兴城地质实习报告
兴城野外地质实习报告格式
学生姓名:
专业: 学号:
指导教师:
吉林大学应用技术学院 20xx年6月日
实习报告编写提纲
第一章、绪言
第二章、地层
第三章、侵入岩、变质岩
第四章、构造
实习报告编写要求:
1、报告先打草稿,草稿通过后,写正式稿。 2、实习报告编写,要求在1万字以上。
3、用稿纸编写,每格一字,标点符号占一格。
4、附交通位置图、地质路线信手剖面图、岩石素描图、构造(褶皱、断层、节理)示意图或素描图、海岸地貌素描图或示意图。实测剖面图、地层柱状图等。
5、以上图件,应按先后顺序编号,例图1-1、图2-1。 6、以上图件,用透明纸描绘,然后上墨。
7、交通位置图、实测剖面图、地层柱状图用方格纸绘画。 第一章绪言
(一)自然地理及经济概况 1、吉林大学教学基地的位置 2、兴城市位置及自然地理状况 3、实习区的气候
4、兴城市的农业、林业、泉水、旅游业等 5、兴城市矿产
(二)实习的目的任务 1、实习目的:
2、实习任务:
(三)起止时间、分组情况、指导教师 1、起止时间 2、分组情况 3、指导教师
(四)完成工作量 1、地质观察路线(条) 2、标本和样品(种) 3、野外记录及资料整理(页) 4、剖面测量(条)、(米) 5、地层柱状图(幅) 6、地质报告的编写(字)等
第二章地层 (一)葫芦岛---望海寺地质路线
(二)长茂地质路线
(三)莲花山---圆石山地质路线
(四)上黑鱼沟—杨家沟西山地质路线
(五)龙回头海滨地质路线
(六)白庙子构造路线(在地层和构造中编写)
(七)老滩火山岩地质路线(在地层和火山岩中编写) (八)钓鱼台海滨地质路线(在侵入岩中编写)地层编写要求: 1、地层自下至上,从老到新编写。
2、按野外地质路线(地层厚度)编写。
3、附野外地质路线信手剖面图。
4、附野外岩石素描图(不限)。
5、路线中重复出现的地层可简单描述或省略。
第三章岩浆岩、变质岩
一、岩浆岩
(一)侵入岩
钓鱼台海滨路线(三礁侵入岩)等。
(二)火山岩
老滩—白垩系火山岩
二、变质岩
台里海滨路线变质岩
大理岩(上黑鱼沟路线,大馒头组) 岩石编写要求:
1、附侵入岩岩体、岩脉穿插关系平面或剖面示意图。 2、详细描述岩石颜色、结构、构造、矿物成分及其成因。
3、附岩石素描图(侵入岩、火山岩、变质岩)(不限),(变质岩可根据参考资料编写)。
4、素描图、平面或剖面图编号为:
第四章构造
(一)褶皱(附白庙子构造素描图)
(二)断裂
1、断层:(附白庙子路线正断层(平面或剖面)图 附龙回头海滨逆断层(平面或剖面)图
2、节理:(附节理走向或倾向玫瑰花图)构造编写要求:
1、附褶皱、断裂(断层)平面或剖面图示意图或素描图。
2、附节理走向、或倾向玫瑰花图。
第一章 绪言
一、实习地区的地理位置、行政区划、以及自然地理及经济概况:
兴城市是辽宁省管辖县级市(由葫芦岛市代管),汉称柳城, 明置宁远卫, 清改宁远州,
1914年改称兴城县,1986年改为兴城市。它是全国闻名的旅游度假胜地,中国优秀旅游城市。集山、泉、城、海于一体。山是首山,泉是温泉,城是明代古城,海是渤海湾的兴城海滨。
兴城市位于葫芦岛市的东部,在辽东湾西岸,居辽西走廊中段。东南濒临渤海,西南依六股河与绥中县相邻,西北与建昌县接壤,北与东北毗邻葫芦岛市(图1)。
地处东经120°06′至120°50′,北纬40°16′至40°50′之间。全市面积2147平方千米,人口61万。
在地貌上,该区属于辽西山地黑山丘陵的东部边缘,发源于兴城市西北青山-----笔架山---大红螺山一代的六股河、烟台河、兴城河和北西河自西北向东南流动,最终汇入辽东湾。区内地势西北高、东南低,为松岭山脉延续分布丘陵地带。最高山峰黄顶山海拔701.8m,渤海沿岸为狭长的海滨平原,是沟通关内外的重要通道。实习地区处于北半球暖温带亚温润气候区。这里四季分明,气候温和,光照充足,年平均气温8.7℃。一月平均气温-8.8℃,最低气温-24.2℃, 七月平均气温24℃,最高气温38.2℃。
年平均降水量620mm。三月份平均风速为5.0M/S一月份和本月份平均风速为3.6M/S。全年平均风速为4.2M/S暑期七到九月份,海水温度24°C, 兴城市土地类型多样,土质较好,适于植物生长。主要农作物有高梁、玉米、谷子、水稻等。油作物有大豆、花生,是辽宁省花生重点产地之一。经济作物有棉花、烤烟、麻类等。丘陵地区适宜林果生产,以苹果和白梨为主,被国家农业部定为优质果生产基地。林业资源有松、柏、柞、椴、榆、槐等乔灌木。林地面积80万亩,森林覆盖率29%。海产品丰富。
兴城市交通发达,设施完备,公路、铁路、海运、空运形成了立体化运输网络。沈山线铁路和京哈线斜穿市境东南部,魏塔线铁路横贯境风北部,以兴城市为中心,县乡公路呈放射状通往各乡。海滨建有小坞渔港。
二、区域地质背景
兴城地区较系统的区域地质研究工作仍然是1966—1967年由辽宁省地质局区域地质测量队一分队完成的1:20万区域地质调查K—51--(25)(锦西幅)和K—51-(31)(兴城幅)。由于文革的影响,期地质图的说明书及其简陋,后来,20世纪80年代编制的《东北地区区域地层表》、198
9、1997年编写的《辽宁省区域地质志》、《辽宁省岩石地层》等辽宁省区域地质系列性的总结对本区的区域地层、岩浆活动及构造有所概略、辽宁地矿局有关地质队还进行过区内数幅1:5万矿产地质调查工作,此外,有关研究院所、地勘、矿山部门也在区内进行过一些专题性研究工作。我愿在二十世纪60—70年代也曾在区内进行过野外教学实习工作。总体来看,目前区内地质研究工作程度很低。
兴城地区前侏罗纪区域大地构造位置位于华北地台北部燕山沉降带东段。辽宁又是中、新生代时期中国东部大陆边缘活动带组成部分,属太平洋构造域(任纪舜等,1980),两大构造域交接复合,区域地质构造复杂。
华北地台连同朝鲜北部合称中朝地台,我国境内的华北地台,其主体位于华北地区,轮廓大致成一三角形。北面以阴山山系的北缘为界,西起甘肃西部玉门以北地区,向东经内蒙的白云鄂博、多伦、赤峰至东北的法库、昌图、敦化、延吉一带。西南界位于合黎山及龙首山之南,并经清水河、六盘山西麓向南延伸至天水附近。由天水向东大致经西安、洛南、栾川、确山、六安一线,止于郯庐断裂带上,构成地台南界。地台的东界由合肥往北北东方向延伸经嘉山、连云港之南没入黄海。
华北地台在早元古代末吕梁运动以后长期以来(尤其是古生代阶段)表现为相对稳定的地区。但是在地台发展阶段中,地台内部地质构造发育及发展历史是不均一的,根据其内部的差异可将华北地台进一步划分为十个二级构造单位,它们是:内蒙地轴、鲁东地盾、辽东台背斜、山西台背斜、鲁西台背斜、鄂尔多斯台向斜、辽冀台向斜、燕山台褶带、豫淮台褶带、贺兰-六盘山褶带。兴城实习区位于燕山台褶带东段。
华北地台在进入中、新生代时期,尤其是燕山构造旋回,地台的构造运动和岩浆活动都加强了,显示出相当强的活动性
三、实习的目的与任务和内容:
地质野外实习是地质学基础教学中的重要环节,是课堂学习的有效补充。通过短期的野外考察,使学生们对地质学研究的主要内容和特点有一个比较全面的、概括的认识和了解,进一步巩固和掌握教学的基本内容,为以后的教学和工作实践打下坚实的基础。
本次实习的主要目的是:
(1)印证课堂学习过的地质学的基本概念和基本知识;
(2)认识各种地质现象;
(3)进行野外基本技能的训练。
(4)学会相关地质仪器及工具的正确使用
通过实习使同学们充分认识到野外实习在地理科学研究中的地位和重要作用,从而逐步树立艰苦奋斗和勇于探索的科学求实精神,培养大学生对大自然的热爱,陶冶学生的情操,锻炼他们不怕吃苦的精神,团结合作的意识,达到转变和巩固学生专业思想和提高从事专业的兴趣。
四、实习的基本内容
地质野外实习,具体内容有:地层观察、岩性观察和描述、构造观察、野外基本技能训练、了解资源。
五、实习的基本要求
1、了解实习区的地理概况;
2、基本掌握华北型沉积地层层序、接触关系,岩性特征及其沉积环境,
3、基本掌握实习区内的向斜构造和断裂构造及其鉴别特征的依据。
4、根据实习调查的情况编写出实习报告
六、实习安排: 本次实习于2010年7月5日开始、7月26日结束 分为三个阶段:
第一阶段:准备阶段:7月
5、6号全体同学从燕郊到达兴城吉林大学教学基地 第二阶段:路线地质实习阶段:7月6号到7月12号 第三阶段:实测地质剖面时间7月14号到7月16号 第四阶段:地质填图阶段时间7月18号到7月19号 实习队人员构成:
实习队队长:于晓辉 总指挥:李德伦
指导教师:李德伦、袁四化、关会梅、白向东、张莹、林玲玲 实习学生:全体 08级地震科学系学生,防灾工程系部分学生
第二章
地层
一、本区由老到新发育有如下地层:
1.长城系(Pt2Ch)
常州沟组(Chc):原1∶20万地质图(锦西幅)称震旦系常州村组 (Z1c)。
本组俗称“常州沟砂岩”,或“长城石英岩”(高振西, 1934)。
常州沟组在蓟县标准剖面由三段组成:
一段以紫红
色砾岩、砂砾岩为主;
二段以黄、微红色长石石英砂岩、细砾岩为主;
三段以灰白、粉红色石英岩状砂岩为主, 总厚859m。
主要特征是河流相黄褐、浅红色砂砾岩的 滨海河流相白色石英砂岩,大型交错层理发育。
常州沟组在实习区分为下、中、上三部分:
下部灰 色中细粒石英长砂岩、含砾长石砂岩、底部为紫红色石 英岩质中细砾岩及花岗岩质巨砾岩;
中部灰黑色薄层含 云母板状粉砂岩、板状页岩夹黄灰色细粒石英砂岩;
上 部黄灰色灰白色中厚层、厚层中粗粒长石石英砂岩夹长 石砂岩。
在葫芦岛海滨及韩家沟月亮山等地, 可见本组底部 砾岩与下伏太古宙片麻状花岗岩为沉积接触。
在葫芦岛地区, 本组厚128m(辽宁省区域地质志, 1989)。
串岭沟组(Chch):原1∶20万地质图(锦西幅)称震旦系串岭沟组 (Z1ch) 本组俗称 “ 串岭沟页岩 ” (高振西, 1934 )
在蓟县标准剖面, 本组分为三段:
一段以黄褐色含
铁细砂岩。
二、三段以黑色、深灰色页片状粉砂质页岩 粉砂岩为主;
黑色页岩中含微古植物化石。
总厚 880m 。
本组主要为浅海相潮间带沉积。
区域上本组底部常形成 铁矿(宣龙式)。
在兴城地区本组分为上、下两部分:
下部为黑灰色、灰色粉砂岩、粉砂质页岩夹黄色长石砂岩数层 ; 上部为黄 灰色含云母粉砂质页岩、粉砂岩夹长石砂岩薄层。
在葫芦岛地区, 本组以含铁页岩为主, 厚度 275 . 5m (辽宁省区域地质志, 1989 )。
团山子组(Cht)大红峪组(Chd)高于庄组(Chg) 2.蓟县系(Pt2Jx)
杨庄组(Jxy):原1∶20万地质图(锦西幅)称震旦系杨庄组 (Z2y)。
本组俗称“杨庄页岩”(高振西,1934)。
在蓟县标准剖面上, 本组分为三段, 一段为紫红色、灰白色砂泥质白云岩夹粗晶白云岩及燧石结核白云岩;
二段为紫红、灰白色砂质泥晶白云岩互层, 层面县泥裂、食盐假晶等;
三段为灰白、紫红色泥质白云岩与燧石条 带白云岩互层。含丰富叠层石。总厚 707m 。与下伏高 于庄组平行不整合接触。
杨庄组在蓟县地区具特殊的红 色或红、白相间色,属泻湖相蒸发盐建造。
在兴城地区杨庄组分上、下两部分:
下部灰色、灰 黑色燧石条带白云岩夹紫色薄层白云岩及石英砂岩扁
豆体;
上部灰色、浅灰色厚层白云岩、燧石条带白云带。
厚 622m 。相对于蓟县地区,兴城地区的杨庄组不具典 型的红色层。
辽宁省 区域 地质志 记载 ,兴城 三道 沟本组厚
456 . 1m , 含叠层石 Conophyton (锥 叠层石),
Yangzhuangia (杨庄叠层石)等。
雾迷山组(Jxw)洪水庄组(Jxh)铁岭组(Jxt)
3.青白口系(Pt3Qn)下马岭组(Qnx)长龙山组(Qnc)井儿峪组(Qnj)
(三) 下古生界 1.寒武系
昌平组(∈1c):原1∶20万地质图(锦西幅) 及《辽宁省区域地质 志》(1989)均称老庄户组。
现采用燕山地区统一标准 称昌平组。
昌平组为张文佑1935年创名于北京昌平龙山,原 称“昌平灰岩”。
昌平组是燕山地区寒武纪最早沉积, 其时代大致相 当于早寒武世晚期沧浪铺期至龙王庙期。
昌平组与青白 口系井儿峪组之间为平行不整合接触, 代表了长时期的 沉积间断。
兴城地区昌平组为黄灰色角砾状白云质灰岩, 黄灰 色厚层结晶白云质灰岩(顶部含燧石条带),厚59m。
馒头组(∈1m):馒头组由Willis和Blackwelder于1907年创名于 山东长清张夏的馒头山,称“馒头页岩”。
兴城地区馒头组为褐红色、紫红色含砾粉砂岩、紫 红色泥岩与砖红色页岩。厚35m。
本区馒头组时代大致相当于早寒武纪龙王庙期晚 期。
毛庄组(∈2mz):毛庄组为卢衍豪、董南庭于1953年创名于山东张 夏地区。
兴城地区毛庄组下部为土黄色、黄绿色、紫红色页
岩、粉砂质页岩夹灰色中层、薄层泥质灰岩, 厚34.7m;
上部为紫红色粉砂质页岩,厚57.3m。
本组下部有:
Redlichia(莱得利基虫),Probowmania(原波曼虫) 等三叶虫。
本区毛庄期生物地层的重要特征是华北地区 早寒武世标准化石Redlichia与中寒武世褶颊虫类的 Probowmania共生。
代表Redlichia类三叶虫在华北地 区的最高层位。
徐庄组(∈2x):徐庄组由卢衍豪、董南庭1953年创名于山东张夏 地区。
兴城地区徐庄组下部为紫红、灰绿色泥岩、页岩夹
薄层泥质灰岩、鲕粒灰岩, 厚22m;
上部为紫红色页岩、泥岩、灰绿色粉砂岩与深灰色鲕粒灰岩、泥质灰岩。
