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                  嵩山地質實習報告【3篇】

                  時間:2021-11-02 實習報告 點擊:

                  山地:山地山地:2008年少年兒童出版社出版的圖書, 以下是為大家整理的關于嵩山地質實習報告3篇 , 供大家參考選擇。

                  嵩山地質實習報告3篇

                  第1篇: 嵩山地質實習報告

                  引言

                  實習目的:地質學是以地球為研究對象的一門自然科學,主要研究地球的物質組成、構造運動、發展歷史和演化規律,并為人類的生存與發展提供必要的地質依據。自然界的地質現象往往是各種因素相互作用的產物,錯綜復雜。通過野外實習可以把抽象的地質學理論與實際的地質現象結合起來,真正理解課堂上所學到的知識。通過短期的野外實習對地質學研究的主要內容和特點有一個比較全面的了解;通時通過實習鞏固學過的《地質學基礎》的課堂內容,加深對課程有關內容的理解;此外,通過實習培養對大自然的熱愛,陶冶情操,提高對地質科的興趣;同時充分認識到地質實踐對地質科學的重要性。

                  實習時間:2009年5月20日——————5月25日

                  實習人員:王冠波書記,王卓理老師,及08級地理科學班全體42位同學

                  實習路線:路線一:5月20號 市區——書院河——玉皇廟村

                  路線二:5月21號 市區——老母洞——石船——嵩陽運動——峻極峰——一線天——盧崖瀑布

                  路線三:5月22號 市區——小頂山——黃蓋峰——中岳廟

                  路線四:5月23號 市區——三皇寨——猴子觀海處——少林運動——塔林——少林寺

                  路線五:5月24號 市區——十八盤——采石場——永泰寺

                  路線六:5月25號 市區——石秤——啟母石——石淙河——觀星臺

                  1 嵩山地區概況:

                  地理概況:嵩山世界地質公園位于河南省登封市,總面積450平方公里,東依省會鄭州,西臨古都洛陽,北臨黃河,南靠潁水。由太室山和少室山組成,最高峰(峻極峰)1491.7米。東西綿延約60余千米。古名為外方、嵩高、崇高。五代后稱中岳嵩山,與泰山、華山、恒山、衡山共稱五岳。這里山巒起伏,峻峰奇異。歷史上根據山峰坐落方位,形狀外貌和名人遺跡等,分成太陽、少陽、明月、玉柱、萬歲、鳳凰、懸練、臥龍、玉鏡、青童、黃蓋、獅子、雞鳴、松濤、石幔、太白、羅漢、白鹿等72峰。嵩山頂又名峻極峰,是嵩山的最高峰,古有“峻極于天”之說。

                    嵩山屬伏牛山系,是中國五岳之一,通稱為中岳。它東西橫臥,雄峙中原,海拔最低為350米,最高處為1512米,環山地跨新密、登封、鞏義、偃師、伊川等市縣 嵩山先后經歷了“嵩陽運動”、“中岳運動”、“少林運動”等幾次大的地殼運動,逐漸形成了山脈。嵩山古老的巖石系形成于23億年前,此前,嵩山是一望無際的大海,據中外地質學家考察,嵩山巖石發育完整,在地球發展歷史上,歷太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五代,習稱為“五世同堂”。嵩山地區的巖漿巖、沉積巖、變質巖的出露,構成了中國最古老的巖系,登封群的“登封朵巖”。據中國地質界測定,這里是世界上稀有的自然地質寶庫。據地質學家考察,經過23億年的“ 嵩陽運動”,8億年前的“中岳運動”,5、6億年前“少林運動”,才結束了地質史上的元古代,進入了古生代的寒武紀和奧陶紀。又經過約兩億年,此處地殼上升至海平面以上,因其受風化和剝蝕作用,形成了嵩山地區的含煤地層。兩億三千年前后,中國的版土上,又發生了一次延續很長時間的地殼運動,南北廣大地區的“燕山運動”,嵩山地區受到南北方向的推擠,形成了今天的山勢地貌。

                  嵩山古生物化石十分豐富,在嵩山既有海象生物化石,也有陸象生物化石,還有古脊椎動物化石。這些古生物化石是地質和古生物演化的寶貴資料,嵩山奇特的地質構造,使它蘊藏了豐富的煤、鋁、鐵、麥飯石等礦產資源。

                  經濟概況:嵩山地區是我國礦產資源比較豐富的地區之一,目前為止先后發現和探明的礦種有40余種:黑色金屬鐵,有色金屬鋁,銅,鉛,,錫,稀有金屬稼,鋰,鈮,貴金屬金礦和銀礦;特種非金屬水晶,云母,石棉種:冶金輔助材料溶劑用白云巖 石灰巖 硅石 螢石,葉臘石,耐火絕熱石棉,蛭石,耐火粘土,建材水泥原料用大理石,花崗巖,灰巖,粘土,工藝美術材料玉石,陶瓷玻璃原料石英,長石,能源燃料煙煤,無煙煤,藥用礦石麥飯石(黑云母斑狀石英二長巖),嵩山藥石,礦泉水等。
                  該區所有礦產主要為沉積或變質礦產,其中以煤,鋁土礦為主,其次為石灰巖,白云巖,粘土礦,硅石礦,鐵礦等,內生礦床少。

                  嵩山大力發揮旅游和礦產資源豐富兩大優勢,2008年前5個月,嵩山旅游收入近億元,登封接待游客已經突破260萬人次。自從俄羅斯總統普京造訪少林寺,少林寺景區的國外游客明顯增多,而國際奧委會主席羅格的到來,更增加了少林寺對于游客的吸引力。到?2008年5月底,登封市共接待游客2631820人次,旅游收入近億元。嵩山充分發揮煤資源和礦產資源優勢,成為全國15個地方煤礦重點開發礦區之一,煤炭以發熱量高,灰分低,質量好,蜚聲大江南北。

                  圖1 嵩山實習路線

                  2 區域地層與巖性:

                  我們實習地區為嵩山-箕山地區,屬華北地層區豫西分區嵩箕小區,地層發育比較齊全,太古宙、元古宙和顯生宙均有出露。地層主要包太古宇登封群(ARdn)地層,登封群下部為混合雜巖,包括片麻狀花崗巖、混合巖和片麻巖,中部以基性-中酸性火山巖為主,上部為淺變質的沉積巖。元古宇(下元古界嵩山群,中元古界五佛山群)地層,元古宇為一套濱海淺海相陸源碎屑碳酸鹽沉積,當時,該地區處于濱海淺海環境,震旦系為陸相沉積。古生界(Pz)出露地層有寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系,寒武系為一套礫巖、砂巖、頁巖、灰巖、白云巖等組成的濱海淺海相環境的沉積,奧陶系為地臺型碳酸沉積,石炭系為地臺型海陸交互鋁質巖、碳酸鹽巖、含煤碎屑巖沉積,二疊系為海陸過渡相含煤碎屑沉積和陸相碎屑沉積。中生界(Mz),新生界(Cz)地層,主要為砂巖與頁巖等沉積巖。

                  圖2 嵩陽運動

                  巖石分布:1太古宇地層 出露地點:嵩陽運動遺跡處。主要巖石:絹云母片巖,屬變質巖,主要成分為絹云母

                  2.元古宇地層 出露地點:①中岳廟后溝背斜處的石英巖(下元古界)。礦物成分:主要為石英,還含有少量白云母及其他礦物,等粒變晶結構,變余構造。(見圖4)②嵩亭NW325°的千枚巖(下元古界五指嶺組)。主要礦物:絹云母,石英,是由泥質巖變質而成,變余結構,片理,千枚狀構造。③嵩亭飛來峰處的石英(五指嶺組)

                  圖3 飛來峰構造示意圖

                  ④少林運動遺跡處的頁巖(中元古界五佛山群何家寨組),紅褐色,主要成分:黏土礦物。泥質結構,層理構造。

                  3.古生代地層 出露地點:①石淙河斷層處,白云質灰巖(上寒武統)見圖7 ②登汝公路西南斷層處,白云質灰巖(上寒武統)、泥質頁巖(中奧陶統),近水平。見圖6

                  新生代地層 出露地點:書院河西岸,砂礫巖,紅色,砂巖的主要成分:黏土礦物,石英,含鐵質。礫 巖 的主要成分:石英砂巖、長石、黏土礦物。產狀近水平,孔隙式膠結

                  三、構造

                  1950年,張伯聲對嵩山進行地質調查,確立了經過23億年的“嵩陽運動”;1954年,張爾道在嵩山地區地質調查確立了8億年前的“中岳運動”,1958~1959年王曰倫等對嵩山地區進行路線地質研究,提出了5、6億年前的“少林運動”的存在; 才結束了地質史上的元古代,進入了古生代的寒武紀和奧陶紀。1958年以來馬杏垣等對五佛山的層序劃分和嵩山構造變形史進行了詳細研究,建立了區內“重力滑動構造系統和模式”,進入元古代后約兩億年,此處地殼上升至海平面以上,因其受風化和剝蝕作用,形成了嵩山地區的含煤地層。兩億三千年前后,中國的版土上,又發生了一次延續很長時間的地殼運動,南北廣大地區的“燕山運動”,嵩山地區受到南北方向的推擠,形成了今天的山勢地貌,喜馬拉雅運動使嵩山在不斷隆升中經受剝蝕,斷層碎裂帶成為隘口;破碎的節理、裂隙形成形狀大小、深淺不同的峽谷;產狀直立的石英巖被剝蝕為簇林地貌或壁立千仞的懸崖。形成隆、陷、褶、斷等地殼表面構造類型與環、線、塊相間排列的構造格局。

                  構造運動指的是由內力引起的地殼乃至巖石圈的變形變位作用。包括老和新構造運動。包括褶皺,節理和斷層等最基本的地質元素,它們是巖石圈中構造運動的產物,褶皺指巖石的彎曲現象,包括向斜和背斜,巖石在構造運動作用下,或者說在低應力作用下,改變了巖層的原始產狀,不僅使巖層發生傾斜,而且大多數形成各式各樣的彎曲,其要素包括核、翼、軸面、樞紐、軸、轉折端。根據軸面產狀可分為直立、倒轉、平臥、翻卷褶皺。根據轉折端的形態可分為圓形、箱形、扇形、鋸齒形褶皺。根據樞紐的產狀可分為水平、傾伏、傾豎褶皺

                  褶皺:中岳廟后溝的大背斜

                  圖4 中岳廟后溝的大背斜

                  斷裂:包括節理和斷層。巖塊沿著斷裂面有明顯位移的斷裂構造稱為斷層。有規律的縱橫交錯的裂隙叫節理,斷裂兩側的巖塊沒有明顯的位移。①玉皇廟斷層。產狀:走向SW216°傾向SW171°傾角44°斷層破碎帶寬度60.5m正斷層

                  圖5 玉皇廟斷層示意圖

                  2.十八盤斷層:該斷層下盤以白云質灰巖為主屬于下寒武統,上盤以頁巖為主屬于中奧陶統;上盤下降下盤上升屬于正斷層;斷層的下盤產狀是走向110°,傾向25°NW,傾角20°;斷層面產狀走向342°SW,傾向150°NW,傾角44°

                  圖6 十八盤斷層示意圖

                  ③石淙河斷層.斷層的主要礦物成分是白云石、方解石、頁巖和黏土礦物。產狀:白云質走向175°傾向89°傾角4°頁巖:走向256°傾向344°傾角60°

                  圖7 石淙河斷層示意圖

                  節理:一線天,屬于張節理,巖石主要成分為石英巖

                  圖8 一線天節理

                  四、巖漿活動、

                  石秤花崗巖它是花崗巖出露到地表被風化形成的,各部位風化程度不同,石秤腰長12.1m,南側高2.86m北側高3.2m。

                  還有輝綠巖墻寡婦橋北溝谷內(50m)溝內輝綠巖是一種基性淺成侵入巖高7.98m ,寬度約36m

                  圖9 輝綠巖墻剖面示意圖

                  五、地質發展史:1.太古宙.這時地殼剛剛形成,薄而不穩,處于大海之中,海底有廣泛的火山噴發,之后,火山活動減弱,火山作用與沉積作用交替進行,至末期主要為淺海環境下形成的碎屑巖,形成的底層經過變質作用形成了今天的登封群,在距今25億年左右發生了一次大規模的構造運動嵩陽運動,使太古宇急劇褶皺隆起,引起海退。

