秦皇島石門寨地質(zhì)實習(xí)基地實踐教學(xué)資源評述

摘 要：距秦皇島市28公里石門寨地質(zhì)實習(xí)基地，是黑龍江大學(xué)及很多北方院校地質(zhì)課程教學(xué)基地。依據(jù)4年實踐教學(xué)經(jīng)歷，對實習(xí)區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、旅游等方面的教學(xué)資源及適用性進行評述，認為該基地具有教學(xué)資源豐富齊全、綜合性強、現(xiàn)象典型直觀等特點，適合多個專業(yè)學(xué)生野外實踐教學(xué)。

關(guān)鍵詞：實習(xí)基地；基礎(chǔ)地質(zhì)；工程地質(zhì)；實踐教學(xué)資源

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）12-0037-02

秦皇島石門寨地質(zhì)實習(xí)基地位于秦皇島北28公里的撫寧縣石門寨上莊坨村，柳江國家級地質(zhì)自然保護區(qū)內(nèi)。實習(xí)范圍以基地為中心，周邊3km—30km區(qū)域，三大巖類出露齊全，各時代沉積地層發(fā)育完好，地層單位界限清晰，化石豐富多樣。

基地由原煤炭學(xué)校改建，交通便利，環(huán)境好，住宿、食堂、教室和機房等設(shè)施完備，建有地質(zhì)博物館，大型露天巖石標本公園。經(jīng)幾年實踐教學(xué)，該基地基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、地貌、旅游等教學(xué)資源豐富，具有良好發(fā)展前景。近年來，國家及河北省地礦局對基地進行大量投資改造，僅2011年在此實習(xí)的院校超過20個，如大慶石油學(xué)院、中國地質(zhì)大學(xué)等，實習(xí)學(xué)生超過8000人。

一、基礎(chǔ)地質(zhì)

基地位于柳江盆地內(nèi)，由晚太古代綏中花崗巖和燕山期花崗巖侵入體構(gòu)成高聳的盆地周邊，上元古界、古生界和中生界構(gòu)成低洼的丘陵和平原的盆形地貌，是一個西翼陡東翼緩向斜構(gòu)造，結(jié)晶基底及蓋層出露廣泛，構(gòu)造十分發(fā)育，巖石類型豐富，教學(xué)內(nèi)容齊全。

（一）地層

屬克拉通板塊，地層發(fā)育較全，最老地層為太古界。新太古界末期發(fā)生大規(guī)模巖漿侵入形成花崗巖，新元古界沉積不整合覆蓋在花崗巖之上。寒武紀至奧陶紀中期，沉積以碳酸鹽巖、粉砂巖為主的海相地層，晚奧陶世至早石炭世地層缺失，晚石炭世至二疊紀出現(xiàn)海陸交互沉積；此后，再未受到海侵，除侏羅紀陸相碎屑巖和火山巖之外，中生代至第三紀地層缺失，第四紀松散沉積物沿現(xiàn)代河谷及盆地分布[1-2]。

典型地層有元古界青白口系龍山組和景兒峪組；寒武紀府君山組，饅頭組，毛莊組，徐莊組，張夏組等；奧陶紀冶里組，亮甲山組，馬家溝組；石炭紀本溪組，太原組；二疊紀山西組，下石盒子組，上石盒子組，石千峰組；三疊紀黑山窯組和侏羅紀北票組、藍旗組及孫家梁組。第四紀河流階地堆積物，沖積剖面中見典型二元結(jié)構(gòu)[3]。

基地東約15km的張崖子，東部落出露元古界青白口系龍山組，有兩個淤積韻律構(gòu)成，砂巖不整合于綏中花崗巖上，如圖1。基地南1km處見亮甲山組、馬家溝組。其首要巖性是中厚層豹皮灰?guī)r，馬家溝組與下伏亮甲山組整合接觸，可供學(xué)生野外剖面實測。

（二）巖石

沉積巖和巖漿巖發(fā)育。沉積巖多見石灰?guī)r、礫巖、砂巖。石灰?guī)r以方解石為主，多為碎屑結(jié)構(gòu)，典型的有亮甲山豹皮灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r，如圖1、圖2。礫巖是粒徑較大的礫石經(jīng)沉積固結(jié)作用形成。砂巖由石英、長石、白云母等碎屑和硅質(zhì)、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)等膠結(jié)物構(gòu)成。

巖漿巖主要有基性輝綠巖，中性閃長巖——安山巖，酸性花崗巖、花崗斑巖等。輝綠巖是新鮮面呈暗綠色的淺成巖，主要礦物輝石和基性長石，少量橄欖石、黑云母等，隱晶質(zhì)或輝綠結(jié)構(gòu)，以巖墻的形式出露，表面被風(fēng)化。張崖子附近25億年前形成的變質(zhì)花崗巖，礦物成分與花崗巖不同。位于變質(zhì)花崗巖上的花崗斑巖具有斑狀結(jié)構(gòu)，礦物成分與花崗巖相同，斑晶含量一般為15%—20%，主要為石英和長石。安山巖為中性的鈣堿性噴出巖，分布于向斜的核部，主要為角閃石、長石、黑云母，呈深灰、淺玫瑰、暗褐等色，玻晶膠質(zhì)結(jié)構(gòu)。

（三）構(gòu)造

實習(xí)區(qū)位于燕山沉降帶東段，山海關(guān)隆起東南邊緣，現(xiàn)代燕山隆起與渤海拗陷過渡帶及燕山山脈由東西轉(zhuǎn)向北東的肘狀部位，應(yīng)力較集中，新、老構(gòu)造、斷裂構(gòu)造發(fā)育。

