秦皇岛地质认识实习报告.docx
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秦皇岛地质认识实习报告
秦皇岛地质认识实习报告
班级资环0901
姓名xxx
日期2010-8-10
第一章序言
实习时间2010.7.19——2010.7.24
实习地区河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇
具体到达地区7.19东部落河滩,潮水峪,砂锅店
7.20傍水崖,伍庄背斜及大石河
7.21长寿山,山海关,亚运村
7.22石门寨,亮甲山
7.23鸡冠山,鸽子窝,北戴河
7.24在柳江基地解散
实习的目的,要求,任务
目的1.学生第一次以地质工作者的身份走进大自然、认识大自然;
2.从大自然中联系课堂所学知识,充实巩固基础知识,学习掌握野外工作方法
3.理论联系实际,通过野外观察研究,积累大量感性资料,分析对比,归纳分类,通过实践、认识、再实践、再认识循环往复的形式,得出反映客观事物本质的结论;
4.体验地质工作特点,培养吃苦耐劳的精神,陶冶热爱科学的情操。
要求1..初步学会野外地质工作方法,掌握基本:
基本理论、基本方法、基本技能
2..掌握岩石、矿物的肉眼鉴定方法,能够识别常见的岩石矿物
3..达到基本技能训练:
识图(地质图、地形图)、绘图、使用罗盘、编写报告
4..了解野外地质工作过程:
准备阶段、实习过程、报告编写阶段
5..全面接触实践:
业务、生活、集体、社会等方面,提高整体素质:
思想、意志、
观念、才干等
任务1.引导学生用发展变化的观点去认识大自然 ;包括:
矿物的肉眼鉴定方法和常见矿物的识别;自然界三大岩石的鉴定和常见岩石的识别;新老地层的踏勘和正常层序的建立;地质构造的观察和判别;化石的意义和作用;各种地质作用现象的观察和成因探讨等
2..初步训练学生野外地质基础工作技能 ; 包括:
。
地质罗盘的用途和使用方法;野外地质路线的选择和地质记录;基本地质图件的阅读;地质剖面素描图的绘制;地质摄影;标本的采集和编录;地质报告的编写等
3.放手锻炼学生,在实践中进行素质培养;包括:
在业务方面有地质内容的观察﹑理解;具体问题的探讨﹑解答;总结工作的安排﹑变动;具体人物的协调﹑机动等。
在生活方面,衣食住行的选择﹑管理;实习时间和业余时间的调配;生活经验的摸索﹑积累等。
另外还有组织管理方面,实习准备、时间观念、集体荣誉、社会公德、安全教育等。
实习人员组成:
教师:
唐岱茂、赵红旗、龙建辉、白晋锋、李霞、文雪琴
学生:
资勘0901班、0902班、0903班、资环0901班
第二章 区域概况
第一节.区域自然地理概况
1)地理位置
秦皇岛地区位于河北省东北部,包括三区四县,三区为海港区、北戴河区、山海关区,四县为昌黎县、抚宁县、卢龙县和青龙县,总面积为7812.4平方千米。
北依燕山,南临渤海,西隔缸山与碣石山遥望,东越长城与辽宁省与绥中县毗邻,地势北高南低,北部为燕山山脉东段,南部为华北平原北端的滨海冲积平原。
柳江盆地位于秦皇岛市区之北的抚宁县境内,属于石门寨乡管辖,南起黑山窑村,北至义院口长城脚下,长约1500km;东起张崖子村,西至伍庄——山羊寨一带,宽约12km,总面积约1800平方千米。
盆地中心南距秦皇岛市23km,由秦皇岛市区开来的班车通往盆地各村寨,青秦铁路贯穿盆地中部,交通较为便利。
在柳江盆地范围内,各时代地层的发育具有区域代表性且连续出露,岩石类型也比较齐全,地质构造清晰直观,外动力地质作用现象较多。
此外,在海滨和山海关一带可观察到许多近、现代海洋地质作用现象及各种地貌,配合柳江盆地的野外地质观察,极易进行将今论古的分析,有助于直接观察和深入思考地质学中的基本原理。