                  2.元古宇.在此期間經歷了漫長的沉積作用,在距今20億年左右發生了中岳運動,使新沉積的地層發生變質,同時還使嵩山群和登封群一起發生強烈的褶皺隆起,使嵩山初步形成結晶基底。

                  3.古生代.廣泛受到海侵,形成海相沉積層,寒武紀晚期有海退現象,末期時有短時的上升,發生沉積間斷。到了中奧陶世地殼又平行下降,接受沉積。到了中奧陶世地殼上升遭受剝蝕,形成風化殼。到中石炭世以后,地殼上下震蕩,形成海陸交相,氣候溫暖濕潤,植物茂盛,為造煤提供了物質來源。

                  4.新生代.在喜馬拉雅運動下嵩山強烈抬升,但不均衡,在新構造運動下,老構造又復活使山盆相間地貌更加明顯,形成了一系列的堆積階地和洪積扇。

                  六、感想和建議

                  通過這一周的實習,我們收獲了很多很多,不僅鞏固了自己的專業知識,同時也增強了我們的團結意識以及處理問題的能力。在這次實習當中發生了很多令我們難以忘懷的事情,那些將是我們一生用不盡的財富,值得我們認真的回憶,顯得彌足珍貴。同時讓我們對夢想中的松松黃山有了一個詳盡的了解,感受到了他的雄偉、壯觀、秀麗,和作為世界地質公園作為科學研究的實用價值,讓我們更加為我們擁有如此重要的“地史書”而感到由衷自豪和驕傲。我們也參觀和游覽的很多的名勝古跡如少林寺、中岳廟、嵩陽書院、觀星臺,在開闊視野的同時也受到了文化熏陶,同時增加了對歷史知識的了解。除此之外,老師還讓我們受到了一場深刻的愛國主義教育———我們參觀了任長霞紀念館,重溫那位女局長的工作風采和她的耿耿忠心,無私無畏把群眾當親人的感人事跡。

                  然而在這次實習當中無論是我自身還是我們這個班集體都暴露出了很多的問題,值得我們深思和認真改正,引以為戒。知識的匱乏,對專業知識了解不夠理解不深等等,不一而足。

                  同時也想提出一些建議:1.應將實習時間延長到15天左右,一星期實習時間太短,好多地點和底層來不及深入的研究,同時是的游玩和實習的時間相沖突,畢竟在學習知識的同時也應娛樂身心,達到身心都愉快之效。2.實習前的準備工作,在實習之前應做好充分的準備,無論是老師還是我們自己,這樣在實習過程中才能夠得心應手,而絕不能像今年這樣實習時間數次更改,弄得大家手足無措,來不及做好充分的準備。3.安全問題,也是最最重要的問題,每個人都應該時刻保持安全意識,緊跟隊伍,做到不落隊,也不要走得太快,與隊伍脫離,增強集體觀念,不要到老師規定禁止的地方,也不要到危險的地方游玩,貪圖一時快樂。

                  第2篇: 嵩山地質實習報告

                  第一章 概述 ………………………………………1

                  第二章 巖石………………………………………4

                  第一節 變質巖…………………………………4

                  第二節 巖漿巖…………………………………5

                  第三節 沉積巖…………………………………6

                  第三章 構造………………………………………9

                  第一節 褶皺……………………………………9

                  第二節 斷層……………………………………10

                  第三節 構造運動遺跡…………………………14

                  第四章 地層單位 ………………………………16

                  第一節 年代地層單位…………………………16

                  第二節 巖石地層單位…………………………17

                  第五章 基本技能……………………………………18

                  第一節 巖層產狀測量…………………………18

                  第二節 斷層產狀及片理產狀測量……………18

                  第三節 巖石描述……………………18

                  第四節 信手剖面繪制……………………19

                  第五節 地層柱狀圖繪……………………19

                  第六章 結語……………………………………20


                  第一章 概述

                  為了鞏固《地質學》和《自然地理學》教學成果,提高教學質量,讓同學們學以致用,能夠用書本的知識來解決實際上的一些問題,提高同學們的野外作業能力和分析能力,2010年4月19日—23日,我們地理信息系統和地理科學班2009級80名同學,在袁老師和張老師等的帶領下到登封地區進行為期五天的地質地貌實習。本次實習的主要內容和意義是在實踐的基礎上加強對課本知識的理解,以實踐促學習,使書本知識與實踐相結合,理論聯系實際,加強學生的動手能力,培養學生的創新能力和創新思維。
                  通過野外實習,進一步加固和加深課堂上學過的理論知識,培養出用地質觀點分析實際問題和考察能力。在實習中,在掌握了當地詳細地質地貌情況的袁老師和張老師的精心講解和耐心指導下,加之不少同學之前做的調查資料,我們得以比較系統地了解掌握了當地的地質地貌情況,并學會了一些外出學習的基本要領和考察方法。

                  同時,這次實習也是對我個人的一次挑戰,從來沒有爬過山的我,這次實習對我個人的意志品質是一次考驗,我得到了一次良好的鍛煉。
                  本次實習共5天,4月19日上午,我們從學院出發,途經禹州等地,中午到達登封。下午實地考察正式開始,首先在迎仙閣處分析了其周圍的構造地貌及形成原因,再到中岳廟后溝分析了地貌成因和巖層結構。20日,首先到東梁莊考察黃土的特性及石灰巖,再到新新煤礦考察單面山和單斜谷,后到王堂水庫考察構造特征及河流對下游河谷地貌發育的影響。21日重點考察太子溝的地質特點及斷層地貌。22日,首先到嵩陽書院河左岸考察沖積扇地貌,再到登封地質博物館考察登封的地質演化過程,后到逍遙谷考察混合巖和片麻巖等,下午登峻極峰并在沿途考察地貌和地質變化。第五天,到石淙河考察了斷層和溶巖地貌,之后我們返回許昌,結束了為期五天的地質地貌實習。

                  登封市地處河南省中西部,豫西北伏牛山脈與豫東平原過渡帶,中岳嵩山南麓,市境東西長56公里,南北寬35.5公里,總面積1220平方公里,其中耕地56萬畝,轄7鎮7鄉2個工業區1個辦事處,有15個民族,全市總人口60萬。
                  地形以山地丘陵為主,氣候屬溫帶大陸性季風,年平均降水量640毫米,年平均氣溫13.4℃。植被以溫帶落葉闊葉林為主。由于地質特征因素,登封地區易受干旱災害的影響。

                  旅游資源得天獨厚。悠久的歷史、厚重的文化為登封留下了許多寶貴的歷史文化遺產。登封市現有文物古跡1127處,其中,國家級重點文物保護單位達16處,居全國縣(市)之首,是著名的“文物之鄉”。

                  歷史文化源遠流長。我國第一個朝代夏王朝定都陽城,即今天的登封告成,“登封”、“告成”則因公元696年武則天“登”嵩山,“封”中岳,大功“告成”而得名。少林寺是佛教禪宗祖庭,禪武文化獨具特色,少林武術規模發展,全市有少林塔溝武校、鵝坡武術專修學院、小龍武院等武術院校62家,在校習武的海內外學子達5萬人之多,成為名副其實的“武術之鄉”。

                  交通方便快捷。207國道與217、316省道貫通全境,鄭少洛、禹登高速公路縱橫交錯,登封鐵路與京廣、隴海、焦枝鐵路干線相連,形成了四通八達、方便快捷的交通網絡,是“國家園林城市”、“國家衛生城市”、“全國綠化模范縣(市)”、“中國優秀旅游城市”、“中國特色魅力城市”、“中國縣域旅游品牌百強縣(市)”。登封已成為中州大地上一座人居環境優美、生態景致怡人的現代旅游名城。

                  礦產資源豐富多樣。登封已探明的礦產品種達37種,具有儲量大、品位高、易開采等優點。其中煤炭探明儲量15.8億噸,遠景儲量30億噸,1991年被確定為全國15個商品煤生產基地之一。鋁釩土儲量2.4億噸,是河南省兩個鋁釩土基地之一。石灰石儲量30億噸。現代裝飾材料花崗石儲量30億噸,品種齊全,質量上乘。硅礦儲量8億噸。被明代大藥物學家李時珍譽為神奇的“嵩山藥石”——麥飯石儲量2億噸。目前已初步形成了礦產品開采、加工、銷售的綜合性生產經營格。

                  經濟社會快速發展。近年來,登封市堅持以科學發展觀為指導,積極實施“四新聯建”戰略,強力推進跨越式發展,優化發展環境,打造“實力登封、生態登封、文化登封、和諧登封”,經濟社會實現平穩健康快速發展。

                  中岳嵩山是我國五岳之一,聳立于河南省中部登封市境內,地理坐標為東112°44'~113°01',北緯34°27'~34°33',整個山脈東西綿延近百千米,東望鄭州,西臨洛陽,南橫穎水,北依黃河,峰岳連綿,氣勢磅礴。
                  嵩山地區,總面積450平方公里,主要地質遺跡類型為地質(含構造)剖面。
                    嵩山在大地構造上處于華北古陸南緣,在公園范圍內,連續完整地出露35億年以來太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五個地質歷史時期的地層,地層層序清楚,構造形跡典型,被地質界稱為“五代同堂”,實際上是一部完整的地球歷史石頭書。
                  嵩山主峰地區的玉寨山、峻極峰、五指嶺、尖山等,多為石英巖組成,加之構造運動所致,使諸峰在400m標高上拔地而起,立壁千仞,險峻清秀,奇峰異谷遍布全區,形成獨特的地形、地貌。
                    區內清晰地保存著發生在距今23億年(命名為嵩陽運動)、18.5億年(中岳運動)和5.7億年(少林運動)三次前寒武紀全球性地殼運動形成的沉積間斷和地層角度不整合界面遺跡,中岳運動塑造了嵩山構造地質體的雛形,為風化剝蝕作用提供了原始條件;燕山運動所產生的構造格局為現今嵩山面貌提供原形。喜馬拉雅運動使嵩山在不斷隆升中經受剝蝕,斷層碎裂帶成為隘口;破碎的節理、裂隙形成形狀大小、深淺不同的峽谷;產狀直立的石英巖被剝蝕為簇林地貌或壁立千仞的懸崖。形成隆、陷、褶、斷等地殼表面構造類型與環、線、塊相間排列的構造格局,是地殼構造演化的一個縮影,是研究前寒武系沉積建造受運動影響擠壓變質、褶皺造山、剝蝕夷平等過程乃至地殼演化規律的天然實驗場。

                  第二章 巖石

                  第一節 變質巖

                  在地殼形成和發展過程中,早先形成的巖石,包括沉積巖、巖漿巖,由于后來地質環境和物理化學條件的變化,在固態情況下發生了礦物組成調整、結構構造改變,甚至化學成分的變化,而形成一種新的巖石,這種巖石被稱為變質巖。

                  一、片麻巖

                  主要由長石﹑石英組成﹐中粗粒變晶結構和片麻狀或條帶狀構造的變質巖。

                  關于片麻巖的含義及其與片巖的區分標志﹐各國巖石學家的看法不盡一致。英國和美國主要根據巖石的構造(片狀或片麻狀)來區分片巖和片麻巖﹐北歐一些國家主要根據長石含量來區分﹐長石含量高的為片麻巖﹐含量低的為片巖。 圖2-1—1片麻巖

                  在中國﹐片麻巖指礦物組成中長石和石英含量大于50%﹐其中長石大于25%的變質巖。片麻巖的原巖類型和形成條件比較復雜。按原巖主要有下列類型﹕富鋁片麻巖、斜長片麻巖、堿性長石片麻巖、鈣質片麻巖。

