Ar-Pt3c接触关系远景观测点（0.5h）

No-2 张岩子村西Ar-Pt3c不整合、岩性及沉积构造观测点（村西陡壁下），开始作信手剖面（1.3h）

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No-3 张岩子西山东坡Pt3c下段和上段接触关系观测点，以紫红色粉砂岩作为下段的顶（20min）

No-4 张岩子西山西坡Pt3c-Pt3j接触关系远景观测点，以出现夹紫红色页岩的泥灰岩作为Pt3j底部的标志（杨树林东北路上）（20min）

No-5 东部落东山南坡Pt3j-观察

1f不整合观测点，以出现豹皮灰岩作为

1f的标志，并

（0.5h） 1f的差异溶蚀作用（旁边有废石碓）

路线3东部落-潮水峪寒武系地层观测

一、教学路线：东部落村西-潮水峪

（基地乘车经石岭-小刘庄-黄土营到东部落村西）

二、教学任务：

1、了解寒武系地层、岩性特征、化石分布和古地理概况 2、建立本区寒武系地层层序。

3、系统了解和掌握寒武系各组岩性特征、分层标志特征。 4、化石观察和描述

5、1:5000 Ar-Pt3做信手剖面。

三、教学进程安排

No-1 断层三角面观察，介绍寒武系剖面层序，及沉积环境（东部落村西杨树林西）30min No-2

1m和

（村西陡壁下），2x分界点1m为灰紫色泥岩，（闹2x为黄绿色泥岩

野沟沟口上山约30米），开始作信手剖面 （20min）

No-3

2x和

以出现2z分界点，2z的鲕粒灰岩为标志，2z组上段有丰富的叠层

石（在山梁路上，需要进行描述（30min）

No-4 No-5 以紫色为主，

No-6

2z和3g和

以出现3g分界点，以出现3c分界点，

（山顶横路松树旁）（30min） 3g的竹叶灰岩为标志

（在岩石上有标志A），3c的叠层石灰岩为标志

3g

3c以灰色为主（20min） 3c和

3f分界点，以出现

3f的薄饼状灰岩为标志（前一点向西

30米，在主

山梁上）（20min）

No-7

3f和

O1y分界点，以出现O1y的泥纹层灰岩为标志（在山顶附近，已开始下山

处，有陡坎）（20min）

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四、路线地质情况介绍（寒武系剖面描述）

该剖面起于东部落村西闹野沟沟口，经大砬子嘴下，止于潮水峪北西后山坡上。 上寒武统（ 凤山组（

33）

f）

凤山组始建于唐山市赵各庄凤山。岩性为黄灰色泥灰岩夹砾屑泥灰岩、黄绿色钙质页岩及薄层状泥质条带灰岩。本区凤山组剖面位于揣在北288高地东坡出露较好，整合覆于长山组之上。

??

30.薄层泥质灰岩，产杂索克虫未定种。

29.薄层泥质灰岩夹生物碎屑灰岩，产毕氏方头虫。 1.8米 28.薄层泥质灰岩。 3.0米 27.灰色泥质条带灰岩夹砾屑灰岩。 5.5米 26.紫色页岩夹藻灰岩，灰岩中产柱状叠层石。 2.8米 25.紫色砾屑灰岩夹灰岩，产发状济南虫、球状褶盾虫、山西褶盾虫。 3.0米 24.黄色泥质薄层灰岩。

23.黄绿色页岩，底部有一层紫色页岩。 8.5米 22.灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩，砾屑灰岩中产发状济南虫。 2.4米 长山组（

3c） 总厚18.0米

始建于唐山市长山沟。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，与崮山组为整合接触。

21.紫色粉砂质叶岩，砾屑灰岩，底部具半米厚藻灰岩，其中产柱状叠层石，砾屑灰岩中产庄氏虫未定种。 10.2米 20.紫色粉砂质页岩。 7.3米 19.灰色厚层藻灰岩，产柱状叠层石。 0.5米 崮山组（

3g） 总厚28.6米

1907年由维里土建组于山东崮山唐王寨。主要分布于柳江盆地之内侧，出露整齐、完整。岩性可分为三部分：上、下部均以紫色碎屑灰岩及紫色粉砂岩为主，中部为灰色灰岩（包括泥质条带状灰岩、鲕粒灰岩及藻灰岩等）。

18.紫色粉砂质页岩夹砾屑灰岩透镜体，产帕氏蝴蝶虫。 11.6米 17.灰色厚层藻灰岩，产柱状叠层石，产帕氏蝴蝶虫。 1.8米 16.绿色含云母页岩夹深灰色泥质条带状灰岩。 0.9米 15.深灰色中层泥质条带状灰岩。 3.0米 14.灰色厚层鲕状灰岩夹生物碎屑灰岩，产帕氏蝴蝶虫。 7.3米

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13.灰色厚层含生物碎屑灰岩。 3.4米 12.紫色砾屑灰岩，上部具少量黄绿色页岩。 0.6米 中寒武统（ 张夏组（

22）

z） 总厚26.6米

维里士等（1907年）建组于山东张夏并命为张夏灰岩，后由卢衍豪等（1953年）更名为张夏组。张夏组是寒武系在区内分布最广的地层之一。揣庄北288高地以东山脊上的剖面可作为该组标准剖面。岩性可分上下两部分：下部为细粒灰岩夹黄绿色页岩；上部以鲕粒灰岩为主，夹藻灰岩、泥质条带灰岩。与下伏徐庄组为整合接触关系。

