工程地质实习报告.docx

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工程地质实习报告

实习报告

实习类别：

工程地质与水文地质

系别：

交通系

专业：

班级学号：

学生姓名：

指导教师：

完成时间：

2012年6月21日

一、实习目的

《工程地质与水文地质》是一门实践性很强且直接面向大自然的学科。

要

改造和利用自然，必须了解和认识自然。

实习的目的就是巩固和深化课堂上的理论知识，使之尽可能达到理论和实践的有机结合。

培养学生分析、解决工程地质问题的综合能力。

工程地质与水文地质实习的目的在于通过实习使学生具备分析、解决在实际工程中出现的简单条件下的地质问题的能力。

学习和正确使用地质罗盘测岩石的走向，倾向，倾角以及坡角。

通过在嵩山地质博物馆的学习，了解嵩山的形成过程，地质地貌，以及绘制简单的嵩山剖面图。

能认出一定量的岩石，并分析产状性质等。

二、实习要求

（1）能将课堂上所学的理论知识灵活的运用于野外工作之中；

（2）对工程地质与水文地质的常规工作方法、步骤，野外工作的基本技能，常见的工程地质问题等，有一个较全面、系统的了解。

（3）在整个过程中要听从老师的安排，不搞特殊。

（4）要注意自身安全，不与人发生矛盾，饮食方面不要吃不卫生凉食。

（5）对实习中所见到的各种现象要现场做好原始记录。

（6）每天结束实习后，要及时总结，做好实习日记。

（7）实习结束后，按要求认真编写实习报告。

三、实习内容

我们这次实习的目的地是登封，因为那距离我们较近且很符合我们的实习要求。

这里有明显的山状产物，地形清晰，并且还是著名的旅游胜地。

登封市的地形是一个西高东低，向东开口的盆地，东西长五十余里，南北宽址余公里，县城位于盆地中北部，海拔约380米，盆地北侧为嵩山山脉。

自东而西由五指岭、太室山、少室山（玉寨山）、马鞍山等山岭组成。

太室山海拔1584米，少室山海拔1512米。

群峰秃立，山势险峻，相对高差大于1000米，属高中山地形；盆地南侧为箕山、伏牛山。

箕山海拔1064米，蜿蜒起伏于颖河之南，属中山地形。

伏牛山海拔627米，呈东西向横亘于箕山之北，属低山地形；盆地内部为丘陵和平原。

嵩山为黄河水系与淮河水系的分水岭，箕山为颖河与汝河的分水岭。

区内小溪皆汇入颖河。

该河横贯盆地中南部，谷底标高320米，向东经禹县于商水与汝河汇合，最后注入淮河，属淮河水系。

本区属暖温带大陆性气候，年平均气温10°，最高40°，最低-8°，年降雨最为614－765毫米。

年蒸发量平均为1259毫米。

十一月中旬降雪，次年二月融化。

经济以农业为主，地方煤炭工业有一定的规模，其它小型乡镇企业及旅游业也有发展。

区内嵩山雄伟峻峭，拔地擎天，号称中岳，古迹颇多，尤以少林寺驰名中外，是我国著名的浏览胜地。

图1

我们是6月12日上午到达的登封，下午去了任长霞纪念馆和玉皇庙南做罗盘的学习和使用。

6月13号，上盘山公路，老师讲解沿途山体知识，爬太室山的峻极峰。

6月14号，去太子沟，再次测量岩石产状的三要素，并小组独立判断断层，断层面和类型。

6月15号，在老师带领下，去嵩山地质博物馆学习。

之后，沿小路上山，到达气象站。

下山走庐崖瀑布，一线天。

6月16号，瞻仰少林寺并登少室山，之后返回学校。

下面是简单划分的几部分：

一倾斜构造

二褶皱构造

三断裂构造

四地层形成

五岩石种类

六不良地质现象

一倾斜构造

