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巢湖实习报告
巢湖实习报告
区域地质调查(亦称区域地质测量)是地质工作者一项重要的基础工作。当代科学技术发展日新月异,新理论、新技术、新方法层出不穷,并日益广泛地渗透到地学领域中来,但是迄今为止,解决地质问题地新技术、新方法所需要的大量原始地质信息(资料与数据),主要还是通过区域地质调查在现场搜集而获得。区域地质调查是地质学基础理论研究、寻找和发现新的矿产资源和为国民经济建设提供基础资料的主要方法和途径。区域地质调查实习涉及到众多基础地质理论,如生物学、地史学、矿物学、岩石学、构造地质学、水文地质学、地貌学、矿床学等学科,因此它实际上是对学生所学专业基础知识的一次大检阅,一次综合性的实习,同时也是一次地质调查工作方法的综合而有系统的的训练。
一、实习目的野外实习,根据地质调查工作流程进行,可分为室内准备阶段、野外工作阶段和室内综合整理阶段。区域地质调查实习的目的就是要培养学生理论联系实际,即将书本的知识同野外各种地质现象相联系,提高学生分析和解决实际地质问题的能力,从而得以加深理解和巩固课堂所学理论知识,并通过这一实习,要求学生熟悉区域地质调查工作的全过程,培养学生独立从事地质调查设计和野外调查研究的能力。同时注意培养学生吃苦耐劳、艰苦奋斗的优良作风,辩证唯物主义的科学方法,实事求是、严谨的工作态度,热爱祖国、热爱社会主义、献身祖国地学事业的崇高革命情操。
二、实习内容
1、熟悉实习区地层层序、岩性、化石、含矿性、厚度和接触关系,并能运用所学知识对实习区岩相、古地理环境和古气候进行初步分析。
2、肉眼较熟练的鉴别实习区各种沉积岩(碎屑岩、黏土岩及生物和化学沉积岩)、侵入岩,并能掌握岩石(尤其是碎屑岩及侵入岩)手表本的描述。
3、认识实习区沉积岩中的原生构造,并能运用这些原生构造解决有关地质问题。
4、掌握褶皱和断层等构造野外研究方法和识别标志,认识实习区的构造特征,并能根据实习区褶皱和断裂的组合特征进行初步的几何学、动力学分析,追溯构造演化史。
5、初步了解实习区地貌、二、上古生界 工业大学,安徽理工大学就将巢湖北部开辟为教学实习基地,其后又有石油大学、南京大学、同济大学、中国科技大学、西北大学在此实习。目前在此实习的高校达30所,均在不同方向上作过地质研究。 40乘公交车到阜阳火车站,坐k8553次列车经过大约四小时车程到达巢湖火车站,再由包车接到基地—巢铸宾馆。这期间,车程大约一小时。到达之后分配寝室,下午3:
00在巢铸餐厅用餐后,稍作休整,下午5:
00在实习基地二楼,白如山老师讲了在实习期间的纪律要求以及作息时间,并且讲授了巢湖的大致地质构造。最后讲解了 距无为40km。此外大部分区、乡、村均有公路相通。水运以巢湖为中心,有水系常年通往合肥及长江沿岸各城镇。3.自然地理巢湖市位于安徽省中部的巢湖之滨,属江淮丘陵区的南部,区内三面环山,山区海拔高程一般为140-300m。查区位于巢湖市区的西北面,内有凤凰山、平顶山、马鞍山、长腰山、小王山、其中最高峰凤凰山海拔309m,山脉走向30 -40。巢湖市中部为裕溪河冲积平原,地势平坦,水系发育。西部地区为中国 (3)掌握区域地质调查现代化新技术新方法,即"3S"技术为一体的野外数据采集系统,加上计算机管理、数码摄像等数字化采集装备及信息处理为一体的集成化技术。
(4)学会野外实测地层剖面,并利用相关计算机软件绘制各种有关图件。
(5)掌握野外计算机填图方法并绘制地质草图。(6)通过计算机系统完成室内正式、标准的地质图件的编绘。(7)对巢湖地区岩石、地层、自然资源等做较详尽的勘查。(8)编写区域地质调查综合报告。2.技术路线在区域地质调查的整个过程引用现代化的区调新技术、新方法--即利用3S技术构筑数字地质测量系统,针对不同教学内容和要求,制作了一系列软件,使学生能够掌握目前最先进的数字化区域测量方法。包括:
错误!未找到引用源。实测地层作业子系统;错误!未找到引用源。野外填图作业子系统;错误!未找到引用源。室内成图子系统;错误!未找到引用源。虚拟教学基地(网络辅助教学软件);错误!未找到引用源。建设教学网站。
(1)路线踏勘:
对查区内所有岩石地层单位(志留系--侏罗系)、古生物化石、地质构造、矿床、水文工程地质等特征进行初步了解。
(2)实测地层剖面:
各组对某一条地层剖面中的地层厚度进行仔细的以厘米为单位的丈量、对其不同层次的岩石进行认真的辨别,通过CorelDraw绘制导线平面图、剖面图、柱状图,编写地层剖面说明书。
(3)地质填图:
勘查若干条地质路线,整理资料,绘制实际材料图。 (4)绘制地质图件:
利用CorelDraw绘制实际材料图、地质图、构造纲要图。 (5)编写地质报告:
利用计算机处理文字和图件,完成综合地质报告的编写。 三、工作量1.踏勘路线3条,计5km,地质观察点28个。2.实测剖面1条(马鞍山巢合公路旁三叠系地层),约240m。3.区调路线5条,全长约20km,地质观察点127个。 与下伏奥陶系地层为假整合接触;与上覆坟头组为整合接触。2)坟头组(S2f)狮子口坟头组地层剖面图A.出露地区:
露头见于小王山西坡,长腰山东坡和凤凰山西北坡,以及狮子口西北部,面积较大。B.厚度:
312.32mC.岩性、构造及化石特征:
坟头组下部为灰黄色细砂岩夹粉砂岩;中部为黄褐色的细砂岩夹泥质砂岩,其中斜层理和节理发育;上部为黄褐色、互层的砂岩和页岩,其中有化石王冠虫、三叶虫等。在本地层观察到了波痕原生构造。在狮子口及凤凰山的坟头组的顶部和五通组的底部有角砾岩。同样,在湖山地区该层中也发现了斜层理、节理和底砾岩,不同的是湖山地区坟头组顶部的底砾岩,磨圆度相对较好,说明有沉积间断,而本区的角砾岩磨圆度差,可能是断层导致的构造角砾岩,因为其附近节理大量密集,岩石破碎。坟头组斜层理坟头组波痕构造D.地层接触关系:
与下伏高家边组为连续沉积的整合接触;与上覆五通组为假整合接触。
(2)泥盆系五通组(D3w)狮子口五通组地层剖面图#FormatImgID_1#A.出露地区:
露头大面积出露于小王山两翼,长腰山西坡,凤凰山东南坡以及狮子口东北部。B.厚度:
219.66mC.岩性、构造及化石特征:
五通组底部为底砾岩,之上为含砾石英砂岩,中部为紫红色表面、厚层石英砂岩,上部为灰白色厚层石英砂岩与灰白色粉砂质页岩互层,见交错层理,指示水流环境动荡,顶部为灰白色厚层石英砂岩细粒夹灰白色中厚层粘土岩,斜层理发育,富含植物化石薄皮木等。
由于五通组的岩性主要以石英砂岩为主,坚硬,所以裂隙发育,五通组之下可能含有大量的孔隙-裂隙水,其地下较为丰富。五通组中部石英砂岩D.地层接触关系:
