1.柳江盆地地质资源
柳江盆地位于河北省秦皇岛市抚宁县境内，为面积1395公顷的国家级自然保护区。大地构造属中朝准地台燕山台褶带中的次一级构造单元——山海关隆起的南缘，以元古界、古生界和中生界为主，组成向斜构造。其中元古界及古生界环绕盆地边缘分布，构成向斜的两翼，中生界侏罗系分布于盆地中部，构成向斜的核部。2005年，柳江盆地地质遗迹被批准为国家级自然保护区。主要地质资源有：
（1）地质遗迹
六大不整合面：由吕梁运动、蓟县运动、加里东运动、海西运动、印支运动和燕山运动所形成的六大不整合面，均具区域对比意义。其中，“加里东运动”不整合面、“海西运动”不整合面、“印支运动”不整合面具有大区域对比意义。“吕梁运动”不整合面、“蓟县运动”不整合面、“燕山运动”不整合面具有区域对比意义。
三套标准地层：柳江盆地上元古界、古生界、中生界侏罗系下统等3套标准地层及三大岩类——岩浆岩、变质岩、沉积岩分布广泛，均为自然露头，地层完整，界限清楚，岩类齐全，化石丰富，沉积构造发育。其中，位于黑山窑村西至大洼山长1585米、厚610.44米、上三叠统至下侏罗统剖面，位于张岩子村西南至东部落长1660米、厚263.98米的上元古界—下寒武纪剖面，位于东部落村西经潮水峪北至半壁店长3200米、厚683.51米、寒武系至下奥陶统剖面，位于亮甲山南侧长920米、厚196.66米的下奥陶统剖面，位干石门寨村西至瓦家山长1670米、厚637.01米的上古生界石炭—二叠系至中生界侏罗系剖面，以及小王山东坡长930米、厚393.99米、自下奥陶统至下侏罗统剖面等。均为3套标堆地层的典型剖面。
柳江盆地地质遗址
寒武系碳酸盐中记录了许多地质事件，如含有丰富生物化石、多种类型的碳酸盐岩及其复杂的结构、构造，为内源碎屑岩研究提供了良好的场地、丰富的内容和依据；凤山组不同形状、不同成分和排列各异的砾屑灰岩及其层面波痕、层理构造、胶结物质，是内源碎屑岩沉积研究非常难得的珍贵遗迹；上寒武统各种形态组合的竹叶状灰岩、叠层石灰岩及生物碎屑灰岩，具有很高的观赏价值。
典型构造形迹:不同级别的褶皱、不同性质的断裂及其他构造形迹，如位于吴庄村北呈近东西走向的吴庄背斜剖面，位于鸡冠山至下平山、由4条高角度正断层形成的鸡冠山地堑构造等，均具典型代表性。
柳江地质公园鸡冠山地叠
（2）哺乳动物及地貌遗迹
哺乳动物化石群：溶洞、洞穴堆积及中-上更新世哺乳动物化石群，主要分布于黄土营、程庄、沙河寨、山羊寨和北林子等地，发育在寒武系府君山组厚层灰岩中，洞穴大小不等，沿裂隙方向发育。其中，发育在奥陶系灰岩中的山羊寨洞穴，有中、上更新统红色黏土堆积，含大量灵长类、兔形类、啮齿目、食肉目、奇蹄类和偶蹄类中的北京马、斑鹿、水牛、貂、东北狍等哺乳动物化石。
具有观赏价值的地貌：岩溶作用形成的象鼻山、溶洞、天井、石芽、溶沟和流水作用形成的离堆山、跌水、河流阶地等地貌，亦具有一定的代表性和较好的观赏价值。
2.泥河湾盆地地质资源