原来水平状态的岩层，在地壳运动的作用下，发生倾斜，造成岩层层面与水平面之间具有一定的夹角，称为倾斜构造。

岩层层面的空间状态称为产状，有三要素，即：

走向、倾向和倾角。

（1）走向倾斜岩层层面与任一假想水平面的交线称为走向线，走向线两端的延伸方向即为走向，所以走向总是有两个方向，常用方位角表示，如北偏东30度或南偏西210度。

（2）倾向岩层面垂直于走向线并沿层面向下的直线称为倾斜线，倾斜线在水平面上的投影所指的方向即为倾向。

倾向方位角只有一个且与走向垂直。

（3）倾角倾斜的层面与水平面的夹角称为倾角。

岩层层面的产状要素可用地质罗盘测得，如图

图2

罗老师给我们讲解了详细的各部件名称和作用，并亲手做了示范，就在玉皇庙村的一大块岩石上。

　　地质罗盘的使用方法 

　　在使用前必须进行磁偏角的校正。

　　因为地磁的南、北两极与地理上的南北两极位置不完全相符，即磁子午线与地理子午线不相重合，地球上任一点的磁北方向与该点的正北方向不一致，这两方向间的夹角叫磁偏角。

　　地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏，偏于西边称西偏。

东偏为（+）西偏为（-）。

（1） 岩层走向的测定

　　岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。

　　测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。

　　因为走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向，如NE30度与SW210度均可代表该岩层之走向。

（2）岩层倾向的测定 

岩层倾向——是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影，恒与岩层走向垂直。

　　测量时，将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。

　　假若在岩层顶面上进行测量有因难，也可以在岩层底面上测量仍用对物觇板指向岩层倾斜方向，罗盘北端紧靠底面，读指北针即可。

，（3）岩层倾角的测定

　　测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。

在到玉皇庙之前，我们先去了任长霞纪念馆。

记得那是先走过一个长走道，然后进了那个小院。

院子虽不大，但布置得体，使人心静舒心。

有两颗大松树，有十多米，枝繁叶茂，就像两个英勇的卫士守卫着任长霞同志的英魂。

与松树相对的是一个小庭，长满了藤茎，下有石桌石凳，清幽不俗，就像是任局长柔性美。

那是个三层的小楼，解说员带领我们一步步走，一步步讲解。

使我们对任局长有了更深的认识，也更敬佩她的为人。

任局长自警校毕业入警以来，工作积极认真，破案件过千起，抓获疑犯七千多人。

实践了‘立警为公，执法为民’的更本要求，做到了“为人民服务”的宗旨，深得人民群众爱戴。

图3

可惜天妒英才，终年40岁，但她的精神永不朽，会一直是后辈们的典范。

还看了一段视频，感慨很深。

在我们回去前还遇一老人，谈起任局长的事迹仍双眼模糊，还给我们讲了他所了解的任局长，感人涕下。

二褶皱构造

刚性的岩层在千百万年缓慢的水平挤压下，由原始水平平展的形态变成一系列连续的弯曲，形成褶皱构造。

褶皱构造的基本形式为向斜和背斜，一般说来，背斜是向上拱起的弯曲，两翼岩层相背倾斜；向斜是向下凹的弯曲，两翼岩层相向倾斜，在一系列连续的褶皱中，背斜与向斜常常是并存相依的。