秦皇岛地区,是一个非常理想的地质实习地区。
2)地形特征
俯瞰秦皇岛地区,表现为北高南低,总趋势为西北高东南低,总体上属于丘陵区,但其北部和西北部为低山区,临海地带约50km,发育有狭窄的向海倾斜平原和台地。
柳江盆地地处燕山山脉东段,为南北延伸的低山丘陵区。
北、东、南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围,东南面多为丘陵。
最高峰西北部的老君顶,海拔493.7m,最低处为东南部大石河河谷内的南刁部村落,海拔70m左右。
盆地中西部火山岩分布区山高坡陡,多在海拔四百米以上,东部山区的海拔高度一般为160—300米。
总的地貌特征与全区相同,亦表现为西北高东南低。
3)河流
盆地内的主要水系为大石河,即沿又高到低的地势方向纵贯盆地,出了盆地后有山海关注入渤海。
境内的主要河流有大石河、汤河、代河和洋河等,均系入海河流,为临海小型水系。
它们大都发源于北部的低山丘陵和台地区,其流向均为由北向南、由西北向东南流入渤海。
河流的补给源以降水补给占绝对优势,约占全年径流量的80%左右,皆为流程短、流量小、含沙量高的季节性河流。
4)气候特征
实习区气候属于暖温半湿润季风带华北型大陆性气候,但是受海洋影响较大,冬季长,春夏秋季短,历年平均气温为10.5摄氏度,元旦最冷,最低为零下21.5℃(1959年),冬季平均为零下7℃;7月最热,最高达39.9℃(1961年);夏季平均为25.7℃。
每年20~25的气温占全年的33%,主要出现在6、7、8、9四个月,是不冷不热、不干不湿的最佳季节,而其他地方正处于酷热难耐干燥之时,所以为旅游避暑者提供了良好的条件。
年降水量在400~1000mm之间,多集中在7~8月份,占总降水量的70%,本区不仅夏季雨量过于集中,且以暴雨形式出现。
年平均降雨量为695.5mm,最大年降雨量为1273.5mm(1969年),最小年降雨量为320.1mm(1979年)。
冰雹期较长,每年3~11月内均可发生,5~9月为降雹盛期。
历年平均为2.1次/年,很少成灾。
年平均日照为2902.3h。
多年平均蒸发量为1646.8nun,为多年平均降雨量的2.3倍。
本区多年平均相对湿度为61.7%,6、7、8、9四个月相对湿度最大,多在70%以上。
山洪多集中在这个季节。
5)经济情况
秦皇岛(海港)区是全市的政治、经济和文化中心,也是我国北方著名的旅游和避暑胜地,旅游业十分发达。
传统的制造工业有全国闻名的耀华玻璃、山海关桥梁厂。
新兴的工业以秦皇岛经济技术开发区为代表,是国家级的经济技术开发区。
已探明的矿种有煤、萤石、硫铁矿、耐火粘土、石灰岩、石英砂岩、白云岩等九种,未探明的矿产有铁、金、银、铜、铅、锌、石英、重晶石及非金属建材等。
煤矿开采历史悠久,煤质为无烟煤,规模属于小型煤矿;水泥生产也有一定规模;乡镇企业发达。
农业主要种植水稻、玉米、小麦、高梁、谷子、红薯、豆类等;山坡多种植果树,以桃、葡萄、苹果、核桃最有名,还有梨、山楂、杏、李子、沙果、海棠、板栗等。
6)交通
秦皇岛市交通便利,交通网络四通八达,水陆空优势明显,是全国重要的交通枢纽
图1秦皇岛实习区交通位图
7)柳江盆地的地层发育演化情况:
柳江盆地于晚古代发育,到中生代沉积了厚度较大的地层,这段时间内,由于缺失泥盆纪、志留纪的地层,所以在这里有很大的不整合面,而且有过明显的海陆变迁。
中生代构造变动是在古生代的褶皱基础上,二叠纪末期的时候,发生强烈的构造变动,形成柳江盆地的雏形,侏罗纪的时候,以角度不整合覆盖在古生界之上,产生地形上的差异——北高南低,下侏罗纪的时候,又发生一次构造变动,地层发生变形,改变了盆地的沉积中心,西翼出现沉积,西翼角度不整合于下伏之上。
