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一、实习目的与任务
1、实习目的:
通过野外实习,使我们巩固,充实《资源环境地学基础》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》等基础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、综合分析的基本方法;培养学生独立思考、综合分析和解决问题的基本技能,以及团结互助、吃苦耐劳的精神。
2、实习任务:
(1)通过巢湖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、编图基础上进行综合分析,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,分别到麒麟山东南麓以及麒麟山和凤凰山交汇处、7410工厂及甘露寺一线、马家山、平顶山、姚家山、和177高地等地,共计5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5天。
第三阶段:地质测量填图,共计5天。
四、成果
(1)、区域地质调查报告1份;
(2)、实测地层剖面图3张;
(4)、1:10000地形地质图1张;
(5)、1:10000构造纲要图1张;
(6)、1/2千综合地层柱状图1张;
(7)、1:10000图切剖面图2张。
巢湖地区地理概况
1、位置
实习地区位于安身省中部巢湖市市区北部山区,三面环山一傍水,南临我国五大淡水湖泊之一的巢湖,北依江淮丘陵区南缘,西北距合肥市约65公里,南距芜湖市80公里,东距南京市约120公里。(图1-1)。
2、地貌
巢湖地区山脉走向10°―40°,平面“m”型展布,最高山峰海拔350m,最低处20 m。
3、气候
巢湖地区气候温和湿润,四季分明,属于季风副热带湿润气候,但盛夏之际非常炎热,七八月份最高温度可达39℃,一月份气温可降至-13℃,年平均温度为15℃,年平均降雨量为1200毫米,无霜期230天。
4、物产
(1)、农副产品
农产品以水稻、小麦为主,豆、薯次之。经济作物有棉、麻、茶叶、油菜、芝麻、花生等;水果有花红、桃、杏、石榴等;水源丰富,盛产各种淡水鱼、虾、螃蟹等,巢湖银鱼驰名中外,素有鱼米之乡的美称。
(2)、矿产资源
巢湖地区矿产资源丰富,以非金属矿产为主,主要有石灰岩、白云岩、磷矿、硅石、耐火粘土及煤矿等,其中石灰岩、白云含量均属大型,是安徽及华东经济区水泥、化工、冶金熔剂、建材原料的重要基地之一。
此外,区内碳酸盐岩地层中有油苗显示,对于寻找石油天然气有着重要的指示作用。
5、交通
本区交通极为便利,淮南铁路而过,公路四通八达,主要干线可通合肥、南京、芜湖、徐州等地。水运以巢湖为中心,可通往合肥及长江沿岸各城镇。
五、断层的描述
本区在近ew向挤压剪切构造应力作用下,多期构造运动致使不同性质的断裂配套发育,断层走向有nww和nne两个方向。按整体构造体系可大致分为挤压性质的逆冲性质断层和拉张性质的正断层。nne向的断层规模相对较大,多为纵向逆断层。nww向的断层数量多,但规模较小多为横向正断层。
1.狮子口平移断层
断层走向约130?,北东盘为坟头组上段,灰黄色粉砂质泥岩;南西盘为五通组下部砾岩段,地层对顶明显。北东盘坟头组与五通组界线向南东方向侧移约120m,表明该断层为右行平移断层。
2.狮子崖断层
位于俞府大村向斜西翼,麒麟山与凤凰山交界冲沟处,因该地剥蚀残留断裂带形貌似狮子,故称狮子崖。
断面产状:335?
3.高地右行平移正断层
位于金银洞北山南坡、俞府大村向斜东翼。该断层可切割的地层为d3w、c1、c2及p1q,并破坏金银洞北山纵断层。向东延伸至稚,向西横切177高地南坡。断层线地表出露长度约1200米。
断层证据:
(1)石炭系高骊山组(c1g)沿走向突然中断,与黄龙组(c2h)直接接触,水平错开约60米。
(2)断层破碎带宽5―8米,出现断层角砾岩,局部可见定向排列的构造透镜体。
(3)断层面产状在不同的地段有所变化,西段:22b∠50b;中段350b∠45b;东段:20b∠60b。有时可见侧伏角为50be的擦痕。
(4)、断层带旁侧节理、劈理发育明显,主要有两组:①14b∠41b;②8b∠70b。断层带中有宽10厘米的方解石脉,产状164b∠48b,与断层线成锐角相交。
(5)、沿断层线向东追索,可见泥盆系五通组(d3w)岩层组成的`山脊沿走向明显错开,而形成错脊。
(6)、沿断层线向西追索,构造破碎带越来越宽,至油库破碎带宽达45m,角砾岩发育;0.8―1.2米宽的方解石脉计有6条,均显张性(对生)特征,与主干断层形成“入”字形构造。
(7)、极射赤平投影求得三个主应力方位分别为:σ1=356b∠54b;σ2=96b∠6b;σ3=190b∠35b。
综上所述,该断层为右行平移正断层,北盘下降相对东移,南盘上升相对西移。
六、构造应力分析
巢湖地区褶皱和断裂的形成和演化经历了印支和燕山两期构造运动。印支运动形成了巢湖褶皱和一些断层。燕山运动对其进行了改造,使巢湖褶皱向南西倾伏,凤凰山背斜南部转折端向东偏转,平顶山向斜内部产生了次级褶皱,并形成了众多的横向正断层和马鞍山断层等。