图4

常见的褶皱根据褶皱轴面产状可分为对称褶皱、不对称褶皱、倾斜褶皱、倒转褶皱和平卧褶皱。

对称褶皱是褶皱轴面直立，两翼岩层的形态成对称分布；

不对称褶皱是褶皱轴面直立，两翼岩层的形态成不对称分布；

倾斜褶皱是褶皱轴面倾斜；

倒转褶皱是褶皱中有一翼岩层发生倒转；

平卧褶皱是褶皱的轴面呈近水平状态。

图5

这座山可看做一个大的褶皱构造，山的形成是长期地壳运动的结果。

远观看去，山凹凸不平，山是背斜，谷是向斜。

岩层有大面积的裸露，草木不多。

陆地地表的高低起伏是风化、剥蚀作用的产物，岩体内部的薄弱带是控制地形细部格局的主要因素，而地表水则在漫长的地质历史中完成者雕刻的工作。

图6

这是褶皱的形态和产状特征，为了便于描述。

核褶皱的中心部分

翼核部两侧的岩层

枢纽转折端弯曲的最大曲率处

轴面褶皱中各岩层的枢纽经常位于同一个平面

转折端褶皱岩层两翼相互过度的弯曲部分

三断裂构造

　断裂构造又称断裂。

断裂或断裂构造是指岩石因受地壳内的动力，沿着一定方向产生机械破裂，失去其连续性和整体性的一种现象。

福州地区位于欧亚大陆板块的东南缘，在大地构造单元上属于闽东火山断坳带，断裂构造极为普遍。

北北东向断裂带和北东东向断裂为区内主干构造。

岩石受地应力作用，当作用力超过岩石本身的抗压强度时就会在岩石的薄弱地带发生破裂。

断裂构造是岩石破裂的总称，包括劈理、节理、断层、深大断裂和超壳断裂等。

研究断裂构造对找矿勘探、水文地质与工程地质以及了解区域构造特点均有实际意义。

　　断裂可以作为石油天然气二次运移的良好通道，油气沿断裂通道运移比在岩石孔隙中运移更加容易。

断裂的基本类型

　　一、节理节理是岩石中的裂隙

　　1、张节理张节理是由张应力产生的破裂面。

　　2、剪节理剪节理是由剪应力产生的破裂面。

　　二、断层断层是岩石顺破裂面发生明显位移的断裂构造。

　　断层是构造运动中广泛发育的构造形态。

它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米。

但都破坏了岩层的连续性和完整性。

在断层带上往往岩石破碎，易被风化侵蚀。

沿断层线常常发育为沟谷，有时出现泉或湖泊。

通常按断层的位移性质分为：

①上盘相对下降的正断层。

②上盘相对上升的逆断层。

断层面倾角小于30°的逆断层又称冲断层。

正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向，故又统称为倾向滑动断层。

③两盘沿断层走向作相对

图7

如图所示，此断层上盘相对下降，下盘相对上升，所以此断层为正断层。

除疏松的现代沉积外，所有的岩石中都有裂隙，它们大多是地壳运动造成的。

岩石中的裂隙不会是全因地壳运动而形成的，也有在岩石成岩时及在出露地表后受外力地质作用形成，即原生裂隙和次生裂隙。

图8

此图裂隙产状交叉呈x形，固称之为x形节理。

此产状较为常见且易辨别。

登封地区地形分类表

形态分类

绝对高度（米）

相对高差（米）

嵩山

高中山

1584

1204

玉寨山

高中山

1512

1132

箕山

中山

1064

伏牛山

低山

627

石秤花岗岩区

中丘陵

410－420

50－60

颖河

河谷

340

（谷底）

登封盆地

盆地

380

（中央）

图9

四地层形成

嵩山的地层形成主要有三大运动和五大地层即嵩阳运动、中岳运动、少林运动和太古宙地层、元古宙地层、古生代地层、中生代地层和新生代地层。

1、嵩阳运动

是本区太古代末期发生的一次造山运动，它使登封群地层产生以近东西向为主的褶皱、断裂和中高级变质，造成嵩山群与登封群之间的角度不整合。

2、中岳运动

