京西北地区基础地质认识实习报告
姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 实习成绩：
中国石油大学（北京）
2016年7月1
实习报告评语：
指导教师签名：
简要
本论文主要对北京周边地区的一些地质现象进行了
描述,并且对其中一些 现象进行了解释。
本论文共分六个主要部分,第一章为绪言,叙述本次实习的主要任务等信息; 第二章为地层与沉积,主要描述了太古界,元古界,古生界,中生界,新生界的分布位置等信息; 第三章为岩浆岩，描述在实习区所观察到的深成侵入岩，浅成侵入岩，喷出岩的分布位置等信息； 第四章为变质岩，描述太古界区域和上古生界接触变质岩的分布位置等信息；第五章为构造,主要对褶皱背斜,向斜加以描述,并对其成因进行解释 ,还有断层的识别以及张节理与剪节理的区别； 第六章为表生作用，主要是对野外所观察到的风化作用，河流作用，地下水作用所形成的地貌类型特征及成因过程分析。第七章为特殊地质现象分析，对整个地质实习过程中遇到的有争议的地质现象，通过各种手段深入了解其地质现象的特征等；第八章是本作者关于本次实习的认识,体会及建议。
目录
第一章 绪言 第二章 地层与沉积 一、太古界 二、元古界 三、古生界 (一) 寒武系 (二) 奥陶系
（三）石炭系—二叠系 四、中生界(侏罗系) 五、新生界 第三章 岩浆岩 一、侵入岩 二、喷出岩 第四章 变质岩 第五章 构造 一、 褶皱 二、 断层
三、 节理
（一）张节理 （二）剪节理 第六章 表生作用 （一）河流作用 （二）风化作用 （三）地下水作用 第七章 特殊地质现象分析 第八章 认识和体会 鸣谢及参考文献
第一章 绪言
我很高兴参加这次地质实习，结束之际我要用这九天的所见所闻和基本的地质知识来完成这篇地质实习报告。
本次野外实习观察时间为九天，具体时间为7月2日至7月10日，早晨7点30分从润洁公寓发车，完成当天实习任务即可返回。
第一天：昌平虎峪公园太古界－中元古界地层观察 主要观察内容：（一）太古界岩性组合特征观察；（二）中元古界长城系常州沟组，串岭沟组，团山子组岩性组合及分界特征观察；（三）太古界与中元古界不整合接触特征观察；（四）正断层，走滑断层特征观察。
第二天：昌平十三陵水库南岸元古界—古生界观察 主要观察内容：（一）侏罗系岩石类型，结构构造特征观察；（二）蓟县系与清白口系的接触关系观察；（三）寒武系岩性组合特征及其与侏罗系接触关系分析；（四）小型褶皱构造特征观察；
第三天：下苇甸沟、寒武系，奥陶系海相地层及现代冲积物观察
主要观察内容：（一）寒武系下中上统岩性组合特征，分
界标志观察与沉积环境分析；（二）下奥陶统岩性组合特征观察及其与上寒武统分界标志描述；（三）生物礁，叠层石。缝合线，鲕粒等沉积现象的特征描述与成因分析；（四）岩床，岩墙产状特征观察与测量；（五）小型正断层识别；（六）现代山间河流沉积特征观察与成因分析；（七）讲解并练习信手剖面图的绘制方法。
第四天：门头沟妙峰山构造地质观察路线 主要观察内容：（一）褶皱构造的主要类型识别；（二）褶皱要素测量与描述；（三）逆断层，同沉积正断层，走滑断层的识别；（四）张节理特征及成因分析。
第五天：门头沟灰峪村石炭系—二叠系特征观察 主要观察内容：（一）中奥陶统马家沟组与中石炭统本溪组之间平行不整合接触关系观察；（二）岩墙，岩床侵入特征及岩性观察；（三）中石炭统内部岩性组合旋回特征及特殊岩性段的观察和划分；（四）二叠系岩性组合特征观察；（五）绘制信手剖面图。