印支运动为nw―se向挤压,应力由nw向se推挤,使平顶山向斜两翼发生倒转,此应力来源于郯庐断裂的左旋平移运动。燕山运动的构造应力场早期为近sn向拉张,晚期为近sn向挤压,分别来源于郯庐断裂在侏罗纪的左旋平移和白垩纪右旋平移。
七、矿产资源:
巢湖地区环境优越、交通便利,矿产资源得到充分利用,同时带来对大自然的较大破坏,矿产资源形成与沉积作用相关,主要矿产为石灰岩、白云岩、砂岩、粘土、磷矿、劣质煤及铁矿等,成为本区水泥、耐火制品、化工玻璃的主要原料。
1.石灰石与白云石矿
区内石灰石矿发育好、分布广、矿层多、厚度大,主要岩层为石炭系、二叠系、三叠系,用于水泥制品、化工原料、建筑石料、冶金辅助原料等。
2.耐火粘土和陶用粘土
本区粘土层较多,分布广可,主要含矿层有上泥盆统五通组、下石炭统高骊山组及下二叠孤峰组上部。其中五通组粘土岩矿层稳定、质量较好,产出九层,厚度变化不大。褐黑色粘土岩厚6.72米,另一层为褐黑色、灰白色粘土岩厚3.56米。一般厚1―3米,矿石主要由高岭土、伊利石,其次少量石英及微量褐铁矿等。耐火度1650―1710摄食度,可素指数13―17,按成分和工艺性能可作为三级耐火粘土和陶瓷原料。
3.铁矿
以沉积铁矿为主,跌加有热液型。赋存层位有上泥盆统五通组和下石炭统高骊山组。矿体呈似层状、透镜状、脉状,其中炬嶂山铁矿具一定规模,产于俞府大村向斜东南翼五通组。矿层厚0.8―1.2米,沿地层走向延伸1500米。顶板为粘土岩,中―低矿石品位。较富的铁矿石中可见受构造控制的赤铁矿脉。
4.磷矿
区内磷矿有三处:大尖山、曹家山和炬嶂山,均为沉积型。含矿地层为下二叠统孤峰组底部,赋存于砂泥质硅质岩建造中。矿体稳定呈层状、似层状产出,厚0.8―1.8米。矿石类型有含磷泥岩型和结核状磷块岩。因规模小,一般为民采,无工业价值。
5.煤矿
区内及外围含煤岩系有上泥盆统五通组、下二叠系栖霞组、上二叠系龙潭组及下侏罗统磨山组,有工业价值的煤矿产于龙潭组下段。煤层呈扁豆状,平均厚0.5米,局部达7.5,顶底板均为炭质页岩。煤层中含有机炭41.7―90.2%,粘土质4.2―55.2%,硫化物0.4―5.4%,二氧化硅0.2―1.6%。
八、旅游地理资源
实习区所在巢湖市坐落巢湖东北,市区依山傍水、湖光山色,可谓“孤城三面水,落日万重山”。山山水水、胜地美景,旅游景点多。
巢湖秋月为巢湖市十景之一,巢湖面积820平方千米,蜿蜒曲折的湖岸线周长150多千米,因形貌状似鸟巢而得名,全国五大淡水湖之一。“长湖三百里,四望豁江天”有湖天第一胜地之美称。
王乔仙洞位于实习区维尼纶厂西侧、紫薇山下,为石灰岩溶洞,属古地下水暗河残留,洞长40余米,宽4米,高5~7米。后人在洞内两壁摩崖石刻大小佛像520多尊,以及狮想麒麟灵兽,是安徽省唯一石窟选像遗址。
汤麓温泉一湖之外,又有一泉,“汤麓温泉”名列十景之一。巢湖市有半阳山,山有汤池,故名半汤;或其山有冷、热二泉,时分时合,炎凉各半,因名半汤。有大小泉眼四十余处,温泉产于由震旦系―寒武系―奥陶系组成的半汤复背斜中,受两组断裂构造控制,水温56―59摄食度,昼夜出水三千多吨,属硫酸钙镁型水质,展布面积约12500平方米。现已建成多所疗养院。
紫薇仙洞位于巢湖市北郊具特色鲜明的地下河型溶洞,全长1500米。洞体宏伟,景观奇特,以雄、奇、险、幽著称,为江北第一大洞。紫薇洞发育在二叠系栖霞组黑色灰岩中,因岩层走向近南北,倾角陡立,而沿岩层层面发育紫薇洞。溶洞两壁上多留下多层溶蚀痕,洞底相对平坦,其下仍有多层地下暗河发育。
第五节地质发展史
根据构造层的发育情况,可将巢湖地区的地质发展划分为三大阶段。
九、活动地壳阶段(anz)
巢湖地区的前震旦系由上太古界阚集群、下元古界肥东群和中元古界张八岭群组成,缺失上元古界青白口系。这套地层出露于实习区西侧的浮槎山―南将军山隆起区,在实习去内无露头,推测存在于地下。该套地层由片麻岩、千枚岩、大理岩和浅变质火山岩等组成,原岩为地槽环境中的碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩建造。反映出地壳的强烈活动性。
十、实习分析总结
青白口纪末的晋宁运动使扬子地台的基底固结,巢被地区伴随整个扬子地台进入地壳稳定发展阶段。自震旦记到中三叠世。地壳在整体下降接受沉积的同时,多次平稳上升,形成了地层间的多个平行不整合。此阶段无褶皱作用,无岩浆活动,变质作用和断裂活动软弱,而且地层厚度和岩性、岩相稳定。
早震旦世早期,下扬子地区被海水淹没,沉积了数百米的碎屑岩。早震旦世早期末的澄江与动是一次升降运动,造成了上下地层间的平行不整合,并有变质作用,使下震旦统下部的周岗组变质为千枚岩,说明敌台早期仍既有一定的活动性,早震旦世晚期,气候建造,含叠层石和蓝绿藻,震旦记末,地壳缓慢上升,在汤山地区,下寒武统冷泉王组底部有一层不稳定的透镜状砂砾岩,表明震旦系与寒武系间有沉积间断,表现为平行不整合。
进入早古生代,在下扬子地区形成稳定的局限台地相含镁碳酸盐岩建造、开阔台地相碳酸盐岩建造和半深海至滨浅海相的碎屑岩建造。从寒武系到奥陶系是一个海侵沉积序列,各组间多为整合接触,以碳酸盐岩为主,奥陶纪晚期,由于加里东运动的影响,本区抬升,与志留系之间有一个沉积间断,奥陶系顶面存在氧化环境下的铁质层,上奥陶统五峰组缺失上部四个笔石带,下志留统高家边组缺失二个笔石带。
