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一、目的
1、认识各类地质现象。
2、初步掌握一般的野外地质技能,学会地质罗盘的使用等。
3、现场认识断层、岩层、背斜、向斜等地质现象。
4、树立艰苦奋斗的思想作风和勇于探索的科学求实精神,建立地质思维,培养学生对大自然的热爱。
地质认识实习是地质基本概念、基本知识和基本技能(三基)训练的实践过程,旨在通过短期的野外实践使同学们对地质学研究的主要内容和特点有一个比较全面的、概括性的了解。进一步巩固和掌握《矿山地质》课程的基本内容和方法,为以后的教学和工作实践打下坚实的基础。
二、主要任务
1、采集矿物和岩石标本,进行肉眼鉴定描述,训练野外鉴别矿物和岩石的能力,初步掌握三大岩类的特征与区别标志,尤其是沉积岩与岩浆岩的野外判别。
2、由老至新了解华北型沉积地层层序、接触关系、岩性特征及其沉积环境和沉积矿产,建立地质发展的时、空概念。
3、初步掌握褶皱、节理和断层等主要地质构造的野外观测方法和依据。
4、结合野外实际地质作用现象,观察认识风化作用、剥蚀作用、搬运作用和沉积作用等外动力地质作用,认识各种地质作用所形成的各种地貌景观。
5、初步学会地形图的使用、路线地质剖面的测量、地质点定点与描述、利用地质罗盘仪测量地层产状要素、野外地质记录等基本地质工作方法。
三、实习方式与注意事项
1、本实习属于教学性质的认识实习,以教师指导方式为主,结合课堂学习的理论知识,联系地质实际认识各种地质现象和地质作用,学会简单的野外工作方法。
2、实习期间以实习小组为单位,组长为本小组负责人,小组成员要互相照顾、互相帮助;整个实习期间均为集体活动,严禁个人行动。
3、实习开始要认真做好准备工作,阅读实习指导书,明确实习目的和任务,了解实习计划和安排,准备实习用品。
4、野外实习中,每到一处,学生先集中听老师讲述,然后按实习小组分头进行地质观察描述,有问题要及时提出,争取在现场弄懂。
5、自觉遵守纪律,爱护树木、庄稼,不乱仍杂物,保护环境,上山严禁烟火。
6、上山不准穿凉鞋、要穿长裤;野外工作时禁止相互嬉戏、打逗,避免使石块坠落伤人,在公路边工作时注意交通安全。
7、妥善保管实习指导书、罗盘等实习用品,遗失照价赔偿。
8、无特殊情况必须出野外,如有特殊情况必须向实习带队老师请假并获批准。
9、要求学会用罗盘实地测量岩层产状,实地分析正逆断层和褶皱构造。
10、解释分析岩层产状的外力因素。地质发育简史本区自太古代至第四纪经历了漫长的地质历史,总趋势表现为由太古代的活动,到元古代后转向稳定,印支期又有活化的特征;沉积环境由元古代―古生代的海相和海陆相沉积,至中生代转向陆相沉积环境的演化过程。本区的构造演化可划分为四个演化阶段:
1太古代一早元古代基底形成阶段太古代早期(约3.5Ga),在冀东一带出现海底火山喷发,形成了以迁西群为代表火山一沉积建造。太古代晚期(约3.0Ga)地壳开始分异,形成以阜平群、泰山群等为代表的孤立分散的小陆块。大约2.5―2.6Ga,发生强烈的阜平运动,分散的陆块粘合形成较大的刚性块体。
早元古代早期的五台运动使刚性板块进一步扩大,奠定了华北板块的基本构造格架。早元古代晚期的吕梁运动,使沉积区褶皱隆起,形成了包括本区在内的统一的华北板块结晶基底。
2中新元古代裂堑演化阶段吕梁运动后,华北板块进入相对稳定的盖层发育阶段,早期由于地壳较薄,具有相当的活动性,广泛发育裂堑。接受了青白口系长山组、景儿峪组滨浅海沉积。新元古代末期,本区整体上升成陆,在约2亿年的漫长地质历史时期中遭受剥蚀夷平,缺失震旦系和早寒武世早期沉积,早寒武世中期本区再度下降接受沉积,形成府君山组与景儿峪组平行不整合接触关系。
3古生代稳定盖层发育阶段古生代伊始,华北板块作为一个整体再度下降接受沉积。由早寒武世晚期至晚寒武世海侵扩大,本区发育以鲕状灰岩、竹叶状灰岩、泥质条带灰岩、藻灰岩为代表的动荡浅海环境沉积物。早奥陶世海侵进一步扩大,亮甲山期为本区最大海侵时期,沉积巨厚的滨浅海碳酸盐岩沉积。从晚奥陶世开始,由于受加里东运动影响,本区再次整体上升成陆,长期遭受剥蚀夷平作用达140Ma之久,形成了准平原化的地形地貌。中石炭世才重新下降接受沉积,沉积了本溪组和太原组海陆交互相含煤建造。晚石炭世末期地壳上升,使本区自早二叠世开始脱离海相环境,逐步转入陆相沉积环境。中石炭世一早二叠世,本区处于气候潮湿、地势低平、植物茂盛、沼泽广布的环境,是华北地区重要的.成煤期。
4中新生代滨太平洋构造演化阶段中新生代,本区构造演化进入了新的板块构造体制发展阶段。特别是自晚三叠世以来,地壳活动的动力机制发生了根本转变,伴随着太平洋板块向欧亚板块的俯仲作用,本区和整个中国东部一样,开始了一个全新的地质历史发展过程。
晚古生代一早中生代的近东西向构造为中新生代北北东向的环太平洋构造体系所取代,表现为区域构造线方向的偏转和强烈的构造一一岩浆活动。
(1)印支运动阶段以深层构造变形、中深的区域热动力变质作用和小型岩脉侵入和改造为特点。变形层次较深,构造作用过程中热的参与起着重要作用。
(2)燕山运动及其区内岩浆活动区内主体构造形成和演化时期,是褶皱、断裂、岩浆和变质作用均极为活跃阶段。本期构造作用塑造了区内现今主体构造格架。
(3)喜马拉雅运动与现代地貌格局的形成以北京西山山前高角度正断层的活动为代表,是现今北京西山山区和东部平原的分野阶段,塑造了现今地貌格局实习地区概况实习区内千米以上的山峰有多座,著名的如百花山海拔1991m,灵山达2420m,南部上寺岭1307m。区内大多为低山和丘陵区,高程一般为150―300m,总体地势为北高南低,西高东低,东南为华北平原。
实习区内主要河流为永定河、大石河和拒马河等,永定河是北京地区的主要河流,发源于吕梁山北端东部,其上游为桑干河,向东流经山西、河北、经北京西山和平原,在天津汇人海河,然后流入黄海。这些主要河流的支流向上游呈树权状撒开,形成了北京西山和平原的密集水系。北京西山年降水量700mm左右。雨季为7一8月,其降水量占全年的70%,山洪主要集中在这个时期。每年6一7月为高温季节,7月平均气温为28℃,极高温度可达40℃;1一2月为低温季节,1月平均气温为一6℃,极低温度达一22℃。4一10月,日平均气温超过11℃,年雷暴日约37天,多集中在雨季。年大风日(>8级)约21天,多在冬季和春季。
