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《岩土工程勘察》课程实习指导书 001

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《岩土工程勘察》课程实习指导书 001

《岩土工程勘察》课程实训指导书

防灾科技学院二○一二年一月

《岩土工程勘察》课程设计任务书

1、实训目的、任务要求

本次实训目的是应用岩土工程勘察的基本理论和基本知识,根据所提供的勘察资料,提取相关数据和资料,利用理正勘察软件,绘制钻孔柱状图,对每个钻孔确定场地类别、进行砂土液化判别,为地基承载力确定和桩基承载力提供所需的参数,完成岩土工程勘察报告。

具体要求:

(1)进一步巩固《岩土工程勘察》课程中有关的基本理论和基本知识;(2)掌握理正工程地质勘察CAD软件的使用;

(3)掌握岩土工程勘察图件的编绘、岩土工程参数的数据处理方法;(4)掌握岩土物理力学参数的确定方法;(5)掌握地基承载力和桩基承载力的确定方法;(6)掌握岩土工程勘察报告的结构和内容要求;具体任务是:

(1)阅读和学习一些实际工程的岩土工程勘察报告;

(2)提取至少12个钻孔资料的相关信息,利用理正勘察软件,进行物理力学参数确定、场地类别确定和砂土液化判别;

(3)确定天然地基承载力和桩基承载力;(4)确定岩土和地下水对建筑材料的腐蚀性;(5)绘制钻孔柱状图;

(6)掌握理正勘察软件的基本操作和使用;(7)编制建设场地勘察报告;

(8)学习标贯试验、静力触探试验、三轴压缩试验、固结试验。

2、相关技术资料和成果提交

每位学生根据获得的资料,提取有用信息(不少于12个深度达到或超过25米的钻孔、不少于3个波速孔),使用理正勘察软件,完成实训工作内容,提交成果报告包括以下内容:

岩土工程勘察报告书:

工程概况;勘察方法与工作布置;岩土工程勘察等级;地形地貌;地下水概况;地层结构;天然地基承载力及评价;桩基承载力及评价;地基与基础方案;场地地震效应与评价;地下水对建筑材料的腐蚀性;主要结论等。

图件:

勘查钻孔平面布置图;柱状图;剖面图、钻孔波速图等表格:

钻孔一览表(钻孔编号、坐标、高程、深度、液化判别等总体信息);物理力学性质统计表;

注意:最后形成的勘察报告书,内附所有相关图件、表格。

3、时间安排

201*年1月4日,布置课程实训任务,学生学习软件,查阅资料;201*年1月5日~15日,按要求进行计算、绘图和报告编制;201*年2月23日前交课程实训报告。

扩展阅读:工程勘察实习指导书

工程勘察实习指导书

(勘查技术与工程专业)

长春工程学院勘查与测绘工程学院

岩土工程勘察教研室

一、实习的目的

本次实习是勘查技术与工程专业的实践教学环节之一。其目的在于通过房屋建筑工程地质勘察实习和秦皇岛石门寨地区地质认识实习,全面认识工程地质条件,强化对工程地质问题的提出、分析和解决能力,学习和掌握工程地质工作的研究思路和方法,为今后的专业学习和工作打下坚实的基础。

房屋建筑工程地质勘察是结合房屋建筑的工程特点,以工程地质条件为研究对象,以工程地质问题的提出、分析和解决为核心,以保证工程建筑的安全、经济和正常使用为目的的工程实践过程。通过实习,了解工程地质勘察的工作方法和手段,如工程勘探、取样和编录,载荷试验、静力触探,标准贯入试验、动力触探和地震勘探等方法。

地质认识实习是工程地质测绘的基础。工程地质测绘是工程勘察的基本工作方法,主要任务是为了研究拟建场地的地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件及不良物理地质现象,对工程地质条件给予初步评价,为场址选择及勘察方案的布置提供依据。

二、实习的内容

(一)房屋建筑物和构筑物的工程勘察内容

1查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等;

2提供满足设计、施工所需的岩土参数,确定地基承载力,预测地基变形性状;3提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议;4提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议;

5对于抗震设防烈度等于或大于6度的场地,进行场地与地基的地震效应评价。

(二)详细勘察阶段主要工作

应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。1搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料;

2查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议;

3查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;

4对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征;5查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;6查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;7在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度;8判定水和土对建筑材料的腐蚀性;9场地稳定性和适宜性的评价。

(三)详细勘察阶段主要工作方法(详细内容见勘察教材)

1钻探与取样;2静力触探;3动力触探;4标准贯入试验;5旁压试验;6地震勘探。

(五)秦皇岛地质认识实习路线

1、亮甲山(地质工作方法训练)路线沉积岩肉眼鉴定的方法和步骤

1)根据野外产状(成层性)、构造、结构、组分初步确定为沉积岩。2)按岩石的结构分出碎屑岩和化学岩。

3.)碎屑岩进一步鉴定和观察的内容:颗粒大小、形状、分选程度、颗粒成分、含量;胶结物成分、胶结方式。

4.)化学岩、生物化学岩进一步鉴定和观察的内容:颗粒大小、生物遗体种属、含量、包粒含量及性质、胶结物成分。

5.)观察岩石的颜色,新鲜面、风化面分开描述。岩石的颜色即矿物集合体的综合色。

沉积岩定名的原则,颜色+构造+结构+矿物成分。例如,灰白色中薄层粗粒长石石英砂岩。颗粒含量在50%以上者,为基本岩石名称;颗粒含量在50-25%之间者,为岩石基本名称的修饰语,称含xx。例如,灰白色含砾粗长石石英净砂岩。

岩浆岩肉眼鉴定方法和步骤

不同类型岩浆岩的矿物成分、结构、构造不同,所以鉴定时,首先按结构、构造区别出岩石的生成环境(深成岩、浅成岩、喷出岩),然后根据主要矿物成分进一步分类。不同的矿物的颜色不同,反映在岩石上的颜色也不同。因此,用色率分出酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩,最后根据主要矿物成分、综合岩石的结构、构造和矿物成分正确的予以定名。此外,在野外岩石定名时,还要结合岩石的产状。沉积岩、岩浆岩野外肉眼鉴定岩性描述有如下内容:1.标本编号(产地、位置)2.颜色(新鲜面、风化面)3.结构、构造、矿物成分(岩浆岩分主要矿物、次要矿物)4.岩石名称5.岩石产状6.主要用途

教学要求:

1.学生选择三处不同位置,用地质罗盘测量岩层产状,并将测量结果纪录在野外记录本上,判断所测的产状是柳江向斜的哪一翼岩层产状。

2.学生分别采集2块沉积岩和一块岩浆岩标本进行描述,并纪录在野外记录本上。

2、张崖子~东部落剖面路线

剖面位置位于张崖子村西约0.5公里处。教学目的:

1.了解青白口群下马岭组和景儿峪组的地层层序、主要岩性特征、两组地层划分和其标志;

2.认识和确定地层间的接触关系;3.认识和划分沉积韵律或旋回;

4.识别碎屑岩类和黏土岩类岩性标志特征;认识绥中花岗岩和闪长玢岩岩性特征;5.认识寒武纪府君山组石灰岩特征。教学安排与教学内容:

观察顺序应按岩层由老至新逐次进行,即在岩层正常分布的情况下,沿着岩层的倾向进行观察。此路线即由东向西进行。1.重点观察下马岭组与绥中花岗岩的接触关系。

观察接触关系时,不但要延接触面处,而且要把观察的范围扩大一些。首先要注意张崖子的陡砬子地形,这种奇特的地形是有两种情况:一是侵入接触,二就是沉积接触。如何去识别呢?在这里见到以下几种现象:①两种不同岩石的接触面处又很明显的界线,并且是个较平缓的接触面,而这并没有参差不齐或相互穿插的现象。发育在下面的岩石中的节理也没有延伸到上覆岩层中去。

②在花岗岩体的近接触面处的岩性特征有名显的变化(颜色、结构构造、矿物组成)特别是在岩体的表面产生高岭土化、绿泥石化和叶腊石化。这种变化是有何种原因造成的?

③花岗岩体已遭受变质作用,而上覆沉积岩未见有变质或任何烘烤现象。底部还有很薄层的小砾岩,砾石磨圆度不好,带有棱角状的小碎块,碎块的主要成分却是下伏岩体表面的产物。这种小角砾岩石怎样形成的呢?应如何命名?收集第一手资料,取样,作素描图,记录。

2.逐层观察下马岭组、景儿峪组岩相特征。作记录和采集标本。下马岭组

根据岩性从下之上可分4层总厚91米。

由粗到细韵律明显,共有两个韵律。下一个韵律颗粒较上一个粗,颜色和成分由简至繁,韵律的厚度由薄变厚。这是反映在水体由浅逐渐加深的条件下形成的。各岩层中多少含有海绿石,岩层层面开阔,层理清楚,砂岩的颗粒分选和磨圆度都比较好,还可见到波痕、交错层理、泥裂等现象。这些现象都反映其形成的条件是属滨海环境。本组的主要岩性特征是以滨海浅海的杂色页岩及石英净砂岩组合构成两个完整的沉积韵律。景儿峪组

黄褐色薄层状中细粒石英净砂岩是景儿峪组的开始。紧接着是暗灰色豹皮状细晶灰岩,这是下寒武统府君山组的岩性。其中有闪长玢岩岩体侵入。然后是紫色页岩、蛋青色页岩、和粉红色薄层隐晶泥质岩,这是景儿峪组的中上部地层。在此断剖面中,地层被岩体侵入而受到破坏。景儿峪组出露不全,总厚只有14米。由上而下是由砂岩至页岩至灰岩,即由粗至细;由碎屑岩至粘土岩至碳酸盐岩,作有规律的韵律组合,属浅海相沉积。这个岩石组合基本上反映出景儿峪组的地层顺序和主要岩性组合特征,只是厚度较小而已。思考题:

1.沉积接触关系与角度不整合接触关系如何区别?

2.景儿峪组与下马岭组如何区别?二者的分层标志是什么?3.下寒武统府君山组的岩性特点及工程应用有哪些?

4.本路线所见花岗岩、页岩、砂岩等岩石应如何进行野外描述?5.试推断该路线地质演化历史。

3、小王山奥陶系、石炭系、二叠系及中生界剖面路线剖面位置──位于小王山东坡教学目的:

1.了解本溪组、太原组、山西组的岩性特征,掌握分层标志;2.观察北票组与山西组、蓝旗组与北票组的角度不整合接触关系;

3.结合工程地质条件对马蹄岭回头曲线、越岭线的线形选择进行分析和研究。4.对各时代地层岩性进行描述5.试推断该路线地质演化历史教学安排与教学内容:

1.作路线剖面图,逐层观察本溪组的岩性特征。采植物化石,在靠中上部的泥灰质透镜体中注意采海相动物化石。根据产动、植物化石的情况,结合岩性特征去认识海陆交互相的特点,加深对本溪组岩相的认识。

2.对G层铝土矿(或称耐火粘土矿)要进行较详细的观察和记录。从其颜色、结构、比重大小去识别品位(即质量的好坏)。一般来说,颜色深、具鲕状结构并胶结紧密、具贝壳状断口,比重大的,质量较好。

3.在黄绿色粉砂岩夹页岩层和黄绿色铁质结核中粒石英杂砂岩层处是本溪组与太原组的分界处,要着重观察黄绿色铁质结核中粒石英杂砂岩层,是两组的分层标志。该岩层的新鲜面为青灰色至黄绿色,风化面为黄绿色,含黄铁矿小结核,黄铁矿风化后有时流失后留下带褐铁矿锈的小孔。人们常称此为小孔砂岩。太原组有典型的球状风化。

4.观察太原组的岩性时也要注意采化石,其中含少量海相化石(腕足类、双壳类等),也是海陆交互的沉积、但以植物化石为多。此组由两个韵律组成,整个颗粒都很细,含煤线,尤其较多的黄铁矿小结核是其重要特征之一。5.太原组与山西组的分界处也是观察的重点。注意岩石特性:灰白色中粒至粗粒石英杂砂岩,有时含砾石,硅质胶结。

6.观察山西组的岩性特征时,要注意其由两个韵律组成。第一个韵律主要含煤,本区开的煤矿,主要属这一韵律。此处只见到含煤线。深处可能有较好的煤层,这是煤层在地表露出的一种现象,在找煤中对煤线也要特别重视。7.观察北票组与山西组的不整和接触关系。将近小王山山顶。此处北票组第二段的砾岩直接与山西组的第二个韵律的一部分相接触。沿接触界线追索观察就可见到砾岩与下浮山西组的不同岩性的地层相接触。在砾岩中很难测得准确得的产

状,因此要找砾岩的夹层去测量。试与山西组产状相比较,看有区别否。根据上述现象的观察,请考虑为什么北票组会直接与山西组相接触?其中缺失哪些地层?

8.与上述同样的方法去认识蓝旗组与北票组的接触关系。但是要注意对一个火山熔岩与沉积岩的接触关系的认识要难一些,通过此处的观察不一定会得到满意的答案。因此,还要注意沿分界线进行左右追索。同时也要测量火山岩的产状。思考题

1.本溪组与太原组的岩性特征有何类同?

2.要怎样做才有把握地来确定地层间地接触关系?