志留纪经历了海侵至海退的过程,在开阔大陆坡―陆棚―滨海环境中形成高家边组、坟头组碎屑岩沉积。加里东运动在志留纪末表现为大幅度升降,造成了上泥盆统与志留系间的平行不整合接触,在实习区内缺失了上志留统茅山组和下中泥盆统,但在银屏地区保存有上志留统茅山组。
进入二叠纪,碳酸盐岩含量相对减少,碎屑岩含量增加,在滨浅海环境中,生物大量繁殖,有珊瑚、腕足、蜓、苔藓虫、海百合等。早二叠世早期为陆棚边缘盆地―浅海陆棚环境,栖霞组为石灰岩夹硅质岩沉积;晚期演变为深水盆地,形成孤峰组泥岩夹放射虫硅质岩沉积;早二叠世末,下扬子地区表现为大幅度升降(东吴运动),造成了上下二叠统间的平行不整合,晚二叠世早期发育滨海潮坪环境,形成龙潭组含煤岩系;晚期随潮坪水体逐渐加深,甚至到碳酸盐岩补偿深度以下,大隆组为一套硅质岩、硅质泥岩夹炭质页岩。
本区三叠纪与二叠纪为连续沉积。下三叠统为次深海盆地―陆棚―开阔台地碎屑岩和碳酸盐岩建造,主要生物为菊石、瓣鳃及鱼龙等。中三叠统仅出露东马鞍山组,系蒸发台地相蒸发岩建造。三叠纪明显的表现为海退序列,地壳不断抬升,海水不断退缩,气候炎热,海水盐度加大。
实习地点:新景公司
实习时间:20xx.12.10-12.30
20xx年 12 月30日
第一章 概况
第一节 目的和任务
认识实习是专业课程教学的一个重要环节,其主要目的是:
1、学习实习矿井工程技术人员及工人吃苦耐劳、乐于奉献的崇高品德,培养学生为祖国的煤炭事业而奋斗终身的精神。
2、建立学生对煤矿整体及一通三防系统的感性认识,为后续专业课程的学习打下良好基础。
任务:
1、了解矿井地面生产及辅助系统的布局及其功能。
2、了解矿井概况及井田地质特征。包括:
1)矿井地理位置、交通情况、地形特征、气候条件等;
2)矿井煤系地层特征,主采煤层赋存情况,顶底板岩性,地质构造;
3)矿井水文地质情况、矿井瓦斯等级、煤层自燃倾向。
3、了解矿井开拓开采概况。包括:
1)矿井开拓:井筒位置及数目、水平划分、大巷布置、采区划分;
2)矿井开采:采区巷道布置、阶段划分、采煤方法、顶板管理方法等;
3)巷道掘进方法及生产工艺。
第二节 位置和交通
盘城岭井田位于左权县辽阳镇后窑峪村,距县城1.5KM,其地理坐标为东经1132019~1132227,北纬370508~370720。井田南北长约km,东西宽约km。面积为8.042km.井田北东部为鑫顺煤业(原殷家庄煤矿),西部为神火集团高家
庄探矿区,东部、南部均无矿井。
盘城岭井田位于左权县城北1.5km处,其间有公路相通。距井田南界约2km有阳(泉)―黎(城)公路,在井田南界1km外有太(谷)―邢(台)公路。阳(泉)―涉(县)铁路在井田以东通过。北距阳泉130km,东距邢台120km,南东距邯郸155km,西距榆社45km,区内交通较为方便。
第三节 自然地理
井田位于太行山西麓,属中低山侵蚀区,基岩大片裸露,切割较强烈,沟底发育,地形复杂。地势总体趋势是东北高,西南低,最高点位于井田东北山顶,海拔1342.0m,最低点位于井田西南角的王家河河床,海拔1125.0m,最大相对高差为216.90m。
本区属海河流域清漳河水系,距井田南界约1km为清漳河西源,由北西向南东流经左权县城南。在左权县南东约40km处与从北往南留的清漳河东源流入清漳河主流。清漳河平均流量1970m3/s,井田东部有后窑峪河由北向南流过,雨季水量较大,平时水量微小,属季节性河流。其它河沟,如井田西部的七里河、王家河只在雨季才有水由北向南流入清漳河西源。
井田位于太行山区,属寒温带大陆性气候,冬季干旱多西北风,夏季温和多雨多东南风,秋季天高气爽。据气象局提供的资料,最高气温为35.6(1981年),最低气温―25(1984年),年平均气温7.5.降水量主要集中在7、8、9三个月内,年降水量最多可达550~600毫米。多年平均降水量为484.4毫米,多年平均蒸发量为1708.7毫米。多年平均无霜期为159天。最大冻土深度为90厘米,一般从头年10月开始,到第二年4月解冻。
本地区历史上未发生过5级以上地震。据历史记载,明嘉靖、清道光年间曾发生过次有感地震,但都是邻区发生地震波及到本地区。建国后,据记载曾发生过35次地震,其中大于4级的4次,大于3级的7次,小于3级的24次。根据中华人民共和国GB50011―2019《建筑抗震设计规范》,将本地区划分为七级基本烈度带。
第二章 勘查与矿井地质工作
1954年地质部213队在昔阳―襄垣一带开展过普查找矿工作。其中包括地质填图、小窑调查以及槽探工程等。地形底图系1920年陆军测量局测绘的1:50000地形图,精度很差,地物精度误差达800~1500米。
1958年4~9月,山西煤管局地质勘探局119队在地质部213队普查找煤的基础上,进行了包括本井田在内的昔阳―左权地质普查工作。同年12月提交了普查报告。1962年经山西煤管局地质勘探局复审,定位不合格。并以决议书011号不予批准,注销储量。该项工作在井田内施工了80钻孔,因当时条件有限,没有测井资料,而且太原组15号煤层情况不明。