区内工矿企业较多,包括燕山石油化工厂、首都钢铁公司等,此外还有一系列的具有一定规模的煤矿和水泥和石灰厂矿,花岗岩、板岩和大理岩石料的生产也很可观。农业方面,平原区以种植小麦、玉米为主,丘陵和山区以杂粮为主,山口河滩地多植苹果树、梨树和柿树等。实习区北京西山位于近东西向的燕山山脉和北北东向的太行山脉的接合部位。
区内地质研究程度较高,地层发育较全,从太古界到新生界的主要地层单位均有出露(图1)。本区地层经历了不同程度的区域变质作用。本区地层和岩石在华北地区具有典型性和代表性,并可与华北地区的其它地区对比。下苇甸地质路线
一、地质路线
该路线从下苇甸村西北约300米处至下苇甸村,沿公路向东南至丹里为止。
下苇甸属北京市门头沟区管辖,位于北京市西北,有丰沙铁路、门台铁路以及公共汽车至此,交通方便。
二、观察内容
1、主要观察青白口系至上寒武统的地层剖面。
2、下马岭组至奥陶系下统各组的主要岩性特征、结构构造特征。
3、沉积岩构造特征(鲕粒、竹叶状、叠层石、斜层理等)并分析沉积环境。
4、观察侵入岩脉并判断岩脉的相对地质时代。
5、测量地层产状。
6、其它褶皱、断裂等构造现象和阶地。
三、资料简介
本区在地质构造上位于京西著名的髫髻山复向斜、九龙山复向斜和妙峰山复向斜之间的下苇店穹窿的东部(图3―1)。该穹窿中心出露有燕山期花岗闪长岩侵入体、地层出露由穹窿核部向外依次为青白口系、下寒武统、中寒武统、上寒武统、下奥陶统、中奥陶统、上石炭统、下二选统、上二叠统和侏罗系,以及侵入于上述地层之中侏罗纪的花岗闪长岩。各时代地层大多为整合接触关系。
只在下寒武统昌平组与青白口系景儿峪组之间、中石炭统本溪组与中奥陶统马家沟组之间为假整合接触关系,侏罗系则与下伏地层成不整合接触关系。岩石实习区可观察到的主要以沉积岩为主,在沉积岩下部可看到少量变质岩露头,只有在断层或断裂中可看到倾入的岩浆岩。这主要以观察的地点有关,因为我们的实习地主要在公路旁,看到的岩石以开路时切开的岩石露头为主。其余地点基本为植被和泥土覆盖。
一、沉积岩
1、碎屑沉积岩:
区内碎屑沉积岩主要有砾岩、砂岩、粉砂岩、砂质页岩、页岩、泥岩和一些火山碎屑沉积岩等,分布广泛,形成时代为太古代至新生代。
2、化学沉积岩区内化学沉积岩主要有灰岩、白云岩和硅质岩等。在区内主要分布于百花山向斜的两翼。其形成时代主要是:蓟县纪、青白口纪、寒武纪、奥陶纪等。
二、岩浆岩
京西岩浆岩出露面积较大,主要可以分为深成侵入岩、浅成侵入岩和喷出岩类,均形成于中生代侏罗纪和白垩纪。深成侵入岩是区内分布广泛,主要为中性到酸性岩体,从南到北都有出露。区内出露较大的岩株有房山岩体、灵山岩体等及与之相伴形成的岩枝。
浅成侵入岩主要是和深成侵入岩相伴形成的一系列的岩墙、岩床、岩枝等,从基性到酸性均有发育。
三、变质岩
变质岩岩类较为复杂,主要有大古界基底变质杂岩,显生宙的区域动力变质岩类和热接触变质岩类。
太古界变质杂岩大面积出露于实习区南西部,其它地区则零出露。主要岩性有片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩组成,并受到中等到强烈的混合岩化作用,形成了各种类型的混合岩。动力变质岩主要发育在各类断层带中,主要岩性有各种变余糜棱岩、糜棱岩和断层岩等。区域变质岩类分布广泛。主要有板岩、干枚岩、片岩、片麻岩和变质砂岩(砾岩)、大理岩等。在与各类岩体的接触部位,还发育各种类型的热接触变质岩类。
地质构造
一、断裂构造
1、北东向断裂主要包括紫荆关深断裂带和怀柔涞水断裂带及其伴生的小断裂,是区内主要断裂。
北东向断裂主要变形时期为晚侏罗世,后期新生性、继承活动性明显。断裂活动控制了晚侏罗世及白垩世侵入岩体及早白垩世火山沉积盆地的分布和发展。
2、北东东向断裂
北东东向断裂与北北西向断裂相互交切而呈棋盘格状,一般规模不大,长几Km至十余km,总体走向北东60~70°,断面紧密、平直,断距很小,主要形成于侏罗纪末,是上述北东向主断裂共生的断裂。断裂性质呈左行压扭性。
3、北西―北北西向断裂本组断裂一般规模不大,长几km至十余Km,区域上个别可达上百Km,主要变形时期为侏罗纪,是前述北东向主断裂共生的断裂,并与北东东向断裂配套。断裂性质呈张扭性。
二、褶皱构造
北京西山的褶皱构造较为发育,轴向主要为北东东向至近东西向,主要有:
百花山向斜、九龙山(三家店)向斜、马鞍山(谷积山)背斜和北岭向斜等。
1、百花山向斜百花山向斜分布于北京西山中部,呈北东―北东东向展布,核部地层为侏罗系火山岩,两翼分别为古生界和元古界;两翼地层倾角约30度,近对称分布,轴面直立。褶皱的北翼与西南部为断层切割及燕山期岩体侵入改造,表明其形成于岩体侵入前,区内零星发育的白垩系没有卷入褶皱,因此褶皱形成于中侏罗世后,白垩纪之前,是印支运动一燕山运动早期的产物。
2、九龙山(三家店)向斜九龙山向斜分布干百花山向斜东部,呈近东西向展布,与百花山向斜的构造特点极为相似,二者为同期构造作用下形成。核部地层为是侏罗系火山岩,两翼主要为古生界;两翼地层倾角约30°,近对称分布,轴面直立。
3、马鞍山(谷积山)背斜马鞍山背斜分布于九龙山向斜与北岭向斜之间,呈北东东或近东西向展布,核部地层为蓟县系雾迷山组,两翼分别为青白口系、寒武、奥陶系和石炭、二叠系。在横剖面上,背斜总体成箱状,两翼较陡而顶部平坦,总体向东倾。
四、实习总结
这次地质实习,我们结合理论学到了很多实际知识。通过实地考察,对课本所讲的的知识有了更深刻的了解,开阔了视野,知识从感性认识升华到了理性认识,从抽象变得具体起来。更体会到了野外地质工作的无限乐趣与艰辛。观察了各种地质现象并积累了许多地质、地貌方面的材料,通过亲身实践学到了许多课本上没有的知识,实现了理论与实践的结合。老师以自身丰富的经验与学识,像我们讲述了各种地质知识与现象,在他们身上体现了务真求实、精确严谨一丝不苟的教学风格和艰苦朴素平易近人的人格魅力,我学到了宝贵的知识,锻炼、提高了我们野外实习、考察的能力,为我们以后的学习和工作打了一个很好的基础。
