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构造地质学金山镇实习作业及纲要图

归档日期:07-06       文本归类:地形要图      文章编辑:爱尚语录

  构造地质学金山镇实习作业及纲要图 前言 本次金山镇地质剖面图和纲要图的绘制, 是在第一次水平岩层、 第二次倾斜岩层、 第三次极射赤平投影、 第四次褶皱和第五次断层实习的基础上的综合实习, 它要求我们比较全面地掌握构造地质学的基本理论、知识和技能, 从而提高我们分析并解决地质构造实际问题的能力,因此它是十分重要的教学实习。 综合作业是使学生比较全面的掌握构造地质学的基本理论、知识和技能, 从而提高学生分析并解决地质构造实际问题的能力, 因此这种类型作业是重要的教学环节。 综合性作业可以采用多种方式, 一种方式是综合分析一幅内容广泛的地质图。这种方式对培养学生的读图、作图以及提高学生运用理论知识分析构造问题的能力都具有较好的效果。 本次读图作业采用的就是这种方法, 即综合分析一幅内容广泛的地质图, 金山镇地区地质图。 要求在选定的图幅内进行全面的分析之后, 编出一幅构造纲要图, 一幅地质剖面图以及说明地质构造和构造发展史的文字概述。 由于金山镇地质图的比例尺是 1: 100000, 而且没有等高线, 这就加大了此次综合作业的难度, 我们只能先找出河流和峡谷, 对照各个标高点高度, 粗略地确定剖面图对应的高度, 因而此剖面图要求我们从海平面以下 1000 米开始, 这样才能使剖面图更完整些。 从地质图的图例上我们可以了解图区初露的地层的时代、 层序和接触关系, 然后浏览一下地质图, 概略地认识图区新老地层的分布和延展情况, 了解其地貌特征, 并结合比例尺分析地形对地层露头分布形态和出露宽度的影响。 结合地层新老关系和地层产状, 分辨不背斜和向斜、 断层,进而分析其特征。 按要求应该绘制金山镇地区 A-B 剖面图、 河北村正断层系剖面图和陵庄岩体剖面图, 可由于时间有限我只绘制了金山镇地区 A-B 剖面图。 为了配合剖面图, 我们编制了构造纲要图(金山镇地区构造纲要图), 对图进行了用符号标志, 把其构造层也进行了标注, 不整合,岩体及岩脉明显标出。 图区有 3 条较大的逆断层 4 条平滑断层 4 条正断层及 7 个向斜背斜,并且有一个明显的角度不整合, 有一小块花岗岩和斑岩。 在图的东南方向有条较大的河。 第一章 地层 由图例可以知道, 该地区由早到晚依次沉积了 D2、 D3、 C1、 C2、 P1、 P2、 P3、 T2、 K1、 K2共十个时代的地层, 他们分别为: D2: 中泥盆统砂岩、 砾岩, 为河流沉积, 该时代地层分布于图区东南角的河北村背斜的核部, 与上覆地层为整合接触。 D3: 上泥盆统页岩、 泥岩, 为滨浅海沉积, 该时代地层分布于图区东南角的河北村背斜的翼部, 与上覆地层为整合接触。 C1: 下石炭统砂岩、 砂砾岩, 为滨海沉积, 该时代地层呈北东南西方向条带状分布于图区的东南部、 中部和西北部, 与上覆岩层为整合接触。 C2: 上石炭统粉砂岩、 页岩, 为滨浅海沉积, 该时代地层呈北东南西条带状分布于图区的东南部、 中部和西北部, 与上覆岩层为整合接触.. P1: 下二叠统灰岩、 泥岩, 为浅海沉积, 该时代地层沿北东南西向成条带状广泛分布于图区范围内, 与上覆岩层为整合接触。 P2: 中二叠统砂岩, 为滨浅海沉积, 该时代地层沿北东南西方向分布于图区的中部, 与上覆岩层为整合接触。 