1988年晋中市煤田地质勘探队在井田东南部施工了B―1钻探煤钻孔,目的在于了解4号煤层,终孔层位于山西组底部,孔深352米。
1998年4月15日至1999年8月13日晋中煤田地质勘探队对井田进行了精查,在井田内施工了6个钻孔,工程量达3136.36米。在钻探施工过程中相应完成了1:5000地质填图8km2,三维地震勘探0.35km2和精查勘探设计中所拟定的物探测井、生产矿井调查、采样测试、水文地质等工作。
2019年4月至今山西地宝能源有限公司在井田内施工3个钻孔,其中地质孔2个,水文孔1个,目前正在施工中。
第三章 矿井地质
第一节 区域地质情况
井田位于紫会向斜东翼南部,出露地层由东向西,由老到新有二叠系下统石盒子组、上统上石盒子组和石千峰组。地表大部分被第四系覆盖。基本构造形态为一走向北北东、倾向北西的单斜构造,地层倾角一般8~10・,局部达15・以上,未见落差5m以上的断层。
第二节 含水层与隔水层分布
一、主要含水层
井田内的含水层,根据邻区资料,沿用其划分方法,由老到新分数如下:
1、松散岩类孔隙含水层组
井田内松散岩层主要是第四系地层,分布于山顶、山坡、沟谷中,不整合于各时代底层之上。分布于山坡、山顶的中更新统离石黄土和上更新统马兰黄土,细颗粒,补给条件差,一般含水微弱。位于由间沟谷及七里河、王家河、后窑峪河等河沟沿岸的第四系冲积层,含水层性以卵、砾石和沙层为主,冲积层厚0~25m。基底一般为砂、泥岩,补给条件优越,地下水水量丰富。井田外的左权电厂、化肥厂及庄则村的供水井成井时均自流。化肥厂2号井单位涌水量2.2L/s.m,电厂2号井自流量30.8m3/h,水质为SO4HCO3-----CA.MG型,矿化度小于1g/L。
2、碎屑岩类裂隙含水层组
碎屑岩类裂隙含水层组包括石盒子组砂岩含水层和山西组煤系地层砂岩含水层。
⑴石盒子组砂岩裂隙含水层
包括下石盒子组下段K8砂岩含水层,上段底部K9砂岩含水层,以及上石盒子组下段底界砂岩(K10)含水层。这三层含水层均表现为厚度较大,岩性为中粗粒长石石英砂岩。由于含水层仅接受大气降水补给,且分布面积有限,个别地区甚至由于地势高使含水层变为不含水透气层,故总的来讲,该组含水层富水性较弱,差异性也较大,径流条件差,循环不畅。
⑵山西组砂岩裂隙含水层
主要为山西组中上部和底部两层砂岩含水层,岩性为中、细粒长石石英砂岩,上部砂岩(2号煤层顶板)含水层连续性较好,为2号煤层直接充水含水层,但因补给条件差,含水性不强。山西组与太原组分界K7砂岩含水层,厚10.85~19.71m,平均厚14.90m,厚度大,含水层比较稳定,连续性好。但裂隙不太发育,冲洗液消耗量补打,富水性不强。
3、碎屑岩类、碳酸盐类裂隙岩溶含水层组
⑴15号煤层顶板砂岩含水层
15号煤层顶板为厚15.0m左右的中细粒砂岩,全井田稳定,连续性好,为15号煤层直接充水含水层,与K2、K3、K4石灰岩含水层有密切水力联系,对15号煤层开采有较大影响。
⑵石灰岩含水层
太原组中段有三层石灰岩含水层,分别是K2石灰岩(俗称四节石)、K3石灰岩(钱石)、K4石灰岩(猴石)。其中K2、K4石灰岩连续好,K3石灰岩在井田内大部分相变成为中粗沙粒岩。
K2石灰岩在井田内广泛分布,厚6.93~10.30m,平均厚8.38m,裂隙较发育,富水性不均一。井田内3-2号钻孔冲洗液消耗量最大达10.51 m3/h。其它钻孔一般不超过0.50 m3/h。
K3石灰岩只在1-2号孔和2-1号孔内见及,厚2.5m左右。其它钻孔见厚4.70~11.90m的粗粒砂岩。石灰岩裂隙发育。此套岩层冲液消耗量不大。
K4石灰岩厚1.60~4.52m,平均厚3.56m,裂隙较发育,被方解石脉充填。冲洗液消耗量不大。
对15号煤层而言,15号煤层顶板砂岩、K2、 K3、K4石灰岩四个含水层组成一大的含水层组,都是15号煤层直接和间接充水含水层,虽其富水性较弱,但开采15号煤层时,必定向巷道内充水,发生涌水现象。据盘城岭煤矿提供,日涌水量为400m3/d。
(3)碳酸盐类岩溶裂隙含苞欲水层组
系指中奥陶纺石灰岩含水层。本次施工的6个钻孔,探奥灰最大厚度才66.42m(3―2)号孔。据周边勘探资料和井田以东地表出露地层了解,岩性为灰岩、泥灰岩、白云岩等,溶隙、溶孔和蜂窝状溶洞等比较发育,富水性好,且有泉群排泄。据县水资源办公室资料,龙窑寺泉地面标高1460m,泉流量42t/h(11.71L/S),随季节变化而有所增减。
二、主要隔水层
井田内各含水层之间均有良好的不透水层隔离,含水层之间无明显的水力联系。因此,除上述几层主要含水层外,即可视为相对隔水层。
第三节 构造
井田内地质构造醋酸形态为走向东北北东,偌向北西的单斜构造,岩层倾角一般8―10。构造类型简单。区内没有小的褶曲,也没有较大的断层,根据地震勘探资料,井田内小断裂构造比较发育,在井田先期开采地段共查明落差3―5m断层9条,落差1――3m断层13条。由于断层规模小,对煤层开采及水文地质条件不会造成太大的影响。井田内3―1号钻孔周围有一直径为19070M的陷落柱。另外,在15号煤层开采中也见有规模不等的小型环状陷落。此类陷落柱,均为基底陷落,K2以上地层完整,仅对15号煤造成破坏,因15号煤层底板标高590―1030m,而区域奥灰水位在900m左右,将会使15号煤层及部分2号煤层开采的`水文地质条件复杂化。
