地球科学概论实习报告.doc

地球科学概论实习报告
好人一生平安
摘要：红庙岭组为西山二叠世地层，在北京西山分布广泛。岩性为肉红色、砖红色与浅绿色石英砂岩夹粉砂岩、暗紫与紫红色细砂岩，有时夹黑色页岩及。底部一般为肉红、灰白色石英砂岩，常含有细砾或相变成厚约2-6米的砂砾岩、砾岩。红庙岭组属河流相沉积，发育有较粗粒结构的河床沉积和细粒结构的河漫滩沉积的二元结构，共8套旋回层序。河漫滩沉积较薄，碎屑成熟度和分选差，近源堆积，反映原始河流为辫状河。

1. 前言
1.1 自然地理
北京地处燕山南麓，华北平原的西北边缘，东、西、北三面群山环绕。地处东径l15。25＇—117。30＇、北纬39。28＇—4l。05＇的中纬度，四季分明。春季风沙弥漫，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥，属明显的暖温带半湿润大陆性季风气候。平原地区年平均气温为11—12℃。向西部山区气温逐渐降低。
永定河斜贯实习区．是流经北京最长的河流，发源于雁北黄土高原。上游分两支，北支洋河与南支桑干河于河北省朱官屯汇流后称永定河，流经官厅水库后进入北京，横切西山，蜿蜒而下，经三家店进入北京平底下游汇入海河后注入渤海。
西山地区的旅游业非常发达，香山，八大处，石花山，云水洞，大觉寺，十渡，野三坡等，既拥有名刹古寺等历史遗产和迷人的自然风光又有适合现代人训练拓展强身健体各种户外项目。西山地区已经成为北京的后花园，是市民和游客休闲渡假的绝佳之处。
北京西山地区交通便利，铁路纵横交错。109国道直通野外考察区域（图1-1）。从五棵松桥出发，沿109国道行车约30km，到达最远的考察点。

北京西山门头沟地区交通简图
1.2 区域地质概况
北京地区属于华北板块的中部，位于近东西向的燕山构造带和北北东向的太行山构造带的结合部位。北京西山地区构造区划上位于燕山台褶带的西山叠坳褶内，区内的地质研究程度较高，地层发育较齐全，出露的地层主要有新元古界青白口系、古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系（图2-1），并且可以与华北地台的其他地区对比。
剖面出露较好，碳酸盐岩、碎屑岩皆发育，陆相、海相沉积均存在，沉积现象丰富，出露的地层地质年代跨度大，地层间既有不整合接触、也有整合接触，是地层学与沉积学野外地质考察的理想场所。
1.3 区域发展史
第一阶段：中元古宙，此阶段形成了雾迷山组、洪水庄组和铁岭组，主要为潮间带、潮上带和环潮坪沉积。因此该时期的地层岩体主要为白云岩和灰岩。该阶段末期发生了芹峪运动，地层被抬升，发生剥蚀。当构造稳定时，地层继续接受沉积，形成了该时期一个重要的构造标志：下马岭组和铁岭组的平行不整合接触。
第二阶段：为新元古宙，该阶段地层内部构造较强烈，所以该时期形成的景儿峪组、长龙山组和下马岭组都经历了变质运动。该时期的沉积环境为环潮坪沉积、滨海沙滩沉积、泻湖沉积与潮坪沉积。该时期地层经历了抬升——剥蚀——下降再沉积过程，府君山组与景儿峪组之间为平行不整合接触，代表了蓟县运动。
第三阶段：为早古生代，该阶段地层可分为寒武系、奥陶系及志留系。在实习区志留系缺失，寒武系分府君山组、馒毛组、毛庄组、张夏组、崮山组、长山组和凤山组，与之对应的沉积环境为陆源滨海沉积及台地边缘和浅水陆棚内源碳酸盐岩沉积。奥陶系又分为冶里组、亮甲山组、马家沟组，沉积环境为潮上带沉积，所以其岩性主要为白云岩和灰岩，由于沉积环境不同，寒武系与奥陶系的岩性结构也都不同。由于加里东运动，本溪组与马家沟组呈平行不整合接触。

