周口店野外地质教学：实习区踏勘及磁偏角

一、踏勘路线

煤炭沟—萝卜顶—二亩岗。

二、教学内容及要求

（1）认识实习区地形、地物及了解实习区自然经济地理概况。

（2）了解实习区基础地质、环境地质、旅游地质、第四纪地质及农业地质概况。

（3）地质罗盘的使用方法。

（4）纸质地形图的使用和保管。

（5）调试测验GPS、数码相机、便携式电脑等仪器并在数字化地形图上定点。

三、教学进程及安排

（一）煤炭沟口东壁基岩天然露头

（1）了解学生前期野外地质实习中罗盘使用情况，再次复习讲解其结构、使用方法及磁偏角的校正。据有关军测地形图资料得知，实习区的磁偏角为西偏5°06′。为使罗盘指针读数换算成地理方位角读数，应转动罗盘刻度盘，使基线对准355°即可。

（2）复习提示岩层（或面理）产状三要素的概念，引导学生正确区分层理和其他面理（节理、劈理），寻找较为平整的岩层面独立多次测量产状要素，教员严格检查校正。

（3）在岩层表面、劈理表面、断层面或节理上，演示线理的倾伏向和倾伏角。

（二）萝卜顶、二亩岗及其附近

两处及其附近教学内容相同，若同时到达，数个教学班可隔一定距离择点开展教学活动以免相互干扰。

（1）讲解纸质地形图的折叠方法及保管要点。教会并演示纸质地形图定位的正确方法，即用罗盘长边与地形图纵边一致且使二者同步转动到磁针北端指向0°为止，则此时地形图的方位与实际方位一致。引导学生利用地形地物（尤其强调利用微观地形且特征显著者）定点，训练学生掌握GPS、数码相机和数字化地形图的使用方法，利用便携式电脑存储所采集的地质信息或资料。

（2）在肉眼所及的区域内教员可由远而近（亦可反之）对实习区及邻区的自然地理及地貌情况分区进行介绍：上寺岭（海拔1307m）—连三顶（海拔1170m）山梁主体高度在海拔1000m左右，其东南麓坡脚海拔高度200m左右，相对高差大于500m，属中山区；连三顶东侧的凤凰山（海拔736m）和上寺岭东南及南侧高度超过海拔500m的山区，其切割深度大于200m，为低山区；南大寨、车厂—长沟峪、升平山、太平山等向北西凸出的弧形地带海拔高度100～500m，为丘陵区；房山—周口店之东南的平原区海拔低于80m，则可称为山前平原区。

升平山、太平山之间的周口河源于上寺岭南坡，流向南东经周口店注入华北平原，上游于山口村西侧分为两支，其一为长沟峪河，另一为西庄河。由乱石垄—周家坡—山顶庙—向源山—蘑菇山—房山西—磨盘山—簸箕掌围限的牛口峪水库为工业废水净化的场所。

（3）教员在视野范围内可对太平山、官地、山顶庙、房山西、磨盘山等处及其附近区域内的基础地质、环境地质、旅游地质、第四纪地质及农业地质给予介绍，重点为地层、构造、侵入岩和矿产等内容。

①地层发育情况：太古宇官地杂岩展布于官地至山顶庙一带，主要岩性为各种片麻岩、浅粒岩、变粒岩、斜长角闪岩等。

中元古界铁岭组展布于一条龙至周家坡一带，房山西附近可见零星露头，岩性为透闪石（硅灰岩）大理岩，局部偶见千枚状板岩之夹层。八角寨—拴马庄剖面为代表。

新元古界下马岭组分布于一条龙—山顶庙—房山西一带，由板岩、片岩组成；龙山组展布范围同上，但空间连续性较差，主要岩性为变石英砂岩，由于质地坚硬而构成向源山、蘑菇山、房山西等山峰之脊岭；景儿峪组仅见于一条龙南坡，其岩性为薄层状大理岩。八角寨—拴马庄剖面为代表。

下古生界府君山组为豹皮灰岩和泥质条带灰岩，在一条龙、羊屎沟以及向源山与山顶庙之间可见出露；馒头组—毛庄组为板岩夹灰岩透镜体，分布范围同上；中、上寒武统（未分）为鲕状灰岩、泥质条带灰岩夹板岩，在三不管沟、山顶庙、房山西均有出露；马家沟组主要岩性为灰岩、白云质灰岩夹板岩，分布于太平山南、北坡及房山西一带。黄院东山梁剖面为代表。

上古生界除本溪组夹有一层生物碎屑灰岩外，该组及上覆太原组、山西组和杨家屯组构成一套碎屑岩系。太平山南坡—煤炭沟剖面、太平山北坡剖面为代表。

②构造概况：主体褶皱构造为164背斜和太平山向斜，其轴迹近东西向展布；萝卜顶—二庙岗及煤炭沟尚有北北东向叠加褶皱存在。(www.xing528.com)

主要断裂构造发育在一条龙—羊屎沟—山顶庙—房山西一带且呈弧形展布；在大砾岩山与小砾岩山之间存在两条断层，一条为近南北向延伸的横断层，另一条为北东-南西向延伸的斜断层，二者平面构成楔形，规模虽然不大，但地层效应明显且易于观察，应作为不同类型的断层予以介绍。

③侵入岩：实习区岩浆侵入活动以中、酸性为主，面积最大者为房山复式岩体，花岗闪长岩构成主体，次为石英闪长岩和闪长岩等，为燕山运动晚期的产物。复式岩体位于房山西北，视野内的东山口、官地、磊孤山皆为其出露处。平面上近于圆形，直径7．5～9km，面积约60km2，为一中等规模的岩株。

