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1、王数2010.8,实习区地质与地貌概况,主要地层岩性、地质构造和地貌类型,地层 具有一定年代并具有某些共同特征或属性的岩层 地层层序律 地层具时代观念，有新老之分，正常情况下“下老上新”地质年代表 一定的地质年代形成一定的地层。通过对世界各地的地层进行系统划分对比，建立地质年代表。,一、基本概念,地质年代单位 年代地层单位 宙 宇 代 界 纪 系 世 统此外还有较小的岩石地层单位:群、组、段、层,地质年代表中显生宇比较重要，地层由老到新依次为：寒武系(Cambrian)、奥陶系(Ordovician)、志留系（Silurian）、泥盆系（Devonian）、石炭系（Carboniferrous
2、）、二叠系(Permian)、三叠系(Triassic)、侏罗系(Jurassic)、白垩系（K Cretaceous）、第三系(Tertiary)、第四系（Quaternary）。其中第四系（Q）是最新的地层，与人类关系最为密切。,地质年代和地层,岩性 是指岩浆岩、沉积岩、变质岩由于它们形成的环境与过程不相同，所表现出它们各自在矿物成分、结构和构造方面不同的特性。地质条件 通常主要包括地层岩性和地质构造。,显生宇比较重要，地层由老到新依次为：寒武系()、奥陶系(0)、志留系（S）、泥盆系（D）、石炭系（C）、二叠系(P)、三叠系(T)、侏罗系(J)、白垩系（K）、第三系、第四系（Q），其中第
3、四系（Q）是最新的地层，与人类关系最为密切，形成的地层为第四系,实习区主要地层,秦皇岛地区地层,地层属于华北地层区；本区缺失古、中元古界，最老地层为新太古界。新太古代末期（2486-2552Ma），大规模的岩浆侵入，形成花岗岩（r1）；新元古界分布于鸡冠山及柳江向斜东翼，为青白口系长龙山组地层沉积有海相寒武系()、奥陶系(O)地层,中石炭统(C2)二叠系(P)海陆交互相地层,侏罗系(J)陆相地层;寒武系和奥陶系地层分布特点相同，出露于柳江向斜两翼。区内普遍缺失奥陶系上统(O3)、志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系下统(C1)地层,缺失三叠系(T)、白垩系(K)和第三系地层；第四系(Q)松散堆积
4、物沿现代河谷及盆地分布;,山西地区地层,地层出露与缺失和秦皇岛地区类似,属于华北地层分区。山西的含煤地层,主要是石炭系(C)和二叠系(P)地层,以及侏罗系(J)地层，包括侏罗系大同组（d),上石炭统太原组(C3t)和下二叠统山西组（P1s)及中石炭统本溪组(C2b)地层。大同市含煤地层以为侏罗系大同组为主,达540 km2；平朔露天煤矿主要含煤地层为上石炭统太原组(C3t)和下二叠统山西组（P1s)及中石炭统本溪组(C2b)，存在于石灰岩、砂岩等岩石中。,沉积岩 砾岩、砂岩、页岩、石灰岩、竹叶状灰岩、白云岩；岩浆岩 花岗岩、二长花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、闪长玢岩、火山碎屑岩、正长岩、玄武岩
5、、辉绿岩等。变质岩 区域变质岩：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩等。,岩石是由一种或几种矿物或碎屑物质组成的，具有一定结构、构造的集合体。根据成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类，地表出露的岩石中以沉积岩最多。岩石类型及其性质对土壤的影响很大，因而野外认识常见的三大类岩石很重要。,实习区主要岩石类型,观察岩石的总体外貌特征(构造)，初步鉴别属于三大岩中哪类；借助放大镜、小刀，观察岩石的物质成分(矿物、碎屑物、胶结物)；根据岩石的结构特征定出次一级岩石类型；根据岩石的产出状态定出岩石的大体名称。,野外鉴定三大岩类的基本方法步骤,沉积岩是在表层地质作用过程中，经沉积、成岩作用形成的岩石