11.灰白色厚层藻灰岩，产柱状叠层石。 3.6米 10.深灰色中薄层灰岩。 1.7米 9.深灰色厚层鲕状灰岩，顶部产帕氏德氏虫。 8.7米 8．深灰色厚层鲕状灰岩夹黄绿色页岩，产沟颊早未定种，太子虫未定种。 22.6米 徐庄组（

2x） 总厚143.8米

始建于山东张夏镇徐庄村。徐庄组分布较广泛。以东部落西山出露较全，化石亦较丰富，可作为本区的标准剖面。岩性以黄绿色含白云母粉砂岩、夹暗紫色粉砂岩、细砂岩和少量鲕粒灰岩透镜（扁豆）体为特征。徐庄组与毛庄组为整合接触。

7.灰绿色页岩夹少量简状灰岩。 13.0米 6.灰绿色含云母页岩，产原附节虫未定种。 43.9米 5.紫色、灰绿色含云母粉砂质页岩夹灰岩透镜体。 5.8米 4.紫色、黄绿色含云母粉砂质页岩夹灰绿色页岩。 56.6米 3.紫色含云母粉砂质页岩。 9.2米 2.灰褐色含海绿石粉砂质页岩夹生物碎屑灰岩，灰岩中产孙氏盾壳虫未定种。

15.0米

下寒武统（ 毛庄组（

11m）

m）

始建于山东张夏镇毛庄村。沙河寨西一带出露也较好，化石较丰富，可视作本区标准剖面。岩性以紫红色页岩为主，页岩中含少量白云母片，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。

l.紫红色页岩。

路线4 石门寨西门--瓦家山C-P地层、岩石路线

一、教学路线：石门寨西门-瓦家山村

（基地乘车到石门寨镇“华联超市”右拐，到“米面粮油”左拐，过石门寨西门）

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二、教学任务

1.初步认识石炭—二叠系各组地层岩石组合、岩性特征与分层标志。 2.观察描述碎屑岩的主要岩石类型。 3.作1:4000的信手地层剖面

三、教学进程安排

No-1 小型正断层观察点，位于石门寨西门外约80米废弃采坑。

该断层规模小、断层标志明显。可以其为实例进行现场教学。（断层的概念、几何要素等）

提示：研究断层的内容主要是确定断层的存在；判断断层的性质；确定断层形成的相对时期；分析断层的力学成因等，受观察范围的限制和学生现有掌握知识的程度，应把前2个内容作为观察研究的重点。

在该点为黄绿色页岩为标志层。断层旁侧张裂面内具有方解石晶体垂直张裂面生长，进一步佐证该断层为一正断层（图1-3）。

No-2下奥陶统马家沟组（O1m）与下奥陶亮甲山组（O1l）之间接触关系观察点，以出现马家沟组（O1m）燧石条带为标志。位于西门向西200米山坡路边的采石坑内。开始作信手剖面。

No-3中石炭统本溪组（C2b ）与下奥陶统马家沟组（O1m）之间平行不整合接触关系和本溪组底部的“G层铝土矿” 观察点，位于养鸡厂附近的旧采坑。继续作信手剖面。

观测点背景知识介绍

1、铝土矿赋存于本溪组、太原组、山西组和下石盒子组，共计8层。在本区以G层和山西组顶部的B层为最好，可供工业开采利用地段主要在半壁店和欢喜岭一带。本次所观察的旧采坑位置即为G层粘土矿的层位，在其周围现在也可以找到残留的矿石。矿石呈铅灰色豆状或鲕状构造，比重较大，用手搓后有滑腻感。

2、自中石炭世开始，本区的沉积环境（沉积相）已由原来的海相过渡到海陆交互相，到二迭纪完全进入陆相。沉积相的变化可通过岩石的沉积特征、生物特征等综合判别和划分。注意在本溪组和太原组中的砂页岩中采集植物化石；在泥灰岩透镜体中注意寻找海相化石，前人曾在泥灰岩中发现的海相化石有：筵、珊瑚、腕足类和双壳类。

3、本溪组由赵亚曾等在1926年命名于辽宁省本溪新洞沟一带。在实习区小王山剖面可

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图1-3 石门寨西门正断层素描图 作为本区标准剖面。下部为铁质砂岩或褐铁矿（山西式铁矿），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，含G层铝土矿，厚82m。本组平行不整合于马家沟组之上。粉砂岩及页岩中含植物化石：带科达、栉羊齿未定种、近大脉羊齿、深裂齿叶，楔叶未定种、轮叶未定种等。

No-4 上石炭统太原组（C3t ）与中石炭统本溪组（C2b ）分界点，位于四万台西南约100米的小路北侧，太原组底层岩屑长石砂岩形成球状风化，分析其原因。继续作信手剖面。

观测点背景知识介绍

1、 野外如何鉴别胶结物的成分。 硅质胶结：胶结坚硬，小刀难以刻划。

钙质胶结：加稀盐酸起泡，但白云质胶结物不起泡，或只有粉末起泡。 泥质胶结；胶结松软，小刀可刻划。

铁质胶结：岩石呈红色，硬度、比重均较大。 海绿石胶结：绿色、风化后有褐色斑痕。 2、 煤矿所在的层位。

柳江盆地为一含煤盆地，主要含煤岩系为上石炭统的太原组及下二迭统的山西组和下侏罗统的北票组煤系地层。石炭、二迭系共含煤6层。由上而下编号，其中煤l～煤4属二迭系，煤5、6为石炭系。煤5、煤3层位稳定，沿途观察所见的采煤坑开采的就是太原组的煤5和山西组的煤3。煤层在地表常以煤线出露，这是一种标志，指示深部可能有较好的煤层产出。