与下伏坟头组为假整合接触;与上覆金陵组为假整合接触。 (3)石炭系凤凰山东南坡石炭系地层剖面图1)金陵组(C1j)A.出露地区:
露头见于小王山东坡、长腰山西翼、凤凰山东南及狮子口,但出露面积不大。B.厚度:
6.39m金陵组假乌拉珊瑚C.岩性、构造及化石特征: 灰褐色、厚层生物屑微晶灰岩,产化石:
假乌拉珊瑚和笛管珊瑚。(金陵组和五通组分界的最主要标志是金陵组的灰岩和五通组顶部的黏土矿,而野外识别金陵组的标志就是6-7米厚的灰岩。)D.地层接触关系:
与下伏五通组为假整合接触;与上覆高骊山组为假整合接触。2)高骊山组(C1g)A.出露地区:
出露地域大致同金陵组。B.厚度: 13.78mC.岩性、构造及化石特征:
下部为土黄色、暗紫色、黄绿色等杂色页岩夹石英砂岩和泥灰岩,上部为土黄色、灰褐色页岩夹薄层石英砂岩和粉砂岩。野外识别该地层的主要标志就是杂色页岩夹泥岩。颜色多样是因为沉积时不同的沉积元素和不同的沉积环境所造成。D.地层接触关系:
与下伏金陵组为假整合接触;与上覆和州组为假整合接触。3)和州组(C1h)A.出露地区:
出露地域大致同金陵组和高骊山组。B.厚度:
24.77mC.岩性、构造及化石特征:
和州组C1h炉渣状灰岩下部为灰黑色中厚层灰岩夹钙质页岩及灰黄色中厚层炉渣状灰岩,上部岩性变化较大,为肉红色厚层微晶生物屑灰岩、黄绿色薄层钙质页岩夹黄绿色薄层瘤状灰岩,其上为土黄色厚层炉渣状灰岩。而在野外,炉渣状灰岩的出现标志着下石炭系的结束。D.地层接触关系:
与下伏高骊山组为假整合接触;与上覆黄龙组为假整合接触。4)黄龙组(C2h)A.出露地区:
出露地域大致同上石炭系。B.厚度:
8.85m黄龙组C2h地层中待定小褶皱C.岩性、构造及化石特征: 肉红色巨厚层亮晶生物灰岩,其中节理发育,主体部分为灰白色--浅肉红色、厚层微晶生物屑灰岩,有莛类化石。另外,在凤凰山东南坡的该层中看到了类似于背斜的层间褶皱构造,很多人认为是共轭X节理,亦有人认为是断层所致,对其成因尚无满意解释。野外识别黄龙组和和州组的灰岩可简单地根据颜色区分。D.地层接触关系:
与下伏和州组为假整合接触;与上覆船山组为假整合接触。5)船山组(C2c)A.出露地区:
出露地域大致同黄龙组。B.厚度: 28.74mC.岩性、构造及化石特征:
灰黑色、厚层球状微晶灰岩夹土黄色泥岩。湖山地区该层为灰褐色生物屑微晶灰岩与灰白色生物屑微晶灰岩互层。该层有方解石脉侵入,产化石:
小纺锤莛、底部的麦粒莛,中部的核形石,顶部的球希瓦格顶(可惜除核形石之外其余两地均未见)。D.地层接触关系:
与下伏黄龙组为假整合接触;与上覆栖霞组为假整合接触。 (4)二叠系平顶山西侧二叠系地层剖面图1)栖霞组(P1q)栖霞组P1q本部段喀斯特现象A.出露地区:
露头较大面积出露于平顶山两翼、凤凰山东南坡及狮子口东南部。B.厚度:
183.7mC.岩性、构造及化石特征: 与湖山地区类似,岩性分为六部分:
1)梁山煤系段,该段的出现也正标志着栖霞组的开始;2)下部为臭灰岩段,即灰褐色、中厚层生物屑微晶灰岩,岩石中沥青质含量高,化石为米斯莛(未见);3)下硅质层,即灰褐色、薄层硅质岩;4)本部段为黑色、巨厚层生物屑微晶灰岩灰岩,岩石中见大量的燧石结核和燧石条带(致密、性脆、成长条状),化石:
球形南京莛、珊瑚类(如多壁珊瑚);5)上硅质层约4米厚,与下硅质层类似(成因在于形成过程中二氧化硅大量富集);6)上段为灰白色的灰岩,含燧石结核。不同于本部和硅质层之处在于其韧性较大,野外判断P1q的结束标志也正是利用此点,通常上段位于本部段上约20米处。在P1q本部段喀斯特现象发育,地貌上呈现出怪石嶙峋,原溶洞基本为红色黏土所充填。可能造成岩溶的地质灾害,例如落水洞的塌陷等。D.地层接触关系:
与下伏船山组为假整合接触;与上覆孤峰组为假整合接触。2)孤峰组(P2g)A.出露地区:
露头见于平顶山西北和东南两翼。B.厚度: 31.65mC.岩性、构造及化石特征:
灰黑色薄层硅质岩间夹黄绿色硅质页岩和灰黑色薄层粘土岩,一些露头由于风化呈灰白色的表面,并且和湖山地区一样岩层中间的褶皱都十分发育,这些褶皱是由于重力作用所致。D.地层接触关系:
与下伏栖霞组为假整合接触;与上覆龙潭组为整合接触。3)龙潭组(P3l)A.出露地区:
露头亦见于平顶山西北和东南两翼。B.厚度: 52.56mC.岩性、构造及化石特征:
下部为土黄色薄层粘土岩夹土黄色薄层粉砂岩,产植物化石;中部为灰白色厚层长石石英砂岩,产化石:
大羽羊齿、栉羊齿。上部为灰黄色泥岩、粉砂岩和页岩。该地层在地下的薄层分布往往形成很好的隔水顶板。D.地层接触关系:
与下伏孤峰组为整合接触关系;与上覆大隆组为整合接触关系。龙潭组中部长石石英砂岩4)大隆组(P3d)A.出露地区:
露头见于平顶山西北和东南两翼及马鞍山西北坡。B.厚度: 14.9mC.岩性、构造及化石特征:
下部为黑色薄层硅质岩夹黑色薄层粘土岩,中部为灰色页岩夹灰色薄层硅质岩及粘土岩,上部为灰黑色页岩夹灰色薄层粘土岩。在马鞍山西坡看到了表面被严重风化后的黄褐色、暗紫色硅质岩,因水的淋滤作用而变疏松,风化后的硅质岩颜色暗淡,棱角分明,其中夹有大量黄色泥岩。D.地层接触关系:
与下伏龙潭组为整合接触;与上覆殷坑组为整合接触。2.中生界 (1)三叠系马鞍山巢合公路旁三叠系地层剖面图1)殷坑组(T1y)A.出露地区:
露头见于平顶山、马鞍山西坡和靠山黄地区。B.厚度:
23.41mC.岩性、构造及化石特征:
下部为黄褐色、黄绿色页岩夹薄层泥灰岩,中部为灰黄色粉砂质泥岩夹土黄色薄层泥质灰岩,上部为土黄色中层会岩夹土黄色薄层页岩。#FormatImgID_5#殷坑组T1y页岩D.地层接触关系:
与下伏大隆组为整合接触;与上覆和龙山组为整合接触。2)和龙山组(T1h)A.出露地区:
露头大致同殷坑组。B.厚度: 43.12mC.岩性、构造及化石特征:
下部为土灰色薄层泥质灰岩与钙质泥岩互层,上部为灰白色中层灰岩夹灰黄色薄层似瘤状灰岩。D.地层接触关系:
与下伏殷坑组为整合接触;与上覆南陵湖组为整合接触。3)南陵湖组(T1n)A.出露地区:
露头出露大致同和龙山组。B.厚度: 72.1mC.岩性、构造及化石特征:
下部为灰白色厚层微晶生物屑灰岩(灰白色厚层灰岩也是南陵湖组的标志),中部为灰白色中层瘤状灰岩夹灰白色页岩,上部为灰黑色薄层灰岩。D.地层接触关系:
与下伏下三叠统和龙山组为整合接触;与上覆中三叠统东马鞍山组为整合接触。4)东马鞍山组(T2d)A.出露地区:
露头见于平顶山和马鞍山东坡。B.厚度: 85.37mC.岩性、构造及化石特征:
下部为灰白色、灰黑色中厚层灰岩,上部为灰白色薄层白云质微晶灰岩、土黄色厚层角砾岩。#FormatImgID_6#东马鞍山组T2d白云质微晶灰岩D.地层接触关系:
与下伏下三叠统南陵湖组为整合接触;本区未见上顶,邻区与上覆下侏罗统磨山组为不整合接触。
(2)侏罗系磨山组J1mA.出露地区: 露头仅见于271.2高地东坡角。B.厚度: 10mC.岩性、构造及化石特征:
磨山组J1m为紫红色、灰白色中层石英砂岩。这套地层是在湖山地区未曾见到的,其不整合覆盖在P1q地层之上。另外,该地层覆盖在背斜之上,并随褶皱一起产状发生了较大的改变,其成因有待进一步讨论。 背斜位于本区中部、凤凰山一带。核部地层为志留系高家边组和坟头组,出露在长腰山与大尖山之间的山谷中,属负地形。西翼逐渐向马家山向斜过渡,最新地层为下二叠统孤峰组。在北部和中部,轴迹方向为北东25~30,南部向南弯曲近于南北向。两翼产状正常,西翼倾角约60,东翼倾角约70,轴面西倾,倾角约80。枢纽向南倾伏,向北仰起,被 近于垂直,北西盘为坟头组,南东盘为五通组,两侧地层产状虽近于一致,但两者地层不连续。由于此断层形成了凤凰山东北侧的沟谷。根据断层两侧地层的位移关系及断层产状判断为逆冲断层。
(3)小王山逆断层位于小王山122.2高地,走向北东60o左右,倾向北西。断层带内断层角砾岩磨圆度差,大小不一,成分单一。断层北西侧为坟头组,南东侧为五通组,两侧地层产状不一致。根据断层两侧地层接触关系和断层产状判断为逆断层。2.北西向张扭性断层
(1)狮子口平移断层位于狮子口,沿狮子口沟谷呈北西300o方向延伸,但是没有见到断层面。此处存在平移断层的主要证据是在断层的南西盘可见坟头组与五通组的地层接触界线,沿接触界线五通组地层产状向断层北东盘延伸直接与坟头组中上部地层相连。五通组底部系巨厚层底石英砾岩,石英砂岩,岩石坚硬,在这样短距离底范围内出现与坟头组中上部岩层相连,应该推测存在一平移断层。
(2)马鞍山正断层位于马鞍山北侧,走向北西300o左右,倾向北东。此断层穿越了从坟头组到东马鞍山组的地层,断层两侧同一岩层厚度在断面两侧表现出不同,北东侧下降盘岩层厚度大于南西侧上升盘。根据野外露头表现出来的断层效应推测为一正断层。 矿预计储量可达50亿吨。目前,主要大中型金属矿床如庐江-罗河铁矿、龙桥铁矿、大鲍庄硫铁矿、沙溪铜矿、岳山铅锌银矿等尚未开发。巢湖地区是沉积岩区,可用矿产资源主要为沉积型矿产,如各种沉积岩石材原料和沉积金属矿产。查区内平顶山向斜和凤凰山背斜造成了地层的有效出露,多数矿产均分布于褶皱造成的地层出露区内。巢湖市境内的优势资源是非金属矿产,其中石灰岩、白云岩的储量均属大型。另外,本区五通组顶部储藏的白色粘土矿是十分优良的耐火材料。石灰岩:
本区石灰岩分布广泛,储量大、品质好,石炭系黄龙组和船山组的灰岩纯度非常高且储量可观,可作工业用途(冶金辅助原料、白水泥原料、化工原料等);其它如金陵组、栖霞组、南陵湖组、东马鞍山组等,蕴藏的灰岩量大,品质也较好,可作建筑材料、一般水泥原料。冶金工业中石灰岩可用于辅助熔剂,化工生产中可用于制造电石、合成纤维、合成橡胶原料、漂白粉等,建筑工业可用于生产生石灰、水泥等。凤凰山南坡的巢湖水泥厂正是以附近的石灰岩和紫红色亚粘土为生产原料。粘土矿:
五通组顶部广泛分布数层灰白色高岭石粘土矿,纯度高,是极好的耐火材料,可用于制造陶瓷、优质水泥、化工添加剂等用途。白云岩:
石炭系和州组与三叠系东马鞍山组含大量的白云岩、灰质白云岩,是良好的耐火材料和化工原料。其它,如可用耐火材料的硅石、萤石,可作化工用途的磷结核矿产、硬石膏等,本区均有储藏。 地区的不平衡性。本区地质构造发展过程可划分为加里东运动、海西--印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动。
一、加里东运动本区从寒武系至奥陶系是一个海侵沉积序列,各组间多为整合接触关系。奥陶纪晚期,由于加里东运动的影响,本区快速上升,与志留系之间有一个沉积间断,奥陶系顶面具有氧化环境下的铁质层,五峰组缺失4各笔石带,高家边组缺失下部2个笔石带,志留纪经历了海侵到海退过程,沉积了稳定型广海陆棚相灰色复陆屑建造至三角洲相杂色单陆屑建造,表明地壳仍在缓慢上升。发生在志留纪晚期的加里东运动失加里东强烈的一次地壳运动,表现为上泥盆统与志留系呈假整合接触,缺失早、中泥盆世的沉积,其性质为长期而缓慢,大面积而不均衡的隆起。区内志留末开始大规模的、速度较快的上升没有接受中。下泥盆统茅山组的沉积。
二、海西-印支旋回由于二叠系与三叠系之间为连续的过渡关系,故将海西、印支旋回作为一个不可分割的整体。本旋回地壳运动的特点主要表现为频繁的振荡运动,促使海水进退交替频繁。晚加里东运动以后,本区大部分地区上升为陆,属河流三角洲及滨海地带。海西旋回:
又称华力西旋回,时限为4055-250Ma,包括泥盆纪至二叠纪,这一旋回的末期出现强烈的构造运动,国际上称为海西运动,表现为晚古生代的地层强烈变形,岩浆活动以及早三叠世地层不整合在二叠纪地层之上。在我国,它主要见于天山、昆仑山以及浙、闽、粤沿海一带。印支旋回:
时限为250-205Ma,仅含三叠纪。这一旋回末期的强烈构造运动称为印支运动。其表现为三叠纪地层的变质、岩浆活动以及早侏罗世
地层与三叠纪地层之间的不整合接触关系。印支运动在印支半岛发育最好,在我国,这一运动见于四川西部、青海东南部以及中国东部许多地区。三叠纪晚期,本区发生了显著的褶皱造山运动。这是一场翻天覆地的地壳变动,表现为大规模的褶皱、断裂活动,形成了平顶山向斜和长腰山背斜。这一运动结束了长期的地台发育历史,促使海水自我国大陆的大多数地区撤退,从而开始了我国大陆沉积作用为主的新时期。印支运动是一个地质历史的重要转折点,具有"承前启后、继往开来"的划时代意义,它结束了准地台历史,开创了大陆边缘活动带的新阶段。
三、燕山旋回燕山期的时限为205-662Ma。包括侏罗纪和白垩纪。其间的构造运动称为燕山运动。它引起侏罗纪及白垩纪地层变形,广泛的岩浆活动以及侏罗系与白垩系及 晚燕山运动使上侏罗统发生疏缓褶皱,组成卧牛山盆地,李家墩盆地,叠加在早燕山亚旋回形成的坳陷中心部位,印支旋回褶皱进一步被改造.断裂构造以北西向新生断裂活动与东西向断裂的再活动相结合的形式为主,形成断块运动,它控制着晚白垩世中焊坳陷及一些小断陷盆地的形成与发展.该亚旋回早期,晚期各有一次岩浆活动,但表现形式不同,早期以火山喷溢为主,区内地表焊大量火山岩砾石地火山碎屑沉积岩;但晚期规模较小,以岩株,岩脉的侵入为主,表现为巢北地区中酸性小岩株侵入和巢南地区中性岩脉贯入。总之,燕山旋回是地质发展中的又一个新阶段----大陆边缘活动带阶段,运动形式以断块运动为主,兼有褶皱和岩浆活动等各种方式。但本区的岩浆活动比中国东部大部分地区的活动强度要弱。四、喜山旋回喜马拉雅期的时限从662Ma起,包括 系河流相杂色含砾重亚粘土及砂层的沉积.这个时期气候温暖湿润,雨量充沛,风化作用强烈,这种亚热带气候特征,有利于森林和草原动物的繁衍生息。