6、，主要分布于地表或近地表，占地表出露的三大岩类的75%，是地表最常见的岩石。,沉积岩,明显的层理构造，是一层层叠置在一起的。它与岩浆岩的块状构造、变质岩的片状构造有很大的差别。是野外鉴定沉积岩的主要标志。沿垂直层理方向，物质成分常有规律地变化，相同的物质组分有时会相间出现，组成多个沉积韵律。常发育一些沉积构造，如交错层理、水平层理等，以及一些层面构造，如雨痕、龟裂、波痕等。常含有生物化石或遗迹化石。地貌上，沉积岩出露地区常由陡壁和缓坡构成，并相间出现，沿层面方向形成缓坡。碎屑沉积岩物质成分可分为碎屑颗粒和胶结物两部分。碎屑颗粒常是一些较稳定的矿物，如石英、长石、白云母等，或岩石碎屑，一般都具有
7、一定的磨圆度。胶结物很细，充填于颗粒之间，肉眼不见，其成分不同于碎屑颗粒，主要有铁质、钙质、硅质、泥质等。化学沉积岩通常颜色较深，无碎屑结构，见不到矿物颗粒，致密块状构造。,沉积岩特征,砂粒组成，含量90%，胶结物多为硅质、钙质；砂状结构，分选好，磨圆度高；由钙质胶结时，易被溶解，硅质胶结物使石英颗粒紧密镶嵌接触，把岩石胶结得极为坚硬；野外常具层理。岩石很难风化。砂岩风化而成的土壤均具极强的砂性，源于岩石中的石英砂粒。,石英砂岩,主要为石英和长石，其中长石含量25%，石英含量75%，胶结物为硅质、铁质；碎屑颗粒中-粗粒砂状结构，圆度差，分选中等，野外常具层理；红色，,长石砂岩,为碳酸盐岩，矿物
8、成分主要为方解石。深灰色，具有晶粒结构，强烈盐酸反应。在湿热气候条件下，化学风化强烈，主要发生溶解、碳酸化作用，风化产物多粘细，含钙质丰富，酸性较弱。,石灰岩,竹叶状灰岩显微照片（x20),竹叶状灰岩是一种指示相岩石，指示一种动荡的浅海环境。形成过程：在沉积盆地中先沉积的灰质（碳酸钙）薄层在尚未完全固结的情况下，遭受波浪作用而破碎，这些碎屑在原地或只经过短距离搬运就快速沉积下来，然后又被碳酸钙所胶结，经成岩作用形成竹叶状灰岩。,竹叶状灰岩,实习区柳江盆地竹叶状灰岩,碳酸盐岩，具鲕粒（鱼子）结构，主要由2mm的鲕粒和亮晶方解石胶结物组成，鲕粒成分为方解石，形状为圆状或椭圆状。易发生化学风化作用。
9、形成于温暖和强烈搅动的浅水中，这种环境下海水中的CaCO3 能够达到过饱和，而且有充分的碎屑物质供应，使CaCO3 能以碎屑为核心逐次沉淀并形成同心圆结构。,鲕粒灰岩,鲕粒灰岩显微照片（x20),为粘土岩，浅黄色，泥质结构，页理构造，主要由粘土矿物组成，含有鱼化石。很难进一步发生化学风化，页岩很易机械破碎成页岩碎片，其风化后形成的土壤肥力一般较低。,页岩,岩浆岩是由岩浆或熔浆冷凝结晶或由火山碎屑颗粒堆积而成的岩石。野外鉴定岩浆岩时，应先观察其色率，岩石颜色的深浅是暗色矿物和浅色矿物相对含量的反映。岩石颜色的深浅就可大致确定岩石的属性，即是酸性岩、中性岩、基性岩还是超基性岩。在鉴定矿物成分和含量
10、时，一般先是铁镁质矿物，后为长英质矿物。观察长英质矿物的顺序是先石英及其含量，然后是长石的有无和钾长石、斜长石的相对含量。对矿物成分进行描述，应先描述斑晶，后描述基质，并估算它们的百分含量。,岩浆岩,侵入岩无层理现象，具块状构造。喷出岩多具气孔、杏仁、流纹等构造。这些构造是其区别于其他岩石的重要特征。矿物较复杂，既有稳定的矿物，如石英、长石，又有在地表条件下不稳定的矿物，如橄榄石、辉石、黑云母。矿物颗粒不具磨圆度，具有特定的晶形。在深成岩中，全晶质结构，矿物颗粒之间为直接接触，没有象“胶结物”之类的物质。在喷出岩中，具斑状、似斑状结构，斑晶常保存矿物自身的形态(棱角明显)，完全不同于沉积岩的碎
