柳江盆地实习报告.doc

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1、柳江盆地实习报告一前言 （一）实习区地理位置 地理坐标为东经1193011950，北纬39504010，包括三区四县，三区为海港区、北戴河区和山海关区，四县为昌黎县、抚宁县、芦龙县和青龙县，总面积约7812.4km2。市区长50km，宽6km，是一个狭长带状滨海城市。北倚燕山，南临渤海，东越长城与辽宁省绥中县毗邻，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。 鸟瞰秦皇岛地区，表现为北高南低，西高东低，总趋势为西北高，东南低，由山地、丘陵、平原、滨浅海四个地带组成，总体上属于丘陵区。但其北部和西北部的局部为低山区，低山区以东、以南为丘陵地区，山体海拔高度在500m以下，并

2、且多孤山，少线性山脊。 柳江盆地南北长约20km，东西宽约12km，北、东、西三面为陡峻的丛山所包围，仅南面向渤海开口。贯通盆地的大石河是本区最主要的水系。盆地内以低山、丘陵地形为主，最高山峰为西北部的老君顶，海拔493.7m，最低处为东南部大石河河谷内的南刁部落，海 临海地带发育有海岸地貌，侵蚀与堆积型海岸地貌相间分布，形成许多优良浴场。暂时性地面流水作用强烈，坡积物、洪积物随处可见。具经常性水流的大石河和汤河形成许多流水地貌。 （三）实习区水文概况 大石河发源于青龙县黄前山附近，是本区最主要的水系，由西北向东南流经柳江盆地后在山海关西侧老龙头注入渤海。全长约70km，其中近60km河段流经

3、山区，并有9条小河汇入，仅下游12km河段流经向海倾斜的平原。该河流域面积约为600多平方公里，其中560km2以上为山区，故为山区性河流。河床组成主要为砾石，少有粗砂和中砂。砾石的主要岩性为火山岩，其次为花岗闪长岩及花岗岩。流域内植被覆盖达5060%，故水土流失不严重，河床相对较稳定。 （四）实习区气候概况 年降水量为4001000mm，年平均降雨量为695.5mm，多集中于78月份，可达年降水量的70%，山洪也多集中在这个季节。主要风向受季风影响，夏季多西南风，冬春季多东北风。主导风向为西南，平均频率为12.9%，其次为南南西，再次为正东，平均风速在5m/s以下。据多年统计，本区风速13级

4、占74.3%，34级风占35.6%，大于6级者仅占0.5%。除季风外，尚有台风影响，每年8月15日前后，均有或大或小、或多或少的台风。由于本区风向常是西南，强风向是东北，故海岸侵蚀、堆积和滨岸沙丘堆积方向均与风向一致。 柳江盆地为半干旱森林景观与干草原景观和半湿润夏绿林与森林草原景观的过渡带。表现为旱生阔叶林山地棕壤。耕作土壤中有耕作熟化后的黄垆土和潮垆土。目前面积最大、分布最广的自然植被是森林遭破坏后次生的灌草丛。次生植被中以灌木以荆条、酸枣为主，草本以黄背草、白羊草占优势。枸树、臭椿、文冠果、栾树等为北极第三纪植物区系的残留种。 秦皇岛（海港）区是全市的政治、经济和文化中心，素有“不冻港”

5、和“玻璃城”的佳誉。山海关位于海港区东北20km处的渤海之滨，老龙头是万里长城的东端点。山、海、关浑然一体，自古为兵家必争的交通要塞和军事重镇，天下第一关举世闻名，另外还有姜女庙、玄阳洞、燕塞湖等名胜古迹。 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。 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

6、棠、板栗等。 三实习区地质特征 实习区柳江盆地地层属于华北型，除普遍缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、中下三叠统、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清楚，化石较丰富，地层特征具有一定的代表性。全区范围内出露的地层有上元古界青白口系，下古生界寒武系和中下奥陶统，上古生界中上石炭统和二叠系，中生界上三叠统和侏罗系，以及新生界第四系（表1-1）。各时代沉积地层分布占本区总面积的2/3左右，其中第四系分布最广，中生界次之，其它时代地层零星分布。现自老而新分述如下。 该组是本区内最老的沉积地层，沉积不整合覆于上太古界绥中花岗岩之上，主要分布在盆地的东部张岩子东部

