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一、实习地点
xx市xx区xx水库。
二、实习目的及要求
1、培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、等优良品质和增强集体观念,总结此次实习与我们所学专业的相关联系。
2、认识了解水工建筑物中的工程地质条件和要求。主要包括以下六个方面:
a.地形地貌条件。
b.岩石与土的类型及其工程地质性质。
c.地质构造。
d.水文地质条件。
e.物理地质作用。
f.天然建筑材料等方面。
3、通过实习稳固课堂所学的根本理论,联系现场实际,验证和拓宽视野,培养和实际工作能力。
4、通过实际考察,了解各种地质现象,增加感性认识。
三、实习内容
xx水库及其水库除险加固工程简介。
xx水库(中型)位于高明区杨梅河上游,水库集雨面积为xx,库容为xx,兴利库容为xx,大坝为均质土坝,坝顶设计高程为xx,顶宽某,最大坝高xx。溢洪道为开敞式,底高程为xx,宽xx。在坝后建有一座发电站,装机发电功率为xx。水库在xx年平安鉴定为二类水库,但是经过几年的观察,前期所进行的除险加固措施未能彻底消除水库的安全隐患,主要还存在坝体渗漏严重、放水涵管漏水、大坝坝体薄弱、反滤体存在失效迹象等安全隐患。另外移民工作也留下一些问题。水库下游xx村的村民未能迁往他处,这样不但给水库的`管理带来了不少的麻烦,更严重的是,群众在水库管理范围外,溢洪道尾水两侧承包责任田里兴建住宅房屋,逐渐普及了整个大坝下游的泄洪区域,涉及房屋xx,人口xx。由于下游泄洪渠道仅某宽左右,加上淤塞严重,一旦水库泄洪将淹浸和冲刷下游农田和这些房屋,给人民生命财产带来严重威胁。
该工程任务以灌溉为主,兼有防洪、发电等综合利用。工程等别为等中型工程,主要建筑物为3级,次要建筑物为某级,临时建筑物为某级。水库永久性主要建筑物防洪标准按某年一遇设计,xx年一遇校核;溢洪道消能防冲防洪标准按xx年一遇设计。“十一五期间方案对xx水库进行除险加固,工程需土方xx万m3,石方某万m3,混凝土某万m3,方案总投资xx万元。主要建设内容为大坝坝体采用高压摆喷防渗,上游坝坡坡脚增设抛石压脚,下游坝坡坡脚新建排水棱体,重建输水涵管,重建坝后电站,整治溢洪道下游归河段长xxm,完善大坝观测和水库自动化监测等。本工程招标范围为水库局部、排水渠局部、水土保持专项局部及电站局部。
第一部分序言
一、实习地区的地理位置
本次实习地区位于重庆市北碚区天府镇,其地理坐标为东经106°28′―106°31′,北纬29°50′―29°50′。实习地区为天府镇及周边地区,面积约20平方公里。
以下为天府镇的地图和卫星地图。
重庆市北碚区天府镇地图简介
二、自然地理状况
天府地区的地表形态为山地类型的低山区,海拔高度为400至750米左右,最高为后峰山,海拔773米,北高南低。该地区山峰林立、沟谷交错,山和谷的方向大致为北东―南西向呈脉状分布,具"一山二岭两槽"的地貌特征。一山多与背斜核部一致。两槽为背斜两翼嘉陵江组的膏溶角砾岩溶蚀所形成,北西翼代家沟―后峰岩―水岚垭槽谷为前槽,南东翼张家湾―三官殿―大土槽谷为后槽。二岭为抗侵蚀能力强的须家河组的砂岩构成。区内基岩裸露,产状较陡,泥薄水浅,森林稀疏。人口密集,梯田密布,清泉暗流。两侧的上三叠统砂、泥页岩地区,峰峦叠嶂、青松翠柏、苍翠欲滴,组成一条迷人的画廊。例如金剑山、北温泉、缙云山、金刀峡等旅游胜地。
三、实习目的
通过此次实习使我们加深和巩固基础地质各门课程中所学的地理知识,尤其是沉积岩石学和构造地质学,掌握野外地质调查工作的基本内容、方法和规范,学会收集和整理地质资料,并编制相应的地质图件,增强我们对各种地质现象的分析能力,如褶皱、节理、断层,肉眼初步确定各类岩性并判断沉积环境。也可培养我们吃苦耐劳,脚踏实地,孜孜不倦,互帮互助的精神。
四、实习的任务和要求
1、了解实习区的人文、地理、交通、经济等情况,区域构造位置,地层系统及主要构造特征。掌握野外地质填图的基本内容、步骤和方法。
2、确定地质填图的基本地层单位。对主要地层作剖面实测,绘制导线平面图、剖面图、柱状剖面图。
3、通过对地层、断层、构造界限定点、连线,观察岩层产状等进行地质填图。编绘地形地质图,构造剖面图和综合地层柱状剖面图。
4、了解实习区的沉积发展史,对施家梁东岳庙,白庙子南岸,姚家沟瓦店子三条沉积相的观察描述,掌握不同沉积环境下的各类相标志特征,沉积相分析方法和岩相古地理环境恢复方法。根据相标志确定沉积相类型编绘沉积相综合柱状剖面图和相序图。
5、了解实习区的区域构造特征,发展史及主要矿产资源情况,含油气特征与断层、节理的研究方法。
6、做到"六勤",即勤敲打、勤观察、勤测量、勤追踪、勤记录、勤整理。
7、编写实习报告。
五、实习方式
老师带队,确定住处,安排路线,野外踏勘,现场教学,着重观察,重点描述,逐步培养我们独立的思维方式,分析、解决问题的能力。
六、实习时间
XX―4―6至XX―5―5
第二部分地层及沉积、构造发展史
一、地层
实习区内褶皱强烈,最老地层为下三叠统茅口组地层,最新地层为中侏罗统上沙溪庙组。背斜轴向为北北东―南南西向,并向南西发生倾伏。茅口组为背斜的核部,两翼的地层分别为龙潭组、长兴组、飞仙关组、嘉陵江组、雷口坡组、须家河组、自流井组、沙溪庙组。茅口组、龙潭组、长兴组、飞仙关组依次发生倾伏。
(一)、二叠系(p)
1、茅口组(p1m)
茅口组为深灰色厚层,块状灰岩、生物灰岩、砂屑灰岩、晶粒灰岩,具眼球状构造,在实习区主要沿断层零星分布,组成背斜的核部,连续沉积在栖霞组之上。
2、龙潭组(p2l)
龙潭组为黄褐色页岩,灰岩,硅化白云岩,夹有黄色中层状砂岩,植物化石碎片多,为我国南方重要的产煤层,与下覆茅口组呈假整合接触。
3、长兴组(p2ch):厚度约
长兴组为灰色―中灰色中―厚层状含燧石生物灰岩,底中顶都含有燧石,中部最多,生物化石丰富,有蜓类、海百合、珊瑚等,含生物礁,裂缝有沥青质充填,缝孔发育,为川东地区重要的产气层,与飞仙关假整合接触。
(二)三叠系(t)
1、飞仙关组(t1f)
飞仙关组为暗紫色钙质泥岩、钙质页岩、泥灰岩,灰色薄―中层灰岩、鲕粒灰岩、泥灰岩,泥岩、页岩与灰岩互层,分为五段。与长兴组整合接触。
①飞仙关组一段(t1f1)
顶部和底部为暗紫色泥灰岩,中部为钙质泥岩,夹有页岩,灰岩透镜体,可见球状风化。
②飞仙关组二段(t1f2)
灰色薄―中层状灰岩,含鲕粒、藻纹、生物碎屑、内碎屑,缝合线发育,中上部含波痕。
③飞仙关组三段(t1f3)
紫红色钙质页岩,局部夹薄层状灰岩透镜体,生物化石丰富。