厚 68.3m。
本组产Bailiella(毕雷氏虫)、Lioparia(光褶虫) 等。
张夏组(∈2z):张夏组是Willis和Blackwelder于1907年创名于 山东张夏。称“张夏石灰岩”。
兴城地区张夏组以深灰色、紫灰色厚层鲕状灰岩为 主,夹薄层泥质灰岩、竹叶状砾屑灰岩及灰绿色页岩。
厚144.5m。
产有:Poshania (博山虫)、Dorypygella(小叉尾虫)、Damesella(德氏虫)等。
崮山组(∈3g)长山组( ∈3c ) 凤山组( ∈3f )
2.奥陶系冶里组(O1y)亮甲山组(O1l)马家沟组(O2m):马家沟组由Grabau 1922年创名于河北唐山开平 镇马家沟村。称“马家沟石灰岩”。
兴城地区马家组可分上、下两组分:
下部为薄层结 晶灰岩、中厚层含燧石结核白云质灰岩;
上部为灰色花 纹状含燧石结核白云质灰岩, 夹微薄层灰岩, 含头足类:
Amenoceras(阿门角石)。厚346m。
中奥陶统马家沟组沉积后, 区内和华北地台大部分
地区一同处于沉积间断, 缺失上奥陶统、志留系、泥盆 系及下石炭统,直到晚石炭世早期方下降接受沉积。
(四) 上古生界
1.石炭系
上石炭统本溪组(C2b):本溪组一名为赵亚曾1926年创名于辽宁本溪牛毛 岭。
本溪组广泛分布于华北各地, 为中奥陶统之上长期
间断后形成的一套海、陆交互相碎屑岩夹灰岩。
其底部 常含有古风化壳型铁矿层(称山西式铁矿) 和铝土矿层。
兴城地区本溪组底部为褐铁矿层或含铁质底砾岩;
上部为灰黑色页岩、铝土质页岩。厚6~30m。
2.二叠系太原组(C2-P1t):太原组为翁文灏、Grabau于1922年创名, 地点为
山西太原西铭月门沟七里沟。
长期以来华北地区太原组 时代被置于晚石炭世。
但是近年来我国石炭、二叠系界 限研究已同国际接轨, 将含Pseudoschwagerina(假希 氏蜓)或Sphaeroschwagerina(球希氏蜓)的蜓带底 界作为二叠系底界。因而在山西晋祠柳子沟标准剖面 上,将含Pseudoschwagerina的太原组中上部(庙沟 灰岩以上层位) 应划入二叠系, 称太原阶(中国区域年 代地层表,2002),太原组下部含Triticites(麦蜓)的 层位(吴家峪灰岩、晋祠砂岩及半沟灰岩) 作为石炭系 顶部, 建立晋祠阶。
因而, 华北各地的原称太原组地层 时代大部分为石炭、二叠系过渡地层。
兴城地区太原组底部为铝土质胶结中细砾岩, 向上
为黄绿色、黑灰色页岩、铝土质页岩、炭质页岩夹粗粒 长石砂岩及数层煤层。厚10~15m。本组碎屑岩中含植 物化石:Neuropteris(脉羊齿)、Sphenophyllum(楔 叶) 等。
杨家杖子榆树屯黑色角岩化页岩中产海相化石 腕足类、瓣鳃类等。
山西组(P1-2s):山西组由Blackwelderia和Willis于1907年在山西 太原创名。
兴城地区山西组下部为黄褐色厚层泥质胶结含砾
粗粒石英砂岩,上部为灰绿色页岩夹炭质页岩及煤线, 含菱铁矿结核。厚40~80m。
本组含植物 化石:Lepidodendron(鳞 木)、Pecopteris ( 栉羊齿)、Nearopteris ( 脉羊齿)、
Sphenophyllum (楔叶)等。
石盒子组(P2-3s)蛤蟆山组(P3h)
(五) 中生界
1.三叠系红砬组(T1h)后富隆山组(T2hf)
2.侏罗系羊草沟组(J1y)兴隆沟组(J1x)北票组(J1b)海房沟组(J2h)髫髻山组(J2t)土城子组(J2tc)
3.白垩系义县组(K1y):义县组由室井渡1940年创名于义县, 称“义县火山 岩类”。
燕山地区区域上义县组主体为中基性火山岩, 大体
上由下部火山岩系、中部含化石碎屑岩系、上部火山岩 系组成。
中部碎屑岩系(凝灰质页岩) 中含丰富热河动物群 化石,鱼类:Lycoptera(狼鳍鱼)、叶肢介Eosetheria (东方叶肢介);
昆虫:Ephemeropsis(拟蜉蝣);
双壳 类Ferganoconcha(费尔干蚌) 及恐龙、鸟类与早期被 子植物化石。
兴城地区义县组广泛分布, 下部为黄灰、紫红色中 细砾岩,流纹质晶屑凝灰岩、砾石成分复杂因地而异。
上部为灰色黑云安山岩、橄榄安山玄武岩、安山质集块 岩, 火山角砾岩夹凝灰质粉砂岩、砾岩数层。
厚度大于 500m。
九佛堂组(K1j)冰沟组(K1b)
(六) 新生界层
二、在本次实习过程中各条路线及其相关地层地貌简述:
1、牦牛山路线
《《《《《《《《《《《插入牦牛山地层信手剖面图》》》》》》》》》》》 (1)马家沟组(O2m)
本组岩石为为薄层白云质灰岩,化学成分CACO3,MGCO3。形成于中奥陶时期。青灰色致密块状,微晶,含有花瓣状燧石结核,为浅海到深海相沉积岩石
(2)本溪组(C2b):
兴城地区本溪组底部为褐铁矿层或含铁质底砾岩;
上部为灰黑色页岩、铝土质页岩。在本溪组与马家沟组的接触带上的演示定为砂岩,矿物成分石英、长石、云母,红褐色,层理构造发育,结构为中细砾,砂岩内夹有薄层页岩呈土黄色,表面风化严重。矿产:铝土矿,灰白色、块状、有滑腻感、具沾舌性。褐铁矿:位于铝土矿下层,红褐色,蜂窝状,比重较大。本溪组与马家沟组的接触带为一个角度不整合的接触带! (3)太原组(C2-P1t)
本组地层由一系列言行组合形成:底部为砾岩岩、中间层为粉砂岩上部为碳质页岩。这样的3个旋回共同组成了本溪组底层,在其上部有一层含砾砂岩。碳质页岩抗风化能力较差,一般周边有煤的形成,本处也不列外。
(4)山西组(P1-2s)
牦牛山地区山西组底层与太原组基本相似,底部也为砾岩岩、中间层为粉砂岩上部为碳质页岩。这样的3-四个旋回共同组成了本溪组底层,在其上部也同样有一层含砾砂岩。
(5)石盒子组(P2-3s)
兴城牦牛山地区本组下部为灰白、灰黄色含砾石英砂岩和含砾长石砂岩,上部为紫红色含砾长石石英砂岩,来紫红色薄层细砂岩,含植物化石,
2、龙回头路线:本条路线位于海滨、有潮汐现象。在这里出现了海石地貌:海蚀洞,海石涯,海石柱,海石阶地等。《《《《《《《《《《《《《插入海石地貌素描图
河流的地质作用使得砾石定向排列如图、、、、、、、、
3、钓鱼台路线:本条路线上主要观察的是岩浆岩的岩体与岩脉的侵入切割穿插关系。详细描述在后面侵入岩部分。
4、夹山路线:
(1)常州沟组(Chc) (2)串岭沟组(Chch)
(3)大红峪组(Chd)
5、白庙路线:本条路线十分复杂、从下往上依次出现了蓟县系杨庄组地层、寒武系昌平组地层、寒武系馒头组地层、毛庄组地层。 (1)蓟县系杨庄组地层:本组地层以灰岩为主,其中
白云质灰岩为青灰色、块状、微晶结构,新鲜断面有闪光点,经判断为方解石结晶,为微晶结构;
部分岩石新鲜面五晶体结构,判断其为泥晶结构。风化面有刀砍纹,并且纵横交错的节理。燧石条带、燧石结核广泛发育。
灰岩新鲜断面为灰黑色,风化面灰白色,表面有刀砍纹,燧石条带、燧石结核发育,可见节理缝。
碎屑状灰岩与灰岩基本相似,只是随着高度的升高,碎屑逐步增多。
硅化白云岩呈粉红色,块状、中粒。新鲜面粉红色,风化面灰白色,表面可见刀砍纹、硅质结核、燧石结核、燧石条带。
(2)白庙路线上有一个断层,在该断层处形成了一些破碎带。破碎带之后出现了正长岩(块状,新鲜面黄红色,土黄色,中细粒)、正长斑岩(灰黄色,块状,斑状结构,它是岩浆作用的烘烤边,斑晶为砾石、石英,基质为隐晶质)、寒武系昌平组的断层角砾岩(新鲜面青灰色,风化面土黄色,块状构造,棱角较为明显)。
往上为寒武系馒头组的页岩,含有紫红色泥岩与砖红色页岩,片状
再往上为震旦系,毛庄组灰岩。青灰色、块状、显晶质结构,其下部为 土黄色,粒度较大。
《《《《《《《《《《直接在实测地质剖面上找、、、、、另插入白庙杨庄组地层信手剖面图》》》》》》》》》
6、莲花山路线:下部为昌平组角砾状白云质灰岩,具方解石矿物解理面、隐晶质结构,新鲜面灰黑色,风化面灰色,在风化面上可以看到刀砍纹、燧石条带、硅质交结,有层理发育。 往上走可以看到昌平组与馒头组的一个分界点。馒头组页岩,它由紫红色或砖红色含砾粉砂岩、紫红色泥岩、砖红色页岩组成,岩层较薄,有碎屑结构、泥质结构,层理不明显。
继续往上走可以看到馒头组与徐庄组的一个分界点。徐庄组由青灰色页岩、黄绿色砂岩组成,他们都为浅海相沉积,含有灰岩透晶体,徐庄组上部有薄层鲕状颗粒。
再往上为徐庄组与张夏组分界点,张夏组以深灰色、紫红色厚层鲕状灰岩为主,为浅海相沉积岩。
《《《《《《《《《《《《《插入莲花山地层信手剖面图
第三章 侵入岩、变质岩
一、岩浆侵入到围岩之中,掩体和威严的接触关系称为侵入接触关系。在侵入接触关系中,在接触面以内岩体的边缘部分称为内接触带;
接触面以外的威严部分称为外接触带,侵入接触关系主要表现在内、外接触带上。其特征是:
(1) 岩体传切围岩;
沿内接触带可见有冷凝边,外接触带可见有烘烤边和接触变质带或矿化蚀变现象;
(2) 岩体内往往有围岩的碎块落入—捕虏体;
(3) 与侵入体有关的岩墙和岩脉插入到围岩中。
侵入接触的研究,不仅阐明地壳运动所伴生的岩浆活动情况,而且在成矿作用方面也有着实际意义,许多接触变质和热液蚀变类型矿床,都与这种接触关系密切相关。
实习区岩浆侵入作用发育,其中在钓鱼台路线发育完善:
《《《《《《《《《《《?《《《插入图》》》》》》》》》》》
图一中体现了钓鱼台三焦览胜点的伟晶岩脉与花岗斑岩岩体之间的侵入切割穿插关系,从中我们可以很容易的看出伟晶岩与花岗斑岩形成的新老关系。
图二中
夹山花岗岩与常州沟组岩浆侵入关系素描图 夹山不同时代石英岩脉侵入切割穿插关系图
二、变质岩:无论什么岩石,党其所处的环境不同于当初岩石形成时的环境,岩石的成分、结构和构造等往往也要随之变化,以便使岩石和和环境之间达到新的平衡关系。这种变化总称为变质作用。引起变质作用的因素主要是岩石所处环境物理条件和化学条件的改变。物理条件主要指温度和压力,而化学条件主要指从岩浆中析出的气体和溶液。这些条件和因素的变化,主要来源于构造运动、岩浆活动和地下热流,因此,变质作用属于内力作用的范畴。
第四章
构造
兴城地区自太古宙以来发生了一系列的构造地质作用,在内外地质作用力的作用下,包括内动力地质作用使地层下降或抬升,使较为韧性的水平岩层隆起形成褶皱,或较为脆性的岩层发育形成断层等各种地质构造;
而在外动力地质作用下,地层遭受风化剥蚀或侵蚀,最终让地貌裸露出地表,形成各种形状的岩石或地层,在地质构造形态中也逐渐形成了一系列较为复杂的褶皱构造和断层构造。现将本区内的各种地质构造描述如下:
一、构造特征概述。
实习地区褶皱构造、断裂构造也发育完整,出露良好。
褶皱构造:主要有白庙褶皱以及一些小褶皱组成。
断裂构造:主要有白庙断裂、夹山断裂及一系列小断层组成。
二、白庙褶皱构造。
本次实习地区六条路线中白庙褶皱构造发育较为明显,这里一共出现了4个向斜和3个背斜。
第一个向斜:
在距离公路约120米的地方出现第一个向斜,该向斜左翼产状为20° 角38°,右翼产状为0度角45度。
第一个背斜紧接着第一个向斜,不过由于无露头 ,所以该背斜其他重要星系无法观察。
在该背斜之后发育的是一个稍大的向斜右翼产状为130度角34度。左翼产状无法测量。
第二个背斜:在该向斜之后紧接着一个很小的背斜,左翼产状为152度角25度,右翼产状为345度角18度。
第三个向斜:紧接着上个背斜的是一个向斜,该向斜左翼产状为320度角20度,右翼产状为95度角73度。
第三个背斜紧接着上个向斜,其左翼产状为95度角73度,右翼产状为310度角25度。
第四个向斜:紧接着上个背斜,左翼产状为310度角25度,右翼产状黄为80度角25度。
其他地方小型褶皱普遍发育,在此不做称述。
三、断层 :
断层是地壳中的岩层或岩体在应力作用下发生破裂并且破裂面发生明显位移的构造。兴城地区在早新生代, 由于受到太平洋板块北西方向的运动俯冲,中国东部地区形成了北西—南东方向的主压应力 场, 发育了以郯庐断裂为代表的北北东向断裂。
喜马拉 雅期晚期, 太平洋运动方向发生转折, 太平洋板块对华 北的挤压方向改为东西向, 改变了断裂构造样式, 发育 了北东、北西向的共轭断裂系。
因此, 实习区的断层也 以这两期为主,即北北东向和北西、北东共轭断裂系。
1、白庙断层 :
该断层处于杨庄组与上覆岩层之间,根据断层上盘为寒武系昌平组地层、寒武系馒头组地层、毛庄组地层。下盘为杨庄组地层。断层面产状为310度角67度,是一个正断层
《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《插入白庙正断层素描图
2、龙回头断层:《《《《《《《《《《《《《《《插入龙回头路线地质信手剖面图
除以上各大断层外,其他地方也见到了一些小的断层,如牤牛山走滑断层等,在此不作一一详述。
第五章
矿产
兴城地区矿产资源十分丰富在本次实习的过程中,发现了煤矿、铝土矿、滑石、褐铁矿、辉钼矿、石灰石、煤矿主要形成于石炭二叠时期、
第六章 地质发展史
本区地质构造发展史也相应可分为三个阶段:
华北 板块(华北地台) 基底形成阶段、华北板块(华北地台) 盖层发展阶段和大陆板内变形活化阶段。
1、华北板块(华北地台)基底形成阶段
在太古宙, 本区形成了早期大陆型地壳, 以海相中 基性火山岩和碎屑沉积为主, 经区域变质作用改造为变 质表壳岩;
之后TTG系列岩浆侵入并在较深地壳层次 发生中深区域变质作用;