P3: 上二叠统灰岩、 页岩, 为浅海沉积, 该时代地层仅呈一长条状沿北东南西方向分布于图区中部, 与上覆岩层 T2为平行不整合接触。 T2: 中三叠统泥灰岩、 灰岩, 为浅海沉积, 该时代地层沿桑园三岔河断裂呈长条状分布于图区中部, 与上覆底层 T2为角度不整合接触。 K1: 下白垩统砂岩、 砾岩, 为滨海或者湖相沉积, 该时代地层仅呈一条带状分布于图区的西北角, 与上覆岩层 K2 为整合接触关系, 与下伏地层 P3的接触关系为角度不整合接触。 K2: 上白垩统粉砂岩、 页岩, 为滨浅海或者湖相沉积, 该时代地层分布于图区的西北角和北部, 该时期的沉积范围增大, 导致与下伏岩层存在超覆现象, 由于该区内存在 K1T2角度不整合, 所以该地区地层可以划分为两个构造层: D2T2构造层和 K1K2构造层构造层 D2T2 构造层: 这套地层遍布图区, 其为遭受断层和褶皱改造地区, 总体走向为北东南西向, 在北西南东方向上成条带状分布, 对称式或者不对称式重复出现, 地层走向大多为北东南西向, 倾向北西或南东, 倾角50 度, 西部岩层倾角较小, 南部岩层产状较陡, 倾角达到了70 度。 该构造层内存在一个缺失面T1 时代的地层, 即 T2与 P3 之间存在一个平行不整合面。故又可以把这个构造层分为两个亚构造层: D2P3亚构造层和 P3亚构造层。 K1K2构造层: 这套地层分布于图区的西北部和北部, 产状近水平, 且地层产状变化较小, 在这套地层中发育有①花岗斑岩脉的侵入②超覆现象两种构造地质现象, 超覆现象说明该地区在 K时代曾发生大规模的海进运动, 导致新形成的大规模岩层覆盖在了先形成的较老地层之上。 第二章 岩浆岩 该地区发育有两种岩浆岩, 位于陵庄周围的花岗岩和位于李家西侧以及陵庄东侧的斑岩脉。 花岗岩: 分布于图区的东北角, 在陵庄周围大面积分布, 面积约为 4.6k ㎡, 规模属于岩株, 与围岩为角度不整合接触关系。 该花岗岩体侵入 P3T2 地层及其所形成的褶皱构造, 又由于它被陵庄三岔河逆掩断层所切穿, 所以它的形成时期晚于褶皱形成时期而早于逆掩断层的形成时期。 斑岩脉: 二者均呈长条状分别分布于图区的西侧和东北角, 分别位于李家西侧和陵庄东侧。 前者走向为北东南西向, 面积约为 1.8 k ㎡, 与威严的接触关系为角度不整合, 根据它与围岩的截切关系, 可以判断其形成时期晚于 E; 后者走向为南北走向, 面积约为 2. 0 k ㎡, 与围岩的接触关系为角度不整合。 根据它与围岩的截切关系, 可以判断其亦形成于 E 之后。 故二者为同期形成。 第三章 构造 这个地区的构造类型以褶皱和断层为主, 二者均在图区内广泛分布, 其次还分布有不整合接触。 图区内褶皱构造主要由 1.河北村金山镇线.五里河 渚岭短轴背斜倒转褶皱; 3.奇峰雨峰短轴背斜残破褶皱; 4.李家短轴背斜斜歪褶皱; 5.三岔河向斜褶皱五个组成, 它们的褶皱枢纽倾伏向基本均为北东南西向, 褶皱形态为北西南东向的压缩和北东南西向的伸长。 图区内断层构造主要由 1. 河北村正断层系; 2. 奇峰雨峰逆冲断层; 3. 陵庄五里河逆 冲断层; 4. 五里河构造窗, 孤峰、 安村飞来峰; 5. 雨峰奇峰走滑断层系等五个断层构造组成。 其中正断层系位于图区东南角, 是由一系列北西南东向的正断层组成, 断层面倾向较陡, 倾角较大, 达到了 85 度, 近乎直立, 断层系的五条正断层组成了“两垒一堑” 的构造形式; 两条逆冲断层的走向均为北东南西向, 且沿走向断层横贯图区, 倾向均为北西,且倾角相近, 约为 20 度左右; 构造窗及飞来峰均位于图区中部; 两条大的走滑断层分布于奇峰雨峰附近, 走向为北西南东向。 