中国石油大学秦皇岛柳江盆地实习报告

秦皇岛石门寨综合地质实习报告

第一章 绪言

这次我们的实习区域位于秦皇岛市及抚宁县、青龙县境内，是河北秦皇岛柳江国家地质公园。该区位于河北省秦皇岛市，南临渤海，北依燕山，东与辽宁接壤，西与唐山毗邻。面积约为650平方公里。

区内外交通十分便利，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地。

实习基地坐落在柳江盆地，为一南北向延伸的低山——丘陵区。实习区北、西、东三而被陡峻的山地环绕，为一盆状地形。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。故又通称为“柳江向斜盆地”。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，于山海关以南注入渤海。

实习区属温带大陆季风性气候，年平均气温为10℃左右，年平均降水量400—1000mm左右。实习区因受海洋影响较大，气候比较湿润温和，海滨地带夏季凉爽宜人，古为避暑胜地。

实习区农业，主要是北方干旱的农作物，以水稻、玉米、小麦、高粱、谷子、红薯等为主。山区盛产水果和药材。

实习区工业非常发达，以采掘业为主，有煤、铝土矿、建筑石材以及水泥原料等。实习区沿海产鱼、虾、蟹等，是我国北方主要水产基地之一。

此次实习我们地质创新班在童亨茂老师带领下，全班分为5个小组，进行为期23天、共15条路线的野外地质实习，实习时间为8月1日至8月25日，包含13条实习路线和2条实测路线。下面是我们的路线安排情况：

路线1，实习区踏勘；

路线2，张岩子—东部落Ar-Pt3地层观测；

路线3，东部落—潮水峪寒武系地层观测；

路线4，石门寨西门—瓦家山C-P地层、岩石路线；

路线5，石门寨西门—瓦家山O-C-P地层剖面实测；

路线6，亮甲山奥陶系地层剖面实测； 路线7，黑山窑“柳江叠加褶皱”和T-J1地层观测路线；

路线8，鸡冠山构造（含沉积构造）观测路线；

路线9，吴庄褶皱—断层构造观测路线； 路线10，义院口褶皱构造和火山岩观测路线；

路线11，潮水峪—砂锅店断层、岩脉侵入期次、岩墙、岩溶作用观测路线；

路线12，板厂峪火山岩类型、溶洞充填作用及古夷平面观测路线；

路线13，山羊寨构造地貌观测路线； 路线14，南戴河现代海洋作用观测路线； 路线15，燕塞湖南—大石河大桥下—老龙

头现代河流沉积作用和侵入岩观测路线。

本次实习成果： 手标本 实测剖面图 素描图 柱状图 示意图 第二章 地层

实习区出露地层属华北地台型〔包括前古生界及古生界)、而侏罗系属濒临太平洋火山活动带．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。本区的地层顺序如下：

第一节 太古界

本区太古代时期正值华北克拉通基底的形

成时期，全区广泛发育绥中混合花岗岩，构成华北克拉通稳定的结晶基底。出露于张崖子村及南部的鸡冠山等地。

第二节 元古界

一、青白口群 （1）长龙山组

龙山组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。下韵律底部是灰白色含砾粗粒长石石英净砂岩，向上过渡为黄绿色杂色页岩。上韵律底部砂岩稳定成分增加，顶部出现青灰色泥灰岩。分选磨圆较好，砂岩中可见斜层理、波痕及海绿石，屑典型滨海相至浅海相沉积。与下伏绥中花岗岩块状岩石呈沉积接触。 （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。分布与龙山组基本一致。在李庄村北出面较全。厚度38m。

本组岩性由碎屑岩、粘土岩过渡到碳酸盐

沉积，与长龙山组整合接触。其分界标志层是以其底部黄褐色的中细粒铁质(含海绿石)石英净砂岩。本组属滨海相至浅海相沉积。

第二节 古生界

一、寒武系 1.府君山组

府君山组是在蓟县北府君山建立的地层单位。本组主要分布在东部落至沙河寨，以及西部上平山一带。东部落剖面出露较全。可作为本区标准剖面。厚度146m。与下伏景儿峪组为平行不整合接触，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。 2. 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。本组分布与府君山组一致，厚度71m。

岩性以砖红色泥岩为主，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。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

毛庄组分布与馒头组基本一致。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灰岩透镜体。顶部为页岩夹含核形石灰岩透镜体。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， 4.徐庄组(

徐庄组分布较毛庄组更为广泛，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。产丰富的三叶虫化石，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，属浅海相沉积。 6.崮山组

崮山组分布与张夏组一致，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、条带状灰岩)；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，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

