永定河峡谷地质大观园
永定河从河北省官厅进入西山，在100余公里峡谷行程中穿越了16亿年的地质时空。解剖了各种地质现象。
永定河峡谷向我们展示了元古代长城系、蓟县系、青白口系、震旦系地层；古生代寒武纪、奥陶纪、石炭纪、二叠纪地层；中生代三叠纪、侏罗纪、白垩纪地层；新生代第四纪地层。囊括了元古代以来除华北共同缺失的古生代志留纪、泥盆纪地层以外的几乎所有地层。 永定河峡谷穿越了门头沟最重要的沿河城大断裂等四个主要断裂带。是观察研究断裂带的理想场所。
永定河大峡谷穿透幽州背斜和髽髻山、九龙山向斜，既展示了背斜成山，向斜成谷，又展示了髽髻山、九龙山地形倒置，向斜成山的地质现象。
永定河大峡谷切穿老虎港、珠窝等侵入岩体，使我们观察到水火相容的特殊地质构造。 在永定河大峡谷中我们还可以欣赏古老的河曲，诱人的地层剖面，奇妙的穹窿构造，神奇的古火山口，巨大的冰川漂砾，神秘的古洞，方形山、半拉山等各色山体，以及美丽的峡谷风光。总之，进入了永定河大峡谷，您就进入了神秘的地质大观园。
三、门头沟的矿产资源
大自然造物主在门头沟创造了丰厚的物产资源，据有关部门统计，已探明的主要矿藏有煤、石灰石、页腊石、玄武岩、玉石、塑性粘土、金、银、石棉、铁、铜等20多种，矿产地70余处。其中煤炭储量最大，叶腊石和潭柘紫石在全国最有特点。近年来以煤炭、石灰石和砂石开采为代表对北京的建设起了极其重要的作用。
门头沟区地层主要由震旦亚界的蓟县系和青白口系，下古生界的寒武系、石炭系、二迭系，上古生界的侏罗系和第四纪的马栏组、百花山冰期堆积所构成。经过漫长的地质变迁，境内形成了多种类型的矿床，现已探明的有：煤炭、石灰岩、玄武岩、辉绿岩、陶粒页岩、耐水粘土、大理石、花岗石、紫砚石、白云岩、硅石、白花玉、紫页岩、石棉、冰洲石、天然石板、煤歼石、铜、锌、铝、铁、金、银等等。其中以煤、石灰石储量大、分布广。 煤炭：无烟煤北京市含煤面积1125平方公里，永定河大峡谷一带占近700平方公里。累计探明煤炭资源27亿吨，约三分之二埋藏在大峡谷附近。北京是全国五大无烟煤产地之一，位于大峡谷的门头沟区是北京最重要的煤产区，已累计生产2亿吨。门头沟自辽、金时期就开采煤炭，用于龙泉务磁器烧造。明、清时期“京城百万之家，皆以石炭为薪”，门头沟以生产煤炭，供应京城炊爨之需，而享有盛名。永定河大峡谷的煤产生于3.5亿年－2亿年前的石炭纪、二叠纪、三叠纪和1.3亿多年前的侏罗纪。是蕨类植物和恐龙繁荣的时代。古人有“西山石为薪，黝黑惊射目”的诗句，说的是门头沟盛产煤炭。在北京的发展过程中，它为人民带来温暖和光明，它和水与粮食一样，都是京城的命脉。
石灰石：人们说，京西门头沟是“黑、白”两道，黑的是煤，白的就是石灰。大峡谷的奇峰秀水之间见到最多、最普遍的是石灰岩，最俊秀、最雄伟的山是石灰岩山脉。大峡谷内的石灰岩用途广、储量多，品质好。据不完全统计，列入国家矿产储量表的熔剂用石灰岩矿区6处，占北京市总保有储量的67％，储量列全国第15位；电石用石灰岩3处，占北京市总保有储量的75．2％，储量列全国第十三位。野溪和鲁家滩熔剂用灰石矿一直是首钢的原料供应地，50多年来为北京市的冶金工业作出了重要贡献。
白云岩：冶金用白云岩分布于下苇甸、鲁家滩一带，矿层为寒武系昌平组，适宜与主要矿产熔剂用石灰岩综合开采利用。冶金用石英矿体为脉状，矿石质量稳定，符合铁合金二级
品要求，鲁家滩村曾开采矿石。供应北京市的冶金企业。
花岗岩：主要分布于沿河城一带，有白羊石虎花岗岩体、鸽子坨花岗岩体、碾台花岗岩体等。颜色有浅红、斑黑、奶白。这里花岗岩石已有数十年的开采历史，大块毛石用于港口建设，板材正在源源不断供应首都市场。