11、屑颗粒；基质为隐晶质、显晶质或非晶质，其成份与斑晶基本相同。侵入沉积岩中的浅成岩，在产状上可与沉积岩一致或不一致。当不一致时，如岩墙，浅成岩很易鉴别出来。当一致时，如岩床、岩盘等，可根据矿物成分、结构、构造等特征加以区分。岩浆岩中不含生物化石。在地貌上，如果没有构造的影响，它常形成波状起伏的地形，而不会出现象沉积岩地区的陡壁和缓坡相间排列的现象。,岩浆岩的特点,为酸性深成岩，其矿物成分复杂，是最常见的深成岩。主要矿物为石英、钾长石、酸性斜长石，其中钾长石多于斜长石；灰白色，粗粒等粒结构，块状构造，在物理风化为主时，其中的石英、长石崩解为散碎的砂粒；在湿热条件下，化学风化强烈，其中石英保留为粗的
12、砂粒，长石则高岭石化成粘土，形成砂中带粘的风化物。,花岗岩,燕山大学附近的伟晶花岗岩岩脉,基性喷出岩，玄武岩在地壳中分布极广。有的厚层玄武岩中还有十分发育的柱状节理。气孔状玄武岩由于暗色矿物较多，为灰黑色，斑状结构，气孔构造；斑晶成分主要为橄榄石、辉石，基质隐晶质，为辉石、基性斜长石。,气孔状玄武岩,玄武岩,山西大同的气孔状玄武岩,石门寨柳江盆地石灰岩中侵入的辉绿岩岩脉(色深者）,由原岩经变质作用形成，因而在成分及结构、构造方面都比较复杂。变质岩具以下几个特点：具有一些特征构造，如板状构造、片状构造、片理构造等，矿物常具定向排列。具有一些特殊的变质矿物，如绢云母、红柱石、石榴子石等。不同类型的
13、变质岩在分布上具有一定的规律性。接触变质岩分布于岩浆岩与围岩的接触带上；动力变质岩沿断裂带分布；区域变质岩大面积分布，与大地构造单元的类型相关,变质岩,为热接触变质岩，白色。主要矿物成分为方解石，由石灰岩变质而成。粒状变晶结构，块状构造；易被水溶蚀。,大理岩,为热接触变质岩。灰色，由石英砂岩变质而成，主要矿物成分为石英。粒状变晶结构，块状构造，由于石英的硬度大，因而石英岩很难风化。其发育形成的土壤，砂性强，贫瘠。,石英岩,三大岩类的特征比较,三大岩类转化,地质构造为构造运动的产物,是指承受构造运动的岩层或岩石，在构造运动力的作用下，发生变形或变位的形迹,包括:水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂
14、构造（节理、断层）地质构造对土壤的形成也有很重要的作用，如具节理可以加速风化。,实习区的主要地质构造,岩层产状 指岩层在空间的位置和排列状况。产状要素包括岩层走向、倾向、倾角走向：2个，0-360倾向：1个，0-360倾角：1个，0-90野外记录形式为：15030,岩层产状,褶皱构造 层状岩石被挤压形成的一系列波状弯曲（称为褶曲）而未失去其连续完整的构造。褶曲的基本类型有背斜和向斜；断裂构造 节理 岩层断裂后，破裂面两侧岩块没有发生明显的位移称为节理。节理即为岩石中的裂缝。断层 断层或岩体受力被破坏后，破裂面两侧的岩块发生明显位移的断裂构造叫断层。,地质构造,褶皱带小汤山靠山集褶皱带斜河涧颐和
15、园褶皱构造带包括：灰峪向斜、香山背斜、八大处背斜、海淀隐伏背斜断裂构造深断裂：规模大，切割深，延伸几百公里。有6条：南口平谷山海关深断裂 涿县丰台怀柔白马关深断裂 黑峪口居庸关良乡西深断裂 丰宁怀柔采育深断裂,北京的地质构造,北京市门头沟的向斜,大断裂：规模小点，切割深达Si、Al与Si、Mg层，延伸也可达几百公里，有两条：沙厂墙子路大断裂 沿河城南口琉璃庙大断裂一般断裂：规模较小，切割较浅，延伸小于100公里，北京有许多，如：寨口温泉南断裂、颐和园断裂、沙河、小汤山、牛栏山、八宝山、十三陵水库上天桥断裂,断层类型,断层组合类型,正断层-平移断层逆断层-平移断层正断层-正断层,断层组合类型,地
