嵩山地质实习报告.docx
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嵩山地质实习报告
嵩
山
地
质
实
习
报
告
姓名:
王怀玺
学号:
321203010225
班级:
本地质1202
指导教师:
王素玲杨文涛
嵩山地质实习报告
第一章绪言
1.1嵩山概况
1.2实习目的
1.3实习任务和实习内容
1.4实习起止时间、组队成员及指导老师
1.5实习路线
第二章地层
2.1新太古界
2.2古元古界
2.3中-新元古界
2.4古生界
第三章实习区岩浆岩
3.1岩浆岩
3.2沉积岩
3.3变质岩
第四章构造
4.1嵩阳运动
4.2中岳运动
4.3少林运动
4.4褶皱
4.5断层
4.6层理
4.7波痕
4.8缝合线
第五章实习区矿产资源概况
5.1煤矿
5.2铁矿
5.3铝土矿
5.4耐火粘土
5.5建筑材料
第六章地质发展史
6.1太古代——早元古代
6.2古代——晚元古代早期阶段
6.3震旦纪——三叠纪阶段
6.4侏罗纪——第四纪阶段
第八章结语
第一章绪言
1.1嵩山概况
实习地点登封市位于地质公园的中心,属郑州市管辖。
嵩山矿业开采比较普遍,其中以煤矿为主,较大的煤矿有新新煤矿、新建煤矿、新登煤矿等,集中分布在县城西南部。
另外还有铝土矿、铁矿、铅锌矿等矿业开采。
登封市内交通以公路为主,郑洛与许洛公路干线在境内通过,各乡之间亦有公路相通,交通十分便利。
另外,在本区北面及西面分别有陇海铁路和焦枝铁路,加强了与全国各地的联系。
嵩山世界地质公园位于河南省中部、郑州市西南80km处登封市境内,东依省会郑州,西临故都洛阳,北临黄河,南靠颖水。
由太室山和少室山组成,最高峰(峻极峰)1491.7米,古有“峻极之天”之说。
登封矿产资源十分丰富。
已探明的矿产品种达37种,具有储量大、品位高、易开采等优点。
其中煤炭探明储量15.8亿吨,远景储量30亿吨,1991年被确定为全国15个重点开发区之一,被能源部定为全国100个商品煤基地之一。
铝钒土储量2.4亿吨,是河南省两个铝钒土基地之一。
石灰石储量30亿吨。
现代装饰材料花岗石储量30亿吨,品种齐全,质量上乘。
硅矿储量8亿吨。
被明代大药物学家李时珍誉为神奇的“嵩山药石”——麦饭石储量2亿吨。
目前已初步形成了矿产品开采、加工、销售的综合性生产经营格局。
中岳嵩山是我国五岳之一,耸立于河南省中部登封市境内,整个山脉东西绵延近百千米,东望郑州,西临洛阳,南横颖水,北依黄河,峰岳连绵,气势磅礴。
嵩山地区,总面积450平方公里,主要地质遗迹类型为地质(含构造)剖面。
嵩山在大地构造上处于华北古陆南缘,在公园范围内,连续完整地出露35亿年以来太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的地层,地层层序清楚,构造形迹典型,被地质界称为“五代同堂”,实际上是一部完整的地球历史石头书。
几十年来许多中外地质学家慕名而来,相继而至,不辞辛苦,足遍本区,对区内地层和构造进行了大量的研究。
1950年,张伯声对嵩山进行地质调查,确立了“嵩阳运动”;1954年,张尔道在嵩山地区地质调查确立了“中岳运动”,1958~1959年王曰伦等对嵩山地区进行路线地质研究,提出了“少林运动”的存在;1958年以来马杏垣等对五佛山的层序划分和嵩山构造变形史进行了详细研究,建立了区内“重力滑动构造系统和模式”,以上这些研究奠定了嵩山地区的地质研究基础。