通过实习,走进了大自然,走进了实地,是我们更加深刻的感受到了自然的伟大,人的渺小,是我们对地质地貌学有了更大的兴趣和好奇。是我们在书本上学到的知识与实际结合到了一起,对理论知识起到了加深巩固的作用。
20xx年7月23日至28日,我们东北石油大学石油工程系的全体学生在秦皇岛柳江地区进行了为期六天的野外地质实习。
此次实习的主要目的是通过对野外地质、地貌现象的观察,认识、描述和分析,获得最基本的感性认识及整体规律认识
,加深对课程理论知识的理解,掌握地质学、地貌学野外工作的基本方法和基本技能,培养学生的实际动手能力,为后续课程的`学习奠定基础。
实习以班级为单位,由一名指导教师带队,我们油工095班由戴春雷老师带领,并分成若干个小组,每天沿着既定的路线进行实习。这六天的实习路线分别为:
地质及地貌实习的主要任务有:掌握常见的矿物、岩石、水文、地貌等的野外鉴定测量和观察方法;掌握地层层序及实习地区各时代地层的主要岩性 特征、古生物特征、沉积旋回特征、地层分界标志及接触关系;熟悉和掌握野外地质工作方法及基本技能;建立时空观;学会判读地形图,使用罗盘测量岩层产状及后方交会定位法;学会利用所获得的实际资料编制实测剖面图、地层综合柱状剖面图;分析实习区的地层特征、构造特征、沉积特征,分析恢复地质发展历史;最终编写实习报告。
秦皇岛地区位于河北省东北部,地理坐标为119°30′E~119°50′E, 39°50′N~40°10′N,包括三区四县,三区为海港区、北戴河区和山海关区,四县为昌黎县、抚宁县、芦龙县和青龙县,总面积约7812.4km2。实习基地柳江煤矿在柳江医院附近。市区长50 km,宽6 km,全市海岸线总长126km,是一个狭长带状滨海城市。
北倚燕山,南临渤海,西隔缸山与碣石山遥望,东越长城与辽宁省绥中县毗邻,地势北高南低,北部为燕山山脉东段,南部为华北平原北端的滨海冲积平原。柳江盆地国家地质公园(北山)实习基地位于秦皇岛市北部,其中心距秦皇岛市区28km,位于燕山山脉东段。属河北省秦皇岛市抚宁县管辖。
秦皇岛市交通发达,以水陆、陆路为主,是连接东北与华北的交通枢纽。陆、海、空交通都极为方便。秦皇岛(海港)区是全市的政治、经济和文化中心,也是我国北方著名的旅游和避暑胜地,旅游业十分发达。传统的制造工业有全国闻名的耀华玻璃、山海关桥梁厂。新兴的工业以秦皇岛经济技术开发区为代表,是国家级的经济技术开发区。已探明的矿种有煤、萤石、硫铁矿、耐火粘土、石灰岩、石英砂岩、白云岩等九种,未探明的矿产有铁、金、银、铜、铅、锌、石英、重晶石及非金属建材等。煤矿开采历史悠久,煤质为无烟煤,规模属于小型煤矿;水泥生产也有一定规模;乡镇企业发达。农业主要种植水稻、玉米、小麦、高梁、谷子、红薯、豆类等;山坡多种植果树,以桃、葡萄、苹果、核桃最有名,还有梨、山楂、杏、李子、沙果、海棠、板栗等。
三、地层
实习区柳江盆地地区地层属于华北型,出普遍缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、下种三叠统、白垩系及第三系之外,其他时代地层发育较好,出露较全,地层特征具有一定代表性。下面将按从老到新的顺序进行描述:
龙山组为本区内最老的沉积地层单位。主要分布在东部张岩子至东部落,南部鸡冠山等地。以张岩子村西部剖面最好。
本组由两个沉积韵律组成。下韵律底部是灰白色含砾粗粒长石石英净砂岩,向上过度为紫色,黄绿色杂色页岩。上韵律底部砂岩稳定成分增加,顶部出现蛋青色泥灰岩。分选,磨圆较好,砂岩中斜层理,波痕及海绿石矿物屡见不鲜,属典型滨海相至浅海相沉积。与下伏绥中花岗岩块体岩石呈沉积接触。
景儿峪组最初命名地点在河北蓟县城北景儿峪村,分布与龙山组基本一致。在李庄村北出露较全。
本组岩性由碎屑岩,粘土岩过度到碳酸岩沉积。具有海相沉积特点。与龙山组整合接触。其分界标志层是以其底部黄褐色或带铁锈色的中细粒铁质石英净砂岩,其底部中细粒长石石英净砂岩具有大型海成风暴波痕,海相特征明显,因此本组属滨海相至浅海相沉积。
本组主要分布在东部落至沙河寨,以及西部上平山一带。东部落剖面出露较全,可作为本区标准剖面。府君山组系河北省测二队在蓟县府君山建立的地层单位,相当于原景儿峪组上部“豹皮状灰岩”。
本组岩石标志明显,下部为暗灰色厚层状结晶灰岩。产莱得利基虫(Redlichia)。 上部为灰白色豹皮状白云质灰岩夹暗灰色薄层灰岩。与下伏景儿峪组分界标志是 下部暗灰色厚层状结晶灰岩底部薄层灰岩中含角砾或砾岩。本组属浅海相沉积。
本组分布与府君山组一致,但由于抗风化能力弱而零星出露。东部落村北剖面较好。岩性以鲜红色泥岩为主,往上过度过粉砾质页岩夹白云质灰岩透镜体。泥岩底部具角砾或砾岩。粉沙质页岩中含石盐假晶,与下府君山组呈平行不整合接分界标志是其底部含角砾状薄层泥岩。本组属干旱气候条件下滨海相或泻湖相沉积。
毛庄组分布于馒头组基本一致,出露较好的地方是沙河寨西山,化石较丰富。 本组岩性以紫红色粉砂岩、页岩为主,页岩中含少量白云母片。其颜色比馒头组暗一些,俗称猪肝色;与徐庄组相比,则又新鲜一些。底部以出现黄绿色钙质页岩与馒头组分界;中部和上部夹两层白云质灰岩透镜体,灰岩透镜体中产辽西虫(Liaoxia)、幕府山虫(Mufushania)等;顶部为页岩夹含核形石(葛万藻(Girvanella))的灰岩透镜体。
与下伏馒头组整合接触,属滨海相潮上带沉积。
徐庄组分布较毛庄组更为广泛,在向斜两翼均可见到,出露较全的地方是东翼的东部落、揣庄、上花野和下花野等地,西翼的吴庄至秋子峪、上平山一线也有山露。
本组岩性以黄绿色含云母片粉砂岩、页岩及暗紫色粉砂岩夹少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体为主。产丰富的三叶虫化石(毕雷氏虫(Bailiella)、辽阳虫(Liaoyangaspis)、原附栉虫(Proasaphiscus)、孙氏盾壳虫(Sunaspis))及腕足动物化石。与下伏毛庄组呈整合接触,其分界标志层是以其底部出现黄绿色页岩与紫色页岩互层,而毛庄组顶部则是比较单一的紫红色页岩。本组属浅海相沉积。
