秦皇岛柳江地质实习报告 1讲解Word文档下载推荐.docx
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总的地貌特征表现为西北高,东南低(图1-1)
。
图1-1柳江盆地地貌与柳江向斜构造关系
柳江盆地南北长约20km,东西宽约12km,北、东、西三面为陡峻的丛山所包围,仅南面向渤海开口。
贯通盆地的大石河是本区最主要的水系。
盆地内以低山、丘陵地形为主,最高山峰为西北部的老君顶,海拔493.7m,最低处为东南部大石河河谷内的南刁部落,海拔为70m左右。
盆地中西部的火山岩分布区为山高坡陡的地形,海拔多在200~300m之间,山峰多在400m以上;
东部山区山峰海拔高度一般为160~300m。
在低山和丘陵之间,多发育有小盆地和河流,河流短小,河床全是砾石堆积,河床、河漫滩和阶地等河流地貌发育。
总的地貌特征与全区相同,亦表现为西北高,东南低。
临海地带长约50km,发育有海岸地貌,侵蚀与堆积型海岸地貌相间分布,形成许多优良浴场。
暂时性地面流水作用强烈,坡积物、洪积物随处可见。
具经常性水流的大石河和汤河形成许多流水地貌。
由于第三纪以来气候湿热,在石灰岩发育地区形成喀斯特地貌。
但由于气温、地下水和石灰岩的成份等原因,喀斯特地貌在本区的分布范围不大。
在滨海地带,波浪在岬角处发生侵蚀作用形成各类海蚀地貌,在海湾、平直海岸地带形成各类海积地貌;
潮汐的作用使波浪作用范围加大,形成海蚀平台等地貌;
沿岸流携带泥沙在海岸形成沙嘴、陆连岛等地貌类型;
风沙流也在海滨形成与海岸线大致平行的沙垄,或使沿岸堤加长,形成较大的沙丘,如黄金海岸的沿岸沙堤。
内力作用给本区地貌留下了深刻的影响。
由于新构造运动,使本区形成了多级河流阶地、多层溶洞和多级海蚀阶地等地貌。
本区自西向东可划分为三个夷平面,第一级夷平面分布于老君顶到大洼山,海拔450m左右,表现为海拔高度近似的山顶,但保存面积比较小;
第二级夷平面分布于傍水崖、南峪、夏家峪以西,海拔300m左右,表现为海拔高度近似的丘陵;
第三级夷平面广泛发育在本区的东部和南部,海拔高度180m左右,表现为海拔高度近似的低丘。
1.1.3地形及水系
俯瞰秦皇岛地区,表现为北高南低,总趋势为西北高,东南低,总体上属丘陵区;
但其北部和西北部的局部为低山区,临海地带长约50km,发育有狭窄的向海倾斜平原和台地。
最高峰西北部的老君顶,海拔493.7m,最低处为东南部大石河河谷内的南刁部落村,海拔70m左右。
盆地内的主要水系为大石河,即沿此方向纵贯盆地,出盆地后于山海关西侧注入渤海。
境内的主要河流有大石河、汤河、代河和洋河等,均系入海河流,为临海小型水系。
1.大石河:
发源于青龙县前山附近,由西北向东南流经柳江盆地后注入渤海。
全长70km,其中近60km河段流经山区,并有9条小河汇入,仅下游12km的河段流经倾斜平原。
2.汤河:
发源于抚宁县柳观峪西沟和温泉堡一带,因其上游有汤泉而得名。
汤河上有二源,以东支为大,发源于抚宁县柳观峪村西北;
西支次之,当地人称其为头河,发源于抚宁县温泉堡西南的方家河村。
全长30km,在秦皇岛市海港区西侧入海。
流域面积240km2,流域内除西北源
图1-2大石河流域水系图
头为低山外,其余皆为丘陵和台地。
3.洋河:
由东洋河和西洋河两大支流组成,于洋河水库汇合,至洋河口村西入海。
4.戴河:
发源于抚宁县北庄河乡的蚂蚁沟,全长35km,流域面积187.5km2。
