第一章实习区基本概况
第一节实习任务、内容、起止时间
地质学实习报告本次北戴河地质实习地点在秦皇岛市柳江盆地石门寨地区进行。
实习时间是2014年7月6日——7月17日。
组长:朱根旺组员:兰海强、敬兴强、张兴亮、白小晗。
实习目的是通过对野外地质、地貌现象的观察、认识、描述和分析,获得最基本的感性认识及整体规律认识,加深对课程理论知识的理解。掌握地质学、地貌学野外工作的基本方法和基本技能。并培养学生的实际动手和应用能力,为后续课程的学习奠定基础实习队伍由13级地化二班全体同学组成,带队老师冯进来。我们每天沿着已经规定好的路线行走,在有特殊地貌的地方老师就给我们讲课。我们就随时记录,拿出课本与实地地区对照,加深对老师授课内容的理解和消化,回到基地也就是一上午的时间。所取得的成果是:我们已经基本掌握了常见的矿物、岩石、水文、地貌的野外坚定、观察和测量方法。加深了我对课堂所学理论知识的理解和掌握,开阔了眼界,培养了专业兴趣。
第二节实习区自然地理概况
一、实习区地理位置
秦皇岛市位于河北省东北部,地理坐标为东经119°30´~119°50´,北纬39°50´~40°10´,可供教学实习的重点地区——石门寨地区(习惯上称为柳江盆地)位于秦皇岛市北约28km处,秦皇岛、山海关及北戴河三区呈北东—南西向分布于渤海海滨,是地质实习的辅助工作区。柳江盆地南北长20km,东西宽12km,面积240km2。柳江盆地呈南北向簸箕状,东、北、西高,南低,区内海拔高度为60—400m,最高点为盆地北端的老君顶,海拔493.7m。东部为石湖山、后石湖山,北部为梯子岭,西部为响山,盆地中部为低山丘陵,大石河蜿蜒其中。
二、实习区地貌特征
柳江盆地的得名地点——柳江村位于石门寨西南4km处,盆地北东西由晚太古代绥中花岗片麻岩(已发生区域变质作用变为花岗片麻岩)和燕山期花岗岩侵入体构成,盆地内部为上元古界、古生界和中生界构成低洼的丘陵和平原。从地质构造角度看,是一个西翼陡东翼缓的比较宽缓的向斜构造,故又称为“柳江向斜”。
临江地带长约50km,海岸地貌发育,侵蚀与堆积型海岸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。大石河与汤和是区内主要河流,形成许多流水地貌。
在海滨地带波浪在基岩海岸处发生侵蚀作用形成各类海蚀地貌。在海湾、平直海岸地带形成各类海基地貌;潮汐的作用使波浪作用范围加大,形成海蚀平台等地貌;沿岸流携带泥沙在海岸形成沙嘴、陆连岛等地貌类型。
三、河流
实习区内的主要河流有大石河、汤河等,均系入海河流,为临海小型水系,都是明显的季节性河流。其特点是流程短、流量小、含沙量大、水系分散、汛期洪水量大、暴涨暴落、非汛期河水干涸或断流。它们大多发源与北部山区,其流向均为由北向南或由北向东南流入渤海。河流的补源以降水补给占绝对优势,约占全年径流量的80%左右
四、海洋
秦皇岛地区地处渤海西部,辽东湾西翼。海岸线东起山海关东庄,西至昌黎县滦河口,总长
度126.4km。除北戴河到山海关分布有20.5km岩石岸线外,其余均为砂质岸线。海区潮间带面积31.1km,0~25m等深线海域面积2629.4km。沿海岸带可以观察到海浪、潮汐、潮流及地壳运动的各种证据。
五、土壤与植被
柳江盆地为半干旱森林景观与干旱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。
六、地质遗迹资源
河北柳江盆地地质遗迹国家级自然保护区地质遗迹资源十分丰富,在较小的范围内,荟萃了中国北方20多亿年以来各个地质历史时期形成的24个组级地层单位、六大地壳不整合面和多种典型地质构造与地貌,人称“弹丸之地,五代同堂”。区内三大岩类出露齐全,各年代沉积地层发育良好,底层单位界线清晰,化石丰富多样。主要保护对象包括:
(1)由吕梁运动、蓟县运动、加里东运动、海西运动、印支运动和燕山运动所形成的六大不整合面;
(2)元古界、古生界、中生界等三套地层;
(3)古生物化石组合带;
(4)岩浆岩、变质岩、沉积岩三大岩类;
(5)不同级别的褶皱、不同性质的断裂及其他构造形迹;
(6)金属、矿点、非金属矿化点;
(7)岩溶作用形成的象鼻山、溶洞、天井、石芽、溶沟等;
(8)流水作用形成的离堆山、跌水、河流阶地等。
保护对象的价值
(1)六大不整合面中,“加里东运动”不整合面、“海西运动”不整合面、“印支运动”不整合面具有大区域对比意义。“吕梁运动”不整合面、“蓟县运动”不整合面、“燕山运动”不整合面具有区域对比意义;