中更新世,地壳再度上升,气候转冷,至后期气温下降幅度较大,降温范围教广,发生了冰川作用,遍及巢县低山丘陵地区,时代大体与大姑冰期相当。此后,气温回升,气候变为炎热多雨,使堆积物具湿热化作用而形成网纹状,时代相当大姑-庐山间冰期.在巢县银山村古溶洞堆积物中发现了猿人化石,说明我们的祖先曾在巢县一带定居生活过。晚更新世,地壳抬升和河流下切作用仍在继续,气候有开始变冷,但环境相对比较稳定,沉积物分布很广,主要为棕黄色粉质亚粘土,含铁锰结核。全新世,区内大部分地区仍有幅度不等的地壳抬升和河流下切作用,部分地区则表现为持续的沉降运动。地壳的周期性波动和阶梯式抬升,塑造了近代地貌特征,夷平面和阶地比较发育,三级阶地标高一般为30~80米,二级阶地标高30~40米,一级阶地标高10米左右.同时,查区西部则逐渐沉降而形成巢湖,有人认为巢湖是构造陷落湖,是由不同方向的活动性断层升降幅度不一所造成。综上所述,本区地质构造发展史中的各个发展阶段,它们之间既有联系,又有各自的特点,反映了地壳运动在不同时期,不同地区的阶段性和不平衡性。 数码摄像等数字化采集装备及信息处理为一体的集成化技术。室内资料整理阶段,我们通过实测地层作业子系统、野外填图作业子系统、室内成图子系统等在相关的计算机软件-- CorelDraw下完成了导线平面图、剖面图、柱状图以及实际材料图、地质图、构造纲要图的绘制。这次实习给我最大的感受就是现代化技术在地质工作中的运用,它大大方便了地质工作者,成倍地提高了工作效率。而我在实习中不仅学会了地质知识,更重要的是学会了很多地质工作方法,也知道了如何去发现问题和解决问题。针对本次实习,我也发现了一些问题,希望在以后的实习中能够得到改善。首先,我认为应该提前做好规划,以便提高工作效率。比如,在实测地层剖面之前,我小组就在朱老师的带领下进行了模拟学习,这样在真正的野外就能够迅速进入状态,较其他组极快地完成了任务。其次,我认为应该加强小组成员之间的合作机制。比如在利用CorelDraw绘图的过程中,同学之间的合作交流不仅能让大家都快速学会软件的使用,而且可以为我们今后的工作打下良好的合作意识。最后,我认为室内的实测地层作业子系统、野外填图作业子系统以及教学网站子系统还应该做进一步改善,以真正、较好地服务于地质实习。最后,我想最要感谢的就是各位带队老师,他们与我们一同爬山奔波,却毫无怨言,真正做到了为人师表。尤其是我组的朱国荣老师,他不仅"授人以鱼",更是"授人以渔",在野外,他不仅引领我们学习地质知识,更在同学们疲惫时给大家唱歌,鼓舞了同学们的士气,让我们真正在轻松愉快的氛围内完成了实习任务。同时,我也要感谢我可爱的同学朋友们,野外他们毫不吝啬地帮助我,室内我们一同交流娱乐,让我收获了友谊、快乐,以及这段金色的回忆。
巢湖北部山区 地质实习报告
学院:资源与环境工程学院 专业:地质学 班级:地质英才班 指导老师:石永红 组员:葛*卢*皮**
王**胡**尹**
目录
第一章前言--------------------------1 第一节实习目的、任务及意义
一实习目的--------------1 二实习任务---------------1 三实习意义--------------2 第二节实习区的位置、交通、自然地理及经济地理概况
一实习区位置-----------2 二交通---------------------2 三地形---------------------3 四气候---------------------3 五物产---------------------4 第三节前人研究成果及科学观点------------------------4
第二章地层---------------------------5 第一节 概述-----------------------5 第二节 地层-----------------------5 一震旦系(Z)----------5 二寒武系(E)--------6 三奥陶系(O)---------6 四志留系(S)----------6 五泥盆系(D)---------8 六石炭系(C)---------8 七二叠系(P)---------11 八三叠系(T)---------13 九侏罗系(J)----------15 十第四系(Q) -------16
第三章构造-----------------------------16 第一节 褶皱----------------------16 一概论--------------------16 二褶皱详谈-------------16 第二节 断层----------------------22 第三节 节理----------------------25 第四章岩浆岩-------------------------26 第五章矿产----------------------------28 第六章环境地质、水文地质及工程地质--------------------29 第七章结语----------------------------31
第一章 前言 第一节 实习目的、任务及意义
一、实习目的
这次巢湖实习,可以让同学们将大
一、大二所学的专业知识与这次实习相融会贯通起来,即将书本的知识同野外各种地质现象相联系,提高同学们分析和解决实际地质问题的能力,从而得以加深理解和巩固课堂所学的理论知识。同时也可以让同学们对所学专业的一些基本内容有了质的提升,视野也更加开阔。在野外实习过程中也可以培养和提高同学们的分析和解决实际地质问题的能力,锻炼同学之间的协调工作能力,从而培养了大家的团队精神,提升了专业素养。这次巢湖实习,让同学们离开课堂,真正体验了一回地质人的工作,培养了同学们在野外工作适应环境的能力,以及吃苦耐劳、艰苦奋斗、不怕苦不怕累的顽强拼搏精神,为今后的课程学习和地质工作打下坚实的基础
二、实习任务
(1) 能够熟练使用罗盘测量产状、角度、方位; (2) 学会通过各地层的性质划分地层;
(3) 熟悉实习区地层层序、岩性、化石、含矿性、厚度和接触关系,并能应用所学知识对实习区岩相、古地理环境和古气候进行初步分析;
(4) 能够用肉眼并借助放大镜较熟练地鉴别实习区各种沉积岩(碎屑岩、粘土岩及碳酸盐岩、砂岩、粉砂岩等)、岩浆岩侵入体,并能掌握岩石的描述方法和描述内容;
(5) 认识实习区沉积岩的各种原生构造(波痕、斜层理、缝合线、生物遗迹等),并能应用这些原生构造解释地质现象;
(6) 掌握褶皱和断裂等构造的野外研究方法和识别标志,能够掌握断层的判别依据;
(7) 能够发现和分析张、剪节理,并能够说明其如何产生的;