7、落和南部鸡冠山等地，以张岩子村西剖面最好，厚度91m。下部为灰白色厚层状粗粒长石石英砂岩，底部含砾石，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。由两个砂岩页岩韵律构成。属典型滨海相至浅海相沉积。 景儿峪组最初命名地点在河北省蓟县城北景儿峪村，分布与长龙山组基本一致，在李庄村北出露较全，厚度38m。本组岩性由碎屑岩、粘土岩过渡到碳酸盐沉积，具有海侵沉积特点，与长龙山组整合接触。其分界标志层是以其底部黄褐色或带铁锈色的中细粒铁质(含海绿石)石英砂岩。 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。 府君山组系河北省

8、区测二队(1960)在蓟县北府君山建立的地层单位。相当于原景儿峪组上部“豹皮状灰岩”，从景儿峪组划出的依据是本组在区域上以平行不整合分别覆盖在长龙山组、铁岭组之上，并具有明显的嵌入平行不整合接触关系。 本组岩石标志明显，下部为暗灰色厚层状结晶灰岩，含较多的莱德利基虫Redlichia；上部为暗灰色豹皮状白云质灰岩夹暗灰色薄层灰岩，含核形石。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，底部薄层灰岩中局部含角砾或砾岩。本组属浅海相沉积。 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，向北依次是毛庄组、徐庄组、张夏组和崮山组(崮山唐王寨)命名地点。本区馒头组未发现

9、可靠化石证据，其层位确定是依据区域层位对比。 本组属干旱条件下滨海相或泻湖相沉积。 毛庄组分布与馒头组基本一致，出露较好的地方是沙河寨西山，化石较丰富，可作为本区标准剖面。厚度112m。 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。 徐庄组分布较毛庄组更为广泛,在向斜两翼均可见到，出露较全的地方是东翼的东部落、揣庄、上花野和下花野等地，西翼的吴庄至秋子峪、上平山一线也有山露。厚度101m。 7张夏组 本组以底部厚层鲕状灰岩与下伏徐庄组整合接触。岩性明显分为三段，下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩；中部为叠层石灰岩及白云质灰岩和薄层鲕状灰岩互层，夹泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩；上

10、部为泥质条带灰岩、页岩。本组属浅海相沉积。 崮山组分布与张夏组一致，以王家峪南山牛圈至288高地出露最全。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(藻灰岩、鲕状灰岩、泥质条带灰岩)；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：蝴蝶虫、蝙蝠虫、光壳虫、圆劳伦斯虫等。底部以紫色砾屑灰岩与下伏张夏组泥质条带灰岩整合接触，似有水下冲刷面存在。本组属滨海相至浅海相沉积。 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(凤山组、冶里组、马家沟组均在此命名)。由孙云铸(1924)创建，1935年正式命名。

11、 本溪组最初命名地点在辽宁省本溪市西6km的新洞沟与蚂蚁沟村之间的牛毛岭。本区东翼区半壁店191高地、小王山一带发育较好。小王山剖面可作为本区标准剖面，厚度为82m。石门寨西门至瓦家山剖面厚度为70.7m。 11太原组 本组有两个沉积韵律。下韵律底部青灰色含铁质中细粒长石岩屑杂砂岩，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层粘土或泥质灰岩透镜体。上韵律底部薄层细粒岩屑杂砂岩，具小型球状风化。往上为青灰色细粒砂岩夹泥灰岩透镜体及少量煤线。 12山西组 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

12、粘土矿或煤层(可采煤层)，上韵律顶部为B层粘土层位。与下伏太原组整合接触。其分层标志是其底部灰色、灰白色长石岩屑杂砂岩，但在横向上有时变为含砾中粗粒、或中细粒长石岩屑杂砂岩，颜色由灰白色变为黄灰色，但层位稳定。本组属大陆近海沼泽相沉积。 石盒子组最初命名地点在山西省太原市东5km石盒子沟，太原市西25km石千峰为石千峰组建组地点，本区下石盒子组在黑山窑、石门寨西门、石岭等地较为发育，厚度115m。 本组与山西组分界清楚：山西组顶部为B层粘土矿；下石盒子组底部为黄褐色含砾粗粒岩屑长石杂砂岩(岩貌特殊、俗称小豆砂岩)，与山西组整合接触，属河流相、湖泊沼泽相沉积。 上石盒子组出露局限性较大。以盆地东