④飞仙关组四段(t1f4)
灰色薄―中层状鲕粒灰岩、泥灰岩、介壳灰岩,中上部夹黄褐色页岩(碳酸盐的盖层,为标准层)。内碎屑(以砂屑为主,也含砾屑)、泥质条带发育。
⑤飞仙关组五段(t1f5)
紫红色页岩,中部夹黄褐色泥岩、泥灰岩。
2、嘉陵江组(t1j)
嘉陵江组为灰色灰岩、白云质灰岩、白云岩、豹皮灰岩和膏溶角砾岩,岩溶发育,常形成溶洞、槽谷。可分为四段,整合于飞仙关组之上。
①嘉陵江组一段(t1j1)
灰色薄―中层状灰岩和凝泥灰岩,夹有介壳灰岩,含有藻纹、泥纹、内碎屑、生物碎屑,裂缝发育,缝合线、节理发育,中下部可见黄铁矿,揉皱,局部有冲刷面和虫迹现象。
②嘉陵江组二段(t1j2)
灰色中―厚层白云岩质灰岩、白云岩、膏溶角砾岩,灰岩为藻灰岩和豹皮灰岩,可见刀砍纹,在川东为气层。
③嘉陵江组三段(t1j3)
薄―中层灰岩,颜色丰富,有灰色、暗红色、褐色、黄褐色,含有砾屑、砂屑、泥质条带、缝合线。
④嘉陵江组三段(t1j4)
灰色膏溶角砾岩和泥晶白云岩为主,夹灰岩,刀砍纹发育。
3、雷口坡组(t2j)
灰色中层状灰岩夹白云岩、膏溶角砾岩,底为薄层绿豆岩(火山灰沉积形成,硅质颗粒,为标准层),与下三叠统平行不整合接触。
4、须家河组(t3x)
须家河组为长石石英砂岩和页岩,含煤层。分为六段,一、三、五页岩为主夹砂岩、煤层,二、四、六厚层砂岩为主夹页岩,页岩一般出露在沟谷处,砂岩在凸出,与雷口坡组平行不整合接触。
①须家河一段(t3x1)
黄褐色页岩,底部砂岩与页岩互层,含有薄煤层,砂岩中可见白云母。
②须家河二段(t3x2)
黄灰色中层石英砂岩和长石砂岩,颗粒均匀,发育斜层理。
③须家河三段(t3x3)
黑灰色页岩,夹煤层。
④须家河四段(t3x4)
浅黄色厚中―细粒石英砂岩,斜层理发育。
⑤须家河五段(t3x5)
灰黑色页岩夹长石砂岩。
⑥须家河六段(t3x6)
浅灰色厚层中粒长石石英砂岩,斜层理发育,顶部褐黄色风化壳,与上覆地层假整合接触。
(三)侏罗系(j)
侏罗系为一大套红色粘土岩、碎屑岩夹碳酸盐岩,为潜水湖泊相沉积,与下覆地层呈假整合接触,分五段。
1、上中统自流井组(j1―2zh)
①珍珠冲段(j1―2zh1)
紫红色页岩为主夹砂岩、粉砂岩。
②东岳庙段(j1―2zh2)
黄褐色页岩、粉砂岩,灰色中层状生物介壳灰岩。
③马鞍山段(j1―2zh3)
紫红色泥岩夹粉砂岩、砂岩。
④大安寨段(j1―2zh4)
灰色介壳灰岩与钙质泥页岩不等厚互层,粒序层理和斜层理发育。
⑤凉高山段(j1―2zh5)
灰黄色泥岩、粉砂岩、砂岩。
2、中统沙溪庙组(j2s)
①下沙溪庙组(j2s1)
紫红色泥岩夹砂岩。
②上沙溪庙组(j2s2)
紫色泥岩类杂色砂岩,分布于向斜轴部一带。
二、沉积发展史
川东地区因褶皱强烈,基本上都为三叠系以上的地层。
1、寒武纪:
川东地区为海洋环境,地势西北高东南低,地层具明显两分性:下统为泥沙质和碳酸盐沉积,化石丰富;中上统一镁质碳酸盐沉积为主,化石稀少。
早寒武世川东地区为向东倾斜的混积型缓坡,为潮下低能碳酸盐沉积。
中寒武世以后,扬子区古陆不断扩大,早期的斜坡发展成镶边型碳酸盐台地。由于康滇古陆的东南部水下隆起形成半封闭海盆,气候炎热干旱,海水盐度增高,主体发育了一套化石稀少的白云岩沉积。因陆源碎屑减少,物区为康滇古陆,地壳沉积缓慢而持续。
2、奥陶纪:
早奥陶世海侵开始,海水不断向西超覆,使川东地区为浅水海洋环境,海水较寒武纪深,为碳酸盐为主夹砂泥质的开阔台地相带。海水中生物发育,水质较浑浊,只有红花园组和宝塔组为清水环境沉积。奥陶纪期间,陆源物质供应总体欠充足,沉积缓慢。奥陶纪末,海平面下降,康滇古陆与滇黔桂古陆相连,形成五峰期的滞留海盆,沉积典型的笔石页岩相。
3、志留纪:
志留纪初,受加里东运动的影响,川东地区地壳抬升为陆,此后被海水淹没成为浅海,水体深,陆源物质充足,生物大量繁殖。晚志留世,再次受加里东运动的影响,抬升为陆,长期遭受剥蚀而缺少上志留统、泥盆系、下石炭统的地层。
4、石炭纪:
中石炭世,川东地区为海陆过渡环境,古陆因长期遭受剥蚀而缺乏陆源物质,气候干燥,蒸发强烈,形成了一层白云岩。此后海水退出本区而缺失上石炭统地层,直到二叠纪才被海水淹没接受沉积。
5、二叠纪:
早二叠世初的梁山期,本区为海陆交互环境,气候温暖,植物繁茂,沉积了夹煤线的泥页岩和钙质泥岩。栖霞中期起,因全球气候转暖导致冈瓦纳大陆冰川融化,海平面上升,本区又一次成为浅海环境,各种生物大量生长,有孔虫、蜓类广泛分布,三叶虫、笔石绝灭,陆源物质缺乏,沉积了栖霞组和茅口组的碳酸盐岩。早二叠末晚二叠世初,发生"东吴运动",炽热基性岩浆从四川西部断裂带益处,冷却后形成暗绿色的玄武岩。火山喷发之后,海水再次侵入,形成海陆交互环境,气候温暖,植物繁盛,形成龙潭组煤系地层。此后海水加深扩大,康滇古陆缩小,变为温暖清澈的浅海,底栖生物发育,发育小型生物礁,沉积含燧石结核灰岩。
晚二叠世末期,碳酸盐快速沉积,地壳轻微抬升露出地表。
6、三叠纪:
早、中三叠世本区一浅海碳酸盐岩沉积为主,晚三叠世以海陆交互相碎屑岩沉积占优势。
早三叠世本区为浅水海洋,陆源物充足,沉积飞仙关相区的紫红色钙质泥岩、泥灰岩、灰岩。
早三叠世后期及中三叠世早期,西部古陆抬升,大巴山古陆出现,使川东地区成为半封闭状态而出现潮上蒸发环境,白云岩广布,还有盐类沉积
中三叠世末,受早期"印支运动",四川的构造格局发生明显变化,发生大规模海退(即拉丁期大海退),本区上升为陆地。其中发生了一次火山喷发,形成须家河底部的"绿豆岩"。
晚三叠世海侵开始,来自西边的特提斯洋,使四川成为一个巨大湖泊,气候温暖,植物繁茂,河流、沼泽发育。植物堆积埋藏后形成煤层。晚三叠世末期,地壳有过短暂的抬升。
7、侏罗纪
侏罗纪初期,气候温暖潮湿,沉积环境与晚三叠世基本一样,湖泊沉积,植物大量繁殖,水生生物也大量发育。中侏罗纪起,气候变暖,湖泊面积减小,地壳断断续续缓慢沉降,至晚侏罗世为红色泥岩及砂岩夹石膏沉积,显示干燥气候特征。
侏罗纪末期,受燕山运动的影响,川东地区发生强烈的褶皱运动,形成北东―南西向的隔挡式构造。
三、构造发展史
川东高褶的前地质背景,是在浅变质岩系的基底上,经晋宁运动以后,开始盖层沉积,古生代为斜坡,中生代为印支古隆起(实习区位泸州古隆起最北低端),经喜山运动改造完成。
主要动力来自南东和北西方向的对持强大挤压力,由于该区东为七跃山,西为华蓥山大断裂的制约及基底、古隆起的影响,形成北东向线状梳妆褶皱,背斜紧闭、向斜宽阔平缓的隔挡式构造。