晚期有大规模深成酸性侵入体 形成(为绥中花岗岩)。以绥中花岗岩、TTG系列花岗 质片麻岩及其中的早期变质表壳岩包体为主的太古宙 岩石构成华北地台(板块)刚性主体部分。
古元古代时期, 区内处于隆升剥蚀, 形成山海关隆 起。古元古代末(18.5亿年)发生吕梁运动,形成统 一的华北板块(地台) 区, 同时伴有深成岩浆侵入及深 成变质变形作用, 表现为黑石岗岩体的侵入以及构造片 麻理的形成。
2、华北板块(华北地台)盖层发展阶段
中元古代—三叠纪,本区进入地台盖层沉积阶段。
形成三套沉积盖层, 第一套为中、新元古代陆内裂陷槽 沉积。
中元古代长城纪早期本区沉积了常州沟—串岭沟 期的陆地边缘相沉积物。
常州沟期海侵加大, 串岭沟期 海水广布, 为闭塞海湾—泻湖环境。
团山子期发生了全 区性海退, 本区普遍抬出水面, 经受风化剥蚀。
大红峪 期本区发生了大规模海退, 沉降范围扩大, 形成了大红 峪期大面积超覆。
大红峪末期, 葫芦岛地区隆起, 经受 风化剥蚀。
兴城运动发生在长城纪内, 并伴随有锦西岩 体沿东西向断裂带侵入, 是一次造陆运动。
高于庄期海 侵进一步扩大, 形成了更广泛的大面积超覆, 内源碳酸 盐沉积。
蓟县纪杨庄期形成了一套地台—沿岸滩相沉积 物。
雾迷山期海侵扩大到高峰, 接受内源碳酸岩沉积物。
雾迷山后期全区隆起, 经受风雨剥蚀。
直到新元古代青 白口纪井儿峪期, 本区开始沉降, 以滨海陆屑滩相沉积 为主。
井儿峪末期, 蓟县运动使全区上升, 结束了元古 宙沉积史。
第二套沉积盖层为早古生代,典型浅海碳酸盐建
造。
古生代寒武纪本区再度沉降。
早寒武世为内源碎屑 岩夹泥岩建造。
本区处于干旱、炎热的气候条件, 海水 蒸发量大, 含盐度高, 处于氧化环境, 为闭塞 — 半闭塞 环境。中晚寒武世海侵扩大,以内源碳酸盐沉积为主, 气候温暖, 为半闭塞开阔地台相沉积。
奥陶纪本区处于 广泛的海侵期, 以内源碳酸盐建造为主, 为潮间带 — 潮 下带地台相沉积。早奥陶世末期受加里东运动的影响, 本区露出水面,风化剥蚀。
第三套沉积盖层为晚古生代晚石炭世至三叠纪, 由
晚石炭世、早二叠世海、陆交互相近海平原沼泽相沉积 至中二叠世、三叠纪为大陆河流相沉积。
3、大陆板内变形活化阶段
中生代三叠纪末开始, 稳定的地台发生了强烈的构 造运动, 使本区发生了大规模的褶皱, 断裂和岩浆活动, 板内变形,地台活化。
在中生代三叠纪末期, 以南北向对偶为主的印支运 动, 形成了本区一些主要的东西向断裂构造(九股屯断裂 带, 影壁山断裂带)和掀斜构造(高桥单斜)或者说大型的 构造向斜盆地, 岩浆活动规模不大, 以闪长岩类岩株形 式产出, 如水泉闪长岩体。
燕山期本区发生了更强烈的 构造运动, 构造形迹方向明显发生了改变。
以北西、南 东对偶作用, 形成了大规模的北东向断裂构造(如老官 堡、塔山断裂带, 大杨和沟, 盘道沟断裂带等显示地垒 式的断裂构造),以及所伴随的大规模岩浆活动(如虹螺 岩体)。
早、中侏罗世以山间碎屑盆地为主, 伴有中基性 火山喷发。
早白垩世本区形成了一套火山—火山碎屑岩 建造,为大陆裂隐盆地沉积。
新生代以来, 随着海盆地的不断下降、陆地的抬升, 海陆差异性升降运动是这一时期的主要运动形式。
第三 纪全区处于剥蚀状态, 无沉积形成。
第四纪近海地区和 山间沟谷地带, 接受了黄土、砂砾石堆积, 其它地区继 续遭受风化剥蚀。
第七章
结语
通过十五天的艰苦奋斗与顽强拼搏,终于完成了牤牛山、夹山、钓鱼台、莲花山、白庙、龙回头地质路线的观察与白庙路线的剖面实测、相关区域的地质填图实习。在本次实习当中,让我受益匪浅,使我更加全面地了解了野外地质实习的工作要求与实际经验以及编制构造地质学实习报告的方法与过程,更加深入地了解构造地质学所研究的内容,也培养了自己严谨认真的学习工作精神,加强了我的团队合作意识。同时,我也发现了自己很多方面知识的欠缺与不足,例如对构造地质学学习的内容还不够全面透彻,对野外实际情况的误判与粗心,作图还不够熟练等等。希望在以后的学习当中,有更多的机会进行这样的综合实习,来巩固在自己课堂上所学到的新知识、新内容,以及时的发现和弥补自己的不足之处,是自己的地质水平得以进一步的提高。
在这本次实习过程中,我要特别感谢各位指导老师对我的细心指导与教学,感谢各位同学对我的帮助与支持。
第一章 绪言
一、实习地区的地理位置、行政区划、以及自然地理及经济概况:
兴城市是辽宁省管辖县级市(由葫芦岛市代管),汉称柳城, 明置宁远卫, 清改宁远州,
1914年改称兴城县,1986年改为兴城市。它是全国闻名的旅游度假胜地,中国优秀旅游城市。集山、泉、城、海于一体。山是首山,泉是温泉,城是明代古城,海是渤海湾的兴城海滨。
兴城市位于葫芦岛市的东部,在辽东湾西岸,居辽西走廊中段。东南濒临渤海,西南依六股河与绥中县相邻,西北与建昌县接壤,北与东北毗邻葫芦岛市(图1)。
地处东经120°06′至120°50′,北纬40°16′至40°50′之间。全市面积2147平方千米,人口61万。
在地貌上,该区属于辽西山地黑山丘陵的东部边缘,发源于兴城市西北青山---笔架山---大红螺山一代的六股河、烟台河、兴城河和北西河自西北向东南流动,最终汇入辽东湾。区内地势西北高、东南低,为松岭山脉延续分布丘陵地带。最高山峰黄顶山海拔701.8m,渤海沿岸为狭长的海滨平原,是沟通关内外的重要通道。实习地区处于北半球暖温带亚温润气候区。这里四季分明,气候温和,光照充足,年平均气温8.7℃。一月平均气温-8.8℃,最低气温-24.2℃, 七月平均气温24℃,最高气温38.2℃。
年平均降水量620mm。三月份平均风速为5.0M/S一月份和本月份平均风速为3.6M/S。全年平均风速为4.2M/S暑期七到九月份,海水温度24°C, 兴城市土地类型多样,土质较好,适于植物生长。主要农作物有高梁、玉米、谷子、水稻等。油作物有大豆、花生,是辽宁省花生重点产地之一。经济作物有棉花、烤烟、麻类等。丘陵地区适宜林果生产,以苹果和白梨为主,被国家农业部定为优质果生产基地。林业资源有松、柏、柞、椴、榆、槐等乔灌木。林地面积80万亩,森林覆盖率29%。海产品丰富。
兴城市交通发达,设施完备,公路、铁路、海运、空运形成了立体化运输网络。沈山线铁路和京哈线斜穿市境东南部,魏塔线铁路横贯境风北部,以兴城市为中心,县乡公路呈放射状通往各乡。海滨建有小坞渔港。
二、区域地质背景
兴城地区较系统的区域地质研究工作仍然是1966—1967年由辽宁省地质局区域地质测量队一分队完成的1:20万区域地质调查K—51--(25)(锦西幅)和K—51-(31)(兴城幅)。由于文革的影响,期地质图的说明书及其简陋,后来,20世纪80年代编制的《东北地区区域地层表》、1989、1997年编写的《辽宁省区域地质志》、《辽宁省岩石地层》等辽宁省区域地质系列性的总结对本区的区域地层、岩浆活动及构造有所概略、辽宁地矿局有关地质队还进行过区内数幅1:5万矿产地质调查工作,此外,有关研究院所、地勘、矿山部门也在区内进行过一些专题性研究工作。我愿在二十世纪60—70年代也曾在区内进行过野外教学实习工作。总体来看,目前区内地质研究工作程度很低。
兴城地区前侏罗纪区域大地构造位置位于华北地台北部燕山沉降带东段。辽宁又是中、新生代时期中国东部大陆边缘活动带组成部分,属太平洋构造域(任纪舜等,1980),两大构造域交接复合,区域地质构造复杂。
华北地台连同朝鲜北部合称中朝地台,我国境内的华北地台,其主体位于华北地区,轮廓大致成一三角形。北面以阴山山系的北缘为界,西起甘肃西部玉门以北地区,向东经内蒙的白云鄂博、多伦、赤峰至东北的法库、昌图、敦化、延吉一带。西南界位于合黎山及龙首山之南,并经清水河、六盘山西麓向南延伸至天水附近。由天水向东大致经西安、洛南、栾川、确山、六安一线,止于郯庐断裂带上,构成地台南界。地台的东界由合肥往北北东方向延伸经嘉山、连云港之南没入黄海。
华北地台在早元古代末吕梁运动以后长期以来(尤其是古生代阶段)表现为相对稳定的地区。但是在地台发展阶段中,地台内部地质构造发育及发展历史是不均一的,根据其内部的差异可将华北地台进一步划分为十个二级构造单位,它们是:内蒙地轴、鲁东地盾、辽东台背斜、山西台背斜、鲁西台背斜、鄂尔多斯台向斜、辽冀台向斜、燕山台褶带、豫淮台褶带、贺兰-六盘山褶带。兴城实习区位于燕山台褶带东段。
华北地台在进入中、新生代时期,尤其是燕山构造旋回,地台的构造运动和岩浆活动都加强了,显示出相当强的活动性 三、实习的目的与任务和内容:
地质野外实习是地质学基础教学中的重要环节,是课堂学习的有效补充。通过短期的野外考察,使学生们对地质学研究的主要内容和特点有一个比较全面的、概括的认识和了解,进一步巩固和掌握教学的基本内容,为以后的教学和工作实践打下坚实的基础。
本次实习的主要目的是:
(1)印证课堂学习过的地质学的基本概念和基本知识;
(2)认识各种地质现象;
(3)进行野外基本技能的训练。
(4)学会相关地质仪器及工具的正确使用
通过实习使同学们充分认识到野外实习在地理科学研究中的地位和重要作用,从而逐步树立艰苦奋斗和勇于探索的科学求实精神,培养大学生对大自然的热爱,陶冶学生的情操,锻炼他们不怕吃苦的精神,团结合作的意识,达到转变和巩固学生专业思想和提高从事专业的兴趣。
四、实习的基本内容
地质野外实习,具体内容有:地层观察、岩性观察和描述、构造观察、野外基本技能训练、了解资源。
五、实习的基本要求 1、了解实习区的地理概况;
2、基本掌握华北型沉积地层层序、接触关系,岩性特征及其沉积环境, 3、基本掌握实习区内的向斜构造和断裂构造及其鉴别特征的依据。
4、根据实习调查的情况编写出实习报告
六、实习安排: 本次实习于2010年7月5日开始、7月26日结束 分为三个阶段:
第一阶段:准备阶段:7月5、6号全体同学从燕郊到达兴城吉林大学教学基地 第二阶段:路线地质实习阶段:7月6号到7月12号 第三阶段:实测地质剖面时间7月14号到7月16号 第四阶段:地质填图阶段时间7月18号到7月19号 实习队人员构成:
实习队队长:于晓辉 总指挥:李德伦
指导教师:李德伦、袁四化、关会梅、白向东、张莹、林玲玲 实习学生:全体 08级地震科学系学生,防灾工程系部分学生
第二章
地层
一、本区由老到新发育有如下地层:
1.长城系(Pt2Ch)
常州沟组(Chc):原1∶20万地质图(锦西幅)称震旦系常州村组 (Z1c)。
本组俗称“常州沟砂岩”,或“长城石英岩”(高振西, 1934)。
常州沟组在蓟县标准剖面由三段组成:
一段以紫红
色砾岩、砂砾岩为主;
二段以黄、微红色长石石英砂岩、细砾岩为主;
三段以灰白、粉红色石英岩状砂岩为主, 总厚859m。
主要特征是河流相黄褐、浅红色砂砾岩的 滨海河流相白色石英砂岩,大型交错层理发育。
常州沟组在实习区分为下、中、上三部分:
下部灰 色中细粒石英长砂岩、含砾长石砂岩、底部为紫红色石 英岩质中细砾岩及花岗岩质巨砾岩;
中部灰黑色薄层含 云母板状粉砂岩、板状页岩夹黄灰色细粒石英砂岩;
上 部黄灰色灰白色中厚层、厚层中粗粒长石石英砂岩夹长 石砂岩。
在葫芦岛海滨及韩家沟月亮山等地, 可见本组底部 砾岩与下伏太古宙片麻状花岗岩为沉积接触。
在葫芦岛地区, 本组厚128m(辽宁省区域地质志, 1989)。
串岭沟组(Chch):原1∶20万地质图(锦西幅)称震旦系串岭沟组 (Z1ch) 本组俗称 “ 串岭沟页岩 ” (高振西, 1934 )
在蓟县标准剖面, 本组分为三段:
一段以黄褐色含
铁细砂岩。
二、三段以黑色、深灰色页片状粉砂质页岩 粉砂岩为主;
黑色页岩中含微古植物化石。
总厚 880m 。
本组主要为浅海相潮间带沉积。
区域上本组底部常形成 铁矿(宣龙式)。
在兴城地区本组分为上、下两部分:
下部为黑灰色、灰色粉砂岩、粉砂质页岩夹黄色长石砂岩数层 ; 上部为黄 灰色含云母粉砂质页岩、粉砂岩夹长石砂岩薄层。
在葫芦岛地区, 本组以含铁页岩为主, 厚度 275 . 5m (辽宁省区域地质志, 1989 )。
团山子组(Cht)大红峪组(Chd)高于庄组(Chg) 2.蓟县系(Pt2Jx)
杨庄组(Jxy):原1∶20万地质图(锦西幅)称震旦系杨庄组 (Z2y)。
本组俗称“杨庄页岩”(高振西,1934)。
在蓟县标准剖面上, 本组分为三段, 一段为紫红色、灰白色砂泥质白云岩夹粗晶白云岩及燧石结核白云岩;
二段为紫红、灰白色砂质泥晶白云岩互层, 层面县泥裂、食盐假晶等;
三段为灰白、紫红色泥质白云岩与燧石条 带白云岩互层。含丰富叠层石。总厚 707m 。与下伏高 于庄组平行不整合接触。
杨庄组在蓟县地区具特殊的红 色或红、白相间色,属泻湖相蒸发盐建造。
在兴城地区杨庄组分上、下两部分:
下部灰色、灰 黑色燧石条带白云岩夹紫色薄层白云岩及石英砂岩扁
豆体;
上部灰色、浅灰色厚层白云岩、燧石条带白云带。
厚 622m 。相对于蓟县地区,兴城地区的杨庄组不具典 型的红色层。
辽宁省 区域 地质志 记载 ,兴城 三道 沟本组厚
456 . 1m , 含叠层石 Conophyton (锥 叠层石),
Yangzhuangia (杨庄叠层石)等。
雾迷山组(Jxw)洪水庄组(Jxh)铁岭组(Jxt)
3.青白口系(Pt3Qn)下马岭组(Qnx)长龙山组(Qnc)井儿峪组(Qnj) (三) 下古生界 1.寒武系
昌平组(∈1c):原1∶20万地质图(锦西幅) 及《辽宁省区域地质 志》(1989)均称老庄户组。
现采用燕山地区统一标准 称昌平组。