玄武岩：主要分布在门头沟至潭柘寺的南大岭一带。玄武岩有广泛的用途。可以做“玄武岩铸石”，这种铸石具有一般金属不能达到的耐磨、耐酸和耐碱性能。玄武岩铸石用于代替钢材、合金材料及橡胶。铸石管可作为化工的输气、输液管道以及供水管道等。 潭柘紫石：它是北京地区特有的古老岩种。它的产地在潭柘寺镇西部的高山上，这里至今矗立着明代刻石，上书：“内官监紫石官塘界”，落款：“钦差．提督马鞍山兼管理工程太监何立：”早在明代，这里已经是宫廷生产紫石的窑场，由钦差大臣督办采石。北京故宫太和殿宝座基石，乾坤殿的铜龟、铜鹤底座以及乾隆花园九根石柱都是紫石建筑。可见，紫石是宫廷钟爱的建筑材料。
紫石细润，扣之，声似金钟，抚之，如婴儿肌肤，颜色深紫，间有绿色条纹，是制作砚台的上乘原料。传说明代在京西采石的钦差大人，精选紫石料让工匠雕刻成砚台进贡皇上。砚台凝重典雅，紫光习习，若紫气东来，顿时龙颜大悦。从此潭柘寺紫石塘便成了宫廷采石场，紫石砚也就成了皇家的用品。现在，故宫博物院收藏的明、清古砚中就有一批潭柘紫石砚。
经科学鉴定，潭柘紫石属红柱石铁、泥质板岩，形成于距今2.6亿年前二叠纪红庙岭组地层中，石料原岩为铁、泥质板岩，与端，歙砚石料同属一大类。由于其矿物组成略有不同，红柱石代替了石英，使研出的墨汁更加均细光亮，有些性能超越端、歙两种名砚。 潭柘紫石的重新发现，使故宫博物院收藏的明、清紫石古砚珍品有了明确的“出身”，丰富了北京地区特种矿产资源品种，为古砚家族增添了新的光彩。潭柘紫石的开发已列为北京市的星火计划。使潭柘紫石砚这个古老的砚种焕发了青春。
潭柘紫石砚继承明清古砚风格，造型古朴典雅、经著名书画家朱学范、赵朴初、启功、肖劳、董寿平等试用鉴评：潭柘紫石质地细腻、晶莹温润、研之无声、易于发墨而且经久不干，具有不吸水、不耗墨、不损笔毫等特点。启功先生挥毫赞曰：“巧斫燕山骨，名标潭柘寺。发墨最宜书，日写千万字。” 潭柘紫石砚现在已经成为国内外收藏珍品。
叶腊石：白色，微带浅黄或浅绿，玻璃光泽，质地较软，具有油脂感。产地在九龙山向斜南，潭柘寺镇阳坡元、赵家台村一带。出露于奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、及侏罗系底部辉绿岩等地层。旧社会叶腊石主要加工成石笔，和石板配合使用，当作小学生的书写工具。现在叶腊石可以做高级耐火材料、陶瓷等，是合成金刚石的坯料，橡胶工业、糖果工业的添加剂。门头沟是全国重要的叶腊石产地，也是全国人造金刚石坯料的主要供应地。 铁矿石：铁矿形成于元古代中晚期，约10亿年前，分布在大峡谷段永定河最大的支流清水河流域齐家庄、清水、青白口、下马岭、碣石、大村等地。有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿床，有的伴生铜锌等矿物。从古代就有小量开采。
金、银矿石：金、银矿蕴藏在优美的珍珠湖畔，金矿产于含金黄铁矿化白云岩中，含金品位可达工业品位。
明代，位于珍珠湖东南的珠窝村曾经自发采矿炼银，现在山上还有当年开采的数十个矿洞。
青石：是古代建筑中最常见的建筑材料，用于古代建筑的墙基石、墙腿石、腰线石。位于大峡谷出口一带的门头沟永定镇石厂村明代是京城重要的青石产地。卢沟桥附近《宛平城
修城记》碑中记述“使用马鞍山石厂条石六百六十四丈，每丈价银八钱六分；高出其他石厂六成。金代修卢沟桥，明代建故宫、十三陵都使用过这里的青石。现在永乐年间的石厂界碑、万历年间的采石开塘碑还矗立在石龙山上。
板岩：建筑用板岩主要分布于永定乡的卧龙岗——王平村一带。岩石结构致密均匀，劈分性好，能劈成薄而平整的石板，表面光滑，吸水性低，有足够的硬度和韧性，具天然美。明清的四合院，过去比较讲究的古建筑都采用石板作房顶建材。现在主要用于高级建筑地面、墙壁装饰材料，出口到二十多个国家和地区。在国内国际市场享有声誉。