国科学院地质研究所,地质科学院地质研究所、贵阳地球化学研究所、宜昌地质矿产研究所、北京(武汉)地质大学、西北大学、南京大学、西安科技大学以及省内各系统的有关科研、教学和生产单位,由于地质专业是河南理工大学的王牌专业,所以几乎每年都来考察,对本地区投入了大量的工作,出版和发表了数以百计的研究专著和论文,大大提高了嵩山地区地质研究程度。
嵩山地理位置如下图所示:
图001嵩山地图
1.2实习目的
1、通过实习,初步了解并认识实习地区的地理环境、地层、地貌、构造运动和地质发展史,以及对三大类岩石的认识和辨别,学会区分三大类岩石,初步掌握常见矿物和岩石的特征及鉴定标志和方法。
2、掌握实习区出露的三大类岩石的主要岩石类型及矿物成分、结构和构造特征及鉴定标志,进一步锻炼坚定矿物和岩石的方法,学会野外观察和描述矿物和岩石。
3认识实习区常见的地质构造,学会判识褶曲、断层、节理的方法。
观察区内褶皱构造和主要断裂构造及其鉴别特征和依据,学习在野外识别断层和褶皱的方法,了解其形成作用及其对区域地层分布和矿产的控制作用。
4、沿石淙河观察外动力地质作用,重点是岩溶作用过程及其所形成的各种地貌景观。
5、熟练掌握地形图的使用、路线地质剖面的测量以及利用地质罗盘测量地层产状、节理、断层产状和野外地质记录等基本地质工作方法。
6、熟练编写简要的地质报告,学习归纳、分析和总结野外观察的成果。
1.3实习任务和实习内容
实习过程中的地质实习内容和任务有:
1、认识了解三大类岩石,初步掌握工作区出露的三大类岩石的主要岩石类型及矿物组成分、结构和构造特征及鉴定标志,学会野外观察和描述矿物和岩石。
2、熟练掌握罗盘的使用方法,并测量地层产状、节理、断层产状,掌握野外地质记录的方法,学会快速采集标本。
3、认识各种地质现象,了解各种地质现象形成的原因及其过程,学会判识褶皱、断层、节理的方法。
3.认识实习区各地质时代的地层,了解和掌握从太古代到新生代地层的名称、岩性特征及古生物化石特征。
1.4实习起止时间、组队成员及指导老师
起止时间:
2013年5月7号至2013年5月27号
组队成员:
陈静杨太强张益银王双成王怀玺
指导老师:
王素玲杨文涛
1.5实习路线
第一天上午(5月8号):
路线5石淙河---断层谷、岩溶地貌观察路线
第一天下午(5月8号):
路线8飞机场---花岗岩、风化壳观察路线
第二天(5月9号):
路线2中岳庙---古元古界、褶皱、节理、飞来峰观察路线
第三天上午(5月10号):
路线6龙山---太古宇、泉水、嵩阳运动界面、辉绿岩墙观察路线
第三天下午(5月10号):
路线7沿途旅游景点介绍—峻极峰
第四天(5月11号):
路线3下古生界、少林运动界面观察路线
第五天(5月12号):
自定义路线山海镇、第四系坡积物、辛集组—朱砂洞组地层观察路线
第六天(5月13号):
唐窑东山蓟县系地层实测剖面实习
图002实习路线
第二章地层
嵩山地区,地层发育比较齐全。
嵩山地层太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代地层发育较完全,剖面完整,尤以前寒武纪岩石地层序列发育较为完整。
本次实习主要内容是以“组”为单位观察其地层分布、岩性及其岩石组合、化石情况、岩相和厚度变化情况、地层接触关系。
2.1新太古界
嵩山地区时代最老的地层为新太古界登封群,它是一套深度区域变质岩系。
该群岩性复杂,主要为片麻岩、变粒岩、片岩、千枚岩,加少量大理岩和赤铁石英岩等。
该群下部片麻岩受强烈的混合岩化作用形成混合岩,其中混合岩类型:
带状、眼球状、肠状、迷雾状、角砾状和均质混合岩等;中部一些长角闪片岩为主;上部为浅变质眼岩类登封群顶部被古元古界嵩山群等地层不整合覆盖,称角度不整合。
因变质变形改造,原始沉积层序已被破坏,主要有郭家窑组。