泥河湾盆地位于河北省阳原县、蔚县以及山西省的大同县境内，面积1015公顷。距今250万年的第四纪初期，阳原盆地是一个大湖，其水域几乎占据了阳原县大部和蔚县、大同县的部分地区，面积达9000平方公里。人们把这个历史上存在数百万年的古湖，称为泥河湾古湖。湖泊四面环山，湖岸上是草原和高耸的山峰，丛林茂密，三趾马、披毛犀、剑齿虎、爪蹄兽、转角羊、纳玛象等古动物时常出没；湖水中游弋着多刺鱼、双壳蚌等水生动物。数万年前的晚更新世，由于地质变化，湖泊干涸，露出了广阔的湖积平原。后由于桑干河、壶流河的侵蚀、切割，古平原遭受破坏，形成了绵延起伏的丘陵和大小各异的台地，逐渐形成了今日的沟壑交错、丘台耸立、地层露头众多而明显的地质剖面，是世界上剖面最多、保存最完好、哺乳动物化石和旧石器时代遗迹最多、被国际地质考古界公认的第四纪标准地层，2001年3月入选“中国20世纪100项考古大发现”，被国务院列为全国重点文物保护单位。
2002年初，泥河湾地质遗迹晋升为国家级自然保护区。
国家级自然保护区——泥河湾地质遗迹
（1）泥河湾古湖演化
阳原—蔚县盆地为新生代喜马拉雅构造运动形成的断陷盆地。它经历了上新世末期的浅水沼泽、早更新世湖泊形成、中更新世湖泊扩大、晚更新世湖泊消亡等4个演化阶段。
上新世晚期，喜马拉雅构造运动第三幕——新构造运动幕有所活跃，地面差异升降开始出现，原唐县期夷平面上的红色风化壳也开始分异，并且抬升地面上的红色风化壳又被冲刷下来，以坡积—洪积的形式堆积在下降的盆地里，与原生的红色风化壳共同构成了三趾马红土层，盆地底层的红色砂、砂砾石就是此时的产物。上新世末期，蔚县南山向北通过辛窑子等古河道、向东北经石匣峡谷上部宽谷和向东经大堡宽谷流入洋河谷地的河水，开始受阻而在盆地中潴水形成了沼泽。
更新世早期，盆地进一步下降，北流和东流的河水完全断流而形成了较浅的湖泊，此时阳原湖泊与蔚县湖泊还未沟通。由于北东向的大同—阳原盆地进一步下陷，原来北流入洋河的桑干河也逐渐被吸引到大同—阳原古湖中来，又不断使湖水加深，至早更新世中、晚期，已经形成了深水湖。至此，阳原、蔚县两湖已经沟通。
中更新世早期，由于构造活动加剧，加之气候变凉，湖水曾一度变浅而形成湖滨三角洲，有的地方湖水退出而遭到剥蚀。中、晚期，地壳构造活动相对宁静，气候温暖湿润，湖水又开始加深，以致于达到了海拔1110～1130米的最高水位，并稳定一个时期，在山麓地区形成了湖蚀山麓面和岩溶洞穴。
今日泥河湾地貌
晚更新世开始的最新构造运动，华北山地以整体抬升为主，其中以太行山、燕山抬升速度最大，加之气候趋于寒冷，降水减少，湖泊又开始缩小，首先是蔚县古湖消失，壶流河形成。阳原古湖向西缩至大同、阳原一带。露出水面的湖积地面构成了湖积台地，地面上普遍堆积了洪积—坡积物和马兰黄土。晚更新世晚期，水面进一步缩小，湖水又退聚在虎头梁一带。与此同时，上新世以前通过石匣宽谷流入洋河，早、中更新世断流的洋河西岸支流又开始向西溯源侵蚀，并于距今3万年左右，将石匣以东的山地切穿，致使湖水外泄，湖泊消失，桑干河形成。其两侧支沟又切割了湖积台地面，形成了今日前缘切割破碎、后缘仍很完整的湖积台地(相当于第三级)和台地之下的两级(第二、一级)河流阶地与河床的地貌景观。
大同—阳原—蔚县古湖的地貌部位正处于中山(蔚县南山、熊耳山)、低山(六棱山、毛家山)与丘陵(熊耳山、六棱山山前丘陵及熊耳山以西小北山丘陵)之间，加之冷暖干湿的气候变化与深浅不一的古湖演化，是纷繁复杂动物种群的交汇场地，水域和陆地零距离接触，是古人和动物理想的栖居地。水中的鱼类和山中的植物、动物为人类提供了充足的食源，也必然是人类的发祥地。完整齐全的第四纪地层、出露完好的第四纪剖面为后人的研究提供了良好的基地，因此被列为国家级自然保护区。