昌平组为张文佑1935年创名于北京昌平龙山,原 称“昌平灰岩”。
昌平组是燕山地区寒武纪最早沉积, 其时代大致相 当于早寒武世晚期沧浪铺期至龙王庙期。
昌平组与青白 口系井儿峪组之间为平行不整合接触, 代表了长时期的 沉积间断。
兴城地区昌平组为黄灰色角砾状白云质灰岩, 黄灰 色厚层结晶白云质灰岩(顶部含燧石条带),厚59m。
馒头组(∈1m):馒头组由Willis和Blackwelder于1907年创名于 山东长清张夏的馒头山,称“馒头页岩”。
兴城地区馒头组为褐红色、紫红色含砾粉砂岩、紫 红色泥岩与砖红色页岩。厚35m。
本区馒头组时代大致相当于早寒武纪龙王庙期晚 期。
毛庄组(∈2mz):毛庄组为卢衍豪、董南庭于1953年创名于山东张 夏地区。
兴城地区毛庄组下部为土黄色、黄绿色、紫红色页
岩、粉砂质页岩夹灰色中层、薄层泥质灰岩, 厚34.7m;
上部为紫红色粉砂质页岩,厚57.3m。
本组下部有:
Redlichia(莱得利基虫),Probowmania(原波曼虫) 等三叶虫。
本区毛庄期生物地层的重要特征是华北地区 早寒武世标准化石Redlichia与中寒武世褶颊虫类的 Probowmania共生。
代表Redlichia类三叶虫在华北地 区的最高层位。
徐庄组(∈2x):徐庄组由卢衍豪、董南庭1953年创名于山东张夏 地区。
兴城地区徐庄组下部为紫红、灰绿色泥岩、页岩夹
薄层泥质灰岩、鲕粒灰岩, 厚22m;
上部为紫红色页岩、泥岩、灰绿色粉砂岩与深灰色鲕粒灰岩、泥质灰岩。
厚 68.3m。
本组产Bailiella(毕雷氏虫)、Lioparia(光褶虫) 等。
张夏组(∈2z):张夏组是Willis和Blackwelder于1907年创名于 山东张夏。称“张夏石灰岩”。
兴城地区张夏组以深灰色、紫灰色厚层鲕状灰岩为 主,夹薄层泥质灰岩、竹叶状砾屑灰岩及灰绿色页岩。
厚144.5m。
产有:Poshania (博山虫)、Dorypygella(小叉尾虫)、Damesella(德氏虫)等。
崮山组(∈3g)长山组( ∈3c ) 凤山组( ∈3f )
2.奥陶系冶里组(O1y)亮甲山组(O1l)马家沟组(O2m):马家沟组由Grabau 1922年创名于河北唐山开平 镇马家沟村。称“马家沟石灰岩”。
兴城地区马家组可分上、下两组分:
下部为薄层结 晶灰岩、中厚层含燧石结核白云质灰岩;
上部为灰色花 纹状含燧石结核白云质灰岩, 夹微薄层灰岩, 含头足类:
Amenoceras(阿门角石)。厚346m。
中奥陶统马家沟组沉积后, 区内和华北地台大部分
地区一同处于沉积间断, 缺失上奥陶统、志留系、泥盆 系及下石炭统,直到晚石炭世早期方下降接受沉积。
(四) 上古生界
1.石炭系
上石炭统本溪组(C2b):本溪组一名为赵亚曾1926年创名于辽宁本溪牛毛 岭。
本溪组广泛分布于华北各地, 为中奥陶统之上长期
间断后形成的一套海、陆交互相碎屑岩夹灰岩。
其底部 常含有古风化壳型铁矿层(称山西式铁矿) 和铝土矿层。
兴城地区本溪组底部为褐铁矿层或含铁质底砾岩;
上部为灰黑色页岩、铝土质页岩。厚6~30m。
2.二叠系太原组(C2-P1t):太原组为翁文灏、Grabau于1922年创名, 地点为
山西太原西铭月门沟七里沟。
长期以来华北地区太原组 时代被置于晚石炭世。
但是近年来我国石炭、二叠系界 限研究已同国际接轨, 将含Pseudoschwagerina(假希 氏蜓)或Sphaeroschwagerina(球希氏蜓)的蜓带底 界作为二叠系底界。因而在山西晋祠柳子沟标准剖面 上,将含Pseudoschwagerina的太原组中上部(庙沟 灰岩以上层位) 应划入二叠系, 称太原阶(中国区域年 代地层表,2002),太原组下部含Triticites(麦蜓)的 层位(吴家峪灰岩、晋祠砂岩及半沟灰岩) 作为石炭系 顶部, 建立晋祠阶。
因而, 华北各地的原称太原组地层 时代大部分为石炭、二叠系过渡地层。
兴城地区太原组底部为铝土质胶结中细砾岩, 向上
为黄绿色、黑灰色页岩、铝土质页岩、炭质页岩夹粗粒 长石砂岩及数层煤层。厚10~15m。本组碎屑岩中含植 物化石:Neuropteris(脉羊齿)、Sphenophyllum(楔 叶) 等。
杨家杖子榆树屯黑色角岩化页岩中产海相化石 腕足类、瓣鳃类等。
山西组(P1-2s):山西组由Blackwelderia和Willis于1907年在山西 太原创名。
兴城地区山西组下部为黄褐色厚层泥质胶结含砾
粗粒石英砂岩,上部为灰绿色页岩夹炭质页岩及煤线, 含菱铁矿结核。厚40~80m。
本组含植物 化石:Lepidodendron(鳞 木)、Pecopteris ( 栉羊齿)、Nearopteris ( 脉羊齿)、
Sphenophyllum (楔叶)等。
石盒子组(P2-3s)蛤蟆山组(P3h) (五) 中生界
1.三叠系红砬组(T1h)后富隆山组(T2hf)
2.侏罗系羊草沟组(J1y)兴隆沟组(J1x)北票组(J1b)海房沟组(J2h)髫髻山组(J2t)土城子组(J2tc)
3.白垩系义县组(K1y):义县组由室井渡1940年创名于义县, 称“义县火山 岩类”。
燕山地区区域上义县组主体为中基性火山岩, 大体
上由下部火山岩系、中部含化石碎屑岩系、上部火山岩 系组成。
中部碎屑岩系(凝灰质页岩) 中含丰富热河动物群 化石,鱼类:Lycoptera(狼鳍鱼)、叶肢介Eosetheria (东方叶肢介);
昆虫:Ephemeropsis(拟蜉蝣);
双壳 类Ferganoconcha(费尔干蚌) 及恐龙、鸟类与早期被 子植物化石。
兴城地区义县组广泛分布, 下部为黄灰、紫红色中 细砾岩,流纹质晶屑凝灰岩、砾石成分复杂因地而异。
上部为灰色黑云安山岩、橄榄安山玄武岩、安山质集块 岩, 火山角砾岩夹凝灰质粉砂岩、砾岩数层。
厚度大于 500m。
九佛堂组(K1j)冰沟组(K1b) (六) 新生界层
二、在本次实习过程中各条路线及其相关地层地貌简述:
1、牦牛山路线
《《《《《《《《《《《插入牦牛山地层信手剖面图》》》》》》》》》》》 (1)马家沟组(O2m)
本组岩石为为薄层白云质灰岩,化学成分CACO3,MGCO3。形成于中奥陶时期。青灰色致密块状,微晶,含有花瓣状燧石结核,为浅海到深海相沉积岩石
(2)本溪组(C2b):
兴城地区本溪组底部为褐铁矿层或含铁质底砾岩;
上部为灰黑色页岩、铝土质页岩。在本溪组与马家沟组的接触带上的演示定为砂岩,矿物成分石英、长石、云母,红褐色,层理构造发育,结构为中细砾,砂岩内夹有薄层页岩呈土黄色,表面风化严重。矿产:铝土矿,灰白色、块状、有滑腻感、具沾舌性。褐铁矿:位于铝土矿下层,红褐色,蜂窝状,比重较大。本溪组与马家沟组的接触带为一个角度不整合的接触带! (3)太原组(C2-P1t)
本组地层由一系列言行组合形成:底部为砾岩岩、中间层为粉砂岩上部为碳质页岩。这样的3个旋回共同组成了本溪组底层,在其上部有一层含砾砂岩。碳质页岩抗风化能力较差,一般周边有煤的形成,本处也不列外。
(4)山西组(P1-2s)
牦牛山地区山西组底层与太原组基本相似,底部也为砾岩岩、中间层为粉砂岩上部为碳质页岩。这样的3-四个旋回共同组成了本溪组底层,在其上部也同样有一层含砾砂岩。
(5)石盒子组(P2-3s)
兴城牦牛山地区本组下部为灰白、灰黄色含砾石英砂岩和含砾长石砂岩,上部为紫红色含砾长石石英砂岩,来紫红色薄层细砂岩,含植物化石,
2、龙回头路线:本条路线位于海滨、有潮汐现象。在这里出现了海石地貌:海蚀洞,海石涯,海石柱,海石阶地等。《《《《《《《《《《《《《插入海石地貌素描图
河流的地质作用使得砾石定向排列如图、、、、、、、、3、钓鱼台路线:本条路线上主要观察的是岩浆岩的岩体与岩脉的侵入切割穿插关系。详细描述在后面侵入岩部分。
4、夹山路线:
(1)常州沟组(Chc) (2)串岭沟组(Chch)
(3)大红峪组(Chd)
5、白庙路线:本条路线十分复杂、从下往上依次出现了蓟县系杨庄组地层、寒武系昌平组地层、寒武系馒头组地层、毛庄组地层。 (1)蓟县系杨庄组地层:本组地层以灰岩为主,其中
白云质灰岩为青灰色、块状、微晶结构,新鲜断面有闪光点,经判断为方解石结晶,为微晶结构;
部分岩石新鲜面五晶体结构,判断其为泥晶结构。风化面有刀砍纹,并且纵横交错的节理。燧石条带、燧石结核广泛发育。
灰岩新鲜断面为灰黑色,风化面灰白色,表面有刀砍纹,燧石条带、燧石结核发育,可见节理缝。
碎屑状灰岩与灰岩基本相似,只是随着高度的升高,碎屑逐步增多。
硅化白云岩呈粉红色,块状、中粒。新鲜面粉红色,风化面灰白色,表面可见刀砍纹、硅质结核、燧石结核、燧石条带。
(2)白庙路线上有一个断层,在该断层处形成了一些破碎带。破碎带之后出现了正长岩(块状,新鲜面黄红色,土黄色,中细粒)、正长斑岩(灰黄色,块状,斑状结构,它是岩浆作用的烘烤边,斑晶为砾石、石英,基质为隐晶质)、寒武系昌平组的断层角砾岩(新鲜面青灰色,风化面土黄色,块状构造,棱角较为明显)。
往上为寒武系馒头组的页岩,含有紫红色泥岩与砖红色页岩,片状
再往上为震旦系,毛庄组灰岩。青灰色、块状、显晶质结构,其下部为 土黄色,粒度较大。
《《《《《《《《《《直接在实测地质剖面上找、、、、、另插入白庙杨庄组地层信手剖面图》》》》》》》》》
6、莲花山路线:下部为昌平组角砾状白云质灰岩,具方解石矿物解理面、隐晶质结构,新鲜面灰黑色,风化面灰色,在风化面上可以看到刀砍纹、燧石条带、硅质交结,有层理发育。 往上走可以看到昌平组与馒头组的一个分界点。馒头组页岩,它由紫红色或砖红色含砾粉砂岩、紫红色泥岩、砖红色页岩组成,岩层较薄,有碎屑结构、泥质结构,层理不明显。
继续往上走可以看到馒头组与徐庄组的一个分界点。徐庄组由青灰色页岩、黄绿色砂岩组成,他们都为浅海相沉积,含有灰岩透晶体,徐庄组上部有薄层鲕状颗粒。
再往上为徐庄组与张夏组分界点,张夏组以深灰色、紫红色厚层鲕状灰岩为主,为浅海相沉积岩。
《《《《《《《《《《《《《插入莲花山地层信手剖面图
第三章 侵入岩、变质岩
一、岩浆侵入到围岩之中,掩体和威严的接触关系称为侵入接触关系。在侵入接触关系中,在接触面以内岩体的边缘部分称为内接触带;
接触面以外的威严部分称为外接触带,侵入接触关系主要表现在内、外接触带上。其特征是:
(1) 岩体传切围岩;
沿内接触带可见有冷凝边,外接触带可见有烘烤边和接触变质带或矿化蚀变现象;
(2) 岩体内往往有围岩的碎块落入—捕虏体;
(3) 与侵入体有关的岩墙和岩脉插入到围岩中。
侵入接触的研究,不仅阐明地壳运动所伴生的岩浆活动情况,而且在成矿作用方面也有着实际意义,许多接触变质和热液蚀变类型矿床,都与这种接触关系密切相关。
实习区岩浆侵入作用发育,其中在钓鱼台路线发育完善:
《《《《《《《《《《《?《《《插入图》》》》》》》》》》》
图一中体现了钓鱼台三焦览胜点的伟晶岩脉与花岗斑岩岩体之间的侵入切割穿插关系,从中我们可以很容易的看出伟晶岩与花岗斑岩形成的新老关系。
图二中
夹山花岗岩与常州沟组岩浆侵入关系素描图 夹山不同时代石英岩脉侵入切割穿插关系图
二、变质岩:无论什么岩石,党其所处的环境不同于当初岩石形成时的环境,岩石的成分、结构和构造等往往也要随之变化,以便使岩石和和环境之间达到新的平衡关系。这种变化总称为变质作用。引起变质作用的因素主要是岩石所处环境物理条件和化学条件的改变。物理条件主要指温度和压力,而化学条件主要指从岩浆中析出的气体和溶液。这些条件和因素的变化,主要来源于构造运动、岩浆活动和地下热流,因此,变质作用属于内力作用的范畴。
第四章
构造
兴城地区自太古宙以来发生了一系列的构造地质作用,在内外地质作用力的作用下,包括内动力地质作用使地层下降或抬升,使较为韧性的水平岩层隆起形成褶皱,或较为脆性的岩层发育形成断层等各种地质构造;
而在外动力地质作用下,地层遭受风化剥蚀或侵蚀,最终让地貌裸露出地表,形成各种形状的岩石或地层,在地质构造形态中也逐渐形成了一系列较为复杂的褶皱构造和断层构造。现将本区内的各种地质构造描述如下:
一、构造特征概述。
实习地区褶皱构造、断裂构造也发育完整,出露良好。
褶皱构造:主要有白庙褶皱以及一些小褶皱组成。
断裂构造:主要有白庙断裂、夹山断裂及一系列小断层组成。
二、白庙褶皱构造。
本次实习地区六条路线中白庙褶皱构造发育较为明显,这里一共出现了4个向斜和3个背斜。
第一个向斜:
在距离公路约120米的地方出现第一个向斜,该向斜左翼产状为20° 角38°,右翼产状为0度角45度。
第一个背斜紧接着第一个向斜,不过由于无露头 ,所以该背斜其他重要星系无法观察。
在该背斜之后发育的是一个稍大的向斜右翼产状为130度角34度。左翼产状无法测量。
第二个背斜:在该向斜之后紧接着一个很小的背斜,左翼产状为152度角25度,右翼产状为345度角18度。
第三个向斜:紧接着上个背斜的是一个向斜,该向斜左翼产状为320度角20度,右翼产状为95度角73度。
第三个背斜紧接着上个向斜,其左翼产状为95度角73度,右翼产状为310度角25度。
第四个向斜:紧接着上个背斜,左翼产状为310度角25度,右翼产状黄为80度角25度。
其他地方小型褶皱普遍发育,在此不做称述。
三、断层 :
断层是地壳中的岩层或岩体在应力作用下发生破裂并且破裂面发生明显位移的构造。兴城地区在早新生代, 由于受到太平洋板块北西方向的运动俯冲,中国东部地区形成了北西—南东方向的主压应力 场, 发育了以郯庐断裂为代表的北北东向断裂。