3、 太原组、山西组的岩性特征。

太原组建组于山西太原西山附近（李希霍芬，1883），由太原系（泛指华北含煤岩系以下地层）演化而来。由两个沉积韵律组成：下韵律底部为青灰色含铁质细粒长石岩屑砂岩，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层粘土或泥灰岩透镜体。上韵律底部为薄层细粒长石岩屑砂岩，具小型球状风化。向上为青灰色夹泥灰岩透镜体。厚51m。

山西组由维里士等（1907年）创名于太原西山，刘鸿允（195年）更名为山西组。岩性由灰色、灰黑色中细粒长石岩屑砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩构成两个沉积韵律。第一个韵律含煤层，第二个韵律的顶部含铝土矿（相当B层铝土矿）。厚近62m。

No-5山西组（P1s）和上石炭统太原组（C3t ）分界点，以出现山西组的煤系地层为标志。继续作信手剖面。

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No-6下石盒子组（P1x）和山西组（P1s）分界点，位于175高地北东300米小路拐弯处。观察描述含砾粗粒岩屑长石砂岩。继续作信手剖面。可以续页。

观测点背景知识介绍

下石盒子组创名于太原西山，由那琳命名的“石盒子系”演化而来。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A3层粘土。厚115m，整合于山西组之上，属湖泊相沉积环境。粉砂岩中产植物化石：带科达、多脉带羊齿、中芦木未定种等。

上石盒子组组名来源同上，为“石盒子系”上部。上石盒子组分布较局限，发育较好的剖面在欢喜岭。厚72m，整合于下石盒子组之上。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l－2个沉积韵律构成。第一个韵律底部是在A1层粘土之上的灰白色含砾粗砾长石净砂岩，具大型斜层理。

石千峰组由那琳1922年创建于太原西山石千峰，原称“石千峰系”。岩性是一套河流相紫色岩层，包括含砾砂岩和砾岩粗粒至中细粒净砂岩和杂砂岩、粉砂岩和泥岩。石千峰组的底部是紫红色含砾粗粒岩屑长石杂砂岩。厚150m，与下伏上石盒子组为整合接触。

“净砂岩”和“杂砂岩”的区分主要是通过放大镜或显微镜仔细观察岩石的胶结类型。前者呈颗粒胶结，后者为基质胶结。

No-7上石盒子组（P2s）和下石盒子组（P1x）分界点，以下石盒子组（P1x）紫红色泥岩结束后，出现上石盒子组（P2s）的粗砂岩为特征。

No-8石千峰组（P1x）和上石盒子组（P2s）分界点，以出现石千峰组（P1x）紫色含砾砂岩为特征，石千峰组（P1x）以紫色为特征，分界点位于瓦家山村东500米的松树林。

并介绍下侏罗统北票组与上二迭统石千峰组角度不整合接触关系及北票组的底砾岩，但有庄稼的关系，无法现场观察，结合小黑板图示介绍，以后将在黑山窑村西进行观察。

北票组可与杨志坚（195O年）命名的华北地区下花园组（J1x）对比。为侏罗系底部地层，层序完整，分布较广泛，黑山窑后村至大岭一带可作为北票组之标准剖面，分上、下两段。下段以砾岩及含砾粗砂岩为主，夹少量粉砂岩和页岩，厚278m。分界标志为北票组的底砾岩；上段以粉砂岩、黑色炭质页岩为主，含煤线，厚215m，底部具大砾岩，与下段分界明显。根据岩性和生物化石特征分析，北票组属湖泊、河流及沼泽相沉积环境，水体来源于西北方向。

角度不整合无论在平面和剖面上，都表现为不整合面上下两套地层产状不同，并且其间有地层缺失。上覆地层底面的地质界线（不整合线）切割下伏不同时代老地层的地质界线，不整合面上具有风化壳，且常具有底砾岩。

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路线5-6 石门寨西门--瓦家山O-C-P地层剖面实测

一、教学路线：石门寨西门-瓦家山村

（路线5和路线6的分界点各组可以有差异，以实测进程为准；实测开始前一天进行实测剖面方法介绍，并进行练习）

二、教学任务

1．掌握晚下奥陶统和晚古生代地层层序。

2．沿剖面按精度要求分层，详细观察并描述各单层的岩性特征并正确命名，注意寻找化石。

3．根据岩性组合特征，化石及地层接触关系，划分地层单位。 4．在重要地质界线上定地质点。

5．作信手剖面图（1:2000）与实测地层剖面。 6．采集一套地层岩石标本。

三、教学进程安排

以马家沟组和亮甲山组分界点向东50-30米开始测量（不同组起点相隔5米左右）

路线7 亮甲山奥陶系地层剖面实测

一、教学路线：亮甲山（详见路线1） 二、教学任务

1．掌握晚下奥陶统地层层序。

2．沿剖面按精度要求分层，详细观察并描述各单层的岩性特征并正确命名。 3．根据岩性组合特征，化石及地层接触关系，划分地层单位。 4．作信手剖面图（1:2000）与实测地层剖面 5．采集一套地层岩石标本。

三、教学进程安排

从山脚下开始测量（不同组起点相隔5米左右）

四、路线地质情况介绍（奥陶系剖面描述）

上覆地层：

14.中石炭统本溪组：黄褐色铁质细砂岩，底部具砂岩 ┄┄┄┄┄平行不整合接触┄┄┄┄┄

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马家沟组（O1m） 总厚115米

孙云铸等（1920年）始建于唐山市开平马家沟。本区马家沟组是1983年在亮甲山一带亮甲山组上部发现并划分出来的。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，与下伏亮甲山组为整合接触关系。