(8) 认识实习区的构造特征,并能根据实习区褶皱和断裂的组合特征进行初步的几何学、运动学及动力学分析,结合地层不整合关系重塑构造演化历史;
(9) 初步了解实习区地貌、第四纪地质、水文地质、工程地质、环境地质等特征;
(10) 掌握原始资料编录方法,学会画路线剖面图(或信手剖面图)、路线平面地质图和露头地质素描图;
(11) 掌握直线法,导线法实测地层剖面方法以及绘制实测地层剖面图、综合地层柱状图、实际材料图和地质图等主要图件的编制方法和绘画基本技能;
(12) 学会野外地质填图工作方法
三、实习意义 地质实习,尤其是区域地质调查实习使我们专业学生最为重要的实践教学环节,它涉及众多基础的地质知识、技能和方法,是大学阶段一次比较系统的综合训练过程。通过这个实习,可以让同学们掌握当地的地质构造和地质形成过程,也可以发现一些工程上需要注意的地区。因此有必要让同学们掌握区域工程地质调查的基本原理以及工作方法。而这次实习为我们提供了这样一个学习机会。离开课堂,走向实践,通过深入到大自然中去进行野外现场地质调查,使书本上学到的知识得以融会贯通,从而更深刻地理解所学内容。通过对一些地质现象的分析和辨别,提高了学生的专业素养,这对我们以后的工作有很好的指导性作用,同时也提高社会实践能力,增强应变能力,培养实践精神,提高综合素质。所以我们对于这次实习应该全身心投入,认真完成任务,达到我们预想的目的:在实践中认真学习理论知识。
第二节 实习区的位置、交通、自然地理及经济地理概况 一实习区位置
巢湖市位于安徽省中部,江淮之间,巢湖之滨,属于江淮丘陵区的南部,距合肥市约70公里。实习区位于市区北部山区,其范围是东经117°47′—117°54′,北纬31°36′—31°42′。面积约50平方公里。
二交通
实习区交通极为便利,淮南铁路贯穿境内,高等级公路四通八达(图1—1)。以巢湖市委中心,有干线连结合肥市、芜湖市、马鞍山市、江苏省南京市以及邻县庐江、无为、含山等地,乡村都有支线相通。水运以巢湖为中心,水轮、木帆船沿水运可通往合肥及长江沿岸各城镇
图1—1.巢湖市交通图
三地形
区内三面环山,南面近邻巢湖。山脉走向为35°—40°,平面图上呈现“M”形延伸,由西向东主要由龟山、马家山~平顶山、朝阳山~碾盘山、凤凰山~麒麟山~大尖山、岠嶂山等组成。最高山峰大尖山海拔350m,一般山峰海拔高程100m—300m,最低处狮子口海拔高程仅20m。实习区西南为巢湖——我国五大淡水湖之一,东南为裕溪河及其冲积平原,地势平坦,水系发育,是长江流域。裕溪河是巢湖水注入长江的通道,也是沟通省会合肥市与长江沿岸芜湖等城市的水上通道。
四气候
巢湖市属于北亚热带湿润气候区。气候温和,四季分明,雨量适中,光照充分,热量条件较好,无霜期长,全年在232—247天。年平均气温为15.7℃—16.1℃,最高可达40℃,最低在-7℃,年平均降水量1200mm,一般在1000—1158mm之间。季节分布不均,春季(三—五月)占年降水量28%—32%,夏季(六—八月)占38%—44%,秋季(九—十一月)占18%—19%,冬季(十二—二月)占10%—11%,一年内七月降水最多,十二月最少。区内属于季风气候区,风向有明显的季节性变化,夏季以偏南风为主,冬季以偏北风为主。年平均风速3.0—3.4米/秒,秋季最小,为2.6—3.2米/秒。 五物产
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;水产品有鱼、虾、河蟹等,尤以巢湖银鱼驰名中外,素有鱼米之乡之美称。矿产有煤、白云石、化工石灰岩、溶剂石灰岩,水泥石灰岩、硅石、萤石、耐火黏土、陶用黏土和驰名省内外的半汤温泉等。工业较发达,主要为水泥、化工、机械及轻工业等,规模较大的工厂有巢湖水泥厂、安徽维尼纶厂、柴油机厂、油汞油咀厂、铸造厂、坦克修配厂等。
第三节 前人研究成果及科学观点
早在20世纪30年代就有地质学家对巢湖地区进行了地质勘查。20世纪50年代合肥矿业学院地质系(合肥工业大学资源与环境工程学院的前身)就将巢湖市北部山区作为地学教学实习基地。1956年郑成等老师对巢北山区进行了较为系统的地质调查研究,著有《巢县北部地质纲要》。20世纪60年代,刘家龙、方观希等老师合作编写《巢县地区常见古生物化石手册》,专供实习师生参考。20世纪70年代到80年代各位前人主要进行的是大中比例尺的区域地质调查。20世纪80年代以来,区内先后有中国石油大学、南京大学、同济大学、浙江大学、中山大学、中国科技大学、中国矿业大学、华东师范大学、长安大学、西北大学、中国海洋大学、西安石油大学等30余所院校来此实习。其中一些院校在经过数年野外教学,以及地质研究的基础上正式出版或者内部发行了各自的野外教学实习指导书。有的学校还结合野外教学设立研究课题,取得了较多的研究成果。凡此种种,大大的丰富了野外教学内容,加深了对实习区的地质认识,同时也进一步深入研究该地区的地质问题提供了坚实的基础地质资料。21世纪以来,结合下三叠统印度阶—奥伦尼阶层型剖面的研究,围绕区内的平顶山剖面做了大量地层方面的工作,取得了重要研究成果。
在长达半个多世纪的地质工作中形成了不少重要的具有建设性意义的研究成果,诸如:
1.1934年,徐克勤(南京大学地质系教授)曾在巢湖市北部地区做过1:5万地质调查,著有《安徽省巢县北部地质报告》;
2.1958年4月,安徽省地质局合肥市地质队李云祝,对该区曾做过1:1万泥盆纪铁矿普查,著有《安徽巢县凤凰山—岠嶂山铁矿评价报告》;
3.1974—1978年,安徽省地质局区域地质调查队做过1:20万区域地质调查,著有《1:20万合肥、定远幅区域地质调查报告》;
4.1983年,安徽省地矿局区域地质调查队运用“岩石地层单位填图”新方法,以巢湖市等幅做试验研究,进行了1:5万区域地质测量,著有《1:5万巢湖市幅区域地质调查报告》;
5.2003年,王道轩老师陪同西北大学地质系张复新老师踏勘时,在大力寺水库北和州组中发现一小型小石柱珊瑚礁。
第二章 地层
第一节 概述
实习区内的地层属于扬子层区、下扬子层分区、巢北沉积区。以古生界发育为特点,其中尤以晚古生界和下、中三叠统最为完整,且研究较为详细。区内地层除古近系、新近系缺失外,自上震旦统灯影组至第四系均有不同程度的发育,特别是下三叠统剖面完整,露头连续,化石丰富,是国际地科联印度阶和阿勒尼克阶“金钉子”被选层型之一。从志留系的高家边组到三叠系的东马鞍山组,在实习区内出露较好,化石丰富。巢湖市北部山区地层发育特征,下一节将自下而上详细叙述各个地层。
第二节 地层详谈
1.震旦系()
区内震旦系出露在青苔山及半汤两地(背斜核部),仅有上震旦系灯影组,由于受断裂影响或掩盖,该组未见底。灯影组可分为上、下两段,厚度约360。下段厚约291,以浅灰色白云岩为主,可分上、中、下三部分。下部含硅质条带、硅质结核,148.33m,中部为厚层葡萄状含凝块石含蓝藻泥晶白云岩95.82m,上部类硅质岩,白云石呈碎裂状,厚47.34m。其中中下部含球藻类微古植物,叠层石以及硅质条带。