（2）主要地质资源
主要剖面：中国北方新近纪上新世晚期至第四纪中更新世河湖相沉积地层剖面，主要剖面有：
泥河湾原始地貌以及出土的哺乳动物化石
位于古湖中心，沉积物颗粒较细，连续性好，保存有丰富环境变迁信息的郝家台剖面。厚达80.9米，哺乳动物化石和旧石器遗址较丰富的泥河湾中、上部小长梁剖面。
东窑子头—稻地动物群保存较好的泥河湾中、下部洞沟剖面。泥河湾哺乳动物群化石最丰富，可与欧洲中、上维拉弗朗期对比的下沙沟剖面。
下伏三趾马红土并与其呈不整合接触，发现大量哺乳动物群化石泥河湾中、下部的东窑子头—东陡壁剖面。
底部见基岩，下部为三趾马红土，与上覆红色泥河湾层不整合，有大量介形类、腹足类、瓣鳃类及鱼化石，厚达118.2米的红崖剖面。
处于古湖盆边缘，下部颗粒较细，上部颗粒较粗的泥河湾中、上部虎头梁剖面。
主要遗址：新近纪上新世晚期至第四纪各个时期的古脊椎动物、微体动物、植物化石和旧石器人类文化遗址，主要遗址有：
泥河湾遗址，泥河湾村西1公里、村东500米，百草沟及其他地层中。有打击石器等石制品和长鼻三趾马、古中国野牛、三门马等动物化石。
小长梁遗址，位于大田洼乡官亭村北500米湖积台地残坡上。有两极石核、两极石片、石片、石器等石制品1000余件，属于小石器系统；有腔齿犀、鹿、古菱齿象、桑氏鬣狗、三趾马、三门马、披毛犀、牛、羚羊等动物化石9属10种150件。1978年，于阳原县官村附近的小长梁找到一处内涵极为丰富的旧石器时代遗址，位于“泥河湾组”下部的地层中，称之为小长梁遗址。共发现了2000余件石器，若干打击过的骨片，或留有刻划痕迹的骨片以及吃剩丢弃下来的三趾马、马、羚羊、牛、鹿、犀、虎、象的残骨和牙齿。可惜尚未发现人类骨骼的化石。至于遗址的年代，经古地磁的测定，泥河湾组的顶部年龄为1500ka前，底部为3000ka前，遗址的层位定为2430ka～2550ka之间，大体来说，2500ka左右，这就是目前我国境内发现的最早的古人类文化遗址。根据石器的分析，当时人类已有语言。1981年，在小长梁对岸的东谷坨又发现了一处面积极大、遗物丰富的石器地点，距今1000ka，说明当时在东北已有很多人类活动了。
虎头梁遗址，位于阳原县东城镇虎头梁村东南约800米处的虎头梁，埋藏于桑干河第二级阶地地层中。代表性石器有石核、石锤、石钻、石片等，有穿孔贝壳、钻孔石珠装饰品。有蛙、驼鸟、拟步氏田鼠、狼、野马、野驴、鹅喉羚、野猪等动物化石17种，还发现了古人使用过的灶坑。随后，又发掘了于家沟遗址，出土了距今10ka前的夹砂黄褐色陶片，是在旧石器时代地层里发现的唯一的一块儿陶片，对研究旧石器时代向新古器时代过渡、农业起源、制陶业起源等具有重要的意义，被评为1998年全国十大考古新发现之一。
马圈沟遗址，位于阳原县大田洼乡岑家湾村西南，2001年发掘惊现2000ka前古人类“餐桌”：在发掘探方的南部区域，散落着一组以象的骨骼为主，间有石制品、动物遗骨和天然石块构成的古人类进餐场景，多数骨骼上有砍砸和刮削的痕迹。生动地展示了古人类群食大象、刮肉取食、敲骨吸髓的情景，对研究当时人类的行为提供了珍贵的科学资料。
