• 教学内容
    1.   主要观察中侏罗统海房沟组及陆相沉积岩石，海房沟组与新太古代绥中花岗岩接触关系；
    2.   大红峪组砾岩；
    3.   海岸带地质作用。
    教学目的与要求
    1.   了解陆源碎屑岩粒度分级、成分分类；
    2.   掌握海房沟组（J2h）复成分砾岩特征，熟悉砾岩的野外主要研究内容和方法，掌握不同沉积环境的砾岩发育特征；
    3.   掌握节理与断层的基本概念及野外识别观察方法；
    4.   熟悉基性岩脉（辉绿岩脉）特征及其与沉积岩层的接触关系；
    5.   掌握典型地质现象素描图绘图技巧。
  •  基础知识
    1.   陆源碎屑岩
    2.   砾岩
    3.   辉绿岩脉
    4.   断裂构造
    5.   闪长玢岩
  •  路线概况

    龙回头路线位于龙回头海滨风景区，路线起点坐标为N40°38′33.12″ ,E120°49′26.90″； 路线终点坐标为：N40°39′16.78″,E120°49′17.82″，路线全长1.57Km，共有4个观察点，4个沿途观察点。

    图1   龙回头海滨路线教学点位置图

    龙回头海滨地区主要发育新太古代绥中花岗岩、大红峪组、中侏罗统海房沟组。

    图2  龙回头海滨地质路线及邻区地质图
  • 观察点01：新太古代绥中花岗岩岩性特征、中侏罗统海房沟组砾岩岩性特征、海房沟组与绥中花岗岩接触关系、断裂构造与节理构造识别与描述
     要求
    1.   观察风化壳的特点，并绘制素描图
    2.   观察描述绥中花岗岩及海房沟组砾岩（颜色、成分、结构、构造）
    3.   观察断层产状、性质等特征及断层对不整合的改造
    4.   掌握砾岩特点、分类、描述及命名原则
  •  内容

     中侏罗统海房沟组与绥中花岗岩接触关系

    海房沟组复成分砾岩覆盖在太古代绥中花岗岩（蓝线）之上，复成分砾岩与下伏花岗岩体之间明显存在一界面，该界面凹凸不平，在花岗岩顶部发育古风化壳，因强烈氧化，形成了一个紫灰色风化壳（图3）。在海房沟组底部发育底砾岩，底砾岩的砾石成分以花岗岩为主。

    后期地壳变形作用，沿着不整合面产生强烈滑移，形成规模较大正断层带，断层上盘为海房沟组砾岩向下滑移，在断层上盘形成一系列次级逆断层和正断层，断层下盘为绥中花岗岩，发育一系列次级剪切节理。由于受断层滑移的影响，部分底砾岩残留在在滑移面上。

    断层破碎带宽度约30cm，该破碎带主要构造角砾岩、碎裂岩组成。

    图3  中侏罗统海房沟组复成分砾岩覆盖在太古代花岗岩之上 顺层为正断层、上盘发育一系列小型斜滑移断层。

    （a）野外照片；（b）三维模型。

  •  海房沟组复成分砾岩（图6）

    A. 重点观察内容：颜色、砾石成分、大小、分选、磨圆、砾石定向性、支撑类型、填隙物与胶结物等，根据砾径分类原则。

    图6  海房沟组复成分砾岩

    描述：砾石主要为中粗砾级，砾径以8～20cm 居多，砾石含量占60% 以上。砾岩分选较差，多呈次棱角—次圆状（图6）。成分复杂，以硅质岩、石英脉岩、石英砂岩、安山岩为主，也有少量的碳酸盐岩、花岗岩和紫红色页岩砾石。该砾岩为近源堆积，并遭受了一定的磨圆改造作用。

    砾岩填隙物特征：砾岩主要为颗粒支撑，填隙物主要为杂基，化学胶结物较少。而杂基又以砂粒级为主，细碎屑较少。反映了砾岩沉积时，水动力条件较强。

    描述示例：复成分砾岩：风化面红褐色，新鲜面黄褐色；砾状结构，块状构造；砾石磨圆不一，分选较差，砾石长轴呈定向排列，粒度由下至上由细到粗；砾石成分由花岗岩及石英砂岩等组成，填隙物为砂和粉砂；岩石内内夹砂岩透镜体，砂岩中发育平行层理和斜层理。