张夏组受到破坏和覆盖较少,是寒武纪地层在区内分布最广的地层之一,几乎盆地周围都有分布。主要分布在东部落、288高地、揣庄、张庄、赵家峪、上平山及吴庄等地。以288高地东山脊发育较好、较全。可作为本区标准剖面。
本组以底部厚层鲕状灰岩与下伏徐庄组整合接触。岩性明显分为三段,下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩;中部为叠层石灰岩及白云质灰岩和薄层鲕状灰岩互层,夹泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩;上部为泥质条带灰岩、页岩。灰岩中含大量三叶虫化石:德氏虫(Damesella)、双耳虫(Amphoton)、叉尾虫(Dorypyge)、沟颊虫(Solenoparia)等。本组属浅海相沉积。
崮山组分布与张夏组一致,以王家峪南山牛圈至288高地出露最全。岩性特征十分明显,以紫色色调为主。下部紫色页岩、粉砂岩夹砾屑灰岩;中部灰色灰岩(藻灰岩、鲕状灰岩、泥质条带灰岩);上部紫色砾屑灰岩与紫色粉砂岩互层,顶部为灰色厚层藻灰岩。含三叶虫化石:蝴蝶虫(Blackwelderia)、蝙蝠虫(Drepanura)、园劳伦斯虫(Cycolorenzella)等。底部以紫色砾屑灰岩与下伏张夏组泥质条带灰岩整合接触。本组属滨海相至浅海相沉积。
长山组分布与崮山组相似,出露最好的地方是288高地东山脊上。
本组岩性底部以生物碎屑灰岩为主,含海绿石。向上为粉砂岩、砾屑灰岩和页岩互层,夹藻灰岩。顶部为厚层藻灰岩。产三叶虫化石:长山虫(Changshania)、庄氏虫(Chuangia)以及原始的腕足动物化石。与崮山组整合接触,属浅海相沉积。
凤山组分布除与崮山组、长山组一致外,在实习区北侧、西侧均有出露。288 高地东侧出露较好。
本组岩性下部为薄层泥质条带灰岩,往上为生物碎屑灰岩、钙质页岩、鲕状灰岩互层。底部以青灰色砾屑灰岩直接与长山组岩层接触,长山组顶部的紫色粉砂岩紧伏于其下。含三叶虫化石:济南虫(Tsinania canens)、方头虫(Quadraticephalus)、杂索克氏虫(Mictosaukis)。本组与下伏长山组整合接触,属浅海相沉积。
冶里组分布与凤山组一致,分布在288高地至小王山及石门寨北亮甲山。288高地可作为本区标准剖面。
本组岩性下部为质纯的泥晶灰岩夹砾屑灰岩及虫孔灰岩,在地形上常形成陡砬子;上部为灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩,与下伏地层整合接触,以灰色薄层砾屑灰岩与凤山组分界。灰岩中产三叶虫化石:田师府虫(Tienshihfuia);页岩中产无羽笔石(Callograptus)以及古介形虫,还有正形贝和腹足类化石:蛇卷螺(Ophileta)。本组属浅海相较深水环境沉积。
亮甲山组主要分布在亮甲山、小王山、潮水峪等地。亮甲山可作为本区标准剖面。
本组以中、厚层豹皮状灰岩为主,下部夹少量砾屑灰岩和钙质页岩。上部有少量白云质灰岩及含隧石结核、隧石条带灰岩。产头足动物满洲角石(Manchuroceras)、腹足动物蛇卷螺(Ophileta)及古杯海绵(Archaeoscyphia)与冶里组整合接触。其分界标志层是亮甲山组底部出现的中厚层豹皮状灰岩。属浅海相沉积。
马家沟组分布同亮甲山组,以亮甲山及北部茶庄北山发育较好、厚度在亮甲。
一、实习概况:
20xx年x月,我们土木工程专业进行了工程地质实习,工程地质实习是整个工程地质学教学中十分重要的实践环节,使学生在课程理论知识学习的根底上,通过对根本地质现象的野外实地考察和现场实践,获得感性知识并稳固和深化课程理论,使理论与实际相结合,为毕业以后的设计、施工中应用有关地质资料打下一定的根底。
二、实习目的
理解根本的地址概念,了解根本知识,学会根本技能。通过简短的野外地址实习,稳固学过的《工程地质》内容,加深对课程有关内容的理解;此外,通过实习培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高随地址科学的兴趣:同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。同时,培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、团结协作等优良品质和增强集体观念,掌握实地操作技能和编写实习报告的能力,总结此次实习与我们所学专业的联系。
三、实习内容:
xx火山口,距今xx万年是新生代第三纪玄武岩火山口。火山口呈圆锥形,石头呈红褐色,气势极为壮观,数万根六棱石柱,由山底到山顶,直插云天。此火山口是火山筒内充填的玄武岩栓,经过xx多万年的长期风化剥蚀,被剥露出地面,岩栓柱状节理发育,呈辐射状,向上收敛,向下散开,形象地记录了当时火山喷发的自然景观,展示出大自然的鬼斧神工。
据中国科学院地质研究所考证认定,该火山口为第三纪玄武岩火山口,距今约xx多万年,它的发现,对地求物理和地震科学研究都有很大参考介值。一色的红褐圆棱柱石,竖指苍天,凡经开凿者皆显露出明显的喷发纹理,说明其成因于火山喷发,近百平方公里内的几十座山包构成了蔚为壮观的远古火山群。山东山旺国家地质公园山东山旺国家地质公园位于山东省临朐县城东约某公里处,面积约某平方公里。地质公园地处鲁中隆起区中的临朐凹陷,公园内总体由两个次级小盆地组成,即解家河盆地和包家河盆地,其外围均为由玄武岩组成的低山丘陵,地形起伏较大。为季节性河流。地质公园以闻名世界的山旺古生物化石及反映其形成环境的火山地貌为特色。公园内各种地质遗迹丰富,一是第三纪中新世时期距今xx万年山旺玛珥湖沉积岩层(科学上划分为山旺组地层---硅藻土),沉积厚度25米左右,具有标准的层型剖面,现已成为国际上中新世生物建阶的重要依据。由于层薄如纸,稍加风化即层层翘起,宛假设书页,被古人形象地比喻为"万卷书"。