描绘泥河湾古人分食大象情景
飞索石
侯家窑遗址，位于阳原县东井集镇侯家窑村西南1公里处，1973年由中国科学院古脊椎动物和古人类研究所贾兰坡、卫奇等发现，1976年正式发掘。发现人类化石16件，还有大量的脊椎动物化石。发现石制品14041件，其中石球1079件，最大的超过1500克，最小的不足100克，是古人类打猎用的“飞索石”，举世罕见。其地质年代距今100ka。侯家窑遗址发掘出土的古人类化石，不论分布规模，还是埋藏内涵，一定程度上可以与北京猿人相媲美。
许家窑遗址，位于河北阳原与山西交界处，距地表8米以下的河湖相地层中。有人类化石9件，石器1300余件，还有骨器角器等，有中华鼢鼠、拟步氏田鼠、狼、虎、披毛犀、蒙古马、野驴、原始牛、赤鹿等化石20种。
东谷坨—大南沟遗址，位于东谷坨村西北许家坡，泥河湾剖面陡崖底层86米。有石制品1443件和骨制品，有羚羊、古菱齿象、中华鼢鼠、狼、熊、三门马、披毛犀、野牛等8种。
辛窑子头遗址，位于泥河湾盆地北部分水岭地区的辛窑子头，距盆地8公里，为熊耳山大于沟沟源。有脊椎动物化石33种，比东窑子头动物群进步，但老于狭义泥河湾动物群。
⑶地貌遗迹新近纪上新世晚期至第四纪各个时期的地貌遗迹，还有较好保留，如：
中新世晚期至上新世的唐县期夷平面，在海拔1300～1200米左右的山麓地区和山顶上仍有保留，夷平面上的风化壳——三趾马红黏土砾石层被埋藏在黄土之下的古河谷内，冲沟壁上不见此层，很显然是被后期侵蚀搬运到较低的部位。
夷平面上还有古河谷残存。其中，最典型的是阳原石匣以东和涿鹿大堡分水岭上海拔1150米左右东西向的古河谷。在熊耳山地内则有李家沟、辛家窑子、称达沟、席麻沟等南北向的古河谷。在小北山地则有下深井、西山庄至下吾其间、东咀村与聚乐堡间南北向或北东向古河谷。谷地中充填着厚层砂砾石，反映出阳原古湖形成前的古水文网格局。
山麓剥蚀面，残留在阳原郝家台湖积台地后缘的山麓地区，有两级，分别是海拔1170～1150米的高山麓面，向东可与石匣以东的宽谷相连，为唐县面；海拔1130～1110米的低山麓面，面上有磨圆较好的砾石及其上的砾石与粉砂质黏土的互层，含平卷螺与锥实螺化石。可见，该山麓面很可能是高湖水面时由湖水侵蚀形成，并可与华北山地其他地区河流形成的低山麓面对比，形成于中更新世，代表了一期最高湖水面。蔚县北口村也可见到残留的两级面，低山麓面的前缘可见到湖滨相三角洲砾石层及其上部的湖相层。
湖积台地，在阳原—蔚县盆地河流两岸大面积分布，前缘遭受河流、冲沟切割，已成梁状或峁状，后缘未受切割，但已被沟口洪积扇覆盖，已成坡地，只有中部，既未遭切割破坏，也未被洪积扇覆盖，仍以大面积的塬状面保留，以大田洼、北水泉等台地最为典型，台地面可宽达7～8公里，高出河床100～150米。另外还有南辛庄台地。
湖蚀穴是稳定时期的湖水及其波浪对湖岸岩石长期冲蚀—溶蚀形成的洞穴，代表了一期古岸线，阳原—蔚县盆地也有残留。在阳原五岳庙一带，可见到海拔1130～1110米低山麓面后缘的可溶岩陡崖上的岩溶洞穴，穴内有砾石充填，在蔚县北口村海拔1115米处，相当于低山麓面后缘的陡崖上也有一湖蚀穴，因不能近前细察，只能远看，洞口东西向长约2～3米，高约1～2米。