第六天：延庆燕山天池东段底层，构造观察 主要观察内容：（一）碳酸盐岩类型划分与喀斯特地貌观察；（二）石英砂岩成分，结构构造特征观察；（三）六道河背斜构造特征观察与描述；（四）节理类型划分与鉴别；（五）中上元古界海相沉积构造特征观察；（六）排字岭单斜构造特征观察。
第七天：延庆燕山天池西段侏罗系碎屑岩、火成岩特征观察
主要观察内容：（一）侏罗纪碎屑岩岩石类型、沉积结构构造观察；（二）侏罗纪火山喷出岩岩石类型、结构构造特征观察；（三）燕山晚期侵入岩岩石类型、产状特征观察；（四）正断层野外鉴别标志及产状要素测量。 第八天：昌平十三陵水库－三合村岩性、构造观察 主要观察内容：（一）侏罗系火山碎屑岩岩性特征观察及描述；（二）寒武系灰岩岩性观察及产状测量；（三）侏罗系与寒武系的逆冲断层接触关系观察；（四）花岗细晶岩岩床、岩墙特征观察；（五）不同岩性差异风化现象观察及成因分析。
第九天：怀柔沙峪口水库燕山期侵入岩特征观察 主要观察内容：（一）燕山期侵入岩岩石类型、结构构造特征观察；（二）侵入岩粗细相带接触关系观察；（三）中元古界雾迷山组岩性组合及构造特征观察；（四）侵入岩与围岩接触特征观察。
第二章 地质与沉积
一、太古界
太古界是最古老的地层,主要由花岗岩、花岗片麻岩及片麻岩等中、深变质岩 系组成。该岩石的主要矿物为石英、长石等,变质作用是深色矿物拉长,并 伴有重结晶,矿物成定向排列并十分致密,一些岩石经高温高压引起的化学反 应而产生变质。
图2-1-1
如图2-1-1为虎峪沟第三个水坝北侧一处太古界基性斜长角闪片麻岩主要由斜长石、角闪石、石英及黑云母等矿物组成。明显的片麻状构造是由暗色矿物、浅色矿物相同排列的条带表现出来。
二、元古界
元古界主要分为长城系,蓟县系,青白口系,以及震旦系,
其中震旦系又分为上震旦统和下震旦统。长城系岩石为砂岩(滨海相沉积岩)具有砾砂状结构, 层状构造。主要由粒状石英组成、硅质胶结,局部可见海相指示矿物 —— 绿泥石, 距今17 亿年左右。
图2-2-1
如图2-2-1是虎峪公园第二个水坝处的黄绿色石英砂岩。主要由石英和长石组成的。在六道河背斜中,我们接触到了自老而新的三个组:常州沟组,串岭沟组和团山子组,其中常州沟组以石英砂岩为主。
图2-2-2
如图2-2-2是距虎峪公园800米的团山子组白云岩。由于自然条件下大部分为次生白云岩,由灰岩经过交代作用生成白云岩,该岩石属于泥晶质白云岩 。 三、古生系 （一）寒武系 1、下统
下寒武统按地层自下而上分为府君山组,馒头组,毛庄组,这里主要介绍一下 馒头组和炒米店组组成的部分下寒武统。
图2-3-1
如图2-3-1是馒头组的红色泥页岩其中含有少量石英,并含有粉砂。因为含有Fe，暴露在外界遭到氧化，所以显黄色。
图2-3-2
如图2-3-2是蟒山顶向南下山公路拐弯处应急停车点处的灰岩。 2、中统
中寒武统自下而上分别为徐庄组,张夏组。其中徐庄组由于各层成分不同而形成差异风化 (一般颗粒越小越易风化 ,石英含量较其它矿物更稳定 ),又具有因各处所受差异压实而形成的凹凸不平的面,通过岩性及特征的观察可推断由徐庄组到张夏组水动力逐渐增强,且古环境为浅海环境,鲕粒状竹叶状灰岩特别发育,此外,还可发现有由于藻类生长而形成的叠层状石灰石。
图2-3-3 图2-3-4