图2-1 震旦纪白云岩 2.寒武系(E)
实习区未出露。
3.奥陶系(O)
实习区未出露。
4.志留系(S)
实习区志留系仅见下统地层,且发育较好,常组成背斜核部地层。下统分为高家边组和坟头组。坟头组顶部直接与泥盆系地层假整合接触。
(1)高家边组:实习期间主要见于凤凰山背斜核部地区。厚为121—324m;全组分为上中下三段。在高家边组中还含有丰富的化石,如笔石化石,鱼类化石,代表了深海的盆地沉积环境。 下段:青灰色钙质泥页岩,代表还原深海环境沉积,遭受风化后表面变为土黄色,质软;含有少量云母,页理发育。
中段:黄绿色泥页岩,有粉砂岩夹层,风化表面呈土黄色。含有云母、长石、石英等矿物。图2—2 高家边组泥页岩(上覆第四纪坡积物)
上段:土黄色页岩、粉砂质页岩,有薄层粉砂岩夹层,顶面有对称波痕发育。可见与上伏坟头组地层的界线呈整合接触。(插入图片1-1)。
图2—3 高家边组与坟头组交界处
(2)坟头组:实习区内普遍发育,除凤凰山背斜核部外,还见于平顶山向斜、俞府大村向斜的两翼。且该系地层中含化石非常丰富,特别是三叶虫,腕足类化石,坟头组厚度205-210m,分为上下两段。本组为浅海陆棚沉积,岩层中丘状交错层理发育,砾石较多,分选性较差。与上伏五通组假整合接触,与下伏高家边组整合接触。
图2—4
高家边组与坟头组交界处 下段:青灰色中厚层长石石英砂岩。风化表面为土黄色,含有长石,石英,云母等矿物,属于块状构造。
上段:粉砂质页岩,中厚层细粒长石石英砂岩互层。含砾岩屑石英砂岩,多为泥质胶接。局部加油粉砂岩、粉砂质泥岩。
5.泥盆系(D)
实习区内泥盆系地层分布广泛,但仅发育上泥盆统五通组,中下泥盆统缺失。 顶部粘土岩直接与石炭系地层假整合接触。
(1)五通组:区内分布十分广泛,于凤凰山、麒麟山、长腰山、龟山、大王山、万山、柴禾山等地均有出露,并且底部砾岩是标志层,厚度不大,特征突出,岩性稳定。五通组总厚度177m,分为上、下两段。与下伏志留系坟头组假整合接触。
下段:浅灰色中厚层石英砂岩,往底部逐渐变为含砾砂岩,质地坚硬,底部中厚层状石英角砾岩,为五通组底界;砾石成分为石英,磨圆度较好,分选性中等,硅质胶结,坚硬,抗风化力强,粒径大小1cm~10cm不等。砾石定向顺层排列,可以此判断层面方向。
上段:,上部为灰黑色粘土岩发育,质地较软,为标志层,。该段岩性以灰黄、灰紫、灰白等色薄层粉砂岩、粉砂质泥岩与中厚-中薄层石英细砂岩呈明显的韵律性互层。自上而下至少可划出六个韵律层。往往被开采用于生产耐火粘土,从而缺失。粘土岩中含大量鳞木、亚鳞木化石,以上化石皆反映晚泥盆世河湖-湖积相特征,近顶部这一海相层表明本段应为近滨岸之湖相环境。
图2—5
五通组底砾岩
6.石炭系(C)
本区石炭系厚度不大,但发育齐全。分上、下二统。下统包括金陵组、高骊山组、和州组,上统包括黄龙组、船山组。除高骊山组为碎屑岩外,其余皆为碳酸盐沉积,以生物碎屑灰岩为主。
(1)金陵组:岩性底部为灰黄色薄层含泥细砂岩或含铁砂岩,中部为深灰黑色中厚层生物碎屑粉晶、微晶灰岩,含方解石小晶,含有大量珊瑚化石。 与下伏五通组地层假整合接触。
(2)高骊山组:杂色页岩露头宽度约12m,岩性主要为灰、灰白、灰紫、灰绿色等杂色页岩,局部夹杂灰色泥灰岩,岩石易风化,易碎。顶部为薄层细粒石英砂岩,含有灰岩,石英,方解石等矿物。本组应是陆相-海陆交互沉积。
与下伏金陵组假整合接触。图2—6
高骊山组杂色页岩
(3)和州组:按岩性特征可分为上、下两部分,总厚约25m。下部:深灰、灰黑色中薄至厚层生物碎屑白云质灰岩、泥质类岩。上部:灰、微带肉红色中厚层至厚层亮晶及微晶生物碎屑灰岩,属于假黄龙,底部为粗结晶灰岩,顶部为炉渣状灰岩。本组为浅海相碳酸盐沉积。本组为浅海相碳酸盐沉积下部属于潮下低能环境,上部则为高能浅滩环境,以生物沉积作用为主。 与下伏高骊山组假整合接触。
图2—7
和州组姜块状灰岩及假黄龙组灰岩
(4)黄龙组:以灰岩为主,富含海相生物化石,按结构可分为上下两部分 下部:灰、深灰、肉红色中厚至厚层生物碎屑泥晶与微晶灰岩。厚约15~20m。 上部:灰、紫红色厚层亮晶生物碎屑灰岩夹砂屑灰岩。岩石坚硬,含有亮晶方解石。厚约10m。本组为浅海相碳酸盐沉积,下部属于潮下低能环境,上部则为高能浅滩环境,以生物沉积作用为主,含有大量珊瑚和蜓类的化石。
与下伏和州组假整合接触。
(5)船山组:本组岩性以含球藻灰岩为特征,可分为两部分: 下部:黑色厚层微晶灰岩,底部有一层灰黄色含碣铁矿团块泥岩。
上部:灰、深灰色中厚至厚层状,亮晶生物碎屑球藻灰岩,夹灰色泥晶生物碎屑灰岩。
与下伏黄龙组为假整合接触。
(6)梁山煤线(图2—8):石炭系与二叠系的界线,在麒麟山山脚的采石场露头良好。煤线上部为栖霞组,下部为船山组,煤线厚约半米。是重要的标志层。
图2—8
凤凰山水泥厂附近的采石坑可清晰看见梁山煤线
7.二叠系(P)
巢湖北部地区的二叠系分布在马家山、平顶山及俞府大村一带由下统:栖霞组、孤峰组、,上统龙潭组、大隆组组成。
(1)栖霞组(图2—
8、2—9):主要由碳酸盐岩组成,含燧石,可分为四段 第一段:为臭灰岩层,深灰、灰黑色薄至中层含沥青质臭灰岩及含生物碎屑泥灰岩。
第二段:下硅质层:含燧石结核或团块灰岩,黑、灰黑色灰岩,夹黑色薄燧石层及生物碎屑粉砂质泥岩。
第三段:灰黑色中厚--厚层含生物泥晶石灰岩。本报段以不含燧石为特征。
第四段:上硅质层,黑色中薄层硅质岩、深灰色含燧结核。
栖霞组组生物化石丰富,主要含有珊瑚,蜓类的化石。厚约170m,代表了浅海沉积的环境。
(2)孤峰组(图2—9):孤峰组由薄层黑色硅质岩及薄层棕、褐、紫等色泥岩组成,巢北地区该组厚度一般在30m左右。下部和上部主要为灰色薄层泥岩或页岩,下部含有磷结核(图2—9),中部:黑色薄层放射虫硅质,水平层理。 孤峰组主要含有大量菊石化石。与下伏栖霞组整合接触。
图2—9
马家山处栖霞组与孤峰组交界处(孤峰组可见磷结合)
(3)龙潭组(图2—10):本组为一套滨岸沼泽相的含煤沉积,有著名的压煤灰岩,闻之有煤油味,可以为三部分。
下部:灰黄、青灰色中厚层细粒岩屑长石英砂岩及含砾砂岩,夹黑色薄层泥岩。
上部:青灰、灰黑、灰黄色薄层泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩,夹煤线, 顶部:灰黑色中厚层泥晶白云质生物碎屑灰岩,含燧后团块及条带,俗称"压煤灰岩" 在龙潭组中有一个重要的化石层,含有大量的植物化石,具有重要的研究意义。与下伏孤峰组假整合接触。图2—10