观音峡背斜天府段的构造,是受区域构造应力场的控制而形成的。该区受南东―北西方向的水平挤压,形成不同规模,不同力学性质,不同方向的构造。背斜垂直主应力方向,走向逆断层是在剖面剪节理基础上形成的,平移断层是早期平面剪节理发育而成的,正断层是由于地层发生倾伏,重力差异所形成。它们均具统一力场的规律。
第三部分矿产
四川盆地为多层系的含油气盆地,主要的油气层有:p1m、p2ch、t1f、t1j、t3x。黄铁矿位于上二叠统底部的玄武质粘土岩中,规模不大。高岭土位于上三叠统长石砂岩,价值不大。建筑石材(实习区)多为飞仙关组第四段的灰岩,作为水泥原料。
第四部分沉积相分析(三条单剖面)
一、观音峡南岸(白庙子)飞仙关组下部剖面
1、前言
白庙子飞仙关组下段剖面位于观音峡嘉陵江边,剖面完整,各种相标志明显。由于江水的原因,底部未出露,被淹没。
2、沉积特征及环境分析
沉积特征:
①t1f1(未见底)
16―22层:暗紫色薄―中层钙质泥岩,局部夹灰岩透镜体,下部层理发育,可见波痕,上部有低角度纹层,含少量交错层理,具生物碎屑、砾屑,韵律明显。
23―26层:暗紫色中―厚层钙质泥岩,中部夹微细纹层灰色灰岩并含砂屑,上部夹薄层砂屑灰岩并呈透镜体分布。
27―29层:暗紫色泥灰岩。下部中―厚层,夹透镜状砂屑灰岩,水平纹理明显,具斜层理,局部含生物碎屑。上部为薄层状夹钙质泥岩,含透镜状条带灰岩,顶部纹层发育。
30―33层:暗紫色薄―中层钙质泥岩夹薄层灰岩透镜体,底部含藻纹,顶部含页岩,可见藻纹。
34层:紫灰色厚层藻纹砾屑灰岩,从底至顶层理变薄,砾屑先变大再变细,排列混乱无规律,风暴沉积形成。
35―38层:下部为暗紫色页岩;中部为暗紫色薄―中层泥灰岩夹灰岩透镜体;上部薄层状砂屑灰岩与页岩互层,其顶部页岩为黄褐色,斜层理和交错层理发育,具波痕。
②t1f2
39―40层:灰色薄―中层状砂屑灰岩,中下部斜层理、交错层理发育,局部可见丘状层理和羽状层理;顶部平行层理发育,色浅粒粗,可见生物碎屑。
41―44层:灰紫色薄―中层鲕粒灰岩,下部鲕粒往上逐渐变大,中部和下部波痕相当发育,波高与波长都很大,上部夹紫红色页岩。
45―46层:下部为紫红色页岩,含紫色藻纹层,水平层理发育:上部为灰色中层藻纹灰岩夹灰岩和页岩。
③t1f3
紫红色钙质泥岩,黄灰色泥灰岩夹薄层生屑凝粒岩。未见顶。
环境分析:
飞仙关组一段基本上属于浅海陆棚相,主要为暗紫色钙质泥岩、泥灰岩和砂屑灰岩。飞仙关组二段为潮坪相,主要为灰色的砂屑灰岩、鲕粒灰岩、藻纹灰岩和灰岩。
①、16―26层为浅海陆棚相中的外陆棚亚相,沉积以中层状水平层理为主的暗紫色钙质泥岩为主并夹有砂屑灰岩透镜体,可见少许波痕和交错层理,钙质泥岩的厚度大。表明沉积水体较深,环境开阔,水动力条件较弱,生物不发育(种和数稀少,可能是由于三叠纪早期的火山喷发所造成)。
27―33层为浅海陆棚相中的内陆棚亚相,沉积以薄层至中层乃至厚层状水平层理为主,以泥灰岩作为内外陆棚的边界。岩性为暗紫色泥灰岩和钙质泥岩夹灰岩透镜体,含微细纹层、藻纹和生物碎屑,表明水体较外陆棚浅,环境安静,水动力弱。
②、34―40层为潮坪与陆棚的过渡带。下部(34层)为紫灰色厚层藻纹砾屑灰岩,先逆粒序后正粒序沉积,单层厚度大,砾屑颗粒大、排列混乱无规律,表明水动力强,为风暴沉积形成的风暴岩(砾石被打碎、叠置、迅速堆积而成)。中部(35―38层)沉积为暗紫色的页岩、泥灰岩、砂屑灰岩,仅局部可见斜层理、交错层理和波痕。岩性多,厚度小,说明陆源物少类多,环境相对安静,几乎不受波浪潮汐作用的影响,为潮下低能泥坪沉积微相。上部(39―40层)沉积以灰色中层砂屑灰岩,层理发育(斜层理、交错层理、平行层理、丘状层理和羽状层理),含少许生物碎屑。表明水体动荡不定,受波浪作用明显,为过渡环境的潮汐通道沉积。
③、41―46层为潮坪相。
41―44层沉积为灰色薄―中层鲕粒灰岩,波痕发育并且波高、波长大,层内鲕粒直径向上逐渐增大,表明水体清澈,水动力强,受波浪冲刷回流作用形成,为潮下鲕滩沉积。
45―46层沉积为紫红色页岩、紫色中层藻纹灰岩和灰岩,发育藻纹层和水平层理,说明水体相对安静,水体浅,为朝上―潮间带的藻泥坪沉积。
3、剖面沉积发展史
飞仙关组一段为较稳定的浅海陆棚相,沉积了一套厚度较大的钙质泥岩,安静的水体使得水平层理发育,可能由于火山的喷发造成这段时间生物不发育。到飞仙关组二段时期,气候温暖,陆源物丰富,地壳轻微下降,为潮坪环境沉积,受波浪,潮汐和风暴的影响,水体动荡,波痕层理发育,其中最明显的是形成了一套风暴浊积岩。
4、小结
本文的沉积环境分析基本上符合各种沉积相的特征,水体大致为由深至浅的环境。各种沉积微相的划分还不是很准确,尤其是微相间的界限不明确。飞一段可作为油气的盖层,飞二可作为油气的生油层。
二、姚家沟嘉陵江组一、二段沉积相剖面
1、前言
该剖面位于北碚代家沟以北约10公里的瓦店子姚家沟小煤矿公路侧。地层发育完好,整合于飞仙关组之上。
2、沉积特征及环境分析
沉积特征:
①t1j1
1―16层:灰色薄―中层状泥晶灰岩为主,夹砂屑、砾屑、晶粒灰岩,下部含藻纹、生物钻孔、水平层理,中部含鲕粒、波痕和白花斑,上部具白色花斑、生物碎屑、鲕粒、泥纹、生物钻孔、水平层理。
17―40层:灰色薄―中层状凝粒灰岩、泥晶灰岩为主,夹砂屑、砾屑、藻纹灰岩,下部含藻纹、泥纹和白色花斑;中部含生物碎屑,具有冲刷面和楔状、透镜状层理,含有黄铁矿晶体;上部含鲕粒、生物碎屑,顶有交错层理和单向斜层理。
41―49层:灰色薄―中层泥晶灰岩夹凝粒灰岩、砂屑灰岩,局部含砾屑、生物碎屑、藻纹,顶和底含黄铁矿晶体,含白花斑。
50―58层:下部为灰色薄―中层凝粒灰岩夹泥粉晶灰岩并含黄铁矿晶体,上部为褐灰色中层泥粉晶灰岩。揉皱现象明显。
59层:灰色薄―中层泥晶灰岩夹凝粒灰岩、砂屑灰岩、生物碎屑灰岩,生物钻孔特别发育。
②t1j2
60―62层:下部为中厚层灰岩、白云质灰岩,中部为褐色厚层细粉晶灰质白云岩,上部为膏溶角砾岩和白云岩。
63―66层:深灰色膏溶角砾岩夹泥晶白云岩和泥晶灰岩,底和顶为黄褐色页岩。
67―70层:膏溶角砾岩与灰褐色中―厚层泥粉晶白云岩互层。
71层:膏溶角砾岩,底含蓝黑色泥岩。
72―74层:下部为褐色中―厚层泥晶、粉晶白云岩夹砂屑、砾屑白云岩;中部为褐色薄―中层泥晶、粉晶白云、砂屑、砾屑白云岩、灰质白云岩;
上部为泥粉晶白云岩,未见顶。
环境分析:
嘉一段为碳酸盐岩台地泻湖沉积,主要为灰色薄―中层泥晶灰岩、凝粒岩,嘉二段为碳酸盐岩台地浅滩沉积,为灰色中―厚层白云岩和膏溶角砾岩。
①、t1j1
1―23层为浅滩亚相,沉积为薄―中层的凝粒灰岩、泥晶灰岩夹砂屑、砾屑灰岩,含有鲕粒、生屑、藻纹、泥纹、波痕、水平层理、生物钻孔,表明沉积的环境水体浅,水动能较强,养分充足,生物发育。不时受波浪作用和风暴作用,可能形成了7―16层的风暴岩相(含砂屑、砾屑多),也可能是离物源区近而沉积的。