13、翼石门寨西门欢喜岭至瓦家山一带较好，厚度72m。本组岩性为灰白色中厚层状含砾粗粒长石砂岩夹紫色细粒砂岩及粉砂岩。由12个沉积韵律构成。第一韵律底部是在A1层铝土矿之上(另一个韵律的开始)的灰白色中、厚层状含砾粗粒长石砂岩，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。 本组是本区古生界最高层位，因上覆地层覆盖，出露十分局限，仅在黑山窑、欢喜岭一带出露较好，厚度150m。 柳江盆地地质实习报告 柳江盆地实习区地质概况 一、交通及自然、经济概况 柳江盆地为我们在秦皇岛地区野外地质实习的主要区域。它位于秦皇岛市北，其中心距秦皇岛市28公里，属河北省秦皇岛市抚

14、宁县管辖。区内有纵惯南北的的公路及地方窄轨铁路与秦皇岛市区相通。交通极为方便。 (博士教育网整理)该盆地为南北延伸的低山丘陵区。其北、东、西三面为陡峻的高山所包围。贯通盆地的大石河，是本区最主要的水系。自西北流向南。出盆地后在山海关和南侧入渤海。盆地内丘陵一般海拔200300米，最高的山老君顶，海拔493.7米。 本区年降水量为4001000毫米。其中70%集中于七、八月份。所以山洪也主要集中在这个时期。 本区基本上以农业为主，主要种植玉米、小麦等。工业以开采煤及耐火黏土为主。 二、地层 柳江盆地为一向斜构造。地层分区属于华北东北南部区的燕山分区的山海关小区。区域地层特征属典型的华北地台型。前

15、青白口纪的变质岩广泛分布于盆地的外围。晚元古界、古生界则分布于斜的两翼。中生界地层与燕辽一带极为相似，但本区仅见有侏罗系出露与向斜的核部。 （一）地层层序 新生界 第四系河床、河漫滩、阶地等松散沉积物。 中生界 侏罗系、中侏罗系兰旗组 下侏罗统北票组 古生界 二迭系上二迭统石千峰组 上石盒子组 下二迭统下石盒子组 山西组 石炭系上石炭统太原组 中石炭统本溪组 奥陶系下奥陶统亮甲山组 治里组 寒武系上寒武统凤山组 长山组 崮山组 中寒武统张夏组 徐庄组 下寒武统毛庄组 馒头组 昌平组 上元古界 青白口系景儿峪组 龙山组 太古界 绥中花岗岩 三、岩浆岩 柳江盆地的岩浆岩分为喷出岩和侵入岩两大类。

16、（一）喷出岩： 该区的喷出岩分布广，厚度大，超过850米。喷出活动主要可分两期：较早一期在侏罗世，岩性为安山岩，分布于向斜的核部；较晚一期在晚侏罗世，岩性为酸性喷出岩，仅局部分布于向斜的北端和东南边缘。 （二）侵入岩： 1.燕山花岗岩：呈岩基产生。主要分布于盆地的整个西部边缘和东南外援。西部岩基称为“温泉堡花岗岩体”。直接与向斜两翼呈侵入接触关系，岩体中心相为灰白色中一粗粒碱性花岗岩。边缘相为肉红色中一细粒斑状花岗岩。东南岩基中心相岩性与西部岩基相同，边缘相为斑状细粒石英正长岩。本区所见燕山花岗岩，皆为这两大岩基的边缘相。这两大岩基侵入于侏罗系及其以前的所有地层，同位素年令测定为一亿年。形成时

17、代相当于晚白垩世。 2.东翼浅成侵入岩：主要有牛鼻子山正长一二长斑岩岩体及张崖子西南山正长斑岩闪长珍岩岩体等。这些小岩体产状为岩株。形成时代的侏罗纪白垩纪。 其次，本区各种岩性如辉缘岩、闪长珍岩、煌板岩。花岗斑岩等的侵入岩脉。岩床为数众多，均受构造裂隙控制。大致呈北东南西走向，北西南东走向及南北走向。 四构造： （一）柳江向斜构造盆地： 柳江盆地所在地区是一个由古老变质岩系所组成（并有广泛出露）的蓟县山海关隆起区的边缘部分发育起来的向斜盆地。晚元古代青白口纪地壳下沉，接受沉积。因此它是晚元古代清白口纪古生代，中生代地层所组成的向斜构造盆地。 柳江向斜盆地基本上为南北向延伸的不对称甚至局部倒转的

