壹、教學目的
路線:實習基地—祖山風景區東門—車廠—秋子峪—實習基地。
(1)觀察早白堊世響山花崗巖巖基及花崗巖地貌。
(2)觀察接觸變質作用及巖體與地層接觸帶附近的構造現象。
(3)觀察基巖區河流地質作用和新生代沈積物特征。
(4)觀察寒武紀地層的巖性與原生構造。
(5)觀察秋子峪背斜構造，並進行構造運動分析。
(6)祖山自然風景區及明代長城旅遊觀光。
二、教學安排與教學內容
No.1
位於祖山風景區東門內微波塔(葦子峪林場)西約200m處路北側。
(1)觀察響山花崗巖巖體及其次生構造、地貌。
祖山自然風景區地質上屬於早白堊世響山花崗巖巖基的壹部分。該巖基出露面積約217km2，平面上以不規則的橢圓狀(長軸北北東向延伸達25km，出露寬度達15km)產出，出露位置為兩組斷裂的交會部位。在構造運動的持續作用下，響山巖體不斷擴張，形成了兩期巖漿侵入。巖體與圍巖接觸界線為不規則的鋸齒狀，巖體內部無定向組構，在接觸帶附近常見圍巖捕虜體。本觀察點位於巖體的東部邊緣，巖性為早期侵入的中粗粒堿長花崗巖。
中粗粒堿長花崗巖:淺肉紅色，中粗粒不等粒結構，局部似斑狀結構，塊狀構造，礦物定向性不明顯，局部發育晶洞構造。主要礦物成分及含量:石英20%～25%，他形粒狀，大小1～8mm;鉀長石大於65%，肉紅色，半自形—自形，大小2～10mm，多數3～6mm，大者形成“斑晶”;斜長石5%～10%，灰白色，自形—半自形，大小4～9mm。次要礦物為角閃石和黑雲母，兩者含量小於5%。
巖石原生構造是在巖石形成過程中產生的構造。響山巖基的原生構造主要是晶洞構造和原生節理構造。在侵入巖中近於圓形、橢圓形或不規則狀的原生孔洞稱為晶洞。晶洞大小不等，直徑由數厘米至數十厘米。晚期或後期的巖漿(或熱液)滲入晶洞，在晶洞壁常發育晶形完好的石英、長石晶體。石英晶體生長好的稱為水晶，壹般垂直於晶洞壁生長。響山花崗巖晶洞構造比較發育，表明該巖體是在伸展構造環境中形成的。響山巖基早期侵入體中原生節理較發育，在同壹露頭可見三組互相垂直的原生節理。原生節理的產狀受巖漿侵位時的構造應力場的控制。
(2)觀察花崗巖地貌。
響山巖體中發育很多不同方向的近直立裂隙，包括原生節理和次生節理。在表層地質作用下，特別是風化和地面流水的剝蝕，響山巖體內形成了深谷奇峰、地勢陡峻的地貌特征。在露頭上亦可見到兩組(產狀345°∠64°，5°∠80°～89°)或三組次生節理切割巖石的現象。
No.2
位於祖山風景區東門兩側。
(l)了解祖山自然風光，接受愛國主義和專業思想教育，增強環境保護意識。
祖山風景區系國家級風景名勝區、國家級地質公園、稀有植物和瀕危野生動植物保護區，位於秦皇島市區西北約25km的青龍縣響山—老嶺壹帶，面積約118km2，最高峰響山海拔1421m。在渤海以北、燕山以東諸山峰均由響山發展綿延而成，故以“群山之祖”命名之。
祖山有五大景區，上百處自然景觀，其中，自然地質博物館(十裏廊谷)、原始遺留的稀有植物(天女木蘭)、遇風奏樂的山峰(響山)、變幻無常的六棵松(幻松)、原始森林、草甸、瀑布以及明代石長城等景觀更為引人入勝。祖山風景區不僅是北方少有的山嶽型森林公園，也是進行地質、生物、環境等研究的良好的天然實驗室。