另有小型侵入体，如分布于牛口峪水库一副坝南北两侧的“灯泡”花岗岩、一条龙西端的“龙眼”花斑岩等。

④变质岩：实习区多数岩石都遭受了不同程度的变质作用，包括有太古宙变质杂岩、元古宙和古生代区域变质岩、岩体周围的接触热变质岩及与构造变形作用有关的动力变质岩（谭应佳等，1987；《1∶5万周口店幅区调报告》，1988；张吉顺等，1990；王方正等，1996）。太古宙官地杂岩为实习区出露的典型变质杂岩体，属于华北陆块古老接近基底的一部分，主要由片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩等组成的一套变质岩系，分布于房山岩体南北两侧及东缘，面积小于0．5km2。

⑤矿产和能源资源：实习区以非金属矿产资源为主，其近所见的含矿层位或采矿点主要有以下几种。

煤：主要开采层是石炭系—二叠系以及下侏罗统两个层位。前者采煤区位于周口店附近，主要含煤地层为下侏罗统窑坡组，该组厚500m左右，含可采煤4～7层。煤层一般厚1．3～3m。煤质均为无烟煤。山西组共有7层煤，为无烟煤，总厚9．89m，其中可采煤4层，总厚8．74m，太平山南、北坡均可见小型煤矿开采点；后者见于长沟峪，含煤13层，可采煤8层，总厚12．56m，属中型矿床且正在开采中。

石灰岩：水泥用石灰岩赋存于下奥陶统马家沟组地层中，下寒武统府君山组亦有部分灰岩可达此种工业原料要求。制灰用石灰岩产于马家沟组、府君山组和张夏组等数个层位，可见石灰岩的采场和烧灰窑遍布上述岩层分布区，其中有一定规模者为太平山南坡164背斜一带。

花岗岩：房山复式岩体的边缘相和过渡相，以及早期侵入的石英闪长岩体，质纯者是颇负盛名的建筑石材，在东山口、枪杆石、磊孤山均有现行采场。天安门广场就曾经采用了大量的房山花岗石。

大理石：实习区可作大理石原料的主要是景儿峪组大理岩，次为铁岭组中大理岩。质纯者可视为“汉白玉”。周家坡一带即有铁岭组大理岩的开采场所。

红柱石：红柱石为富铝硅酸盐矿物，具强耐火性，可作为高级耐火材料。实习区下马岭组、太原组、山西组、本溪组和红岭苗组皆为含红柱石的层位，但以下马岭组的红柱石片岩所含红柱石质量最好，符合高级耐火材料的要求。太平山北侧一条龙至骆驼山一带所见之探槽即为勘探该矿种所布置，查明该处红柱石片岩中红柱石晶粒含量为5%～10%，已达工业要求。

在此应给学生强调世界遗产资源（“北京猿人”遗址）和上述中小型矿产资源开发、利用、保护和可持续发展的相互协调关系，并对实习区环境地质、灾害地质、旅游地质、工程地质、农业地质等予以简介。

建筑石板：双泉组中的凝灰质板岩、景儿峪组上部的钙质板岩可作为建筑板材。前者较有韧性，质量尚好，已有长期的开采历史，普遍用作房顶板材，比一般窑烧瓦更能隔水隔热，经久耐用，主要产地在长流水一带。后者因含一定量的碳酸钙而较脆，质量不及凝灰质板岩板材，其开采历史较短，规模不大，在黄院、娄子水等地有少量开采。

石墨矿：房山区车厂石墨矿位于周口店镇北约6km。矿体产在房山复式岩体西部接触带外带石炭系内，属沉积变质矿床，共有13层矿，多呈透镜体状。主要矿体厚0．10～0．65m。矿石成分有黏土质石墨，致密、隐晶质至显晶质的块状石墨及矽线石片岩。含碳最高达11．50%，最低6．62%，平均9．22%；耐火度1600～1750℃。可做铸造用石墨，矽线石可以综合利用。

黏土矿：在周口店附近辛庄一带石炭系中有水泥用黏土矿，所发现的4个矿体均为透镜状，矿石为浅灰色、灰黑色及黑色、杂色、灰白色软质黏土，为小型沉积矿床。此外，实习区尚见有高岭土、砂砾石等矿点，规模小且多为个体开采。

⑥地质旅游资源：周口店地区集北京西山地质景观之大成，地质旅游资源十分丰富，开发前景广阔。主要景点有：“北京猿人”遗址、岩溶作用形成的溶洞（如南车营石花洞、上方山云水洞、万佛堂孔水洞）、自然风景区（十渡、坡峰岭、九龙山、十字寺、野山坡、百花山）。

（4）测制二亩岗—萝卜顶信手地形剖面图（1∶2000）；训练用罗盘测方位和坡角；训练目估和步测距离；全程使用电子仪器和数字化技术采集存储有关信息和数据，并按计算机软件系统和标准图式制作图件。

四、思考与讨论

（1）周口店的基本地质情况，包括地层、构造、岩浆岩、变质岩、矿产资源等。

（2）与北戴河前期野外教学相比，其教学内容、方式、方法上有何差异？

（3）教员和学生应该做好哪些准备工作？包括专业知识的准备、思想方面的准备以及野外装备的准备等。

（4）室内完成本次路线小结。

（5）具体的野外地质工作方法可参考教材：赵温霞主编，周口店地区及野外地质工作方法与高新技术应用（中国地质大学出版社，2003）（视频讲解二维码：No．3-1-1）。

（6）路线踏勘视频讲解二维码：No．3-1-2。

（7）沉积岩的分类和命名（视频讲解二维码：No．3-1-3）。