是发生于早元古代末的一次强烈的造山运动。

它使嵩山群地层发生近南北向的紧密同斜线状之褶皱、断裂和低级变质，并且破坏和改造了登封群的构造面貌。

运动晚期伴随有大型的岩浆侵入活动。

3、少林运动、怀远运动及塔康运动

本区震旦纪晚期的少林运动、早、中奥陶世之间的怀远运动及中奥陶世以后的塔康运动均属差异上升性质。

少林运动的差异上升使南部基底断块翘起，导致五佛山群发生由南各北的重力滑动和褶皱、断裂，并使寒武系与五佛山群的接触关系多样化。

在发生滑动的地区表现为角度不整合。

在非滑动地区为平行不整合或超覆不整合。

加里东构造旋回的怀远运动和塔康运动的差异上升亦表现为南高北低。

造成本区南

部缺失寒武系长山级、凤山级和奥陶系地层，怀远运动使本区北部的中奥陶系下马家沟组与寒武系呈假整合接触。

塔康运动则使中石炭系本溪组假整合覆于奥陶系中统马家沟组（北部）或寒武系上统崮山组（南部）之上。

4、印支——燕山运动

三叠纪至第三纪之间的地壳运动，是本区显生宙以来最重要的造山运动。

它奠定了本区地台盖层的基本构造格架。

使盖层发生东西向宽缓的褶皱和剧烈的断裂活动，造成下第三系与下伏老地层之间的角度不整合。

由于本区缺失侏罗系及白垩系沉积记录，造山运动的时限较难确切推定，故笼统称为印支-燕山运动。

5、喜马拉雅运动

早第三纪末，喜马拉雅运动使本区抬升，除东北部个别地方外，结束了第三纪构造盆地的沉积，造成上、下第三系之间的角度不整合接触。

6、新构造运动

本区新构造运动表现为沿老的断裂差异上升、拱曲，并且伴有新断裂的产生。

图10

图11

这是嵩山地质公园标志碑，它的含义第二张图已表明，此碑也是独具一番风采。

图12

图13

以上几幅图解释五大地层的简单定义，且还有对应的岩石分析，直观易理解。

（二）地质构造基本特征

本区大地构造上位于华北地台南缘，豫淮台褶带嵩箕台隆东南部，基底由太古代登封群和早元古代嵩山群构成。

盖层由显生宙地层组成。

中元古代五佛山群具有盖层的属性，但建造类型和构造变形特征均具过渡性质，现将各期构造形变基本特征扼要介绍如下：

1、基底构造特征，以褶皱为主，断裂次之。

嵩阳构造期形成的构造以纬向构造为主，登封群由于经受了多期构造变形、岩浆活动、区域变质作用及混合岩化作用的改造，原有的构造面貌变得更加复杂，比较难以恢复。

中岳构造期形成经向复式背、向斜构造。

由一系列斜歪、倒转、平卧，乃至翻卷的褶曲组成。

在东西宽约40公里范围内，大约有90个大褶曲，组成40个复式褶皱，分别隶属于两个大复褶皱，即嵩山大复背斜和五指岭大复向斜，倒转背、向斜的轴面向西倾斜，向东倒转，轴面倾角大小不一。

少林构造期由差异上升引起的重力滑动，使五佛山群形成近东西向平缓开阔的褶皱和平行及近于垂直褶皱轴线的断裂组合。

图14

2、显生宙盖层构造特征：

以断裂为主，褶皱次之。

构造线方向呈纬向，与基底构造线方向近于正交。

（1）印支——燕山构造期形成的褶皱多为宽缓的背向斜，主要有登封大背斜、颖阳——石道向斜和箕山背斜。

近东西向的断裂以君召——太后庙断裂为代表，断裂线呈北东东方向，大体与登封大背斜轴向平行，延伸50公里，断面倾向南南东，倾角30－70度，上盘地层各段不一，由寒武系至二叠系变化不定，下盘为登封群片麻岩、嵩山群石英岩及石秤花岗岩，断裂面光滑平直，高出地面，表面常有铁质薄膜。

断裂带附近岩层有强烈硅化现象。

沿破碎带有大断片或巨大角砾，部分角砾被磨圆成小球粒。

断裂为兼有剪性的张性正断层，该断裂是登封地区地质构造的一个重要分界线。

从其控制了五佛山群沉积的南界和断裂北侧奥陶系的发育，南侧不甚发育或完全未沉积，以及大金店——告城第三纪沉积盆地的北界受其严格控制等情况分析，断裂活动可能自早元古代晚期开台，在其后的各个阶段又多次复活。