喜马拉 雅期晚期, 太平洋运动方向发生转折, 太平洋板块对华 北的挤压方向改为东西向, 改变了断裂构造样式, 发育 了北东、北西向的共轭断裂系。
因此, 实习区的断层也 以这两期为主,即北北东向和北西、北东共轭断裂系。
1、白庙断层 :
该断层处于杨庄组与上覆岩层之间,根据断层上盘为寒武系昌平组地层、寒武系馒头组地层、毛庄组地层。下盘为杨庄组地层。断层面产状为310度角67度,是一个正断层
《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《插入白庙正断层素描图
2、龙回头断层:《《《《《《《《《《《《《《《插入龙回头路线地质信手剖面图
除以上各大断层外,其他地方也见到了一些小的断层,如牤牛山走滑断层等,在此不作一一详述。
第五章
矿产
兴城地区矿产资源十分丰富在本次实习的过程中,发现了煤矿、铝土矿、滑石、褐铁矿、辉钼矿、石灰石、煤矿主要形成于石炭二叠时期、
第六章 地质发展史
本区地质构造发展史也相应可分为三个阶段:
华北 板块(华北地台) 基底形成阶段、华北板块(华北地台) 盖层发展阶段和大陆板内变形活化阶段。
1、华北板块(华北地台)基底形成阶段
在太古宙, 本区形成了早期大陆型地壳, 以海相中 基性火山岩和碎屑沉积为主, 经区域变质作用改造为变 质表壳岩;
之后TTG系列岩浆侵入并在较深地壳层次 发生中深区域变质作用;
晚期有大规模深成酸性侵入体 形成(为绥中花岗岩)。以绥中花岗岩、TTG系列花岗 质片麻岩及其中的早期变质表壳岩包体为主的太古宙 岩石构成华北地台(板块)刚性主体部分。
古元古代时期, 区内处于隆升剥蚀, 形成山海关隆 起。古元古代末(18.5亿年)发生吕梁运动,形成统 一的华北板块(地台) 区, 同时伴有深成岩浆侵入及深 成变质变形作用, 表现为黑石岗岩体的侵入以及构造片 麻理的形成。
2、华北板块(华北地台)盖层发展阶段
中元古代—三叠纪,本区进入地台盖层沉积阶段。
形成三套沉积盖层, 第一套为中、新元古代陆内裂陷槽 沉积。
中元古代长城纪早期本区沉积了常州沟—串岭沟 期的陆地边缘相沉积物。
常州沟期海侵加大, 串岭沟期 海水广布, 为闭塞海湾—泻湖环境。
团山子期发生了全 区性海退, 本区普遍抬出水面, 经受风化剥蚀。
大红峪 期本区发生了大规模海退, 沉降范围扩大, 形成了大红 峪期大面积超覆。
大红峪末期, 葫芦岛地区隆起, 经受 风化剥蚀。
兴城运动发生在长城纪内, 并伴随有锦西岩 体沿东西向断裂带侵入, 是一次造陆运动。
高于庄期海 侵进一步扩大, 形成了更广泛的大面积超覆, 内源碳酸 盐沉积。
蓟县纪杨庄期形成了一套地台—沿岸滩相沉积 物。
雾迷山期海侵扩大到高峰, 接受内源碳酸岩沉积物。
雾迷山后期全区隆起, 经受风雨剥蚀。
直到新元古代青 白口纪井儿峪期, 本区开始沉降, 以滨海陆屑滩相沉积 为主。
井儿峪末期, 蓟县运动使全区上升, 结束了元古 宙沉积史。
第二套沉积盖层为早古生代,典型浅海碳酸盐建
造。
古生代寒武纪本区再度沉降。
早寒武世为内源碎屑 岩夹泥岩建造。
本区处于干旱、炎热的气候条件, 海水 蒸发量大, 含盐度高, 处于氧化环境, 为闭塞 — 半闭塞 环境。中晚寒武世海侵扩大,以内源碳酸盐沉积为主, 气候温暖, 为半闭塞开阔地台相沉积。
奥陶纪本区处于 广泛的海侵期, 以内源碳酸盐建造为主, 为潮间带 — 潮 下带地台相沉积。早奥陶世末期受加里东运动的影响, 本区露出水面,风化剥蚀。
第三套沉积盖层为晚古生代晚石炭世至三叠纪, 由
晚石炭世、早二叠世海、陆交互相近海平原沼泽相沉积 至中二叠世、三叠纪为大陆河流相沉积。
3、大陆板内变形活化阶段
中生代三叠纪末开始, 稳定的地台发生了强烈的构 造运动, 使本区发生了大规模的褶皱, 断裂和岩浆活动, 板内变形,地台活化。
在中生代三叠纪末期, 以南北向对偶为主的印支运 动, 形成了本区一些主要的东西向断裂构造(九股屯断裂 带, 影壁山断裂带)和掀斜构造(高桥单斜)或者说大型的 构造向斜盆地, 岩浆活动规模不大, 以闪长岩类岩株形 式产出, 如水泉闪长岩体。
燕山期本区发生了更强烈的 构造运动, 构造形迹方向明显发生了改变。
以北西、南 东对偶作用, 形成了大规模的北东向断裂构造(如老官 堡、塔山断裂带, 大杨和沟, 盘道沟断裂带等显示地垒 式的断裂构造),以及所伴随的大规模岩浆活动(如虹螺 岩体)。
早、中侏罗世以山间碎屑盆地为主, 伴有中基性 火山喷发。
早白垩世本区形成了一套火山—火山碎屑岩 建造,为大陆裂隐盆地沉积。
新生代以来, 随着海盆地的不断下降、陆地的抬升, 海陆差异性升降运动是这一时期的主要运动形式。
第三 纪全区处于剥蚀状态, 无沉积形成。
第四纪近海地区和 山间沟谷地带, 接受了黄土、砂砾石堆积, 其它地区继 续遭受风化剥蚀。
第七章
结语
通过十五天的艰苦奋斗与顽强拼搏,终于完成了牤牛山、夹山、钓鱼台、莲花山、白庙、龙回头地质路线的观察与白庙路线的剖面实测、相关区域的地质填图实习。在本次实习当中,让我受益匪浅,使我更加全面地了解了野外地质实习的工作要求与实际经验以及编制构造地质学实习报告的方法与过程,更加深入地了解构造地质学所研究的内容,也培养了自己严谨认真的学习工作精神,加强了我的团队合作意识。同时,我也发现了自己很多方面知识的欠缺与不足,例如对构造地质学学习的内容还不够全面透彻,对野外实际情况的误判与粗心,作图还不够熟练等等。希望在以后的学习当中,有更多的机会进行这样的综合实习,来巩固在自己课堂上所学到的新知识、新内容,以及时的发现和弥补自己的不足之处,是自己的地质水平得以进一步的提高。
在这本次实习过程中,我要特别感谢各位指导老师对我的细心指导与教学,感谢各位同学对我的帮助与支持。
目录
第一章 绪言·····················································1 第二章 地层·····················································3 2-1.太古宙片麻状花岗岩······································3 2-2.中、新元古界长城系、蓟县系、青白口系·····················3 2-3.下古生界·················································7 2-4.上古生界·················································8 2-5.中生界···················································9 2-6.新生界···················································12 第三章 侵入岩 变质岩············································13 3-1.侵入岩···················································13 3-2.变质岩···················································15 第四章 地质构造·················································17 4-1.褶皱构造·················································17 4-2.断裂构造·················································18 4-3.节理构造·················································20 第五章 矿产·····················································21 第六章 地质发展简史·············································22 第七章 结语·····················································24 参考文献与资料··················································24 附录一、二
兴城市刘家沟滨海公路及老滩公路实测剖面图············25 附录三
兴城市刘家沟——老滩采石场实测剖面图····················26
第一章
绪
言
吉林大学兴城地学野外教学基地位于辽宁省兴城市东部钓鱼台海滨的新立屯,距市中心约8km.兴城市位于辽宁省西南部,行政建制为县级市,行政区划隶属于辽宁省葫芦岛市。
葫芦岛市辖区地处华北与东北两大经济协作区的交汇地带,东临锦州,北靠朝阳,西连秦皇岛市山海关,南濒渤海辽东湾。在区域地貌上,兴城——葫芦岛地区属于辽西山地黑山丘陵东部边缘的海滨丘陵。海拔一般为20~500m,相对高差200~350m。兴城市属于温暖带半湿
图1-1 兴城教学基地地理位置图
1.加粗长方形黑框区域为1∶20万地形图K-51-(31)(兴城幅)和K-51-(25)(锦西幅);
2.基本实习区1∶5万地形图、地质图合幅:A.杨家杖子等4幅合幅;
B.葫芦岛市等2幅合幅;
C.兴城市等4幅合幅
润气候区,气候温和,干湿相宜,故而农业较发达,主要农作物为玉米,花生,小麦,经济作物有棉花、烤烟、麻类等。丘陵地区适宜林果生产,以苹果和白梨为主,被国家农业部定为优质果生产基地。
1 兴城——葫芦岛地区交通发达,设施完备,公路、铁路、海运、空运形成了立体化交通网。京哈铁路高铁、京哈公路和高速公路以及环渤海公路纵贯全境。吉林大学兴城地学教学基地就位于环渤海公路1207.8km处。详细情况见(图1-1)。
兴城地区较系统的区域地质研究工作是1966~1967年由辽宁省地质局地质测量队完成的1∶20万区域地质调查K-51-(25)(锦西幅)和K-51-(31)(兴城幅),1983年辽宁省地质局区域地质调查队重新对1∶20万锦西幅和兴城幅地质图进行修编,并且编写了详细的区域地质调查报告。后来,20世纪80年代编制的《东北地区区域地层表》、1989年编写的《辽宁省区域地质志》、1997年编写的《辽宁省岩石地层》等辽宁省区域地质系列性总结著作对本区的区域地层、岩浆活动及构造有所概略记述。1998~2003年辽宁省地矿局有关地质队还进行过区内数幅1∶5万矿产地质调查工作。2010~2012年,吉林大学地质调查研究院承担中国地质调查局“辽宁1∶25万葫芦岛市(K51C004001)幅区调修测”项目,对调查区内基础区域地质特征进行了全面总结研究。
本次实习主要目的是:(1)印证课堂学习过的地质学的基本概念和基本知识;
(2)认识各种地质现象;
(3)进行野外基本技能的训练。
(4)学会相关地质仪器及工具的正确使用 。通过实习使我们充分认识到野外实习在地质科学研究中的地位和重要作用,从而逐步树立艰苦奋斗和勇于探索的科学求实精神,培养大学生对大自然的热爱,陶冶学生的情操,锻炼他们不怕吃苦的精神,团结合作的意识。实习内容有路线踏勘、野外路线教学阶段、地质实测剖面的选择与测制,地质填图以及编写实习报告。
野外实习时间始于2012年8月17日,止于2012年9月16日。野外路线教学阶段班级分为6组,每组5人,指导老师为×××。总共观察了十条路线,各条路线长度在600m~2.4km,标本80余块。地质实测剖面阶段班级分为4组,每组7~8人,指导老师为×××。实测剖面共有三段,第一段长234m,第二段长278m,第三段长91m,标本35块。野外地质填图阶段班级分为4组,每组7~8人,指导老师为×××,填图总面积约3.8平方千米,标本约32块。
这次兴城实习的主要工作成果是初步掌握了地层分层与分组的方法,大致了解了各组的岩性特征与岩石组合,基本了解了野外实测剖面的程序与方法以及清绘的方法与技巧,对野外地质填图也有了一定的掌握。
2
第二章
地
层
兴城地区出露的地层为典型的华北型。地层发育较为齐全,有太古宙岩石单元,中、新元古界,古生界,中生界和新生界。
2-1.太古宙片麻状花岗岩
华北地台基底岩性整体以块状花岗岩为主,在兴城市到南部绥中一带大面积分布,称为太古宇绥中花岗岩(Ar3Sγ),也可称为似斑状花岗岩。风化面与新鲜面均为肉红色,似斑状状结构,块状构造,石英含量约50%,长石含量约50%。野外表象为深成岩侵入体,部分被伟晶岩和细晶岩等岩脉穿切 。
太古宇的绥中花岗岩在兴城地区实习路线中在首山、夹山、台里海滨、龙回头海滨一带有上述岩体出露。
2-2.中、新元古界长城系、蓟县系、青白口系
中国燕山地区中、新元古代为大陆板块(地台)边缘裂陷槽环境,发育一套地台型海相碎屑岩、富镁碳酸盐岩及粘土岩。其中天津蓟县地区最为典型,该套地层划分为三个系十二个组,自下而上为长城系(包括常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组)、蓟县系(包括杨庄组、雾迷山组、洪水庄组、铁岭组)、青白口系(包括下马岭组、长龙山组、景儿峪组)。兴城地区位于燕山裂陷槽东段,中、新元古界总体上可与蓟县剖面对比,但有些单元岩相特征、接触关系等方面有所不同。
(1)长城系(Ch)