  •  断层与节理

    在不整合界面之上的海房沟组中发育顺层和切割层理的断层（黄线），顺层滑动为正断层，切割层理近于直立断层为走滑断层，在剖面上断层发育正花状构造，多为逆断层，走滑断层切割改造顺层正断层（图7）。

    图7  不整合面附近构造发育特征

    红色是正断层、黄色是走滑断层。F1断层带（红色）：断层带宽度3-4米，有三个主滑移带构成，断层滑移带与围岩层理近于一致，为顺层滑移断层，断层滑移带宽度20-40cm，断裂带由构造角砾岩、碎裂岩、断层泥组成。

    F2断层（黄色）为走滑断层，在该观察点发育一系列走滑断层，滑移面产状近于直立，切割改造砾岩层理和早期顺层正断层。沿着走滑断层发育辉绿岩脉充填。在垂直断层呈正花状构造（图8）。

    图8  正花状构造
    图9  海房沟组发育一系列正断层

    第三组断裂为一系列中低角度正断层，断层切割砾岩层层理，并且被顺层滑移正断层错断（图9），有的部位上也看见到这组正断层切割与改造了顺层滑移断层。

    图10  地堑构造

    两组其倾向相反正断层同时发育构成典型地堑构造

  •  辉绿岩脉

    龙回头海滨海房沟组发育数条辉绿岩脉

    辉绿岩为基性浅成岩（图11），暗灰-灰黑色，显晶质，细-中粒，辉绿结构（浅色自形长石达成格架，期间充填粒状辉石）。主要由辉石和基性长石（与辉长岩成分相当的浅成岩类）组成，含少量橄榄石、黑云母、石英、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。基性斜长石常蚀变为钠长石、黝帘石、绿帘石和高岭石；辉石常蚀变为绿泥石、角闪石和碳酸盐类矿物。因绿泥石的颜色而整体常呈灰绿色。

    图11  辉绿岩标本与显微结构

    该观察点上辉绿岩脉沿着走滑断层侵入到海房沟组（图12），产状近直立，岩脉表面遭受蚀变变为土黄色。辉绿岩脉通常具有冷凝边与围岩烘烤边。

    图12  辉绿岩脉

    红色线所示为一条断层，截断蓝色线所示的断层。图中辉绿岩脉在红色断层处出现，岩脉的宽度为30-40cm。

    图13  辉绿岩脉的在剖面和平面上的展布
  •  沿途观察点01-1冷凝边、烘烤边

    当岩体规模较小时(如浅成岩、岩脉)，由于所携带的热能有限，其与围岩之间很难发生明显的同化混染作用和接触变质作用，一般只能出现较明显的冷凝边与烘烤边现象。

    图14  岩层接触界限处冷凝边
  •  沿途观察点01-2：闪长玢岩

    闪长玢岩呈岩脉状产出（图），在波切台上呈脊状。

    图15  闪长玢岩
  • 观察点02:识别交错层理，走滑断层与摩擦镜面
     要求
    1.   观察交错层理的特点、形成环境、判断地层顶底面、古水流方向；
    2.   观察砾岩砂岩中的粒序层理。绘制素描图。
  •  内容

    交错层理

    该处岩层为海房沟组砂岩，主要呈薄层或透镜体产出，具中细粒碎屑结构，分选性较好。矿物成分以石英、长石为主，石英含量在80%以上，以泥质胶结为主。砂岩中可见双向羽状 交错层理、低角度冲刷交错层理等（图16）。