高差为200m,全程纵坡比,上游为0.11‰,下游一半为0.05‰。
河床上游宽浅无水,多砂砾石,下游窄深多泥沙。
5.潮汐:
本区基本上为不正规的全日潮,每天(24h50min)涨、落各一次。
潮差较小,由北而南逐渐增大。
6.潮流:
涨潮时向西南流,落潮时向东北流。
最大涨潮流速大于向东的最大落潮流速。
沿岸流发生在沿岸浅水地带,水不深,水层薄。
其流向易受风影响。
7海浪:
本区近海以风浪为主,受季风影响明显。
近岸浪高较小,一般为1~1.5m,波长平均为20~30m,而外海浪高较大,可达3~4m。
8.表层海水盐度:
据多年统计,平均盐度为2.983%,表层海水盐度变化与降水关系密切,最高盐度出现于冬季,不利于结冰。
秦皇岛港为不冻港,盐度加重也是原因之一。
9表层海水温度:
据多年统计,平均温度为12℃。
1.1.4气候特征
本区属暖温半湿润季风带华北型大陆性气候区。
气象资源(光、热、水)条件较好,适于农业生产和旅游业的开展,但本区又处于高低气压过渡带,季风盛行,为滨岸沙丘堆积带来动力。
1.1.5经济概况
秦皇岛市是我国14个沿海开放城市之一,它以港口、旅游业和建材玻璃业而著称。
北戴河海滨区南临渤海,北倚燕山山脉东段。
整个海岸线长20km以上,除金山嘴、小东山、鸽子窝一带为陡峭的岩岸和岬湾相间的砂砾质海滩外,东西两侧均为沙质海滩,滩平沙软,是良好的海滨浴场。
由于该区流入海中的淡水较少,含盐度较高,海水比较深,再加上南方来的黄海暖流流经该海域,使秦皇岛港成为著名的不冻港。
旅游业作为主要产业,在秦皇岛市已有了长足的发展,该区有万里长城的天下第一关,万里长城的东部起点老龙头,孟姜女庙等著名名胜古迹以及近几年来开发的黄金海岸等现代化旅游设施,每年旅游旺季吸引了大量的国内外游客。
随着全国改革开放政策的不断深入,工农业生产都有长足的发展,农业主要种植玉米、小麦、高粱等,山坡多种植果树,尤以桃树为多,盛产蜜桃。
渔业较发达,4~6月春汛以捕鱼为主,8~10月秋汛以捕虾、捕蟹为主。
工业以采掘业为主,有煤、耐火粘土、建筑石材以及水泥原料等。
秦皇岛地区具有齐全的地层露头,丰富的地质构造类型,多样的矿产,是我国北方典型的地质实习基地之一。
实习路线分布西到昌黎县的七里海,东达长寿山,北至义院口,南至渤海之滨的范围内,其中大部分路线分布在石门寨周围。
第二章实习路线描述及实习介绍
本次实习共有六条路线:
1、实习基地—柳江庄小北山
主要内容:
碎屑岩的观察和描述,包括碎屑岩的定义、分类、命名、与碎屑岩的结构和层理构造;
熟悉和掌握罗盘的试用方法。
2、实习基地—亮甲山—石门寨—瓦寨山
主要内容:
观察和描述碳酸盐岩,包括岩石、矿物、岩层和底层等有关方面;
观察亮甲山组、马家沟组、本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组地形;
观察断层、侵入体。
3、实习基地—鸡冠山
观察沉积不整合接触关系;
观察长龙山组石英砂岩和小断层;
观察沉积岩的层面构造;
观察鸡冠山地堑和最古老的岩层—绥中花岗片麻岩。
4、实习基地—山羊寨—秋子峪—吴庄—傍水崖
观察山羊寨的洞穴沉积、观察秋子峪的背斜构造、观察吴庄的大背斜、观察傍水崖的火山岩。
5、实习基地—张岩子村—东部落—潮水峪
观察太古代绥中花岗片麻岩和沉积不整合;
观察和描述地层。
6、实习基地—北戴河鸽子窝公园海滨沿岸
认识海洋的水文特征、波浪和潮汐的作用特点;
观察描述海岸地形地貌,认识海蚀作用及海积作用。
队伍组成及工作情况:
此次实习学队伍由乔文峰老师和油工11-1班全体同学组成,主要以老师的讲解和同学们的记录实践为主进行野外实习,每天的工作量平均为6~7小时
第三章地层层序及特征
实习区柳江盆地地层属于华北型,除普遍缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、下中三叠统、白垩系及第三系之外,其他时代地层发育较好,出露较全,各地层单位划分标志清楚,化石较丰富,地层特征具有一定的代表性。
全区范围内出露的地层有上元古界青白口系,下古生界寒武系和中、下奥陶统,上古生界中上石炭统和二叠系,中生界上三叠统和侏罗系,以及新生界第四第(表2-1)。
各时代沉积地层分布占本区总面积的2/3左右,其中第四第分布最广,中生界次之,其他时代地层零星分布。
表2-1柳江盆地地层简表
界
系
统
组
厚度,m
岩性描述
新生界kZ
第四系Q
粘土、黄土及砂砾石层,与下伏地层角度不整合接触
中生界MZ
侏罗系J
上侏罗统J3
孙家梁组J3S
>
350
流纹质、粗面质和粗安质火山熔岩、凝灰岩、火山角砾岩与集块岩
中侏罗统J2
蓝旗组J21
1000
流纹质、安山质、粗安质、玄武质火山熔岩、凝灰岩、火山角砾岩和集块岩,与下伏地层角度不整合接触
下侏罗统J1
北票组J1b
493
砾岩、含砾粗砂岩夹粉岩、黑色炭质页岩,夹煤线,含植物化石及少量双壳类化石,与下伏地层角度不整合接触
三叠系T
上三叠统T3
黑山窑组T3h
162
黄灰色含砾粗砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩互层,夹煤线,含植物化石及双壳类、昆虫类化石,与下伏地层角度不整合接触
上古生界PZ2
二叠系P
上二叠统P2
石千峰组P2sh
150
紫色粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩和含砾粗砂岩
上石盒子组P2s
72
灰白色含砾粗粒长石砂岩夹少量紫色细砂岩和粉砂岩
下二叠统P1
下石盒子组P1x
115
黄褐色含砾粗粒杂砂岩、长石岩屑杂砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个韵律
山西组P1s
62
灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩,具可采煤层
石炭系C
上石炭统C3
太原组C3t
51
中细粒长石岩屑砂杂岩、粉砂岩、炭质页岩夹泥质灰岩透镜体
中石炭统C2
本溪组C2b
82
青灰色细砂岩、粉砂岩、泥页岩、铝土质岩夹4~5层泥灰岩透镜体,含植物化石和又壳类、腕足类、蜓类等化石,与下伏地层平行不整合接触
下古生界PZ1
奥陶系O
中奥陶统O2
马甲沟组O2m
111
白云质灰岩、白云岩及少量灰岩
下奥陶统O1
亮甲山组O11
118
灰色中厚层豹皮灰岩夹砾屑灰岩,含头足类、腹足类、海绵类等化石
冶里组O1y
126
灰色泥晶灰岩、砾屑灰岩、泥质条带灰岩,上部夹黄绿色页岩
寒武系∈
上寒武统∈3
凤山组∈3f
92
泥质条带灰岩、砾屑灰岩、泥灰岩、钙质页岩互层
长山组∈3c
18
粉砂岩夹砾屑灰岩、生物碎屑灰岩,化石丰富
崮山组∈3g
102
此色砾屑灰岩、粉砂岩夹灰色藻灰岩、鲕粒灰岩和泥质条带灰岩
中寒武统∈2
张夏组∈2z
130
灰色鲕粒灰岩、藻灰岩夹泥带灰岩、生物碎屑灰岩
徐庄组∈2x
101
黄绿色页岩、粉砂岩、暗此色粉砂岩夹少量鲕粒灰岩透镜体
下寒武统∈1
毛庄组∈1mz