24―40层为浅水泻湖亚相,沉积为灰色薄―中层的凝粒灰岩、泥晶灰岩夹藻纹灰岩、含砾屑砂屑灰岩。鲕粒、冲刷面、透镜状层理、交错层理、单向斜层理,表明环境能量高,受波浪和潮汐的作用明显,含藻纹和生物碎屑则说明为氧气较充足的浅水环境,局部含有黄铁矿表示在一段时间内水体安静,但是大多时候不稳定。
41―58层为深水泻湖亚相,沉积为灰色薄―中层的泥粉晶灰岩夹凝粒灰岩,黄铁矿晶体发育,单层的层理不明显,可见少量藻纹、生物碎屑。说明沉积环境安静,水体深,生物不发育,受波浪的作用弱。
②t1j2
60―71层为潮上萨布哈亚相,沉积为中―厚层的泥粉晶白云岩和膏溶角砾岩。白云岩和膏溶角砾岩发育说明沉积环境干旱炎热,蒸发作用强烈,经常暴露于地表,使得该环境几乎不含生物。偶尔海水泛侵,带来了一些泥质,沉积了薄层的蓝黑色泥岩和黄褐色页岩。进一步可以划分为四个微相:60―62层为灰质云坪、膏云坪微相;63―66层为膏坪;67―70层为膏云坪:71层为膏坪。
72―74层为潮间坪亚相,沉积为薄至中层甚至厚层状泥粉晶白云岩,说明水体盐度高,生物不发育,没有经常暴露与水面,厚度大表明水体较安静,沉积速度快,陆源物多。
3、剖面沉积发展史
嘉一段早期发生了海侵,规模不大,水体稍有变深,但任受波浪潮汐的作用,各种层理发育,生物大量繁殖,尤其是浅水带的水平生物钻孔发育,中期水深达最大,发育了黄铁矿晶体,晚期海水逐渐退去,嘉一整体为一个水体由浅―深―浅的过程。到嘉二段时期,大规模的海退使岩层频繁的暴露于地表,气候干旱炎热,海水蒸发强,形成了一整套白云岩和膏溶角砾岩。
4、小结
嘉一与嘉二可以构成一个沉积旋回,即海侵和海退。嘉一中的含砂屑和砾屑灰岩的沉积环境特征不是很明显,有可能为潮汐作用形成的。嘉一段为泥晶灰岩和凝粒灰岩,可以作为油气的盖层,如果黄铁矿发育好的话也能作为矿床。
三、施家梁侏罗系自流井群东岳庙段沉积相剖面
1、前言
该剖面位于嘉陵江边的施家梁小学附近,东岳庙段整合于下覆的珍珠冲段,与上覆地层为平行不整合接触。该剖面出露完整,使得观察描述方便。
2、沉积特征及环境分析
沉积特征:
1―6层:紫红色薄―中层泥质粉砂岩为主,夹石英砂岩(底部)、泥页岩、粉砂质页岩、粉砂质泥岩、硅质粉砂岩(中部),顶部含泥质结核。
7―12层:黄褐色―灰色薄―中层状生物介壳灰岩夹黄褐色页岩,顶部为一层灰褐色页岩,生物化石丰富、完整。
13―14层:下部为灰色页岩,上部为钙质页岩和粉砂质页岩。
环境分析:
东岳庙段为淡水湖泊相,沉积为粉砂岩、泥页岩和生物介壳灰岩。
1―6层为滨浅湖沉积:沉积物颜色较深,颗粒由粗到细,单层厚度小,含泥质结核,无生物发育。说明距岸近,水动力强,湖浪的回流冲刷淘洗对沉积物的改造作用强,水位浅,沉积物有时露出水面,氧化作用强。
7―12层为浅湖沉积:沉积物颜色浅,水生生物繁茂,化石丰富,保存完好,为薄壳的底栖生物,受波浪和潮汐的回流作用,发育了薄层的页岩。
13―14层为滨湖:沉积物颜色深,生物不发育。
3、剖面沉积发展史
东岳庙段处于早侏罗世晚期至中侏罗世早期的浅湖―滨湖且湖底开始抬升的沉积环境,沉积物的颜色自下而上呈紫红色―黄褐色―灰色,反映出一个干燥―半干燥―温湿的气候环境。此后有过短暂的暴露。
4、小结
东岳庙时期水体为一个由浅―深―浅的过程,浅湖生物发育,处于弱氧化―弱还原环境,具有一定的生油能力。
第五部分构造特征及分析
1、特征简介
天府地区的观音峡背斜属于川东南褶皱带,华蓥山大背斜向南分支的一个背斜,背斜轴线为北东―南西向。核部地层为龙潭组,两翼为长兴组、飞仙关组和嘉陵江组,倾角较陡,北西翼大于南东翼。褶皱总体为一个线状紧闭向南西倾伏的不对称背斜。
断层发育,基本发育在背斜的核部和南东翼上,多为走向断层。此次实习共发现了12条断层,其中10条为逆断层,一条正断层,一条平移断层。
此外,构造缝合线、节理也相当发育,还有南端侵蚀作用形成的两个侵蚀窗。
2、断层分析
①f1:楼梯沟逆断层
该断层位于铁厂沟至仰天窝一带,上盘地层主要为龙潭组地层,由于断层作用,出露了一段茅口组地层,下盘地层为龙潭组和长兴组地层,断层产状为310°∠70°,断层在仰天窝一带发育在龙潭与长兴组界限处,因此,断层形成时间为长兴期之后。f1为早期x型剪节理形成的高角度逆断层。
断层证据:地层缺失,毛口组地层仅出露了一段;地形为沟谷地带;有串珠状的泉眼存在。
②f2、f3:小屋基逆断层
这两条断层位于后槽的张家湾至三官殿一带,f2的上盘地层为t1f3(产状为138°∠45°),下盘为t1f4;f3的上盘地层为t1f4,下盘为t1f5和t1j1(产状为134°∠51°),f2的产状为312°∠60°,发育在t1f4中并进入了t1f3中。因此f2形成时间为f4时期,为早期x型剪节理形成的'高角度逆断层。断层f3的产状为308°∠60°,f4几乎全被切穿,f5呈透镜体出露一部分,断层形成时间为j1时期,为早期x型剪节理形成的高角度逆断层。
断层证据:f4与f3地层变薄,几乎缺失整套f5的地层;可见断层角砾岩。
③f4:三官殿逆断层
断层位于三官殿―沙树湾―长田坎,上盘地层为f3紫红色钙质页岩(产状为135°∠51°),下盘地层为f4的灰岩(产状为128°∠66°),断层产状为318°∠28°,断层切穿了f4与f5,进入f3和j1。因此断层形成于j1时期之后,为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。该断层有可能在长田坎处开始进入f3并一直往南西延伸至芹菜田附近(此处f3地层中可见明显的断层现象,拖拉牵引的特征明显),在三官殿处地层被覆盖严重,断层可能进入j1或者与f3或f2构成了一条断层
断层证据:在长田坎处f4地层突然变厚,到沙树湾一带f4和f5地层又突然消失。
④f5:天台寺逆断层
断层为与廖家坡至天台寺一段,上盘为f1紫红色钙质泥岩(产状为139°∠25°),下盘为f2灰岩和f3的钙质页岩(产状为135°∠51°),产状为310°∠30°(或者130°∠30°,断层被覆盖,没有确切的断层面存在),断层切穿了f2地层进入f1。断层形成时间为f3时期之后,为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。
断层证据:f2地层变薄甚至消失,造成f1与f3地层界线不明。
⑤f6、f7:廖家坡正断层、逆断层