3.平行不整合与角度不整合有何不同?各反应的地质意义是什么?4.如何认识风化带的垂直分带性和特殊风化现象?4、潮水峪断层路线路线

从沙锅店沿小路去潮水峪,到小路旁,然后沿断层追索到北山坡,往返路程7公里。教学目的

1.追索潮水峪断层,观察断层标志;2.掌握确定断层性质的方法;3.观察断层与脉岩的关系。教学安排与教学内容

在潮水峪南小路旁,观察地层产状变化和测定断层面产状为SWW110∠85;断层上盘为凤山组泥质条带灰岩,产状为SWW260∠10、SWW260∠18、下盘仍为凤山组泥质条带灰岩和部分冶里组地层,产状SWW265∠13和SWW260∠58,在断层面上观察到阶步擦痕、镜面和小羽状裂痕,并见挤压透镜体和断层泥,可以判断为一条逆断层,在该观处岩壁上,又观察到三条脉岩,产状为SW210∠84呈北西方向延伸,大致平行排列,脉宽0.5~1米,并可见脉岩被断层切割。

沿断层向北东方向追索,上盘仍然是凤山组泥质条带灰岩,产状为NE45∠42而下盘则为亮甲山组后层灰岩,灰岩层面上发育有大量南----北向方解石脉,上宽下窄,呈楔形,可判定沿纵张断层形成。

上述断层观察后,可沿原路返回潮水峪南小路旁,过桥向正东方向,沿一条山路前进,在300米处的一个冲沟中,可观察到一条正断层,该断层面产状为NW295∠67,呈NNE向延伸,发育在风山组泥质条带灰岩中,上盘产状为SW250∠36下盘产状为SW245∠24,断层属正断层,断层两侧可见岩层被错断情况。

此外,沿山路继续上山,前进700米左右,沿途要注意产状变化,尚可见一个北西向小背斜,西南翼产状为SWW260∠10、东北翼NE45∠35。思考题

1、潮水峪断层向倾向为SEE110,如果倾向为NWW280时,则该断层应归属什么类型?

2、你能否说明断层与脉岩的关系?

3、根据那些特征,说明断层旁侧的方解石脉受纵张断裂控制。教学要求及注意事项

1、观察潮水峪断层时,要查明两盘地层时代和断层标志;2、要准确测量断层面的产状和查明断层与脉岩的关系;

3、观察风山组小背斜时,要顺序测定地层产状。5、上庄坨大石河河谷、沙锅店岩溶路线路线

从上庄坨村西至196高地路线教学目的

1、观察河流(大石河)的地质作用和描述河谷地形及冲积物特点;2、确定河流阶地的级别、划分阶地的结构类型;3、绘制河谷地貌及第四纪地质横剖面图;4、观察单面山地形。

5、观察横跨大石河的公路桥和铁路桥的结构特征,结合工程地质条件对线形选择进行分析和研究教学安排与教学内容

沿路线观察与描述以下几点:

1、观察弯曲河段、直流河段的水流内部结构特征,重点了解弯曲河段横向环流的侵蚀、搬运和堆积作用。

2、观察与解释弯曲河段凹岸(侵蚀岸)和凸岸(堆积岸)的地貌特征和形成发展过程。3、从冲积物的空间分布、岩矿成分、岩相特征三个方面观察和描述冲积物特征,并且对比河床相冲积物与河漫滩相冲积物的异同点。

4、划分河床、滨河床浅滩、河漫滩及阶地(包括确定阶地的级别、划分阶地的结构类型。描述阶地地面和阶地陡坎的组成物质、测量阶地的高度、确定阶地的形成时代、寻找冲积物中的化石、观察阶地是否有变形变位等等)。

5、边观察、边练习作河谷地貌第四纪地质横剖面图。确定河谷横剖面形态(V形U形和梯坡谷)。并讨论河谷地形和冲积物的形成发展过程。6、观察上庄坨大石河河谷南岸的单面山地形并描述其特点。7、结合大石河桥梁的工程特点阐述工程地质研究的意义.

思考题

1、从冲积物的空间分布、岩矿成分和岩相等三个方面,总结其特点。2、根据冲积物中砾石的排列方式,如何确定出流水的方向?3、弯曲河段河谷横剖面的不对称性是怎样形成的?

4、河流阶地的结构类型是如何确定的?可分哪几种类型?5、说明该段河流地形的形成发展过程。教学安排与教学内容

在路线上注意观察和确定上庄坨、沙锅店的地貌位置以及大石和与其支流交汇地带的地貌特征。

在沙锅店动村东小路旁,观察与描述路旁松散堆积物的空间分布位置、岩矿成分和岩相特征。认真观察冰碛物的特征。

在沙锅店东山坡,观察与描述石芽、溶沟和落水洞的分布和形态特征;观察它们与岩性和构造的关系;结实它们的形成发展过程。同时要注意观察溶沟中堆积物特征;在该观察点以西还能观察到一条北西方向延伸的脉岩所形成的岩脉丘陵。思考题

1、试述冰碛物与冲碛物的异同点。试确定冰碛物的来源。

2、岩脉丘陵是怎样形成的?

3、解释岩溶地形的形成发展过程。是地表岩溶还是地下岩溶?属于哪一个岩溶阶段的产物?6、蟠桃峪路线路线

蟠桃峪村北0.5公里处教学目的

1、观察河流(大石河)的地质作用和描述河谷地形及冲积物特点;2、观察蟠桃峪滑坡地貌特征;7、北戴河海滨路线

路线:鸽子窝----天津煤矿工人疗养院教学目的:

1、观察海洋地质作用2、观察海滨地貌(地形)内容:

观察点1:鸽子窝,观察了解海蚀崖的形成,赤土河入海口,沉积三角洲及现代波痕等;

观察点2:煤矿工人疗养院,了解观察现代海蚀穴,海蚀崖,海蚀平台等;观察点3:观察了解绥中花岗岩与其他岩脉的穿插关系并确立相应的先后顺序,观察并描述伟晶岩,重点观察伟晶岩的特点。

(六)编写地质认识实习报告

1基本要求:

①应对测绘及已有资料进行充分而系统的综合整理与分析研究;

②报告和附图是勘察工作最终成果的互相补充的两个方面,力求文图配合;③报告内容要论述有据,简明扼要;④文字通顺,条理清晰;

⑤要有适当的插图、插表,文图并茂。2参考提纲:1序言

实习的目的任务。工作区的位置及交通条件。实习项目及工作量、工作方法、提交成果。

2区域地质环境特征2.1地形地貌2.2地层岩性2.3地质构造

2.4水文地质特征2.5物理地质现象

3.各条实习路线总结和体会

三、实习成果要求

1.手绘钻孔柱状图一张;2.载荷试验成果一份;3.旁压试验成果一份;4.静力触探试验成果一份;5.地质认识实习报告(打印稿)6.实习日记一本(手写稿)

四、成绩评定方法

1.手绘钻孔柱状图;(10分)2.载荷试验成果;(10分)3.旁压试验成果;(10分)4.静力触探试验成果;(10分)5.地质认识实习报告(20分)6.实习日记(40分)

附录一:秦皇岛石门寨地质条件简介

第一章实习区位置、交通及自然经济概况

秦皇岛石门寨地质教学实习基地位于秦皇岛市(海港区)北28km,其高斯坐标为y=20714~20728km,x=4437.24455km,总面积近389.2km2。

该区自然地理位于燕山山脉东端、南临华平原和渤海海湾、行政属河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇管辖。

区内外交通极为方便。秦皇岛市辖三区四县与实习基地有水泥公路和地方铁路相通。大秦、京哈等铁路在秦皇岛市海港区、山海关区和北戴河区三处设有国家三级站。实习区有秦皇岛市近郊公共汽车和出租汽车往返。因此,交通十分方便。

实习基地坐落在柳江盆地,按中国科学院地理研究所提出的中国地貌形态分类表,为一南北向延伸的低山~丘陵区。

实习区北、西、东三面被陡峻的山地环境,为一盆状地形,盆地中西部火山岩分布区为山高坡陡地形。相对比高在201*00m,最高峰老君顶海拔主程493.0m。纵贯盆地南北的大石河是本区最主要水系。大石河自北东而来,经大刘庄流入本区,在崔家洼转近南北向曲流,过傍水崖向东南直流,至蟠桃峪山盆(水面高程为海拔62.5m),于山海关以南注入渤海。全长70km,流域面积约600km2。大石河水库(燕塞湖)是秦皇岛工业和居民用水的水源基地.蓄水量达70万m3;也是风景优美的游览区。

实习区气候属暖温带、半湿润、季风大陆型气候。但受海不影响较大。冬季长,春、夏、秋季较短。1988年秦皇岛年平均气温为11.3。C。最冷的一月份,月平均气温为2.9。C(1959年1月1日为全年最低温度,达21.5。C);最热的78月份,月平均气温为24.8。C(1961年6月10日为全年最高温度,达39.9。C)。暑期69月份高于30。C气温的天数仅为15天。

年降水量在4001000mm之间,其中1988、1982和1969年降水量分别为607.6mm、415.9mm和1086.6mm。多集中在78月份、占总降水量的70%,山洪也多集中在这个季节里。主要风向趱季多西南风,冬季多东北风,最大风速19m/s,年平均风速为3m/s。冬季冻土层厚度约为0.85m。

实习区工农业并重,农业主要种植玉米、小麦、高梁等。山坡多种植果树,尤以桃树较多,盛产密桃。工业以采掘业为主,有煤、耐火粘土、建筑石材以及水泥原料等。其中煤矿具有悠久的开采历史。规模属小型。总储量为23亿吨。煤质为无烟煤,局部为劣质煤。

实习区内最大工矿企业为柳江煤矿,属国家二级企业。年产量为60万t。其次是秦皇岛市电北局北山发电厂,容量为2台1.2千瓦机组和1台1.5千瓦机组与系统连接。主要满足秦皇岛市工业和居民用电。地方国营水泥厂随着国家基本建设发展的需要,在盆地内星罗棋布。

第二章石门寨地区地质概况

第一节地层

实习区出露地层属华北地台型。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,其它时代地层发育较好、出露较全、各地层单位划分标志明显,化石丰富,很具有代表性。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、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。本区地层顺序及它们之间的接触关系见表2-1。本区地层自老而新简述如下:一、上元古界青白口系(Pt3q)1.龙山组(Pt3ql)

龙山组为本区内最老的沉积地层单位。主要分布在东部张岩子至东部落、南部鸡冠山等地。以张岩子村西剖面最好,厚度91m。

本组由两个沉积韵律组成。下韵低部是灰白色含砾粗粒长石石英净砂岩,向上过渡为紫色、黄绿色页岩。上韵律低部砂岩稳定成分增加,顶部出现蛋黄青色泥灰岩。分选磨圆较好。砂岩中斜层理、波痕及海录石矿物屡见不鲜,属典型滨海相至浅海相沉积。与下伏绥中花岗岩(r2)块体岩石呈沉积接触。2景儿峪组(Pt3qj)

景儿峪组最初命名地点在河北省蓟县城北景儿峪村。分布与龙山基本一致。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。与龙山组整合接。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(含海录石)石英净砂岩。其底部中细粒长石石英净砂岩具大型海成风暴波痕、海相特征明显,因此本组属滨海相至浅海相沉积。

上元古界青白口系在本区尚无找到可靠化石依据,郝诒纯教授(1954)曾将原下马岭组上部砂岩,单独称龙山砂岩,下部页岩称前坡页岩。1975年,华北前寒武纪地层会议建议两者单独建组。上部称龙山组,下部延用下马岭组。至此青白口系按岩石相划分为下马岭组浅海页岩相、龙山组滨海砂岩相和景儿峪组浅海泥灰岩、灰岩相。1979年全国第二次地层会议或由中国地质科学院主编的《中国地层概述》中,也将青白口系三分为下马岭组、骆驼岭线(龙山组)和景儿峪组。本区出露的下马岭组实属原下马岭组上部外观察和室友内整理的基础上,认为岩石地层单位应强调沉积韵律在地层划分的重要作用。不同沉积环境下的沉积韵律应是划分地层的依据。因此,将原下马岭组顶部黄褐色中细粒具大型风暴波痕的石英净砂岩置于景儿峪组底部,使景儿峪构成一个完整的海侵沉积韵律,该层之下为龙山组。二、古生界(Pz)(一)寒武系(∈)1.府君山组(∈Lf)

府君山组系河北省区测二队(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”。从景儿峪组划分出的依据是本组在区域上以平行不整合分别覆盖在下马岭组、铁岭组之上,并具有明显的嵌入平行不整合接触关系,本区延用前人资料。

本组主要分布在东部落至沙河寨,以及西部上平山一带。东部落剖在出露交全。可作为本区标准剖面。厚度146m。

本组岩石标志明显,下部为暗灰色厚层状结晶灰岩。产莱德利基虫Redlichia。上部为灰白豹皮状白云质灰岩夹暗灰色薄层灰岩。与下伏景儿峪组分界标志是下部暗灰色厚层状结晶灰岩底部薄层灰岩中含角砾或砾岩。本组属浅海相沉积。

2.馒头组(∈1m)

馒头组最初命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、张夏组和崮山组(崮山唐王寨)命名地点。布拉克维尔德E.Blackwelder(1907)创建,卢衍豪、董南庭(1953)改为馒头组。本区馒头组未发现可靠化石证据,其层位确定是依据区域层位对比。

本组分布与府君山组一致,厚度71m。岩性以鲜红色泥岩为主,往上过渡为粉砂质页岩夹白云质灰岩透镜体。泥岩底部具角砾或砾岩。粉砂质页岩中含石盐假晶。与下伏府君山组呈平行不整合接触。分界标志是其底部含角砾状薄层泥岩。本组属干旱条件下滨海相或泻湖相沉积。3.毛庄组(∈1mo)