                  二、片巖

                  其特征是有片理構造,是常見的區域變質巖石。原巖已全部重結晶,由片狀、柱狀和粒狀礦物組成。一般為鱗片變晶結構、纖狀變晶結構和斑狀變晶結構。常見礦物有云母、綠泥石、滑石、角閃石、陽起石等。粒狀礦物以石英為主,其特征是有片理構造。 圖2-1—2 片巖

                  三、石英巖 

                  石英巖主要由石英組成的淺色粒狀巖石,其主要的化學成分是石英--SiO2。一般為塊狀構造,粒狀變晶結構,呈晶質集合體,有著玻璃光澤至油脂光澤。由砂巖和硅質巖經區域變質作用重結晶形成。由于石英在溫度作用下易發生化學變化,在低溫至高溫的寬廣范圍內,主要引起重結晶作用。因此,石英巖在不同的變質相條件下都可形成。 圖2-1—3 石英巖
                  遠在二十五億年前的太古代,嵩山地區還是一片汪洋大海,海底沉積了泥砂物質、火山噴出物等,在漫長的地質歷史時期,這些物質變成了石英砂巖和火山巖。在距今十七到十九億年前,嵩山地區發生了一次強烈的地殼運動,地質上稱為嵩山運動,使海底沉積的石英砂巖和泥質巖石變質,形成了石英巖。

                  ? 嵩山主要由一些堅硬的、不易風化的石英巖組成。石英巖是由砂巖經變質而成的。它的化學成分是SiO2,礦物成分主要是石英,所以巖石既堅硬,抵抗風化的能力又強。

                  四、糜棱巖

                  具有糜棱結構的巖石稱為糜棱巖。糜棱巖是強烈破碎塑變作用所形成的巖石,是一種動力變質巖,往往分布在斷裂帶兩側。糜棱巖的粒度細小,但一般比較均勻,外貌致密,堅硬,需借助顯微鏡才能分辨顆粒輪廓。有時在斷面上可見凸鏡狀定向排列的碎斑。

                  糜棱巖常由花崗質巖石和砂巖類巖石形成,主要礦物成分是石英和長石。具有條帶狀和紋層狀構造。糜棱巖致密堅硬,主要由花崗巖、石英砂巖組成。

                  五、千枚巖

                  其特征是千枚狀構造,是隱性變晶片理發育面上呈絹絲光澤的低級變質巖。典型的礦物組合為絹云母、綠泥石和石英,可含少量長石及碳質、鐵質等物質。有時還有少量方解石、雛晶黑云母、黑硬綠泥石或錳鋁榴石等變斑晶。常為細粒鱗片變晶結構,粒度小于0.1毫米,在片理面上常有小皺紋構造。原巖為黏土巖、粉砂巖或中酸性凝灰巖,是低級區域變質作用的產物。因原巖類型不同,礦物組合也有所不同,從而形成不同類型的千枚巖。如黏土巖可形成硬綠泥石千枚巖;粉砂巖可形成石英千枚巖;酸性凝灰巖可形成絹云母千枚巖;中基性凝灰巖可形成綠泥石千枚巖等。千枚巖可按顏色、特征礦物、雜質組分及主要鱗片狀礦物進一步劃分為銀灰色絹云母千枚巖、灰黑色碳質千枚巖及灰綠色硬綠泥石千枚巖等。

                  第二節 巖漿巖

                  一、 花崗巖

                  花崗巖是一種巖漿在地表以下凝卻形成的深成酸性火成巖,主要成分是長石和石英。花崗巖質地堅硬,難被酸堿或風化作用侵蝕、耐磨損、耐腐蝕、具有裝飾性為特點。

                  花崗巖一般為淺色,多為灰、灰白、淺灰、紅、肉紅等。礦物成分主要為硅鋁淺色礦物為主,鐵鎂暗色礦物較少。硅鋁礦物主要為堿性長石(正長石、微斜長石、歪長石)、石英、酸性斜長石約占85%,其中石英含量大于20%。

                  花崗巖常常以巖基、巖株、巖塊等形式產出,并受區域大地構造控制,一般規模都比較大,分布也比較廣泛。在我國,花崗巖石材礦床除分布在褶皺帶,地盾和陸臺結晶基底地區外,還大量出現在我國東部中生代 ,燕山期陸臺活化的廣大地區,如廣東、福建、江西等地。

                  二、輝綠巖

                  輝綠巖為深源玄武質巖漿向地殼淺部侵入結晶形成,常呈巖脈、巖墻、巖床或充填于玄武巖火山口中的巖株狀產出。

                  輝綠巖是一種基性淺成侵入巖。深灰、灰黑色主要由輝石和基性長石組成,含少量橄欖石、黑云母、石英、磷灰石、磁鐵礦、鈦鐵礦等。基性斜長石常蝕變為鈉長石、黝簾石、綠簾石和高嶺石;輝石常蝕變為綠泥石、角閃石和碳酸鹽類礦物。主要由輝石和基性長石組成,含少量橄欖石、黑云母、石英、磷灰石、磁鐵礦、鈦鐵礦等。

                  按次要礦物的不同,可分為橄欖輝綠巖、石英輝綠巖等。

                  在太室山腰有一處輝綠巖墻大約寬8-10m,由于受到巖墻積壓呈破碎狀,節理發育,嚴氏硬度大。呈灰黑色,細粒全晶質構造。巖墻為太古代登封群條帶狀混合巖。巖墻與圍巖成不整合關系界限分明。

                  三、 中性巖墻

                  ?中性巖是火成巖的一個大類。SiO2含量為52~65%、長石含量顯著高于其他礦物。中性巖類巖石顏色較淺,多呈淺灰色,比重比基性巖要小。+率一般為20~35,呈中色-淺色。

                  中性巖的化學成分特征是SiO2為53-65%,鐵、鎂、鈣比基性巖低,Al2O3 16-17%,比基性巖略高,而Na2O+K2O可達5%,比基性巖明顯增多。這個巖類的名稱一樣,它是在基性巖和酸性巖中間的過渡類型。侵入巖是閃長巖,相應的噴出巖是安山巖。閃長巖既可以向基性巖輝長巖過渡,也可以向酸性巖花崗巖過渡。同樣,噴出巖之間也關系密切,安山巖和玄武巖、流紋巖也常常共生在一起。(周新民)

                  第三節 沉積巖

                  暴露在地殼表部的巖石,在地球發展過程中,不可避免地要遭受到各種外力作用的剝蝕破壞,然后再把破壞產物在原地或經搬運沉積下來,再經過復雜的成巖作用而形成巖石,這些由外力作用所形成的巖石就是沉積巖。

                  一 碎屑巖類

                  下面具體說明幾種碎屑巖類巖石:

                  1、長石砂巖

                  長石砂巖是一種長石碎屑含量大于25%的砂巖,長石砂巖多由長英質母巖,如花崗巖、片麻巖經機械風化,短距離搬運,在山前或山間盆地堆積而成。長石砂巖 砂巖主由石英和長石顆粒組成,而長石顆粒含量一般在25%以上。通常為粗粒或中粒,常呈淡紅、米黃等色,碎屑多為棱角或次棱角狀,膠結物多為碳酸鹽或鐵質。此種砂巖多為花崗巖類巖石經風化殘積而成,或在構造上升地區強烈風化、迅速堆積而成。

                  2、巖屑砂巖

                  碎屑組分中石英<75%,巖屑>25%,長石<25%的砂巖,重礦物比較多,膠結物常為硅質和碳酸鹽質,常含較多的粘土雜基。巖屑成分比較復雜:火山巖(隱晶質的熔巖碎屑)、低級變質巖(如板巖、干板巖及云母片巖等)、沉積巖(如頁巖、粉砂巖、燧石及少量的泥晶灰巖、白云巖等)。通常磨圓、分選均較差。巖屑砂巖一般為稍暗的色調。形成條件為強烈剝蝕及快速堆積的構造條件。它可以是海成的和陸相環境。 圖2-3—1 巖屑砂巖

                  3、石英砂巖

                  石英砂巖 砂巖中石英顆粒含量占90%以上,稱石英砂巖。砂粒純凈,SiO2含量可達95%以上,磨圓度高,分選性好。巖石常為白、黃白、灰白、粉紅等色。這種砂巖是原巖經過長期破壞沖刷分選而成。

                  4、頁巖

                  頁巖為粘土巖類中固結較強的巖石,具薄層狀頁理構造,頁理主要是鱗片狀粘土礦物層層累積、平行排列并壓緊而成。致密,不透水。可有各種顏色,含有機質者呈黑色,含氧化鐵者呈紅色,含綠泥石、海綠石等呈綠色。性軟,抵抗風化能力弱,在地形上常表現為低山低谷。

                  5、泥巖

                  泥巖是一種厚層狀、致密、頁理不發育的粘土巖。其成分比較復雜.分類原則與頁巖相同,常見的類型如紅色泥巖、黑色泥巖、炭質泥巖等,富含有機質的暗色泥巖是良好的生油巖系

                  圖2-3—2 泥巖

                  6、礫巖

                  圓狀、次圓狀礫石含量大于30%的碎屑巖。根據礫石大小可分為:細礫巖、中礫巖、粗礫巖、巨礫巖。根據礫石成分復雜程度可分為:單成分礫巖、復成分礫巖。根據礫巖在地層剖面中的位置可分為:底礫巖(指位于海侵層位最底部侵蝕基準面以上的礫巖層,它代表了長期的沉積間斷);層間礫巖(分布于層間或層內,是沉積條件局部發生變化形成的)。按成因可分為:河成礫巖、海濱礫巖等。

                  7、冰磧巖

                  冰磧巖全稱為冰磧礫泥巖,是世界稀有的石種之一。其色為灰褐,暗褐,質量重,堅而脆,內夾雜有砂石或其他小生物化石。據考證,冰磧巖形成距今約6——7億年間。當時,地球上曾發生了全球性“冰蓋氣候”的“冰球事件”,冰期后,又發生了“熱室氣候”事件。這種極熱和極冷的現象,便形成了稀罕少見的冰磧巖。

                  8、次生黃土

                  次生黃土是指原生黃土被流水沖刷、搬運再堆積而成的黃土。它與原生黃土的主要區別是具有層理,并含有較多的砂以至細礫。黃土狀巖石和黃土狀土即次生黃土。在實習過程中,在東梁莊所見的黃土屬于這一類型。

                  9、風化殼

                  地殼表層巖石風化的結果,除一部分溶解物質流失以外,其碎屑殘余物質和新生成的化學殘余物質大都殘留在原來巖石的表層。這個由風化殘余物質組成的地表巖石的表層部分,或者說已風化了的地表巖石的表層部分,就稱為風化殼或風化帶。

                  10、洪積扇沉積

                  暫時性線狀流水在出口處堆積下來的扇狀堆積地形。大型的洪積扇中,洪積物具有明顯的分帶現象。在洪積扇頂部,堆積有粗大的礫石,這是由于水動力在此地帶突然降低所致。在洪積扇邊緣,地形較緩,水動力更弱,沉積物主要為砂、粘土,并具有層理。在扇頂與扇緣之間,沉積物既有礫石,又有砂及粘土。洪積物這種分帶現象是粗略的,各帶之間沒有截然的界線。登封縣城就位于洪積扇沉積后所形成的平原上,上述現象可以明顯看到。

                  11、河流沉積

                  河流自上游向下游流動的過程中,由于落差逐漸變小,流速減弱或流量減小,進入河流的碎屑物超出河流的搬運能力而沉積下來的過程。

                  12、坡積物

                  泥沙被坡面水流沖刷,一般在坡麓堆積下來,稱為坡積物,坡積物的分布有兩種情況;第一種,當坡面的傾斜坡度較大時,地表徑流沿斜坡向下流動時給了泥沙一個起始的沖擊力,使它脫離不穩定的靜止狀態,開始滾動,重量越大,滾動越遠,泥沙粒徑變化從坡頂到坡腳愈來愈粗。第二種,坡面的傾斜坡度比較小,水流作為介質,挾帶坡面泥沙向下流動,顆粒越細帶得越遠。坡積物的物質來源是附近的山坡,由于搬運距離比較短,其碎屑顆粒的磨圓度很差,分選性也不太好