北西向断裂以唐窑-中岳庙断裂和五指岭断裂为代表，前者长约30公里，后者长约50公里，两者互相平行，总体走向均为北西315度，断面倾向北东（局部相反），倾角65－80度，断裂破碎带最宽达250米，切割了太古界、元古界、古生界及中生界地层，将登封大背斜斜截为三段，背斜中段和东段分别向北西方向错移2公里和3公里，两断裂的北东盘老地层均逆冲到南西盘较新地层之上，故均为高角度压剪性逆断层，根据细小断层角砾大多被磨圆，并且被平直光滑的断裂面切割，而断裂面又被多组节理切割破坏，以及角砾表面有多组镜面和擦痕等特征推断，该两断面亦具有长期、多次活动的性质。

北东方向的一组断裂规模较小，属高角度张剪性正断层。

（2）喜山期的构造变形主要是拗折和断裂，形成四周向中间倾斜的构造盆地，盆地边缘岩层产状较陡，倾角多在20度左右，大者达40度，登封城南玉皇庙等地，可见到第三系与二叠系或三叠系呈断层接触，断层面倾向盆地内部属正断层。

（3）新构造运动使本区形成近东

西向不对称的盆，岭，拱曲和槽地。

图15

从嵩山设施图可见地质构造的巧妙，两座连绵不断地山脉，中间是平原，一马平川，在山脉相连处有通道，令人不得不惊叹大自然的神奇。

地质发展史

太古时期，本区为华北海槽南缘豫皖海槽区的一部分，石牌河时期，处于活动性很大的浩瀚大海中，伴随地壳的多次强烈活动，海底发生多期范围广泛的基性熔浆溢出，形成厚达千米以上的熔岩被，每个喷发旋回后期并有中酸性火山灰的堆积，故石牌河组的原岩为基性火山岩夹中酸性火山岩及少量沉积岩，郭家窑期，海底火山活动逐渐减弱，沉积作用与火山作用相互交替，而有泥砂岩和中基性熔岩及火山凝灰岩的交替形成，并间夹有硅，铁质沉积。

老羊沟期，过渡为地槽型陆源碎屑沉积或正常浅海碎屑沉积。

本区太古时期除了发生广泛的海底火山喷发，尚有多期基性及中酸性的岩浆侵入活动。

太古代末，嵩阳运动使登封群地层发生近东西向的褶皱、断裂和强烈变质，大规模的褶皱隆起使海水全面退出本区，形成近东西向的嵩山古隆起，从而结束了本区太古代沉积历史。

经过相当长时期的风化、剥蚀、夷平后，大致在17亿年前，地壳再次下降，发生大规模的海侵，揭开了本区地质发展史新的一页，进入早元代沉积时期，在动荡的环境中接受了嵩山群滨海——浅海相陆源碎屑及白云质碳酸盐沉积，最初，从陆地带来的大量碎屑物，主要是卵石、石英砂和少量铁矿砂，由河流进入滨海后充填和沉积复盖了残留在原来风化剥蚀面上的大小砾石，由于处于高能环境，各类交错层理相当发育。

这一时期即罗汉洞期。

随着地壳的沉降，海水逐渐变深。

五指岭期全区已成为浅海，这时地壳振荡运动频繁，海水时深时浅，故在以粉砂、泥质为主的沉积物中夹有薄层或透镜状的石英砂及钙镁质沉积物，并有（登封式）铁矿层。

庙坡期，地壳回升，处于滨海环境，沉积了厚度稳定、分选较好的石英砂，泥裂和不对称波痕发育，矿产有天然油石，到了花峪期，本区再次处于浅海环境，振荡运动亦颇频繁，沉积物以泥质为主，钙镁质成分增多，并有磷的富集。