毛庄组分布与馒头组基本一致,出露较好的地方面军是省河寨西山、可作为本区标准剖面。厚度112m。

本组岩性以紫红色粉砂岩、页岩为主,底部以出现黄绿色钙质页岩与馒头组分界,中部和上部夹两层白云质岩透镜体。灰岩透镜体中产辽西虫Liaoxta、幕府山虫Mufushania等。顶部为页岩夹含核形石(葛万藻Girvanella)灰岩透镜体。与下伏馒头组整合接触,属海相潮上带沉积。其中白云质灰岩为泻湖相沉积。4.徐庄组(∈2x)

徐庄线分布较毛庄组更为广泛,在向斜两翼均有见及,出露较全的地方是东部落、揣庄、上下花野等地、西翼区吴庄至秋子峪、上平山一线也有出露。厚度101m。

本组岩性以黄绿色含云母片粉砂岩、页岩及暗紫色粉砂岩夹少量鲕状灰岩透镜体为主。产丰富的三中虫化石:毕雷氏虫Bailiella、辽阳虫Liaoyangaspis、原附节虫Proasaphiscus、孙氏盾壳虫Sunaspis及足动物化石。与下伏毛庄组呈整合接触、其分界标专层是以其底部出现黄绿色页岩与紫色页岩互层,属浅海相沉积。

5.张夏组(∈2z)

张夏组主要分布在东部落,318高地,揣庄、张庄、赵家峪、上平山及吴庄等。以285高地东山脊发育较好、较全。可作为本区标准剖面。厚度1201*0m。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

为黄绿色页岩与鲕状灰岩互层;中部为含叠层石灰岩及白云质灰岩和薄层鲕状灰岩互层;上部为含泥质灰岩、薄层灰岩。页岩、灰岩中含大量三中虫化石:德氏虫Solenoparia。本组属浅海相沉积。6.崮山组(∈3g)

崮山组分布与张夏组一致,以一家峪南山牛圈至285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(薄灰岩、鲕状灰岩、条还状灰岩);上部紫色砾屑灰岩紫色粉砂岩互层。顶部为灰色厚层藻灰岩。含三中虫化石:蝴蝶虫Blackwelderia、蝙蝠虫Drepanura、光壳虫Liostracina、圆劳伧斯虫Cyclolorenzella等。底部以紫色砾屑灰岩与下伏张夏组含泥质灰岩整合接触,似有水下冲刷面存在。本组属滨海相至浅海相沉积。7.长山组(∈3c)

长山组最初命名地点在河北开平盆地赵各壮大北1km的长山沟及冶里附近的马家沟(风山组、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。

本组分布与崮山组相似,出露出马脚最好的地方就是285高地东山脊上。厚度18m。本组岩性阍部以生物碎屑灰岩为主。含海绿石、呈菊花状。往上为粉砂岩夹砾屑灰岩。产三中虫Kaolishania以及原始的腕足动物化石。与崮山组整合接触,属浅海相沉积。8.风山组(∈3f)

风山组分布除与崮山组、长山组一致外,在实习区北侧、西侧均有出露。285高地东侧出露较好。厚度92m。

本组岩性交部薄层泥质条带灰岩,往上为生物碎屑灰岩,钙质页岩、鲕状灰岩互层。含三叶虫化石:褶盾虫Ptychaspis、济南虫Tsinaniacanens、方头虫Quadraticepalus、杂索克氏虫Mictosaukis。与下伏长山组整合接触,属浅海相沉积。

(二)奥陶系(O)1.冶里组(O1y)

冶里组分布与凤山组一致,分布在285高地至小王山及石门寨北亮甲山。285

高地可作为本区标准剖面,厚度125m。

本组岩性下部心薄层泥质条带灰岩、生物结晶灰岩为主,在地形上常形成陡砬子;中部以砾屑灰岩为主;上部以质纯灰岩为主夹黄绿色页岩。灰岩中产三叶虫化石:小栉虫Asaphellus、田师府虫Tienshihfuia;页岩中产无羽笔石Calligraptus以及古介形虫、还有正形贝Orihis和腹足类化石:蛇卷螺Ophileta。本组以底部灰色薄层砾屑灰岩与下伏凤山组分界,两者整合接触。属浅海相较深水环境沉积。

本组下部以砾屑灰岩、豹皮状灰岩为主。是本区烧制石灰、水泥的主要原料。上部有少量白云质灰岩及含燧石结核、燧石条带灰岩。产丰富的头足动物化石:满洲角石Manchuroceras房角石Camerocoras。腹足动物化石:蛇卷螺Ophileta以及海绵动物化石:古钵海海绵Archaeoscyphia等。与冶里组整合接触。其分界标志层是亮甲山组底部出现的中厚层豹皮状灰岩。属浅海相沉积。3.马家沟组(O1m)

马家沟组分布同亮甲山组,以亮甲山及北部茶庄北山发育较发、厚度在亮甲山剖面为101m。

本组岩性以白云岩和白云质灰岩为主,底部是具微层理、含角砾、遂石结核黄灰色白云质灰岩与亮甲山组分界。白云岩具“刀砍痕”。有的具砾屑、燧石条带,顶部为含泥质灰岩、风化后呈黄色,俗称黄皮子灰岩,在华北其它地区多存在此层。标志明显。产头足动物化石:阿门角石Armenoceras、链角石Ormoceras、灰角石Stereoplasmoceras、多泡角石Polydesmia、腹足动物化石:马氏螺Maclurites。三叶虫:古等称虫Eoisotelus。与亮甲山组整组接触,属浅海相较深水环境沉积。晚期海退、水浅。(三)石岩系(C)1.本溪组(C2b)

本溪组最初命名地点在辽宁省本溪市西6km新洞沟与蚂蚁沟材之间牛毛岭。赵亚曾(1926)创建。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82m。石门寨西门至瓦家山剖面,厚度为70.7m。本组岩性由底部的陆相砂岩、粉砂岩再到湖泊、沼泽相粘土岩或相灰岩透镜体组成的沉积韵律。由23个沉积律构成,韵律顶部为G、E、F粘土。陆相粉砂岩

中含植物化石:鳞木Lepidendron、科达Cordaitrs、芦木Calamites、轮叶Annularia、脉羊齿Neuropteris。石灰岩中含蜓类:小纺缍蜓Fusulinella。腕足动物:马丁贝Martinia、帅尔文贝Schellwienella。双壳类:古尼罗蛤Plaleoneilo、小花蛤Astarlella、燕海扇Aviculopecten等。本组属海陆交互相沉积。2.太原组(C3t)

太原组最初命名地点在山西省太阳能西山月门沟。由翁文灏、葛利浦(Grabau)1907创建。经与本区付水寨老柳江云山砂岩对比,统称太原组。本区在半壁岩、小王山一带发育较好。厚度在小王山剖面为51m。石门寨西门至瓦家山剖面为48m。

本组有两个沉积韵律。下韵律底部青灰色含铁质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。本组产大量植物化石:脉羊齿Neuropteris、栉羊齿Pecopteris、楔叶Sphenophyllum、鳞木Lepidoderdron。动物化石腕足类:网格长身贝Dictyoclostus、戟贝Chonetrt、双壳类:古尼罗蛤Paleoneilo、裂齿蛤Schizodus。本组与下伏本溪组整合接触分界标志明显。标志层是底部青灰色含铁质中粒长石岩屑杂砂岩。属海陆交互相沉积。(四)二叠系(P)1.山西组(P1s)

山西组最初命名地点在山西省中部太原一带,1907年,维利斯(B.Willis)、布拉克维尔德(E.Blackweder)创建。与本区柳江组对比后,统称山西组。主要分布在石门寨西门、小王山、黑山窑等地。以石门寨西门至瓦家山剖面最好,是本区最要的含媒、粘土矿层位。厚度61.8m。

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。顶部为粘土矿或煤层(可采媒层)。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,有时为含砾中粗粒、或中细粒长石岩屑杂砂岩。但层位稳定。本组含植物化石种属较多,如轮叶Annularia、楔叶Sphenophyllum、栉羊齿pecopteris、芦木Calamites、带羊齿Tacniopteris。

本组属大陆近海沼泽相沉积。2.下石盒子组(P1x)

石盒子组最初命名地点在山西省太原市东5km石盒子沟。太原市西为石千峰建组地点,由那琳(E.Norin)于1922年创建。本区在黑山窑、石门寨西门、石岭等地较为发育、厚度115m。

本组岩性主要为灰色中粒长石岩屑杂砂岩、细粒岩屑杂砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个沉积韵律。二、三韵律顶部分别是A2和A1层粘土。粉砂岩中产植物化石:带科达CordaitesPrincipalis、芦木Calamites、多脉带羊齿Tacniopterismultinervis。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,属大陆湖泊沼泽相沉积。3.上石盒子组(P2s)

上石盒子组出露局限性较大。以盆地东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含砾粗粒长石净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)的灰白色含砾粗粒长石净砂岩。具大型斜层理。与下石盒子组成整合接触。此层厚度大、分布稳定,称南山砂岩。本组属河流相沉积。4.石千峰组(P2sh)

石千峰组最初命名地点在山西省太原市西25km石千峰。1922年,那琳(E.norn)创建,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、欢喜岭一带山露较好、厚度150m。

本组是一套河流相紫色岩石,包括含砾砂岩和砾岩(胶结松散,风化后砾石脱落分布满山坡)往上为细粒砂岩、粉砂岩有部分黄绿色泥岩。与下伏上石盒子组整合接触,分界标志是上石盒子组顶部为黄白色含砾岩屑长石净砂岩,其上为石千峰组紫色含砾岩屑杂砂岩(结构松散)。粉砂岩中产栉羊齿pecopteris、轮叶Annularia、楔叶Sphenophyllum、丁氏蕨Tingia及腹足动物化石,多代表干旱条件下的陆相沉积。但在黄绿色页岩中作者曾发现海生动物化石:舌形贝Lingula。说明晚二叠世晚期本区曾一度海侵,气候转为温暖、潮湿。三、中生界(Mz)

1.北票组(J1b)

北票组最初命名地点在辽宁省北票,由谭锡畴(1931)创建。在本区分布面积广,主要在中部区。以黑山窑至大岭一带出露较好。分下、中、上三个岩性段。下段(J1b1)岩性由黄色、灰白色含砾粗粒长石英砂岩、黑色炭质页岩、粉砂岩、含媒线组成四个沉积韵律。厚度162.8m属大陆湖泊相沉积。与下伏二叠系地层呈角度不整合接触。底部具砾石层。含植物化石:新芦木Neolamites、锥叶蕨Coniopteris、枝肢蕨Cladophlebis、尼尔桑Nillssonia、似银杏Ginkgoites、苏铁杉Podozamites、拟合蕨Marattiopsis、风尾银杏Phoenicopsis、侧羽叶蕨Pterophyllum、蓖羽叶Ctenis、异羽叶Anomozamites、托弟蕨Todites、带羊齿Taeniopsis等。拟木蕨Eguisctites等。上述植物化石与辽宁西部北票建组剖面完全一致。尤其是Coniopteris产于侏罗纪至白垩纪,而与侏罗纪最盛。Nillssonia、Ginlgoites、Podozamites、Ctenis、Cladophoeoies等也为早侏罗世常见分子。最近米家榕教授在《河北省抚宁县石门寨早侏罗世植物古生态研究》一文中不但将上述化石列为早侏罗世北票组的化石组合,还进一步指出Neoclamites主要分布在盆地内部近水体边缘沼泽或潮湿地带,Marattiopsis、Pterophyllum、Cladophiebis等属低地群落,而Ginkgoites、Podozamites则为盆地周围山区或内部较高地带。故将此段仍保留在早侏罗世北票组内。北票组下段与前侏罗纪古生界地层呈明显角度不整合接触。

中段(J1b2)岩性以砾岩和含砾粗粒杂砂岩为主、夹少量粉砂岩及页岩。厚度278m。与下伏北票组下段整合接触。属大陆湖泊、河流。沼泽相沉积。含植物化石:锥叶蕨coniopteris、尼尔桑nillssonia、苏铁杉podozamites、风尾银杏phoencopsis、枝脉蕨cladophlelbis、似银杏ginkgoites、松型叶pityophyllum及动物化石:费尔干蚌fergamoconcha等。

上段(J1b3):岩性以灰黄色大砾岩夹黄色含砾粗粒长石杂砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩为主、含煤线。厚度215m。以底部具砾岩与中段分界。沉积环境与中段相似。汉植物化石:山西枝脉蕨cladophlebitsshansiensis、披针苏铁杉podozamiteslanceolatus、拜拉baiera、松型叶pityophyllum、茨康诺维司基叶czekanowskia及动物化石:费尔干蚌ferganoconcha、图叶蚬tutuella、西伯利亚蚌sibirieconicha等。

北票组三个岩段岩性特征明显。分界清楚。但南北厚度变化大。在瓦家山、傍水崖、义院口等地北票组覆盖在古生界不同时代层位上,并有超覆现象。在黑山窑北票组成南北走向覆盖在走向东西的石千峰组紫色粉砂岩之上,两组岩层走向近于直交。该组所夹煤系仅在义院口、夏家峪等处可采。2、蓝旗组(j2l)

蓝旗组经层位对比相当于组、1965年由凌源幅(1/20万)延入本区使用。本组以一套火山岩系分布在盆地中部老君顶至大洼山一线。在上庄坨、傍水崖一带出露较好。厚度在1000m以上。与北票组等老地层呈角度不整合接触。根据岩性及喷发旋回,分为下、中、上三部分。

下部为偏酸性的安山质火山角砾岩及集块岩、流纹质集块岩夹凝灰岩、火山熔岩。厚度在300m以上。中部以中性火山熔岩为主,灰绿色安山质、角闪安山质、粗安质火山熔岩与集块岩、火山角砾岩。厚度400m左右。上部为中基性火山熔岩。为黑绿色、紫红色、青灰色碱性玄武岩、玄武安山质、辉石安山质火山熔岩和熔结集块岩、集块岩石层,夹少量火山角砾岩及凝灰岩。厚度在600以上。3.孙家梁组(J3s)