                  二、化學巖及生物化學巖類

                  1、石灰巖

                  (1)石灰巖是海相瀉湖相的沉積巖的一種。通常呈灰色、黑色,隱晶質結構致密塊狀構造,呈層狀、厚層狀。有致密狀、結晶粒狀、生物碎屑等結構,性脆,遇稀鹽酸發生化學反應產生氣泡。(陳增濤)主要礦物成分為方解石,次要為白云石、還常見有粘土、石英、長石、海綠石、鐵的氧化物等。

                  石灰巖主要是在淺海的環境下形成的,按成因可劃分為粒屑石灰巖(流水搬運、沉積形成);生物骨架石 灰巖和化學、生物化學石灰巖。按結構構造可細分為竹葉狀灰巖、狀灰巖、團塊狀灰巖等。石灰巖的主要化學成分是CaEO3易溶蝕,故在石灰巖地區多形成石林和溶洞,稱為喀斯特地形 。

                  2、白云巖(如右下圖)

                  白云巖是一種碳酸鹽巖,也是海相、瀉湖相沉積巖,多為淺色、白、淺灰白、灰色,偶有黑色。成份以白云石為主,次為方解石,少量粘土等。白云巖由白云石組成,常混入石英、長石、方解石和粘土礦物。呈灰白色,性脆,硬度小,用鐵器易劃出擦痕。遇稀鹽酸緩慢起泡或不起泡,外貌與石灰巖很相似。按成因可分為原生白云巖、成巖白云巖和后生白云巖;按結構可分為結晶白云巖、殘余異化粒子白云巖、碎屑白云巖、微晶白云巖等。  

                  第三章 構造認知實習

                  第一節 褶皺

                  一 概念

                  褶皺山(folded mountain)地表巖層受垂直或水平方向的構造作用力而形成巖層彎曲的褶皺構造山地。新構造運動作用下形成高大的褶皺構造山系是褶皺地貌中最大的類型。

                  二 分類

                  褶皺構造山可以按構造成因分為:靜態褶皺構造山地和動態褶皺構造山地。


                  1、靜態褶皺構造山地是指背斜或向斜構造受外力侵蝕作用后形成侵蝕作用的增強與時間長短的區別,又可分為:的山地。由于

                  ①原生構造地貌未完全破壞,地貌形態與構造一致的,稱為順地貌。 ②原生構造地貌基本被破壞,地貌形態與構造不一致的,稱為逆地貌。③逆地貌面經侵蝕破壞,使地貌形態再一次與構造一致的,稱為再順地貌

                  四 嵩山復背斜

                  復背斜 又稱復向斜,是規模巨大的翼部為次一級甚至更次一級褶曲所復雜化的背斜(向斜)構造。

                  圖3-3 嵩山大背斜

                  第二節 斷層

                  一、嵩山地區斷層分布概況

                  嵩山地區以中岳運動界面即五佛山群與嵩山群之間的不整合面為標志,可劃分為基底構造和蓋層構造兩大部分。界面一下的巖層,包括太古代登封巖群,太古晚期片麻巖,早元古代巖漿巖以及早元古代嵩山群,這些巖層在嵩陽運動和中岳運動作用下發生強烈變形其應力方向是東西的,形成構造是直立或倒立的復背斜,復向斜斷裂其軸線都是進南北方向的。

                  中岳運動界面以上是嵩山地區的覆蓋沉積巖層,它們少林運動和燕山運動的影響,發生了一系列的褶皺和斷裂,但這種構造作用都在地殼淺表環境下發生的,形成的褶皺比較寬緩,斷裂也是脆性的。這時的應力以南北方向為主,所以主構造線都是東西向的,下面的構造線垂直相交,猶如高架橋路下的縱橫相交的馬路。經過數以億記得時間最終發育成為近東西,南北為主的斷層分布。

                  二、斷層?

                  斷層是指地殼巖層因受力達到一定強度而發生破裂,并沿破裂面有明顯相對移動的構造。

                  1、斷層種類:

                  按斷層與有關構造的幾何關系分類:

                  走向斷層 斷層走向與巖層走向基本一致的斷層。
                    傾向斷層 斷層走向與巖層走向基本直交的斷層。
                    斜向斷層 斷層走向與巖層走向斜交的斷層。
                    順層斷層 斷層面與巖層層理等原生地質界面基本一致的斷層。
                  根據斷層走向與褶皺軸向或區域構造線之間的幾何關系分類:

                  縱斷層 斷層走向與褶皺軸向或區域構造線方向一致或基本一致的斷層。

                  橫斷層 斷層走向與褶皺軸向或區域構造線方向直交或基本直交的斷層。

                  斜斷層 斷層走向與褶皺軸向或區域構造線方向斜交的斷層。
                  組合-過渡類型:如逆-平移斷層二、斷層兩盤相對運動分類

                  根據斷層兩盤的相對運動,可將斷層分為以下幾類:

                  正斷層 正斷層是斷層上盤相對下盤沿斷層面向下滑動的斷層。正斷層產狀一般較陡,大多在45°以上,而以60°左右者較為常見。

                  逆斷層 逆斷層是斷層的上盤相對下盤沿斷層面向上滑動的斷層。

                  [A]正斷層 [B]逆斷層 [C]平移斷層

                  大逆沖斷層的上盤,因從遠處推移面來而稱為外來巖塊(體),下盤意味著相對未動而稱為原地巖塊(體)。推覆體就是一種外來巖塊(體),因總體呈平板狀又稱逆沖巖席。逆沖斷層與推覆體共同構成逆沖推覆構造或推覆構造。當逆沖斷層和推覆構造發育地區遭受強烈侵蝕切割,將部分外來巖塊剝掉而露出下伏原地巖塊,表現為在一片外來巖塊中露出一小片由斷層圈閉的原地巖塊,常常是較老地層中出現一小片由斷層圈閉的較年輕地層,這種現象稱為構造窗。如果剝蝕強烈,外來巖塊放大片剝蝕,只在大片校剝露出來的原地巖塊上殘留小片孤零零的外來巖體,稱為飛來峰。飛來峰表現為原地巖塊中殘留一小片由斷層圈閉的外來巖塊,常常是較年輕的地層中殘留一小片由斷層圈閉的較老地層。飛來峰常常成為陡立的山峰。構造窗常位于地形低凹處。

                  平移斷層 平移斷層是斷層兩盤順斷層而走向相對位移的斷層。規模巨大的平移斷層常稱為走向滑動斷層。根據兩盤的相對滑動方向,又可進一步命名為右行平移斷層和左行平移斷層。

                  嵩山地區斷層結構復雜,所以需要科學斷層證據觀察方法。

                  2、斷層觀察證據:

                  1、有主斷面。

                  2、兩側若是沉積巖,產狀不一致,紊亂。

                  3、脫泄,褶皺代表本盤受力方向。

                  4、有構造巖(動力變質巖)

                  5、有角礫巖,帶棱角,碎后膠結,成分單一。

                  6、斷層泥(處于最近仍在活動的斷層中)

                  7、動力變質礦物:產狀方向沿重力作用方向,斷層面兩側有氧化鐵,呈紅色,析出二氧化硅,原巖膠結硅化。

                  8、有擦痕,斷層兩側發生移動。

                  9、有階步

                  3、實習地點斷層

                  以上是對嵩山地區斷層分布的較系統的論述以及,對斷層判別的基本特征的大體概括,和對如何判斷斷層證據的幾點注意事項。以下就是結合理論和實習老師教授內容對此次嵩山實習地點幾處較典型的斷層的詳細描述。

                  中岳廟斷層

                  中岳廟斷層位于登封市東北約5公里處的中岳廟后,斷層的主斷面大體東西略向西北東南走向,斷裂面為燕山運動時期構造斷層,巖性多為嵩山巖群為主,嵩山巖群市距今21億念的古元古代時期形成,以沉積巖巖層為主的淺海相碎屑巖和少量碳酸鹽巖,巖性石英巖、絹云石英巖、卷云千枚巖、白云巖。多見對稱交錯層理。泥裂等沉積構造,與其登封巖群為角度不整合接觸。

                  斷層產狀不一致,巖層發生明顯錯位,擦痕明顯,參差交錯。表面有脫泄和階步,出現了多處飛來峰現象。明顯的褶皺痕跡,斷面巖裝破碎,且有河流發育,且符合“逢溝必斷”地形(低凹地帶)由于斷層附近易風化、剝蝕(巖石破碎),長期的外力作用造成。

                  石宗河斷層

                  石宗河斷層位于登封市告成鎮東約2公里處,石宗河發源于太室山東麓,屬淮河流域的潁河水系,控制流域面積約41平方千米,上游建有紙坊水庫,屬中型水庫主斷面大體沿是綜合成東北西南走向,以石宗河為界岸左為寒武紀白云巖為主,巖性顏色呈灰白或黃色,易于碳酸發生微軟的反應,而形成溶溝、石牙、石林和溶洞,是北方典型的哈斯特地貌素有“小桂林”之稱,右岸表層明顯為黃土層覆蓋,垂直節理發育。

                  黃土顏色灰黃、棕黃,成分是黏土和粉砂,顆粒均一,碳酸鈣含量多,黃土的直立性好,可以挖窯洞;黃土孔隙度大,濕陷性強,抗蝕性弱,極易遭受流水侵蝕。下為易破碎的紅色砂巖,兩岸巖石巖性有明顯差異,中間斷面明顯產轉裝,巖石破碎,不一致且紊亂。石宗河因其斷層在下游成為“倒掛河”,且符合“逢溝必斷”地形(低凹地帶)。由于斷層附近易風化、剝蝕(巖石破碎),長期的外力作用造成。

                  逍遙谷斷層

                  逍遙谷斷層位于登封市北約2公里處太室山南麓,書院河上游。

                  斷面面向東南,遙對野豬坡大體成西北東南走向,此處巖漿侵入與圍巖接觸,侵入體為輝綠巖(基性淺成巖),圍巖為條帶狀混合巖,屬于登封群,巖墻與圍巖接觸分明為節理發育,形成于太古宙時代,,輝綠巖新鮮面為灰綠色,風化后為黃褐色,成分為富鈣斜長石,輝石及少量角閃石和橄欖石,細粒結構,板狀構造。條帶狀混合巖標本為褐色、灰色、白色,成條帶狀排列,成分主要為長石、云母、石英等,粒狀變晶結構,片麻構造。

                  逍遙谷崖高約15米,上部植物較多,下部略喲植物生長,流水侵蝕嚴重。

                  此地巖層為嵩山地區最古老的巖層(太古宇時期)有海底火山巖變質而成的片麻巖和混合巖。此地巖石也為嵩山地區在25億年前是一片汪洋提供了最有利的證據,此處崖面有一明顯斷層斷面。斷面左部為上盤巖質為片麻巖顏色略黃,巖塊較為完整,巖層大體有左上到右下走向成約30度傾角。下盤為太古代混合巖顏色較左盤更深黃,巖面較破碎巖層基本上沿水平方向延伸。

                  谷的主斷面其實就是這個崖面,斷層兩側巖性不一右岸崖面大體為太古宇花崗巖質片麻巖和混合巖,巖石呈現黃色,較破碎而左岸卻為構成嵩山地區主題的典型石英巖,巖性堅硬有光澤,有明顯褶皺痕跡,此處斷層大而陡的斷面出露呈陡崖狀有流水。

                  斷裂處巖石破碎易發育為河谷,成低凹地帶由于斷層附近易風化、剝蝕(巖石破碎),長期的外力作用造成“逢溝必斷”,書院河就由此上山下流去。

                  少林河斷層

                  少林河位于登封市西北約8公里處,太室山與少室山之間的峽谷地帶,屬淮河流域的潁河水系。

                  主斷面大體為東北西南走向,大約20度左右,為無佛山山群。嵩山全區沉積了一大套淺海沉積物,馬鞍山組肉紅色石英砂巖,灰白色黃綠色頁巖及含礫砂巖,辛集組白云質灰巖和泥質灰巖和含有三葉蟲化石紫紅色頁巖的饅頭組。少林河斷層附近巖石發育交錯層理,與嵩山巖群和登封巖群成角度不整合。

                  大體以少林河為界,北岸為礫巖、白云質石灰巖和泥灰巖,其巖性上文已大體交代。另一側為少室山石英巖主體,巖性堅硬與其對岸巖性明顯差異,故兩側巖性不同。中間斷裂處巖石破碎易發育為河谷,成低凹地帶由于斷層附近易風化、剝蝕(巖石破碎),長期的外力作用造成“逢溝必斷”。少林河由此流過且巖壁略有擦痕,另外多處斷層三角面為斷層活動最直接的證據。

                  王堂水庫斷層

                  王堂水庫斷層位于登封市西南約15公里處王堂水庫泄洪道內,巖石為寒武紀金山斗石英砂巖,由于強氧化作用導致巖體變為紅色,崖高約10米,由下到上有三層,依次為固化河道高約3米,基巖層高約3米,河流沖積石塊泥沙混合層約1米,和黃土層高約2.5米。基巖巖層有一明顯斷裂帶,左側為上盤巖層有左上到右下成約35度傾角,斷裂處右側為下盤巖層走向大體也為左上右下,但是斷層下盤巖層在斷裂處呈明顯的向上非正常彎曲的斷層褶皺痕跡,斷裂處巖石較兩側破碎。雖經人為因素影響,依然有明顯擦痕。此處基巖與上部泥塊層成角度不整合。

                  斷層剖面圖

                  根據實習報告要求特附上王堂水庫斷層剖面圖和王堂水庫信手剖面圖。

                  王堂水庫斷層剖面圖

                  ?