鉴于上述,当煤层开采至断层或陷落柱附近时,要注意其破碎带富水情况,避免困之导水或破碎带赋水造成危害。
第四章 煤层煤质
矿井核定生产能力为90万吨/年,矿井批准开采4”、15”煤层两层煤,4”煤层平均厚度1.59m,为特低硫-低中灰-中灰,高发热值瘦煤;90万吨技改工程开采15”煤层,平均厚度6m,为和低硫-低灰-低中灰,高发热值贫煤,为理想工业用煤,主要热销于河北山东一带。
4号煤层水文地质特征基本是亦为2号煤层顶板砂岩裂隙含水层对矿井的影响,据煤矿提供,矿井涌水量为每日400立方米。15号煤层水文地质特征基本为15号煤层顶板砂岩及石灰岩裂隙含水层对矿井的影响,现为基建矿井,据煤矿提供矿井涌水量为每日400立方米。
第五章 矿井冲水
区内由东向西,随着开采深度的增加,补给水量将呈增加的趋势。
1、2号煤层:其直接冲水层位2号煤层顶板砂岩裂隙含水层,由于煤层的开采而产生的塌陷裂隙,局部可受K8砂岩裂隙含水层的影响。但该两个含水层的含水性均较弱,对矿井冲水不会产生较大威胁。
井田内2号煤层大部分处于中奥陶含水层区域水位标高以下。2号煤层最低标高为747m,与中奥陶含水层区域水位标高932.9m,相差186m左右。2号煤层底板至中奥陶顶板夜班间距为190m左右,正常情况下,一般不受影响。如因断层、陷落柱等构造沟通或使其间距缩小,可能引起中奥陶含水层进入巷道,对此应引起注意。
老窑古空区或井田内关停矿井,也是2号煤层开采时的充水因素之一。据周边煤矿资料,在开采中,古空区突然来水,且水量较大,并发生淹井事故。
2、15号煤层:其直接充水含水层为煤层顶板砂岩裂隙含水层和K2石灰岩裂隙岩溶含水层。由于煤层开采产生的塌陷裂隙,视裂隙塌陷高度可受上覆其它含水层的影响。另外,15号煤层在井田内几乎全部处于中奥陶统含水层区域水位下,而煤层底板距中奥陶统顶界一般为32m,最薄处约23m。岩性为半坚硬岩石,因此,在隔水层底板薄弱处及因构造沟通时、中奥陶统石灰岩含水层对本煤组开采会构成威胁,应予以重视。
奥陶系石灰岩含水层在井田西部水压大的情况下,有可能发生顶托补给。井田西部15号煤层底板标高最低为595m,承压水头科可高达340m,在具有导水构造(断层、陷落柱)的情况下,往往会发生顶托突水淹井事故,造成灾害。
所以,15号煤层的充水因素是复杂的,开采时,一定要采取预防措施、疏排矿坑涌水,以免淹没巷道。
第六章 矿井水文地质类型划分
及防治水工作建议
4号煤层为井田内可采煤层之一,其直接充水含水层为4号煤层顶板砂岩裂隙含水层。狙邻区资料,其直接充水含水层和间接充水含水层,富水性均较弱,单位涌水量均远小于0.1L/s.m。靠近河谷涌水量稍大。本井田南部靠近清漳河西源,井田内患有后窑峪河、王家河、七里河等几节性河流;井田西部煤层底板低于奥灰水位(左权县医院水井水位村高932.90m)0~183m,均构成2号煤层开采时滴水的不利因素。但由于区内构造简单,尚未发现有破坏2号煤层的陷落柱、断层等导水构造。而且2号煤层距奥灰顶界地层厚190m左右。其间有多层隔水层。因此,其水文地质类型仍属简单类型,即为二类一型。
15号煤层为井田内主要可采煤层,其直接充水含水层为太原组K2~K4石灰岩裂隙岩溶含水层和顶板砂岩裂隙含水层,据周边勘探区水文资料,太原组含水层的含水性也很若。但由于下伏中奥陶统溶裂隙含水层的含水性较强,水头较高,15号煤层底板标高为590~1030m,绝大部分煤层低于奥灰水位(932.90m)0~343.0m,而且据地震勘探资料该煤层1~5m的小断层接近或直接接触煤层,使水文地质条件趋向复杂。对于低于奥灰水位的15号煤层,02岩溶水水压增大,在井巷开掘中,当水压超过坑道隔水板时,即可出现底鼓、底板开裂等变形现象,造成突水事故。所以,15号煤层的水文地质类型应该为三类二型。
第七章 实习心得
为期一周的地质实习很快的就结束了,通过这次实习,我不仅培养了对大自然的热爱,陶冶了情操,提高了对地质科学的热爱和兴趣,而且还在实习的过程中加深了对地质知识的了解,尤其是工程地质学中的基本理论和基本概念的理解,从之前的感性认识升华为如今的理性认识,这种质的飞跃,应该归功于实践的作用。
这次实习令我们加深了对地质学的了解,更深刻认识到了学习地质的意义,巩固了学习成果,体会到“学以致用”的道。知识从感性认训升华到了理性认识,从抽象变得具体起来,我学习到了很多书上没有的东西,了解了工程地质对实际工程建设的重要性。在这里深深的感谢老师在的认真指导。 在实习中学会了一定的观察地质地貌的方法要领和细节。例如,出外实习要对考察对象做一定的了解,合理安排考察路程和考察内容,注意研究的方法,一些考察的细节,充分认识到地质地貌考察的必要性和艰苦性,激发了我们自己考察地理和各地典型地质地貌的兴趣。同时,懂得和组成员合作的重要性。这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。此外,在此次实习中我在导师身上学了不少的东西。体会最深的就是做事要认真、不能懈怠,更不能放弃,爬鼓山时,在导师的激励下,我坚持下来了,所以要铭记:做事要认真,即使不喜欢的,也要努力去做,努力实现自己的人生抱负,让自己造福于人类!