孙家梁组最初命名地点在辽宁省北票北面的孙家梁,由赵宗溥(1959)创建。本组分布局限于实习区东南隅蟠桃峪一带,未见与其它地层直接接触关系。从区域资料上看,本组与蓝旗组呈角度不整合接触。厚度在350m以上。是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、粗面质和粗安质火山熔岩、凝灰岩、火山角砾岩与集块岩。四、新生界(kz)

本区新生界仅有第四系零量分布,且主要为河流阶地松散堆积物。没有胶结成岩。并见有少量洞穴堆积。分布在黄土营、山羊寨、李庄、茶庄等地石灰岩溶洞中。为砂砾、黏土堆积物,已开始固结变硬。根据洞穴中脊椎动物化石:狼、熊、鹿、野猪等,鉴定其形成时代为第四纪中更新世(详见本章第七节第四纪地质部分)。

第二节

岩浆作用及岩浆岩

本区与区域上有成因联系的岩浆活动有四个岩浆旋回,即海西一印支流纹岩

喷发旋回、燕山运动第一期安山岩喷出闪长岩、花岗岩侵入旋回(本区未见相应的侵入体)、燕山运动第二期流纹岩、石英斑岩喷出花岗岩侵入旋回(本区未见相应的侵入体)和燕山运动第三期花岗闪长岩、花岗岩、正长斑岩侵入旋回。以及与上述岩浆活动有成因联系的脉岩和时代不明的脉岩。

一、深成侵入岩

本区深成侵入岩分布在柳江向斜西侧和东南角。西侧上平山、杜庄、花场峪属响山岩体(r53)边缘相、柳江地质(1963)称为温泉堡花岗岩。东南角蟠桃峪一带属后石湖山岩体的一部分。

(一)岩体地质简述

1.响山花岗岩体分布在本区以西的平市庄至响山一带、长轴呈NNE向延伸、长达25km,总面积217km2。呈岩基状产出。据前人[1]资料,岩浆从北西向南东侵入。东南侧内倾角(NW倾)450左右。侵入于府君山组-北票组中。围岩蚀变主要为大理岩化,其次是断续分布的矽卡岩化。进而在接触带附近形成Fe、Cu矽卡岩矿点或矿化点,以及一些中低温热液Cu、Pb、Zn、重晶石、萤石矿点或矿化点。

2.后石湖山岩体分布在山海关北4km。呈岩株状侵入与中、晚侏罗中心式火山口中。面积为45km2。周围环形或半环形分布着上侏罗统孙家梁组粗安质-粗面质和流纹质火山碎屑岩、熔岩。岩体与火山岩为侵入接触关系(图2-2)。

(二)岩石特征

1.响山岩体据前人[1]研究分为中心相合边缘相,两者为渐变过渡关系中心相为灰白色中粗粒碱性花岗岩,边缘相为肉红色斑状花岗岩。

中心相中粗粒花岗岩、呈灰白色、镜下鉴定具花岗纹象结构(微纹长石和少量正长石与石英呈文象连生、个别为斑晶)。主要矿物有钾长石(60%~65%)、斜长石(微量)、石英(35%),硷性角闪石(5%)、石英(状花岗岩。边缘相结晶粒度略有变细、时而出现斑晶。并有安山岩捕掳体出现。为灰白色中-粗粒碱性花岗岩。

中心相碱性斑状花岗岩:呈肉红色、似斑状结构,镜下鉴定特征同响山岩体边缘相。主要矿物有钾长石(57%65%)、斜长石(微量)、石英(20%25%)、碱性角闪石(28%)、碱性辉石(20%)。

边缘相中粗粒碱性花岗岩:呈灰白色、花岗结构、镜下鉴定同响山岩体中心相。主要矿物有钾长石(60%65%)、斜长石(微量)、石英(20%30%)、碱性角闪石(2.辉绿玢岩:呈岩墙岩床或岩脉产出,见于亮甲山、潮水峪等地。岩石呈灰绿色、斑状结构。斑晶为辉石、多已绿帘石化或碳酸盐化;基质为隐晶质,镜下鉴定为辉绿结构。块状构造。

辉绿岩或辉绿玢岩依据充填断裂的性质、归属为海西一印支期构造岩浆旋回、即与本区早期东西向构造有成因联系。(二)闪长玢岩

闪长玢岩:呈岩株、岩枝、岩脉产出。如分布在东部落南的老炼炉岩株,浅水营一上花野的岩枝,潮水峪、沙河寨、285高地岩脉或岩株。1.老炼炉闪长玢岩岩株(δu)

该岩株出露面积约3km2,侵入于下寒武统-中寒统地层中。围岩蚀变不明显。依据矿物成分、结构、构造可分为中心相和边缘。两岩相为渐变过渡关系。中心相闪长玢岩:呈灰绿色、斑状结构、斑晶为自开形的变通角闪石、少量的斜长石(An=35-40)、辉石。基质为细粒-微晶结构的斜长石、角闪石及少量的辉石、黑云母。块状构造。

边缘石英黑云母闪长玢岩:呈绿灰色、风化后为灰黄色、灰褐色、灰白色、斑状结构。斑晶为变通角闪石和斜长石、角闪石已缘帘石化、尤其在岩体南部绿帘石化强烈。斜长石为中长石(An=35-40),还有少量的黑云母;岩体北侧出现较多的黑云母作斑晶,基质为细晶,而南侧基质为微晶,构成南北两侧边缘相岩石的不同特征。基质矿物成分主要为斜长石、半自形的角闪石以及少量的黑云母、他形成粒状石英。

2.潮水峪闪长玢岩岩脉

潮水峪见有三条闪长玢岩脉沿北西向断裂充填。岩脉一壁平直、一壁舒缓波状,延伸较远。沿走向NW290°方向侵入于下古生界上寒武统至下奥陶组地层中。明显晚于辉绿岩或辉绿玢岩形成时代。闪长玢岩、呈灰白色、风化面灰黄色。斑状结构、角闪石斑晶少于斜长石。镜下鉴定斜长石为中长性(An=35)、基质为辉绿结构。根据控制闪长玢岩脉动的断裂性质羊断。该期闪长玢岩脉侵入与本区北西向构造有成因联系。

(三)正长斑岩-闪长玢岩或正长斑岩一二长斑岩

该类岩体呈岩株状产出,分岂有此理在张岩子村西南、牛鼻子山、蟠桃峪、

石门寨、上平山、赵家峪、潮水峪等地。1.牛鼻子山岩体

地表出露东西长1200m,南北宽700m。呈椭圆状侵入于小刘庄东南寒武系灰岩中。岩体南侧致密块状隐晶质灰岩受侵入体影响表现微弱的绿色蚀变。岩体北侧与围岩呈断层接触。岩体可大致划分为中心相和边缘相,二者呈渐变关系。中心相肉红色二长斑岩:斑状结构,斑晶为酸性斜长石(An=35-25)和正长石、含量占总体各20%左右,有时见有黑云母作斑晶。基质细粒隐晶质结构。主要矿物有钾长石、斜长石。石英含量在10%以下。块状构造。

边缘相黄色、灰黄色正长斑岩:斑状结构,斑晶为正长石和少量黑云母、角闪石以及斜长石。基质为细粒隐晶质的正长石、石英、亦有少量黑云母、角闪石微晶。显流动构造及斑杂构造。

据岩石化学成分计算,牛鼻子山岩体属铝过饱和类型、过碱性至弱碱性岩石。区域上(1/20万山海关幅)与牛鼻子山岩体相同类型的立木沟岩体侵入于上侏罗统张家口组(相当于孙家梁组)据此推断牛鼻子山岩体形成时代略晚于响山岩体、属白垩纪中期。2.张岩子村西南岩体

该岩体出露面积仅为1000×500m。呈NNE-NS向延伸。侵入于上元古届青白口系碎屑岩中。岩体北部、西部局部与下寒武统府君山组灰岩呈断层接触。据张岩子实测剖面由北东向南西岩相变化比较明显,故划分为中心相和边缘相。中心相石英二长斑岩:呈灰白色、具斑状结构,斑晶为少量的斜长石和正长石,并有少量石英。基质为细晶-微晶结构,主要为斜长石、正长石、石英以及少量黑云母等。局部具流动构造。

边缘相二长斑岩:呈灰黄色-肉红色、具斑状结构、斑晶为斜长石(An=30)和正长石,并有少量黑云母。斑晶,占总体积20%,富含玻基,流动、气孔构造,气孔内有方解石、石英充填物。

据(表2-3)岩石化学成分计算、属铝过饱和类型。碱至弱碱性岩石、与牛鼻子山岩体属同期产物,岩相略有不同。

(四)花岗斑岩

本区花岗斑岩主要分布在沙锅店东山、蟠桃峪、揣庄、赵家峪、小王山东等

地。呈岩墙、岩株状产出。在沙锅店、小刘庄两处所见花岗斑岩岩性一致。分化面红褐色,新鲜面灰黄色、斑状结构。由肉红色钾长石、石英(等轴粒状)作斑晶,基质细粒。镜下鉴定长石为微纹长石、微斜长石、石英(假象)被熔蚀,基质为显微隐晶质,块状构造。

本区花岗斑岩为响山岩体同源同期稍后侵入的,在沙锅店东山呈岩墙充填在北西向追踪张断裂带中,属燕山运动第三期产物。

(五)石英正长斑岩或石英斑岩

石英正长斑岩见于126高地北采坑,呈岩脉产出。斑状结构,斑晶中条纹长石多于石英。条纹长石呈半自形,石英呈他形。基质微晶结构、微纹象结构,块状构造。

石英斑岩见于沙锅店东山。侵入于下奥陶统石灰岩中。呈岩墙产出,走向N50E,宽5-8m。岩石呈灰黄色、具斑状结构,斑晶为石英(15%-20%,普遍具熔蚀现象)、钾长石(5%,已分化为粘土矿物)。基质为隐晶质,块状构造。本区石英正长斑岩或石英斑岩与本区浅成岩侵入体(285高地,石岭所见碱性岩脉、牛鼻子山岩体)属同期产物。二、脉岩

本区继承性脉岩已在浅成岩中叙述,现将二分性脉岩(伟晶岩和煌斑岩)概述如下:1.煌斑岩脉

在吴庄中一细粒花岗岩中见有一条黑云闪斜煌斑岩脉、以及石门寨西门瓦家村采煤坑口西坡也见有闪斜煌斑岩脉。岩石呈灰绿色、风化后为土黄色(小型球状风化)。斑状结构、斑晶含量少、主要为角闪石和少量黑云母。基质为自形的角闪石、斜长石、黑云母。以及极少量石英等。2.伟晶岩脉

该类岩脉见于秦皇岛北戴河海滨的混合花岗岩中。如鹰角岩为独立的伟晶结构和文象结构。主要为石英伟晶岩脉、微斜长石伟晶岩脉、花岗伟晶岩脉。在石英伟晶岩脉中见大量呈伟晶状的白云母。四、喷出类及火山喷发旋回

(一)火山喷发旋回的划分及划分依据

本区岩浆喷出活动范围广、火山岩类型多。分布在柳江向斜核部老君顶一大洼山、拿子峪及蟠桃峪一带。以区域性角度不整合或大的沉积间断划分一级火山喷发旋回;以火山间歇性活动划分二级火山喷发旋回。其活动顺序是河流相(陆相)一爆发相一溢流相一侵出相一次火山相。

1.印支期流纹岩喷发花岗闪长岩、花岗岩侵入旋回。

该旋回火山喷出主要分布在山羊寨、傍水崖、崔家洼等地。呈层状或似层状夹于北票组地层中、或呈岩枝状充填于岩石裂隙中。岩性主要流纹岩、流纹斑岩、流纹质火山凝灰岩。

2.燕山运动第一期安山岩喷发一闪长岩、花岗岩侵入旋回。

该旋回分为两个亚旋回、与区域上的中性到酸性侵入旋回相对应。以角度不整合覆于北票组之上。(1)第一旋回

A.爆发相,呈层状、巨厚层状不整合覆于北票组之上,厚度约300m,岩性以安山质火山角砾岩和集块岩为主、全区均有出露。

B.溢流相,呈岩被覆于火山碎肩岩或基底岩系之上,主要分岂有此理柳江各斜和拿子峪向斜核部,岩性为粗安岩。

C.侵出相,分布在义院口、大洼山、老君顶一带,亦呈岩筒状分布于中心式火山口附近,规模不大,岩性为碎斑粗安岩。

D.次火山相,分布在柳江向斜火山口外围或火山岩中,呈岩枝、岩墙充填在火山构造盆地之放射状裂隙中,如沿小王山西放射状断裂充填的粗安斑岩岩枝、大石河抽水站旁边的粗安斑岩岩枝。(2)第二亚旋回

