地質專業實習報告
地質專業實習報告
1、 實習目的
本次的野外地質實習針對北京大學地球與空間科學學院05級學生。
這是一次地質啟蒙教育，是一次重要的認識實習，重點要理解基本的地質概念，瞭解基本知識，學會基本技能。透過短期的野外實習對地質學研究的主要內容和特點有一個比較全面的瞭解;通時透過實習鞏固學過的《普通地質學》的課堂內容，加深對課程有關內容的理解;此外，透過實習培養對大自然的熱愛，陶冶情操，提高對地質科學的興趣;同時充分認識到地質實踐對地質科學的重要性。
2、 北京概況
北京位於華北平原的西北邊緣，北接灤平、豐寧、赤縣和承德等縣;西臨懷來、涿鹿等縣;南臨淶水、涿縣、永清、固安、廊坊及天津市的武清等縣、市;東與大廠、香河、三河、興隆和天津市的薊縣為鄰。東南是一塊緩緩向渤海傾斜的平原，稱北京平原，其形狀很象一個向群山叢中突出的海灣，故有“北京灣”之稱。北京城座落在北京灣的西南隅。
北京市南起北緯39度28分，北到北緯41度05分，西起東經115度25分，東至東經117度30分，南北橫跨緯度1度37分，東西經度相間2度05分。北京地處中緯地帶，氣候具有明顯的溫暖帶、半溼潤大陸性季風氣候。形成的帶性植被型別為暖溫帶落葉闊葉林。
北京市地勢西北高，東南低。西北部山脈綿延，山峰林立，其中海坨山海拔2334米，為全市最高點。地貌呈明顯的層狀結構，山區河流多為成型河谷，主要河流有永定河，潮白河，溫榆河，洵河和拒馬河。
北京有悠久的歷史，很早就有人類居住，曾發現舉世聞名的北京猿人化石和山頂洞人遺址。全市面積16807.8平方公里，轄九縣十區，人口達1000多萬，是僅次於上海的全國第二大城市，全國的政治、文化中心，也是全國的交通運輸樞紐。
3、 實習路線
本次實習共有五條路線。
6月25日: 灰峪村口的採石場-->灰峪村北西向一山坡-->灰峪東山腰處-->灰峪東山樑處
及從軍向北,向西遠眺-->軍莊火車站南,鐵路剖面-->鐵路隧道附近 6月26日: 軍莊以西,永定河邊的陳家莊-野溪附近-->下葦甸村西公路邊-->河東鐵路東面-->鐵路隧道北口一帶 6月27日: 昌平一號隧道-->龍山頂-->十三陵水庫 6月28日: 房山區石花洞 6月29號: 周口店山口村東側-->羊屎溝口-->東山口花崗岩採石場
附：交通位置圖
二、 地層
北京的地層發育比較齊全，除缺少震旦系、上奧陶統、志留系、泥盆系、下石炭統、三迭系及上白堊統外，其它地層都有發育，總厚度達六萬米以上。
1、 元古界
北京的元古界缺失下元古界，中上元古界分佈很廣。
元古界的特點是在古老變質岩系之上發育的第一個蓋層，是一套巨厚的、完整的、沒有變質的沉積岩系。底部下部巖性以碎屑岩(礫岩、砂岩、頁岩)為主，夾有白雲質灰巖及火山岩(安山岩、玄武岩)，中上部以化學巖(白雲質灰巖、頁岩等)為主，夾有少量的粉砂岩。
(1) 青白口系(Zq)
[1]下馬嶺組(Zqx)
本組特點是淺海相灰色，、黑色、黃綠色粉砂岩——頁岩組成頻繁、明顯的沉積韻律。巖性變化較穩定。沉積厚度116-458米，由東向西有逐漸增厚的趨勢，青白口以北最厚。
[2]長龍山組(Zqc)
本組底部為含礫粗石石英砂岩;下中部為灰白色薄——厚層石英砂岩(區域性為長石石英砂岩)，夾黃綠色頁岩及粉砂岩，交錯層理髮育;上部為黃褐、灰綠色薄——中層含礫鐵質石英砂岩及石英砂岩與粉砂岩互層含海綠石;頂部為暗紫、灰綠及黃綠色頁岩。與下馬嶺組假整合在不同層位上。厚約20-191米。