一、目的与要求
《工程地质与水文地质》是水利水电工程,农业水利工程专业的一门专业基础课,通过教学地质实习,使学生掌握工程地质及水文地质的基础知识:包括三大岩石类及其主要矿物的肉眼鉴定,学会分析野外常见的各种地质现象及岩石的鉴别,结合水利工程,分析和评价工程地质及水文地质条件,为今后学习其他专业课打下基础。
实习内容:(实习期间各阶段基本内容)
1、石佛寺水库。具体内容:初步了解水库在解决洪水灾害、改善生态环境和全流域的经济、社会的持续发展中起到的作用;
2、沈阳市森林公园。具体内容:地质构造的野外识别;实习区域内的岩石及矿物的肉眼鉴定及标本的采集;了解各种层面构造(波痕,雨痕,泥裂等);观察沉积岩的层理构造;岩石的风化及岩石不同风化程度的风化带的观察;认识丘陵地带地貌;
3、棋盘山水库。具体内容:水库坝址与坝型选择的工程地质条件;1、明确水库的构成,了解水库的整体情况;2、坝址与坝型选择的工程地质条件;3、库区选择的工程地质条件;
4、土坝的防渗措施;
5、了解护岸的类型等。
二、实习内容
(包括日期和每天的具体实习内容、心得、体会和收获等)
XX年6月25日星期六石佛寺水库今天是进入实习的第一天,天气十分的晴朗。我们在老师的安排下,早上七点半准时出发,于大约九点达到石佛寺水库库区。
当汽车行驶在一条通往水库控制中心的长约7公里沿河大坝上的时候,远远地就能看见一条白色的护坡。
怀着对水库的大坝的强烈的好奇心,下车后的第一件事就是看那个横跨于辽河之上的拦河大坝上的基础设施,观看泄洪闸门,以及泄洪道的构造。
接下来便是石佛寺水库的高局长给我们讲解了有关水库的一些相关知识,使我们对石佛寺水库有了而更进一步的认识。
石佛寺水库工程是辽河干流上唯一的控制性工程,也是国内流域干流上大型的平原水库,控制流域面积为164786平方公里,工程坝型为均质土坝,枢纽为二等工程,永久性建筑物为二级。其主要功能是担负辽河干流中下游的防洪任务。工程的建设使辽河中下游地区防洪标准由30年一遇提高到1XX年一遇,远期满足"北水南调"工程反调节水库的要求。主要建筑物由42.7km长的主副坝和泄洪闸16孔总宽248.5米、净宽200m的泄洪闸组成,水库最大库容1.85亿m3,跨越沈阳和铁岭。
石佛寺水库的设计目标就是:在满足使用功能的同时,也为地区经济发展作出贡献。它的出现,不仅能提供向沈阳市日供水20万吨的能力,同时也在解决辽河的洪水灾害、改善辽河的生态环境和全流域的经济、社会的持续发展,将起到极为关键的作用。
听完高局长的介绍后,我们在他的带领下,也很荣幸的参观了水库的调度控制中心。
在控制中心,高局长告诉我们,石佛寺水库的调水控制中心控制着整个水库的调水情况,泄洪闸的闸门起落控制系统有两套控制系统。它可以由位于闸门上方的手动控制器控制,也可以由控制中心发出信号进行控制,这两套系统都能精确地控制闸门被拉起的高度,从而控制水流向下游的流量。而闸门采用的是双层闸门,只有当下层的闸门被提起到一定的高度后才能同时提起上面的闸门,这样的设计不仅降低了拦河大坝的整体高度,节约了建设成本,而且也使得坝基更加的牢固,大大的提高了最大蓄水位。通过安装在不同地方的摄像机传回的图像可以完整的反映水库的水位情况以及是否外渗的情况,确保整个水库的正常运行。同时我也知道了水库之所以选择在是佛是这样的平原地区,主要考虑因素有地形地貌、以及对经济产生影响等因素考虑,最终选址在石佛寺,并以地名命名此水库。大概在上午十一点的.时候结束了我们愉快而又充实的实习日程。
XX年6月26日星期日沈阳森林公园经过昨天对石佛寺水库的初步实习,我们班以更加饱满的热情与激情在八点准时出发前往位于沈阳市东北郊新城子区马刚乡境内,南距沈阳市中心40公里的沈阳森林公园。经过一个半小时到达目的地。小憩一会后,便开始了我们此行的实习之旅,尽管天着小雨,可丝毫没有影响我们这次实习的积极的热情。
我们的实习是从登上开始的,老师沿途给我们讲解途中遇到的各种岩石的性质以及它的形成条件。老师给我们首先介绍的就是沉积岩,沉积岩是暴露在地壳表层的岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)在地球发展过程中遭受各种外力的破坏,破坏产物在原地或者经过搬运沉积下来,再经过复杂的成岩作用而形成的岩石。而今天我们看到的主要是页岩。其次我们还看到了一些层理构造,例如沉积岩上面的波痕、泥恨、雨痕等。形成的这样的岩石,一般都比较坚硬,适合做水坝的坝基,是大坝坝址的较好选择,但是在这样的岩石上建坝的时候,必须考虑到裂缝出现对水库的影响,从而需要考虑水库的渗漏问题。