综上，早元古代时期，地壳相对稳定和相对活动不断转化和更替，这个时期，海洋生物开始出现，本区有穴面球形藻、圆柱叠层石、锥叠层石等。

早元古代末，本区又发生一次强烈的造山运动——中岳运动，受其影响，嵩山群遭受强烈的褶皱、低级变质和断裂破坏，来自东西方向的巨大压力使其形成近南北向的同斜线状复式背、向斜构造，并改造了下伏登封群地层构造面貌，使之变得更加复杂。

运动后期且伴有规模巨大的酸性岩浆侵入，中岳运动还使近东西向的古断裂复活，形成块断隆起和拗陷；使嵩山古隆起再次露出海面，构成今日嵩山的古地貌基础，从此结束了本区活动性很强的地槽型发展阶段。

在再次经历漫长的风化剥蚀时期之后，到中元古代中期，地壳又缓缓下降，海水现度侵入，本区开始接受五佛山群滨海——浅海相沉积。

沉积盆地的中心位于嵩山古隆起的北侧，当时，挡阳山、玉寨山——嵩山——五指岭一线近东西向的块断隆起区呈岛链状分布于海面，成为陆源物质供给区。

马鞍山期，以砂、砾粗碎屑沉积为主，受基底地形起伏的影响，厚度变化较大，总的变化趋势是由南向北，同东向西变厚，由于气候炎热，处于强氧化环境，沉积物呈暗紫红色，波痕、泥裂及交错层理发育。

此后，气候渐趋温湿。

葡萄峪时期，沉积物以泥砂质为主，西部间夹钙镁质沉积，中元古代晚期，海侵扩大，海水淹没全区。

骆驼畔时期，沉积物为石英、长石等砂屑物质，何家寨期，则以钙镁质为主，夹泥砂质并有大量叠层石灰岩。

纵观五佛山群整个沉积系列，由代表滨海相的马鞍山组到浅海相的何家寨组，构成一个完整的沉积旋回。

其内部又可细分为2－3个次一级沉积旋回。

五佛山群沉积的旋回性、韵律性、层间砾岩的发育、岩相厚度的复杂性，种种迹相表明，这个时期地壳运动仍然比较活跃。

实际上，五佛山群是在基底构造尤其是东西向断裂不断复活的背景下沉积下来的，此时，各种微古植物已相当繁盛。

晚元古代，少林运动的差异上升导致五佛山群发生重力滑动及邻区临汝、偃师地区的山岳冰川活动。

这次运动彻底结束了太古代、元古代动荡不定的局面，拉开了生机勃勃的古生代的帷幕，少林运动之后，经过一个时期的风化剥蚀和夷平，早寒武世初期地势，已趋平坦。

但由于前寒武系岩性、构造的不同，抗蚀能力有差异，古地形面除总体上南高北低、东高西低外，尚有许多剥蚀残丘和沟谷洼地，前者如玉寨山、嵩山和五指岭一带，仍是高出海面的岛屿，尚未开始接受沉积。

后者如柏峪沟、墓坡等地相对低洼区，不仅已有关口组较厚的滨海粗碎屑沉积。

且有更早时期的洪、坡积角砾沉积物填塞在沟壑中，直至海侵进一步扩大，本区才全部没入海洋，普遍接受细碎屑及碳酸盐沉积。

因而在一些地方可见朱砂洞组泥灰岩直接超覆在马鞍山组或庙坡组之上，这个时期，气候温暖湿润，节肢动物开始出现。

中寒武世初期，仍以泥砂质细碎屑为主，夹杂钙质沉积。

气候由温暖转为炎热，沉积物呈紫红色，中、晚期海盆持续下降，水深加大，气候温和，节肢动物繁盛，沉积物以钙质为主，其中所含鲕状、竹叶状碳酸盐沉积层，是高能条件下海水动荡不定的标志。