断层为于廖家祠堂至菠萝山一带,此处岩层的产状混乱。f7(逆断层)上盘为p2ch的结核灰岩,下盘为p2ch的结核灰岩和f1的钙质泥岩,断层产状为126°∠44°断层形成于f1时期,为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。f6(正断层)的上盘为p2ch的结核灰岩和f1的钙质泥岩(产状为264°∠44°),下盘为p2ch的结核灰岩和f1的钙质泥岩(产状为302°∠49°),断层产状为302°∠60°,形成于f1时期后但比f7晚,使f7错断,为地层倾伏而形成的横纵断层。
断层证据:岩层产状混乱,构造线中断;老地层位于新地层之上;有断层角砾岩存在;沟谷发育。
⑥f8、f9、f10:螃蟹井逆断层
断层位于螃蟹井至走马岗附近。f8的上盘为f1紫红色钙质泥岩和f2灰岩(倾向为南东向),下盘为f1、f2(倾向为北西向)、f3的地层,断层倾向为北西向,倾角不明,形成于f3之后。f9的上盘为f1,下盘为f1和f2,基本上沿f1和f2的界线发育而成,向南进入f1中并逐步消失,断层倾向为北西向。f10的上盘为f1和f2,下盘为f2和f3,与f2几乎平行延伸,向南进入f1中,断层倾向为北西向。f9、f10使f2地层被错断甚至消失。断距大,可能为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。此处构造复杂,尤其是f2地层的出露情况不明朗,使得断层的延伸方向存在不确定性。
断层证据:构造线突然中断;地层发生了倒转;地层厚度变薄甚至缺失;沟谷深,地形陡。
⑦f11:水岚垭逆断层
断层位于水岚垭附近。上盘为f3紫红色钙质页岩和f4的灰岩,岩层产状为321°∠56°;下盘为f4的灰岩,产状为303°∠30°。断层产状为130°∠40°,断层线由f4进入f3与f4的分界处,然后向东北进入f3中。断层形成于f3时期,为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。
断层证据:地层厚度变薄;老地层出露与新地层之上;具有拖拉牵引现象。
⑧f12:芹菜田平移断层
该断层位于芹菜田水库旁,为右行平移断层,断层走向为110°―290°,长约500米,东端消失于j1中,西端消失于f3中,f4、f5、j1发生明显的错位,断层形成于j1时期之后,为纵弯褶皱作用形成的早期平面x剪节理发育的斜向、小型平移断层。
断层证据:f5被错断;f4与f3界线突然中断;断层角砾岩发育;断层面破碎现象明显,裂缝和节理发育。
断层角砾岩
三、侵蚀窗
在螃蟹井附近,由于水流的不断侵蚀,使f1下覆的长兴组地层露出地表,形成了一个长150米,宽100米的椭圆形侵蚀窗。
在毛狗洞,则由于侵蚀作用,使f1下覆的f2出露,形成了一个长260米,宽240米的近似于圆形的侵蚀窗。
第六部分总结
本次基础地质实习让我初步的了解到地质这门学科到底是怎么去研究,研究什么,研究的目的又是什么。地质主要是通过野外地质考察,运用现代的科学技术去研究某地区各地层岩性、构造等问题,探明资源矿产的种类、储量和可采量,保证我国经济持续的发展。
野外地质实习是一项艰苦的工作,每天老师带队出行,爬山、走路,还要观察、描述和记录地质信息。虽然很累,但是也很快乐,我们可以浏览大自然的美丽风光,感受当地的风土人情,可以锻炼吃苦耐劳的精神,培养同学间互帮互组的品德,增进老师和同学之间的感情。
我觉得我们科技学院的学生出去实习时,真的要不怕苦,不怕累,要给当地的人留下好的精神面貌。实习期间因为春季多雨,进程被耽误了几天,有一些相剖面没看,还有就是断层的断距测量,这是让我感到有些遗憾的。在这里,要感谢实习的老师,教给我们很多东西,有知识,也有为人处世的道理。
一、前言
通过这六天的实习,加深了我对工程地质这门课的熟悉,让我从书本中走了出来,亲眼见到了真实的地质现象,了解了断层、背斜和滑坡等重要的地质现象,亲自观看了和体验了各种岩石的分布和形态,让我从本质上对三大岩石有了一个大致的了解。实习让我们在自然中更好的理解了原来抽象的概念,使学问详细化,印象更深刻。实习丰富了我们的学习生活,为我们以后的工作和学习都有肯定的关心,同时实习的过程激发了我在将来学习的热忱。所以,实习对我来说具有非常重要的意义。同时,我们对这次实习也做了缜密的部署:
1、时间:20xx年5月4日―20xx年5月9日
2、地点:河北省秦皇岛市柳江盆地国家地质公园
3、路途:
1、秦皇岛市石门寨镇
2、秦皇岛市祖山东门
3、秦皇岛市北戴河区鸽子窝公园海滩
4、目的:
1、使理论联系实际,加深和巩固课堂学问,提高在野外识别各种地质现象的力量同时增加感性熟悉,扩大视野,培育提高观看力量,动手操作力量,分析问题解决问题的力量;
2、鉴别和观看常见的岩石,矿物特征及工程性质;
3、了解三大岩石的形成过程,产生年月、结构、产状、形成缘由及现象以及流水的地质作用对岩石的影响和冲刷成河谷的过程;
4、学习运用罗盘仪器测岩石的走向、倾向和倾角;
二、实习地区概况
1、柳江盆地地质概况
柳江盆地为我们在秦皇岛地区野外地质实习的主要区域。它位于秦皇岛市区北侧,其中心距秦皇岛市28km,属河北省秦皇岛市抚宁县管辖。
区内有纵贯南北的大路及地方窄铁路与秦皇岛市区相通,交通极为便利。
该盆地为南北延长的低山丘陵区,其北、东、西三面为陡峻的高山所包围。贯穿盆地的大石河是本区最主要的水系,自西北流向东南,出盆地后在山海关的南侧入渤海。盆地内丘陵一般海拔200―300m,最高的山为老君顶,海拔493.7m。
本区年降水量为400―1000mm,其中70%集中于7、8月份,所以山洪也主要集中在这个时期。
2祖山国家地质公园概况
国家级风景名胜区、国家级地质公园和国家级稀有植物及濒危野生动物自然爱护区。位于河北省秦皇岛市西北部。京沈高速秦皇岛西出口沿秦青大路北行12公里即到,距秦皇岛市区23公里。属原始森林峡谷型自然风景区。因燕山以东、渤海以北诸峰均以它的分支延绵而成,故名“祖山”。20xx年开发至今,形成五大景区,100余处自然景点,是淮河以北少有的南派山水。
祖山原始森林峡谷总面积118平方公里,主峰(天女峰)海拔1428米,区内千米以上高峰20多座,植被掩盖率96%以上。象形奇石、云海、日出、古洞、原始丛林、溪流、飞瀑、奇花、高山自然?草原、树挂构成景区十大景观。祖山原始森林峡谷是侏罗纪至白垩纪末地壳运动而成。在长期风化剥蚀和流水冲击下,形成了多处绝壁幽谷和造型地貌。
祖山,山势跌宕,峰峦陡峻,因渤海以北、燕山以东诸峰都是由她的分支盘拨而成,故以“群山之祖”名之。她立峭岩作脊梁,以瀑流注血脉,搽娇花饰容颜,披葱郁为秀发。景区内山势陡峻,溪水跌宕,可谓立峭岩作脊梁、注瀑布为血脉、披茂林作秀发,裁白云作霓裳,集雄奇妩媚于一体。峰奇水异,洞幽石美,林丰草茂,历史渊源,是观完旅游、避暑度假、科普考察的绝好场所。