河流阶地，在阳原盆地桑干河两岸的第三级湖积台地之下普遍有两级河流阶地发育，虎头梁处的两级阶地分别高出河床30～50米和5～10米。第二级阶地中发现赤肿鹿化石，分别形成于晚更新世和早、中全新世。可与华北山地其他地区河流阶地对比。
另外还有虎头梁冰缘和叠层石微地貌、郝家台溶洞地貌，以及台地边缘、沟谷坡地随处可见的潜蚀洞、落水洞、土穴、土墩、土柱、土桥等假岩溶地貌。
（3）近年的新发现：
2001年在马圈沟底发掘出石制品50件，其中有Ⅱ2型石核2件，动物骨牙化石871件，初步鉴定有鸟类肢骨、驼鸟蛋片、啮齿类牙齿、食肉类牙齿残块、真象类肢骨、马类和犀类牙齿残块等。
2002年在黑土沟发现下更新统旧石器遗址，包括石制品733件，哺乳动物骨牙碎片16件，动物化石有三门马、披毛犀、铃羊、轭齿象、板齿象、驼鸟蛋等。年龄早于距今1.77Ma，或为距今1.77～1.95Ma。
2003年在东谷坨沟谷底部9米处发掘出石核1件，年龄大约为距今1.77Ma。
2004年对东谷坨遗址中的重要遗迹进行了提取，共有石制品226件及马类、象类遗骸174件。发掘面上有象的足迹66个。时代为距今1.64Ma。
2005年在马圈沟遗址第1、2、3层文化层之下，又发现3层文化层(编号为第4、5、6层)，并出土象、犀牛、鹿、羊和鸟等动物骨骼91件和一些石核。古地磁年龄小于距今1.77Ma。
2007年在麻地沟东谷坨村与官厅村之间发现了十多处旧石器地点，其中有10处位于下更新统。
2008年在兰坡遗址海拔942.15～943.42米位置中发现27件石制品和少量哺乳动物化石，时代可能与黑土沟遗址大致相当。
⑷科学价值
泥河湾盆地自然保护区是我国北方晚新生代河湖沉积的代表性盆地。从上新世晚期到中更新世连续沉积形成一套多旋回河湖相地层，包含着丰富的环境变化信息。在国际海相地层第四纪/第三纪界线成型剖面确定10年后，反对意见渐增，主张将其界线放到2.48Ma，而国际陆相地层同类研究没有多大进展。在此种情况下，唯泥河湾层定出以2.48Ma为界，故可能会成为潜在的国际陆相地层第四纪/第三纪界线成型剖面。
张家口市阳原县泥河湾博物馆
我国第四系划分，长期以来是以生物地层研究为基础。目前，泥河湾层已建立了东窑子头—稻地动物群、辛窑子动物群、狭义泥河湾动物群、东谷坨—小长梁动物群。其中的东窑子头—稻地动物群、狭义泥河湾动物群可分别与渭河盆地的游河动物群、三门峡盆地的三门峡组动物群对比。泥河湾层地层中的“绿泥河湾组”与“黄泥河湾组”界线清晰，与古地磁高斯/松山极性时界线(2.48Ma)一致，是我国北方陆相第四系划分的完整地区。
泥河湾地区夷平面、古河道、河道变迁与河流袭夺、山麓剥蚀面、湖积台地、湖蚀穴、湖滨三角洲、河流阶地等地貌类型反映了地貌的演化，泥河湾地层中的介形类组合反映了水体盐度变化，不同的孢粉组合反映了区域气候与植被的变化，它们共同记录了阳原古湖的地理环境变化，是研究我国北方地理环境变化的最佳地点。
泥河湾层多旋回沉积韵律与同期黄土粒度变化曲线基本可以对比。泥河湾河湖相—水下黄土系列沉积与中国北方黄土地层存在着较好的对比关系。它们同时记录了中国北方大区域气候环境特征与演化规律。通过对比可建立中国北方上新世至第四纪地层划分构架。