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。

本组分布与崮山组相似，厚度18m。本组岩性底部以生物碎屑灰岩为主。含海绿石，住上为粉砂岩夹砾屑灰岩。产三叶虫化石。与崮山组整合接触，属浅海相沉积。 8.凤山组

凤山组分布除与崮山组、长山组一致，厚度92m。

本组岩性底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，与下伏长山组整合接触，属浅海相沉积。 二、奥陶系

1.冶里组

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，厚度125m。 本组岩性下部以薄层泥质条灰岩；中部以砾屑灰岩为主；上部以质纯灰岩为主夹黄绿色页岩。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。 2.亮甲山组

亮甲山组最初命名地点在本区石门寨北亮甲山。主要分布在亮甲山、小王山、潮水峪等地，厚度118m．

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台隧石结核、隧石条带灰岩。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灰岩。属浅海相沉积。 3.马家沟组

马家沟组分布同亮甲山组相似，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、含细砾、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”。有的含燧石条带，顶部为含泥质灰岩、风化后呈黄色。与亮甲山组整合接触，屑浅海相较深水环境沉积。晚期海退、水浅。 三、石炭系 1.本溪组

本溪组最初命名地点在辽宁省本溪市西6km新洞构与蚂蚁沟村之间牛毛岭，厚度为82m。

本组岩性下部为陆相铁质砂岩或褐铁矿、粘土岩，平行不整合于马家沟组之上；上部细砂岩、粉砂岩再到粘土岩，夹海相泥灰岩透镜体。另外本组泥岩中部含铝土矿，与下伏马家沟组为平行不整合接触。本组属海陆交互相沉。 2.太原组

太原组最初命名地点在IU西省太原西山月门沟。石门寨西门至瓦家山剖面为48m。

本组有两个沉积韵律。下韵律底部青灰包含铁质细粒长石岩屑杂砂岩、风化后成黄褐

色，具大型球形风化。向上过渡为青灰色页岩夹粘土或泥质灰岩透镜体。上韵律底部薄层细粒岩屑杂砂岩，具小型球形风化。往上为青灰色细粒沙岩夹泥灰岩透镜体。本组与下伏本溪组整合接触。属海陆交互相沉积。 四、二叠系 1.山西组

山西组最初命名地点在山西省中部太原一

带。以石门寨西门至瓦家山剖面最好，是本区重要的含煤、粘上矿层位。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。上韵律顶部为粘土层位。与下伏太原组整合接触。本组属大陆近海沼泽相沉积。 2.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。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、三韵律顶部分别是紫红色泥岩。本组与山西组分界清楚：山西组顶部为粘土矿；下石盒子组底部为黄褐色含砾粗粒岩屑长石杂砂岩(俗称小绿豆砂岩)，与山西组整合接触，属大陆湖泊沼泽相沉积。 3.上石盒子组

上石盒于组出露较少。以盆地东冀石门寨西门欢喜岭至瓦家山一带较好，厚度72m。

本组岩性为灰白包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．第一韵律底部是在薄层铝上矿之上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

石千蜂组最初命名地点在山西省太原市西25km石千峰。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，包括含砾砂岩和砾岩。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净砂岩，其上为石千蜂组紫色含砾岩屑杂砂岩。多代表干旱条件下的陆相沉积。

第三节 中生界 一、三叠系

本区只发育上三叠统黑山窑组。 本组在黑山窑村附近出露较好。厚度160m。底部岩性主要为含砾石英砂岩，上部岩性为碳质页岩、粉砂岩，并含有煤层。与下伏的石千峰组为角度不整合接触关系。属湖泊相沉积。 二、侏罗系 1.北票组

主要分布于本区中部地区，以黑山窑至大岭一带出露较好。厚约493m。底部为一套底砾岩，上部以粉砂岩、黑色碳质页岩为主，含煤线。与下伏黑山窑组为角度不整合接触关系。属湖泊相、河流相沉积。 2.蓝旗组

蓝旗组经层位对比相当于髫髻组。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。在上庄蛇、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。 3. 孙家梁组

孙家梁组最初命名地点在辽宁省北票北面的孙家梁。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。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。

第四节 新生界

本区新生界只有第四系零量分布，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、山羊寨等地石灰岩溶洞中，为砂砾粘土堆积物，已开始固结变硬。山海关、秦皇岛及北戴河等海滨区以海岸沉积物及三角洲沉积物为主。还可观察到大石河二元结构沉积特征。

第三章 岩石

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发——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(本区末见相应的侵入体)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。

第一节 岩浆岩

一、深层侵入岩

在燕塞湖停车场附近，可观察到该区深成侵入岩。颜色整体呈肉红色，说明其钾长石含量较高，岩体整体成块。似斑状结构，斑晶主要为斜长石（白色，粒径约为0.5—1cm

），还

含有黑云母、角闪石、石英等矿物颗粒；基质为钾长石（颜色为肉红色，成片分布），整体上斑晶约占40%，基质占60%，其中斜长石30%，石英占20%，黑云母和角闪石约占10%，钾长石占40%，故定名为斑状花岗岩。其中还含有绿泥石结晶物。 第四章 构造 一、褶皱