3、鸽子窝公园海滩概况
鸽子窝公园又称鹰角公园。由于地层断裂所形成的临海悬崖上,有一巨石形似雄鹰矗立,故名鹰角石。该石高20余米,过去常有成群的鸽子或朝暮相聚或窝于石缝之中,因此得名鸽子窝。鸽子窝公园是欣赏海上日出的'最佳之处,每逢夏日早晨,这里云集数万名游客欣赏“红日浴海”的奇景。
三、实习内容
1、柳江盆地爱护区石门寨西门180米处
该处岩石以沉积岩居多,由地质构造形成。亦有石灰岩,主要成分为碳酸钙,经长期风化作用,暴露在外表的部分呈深灰色,岩层
为中厚型,中间夹有薄的灰岩。灰岩呈竹叶状,较破裂,属碎屑结构,这些碎屑物质经胶结后形成灰岩。此处岩石约5亿年前形成,属下奥陶世纪,粘土矿物发黄,岩石经剧烈的构造运动,由水平变为倾斜,产生背斜现象,并有正断层出现。用地质罗盘测该处岩石的产状,走向为北偏东10°,倾向为北偏东100°,倾角为30°。
由此处向西约200米处岩石出露于地表,阅历证为砂岩,其结构为碎屑结构,此处不整合现象明显,由砂岩和灰岩组成,属沉积接触,砂岩约2亿年前形成,灰岩约5亿年前形成,由于形成年月不同,说明为不整合。此现象说明秦皇岛地区至今至少经受了2次地壳运动,由于3亿年间隔形成的不整合面应在海平面下形成,至少经受2个循环,而该处岩石现在又出露在地表。在不整合面上有矿物,是地质学家发觉地下矿物的依据。不整合面处强度差,不适合在此面上施工。
2、砂锅店东北200米处
该处为石灰窑产石场,观看此处岩石,岩溶现象明显,有溶沟、石芽、天生桥等。其缘由是地壳运动抬升到潜水地表以下,潜水地表共同作用形成的岩溶现象,因岩石中有裂缝,有空间且水有径流通道。
岩溶现象是由于水和空气中的二氧化碳与岩石经长期化学反应,使岩石具有可溶性。该处向西北走约100米处,发觉大面积的岩石间侵入接触现象,石灰岩中夹有岩浆岩,说明此处经受过火山喷发。该处亦发觉有岩墙,较长,宽约3-4米,其走向为南北方向320°,由花岗岩、长石、石英、云母组成。靠近地表的岩石经长期风化,产物为第四纪土,岩石中还发觉有岩洞。此处向东南方向约200米处,有大量石灰岩形成的岩层,呈单斜,基本走向为南偏北。在砂锅店东等地,发觉石英斑岩,它是花岗斑岩的又一种变种,具隐基斑状结构,石英斑晶特多,普遍具有熔蚀现象。此处也有闪长玢岩,呈岩墙状产出,具隐基斑状结构,斑晶主要是斜长石,有时含角闪石较多,有的基质中含少量石英,有的可见球粒结构和流线结构等。
2、秦皇岛市祖山东门
祖山为早白垩纪形成,为响山岩基的一部分,此处沉积岩中有破裂带,火山爆发时岩浆从中冒出,冷凝成岩浆岩。祖山占地217平方公里,平面形段呈椭圆形,长轴长25公里,短轴长15公里,南北方向,岩石中以花岗岩居多,占65%左右,为中粗粒,成分主要是成肉红色的正长石,又称甲长石。
石英其次,占20%-25%左右,透明发亮。此外,还有云母、斜长石。斜长石呈灰白色,由于长石含量不同,云母颜色也不尽相同,云母占整个岩石的5%-10%。较黑的岩石中,云母含量不超过5%。在此处观看,长石颗粒大小在1厘米左右,晶体颗粒,为结晶结构。山体构造为原生结理构造,山体中有裂缝,都为竖直方向,有原生孔洞,又称之为晶洞构造,而外形不规章的孔隙是水晶的成长地。
此处地貌陡峭,险峻,构造为原生结理,由于长期的风化作用及地表水的侵蚀作用,岩石部分竖直掉落,形成深谷奇峰。此处岩石倾角较大,岩体破裂。山体中有河流,称为石河,发源于祖山响山山脉,山上有明长城,由元朝徐达修建,1967年,戚继完重修,基本走向为南北方向,直达青龙。祖山最高峰为响山,海拔为1421米。
3、秦皇岛市北戴河区鸽子窝公园海滩
此处滨临渤海,为海洋环境。海洋环境按地理位置分为滨海、浅海、半深海和深海。低潮时暴露于海岸带的部分,称为滨海。滨海又分为后滨带、前滨带、外滨带。后滨带为平均海潮线,常年暴露在外;前滨带为平均海潮线到中滨线处;外滨线为中滨线以外的部分。海岸线到海底深约200处的部分,称为浅海,此处阳完充分,有机物含量多,是海洋生物的抱负栖息地。深海处动物少。
此处岩石又远古火山喷发而形成,以岩浆岩为主,岩石受海洋水动力作用,常见有海浪作用、潮汐作用和洋流作用,使此处形成有特色的海蚀地貌,有海蚀崖,海蚀柱,海蚀拱桥和海蚀平台等,形成缘由有冲蚀作用,磨蚀作用等,使岩石破裂。
岩浆岩受风化作用等变成高岭土、伟晶岩。伟晶岩颗粒大,和花岗岩成分相差不大,由正长石、斜长石、云母、石英等组成。岩石被多组结晶切割。
四、结束语
通过本次实习我熟悉到:本区地层出露较全。从中生代地层开头,除缺失寒武系、奥陶系、三叠系、侏罗系、第三系以外,其他地层均出露完好。所形成的岩石类型多样,包括岩浆岩类,沉积岩类以及变质岩类。本区的岩浆活动从方式上有深成侵入,浅成侵入,喷出等。所见岩类有基性岩类和酸性岩类。从变质作用和变质岩方面,本区的变质作用主要为区域变质作用。主要变质岩有千枚岩,大理岩以及板岩。在构造方面,本区分布有四大褶皱,另外还有七个断层。两个大断层几乎将此区分为三部分。区域进展方面,本区经受了多次构造运动,形成了四个构造层。总体说来本区构造运动较强。
经过6天的实习,使我学到了许多东西,通过老师的讲解,使我学会了许多课内学不到的东西,包括:如何通过一块石头的色泽,去推断其类别、其形成年月;如何去辨别3大岩石;如何去测量岩石的走向等等;总之,通过实习后我更好地把握了《工程地质学》这门学科,更好地把握了所学学问。
一、实习目的与任务
1.实习目的:
通过野外实习,使我们稳固,充实《资源环境地学根底》或《普通地质学》、《构造地质学》、《矿物岩石学》、《古生物地层学》、《测量学》、《水文地质学》等根底地质学的理论教学内容,加深对课程相关内容的理解,学会典型地质现象的观察、描述、综合分析的根本方法;培养学生独立思考、综合分析和解决问题的根本技能,以及团结互助、吃苦耐劳的精神。
2.实习任务:
(1)通过巢北凤凰山地区自然露头和人工揭露的地质点进行系统的观测,收集各种地表地质信息等有关资料,研究地表地质规律,包括地层划分和层序、岩性组合及岩相特征、地质构造及构造变动、岩浆活动以及有用矿产的赋存规律等。
(2)绘制相应的地质图件,如综合地层柱状图、地质剖面图、地形地质图、构造纲要图等。
(3)编写文字报告。对测区内的地层层序的沉积环境的.变迁、古生物的演化、构造形态组合及变动历史作综合分析研究。
二、实习要求
1.掌握实习区内地层层序、岩性岩相、厚度、标志层、接触关系以及地质体的变化规律,对测区内的地层层序的沉积环境变迁、古生物演化、构造形态组合及变动历史作综合分析和研究。
2.掌握实习区内各类岩石、古生物化石的野外观察、鉴定、描述和命名方法。
3.掌握各种野外地质现象(如地层接触关系、褶皱构造、断裂构造、典型沉积特征、各种地质作用现象等)观察、描述、记录和分析的方法。