郭家窑组:
岩性为斜长角闪片岩、二云变粒岩、二云石英片岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩,夹钙质绢云绿泥片岩、薄层大理岩和黑云斜长片麻岩等,以灰绿色斜长角闪岩类为主要特征。
原岩以基性火山岩为主,在变质较浅地带可见杏仁、气孔、集块和火山角砾等火山岩构造,其中夹少量酸性火山岩和正常沉积的碎屑岩及碳酸盐岩。
有大量中基性——酸性岩脉侵入,有些地段混合岩化强烈,进而形成混合岩。
图003角闪斜长片麻岩
2.2古元古界
嵩山地区古元古界由嵩山群组成,岩性主要为石英岩,嵩山群构成中岳嵩山骨干,故又称嵩山石英岩。
嵩山群自下而上划分为四个组——罗汉洞组,五指岭组,庙坡山组,花峪组,为一套碎屑岩夹碳酸盐岩组合,是浅变质强变形沉积地层。
嵩山群与下伏登封群和上覆五佛山群均为不整合接触。
该群主要分布于嵩山、箕山、荟萃山地区,沉积韵律明显,旋回性强,其中罗汉洞组-五指岭组和庙坡山组-花裕组,均是由粗——细构成两个大的沉积旋回。
前者以碎屑岩为主,沉积厚度达1497m,后者碳酸盐岩成分相对增多,沉积厚度约404m,明显反映该群整个为一海进序列,旋回周期逐渐缩短。
该群底部砾岩发育,上部碳酸盐岩中产叠层石,岩层中普遍发育波痕、印模、平行层理、波状层理和交错层理等沉积构造,应属河流—滨海—浅海沉积环境。
嵩山群内赋存丰富的石英岩、白云岩和铁、磷等矿产。
①罗汉洞组:
为一套单调而稳定的石英砾岩——石英岩层,下部为中粗粒石英岩,底部有1~3层石英砾岩;中部为中细粒石英岩;上部为中粗粒石英岩,夹绢云石英片岩。
岩石单层厚度较大,一般为厚——巨厚层状,单层最厚达15m。
罗汉洞组厚490~750m。
下部以底砾岩为标志与登峰群不整合接触;上部以石英岩层基本结束、绢云石英片岩大量出现为标志与五指岭组呈整合接触关系。
岩层具粗细相间的韵律性特征,其中普遍发育对称波痕、交错层理、泥裂、槽模、沟模等沉积构造,属河流——滨海沉积。
在观察点龙山南坡见到的底砾岩属于该组,该处底砾岩呈灰、灰白色,具有变余粒状结构;砾石磨圆度参差不齐,棱角状至次棱角状均有,大小不均,分选
性较差,且砾石较硬(石英为主),胶结物为铁、硅质胶结。
图004罗汉洞组裂隙泉
图:
罗汉侗组石英岩裂隙发育形成的裂隙泉实习地区罗汉洞组裂隙泉成因:
罗汉洞组的山体岩石主体为石英岩,由于石英岩刚性大,易于裂隙发育,大气降水顺着这些裂隙向下渗透,而且水几乎不与石英岩发生物理化学作用,这样当水渗流到山体底部时就会发上聚集,并且沿着底部裂隙流出来,形成裂隙泉(推断:
裂隙泉山体底部为隔水层)。
②五指岭组:
主要分布于嵩山以东五指岭地区,以片岩为主,夹碳酸盐岩,是构成五指岭和荟萃山的主要岩层。
岩层中具波痕和斜层理等沉积构造,属滨海——浅海沉积环境。
产铁、白云岩、石英岩、磷矿等矿产,登封式铁矿即主要赋存于该组。
在五指岭地区该组厚747.5m。
按照岩石组合可把五指岭组自下而上分三个岩性段。
一段——灰白、浅黄色石英岩夹绢云石英片岩;上部有白云质大理岩薄层或透镜体。
该段厚123.8m。
二段——青灰、灰白色绢云片岩、千枚岩、千枚状石英绢云片岩夹石英岩,顶部有白云质大理岩透镜体。
该段厚303.8m。
三段——紫红色绢云石英片岩夹铁质石英岩,底部为一厚层中粗粒石英岩,含绢云母、绿泥石,交错层理发育;上部有一层厚8~10m的假象磁铁矿层。
该段厚319.9m。
本组底部以绢云石英片岩大量出现为标志,与罗汉洞组呈整合接触;顶部以绢云石英片岩结束为标志,与庙坡山组石英岩呈整合接触。