经老师的详细介绍,我们进一步的了解了泥裂和波痕及雨痕。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。波痕是由风、流水和波浪作用在层面上留下的一种波状起伏痕迹。波痕是典型的沉积构造之一。雨痕则是雨滴打击未固结的细粒沉积物表面所留下的痕迹,。但比较少见。这些特征反映了沉积岩的生成条件和形成环境的特殊性,同时也是我们研究古地理地貌的标志。
在半山腰的时候,我们在老师的引导下,通过远眺,感受到了典型的丘陵地带地貌特征。
接下来老师还带领我们认识了断层。在顶峰,在这里尽览山下风景之余,我们很清晰的看到了断层,断层就是破裂面两侧的岩块有明显的相对位移的一种断裂构造。
完成此次的实习任务之后,我们自由活动尽览一切森林公园的美景,下午2点左右,我们带着疲惫却又充实的满足感踏上了回学校的路途。
XX年6月27日星期一沈阳市棋盘山水库今天是实习的最后一天,丝毫没有感受到同学们这两天的实习的疲惫,反而越发的精神。像习惯一样,我们八点整准时从学校出发,前往新的目的地:沈阳市东北部距沈阳市中心约20公里的棋盘山水库。
今天老师主要给我们讲解了关于棋盘山水库的选址以及大坝特点。通过老师的讲解,我明白了棋盘山水库东西长3.63公里,南北宽容1.5公里,面积为5.04平方公里,正常蓄水量为三千万立方米,大坝坝顶正常水位达94。5米,库区平均水深达六米以上。同时它是一座山区水库,因此对于坝址的选址需要相当的严格,既要考虑坝基渗漏问题,又要考虑地形地貌特征以及周边岩石的结构与构造。同时,,棋盘山水库采用的是土石坝结构,不能够堰顶过水。因此,对于拦河大坝选址也相当的重要,适当的选址可以大量的减少工程造价。而护岸则要采取加固保护措施,增加防浪墙。
一.序言
⑴实习目的、任务和要求
1.目的
地质学是一门实践性和探究性很强的自然科学。认识实习是教学计划中的一个重要环节,学生在学习相关地质基础知识之后,到大自然中去观察各种地质现象,理论联系实习,增强感性认识,巩固基础理论知识。同时,进行野外地质工作基本技能的初步训练,培养学生的专业兴趣,为后续课程的学习打下良好的基础。
2.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在老师的指导下,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进行野外地质工作方法的基本训练,包括地质罗盘的使用、手标本采集、地质现象观察、描述记录等内容。
④通过实习,培养学生运用辨证唯物主义观点,观察分析地质作用规律,提高学生分析和解决问题的能力。
3.要求
①实习前学生应认真学习实习知道书,以明确实习目的、内容安排等情况,做到心中有数,有条不紊。
②实习中学生要听从老师安排,认真听指导老师的讲解。
③现场观察各种地质现象要认真细致,并作好记录,还应多问、多思考,克服怕苦怕累的懒惰思想。
④每个学生应采集3――5块有代表性的岩石、矿物或化石标本。
⑵.实习的组织形式及实习过程
实习的组织形式以班级为单位,每个班又分两个小组,每个小组由一个指导老师带领实习,
过程由实习指导书上的.日程安排:
第一天昆明西山;
第二天上午乘车由昆明至武定县五孔桥,下午芭蕉箐采矿场、雷刚厂;
第三天上午人民渡至狮子山石棉厂至狮山风景区,下午乘车由武定县至元谋县;
第四天上午元谋县朱布超基性岩体,下午元谋县黄瓜园大桥;
第五天上午元谋县德大大桥至那化大桥,下午元谋县弯堡土林;
第六天返回昆明。
(3)实习任务完成情况
通过实习我们三大类岩石有了更深一步的了解和认识,能够在野外认识和辨别三大类岩石,还能够在野外辨别各种地质构造。通过在各实习点对其的观察,实地考察,我掌握了罗盘的使用,还在各实习点采集了各种相应的岩石标本。还提高了我们对各种地质现象的观察分析能力,并学会了野外纪录,基本达到学校预期的目标。
二.各实习点地质概括
⑴昆明西山地区
①地层:由老到新如下,
1.泥盆系上统宰格组(d3z):该岩石为灰色厚层状细晶白云岩,细晶结构,块状构造,风化面为灰黑色,呈刀砍状。
2.石碳系下统大塘组(c1d):该岩石为灰色、深灰色角砾状灰岩厚层状灰岩,角砾大小混杂,为钙质胶结,较紧密,含珊化石,底部办翠绿色页岩与宰格组呈假整合接触。
3.石碳系中统威宁组(c2w):灰色、灰白色中厚层状灰岩,粉晶结构,块状构造中部夹角砾岩,含珊瑚、腕足化石,矿物成分为方解石等,风化面为灰白色,局部有铁质侵染,与大塘组整合接触。
4.二迭系下统――
(1)倒石头组(p1d):上部黑色页岩与泥灰岩互层,中部呈黑色页岩夹薄层沙岩,含植物化石,下部为杂色黏土、黄铁矿及煤线,与威宁组呈假整合接触
(2)栖震组(p1x):为浅灰色厚至块状细晶白云岩,风化面为灰黑色白云质灰岩。风化后成团块状小虎斑,成分为方解石(70%)和白云石(30%)越往上白云石逐渐增多。含丰富珊瑚化石,与倒石头组整合接触。