4.掌握实测地质剖面和野外地质填图的步骤、方法和要求。
5.掌握编制地形地质图、地质剖面图、综合地层柱状图等主要地质图件的方法、格式和要求。
6.学会在地质观察、编图根底上进行综合分析,掌握地质报告编写的要求和方法。
三、工作方法
每个阶段进行之前,都要上课对本阶段的要求以及方法进行介绍。
第一阶段:由老师带队进行踏勘,分别到xx山东南麓以及xx山和xx山交汇处、xx工厂及xx寺一线、xx山、xx山、xx山、和xx高地等地,共计某天。
第二阶段:分组进行实测地层剖面(包括绘制地层剖面图、编写地层剖面说明书),共计某天。
第三阶段:地质测量填图,共计某天。
四、成果
(1)、区域地质调查报告某份;
(2)、实测地层剖面图某张;
(4)、xx地形地质图某张;
(5)、xx构造纲要图某张;
(6)、某千综合地层柱状图某张;
(7)、xx图切剖面图某张。
一、 序言
沉积岩沉在水底很多年后,地壳发生了剧烈的变化。沧海变桑田,平地起高山。从此地球不再光滑。这就是地质史上的造山运动。 造山运动使亿万年堆积的层层地质信息钻出地面,摆到我们面前,也使原来基本水平的岩石层变得扭曲倾斜,甚至分离搬家。这样的情景一直持续到今天。我们知道风、雨、雪、冰对岩石有一种破坏作用,会叫它们粉身碎骨或变成泥土,这叫风化作用是外力因素;地震和火山也会对岩石进行作用,使它们失去原来的样子甚至变 成另外一种岩石 ,这叫内力作用。这两大作用在很多亿年中不停地塑造着地球,当它使嶙峋石峰变成翠树青山的同时,也磨灭了那些本来露出地表的岩层所带给我们的清晰地质信息。巧的是在世界一些人们可以去到的地方,竟还保留了没有被磨灭的古老地层。它们就像是一页页的书从地下拱出来,供我们阅读。这样的地方就被称为地质剖面。 蓟县国家地质公园数百平方公里内,就摆放着很多这样的地质“长卷”。
天津蓟县国家地质公园,20xx年12月10日,经中华人民共和国国土资源部批准建立,位于天津蓟县北部山区,京、津、唐腹心地带,交通方便,面积342平方公里。园内保存着大量的极其珍贵的地质遗迹和地质景观,尤其是中上元古界地层剖面,它系统记录了距今18亿年至8亿年间的地质历史和事件,以地层齐全、出露连续、保存完好、构造简单、化石丰富、顶底界线清楚、岩石变质浅而闻名于中外地质学界。园内峡谷幽深、空气清新、自然风光秀丽、地质科学奥妙,是休闲度假、旅游揽胜和科学考察的胜地。
我们所参观的两个景区是:
☆中上元古界地质自然保护区
☆府君山地质构造遗迹景区
二、 实习目的
通过野外实习,让我们从感性上认识了工程地质,加深在课堂学的理论知识,使理论与实践相结合,提高教学效果;了解岩层产状及其形成过程和发展情况,分析沿途所见的岩石的性质以及该地区的地质发展、演变简史;学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力。通过实习,掌握工程地质的基本知识,了解常见的工程地质问题。为学习后续课程、从事专业工作、扩大知识面和进行科学研究打下必要的基础。
三、 实习时间
20xx年5月14日上午9:00 实习动员会
20xx年5月16日 中上元古界地质自然保护区和府君山地质 构造遗迹景区
四、 实习地点
天津蓟县中上元古界地质自然保护区、天津府君山地质构造遗迹景区、土木工程学院楼116室
相关地层知识
①上覆地层:下寒武统府君山组白云岩、灰岩,底部角砾岩。产三叶虫化石。
青白口系:371米(约8.5 ――10亿年)
井儿峪组(Qnj)蛋青色、紫红色含泥白云质灰岩,含宏观藻类和遗迹化石。K-Ar年龄8.53亿年、8.62亿年,厚100米。
长龙山组(Qnc)砂砾岩、长石砂岩、海绿石砂岩与页岩,含宏观藻类化石。K-Ar年龄8.99亿年,厚103米。
下马岭组(Qnx)灰色、黄绿色含铁质细砂岩、粉砂岩、页岩,底部含铁并见风化壳。含宏观藻类化石。K-Ar年龄9.56亿年,厚168米。
蓟县系:4569米(约10-14亿年)
铁岭组上部(Jxt2)老虎顶亚组叠层石灰岩、海绿石灰岩,产丰富的叠层石。K-Ar、Ar- Ar年龄10.46亿年 、10.82亿年、11.34亿年,厚180米。
铁岭组下部(Jxt1)代庄子亚组白云岩、绿色富钾页岩,含叠层石和宏观藻类化石。K-Ar、Ar-Ar年龄11.71亿年、12.05亿年、12.36亿年。厚153米。
洪水庄组(Jxh)页岩、粉砂岩和白云岩,含宏观藻类化石。K-Ar、RB- SR年龄12.21亿年、12.41亿年,厚131米。
雾迷山组(Jxw)白云岩、燧石白云岩、叠层石白云岩、含沥青白云岩,含丰富的叠层石和微体藻类、宏观藻类化石。Ar-Ar年龄12.07亿年、12.08亿年。厚3392米。
杨庄组(Jxy)红色、灰白色粉砂白云岩、燧石白云岩。含叠层石和微体藻类化石。年龄13.17亿年。厚707米。
长城系:4260米 (约14-18亿年)
高于庄组(Jxg)燧石白云岩、含锰白云岩、白云质灰岩、叠层石白云岩。含叠层石和微体藻类、宏观藻类化石。Ar-Ar、Pb-Pb年龄14.25亿年、14.35亿年。厚1594米。
大红峪组(Ccd)长石石英砂岩、页岩、火山岩及叠层石白云岩。含叠层石和微体藻类化石。U-Pb、Pb-Pb、K-Ar年龄16.24亿年、16.17亿年Ma、16.25亿年。厚408米。
团山子组 (Cct) 泥质白云岩、叠层石白云岩、细砂岩夹页岩和火山岩。含叠层石和宏观藻类化石。U-Pb、Rb-Sr年龄16.05亿年、16.83亿年、16.05亿年。厚518米。
串岭沟组 (Ccch) 粉砂质页岩、黑色伊利石页岩夹粉砂岩。含微古植物化石。Pb-Pb、U-Pb年龄16.96亿年、17.57亿年、17.19亿年、17.05亿年。厚889米。
常州沟组 (Ccc) 砂砾岩、砂岩、石英岩状砂岩。含微古植物化石。Pb-Pb、A-Ar年龄17.44亿年、18.48亿年。厚854米。
②下伏地层:太古宙迁西群变质杂岩。
剖面中大红峪组和团山子组火山岩的锆石U-Pb年龄16.25亿年和16.83亿年,作为蓟县剖面年代格架的基准。
五、 实习活动
(一) 中上元古界地质自然保护区
5月16日早上6:30我们在大学生活动中心前集合出发,经过三个小时的车程我们到达了目的地,休息了十几分钟就开始了我们本次的实习工作,我们开始的地点是全新世以来最新的地层,属于高于庄组,经过老师的介绍我们知道了这是长城系中距今大概14亿年的地层。
本组与下伏大虹峪组有沉积间断。主由碳酸盐岩组成(占95%)。下部叠层石发育;中部含锰;上部颇多形态各异的硅质和白云质结核,顶部灰质和沥青质成分增多。底部以灰白色含砾长石石英砂岩与下伏大红峪组呈假整合接触。