图2-1 兴城市首山地区随手剖面图
3 兴城地区长城系在实习路线中见于兴城市首山、夹山、龙回头海滨一带。首山地区长城系随手剖面图见(图2-1)、夹山地区长城系随手剖面图见(图2-2)。
图2-2 兴城市夹山地区随手剖面图 1)常州沟组(Chc)
常州沟组(Chc)地层在首山、夹山地区有较好的出露,该组与太古宙片麻状花岗岩由于吕梁运动成角度不整合。在界面产状为58°∠41°,界面上有灰褐色古风化壳,凹凸不平,岩石破裂严重。常州沟组可分为上、中、下三段,底部总体岩性为灰色中细粒长石石英砂岩,含砾长石砂岩;中部为灰色薄层粉砂岩,板状页岩夹细粒石英砂岩,; 上部黄灰色灰白色中厚层厚层中粗粒长石石英砂岩夹长石砂岩。风化面为灰褐色,碎屑结构,块状构造,石英约60%,正长石约20%,斜长石约20%,分选性好,有粒序层理,定名长石砂岩。层面产状为78°∠58°。在首山可见明显的沉积旋回。
2)串岭沟组(Chch)
在兴城地区该组分为两部分:下部为黑灰色、灰色粉砂岩、粉砂质页岩夹黄色长石砂岩数层;上部为黄灰色含云母粉砂质页岩、粉砂岩夹长石砂岩薄层。其中发育的红色铁矿(宣龙氏铁矿)是与常州沟组分层的标志。风化面为红褐色,新鲜面为灰黑色,碎屑结构,层理构造,长英质,定名灰黑色厚层粉砂质泥岩。地层产状为70°∠27°。
3)团山子组(Cht)
本组主要以灰色中层白云质灰岩、钙质砂岩为主。风化面为灰褐色或玫瑰红,新鲜面为灰白色,碎屑结构,硬度小于指甲,定名钙质粉砂岩。岩层产状为66°∠65°。在夹山团山子组见到卷心菜式叠层石,上部白云质灰岩由于湿热环境强烈风化,成为红土,并存在古喀斯特溶洞和裂隙,裂隙被大红峪组石英砂岩质砾岩灌入。这些现象是兴城运动的典型证据。
4)大红峪组(Chd)
4 大红峪组总体岩性为单成分石英岩砾岩,在首山、夹山和龙回头海滨一带有明显的露头。大红峪组下部为浅红色中粗粒长石砂岩,底部为灰质胶结石英砂岩质砾岩;
上部为灰黑色页岩、粉砂质页岩为主,夹有薄层粉砂岩砂岩。风化面为红褐色,新鲜面为灰白色,碎屑结构,块状构造,棱角状,分选度较大,砾石成分为石英砂岩,粒经最大为60cm,含少量粉砂质泥岩,砾石含量为70%,颗粒支撑,定名灰白色厚层石英砂岩质砾岩。层面产状为40°∠23°。由于与下伏团山子组产状不一致,故为角度不整合接触关系,代表兴城运动的存在。
4)高于庄组(Chg)
由于实习路线中没有高于庄组,故而高于庄组的白云岩暂不做论述。
(2)蓟县系(Jx)
兴城地区蓟县系见于实习路线中的上长茂、白庙子一带。蓟县系与青白口系关系见(图2-3)。
1)杨庄组(Jxy)
杨庄组仅在白庙子路线中见到,下部为灰黑色燧石条带白云岩,夹紫色白云岩,上部为浅灰色厚层白云岩、燧石条带白云岩。风化面灰黄色,新鲜面灰白色,有刀砍纹,亮晶结构,块状构造,为内碎屑岩,由于构造作用,产生连续多个褶皱,因此产状不断变化。由于滦县运动,杨庄组与下伏高于庄组为平行不整合接触。
2)雾迷山组(Jxw)
图2-3 上长茂地区随手剖面图
雾迷山组仅在实习路线中的上长茂见到,主要岩性为燧石条带燧石结核白云质灰岩,硅质胶结,层面产状为330°∠44°,硬度较大风化面与新鲜面均为灰黑色。
5 3)洪水庄组(Jxh)
在实习路线中未见蓟县系的洪水庄组的灰黑色页岩及页岩夹石英砂岩(俗称“洪水庄页岩”),因此暂不做论述。(Jxt)
在实习路线中未见蓟县系的铁岭组灰岩(俗称“铁岭灰岩”),也不做论述。
4)铁岭组(Jxt) (3)青白口系(Qn)
兴城地区青白口系见于实习路线的上长茂。
1)下马岭组(Qnx)
在实习路线中未见青白口系的下马岭组页岩(俗称“下马岭页岩”),亦不做论述。
2)长龙山组(Qnc)
长龙山组见于实习路线中的上长茂。主要岩性为紫色灰绿色页岩,黄绿色粉砂质页岩,灰白色中粗粒含砾石英砂岩。在上长茂,长龙山组与下伏雾迷山组为平行不整合接触,该地
区曾发生过芹峪运动,见(图2-4)。底部为底砾岩,风化面为黄褐色,新鲜面为青灰色, 碎
图2-4 上长茂地区平行不整合接触素描图
屑结构,块状构造,硬度大,石英约80%,长石约15%,岩屑约5%,硅质胶结,定名长石石英砂岩。顶部粉砂岩含赤铁矿,为红褐色。
6 3)景儿峪组(Qnj)
景儿峪组见于上长茂,主要岩性为紫色薄层板状灰岩。风化面为灰白色,新鲜面为灰黑色,中薄层,层理构造,风化面具有刀砍纹,定名灰黑色中薄层白云质灰岩。层面产状为310°∠45°。
2-3.下古生界
兴城地区下古生界仅发育有寒武系和奥陶系。
(1)寒武系
寒武系在实习路线中见于上长茂、白庙子。
1)昌平组(∈1c)
昌平组主要岩性为角砾状白云质灰岩。其与下伏景儿峪组界线凹凸不平,为平行不整合,是受蓟县运动作用影响。风化面为黄白色,新鲜面为青白色,层理构造,为早先角砾在成岩阶段被流水冲击再经灰质胶结而成,含角砾,粒径2~4cm,定名青白色含砾白云质灰岩。层面产状为325°∠41°。
2)馒头组(∈1-2m)
馒头组下部为黄灰色薄层白云质灰岩,泥灰岩;
中部为紫色粉砂质页岩,粉砂岩夹白云质灰岩;
上部为紫色砂质灰岩,灰质粉砂岩,紫色页岩。在上黑鱼沟和白庙子有很好的露头,在上黑鱼沟见到大理岩,风化面与新鲜面均为灰白色,变晶结构,块状构造,旁边还出露有砂岩,两者接触产生矽卡岩化。途中还有白云质藻球灰岩,含有很多叠层石。岩层产状为20°∠30°。
在白庙子路线中馒头组主要岩性为紫红色粉砂岩,风化面与新鲜面均为紫红色,有细粒的白云母晶体,碎屑结构,块状构造,还可见细粒方解石晶体,定名紫红色粉砂岩。沿途见到馒头组上部的豹皮灰岩,风化面为灰黄色。
3)张夏组(∈2z)
张夏组在实习路线中见于白庙子、上黑鱼沟和上长茂。主要岩性为灰色薄层板状鲕粒灰岩,中厚层鲕粒结晶灰岩夹紫色灰质粉砂岩。风化面为灰白色,新鲜面为灰黑色,结晶结构,块状构造,有条带状、竹叶状和鲕粒,定名灰黑色竹叶状鲕粒灰岩。岩层产状为190°∠35°。
4)崮山组(∈3g)
崮山组仅在白庙子路线中见到,底部为灰紫色竹叶状砾屑灰岩;
下部为灰色厚层鲕粒灰岩,紫灰色泥质灰岩;
上部为中薄层鲕粒灰岩,灰黄色白云质灰岩。风化面为灰黄色,新鲜面为灰黑色,鲕粒结构,块状构造,定名灰黑色鲕粒灰岩。
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5)炒米店组(∈3c)
炒米店仅组见于上黑鱼沟,主要岩性为紫红色、灰紫色泥质灰岩、砾屑灰岩。
风化面为灰白色,新鲜面为灰紫色,结晶结构,块状构造,定名灰紫色泥质灰岩。
(2)奥陶系
兴城地区奥陶系仅见于上黑鱼沟一带。
1)冶里组(O1y)
冶里组仅见于上黑鱼沟一带,主要岩性为青灰色白云质灰岩夹薄层细粒砾屑灰岩。
2)亮甲山组(O1l)
亮甲山组在上黑鱼沟见到,没有较好露头且与冶里组不易区分,不做细述。
3)马家沟组(O2m)
马家沟组见于上黑鱼沟和牤牛山地区。马家沟组主体岩性为灰岩,厚度较大,下部为薄层结晶灰岩、中厚层含燧石结核白云质灰岩;
上部为灰色花纹状含燧石结核白云质灰岩,夹薄层灰岩。风化面为青灰色,新鲜面为灰白色,含燧石条带,泥晶结构,块状构造,定名灰白色燧石条带白云质灰岩。产状34°∠25°。含有生物碎屑灰岩,在岩层中见到海百合和角石,泥晶灰岩,风化面似暖气片。
2-4.上古生界
兴城地区上古生界仅发育上石炭统本溪组和二叠系(图2-5)。
图2-5 牤牛山地区随手剖面图 (1)石炭系——本溪组(C2b)
8 本溪组见于上黑鱼沟西山和牤牛山地区,主要岩性为灰色铝土质胶结石英砂岩,含铁砂岩。风化面为黄褐色,碎屑结构,块状构造,铁质胶结,主要成分为石英、长石,定名含铁砂岩。岩层产状为350°∠40°。铝土质石英砂岩在含铁砂岩(山西式铁矿)之上。由于本溪组与下伏马家沟组缺失地层,故为平行不整合接触。
图2-6 上黑鱼沟西山地区随手剖面图 (1)二叠系
1)太原组(C2-P1t)
太原组见于上黑鱼沟西山和牤牛山地区,主要岩性为炭质粉砂岩。风化面为黄褐色,新鲜面为黑色,碎屑结构,块状构造,定名炭质粉砂岩(图2-6)。
2)山西组(P1-2s)
山西组见于上黑鱼沟西山和牤牛山地区,主要岩性为灰色铝土质胶结中细粒长石砂岩,石英砂岩。风化面为黄褐色,新鲜面为黑色,有微粒晶体,碎屑结构,块状构造,石英约70%,长石约30%,定名黑色长石砂岩。
3)石盒子组(P2-3sh)
石盒子组见于上黑鱼沟西山路线,主要岩性为含砾长石石英砂岩。风化面为紫红色,新鲜面为灰白色,碎屑结构,块状构造,石英约75%,砾石约10%,定名粗粒含砾长石石英砂岩。
4)蛤蟆山组(P3h)
蛤蟆山组见于上黑鱼沟西山一带,主要岩性为石英岩质砾岩、长石石英砾岩。砾石成分较为单一,主要为石英和长石。
2-5.中生界
(1)三叠系——红砬子组、后富隆山组
9 红砬子组和后富隆山组,在实习路线中没有较好露头,因此没见到红砬子组内的紫色砂岩、粉砂岩和后富隆山组的复成分砾岩。
(2)侏罗系
1)羊草沟组(J1y)、2)兴隆沟组(J1x)、3)北票组(J2b)在实习路线中均未出露,故不做论述。
4)海房沟组(J2h)
海房沟组在夹山与龙回头海滨地区均有较好露头,主要岩性为灰白色,黄灰色复成分砾岩。在夹山地区,海房沟组与下伏大红峪为超覆不整合接触。复成分砾岩中有石英砂岩、硅质岩等,粒径可达25cm,磨圆度为次圆状。岩层产状为10°∠45°。
5)髫髻山组(J2t)、土城子组(J2tc)在实习区域未见露头,故不做论述。
(3)白垩系
1)义县组(K1y)(图2-7)
义县组在尖山和角山地区均有出露,主要岩性为凝灰质粉砂岩、安山质集块岩、火山
图2-7 尖山地区火成岩随手剖面图
角砾岩等。凝灰质粉砂岩具有成层性,厚度约4~10cm,有风化严重的钙质结核,风化面为黄褐色,新鲜面为灰褐色,块状构造。安山质集块岩风化面为红色,新鲜面为浅紫灰色,集块岩性多为安山质含角砾晶屑凝灰岩,与下伏安山质晶屑凝灰岩之间有明显界线,界面凹凸不平,代表火山活动间歇期的风化剥蚀面。此外,还可以看到多个旋回。岩层产状为160°∠27°。
2)大兴庄组(K1d)
大兴庄组在刘家沟——老滩一带有出露,为实测剖面路线,主要岩性为中性喷出岩。
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剖面测量时间为2012年9月3日至9月6日,剖面位置为刘家沟至老滩地区,据实际情况所测剖面分为三部分。剖面露头情况均为人工露头,所见地层时代为下白垩统大兴庄组。
第一部分起点为N40°31.492′E120°39.291′H8.3m,终点为N40°31.493′E120°31.310′H15.4m。剖面方位为39°,剖面总长度为234m(附录1)。
分层层序如下:
(未见顶)
大兴庄组(K1d) 总厚度21m 1.晶屑凝灰岩 3.66m 2.灰色凝灰质粉砂岩 1.94m 3.紫红色陈凝灰岩 1.72m 4.紫色含角砾凝灰岩 2.80m 5.安山岩 2.12m 6.玄武岩 10.00m 7.安山质火山集块岩 12.50m 8.黄褐色玄武安山岩 13.51m 9.安山岩
(底部为似斑状花岗岩)
由于实际地理环境的限制,该剖面测制时,选取的剖面测制方位与岩层的走向近于平行,其中第三层具有水平层理,第四层为球状风化并具有漂浮层,第八层严重风化并发育大量层间滑动。
第二部分起点为N40°31.174′E120°39.952′H6.0m,终点为N40°31.084′E120°31.992′H4.7m。剖面方位为157°,剖面总长度为278m(附录2)。
分层层序如下:
(未见顶)
大兴庄组(K1d) 总厚度112.97 1.灰色集块熔岩 21.61m 2.灰白色安山岩 9.67m 3.灰褐色角砾熔岩 10.92m 4.含角砾熔岩 9.24m 5.紫红色集块熔岩 5.04m 6.紫红色安山岩 2.94m 7.灰褐色角砾熔岩 21.0m 8.含角砾安山岩 32.55m
(未见底) 其中六层为薄层,具有破碎带,其与五、七层分层界限明显,该处产状为倾向115°,倾角29°,第七层发育球状风化。
第三部分起点为N40°31.250′E120°39.638′H12.6m,终点为N40°31.227′E120°31.692′H30.8m。剖面方位为157°,剖面总长度为91m。(附录3)
11 分层层序如下:
(未见顶)
大兴庄组(K1d) 总厚度 44.71m 4.角砾熔岩 8.45m 3.玄武岩 19.22m 2.角闪安山岩 8.14m 1.灰绿色玄武岩 8.91m
(未见底) 所测产状为倾向120°,倾角23°。
3)九佛堂组(K1j)、3)冰沟组(K1b)在实习地区均未见到,不做论述。
2-6.新生界
新生界在兴城市大部分地区没有沉积,仅局部地区发育有第四系棕红色粉砂质粘土和淡黄色土,且在农作物区,未见较好露头,不做论述。
12
第三章
侵入岩 变质岩
3-1.侵入岩
区内岩浆侵入岩较为发育,主要岩浆侵入活动有四个时期:华北地台基底形成阶段的太古宙(新太古代)、古元古代;
大陆板内变形活化阶段的印支期、燕山期。
(1)太古宙花岗岩
兴城地区出露最早的岩性为太古宇的绥中花岗岩也是作为华北地台的基底同时也是在华北地台最早的侵入岩体。其分布于辽西地区,主要出露于葫芦岛市绥中县,因此解放初期
图3-1 首山地区伟晶岩穿切绥中花岗岩素描图
