实习区地质与地貌概况

宙
代 纪
宇
界 系
世
统
此外还有较小的岩石地层单位:群、组、段、层
地质年代和地层
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）、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。
岩 类特征 形成的地 质作用 岩石分类 分布最多 的岩石 矿物成分
岩 浆 岩 （火成岩）
岩浆作用
沉 积 岩 （水成岩）
变 质 岩
变质作用
变质作用类型 1 触变质岩 2 域变质岩 3 合变质岩 4 力变质岩
外力地质作用
物质来源 1 土岩类 2 屑岩类 3 化学岩及生物化 学岩类
按SiO2含量分类
超基性岩SiO2<45% 基性岩：45～50% 中性岩：52～65% 酸性岩SiO2>65%
北京的地质构造
褶皱带 小汤山—靠山集褶皱带 斜河涧—颐和园褶皱构造带 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
•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 、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、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。
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 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。
⑥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。
花岗岩
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砂 粒，长石则高岭石化成 粘土，形成砂中带粘的 风化物。
野外鉴定三大岩类的基本方法步骤
①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；
②借助放大镜、小刀，观察岩石的物质成分(矿 物、碎屑物、胶结物)；
③根据岩石的结构特征定出次一级岩石类型； ④根据岩石的产出状态定出岩石的大体名称。
沉积岩
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，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。
石灰岩
为碳酸盐岩，矿物成分主 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。
竹叶状灰岩
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。
全新世(Q4) 晚更新世(Q3) 第四纪 中更新世(Q ) 2 早更新世(Q1)
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
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。
实习区主要岩石类型
•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。
典型的碎屑结构、 粒状、斑状、鳞片 化学结构和生物 状等各种变晶结构 结构
各种层理构造：水 平层理、斜层理、 交错层理，常含生 物化石 大部分具片理构造： 片麻状、片状、千枚 状、板状等，部分为 块状构造
构 造
三大岩类转化
实习区的主要地质构造
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。
岩浆岩的特点
①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。
②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。
③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。 ④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。 ⑤岩浆岩中不含生物化石。
竹叶状灰岩显微照片（x20)
实习区柳江盆地竹叶状灰岩
鲕粒灰岩
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。 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。
岩层产状
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：150∠30
地质构造
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。
沉积岩特征
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。
大理岩
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。
石英岩
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。
三大岩类的特征比较
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。
实习区主要地层
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
石英砂岩
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。
长石砂岩
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，
鲕粒灰岩显微照片（x20)
页岩
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。
岩浆岩
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。
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
王数 2010.8
一、基本概念
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。
地质年代单位 年代地层单位
燕山大学附近的伟晶花岗岩岩脉
玄武岩
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
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）
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（Ｊd),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；
变质岩
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： ①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。 ②具有一些特殊的变质矿物，如绢云母、红柱石、石榴子石等。 ③不同类型的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
花岗石、玄武岩、 安山岩、流纹岩
页岩、砂岩、 石灰岩
片麻岩、片岩、 大理岩
石英、长石、云母、 石英、长石、云母 角闪石、辉石等外， 石英、长石、云母 等，富含粘土矿物、 常含变质矿物，如石 等，橄榄石、辉石、 方解石、白云、有 榴子石、石墨、红柱 角闪石 机质等 石、硅灰石等
结 构
粒状、似斑状、斑 状等，部分为隐晶 质、玻璃质 多为块状构造 喷出岩常具气孔、 杏仁、流纹等构造