16、堑与地垒,阶梯断层,地堑构造,地垒构造,大地构造是指大范围以至全球范围内构造运动的作用力及它所导致的地壳构造或形态。几种较有影响的大地构造学说包括：槽台学说；板块构造学说和地质力学学说根据大地构造的槽台学说，实习区属于地台区，即华北地台（中朝地台），包括秦岭-大别山以北，天山-阴山一线及其东延部分以南的整个华北、东北南部、渤海及朝鲜北部，以深断裂与相邻单元分界。,实习区主要地质构造,地槽：是地壳上巨大狭长的 或盆地状的沉积很深厚的活动地带。早期为强烈拗陷，晚期经造山运动褶皱成山。地貌上表现出巍峨的山势。地台：是地壳上相对稳定的地区，它的活动性较弱，平面上呈近等轴不规则形状。地台有双层结构，下层
17、称为基底，上层称为盖层（沉积盖层）。,大地构造上位于华北准地台燕山台褶带山海关台拱区。主要地质构造见于北部，即石门寨柳江盆地，为轴向近南北向的向斜构造；其周围有一些次级褶皱以及一系列较为复杂的断裂构造，如义院口背斜等。,秦皇岛地区的主要地质构造,柳江盆地实际为柳江向斜，位于秦皇岛市以北的燕山脚下，面积六平方公里。柳江向斜近南北向延伸，北起城子峪，南到石龙山、南林子一线，长约40 km；东起娃娃峪、张崖子，西至王庄、山羊寨一线，宽约8 km。由古生界构成，核部地层主要为二叠系，两翼为寒武、奥陶和石炭系。西翼地层倾向南东东，倾角一般大于50，个别地段大于80，甚至直立，西翼地层中南北向逆断层发育，
18、局部地层直立、倒转或缺失；东翼向西倾斜，倾角通常为10-25。东翼地层发育齐全，倾角较缓。向斜核部被侏罗系火山岩覆盖。,柳江盆地（柳江向斜）,盆地内荟萃了数亿年的各种地质现象。各地质时代、各种沉积环境的地层出露齐全、层次完整，地层单位界线清楚，化石丰富，是中国华北地区地质构造的缩影；地球上三大岩类在此出露齐全，岩石种类繁多；内外动力地质地貌景观千姿百态，区内分布着许多大大小小的溶洞，有大量的哺乳动物化石；邻近海岸，受海陆交互作用，形成了微缩景观式的地形地貌，具有很强的观赏价值。,柳江盆地特点,柳江向斜横剖面示意图,地堑构造 山西汾河、陕西渭河断陷盆地 山西的太原盆地、大同盆地；断块山 北岳恒山
19、（三种山地类型：褶皱山、穹隆山和断块山）；,山西的主要地质构造及构造地貌,褶皱山 由褶皱构造形成的山地。主要由软硬相间的沉积岩层构成。褶皱山包括由简单的褶皱构造隆起并经过侵蚀形成的背斜山、向斜山等，和由复背斜与复向斜构造隆起并经过侵蚀形成的复杂山岭。穹隆山 由于岩浆作用将使上覆岩层隆起所形成的山。断块山 地壳因断块活动隆起而成的山。华北和西北地区多见断块山。,山地类型,山边线平直，山坡陡峻成崖，即断层崖。与相邻平地之间没有过渡地带，常急转直下。常见的断块山有地垒式断块山和掀斜式断块山；地垒式断块山又称地垒山，断块沿两条或多条断裂隆起而成，山地侧方多呈断崖绝壁，断块山地与断陷盆地多共生，呈平行排
20、列，是一种共轭补偿现象。山西的恒山和五台山都是地垒式断块山。,断块山的特点,断陷盆地,大同盆地（断陷盆地）,恒山（断块山）,断陷盆地之间的相对隆起的成因A：地垒高地 B：挤压拱起高地 C：相对陷落较小部分,恒山断块翘起和河流反向,实习区的主要地貌类型-秦皇岛附近,(1)海岸地貌：海蚀崖,海蚀柱,海蚀沟,海蚀槽,波切台,海滩,连岛沙坝等;(2)河口三角洲地貌(3)泻湖(4)构造地貌(柳江盆地),秦皇岛鸽子窝海蚀崖,秦皇岛鸽子窝海蚀崖的节理,秦皇岛海蚀沟,秦皇岛砂质海滩2,秦皇岛连岛沙坝,山西大同附近主要地貌类型,(1)构造地貌:断块山(恒山)、断陷盆地(太原盆地、大同盆地、阳原盆地)(2)黄土地貌:黄土沟谷地貌、黄土沟间地貌、黄土潜蚀地貌等;(3)火山地貌:大同火山锥等；(4)流水地貌：洪积扇、河流阶地、河漫滩等,黄土地貌,大同火山地貌远眺,