112
此红色页岩、粉砂岩为主,夹少量灰岩透镜体
馒头组∈1m
71
鲜红色页岩、与下伏地层平等不整合接触
府君山组∈1f
146
暗灰色厚层豹皮灰岩、细晶灰岩,底部为角砾状灰岩,与下伏地层不整合接触
上元古界Pt3
青白口系Qb
景儿峪组Qbj
28
黄褐色细粒石英砂岩、此色页岩、杂色泥灰岩和白色板状灰岩构成一个沉积韵律
长龙山组Qbc
91
灰白色含砾粗粒长石石英砂岩、石英砂岩、海绿石砂岩夹紫色、英绿色页岩,与下伏地层不整合接触
上太古界
绥中花岗片麻岩ㄚ2
3.2元古界
3.2.1青白口系(Qb)
一、长龙山组(Qbc)
该组是本区内最老的沉积地层,以沉积不整合附于太古界绥中花岗片麻岩之上,主要分布在盆地东部张岩子——东部落和南部鸡冠山等地。
下部为灰白色粗粒长石石英砂岩。
底部含砾石,海成波痕和交错层理发育,含海绿石;
上部为紫红色、褐黑色、紫红色泥岩。
本组属于典型滨海相至浅海相沉积岩。
二、景儿峪组(Qbj)
景儿峪组最初命名地点在河北省蓟县景儿峪村,分布与长龙山组基本一致,在李庄村组初露较全。
本组岩性由碎屑岩、粘土岩过渡到碳酸盐沉积,具有海蚀沉积特点。
与长龙三组整合接触。
底部为黄绿色黄褐色中——细粒含海绿石石英砂岩。
下部为紫红色、红褐色薄层状泥质岩,水平层理发育。
上部为淡青色中——薄层泥灰岩夹薄层紫红色泥岩。
泥灰岩细腻性脆,易于辨认。
其底部中细粒长石石英砂岩具大型浪成波痕。
海象特别明显。
因此本组数海滨相至浅海相沉积。
3.3下古生界(Pz
)
本区古生界地层发育良好,与华北广大地区极为相似,主要分布于柳江向斜的东西两翼。
由于向斜东翼产状较西翼产状平缓,其出露宽度约为西翼的五倍。
向斜的南北两侧,由于向斜轴的翘起,也有古生界底层的出露。
3.3.1寒武系
(一)下寒武统
1、府军山组
本组主要分布在东部落至沙河寨。
本组岩石标志名显下部位暗灰色结晶灰岩,上部位暗灰色豹皮状白云质灰岩,含核型石。
2、馒头组
馒头组最初命名为山东省青县张夏镇二点五千米之馒头山,在本区向北依次是毛庄组、徐庄组、张夏组。
本区馒头组未发现可靠化石,其层位确定是依据区域层位对比。
3、毛庄组
毛庄组分布基本与馒头组一致,出露较好的地方是沙河寨西山,化石丰富,可作为本区标准剖面。
厚度112米。
本组岩性为紫红色粉砂岩、页岩为主,页岩中含少量白云母片。
其颜色比馒头组暗一些。
(二)中寒武统
1、徐庄组
徐庄组分部较毛庄组广范。
本组岩性以黄绿色含云母片粉砂岩、页岩及暗红色粉砂岩夹少量鲕状灰岩透镜体为主。
2、张夏组
张夏组受到破坏及覆盖较少是寒武纪地区在内的分布最广的地层之一,几乎盆地周围都有分布。
(三)上寒武统
1、崮山组
崮山组分布与张夏组一致,岩性特征十分明显,一紫色色调为主。
下部紫色页岩、粉砂岩夹砾岩灰岩;
中部灰色灰岩;
上部紫色粒屑灰岩与紫色粉砂岩汇层。
本组数滨海相至浅海相沉积。
2、长山组
长山组最初命名地点在河北开平盆地赵各庄北1千米的长山沟及冶里附近的的马家沟。
本组分布与崮山组分布相似。
底部岩性以生物碎屑灰岩为主。
含海绿石;
向上为粉砂岩;
夹藻灰岩;
顶部为厚层藻灰岩。
产三叶虫化石。
3、凤山组
凤山组分布与崮山组、长山组一致。
本组岩性下部位层状泥质条带灰岩,往上为生物碎屑灰岩、钙质页岩、鲕状灰岩互层。
底部以青灰色粒屑灰岩直接与长山灰岩接触。
3.3.2奥陶纪(O)
下奥陶统(O1)
1、冶里组
冶里组分布与凤山组一致,本组岩性为质纯的泥晶灰岩夹粒屑灰岩及虫孔灰岩,在地形上常形成陡砬子;
