嵩山地区普通地质学实习报告
前言
我们物探专业在今年开设了一门《普通地质学》,大半个学期我们都在认真学习理论知识,为了使我们的学到的理论与实际相结合,今年六月份,在学院的安排下,由我们邢老师带队来到登封的嵩山地区进行为期四天的实习
1、实习目的
旨在巩固和掌握《普通地质学》的基本概念和理论,以及掌握地质罗盘的使用方法和培养学生野外观察、认识、记录的能力。更重要的是,在实习过程中,我们以分组的形式培养了团队合作精神,也加深了同学们之间的感情。
2、实习任务
(1)了解嵩山地区的地质概况和地质发展历史。
(2)观察嵩山地区的地质地貌特征。
(3)观察嵩山地区的地质构造类型和三大岩类。
3、实习路线
(1)告成镇石淙河路线。
(2)玉皇庙村嵩阳书院河西路线。
(3)少林水库太子沟路线。
(4)启母石逍遥谷路线。
4、嵩山地区的地形、地貌
嵩山地区以低山丘陵为主,北部地区以山丘陵为主,东部以丘陵平原为主。整个登封地区主要以少室山、嵩山、五指岭为主体,东西横卧,雄峙中原,环山跨新密、登封、巩义等市县。而且嵩山地区文化积淀甚厚,不失为是一个旅游的好去处。
5、分组情况
我们物探六班共分为五个组,每组5~6人。
6、实习时间
20##年 6月18日——6月21日
第一章地层
第一节 太古宇
(1)石牌河组
石牌河组属于晚太古代的登封群,是在启母石逍遥谷路线上发现的围岩,该组是一套变质岩,且变质程度深,矿物成分全部变质结晶,其中含有的条带属于石英带,岩石遭受了强烈的混合岩化。其原岩为基性或酸性火山岩。
(2)郭家窑组
辉绿岩呈脉状侵入黑云斜长片麻岩中,其岩脉近乎直立,与围岩界限分明。东西两侧测出的与围岩接触面的产状分别是,倾向203°倾角89°,倾向200°倾角83°。本组是一套基性火山岩,岩石变质后结晶程度较低,混合岩化程度较弱。
第二节 原古宇
(1)罗汉洞组
该组是在玉皇庙村嵩阳书院河西路线上发现的,罗汉洞组分段明显,上段是黄色或灰色的粗粒石英岩,中段是白色的细砂石英岩,而下段是灰白色的原层粗粒石英岩,而底部是变质砾岩。中间夹有石英岩、千枚岩、混合岩等。
(2)马鞍山组
该组是在少林水库太子沟路线观察到的,马鞍山组也是分段的,下段为底砾岩,中含有石英岩、黑云母花岗岩等,上段主要为紫色或红色的页岩,还有部分灰色的石英砂岩,而且岩石层理交错,波痕明显,变质较轻微。
第三节 古生界
1、寒武系 (1)辛集组
辛集组以及下面介绍的馒头组、毛庄组、徐庄组、崮山组等都是在少林水库太子沟路线上观察到的。本组下部为灰白色的砾岩,砂岩以及部分灰岩,而底部以砾岩为主,上部为灰岩主要有豹皮灰岩,泥质灰岩,白云质灰岩等。
(2)馒头组
该组是以紫红色的页岩,夹薄层的泥质灰岩为组的一套地层,上层以石灰岩为界限,而与下伏辛集组呈整合接触关系。
(3)毛庄组
毛庄组的岩性是以紫红色砂质页岩和泥质页岩为主,夹层少,与下伏馒头组呈整合接触。
(4)徐庄组
该组是以一套薄层黄绿色页岩和薄层砂岩为主的岩层,而上部为深灰色的条带白云岩,与下伏毛庄组为整合接触。
(5)张夏组
张夏组是以一套鮞状石灰岩为主的岩层,其底部为夹竹叶状白云质尘岩或泥质条带灰岩,与下伏毛庄组为整合接触。
(6)崮山组
主要以白云岩为主,中含有鮞状白云岩、深灰色层状白云岩,上部为黄色薄层状含泥质条带白云岩,与下伏张夏组为整合接触关系。
(7)长山组
是一套以碳酸岩为主的白云质灰岩,其顶部是灰黄色的薄层泥质白云岩,且与凤山组分层,与下伏崮山组为整合接触关系。
(8)凤山组
以一套白云岩为主,局部有碎石结合,岩性为灰白色原层状含燧石团块的白云质灰岩,细粒白云岩,灰色粗粒含燧石团块白云质灰岩,与长山组呈整合接触关系。
2、奥陶系 (1)下马家沟组
上部为深灰色角砾状灰岩,中间夹有薄层泥灰岩,下部为灰黄色薄层泥灰岩,泥质白云岩,其底部为砾岩。
3、二叠系 (1)下石盒子组
下石盒子组主要由黄绿色粉砂质粘土岩,中间夹有细长石石英砂岩、粉砂岩,底面为浅黄色原层中粗粒长石石英砂岩。
(2)上石盒子组
其主要岩性为砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩等,下部是长石砂岩,上部夹有硅质层,与下伏下石盒子组为整合接触。
(3)山西组
山西组是由砂岩、粉砂质页岩、页岩、粘土岩等组成,与下伏上太原组整合接触。
第四节 新生界
1、古近系 (1)张家村组