受岩浆主期形成的北东向断裂控制,呈带状分布、规模较小。

A.爆发相,分布在傍水崖至抽水站一喧,呈岩墙、岩穹分布于第一旋回火山岩中。岩性为粗面质火山角砾岩、集块岩。

B.侵出相,在傍水崖至抽水站一带,呈岩穹、岩墙产于第一亚旋回火山岩顶部。岩性为玻基辉杆岩、碱性玄武岩。

(3)燕山运动第二期流纹岩、石英斑岩喷发-花岗岩侵入旋回。

该旋回喷发的火山岩仅分布在本区东南角蟠桃峪一带、喷出活动受NNE向压

性或压扭性断裂控制。

爆发相分布在蟠桃峪,溢流相分布在后石湖山岩体外围。呈层状以角度不整合覆盖在前中生界地层之上。岩性为流纹质、粗面质、粗安质火山熔和火山碎屑岩。

(二)火山构造

1.中心式火山口及中央侵出相岩穹

在柳江向斜轴线方向分布的裂隙一中心式火山喷发带中,有几个主要岩浆喷发中凡,即中心式喷发的火山口。如老君顶、445高地、450高地、大洼山等。这些火山口呈长椭圆形NNE向斜列展布、直径一般长十几米、火山口被呈岩穹、岩锥状侵出相熔充填。从火山口向外依次为侵出相一溢流相一爆发相。此外,尚还有位于中心式火山口附近的离心式火山口。如小王山亦有侵出相熔岩充填的离心式火山口。

2.裂隙式火山喷出带及带状火山锥

岩浆活动晚期残余岩浆以侵出式喷发。受岩浆活动主期形成的断裂构造控制,形成位于火山锥旁侧的带状火山锥、或零星分布于主火山岩体于主火山岩体顶部火山锥。如位于老君顶南侧的偏碱性玻基辉杆岩岩墙或火山碎屑岩岩锥、抽水站附近蓝旗组顶部的碱性玄武岩,以及义院口呈带状分布的粗面岩岩锥。此外,后石湖山岩体也是沿中一晚侏罗世中心式火山喷发通道侵入的岩体。火山岩系呈环状或环状分布在岩体之外围。(三)火山岩类型

本区火山岩类型较多,按形成环境分为火山碎屑岩、火山熔岩、次火山岩。按矿物成分及化学成分分为超基性玻基辉杆岩、基性碱性玄武岩、中生粗安岩,以及酸性流纹岩。现择其主要类型描述如下:1.超基性岩

该类岩石仅见于石门寨西北北峪南约200m小路上,呈岩墙产于蓝旗组火山碎屑岩中、宽不到1m。岩石呈深灰色、致密块状。镜下具斑状结构。斑晶为细粒,多为辉石、橄榄石。其中橄榄球石多已蚀变为蛇纹石或为碳酸盐交代。基质几乎无色、低突起。辉石和橄榄石呈自形粒状、后者多已为蛇纹石或碳酸盐交代,保留其晶形。据岩石矿物组成和岩石化学成分计算、属于偏碱性玻基辉杆岩。

2.基性岩

本区基性火山熔岩主要分布在抽水站附近蓝旗组顶部,为火山岩。岩石呈黑绿色、斑状结构。斑晶为辉石、斜长石(偏中性)。含有不透明矿物;基质为隐晶质。据岩石矿物组成及岩石化学成分计算、属正常类型碱性玄武岩。3.中性岩

本区中性岩主要分岂有此理中侏罗世火山岩系第一亚旋回。为玄武粗安质一粗安质火山熔岩、火山碎屑岩及次火山岩。经岩石化学成分计算,属正常类型钙碱性岩。此外,晚侏罗世也有中性岩类的粗安质、粗面质火山熔岩及火山碎屑岩。(1)火山熔岩

中性火山熔岩有玄武岩、粗安岩和粗面岩。玄武粗安岩按岩石特征分为辉石粗安岩、辉石角闪粗安岩和玄武粗安岩。现择其主要类型描述如下:

A.粗安岩:深灰色、斑状结构、斑晶占岩石总量的20%,斑晶由斜长石、钾长石和少量角闪石、辉石组成。斜长石占斑晶的80%、半自形-他形晶;钠长石具聚片双晶;奥长石(An=17-23)具环卡氏双晶。普通角闪石、辉石占斑晶总量的5%左右,半自形-他形晶。基质由大量的斜长石、钾长石大致平行排列的微晶组成。微粒辉石、角闪石、磁铁矿散布其间,构成交织结构。

B.玄武粗安岩:灰黑色、斑状结构、块状构造、斑晶占岩石总量的5%、为辉石、斜长石。辉石自形-他形,粒度在0.1-1mm之间,含量较多。斜长石为中奥长石(An=27-32),具环带结构和卡纳复合双晶。钾长石斑晶少于斜长石、半自形-他形、具卡氏双晶。局部见高岭土化、薄片中偶见伊丁石、蛇纹石化橄榄石。基质由大量斜长石、钾长石微晶组成、呈杂乱无序分布,粒间有辉石、磁铁矿微晶及少量玻璃质。呈间隙-间粒结构。

C.粗面岩:浅灰-灰白色、斑状结构、块状构造。斑晶占岩石总量的15%,粒径在0.5-2mm之间。主要为钾长石、斜长石及少量石英。钾长石为自形-半自形、具卡氏双晶。斜长石自形-半自形,An=15±,属奥长石、具聚片双晶。石英为他形、粒状。基质为微晶钾长石、斜长石和少量石英、黑云母、不透明矿物。基质中微晶长石平行排列,构成粗面结构。(2)火山碎屑岩

本区中性火山碎屑岩主要为粗安质-玄武质的正常火山碎屑岩类,火山熔岩

次之;沉积火山碎屑岩少见。

正常火山碎屑岩以火山集块岩、火山角砾岩为主、其次为火山凝灰岩、碎屑物质与胶结物成分一致。

本区中性火山碎屑岩主要为粗安质一玄武质的正常火山碎屑岩类,火山熔岩次之;沉积火山碎屑岩少见。

正常火山碎屑岩以火山集块岩、火山角砾岩为主、其次为火山凝灰、碎屑物质与胶结物成分一致。

粗安质火山角砾岩:呈灰绿色,火山角砾状结构。角砾占岩石总重量的50%-90%,呈棱角状,粒径在2-64mm之间约为50%以上。角砾成分为粗安岩。胶结物基本与角砾成分一致,但结晶粒度一般较细。(3)次火山岩

次火山岩呈岩枝、岩墙状分布在柳江火山构造盆地火山岩中或其外围。岩性为粗安岩、呈灰绿色、斑状结构、块状构造。斑晶占岩岩总量的10-15%、由斜长石(An=30-35)、钾长石、普通角闪石组成。斜长石具卡纳复合双晶;钾长石他形、具卡式双晶、普通辉石和普通角闪石含量较小,自形-半自形、已绿帘石化。基质由细粒斜长石、钾长石和少量他形辉石、角闪石、黑云母组成。具二长结构。4.酸性岩

本区早、晚侏罗世火山岩系为酸性火山岩,其岩石类型有火山熔岩(流纹岩)、火山碎屑岩(主要为凝灰岩)及次火山岩(流纹斑岩)、现以夹于北票组的早侏罗世火山岩系为例描述如下:

流纹岩:呈灰绿色、斑状结构、流纹构造。斑晶为石英、透长石及少量黑云母、占岩石总量的10%。石英呈熔蚀状或碎粉状,占斑晶的80%。透长石呈自形-半自形占斑晶的10-15%。黑云母呈自形-半自形、点斑晶的3-5%。偶见少量角闪石呈半自形、具暗化边。基质为隐晶的结构(纤维状长英质雏晶呈放射状排列)。球粒粒度约0.5mm。球状周围被霏细状长英质充填。黑云母、角闪石被暗化。流纹质凝灰岩,依据碎屑结晶程度分为流纹质玻屑凝岩、流纹质晶屑玻屑凝灰岩。

玻屑凝灰岩:呈灰灰色、玻屑凝灰结构、层状构造。主要成发是玻屑、火山

灰及少量晶屑和岩屑。玻屑占岩石总体积的30-40%、粒度接触带以萤石矿化为特点。

透辉柘榴矽卡岩主要矿物有钙铁榴石。透辉石一钙铁辉石(亦有此柘榴石,透辉石被绿帘石,透闪石一阳起石,绿泥石,方解石,石英交代)以及磁铁矿,黄铀矿等金属矿物。二区域变质作用

区域变质作用是在大面积范围内,岩石受岩浆作用,地壳运动综合影响使岩石结构,构造和矿物万分发生变化的过程。因与岩浆作用,构造运动有一定联系,所以又称造山变质作用。区域性热流增高是发生区域变质作用的主要因素。其特点是原岩在温度,压力及化学活动性液体的作用下,岩石中的矿物普遍发生重结晶和重组合作用,并产生片理化和柔性变形,形成“结晶片岩”。本区见到的区域变质岩均以混合岩内的残留体出现,但仍具有老基底变质岩特点。岩石类型相当丰富。例如颁在吴家房一鸡冠山,北戴河联峰山公园等地的黑云母斜长片麻岩,角闪斜长片麻财,斜长角闪岩,浅粒岩,角闪岩以及种种岩。现将主要岩石类型描述如下:

斜长角闪岩:呈绿黑色,中一细粒粒状变晶结构,片麻状构造,主要矿物有变通角闪石(>40%),绢云母化斜长石(80%),辉石(10%)以及少量黑云母,斜长石,磷灰石等。

角闪斜长片麻岩:呈绿黑色,中粗粒变晶结构,片麻状构造,主要矿物有斜长石(钠一更长石,4560%),绿帘石一黝帘石化角闪石(含变余辉石,15%),少量颁在角闪石周围的黑云母和石英。

三区域性变质作用的后期,地壳内部热流升高,产生深处热液和重熔的熔浆液体相。并对以变质的变质岩进行交代作用,交代结晶作用,贯入作用形成一种介于变质岩与岩浆岩之间的岩石。这种转化过程称区域性混合岩化作用。混合岩按脉体混入程度分混合岩化变质岩,注入混合岩,混合片麻岩,混合花岗岩。1。混合岩化变质岩:在变质岩中出现轻微的混合岩化现象,脉体数量2,注入性混合岩:脉体数量在1550%之间,脉体与基体界线清楚,以注入作用为主,局部有交代作用,如角砾状混合岩,眼球状混合岩,条带状混合岩。3。混合片麻岩:脉体数量>50%,由于广泛的交代,交代结晶和交代得结晶一毓复杂变化使花岗质脉体与变质岩残留体地明显工别和界线,较稳定的暗色矿物可能也不代表原来变质岩的矿物残余,残留的暗色矿物黑云母和少量角闪石穑一条带状排列,形成条带混合片麻岩。如张岩子所见的混合片麻岩。4。混合花岗岩

本区混合花岗岩大体上经历了两阶段。首先是区域变质作用的晚期出现的混合岩化作用,把原来的变质岩改造成小组合质变质岩。其特点混合岩化轻微,呈面型分布,岩石中条带状脉体与基体界线清楚。脉体总量假整合或角度不整合面上的底砾岩。如龙山组底部硅质砾岩、府君山组底部泥灰质砾底岩、馒头组底部泥灰质砾岩、本溪组底部白云质灰岩砾底砾岩以及北票组底部各种砂质砾底砾岩。另一种是层间砾岩。如石千峰组中部层间砾岩(砂页岩沉积韵律的底部、但砾石成分为砂质、泥质及燧石等)。北票组下段、中段和上段层间砾岩(砾石成分为各种砂岩及燧石)。

此外,还见有一种溶洞塌落角砾岩。如揣庄北亮甲山组厚层微晶灰岩中之溶洞塌落角砾岩。更有趣的是,在吴庄垭口见到一种滑塌角砾岩。角砾成分为张夏组鲕状灰岩,叠层石灰岩。这此角砾被已经角岩化的泥质岩石胶结。角砂滑落在吴庄背斜核部的徐庄组纵张断裂带内。可见该断裂带向下延伸之深。2。砂岩,按砂粒万分分为石英,岩屑和长石三个端元万分及其过渡类型。共有5个类型。即为石英砂岩,长石石英砂岩,长石砂岩,岩屑长石砂岩及长石岩屑砂岩,按基质万分分为杂砂岩和净砂岩。

(1)石英砂岩:石英含量>90%,按其基质分为净砂岩和杂砂岩。前者水动力簸选作用强,泥质杂基已被冲走,呈颗粒支撑类型;后者水动力簸选作用弱,杂基多。粉砂和泥质混积,呈基质支撑类型。

石英砂岩在不同层位上颜色不同,沉积环境不同。颗粒成熟度不同,岩石颜色与胶结物和杂质颜色有关。如青白口系龙山组上部石英砂岩为白色,含海绿石带浅绿色;石炭系的石英净砂财为深杰色至白色;侏罗系北标组的石英净砂岩为深灰色。

(2)长石英净砂岩:含长石在1025%之间,石英在7590%之间,也可以根据基质万分分为长石石英净砂岩和长石石英杂砂岩。

长石石英净砂岩在不同层位上颜色也不同,青白口系龙山组长石石英净砂岩为灰白色,风化后为黄白色(颗粒成熟度低);北票组长石石英净砂岩为灰色,风化后为灰黑带褐色的色调;在剖面上长石石英净砂岩往往位于石英净砂岩之上。长石石英杂砂岩公颁在北标组地层内,风化后为暗褐色,偶而为灰黑色,属大陆湖泊相沉积,水簸选作用弱,磨圆度差。

(3)长石砂岩:石英含量25%。风化作用不彻底,成熟底低。按其基质也可以分为长石妆砂岩和长石杂砂岩。两者在颜色上,碎屑含量上,磨圆度及分选等方面没有明显差异。只是支撑类型不同。长石杂砂岩基质含