天女木蘭，又稱天女花、天蘭、山牡丹等，屬木蘭科木蘭屬，闊葉亞喬木，在國家稀有瀕危植物名錄中被列為第二級，是世界知名的珍貴樹種。天女木蘭花期在6～7月間，花瓣乳白色，花蕊紅中帶黃，極為冷艷，樹葉油綠肥厚，枝幹光滑無紋，整體呈現出壹種麗質秀美的仙女形象。天女木蘭對環境的選擇比較苛刻，在海拔1000m以上的地區才能開花生存，壹旦環境遭到破壞，便生長不良，以至枯萎、死亡。目前，在我國僅有少數地區發現該樹種，而祖山現有1500株，並且成片生長，更是罕見。每年6月下旬，成片盛開的天女木蘭，長長的花梗隨風飄揚，芳香撲鼻，宛若天女散花，令人流連忘返，嘆為觀止。
在風景區大門兩側的陡峻山坡上，葦子峪長城呈北東-南西向蜿蜒起伏。它在公元1381年(明洪武十四年)由明朝開國元勛徐達主持修建;公元1567年(明隆慶元年)又由民族英雄戚繼光主持重修，為石長城，是世界歷史文化遺產。
(2)觀察山區河流的地質作用特征。
風景區東門南側石河支流發源於響山，由於河流的下蝕作用，上遊河谷呈“V”字形;沖積物成分相對簡單，主要為中粗粒花崗巖、中細粒花崗巖、石英正長巖等，分選差，棱角狀—次圓狀，局部可見礫石呈疊瓦狀排列;發育河漫灘、淺灘，局部可分辨出I、Ⅱ級河流侵蝕階地或見到凹岸侵蝕、凸岸沈積的現象。
(3)觀察響山巖體晚期中細粒花崗巖。
在風景區東門外兩側陡壁上，可見響山巖體邊緣的中細粒堿長花崗巖。巖石呈淺肉紅色，中細粒花崗結構、似斑狀結構，塊狀構造。主要礦物為石英，含量約25%，他形粒狀，大小0.5～2mm;鉀長石含量大於65%，半自形，大小壹般為0.5～2mm，個別為2～4mm者構成“斑晶”。次要礦物含量5%～10%，以黑雲母為主，含少量斜長石。該花崗巖的侵入時間略晚於前壹個觀察點的中粗粒堿長花崗巖，前者呈脈狀侵入於後者之中，在南側長城腳下東約150m的陡壁上可見兩者的接觸關系。
(4)觀察節理。
巖石中可見四組節理，產狀分別為320°∠74°、12°∠76°、265°∠85°、115°∠85°，主要為次生構造，節理切割巖石，使花崗巖形成陡壁。這些節理表明巖體形成之後，遭受了後期構造運動的破壞。
No.3
位於祖山風景區東門東約1.5km處大老峪村南東側陡壁。
(1)沈積巖與巖漿巖的宏觀特征的觀察及判別。
響山巖體東部邊緣相的圍巖為中-晚寒武世沈積巖，離開巖體由西向東分布中寒武統徐莊組、張夏組和上寒武統崮山組、長山組、鳳山組，為壹套碳酸鹽巖、泥質巖夾石英砂巖的巖石組合，含生物碎屑灰巖。本觀察點主要為中寒武世地層，宏觀上，巖石成層性好，層理構造發育，顏色以灰色、淺褐灰色、暗灰色為主，主要巖性為含雲母粉砂質頁巖、鮞狀灰巖、生物碎屑灰巖、長石石英粗砂巖、含藻泥質條帶灰巖。地層呈中薄層狀分布在巖體之上，並發育褶皺構造，表明巖體侵入或後期的構造活動使地層發生了塑性變形。
(2)接觸變質作用及接觸變質帶特征觀察。
巖體邊部的巖石為細粒堿長花崗巖和正長斑巖。宏觀上，以淺褐色、灰褐色為主，塊狀構造，兩者之間見不到截然的界線，為過渡關系，越靠近圍巖巖石顆粒越細，由細粒花崗結構變為斑狀結構至隱晶質或玻璃質結構，即巖體邊緣有很明顯的細粒邊或冷凝邊。這是巖漿侵入到地層中，巖漿體的邊部受到淬火而形成的，表明響山巖體與中寒武統的侵入接觸關系。
正長斑巖呈淺黃褐色，斑狀結構，塊狀構造。斑晶成分為正長石和角閃石，前者為肉紅色，含量5%～10%，自形，大小1～4mm;後者為黑綠色，含量小於5%，半自形，大小1～3mm。基質為隱晶質。局部發育假流動構造。巖體中可見圍巖的捕虜體。
由於巖漿烘烤，圍巖發生了接觸變質作用，形成接觸變質巖，使原來硬度低的灰巖、泥巖等變得堅硬。遠離巖漿巖體變質程度變淺，直至正常沈積巖。在不同時代的圍巖中，發育寬1～10cm的接觸變質帶，其界線不規則，巖性主要為大理巖、矽化巖、角巖，局部發育矽卡巖和黃鐵礦化。