冶金地质勘探公司称为燕山期“绥中花岗岩”、“叶家屯花岗岩”。绥中花岗岩是深成岩浆侵入体,其中含有地球上较古老的花岗岩(形成于25亿年前的太古宙)。1966~1968年,辽宁省地质局区域地质测量队进行1:20万锦西幅、兴城幅区域地质调查时,根据花岗质岩石具有强烈变形和被中元古代地层角度不整合覆盖等特征,将其称为太古代(现应为太古宙)混合花岗岩。1983年辽宁省地质局区域地质测量队对1:20万锦西幅、兴城幅地质图进行修编时,称为绥中混合花岗岩(ArSγ),认为其主要岩石类型以混合花岗岩为主,约占95%。按照现今研究观点,所谓绥中花岗岩可能包含众多岩石类型,主要有花岗岩、黑云母二长花岗岩,花岗闪长岩,碱长花岗岩,黑云母花岗岩,似斑状花岗岩、片麻状花岗岩、片麻状二长花岗岩、和片麻状英云闪长岩等类型。一般称太古宙似斑状花(图3-1)。
(2)吕梁期、印支期、燕山期岩浆侵入岩
13 兴城地区内古元古代吕梁期、中生代印支期和燕山期岩浆侵入岩。
在首山、夹山、台里海滨和龙回头海滨路线出露很多侵入岩,主要为绥中花岗岩,侵入上覆的长城系地层,并可见花岗伟晶岩侵入绥中花岗岩。绥中花岗岩风化面与新鲜面均为
图3-2 台里海滨岩脉侵入关系图
肉红色,似斑状结构,块状构造,主要矿物有石英、长石、黑云母,石英约50%,长石约45%,黑云母约5%,定名肉红色似斑状花岗岩或肉红色绥中花岗岩(图3-2)。
图3-3 台里海滨辉绿岩穿切黑鱼二长花岗岩素描图
14 在台里海滨,可见到花岗细晶岩侵入穿切花岗伟晶岩,同时花岗细晶岩和花岗伟晶岩侵 入花岗闪长质片麻岩,还可见眼球状变晶糜棱岩侵入穿切花岗闪长质片麻岩,眼球状变晶糜棱岩的糜棱产状为336°∠78°。在旁边还可见辉绿岩侵入黑云二长花岗岩,并且可见烘烤边。在台里海岸带中酸性岩浆侵入岩超过70%,尤以花岗岩为主,基性侵入岩次之,发育有年代较为古老的片麻岩。还有辉绿岩侵入黑云二长花岗岩(图3-3)。
白庙子地质路线中有呈灰白色的正长斑岩侵入,其侵入是沿白庙子正断层裂隙侵入,正长斑岩岩脉风化较为强烈在此处形成腹地形。正长斑岩形成晚于断层形成时代,是一种常见的浅成岩。风化面呈浅肉红色,新鲜面呈深绿色—黑色,具斑状结构,斑晶为正长石,基质多为粗面结构或交织结构,正长石的斑晶粒度较大,
斜长石含量甚少,几乎没有,块状构造,岩石中有含量较多的暗色矿物,多为角闪石、辉长石,定名正长斑岩。
3-2.变质岩
本地区的变质岩见到的有台里海滨的花岗闪长质片麻岩、眼球状变晶糜棱岩以及上黑
鱼沟见到的大理岩。其中花岗闪长质片麻岩和眼球状变晶糜棱岩主要原因是台里海滨地区发生多次侵入,使得发育多次透入性韧性变形和脆性变形的变质作用。而上黑鱼沟的大理岩也是由于侵入接触变质作用引起(图3-4)。(1)风化面与新鲜面均为灰白色,变晶结构,片
图3-4 台里海滨绥中花岗岩岩脉侵入关系图
麻构造,石英约50%,长石约30%,黑云母约15%,角闪石约5%,定名花岗闪长质片麻岩。
15 (2)风化面与新鲜面均为灰黑色,变晶结构,糜棱构造,并有眼球状构造,定名眼球状变晶糜棱岩。(3)风化面为灰白色,新鲜面也为灰白色,变晶结构,块状构造,含方解石,结晶程度好,定名灰白色大理岩。
16
第四章
地质构造
华北地台区,在吕梁期南部为山海关隆起,北部为燕山裂陷槽盆地,兴城地区处于燕山裂陷槽的东部边缘;
中、新元古代,早古生代,晚古生代至早三叠世,地壳以整体升降运动为主。发育三套盖层:印支期-燕山期褶皱和断裂发育,印支期广泛发育近东西向的褶皱和断裂构造;
燕山期逐渐叠加北东向和北东向褶皱和断裂构造(图4-1)。
4-1.褶皱构造
(1)杨家杖子向斜
杨家杖子向斜是兴城地区区内规模最大的褶皱构造,整体形态呈近东西展布的横长方形。杨家杖子向斜又可识别出两个次级向斜构造。在牤牛山、上长茂和上黑鱼沟三条路线中见到。
见(图4-2)。
1)笔架山-下黑鱼沟向斜
笔架山向斜西起笔架山,向东延伸至杨郊乡下黑鱼沟。轴向东西,轴长约9km。核部由三叠纪地层组成。北翼实际上可以看作大背岭背斜的南翼,由古生界、青白口系景儿峪组及蓟县系雾迷山组构成,北翼倾向南,倾角24°~26°。南翼倾向北,倾角10°~25°。西端有三叠-早侏罗世松树卯闪长岩体侵入,中部和东部均被北东向断裂切割,使向斜残破不全,
图4-1 兴城-葫芦岛地区构造纲要图
其残余的北翼可以一直向北东延伸至石灰窑子-白庙子一带(图4-2)。
2)笔架山-下长茂向斜
南起下长茂以西,向北西延至笔架山以南。轴向北西,轴长约 7km。核部由三叠系组成,两翼为古生界、青白口系景儿峪组及蓟县系雾迷山组。南东端仰起,仰起端倾向北西,倾角
17
图4-2 杨家杖子向斜剖面图
28°~40°。北西端及北东翼均被断层切割。在向斜的仰起端及西南翼有中生代花岗岩侵入。岩体和地层的接触带上有金属矿产赋存(图4-2)。
(2)白庙子褶皱
由于该地区上富儿沟——王家店断裂的作用,断裂两侧地层产状紊乱,褶曲强烈。在白庙子一带,断裂北西盘的寒武系发育小型牵引褶曲构造,形成了5个向斜4个背斜。在断裂上盘还见到一个较大的背斜,核部为张夏组的鲕粒灰岩,两翼分别为昌平组角砾状白云质灰岩,馒头组紫色砂质灰岩。
4-2.断裂构造
图4-3 尖山地区断层素描图 (1)尖山断裂
该断层为逆断层,两盘均为火山角砾岩,断层面上有阶步和擦痕,两盘之间有构造透镜体。断层的层面产状为70°∠60°(图4-3)。
(2)夹山断裂
该断层为正断层,断层断距约1m,断层处有摩擦镜面,断层的层面产状为100°∠59°。
18 图4-4 夹山地区断层素描图
断层所切断地层有绥中花岗岩、底砾岩以及长石砂岩(图4-4)。
(3) 上富儿沟——王家店断裂(图4-5)
图4-5 上富儿沟——王家店断裂及褶皱示意图
断裂位于大背岭背斜南东翼,长约13km。断裂有分支复合现象,北东端被北东向断裂切断。上富儿沟西,被近东西向断裂截断,石炭-二叠系呈扁豆状块体夹于断裂带中。在上富儿沟一带,断裂走向45°~70°,倾向南东,倾角40°~50°,断裂两侧地层产状紊乱,褶曲强烈。在毛祁屯-王家店东,断裂带由几条断裂组成了一个断裂束,长9km,寒武系及下、中奥陶统有呈扁豆状岩块夹于其中,断裂走向45°,断而近直立。破碎带宽达20m左右,断层泥和构造角砾岩发育。破碎带两侧岩层直立,且北西盘页岩强烈挤压柔皱。在白庙子一带,断裂北西盘寒武系发育小型牵引褶曲构造。
19 (4)龙回头海滨断裂
该处发育的一断层,致使大红峪组直接覆盖于海房沟组之上,绥中花岗岩和海房沟组间有辉绿岩侵入。
4-3.节理构造
在龙回头海滨见到追踪张节理,有岩脉随着节理面灌入。
20
第五章
矿
产
本次兴城实习重点内容是对地层的划分和掌握,因此未对实习路线中的矿产进行详细的勘察,主要就描述一下途中所见的矿产,至于矿产成因、找矿远景等不做详述。
(1)宣龙氏铁矿
在首山路线中,于上串岭沟组底部发育有红色铁质砂岩,即宣龙氏铁矿。
(2)山西式铁矿
在牤牛山和上黑鱼沟一带的石炭系本溪组底部见到铁质砂岩,即山西式铁矿,为古风化壳型褐铁矿层。矿体呈似层状,厚约0.3~0.8m。
(3)铝土矿
在牤牛山和上黑鱼沟一带可见两个铝土矿层,下部铝土矿层产于本溪组底部,厚约1-2m;
上部铝土矿层产于二叠系山西组中。以铝土质砂岩产出,矿石为致密块状为主,
(4)煤矿
石炭二叠纪是全球重要的成煤时期。在牤牛山和上黑鱼沟一带的太原组见到以炭质粉砂岩产出的煤矿,风化面为黄褐色,新鲜面为黑色,碎屑结构,块状构造,中厚层。
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第六章
地质发展简史
兴城地区区地质构造发展史大体可分为三个阶段:华北板块(华北地台)基底形成阶段、华北板块(华北地台)盖层发展阶段和大陆板内变形活化阶段。
1.华北板块(华北地台)基底形成阶段
在太古宙,本区形成了早期大陆型地壳,以海相中基性火山岩和碎屑沉积为主,经区域变质作用改造为变质表壳岩;
之后TTG系列岩浆侵入并在较深地壳层次发生中深区域变质作用;
晚期有大规模深成酸性侵入体形成(为绥中花岗岩)。以绥中花岗岩、TTG系列花岗质片麻岩及其中的早期变质表壳岩包体为主的太古宙岩石构成华北地台(板块)刚性基底主体部分。
古元古代时期,区内处于隆升剥蚀,形成山海关古隆起。古元古代末(18.5亿年)发生吕梁运动,形成统一的华北板块(地台)区,同时伴有深成岩浆侵入及深成变质变形作用,表现为黑石岗岩体的侵入以及构造片麻理的形成。
2.华北板块(华北地台)盖层发展阶段
中元古代至三叠纪,本区进入地台盖层沉积阶段。形成三套沉积盖层。
第一套为中、新元古代陆内裂陷槽沉积。中元古代长城纪早期本区沉积了常州沟-串岭沟期的陆地边缘相沉积物。常州沟期海侵加大,串岭沟期海水广布,为闭塞海湾-泻湖环境。团山子期发育砂质碳酸盐岩沉积。团山子期末发生了全区性海退,本区普遍抬出水面,经受风化剥蚀。大红峪期本区发生了大规模海侵,沉降范围扩大,形成了大红峪期大面积超覆。大红峪组底部不整合界面代表的兴城运动发生在长城纪内,是一次造陆运动,广泛影响燕山裂陷槽东部边缘地区。高于庄期海侵进一步扩大,广泛发育内源碳酸盐沉积。高于庄期末期受到滦县抬升影响,沉积间断剥蚀。蓟县纪杨庄期重新海侵形成了一套地台-沿岸滩相沉积物。雾迷山期海侵扩大到高峰,接受内源碳酸岩沉积物。雾迷山末期燕山裂陷槽东部边缘隆起,经受风化剥蚀,代表芹峪运动的影响。直到新元古代青白口纪长龙山期本区开始沉降,以滨海陆屑滩相沉积为主,景儿峪期发育碳酸盐沉积。景儿峪末期,蓟县运动使全区上升,结束了元古宙陆内裂陷槽沉积史。
第二套沉积盖层为下古生界,为典型的稳定浅海碳酸盐岩建造。早寒武世本区再度沉降海侵,至中寒武世早期形成内源碎屑岩夹泥岩建造。本区处于干旱、炎热的气候条件,海水蒸发量大,含盐度高,处于氧化环境,为闭塞-半闭塞环境。中、晚寒武世海侵扩大,以内源碳酸盐沉积为主,气候温暖,为半闭塞开阔地台相沉积。早、中奥陶世本区处于广泛的海侵期,以内源碳酸盐建造为主,为潮间带-潮下带地台相沉积。中奥陶世末期受加里东运动的影响,
22 本区露出水面,风化剥蚀。
第三套沉积盖层为上古生界上石炭统、二叠系和下三叠统,由晚石炭世海、陆交互相的到早二叠世的近海平原沼泽相含煤沉积,再到中、晚二叠世和早三叠世的干旱炎热气候下的大陆河流-荒漠相沉积。
3.大陆板内变形活化阶段
中生代晚三叠世开始,稳定的地台发生了强烈的构造运动,使本区发生了大规模的褶皱,断裂和岩浆活动,板内变形,地台活化。
中生代三叠纪末期的印支运动,形成了本区绝大多数的褶皱构造及少量断裂构造,总体区域构造线以近东西向为主。燕山期本区发生了更强烈的构造运动,区域构造方向明显发生了改变。形成了大规模的北东向断裂构造,以及所伴随的大规模岩浆活动(如虹螺岩体)。早、中侏罗世以山间碎屑盆地为主,伴有中基性火山喷发。早白垩世本区形成了一套火山-火山碎屑岩建造,为大陆裂谷盆地沉积。
新生代以来,随着渤海湾大陆裂谷盆地的不断下降形成、燕山山地抬升,海陆差异性升降运动是这一时期的主要运动形式。全区处于剥蚀状态,无沉积形成。第四纪近海地区和山间沟谷地带,接受了黄土、砂砾石堆积
23
第七章
结
语
本次实习主要分为野外路线教学、野外实测剖面、野外地质填图、室内清绘与填图和编写实习报告这五个阶段。在带队老师的指导和组内同学合作下,教学实习任务得到较好的完成,尤其在刘家沟——老滩路线的实测剖面中,由于采石,山体破碎不堪,使得露头不连续,给实测剖面带来了一定的难度,但是在老师带领下我们依然完成了任务。总体来说,这次实习进行的比较顺利,老师同学之间配合较好,同时我们也了解到了野外实践和理论的区别,学会了基本的野外工作方法,增强了野外生活的能力,同时也掌握了更多难能可贵的地质知识,对如何学好地质也有了新的认识。
野外实习让我深切认识到,作为一名地质工作者必须要有吃苦耐劳和坚韧不拔的精神和良好的身体素质,同时还要能够与同学很好的配合与合作,虚心的听取别人的意见,敢于坚持己见,尊重客观事实。这次实习的收获是掌握了很多只有通过野外实践才能掌握的知识,如何正确地分层、识别地质现象、判断地质构造成因等,同时也学会了一些地质工作的程序和方法,如实测剖面和清绘、地质填图等。当然这次实习也暴露了自己很多问题,如实测剖面过程中数据记录不完整、分层较杂乱、对理论知识掌握不牢固致使遇到很多现象手足无措等。这些问题都值得去细细考虑和认真对待。
实习的过程虽然艰辛但是很有意义的,希望以后能有更多这样的机会来磨练和提高自己。同时也十分感谢带队的×老师和×老师细心的指导,还有同学对我的帮助。
参考文献:
辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志.地质出版社 兴城地学野外教学实习指导书.2012.吉林大学.地质出版社
辽宁省地质局区域地质调查大队.锦西幅(K-51-XXV)、兴城幅(K-51-XXXI)1∶20万区域地质调查报告
河北省地质局第二区域地质调查队.山海关幅(K-50-36)1∶20万区域地质调查报告
24 附录一、附录二
刘家沟滨海公路实测剖面
25
老滩地区实测剖面图 附录三
兴城市刘家沟——老滩采石场实测剖面图26
目录