(3)茅口组(p1m):上部为灰色、灰白色中厚层状灰岩,中部为灰色厚状灰岩与灰色琥珀斑状白云质灰岩互层,岩性较纯,层理不发育,表面有雨蚀沟槽,含珊瑚等化石,下部为灰色厚状不规则琥珀斑状白云质灰岩,与栖震组整合接触。
一、序言
1、实习时间:
20xx年10月21―23日
2、实习地点:
延庆硅化木地质公园(10月22日)
碓石口―碓臼峪(10月23日)
中国地质博物馆(10月25日)
3、自然地理概况:
(1)延庆硅化木地质公园
沿途有石灰岩山地、花岗岩山地、火山沉积盆地、白河峡谷等地貌类型。可看到石灰岩层面构造、单斜构造、穹窿构造以及硅化木的形成环境。
(2)碓石口―碓臼峪
该区域有很多震旦系硅质灰岩、石英砂岩,太古片麻岩,燕山期花岗岩。能看到不同时代岩层的接触关系以及燕山复背斜南翼单斜构造。
4、实习仪器及调查方法:
(1)实习仪器:
地质罗盘仪、地质锤、放大镜、卷尺、标本袋、照相机、地形图、记录本、铅笔等
(2)调查方法:
A、岩性和构造的观察方法
选择地质露头作为观测点:自然露头和人工露头
a、岩性观察内容
1、沉积岩
颜色:注意区别继承色、原生色和次生色
矿物成分:继承矿物、粘土矿物和化学沉积的矿物
结构:碎屑结构
构造:层理、波痕、结核、化石
2、岩浆岩
矿物成分:暗色矿物和浅色矿物
结构:结晶程度、晶粒大小、形态
构造:气孔、杏仁、流纹等
3、变质岩
矿物成分:特有矿物
结构:变晶结构和变余结构
构造:片理、片麻、千枚构造
b、构造观察内容
层理构造:注意区分层面和节理面
褶皱构造:观察褶曲类型
断裂构造:断层和节理
B、地质露头的测量方法
产状的测量注意事项:
a、查明所测的.层面是岩层上层面还是下层面,二者倾向差180度
b、所测层面应能代表整个岩层的产状
c、测量倾角时,一定要测量层面与水平面的最大夹角。
C、松散沉积物的调查方法
观测内容:沉积物厚度、产状、颜色、结构和构造特征等
第四纪沉积物鉴别标志见附表
D、野外记录的内容
记录形式:文字记录、图上记录、图形记录和照相记录
记录内容:观测日期、天气状况、当日路线起止地点,各点观测记录
各点观测记录:顺序编号、地形图上坐标、方位、露头或剖面的性质、岩性、构造、产状、厚度、接触关系,地貌调查的主要内容等。
5、基础资料:
附表1第四纪沉积物鉴别标志
附表2岩浆岩和沉积岩的分类
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到了出发地,在车上吃了午饭稍作休息就开往下个实习地――府君山。
(二) 府君山地质构造遗迹景区
府君山由于是地质历史中著名的“蓟县运动”和下寒武统“府君山组”的命名的地,而蜚声国内外地质学界,沉积不整合和断层构造,尤其是逆掩断层形成的飞来峰地貌是景区的显著特点,景区构造十分复杂,主要断层为蓟县逆掩断层,断层面舒缓波状,将雾迷山组(12亿年)推覆至府君山组(5.6亿年)地层之上,形成飞来峰和构造窗。在府君山景区山顶和部分山坡凸出的地方均是雾迷山组条带状白云岩,周围被断层所圈闭,这是府君山组地质构造的最大特点。
1.两亿年跨越
井儿峪组薄层状泥晶灰岩与府君山组角砾状灰岩之
间,有一套紫红色黄白相间含砾砂页岩,它是古风化壳面上的沉积物,中间缺失2.4亿年的地层。这是地壳升降运动造成的,此次运动就被称为“蓟县运动”。
2.断层构造
断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不
一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎,易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷,有时出现泉或湖泊。地壳运动中产生强大的压力和张力,超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升,两边岩块相对下降时,相对上升的岩块叫地垒;常常形成块状山地,如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时,形成地堑,即狭长的凹陷地带。而在逆断层中断层面倾角平缓,倾角小于25°以下者,称为逆掩断层。
3. 飞来峰地貌
府君山,北岭、
老鸹顶等山顶部位都是雾迷山组条带状白云岩,压在较年轻的底层上,形成飞来峰。
飞来峰
在欣赏完飞来峰地貌后,我们在树荫下稍作休息就准备返回学校了,结束了为期一天的野外实习生活!
(三) 室内实习
5月17日上午十点到十二点,我们去学院楼116室参加对三大类岩石的认识实习,本次实习让我们全面的了解了岩浆岩、沉积岩和变质岩。看到了很多岩石标本,是一次很有意义的实习,我们每一组还挑一种岩石标本做了描述。