龙潭组煤层及内部其他岩层
(4)大隆组:本组岩性较稳定,以灰黑色薄层硅质泥岩、炭质硅质岩及紫色泥岩、炭质页岩、硅质页岩为主,化石较丰富。中部:紫灰色泥岩夹深灰、灰黑色炭质页岩、硅质页岩上部:灰黑色薄层硅质炭质泥岩,页岩泥岩互层。
含有大量菊石化石,属于海洋深水盆地沉积,本组地层厚约20m。与下伏龙潭组整合接触。
8.三叠系(T)
巢湖北部地区三叠系主要发育在平顶山向斜核部平顶山-马家山-向核山一带。以马家山剖面为代表。
(1)殷坑组:岩性以黄绿色页岩,钙质泥岩为主。本组厚约80m,多含菊石化石,属于半深海沉积环境。与下伏二叠系大隆组整合接触。
(2):和龙山组:灰色中厚层微晶灰岩瘤状微晶灰岩黄绿色钙质页岩互层,本组厚约20m。可分为上、下两部分。
下部:灰黄绿薄层似瘤状灰岩与钙质泥岩层,近上部质泥质灰岩厚10m。 上部:灰色薄层灰岩夹黄绿色薄层似瘤状泥质灰岩及泥岩。 含有菊石,属于深海盆地沉积环境。与下伏殷坑组整合接触。
(3)南陵湖组:岩性主要为深灰色中厚-厚层微晶石灰岩(图2—11),岩石坚硬,局部夹厚层瘤状灰岩及泥灰岩,其中见三层砾屑石灰岩。 本组厚约170m,含有菊石化石,属于陆棚斜坡环境沉积。与下伏和龙山组整合接触。
图2—11
南陵湖组厚层灰岩
(4):东马鞍山组:顶部白云岩和含膏、盐白云岩(膏溶角砾岩)段。角砾是东马鞍山组沉积时形成的,年代老于东马鞍山组,属于沉积角砾岩。根据岩性特征可以分为上、下两部分。
下部:灰、深灰色薄、中层灰岩,底部为灰、浅紫红色含石膏假晶灰质白云岩, 上部:灰、灰黄厚层至块状角砾岩状灰岩及泥质灰岩、泥质白云质灰岩(图2—12)。
本组含有鸟眼构造(图2—13),是其主要的识别标志,与下伏南陵湖组整合接触。
图2—12
东马鞍山组块状角砾岩
图2—13
东马鞍山组中的独特鸟眼构造
9.侏罗系(J)
出露较少,巢湖北部地区仅铸造厂一带,如东侧小山村附近。发育底部灰白色砾岩层及部分灰黄、黄褐色中至薄层长石石英砂岩夹细砂岩薄层,不整合覆于二叠系栖霞灰岩之上。其上部逐渐出现黄绿、紫红色等细砂岩、粉砂岩、页岩及薄层细砂岩互层(图2—14)。主要为下统磨山组和中统罗岭组。实习区内的属于磨山组。
图2—14
凤凰山——麒麟山东面民居院内发现的侏罗纪地层
10.第四系(Q)
主要为中更新统洞穴堆积及全新统的残坡积物。为各色粘土、亚粘土、碎屑等杂物,不整合与下伏各系地层之上,在实习区内非常常见。
第三章 构造
第一节 褶皱
一、概论:
实习区为巢湖市北部山区,位于扬子板块的东北部、郯庐断裂带的东侧、半汤复式背斜的西翼。区内位于特提斯构造与太平洋构造的交汇处,中生代以来的构造活动强烈,并奠定了区内的构造格架,尤其是印支运动在本区表现最为明显,以NNE—SSW向褶皱为主,伴随有一系列的纵断层、横断层和斜断层。岩浆活动很微弱,实习区内仅见几个小的花岗岩岩脉、岩枝。
二、褶 皱 详 谈
本区位于半汤复式背斜西翼,以三个二级褶皱为主要构造形式,自东向西主要由俞府大村向斜、凤凰山背斜、平顶山向斜组成。
出露地层有志留系(S)、泥盆系(D)、二叠系(P)、三叠系(T)。其中二叠系龙潭组为俞府大村向斜核部地层,而三叠系殷坑组、和龙山组、南陵湖组和东马鞍山组地层则构成马家山向斜核部。凤凰山背斜核部由志留系(S)组成。三个褶皱两翼的地层产状基本正常,局部倒转。轴迹方向为20°-30°,枢纽均向SSW倾伏,倾伏角15°-26°不等。由于多期构造运动的影响,轴面倾斜且弯曲,甚至铰纽。褶皱相互平行排列,加之褶皱枢纽倾伏,在平面上表现为"M"形展布的低山地貌,南端则被EW向桥头集-东关断层横切而终止。多期构造运动的叠加,使区内形成的褶皱大都斜歪,局部倒转,次级小褶皱颇为发育,特别在两个向斜核部尤为明显。褶皱多被断裂破坏,并有岩浆侵入。
(一)、凤凰山背斜
位于实习区中部,分布于凤凰山、麒麟山、长腰山一带。规模较大,总体走向为NEE—SWW。凤凰山背斜核部由志留系高家边组组成,两翼依次是志留系坟头组、泥盆系五通组、石炭系、二叠系。东翼地层倾向SE,倾角较大,近直立局部甚至倒转。西翼地层倾向NW,倾角叫缓。枢纽向SW方向倾伏。
核部由志留系地层组成,两翼依次为泥盆系(D)、石炭系(C)、二叠系(P)。东翼地层倾角较大,局部倒转,西翼地层较缓,倾角一般30゜左右。由于核部志留系地层多为泥岩、粉砂岩,抗蚀性差,两翼泥盆系五通组(D3w)地层多为石英砂岩,抗蚀性强,常形成背斜谷这样一种特殊地貌,而两翼则由泥盆系五通组石英砂岩形成单斜山,如:麒麟山、大尖山、朝阳山等。该背斜转折端出地层产状明显。放射状小断层和节理特别发育,形成向倾伏端撒开的扇形断层组合。
图1 凤凰山背斜转折端
凤凰山背斜出露长约7公里,宽约4公里。在其北端大尖山的西麓,可见核部地层的转折部分。背斜核部的大部分由于是志留系页岩构成,剥蚀强烈,形成小型山间盆地,并被第四系(Q)松散沉积物覆盖。
在地貌上,表现为典型的背斜谷。背斜谷的形成是由于地层受挤压形成背斜褶皱的过程中,形成X纵节理,后期沿X纵节理薄弱带风化;另一方面,由于背斜核部地层志留系多为泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩等,抗风化能力较弱,被剥蚀,构成沟谷洼地;而两翼泥盆系五通组石英砂岩、底砾岩抗风化能力较强,不被剥蚀而保留,构成山脊。综上原因,凤凰山背斜得以形成了背斜谷的地貌特征。
(二)、平顶山向斜
向斜位于凤凰山背斜西部,与凤凰山背斜共用一翼。分布于野猪山—马家山—平顶山—碾盘山一带。总体走向为NEE—SWW。向斜核部为三叠系东马鞍山组,两翼分别为南陵湖组、和龙山组、殷坑组和二叠系、石炭系组成。该向斜向SW方向倾伏于巢湖湖边,向NE方向扬起,扬起端位于平顶山—向核山—碾盘山一带。
图2 平
顶
山
向
斜
核
部
复
式
褶
皱
图3—1 平顶山向斜
图3—2 平顶山内部小型褶皱 向斜位于凤凰山背斜西部,与凤凰山背斜共用一翼。分布于野猪山—马家山—平顶山—碾盘山一带。总体走向为NEE—SWW。向斜核部为三叠系东马鞍山组,两翼分别为南陵湖组、和龙山组、殷坑组和二叠系、石炭系组成。该向斜向SW方向倾伏于巢湖湖边,向NE方向扬起,扬起端位于平顶山—向核山—碾盘山一带。
图3—3 向核山北坡平顶山向斜的转折端
图 3—4 向核山大向斜
(三)、俞府大村向斜
位于本区的东部,分布于大力寺—炭井村—俞府大村一带,规模较大,总体走向为NNE—SSW。向斜核部由二叠系大隆组组成,两翼分别由二叠系、石炭系、泥盆系和志留系组成。枢纽向SSW倾伏,NNE扬起。沿王乔洞一第四系界线见三个小型花岗闪长斑岩岩脉或岩枝,受NWW向断裂控制。
(四)、次级小褶皱