1.柳江向斜

轴向近南北，轴线在黑山窑—傍水崖—老君顶一线。轴面近直立，略微西倾，由于中生界与古生界角度不整合接触，向斜轴面有迁移的迹象，可能是由于构造叠加造成。

东翼区地层出露宽，总体近于单斜构造，地层倾角在10°—25°之间，局部30°左右，平缓而稳定，构造简单。

西翼区出露面积狭窄，宽度仅是东翼区的1／3，次级褶皱发育，地层东倾，倾角在40°—50°之间，受后期响山岩体侵入的挤压影响，局部直立甚至倒转，在山羊寨等地可以看到地层不全且各组的厚度明显减薄，并发育次级褶皱。

南端在黑山窑一带呈半圆弧形转折，使地层由西倾转为东倾，转折自然圆滑，发育扇形分布的走滑断层以调节收敛距离。

北部转折端在板厂峪一带，地层呈弧形的转折，使东西翼统一。 2.吴庄复杂褶皱

吴庄复杂断层褶皱观察点在吴庄垭口附

近，由于石壁褶皱较多且形态清晰，称为“九龙壁”，是吴庄背斜的东翼区。吴庄背斜展布在张赵庄、吴庄、花场峪一带，呈近南北向延伸，也是柳江向斜西翼的叠加构造。东翼产状较为复杂，具多个小褶皱形成的揉皱构造，一般为20°—30°倾角，受东侧逆冲断层影响，局部变化很大。

在垭口东壁观察点处，褶皱枢纽产状为220∠34°，小褶皱所形成的揉皱构造中含千枚岩层，可一层层分开，透入性较好。在吴庄垭口东南角口处，还可看到折叠层构造，上下两层产状一致，由于上下两层的剪切作用导致两层中所夹的岩层发生顺层滑脱，继而形成层内褶皱。 3.义院口背斜

该背斜展布在义院口公路东侧。 核部为本溪组地层，两翼依次出露太原组、山西组。北翼产状340∠44，南翼产状193∠15，轴面174∠80，枢纽265∠10，背斜东西展布，核部有闪长斑岩侵入。 4.柳江叠加褶皱

柳江叠加褶皱构造观察点在黑山窑前村沟口边，石千峰组砂砾岩地层直立，产状为132∠89°，黄褐色表面有红色氧化痕迹，通过实地观察结合区域构造背景分析，主要为印支运动南北方向挤压力作用。 二、断层 1.潮水峪断层

潮水峪断层观察点在潮水峪村北三叉路口处，可观察到其中一盘的断面，为冶里组泥纹层灰岩，表面有明显擦痕，层面产状为175∠83°，根据擦痕方向及对盘岩性，判断其为左行走滑断层。在所观察的断面上处，还可看到几个规模较小的微小断层，其中充填较多方解石，中部的小断裂面中有岩脉侵入。 2.鸡冠山正断层

在鸡冠山山梁上口附近首先观察到两个个规模较小的断层，可观察到明显的牵引现象，断层带内透镜状岩石呈定向排列，根据“上张下压”的断层方向判别法则，分别判断出两个断层的正逆性。

在鸡冠山上还可观察到Ar—Pt3不整合断

层，通过不整合面的重复出现，即顶牛现象（太古界混合花岗岩与新元古界长龙山组砂岩），判定断层的存在，上下盘低层在断层附近碎裂，上盘自下而上向断面收敛，下盘也向断面收敛，故判断其为正断层。

在鸡冠山上还可观察到汤河地堑，即为一大平台正断层组合而成。该地堑有四条断层组成，大平台、小平台各一条；鸡冠山西北侧2条，汤河河谷是共用下降盘。断层面近直立；地层是长龙山组和太古界混合花岗岩，4条断层向西南方向收敛，向东北方向发散，可知延伸不远。

在鸡冠山山梁北坡可观察到Pt3同沉积断层。断面产状为255∠76°，该断层形成时间Pt3c之后，此后边断裂边沉积。 3.石门寨西门正断层

此处观察到的断层规模较小，具体位于石门寨西门80米废弃的采石坑处，属于冶里组内的正断层，断面一侧为厚层灰岩，另一侧为砂岩与灰岩薄层。通过对两侧岩层对比寻找标志层，下盘上升。故判断其为正断层。