量>15%,明显呈基质支撑。

(4)岩屑长石砂岩:石英含量25%。且岩屑少于长石含量。按其基质也可分为净杂两种岩屑长石砂岩。

岩屑长石净砂岩,呈土黄色,黄褐以,鹇面黄白色,杰白色带黄色色调。磨圆度差,分选也差,肉眼可见岩屑。岩屑长石杂砂岩,色深,为发绿的灰黑色。(5)长石财屑砂岩:石英含量等岩屑。填隙物是泥晶,粉屑和砂悄。偶见鲕粒和生物碎片,由无亮晶方解石胶结,胶结类型即有基质支撑,也有颗粒支撑。砾石排列无序,其形成环境与风暴潮汐有关,能量巨大的风暴面波侵蚀冲刷海底沉积物。也席卷着未固结和弱固结的潮上带沉积物,沉积物破碎后形成砂屑,在风暴过后堆积形成粒序层。常见于上寒武统崮山组内。

2。生物碎屑灰岩:含生物遗体碎屑量>50%生物遗体被冲刷“解体”,按碎屑搬运,沉积的特点分选。如方头虫的活动颊,颊刺集中到一起,后被方解石胶强。主要见于上寒武统凤山组上部层位。

3。鲕状灰岩及含砾悄鲕状灰岩:鲕粒为钙质,呈同心圆状。分鲕核与同心层两部分。鲕核常以微晶灰岩粉屑为主,个别为生物粉屑。在搅动海水中形成陷晶质同心层。鲕粒呈接触式胶结。鲕状灰岩主要颁在中,上寒武统的徐庄组,张夏组及崮山组。如徐庄组顶部的暗紫色页岩中夹有鲕状灰岩透镜体(鲕状灰岩普遍硅化学。张夏组中部,底部为含砾屑鲕瘃灰岩。底部以含生物砾屑的鲕瘃灰岩为主,中部多为含鲕瘃灰岩砂屑及生物砾屑的蚕太灰岩。共生的三叶虫化石在不同层位上种属也不同,生物发育的程度也略有不同。

鲕状灰岩形成于浅海搅动带,死亡后的三叶虫被破碎与鲕粒一起沉积:沉积后的含鲕粒的沉积物(未固结或弱固结),也可以再次破碎成角砾与正沉积的天时卢沉积。

从纯鲕状灰岩,含生物砾屑鲕状灰岩到含鲕状灰岩砾屑的鲕状灰岩形成的水动力条件是由搅动环境,强搅动环境再到冲刷搅动环境。

4。泥屑,砂屑,砾屑白云质灰岩:这此碎屑具有碎屑沉积的特点。如斜层理,水平层理,与化学沉积岩不同,表面有粒度感。

5。微晶灰岩:鹇面青灰色风化后浅灰色,结晶颗粒肉眼难以分辨。显微镜下呈不规则形镶嵌结构,岩石内部构造均匀。常呈薄层,中层或厚层块状构造,是唛海相较深水环境下沉积的岩石。此种岩石常见燧石结核或条带。

6。泥晶灰岩:泥质含量在2550%之间,风化后有泥状物出现,呈土黄色,鹇面为浅灰色,滴稀盐酸(15%)激烈起泡及泥状物浮起。本区泥质灰岩呈薄层状或条带状产出。西半球海侵层位的上部,是唛海相较深水环境下沉积的岩石。常见于寒武系及奥陶系下部。

7。微晶白云质岩;白云石含量2550%,在岩石中白云富集处为肉红色,有交代方解石的特点。主要颁在马家沟组上部,是唛海相较深水环境污染下沉积的岩石。往往出现在海退层序的上部层位,其下是泥质灰岩,或微晶灰岩,其上是细粒白云岩。

8细晶白云岩:肉黄色、中细粒结构、是交代镁方解石后形成的岩石,常与白云质灰岩共生,并含燧石结核或条带,分布在马家沟组上部。

9虫孔状灰岩及豹皮状灰岩:在灰泥沉积物中由于底栖生物钻孔,孔道穿过了细层并在成岩后得以保存,形成虫孔状灰岩,常见于亮甲山组底部,如虫孔被白云质充填,风化后形成花斑状、称豹皮状灰岩,与虫孔状灰岩共生在一起,是浅海较深水环境沉积的岩石。

10薄灰岩:有钙藻堆积形成的石灰岩,或者由藻类生命活动产生的石灰岩,由藻类、藻体间碎屑充填物及化学沉淀胶结物三种物质组成,薄类的生命活动可以分泌出钙质或促进海水中的钙质沉淀,构成坚硬的钙质鞘或钙质骨骼直接形成岩石,根据含藻类型不同划分出不同的岩石类型。如灰色隐藻类灰岩、聚环柱状隐藻类岩等。

11.叠层石灰岩:是一种具有叠层构造的石灰岩。叠层构造在剖面上呈向上鼓起倒置碗状。内部有许多细纹层组成,形成于蓝绿藻丝状体分泌出胶体粘液,并捕获各种灰泥球粒,形成富屑纹层。然后有藻类细胞生长、展布在富屑层表面,形成富藻纹层。如此重复形成叠层构造。此种岩石可用于鉴定岩层是否倒转及层位对比,常见于张夏组上部、崮山组下部,形成于潮汐环境。第五节地质构造

地质构造是地壳运动在岩层中留下的变形记录,一个构造单元的构造特征包含有两层意思。首先是构造单元内部构造层的叠合数,其次是每个构造层的构造形态特征(结构面特征)。

所谓构造层是指在地质历史发展到一定阶段,在特定的大地构造环境里(地壳运动的性质类型、幅度)形成的一套沉积建造、以及伴随的构造形态、岩浆构造和变质建造等地层组合。在时间上,反映在这类地壳运动在构造区域内出现的时代和时间范围;在空间上反映这类地壳运动在延续的时间内所涉及的范围和影响深度。每一个构造单元都有自己代表性的构造层。每一个构造层的发展的基

础,地壳演化的不同阶段、构造单元内包含的构造层叠合数有多寡之分。构造层的构造形态有简单和复杂之分,通常采用具有代表性构造层之间形成的角度不整合界面、构造层内的沉积建造、岩浆活动和变质建造来划分构造旋回、构造期次。依据构造层内展布的构造形态特征来分析构造作用的力学性质,以及作用前的物质基础和构造背景。

根据上述构造层的概念、结合本区区域上的角度不整合界面及沉积建造、变质作用及岩浆作用的特点,实习区内划分为三个构造层、两个角度不整合界面。Ⅲ中生界构造层(柳江向斜上构造层)

Ⅱ上元古界古生界构造层(柳江向斜下构造层)Ⅰ下元古界构造层(绥中花岗岩)

本节在对实习区基本构造特征描述之后,对其构造旋回,构造期次进行初步讨论。

一、基本构造特征

柳江向斜为一个近南北向不对称的短轴向斜。其大地构造位置属华北地台燕山沉降带东段,山海关隆起南缘。山海关隆起的范围包括遵化以东、锦州以西,山海关以北的三角地带。(一)褶皱构造

本区褶皱构造按所在构造层描述如下1下元古界构造层

本区下元古层构造层受区域性变质作用,混合岩化作用及构造变形之强烈改造,构造形迹无法辨认,成为一种花岗岩的岩石块体。2上元古界古生界构造层(柳江向斜下构造层)(1)南北向褶皱

柳江向斜下构造层(Ⅱ)分布范围广,南起上平山一蟠桃峪、北至板厂峪一大刘庄;西起上平山一花场峪,东至蟠桃峪一黄土营。南北长15Km,东西宽12Km。北东南三侧出露基底构造层绥中花岗岩,西侧出露响山岩体之边缘相。档翼区地层出璐面积宽,除个别地段发育有次一级褶曲外,总体近于单斜构造。岩层向西倾斜,倾角一般在10°-25°之间,局部达30°左右,平缓而稳定,属简单构造类型。

西翼工地层出露面积狭窄,宽度仅是东翼区的1/3。次一级袂曲发育。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°。在秋子峪,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。向斜轴线在黑山窑傍水崖老君顶一线,靠近西翼区。轴而向西倾,倾角在60°-75°之间。向斜枢纽波状起伏,总趋势向北扬起。南部转折端在付水寨,黑册窑一线。地层走向有明显之转折。由北而南,地层走向由南北向,北北东向,北东向,东西向。北部转折端在东王庄,板厂峪,拿子峪一线,地层走向由北西向,东西向,再转为北东向。因此,柳江向斜下橇支是一个不对称的南北向短轴向斜。

柳江向斜下构造层次一级褶曲在西翼区比东翼区发育。东翼区仅个别地段发育有次一级褶曲。现将向斜两翼次一级褶曲构造特征描述如下:A。柳观峪一秋子峪背斜(Ⅱ-1)

该背斜颁在柳观峪以东,秋子峪以南,呈北北东向延伸,出露长度为1。8Km,宽度为0。3Km。核部出露府君山组石灰岩,向北北东向延伸至汤河北岸,则出露毛庄组紫红色页岩,粉砂岩,并逐渐倾没。在柳观峪以东,两面三刀翼出露为馒头组,毛庄组,徐庄组和张夏组。西翼被子柳观峪东走向N45°E右行扭性断岐切割,地层产状改变为333°∠25°,335°∠40°。东翼地层产状为80°∠28°,90°∠3°

在汤河以北,两翼出露徐庄组,张夏组。西翼岩层产状为278°∠40°,290°∠26°,北部转折端产状为342°∠15°;东翼产状为84°∠34°。由于受南北向压断裂影响,产状改变为73°∠80°,141°∠66°。

该背斜受南北向压性断层,北东向和北西向扭性断层切割。北端褶皱紧密不对称,西翼缓,倾角15°-26°;东翼陡,倾角66°-85°。南端基本对称,倾角均在25°-28°,背斜比较开阔。B.张赵庄一吴庄背斜(Ⅱ-2)

该背斜分布在张直庄,嚅庄,花场峪一带。呈近南北向延伸,出露长度4。5Km,宽度0。5Km.

背斜核部出露徐庄组页岩,枢纽向南倾没,为一系列强烈挤压小褶皱和逆断层。两翼出露张夏组鲕状灰岩和风山组泥质条带灰岩。西翼岩层产状为297°∠

43°,265°∠33°,280°∠28°,291°∠35°,东翼岩层产状为69°∠30°,70°∠15°,5°∠47°,100°∠30°。该背斜北端被花场峪一王庄断裂,南端被吴庄一车厂断裂切割。在花场峪骥,背斜向北倾没。核部有酸性岩席充填。东翼受南北向冲烛层影响,地层倾角变陡,甚至出现直立或倒转。(20东西向褶皱

A。秋子峪西向斜(Ⅱ-4)

该向斜分布在秋限峪西山梁上,发育在张夏组鲕状灰岩中。规模不大,东西断续长400m,南北宽100m。北翼岩层产状为215°∠34°,213°∠33°。南翼岩层产状为25°∠4°,331°∠27°。轴面产状为359°∠86°,枢纽产状为271°∠14°。

B。义院口背斜(Ⅱ-5)

该背斜分布在义院口公路旁侧,核部为本溪组,两翼依次出露太原组,山西组。核部被一条东西向冲断层切割。北翼岩层产状为360°∠44°,南翼岩层产状为193°∠25°。轴面产状为174°∠80°,枢纽产状为265°∠10°。背斜向东延伸,核部被子闪长斑岩占据。C。沙河寨东褶皱(Ⅱ-6)

在沙河寨东,河床西岸发育有东西向平缓褶皱由府君山组石灰岩和馒头组砖红色页岩组成。轴面产状356°∠80°,202°∠84°。3。中生界构造层(柳江向斜上构造层)(1)大洼山一老君顶向斜(Ⅲ-1)

该向斜分布在大洼山至老君顶一线,呈北北区延伸,全长11Km,宽3Km。核部为蓝旗组火山岩系,地形陡峻(典型的负地形单元);两翼为北票组砂砾岩层。核部蓝旗组火山岩系倾角平缓,在10°-30°之间,西翼北票组地层倾角在60°-70°之间。在北杨庄一带地层直立或倒转。东翼北票组地层倾角平缓。在小王山以西产状为275°∠23°半壁店为297°∠20°,上庄索为310°∠28°。该向斜是在上元古界一古生界柳江向斜下构造层基础上发展起来的上叠构造。轴线呈北北不向延伸,轴面西倾,倾角80度以上。(2)拿子峪向斜(Ⅲ-2)

该向斜分布在拿子峪,板厂峪一线。呈北东向延伸,长为2Km,宽为1Km。

核部为蓝旗组火山岩系,以角度不整合覆于北票组之上。两翼为北票组砂砾岩层。北西翼岩层产状为100°∠25°;南东翼岩层产状为346°∠44°,15°∠21°,10°∠32°。为一不对称的向斜。(二)断裂构造

本区断裂构造有南北向,东西向,北西向,北东向和北北东向,但以南北向断裂最为醒目。其次是东西向;在断裂的活动强度上和规模上,均表现为西强薄弱。在断裂面的力学性质上则表现为多期次构造叠加,具有复合断裂的特点。1。南北向断裂

(1)西翼区南北向逆冲断层密集带

该断裂带发衣在柳观峪一秋子峪背斜东翼,张赵庄一吴庄背斜东翼,长达10Km。断层带宽200-300m,断层带附近地层直立,甚至倒转,挤压透镜体发育,断裂面呈舒缓波状,以及旁侧的牵引褶皱等压性断裂特征,其中有三条断裂从山羊寨向北延至大柳树一带。

断层面向西倾斜,体面角大于66度,水平断距不大,如在牌坊砬子以西,仅断失山西组煤系地层,在张赵庄以南断失崮山组和长山组地层。这些断层除切割了古生界以外,在王庄以南,杨山,蒋山一带还切割了北票组砂砾岩层。致使北票组地层产状紊乱,形成一系列南北向小褶皱说明该组断层在北票组沉积以后,曾再度活动。即为本工燕山运动第三期NNE向构造,利用。(2)北林子一潮水峪断裂