(3)褶皺構造的認識與觀察。
在教師指導下，觀察分析接觸變質作用及接觸變質巖的特征，分析冷凝邊和烘烤邊的成因，討論冷凝邊、烘烤邊對於確定侵入巖與沈積巖接觸關系的作用。測量接觸面產狀和地層產狀，作侵入接觸關系剖面素描圖。
No.4
位於車廠村西南民居旁的公路邊。
(1)觀察松散堆積物，分析其形成環境。
正長斑巖和寒武系中薄層灰巖、泥灰巖中，發育寬約20m的第四系松散堆積物。它主要由細粒花崗巖、中粗粒花崗巖、正長斑巖的礫石和砂土、泥土構成，灰巖、泥灰巖、泥巖的礫石含量少，結構松散，分選性差。在垂向上，沈積物具有分帶性:①下部為礫石層，礫石的粒徑大，5～45cm，以5～15cm為主，磨圓度較好，呈次棱角狀—次圓狀，含量大於60%，略呈疊瓦狀排列，其余為細礫和砂土;②中部主要為褐黃色砂泥層，呈長透鏡體狀，礫石很少，厚約40～60cm;③上部為磨圓度差的礫石層，礫石的成分下面以花崗巖、正長斑巖為主，上面以沈積巖為主，粒徑較小，大約為3～30cm，磨圓度不好，為棱角狀—次棱角狀，含量大於65%，其余為松散的砂土。
(2)根據堆積物特征，分析物源區。
在教師指導下，分析該點第四系堆積物的形成環境及物源區。該點內容較少，且在公路邊進行觀察分析，教師可根據具體情況進行取舍。另外，請同學們註意交通安全。
No.5
位於秋子峪村北約700m處公路西側采石場。
(1)觀察褶皺及其伴生構造。
該觀察點位於柳江向斜西側，為壹直立背斜(圖4-20)。出露地層為中寒武統徐莊組和張夏組，巖性主要為灰巖、鮞狀灰巖、竹葉狀灰巖、泥灰巖、泥巖及生物碎屑灰巖。鮞狀灰巖為中厚層狀—塊狀，灰色，鮞狀結構，顆粒大小1～2mm，圓狀，含量大於80%，亮晶膠結為主，風化面上球狀鮞粒很明顯地凸出於巖石表面。生物碎屑灰巖呈灰色，生物碎屑結構、晶粒結構，中薄層狀，所含化石大多為古生物碎片，完整的較少，主要為雙殼類。
地層中發育褶皺構造，為壹個直立背斜。該背斜呈北北東向展布，樞紐走向5°～10°，向北東傾伏，傾伏角約10°;出露高度6～8m，寬度約30m;核部地層為徐莊組灰巖夾泥灰巖，翼部為張夏組灰巖、鮞狀灰巖和生物碎屑灰巖;西翼地層產狀為300°～302°∠22°～39°，東翼為65°～82°∠30°～33°;發育正扇形節理和次級褶皺。近背斜軸部的節理往往可成為良好的導礦和儲礦構造。區域上該褶皺屬於上平山傾伏背斜的北東段，西翼地層被響山巖體破壞、侵蝕而不完整，由此說明該背斜形成於響山巖體之前。
(2)觀察斷裂構造。垂直背斜的展布方向，發育壹些斷裂構造，有的張開寬度大於30cm，被風化形成的紅土及灰巖角礫所充填。它們是在褶皺形成過程中與擠壓應力平行的方向上形成的張節理。
(3)沈積巖原生構造及巖溶現象。地層的原生構造和次生構造發育，主要有瘤狀構造、水平層理、縫合線構造、羽裂紋等。觀察、分析這些構造的形成原因。
(4)測量地層產狀，作背斜構造橫剖面素描圖，確定褶皺類型。
圖4-20 秋子峪背斜橫剖面素描圖(據林建平等，2005)
三、回顧與思考
(1)如何從野外的宏觀特征判別沈積巖與侵入巖?
(2)怎樣識別冷凝邊與烘烤邊?它們在研究地質體之間的接觸關系方面有什麽意義?
(3)河流、洪流、片流形成的沈積物的特征有何異同?
(4)如何根據沈積物特征判別物源區?
(5)試述背斜構造的成因。如何識別褶皺類型?怎樣描述褶皺特征?