泥河湾地层中发现了许多旧石器，它反映了人类进化和古文化历史，随着进一步的发掘研究，很可能会成为人类最早的发祥地。
3.昌黎黄金海岸地貌资源
保护区概况：昌黎黄金海岸自然保护区是国务院1990年9月30日批准建立的国家级海洋类型自然保护区。该区位于河北省东北部秦皇岛市昌黎县沿海，陆域北起大蒲河口南岸，南至滦河口北岸，岸线全长47.22公里，纵深3公里，划分为核心区、缓冲区和实验区；保护区总面积3万公顷，保护区的主要保护对象为沙丘、沙堤、潟湖、林带和海洋生物等构成的沙质海岸自然景观和沿岸海洋生态系统。
昌黎黄金海岸自然保护区
主要地貌资源：本区海滨因受季风、潮汐、海流及河流的共同作用，形成一条长30公里、宽4公里的沙带和沿海数道沙堤以及潟湖等地貌。海滨沿线内侧有一道宽800米的人工林带，其中生长着成片的野生植被，林间则是一连绵不断、40余列、高20～40米的沙丘，最高处达44米，为全国海岸沙丘的最高峰。这里沙细、滩软、水清、潮平的特点，是进行海水浴、阳光浴、沙浴、森林浴、空气浴的理想地点。这不仅在国内罕见，世界亦不多见，对研究海陆变迁、海洋动力作用有重要的科学价值。同时，适宜的气候条件、奇特的沙丘地貌和广阔的沙质海滩，也是旅游和避暑的胜地。
昌黎黄金海岸有52公里长的海岸线，距著名的避暑胜地北戴河仅15公里，但与北戴河不同的是，这里几乎无石可言，却有着只有在戈壁滩和黄河故道才能领略的沙漠风光。沿着海岸连绵起伏的一道道新月形沙丘，蜿蜒成一条长达近百里的“金龙”，处处金光闪闪，令人赏心悦目。紧傍这条“金龙”的是由近8万亩防风固沙林木组成的林带，黄绿交织，把蔚蓝的大海映衬得扑朔迷离，金碧辉煌。
黄金海岸的沙丘、沙堤、潟湖、林带等海洋自然景观和海区生态环境举世罕见，具有重要的生态学价值、科学研究价值和旅游观赏价值。
4.小山火山地质资源
保护区概况：小山又名马骝山，位于河北省海兴县城东5公里，是一座形成于距今20～30ka间，晚更新世晚期火山喷发、高出地面7～36米的穹形火山锥（堆积山丘），东西宽约1.5公里，南北长约7公里。
海兴小山火山自然保护区
主要地质资源：小山和后山火山残丘、馍馍山的火山缓丘及其中的剥蚀残丘和残坡积台地、断崖、沙丘、黄土台；由火山残丘、缓丘构成的围椅状地形和环形山及火山口湖演变成的碟形洼地，是中国东部沿海大平原仅有的两个第四纪晚期火山遗迹之一。其典型性、多样性和自然性，实属滨海平原地区独有，国内罕见，对研究古地质、古气候等都有着重要的科研价值和社会价值。
小山南望齐鲁，东临渤海，北倚京津，距沧州黄骅大港20公里，它不仅为沧州的最高点，又是九河下梢入海处及九河文化的交汇点。小山源远流长的历史、积存丰厚的人文景观、富饶多样的自然物产与得天独厚的区位优势使其成为滨海黄金旅游带的枢纽。
小山虽不比五岳之险峻雄伟，但其独特之处却堪称一绝。现已被河北省政府批准为省级火山地质遗址——自然保护区，同时又被沧州市人大列为全市重点旅游项目，是附近地区集观光旅游、休闲度假、保健疗养、文化娱乐的较佳去处。
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