上部为灰色粒屑岩夹黄绿色页岩,与下府地层整合接触,灰岩中产三叶化石。
2、亮甲山组
亮甲山组最初命名地点在本区石门寨亮甲山,亮甲山可作为本区剖面。
本组以中厚层豹皮状灰岩为主,下部夹少量粒屑灰岩和钙质页岩,是本区烧制石灰水泥的主要原料;
上部有少量白云质灰岩及含碎石结核,隧石条带灰岩。
(二)中奥陶统(O2)
马家沟组分布同亮甲山组,以亮甲山及北部茶庄北山发育较好,厚度在亮甲山剖面为111米。
本组岩性主要为暗灰色白云质夹部分白云岩、含隧石结核豹皮状白云质灰岩,底部以具微层理黄灰色白云质灰岩与亮甲山组分界。
本组与亮甲山组整合接触,属于浅海相较深水环境沉积,晚期海退水浅。
3.4上古生界
3.4.1石炭系(C)
(一)中石炭统
本溪组最初命名地点在辽宁省本溪市西6千米的新洞沟与蚂蚁沟村之间的牛毛岭。
本组岩性下部为陆相铁质砂岩,平行不整合于马家沟之上。
上部为细砂岩、粉砂岩再到湖泊沼泽相粘土岩。
陆相粉砂岩中含有化石:
鳞木、科达、卢木、轮叶。
石灰岩中含蜒类。
本组属于海陆相交汇沉积。
(二)上石炭统
太原组最初命名在山西省太原西门月门沟。
本区在半壁店、小王山发育较好。
本组有两个沉积韵律:
下韵律底部青灰色含铁中细粒长石岩屑杂砂岩,风化后呈黄褐色,具有大型球状风化。
向上过度为青灰色页岩夹D层粘土或泥质灰岩透镜体;
上韵律底部薄层细粒岩屑杂砂岩,具小型球状风化,往上为青灰色细粒砂岩夹泥灰岩透镜体及少量煤线。
本组产大量植物化石:
脉羊齿、栉羊齿、楔叶。
本组与下伏本溪组接触整合。
3.4.2二叠系
(一)下二叠统
1、山西组
山西组最初命名在山西省中部太原一带。
岩性由灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩构成两个沉积韵律。
本组含植物化石属较多,如轮叶、楔叶栉羊叶、卢木、带羊齿。
本组属大陆近海沼泽相沉积。
2、下石盒子组
石盒子组最初命名地点在山西省太原市东5千米石盒子沟,本组岩性主要为灰色中粒长石岩屑杂砂岩、细粒岩屑杂砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个沉积韵律。
(二)上二叠统
1、上石盒子组
上石盒子组出露局限性很大以盆地西翼石门寨西门欢喜岭至瓦家山一带较好,厚度72千米。
本组为灰白色中厚层砾粗粒长石砂岩夹紫色细粒砂岩及粉砂岩。
由1-2个沉积韵律构成。
2、石千峰组
太原市西25千米石千峰为石千峰组建组地点。
本组是本区古生界最高层位,因上覆地层覆盖,出露十分局限。
仅在黑山窑,欢喜岭一带出露比较好。
本组是一套河流相紫色岩石,底部为含砾砂岩和砾岩,往上为细粒砂岩、粉砂岩及局部黄绿色泥岩,本组与下伏石盒子组整合接触,分界标志是上石盒子组顶部为黄白色含砾岩屑长石砂岩,其上为石千峰组紫色含砾岩屑杂砂岩。
3.5中生界(Mz)
3.5.1三叠系(T)
本区只发育上三叠统黑山窑组地层。
黑山窑组层型剖面位于本区西南部的黑山窑后村西侧,岩性以灰白色中粗粒长石石英夹砂岩、黑色炭质页岩、粉砂岩及煤线为特征。
其中含有大量植物和少量昆虫及双壳类等化石。
3.5.2侏罗系(J)
(一)下朱罗统
北票组可与杨志坚命名的华北地区下花园组对比,为朱罗系底部底层,层序完整,分布较广泛,黑山窑后村至大岭一带可作为北票组至标准剖面。
分上下两段下段以砾岩及含砾粗砂岩为主夹少量粉砂岩及页岩。
上段由黄色大粒岩、含砾粗砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩组成,含煤线。