1.褶皱构造(沿东南西北的方向进行分析) ⑴河北村金山镇线性背斜褶 位于桑园五里河逆冲断层东侧, 西起王各庄南部, 东至金山镇东部, 区内延伸约6.5Km; 背斜走向北东南西, 东北部的枢纽向南西方向倾伏, 西南部的枢纽向北东方向倾伏, 核部为中泥盆统砂岩、 砾岩, 两翼为 D3C1C2P1P2 时代的地层, 两翼地层倾角约 35 度~50 度, 为开阔褶皱, 转折端呈圆弧状, 轴面近于直立, 为短轴褶皱。 ⑵五里河渚岭短轴背斜倒转褶皱 位于桑园五里河逆冲断层西侧, 南起五里河, 北至渚岭, 区内延伸约 16Km; 背斜走向为北东南西, 枢纽倾伏向为北东南西, 核部为下石炭统砂岩、 砂砾岩, 翼部为 C2P1P2 时代的地层, 且两翼的倾向相同, 均倾向北西, 倾角不等, 西侧翼倾角约 40 度,东侧翼倾角约 70 度, 翼间角约 30~40 度, , 为中常褶皱, 东侧翼地层发生倒转, 转折端呈圆弧状, 轴面斜歪, 倾向南西, 倾角约 45 度, 为短轴褶皱。 ⑶奇峰雨峰短轴残破背斜褶皱 位于奇峰雨峰逆冲断层西侧, 区内延伸约 13Km, 走向为北东南西, 枢纽倾伏向为北东南西, 核部为下石炭统砂岩、 砂砾岩, 翼部为 C2P1 时代的地层, 且由于逆冲推覆作用导致该背斜缺少东部翼, 只有西侧翼, 故为残破褶皱, 西北侧翼岩层倾向北西, 倾角约 50 度, 东侧翼的岩层产状不明, 转折端呈圆弧状, 轴面近于直立, 为短轴褶皱。 ⑷李家短轴背斜斜歪褶皱 位于奇峰雨峰西侧, 区内延伸约 10Km, 走向为北东南西, 枢纽倾伏向为北东南西, 核部为下石炭统砂岩、 砂砾岩, 翼部为 C2P1P2 时代的地层,由于存在后期的超覆作用, 所以将西侧翼部分覆盖住, 西侧翼倾向北西, 倾角约 45 度, 东侧翼倾向南动, 倾角约 70 度, 转折端呈圆弧状, 轴面发生斜歪, 倾角约 60 度, 为短轴褶皱。 ⑸三岔河向斜褶皱 位于桑园五里河逆冲断层东南侧, 由于逆冲推覆作用, 导致该向斜在区内延伸仅为2.5Km 左右, 向斜走向为北东南西, 枢纽倾伏向为南西, 核部为 T2中三叠统泥灰岩、灰岩, 翼部为 P2P3 时代地层, 西侧翼倾向西, 倾角约 85 度, 东侧翼倾向北西, 倾角约45 度, 为中常褶皱, 转折端呈圆弧状, 轴面斜歪, 为短轴褶皱。 全区褶皱总体构造型式为侏罗山式褶皱。 2.断层构造(沿东南西北的方向进行分析) ⑴河北村正断层系 发育于河北村背斜褶皱的核部与转折端, 由一系列5 条走向北西南西向的正断层组成, 沿北东南西向延伸, 延伸长度较短, 约为 1.5Km 左右, 由西南到东北依次为: 断层 1、 断层 2、 断层 3、 断层 4、 断层 5, 其中断层 1 和断层 4 倾向南西, 倾角为 80 度和 85度; 断层 2、 3、 5 倾向北东, 倾角为 85 度左右, 断层 1 和 2、 4 和 5 形成地垒, 断层 3 和 4形成地堑, 所以该套正断层系形成了“两垒一堑” 的正断层组合。 正断层组合将河北村背斜所截切, 故其形成晚于或和褶皱同期形成, 它是受到北西南东方向的挤压和北东南西方向的拉伸应力场条件下形成的。 ⑵陵庄五里河逆冲断层 位于五里河桑园一带, 沿北东南西方向延伸并且贯穿图区, 延伸长度约为 20Km,断层面走向大致为北东南西, 倾向北西, 倾角约 20 度, 断层的上盘为五里河渚岭背斜构造, 下盘为桑园三岔河向斜构造, 由于推覆作用, 下盘局部缺失了 T2 和 P3 时代的地层, 该断层的存在导致了岩层界限的不连续, 发生了错位, 断层上盘相对下盘向南东方向移动, 由断层上盘的五里河构造窗和下盘的孤峰飞来峰可以确定该断层的断距约为 2.5Km, 由断层与岩层的截切关系可以判断该断层形成于 T2 之后, 是受到北西南东东方向的挤压应力以及其造成的北东南西向的拉伸应力下形成的。 ⑶奇峰雨峰逆冲断层 位于奇峰雨峰东侧, 沿南西北东方向从图区西南角延伸到图区北部的 K2 时代地层, 延伸长度约为 17Km, 断层面走向为北东南西, 倾向北西, 倾角 20 度~30 度, 断层上盘为奇峰雨峰短轴残破背斜褶皱构造, 下盘为五里河渚岭短轴背斜倒转褶皱构造, 下盘缺失了 P3 和 T2 时代的地层, 该断层是岩层界线发生了错动, 断层上盘相对下盘向南动方向运动, 断距和陵庄五里河逆冲断层断距接近, 为 2.5Km 左右, 由断层与岩层的截切关系可以判断该断层形成于 T2 之后, 是受到北西南东东方向的挤压应力以及其造成的北东南西向的拉伸应力下形成的。 ⑷雨峰奇峰走滑断层系 分布于奇峰雨峰逆冲断层上和金山镇河北村背斜翼部, 前者将奇峰雨峰逆冲断层所截断, 相对在上的是右行走滑断层, 相对在下的是左行走滑断层, 断层走向为北西南东, 断层面直立, 区内沿走向延伸长度不一, 为 0.6Km~2.0Km, 它的存在并没有造成地层的重复或者缺失, 只是切断了地层界线和逆冲断层线, 并造成了一定的错动, 根据截切关系可以判断该走滑断层形成于逆冲断层之后, 是受到北西南东方向挤压应力场下形成的。 ⑸五里河构造窗, 孤峰、 安村飞来峰 五里河构造窗分布于五里河周围, 其中有三条河流流过, 位于陵庄五里河逆冲断层西侧, 由 P3 和 T2 两个时代的地层组成, 面积约 1 k ㎡, 其周围地层为 P1、 P2、 C1、 C2时代的地层, 是奇峰雨峰逆冲断层的推覆作用将断层西侧岩层推过来后经风化剥蚀所致,故其形成时代是 T2 之后, 并且是奇峰雨峰逆冲断层形成之后, 是间接受到北西南东方向挤压应力场下形成的间接产物。 孤峰飞来峰和安村飞来峰均位于陵庄五里河逆冲断层东侧, 均由 P3 和 T2 两个时代的地层组成, 面积分别约 1.5 k ㎡和 0. 5 k ㎡. 孤峰飞来峰其中存在孤峰, 海拔 1250m, 该飞来峰下伏地层为 P2、 P3、 T2 三个时代的地层, 安村飞来峰的下伏地层为 P2 时代地层, 陵庄五里河逆冲断层的推覆作用所致, 原推覆体后期经强烈的风化剥蚀, 外来岩块被大片剥蚀, 只留下这两个飞来峰, 其形成时代是 T2 之后, 并且是陵庄五里河逆冲断层形成之后,是间接受到北西南东方向挤压应力场下形成的间接产物。 3.不整合接触 图区内主要存在一个角度不整合接触和一个平行不整合接触。 K1T2角度不整合:分布于图区的北部和西北部, 为 K 时代的地层与先形成的之间的角度不整合。 T2P3 平行不整合: 沿五里河渚岭逆冲断层分布于图区的中部, T2和 P3 之间存在一个缺失面T1 时代的地层, 且两个时代的地层产状相同, 所以 T2P3 之间存在一个平行不整合面, 二者为平行不整合接触。 第四章 地质构造演化史 该地区从中泥盆纪开始, 经受了多期构造地质作用, 地壳发生了多次抬升与沉降, 并且遭受了水平挤压应力场的作用, 最终造成了今天的地形地貌。 D泥盆纪: 中泥盆世时期该地区位于海平面之上, 为河流相沉积, 沉积了砂岩、 砾岩; 之后地壳下降, 地面下降到了海平面以下, 并且于晚泥盆世开始接受滨浅海沉积, 沉积了页岩、 泥岩。 