中国地质大学2015地质实习报告

目录

第一章引言 (1)

第二章地层 (2)

第三章岩浆岩及变质岩 (4)

第四章地质构造 (5)

第五章地质发展史 (7)

第六章结束语 (8)

参考文献

附图I 金山镇地区联合地质剖面图

附图II 金山镇地区构造纲要图

第一章引言

图区位于伏牛山金山镇地区,面积约230平方公里。

图区最高峰为北部的渚岭主峰,海拔1800米;有名的山峰还有奇峰、雨峰、孤峰、伏牛山等。从河流体系特点判断,地势为北西高南东低。

图区村镇主要分布于王庄、安村、王家庄、河北存、金山镇。所用资料为比例尺为1:100000的金山镇地质图,图区有多个断层及褶皱,有一小块花岗岩和斑岩。

本工作主要包括绘制该地区的联合地质剖面图、构造纲要图并研究构造的几何形态、组合型式、形成机制和演化进程。报告主要由本人于2015年5月完成。

第二章地层

主要发育晚古生代以来地层,但缺失早三叠世(T1)、晚三叠世-晚侏罗世(T3-J3)和新近纪(N)等时代地层。

2.1 上古生界

主要出露了中泥盆统(D2)、上泥盆统(D3)、石炭系(C)、二叠系(P)地层,其岩性及分布特点分述如下。

中泥盆统(D2)砂岩、砾岩主要呈闭合圆状分布于图区金山镇及河北村东南部,出露面积约为2平方公里。

上泥盆统(D3)页岩、泥岩主要呈条带状分布于图区金山镇东南部及河北村东南部,出露面积约为4平方公里。

下石炭统(C1)砂岩、砂砾岩主要呈闭合椭圆状分布于图区伏牛山东南部、奇峰—雨峰地区、渚岭地区及五里河西南部,出露面积约为21平方公里。

上石炭统(C2)粉砂岩、页岩主要呈条带状分布于图区雨峰—奇峰周边、渚岭周边、五里河西部、金山镇与河北村之间及河北村东部,出露面积约为29平方公里。

下二叠统(P1)灰岩、泥岩主要呈条带状分布于图区王庄周边、奇峰—雨峰与渚岭之间、五里河及其东北、西南部以及金山镇—王家庄一带,出露面积约32平方公里。

中二叠统(P2)砂岩主要呈条带状分布于图区王庄东北部、呈面状分布于金山镇西部、安村周边,出露面积约为34平方公里。

上二叠统(P3)灰岩、页岩主要呈条带状分布于图区桑园—孤峰一带,出露面积约为8平方公里。

2.2、中生界

主要出露了中三叠统(T2)、下白垩统(K1)及上白垩统(K2)地层,其岩性及分布特点分述如下。

中三叠统(T2)泥灰岩、灰岩主要呈条带状分布于图区五里河南部、孤峰西部及桑园东部,出露面积约为4平方公里。

下白垩统(K1)砂岩、砾岩主要呈条带状分布于图区伏牛山南部,出露面积约为3平方公里。

上白垩统(K2)粉砂岩、页岩主要呈面状分布于图区伏牛山及其周边、渚岭北部,出露面积约为14平方公里。

2.3、新生界

主要出露了古近系(E)地层。主要呈面状分布于图区伏牛山西部,出露面积约为2平方公里。

第三章岩浆岩及变质

图区岩浆岩类型主要包括花岗岩和斑岩。前者主要位于陵庄一带,面积约为4平方公里,表现为岩株,与围岩成侵入不整合或断层不整合接触关系,侵位时间大约在中三叠世以后,下白垩世之前;后者以岩墙形式发育,见于雨峰、伏牛山和陵庄附近,面积约为1.2平方公里,与围岩成侵入接触关系,侵位时间大约在古近纪以后。

图区没有变质岩显示,但可以推知在侵入岩体或岩脉附近存在小规模接触热变质现象。

第四章地质构造

4.1 构造层划分

如附图II所示,研究区构造层划分为D2-T2构造层、K1-E构造层,其中D2-T2构造层又划分为D2-P3亚构造层和T2亚构造层。

主要依据有,缺失上三叠统(T1),使得上二叠统(P3)及中三叠统(T2)呈平行不整合接触关系;缺失上三叠统—上侏罗统(T3-J3),使得下白垩统(K1)与下伏地层之间呈角度不整合接触关系;缺失新近系(N)及以上地层。

4.2 褶皱

4.2.1褶皱总体组成及特点

金山镇地区总体的组合形式为背向斜的组合,背向斜的交替出现。

4.2.2褶皱各论

f1:河北村—金山镇线性背斜褶皱:该褶皱分布于河北村至金山镇一带,核部为D2,翼部由D3、C1、C2、C3组成,两翼走向北东南西,倾角约45度,中间低并向两边扬起,轴面竖直略向北西倾,两翼夹角约110度,形成时间晚于C3,早于河北村正断层。

f2:孤峰—陵庄向斜褶皱组:由孤峰和陵庄两处向斜褶皱组成,核部为T3,翼部由T2、P2组成,两翼走向北东南西,北西翼倾角80度,南东翼倾角40度,中间低并向两边扬起,由轴面竖直略向北西倾,两翼夹角约60度。

f3:五里河、诸岭背斜褶皱组:核部为C1,翼部由C2、C3、P1组成,北西翼走向北东—南西,倾向北西, 倾角45度;南东翼为倒转岩层,走向北东—南西,倾角80度。中间低并向两边扬起,轴面向北西倾,两翼夹角约35度。

f4:奇峰—雨峰—王庄背斜褶皱:核部为C1,翼部由C2、C3组成,北西翼走向北东—南西,倾向北西,倾角45度;南东翼为倒转岩层;走向北东—南西,倾角75度,中间低并向两边扬起,轴面倾向北西。