[3]景兒峪組(Z q j)
本組底部為石英粗砂岩(含灰巖角礫)，呈現沉積間斷特點;下部為灰色中至厚灰層巖或白雲質灰巖;中部為黃綠色薄層泥灰岩或白雲質泥灰岩夾灰色灰巖透鏡體;上部為灰白、灰黃、紫紅、黃綠色薄層板狀泥灰岩、白雲質泥灰岩，緻密細膩，具有泥質條帶及縫合線構造。厚約76- 204 米。
2、 下古生界
北京的下古生界巖性基本穩定，厚度不大，化石不夠豐富，代表一種典型的穩定淺海沉積。本區只有寒武系和中、下奧陶統，而上奧陶統及志留系(與華北廣大地區一樣)都不存在。
下古生界主要巖性為砂岩、頁岩、豹皮灰巖、泥質條帶灰巖、竹葉狀灰巖、鮞狀灰巖和純厚石灰岩等，總厚約1600餘米。
(1) 寒武系
下分三個統;
(1.1) 下寒武統
[ 1 ]昌平組即府君山組
本組主要由豹皮灰巖、白雲質灰巖及白雲岩等碳酸鹽岩石所組成。
巖性橫向變化大，厚約13.5到95米。
[ 2 ] 饅頭——毛莊組
本組下部為角礫狀泥灰岩，含角礫泥灰岩;中部為紫紅色頁岩夾砂質頁岩，泥質白雲岩與白灰質灰巖;上部為紫紅色砂質頁岩、頁岩及綠色頁岩，夾薄層細粒結晶灰巖。與昌平組(府君山組)為整合接觸，但區域性有沉積間斷。厚約50-185米。
(1.2)中寒武統
[ 1 ]徐莊組
本組以鮞狀灰巖為主，可劃分為五個沉積韻律。每個韻律起始於細砂岩，經鮞狀灰巖與細砂岩或泥質條帶灰巖互層，到大量的巨厚層鮞狀灰巖出現結束。厚約60-100米，與下浮地層整合接觸。
[ 2 ]張夏祖
本組下部以泥質條帶泥灰岩夾頁岩為主，有部分鮞狀灰巖，上部則以巨厚層鮞狀灰巖為主，組成一個沉積旋迴，其中下部又可細分為四個韻律，每個韻律起始於頁岩，隨之鈣質增高，出現泥質條帶泥灰岩與頁岩互層，韻律之末，出現了鮞狀灰巖與泥質條帶灰巖互層。厚約33-267米。
(1.3)、上寒武統
[1]崮山組
本組下部為灰色泥質條帶灰巖，鮞狀灰巖，條帶狀結晶灰巖夾竹葉狀灰巖。上部為紫紅色粉砂紙條帶灰巖、鮞狀灰巖、結晶灰巖、泥質條帶灰巖夾竹葉狀灰巖及少許鈣質粘土巖。厚約59米。
[2]長山組
以綠灰色泥灰岩、淺灰色泥質條帶灰巖及竹葉狀灰巖為主，下部有時夾少許灰綠色鈣質粘土巖;底部為淺玫瑰色細晶白雲岩夾竹葉狀灰巖、竹葉狀礫石，具有紫紅色氧化圈。厚約29米。
[3]鳳山組
本組上部為灰色中層含白雲質灰巖、厚層泥質條帶灰巖夾竹葉狀灰巖及黑灰色薄板狀灰巖;下部為灰色巨厚層泥質條帶灰巖，區域性含白雲質，夾大量竹葉狀灰巖，底部見紫紅色含雲母鐵質條帶。厚約79-97米。
(2) 奧陶系
北京只有下奧陶統和中奧陶統，與華北廣大地區一樣都缺少上奧陶統。
(2.1)下奧陶統
下奧陶統與鳳山組呈整體接觸關係。
[1]冶裡組
本組下部以淺灰、灰白色巨厚層細晶灰巖為主，其底部為花斑狀白雲石化微晶灰巖，上部為深灰、灰黑色中——厚層灰巖，夾淺黃色含白雲質條紋灰巖、竹葉狀灰巖及鈣質灰巖。厚約46-93米。
[2]亮甲山組
本組下部為灰黑色厚層——巨厚層含燧石條帶或團塊灰巖夾中層泥質條紋灰巖、竹葉狀灰巖及少量白雲質灰巖、頁岩;上部以灰黑色中層白雲岩、含灰質白雲岩、粘土質白雲岩為主，普遍含燧石團塊或燧石條帶，其上多為玫瑰色燧石，其下多為黑色燧石，頂部白雲岩區域性為角礫狀。厚約168-252米。