    图16  海房沟组砂岩的层理构造
    图17  具走滑性质的断层
    图18  擦痕与摩擦镜面
  •  沿途观察点02-2：海蚀阶地与海蚀崖

    龙回头路线海蚀地貌发育，主要海蚀地貌为：海蚀阶地、海蚀崖、波切台、海蚀洞、海蚀槽、海蚀壁龛等。

    海蚀阶地与海蚀崖（图20）

    图20  海蚀阶地与海蚀崖

    海蚀洞（图21）

    图21  海蚀洞

    海蚀槽（图22）

    图22  海蚀槽

    海蚀壁龛（图23）

    图23  海蚀壁龛
  • 观察点03：海房沟组与大红峪组的断层接触关系
     要求
    1.   确定海房沟组与大红峪组的构造接触的证据；
    2.   海房沟组砾岩与大红峪组砾岩的区别、构造角砾岩与沉积砾岩的区别；
    3.   根据断层产状及两盘地层时代判断断层性质（逆断层），并绘制素描图。
  •  内容

    海房沟组与大红峪组接触关系

    中侏罗统海房沟组与大红峪组之间为断层接触的关系，该分界断裂为秦家屯断裂。如图23。大红峪砾岩与海房沟砾岩之间呈断层接触，大红峪砾岩层沿秦家屯断裂推覆到海房沟组砾岩之上，二者之间为一低角度逆冲断层。在大红峪砾岩层上部的海房沟组砾岩与大红峪砾岩之间为正断层接触，大红峪砾岩在海房沟砾岩中呈一构造楔夹持海房沟砾岩之上。

    图24  海房沟组砂岩的层理构造

    海房沟组砾岩与大红峪组的区别

    海房沟组砾岩与大红峪组砾岩的颜色、结构、构造明显不同（图25、图26）。

    图25  海房沟组复成分砾岩
    图26  大红峪组单成分砾岩

    海房沟组为复成分砾岩，颜色为灰黄色，成分复杂，以硅质岩、石英脉岩、石英砂岩、安山岩为主，也有少量的碳酸盐岩、花岗岩和紫红色页岩砾石，砾岩主要为颗粒支撑，填隙物主要为杂基，化学胶结物较少；

    大红峪组为单成分砾岩，风化面灰白色，新鲜面白色；砾状结构，块状构造；分选很差，粒度2mm-1m，磨圆为次圆状，砾石无定向排列；砾石成分为单一的石英砂岩组成，胶结物为砂和粉砂。

  • 观察点04：海房沟组覆盖在大红峪组之上
     要求
    1.   观察海房沟组与大红峪组之间的接触关系，确定海房沟组与大红峪组的接触关系类型。
  •  内容

    海房沟组与大红峪组的接触关系

    海房沟组与大红峪组具有不同的产状，大红峪组的产状为：（9°∠55°），海房沟组的产状为：（60°∠44°），由此可以推断二者之间接触关系为角度不整合，根据区域构造演化特征推断角度不整合界面经过了构造改造，沿不整合面发育了正断层。

    图27  海房沟组与大红峪组之间的接触关系
    图28  海房沟组中的砂岩夹层

    描述：海房沟组中所夹砂岩风化面为紫红色，新鲜面为灰绿色，为中层构造，其中颗粒大小为粗粒，为中粗粒岩屑砂岩。

    图29  海房沟组中的砂岩透镜体

    海房沟组上下两段

    龙回头海滨发育的中侏罗统海房沟组，可以以秦家屯断裂为界限划分为上下两段。由于秦家屯断裂是一条具有逆冲性质的低角度断层，下盘可以定为海房沟组下段，而角度不整合面以上的岩层可定为海房沟组上段。

    海房沟组的下段主要岩性为灰白色、黄褐色复成分砾岩，砾石主要来源于太古代结晶基底（绥中岗岩）、元古代地层（中元古界长城系、蓟县系）。上段主体岩性为紫红色复成分砾岩夹红褐色砂岩，砾石主要来源于中生界、古生界，火山岩（安山质、流纹质）的砾石明显增加。

  • 问题与思考
    1.   断层与节理有何区别？
    2.   冷凝边和烘烤边各具有什么识别特征?
    3.   冷凝边与烘烤边的形成条件是什么？
    4.   海房沟组砾岩与大红峪组砾岩有何区别？
    5.   龙回头路线的灰绿岩脉具有什么分布特征?
    6.   海蚀洞、海蚀槽是如何形成的？
    7.   海蚀壁龛是如何形成的？
    8.   海房沟组中发育几组断裂？
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