大量古生物化石含在其中。尤其是山旺地层层型剖面所处位置,是由早期的牛山组玄武岩、第三纪中新世时期湖相沉积岩(山旺组)、第四纪黄土和晚期的火山岩浸入等地质现象组合而成。二是新生代时期(距今xx万年)火山作用形成的古火山锥、熔岩流动特征等各种火山地质现象,如黄山、尧山、擦马山、灵山等都是典型的古火山口,因此亦是研究新生代火山岩区的理想场所。特别是擦马山玄武岩柱状节理,直径近于某cm,规模宏大,气势壮观。尧山西侧,火山作用形成了高高的台地,经长时间风化剥蚀,形成了自然景观,人们称之为"石楼"。山旺组地层中的'化石,形成于距今xx万年的第三纪中新世时期。目前已发现的动、植物化石有某几个门类某多种,其中大局部是已绝灭的物种。
植物化石包括真菌、硅藻、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物及藻类。动物化石有昆虫、鱼、两栖、爬行、鸟及哺乳动物。特别是山旺山东鸟、齐鲁泰山鸟等鸟类化石的发现,填补了中新世时期的空白,山旺成为我国鸟化石丰富的产地之一,也是目前世界上发现鹿类化石最多、保存最完好的化石产地。新发现的带胚胎的犀牛化石是世界上唯一的,在国际学术界引起了轰动。植物化石枝叶最多,花、果实和种子也保存得非常完美。
《地质学》是一门实践性很强的基础学科,许多地质理论和知识都必须经过实践的过程,才能加深我们对它的理解和认识。因此,地质学的野外实习是不可缺少的实践环节。通过这次在昆明、武定、元谋地区的教学实践活动,使我们有了一次理论联系实际的机会,使我对《地质学》的有关理论知识有了进一步的认识,对地层、构造、岩石、矿物等地质学基本概念有了进一步的理解。
一、实习目的,任务和要求
(一)实习目的
通过实习,使我们进一步巩固课堂上所学的地质学基础理论知识。运用这些知识去观察、研究、分析和判断各种地质现象解决实际问题。培养我们理论联系实际,实事求是的工作作风,锻炼我们吃苦耐劳,不畏艰险的地质精神。树立热爱专业以及勤奋学习的思想和决心。
(二)任务
1、在野外对各种内、外地质作用进行初步观察分析,着重点是外力地质作用的观察分析。
2、初步对三大类岩石、地质构造和矿产进行观察认识,了解它们在自然界的分布状况。
3、学会地质罗盘的使用、手标本采集、地质现象观察和描述记录等野外地质工作的基本方法。
(三)要求
1、实习前认真学习实习指导书,做到心中有数,有条不紊。
2、实习中听从老师安排,认真听指导老师讲解。
3、认真细致观察各种地质现象,作好记录,多提问、多思考。
4、采集3~5块有代表性的岩石、矿物或化石标本。
5、实习结束后,编写一份地质实习报告。
二、实习的'基本情况
(一)组织形式
以班为单位进行。每个班作为一个小组,由一名实习教师指导,组长和安全员协同老师工作,同时还有班主任负责学生生活、交通等管理。
(二)实习过程
本次实习地点为昆明、武定、元谋地区。时间为一周,具体安排如下:
第一天xx。
第二天上午xx。
下午xx。
第三天上午xx。
下午xx。
第四天xx。
下午xx。
第五天xx。
下午xx。
第六天xx。
三、任务完成情况
对各种内、外地质作用有了初步认识,如地质构造的识别、对风化作用及地表流水作用现象的认识等;对三大岩类能进行初步识别;能使用地质罗盘测岩体的产状;采集了有代表性的岩石、矿物和化石标本并作了详细的野外记录。
1、实习目的
本次的野外地质实习针对北京大学地球与空间科学学院05级学生。
这是一次地质启蒙教育,是一次重要的认识实习,重点要理解基本的地质概念,了解基本学问,学会基本技能。通过短期的野外实习对地质学讨论的主要内容和特点有一个比较全面的了解;通时通过实习稳固学过的《一般地质学》的课堂内容,加深对课程有关内容的理解;此外,通过实习培育对大自然的喜爱,陶冶情操,提高对地质科学的兴趣;同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。
2、北京概况
北京位于华北平原的西北边缘,北接滦平、丰宁、赤县和承德等县;西临怀来、涿鹿等县;南临涞水、涿县、永清、固安、廊坊及天津市的武清等县、市;东与大厂、香河、三河、兴隆和天津市的蓟县为邻。东南是一块缓缓向渤海倾斜的平原,称北京平原,其样子很象一个向群山丛中突出的海湾,故有“北京湾”之称。北京城座落在北京湾的西南隅。
北京市南起北纬39度28分,北到北纬41度05分,西起东经115度25分,东至东经117度30分,南北横跨纬度1度37分,东西经度相间2度05分。北京地处中纬地带,气候具有明显的暖和带、半潮湿大陆性季风气候。形成的带性植被类型为暖温带落叶阔叶林。
北京市地势西北高,东南低。西北部山脉绵延,山峰林立,其中海坨山海拔2334米,为全市最高点。地貌呈明显的层状结构,山区河流多为成型河谷,主要河流有永定河,潮白河,温榆河,洵河和拒马河。
北京有悠久的历史,很早就有人类居住,曾发觉举世著名的北京猿人化石和山顶洞人遗址。全市面积16807.8平方公里,辖九县十区,人口达1000多万,是仅次于上海的全国第二大城市,全国的政治、文化中心,也是全国的交通运输枢纽。
3、实习路线
本次实习共有五条路线。
6月25日:灰峪村口的采石场;灰峪村北西向一山坡;灰峪东山腰处;灰峪东山梁处及参军向北,向西远眺;军庄火车站南,铁路剖面;铁路隧道附近6月26日:军庄以西,永定河边的陈家庄-野溪附近;下苇甸村西公路边;河东铁路东面;铁路隧道北口一带6月27日:昌平一号隧道;龙山顶;十三陵水库6月28日:房山区石花洞6月29号:周口店山口村东侧;羊屎沟口;东山口花岗岩采石场。
附:交通位置图
二、地层
北京的地层发育比较齐全,除缺少震旦系、上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、三迭系及上白垩统外,其它地层都有发育,总厚度达六万米以上。
1、元古界
北京的元古界缺失下元古界,中上元古界分布很广。
元古界的特点是在古老变质岩系之上发育的第一个盖层,是一套巨厚的、完好的、没有变质的沉积岩系。底部下部岩性以碎屑岩〔砾岩、砂岩、页岩〕为主,夹有白云质灰岩及火山岩〔安山岩、玄武岩〕,中上部以化学岩〔白云质灰岩、页岩等〕为主,夹有少量的粉砂岩。
〔1〕青白口系〔Zq〕
[1]下马岭组〔Zqx〕
本组特点是浅海相灰色,、黑色、黄绿色粉砂岩――页岩组成频繁、明显的沉积韵律。岩性改变较稳定。沉积厚度116-458米,由东向西有渐渐增厚的趋势,青白口以北最厚。
[2]长龙山组〔Zqc〕