这类沉积层的广泛分布则说明海床平坦，滨海带广阔且随着地壳的振荡发生大规模的游移。

晚寒武世，海水盐分增加，富含钙镁质，形成白云岩和白云质灰岩的巨厚沉积，节肢动物则大量减少，仅在泥质灰岩沉积时期有三叶虫及腕足类生存。

受早奥陶世晚期怀远运动的影响，本区缺失早奥陶陈沉积记录，晚寒武世部分地层亦因地壳抬升而遭剥蚀，且因抬升不均衡，南高北低。

故残存的晚寒武世地层之最高层位，愈向北愈新。

中奥陶世早期，地壳下降，嵩山古隆起的北侧接受了贾旺组和马家沟组的泥质钙质沉积，其中的多层同生角砾岩，是海水动荡不定环境下的产物，这个时期，牙形石动物群大量出现。

中奥陶世晚期，受加里东期塔康运动的影响，本区发生南高北低的差异上升，此后，长期处于上升剥蚀状态。

直至中石炭世，地壳才又缓缓下沉，重新接受沉积。

中石炭世初期为广阔的大陆湖沼，中晚期过渡为浅海相沉积，由于古陆上的硅酸盐矿物历经长期风化，分解出大量的铁、铝、硅的氧化物。

它们呈胶体状态被带入湖海盆，在适当的物理、化学条件下相继沉积，形成本溪组的山西式铁矿、铝土矿层及稍晚的太原组灰岩中的燧石团块和条带以及硅质岩。

晚石炭世，地壳振荡频繁，由于地势低平，本区时而为海，时而为陆，频频交替，这时气候温暖湿润，海盆中生存大量的腕足、海百全、珊瑚及苔藓动物；陆地上植物繁盛。

高大的乔木有鳞木、苛达树，草本植物有楔叶、种子蕨等，为形成太原组海陆交互相煤系地层提供了必要的物质条件。

二叠纪以来，地壳上升，本区以海陆过渡天南地北的沉积为主，发育了泻湖，潮坪及三角洲体系的沉积，这时气候温湿适宜，鳞木、苛达树、真蕨、种子蕨等植物极为繁盛。

密林如海，古木参天，展现出一派生机盎然的自然景象。

从早二叠世至晚二叠世早期，都有泥炭的堆积，尤其是早二叠世早期，全区普遍出现成煤环境，是重要的成煤时期。

晚二叠世晚期，本区完全过渡为陆地，气候由湿热转为干旱炎热，成煤环境消失，代之以内陆河湖相碎屑沉积夹钙质沉积。

三叠纪时，本区继承了内陆盆地型沉积，沉积物颜色由紫红转为红、黄相间，表明气候由炎热干旱逐渐转向温暖湿润。

这个时期，真蕨及节蕨纲木贼目植物仍很旺盛。

三叠纪以后，印支运动结束了本区中生代陆相盆地沉积，故缺失侏罗系、白垩系地层记录。

参照邻区地质资料分析，侏罗纪以后，白垩纪之前，本区发生过强烈的造山运动-燕山运动，这次运动造成近东西向的开阔复式背、向斜褶皱和同方向的压性断裂，以及北东、北西向的区域性断裂；塑造了显生宙盖层的构造格架，其中，主体构造登封大复背斜的褶皱隆起，造成地形上的差异和重力的不稳，导致大背斜核部地层向两翼向斜方向发生重力滑动，形成显生宙盖层中的重力滑动构造，如北翼的林台山滑动构造，南翼的芦店滑动构造，一系列近东西向的断裂则奠定了嵩山、箕山等掀斜断块山地及大金店-告城半地堑式断陷盆地的基本轮廓，控制了本区第三区纪沉积盆地的分布及走向。

早第三纪始新世，气候干热，断陷盆地内有紫红色砂砾石为主的山麓洪积及河湖相沉积。

早第三纪末，受喜马拉雅运动的影响，本区普遍抬升，除东北部个别地方外，结束了第三纪构造盆地的沉积，晚第三纪中-上新世，气候温湿，个别断陷盆地继续下降接受泥质和钙质沉积，晚第三纪以来，本