13.黄灰色薄层细晶白云岩 5.0米 12.黄灰色中薄层细晶白云岩 29.0米 11.灰色中厚层含燧石结核细晶白云质灰岩 29.0米 10.黄灰色厚层细晶白云岩夹黄灰色细晶豹皮状白云质灰岩，含头足类化石：长尾氏临城角石；腹足类：蛇卷螺未定种。 38.0米

9.黄灰色白云质灰岩夹浅灰白色细晶白云质灰岩，具明显微层理，局部含燧石结核和砾屑。含头足类：链角石；腹足类：马氏螺未定种，蛇卷螺未定种等。

亮甲山组(O1l) 总厚118米

亮甲山组的层型剖面及命名地点位于本区石门寨北亮甲山。以中、厚层豹皮状灰岩为主，下部夹有少量砾屑灰岩和钙质页岩，整合于冶里组之上。

8.灰色中厚层豹皮状灰岩，含头足类化石：扁豆满洲角石，房角石未定种；海绵类：古钵海绵未定种，腹足类，蛇卷螺未定种。 39米

7.灰色豹皮状灰岩夹少量砾屑微晶灰岩、含头足类化石、满洲角石。 58米 6.灰色细晶豹皮状灰岩及少量黄绿色钙质页岩，含头足类化石：马底幼河北角石；腹足类：蛇卷螺未定种等。 21米

冶里组(O1y) 总厚37米

孙云铸（1920年）建组于唐山市开平冶里村。本组主要分布在区内东部，揣庄以北288高地以西的剖面可作为冶里组的标准剖面。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。

5.灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩，含笔石：太子河无羽笔石；三叶虫：小栉虫未定种等。 12米

4.灰色砾屑灰岩、灰色薄层泥质条带灰岩与黄绿色页岩三层。含笔石：无羽笔石未定种；三叶虫：小栉虫未定种等 17米

3.灰色砾屑灰岩和深灰色薄层泥质条带灰岩夹黄绿色页岩。 8米 2.灰黑色辉绿岩岩床。

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路线8 黑山窑“柳江叠加褶皱”和T-J1地层观测路线

一、教学路线：黑山窑-黑山窑后村西沟

（基地乘车向南进“黑山窑前村”向西约1km开始）

二、教学任务

1.了解和掌握黑山窑组、下花园组层序，及黑山窑组和侏罗系的不整合 2.描述和分析黑山窑组和下伏地层的角度不整合 3.了解和认识“柳江叠加褶皱” 4. 作信手地层剖面

三、教学进程安排

No-1 石千峰组地层产状观测点（黑山窑前村沟口边），石千峰组砂砾岩地层直立，测量产状，作示意图，并分析其对应的构造（东西向的褶皱构造，与南北向挤压作用有关）。（0.5h）开始作信手地层构造剖面

No-2 黑山窑组与下伏石千峰组地层不整合接触关系观测点（黑山窑前村沟口边），石千峰组砂砾岩地层近于直立，黑山窑组地层平缓，作不整合示意图，并分析东西向褶皱的形成时期。其对应的构造（东西向的褶皱构造，与南北向挤压作用有关）。继续作信手地层构造剖面，（1h）

No-3 黑山窑组与上覆下花园组地层不整合关系观测点，描述、测量并图示不整合接触关系，并继续作信手剖面（1h）

路线9 鸡冠山构造（含沉积构造）观测路线

一、教学路线：鸡冠山主山梁

（基地乘车进“八岭沟村”（对面为“蒋家洼村”入口）后约1.5km到鸡冠山脚下房子旁开始上山）

二、教学任务

1.学会野外识别和描述各类断层，同沉积断层； 2.进一步学习描述Ar-Pt3不整合 3.学会描述波痕，认识海绿石 4.认识汤河地堑

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三、教学进程安排

No-1 Ar-Pt3c不整合和断层观察点，并寻找海绿石，作不整合和断层示意图（两条断层都要作）

通过不整合面的重复出现（不整合和岩层的“顶牛”现象，识别并确定断层的存在），并在旁侧寻找到一小型断层，通过牵引现象、断层带内透镜状岩石的排列等确定断层的活动方式（在介绍结构面力学性质的基础上，给同学们介绍“上张下压”的断层活动方向判别法则，并让同学们掌握为止），并对上述两条断层之间的关系进行分析。