新生代第四系以来,有明显的上升运动,全区遭剥蚀,所以山区河谷有明显的阶地发育,全新世以来,亦有海积和海蚀地貌。
由此发育成了现在西部陡东部缓的向斜地貌——柳江盆地。
第二节区域地质概况
秦皇岛地区地层连续,出露较好,属华北型地层。
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,其他时代发育较好,出露较全,各地层单位划分标志明显,化石丰富,很具代表性。
全区范围内出露的地层有上元古界青白口系,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。
(一)地层 (从老到新)
1中元古界:
混合岩化花岗岩,即绥中花岗岩。
肉红色,有正长石、石英、角闪石、黑云母。
属于变质岩,成分相当于花岗岩。
形成于中元古界,距今约17.5亿年。
2新元古界震旦系青白口群
1)下马岭组 厚度91米 紫红色、黄绿色、灰黑色及蛋青色等杂色页岩,底为砂岩,含砾岩。
分选好,可见海成波痕及交错层理,含海绿石矿物,属滨海相沉积,与下伏的
花岗岩呈沉积不整合接触
2)景儿峪组 :
55~219m,灰白色、紫色板状泥质白云岩,泥灰岩岩石致密,呈微粒或泥状结构,多呈薄层状或透镜体状产出。
底部为黄绿色、黄褐色中—细粒含海绿石石英砂岩。
中部为紫红色、黄绿色薄层状泥岩夹钙质泥岩,水平层理发育。
上部为蛋青色中—薄层泥灰岩夹薄层紫红色泥岩,泥灰岩细腻性脆,易于辨认,是本组与上覆府君山组分界的标志。
其底部中细粒长石石英砂岩具大型浪成波痕,海相特征明显,因此本组属滨海相至浅海相沉积。
3下古生界寒武系(∈)包括:
1)下寒武统
府君山组厚度146米暗灰色豹皮状含沥青质
馒头组 厚度71米砖红色泥岩、页岩,底部角砾岩
2)中寒武统
毛庄组厚度112米紫红色页岩,含白云母
徐庄组厚度102米黄绿色、暗紫色粉砂岩,细砂岩夹少量鲕粒灰岩透镜体。
张夏组厚度130米下部鲕粒灰岩夹黄绿色页岩,上部鲕粒灰岩夹泥质条带灰岩。
形成于碳酸钙过饱和的海和湖的地方。
是由于波浪作用和潮汐作用形成的。
3)上寒武统
崮山组厚度102米上、下部为紫色砾屑灰岩及粉砂岩,中部为灰色灰岩。
沉积物经过搬运、破碎、磨蚀、沉积形成竹叶状灰岩,有藻灰岩、钙藻。
叠层石中富含藻类的纹层。
长山组厚度18米砾屑灰岩,粉砂岩及页岩互层。
命名于唐山市长山沟。
与固山组地层接触关系为整合关系。
凤山组厚度92米 黄灰色泥灰岩夹砾屑泥灰岩,黄绿色钙质页岩夹泥质条带灰岩。
命名于唐山市赵个庄凤山。
寒武纪与元古界的青白口系的地层接触为平行不整合。
4下古生界奥陶系(O)包括
1)下奥陶统
冶里组厚度126米下部微晶纯灰岩夹少量砾屑及虫孔灰岩,上部灰色砾屑灰岩加灰绿色页岩。
亮甲山组厚度118米中厚层豹皮灰岩,下部夹少量砾屑灰岩、钙质页岩。
2)中奥陶统
马家沟组厚度101米暗灰色白云质灰岩夹白云岩,含燧石条带白云灰岩,顶部少量灰岩。
3)缺少上奥陶统
5上古生界石炭系
1)中石炭统
本溪组厚度82米下部为铁质砂岩或褐铁矿(山西式铁矿),上部为粉砂岩及页
2)上石炭统
太原组厚度51米灰黑色粉砂岩,以含铁质结核为特征。
总体为灰色,含有煤,但煤中黄铁矿多,煤质不好。
采出来的煤中有煤矸石,煤矸石是非煤物质。
煤层中有顶板、夹矸和底板。
在点位:
北纬40°05′28.051″东经119°34′52.591″高程145.24米的亮甲山我们观察了太原组和山西组的岩层。
在这里老师向我们讲解了煤的形成过程:
煤——可燃有机岩成煤环境——泥炭沼泽古植物遗体→泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤→天然焦→石墨