在井湾北约700m的公路旁所见千枚岩为变质岩,呈黄灰色、银灰色,变余泥质-粉砂质结构,千枚状构造,表面具有丝绢光泽和小皱纹。
图005飞来峰
形成原因:
构造运动产生断层,断层一侧受外力作用向上运动,使得该侧老岩层叠复于另一侧新的岩层之上,岩层受力挤压发生破裂,该侧岩层上面新的岩层受风化剥蚀作用而消失,使得老岩层出露地表,形成飞来峰。
实习地点黄盖亭飞来峰形成原因:
(逆冲断层构造)逆冲断层上断盘运移到下断盘之上,经过长期的风化剥蚀作用,周边岩石被风化剥蚀掉只剩下中间部位的岩石,这样中间的岩石体就被周围的下断盘岩石包围所形成的地质现象。
(逆冲断层上断盘为罗汉洞组岩石,下断盘为五指岭组岩石)
2.3中-新元古界
嵩山地区的中-新元古界包括五佛山群和罗圈组。
五佛山群为一套轻微变质的陆源碎屑岩组合,岩性主要是砾岩、石英砂岩、粉砂质页岩、页岩等。
根据岩性特征和沉积岩石共生组合关系,五佛山群自下而上可划分为兵马沟组、马鞍山组、葡萄峪组、骆驼畔组、何家寨组。
该群总厚417.7m。
①马鞍山组:
在嵩山及周边地区广泛分布,以石英砂岩夹少量砾岩及粉砂质
页岩和具底砾岩为特征。
主要岩性为灰紫色、灰白色石英砂岩,夹砂质泥岩及1~4层砂砾岩、砾岩。
底部为厚层状砾岩,厚2~40m不等,局部夹透镜状赤铁矿
层。
砾石成分主要为灰白色、紫红色石英岩和脉石岩,局部有条带状赤铁矿砾石和黑云母花岗岩砾石。
砾石大部分呈浑圆状,大小不一,一般砾径5~30㎝,最大者达1m左右砾石磨圆度中等,分选性较差。
在一些砾石的裂隙中有砂岩充填,胶结物以砂质为主,另有铁泥质胶结物。
马鞍山组石英砂岩交错层理发育,层面多见对称波痕和泥裂等沉积构造,形成于滨岸海滩—河流三角洲沉积环境。
该祖组总厚度170~640m。
马鞍山组下以底砾岩为标志与兵马沟组平行不整合接触,或与登峰群、嵩山群成角度不整合接触;上以石英砂岩结束为标志,与葡萄峪组页岩整合接触。
该组大部分地段则与下寒武统辛集组成平行不整合接触。
本组岩性单调、稳定,岩层较坚硬、耐风化,往往形成陡峭的山峰或单面山,地貌标志明显。
马鞍山组中部石英砂岩岩层质纯,SiO2含量较高,可做硅石矿。
而该处的底砾岩呈红灰色,风化面显红褐色,砾状结构,分选性极差,磨圆度参差不齐,以次棱角状居多,砾石以石英为主,胶结物为铁、硅质胶结。
而该处所见砂岩(沉积岩),成分主要为石英,块状构造(胶结物为铁质胶结),颗粒小,为细粒。
该处砾岩分选性较好,磨圆度较好,次圆次棱角状,大小均匀,厚度大。
②葡萄峪组:
分布在少林寺—何家寨一带。
岩性单调,主要为一套页岩夹少量砂岩和碳质页岩。
下以页岩出现为标志,与马鞍山组呈整合接触;上以页岩结束为标志,与骆驼畔组呈整合接触。
该组厚90~130m。
岩性软弱易风化,多成负地形,标志明显。
图006葡萄屿组页岩
③骆驼畔组:
岩性以石英砂岩为特征,主要为紫红、灰黄色石英砂岩,夹砂质页岩和细砂砾岩,底部为细砾岩或砂砾岩。
具水平层理、小型砂纹层理、楔状层理,层顶有不对称波痕、新月形波痕,属中能海滩环境。
该组厚17~68m。
骆驼畔组下以石英砂岩出现为标志与葡萄峪组呈整合接触;上以石英砂岩结束为标志与何家寨组呈整合接触。
2.4古生界
古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。
自从中奥陶世地层沉积以后,就整体抬升为陆,缺失上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统。
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