No-2 Pt3c海相砂岩波痕观测点。No-1向北30米。观察、测量和描述波痕的相关参数（对称性、波幅、波长及其变化等），并了解不同成因类型波痕的差异。

No-3 汤河地堑观测点。No-2向北200米。通过大平台山顶、汤河河谷阶地及鸡冠山上的长龙山组地层的观察，识别确定汤河地堑，并作汤河地堑示意图。

No-4同沉积断层和垒堑组合观测点。鸡冠山北坡，No-3向西南300米。描述并分析出现垒堑结构和同沉积断层的意义（期间有伸展断陷作用），并作示意图（或素描图）

路线10 吴庄褶皱-断层构造观测路线

一、教学路线：吴庄垭口到花场峪

（基地乘车经“上庄坨水泥厂”南侧向西，经“小旁水村”、“大旁水村”到吴庄垭口，再到花场峪（对面有烽火台））

二、教学任务

1.进一步练习野外断层的识别

2.认识了解“九龙壁”——褶皱和断层之间的相互关系（断层相关褶皱） 3.了解岩体侵入与褶皱构造之间的关系

4.认识韧性褶皱变形及褶皱相关断层，并确定造成韧性的原因

三、教学进程安排

No-1 断层观察点（垭口向南20米），通过两侧地层对比确定地层的缺失、断层角砾岩、檫痕等确定断层的存在，作断层示意图（30min）。

No-2 “九龙壁”复杂褶皱、断层和岩浆侵入观察点（垭口东壁、西壁北壁）。在东壁带

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着学生进行断层、褶皱的识别，测量褶皱枢纽产状，并分析其相互关系，作示意图（40min）；西壁让学生自己观察分析、测量和作图，必要时作一些提醒（30min）。过垭口后路西进一步进行描述。并提示分析在不同方向剖面褶皱和断层的表现形式存在的差异。介绍吴庄背斜的宏观特征，并结合前面的观测，分析其成因（分析与柳江向斜之间的关系，及其形成时期，40min）。

No-3 断层相关褶皱观察点（杨树林向上30米采石坑内），带学生识别褶皱和断层，并让学生测量枢纽，并与前面测量的枢纽进行对比（30min）。

No-4 韧性褶皱和褶皱相关断层观察点（五彩池旁），带学生识别褶皱和褶皱相关断层，介绍韧性变形和脆性变形的概念，分析造成韧性的原因（40min）。

路线11 义院口褶皱构造和火山岩观测路线

一、教学路线：教军场隧道-义院口

（基地乘车沿秦青公路向北到教军场铁路隧道-沿铁路到义院口村南北山垭口）

二、教学任务

1.学习和掌握火山岩的识别与描述

2.掌握岩脉的各种产状，并测量节理产状和分析其成因。 3.识别义院口背斜，并作信手构造剖面 4.了解褶皱和地貌之间的关系

三、教学进程安排

No-1 火山岩岩性和断层观察点（老鹰窝隧道口南20米路北），观察描述火山岩，并介绍岩浆岩的分类和描述的要点（二氧化硅含量和产出状态两个方面来介绍），并描述断层，包括断层面产状测量，断层性质的确定等（1h）。

No-2 岩脉侵入及其节理观察点（老鹰窝隧道口向北40米铁路路北），观察描述岩脉与安山凝灰岩的侵入接触关系，测量岩脉的产状和节理的产状，分析节理的成因。（30min）。

No-3 义院口背斜观察点，通过地层对称重复（南翼从南到北依次是下石河子组砂岩、山西组砂岩和煤系地层，地层南倾，北翼对称重复）识别义院口背斜，让大家讨论义院口背斜的成因，并提出“柳江叠加褶皱”的概念。并观测背斜核部地层的波状起伏特征，以及背斜成谷的现象，讨论构造和地貌之间的关系。（1.1h）。

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图3-3 罗盘主要部件组成标示图

3．测斜仪 由测斜游标和长水准仪组成。 现将各部件的功能分别介绍如下：

磁针和圆水准仪及刻度盘主要用来测定岩层走向和倾向及定点的方位等；测斜游标和长水准仪主要用来测定岩层倾角和坡角；长测望标、反光镜和反光镜标线主要用于前方与后方交会方向等；磁针固定螺丝作用有二：一是在定好方位后将磁针固定，便于读数，而更重要的是罗盘使用完后能将磁针固定，以防磁针石英帽与顶针尖的磨损。

二、罗盘的作用和使用方法

1．测量岩层产状要素

岩层产状是以岩层层面的空间位置和水平面的关系来确定的，其要素包括岩层的走向、倾向和倾角。其它构造面或地质体界面的产状也是靠测量其产状要素确定的。

2．测方位（定点）

用罗盘测方位定点就是测定前方与后方交会方向。首先找到远近合适、标志清楚的点（三角架、尖峰、建筑物、高压线杆等）。由长测望仪支撑反光镜，眼睛视线穿过长测望仪中线和反光镜圆孔中线。并把视线对准远处目标，观察反光镜中圆形水泡，使其居中，最后读北针所指的数，就是测量点在标志点的所在方位。再另寻一个标志点，重复上述步骤，可得到测量点在另一标志点的所在方位。然后把这两个方位数值投影到地形图上，方位线交点即是测量点。注意两方位线的交角应不能太小。

3．测地形坡度（坡角）

地形坡度（坡角）是指斜坡的斜面（线）与水平面的夹角。分两种情况：一是坡度均匀、坡面很平，可以直接测量，测量方法和测倾角一致，只是用斜坡面代替岩层面。二是坡面不

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平的情况，这时在被测量的坡面的倾斜线上站两高度近等的人，各持一罗盘，分别用长测望仪顶住反光镜，罗盘底面直立，视线从长测望仪的底端中线穿过反光镜圆孔中线，对准对方的眼睛，拨动罗盘背后的半圆形铅片，使长水准仪水泡居中，读出倾角指示器中的刻度就是坡角。再把两人的数值平均，即得到坡面的坡角（注意两人数据相差不能超过2°或1°）。

注意：罗盘使用前必须进行磁偏角校正；使用时铁、磁性物质不要靠近（如地质锤）。

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第四章 实测地层剖面

第1节 实测地层剖面的目的及剖面位置的选择

一、实测地层剖面的目的

地层工作是区域地质调查的基础性工作，实测地层剖面的目的是要掌握工作区各地层单位的岩性、古生物及岩相特征、含矿层位、厚度、时代、接触关系、划分识别标志等，以正确建立该区的地层层序系统并确定地质填图的地层单位。因此，主要地层剖面的测制，一般情况下应在正式填图之前完成。