除了上述三个大型褶皱之外,,实习区内还见一些次级小褶皱,特别是两个向斜核部地区,由于挤压作用强烈,形成次级小褶皱。 马家山“Z”型平卧褶皱: 该褶皱是发育在殷坑组上部灰褐色薄层钙质泥岩与中厚层泥灰岩内的平卧褶皱,形成以虚脱层,是良好的储油层。外观上呈“Z”之形,瘤状灰岩被折断,黄绿色泥岩在转折端处被加厚。
图3—5
南陵湖组内部小向斜
图3—6和龙山组与殷坑组交界处小背斜
图
3—7
南陵湖组内部小型背斜图3—8 高家边组小褶皱
第二节 断层
本区由于多期构造活动,特别是受郯庐断裂带的影响,断层极为发育,性质尤为复杂。断层发育根据其延伸方向,分为四个组: 第一组:NWW-----SEE向断层(300°左右); 第二组:NNE-----SSW向断层(25°-30°); 第三组:NEE-----SWW向断层(60°-70°); 第四组:NE-----SW向断层(45°左右)。
其中第一组发育最强烈,第四组最不发育。断层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。 下面将根据断层发育情况一一阐述:
1.NWW-----SEE向断层
本组断层在区内极为发育,共31条,相互平行,密集排列,以张性为主,兼有平移特征,均横切本区地层。 以177高地右行平移正断层为代表。
位于金银洞后山的南坡,探井村向斜东翼。该断层可切割的地层为五通组、船山组、黄龙组、和州组和栖霞组,并破坏金银洞北山纵断层。向东延伸至岠嶂山。向西横切177高地南坡。断层线地表出露长度约为1200km。
断层证据:
(1) 沿该断层,在地貌上出现明显的陡坎。
(2)石炭系高骊山组沿走向突然中断,与黄龙组有直接接触,水平错开50m左右。
(3)沿断层面发育有明显的擦痕和阶步,野外发现擦痕的产状,倾伏角为50°E。
(4) 沿断层带发育有宽约10cm左右的构造角砾岩带,角砾主要为船山组灰岩,角砾大小不一,被方解石充填,梳状方解石脉对立生长。
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。图3——9 断层留下来的擦痕痕迹
图3—10 断层留下的擦痕和阶步痕迹
2.NNE-----SSW向断层
以王乔洞逆断层、受青苔山推覆构造直接影响的殷家山断裂和向核山逆冲断层代表。以向核山断层为例,它位于向核山南面、长腰山西侧采石场内,属于平顶山向斜核部。
断层的主要证据:
(1)栖霞组原本厚度大于一百米,在该处仅见20余米。
(2)采场两侧的和州组炉渣状灰岩采壁按岩层面的走向不连续。 (3)断层产生的红色断层碎裂岩系约20米。
(4)断层附近见两处受其影响产生的花岗岩侵入体,与王乔洞、马脊山的侵入岩连线近似为断层线的走向。
根据地层的空间分布可判断该断层为逆断层。
3.NEE-----SWW向断层 狮子崖逆断层
狮子崖逆断层位于麒麟山与凤凰山交界处的山谷半山腰,炭井村向斜西翼。
断层证据:
(1) 形成构造地貌,貌似狮子,故名狮子崖。有名鹅头岩。主要又断层角砾岩组成的集合体叠置在一起形成的。角砾岩成分为五通组石英砂岩,硅质,铁质胶结。断层面清晰,产状330°∠55°,断面形态呈弧形。断层擦痕80°W,断层下盘地层产状126°∠43°,断层倾向与地层相反。
(2) 断层带旁次级构造发育,有大量劈理,均指示断层上盘上升,下盘下降。
(3) 断层下盘(南东盘)为肉红色厚层状中粗粒状石英砂岩,破劈理构造发育;上盘(北西盘)为肉红色石英砾岩,又含有角砾岩,为破碎带表现。根据劈理的锐角方向指示断层本盘的运动方向可知上盘上升,下盘下降。
综上所述,该断层为逆冲断层图3——11由于逆冲断层的缘故而使得灯影组地层与高家边组地层直接接触图3—12断层原因产生的透镜体
第三节 节理
实习地区内节理较为发育。节理发育的密集程度、复杂程度反映了区域构造活动的强烈程度和构造的期次,同时可用于分析构造主应力作用的方向,所以具有重要的意义。
实习地区内发育的节理主要有两种:一种是区域性“X”节理,如图一所示,若发育密集则将岩层切成许多极为规则的菱形块体;另一种是与断层伴生的各种节理,多相互平行,密集排列。
图3—13 “X”型共轭节理
第四章 岩浆岩
巢湖北部地区岩浆岩不发育,发现较少。
紫微洞景区王乔洞处
栖霞组灰岩侵入花岗闪长斑岩,出露一般,宽约10米。花岗闪长斑岩风化,沙化严重,呈现土黄色。(图4—1)
图4—1.王乔洞口的岩浆岩侵入体
狮子口北西约1500米处
花岗斑岩,含长石40%,角闪石,黑云母等暗色矿物约10%,侵入高家边组 灰黄绿色粉砂质泥岩中。 风化严重,呈灰白色。
汤山
见一侵入岩,岩石成分:石英含量15%,黑云母,角闪石等暗色矿物含量较多。见一捕掳体,连续侵入。岩体风化严重,呈土黄色
图4—2 汤山的侵入岩浆岩
177高地盘山公路路边
闪长玢岩,岩石成分:斑晶40%,为灰白色板条状、短柱状,有解理,少量黑云母,黑色或深褐色,片状,偶见角闪石,黑色,柱状或针状。基质60%,灰白色略带黄绿色。斑状结构,粒度在0.5-1.5mm。岩石风化严重,易碎,颜色呈浅灰黄色,。
向核山
见一岩浆岩捕掳体,出露约2米宽,青灰色,坚硬。含石英,黑云母,角闪石。
图4—3 向核山的岩浆岩侵入体
第五章 矿产
巢湖北部地区交通便利,矿产资源较为丰富,可见大量采矿场,采石场。 燃料矿物(主要为煤)。实习区内含煤的岩层有下侏罗统磨山组,上二叠统龙潭组,中二叠统栖霞组和梁山组(梁山煤线),上泥盆统五通组。有开采价值的煤矿为龙潭组,煤层约厚0.5米(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%)。
铁矿
实习区内铁矿含量较少,集中岩层为上泥盆统五通组和下石炭统高骊山组。矿体呈透镜状、脉状。
磷矿
实习区内在马家山孤峰组硅质泥岩层中,发现以磷结核形式存在的磷矿,含量较少,富集度较低,开采价值较差。
石灰岩矿
实习区内石灰岩矿发育良好,分布较广,厚度较大。主要成矿时代为石炭纪、二叠纪、三叠纪,是本区主要矿产之一。已开发的矿床有:(1)马脊山化工石灰石矿床,位于俞府大村向斜东翼,属于石炭系,和州组,黄龙组,船山组灰岩;二叠系栖霞组臭灰岩(2)青苔山水泥石灰石矿床,位于平顶山向斜东南翼,由石炭系和州组,黄龙组,船山组及二叠系栖霞组微晶灰岩构成,总厚度约200米。(3)马脊山水泥厂石灰石矿床,位于马家山平顶山向斜西翼,开采的矿石为二叠系、三叠系石灰岩、瘤状灰岩、泥灰岩,总厚约60米。
耐火粘土
实习区粘土含量较大,分布广,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。其中西采石场五通组粘土含量较多,矿层稳定、质量较好。高骊山组含有粉砂质
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