山羊寨洞穴堆积、第四纪生物化石及岩墙特征
1.山羊寨碳酸盐岩地层特征
山羊寨在构造上位于柳江向斜的西翼，主要为灰白色白云质灰岩、隐晶质灰岩、条带状灰岩和生物碎屑灰岩，中厚层状，单层厚度0.2～3m，属奥陶纪的碳酸盐岩。常见燧石结核和条带，结核大小2～3 cm，条带厚度1～2 cm。区内地层近于直立，根据测量，石灰岩地层走向35°，倾向305°，倾角大于80°，局部地层倒转。明显经历过强烈的构造应力挤压，岩石破碎，裂缝发育。根据观察主要有三类裂缝，一组为张裂缝，走向80°，近水平，垂直岩层面，密集发育，长5～10 cm，宽0.3～0.5 cm，宽度变化大，裂缝边缘不整齐，延伸距离短，一般不跨层，呈透镜状，中部宽，两端窄，多被方解石充填，这一组裂缝应该是平行于当时的最大主应力方向。第二组为应力释放缝，平行于岩层面或本身就是原来的岩层面，这一组垂直于当时的最大主应力。第三组是共轭剪裂缝，裂缝面平直，这一组只在局部发育，并不常见。第一组和第二组在本区发育，应该是同期形成的裂缝，是在水平压应力作用下形成的，第三组共轭剪裂缝形成时间较晚，是在局部垂向应力作用下形成的。
2.山羊寨溶洞及洞穴堆积
山羊寨溶洞发育区位于山羊寨村南500 m处。发育了大小不同、形态各异的溶洞，有水平溶洞、竖井式溶洞和裂缝状溶洞。洞穴一般是沿原来固有的裂缝溶蚀形成，洞穴的形态受裂缝形态影响。大多数溶洞被第四纪的沉积物充填，洞穴堆积的特点是：以红色、土黄色黏土为主，夹杂有石灰岩碎块和钙质结核的团块，含有哺乳动物骨骼化石。山羊寨采石场保留比较完整的溶洞位于采石场底部，为水平洞穴，洞高1.5 m左右，宽2.0 m。化石堆积数量比较多的洞穴位于采石坑的中部，为一竖井式洞穴，已被破坏，但第四纪洞穴堆积仍有保留，沉积物包括溶蚀残余黏土、重力角砾、化学沉积和地下河流砂砾石堆积等。自上而下地层岩性为：
黄色粉砂质黏土：厚度1.0 m左右，含大量钙质结核，结核直径3～5 cm。见大量哺乳动物骨骼化石碎屑。
黄色—红黄色含碎石亚黏土：厚度1.4 m左右，含小炭屑，具水平层理。
红色、黄红色含碎石黏土层：厚度1.5 m，近水平层理，含大量炭屑（大者2～3 cm），中下部夹2～4 cm厚的砂砾石透镜体，砾石成分以石灰岩岩块为主，粒径多为1～2 cm。在砂砾石透镜体及上部地层中含丰富的哺乳动物化石。在本层顶部发掘出东北斑鹿的头骨及较完整的右角化石。化石的石化程度良好，其中支骨的中空部分充填发育良好的方解石晶体，化石与其他沉积物之间无钙质胶结。
石灰岩角砾、黏土层：厚度0.5 m左右，角砾粗大，一般20～30 cm，大者可达60～70 cm，角砾间多被红黄色黏土充填。(https://www.daowen.com)
奥陶系石灰岩：灰白色泥晶、亮晶灰岩，泥质条带灰岩。地层产状比较陡，裂隙发育。
3.动物化石
山羊寨洞穴中保存的动物化石主要为哺乳动物化石，有阿曼鼢鼠（MyosPalax armandi）、绒鼠（Eothenomys sp.）、卞氏鼠（Mus musculus L）、罗氏高山鼠（Alticola roylei Gray）、岩松鼠（Sciurotamias sp.）、鬣狗（Crocuta sp.）、虎（Panthera tigris）、水獭（Lutra sp.）、马（Equus sp.）、东北狍（Capreolus manchuricus）、狍（Capreolus sp.）、更新獐（HydroPotes inermis）、麂子（Muntiacus sp.）、东北斑鹿（Cerous manchuricus）、黑氏上黑鹿（Cerous hilsheimeri）、鹿（Cerous sp.）、黑鹿（Cerous（Rusa）sp.）、羚羊（Gazella sp.）、短角水牛（Bubalus breoieornis）、水牛（Bubalus sp.）、翁氏麝鼩（Crocidura）、秦皇岛兔（Lepus qinhuangdaoensis sp.Nov.）等。其他还有鸟类和昆虫类，鸟类有雉（Phasianidae）等。
根据有关单位绝对年龄测定结果，这些生物群落生活的时间区间为（1.8～2.0）×105年，即新生代第四纪更新世。
秦皇岛山羊寨与北京周口店纬度相近，与龙骨山海拔高度又一致，而且洞穴都是背山临河，朝阳，所以山羊寨一带当时十分有利于古人类的生活。山羊寨洞穴堆积的哺乳动物化石密集，无分选，而且又破碎不完整，特别是巨大的犀牛骨骼堆积在狭窄裂隙之中，溶洞角砾堆积中又有3层碎骨屑，其中发现有个别炭粒以及疑似石器的石斧，这些都是古人类活动的线索，但是迄今为止尚未发现古人类化石及古人类遗迹，比如完整的石器、灰烬层等，需要进一步发掘、研究。
4.岩墙
在山羊寨采石坑内见两条侵入岩岩墙，岩墙沿奥陶系石灰岩顺层侵入。南侧一条走向310°，倾向220°，倾角60°。岩脉明显由两期组成，上部厚度0.4～0.5m为灰绿色辉绿岩，中部厚度0.3 m为细晶岩，下部厚度0.3 m为风化后的辉绿岩，上部和下部为一期侵入，中间为后一期侵入。
另一条为辉绿岩岩墙，位于北侧，灰绿色，细粒结构、辉绿结构，块状构造，厚度0.8 m，走向同地层走向一致，倾向280°，倾角85°，发育横向节理。