二、剖面位置的选择

剖面位置的选择应尽可能满足如下条件：

露头良好，层序完整；岩性组合和厚度具有代表性；构造简单，没有断层、褶皱和侵入体破坏而发生地层重复或缺失现象；化石丰富；接触关系清楚。剖面线的方位基本上垂直于地层走向或主要构造线走向。

第2节 实测地层剖面的一般程序和方法

一、野外工作

1．踏勘

实测地层剖面之前，应进行详细踏勘，观察研究地层层序，了解岩层的一般分层厚度、岩性组合规律，确定标志层，注意观察接触关系及发现含化石层位，确定地层单位的分界线及设立标记并绘制信手地层剖面图。

根据踏勘资料制订工作计划（一般需要4-6人分工合作，共同测制一条地层剖面），包括比例尺、工作量、组织分工及工作进度等。按计划组织施测。

2．地形及导线测量

测量导线方位、导线斜距和地形坡度角的工作由前、后测手两人完成，用罗盘测量导线的方位和地形坡度角，用皮尺可测绳丈量地面斜距。

地形导线测量要取得以下数据：分导线号、分导线方位角（），分导线斜距（L）、分层斜距（l）、坡角（

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???1）

、岩层产状、分层号，并记入实测地层剖面登记表（表7-1）

表4－1 实测地层剖面登记表

分导线号 分导线方位 分导线斜距 导线距离 分层斜距 平距 坡角 高程 分段累计岩层产状 倾向 倾角 分导线与岩层倾向夹角 分层号 岩性及化石描述 地层厚度 小层厚度 大层厚度 地层代号 标本编号 高差 高程 剖面线起、止点的位置、地质观察点、岩层产状要素及地层分界线等，都应准确地标定在地形图上。

3．地层分层、观察和描述

地层的分层、观察和描述工作可由两人承担。分层的基本原则如下：

（1）按地层剖面比例尺的精度要求（常用的比例尺为1:500—1:5000），分层厚度在图上大于1mm的单层。

（2）在剖面图上小于1mm，但具有特殊意义的单层（如标志层、化石层、含矿层、岩脉等），可适当放大表示，但须在记录中注明实际厚度。

（3）地层系、统、组、段的分界。

（4）不同的岩类和岩性，如灰岩与砂岩、灰岩与白云岩间的界线。 （5）同一岩类中具不同的颜色或结构和构造。

（6）岩性相似，但上、下层含不同的化石属种或化石含量具明显不同。 （7）具有明显界面的韵律层。

实测剖面时，必须逐层进行岩性描述。观察内容应按导线距及分层号在野薄中详细记录；在画出沿线的地层剖面草图，将地层单位界线、地质点、岩层产状、标本、样品和化石采集地点及其编号标注在草图上，以供绘制实测剖面图时勾绘地形、地质细节参考，并可与文字记录互相校订。

4．标本和样品的采集

实测剖面时应逐层系统采集岩矿、化石、光薄片标本，必要时还可采集化学分析样、人工重砂样、同位素年龄样、古地磁样等等。标本和样品应按规定系统编号，并在记录表和剖面草图上标记清楚。

二、室内工作

室内工作由小组成员共同完成，包括：对各项实测数据进行整理计算；对各种样品进行分析鉴定并进行编录；进一步整理、研究剖面地质资料，根据室内分析鉴定成果对野外观察资料进行修正、补充并作剖面小结；编绘声绘色有关图件（导线平面图、实测剖面图及柱状图等）。

1．野外原始资料的整理

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原始资料的整理应以实测地层剖面登记表为主，应将登记表上的各空项通过计算逐一填全。如：

s1 分导线平距 D?Lco??1 分段高差 h?Lsin累计高程为剖面起点高程加各分段高程之代数和。

分导线与岩层倾向夹角为分导线方位角与岩层倾向的方位角之锐夹角，是计算岩层厚度的一个参数。

2．岩层厚度的计算

岩层厚度是指岩层顶、底面之间的垂直距离，即岩层的真厚度。其计算方法有公式计算法、查表法、图解法和赤平投影法。下面仅介绍野外常用的简易分式计算表。倾斜岩层厚度（h）计算方法有下列几种情况：

（1）导线方位与岩层倾向基本一致（二者夹角?8?）时，

a、若地面近于水平（?1?6?），则h=L2sin?，式中?为岩层倾角。 B、若地面倾斜，则h=Lsin????1?

式中，地面坡向与岩层倾向相反时为???1，相同时为???1，但取其绝对值。 （2）导线方位与岩层倾向相关较大时， a、若地面倾斜与岩层倾向相反，则 h=L(sin?2cos?12sinβ+ sin?2cos?1) 式中β为导线方向与岩层走向之锐夹角。 b、若地面倾斜与岩层倾向相同，则 h=L

sin??cos?1?sin??cos?