本溪组(C2b)——主要岩性为砂页岩和灰岩夹煤层,灰岩厚度很小,富含海生动物化石,总厚度不超过一、二百米
6.上古生界二叠系(P)包括:
山西组(P1s)——砂页岩夹煤层,属于沼泽盆地成煤相地层。
在秦皇岛地区厚度为100米,在山西厚度为300米。
在秦皇岛是河床发育,有局厚层状的石英含粒杂砂岩,是黄绿色。
下石盒子组(P1x)——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。
上石盒子组(P2s)——灰白色含砾粗粒长石砂岩夹少量紫色细砂岩和粉砂岩。
石千峰组(P2sq)——紫色粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩和含砾粗砂岩。
7.上古生界侏罗系(J)包括:
黑山窑组 厚度162米灰白色中粗粒长石石英杂砂岩,炭质页岩,粉沙岩,含线。
北票组厚度493米下部:
砾岩和含砾粗砂岩为主,夹少量粉砂岩、页岩,厚278
米。
上部:
以粉砂岩,灰质页岩为主,含煤线,厚215米,底部为
蓝旗组 厚度大于1000米下部:
灰绿—黄绿色安山质流纹质集块岩夹凝灰岩和
火山熔岩,厚100米以上,中部以中性为主,安山质、角闪安山质、粗安质火山熔岩,
集块岩与火山角砾岩互层,厚400米,上部为中基性,黑绿色、紫红色、青灰色玄武
质火山熔岩,集块岩互层,厚600米以
孙家梁组厚度350米为一套灰色酸性和中碱性火山熔岩和火山碎屑岩。
包括流纹质、粗面质,粗安质火山熔岩,凝灰岩,火山角砾岩及集筷岩。
8 新生界
第四系 厚度25米 冲积粘土、砂砾石层及部分黄土堆积,同下伏岩系为不整合。
各地层标志层及各组之间的接触关系:
平行不整合接触:
也叫假整合接触,是指上、下两套地层的产状平行或基本一致,但是两套地层之间有明显的沉积间断。
原有的沉积地层,由于构造运动,地壳抬升,岩层受到剥蚀,部分地层缺失,由于地壳下降,地层有接受新的沉积。
地壳可以是经过一次下降抬升,也可以为数次 。
下降、沉积-上升、沉积间断、遭受剥蚀-下降、再沉
角度不整合接触:
也叫斜交不整合接触,是指上下两套地层之间,不仅有地层缺失,而且上下地层的产状不一致。
本区有四个明显的角度不整和界面,它们分别至少代表四次强烈构造事件。
1,上古生界青白口系龙山组以角度不整合沉积在绥中花岗岩上,标志着华北地台经历了剧烈的吕梁运动,结束了早元古代地槽发展阶段,进入一个相对稳定的地质发展阶段。
2,中生界侏罗系北票组沙砾岩层以角度不整合沉积在古生界不同时代地层之上,标志着华北地台转入一个崭新的地质发展阶段,地台的稳定性遭到破坏,经历了海西——印支运动。
3,中生界侏罗系蓝旗组以角度不整合覆盖在北票组之上;孙家梁组以角度不整合覆盖在蓝旗组之上,它们分别代表燕山运动第一,二期活动。
沉积接触:
岩体经过风化剥蚀以后,又有沉积物质堆积在上面,不整合面之下岩体(不同种类:
变质岩、岩浆岩)的年代老于上覆沉积岩层的时代。
秦皇岛地区地层接触关系如下所示
第四纪Q
角度不正和接触————
孙家梁组:
没印象
蓝旗组:
安山质火山喷出角砾岩、集块岩
角度不整合接触————
北漂组:
砾岩
角度不整合接触————
黑山窑组:
抱歉,由于时间关系没有去。
角度不整合接触————
石千峰组:
紫色页岩(河流相沉积,由于干旱,在氧化条件下呈现紫色)
上石河子组:
绿色砂岩,粒度较粗
下石河子组:
黄绿色粉砂岩,粒度较细
山西组:
粉砂岩
太原组:
晋祠砂岩,球状风化
本溪组:
铁铝岩段与畔沟段
平行不整合接触————缺失O3、S、D、C1
马家沟组:
白云岩
亮甲山组:
白云质灰岩,有辉绿岩岩墙。
冶里组:
多虫孔灰岩
凤山组:
砾屑灰岩—风暴岩
长山组:
砾屑灰岩
崮山组:
发紫色的碎屑灰岩
平行不整合接触————缺失?