(2)柳江盆地三套地层及三大岩类分布广泛,均为自然露头,地层完整,界限清楚,岩类齐全,化石丰富,沉积构造发育,是进行野外地质教学实践、科普展示的最佳场所。
(3)多种类型的构造形迹对研究区域地壳运动发展史及其力学机制具有重要的意义,提供了一幅幅典型的构造图版。
(4)荟萃了众多的内生、外生矿床,这些矿床品种多,规模小,大多不宜开采,却适于科普教学,其成因分析具有重要的地学意义。
(5)第四系洞穴堆积,可以使人们了解史前生物落、生境及生物演化,是重要的科研、科普基础材料。
(6)现代海洋沉积环境与地质遗迹的对比研究,可以起到认识今天,了解过去,将今论古的作用。
第三节实习区气候特征
河北柳江盆地地质遗迹国家级自然保护区地处中纬度地带,为暖温带半湿润季风区。主要特
征是四季分明,阳光充足,水热资源丰富。属于暖温带半湿润大陆性季风气候,春夏受海洋东南季风影响,冬季除受东北寒流影响外还受海洋暖流调节。气候总趋势是冬季较长偏暖,夏季凉爽,秋季较短,春季干旱多风。主导风向夏季东南风,冬季东北风,四季分明,与同纬度内陆区相比有夏季凉爽适宜,冬季风小天暖的特点。多年平均气温10.1℃,多年平均降水量744.7mm/a,降水的76%集中在6-8月份。
第四节实习区社会经济建设概况
秦皇岛(海港)区是全市的政治、经济和文化中心。柳江盆地于1999年5月被河北省人民政府批准为“秦皇带柳江盆地地质遗迹省级自然保护区”,于2001年12月20日经国土资源部批准成为“河北省秦皇岛柳江国家地质公园”。传统的制造工业、煤矿、水泥等企业发达。秦皇岛地区具有齐全的地层露头、丰富的地质构造类型、多样的矿产,是我国北方典型的地质实习基地之一。
第二章 地层发育
第一节 地层发育概况
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。 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。
一、 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。
二、 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
三、 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。
四、 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。从整体上看,这一时期气候温暖潮湿;生物界无脊椎动物三叶虫开始出现,并发展起来。晚期浅水活动区形成球形隐藻灰岩。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。早奥陶世气候温暖湿润,适宜生物生长,以头足类有壳的兴起,三叶虫的出现衰落为特征,称雄一时的腕足类,笔石及介形类也开始发育起来,早奥陶纪末发生太康运动,华北地台大面积抬升,海水退出。中石炭纪早期,本区地壳又开始下降,海水侵入,本区处于滨海沼泽相沉积,形成一套富铝铁质碎屑沉积物。地壳升降频繁,滨海沼泽中有大量植物繁衍,以蕨类为主,海洋中则以珊瑚,腕足和双壳类动物最多;晚石炭纪地壳略趋稳定,海水时进时退,但以陆相沼泽为主,气候适宜大量植物生长,死后形成巨厚堆积,形成本区含煤地层。二叠纪本区以河流相,湖泊相和沼泽想沉积为主,气候温暖湿润,植物生长繁茂,气候转为干旱时形成一些红碎屑岩沉积,这个时期也有海水侵入
五、 中生代地台活化阶段(Mz)
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。向斜西翼倾角略陡,东翼倾角较缓。由于柳江向斜向北扬起,地形北高南低,北端侵蚀层位较低,东翼区石岭以北侵蚀至二叠系下石盒,普遍不见下石盒子顶界。向斜北西端侵蚀至下奥陶统马家沟组,在老君顶——小王山东西向隆起上,其侵蚀层位也较低,而沉降盆地保留层位较高。
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。持续的凹陷及气候转亚热带潮湿气候,盆地内部潮水加深,沼泽广布,大量的裸子植物繁盛起来,取代了古生代兴起的蕨类植物。
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造,并伴随有闪长玢岩浅成侵入体侵入。
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