上式计算很繁琐。当对岩层厚度计算精度要求不高时，可采用下述简化公式计算： h=Lsin

????1?cosr

式中r为导线方向与岩层倾向之锐夹角。 岩层厚度以米为单位，小数点后取一位数即可。 3．绘制实测剖面导线平面图和剖面图

（1）根据导线方位及各分导线平距，绘出导线平面图，并把测点编号和地质点编号、分层界线及分层界线的走向线段、产状要素等标绘到相应位置上。在总导线的下端，注上地层代号，在其左上端画指向箭头，注上总导线方位（图10-1）。

（2）在导线平面图的下方或上方，平行总导线方向作水平基线，在其两端画垂直比例尺并注上高程。

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（3）顺次将各导线点的海拔高程垂直投影到相应位置上，勾绘出地形轮廓线。 （4）将总导线上的分层界线点、地质点垂直投影到地形线上，根据各点的视倾角画出分层界线或地质界线，即得到实测地层剖面的轮廓图。

（5）在各分层内填入岩性花纹符号，注上各地层单位的代号，有代表性的岩层产状数据及化石产地等，并在地形轮廓线上标上地质点编号、采样点位置和剖面经过的地名等。

（6）填写图名、剖面方向、比例尺、图例及制图责任表，最后着墨或用透明纸清绘，即完成了实测地质剖面图的绘制工作图（图4-1）。

图4－1 塔山村至青龙山地层实测导线平面图及剖面图（据谭应佳等，1984）

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第五章 地质填图

地质填图是用常规的地质方法完成某一地区地质图的工作，即通过地质调查，用各种规定的符号，把出露于地面的各种地质体，按一定的比例尺和空间方位关系反映到地形图上。地质填图是区域地质调查的一种基本方法。

按地质填图的全过程，可把地质填图工作分成三个阶段，即地质填图的准备阶段、野外地质填图阶段和地质填图的总结阶段。

一、地质填图的准备工作

地质填图的准备工作包括：收集和研究与工作区有关的各种地质资料，野外初步踏勘；编写地质填图设计书；准备地形底图，准备地质填图所需仪器、装备及其它用品；组队和各种后勤工作的配合等方面。

在上述各种准备工作中，最主要的是编写地质填图设计书，审批后的设计书是进行地质填图、检查任务完成情况和验收评价成果质量的主要依据。设计书的基本内容有：

（一）、绪言 包括地质填图的目的、任务、工作区位置、范围、自然地理和经济地理概况，前人对本区的地质研究历史和研究程度等。

（二）、工作区地质矿产概况及存在的主要问题 在对已有资料综合分析的基础上，概述工作区的基本地质矿产特征，指出其存在的主要问题，阐明需进一步解决的主要问题及解决的方法途径等。

（三）、工作方案 包括工作方法、技术手段及精度要求，工作量和工作定额，具体任务及总体工作部署，人员组织及装备，工作程度和时间安排等。本节是设计书的重点。

（四）、预期工作成果 根据任务和要求，列出预期完成的项目及各项成果。 （五）、附图 包括研究程序图、工作部署图及其它有关图件等。

（六）、附表 包括工作量一览表、仪器装备一览表、人员安排一览表等。

二、野外地质填图

（一）、填绘内容

1．填图单位划分 合理的填图单位是保证地质图质量的关键。沉积岩地层单位应尽可能划分到段或带，一般应划分到组。第四系松散层要划分成因类型及相对时代。侵入岩应尽可能划分期、次和相带。变质岩应划分到组或段，有条件的可再划分变质相、带。

在地质填图中，要求对各种地质体不分大小一律进行研究，但在地形图上只要求填绘按比例尺折算直径大于2mm以上的闭合地质体的界线和宽度大于1mm，长度大于3mm以上的线状地质体的界线。如果小于上述限度，但对了解该区地质特征或对矿产有控制意义的地质体（如岩脉或断层）可按图的比例尺夸大至133mm表示在图上，但应尽量反映其真正的平面

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形态和产状。

2．填绘内容 主要有地层界线（包括实测和推测地层界线）及代表性产状，不整合面，岩体的期、次、相、带界线；线状和面状构造代表性产状，接触带及接触面产状；断层（包括实测和推测断层）及其代表性产状，断层力学性质，褶皱枢纽；含矿层；节理、片理、劈理的测量统计点；观察点和各种标本、样品采集点及编号；山地工程位置及其它有意义的点位等。

（二）、路线及观测点的布置原则和方法

选择适当的路线和观测点进行系统的野外观察是地质填图的基本方法，一方面是用不同的点线密度反映不同比例尺的精度要求，另一方面是便于对野外观测材料进行系统编录。

1．路线的布置原则和方法 （1）路线的布置原则

地质填图的路线有两种基本形式，即穿越路线和追索路线。

穿越路线基本上垂直于地层和区域构造线的走向布置，按一定的间距横穿整个工作区，设计路线研究地质剖面和标定地质界线，路线之间用内插法或“V” 字形法则来填绘。这种路线的优点是比较容易查明地层顺序、上下接触关系、岩相的纵向变化及地质体构造基本特征，且工作量较少。缺点是两条路线之间的地质界线可能与实际情况不一致，易漏掉一些小的地质体的横断层。填图比例尺越小路线间距越大，这种缺点越明显，但在相应比例尺精度要求范围内是容许的。

追索路线是沿地质界线，地质体或构造的走向布置，常用于追索一定的地层层位、接触界线、断层等。追索法可详细地研究地质体的横向变化，可准确地填绘地质界线，追索法有利于研究专门性的问题，但其工作量较大，不可能对所有的地质体或地质界线都采用此法。

实际上，上述两种方法在野外常结合使用。在穿越路线上，为了确定接触关系，横向变化等，常向路线两侧追索；在追索路线中，为了研究地质体纵向变化和上下接触关系，常又采用穿越路线。

（2）路线的布置方法

路线的布置要以预期制定解决的地质目的和任务为依据，同时还必须考虑到自然地理条件、露天分布情况等因素。如果地形有利、地质构造简单，可以布置平行路线网。而对地质构造复杂区、地质体多而分散区、矿点分布密集区或地形起伏大、逾越程度差等情况，可以围绕工作站布置梅花形路线，采用分区推进的办法。