图2-1 北京西山下苇甸－丁家滩－军庄地区地质略图及观察点位置

2. 实习目的
本次实习任务主要是通过观察红庙岭组砂岩、砂砾岩、页岩以及多个由砂到泥的沉积旋回以及各种沉积构造和沉积序列，进而分析沉积环境。

3. 实习内容
一．沉积序列
主要出露二叠系红庙岭组的砂岩、含砾砂岩、砾岩以及页岩，共分为8个旋回。
1. 底部为红褐色薄层砂岩，顶部为灰黑色粉砂质页岩；
2. 底部具有冲刷面构造，具有大型及小型波状起伏；中部为灰黄色中厚层中粗粒含砾石英砂岩，向上粒度变细，顶部为灰黄色薄层粉砂质泥岩；
3. 底部具有冲刷面构造，发育大型板状交错层理，说明当时的沉积水动力较强，为灰黄色中厚层含砾石英砂岩，顶部为灰黄色薄层粉砂质泥岩；
4. 底部具有冲刷面构造，为灰黄色中厚层中粗粒含砾石英砂岩，向上粒度变细，顶部为灰黄色薄层粉砂质泥岩；
5. 底部具有冲刷面构造；为灰黄色中厚层中粗粒含砾石英砂岩，向上粒度变细，有一条灰绿岩岩脉沿薄弱面侵入，风化面为黑灰色，新鲜面为淡绿色，可见长石斑晶，顶部为灰黑色薄层粉砂质泥岩，向上逐渐尖灭，为原始沉积透镜体，沉积环境为小的局域盆地，陆相；
6. 底部具有冲刷面构造，发育球形风化及大型板状交错层理，说明当时水动力较强，为灰黄色中厚层中粗粒含砾石英砂岩，有一条灰绿玢岩岩脉沿构造薄弱面侵入，风化面为黄褐色，与上一条岩脉同期侵入，向上粒度变细，顶部为灰黄色薄层粉砂质泥岩；
7. 底部具有冲刷构造，灰黄色中厚层中粗粒含砾石英砂岩，向上粒度变细，顶部为灰黄色薄层粉砂质泥岩；
8. 为灰黄—红棕色薄层粉砂质砂岩，发育一条正断层。
所有旋回具有相似性，都是砂岩粒度变细最后过渡为粉砂质泥岩，下部为黄色，上部红棕色。

侵入岩出生长的植物 粉砂质泥岩

风化严重的粉砂岩
二．沉积构造
1. 板状交错层理
板状交错层理是指稳层斜交于层系界面，层系之间的界面为平面而且彼此平行的交错层理。红庙岭组地层中发育大量大型板状交错层理。具如下特征：层系顶界具直脊波纹，底界有冲刷面，垂直于流向方向显示平行沙纹，顺水流方向倾斜，纹层内常呈下粗上细的粒度变化， 有的纹层向下收敛，呈切线状。
2. 楔状交错层理
楔状交错层理是指纹层斜交于层系界面，层系间的界面呈平面，但是彼此不平行，层系厚度变化明显呈楔状的交错层理。红庙岭组地层中发育此类交错层理，在垂直水流或平行水流的方向层系间彼此切割，纹层的倾向及倾角变化不定。常见于海、湖浅水地带和三角洲沉积区
3. 羽状交错层理
羽状交错层理是交错层理的一种特殊类型，在红庙岭组中部发育有少量羽状交错层理，其特点是纹层平直或微向上弯曲，相邻斜层系的纹层倾斜方向相反，延伸至层系界面，彼此成锐角相交，呈羽毛状或青鱼骨状。这种层理是在有正反双向水流存在的条件下形成的，常见于河流入湖、海的三角洲、潮坪沉积地带
4. 侵入接触
红庙岭组第五和第六个旋回中，辉绿岩岩脉入侵到砂岩中。灰绿玢岩颜色呈灰绿色，属基性浅成岩，具典型的汇率结构，可观察到明显的斜长石斑晶，与围岩砂岩呈侵入接触，暂时没有发现线理和面理构造，以及冷凝边和烘烤边等现象，但是在其周围发现有自形程度很好且晶粒很大的方解石脉体。
5. 断层
红庙岭组地层的最后一个旋回中，发育有一条正断层，上下盘错动距离较短。

含砾砂岩断层下部

含砾砂岩断层上部
三．沉积环境分析
北京西山地区地质在时间上表现为多旋回、多期次性，空间上表现为多层次性。该区发育有典型的河流相，并伴随有构造抬升与沉降。
红庙岭组由细砾岩，砂砾岩和含砾粗砂岩组成，其地层在垂直方向上发育二元结构，底层粗粒沉积发育良好，上层由河道迁移等各种原因发育各类型层面或层理构造，分选磨圆好。故确定为辫状河沉积。
5. 总结
通过这次北京西山实习，我对西山的地层有了更深的了解，通过对其沉积环境和构造背景的分析，我掌握了西山地区新元古代和寒武系的地质发展史，并通过分析红庙岭组的8个沉积旋回，学会了野外沉积构造的识别和沉积相的分析，包括野外沉积构造和沉积标志的识别，沉积现象的观察与描述方法。在这次实习中，通过用理论知识分析野外地质现象，加深了我对理论知识的理解，通过实习，丰富了自己的野外工作经验，开拓了自己在野外的思维方式，对沉积学来说不仅是一个复习，也是一个提升。

6. 参考文献
l 北京市区域地质志编写组. 华北地区区域地层表(北京市分册) [M]. 北京：地质出版社，1977
l 北京市地质矿产局. 北京市区域地质志[M]. 北京：地质出版社，1991
l 姜在兴主编. 沉积学[M]. 北京：石油工业出版社，2003，47-170
l 王鸿祯, 王自强, 朱鸿, 乔秀夫等. 中国北部长城系、蓟县系和青白口系地层及古地理. 国际交流地质学术论文集[M]. 北京：地质出版社,1979
l 谢家荣. 北京西山地质构造概说[J]. 中国地质学会会志，1961