(2.2)中奧陶統
3、上古生界
北京的上古生界包括石炭統(本溪組)、上石炭統(太原組)、下二迭統(山西組、紅廟嶺組)、上二迭統(雙泉組)組成。沒有泥盆系和下石炭統。
(1) 石炭系
(1.1) 上石炭統
下楊家屯組(太原組)
本組屬海陸互動相，以灰黑、黑色粉砂岩、頁岩為主，夾有細砂岩、薄層泥灰岩1-2層。本組為主要含煤地層。厚約38-176米。
(2) 二迭系
(2.1)下二迭統
山西組(中楊家屯組)
本組為陸相碎屑岩發育，下部主要為深灰色粉砂岩，灰色細砂岩夾灰黑色粘土巖、灰色硬砂岩及1-4層礫岩，礫岩中常含鈣質結核。含薄煤層。厚約79-321米。
(2.2)上二迭統
雙泉組
本組主要為灰綠、紫色凝灰質板岩和粉砂岩，中間常夾一層厚5-8米的灰白、綠灰色礫岩和砂岩。
4、 中生界
北京的中生界沒有三迭系，只有侏羅系和下白堊統。
(1) 侏羅系
侏羅系中統
髫髻山組
以中性為主的火山熔岩及其集快巖、角礫岩與火山碎屑岩互層。與下伏地層九龍山組呈不整合或假整合接觸，與九龍山以前地層均為不整合接觸。厚約3000-4000米
附：各層的信手剖面圖 及素描圖
三、 岩漿作用及岩漿岩
北京的岩漿岩分佈很廣，在漫長的地質歷史中，發生許多岩漿活動，包括各種形式的噴出活動和侵入活動。不同時期的岩漿岩成分不同，加上產狀各異，使其岩漿岩 不論從化學成分到礦物組成上，都有很大差異，因而形成了各種各樣的岩漿岩。
1、 侵入岩
根據巖體的接觸關係、地質構造對岩漿岩的控制因素、巖體的變質程度等可將北京地區的岩漿侵入活動分為以下幾個時期：
(1) 早元古代
本期的侵入岩主要為超基性岩類和變質基性巖類。
超基性岩類中包括橄欖岩和輝石巖，多呈北東向小型巖體沿斷裂帶活片麻理侵入太古代的片麻岩中。
(2) 中、晚元古代
本期的岩漿活動有侵入和噴出兩類。侵入岩體只發現有斜長環斑花崗岩體、四合村輝巖和紅石灣輝石巖等。
斜長石斑花崗岩體沿東西向基底斷裂侵入密雲群沙廠組的片麻岩中，與片麻理斜切。巖體東西向延長，為一北陡南緩，向南傾斜的不對陳巖脊。岩石的特點是具似斑狀結構，鉀長石斑晶為卵形，外面包圍一圈更長石或中長石。巖體內有稜角狀片岩捕虜體。巖體被三次侵入。第一次是斜長環斑角閃黑雲母花崗岩，分佈於巖體的西部，岩石呈灰色或暗灰色。第二次是斜長環斑黑雲母花崗岩，為巖體的主要組成部分，岩石呈紅色。第三次是中粒黑雲母花崗岩，呈紅色;中粒二雲母花崗岩，呈米黃色;細粒花崗岩，呈淺色。
四合村輝石巖體：呈脈狀侵入太古代密雲群大漕組花崗片麻岩中。巖體主要由二輝巖和橄欖岩兩個巖相帶組成，但分異不好。岩石蝕變型別主要有蛇紋石化、滑石、蛭石化和綠泥石化等。
紅石灣輝巖體侵入於太古代角閃斜長片麻岩及花崗質片麻岩中的超基性岩體。巖體可分為角閃單斜輝石巖、角閃二輝巖、角閃斜方輝石巖及橄欖輝石巖四個巖相。
2、 噴出巖
(1) 元古代的噴發巖體
屬中、酸性火山熔岩及火山碎屑岩，呈古火山頸相及海底噴發組產出，以火山角礫岩、安山岩及凝灰岩為主。
(2) 早侏羅世南大嶺組玄武岩
是一套經多次噴溢活動形成的玄武質熔岩流。每一噴發層厚度5米至15米不等，但都有底部小杏仁構造帶、中部緻密塊狀帶和頂部大杏仁構造帶等，杏仁體主要為石英、玉髓、方斛石、蛋白石、綠簾石等。柱狀節理髮育，球狀風化明顯。