                  第三節 構造運動遺跡

                  一、嵩陽運動

                  嵩陽運動是全球構造三大運動之一,也是形成嵩山的一個重要階段。嵩山嵩陽運動是發生在距今25億年的一次全球性地殼運動,由張伯生院士于1951年在嵩山南坡發現并命名。“嵩陽運動”地質遺跡界面是劃分太古與元古的界限,界面之下是太古宙沉積底層——登封群;界面之上是古元古代沉積底層——嵩山群。

                  界面清晰地反映了太古宙發生的一次廣泛而劇烈的地殼運動。這次運動使登封群花崗綠巖建造遭受擠壓變質、褶皺造山、侵蝕夷平并形成了具緯向構造格局、多期構造變形和“三個時代”巖漿序列的古陸核。它標志著地球演化早期的一次重大的地質事件。

                  嵩山群屬濱海——淺海相沉積,與登封群有截然不同的變質、變形和巖漿活動歷史,并以角度不整合覆蓋于登封群不同層位、不同構造部位上。

                  在距今25億年時,嵩陽運動爆發。地質學家把嵩陽運動分為三幕:第一幕是洋陸碰撞作用,洋殼自東向西俯沖,陸殼自西向東推覆,使陸緣裂谷閉合。伴隨俯沖,大規模花崗巖巖漿上侵。已經成巖的登封巖群發生了強烈的韌性剪切變形,局部發生了固態塑性流變變形和角閃巖相變質。這次碰撞使嵩山地區地殼進一步隆升加厚。進入元古代發生了第二幕,陸殼的推覆強度已經減弱,這期間距今23~21億年間,曾發生過一次較強的推覆作用和熱液作用,有大量偉晶巖脈侵入。第三幕主要表現在輝綠巖墻群和鉀長花崗巖的上侵。嵩陽運動使嵩山古老的基地花崗巖—綠巖地體完全固結,陸核也得到了大范圍的增生。

                  嵩陽運動使嵩山及其周邊地區第一次成為陸地并遭受了較長時間的風化剝蝕。大約在距今21~18億年時,原來已經閉合的裂谷,再次裂開,形成了一個新的海槽。這個海槽比原先的裂谷范圍小,位置也稍微向東偏移了一些,仍然是近南北向的,嵩山地區第二次成為海洋。在這個海槽里,沉積了從陸地上搬運來的大量物質,這些沉積巖就是嵩山群。

                  二、中岳運動

                  中岳運動是發生在嵩山地區古元古代嵩山期沉積以后,新元古代五佛山期沉積以前的一次強烈造山運動。五佛山群呈高角度不整合覆于嵩山群及登封群各組之上,發生于距今14億年左右。中岳運動使整個嵩山群即羅漢洞組、五指嶺組、廟坡山組、花峪組,協調一致地產生緊密的走向近南北,軸面向西傾斜、向東倒轉的復式背斜和復式向斜。

                  古元古代末,即距今18億年時,嵩山地區發生了中岳運動,使海槽迅速閉合,嵩山地區第二次成為陸地。這次運動使已經形成的所有巖層再次受到改造,發生了比嵩陽運動更為強烈的褶皺和變形,但變質程度普遍不高。這次運動使華北各陸塊拼合在一起,形成了華北統一古陸塊。嵩山地區的環境發生了明顯的變化,陸地與海洋的邊界不再是南北向,而變成了東西向,嵩山地區由原來位于嵩山古陸核的東部邊緣,變成了華北陸塊南部的一部分。

                  中元古代早期,即距今18~16億年時,嵩山地區產生了一些東西向張裂帶,嵩山的石秤、白家寨等地沿張裂帶侵入了一系列花崗巖體和輝綠巖墻。這次巖漿活動是嵩山地區的最后一次,從此嵩山再沒有發生過巖漿熱事件。

                  三、少林運動

                  少林運動是發生在晚前寒武式的一次構造運動。在河南省嵩山地區寒武系下統辛集組底部礫巖呈角度不整合覆于新元古界五佛山群何家砦組和馬鞍山組之上。典型剖面見與嵩山少林寺附近。其發生時間距今約7億年左右。此運動僅在少林寺地區見角度不整合,其他地區均表現為平行不整合或逐漸過渡關系。

                  少林運動是一次以垂直升降作用為主的造陸運動,嵩山地區又一次抬升,第三次成陸,受到風化剝蝕。各處抬升的速度和幅度不一樣,盆地南部比北部抬升較快,幅度相對較大,在抬升過程中,巖層向北傾斜的角度加大,尚未完全固結或剛剛固結成巖的五佛山群巖層內部重力失衡,沿內部軟弱層發生破裂,并自南向北滑動,形成了嵩山地區獨具特色的重力滑動構造。滑動留下的遺跡,為世界所罕見。

                  四、 加里東運動

                  加里東運動 古生代早期地殼運動的總稱。

                  其所形成的褶皺帶稱加里東褶皺帶。1888年由休斯(E.Suess)創用,主要指歐洲西北部晚志留紀至泥盆紀形成北東向山地的褶皺運動。這一時期的地殼運動,使延伸于北愛爾蘭、蘇格蘭和斯堪的納維亞半島的北東向格蘭扁地槽、西伯利亞的薩彥嶺地槽、中國東南部加里東地槽、澳大利亞的塔斯馬尼亞地槽及北阿帕拉契亞地槽(古大西洋)形成褶皺山地。加里東運動的完成標志著早古生代的結束

                  五、 呂梁運動

                  呂梁運動是古元古代(2500-1800Ma)期間的構造期,在此期間,在今中國及周邊地區發生了呂梁運動或稱呂梁事件。

                  因為呂梁運動在山西呂梁山的表現最典型,故而得名。與此同時,山西五臺山地區也有比較強烈的構造運動,學界稱之為滹沱運動(以滹沱河命名),所以也有不少人把呂梁期稱為滹沱期。呂梁運動的其他名稱尚有中條運動(晉南)、興東運動(黑龍江)和鳳陽運動(安徽)等。呂梁期相當于國際地質科學聯合會(2004)確定的古元古代成鐵紀(2500-2300Ma)、層侵紀(2300-2050Ma)和造山紀(2050-1800Ma)的全部。

                  呂梁期的年代久遠,目前只能對這期間的構造運動做粗略的描述。在呂梁期,可以識別出構成后世中國大陸的五個地塊,即原始中朝地塊、揚子地塊、華夏地塊、哈爾濱地塊和準噶爾地塊。其中原始中朝地塊是在呂梁期第一次由塔里木克拉通和中朝克拉通等小陸塊拼合而成的,從而形成了統一的結晶基底。

                  第四章 地層單位認知實習

                  第一節 年代地層單位

                  年代地層單位,又稱時間地層單位或地層單位。它主要依據古生物化石、地層形成的地質年代、順序和穿過地層的地震波波速等而把地層劃分為不同類型、不同級別的單位。年代地層單位分為宇、界、系、統、階、時帶。
                  ? 根據地層中標準化石和化石組合,可以把地層劃分為階。階與階之間的生物在屬和種的范圍內有顯著差異。階以地名命名,如華山地區上寒武統根據三葉蟲的種類劃分為崮山階,長山階,鳳山階。階是全國性或區域性的年代地層單位。

                  比階更高一層的年代地層單位叫統。一個統可以包括數目不等的階。由于統所代表的時間較長,所以統與統之間的生物在科、目范圍內有顯著變化,統是全球性的年代地層單位。例如,在中國和澳大利亞的下寒武統中都有萊氏三葉蟲(科),而在歐美都有小油疥蟲(科),二者都以多節、多刺、小尾為共同特征,說明下寒武統所代表的時代是三葉蟲演化的原始階段。統的名稱和系相同。另冠以下、上或下、中、上字樣,如下寒武統、中寒武統、上寒武統。古進系、新近系和第四系所劃分的統則另有專門名稱。

                  更高一級的年代地層單位叫系。一個系可以分為2-3個統。系與系之間的生物在目、綱范圍內有很大變化。如泥盆系以魚綱的大發展,石炭系以兩棲綱的大發展為主要特征。系一般是根據首次研究的典型地區的古地名、古民族名或巖性特征命名,如寒武系、奧陶系、石炭系、白堊系等。我們本次研究的石宗河,少林寺,磴槽煤礦等地區都屬于寒武系。石宗河地區的石宗會飲的巖石以石英巖、石灰巖為主,巖性為灰白、灰黑色,有刀一樣的痕跡;磴槽煤礦地區的巖石以泥巖、頁巖為主;它們都屬于寒武系時期的遺留產物。

                  根據生物界重大門類的演化階段所劃分的單位叫界。如中生界含有豐富的爬行類化石,新生界含有種類眾多的哺乳動物化石等等。一個界包括2-3甚至6個系。界以象征生物發展階段的古生、中生、新生等命名。本次我們所到的嵩山地質公園的五代同堂,就包括新生界、中生界、古生界。

                  ?最高級的年代地層單位叫宇。根據生物的出現和最低硬殼化石帶以及較高級動物的大量出現,把全部地層分為3個宇,即太古宇、元古宇和顯生宇,后者包括古生界、中生界、新生界。此次我們所考察的迎仙閣、梁莊后200米地區則屬于元古宇,迎仙閣地區的巖基為巖漿巖中的花崗巖;梁莊后大坑為一個鋁土礦,礦山上層巖石顏色為白色,紅色,下層巖石顏色為黑色,原因是含鐵、錳等元素。后山溝、五指嶺地區則屬于元古宇,后山溝地區以石英巖為主,顏色為紅色、黑色,含鐵、錳等元素;五指嶺地區也是以石英巖為主,夾帶著有少量的千枚巖、片巖,該地區的巖石更破碎,巖石顏色單一,沒有磨圓面,呈片狀出現。嵩山地質公園、孫家溝則屬于顯生宇,孫家溝地區以石英砂巖為主,巖石灰白,略帶黃色,嵩山地質公園的五代同堂;它們則都屬于顯生宇。

                  第二節 巖石地層單位

                  巖石地層單位是根據可觀察到并呈現總體一致的巖性(或巖性組合)、變質程度或結構特征,以及與相鄰地層間關系所定義和識別的一個三維空間的巖石體。一個巖石地層單位可以由一種或多種沉積巖、噴出巖或其變質巖組成。單位的鑒別要求是整體巖石特征的一致性。