如图2-3-3和2-3-4是下苇甸地区发现的竹叶岩,其竹叶边缘没有氧化圈 ,竹叶状砾屑为浅水石灰岩成分、磨圆良好、分选中等至差等特征,反应出较强的水动力条件;而灰泥基质则又表明其弱的水动力条件,这就需要像潮汐水流,风暴水流,海啸水流等强大动力,并且呈周期性出现。强大水流使竹叶状砾屑具有良好的磨圆度,而当这些强大的水流停止时,这些竹叶状砾屑就堆积下来,与此同时,灰泥基质也沉积下来。对于其不具有氧化圈,则可能是 因为其形成于潮下游地带,但其水体也不可能太深,因为缺乏深水标志。
图2-3-5
如图2-3-5是发现于下苇甸地区中寒武统鲕粒灰岩,主要分布
于张夏组,鲕粒由核心和同心层两部分组成。此处为泥晶基质的鲕粒石灰岩,其产生需要高能环境。
3、上统
上寒武统自下而上分别为崮山组、长山组、凤山组。上寒武统崮山组沉积环境 演化乃是由高能变低能,由潮间至开阔海进过程。长山组以竹叶状灰岩与泥纹层隐晶灰岩互层为特征,能量特征属高能低能交替段,应属潮间带至潮下带低能的局限环境。凤山组自上而下可分为 4个岩性段,自上而下石灰岩有多变少,能量曲线由高到低能交替转化为持续低能 ,沉积环境由潮间演化为开阔海 , 组成又一个海侵旋回。有些灰岩有刀砍纹,还有豹皮灰岩,局部地区有碳酸盐，叠层石,缝合线。
图2-3-6 图2-3-7 图2-3-8
如图 2-3-6，2-3-7，2-3-8是缝合线、叠层石和豹皮灰岩。
（二）奥陶系
下奥陶统石灰岩主要由隐晶方解石组成,灰色,厚层状,常含黄铁矿结核或燧石团块或条带,属潮间潟湖相沉积。下奥陶统冶里组,古陆轮廓和海域范围基 本继承了晚寒武系的格局,沉积物主要为石灰岩、泥质条纹灰岩、泥质灰岩、 夹竹叶状灰岩。
中奥陶统以石灰岩为主,主要为深灰色,厚层,块状,由隐晶方解石组成,常 含燧石及黄铁矿结核,形成于局限海环境。中奥陶统马家沟组,海侵伊始,水浅而动荡。全区为潮间 ——潮上沉积环境,沉积了角砾状灰岩为特征的钙质白云质页岩、泥质白云岩、泥质灰岩等碳酸盐岩组合。
随着水体的加深,沉积物 为浅海环境,沉积物为石灰岩、泥质灰岩、白云质灰质岩及钙质白云岩。本组沉积厚度最大在石家庄附近。中奥陶统阶段,开始时海水曾一度变浅,水体动 荡,沉积物为薄层泥质灰岩、泥灰岩、白云质灰岩、白云岩等。随着水体的加深,形成一正常的浅海环境,沉积物以厚层灰岩为主,其次为厚层灰岩,花斑 灰岩,燧石灰岩。
（三)石炭系 ——二叠系
石炭系 —— 二叠系自下而上依次为本溪组,太原组,山西组,杨家屯组。其中 本溪组下部及底部为含铁铅质较硬的泥页岩及铝土岩;中上部为深灰色灰岩夹灰色砂岩页岩及薄而质差的煤层,与下伏奥陶统假整合接触。太原组未灰、深灰色泥岩夹灰色砂岩。黑灰色炭质泥岩、煤层和深灰色薄层海相灰岩。山西组深灰色泥岩、灰色泥质石英中细砂岩,泥质硬砂岩夹煤层和碳质泥岩
图2-3-9
如图2-3-9是灰峪村采石场右端拐角处的本溪组底部的黑色泥页岩，有些经轻微变质后变为板岩。
四、 中生界
（一）侏罗系
侏罗系是指侏罗纪时期形成的地层,分为下、中、上三个统。下统多为黑色页岩,中统多为棕色含铁砂岩,上统多为白色泥灰岩。 （在延庆硅化木国家地质公园西线百河堡公路旁有岩浆的侵入体如右图所示为该 侵入体岩浆岩样本辉绿岩具有结晶较小的颗粒为浅成侵入岩。）
图2-4-1 图2-4-2
图2-4-1和2-4-2是在清松岭的上侏罗统髫髻山组火山熔岩和火山角砾岩。火山角砾岩含石英、方解石、角闪石、钾长石等。
图2-4-3
我们又观测了燕山晚期角闪正长斑岩侵入延长如图2－4-3所示该侵入体与邻层间有明显的烘烤边与冷凝边。其颜色呈由浅到深或由深到浅递变。此外该地区有明显的生物风化作用 。