(3) 中侏羅世髫髻山組火山岩
由一系列中性火山物質構成的礫岩、熔岩及火山碎屑岩互層組成。火山岩系得巖性和厚度變化都很大，岩石組成也較複雜，主要的有輝石安山岩、角閃安山岩及火山角礫岩等。
(4) 晚侏羅世東嶺臺組火山岩
本組由一套酸性、中性及偏酸性巖類組成，主要以流紋岩、英安巖及粗面岩為主，並形成相應成分的火山角礫岩和凝灰岩。
四、 變質作用與變質岩
主要介紹太古代及早元古代的變質作用。
1、 太古屆變質岩系
(1) 密雲群
北京出露最早、變質最深的岩層，屬於中深及深區域變質程度，巖性為各類片麻岩及麻粒巖，普遍受較強的混合巖化作用。
[1]沙廠組
巖性以角閃斜長片麻岩、黑雲斜長片麻岩為主。混合巖化發育，主要為陰影狀、條帶狀，其次為星佔狀。
[2]大漕組
巖性以黑雲斜長片麻岩為主，夾大量花崗片麻岩，角閃斜長片麻岩、角山岩和斜長角閃巖等，且縱向和橫向變化較穩定。
[3]陽坡地組
巖性以黑雲斜長片麻岩、角斜片麻岩為主。縱向變化較大，橫向變化較小。
密雲群的三組從下到上，變質程度由深變淺、混合巖化由強到弱。各組段之間均為連續過渡的接觸關係。
(2) 張家墳群
為一套以片麻岩、片岩為主，下部含較多的石英岩、大理岩的淺變質岩石。屬淺、中深區域變質
[1]石城組
巖性以黑雲母石英片岩、黑雲角閃斜長片麻岩、花崗片麻岩夾石英岩為主。
[2]椴樹樑組
巖性以石英岩、大理岩為主，還夾有板岩和片岩，最底部的區域性地點可見厚3至4米的底礫岩。
[3]山神廟組
巖性主要有為黑雲母石英片岩，黑雲母斜長石片麻岩及角閃斜長片麻岩。
[4]宋營子組
巖性以黑雲母斜長片麻岩、黑雲母角閃斜長片麻岩為主。
張家墳群變質程度淺，原巖成分由泥砂質——矽質——鈣質——泥砂質——泥質，構成一大沉積旋迴。反映當時地殼運動頻繁，海水逐漸加深又逐漸變淺的沉積環境。
2、 元古界變質岩系
元古界的特點是在古老變質岩系之上發育的第一個蓋層，是一套巨厚的、完整的、沒有變質的沉積岩系。底部下部巖性以碎屑岩(礫岩、砂岩、頁岩)為主，夾有白雲質灰巖及火山岩(安山岩、玄武岩)，中上部以化學巖(白雲質灰巖、頁岩等)為主，夾有少量的粉砂岩。
(1) 長城系
下部以碎屑沉積岩為主，由石英岩、雜色頁岩過渡到灰巖;中部為石英岩、矽質白雲質灰巖夾安山熔岩及火山碎屑岩;上部為碳酸鹽巖。
[1]常州溝組
主要由礫岩、長石石英砂岩及石英岩組成，
五、 地質構造
北京大地構造處於華北地臺中部——燕山沉降帶的西段。在漫長的地質歷史中經過大幅下降接受巨厚沉積又產生劇烈的造山運動。伴隨著地殼運動的發展，褶皺變動與斷裂變動廣泛發育。
1、 灰峪向斜
2、 龍山斷層
3、 昌平一號隧道兩組剪節理
六、 外動力地質作用
1、 永定河上游河曲
2、 石化洞
3、 龍山風化
七、 地質簡史
1、 太古代和早元古代
這是地殼最古老的一段歷史。也是地殼活動最強烈的階段，地球表面的岩石圈、水圈、大氣圈已經形成。從巖相和地質構造可知，前期以巨大，急劇的沉降為主，整個地區被海水侵漫，接受了大量的沉積物，可能還有大量火山噴發物的堆積。而後期以顯著的隆起佔優勢，伴隨著沉積物受強烈的褶皺和斷裂，大規模的岩漿侵入以及由於強烈的構造變動和岩漿活動而引起的顯著變質作用和混合巖化、花崗岩化作用。結果形成褶皺的`變質基地巖系。太古代末的一次運動之後，海底抬升為陸地，經受長期的風化剝蝕和夷平作用，因而北京缺失下元古界。到了早元古代末又發生過一次強烈的構造運動。地殼主要由各種片麻岩、混合巖、片岩和大理岩組成，形成了很多礦產。沒有發現古生物化石遺蹟。