4.吴庄垭口逆断层

此断层观察点在垭口南保护区碑处，可观察到断面两侧岩性不一致，一侧是张夏组鲕粒灰岩，另一侧是亮甲山组的豹皮灰岩。还观察到断层滑动形成的构造角砾岩，其中砾石粒径变化较大，包含鲕粒灰岩颗粒和竹叶状灰岩颗粒。从构造角砾岩特征以及结合区域构造背景分析，该断裂为受挤压作用形成的逆断层。 5.山羊寨逆断层

位于山羊寨采石坑奥陶系地层中。断层附近地层直立倒转，挤压透镜体发育，且多发生轻微褶曲，并伴生一些小断裂，断距较小，多沿岩层节理裂开。 三、节理

1.板厂峪火山岩节理

在板厂峪，峡谷两边的岩石岩性为具斑状结构的安山岩，具柱状节理发育，几组不同方向的节理将岩石切割成多边形柱状体,柱体垂直于火山岩的基底面。根据其形态特征，故又称其为“竹简峡”。柱状节理是熔岩冷却收缩形成的，长柱方向垂直于熔岩冷却时的等温

一、石灰岩

石灰岩又称青石、石灰石等，是一种在地壳中分布广泛的沉积岩。石灰岩的矿物成分主要为方解石，伴有白云石、菱镁矿、其他碳酸盐矿物等。其一般呈浅灰、深灰色，纯石灰岩为无色或白色。集合体呈粒状、钟乳状、鲕状、豆状等。石灰岩性脆，硬度较小，它的隔音性、磨光性及可加工性等使得它在建筑业中有着广泛的用途。

本区石灰岩资源较为丰富。可见下寒武统府君山组豹皮灰岩，中寒武统张组鲕粒灰岩及下奥陶统亮甲山组厚层灰岩。下寒武统府君山组厚层石灰岩、下奥陶统的厚层石灰岩是烧制石灰的原料及建筑石料，现多为民间开采。 二、煤

本区主要含煤岩系地层有：上石炭统太原组、下二叠统山西组及下侏罗统北票组。

本区上石炭统太原组顶部煤层较为稳定，为可采煤层。顶部为黑色粉砂质粘土岩，并含腕足类、海百合茎、珊瑚等海相化石；底板为粘土质页岩及灰黑色粉砂岩，富含植物根茎化

石碎屑。此煤层属海陆交互相由陆相向海相过渡沉积的煤层。本区二叠系山西组为一套陆相沉积，受气候影响，早二叠世气候潮湿、温暖，植物生长茂盛，成为主要成煤时期。本期侏罗系北票组为一套陆相河流已三角洲沉积。从沉积旋回和岩性特征看，煤层分布在小旋回的顶部，是由正常的河流相沉积向三角洲沉积的过渡产物。 三、铝土矿

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，本区的铝矿主要和褐铁矿分布在中石炭的本溪组，可供工业开采利用地段主要在半壁店和欢喜岭一带。

第七章 结束语

2010年这个夏天，我们地科学院08级地质

工程专业的全体学生在秦皇岛石门寨度过了难忘的二十余天。回想这充实的二十多天，浸透着汗水，却又充满了欢笑。虽然当初常常抱怨实习的艰苦，现在却不禁时时怀念那段每天翻山越岭的日子。如今回味，感受颇多，收获颇多。

首先是专业知识与技能方面的提高。我不仅能够比较熟练的敲标本，测产状，观察岩石描述岩性，还学会了定点的方法，怎么去读地质图。野外的实习过程中，结合先前已学过的岩石学，构造地质学，地史学等书本知识，并在老师的指导下，再加上最后几天区域填图的训练，我已经对识别岩性、判断一些地质构造等技能有了一定的掌握。

再者就是我们更加懂得了团队精神，在填图的几天里突出体现了这一点。我们小组的几个成员分工合作，在艰苦的环境中互相帮助，最终完成了填图任务。在对实习区进行学习和研究的同时，也使我们增强了对地质专业的兴趣和热情，磨砺了我们的意志。

当然，不足还是大大的存在。实习中我感悟到，自己学的很多专业课都是在考试前死记硬背，临时突击，在很大的程度上缺乏独立思考。所以在野外的过程中，时常感觉到自己专业知识的匮乏。在今后的学习中，我一定会注重思考，将所学的知识真正的理解。

这次秦皇岛野外实习使我们巩固了已经学

过的知识，同时为我们以后的学习打下坚实的基础。2012年的大二暑假，因这次野外实习而充实多彩，它将成为我一生中宝贵的财富！ 参考文献

《秦皇岛石门寨综合地质实习路线指南》茂；

《北戴河地区地质实习指导书》柳成志 荣；

《构造地质学》徐开礼 朱志澄； 《古生物学与地史学概论》肖传桃。

童亨马凤

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/p87h.html