本组底部为含砾粗石石英砂岩;下中部为灰白色薄――厚层石英砂岩〔局部为长石石英砂岩〕,夹黄绿色页岩及粉砂岩,交叉层理发育;上部为黄褐、灰绿色薄――中层含砾铁质石英砂岩及石英砂岩与粉砂岩互层含海绿石;顶部为暗紫、灰绿及黄绿色页岩。与下马岭组假整合在不同层位上。厚约20-191米。
[3]景儿峪组〔Zqj〕
本组底部为石英粗砂岩〔含灰岩角砾〕,呈现沉积间断特点;下部为灰色中至厚灰层岩或白云质灰岩;中部为黄绿色薄层泥灰岩或白云质泥灰岩夹灰色灰岩透镜体;上部为灰白、灰黄、紫红、黄绿色薄层板状泥灰岩、白云质泥灰岩,致密细腻,具有泥质条带及缝合线构造。厚约76-204米。
2、下古生界
北京的下古生界岩性基本稳定,厚度不大,化石不够丰富,代表一种典型的稳定浅海沉积。本区只有寒武系和中、下奥陶统,而上奥陶统及志留系〔与华北广大地区一样〕都不存在。
下古生界主要岩性为砂岩、页岩、豹皮灰岩、泥质条带灰岩、竹叶状灰岩、鲕状灰岩和纯厚石灰岩等,总厚约1600余米。
〔1〕寒武系
下分三个统;
〔1.1〕下寒武统
[1]昌平组即府君山组
本组主要由豹皮灰岩、白云质灰岩及白云岩等碳酸盐岩石所组成。
岩性横向改变大,厚约13.5到95米。
[2]馒头――毛庄组
本组下部为角砾状泥灰岩,含角砾泥灰岩;中部为紫红色页岩夹砂质页岩,泥质白云岩与白灰质灰岩;上部为紫红色砂质页岩、页岩及绿色页岩,夹薄层细粒结晶灰岩。与昌平组〔府君山组〕为整合接触,但局部有沉积间断。厚约50-185米。
〔1.2〕中寒武统
[1]徐庄组
本组以鲕状灰岩为主,可划分为五个沉积韵律。每个韵律起始于细砂岩,经鲕状灰岩与细砂岩或泥质条带灰岩互层,到大量的巨厚层鲕状灰岩出现结束。厚约60-100米,与下浮地层整合接触。
[2]张夏祖
本组下部以泥质条带泥灰岩夹页岩为主,有部分鲕状灰岩,上部则以巨厚层鲕状灰岩为主,组成一个沉积旋回,其中下部又可细分为四个韵律,每个韵律起始于页岩,随之钙质增高,出现泥质条带泥灰岩与页岩互层,韵律之末,出现了鲕状灰岩与泥质条带灰岩互层。厚约33-267米。
〔1.3〕、上寒武统
[1]崮山组
本组下部为灰色泥质条带灰岩,鲕状灰岩,条带状结晶灰岩夹竹叶状灰岩。上部为紫红色粉砂纸条带灰岩、鲕状灰岩、结晶灰岩、泥质条带灰岩夹竹叶状灰岩及少许钙质粘土岩。厚约59米。
[2]长山组
以绿灰色泥灰岩、浅灰色泥质条带灰岩及竹叶状灰岩为主,下部有时夹少许灰绿色钙质粘土岩;底部为浅玫瑰色细晶白云岩夹竹叶状灰岩、竹叶状砾石,具有紫红色氧化圈。厚约29米。
[3]凤山组
本组上部为灰色中层含白云质灰岩、厚层泥质条带灰岩夹竹叶状灰岩及黑灰色薄板状灰岩;下部为灰色巨厚层泥质条带灰岩,局部含白云质,夹大量竹叶状灰岩,底部见紫红色含云母铁质条带。厚约79-97米。
〔2〕奥陶系
北京只有下奥陶统和中奥陶统,与华北广大地区一样都缺少上奥陶统。
〔2.1〕下奥陶统
下奥陶统与凤山组呈整体接触关系。
[1]冶里组
本组下部以浅灰、灰白色巨厚层细晶灰岩为主,其底部为花斑状白云石化微晶灰岩,上部为深灰、灰黑色中――厚层灰岩,夹浅黄色含白云质条纹灰岩、竹叶状灰岩及钙质灰岩。厚约46-93米。
[2]亮甲山组
本组下部为灰黑色厚层――巨厚层含燧石条带或团块灰岩夹中层泥质条纹灰岩、竹叶状灰岩及少量白云质灰岩、页岩;上部以灰黑色中层白云岩、含灰质白云岩、粘土质白云岩为主,普遍含燧石团块或燧石条带,其上多为玫瑰色燧石,其下多为黑色燧石,顶部白云岩局部为角砾状。厚约168-252米。
〔2.2〕中奥陶统
3、上古生界
北京的上古生界包括石炭统〔本溪组〕、上石炭统〔太原组〕、下二迭统〔山西组、红庙岭组〕、上二迭统〔双泉组〕组成。没有泥盆系和下石炭统。
〔1〕石炭系
〔1.1〕上石炭统
下杨家屯组〔太原组〕
本组属海陆交相互,以灰黑、黑色粉砂岩、页岩为主,夹有细砂岩、薄层泥灰岩1-2层。本组为主要含煤地层。厚约38-176米。
〔2〕二迭系
〔2.1〕下二迭统
山西组〔中杨家屯组〕
本组为陆相碎屑岩发育,下部主要为深灰色粉砂岩,灰色细砂岩夹灰黑色粘土岩、灰色硬砂岩及1-4层砾岩,砾岩中常含钙质结核。含薄煤层。厚约79-321米。
〔2.2〕上二迭统
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双泉组
本组主要为灰绿、紫色凝灰质板岩和粉砂岩,中间常夹一层厚5-8米的灰白、绿灰色砾岩和砂岩。
4、中生界
北京的中生界没有三迭系,只有侏罗系和下白垩统。
〔1〕侏罗系
侏罗系中统
髫髻山组
以中性为主的火山熔岩及其集快岩、角砾岩与火山碎屑岩互层。与下伏地层九龙山组呈不整合或假整合接触,与九龙山以前地层均为不整合接触。厚约3000-4000米
附:各层的信手剖面图及素描图
三、岩浆作用及岩浆岩
北京的岩浆岩分布很广,在漫长的地质历史中,发生很多岩浆活动,包括各种形式的喷出活动和侵入活动。不同时期的岩浆岩成分不同,加上产状各异,使其岩浆岩不管从化学成分到矿物组成上,都有很大差异,因此形成了各种各样的岩浆岩。
1、侵入岩
依据岩体的`接触关系、地质构造对岩浆岩的掌握因素、岩体的变质程度等可将北京地区的岩浆侵入活动分为以下几个时期:
〔1〕早元古代
本期的侵入岩主要为超基性岩类和变质基性岩类。
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超基性岩类中包括橄榄岩和辉石岩,多呈北东向小型岩体沿断裂带活片麻理侵入太古代的片麻岩中。
〔2〕中、晚元古代
本期的岩浆活动有侵入和喷出两类。侵入岩体只发觉有斜长环斑花岗岩体、四合村辉岩和红石湾辉石岩等。
斜长石斑花岗岩体沿东西向基底断裂侵入密云群沙厂组的片麻岩中,与片麻理斜切。岩体东西向延长,为一北陡南缓,向南倾斜的不对陈岩脊。岩石的特点是具似斑状结构,钾长石斑晶为卵形,外面包围一圈更长石或中长石。岩体内有棱角状片岩捕虏体。岩体被三次侵入。第一次是斜长环斑角闪黑云母花岗岩,分布于岩体的西部,岩石呈灰色或暗灰色。第二次是斜长环斑黑云母花岗岩,为岩体的主要组成部分,岩石呈红色。第三次是中粒黑云母花岗岩,呈红色;中粒二云母花岗岩,呈米黄色;细粒花岗岩,呈浅色。