18、向斜，西翼的产状陡峻，西翼南部秋子谷山羊寨一带产状发生倒转，而东翼产状平缓稳定。该不对称的向斜轴部紧靠西翼。因此出露的地层宽度东翼是西翼的五倍或更多。 柳江向斜的基底为太古代。古老的混合岩。混合花岗岩等变质岩出露于向斜盆地的北部，东部及南部边缘。在古老变质岩系之上有一不整合面（吕梁运动造成的）。其上为晚元古代青白口纪岩系及以后各代地层。在向斜的西部及东南外缘为中生代燕山晚期花岗岩侵入，构成了险要得山地。 柳江向斜分成三个构造分区： 1.柳江向斜东翼区： 东翼占据面积很大，约为整个向斜面积的2/3强。 东翼区的构造特征是岩层产状平缓稳定（产状向西倾角在10度30度之间）。次生厚度变化小对煤及耐火

19、粘土的开采创造了有利的条件。但东翼小岩株。岩床和岩墙为数很多。多处侵入相对柔软的煤层。以致使煤层受变质和扰乱，是开采的一个不利因素。断层多为北西和北东向。以正断层为主，多是小断层。 2.柳江向斜西翼区： 由于西部花岗岩侵入造成挤压，所以西翼地层出露较窄，次生厚度变化大。 西翼取的主要构造特征是：岩层近南北走向，岩层产状变化急剧，倾向东，倾角可达70度，甚至直立，倒转。另一个主要特征是有几条南北走向高度角的逆断层，自西向东上推，延伸很远。 由于受到强烈的挤压，岩层厚度变薄，甚至缺失，加上断层发育。因此，该区少有开采价值的沉积矿床。 3.柳江向斜核部为燕山期，喷发的中性安山岩所占据。往往构成山地，

20、如老君顶，海拔493.7米，形成了地形例置现象。 （二）断裂构造：本区断层较发育，类型较多，主要为正断层与逆断层，分布于向斜各处。主要断层有： 1.鸡冠山汤河地堑： 位于鸡冠山上平山之间的汤河河谷中，由几条近南北向的正断层组合而成。断层面倾角大，河谷东侧断层面向西倾，西侧断层西向东倾，汤河河谷就是沿地堑构造中心部位发育的。 2.伍庄傍水崖断裂带： 该断裂带发育在柳江向西斜的西翼，西起伍庄，东至傍水崖。有平行的数条断层出现，形成迭瓦式构造。断层面多向西倾斜。少数向东倾斜。倾角70o80o。断层面呈舒缓波状，见有挤压构造透镜镜体，构造角砾岩和片理化带，牵引褶皱断层和糜棱岩化等现象也较明显。 3.苏

21、庄伍庄山羊寨逆断层 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，其张夏组后层状灰岩。断带宽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。 4.牌坊砬子逆断层： 该断层观察点位于 伍庄东北500米牌坊子之废弃旧矿坑处，断层北北东向延伸，长达3公里。断层发育于二迭系地层中，断层东侧为上盘，西侧为下盘。上盘为下二迭统，顶部B层耐火粘土和上二迭统含砾粗砂岩，具有明显的牵引褶皱。下盘为下二迭统粉砂质页岩。沿断层面观察，见有构造透镜体及片理化现象。上

22、盘岩层两组节理发育。 5.石门寨126.6高地北采坑正断层： 该断层出露在柳江向斜的东翼，位于石门寨东南126.6高地北废采坑处。断层走向NE15度，断层在平面上呈锯齿状延伸，在剖面上向东倾，倾角61o。整个断裂宽带15米，其中有正长斑岩岩脉侵入。宽约3.5米。断裂带中有断层角砾岩，角砾大小不等，以东岩为主。后期被二氧化硅所胶结形成硅化带。实出地表面呈锯齿状近南北向延伸。断层延伸有1.5公里。 断层东侧为亮甲山组的薄层泥质条带灰岩夹薄层竹叶状灰岩，西侧为寒武系张夏组的厚层状灰岩。 6.石门寨126.6高地南采坑逆断层。 断层发育在亮甲山组灰岩中，断裂面在剖面上呈舒缓波状。断层面在剖面上见有大片