该断裂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85度。西盘为张夏组鲕状灰岩,叠层石灰岩;东盘为亮甲山组灰岩(含蛇卷螺满洲角石)。断裂带内为硅化角砾岩带,在平面上呈锯齿状。在126高地北采坑,见该断横剖面(地质图上C)断层面走向N25°E,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宽的断裂缝,内邮有断层泥,片理化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。

在潮水峪一带,断层走向N20°E,倾向阳花南东(实际上倾向为东西向摆动)。

上盘为风山组泥质条带状来岩;下盘辚冶里组厚层灰岩。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,阶段以及断裂内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NNE向构造叠加,属先张后压的复性断裂。

(3)安子岭黄土营断裂

该断裂由安子岭经英武山向北延伸至黄土营,长达7Km。断层向西倾斜,倾角70-80°。西盘依次是府君山组,馒头组毛庄组。府君山组组直接与龙山组直接接触,断失景儿峪组,属正断层。但在东部落东山垭口处,该断层旁侧的府君山组地层中发育一系列轴向北西的牵引褶皱根据牵引褶皱与该断层所夹锐角判断为右行扭动,所以该断层后期也为NNE向构造复合。

本工南北向冲断层与柳江向斜下构造层属同一应力场作用形成的走向断层,与其伴生的尚有北东向右行,北西向左行扭性断裂及东西向张性断裂。因受后期东西向,北西向及北北东向构造叠加,使其力学性质更加复杂化。东西构造叠加在西翼区的南北向冲断层上,使其南北向断层在地表上断续出现,局部地段张性特征明显。应当指出的是本区南北向构造具有等距分布的特点,即每隔300-400m,出现一条压性断裂带。据此扒断在黑山窑至小傍水崖中生界地层之下应有一个隐伏的南北向挤压断裂带存在。2。东西向断裂

(1)上平山一南林子一南刁部落冲断层带

该组断裂由上平山经石龙山向东延伸至南林子,南刁部落。长达10Km。在石龙山断层断于上古生界地层中,断失下石盒子组,属正断层。在南林子断层产状为170°∠74°,上盘为绥中花岗岩,向北逆冲到龙山组之上。在南刁部落又见龙山组逆冲在馒头组,徐庄组,张夏组之上,断面具舒缓波状,断裂带具片理化现象。(2)大峪口一沙河寨一石嘴子断裂

该断裂带东西长4Km。在大峪口断层面向南倾,上盘为馒头组,毛庄组;下盘为徐庄组,张夏组,属逆断层,在沙河寨北,断面南倾,倾角75度。上盘为府君组;直盘为混合花岗岩,属正断层。断层附近岩石破碎成角砾状,破碎带宽2m。

在石嘴子,断层面北倾,倾角60度,北盘为府君山组,南盘为龙山组。该组断裂带向西断续延伸至柳观峪一伙子峪背斜向北倾没端。(3)东部落西山断裂

该断层断于中上寒武统地层中,将东部落西山南北向向斜错断,断层面向北倾,倾角85度,成一右行扭动断层。长纺800m。

此外,在义院口,驻操营一带还有一个东西断裂带。因工作程度所限,今后工作应予注意。

该区东西向断裂以挤压断裂为主,切割了绥中花岗岩,上元古界青白口系以及古生界地层,但未切割正长斑岩,因受NNE向构造(新华夏系)改造,我显正断层性质。3。北西向断裂

本区北西向断裂力学性质比较复杂。大致有二组。其一组为北西向主压性断裂。该组断裂因受南北向构造的制约,面貌不十分清楚,仅在潮水峪溪谷中见有闪长玢岩脉沿北西向主压性断裂充填。鸡冠山西侧有一北西向压性断层。该断层走抽321度,倾向北东,倾角45度。断央呈舒缓波状,旁侧有牵引褶皱断面上有竖直擦痕等压性断层特征。以及抽水丫由北票组砂砾岩层组成的向北西倾没的北西向小褶皱。这些可能都是北西向构造的一些片段。

另一组北西向断层,走5向280-290,倾向北东,倾角40-60该断裂早期呈张性或张扭性(新华夏系),扭动方向为左行,晚期再次活动,为右行扭动(新东西向)。如娃娃峪一大刘庄断层,温庄一东王庄断裂,王家峪一查庄断裂,王庄一花场峪断裂,这些断裂形成时间最晚,切割了最新地层北票组,断面上有水平擦痕,切割了各期岩脉(断裂本身不赋存岩脉)应属新华夏系中北西向张性或张扭性断裂,后期为新东西构造利用,改造。4。北东向断裂

本区北东向断裂不甚发育,分布在柳江向斜两翼。(1)柳观峪东断裂

该断裂走抽N45°E,北西倾,倾角较大,切割了柳观峪一伙子峪背斜轴,上盘为张夏组,徐庄组,致使张夏组地层陡立,发育一系列牵引褶皱;下盘为府君山组,馒头组,毛庄组。岩层产状为335°∠40°,属压性或压扭性逆断层,

扭动方向右行。

(2)吴庄一车厂断裂

由车厂经吴庄至牌坊砬子北端,长达2Km断层走向N65°E,倾向北西,倾角45°,与南北向断层相交,是盘徐庄组,推覆在亮甲山组和凤山组地层之上。下盘地层直立,发育有一系列牵引褶皱,依据与主断层关系判断为右行压扭性逆断层(新华夏系构造成分)。北东向主压性断裂显示规模和强度不大,仅有柳观峪东断裂以及在安子岭垭口处发现一条北东向带头有压性特征逆断层,北东向构造在本区是否存在尚无确凿证据,北东向构造与北本向构造可能同样受到强度大的南北向构造制约,显示十分微弱。二。构造活动期次的讨论

构造活动其次确定主要依据区域性角度不整合界面,赋岩断裂的力学性质分析,以及不同方位,不同时期,不同力学性质构造组合等资料综合。从其相互关系划分出构造事件出现的先后顺序。(一)区域性角度不整合界面

本工有四个明显的角度不整合界面,它们分别至少代表四次强烈构造事件。1。上元古界青白口系龙山组以角度不整合沉积在绥中花岗岩之上,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砂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,经历了海西一印支运动。

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(区域)之上,它们分别代表燕山运动第一,二期活动。(二)赋岩断裂的力学性质分析

岩浆活动通常以构造变动为先导。两者既有同步性又有连续性,所谓同步性是指岩浆作用与活动处于同一地质时期,岩浆活动是在一定的构造背景上产生的。称为一个构造岩浆期。所谓连续性是指构造活动与岩浆作用是一个连续过程。一般地说,构造-岩浆期的构造活动要在迁就,利用和改造前期基础构造这个条件就没有岩浆的侵位或充填活动。此种构造期产生的断裂,称非赋岩断裂。

赋岩断裂力学性质的分析主要指脉壁上的擦痕,构造角砂岩,滑抹晶体,脉体的形态特征以及分支脉的力学性质,组合脉体的空间分布规律,进而确立赋岩断裂的体系归属和时代,现将本区赋岩断裂分析如下:1。辉绿岩脉

本区赋存辉绿岩脉的断裂与早期东西向构造有成因联系,如在亮甲山采石场,辉绿岩呈岩墙,岩床状产出。岩墙沿走向N10°E,倾向西,倾角85-88°之追踪张断裂充填。由于露天采矿揭露,岩墙形态暴露无遗,平面上呈锯齿状,岩壁上有一组竖直擦痕,说明该岩墙是沿先张后压的复性断裂充填的,属本区早期东西向构造岩浆期。辉绿岩沿冶里组或亮甲河山组石灰岩层间“虚脱”部位充填,同样是东西向构造成分。

另外在潮水峪村溪谷中,辉绿岩脉脉壁平直,延伸较远,属东西向构造中的北西向右行扭动断裂。

今后应注意寻找东西向构造主压性断裂和北东向左行扭动断裂中的辉绿岩脉,以进一步证实上述看法的真实性。2。闪长玢岩脉

本区闪长玢岩脉与北西构造有成因联系,如潮水峪村溪谷中闪长玢岩脉赋存在先扭后压的复性断裂中,另外三条延伸较远的闪长玢岩脉搏也可能沿同一性质断裂充填,以及驻操营西闪长玢岩岩侏可能与本区北西向压性断层有成因联系。

(三)构造复合现象

1。南北向与东西向构造的关系

柳江向斜及其次一级褶曲,伴生的南北向冲断层,规模宏大,是本区古生代以后最早的褶皱构造。明显被东西向构造叠加,形成横跨褶皱。东西向构造以断裂为主,褶皱为辅,规模略小。2。南北向与北北东向构造的关系

柳江向斜下构造层属南北向褶曲,柳江向斜上构造层属北北东向褶曲,西翼区几条逆断层不仅切割了古生界地层,还切割了中生界北票组地层。说明有一期是与南北向褶皱同期形成的逆冲断层,还有一期(燕山运动第二期)与柳江向斜上构造层同时形成的北北东向构造。北北东向改造,利用原来的南北向断层,

并切割了北票组。柳观峪伙子峪背斜(Ⅱ-1)和张赵庄吴庄背斜(Ⅱ-2)方向有些偏转(NNE向),也可能是受到NNE向构造的改造,利用。3。北西向与南北向构造不甚发育,仅在潮水峪村溪谷中闪长玢岩脉赋存的断裂明显晚于辉绿岩脉赋存的断裂。另外,上庄坨抽水站北票组组成的北西向小褶皱3-16),表明北西向构造产生在北票组沉积之后(燕山运动第一期)。北西向主压性断裂形成在鸡冠山地形成后,形成时间晚于早东西向构造。北西向张性断裂,如沙锅店东山花冈斑岩墙赋存的北西向追踪张断裂,岩墙是响山岩体(r53)同源稍后的(白垩纪)产物,应属于新夏系北西向张性或张扭性断裂。

第六节地貌

石门寨地区位于我国燕山山脉东麓,渤海之滨。四面环山,以石门寨镇为中心,成一盆状地形,通称柳江盆地。

本区地势西高东低,北高南低。西部响山花岗岩和蓝旗组火山岩系分布山势险峻,明显成阶梯状排列。大平台一704高海拔高度在600700m,为本区一级台阶。老君顶一大洼山海拔在450500m,为本区二级台阶。石岭,石门寨、拦马庄一线海拔高度在100m左右,为本区低凹地带。东部老变质岩分布区坡缓谷宽,由娃娃峪南山502高地又上至二级台阶。区内主要山脉走向进南北向,显贵高差在201*00m,属于低山一丘陵区。

大石河由本区北东而来,至杨山后转南北向曲流,至上庄坨转南东向直流。在蟠桃峪出盆,流入燕塞湖。在本区西南角有汤河经本区,谷宽且平。本区属褶皱山地。按褶皱变形的方式分为两类:一类是紧闭式褶皱形成的隆起山脉(造成运动形成的协和山脉);另一类是宽缓式褶皱隆起形成的山脉(受基地断裂影响,等同造山运动使盖层褶皱隆起形成的山脉)。本区属于后一类褶皱山地,即简单褶皱山地。

褶皱构造是本区地貌的基础建筑。柳江向斜形成后,曾经遭受到断裂的切割破坏,岩浆活动的增筑。因此本区内动力地形包括褶皱地形、断层地形、火山及侵入体地形。

柳江向斜经过外动力地质作用长期风化、剥蚀、夷平以及新构造运动多次抬升,在柳江向斜构造雕刻、堆砌形成一些典型的外动力地形。如重力地形、岩溶

地形、流水地形、海岸地形。

一、

褶皱地形

本区褶皱山地在风化、剥蚀进程中有三类地貌单元。即褶皱成山风化、剥蚀初期保留的正向地形;风化、剥蚀晚期的夷平地形;地壳抬升侵蚀回春的逆向地形。

1、正向地形:水平岩层褶皱隆起后,背斜成山,向斜成谷,称正向地形或褶皱初始地貌。如由下寒武统府君山组石灰岩组成的上平山背斜核部仍为高地(成山),由中寒武统徐庄组山云母质粉砂岩组成的吴庄背斜核部仍为高地(成山)。大石河由杨山至傍水崖河段呈曲流河段,也保留了地表水在向斜谷地流动的特点。2.夷平地形

褶皱山地经外力作用长期雕刻和堆砌,达到了准平原化状态,形成夷平地形。本区新构造运动多次抬升,形成多级夷平面。

第一级夷平面,分布在西部桥顶山,大平台一带,海拔在600~700m以上,构成本区最高夷平面,该夷平面现今保留面积较小,形成时代应为晚侏罗统孙家梁组沉积以后,新构造运动早第三纪抬升以前。

第二级夷平面,分布在本区中部老君顶、大洼山一带,以及东部娃娃峪南山,502高地一带。海拔在450~500mm。现保留面积较大,形成与新构造运动晚第三纪以前。

第三纪夷平面,分布在盆地内部的广大地区,海拔在300m左右,是第四纪中更新世以前形成的。

3.逆向地形,本区新生代以来地壳运动以间歇式上升为主,褶皱山地风化、剥蚀分阶段的不断进行,即出现所谓“侵蚀回春”。背斜核部因引张断裂密集,易于被流水超前侵蚀至巨厚的软岩层,形成溶洞,并塌落形成谷地,向斜核部中侏罗统蓝旗组火山岩被保留下来形成山峰,这种背斜成谷,向斜成山,称逆向地形。本区柳江向斜核部由中侏罗统蓝旗组火山岩组成的老君顶、大洼山南北向山脉,柳江盆地中心地带(石门寨镇位于柳江向斜东翼),属于这类逆向地形。