2、 中——晚元古代
這個時期以巨大的下降運動及早期區域性地區伴隨有海底火山噴發活動為特徵，並形成很厚的海相沉積岩和區域性的火山岩層。地質作用很少，岩漿活動微弱且範圍不廣。到萬元古代末期沒，北京和華北廣大地區一起變為相對穩定的古陸。
生物界主要由微古植物和迭層石組成。化石成為鑑定地層的重要依據。
3、 早古生代
寒武紀的生物大爆炸，海生無脊椎動物繁盛，各種化石得到大量儲存。寒武紀至中奧陶世，大部分地區沉沒於海底，形成了廣闊而穩定的淺海，動物界飛速發展。地殼活動相對微弱，巖相比較穩定。早寒武世海侵開始，形成以泥質和碳酸鹽為主的沉積。中奧陶世，海侵達最大規模，形成代表淺海相的由淺水至深水的碳酸鹽巖相沉積。總之，海水由淺到深，沉積環境由動盪到比較寧靜，依次形成紫紅色頁岩，鮞狀、竹葉狀及塊狀石灰岩、白雲質石灰岩等沉積。
由於中奧陶世後，華北隆起，長期遭受剝蝕，因而缺失上奧陶統、志留系、泥盆系和下石炭統。
4、 晚古生代
北京經過近一億年的隆起和剝蝕，形成凹凸不平的地面，隨後是中石炭世頻繁的地殼升降運動，殘積了鋁鐵及粗粒碎屑的沉積，繼之海水侵浸大陸，形成粉砂質，泥質以至石灰質的沉積。一直到晚石炭世，均為海水時進時退的海陸互動相沉積。
石炭紀海中各種無脊椎動物發育。陸生植物大發展，森林密佈。植物死後遺體被泥沙掩埋形成了煤。一直到早二迭世前期。到後期，氣候變幹，植物衰退，形成內陸盆地的碎屑沉積。
晚二迭世有微弱火山噴發，形成含火山碎屑以砂質為主的沉積。
石炭二迭紀是地質歷史上第一個重要的造煤期。
5、 中生代
三迭紀北京沒有沉積。進入侏羅紀後，早侏羅世又是一個重要的造煤期。
侏羅世裸子植物達到繁盛，真蕨類仍十分繁榮。爬行動物發生。
北京經歷了二迭紀末的構造變動後又經過三迭紀長期的剝蝕，進入早侏羅世，在低窪地區沉積了厚度不等的砂頁岩相。地殼活動增強，有間斷性的火山噴發。之後，形成了許多短陷盆地，盆地中接受了周圍高地帶來的泥沙、礫石，在潮溼而溫暖的氣候下又是一個利於植物大量繁殖的時期。這就是地質歷史上第二次重要的造煤期。
進入晚侏羅世，在早期岩漿活動以酸性噴發為主，形成一套流紋岩、英安巖、流紋質火山碎屑岩夾安山岩等沉積物。
早白堊世，一方面斷裂升降，一方面是酸性岩漿的大規模侵入活動。這是北京重要的內生成礦時期。
從zhong侏羅世到早白堊世期間曾發生不止一次構造變動，因為中上侏羅統之間，上侏羅統與下白堊統之間及下白堊統與上覆第三系之間的一系列角度不整合。這次構造形成了強烈的褶皺、斷裂和大規模岩漿侵入岩體以及伴隨構造變動而使北京大部分地區抬升，構成了今日山脈的雛形。
6、 新生代
這個時期哺乳動物和被子植物大發展，構造變動很強烈。
我國現代的地貌輪廓在中生代末就基本定型。
第三紀末，北京地區普遍上升，在廣大地區形成了侵蝕基準面。
第四紀地殼運動相對穩定，出現了人類。出現了著名的北京猿人，以及之後的山頂洞人。開始進入人類歷史時期。
第四紀發生了地史上最近的一次大規模冰川活動。
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