嵩山地区古近系发育不全,仅有张家村组,其不整合覆盖于三叠系的不同层位之上,下部为鲜红、硅红色砾岩,含砾砂岩与中厚层中粗粒长石石英砂岩互层,底部砾岩层数较多,砾石以紫红色石英砂岩,脉石英,灰岩等为主,大小混杂,不具有分选性。下部砂岩中水平层理,斜层理发育,层面微波痕清晰。
2、第四系
第四系受新构造运动的影响和控制,主要分布在山前盆地,由洪流、河流、冰川堆积而成,主要为河流的堆积物,洪积物。次为残积物,坡积物。
第二章 岩石
1、沉积岩(1)砾岩
砾岩属于沉积岩中粒径大于2㎜的碎屑岩,这种砾岩主要分布在马鞍山组和辛集组。在辛集组中,砾石成分主要为硅质岩、石英岩、石英砂岩和脉石英及少量花岗岩。在马鞍山组,砾岩为灰白或紫红色砾石成分为石英岩、脉石岩、黑云母、花岗岩等。
(2)、砂岩
砂岩属于粒径2㎜~0.1㎜的碎屑沉积岩,砂岩种类繁多,常见有石英砂岩,长石砂岩,粉砂岩及泥质砂岩等。石英砂岩在嵩山地区主要见于元古界寒武系及二叠系,呈灰白色成分以石英为主,还含有少量的正长石,斜长石等。而长石砂岩多见于二叠系,三叠系,多呈灰绿色,以石英、长石为主要成分。粉砂岩见于上元古界,寒武系,二叠系。因为成分不同,颜色有较大差异,常见有石英粉砂岩,云母粉砂岩,泥质粉砂岩等。泥质岩属于粒径小于0.004㎜的碎屑岩,多见于二叠系及三叠系,新近系。除此之外,在嵩山地区还有其他以碳酸岩为主的沉积岩,也主要见于寒武系、奥陶系,常见有碎屑灰岩,砂屑灰岩,鮞粒灰岩,泥质灰岩,豹皮灰岩,白云质灰岩等,还有一些寒武统、二叠系的硅质岩,铝制岩等。
(3)、白云岩
在实习路线的石淙河畔,以及太子沟地区均发现有白云岩,该白云岩发现于崮山组,凤山组及长山组。颜色较浅,呈浅灰色,灰白色,浅黄色,而且在太子沟处可明显见到白云岩在风化露头上且有刀砍状构造。
(4)、石灰岩
石灰岩其颜色多为深灰、蓝灰、黑色、灰色,常见于长山组,马家沟组,张夏组,辛集组等。
(5)、页岩
页岩成层性比较明显,多呈灰黄色薄层,常见有砂质页岩,黄绿色页岩,紫红色页岩等,常见于馒头组,毛庄组,徐庄组,张夏组等。
2、变质岩
变质岩可分为区域变质岩,动力变质岩及混合岩,而嵩山地区中主要有区域变质岩和混合岩,区域变质岩见于登封岩群和嵩山群里,而混合岩分布广泛,主要见于石牌河组,郭家窑组。常见有条带状混合岩,肠状混合岩及混合花岗岩。这种变质岩以黑云母斜长片麻岩为基体,而以伟晶质为脉体,基体与脉体界限清楚,混合岩化程度较高,基体与脉体不易分开。
3、岩浆岩
(1)花岗岩
即石秤花岗岩,见于玉皇庙以西石秤带,南部与古生代二叠系呈断层接触,而北面与太古代登封群,早元古代嵩山群呈侵入接触关系,其主要岩性为红色,风化面为灰白,中粒花岗结构,块状构造,所含矿物成分有钾长石,斜长石,石英等。
2、辉绿岩
辉绿岩为基性深层岩,近于黑色或灰黑色,灰绿色,一般为细粒到中粒结构,多呈岩床,岩墙产出。见于嵩山山脚逍遥谷处,观察岩体与围岩为侵入接触。
第三章 构造
第一节 断裂(1)断层
岩块沿着断裂面有明显位移的断裂称为断层,其中在实习中所观察的断层其中一个位于太子沟,在那里观察到地层沿走向突变,辛集组豹皮状灰岩走向与关口砾岩马鞍山组石英砂岩直接接触,而且存在断层破碎带,带中发育有断层构造角砾岩,根据断层的接触关系,断层破碎带的特征确定该断层为正断层。
观察到的第二个断层是在玉皇庙村发现的,首先是观察到有一个宽几十米的破碎带,产状变化大,主断裂面平直光滑,磨光面有铁锰质薄膜及擦痕阶步。主断裂面与下盘嵩山石英岩层面基本平行,而且地层缺失,罗汉洞组与上古生界二叠系上石盒子组接触,其间缺失了下古界,中上元古界,下古生界,上古生界碳系和二叠系山西组,下石盒子组地层。观有下盘底部有侵入接触现象。所以判定此处有断层。
2、背斜
认识背斜,先要测量两翼岩层产状和枢纽走向,分析轴面产状。在崮山群罗汉洞组岩层向上拱起,核部由新老岩层罗汉洞组石英岩组成。两翼倾角不等,枢纽倾伏,故认为是背斜。
3、节理
节理按其形成的力学性质,节理可分为张节理和剪切节理。。张节理是在引张(拉伸)应力作用下产生的裂隙。它往往具有张开的裂口,节理面粗糙不平,没有擦痕, 往往不切过砾石或砂粒,张节理一般发育稀疏,间距较大,延长不太远,有时为石英,在嵩山地区常见的为剪节理,我们在登封逍遥沟实习了岩浆侵入与围岩接触,侵入体为辉绿岩(基性浅成岩),围岩为条带状混合岩(接触变质作用形成的变质岩),属于登封群,岩墙与围岩接触分明,为节理发育,形成于太古宙时代。