(二)中朱罗统
本组以一套火山岩系分布在盆地中部老君顶至大洼山一线,在上庄坨、傍水崖一带出露较好。
厚度在1000米以上。
(三)上朱罗统
孙家梁组最初命名地点在辽宁省北票北面的孙家梁。
从区域资料上看,本组与蓝旗组呈角度不整合接触,厚度在350米以上,是一套灰色酸性,中碱性火山熔岩和火山碎屑岩,包括流纹质、粗面质和粗安质火山熔岩、凝灰岩、火山角砾岩与集块岩。
3.6新生界(Kz)
石门寨地区新生界仅有第四系零星分布,且主要为河流阶地松散堆积物,没有胶结成岩。
主要为河流冲击、洪积物,其次为坡积物。
见有少量洞穴堆积,分布在黄土营、山羊寨、李庄、茶庄等地石灰岩溶洞中,为砂砾粘土堆积物,已开始固结变硬。
山海关、秦皇岛及北戴河海滨区以海岸沉积物及三角洲沉积物为主,部分地区可见风成沙丘和沙地堆积。
第四章岩石特征
在岩石圈中岩石种类繁多,按照成因可将其分为三大类,即沉积岩、变质岩、岩浆岩。
这三类岩石在本区均有不同程度的暴露。
4.1沉积岩
沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)之一。
它是在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,大都经搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
(一)砾岩
砾岩在磨拉石建造和沉积—火山岩建造中是最为特征的岩石,它可以组成厚度极大的砾岩岩系。
除此以外,它常以夹层、薄层、透镜体以及其他多种局部堆积的形式存在于其他岩系中。
沉积成因的砾岩种类很多,但它们具有一个共同的特点,即它们都是其他岩石遭受破坏的最初产物,在原地或其后的机械沉积分异作用过程中堆积形成的。
这些产物除了少数例外,大都形成一系列具有一定成因的过渡类型的岩石,即从原地的或搬运较近的由棱角状的碎屑组成的角砾岩到搬运较远的磨圆较好的碎屑组成的砾岩。
本区砾岩可分为两大类底砾岩和层间砾岩,根据砾岩成分将其分为单成分砾岩和复成分砾岩。
底砾岩是在大旋回底部即在假整合和不整合上的底砾岩。
层间砾岩整合低夹于其他层间,与下伏地层连续沉积。
砾石成分较单一,同种成分的砾石占75%以上,且多半是稳定性较高的岩屑或矿物碎屑,如石英岩和隧石等;
为细砾岩时也可以是石英,它代表改造作用比较彻底的产物。
单成分砾岩和角砾岩一般分布于地形平缓的滨岸地带。
在这里,砾石经过长距离的搬运,并受波浪反复地冲刷磨蚀,不稳定组分消失殆尽,只剩下磨圆度好及稳定性高的组分,故多为石英岩质砾岩。
在有些情况下,侵蚀区不坚固的岩石(如石灰岩)遭受破碎,就地堆积或短距离搬运快速堆积,也可形成单成分砾岩和角砾岩
砾石成分复杂,有时在一种砾岩中可含十几种不同成分的砾石,各种类型的砾石都不超过50%,这主要取决于母岩成分及其风化、搬运及沉积的条件。
这些砾石的抵抗风化能力大都不强,分选通常不好,磨圆度常不高。
这种砾石的层理常不明显。
它们多沿山区呈带状分布,厚度变化大,为母岩迅速破坏和迅速堆积的产物。
这种砾岩成因类型很多,以造山期后的河成砾岩及山麓洪积砾岩分布最广。
例如,我国某油田的砾岩储集层就是洪积成因的复成分砾岩,其砾石成分以变质泥岩(角岩)为主,其次为花岗岩,再次为砂岩、粉砂岩和粘土岩等。
石英和长石因粒度较小,多
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