C石炭纪: 晚泥盆世晚期地壳开始抬升, 到早石炭世时, 该地区已经抬升到地表, 并且开始接受河流沉积, 先沉积了下石炭统砂岩、 砂砾岩; 早石炭世晚期,该地区地壳下降, 并且接受滨浅海沉积, 于晚石炭世时期沉积了上石炭统粉砂岩、 页岩。 P白垩纪: 晚石炭世晚期, 该地区地壳继续下降, 并且开始接受浅海沉积, 于早二叠世沉积形成了下二叠统灰岩、 泥岩; 早二叠世晚期, 该地区地壳抬升, 但并未完全抬升出地表, 在中二叠世开始接受滨浅海沉积, 并且沉积了一套中二叠统砂岩; 中二叠世晚期, 该地区地壳又下降, 下降到海平面以下, 于晚二叠世开始接受浅海沉积, 形成了上二叠统灰岩、 页岩。 T三叠纪: 早三叠世时期, 该地区地壳抬升出地表, 接受风化剥蚀, 因此缺失了早三叠世 T1 的地层; 早三叠世晚期, 地壳重新下降到海平面以下, 于中三叠世开始接受浅海沉积, 并且形成了中三叠统泥灰岩、 灰岩。 T3J3: 晚三叠世时期, 该地区地壳抬升到地表, 经受风化剥蚀, 并且于晚三叠世到晚侏罗世时期, 该地区经受了巨大的构造运动, 整个地区受到了北西南东方向的挤压应力, 形成了该地区一系列的断层和褶皱构造, 同时在该时期, 在该地区的西部和东北部发生了岩浆岩体的侵入, 形成了花岗岩和斑岩。 K白垩纪: 在经历了 大的地区构造运动之后, 于早白垩世早期, 该地区地壳下降, 图区内的西北角和北部开始接受湖相沉积, 形成了下白垩统砂岩、 砾岩;晚白垩世早期, 该地区地壳下降, 湖相沉积的面积迅速增大, 于晚白垩世沉积形成了大面积的上白垩统粉砂岩、 页岩, 并且超覆于早形成的地层之上。 经过一系列的沉积作用与构造运动, 最终形成了该地区现如今复杂的地形地貌。 第五章 结语 我们地下水科学与工程专业是在大三上学期开设这门课程, 也就是在周口店实习之后。对于大部分地学专业都是在周口店实习之前开设的, 但我认为我们在实习之后开设也是有好的一面的。 虽然在周口店时对于老师所讲的很多专业术语都不太理解, 但在实地看到许多现在书中所讲的构造现象之后, 对于现在课本中的概念、 现象和结论自然多一份体会。 通过本次综合地质作业, 使我充分地认识到了地质学的美, 领略了构造地质学的魅力, 而且地质学的基本理论、 知识和技能, 也在这次作业中得到加强和巩固, 也提高我分析并解决地质构造实际问题的能力。 而且按自己的个人体会, 我觉得要学好地质学, 首先应该端正态度。由于没有认清其重要性, 结果降低了学习效率, 直到期末时为了应付考试, 死背一通, 可结果什么也没学到。 其次, 课上认真听讲, 做好笔记, 课下必须花时间巩固所学的知识。 因为每节课的内容量很大, 就必须认真听讲, 而且课上得效率是自己看书的好多倍, 我们还必须把课本上没有的知识记下来。 通过本次构造综合作业, 为了能够独立完成联合剖面图和构造纲要图, 把涉及到的相关知识都复习了一遍, 包括课本、 课件和上课时记录的一些笔记。 马上要期末了, 这次实习报告的编写算是一次大概的复习, 还有一周时间, 希望通过一些细节的记忆和理解能在考试中收货满意的的结果。 最后诚挚感谢本学期为我们辛勤教学的张宏远和温长顺两位老师, 老师辛苦了! 参考文献: 曾佐勋等.2008.构造地质学.中国地质大学出版社 曾佐勋等.2008.构造地质学实习讲义.中国地质大学出版社 王根厚, 张长厚, 曹秀华.2010.构造地质学实习讲义.地质出版社 张宏远, 温长顺. 2010.构造地质学课件及授课讲义

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