张夏组:
鲕粒灰岩,有藻灰岩、竹叶状灰岩,接近陆源区...
徐庄组:
黄绿色的粉砂岩(垂直距离有30米)
毛庄组:
紫色页岩和黄绿色砂岩的交互层
馒头组:
砖红色发紫的泥质页岩(猪肝红)
平行不整合接触————
府君山组
平行不整合接触————
景儿峪组
平行不整合接触————
下马岭组:
浅肉红色长石石英净砂岩(含海绿石)
沉积接触———混合岩化花岗岩
附抚宁县石门寨地区综合地层柱状图
(二)构造
柳江向斜构造盆地是一南北向延伸的不对称的甚至是局部倒转的向斜,它的西翼产状陡峻,秋子峪倒转,地层挤压很紧密,岩层产状变化急剧,倾向东,倾角达70°,甚至直立或倒转。
断层以南北走向的逆断层为主,规模大,由于受到巨大的挤压,岩层薄甚至缺失,可供开采的矿产资源少。
东翼产状平缓,面积很大,约是向斜面积的2/3。
东部地层的宽度是西翼地层的五倍以上,倾角是10°~30°之间,有好多断层,以正断层为主,但规模小。
在核部,安山岩构成山地,形成地层倒置的现象,例如:
老君顶。
主要的断层构造为:
鸡冠山——汤河地堑,伍庄——傍水崖断裂带,苏庄——伍庄——山羊寨逆断层。
构造发展史
柳江盆地于晚元古代早期发生海进,在长期遭受风化侵蚀而使地势平缓的古老变质岩系之上,开始接受沉积,直至古生代,沉积了厚度较大的相互平行的岩层。
在这一漫长的时期里,柳江盆地与华北广大地区一样,有过时间长短不等的上升侵蚀期,如自中奥陶世起至中石炭世初的漫长时期,遭受风化侵蚀,以致上古生界与下古生界之间有一个长时间间断所造成的平行不整合;景儿峪组与下寒武统府君山组之间有一个较短暂的沉积间断.上古生界的小、晚石炭世为海陆交互相,而至二叠纪时全为陆相,在陆相的沼泽环境下有煤形成,自晚元古代至古生代末,古地理曾有明显复杂的变化。
尽管海陆变迁,和大陆条件下的气候变化,但柳江盆地地区只发生过平稳的刊降运动.所以这个时期的所有岩层的接触关系都是整合或平行不整合,而没有角度不整合的接触关系.从小生代初以来的整个中生代时期里,所经历的构造变动在性质上与古生代不同,中生代的构造变动使本区的青白口系及古生界地层发生褶皱及断裂,经历几个阶段后形成了柳江向斜。
自二叠纪末至侏罗系沉积之前,本区发生了强烈的构造变动,岩层发生裙皱。
开始有了柳江向斜的雏形,以致侏罗系地层以明显的角度不整合超复在古生界地层之上,侏罗系底部跺岩中有安山岩及其它成分的火成岩砾石,这次强烈的构造变动不仅开始形成早期柳江向斜构造,而且还引起了侏罗系沉积之前的岩浆侵入活动,甚至还伴有一定规模的喷出活动.在这次构造变动之后,本区产生了地形上的差异,形成北高南低,以致侏罗系沉积之前,古生界地层在不同地区遭受不同深度的侵蚀。