五、新生界
第四系
第四系是第四纪产生的地层,是新生界最古老的一个地层。灵长目在此完成了 从猿人到人的进化,因此在该地层发现了如北京人的头盖骨等早期人类的化石 。
第四纪地层的划分主要依据沉积物的岩石性质及地质年龄。第四纪沉积物分布极广,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖。第四纪沉积形成较晚,大多未胶结,保存比较完整。第四纪沉积主要由冰川沉积,河 流沉积,湖相沉积,风成沉积和海相沉积等。其次为冰水沉积,残积,坡积,
洪积,生物沉积和火山沉积等。如图2-5-1 所示为下苇甸地区永定河现代沉积 , 其磨圆度为次圆状,分选较好,局部地区呈叠瓦状构造,具有冲刷面。
图2-5-1
第三章 岩浆岩
岩浆岩 ：在内动力地质作用的影响下,岩浆由深处侵入地壳或
喷出地表,并经过冷凝固结而形成的岩石称为岩浆岩。岩浆岩是失去了大量挥发分的岩浆冷凝物。由侵入地壳表层的岩浆冷凝固结而成的岩浆岩称为侵入岩;喷出地表的岩浆冷凝固 结而成的岩浆岩称为喷出岩、火山岩或熔岩。 （一） 侵入岩
图 3-1-1 图3-1-2
我们在虎峪和下苇甸看见了岩床和岩墙。
（二） 喷出岩 1、 火山碎屑岩
火山碎屑岩是主要由火山碎屑物质组成的岩石,是介于火山岩与沉积岩之间的 过渡岩石类型,兼有两者的特点。
图3-2-1
我们在青松岭看见了火山碎屑岩。
第四章 变质岩
在内动力地质作用下,地壳中已形成的三大岩石在高温、高压及化学活动性流 体的作用下,在原地固态情况
下,使原来岩石的成分、结构、构造发生改变, 重新形成的岩石。
图4-1-1
我们在灰峪看见了变质石英砂岩。
第五章 构造 一、褶皱
褶皱是层状岩石在构造应力的作用下发生弯曲变形 ,形成一系列波状弯曲现象。根据褶皱的形态和组成地层的新老关系,将褶皱分为背斜和向斜。背斜是指岩 石向上弯曲,核部地层年代较老,两翼地层较新,两翼岩层相背倾斜形成
的构 造。向斜是指岩层向下弯曲,核部地层新,两翼地层老,而且两翼岩层相向倾斜造成的。
(一)褶皱——背斜
图5-1-1
图5-1-1是六道河背沟，就是背斜构造，其核部由距今17亿年前生成的中元古生界石英砂岩组成，两翼由白云岩组成。
(二)褶皱——向斜
图5-1-2
图5-1-2是我们在妙峰山观察到的剖面图，左侧部分是向斜。
二、 断层
断层是断裂面两侧发生明显相对位移的断裂构造 。断层的几何要素包括断层面 、 断盘、位移(总滑距、断距)。按照断层两盘相对运动分类包括正断
层 、逆断层、 走滑断层
。
图5-2-1
图5-2-1是我们在燕山天池宾馆正门公路西侧看见的正断层。
图5-2-2
图5-2-2是我们在虎峪看见的走滑断层。
三、 节理
节理又称裂缝或缝隙,是地壳上部岩石中广泛发育的一种地质构造现象。
节理常常是石油,天然气和地下水的运移通道和储集场所,一般为有关矿床的 重要控矿构造。裂缝不仅能形成裂缝型油气藏或油气田,是重要的油气勘探对 象,而且还会改善储层的孔隙度和渗透率。按照构造节理的力学性质,可分为 张节理和剪节理两种类型。 (一) 张节理
张节理是由张应力产生的破裂面,其主要特征如下: (1)产状不稳定,沿走向、倾向延伸不远,且产状常有变化; 左图为近景图 ,我们可以根据擦痕粗糙度的方向性判断相对运动的方向性。
(2)节理面粗糙、凹凸不平,一般没有擦痕和磨光镜面; (3)节理面张开,常被矿脉填充,脉宽不均匀,脉壁凹凸不平;