四合村辉石岩体:呈脉状侵入太古代密云群大漕组花岗片麻岩中。岩体主要由二辉岩和橄榄岩两个岩相带组成,但分异不好。岩石蚀变类型主要有蛇纹石化、滑石、蛭石化和绿泥石化等。
红石湾辉岩体侵入于太古代角闪斜长片麻岩及花岗质片麻岩中的超基性岩体。岩体可分为角闪单斜辉石岩、角闪二辉岩、角闪斜方辉石岩及橄榄辉石岩四个岩相。
2、喷出岩
〔1〕元古代的喷发岩体
属中、酸性火山熔岩及火山碎屑岩,呈古火山颈相及海底喷发组产出,以火山角砾岩、安山岩及凝灰岩为主。
〔2〕早侏罗世南大岭组玄武岩
是一套经多次喷溢活动形成的玄武质熔岩流。每一喷发层厚度5米至15米不等,但都有底部小杏仁构造带、中部致密块状带和顶部大杏仁构造带等,杏仁体主要为石英、玉髓、方斛石、蛋白石、绿帘石等。柱状节理发育,球状风化明显。
〔3〕中侏罗世髫髻山组火山岩
由一系列中性火山物质构成的砾岩、熔岩及火山碎屑岩互层组成。火山岩系得岩性和厚度改变都很大,岩石组成也较冗杂,主要的有辉石安山岩、角闪安山岩及火山角砾岩等。
〔4〕晚侏罗世东岭台组火山岩
本组由一套酸性、中性及偏酸性岩类组成,主要以流纹岩、英安岩及粗面岩为主,并形成相应成分的火山角砾岩和凝灰岩。
四、变质作用与变质岩
主要介绍太古代及早元古代的变质作用。
1、太古届变质岩系
〔1〕密云群
北京出露最早、变质最深的岩层,属于中深及深区域变质程度,岩性为各类片麻岩及麻粒岩,普遍受较强的混合岩化作用。
[1]沙厂组
岩性以角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩为主。混合岩化发育,主要为阴影状、条带状,其次为星占状。
[2]大漕组
岩性以黑云斜长片麻岩为主,夹大量花岗片麻岩,角闪斜长片麻岩、角山岩和斜长角闪岩等,且纵向和横向改变较稳定。
[3]阳坡地组
岩性以黑云斜长片麻岩、角斜片麻岩为主。纵向改变较大,横向改变较小。
密云群的三组从下到上,变质程度由深变浅、混合岩化由强到弱。各组段之间均为连续过渡的接触关系。
〔2〕张家坟群
为一套以片麻岩、片岩为主,下部含较多的石英岩、大理岩的浅变质岩石。属浅、中深区域变质
[1]石城组
岩性以黑云母石英片岩、黑云角闪斜长片麻岩、花岗片麻岩夹石英岩为主。
[2]椴树梁组
岩性以石英岩、大理岩为主,还夹有板岩和片岩,最底部的局部地点可见厚3至4米的底砾岩。
[3]山神庙组
岩性主要有为黑云母石英片岩,黑云母斜长石片麻岩及角闪斜长片麻岩。
[4]宋营子组
岩性以黑云母斜长片麻岩、黑云母角闪斜长片麻岩为主。
张家坟群变质程度浅,原岩成分由泥砂质――硅质――钙质――泥砂质――泥质,构成一大沉积旋回。反映当时地壳运动频繁,海水渐渐加深又渐渐变浅的沉积环境。
2、元古界变质岩系
元古界的特点是在古老变质岩系之上发育的第一个盖层,是一套巨厚的、完好的、没有变质的沉积岩系。底部下部岩性以碎屑岩〔砾岩、砂岩、页岩〕为主,夹有白云质灰岩及火山岩〔安山岩、玄武岩〕,中上部以化学岩〔白云质灰岩、页岩等〕为主,夹有少量的粉砂岩。
〔1〕长城系
下部以碎屑沉积岩为主,由石英岩、杂色页岩过渡到灰岩;中部为石英岩、硅质白云质灰岩夹安山熔岩及火山碎屑岩;上部为碳酸盐岩。
[1]常州沟组
主要由砾岩、长石石英砂岩及石英岩组成,
五、地质构造
北京大地构造处于华北地台中部――燕山沉降带的西段。在漫长的地质历史中经过大幅下降接受巨厚沉积又产生剧烈的造山运动。伴随着地壳运动的进展,褶皱变动与断裂变动广泛发育。
1、灰峪向斜
2、龙山断层
3、昌平一号隧道两组剪节理
六、外动力地质作用
1、永定河上游河曲
2、石化洞
3、龙山风化
七、地质简史
1、太古代和早元古代
这是地壳最古老的一段历史。也是地壳活动最剧烈的阶段,地球外表的岩石圈、水圈、大气圈已经形成。从岩相和地质构造可知,前期以巨大,急剧的沉降为主,整个地区被海水侵漫,接受了大量的沉积物,可能还有大量火山喷发物的积累。而后期以显著的隆起占优势,伴随着沉积物受剧烈的褶皱和断裂,大规模的岩浆侵入以及由于剧烈的构造变动和岩浆活动而引起的显著变质作用和混合岩化、花岗岩化作用。结果形成褶皱的变质基地岩系。太古代末的一次运动之后,海底抬升为陆地,经受长期的风化剥蚀和夷平作用,因此北京缺失下元古界。到了早元古代末又发生过一次剧烈的构造运动。地壳主要由各种片麻岩、混合岩、片岩和大理岩组成,形成了许多矿产。没有发觉古生物化石遗迹。
2、中――晚元古代
这个时期以巨大的下降运动及早期局部地区伴随有海底火山喷发活动为特征,并形成很厚的海相沉积岩和局部的火山岩层。地质作用很少,岩浆活动微弱且范围不广。到万元古代末期没,北京和华北广大地区一起变为相对稳定的古陆。
生物界主要由微古植物和迭层石组成。化石成为鉴定地层的重要根据。
3、早古生代
寒武纪的生物大爆炸,海生无脊椎动物繁盛,各种化石得到大量保存。寒武纪至中奥陶世,大部分地区漂浮于海底,形成了宽阔而稳定的浅海,动物界飞速进展。地壳活动相对微弱,岩相比较稳定。早寒武世海侵开始,形成以泥质和碳酸盐为主的沉积。中奥陶世,海侵达最大规模,形成代表浅海相的由浅水至深水的碳酸盐岩相沉积。总之,海水由浅到深,沉积环境由动乱到比较安静,依次形成紫红色页岩,鲕状、竹叶状及块状石灰岩、白云质石灰岩等沉积。
由于中奥陶世后,华北隆起,长期遭受剥蚀,因此缺失上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统。
4、晚古生代
北京经过近一亿年的隆起和剥蚀,形成凹凸不平的地面,随后是中石炭世常见的地壳升降运动,残积了铝铁及粗粒碎屑的沉积,继之海水侵浸大陆,形成粉砂质,泥质以至石灰质的沉积。始终到晚石炭世,均为海水时进时退的海陆交相互沉积。
石炭纪海中各种无脊椎动物发育。陆生植物大进展,森林密布。植物死后遗体被泥沙掩埋形成了煤。始终到早二迭世前期。到后期,气候变干,植物衰退,形成内陆盆地的碎屑沉积。
晚二迭世有微弱火山喷发,形成含火山碎屑以砂质为主的沉积。
石炭二迭纪是地质历史上第一个重要的造煤期。
5、中生代
三迭纪北京没有沉积。进入侏罗纪后,早侏罗世又是一个重要的造煤期。
侏罗世裸子植物到达繁盛,真蕨类仍十分繁华。爬行动物发生。