柳江向斜南部僵蚀轻微,向北渐甚,至东翼的石岭以北广大地区内,普遍缺失下二叠统顶面.而柳江向斜的西北缘侵蚀更强烈,甚至侏罗系地层覆盖在奥陶系之上,只有在义院口的一两平方公里面积内尚残存有下二叠统的顶面.老君山至小王山一带为一个东西向的平缓隆起.其遭受侵蚀的程度也较大,而南北两侧则较小.并且该隆起北侧的纳子峪一带与甫侧的大洼山以北地带侏罗系沉积厚度最大,反映出由当时的老君顶一小王山隆起带划分了侏罗纪在柳江向斜内的南北两个沉积小心.在侏罗系下统的下部岩层沉积之后,又有一次构造变动,致使侏罗系下部岩层发生平缓的变形,并改变了盆地的沉积中心,上部的岩层明显地超复在下侏罗统下部岩层之上.在柳江向斜西冀,它超出了下侏罗统下部岩层的沉积范围,而角度不整合于古生界岩层之上。
由此可以推知,柳江向斜在当时已具有不对称的特征。
此后,柳江盆地再次发生强烈的构造变动,引起多次猛烈的火山喷发活动,向斜核部大面积的中性火山岩层不整合超覆于下侏罗统的上下两组岩层之上,而在向斜北缘的长山北坡.青龙山等地,中性火山岩甚至不整合超复于二叠系、奥陶系地层之上.在此以后,又经历了构造变动,导致强烈火山喷发,堆积了酸性火山岩系.燕山晚期的岩浆侵入活动形成的花岗岩基,对柳江向斜的构造形态也有一定影响。
它使向斜不对称性愈加明显,并在西翼引起一些南北向逆断层的发生。
新生代时期有明显的上升运动,全区遭受剥蚀,第三纪末因气候较热,有红色土形成,其后继续上升.但南部的海岸区则下沉,遭受海侵。
因此,山区河谷内有阶地形成,并普遍向南,即向海洋方向倾斜。
至第四纪末,海水有一定撤退,因而在山海关至秦皇岛一带的海岸上遗田有砾石堤,并且有海蚀台出露水面。
东部落与三角面断层:
四个三角面连续出现,三角面东部为平地,他们之间有断层。
呈现三角面的原因是当时所在时期,为河流冲刷,南北的主流,而旁边有支流冲刷,才形成三角面。
东部落山前三角断层面共有四个
1石门寨西门外小型正断层:
2伍庄——傍水崖断裂带:
此处属于柳江向斜的西翼,构造运动比较剧烈,有岩浆侵入体,为霏细岩。
出现迭瓦状断层,为大致平行的逆掩断层(在逆断层中断层面倾角平缓,倾角小于25°以下者,称为逆掩断层)。
3吴庄背斜
背斜向北倾斜,由于风化作用,背斜成山,向斜成谷,背斜核部成为我们看到的垭口,核部为徐庄组页岩,两翼依次为张夏组,崮山组,长山组,凤山组,有酸性岩脉即霏细岩岩墙充填。
造成这周原因有两种说法,一:
逆冲断层的牵引褶皱;二:
挤压紧密的小褶皱与西部岩体的侵入有关,属于岩浆底劈型构造。
多数倾向于第二种说法
4 鸡冠山—汤河地堑:
遥望鸡冠山地貌,有陡坎,形成陡崖。
陡坎与平缓的地层属于沉积接触,下部为元古代的肉红色混合岩化花岗岩,上部为下马岭组的石英净砂岩。
其中有大量的海成波痕 。
鸡冠山地堑位于柳江盆地西南边缘,地质遗迹面积0.27平方公里。
地堑是一组或几组性质相同的断层之间的下降部分,其特点是两断层面相向倾斜中部地体下降,两侧地体上升,多形成河谷地貌,汤河。
鸡冠山地堑由两组正断层形成东侧正断层,倾向北北西,西侧正断层,倾向南东东,组成地堑两侧的岩石。
汤河地堑剖面示意图
第
三章火成岩