                  ? 巖石地層單位必須以實際巖石組分的特征為基礎,而不是以巖石的地球物理性能(電性、磁性、放射性和其他推論或度量的物理性質)、推論出的時間間隔、地質事件、成因等為基礎。因此,在巖石地層單位的定義中不考慮時間、成因、氣候、環境或事件等因素。但是,巖石地層單位本身是推論這些因素的物質基礎。
                  ? 化石作為巖石中的一種物質成分,對于識別一個巖石地層單位有時具有重要作用。但是不論在什么情況下,巖石地層單位的定義中不考慮時間、成因、氣候、環境或事件等因素。但是,巖石地層單位本身是推論這些因素的物質基礎。
                  ? 劃分變質巖巖石地層單位,仍應遵循巖石特征的整體一致性這一基本原則。原巖是沉積的或火山堆積的巖層序列,在剖面上呈疊覆關系,雖經區域變質,但原巖特征清楚,原生面理保存良好,其層序雖然發生變化,但通過構造解析可以恢復原來的可信層序,仍按巖石地層單位劃分與命名.地層劃分的根據主要是巖性變化及巖性組合差異,沉積韻律(巖層節奏)、沉積間斷(平行不整合,角度不整合)等,巖石地層單位為群、組、段等。

                  ?組是地方性的最基本的地層單位。凡是巖相、巖性和變質巖程度大體一致的,與上下地層之間有明確界限的在一定地理范圍內比較穩定的地層,都可以劃分為一個組。組采用最初建組的地名(山名、村名等)命名,如華北中寒武統的徐莊組和張夏組等。

                  比組大的地方性地層單位叫群。凡是厚度巨大、巖性較復雜而又具有一定的相似性,但又無明確界限可以分組的一套系,或者是連續的,在成因上互相聯系的幾個組的組合,都可以劃分成一個群。群也是用專門地理名稱命名的,如埠平群、五臺群。

                  ?組還可以根據巖性特征進一步劃分為段。例如燕山地區薊縣系霧迷山組可以分成4個或5個段,分別稱為霧迷山組第一段、第二段。

                  ?上述地層的劃分,主要是以巖性為依據,僅僅反映一定地理范圍的沉積過程及沉積環境,只適用于一定地區,所以屬于地方性的地層單位。

                  第五章 基本技能實習

                  第一節 巖石產狀測量

                  走向:10°,傾向98°,傾角8°

                  地點:王堂水庫,斷層為逆斷層。

                  逆斷層的定義:上盤相對上升,下盤相對下降的斷層叫逆斷層。逆斷層后相當層間出現一段掩覆現象,即上盤掩覆下盤的現象。

                  這種逆斷層的特點是:斷層常與倒轉褶皺,平臥褶皺等半生; 巖層受水平壓力褶皺,由傾斜、倒轉、平臥到翼部變薄而斷裂,斷層一般發生在倒轉翼上;推覆體蓋在新巖層上,上下盤的相當層有很長一段距離的掩覆。

                  第二節 巖石描述

                  ?巖石是在各種地質作用下,按一定方式結合而成的礦物集合體,它是構成地殼及地幔的主要物質。巖石不僅是地質作用的產物,而且是地質作用的對象,根據成因,巖石可以分為三大類:火成巖、沉積巖和變質巖。

                  一、巖漿巖

                  ?巖漿巖是由巖漿冷凝結晶形成的巖石,約占地殼總體積的65%,而火成巖中也以巖漿巖為主。從我們在嵩山實習的實際情況來說,我們實習的關于火成巖的主要內容就是巖漿巖。 ?

                  (一) 花崗巖

                  ?花崗巖是分布最廣的深成巖類,是酸性巖的典型代表。我們這次在嵩山學習的有兩種花崗巖:一種是出露地表的花崗巖,另一種是侵入花崗巖。

                  ?1 、出露地表的花崗巖

                  我們在實習中采集到了花崗巖和花崗片麻巖。花崗巖的主要礦物都正長石、斜長石、石英,次要礦物為角閃石、黑云母,全晶質等粒粗粒結構,塊狀構造。

                  花崗片麻巖,是一種變質巖,這是由于形成較早的花崗巖會受到新的花崗巖的侵入。這時,原來花崗巖的成分就會發生變化,形成花崗片麻巖。主要成分和花崗巖的基本一致,其中云母含量多,礦物成分成定向排列,呈片狀構造,有層理。

                  2 侵入花崗巖

                  ?侵入花崗巖是指巖漿侵入形成的花崗巖。我們在玉皇廟附近學習了巖漿侵入與圍巖接觸。此處的侵入體就是花崗巖,由于花崗巖里面含有長石,在自然界中容易風化,變成高齡石,這種侵入花崗巖的主要礦物是石英、云母、正長石、斜長石。而作為圍巖的是石英巖,棱角分明,屬變質巖,硬度7,不容易風化,化學性質穩定。

                  ?此處的侵入巖(侵入花崗巖)與圍巖(石英巖)接觸處的特點主要有巖石為褐色、破碎的厲害、接觸間線呈鋸齒狀或港灣狀、巖漿與圍巖接觸的地方有俘虜體。

                  (二)輝綠巖

                  ?輝綠巖為基性淺成巖,近于黑色、或灰綠、黑灰色,一般為細粒到中粒結構,多呈巖床、巖墻產出。在登封逍遙溝處我們看到了輝綠巖墻此地的巖墻上部較窄,大約有7米,下部較寬,有10米左右,高36米,能明顯看到巖墻與兩側圍巖的間線分明,左側較直,右側上部呈鋸齒狀,巖石破碎、節理發育。

                  二、 沉積巖

                  ?暴露在地殼表部的巖石,在地球發展過程中,不可避免地要遭受到各種外力作用的剝蝕破壞,經過破壞而形成的碎屑物質在原地或經搬運沉積下來,再經過復雜的成巖作用而形成巖石,這些由外力作用形成的巖石就是沉積巖。

                  ?我們此次嵩山實習采集到了沉積巖中的砂礫巖和粗、中細粒砂巖,這兩種巖石都屬于沉積碎屑巖亞類。

                  ?當礫巖中大于2mm的礫石含量占一半以上,而其中一小半中含有砂,則稱為砂礫巖。由2-0.005mm的碎屑(含量大于50%)膠結而成的巖石統稱砂巖,砂巖的礦物成分通常以石英顆粒為主,其次為長石、白云母、黏土礦物以及各種巖屑物質。根據粒級的大小把砂巖分為:粗粒砂巖(2-0.5mm)、中粒砂巖(0.5-0.25mm)、細粒砂巖(小于0.25mm)。

                  三 變質巖

                  變質巖就是受變質作用形成的巖石。變質巖分兩種,由火成巖形成的變質巖稱正變質巖;由沉積作用形成的變質巖稱副變質巖。引起變質作用的主要因素有溫度、壓力和化學因素。變質巖主要的特征有兩點:一是巖石重結晶明顯,二是巖石具有特定的結構和構造。在袁老師的指導下,我們認識并采集了石英巖和千枚巖。

                  (一)石英巖

                  石英巖的變質途徑有兩種,即區域變質和接觸變質,它的原巖是沉積巖中的石英砂巖。呈灰白色、煙灰色,塊狀構造,等粒變晶結構,有馬尾狀黑色條紋。其中的黑色成分是磁鐵礦,風化后會變為褐鐵色。石英巖中之所以會有黑色條紋,是因為石英砂巖是在淺海環境中形成的,由于波浪的來回振蕩,而使礦物進行了分選。

                  第3篇: 嵩山地質實習報告

                  第一章 前言 3

                  第二章 地層 3—8

                  第三章 構造 9

                  第一節 斷層 9—12

                  第二節 節理 12—13

                  第三節 褶皺 13—18

                  第四章 巖漿巖 19—20

                  第五章 湘江河谷地貌與沉積特征及地下水 20—25

                  第六章 邊坡 25

                  第七章 結束語 26

                  第一章 前言

                  地質學的研究對象是地球,地球包括固體地球及其外部的大氣。固體地球包括最外層的地殼、中間的地幔及地核三個主要的層圈。目前,主要是研究固體地球上層,即地殼和地幔的上部。

                  地質學在理論上和解決實際問題上都擔負著重大的使命。所以地質學更具有重大的實踐意義,它與國家的建設及人民的生活息息相關。地質學要用自己的理論和方法,指導人們尋找粳稻、更經濟適用的礦物資源。而地下水是生活與生產中不可缺少的資源。我國許多地區,尤其是西北,地表相當缺乏,在這些地區,可以說,找到了地下水,就無異于找到了糧食。上述所有金屬與非金屬礦產、能源與地下水資源都需要用地質學的理論和實踐去查明。

                  野外現場教學和實習是地質類專業學習的重要環節,在校生學習理論知識的同時也需要出野外實踐。學生通過在野外多認識一些地質現象,要求學生學會初步掌握羅盤的使用,提高對地質野外的分析觀察能力。

                  第二章 地層

                  地層是在一定地質時期內所形成的層狀巖石(含沉積物)。巖狀巖石泛稱為巖層。地層形成時事水平的或近于水平的,并且,較老的地層先形成,位于較下部位,較新的地層后形成,覆于較上部位。

                  1、 地層的分布:元古界板溪群五強溪組 下部紫紅色板巖、砂質板巖、變質石英砂巖,中部厚層狀、塊狀灰白色變質石英砂巖、含礫石英砂巖,上部淺灰色、紫紅色、灰黃色砂質板巖、粘土質板巖、凝灰質板巖。厚1366-2425米。

                  2、 時代年鑒表:

                  新生界

                  (kz)

                  第四季(Q)

                  第三季(E)

                  中更新統(Q2b)

                  白沙井組()

                  上段 下 段

                  上古生界

                  ()

                  泥盆系(D)

                  上泥盆統(D3)

                  中泥盆統

                  (D2)

                  錫礦山組

                  (D3x)

                  佘田橋組

                  (D3s)

                  元古界

                  (Pt)

                  板溪群

                  (Ptbn)

                  五強溪組

                  (Ptbnw)

                  中段Ptbnw

                  下段Ptbnw

                  3、泥盆統系砂巖、粉砂巖、泥灰巖

                  1 中泥盆統跳馬澗組 下部灰白色石英砂巖、砂礫巖、礫巖,上部紫紅色泥頁巖、粉砂巖厚61-204米。

                  2 中泥盆統棋子橋組 下段灰色、灰黃色—厚層狀泥灰巖,風化后為黃土色泥巖,延時致密堅硬,節理裂隙發育。

                  3 上泥盆統佘田橋組 灰白色、灰綠色薄質砂質頁巖、下部夾泥灰巖,上部夾石英砂巖過度為厚層狀、塊狀石英砂巖、含礫石英砂巖。厚度238.5米。厚層狀、塊狀石英砂巖,巖石致密堅硬,節理裂隙有發育。

                  4 上泥盆統錫礦山組 灰白色薄質中層細粒石英砂巖夾灰綠色云母砂質頁巖、頁狀粉砂巖及黃色頁巖。厚度31.7米。

                  跳馬澗

                  3、 第四系殘積洪積層 褐黃色粉質粘土,不均勻地含有碎石、塊石,含量約為20-40%,最大含量>50%。碎石、塊石成分隨母巖巖性的不同而不同,一般為砂巖、粉砂巖、泥質砂巖、硅質巖、變質巖等,粒徑一般為2—25cm。粉質粘土為硬塑——堅硬狀態,主要分布在山坡及坡腳的低洼處、沖溝溝口、新河三角洲等地,厚約0—15.5米左右。