二、

断层地形

不同方向、不同力学性质的断裂构造切割破坏了柳江向斜的完整性,由于断块差

异运动,形成一些断块山,地堑地形。如鸡冠山地堑,大平台断块山。断层崖石断层两盘岩石产生差异形风化的结果,也是断层存在的地貌标志,原生断层崖经风化、剥蚀节节后退,形成次生断层崖和断层三角面。如潮水峪北北东向冲断层保留的原生断层崖(岩壁上由擦痕、阶步、镜面等断面特征)。黑山窑后村北北东向扭性断层的原生断层岩崖(岩壁上保留有水平擦痕);东部落西山、鸡冠山、傍水崖的断层三角面。沿断层带流动的流水,侵蚀断层谷地形成长条形凹地,称次生断层谷。如付水寨鸭嘴河河谷。

三、

水平岩层地形

石门寨西南大平台一带,由坚硬的龙山组长石石英砂岩组成宽缓的平台顶面,构成该区的平顶山或方山地形。水平岩层受差异风化,坚硬的长石石英砂岩风化成台阶状陡坎,易风化的杂色页岩形成陡坎下的缓坡,地貌上称之为构造阶地,该阶地规模小,断续出现,岩层倾角平缓(8),阶地面上无冲击物,依次可见5~6级。

四、

单斜地形

在柳江向斜两翼,可见一系列南北向的单面山和猪背岭低矮地形,宛如一排排重叠的波浪,此起彼伏。这些单面上由坚硬的石英砂岩或厚层石灰岩组成。一陡坡而短,称剥蚀坡或前坡;一坡缓而长,称层面坡或后坡。剥蚀坡的坡度取决于岩层节理、裂隙的倾角。层面坡的坡度取决于岩层倾角。西翼区,岩层倾角较大,形成前坡、后颇近于登场的单面山,称猪背岭。

五、

火山喷发地形及侵入体地形

岩浆活动在柳江向斜构造上增筑,形成一些特有的火山或侵入体地形。1.火山喷发和火山堆积物:本区中侏罗世蓝旗组火山岩系是岩浆活动沿柳江向斜核部裂隙式喷发的火山物质,这些火山物质堆积成高地,经外动力雕刻后形成南北向脊岭,纵贯本区南北,形成盆地内最高峰。如老君顶、大洼山。火山为侵出向充填形成岩琼获岩锥状地质体,形成火山地形中的微地貌。

2.侵入体地形:岩浆侵入体出露地表后,保留侵入体的原始形态构成侵入体地形。如本区西部燕山期响山花岗岩形成雄伟壮观,嵯峨峻岭的花岗岩基地形;沙锅店的花岗斑岩的岩枝和牛鼻山的火山颈等侵入体地形。

六、

重力地形

在单面山的前破形成的各种崩塌地形。如张岩子村西的倒石堆,倒石裙等崩塌地形;东部落西德倒石裙。

七、

岩溶地形

石门寨地区下古生界地层中石灰分布面积广,在适当的条件下发生岩溶作用形成一系列奇特的岩溶地形景观。如沙锅店东山、东部落后山、石门寨东门等地的岩溶地形。该区岩溶地形出漏规模较小,但类型较多。有溶沟、溶芽、落水洞、天生桥等。这些岩溶地形主要发育在奥陶系石灰岩中,发育较好的地方是沙锅店东山,石门寨东门采石场。石门寨地区岩溶洞穴也十分发育,据前人资料,认为至少可分为四层,可称为四层楼结构。

第一层位于现代河床之下,尚未山露地表,并已相互沟通形成暗河,大量的地表流水转入地下暗河,造成地表河谷干涸无水或仅在深槽中有少量溪流的水文特征,该层溶洞在石门寨和东部落等地均较发育。

第二层高度大致相当于大石河及其支流的一级阶地上,其特点是数量多、规模小,洞内充填有冲击砂砾石。如东部落,驻操营和北刁部落等地皆可见有该层溶洞发育。

第三层溶洞位于海拔170~180m左右,如程庄、李庄、黄土营和山羊寨一带的溶洞。该层溶洞特点是高度大于宽度、形状不规则,分支少;大多数已被岩溶堆积物充填,洞内哺乳物化石丰富,经黄万波鉴定(完整的熊头骨化石)为中更新世,可与周口店动物群对比。

第四层位于海拔200m左右,如李庄北的天水洞,板厂峪古塔旁溶洞等,该层溶洞特点是高地小、水平延伸长、分支多,洞口开阔宛如拱形大厅,分支狭长,形如长廊。根据洞内哺乳动物鉴定,形成时代应早于终更新世。以上一、二层溶洞形成于第四纪全新世。溶洞时地下水沿断裂带或断裂交叉部位开拓的空间,是岩溶地区地下水水平循环的产物。因此分布高度大致相同的一层溶洞标志着古潜水面的位置,多层溶洞反映地壳多次抬升。

八、

流水地形

流水地形包括面流地形、洪流地形、河流地形。

1.面流地形,再单面山后坡上部片流作用是用使基岩裸漏,形成片蚀带。在后坡下部面流片蚀,搬运的细粒物质(黄土、粘土、砂砾石)在坡脚形成坡积裙。在

北林子单面山的层面坡面流地形颇为典型

2.洪流地形,该区新构造运动以来不断上升,增加了洪流的重力势。洪流地形在侵蚀区多形成深切的沟谷,在沟口则有洪积扇形成。尤其在大石河、汤河的支流河谷中,两岸谷坡冲沟的沟口洪积扇,洪积锥比比皆是。例如在黄土营至东部落一带沙河两岸谷坡上,有许多规模不等的洪积扇分布。

3.河流地形,大石河和汤河是本区两条主要河流。汤河仅流经本区西南角,流域面积小,河谷地形比较简单;具有许多支流大石河是本区最大河流,流经面积较大,塑造了较复杂的河谷地形。两河以韩家岭、大岭、大洼山、450高地,秋子峪一线为分水岭。在分水岭两侧形成各自不同的水系系统。汤河由柳观峪流入本区,经山羊寨,上平山、鸡冠山向南奔流。区内流程仅8km。柳观峪北西的上游河段,坡降大、谷窄且直、谷坡陡峭。河床内水量少,谷底堆积两岸崩塌下来的巨大石块。至柳观峪一山羊寨河段流速减慢,坡降变缓,河谷呈喇叭状展开,形成扇状流水地形(冲积扇)。被后来的流水切割,破坏构成汤河二级阶地。山羊寨至山口子河段,谷底开阔、坡降变换、谷地平坦、且为平谷。河床宽浅平直,砂砾石河漫滩和一级堆积阶地发育良好。分布面积达。二级阶地为冲洪积阶地。三、四级阶地为侵蚀阶地,阶地面被冲沟冲开,遭到破坏。

鸡冠山河段,河水沿鸡冠山地堑顺流,北岸发育有5~6级构造剥蚀阶地。其中一、二级阶地零星分布。鸡冠山以南,河谷十分开阔。

大石河及其支流河谷蜿蜒曲折,流向频繁变化,河谷较为复杂,明显可分为两段。大石河由北东而来,经大刘庄入盆,杨山至上装坨河段,呈曲河流,但河谷呈V字型,谷坡陡,在凸岸谷坡上没有或仅有不发育的阶地。河床中基岩裸漏,河漫滩为基岩碎块。该河段坡降大,水流急,地壳运动以间歇性上升为主。侵蚀作用大于冲击作用,但侵蚀速度大小地壳抬升的速度。属深切曲流河段。上庄坨之蟠桃峪河段,呈近进直流河段,河谷开阔、为梯坡谷、河床宽浅、沙砾石滨河河床浅滩、心滩、牛轭湖及各种结构类型的阶地都很发育。河漫滩一般高山河床1~2m。一级阶地为堆积阶地,高出河漫滩2~3m,阶地面宽平面连续,二级阶地为基座阶地,陡坎高度5~10m,阶地前缘的堆积物已经剥蚀殆尽,基岩裸露,后缘堆积物保留有一定的厚度,三、四级阶地为侵蚀阶地,阶地面被冲沟切割不连续,残留零星坡积砾石层。三、四级阶地陡坎高度分别为20~25m

和30~50m。

大石河及其支流的河谷类型和河谷中的各种地形发育特征,反映了大石河流域的地质结构,新构造运动和水文特点,这些地形特征是研究本区地壳运动的依据。

9、海岸地形

本区海岸地形由凸向海洋的海岬部分和凹向陆地的海湾部分组成,在海岬部位海蚀地形有海蚀崖、海蚀台地、海蚀凹槽、海蚀洞、海蚀柱以及海蚀阶地等。在海湾部位海积地形有海滩、沙嘴、沙坝以及海积阶地等。第七节第四纪地质

一、

第四纪地层划分的标志

洞穴堆积物中的生物标志

本区府君山组石灰岩溶洞中,发现有丰富的哺乳动物化石,经黄山万波鉴定为熊的完整头骨化石,确定其洞穴堆积时代为中更新世周口堆积期。洞穴的形成可能相当于中更新世湟水侵蚀期。这些哺乳动物化石有:

黄土营以北的程庄府君山组石灰岩洞穴(海拔170~180m)中有完美的熊头骨、肢骨、李庄天水洞石灰窑内(海拔200m)有鹿、野猪、啮齿类和鸟类化石。柳观峪石灰岩洞穴中(海拔170~180m)有熊的牙齿、山羊寨石灰岩洞穴中(海拔170~180m)有狼、豹等化石。地貌与构造标志

秦皇岛地区新生代以来,地壳运动的方式是以间歇式上升为特征,侵蚀作用和堆积作用在时间上交替进行。溶洞时当时当地地下水水平循环的产物。当地壳处于平稳时期,溶洞的形式与河流阶地面的侵蚀是同时进行的,溶洞内的堆积于阶地上的堆积也是同时进行的。因此,本区170~180m溶洞与大石河、汤河三级阶地应有一种对应关系,即其堆积期都为周口期。而溶洞、河流阶地面以及北戴河海滨三级海蚀阶地面形成应相当于湟水侵蚀期。大石河、汤河一级阶地及河漫滩堆积形成于全新世。大石河、汤河二级阶地及其堆积物形成于晚更新世。

二、

第四纪地层描述

据前述生物、地貌、构造标志将本区第四系划分为中更新统、上更新统及全新统,其地层岩性特征如下:

中更新统(Q2)

该区中更新统以洞穴堆积为主,分布于海拔170~80m岩溶洞穴中,其主要岩性:下部为黄褐色流水形成的砂砾层;中部为崩塌形成的砾石层;尚不为淋蚀形成的粘土,厚约10m。

现以程庄南石灰岩洞穴中更新统剖面为例,说明其沉积物特征。

1.浅黄褐色含砾粘土层:含棱角状砾石。砾径1~3mm,汉灵8%左右。成分为石灰岩及煌斑岩,粘土半固结状态。干燥后坚硬,该层未见底,厚度40cm。2.浅黄褐色砂砾层:该层具水平层理和斜层理。砾石磨圆好,砾石成分为石英、石英砂岩及少量灰岩,粒径10mm,含量20%左右。碳酸盐胶结,具成岩状态。厚1.05m。

3.红褐色含粘土砾石层:该层砾石具棱角状。一般粒径小于8cm,最大粒径为60cm。成分为石灰岩、砾石与粘土混杂堆积,并由碳酸盐胶结,含有熊头骨化石和肢骨化石。厚度为2.05m。

4.黄褐色砾石层:该层粒径一般为1~5cm,最大达40cm。砾石具棱角,成份为石灰岩,含量8%左右,粘土半固结状态。厚2.5m。

5.棕红色粘土层:该层粘土为半固结状态,厚度1m。该层与下伏黄褐色含砾石粘土层之间接触面凹凸不平。

6.现代残积层:粘土、残疾砾石,成份为石灰岩,次棱角状,最大粒径20cm,厚度0.5m。上更新统(Q3)

本区上更新统主要分布在大石河、汤河及其支流的二级阶地,在黄土营、上平山、义院口、下花野、东塔等地均有出露,其主要岩性为砂砾层和土块物质等。在黄土营村南大石河二级基座阶地上大片出露上更新统下部层位,厚约25m,由一套桔红色的砂砾层和粘土混积,没有层理和分选,砾石磨圆差度,粒径10m15m,最大达40cm。成分为花岗岩、石英砂岩、花岗岩砾石具有强烈风化特点;粘土、砂和历史分布均匀,半固结,其压实、不透水等特点(图2-21)。

东塔上更新统上部冲洪积层剖面,自上而下分为四层。

1.黄褐色粉质粘土夹薄层砾石层:半固结状态,干燥后质地坚硬、夹砾石透镜体

(厚1020cm),断续出现,该层未见底,出露厚度2.5m。

2、灰褐色砂砾层夹薄层砂层:砾石既有倾向上游的叠瓦状排列,砾石成分为粉砂岩、花岗岩、石英砂岩和火山岩。磨圆差,粒经5cm10cm,最大达25cm,夹透镜体状砂层。厚15cm。该层总厚度为3m。

3、砂砾层夹亚粘土层:砾石成分为火山岩,粒径56cm。最大10cm。砾石排列杂乱无序、无磨圆,该层与下伏棕黄色含砾粉砂岩接触凹凸不平,该层厚度为0.51.5m。

以上各层岩性变化明显,分解标志清楚。全新世统

该区全新统主要为河流相的砂砾石层,广泛分布于大石河、汤河及其支流的一级冲积阶地和河漫滩上,这些砂砾石层具有分选、磨圆和层理并见有下部河床相和上部河漫滩相组成的二元结构,砾石ab面倾向上游、松散、透水等特征。厚度35m。

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