1.褶皺。柳江向斜軸向近南北，東翼較平緩，西翼陡，形態(tài)為“ ”。張崖子為向斜東翼，義院口為核部，山羊寨為西翼。由于西翼較陡，山羊寨附近有直立巖層，如圖3，可見構(gòu)造運動劇烈，巖石變形痕跡十分明顯。

2.斷層。巖層受構(gòu)造運動產(chǎn)生斷裂，沿斷裂面有明顯相對位移的為斷層，其大小和規(guī)模從一米到數(shù)百上千米，破壞巖層連續(xù)性和完整性。實習(xí)區(qū)斷層分布廣泛，特征明顯，如圖4義院口公路旁斷層。

3.節(jié)理。巖石產(chǎn)生斷裂后兩側(cè)巖層無明顯相對位移時稱為節(jié)理，是巖石中發(fā)育最廣泛的斷裂構(gòu)造。原生節(jié)理、構(gòu)造節(jié)理，非構(gòu)造節(jié)理在實習(xí)區(qū)隨處可見。

二、河流地質(zhì)作用及巖溶地貌

河流地質(zhì)作用有侵蝕、搬運和沉積。區(qū)內(nèi)發(fā)源于青龍縣黃前山的大石河，由西北向東南流經(jīng)柳江盆地后在山海關(guān)西側(cè)老龍頭注入渤海。河流全長約70km，其中近60km為山區(qū)河流，有9條小河匯入，匯流點（段）多是受地質(zhì)構(gòu)造控制的斷裂和斷裂帶。上莊坨村以上屬上游，河谷多呈“V”形，谷窄坡陡，侵蝕作用占優(yōu)勢，河床基巖裸露。由于流水作用和廣泛分布石灰?guī)r，巖溶地貌發(fā)育。

三、工程地質(zhì)

工程地質(zhì)是調(diào)查、研究、解決、預(yù)測和評價與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)問題。查明場地地質(zhì)條件，選擇有利場地，預(yù)測建筑物建成后可能出現(xiàn)的問題，提出整治或改造不良地質(zhì)條件措施，為工程設(shè)計、施工提供可靠依據(jù)。

長期地質(zhì)作用下形成的巖體和巖體結(jié)構(gòu)是工程地質(zhì)學(xué)研究的基本內(nèi)容之一[4]。實習(xí)區(qū)發(fā)育不同時代、巖性的地層，為研究巖體工程穩(wěn)定性提供良好場所。由于地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、河流作用及人類活動，使實習(xí)區(qū)邊坡、路基、地基、橋墩、壩基滲漏等問題較別處更典型，發(fā)生崩塌、滑坡、溶洞塌陷、采空區(qū)塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的幾率也較大。人為開采礦產(chǎn)造成的巖質(zhì)高邊坡比比皆是，結(jié)構(gòu)面與臨空面之間不利組合可能會形成巖崩或滑坡，這些是實踐教學(xué)中教師和學(xué)生應(yīng)該討論的問題。

四、旅游資源

距今25億—16億年形成的混合花崗巖構(gòu)成北戴河、山海關(guān)著名旅游區(qū)地質(zhì)背景；距今5.4億—2.5億年古海洋中沉積的石灰?guī)r形成祖山、溶洞等華北罕見的巖溶地貌；距今2.5億—6500萬年中生代花崗巖形成高大雄偉、陡峭險峻的山地旅游景觀，大自然鬼斧神工造就了秦皇島“天開海岳”驚世之美。實習(xí)區(qū)以古生物化石、地層遺跡、巖溶地貌和花崗巖地質(zhì)地貌等為特色，附近有著名的張巖子畫家村、潮水峪石林、明代古長城遺址等。

五、教學(xué)適應(yīng)程度及發(fā)展前景

評定野外實踐教學(xué)基地發(fā)展前景的基本依據(jù)[5]：（1）教學(xué)資源是否豐富齊全；（2）教學(xué)內(nèi)容是否集中、現(xiàn)象是否典型；（3）觀察的現(xiàn)象是否直觀；（4）是否具有綜合性，能滿足多學(xué)科、多專業(yè)實習(xí)要求；（5）交通便利；（6）生活環(huán)境和基本條件。

實習(xí)區(qū)有標準地質(zhì)剖面、典型地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)遺跡，三大巖類出露齊全，“五代同堂” 地層，集中反映區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造運動的“六大不整合面”，單位界限清晰，化石豐富多樣。各種具較高觀賞價值的竹葉灰?guī)r、藻灰?guī)r，千姿百態(tài)的巖溶地貌等。基地30km內(nèi)能觀察到各類巖石、斷層、節(jié)理、褶皺、河流、巖溶地貌等，且崩塌、高邊坡、滑坡、塌陷等工程地質(zhì)現(xiàn)象直觀普遍，危巖治理、滑坡、斜坡治理均有實例可看，對工程地質(zhì)專業(yè)是理想的野外實踐教學(xué)場所。區(qū)內(nèi)山峻石奇、洞美水清、風(fēng)景旖旎，對地理學(xué)、地貌學(xué)、地球化學(xué)、旅游、美術(shù)等專業(yè)也是十分難得的實踐場所。

基地坐落公路旁，交通便利，食宿條件較好，車隊、圖書資料、機房、教室能滿足實踐教學(xué)要求，大型露天巖石標本公園更是匯集了區(qū)內(nèi)所有種類的巖石。綜上所述，基地具有教學(xué)資源豐富齊全、綜合性強、現(xiàn)象典型直觀等特點，交通便利，生活環(huán)境好，可滿足多個專業(yè)學(xué)生野外實踐教學(xué)需要，是一個難得的綜合性野外實習(xí)基地。

參考文獻：

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