柳江盆地地质实习报告

地质实习报告作者：小于2013/8/25HDXY12级地理科学专业仅以实习期间现场观察及翻阅相关资料等方式，粗略总结柳江盆地的地层、构造和地质发展史。不足之处望谅解1绪言一、任务1.室内地质知识的野外运用a)矿物的肉眼鉴定方法和常见矿物的识别b)自然界三大岩石的鉴定和常见岩石的识别c)地质构造的观察和判别2.训练野外地质工作技能a)熟练掌握罗盘、地图和野外记录簿的基本功能和作用b)掌握野外定点、产状测量和描述记录等工作技能c)收集地质数据即标本的采集和编录，为地质报告的编写奠定基础3.培养和提升自我素质a)培养艰苦奋斗、实事求是、勇于探索的生活作风和科学精神b)锻炼意志、增强体质，逐步适应野外地质工作环境c)了解人与自然、环境和可持续发展的科学关系，增强地质环境意识和社会责任感二、时间2013年6月30日——2013年7月6日三、行程6.30北山实习基地地质公园7.1基地—砂锅店—潮水峪—基地—亮甲山7.2基地—傍水崖—吴庄垭口—花场峪7.3基地—鸡冠山—石门寨7.4基地—角山长城—山海关—老龙头7.5基地—鸽子窝—联峰山—路石南市场7.6基地—秦皇岛火车站—秦皇岛火车站—秦皇岛火车站—邯郸2实习区概况一、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。河北柳江盆地地学实习基地管理服务中心位于石门寨镇上庄坨村（原秦皇岛煤炭管理干部学校），占地面积350多亩，是开展教学实习、科学研究、科普教育的理想场所，是全国一流的科研实习基地。二、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。三、自然地理概况秦皇岛地区位于河北省东北部，地理坐标为东经119°30′—119°50′，北纬39°50′—40°10′，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7812.4km。实习基地上庄坨距秦皇岛市区为28公里。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，并且多孤山，少线性山脊。秦皇岛地区地处于中纬度地带，为暖温带半湿润季风区，属于暖温带半湿润大陆性季风气候。主要特征是四季分明，光照充足，水热资源丰富。年气温差较大，年降水量多寡变化显著，在400mm至1000mm之间。总之秦皇岛很是气候宜人。3地层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。河北柳江盆地地质遗迹国家级自然保护区所处大地构造位置属中朝准地台燕山台褶带中的次一级构造单元－山海关隆起的南缘，以元古界、古生界和中生界为主，组成向斜构造。其中元古界及古生界环绕盆地边缘分布，构成向斜的两翼，中生界侏罗系分布于盆地中部，构成向斜的核部。盆地基底为新太古界晚期混合花岗岩，其上为新元古界滨浅海相砂岩、泥灰岩，二者之间以吕梁运动所形成的角度不整合接触。新元古界以蓟县运动所形成的平行不整合面与下古生界接触。本区下古生界寒武系和中、下奥陶统为海相碎屑岩－碳酸盐岩建造，加里东运动使本区脱离沉积，抬升、剥蚀近140Ma，而缺失上奥陶统、志留系和上古生界泥盆系、下石炭统。上古生界以滨海相碎屑岩含煤建造和河流相碎屑岩为主。海西运动，使本区再次抬升，且抬升幅度较大，造成上三叠统仅局部发育，以角度不整合覆于二叠系之上。印支运动在本区表现为断裂、褶皱，侏罗系以角度不整合覆盖在不同时代的地层之上。侏罗纪本区火山活动强烈，火山碎屑岩、流纹岩、安山岩发育，早期燕山运动导致了本区构造原型盆地形成。本区赋存元古界、古生界、中生界三套地层，时间跨度达20多亿年。区内可见沉积岩、岩浆岩、变质岩三大岩类。其中新太古界为变质岩，新元古界为碎屑岩和泥灰岩；古生界寒武系下部为灰岩，中部为碎屑岩，上部为竹叶状灰岩。奥陶系中、下统为灰岩。石炭系中、上统为含煤、含铝土矿碎屑岩。二叠系下部为含煤碎屑岩，中上部为紫色砂砾岩；中生界三迭系上统为碎屑岩；侏罗系下统为含煤碎屑岩，中统为火山岩。地层沉积环境包括海相、海陆过渡相、陆相及火山喷发相。丰富的沉积类型对研究古地理、古气候、古环境具有特殊的意义。区内各套地层中古生物化石丰富，尤以寒武纪的三叶虫、奥陶纪的头足动物以及石炭、三叠纪和侏罗纪的古植物最为著名。该区矿产种类繁多，主要矿产资源包括煤、耐火黏土、水泥灰岩、玻璃用石英砂及其它金属非金属矿产。为了形象描述柳江盆地地层分布状况，特意绘制下图（柳江盆底地层简表），以供参考。456构造柳江盆地为向斜构造，如图为盆地简化模型。西翼区出露面积窄，宽度仅是东翼区的1/3，次一级褶曲发育，岩层倾向东，倾角在40°-50°之间，受南北向冲断层影响个别地段倾角达86°，在楸子峪、山羊寨等地岩层甚至出现倒转，地层出露不全，属复杂构造类型；东翼坡度较缓，出露面积宽，除个别地段发育有次一级褶曲外，总体近于单斜构造。