在大比例尺填图中，如果第四系覆盖严重，为了达到精度要求，可考虑采用钻、坑探工程配合。

总之，路线的布置既要能满足填图比例尺精度要求、取得必要的地质资料和数据，又要能具有最高的工作效率。路线的密度要按相应比例尺规范要求考虑。

2．观察点的布置原则和标测方法

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（1）布置原则 观察点的布置以能有效地控制各种地质界线和地质要素为原则，一般应布置在填图单位的界线、构造、岩相带界线明显变化的地方以及节理、片理、劈理的测量或统计地点。不允许机械地等距离布点。

（2）观察点标测方法 在地形图上标定观察点要力求准确，误差范围不超过1mm。观察点标定的方法常为两种：一是利用微地貌定点；当微地貌特征不甚明显时，应用罗盘，用后方交会法定点。在实际工作中常先用后方交会法大致确定点位所在范围，再根据微地貌判断具体位置。

当标定观察点实在困难时，则采取用罗盘测前一个已定观察点的方位（即路线方位），再用步测或测距仪定距离来确定。

在地形图上标明观察点后，还必须按顺序标上编号，并要与记录的编号相一致，以便原始资料的整理、查阅与检验。

（三）、路线地质观察的程序和编录要求 1．路线和观察点的一般工作程序

路线地质观察的一般工作程序是：标定点位，研究与描述露头地质和地貌。测量地质体产状要素和其它构造要素，画素描图，采集标本和样品，追索与填绘地质界线，沿路线进行观察和描述，并测绘信手剖面图。应该强调的是在路线上必须连续进行地质观察和描述，否则孤立地进行观察和描述、缺乏系统的资料，很难得到区域地质特征的完整认识。

在野外观察和描述中，应充分反映客观实际情况，不能带任何主观随意性。有时可能还会遇到一些反常现象，它们往往具有特殊的意义，对此绝对不可忽视，否则往往会因此失去重要的资料线索。

2．观察内容要求

路线地质观察的基本内容在不同的岩区有所不同：

（1）沉积岩区：观察研究岩性、物质成份。沉积特征（相标志、旋回、韵律等）、化石及产出状况、标志层、含矿层及其变化、地层层序、厚度和接触关系、岩层产状等。

（2）侵入岩区：观察研究岩石的矿物组成、结构、原生和次生构造、含捕虏体（残留体或析离体）情况、相带特征，侵入体形态，以及有关同化、混染和分异作用，接触变质和交代蚀变作用，侵入期次和时代，线状与面状构造产状等。

（3）变质岩区：观察研究岩石的矿物成份，变质和变余结构、构造、岩石类型，恢复原岩和原始建造特征，变质岩系的层序、时代、接触关系、变质作用期次与形成地质背景、成矿作用，测量层理和片理产状等。

（4）构造：观察研究各种地质体之间的接触关系、构造形态、构造形态、规模、产状、性质、生成次序、伴生和派生构造，各种构造形成时代及其组合关系，构造作用与沉积作用，岩浆活动、变质作用以及成矿作用的关系等。

除实测地质剖面要系统采集地层、岩石、化石标本外，在路线地质观察中也应注意采集

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一些代表性或特征标本，以便在室内进行深入研究。

3．路线观察的编录要求

对野外地质观察内容的编录形式，目前通用为野外记录本。对野外记录本，要求右页做文字描述用。记录项目除工作日期、天气、地点外，主要有路线编号及路线起始点、观察点编号、点位、点性、地质观察内容描述，各种测量数据，标本样品编号工作小结等，各种编号顺序应与实际材料图吻合。记录左页的方格纸，用于地质素描和作信手剖面用。每本记录本在封面上露贴编录、标签、并编制内容目录。

对于记录内容，要求仔细、全面而又重点突出、主次分明。要表达出其主要特征、特殊性或变化情况。文字描述要系统，使用的地质术语应符合通用惯例，对专业名词应严格符合它的定义或涵义。

野外记录的一般格式为：

路线：* * * * * * * NO. 1 点位：* * * * * * * 点性：* * * * * * * 描述：* * * * * * * （四）、地质界线的确定及标绘 1．地质界线确定

在露头发育较好的地区，可以直接根据划分的填图单位标志及地质体的接触关系来确定地质界线的位置。在基岩出露不好的地区，除了对重要地质界线和关键地段进行适当人工揭露（如槽、浅井等）外，更多地需要借助于间接标志或其它方法来确定地质界线。如残坡积物中岩块和岩屑的性质及分布、地貌特征、土壤颜色和结构、植物生长情况等。

2．地质界线的标绘

标绘地质界线一般应在野外根据地质界线的出露情况直接绘在地形图上。除观察点控制的一段地质界线外，在追索或视野能见范围内的地质界线，可选地质构造转折部位，地质界线通过山脊或沟位置等处，按目测标定观察点的方法，遥测一些辅助控制点，然后根据所测量的岩层产状和地形，按“V”字形则将地质界线连起来。

在地质图上水平岩层的露头界线在地形等高线平行或重合、直立岩层的露头界线沿其走向呈直线延伸，不随地形等高线的弯曲而弯曲。而倾斜岩层的露头界线形态，受岩层产状和地形起伏双重因素控制，尤其在大比例尺填图时，地形因素影响更为明显，岩层界线形态与地形的这种关系即称“V”字形法则：

（1）当岩层与地面坡度倾向相反时，地质界线与地形等高线弯曲方向一致。在沟谷处，岩层界线“V”字形尖端指向沟谷上游；在山脊处，“V”字形尖端指向山脊下坡，但地层界

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