断层与节理皆属断裂构造,是岩石的脆性变形,而且断层往往是由节埋进一步发展而成的,就其力学成因来说,它们并无本质差别。但断层规模较大,沿断层面发生了明显的位移,某些规模较大的断层控制着两侧的差异沉积作用和构造变动,有时甚至分隔着两个不同的大地构造单元。
结束语
通过四天的野外实习让我收获颇多,不仅巩固了所学的知识,对专业课有了一个清楚的认识,也对所学的《普通地质学》的相关内容更加了解掌握,这次实习还让我熟练掌握了罗盘的使用,四天的实习过的很快,经过四条地质路线的观察,我们对地质历史的发展的认识进一步加强,同时也增强了我们团结意识,以及处理问题的能力,知道了团结的重要性,及团队合作的必要。在这次实习当中发生了很多令我们难以忘怀的事情,,那些将是我们一生用不尽的财富,值得我们回忆,显得弥足珍贵。在这次实习中我们还参观了登封市的几处名胜古迹,如少林寺,嵩阳书院等,不仅开阔了视野还领略了嵩山文化的魅力,更重要的是增加了对历史的了解。
实习固然让我们收获了不少东西,但也存在很多的问题,最令我们头痛的是,在实习期间由于对专业知识了解不深,老师提出的问题总是回答不上来,知识也太匮乏。除此之外,还有很多的问题,比如安全问题,时间问题等等不一而足。这里我诚挚地向老师提出几项建议,希望对我们今后的实习更加有益,第一,我认为在实习前我们应该做好准备工作,学生应该温习一下专业知识。第二,安全问题,有些学生由于纪律松散,掉队,或是去做别的事,对当地又不熟悉,迷路或者找不着队都有可能。第三,实习时间太短,这次是四天时间,好多的实习地点都没去,更来不及对地质构造仔细分析研究了,故我建议延长实习时间。
鸣谢:
在此,我由衷地感谢我们的带队老师们,感谢他们给我们丰富了地质知识,传授给我们野外实习的经验。
参考文献:
[1]舒良树.普通地质学[M].北京:地质出版社,2010.102-113.
[2]周瑞华,刘传正.野外地质工作使用手册[M]中南大学出版社,2013.80-87.
目录
前言 ...........................................................................................................................1
第一章 地层 …….……………………………………………………………2………………………………….2.
第一节、太古宇 ...................................................................................................2
第二节、元古宇 ...................................................................................................2
第三节、古生界 …….……………………………………………………………….………………………..3
第四节、新生界 ……………………………………………………………………………………………..5
第二章、 岩石 ........................................................................................................5
第一节、沉积岩 ……………………………………………………………………………………………..5
第二节、变质岩 ……………………………………………………………………………………………….7
第三节、岩浆岩 ……………………………………………………………………………………………….7
第三章、 构造 ..........................................................................................................7
第一节、断层 …………………………………………………………………………………………………7
第二节、背斜 …………………………………………………………………………………..…………….9
第三节、节理 …………………………………………………………………………………………………9
结束语 ……………………………………………………………………………………………………………….10