23、擦痕、阶步，断层面附近有构造透镜体和断层泥发育。断层的上盘（北西盘）产生次一级的牵引褶皱。该断层延伸不远，断距不大。 （二）构造发育史： 柳江盆地于晚元古代发生海进。在长期风化侵蚀的古老变质岩系上开始接受沉积。直至古生代，沉积了厚度较大的地层。与华北广大地区一样，在这段时期内曾有过长短不等的上升侵蚀期。如在清白口纪和下寒武世之，中奥陶世和中石碳世之间都曾发生过沉积间断。上述时期柳江盆地古地理环境随有过海、陆地明显变迁。但地壳运动主要表现为平稳的升降运动。所以该时期的地层之间的接触关系都是整合或平行不整合接触关系。 自中生代初期起，经历的构造变动性质与古生代不同。这个时期的构造变动使晚元古代、古

24、生代地层强烈、褶皱、断裂。 二迭纪末，本区发生强烈构造运动。形成了柳江向斜的雏形。导致侏罗系以角度不整合覆盖在古生界之上。这次构造变动之后，本区产生地形上的差异，北高南低，导致二迭系地层愈向北受侵蚀愈强，甚至局部无有蚀余。侏罗系直接超覆于石炭系或奥陶系之上。 在下侏罗统下部岩层沉积后，又有一次构造变动。使下侏罗统下部岩层发生变形，改变了盆地沉积中心。所以下侏罗统上部岩层明显地区域性起超覆于下部岩层之上。在西翼则超出下部岩层的沉积范围。而角度不整合于古生界之上。由此推知，此时的柳江向斜以具不对称形态。两翼很陡，东翼开阔平 中侏罗世，柳江盆地再次发生强烈构造变动。伴有多次连续和猛烈的火山喷发。所以

25、在向斜的核部形成了大面积的中性火山岩层不整合超覆在下侏罗统之上。局部超覆于二迭系，奥陶系之上。 白垩纪燕山晚期的温泉堡花岗岩基侵入形成的挤压力。使不对称的柳江向斜形态更进一步加剧。并引起了西翼自西向东逆的一系列南北断层和西翼地层产状的局部。 新生代特别第四纪以来。本区有明显的上升运动。全区遭受剥蚀。因此，山区河谷有阶梯地形成。全新世以来，由于冰后期海侵。在现在沿海地区形成了一些海积和海蚀地形形态。 五.矿产： 柳江盆地矿产以沉积为主。岩浆矿床和变质矿产不重要。沉积矿产有煤、耐火粘土、用做玻璃原料的石英岩、冶炼用的白云岩等。其中煤和耐火粘土的开采历史悠久。有一定规模。此外，可到处见到石灰岩采石场

26、。用做建筑材料和烧石灰。内生矿床规模不大，如上平山重晶石铅锌矿（规模很小，矿坑已废）及花场峪附近温泉堡花岗岩基接触带的矽卡岩钢铁矿点等。 （一）煤矿：柳江盆地为一含煤盆地。主要含煤地层为上石炭童的太原组。下迭统及下、中侏罗统。由于向斜东西两翼构造的差异性。煤矿多分布在上石炭统至下二迭统地层中。而侏罗系煤层可开采的主要限于义院口附近。本区最大煤矿由柳江煤矿、长城煤矿。 （二）耐火粘土：主要分布于向斜的东翼的石炭二迭系地层内。由于受成矿条件的影响，层内常有相变。所以矿体多呈透镜体状且大小不等。主要开采区在半壁店及欢喜岭。规模较大。其他多为生产队作为副业而小规模开采。 （三）石英砂岩：为玻璃原料。分

27、布于柳江盆地南缘鸡冠山。石英砂岩的底层层位，属于万元古代龙山组。矿石就时厚层质地较纯的白色石英砂岩。 （四）白云岩：作冻冶用的原料。夏奥陶统亮甲山组顶部，有厚达50米以上的白云岩，是本区白云岩的主要层位。 （五）石灰岩：石灰岩是做烧制石灰及其他建筑用的良好材料，下奥陶统亮甲山组的厚层石灰岩是主要开采对象。 （六）重晶石：位于柳江盆地南部的上平山倾伏背斜区，属于低温热液充填型。矿石矿物阿主要为重晶石，脉石矿物主要为石英，其次有萤石、方解石。此外，矿脉中金属矿物还有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，以及次生的白铅矿、孔雀矿、蓝铜矿。 （七）铜铁矿：位于柳江盆地西部燕山其花岗岩岩基与柳江向斜西翼的旱古生界碳酸盐岩的接触带上，在解除交代作用而生成的西卡岩有铜铁矿化。规模稍大的有花场峪矿化点，含黄铁矿及磁铁矿。