                  4、 第四季沖洪積層粉質粘土 紅色,局部為粘土,部分地段過度為粉土或間夾砂、砂礫,顆粒隨深度的增加由細向粗變化。具網紋斑狀結構。隨深度的增加顏色變淺,通常,上部為棕紅色夾網狀或蠕蟲狀的灰白色斑狀,下部轉為黃褐色與灰白色花斑狀結構。上部堅硬,向下漸變為硬塑,可塑狀態。層厚約3—12米不等。該層多為河漫灘相沖擊物。在粉質粘土層地步的局部地段埋藏中密度的細砂或粉砂,0.3—6.3米左右、該層在微承壓地下水作用下,當基礎施工或振動時,易產生液化;另在該層底部埋藏有第四系中更新統沖擊加沼澤沉積層,為灰黑色,含腐植物的淤泥質粉砂質粘土,呈軟塑狀態,厚達1.9—3.5米,它的存在對高層建筑深基礎的地基定性不利,為上、中、下更新統上部河漫灘相沖擊物。

                  5、 第四系沖洪積圓粒或礫石 該層以硅質巖礫石為主,礫石直徑0.5—5.8cm,圓或次圓狀。含中粗砂30—40%,或粘土39—40%,為中秘或密實狀態,極不地段發育不全,過度為中粗砂或粉質粘土含礫石層,分布于大的沖溝部位,新河三角洲及瀏陽河,湘江階地。厚0.8—8米不等。該層屬河床向沖擊物。構成全新統底部或上、中、下更新統的底部。

                  6、 地層劃分與對比

                  按其沉積順序先后對某地層進行分層并定出地層時代,叫做地層劃分。將已劃分的地層與相鄰地區的地層進行比較,叫做地層對比,其目的是確定地層的生成順序時代:分析地層形成環境。

                  1 構造學方法 地層的整合、不整合接觸關系式地殼運動的反映,因此將不整合的上下兩套地層劃分開來。

                  2 巖石學方法 利用巖性和巖相的不同來劃分對比地層。例桃花嶺地區山脊上分布的灰白色厚層狀含礫石英巖與相鄰的桃花嶺西北坡紫紅色、黃綠色等雜色砂質板巖、粉砂質板巖明顯不同,前者層面波痕,大型斜層理發育,屬濱海相,后者為淺海相沉積,兩者之間雖無不整合面,但可根據巖性和巖相不同劃分開來。

                  地質1002班野外實習隊在8月29日在校本部的后山部隊、丁文江墓觀察到整合接觸關系。

                  后山部隊為中泥盆統棋梓橋組薄質中厚層的白色泥灰巖,其主要成分為粘土,結構為泥質結構,層理構造。產狀為NW265°∠33°。

                  丁文江墓為中泥盆統棋梓橋組薄質中厚層雜色含礫砂巖。產狀為SE135°∠47°

                  第三章 構造

                  因為實習區內地質構造較簡單,湘江以西是以湖南大學為中心,其核心部為石炭系,東翼缺失的不對稱的古生代地層構成向斜構造;湘江以東是白堊紀為基地的第四系河流沖擊物構成的接地。斷裂構造亦有發育,但規模不大。

                  地貌特征及構造的關系:單面山,及山體—側山坡面為單斜巖層的層面,但坡腳大于45°,山體之另一側山坡坡面較陡。古人塘、父子洼兒溝一帶的低山,屬這一類;豬背山,山體一側的山坡坡面較陡,所形成之山脊很像豬背,桃花嶺既為豬背山;斷層谷,風車口至臘八寺地貌上為一谷地,結合風車口及臘八寺口的地質現象(地層走向上的中斷、牽引現象等),臘八寺溝為一橫向平移斷層,該谷地為斷層谷。

                  構造中產狀的三要素是:走向、傾向和傾角。

                  走向:層面與假象水平面交線的方向,它標志著巖層的延伸方向。

                  傾向:層面與走向垂直并指向下方的直線,稱為傾斜線,它的水平投影所致的方向即為傾向。它代表層面傾斜的方向,恒與走向垂直。

                  傾角:層面與假象水平面的最大交角。沿傾向方向測量,稱為真傾角。沿其他它方向測量的交角均較真傾角為小,稱為視傾角。視傾角所包含的巖層傾斜方向稱為視傾向。

                  在確定了空間位置即地層產狀之后,就要細致的觀察地層的構造。實習區域內地質構造較簡單。下面分成三個小節來詳細介紹在實習區域觀察到的主要構造。

                  第一節 斷層

                  在野外,往往由于風化作用強烈,土壤及殘積厚層,基巖出露情況不好,斷層面難以清晰完整的看到。如果根據地形、地物等證據能較準確的判定斷層確實存在,只要找到該斷層的三個較為確切的斷層點,就可利用三點一面的原理來確定斷層面的位置,并較為準確的估計斷層產狀,從而判定斷層性質。父子洼兒溝斷層產狀性質就是這樣確定的。

                  1、在桃花嶺風車口兩側地層有元古界板溪群組中段Ptbnw平移斷層,產狀是SE148°∠54°,SE152°∠47°,主要成分是含礫石英砂石(顆粒較大),變余的沙礫結構,具有節理發育,呈柳葉狀頁形排列,顏色是紫紅色砂巖。

                  2、我們地質實習隊8月30日位于距洪世庵水庫SE110°200米處有板溪群五強溪組中段Ptbnw和中泥盆統D2的斷層。

                  板溪群五強溪組中段Ptbnw的斷層產狀為°167∠36°,主要是含礫石英砂巖,成分為石英,長石,變余結構。中泥盆統D2的斷層產狀為°135∠40°,成分為紫紅色薄質中厚層石英砂巖,沙粒結構,層理構造,有節理發育。存在差異風化現象,接觸關系為角度不整合,原因是產狀不一致。

                  3、我們地質實習隊8月29日在校本部后山部隊觀察到存在中泥盆統棋梓橋組(D2q)的正斷層,產狀為SW265°∠33°,為灰白色薄質中厚巖,成分為泥灰巖,具有構造現象,泥質結構層理構造。

                  4、我們地質實習隊8月30日在綠娥嶺東側臘八寺溝頭有元古界

                  五強溪組下段Ptbnw的桃花嶺大背斜,產狀為SW342°∠73°,為灰白色含礫石英砂巖,石英長石,變余砂礫結構,層理構造。擠壓破碎帶的證據:地層倒轉與倒轉褶皺的廣泛發育;系列逆斷層的發育;倒轉褶曲面與一系列逆斷層的傾向一致;長度、寬度均有一定規模的碎裂巖帶、角礫巖帶的存在。

                  第二節 節理

                  巖石中的裂隙,其兩側巖石沒有明顯的位移。地殼上部巖石中最廣泛發育的一種斷裂構造。通常,受風化作用后易于識別,在石灰巖地區,節理和水溶作用形成喀斯特。巖石中的裂隙,是沒有明顯位移的斷裂。節理是地殼上部巖石中最廣泛發育的一種斷裂構造。按節理的成因,節理包括原生節理和次生節理兩大類。

                  原生節理:成巖過程中形成的節理,如沉積巖中因縮水而造成的泥裂或火成巖冷卻收縮而成的柱狀節理;巖漿入侵過程中由于流動作用及冷凝收縮產生的各種原生節理等。

                  次生節理:巖石成巖后形成的節理,包括非構造節理(風化節理)和構造節理。非構造節理,由外動力作用形成的,如風化作用、山崩或地滑等引起的節理,常局限于地表淺處。構造節理,由構造變形而成。

                  在桃花嶺風車口處觀察到元古界板溪群中段Ptbnw,棋盤狀柳葉狀節理。產狀為SE148°∠54°,SE152°∠47°。含礫石英砂巖(顆粒較大),變余的沙礫結構。具有節理發育,劉燁頁形狀排列。紫紅色砂巖,差異風行,因為抗風化不一樣,有角度產狀不一致所以是角度不整合。

                  第三節 褶皺

                  褶皺是巖層的彎曲。單個彎曲稱為褶曲。巖層褶皺后原有的空間位置和形態均已發生改變,但其聯系性未收到破壞。褶皺的存在是構造運動的直觀反映。

                  褶曲的形態多樣,大小不一,依其形成環境和條件而定。

                  1、褶曲的幾何要素翼 巖層的兩坡

                  翼 曲巖層的兩坡

                  核 巖層的中心

                  軸面 曲兩翼近似對稱面(假想面),它也可以是曲面,其產狀隨著褶曲形態的變化而變化。

                  樞紐 面與層面的交線。樞紐的延長方向稱為樞紐向,樞紐的傾斜稱為樞紐傾伏。樞紐向與樞紐傾伏的狀況隨褶曲形態的變化而變化。

                  弧尖 垂直于樞紐的切面上軸面與層面的交點,是層面彎曲最大的部位,同一層面上弧尖的連線就是樞紐。

                  軸線(軸跡) 面與水平面或地面的交線。

                  褶曲的長、寬、高石決定褶曲大小的三要素,以同一褶曲層為測量基準。長,即樞紐的長度;寬式相鄰兩背斜(或向斜)弧尖的距離,在橫剖面(垂直于樞紐的切面)上測量;高是相鄰背斜弧尖與向斜弧尖間的距離,在橫剖面上順著軸面形跡測量。

                  2、褶曲的類型

                  褶曲的基本類型是背斜和向斜。原始水平巖層受力后向上凸曲者稱為背斜,向下凹曲者稱為向斜。實習區域內,桃花嶺—綠娥嶺大型背斜為主要代表。

                  背斜與向斜常常是并存的。相鄰背斜之間為向斜,相鄰向斜之間為背斜。相鄰的向斜與背斜共用一個翼。

                  根據軸面的產狀,褶曲可進一步分為:直立褶曲、傾斜褶曲、倒轉褶曲、平臥褶曲。

                  根據橫剖面的形態特點,褶曲可分為:扇形褶曲、箱形褶曲、單斜。

                  根據樞紐的產狀,褶曲可分為:水平褶曲、傾伏褶曲。

                  根據長、寬的比率,褶曲可分為:線狀褶曲、短軸褶曲、穹與盆、復背斜與復向斜。

                  3、褶曲的野外識別方法

                  褶曲首先判斷褶皺是否存在并區別背斜與向斜,然后確定其形態特征。在少數情況下,如沿山區河谷或公路兩側,巖層的彎曲常直接暴露,背斜或向斜易于識別。如岳麓山盤山公路距白鶴泉南東60米處的巖性構造點,即為很明顯的背斜。但在多數情況下,地面巖層呈傾斜狀態,巖層彎曲的全貌并非一目了然。

                  8月30日在桃花嶺看到桃花嶺大背斜:其核部向外,巖層由老到新分別為:泥灰巖、砂巖、含礫砂巖、礫巖。

                  8月31日在藝校后山:中泥盆統跳馬澗紫色石英砂巖。A點NE345°∠46°,B點160°∠44°。巖性為紫紅色石英砂巖,礦物成分是石英、長石,結構為砂礫結構。

                  9月2日在黃興路方向NE165°150米處為巖性構造點,灰白色薄質中厚層的石英砂巖,結構為砂礫結構。北西翼產狀NW350°∠22°,南東翼SE137°∠22°。

                  9月2日在第九戰區指揮部舊址,點性為巖性構造點,上泥盆統錫礦山組D3x,產狀為SE312°∠60°,SE120°∠31°。北西翼出現缺失并發現有擦痕,平轉折端張節理發育。

                  巖石變形之初,背斜為高地,向斜為低地,即背斜成山,向斜成谷。這時的地形是地質構造的直觀反映。但是經過較長時間剝蝕之后,地形發生變化,可能背斜變成低地或溝谷,稱為背斜谷;向斜的地形較相鄰背斜者為高,稱為向斜山。這種地形高低與褶曲形態的凹凸相反現象稱為地形倒置。

                  地形倒置的形成原因是背斜遭受剝蝕速度較向斜快。因為背斜軸部(即褶曲樞紐所在部位)裂隙發育,巖層較為破碎,而且地形突出,剝蝕作用易于快速進行。向斜軸部巖層較為完整,并常有剝蝕產物在軸部堆積,起到“保護”作用,因此其剝蝕速度較背斜為慢。