(4)遇砾石时,一般绕砾石而过;
(5)其平面组合一般呈不规则状或树枝状 ,有时张节理因为追踪 X 型剪节理而 发育成锯齿状追踪节理,有时发
育成单列或共轭的雁列式张节理。如妙峰山一处 成单列雁列式张节理,图 5-3-1所示:
图5-3-1
其裂缝被白色的斜长石填充,呈单列雁列式。 (二) 剪节理
剪节理是剪应力产生的脆性破裂面。从理论上讲,剪节理应该成对形成,成为 共轭 X 型节理。但由于岩石介质的不均一性等因素,实际上这两组节理的发育程度是不一样的。剪节理具有如下特征:
(1) 产状稳定,沿走向和倾向延伸较远;
(2)节理面平直 、光滑,常见有擦痕和磨光镜面 ,有时还可见到剪切成因的羽裂;
(3)节理面一般紧闭 ,不被矿脉充填 ,若被充填 ,则脉宽均匀 ,脉壁较为平直 ;
(4)发育于砾岩或角砾岩的剪节理,常切割砾石后继续延伸;
(5)剪节理的密度较大,且间距大致相等,如两组共轭剪节理同等发育而呈 X 型节理系时,可将所经过的岩石切割成菱形块体。
图5-3-2
如图 5-3-2 为蟒山一处剪节理,呈共轭 X 型,裂缝未被矿物填充,延伸较远。
第六章 表生作用
（一）河流作用
图6-1-1 图6-1-2
上图两张均是河流作用产生的纹理。 （二）风化作用
图 6-2-1
图6-2-1是我们在蟒山看见的岩石表面，因像刀砍的一样所以俗称刀砍纹，是差异风化现象。
（三）地下水作用
图6-3-1
图6-3-1是在延庆观察到的岩溶现象，造成这种现象的原因是地下水作用。
第七章 特殊地质现象讨论 区分波痕与印模
在野外地质实习过程中,我们遇到了几个问题，其中之一就是不会判断某一层是波痕还是印模。参照前人的总结，以下是判断方法。
波痕与印模的区别在于波痕是先于上层地层形成,而印模则是由于上层沉积而使下层受到挤压形成的,那么如何区别两者呢?下面我们简单地 描述一下二者的形成过程。
1.波痕
图 7-1-1 图7-1-2
如图7-1-1和7-1-2,在上地层地形为形成前就已经形成凹凸不平 ,可见其一定为波痕且局部有干涉现象。 2.印模
图 7-1-3
如图 7-1-3为延庆燕山天池一处印模,判断依据在于覆盖在印模上地层与填充 物相连。
综上所述,区别波痕与印模的方法之一就是判断凹槽内物质与上地层物质是否相连。
第八章 认识和体会
几天的地质实习充满趣味，从中我收获了许多地质知识也收获了和同学的友谊。从刚开始的忙碌到后来的习以为常，观察，纪录，绘图，思考，询问和后续回宿舍的整理都让我受益匪浅。仔细想想学校组织的每次活动都是有意义的，都是值得好好对待的。 鸣谢
感谢魏立春老师的精彩讲解和细心指导，感谢一路上对我们出行安全的保障，也感谢司机师傅的尽职尽责。感谢石工15-4班马子麟同学提供的一张野外照片,感谢石工15级卓越班迪力亚尔同学提供的一张照片。感谢石工09级学长提供的论文指导。最终感谢学校安排的这一次地质实习任务。 感谢你们。 参考文献
《普通地质学基础》,舒良树主编;
岩浆岩 百度百科．2016-07-12[引用日期2016-07-12 ； 变质岩 百度百科．2016-07-12[引用日期2016-07-12； 沉积岩 百度百科．2016-07-12[引用日期2016-07-12； 《京西地区 地质认识实习指导书》，于福生等编
这份地质实习报告并不全面，仅供参考。
中国石油大学北京 15级石工本科生 杨逸聪 写于2016年7月11至12日 发于2016年7月13日
