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?<53?,断面形态呈弧形。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,可判断此断层为逆冲断层。
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。向东延伸至岠嶂山,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:22゜∠50゜;中段350゜∠45゜;东段:20゜∠60゜。有时可见侧伏角为50゜e的擦痕。
(4)、断层带旁侧节理、劈理发育明显,主要有两组:①14゜∠41゜;②8゜∠70゜。断层带中有宽10厘米的方解石脉,产状164゜∠48゜,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=356゜∠54゜;σ2=96゜∠6゜;σ3=190゜∠35゜。
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。
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