                  除了地形倒置以外,有些山嶺既非背斜也非向斜,而由單斜巖層組成,稱為單斜山。單斜山中,如巖層傾角平緩,且順巖層傾向一側的山坡較緩,另一側山坡較陡者,稱為單面山;巖層傾角及兩側山坡均陡者,稱為豬背山。在實習區域內,桃花嶺即為豬背山。

                  同樣,除了地形高低無法完全判斷背斜或向斜之外,巖層的傾斜狀況亦非判別背斜與向斜的可靠標志。因為直立褶曲或傾斜褶曲兩翼巖層的傾斜放置固然相反,但倒轉褶曲、同斜褶曲以及平臥褶曲的兩翼巖層則均向同一方向傾斜,極為容易混淆。

                  褶曲存在的標志是在沿傾向方向上相同年代的巖層作對稱式重復出現。就背斜而言,核部巖層較兩側巖層為老;就向斜而言,核部巖層較兩側巖層為新。如果進一步觀測與比較兩翼巖層層序及其傾向與傾角,即可確定褶曲的形態。

                  此外,了解褶曲的形成年代也是研究褶曲的任務。確定褶曲形成年代的基本原則是,褶曲的形成年代介于組成褶曲的最新巖層年代與為參加該褶曲的上覆最老巖層年代間。

                  第四章 巖漿巖

                  一、巖漿的概念

                  高溫熔物質稱為巖漿。它的溫度一般在800—1200°C。其成分除硅酸鹽外,常含有1%—8%以水為主的揮發性物質主要呈溶解狀態,部分呈氣泡狀態存在。

                  巖石按其形成方式有火成巖、沉積巖與變質巖三大類。火成巖又稱為巖漿巖,它是三大類巖石的主體,占地殼巖石體積的64.7%。它由巖漿冷凝形成,是巖漿作用的最終產物。巖漿作用是指巖漿的發育、運動及其固結成巖的作用。它包括噴出作用與侵入作用兩個方面。

                  二、噴出作用與噴發產物

                  噴出地表的作用稱噴出作用,又稱火山作用。它伴隨著地下大量物質在很短時間內釋放出來。噴發物有氣體、固體、液體三類。

                  三、巖漿的類型及噴發特征

                  化學成分對巖漿的性質及巖漿噴發特征起著決定性作用,而巖漿的SiO2含量又具有關鍵意義。因此,一般根據巖漿的SiO2含量。各類巖漿中鐵、鎂、鈣等金屬元素的氧化物含量也有相應差別。

                  野外實習隊在湖南師大體院后山巖性構造點的侵入巖及長沙望城縣丁字灣巖性構造區的侵入巖,所以以侵入作用及侵入巖為主介紹。

                  師大后山為馬澗組紫紅色,薄質中厚層的英砂巖,主要成分是石英、長石。砂礫結構,層理構造,產狀為NE30°∠°22。

                  侵入巖是石英斑巖,燕山期呈巖,寬度為10—40m不等,斑晶成分是石英、長石斑狀。結構為塊狀結構。

                  圍巖與侵入巖的接觸關系為侵入接觸關系,依據為存在蝕變現象—褪色、硅儀,存在捕虜體,有冷凝邊。

                  第五章 湘江江河谷地貌與沉積地貌及地下水

                  一、長沙河谷地貌特征簡介(摘自野外現場教學實習指導書)

                  長沙地區水系發育,干流湘江自南向北流過全區。除瀏陽河、撈刀河外還有若干小河流入湘江。湘江長沙段河床寬1400米左右,河中部的江心洲——橘子洲將此段河道分為東西兩部分,主河道位于橘子洲的東側。平水期水位30m,枯水期水位26m,洪水期水位可達35m或35m以上。由于主支干河流地質作用交替重復進行,河谷地貌分布范圍廣,種類全。谷底發育有濱河床淺灘(又稱邊灘)和河漫灘。谷坡上可見多級階地。

                  主要地貌單元為:

                  1、濱河床淺灘 位于沿江河堤下的河床兩側地勢極低地段,豐水期常被淹沒;濱河床淺灘上的沖積物由粗、中、細粒礫石和粗砂組成。灘面向河床傾斜,灘面上沙波紋清晰可見。

                  2、河漫灘 分布在湘江、瀏陽河、撈刀河河床兩側地勢地平地段,相對高度0—5m。平水期基底與河床面平距8—12米,寬可達50—100米。由第四紀全新統沖積物組成,具有二元結構(上部為河漫灘相、下部為河床相)上部河漫灘相沖積物為黃灰色、淺褐色亞砂土、亞粘土或粉層。下部為河床相的沙層、砂礫石層。由于人造防洪堤的建立,已將河漫灘與河床分隔,并改造為魚塘、農田或建筑用地及公路。上述兩種地貌,在河流的長期改造下分布不連續,且不對稱。

                  3、河流階地

                  流經長沙市的湘江,發育有多級階地。階地的研究對該地區新構造運動的認識、對尋找沉積砂礦和地下水資源有重要意義。長沙市區就建在湘江長沙段的階地上。經河流的改造,現存階地分布不連續,不對稱。根據階面標高、基座標高、階地物質成分、風化程度及水化學類型等將階地劃分為六級。

                  ①一級堆積階地 湘江東岸的近江邊開福寺,向南沿經市三中、市八中至西長街,書院路等地;湘江西岸的有色工校至阜埠河口及榮灣鎮湘江邊一帶為湘江和一級階地。階面保存較好,寬0.15—3.5公里,階地相對高度8—13米,基座低于河面2—7米。有第四系上更新統沖積物構成,上部為黃色、灰黃色、淺褐色亞砂土、亞粘土組成,厚3.55—12.19米;下部為砂礫層,厚1.1—10.73米。礫石成分以脈石英為主,次為石英砂巖。

                  ②二級堆積階地 分布于北起劉家沖、上大垅、湖南醫學院、五一廣場、南門口、第一師范、火車站等地;河西則見于榮灣鎮、北大橋一帶。烈士公園南沿五里牌屬瀏陽河一級階地,階面相對高度1—18米,寬1.2—4米,基座相對高度0—8米,為白堊紀泥質砂巖或太古代板溪群板巖;階地由第四系中更新統沖積物構成。上部為黃紅色粘土、亞粘土、沙土組成,網紋狀白斑(又稱網紋狀紅土),厚0.6—11.35米;下部為砂礫石層,礫石成分絕大部分為脈石英、少許石英砂巖及硅質巖。

                  ③三級基座階地 該階地在湘江東岸北起朱家花園、上大垅、省軍區,南自耐火材料廠、白沙井、天心公園、省地質局等,呈島狀分布;河西地段主要分布在桐梓坡、榮灣鎮、有色工校等地。階面寬0.15—1.5公里,相對高度22—35米,基座比高12—20米。階地由第四系中更新統白沙井組組成。上部紫紅色、紅褐色網紋狀紅土,局部為網紋狀礫石層,厚1.6—15.42米;下部為黃色、黃褐色中-粗砂層、砂礫層,礫石成分以脈石英為主,次為石英砂巖、砂巖、少量板巖。

                  5 四級基座階地 河東分布于南郊公園、石人沖、爛泥塘、赤崗沖一帶,河西分布于桐梓坡等地,長7公里,寬3—7米。階面相對高度38—48米,基座相對高度18—38米。因后期流水的改造,大多已丘陵化。由第四系中更新統沖積物組成,上部為紫紅色、紅褐色網紋狀紅土及網紋狀紅土礫石層,厚1.5—19.02米;下部砂礫石層,厚23—33.3米,常距斜層理及交錯層理,常發于有不規則鐵盤,礫石成分以脈石英為主,次為砂巖、板巖及少量硅質巖。

                  6 五級階地 位于河東的樹木嶺、石馬鋪、廟沖、鐵道學院、林學院等地,南北長7公里,東西寬3—7.河西主要分布于桐梓坡。階面相對高度分別為53—63米、63—78米,基座高度分別為33—43米、50—58米。

                  實習隊在9月1日在交警大樓前沿江風光帶觀察相見河谷地貌為一二級階地代表。在桐梓坡路銀盆嶺派出所后坡為四級階地為全新統水陸洲組江心洲河漫灘。結構為砂質粒質板巖,變余砂礫結構,層理構造。

                  桐梓坡四級基座階地素描圖

                  二、地下水

                  實習隊在9月2日在以長沙市回龍山白沙井為代表進行觀測。

                  地下水的天然露頭為泉,人工露頭為井,白沙井原為泉,后經人工改造為井。

                  確定白沙井的地下水類型:白沙井地下水的埋藏條件:下部第三系紫紅色泥質頁巖、泥質粉砂巖,為隔水層;上部第四系白沙井組灰黃色、黃色砂礫石層(河床相沉積物),為透水層;頂部第四系白沙井組網紋狀紅土,基本隔水,因微裂隙存在而成為透水層。

                  地下水類型:潛水,具微承壓性。微承壓的形成條件:下部隔水層,上部網紋狀紅土半隔水,固含水層微承壓。

                  補給條件:大氣降水。

                  泉的類型:接觸泉、下降泉。因地形切割含水層出露,含水層中的地下水沿含水層與隔水層頂板的接觸處自然流出。

                  水補給環境調查:補給區大小、遠近;補給速度;補給區污染情況。

                  根據三口井15cm滿上的時間計時發現左邊的井流速最快,為上游,反之最右邊的流速最慢,最下游。

                  第六章 邊坡

                  邊坡指的是為保證路基穩定,在路基兩側做成的具有一定坡度的坡面。邊坡按成分可分為人工邊坡和自然邊坡;按地層巖性分類可分為土質邊坡和巖質邊坡。按巖層結構分為層狀結構邊坡、塊狀結構邊坡、網狀結構邊坡;按巖層傾向與坡向的關系分為順向邊坡、反向邊坡、直立邊坡。按使用年限分類:可分為永久性邊坡和臨時性邊坡。

                  滑坡時斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發生的滑移現象。滑坡的機制是某一滑移面上剪應力超過了該面的抗剪強度所致。坡的局部穩定性受破壞,在重力作用下,巖體或其他碎屑沿一個或多個破裂滑動面向下做整體滑動的過程與現象

                  野外實習隊在9月4日到了校本部后山生物樓察看滑坡的地質現象。了解了滑坡的地質條件:巖層傾向一致,有傾角,坡角,斜坡上有正系的。成分是含黑色的碳質頁巖,青灰色泥巖,含礫石英砂巖。滑坡體和石英砂巖界面是滑動面,滑坡床的產生原因是:有坡積物,沖積物,切裂土體強度降低,呈軟型狀態。

                  第七章 總結

                  通過短短的七天的野外地質實習我們主要的成果是了解了羅盤的使用,節理、斷層的觀測,大體了解長沙河西地區概況,掌握了地質外出的基本技能,如:礦物形態及物理性質,分辨常見礦物;知道三大巖類的主要巖石:沉積巖、巖漿巖、變質巖。

                  簡單分析沉積巖的特征。認識到地質學的任務是解決當代自然科學的基本理論問題,這其中實踐是很重要很有意義的。地質作用有很多特點。地質作用有地區特色且現象錯綜復雜,地質作用的發生與發展具有共同規律,然后不同地方出現不同的地質作用現象,而且同一類地質作用在不同地方往往具有其特殊性。其次就是地質作用發生和延續的時間一般很長。因而,人們難以對正在進行的地質作用的全過程做完整觀察,對于地質歷史中的地質作用更不可能直接去了解;絕大多數地質作用也難以用于物理或者化學方法加以重視。

                  我們通過這次野外實習,不僅親手觸摸到了各個礦物巖石,還對書本上的知識理解的更加深刻徹底,以往都是以書中圖以及實驗課形式來接觸這些礦物質。而我覺得我收獲最大的便是我更清楚的認識到了地質研究的漫長之路,一種艱苦奮斗的精神一種持之以恒的學習態度。但是在實習中還存在很多不足,如體力不足、知識不夠不系統等,望多多鍛煉,無論是身體還是心理上。

                  總的來說我通過這次實習學習到了很多,感謝指導老師給予的這次機會!

                  參考文獻《普通地質學》、《野外實習指導書》和網上地質資料

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