4.3 断层

4.3.1断层总论

图区断裂按运动方向可分为正断层、逆断层和平移断层;根据断层与岩层关系可分为走向断层、倾向断层、斜向断层和顺层断层。

4.3.2断层各论

F1:陵庄—五里河逆冲断层:层面走向北东南西,倾角20度,延伸约1.8万米。上盘为倒转背斜褶皱组,下盘为向斜褶皱组,它是整个地区规模最大的断层。

F2:奇峰—雨峰逆冲断层:位于奇峰和雨峰之东侧近山脊处,断层走向北东—南西,断层西倾向北西,倾角20—30度。上盘(即下降盘)为石炭系各统地层;下盘(即下降盘)为下二叠统和上石炭统。上升盘的石炭系各统岩层逆冲于下二叠统和上石炭统地层之上。断层形成于中三叠世(T2)之后,早白垩世(K1)之前。

F3~F7:河北村正断层系:五个正断层面的走向垂直于河北村褶皱的枢纽,延伸1—1.5千米。延枢纽方向从北东至南西向每个断层面的倾向依次为北东、南西、北东、北东、南西。

F8~F11:雨峰、奇峰走滑断层系:在雨峰、奇峰附近各有一走滑断层(走向北东—南西,延伸分别为1.5—2千米),分别为左行和右行走滑断层,使两端层面中间部分相对两边向北西方向移动。

4.4、断层与褶皱及岩浆作用的地质关系分析

在逆冲推覆构造中总有褶皱伴生,有时褶皱变形强烈而复杂。二者在几何学上具有相关性,在成因上具有统一性。在许多逆冲推覆构造带中,这种关系明显地表现为褶皱的倒向与逆冲方向的一致,以及变形强度的共同衰减。

褶皱作用导致逆冲推覆的基本论点是强烈的水平挤压引起岩层褶皱,在褶皱倒转翼的拐点处因拉伸变薄而断裂,进而在断裂面上逆冲并推覆,形成典型的褶皱推覆体。而逆冲推覆引起褶皱的观点强调岩席从一个低层位断坪经断坡爬升到高层位断坪时,于断坡上形成了以背斜为主的褶皱。随着构造运移,背斜不断扩大,成平顶式或箱状构造,进而会形成侏罗山式褶皱。因此逆冲作用早于褶皱作用。

第五章地质发展史

在地质历史时期内,金山镇地区经历了多期地壳运动,以致形成了现今复杂的地质现象(附图II)。

D3到C2阶段,该地区主要接受陆相河湖相沉积,沉积物依次为河湖相的砂岩、砾岩、页岩、泥岩、砂岩、砂砾岩、粉砂岩、页岩。此时,该地区地壳处于相对稳定阶段,为陆相环境。

P1以后,该地区地壳开始下降,进行海陆交互相的灰岩与泥岩建造。接受海陆交互相沉积的情况一直持续到P3。期间依次接受了海相的砂岩沉积、交互相的灰岩、页岩沉积。

P3之后,由于印支运动的影响,该地区地壳很不稳定,经历了多次抬升与下降的交替。在T1,由于地壳抬升,使该地区出露于地表,成为陆地,接受风化剥蚀。T2,地壳下降,成为海洋环境,接受海相泥灰岩、灰岩沉积。之后的T3,地壳再次抬升,出露于地表,从此经历了长期的风化剥蚀,直到K1这种情况才改变。在此期间,该地区受到燕山运动影响,遭受了花岗岩浆的侵入。K1之后地壳趋于稳定,开始接受河湖相的碎屑岩建造。直到现在该地区地壳处于长期的稳定状态。

第六章结束语

收获小结:通过本次综合地质作业,使我对地质图、地质构造(褶皱、断层)有了更进一步的认识。我认识到一个地区的地质构造情况通常是十分复杂,一般会由断层、褶皱等组成。我们需要从地层、产状等多个方面去细致的了解。这些东西的解读将有助于工程建设,能够为工程建设提出合理的建议。

建议:希望老师能够结合书本教授知识,将PPT的内容内化到书本,给同学一个更便于学习的环境。

鸣谢:感谢张宏远老师这一学期的指导与教授,是我们认识了构造地质学这一十分重要的学科,相信它不仅在学习上,更在今后工作上会给予我们极大帮助。

参考文献

1、宋鸿林,张长厚,王根厚.《构造地质学》地质出版社,2013年.

2、张长厚、王根厚、余心起、曹秀华《构造地质学实习指导书》.

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