北京经受了二迭纪末的构造变动后又经过三迭纪长期的剥蚀,进入早侏罗世,在低凹地区沉积了厚度不等的砂页岩相。地壳活动增添,有间断性的火山喷发。之后,形成了很多短陷盆地,盆地中接受了四周高地带来的泥沙、砾石,在潮湿而暖和的气候下又是一个利于植物大量繁殖的时期。这就是地质历史上第二次重要的造煤期。
进入晚侏罗世,在早期岩浆活动以酸性喷发为主,形成一套流纹岩、英安岩、流纹质火山碎屑岩夹安山岩等沉积物。
早白垩世,一方面断裂升降,一方面是酸性岩浆的大规模侵入活动。这是北京重要的内生成矿时期。
从侏罗世到早白垩世期间曾发生不止一次构造变动,因为中上侏罗统之间,上侏罗统与下白垩统之间及下白垩统与上覆第三系之间的一系列角度不整合。这次构造形成了剧烈的褶皱、断裂和大规模岩浆侵入岩体以及伴随构造变动而使北京大部分地区抬升,构成了今日山脉的雏形。
6、新生代
这个时期哺乳动物和被子植物大进展,构造变动很剧烈。
我国现代的地貌轮廓在中生代末就基本定型。
第三纪末,北京地区普遍上升,在广大地区形成了侵蚀基准面。
第四纪地壳运动相对稳定,出现了人类。出现了有名的北京猿人,以及之后的山顶洞人。开始进入人类历史时期。
第四纪发生了地史上最近的一次大规模冰川活动。
一、实习目的
通过野外实习,进一步了解地质学的基本内容,把握地质学的基55 / 63
本技能和讨论方法,了解和把握地表形态及其发生、进展、结构和分布规律。重点把握实习区域的地层、岩石、矿产,地质构造〔褶皱和断裂〕和古生物的主要类型、分布及其演化规律,及野外地质调查基本方法等,并综合讨论和把握地球表层各自然要素的性质和特性,各要素之间的互相联系和互相作用。
二、实习地区概况
主要实习地点是古武当山,京娘湖,莲花洞。
三、实习内容
〔一〕5月9号实习前预备
在课堂上我们已经学习了地质地貌学这门课程,对地质地貌的一些基本学问都有了肯定的了解。马上就要去野外实习了,我们都很兴奋,都在为实习做预备。首先我们上网查了实习地的概况〔地理位置,地质地貌〕也许了解到:约在距今19亿年的时候,发生了一次显著的地壳运动,叫“吕梁运动”,使中元古界与下元古界呈角度不整和接触,吕梁运动以后,相对稳定地层的范围不断扩大,地形高低起伏,比较冗杂。
有些地层在久经腐蚀以后,开始下沉,形成地质史上一次大规模的海浸,无脊椎动物和菌藻类植物开始出现,始终到距今大约8亿年的寒武纪时代,京娘湖地区还始终沉醉在一片汪洋大海中。到距今大约两亿五千万年的时候,地壳又发生了一次大运动,称为“燕山运动”。
由于地壳断层,大部分海水向东消退,京娘湖地区仍处于大海的边沿,汹涌的海涛冲刷岩石,形成千姿百态的沟壑深谷,到了距今大56 / 63
约6500万年的时候,地壳又发生了一次大运动,叫“喜马拉雅”运动,西部地壳相对隆起,东部地壳相对下沉,海水向东消退,整个太行山脉的雄姿也由于海水的消退呈现出来,这里形成了北台、太行、唐县三层夷平面,培育了京娘湖、古武当山、七步沟、武西岳的石英砂岩峡谷峰林景区。古武当山岩石主要为砂岩,大部分属于三大岩石中的沉积岩,还有少量的变质岩。
〔二〕5月10号古武当山实习
上午坐车到达古武当山,我们在指导老师的带着下沿山路向上爬,观看当地的地质组成,地质构造。
老师给我们介绍到古武当山地区的岩石主要为砂岩,大部分属于三大岩石中的沉积岩,还有少量的变质岩。砂岩是由石英颗粒〔沙子〕形成,结构稳定,通常呈淡褐色或红色,主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的,其中砂里粒含量要大于50%。
决大部分砂岩是由石英或长石组成的。变质岩是指受到地球内部力量〔温度、压力、应力的改变、化学成分等〕改造而成的新型岩石。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下,发生物质成分的迁移和重结晶,形成新的矿物组合。如一般石灰石由于重结晶变成大理石。
1、岩层的节理
它是断裂构造的一类,指岩石裂开而裂面两侧无明显相对位移者〔与有明显位移的断层相对〕。节理是很常见的一种构造地质现象,就是我们在岩石露头上所见的裂缝,或称岩石的裂缝。这是由于岩石57 / 63
受力而出现的裂隙,但裂开面的两侧没有发生明显的〔眼睛能看清晰的〕位移,地质学上将这类裂缝称为节理,在岩石露头上,处处都能见到节理以节理与岩层的产状要素的关系而划分为四种节理:
走向节理:节理的.走向与岩层的走向一致或大体一致。
倾向节理:节理的走向大致与岩层的走向垂直,即与岩层的倾向一致。
斜向节理:节理的走向与岩层的走向既非平行,亦非垂直,而是斜交。
顺层节理:节理面大致平行于岩层层面。
2、断层
地壳岩层因受力到达肯定强度而发生裂开,并沿裂开面有明显相对移动的构造称断层。
正断层:逆断层的断层面也几乎垂直,但上盘向上移动,而下盘向下移动,这种类型的断层是由于板块挤压形成的。冲断层与逆断层的移动方式相同,但断层带几乎是水平的。在这类同样是由挤压形成的断层中,上盘的岩石实际被向上推移至下盘的顶部,这是在聚合板块边界中产生的断层类型。
逆断层:在平移断层中,岩石块沿相反的水平方向移动。正如转换板块边界中所述,地壳块互相滑动时形成这些断层。
平移断层:在全部类型的断层中,不同的岩石块紧密地互相挤压,在移动过程中形成很大摩擦力。假如这种摩擦足够大,这两块岩石将咬合,因为摩擦力使它们无法互相滑动。在这种状况下,来自板块的58 / 63
力量继续推动岩石,从而增大施加在断层上的压力。
3、尖灭
“尖灭”指具有肯定体积的物体其渐渐缩小直至消失的现象。地层的尖灭指的是沉积层向着沉积盆地边缘,其厚度渐渐变薄直至没有沉积。超覆是海侵时随着沉积范围的扩大,上覆岩层的沉积范围大于下伏岩层的现象。
4、褶皱构造
褶皱构造是岩层因在构造运动的作用下而变形,形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完好性未遭到破坏,是岩石塑性变形的表现。它在层状岩层中表现的最为明显;是地壳上最常见的一种地质构造形式。褶皱是最重要的构造现象,因此是构造地质学讨论的重要内容。
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