共分四段:
一段
底部为灰白色砂岩(厚3m),其上为燧石白云岩、泥质白云岩,夹白云质砂岩和白云质粉砂岩,条带状和结核状燧石发育,具交错层,层面可见冲刷构造,厚347m;
二段
下部为含锰白云岩和含锰粉砂质白云岩,上部为微晶白云质灰岩,具显微平直层理,厚320m;
三段
泥质白云岩和灰质白云岩,层理平直,呈板层―厚层状互层,上部多皮壳和豆状结核,厚658m;
四段
底部沥青角砾白云岩,下部中厚层粗粒白云质灰岩,上部厚层含燧石粗粒白云质灰岩,白云岩中含陆屑和盆屑,层理波状起伏,多同心园状结核和连生结核,厚271m。总厚1596m。
1.褶皱
在老师的带领下我们首先在路旁看见了一个小褶皱,我们可以清晰看见背斜和向斜。
2.瘤状构造
岩层中因为沉积时受到水的动力和静压力而造成白云岩变形为如瘤的圆块。多在深海下形成,半固结状态,由于受到海水动荡而形成,后因地壳上升活动而到地表。
实地考察中能够明显在层次分明的白云岩中看到饼状或圆形的块状白云岩,这充分说明了水动力和压力在岩层构造运动中的不可忽视的作用。
3.断层
沿路我们还可以看见一些小的断层,断层为东西走向,倾向为西南,倾角目测在45度左右,第一个断层我们可以从断层两侧的.岩性判断出来,第二个断层可以由两侧岩层的厚度不一致判断出。
4.三叶虫化石
三叶虫化石,燕子石,也叫蝙蝠石,学名叫三叶虫化石。三叶虫(TRILONITES),属古生节肢动物,属三叶虫纲,生于海底,其种类繁多,大小不一,从一厘米至一米,生于寒武纪(6亿年)至奥陶纪(4.5亿年)最盛,“三叠纪”晚灭绝(1亿8千万年)。我们只看见了一些照片,老师也给我们简单介绍了一下。
5. 锰方硼石矿
锰方硼石是一种很少见的无水氯硼酸盐矿物。形态一般为不规则粒状, 集合体呈变鲕状、变豆状, 光泽为油脂 C 玻璃光泽; 无解理、裂纹发育;贝壳状 C 不平坦状断口; 白色或灰白色, 硬度 7。
蓟县锰方硼石矿床的形成具有二元结构: 即下部是火山岩 ( 大红峪组钾质粗面岩) , 上部为含硼的蒸发岩。由于大红峪组海底火山活动频繁, 延续时间长, 致使熔岩分布广泛, 并以含硼为特征,火山活动后的汽水溶液中硼的富集, 导致海水中含有大量硼物质,为硼矿床形成提供了充足的物质来源
官地亚组
6. 高于庄组的亚组 分界线
桑树亚庵组
对高于庄组的划分从下而上分为官地亚组、桑树庵亚组。桑树庵亚组为含锰方硼石亚组。主要岩性为含锰白云质粉砂岩和厚层灰白色、淡红色微粒含灰白云岩, 中上部为厚层至块层状微粒含灰白云岩, 略含锰, 风化面呈白色或褐色, 断口呈贝壳状, 层理平直, 层面上有波痕, 常成陡崖。下部为主要含砂层含锰白云质粉砂岩和砂质白云岩, 多风化为黑褐色, 易受剥离成薄片, 俗称“含锰页岩”。高于庄组之官地亚组, 即锰硼矿层之下叠层石发育, 形态常为锥状或柱状。两个亚组之间是整合过渡关系。
7. 块茎状高于庄叠层石
叠层石是由若干基本层构成的。基本层上下相互叠合或套合形成柱体,主体的不断增长及分叉构成叠层石体。许多叠层石体聚生在一起构成叠层石礁。 高于庄组的叠层石地质年代约为15亿年。
a.基本层:
基本层又叫生长层,是构成叠层石体的基本单元。它通常由暗层及亮层两部分组成,藻类生活状况及自然条件的周期变化形成叠层石的原生亮暗层理。叠层石的基本层形态有两种主要类型:①拱形基本层;②锥形基本层。
b.柱体:
柱体形态主要受基本层形态的控制,同时受环境影响。根据柱体自上而下直径的变化,柱体形态可以分为两种基本类型。一是圆柱状或次圆柱状柱体,柱体直径自下而上无显著变化。二是杯状或茎块状柱体,柱体一般较短,基部很窄,向上很快不断地增宽。
在实地观看中,我们发现了单细胞生物的生命痕迹。
8. .藻席及藻屑
在碳酸盐岩地层中常见能反映生物有机物的藻席结构,它们通常由亮,暗纹层交替叠置而成,如早期被硅化,有时还可保存藻丝体化石。它们通常成纹层状碳酸盐岩,有时则形成典型的叠层石。这种藻席结构的沉积物若遭冲刷而再沉积,则成藻屑。
9. 大红峪与高于庄组的分界
两者在此为平行不整合接触关系。高于庄组地步为石英状砂岩,层面有波痕,砂岩之下为大红峪含锥叠石燧石白云岩,其锥顶被切,表示受到侵蚀作用,即代表一次沉积间断。距今16亿年
10. 波痕
波痕
波痕是浅海、河湖的一种小型地形特征,由尖波峰、圆波谷,坡度对称组成连绵波浪状。
沉积环境分析的重要标志,是典型的沉积构造之一。非粘性的物质(陆源砂、碳酸盐砂)在波浪、水流或风的作用下,在其表面形成的波状起伏的痕迹,如沙漠中的沙丘、海滩的沙坡等。一个波痕由一个波脊和一个波谷组成,同一种波痕一般成组出现。
通常按波痕形成的动力将波痕分为水流波痕、波浪波痕、干涉波痕和风成波痕等;然后再根据其大小,形态或对称性作进一步的划分。出现于岩层的顶面.并可在上覆岩层的底面上留下印痕.因此可以利用波痕来决定岩层的顶面和底面。
站长的细心讲解
我们在分界处看到的波痕地质年龄约为16亿年。在此处我们还碰巧遇到了站长,有幸听站长给我们讲解了这里的一系列地质现象,站长还嘱咐我们要善于观察,多问老师问题。
11. 锥叠层石切顶
高于庄组底部砂岩覆盖在大红峪组顶部被截顶的锥叠
层石硅质条带白云岩上,底部砂岩横向上相变为砾岩,
两组间为假整合接触关系,界线年龄约16亿年。
12. 岩浆岩的气孔构造和杏仁构造
这两种构造往往为喷出岩所具有。杏仁构
杏仁状构造
气孔状构造
造与气孔构造有发生上的关系。 具有气孔构造的岩石,其气孔以后被矿物质(如方解石、石英、玉髓等)所充填形成的一种形似杏仁状的构造。 杏仁构造与气孔构造多分布于熔岩的表层,因此可根据多层的此类构造判断火山
喷发的次数。
13. 火山角砾岩
火山角砾岩为由直径大于4毫米之火山岩片所成,所含之熔岩碎片远较凝灰岩者为多,但玻璃细片及整石较少。有 些角砾岩有多量之火山岩渣,砾块多具棱角,直径约十至三十厘米居多,堆积情形不显层次,皆由火山物质胶结,一部分集块岩之胶结紧密,砾块与胶结物之间无明显之界限,此当由於其堆积之时尚未脱融状态
14.断层
断层是指岩层发生的错断,断层几乎在地壳上处处都有,特别是在山脉强烈变形的岩石中,此处两层坚硬的石英砂岩沿着沟被错开,它位于断层面上盘。地质学家称其为断层。
15. 大红峪组与团山子组分界线
此两个地层单元界线为整合过度关系,以大红峪组底部厚度较大的石英岩状砂岩为界线,其下为团山子组顶部夹薄层的砂岩的含粉砂白云岩。
16.泥裂
又称干裂、龟裂纹,是指泥质沉积物或灰泥沉积物,暴露干涸、收缩而产生的裂隙,在层面上呈多角形或网状龟裂纹,裂隙成“V”形断面,也可呈“U”字型,可指示顶底面。裂隙被上覆层的砂质、粉砂质充填。
经过两个多小时的参观我们终于