岩层走向西倾斜，倾角为15°—20°度，局部达30°左右，平缓而稳定，属于简单构造类型。在形成向斜的过程中，该区地层产生了丰富的局部地质构造，如断层、褶皱、复式背向斜等。本区断层较发育，类型较多，有正断层、逆断层、平移断层；断裂构造方向有东西向、南北向、北东向、北西向。下面仅介绍实习期间亲自观察到的断层和褶皱——潮水峪逆断层、垭口九褶皱。潮水峪断裂该断裂在浅水营至北林子一段呈近南北向延伸，在石门寨东门126高地，断层向东倾，倾角为85o；西盘为张夏组鲕状灰岩和叠层石灰岩，东盘为亮甲山组灰岩（含蛇卷螺和满洲角石）；断裂带内为硅化角砾岩带，在平面上呈锯齿状。在126高地北采石坑，断层面走向N25oE，倾向南东，倾角60°；断裂带宽15m。由东向西依次是正长斑岩脉、硅化角砾岩和石英脉。断裂带东侧见有10cm宽的裂缝，内见有断层泥，片理化以及断面上的竖直擦痕，表明该断层张性活动后曾遭受过挤压。7在潮水峪一带，断层走向NE20°，倾向东南（实际上倾向为东西向摆动）。上盘为凤山组泥质条带状灰岩，下盘为冶里组厚层灰岩。断层面无论在倾斜方向上，还是在走向方向上，均表现为舒缓波状。断面上镜面、竖直擦痕、阶步以及断裂带挤压透镜体等压性特征明显。该断层为早期东西向构造成分，后期为北北东向构造叠加，属先张后压（或压扭）的复性断裂。吴庄九褶皱本区褶皱发育也较完整。该背斜分布在张赵庄、吴庄、花场峪一带，呈南北向延伸，出露长度4.5公里，宽度0.5公里。背斜核部出露徐庄组页岩，枢纽向南倾没，为一系列强烈挤压而成的小褶皱（）和逆断层。两翼出露张夏组鲕状灰岩和凤山组泥质条带灰岩，倾向西，倾角28°—43°；东翼倾向东，倾角15°—47°。8地质发展史一、元古代地质发展1、前中元古代地槽发展阶段（Ar——Pt1）从区域性地质背景来看，本区前中元古代处于地槽发展阶段。地壳大幅度下降，堆积了巨厚的沉积物，经历了五台运动和吕梁运动。特别是早元古代的吕梁运动，地槽回返，产生了漫长而复杂的褶皱运动，并伴有区域变质作用，混合岩化和花岗岩化作用。逐渐形成了一套巨厚的变质岩，混合岩和混合花岗岩。构成了华北地台结晶基底。结束了前中元古代地槽发展阶段。2、中元古代地台发展阶段（Pt2）吕梁运动以后，华北地台进入一个相对稳定时期，初期地台边缘部位仍带有活动性特征，断裂活动比较强烈，断陷和隆起比较明显，地台北部出现了呈北东方向延伸的燕山海槽。3、晚元古代地台发展阶段（Pt3）晚元古代早期，华北地台由边缘凹陷转入整体下降。北部陆表海不断扩大，山海关古陆范围缩小。到青白口期本区已经成为陆表海的一部分。堆积了龙山组滨海相碎屑岩和浅海相泥灰岩，稍后堆积了景儿峪组滨海相碎屑岩和浅海相泥灰岩。本区晚元古代晚期震旦纪再度成为古陆剥削区。4、古生代地台发展阶段（Pz）古生代伊始，本区再度下降，海水由北方侵入，接受沉积，随后海侵扩大，有大量的碳酸岩盐沉积。早奥陶世冶里期海进再度扩大，沉积环境逐渐变为正常浅海较深水环境，以大量的碳酸岩出现为特征。二、中生代地质发展本区在二叠系石千峰组地层沉积之后，曾发生过两次构造变动。大约在海西晚期本区经历了一次自西而东的挤压作用，产生了由龙山组至石千峰组组成的柳江向斜及南北向压性断裂和北东，北西两组扭性断裂。本区在海西——印支运动以后，侏罗系北票组河流相沙砾岩层呈角度不整合覆盖在前中生界不同时代地层之上。北票组沉积以后，本区燕山运动第一期构造变形仍以塑性变形为主，产生了本区北西向构9造，并伴随有闪长玢岩浅成侵入体侵入。中晚侏罗世是华北地台极不平静的时期。蓝旗组以角度不整合覆盖在北票组之上。燕山运动第四期是以断块运动为主，鸡冠山地堑应是这次断块运动的实例。即本区晚东西向构造。结语一次地质实习，一次非凡的锻炼。精神上我们更加有力量，今后面对困难我们就要想还有什么比上古长城更难走的路；生活上我们更加有希望，今后即使潦倒我们就要想还有什么比鸽子窝的海水更难喝；体质上我们更加有____，今后再苦再累我们就要想还有什么比被太阳晒掉皮更艰难。七天的实习，让我体会到了不息的同窗之情，更让我感受到了浓浓的师生情。我感到庆幸的是我们拥有一个如此具有团结力的班集体。我清楚地记得在大家走到吴庄垭口时，大部分女生已经没有了力气，但是我们几个男生说一定要上到古长城，把11级说咱们班根本不行的话用实际行动堵回去。要他们知道谁才是不行的。女生们也意识到了这点，大家一致表示坚决上到烽火台。这是什么？这是班级的集体荣誉感。我骄傲……！当然在知识方面我也取得了巨大的进步，如初步掌握了如何看懂地形图，如何在野外确定自己的方位，并且学会了用罗盘测定方向，岩石的产状等。并学会了在野外画地质素描图。还有就是去了秦皇岛很多旅游景点，让我领略了海滨城市的自然风光。