第一章 绪言·····················································1 第二章 地层·····················································3 2-1.太古宙片麻状花岗岩······································3 2-2.中、新元古界长城系、蓟县系、青白口系·····················3 2-3.下古生界·················································7 2-4.上古生界·················································8 2-5.中生界···················································9 2-6.新生界···················································12 第三章 侵入岩 变质岩············································13 3-1.侵入岩···················································13 3-2.变质岩···················································15 第四章 地质构造·················································17 4-1.褶皱构造·················································17 4-2.断裂构造·················································18 4-3.海洋动力地质作用·········································20 第五章 矿产·····················································21 第六章 地质发展简史·············································22 第七章 结语·····················································24 参考文献与资料··················································24
第一章
绪
言
吉林大学兴城地学野外教学基地位于辽宁省兴城市东部钓鱼台海滨的新立屯,距市中心约8km.兴城市位于辽宁省西南部,行政建制为县级市,行政区划隶属于辽宁省葫芦岛市。
葫芦岛市辖区地处华北与东北两大经济协作区的交汇地带,东临锦州,北靠朝阳,西连秦皇岛市山海关,南濒渤海辽东湾。在区域地貌上,兴城——葫芦岛地区属于辽西山地黑山丘陵东部边缘的海滨丘陵。海拔一般为20~500m,相对高差200~350m。兴城市属于温暖带半湿
图1-1 兴城教学基地地理位置图
1.加粗长方形黑框区域为1∶20万地形图K-51-(31)(兴城幅)和K-51-(25)(锦西幅);
2.基本实习区1∶5万地形图、地质图合幅:A.杨家杖子等4幅合幅;
B.葫芦岛市等2幅合幅;
C.兴城市等4幅合幅
润气候区,气候温和,干湿相宜,故而农业较发达,主要农作物为玉米,花生,小麦,经济作物有棉花、烤烟、麻类等。丘陵地区适宜林果生产,以苹果和白梨为主,被国家农业部定为优质果生产基地。
兴城——葫芦岛地区交通发达,设施完备,公路、铁路、海运、空运形成了立体化交通网。京哈铁路高铁、京哈公路和高速公路以及环渤海公路纵贯全境。吉林大学兴城地学教学基地就位于环渤海公路1207.8km处。详细情况见(图1-1)。
兴城地区较系统的区域地质研究工作是1966~1967年由辽宁省地质局地质测量队完成的1∶20万区域地质调查K-51-(25)(锦西幅)和K-51-(31)(兴城幅),1983年辽宁省地质局区域地质调查队重新对1∶20万锦西幅和兴城幅地质图进行修编,并且编写了详细的区域地质调查报告。后来,20世纪80年代编制的《东北地区区域地层表》、1989年编写的《辽宁省区域地质志》、1997年编写的《辽宁省岩石地层》等辽宁省区域地质系列性总结著作对本区的区域地层、岩浆活动及构造有所概略记述。1998~2003年辽宁省地矿局有关地质队还进行过区内数幅1∶5万矿产地质调查工作。2010~2012年,吉林大学地质调查研究院承担中国地质调查局“辽宁1∶25万葫芦岛市(K51C004001)幅区调修测”项目,对调查区内基础区域地质特征进行了全面总结研究。
本次实习主要目的是:(1)印证课堂学习过的地质学的基本概念和基本知识;
(2)认识各种地质现象;
(3)进行野外基本技能的训练。
(4)学会相关地质仪器及工具的正确使用 。通过实习使我们充分认识到野外实习在地质科学研究中的地位和重要作用,从而逐步树立艰苦奋斗和勇于探索的科学求实精神,培养大学生对大自然的热爱,陶冶学生的情操,锻炼他们不怕吃苦的精神,团结合作的意识。实习内容有路线踏勘、野外路线教学阶段、地
1 质实测剖面的选择与测制,地质填图以及编写实习报告。
野外实习时间始于2015年6月30日,止于2015年7月25日。野外路线教学阶段班级分为5组,每组5-6人,指导老师为李德伦。总共观察了七条路线,各条路线长度在600m~2.4km,标本100余块。地质实测剖面阶段班级分为5组,每组5-6人,指导老师为李德伦。实测剖面共有两段,第一段长340m,第二段长246m,标本80块。野外地质填图阶段班级分为5组,每组5-6人,指导老师为李德伦,填图总面积约3.8平方千米,标本约50块。
这次兴城实习的主要工作成果是初步掌握了地层分层与分组的方法,大致了解了各组的岩性特征与岩石组合,基本了解了野外实测剖面的程序与方法以及清绘的方法与技巧,对野外地质填图也有了一定的掌握。
第二章
地
层
兴城地区出露的地层为典型的华北型。地层发育较为齐全,有太古宙岩石单元,中、新元古界,古生界,中生界和新生界。
2-1.太古宙片麻状绥中花岗岩
华北地台基底岩性整体以块状花岗岩为主,华北地区最老的基底,在兴城市到南部绥中一带大面积分布,称为太古宇绥中花岗岩(ArSγ),也可称为似斑状花岗岩。风化面土黄色,新鲜面为灰白色,似斑状状结构,块状构造,石英含量约50%,长石含量约50%,部分风化为高岭土,暗色矿物有少量黑云母。野外表象为深成岩侵入体,部分被伟晶岩和细晶岩等岩脉穿切 。
太古宇的绥中花岗岩在兴城地区实习路线中在夹山、黑鱼沟、龙回头海滨、尖山一带有上述岩体出露。
2-2.中、新元古界长城系、蓟县系、青白口系
中国燕山地区中、新元古代为大陆板块(地台)边缘裂陷槽环境,发育一套地台型海相碎屑岩、富镁碳酸盐岩及粘土岩。其中天津蓟县地区最为典型,该套地层划分为三个系十二个组,自下而上为长城系(包括常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组)、蓟县系(包括杨庄组、雾迷山组、洪水庄组、铁岭组)、青白口系(包括下马岭组、长龙山组、景儿峪组)。兴城地区位于燕山裂陷槽东段,中、新元古界总体上可与蓟县剖面对比,
2 但有些单元岩相特征、接触关系等方面有所不同。
(1)长城系(Ch)
兴城地区长城系在实习路线中见于兴城市夹山、龙回头海滨一带。夹山地区长城系信手剖面图见(图2-1)。
图2-1 兴城市夹山地区信手剖面图 1)常州沟组(Chc)
常州沟组(Chc)地层在夹山地区有较好的出露,该组与太古宙片麻状花岗岩由于吕梁运动成角度不整合。在界面产状为50°∠72°,界面上有灰褐色古风化壳,凹凸不平,界面上下岩层岩性不同,下部为花岗斑岩,盖层与基底之间有拉伸作用,存在地层缺失,岩石破裂严重。常州沟组底部总体岩性为灰色中细粒长石石英砂岩,含砾粗砂岩,其上为粗砂岩和细砂岩的5个旋回,反映海水的进退。矿物成分为石英,含少量长石及暗色矿物(辉石,角闪石)。石英分选磨圆好,石英成分成熟度较高,硅质胶结,风化面为灰褐色,有韵律层理,定名长石砂岩。层面产状为87°∠54°。在夹山可见明显的沉积旋回。
2)串岭沟组(Chch)
在兴城地区该组分为两部分:下部为黑灰色、灰色粉砂岩、粉砂质页岩夹黄色长石砂岩数层;上部为黄灰色含云母粉砂质页岩、粉砂岩夹长石砂岩薄层。有炭质页岩的存在。其中底部发育的红色铁矿(宣龙氏铁矿)是与常州沟组分层的标志。风化面为红褐色,新鲜面为灰黑色,碎屑结构,层理构造,长英质,定名灰黑色厚层粉砂质泥岩。地层产状为65°∠34°。
3)团山子组(Cht)
本组主要以灰色中层白云质灰岩、钙质砂岩为主。风化面为灰褐色或玫瑰红,新鲜面为灰白色,碎屑结构,硬度小于指甲,定名钙质粉砂岩。在夹山团山子组见到卷心菜式叠层石,叠层石形态呈波纹状。(见图2-2)上部白云质灰岩由于湿热环境强烈风化,成为红土。这些现象是兴城运动的典型证据。
3 图2-2 叠层石素描图
4)大红峪组(Chd)
大红峪组总体岩性为单成分石英岩砾岩,在夹山和龙回头海滨一带有明显的露头。大红峪组下部为浅红色中粗粒长石砂岩,底部为灰质胶结石英砂岩质砾岩;
上部为灰黑色页岩、粉砂质页岩为主,夹有薄层粉砂岩砂岩。风化面为红褐色,新鲜面为灰白色,碎屑结构,块状构造,棱角状,分选度较大,砾石成分为石英砂岩,粒经最大为60cm,含少量粉砂质泥岩,砾石含量为70%,颗粒支撑,定名灰白色厚层石英砂岩质砾岩。层面产状为45°∠50°。由于与下伏团山子组产状不一致,故为角度不整合接触关系,代表兴城运动的存在。
4)高于庄组(Chg)
高于庄组的白云岩中含有丰富的白云石,以复杂分叉的柱状、锥状为特征。
(2)蓟县系(Jx)
兴城地区蓟县系见于实习路线中的上长茂、白庙子一带。
1)杨庄组(Jxy)
杨庄组仅在白庙子路线中见到,下部为灰黑色燧石条带白云岩,夹玫瑰红色白云岩,上部为浅灰色厚层白云岩、燧石条带白云岩。风化面灰白色,新鲜面青灰色,有刀砍纹,亮晶结构,层理构造,为内碎屑岩,由于构造作用,产生连续多个褶皱,因此产状不断变化。由于滦县运动,杨庄组与下伏高于庄组为平行不整合接触。白庙子地区信手剖面图见图2-3.
图2-3白庙子地区信手剖面图
2)雾迷山组(Jxw)
图2-4 上长茂地区手剖面图
雾迷山组仅在实习路线中的上长茂见到,主要岩性为粒屑灰岩,白云质灰岩,鲕粒灰岩,竹叶状灰岩有燧石结核,硅质胶结,硬度较大,风化面与新鲜面均为灰黑色。
4 3)洪水庄组(Jxh)
在实习路线中未见蓟县系的洪水庄组的灰黑色页岩及页岩夹石英砂岩(俗称“洪水庄页岩”)。。
4)铁岭组(Jxt)
褐紫色薄层含锰页岩夹厚层锰灰岩及锰矿扁豆体,浅灰色厚层燧石条带含锰白云岩,灰色中细粒石英砂岩。
(3)青白口系(Q[]n)
兴城地区青白口系见于实习路线的上长茂。
1)下马岭组(Qnx)
在实习路线中未见青白口系的下马岭组页岩(俗称“下马岭页岩”),在燕山地区,蓟县纪铁岭期末发生“芹峪上升”,致使青白口系下部下马岭组与铁岭组之间发生沉积间断,本组总体属潮间至潮下带沉积,燕山东部地区本组底部铁矿层渐变为锰矿层。
2)长龙山组(Qnc)
长龙山组见于实习路线中的上长茂。主要岩性为灰白色中粗粒含砾石英砂岩,成熟度不高,底部为中粗粒长石石英砂岩,自下而上越来越细,是完整的一个。在上长茂,长龙山组与下伏雾迷山组为平行不整合接触,该地区曾发生过芹峪运动,见(图2-5)。底部为底砾岩,风化面为黄褐色,新鲜面为青灰色, 碎屑结构,块状构造,硬度大,石英约80%,长石约15%,岩屑约5%,硅质胶结,定名长石石英砂岩。顶部粉砂岩含赤铁矿,为红褐色。产状为310°∠37°。
图2-5 上长茂地区平行不整合接触素描图
3)景儿峪组(Qnj)
景儿峪组见于上长茂,主要岩性为紫色薄层板状灰岩加少量粒屑灰岩,出露窄。风化面为灰白色,新鲜面为灰黑色,中薄层,层理构造,风化面具有刀砍纹,定名灰黑色中薄层白云质灰岩。层面产状为317°∠50°。
2-3.下古生界
兴城地区下古生界仅发育有寒武系和奥陶系。
(1)寒武系
寒武系在实习路线中见于白庙子和黑鱼沟(见图2-6黑鱼沟信手剖面图)。
5
图2-6黑鱼沟信手剖面图
1)昌平组(∈1c)
昌平组主要岩性为角砾状白云质灰岩加粒屑灰岩。其与下伏景儿峪组界线凹凸不平,为平行不整合,是受蓟县运动作用影响。风化面为黄白色,新鲜面为青白色,层理构造,定名青白色含砾白云质灰岩。可见于白庙子路线。
2)馒头组(∈1-2m)
馒头组下部以猪肝色页岩为主,部分地层扔称馒头组;
中部为紫色砂岩夹泥质灰岩,部分地层建立毛庄组;
上部岩性为紫红色粉砂质页岩;
部分地层建立徐庄组;
馒头组、毛庄组和徐庄组称为馒头组下部、中部和上部。在白庙子有很好的露头。
在白庙子路线中馒头组主要岩性为紫红色粉砂岩,风化面与新鲜面均为紫红色,有细粒的白云母晶体,碎屑结构,块状构造,还可见细粒方解石晶体,定名紫红色粉砂岩。沿途见到馒头组上部的豹皮灰岩,风化面为灰黄色。在白庙子路线可见。
3)张夏组(∈2z)
张夏组在实习路线中见于黑鱼沟。主要岩性为厚层砂质灰岩夹青灰色鮞状灰岩,白云质灰岩,结构为糖粒状结构,少量灰岩大理岩化,方解石重结晶变大。风化面为土黄色,新鲜面为青灰色,总体为厚层夹薄层鮞状灰岩夹泥质条带。岩层产状为161°∠30°。
4)崮山组(∈3g)
崮山组仅在黑鱼沟路线中见到,薄层砂岩、紫色竹叶状灰岩出现为崮山组的标志。以灰色薄层、中层鲕粒灰岩、泥质灰岩、叠层石灰岩为主,底部为一层紫红色泥质粉砂岩。
5)炒米店组(∈3c)
炒米店仅组见于黑鱼沟,主要岩性为薄层灰岩夹泥质条带,紫红色、灰紫色泥质灰岩、砾屑灰岩。风化面为灰白色,新鲜面为灰紫色。相邻岩性差异大,出现差异风化。灰岩经过长期的雨水冲刷被带走,灰岩凹进去,砂岩凸出来。
(2)奥陶系
兴城地区奥陶系仅见于黑鱼沟一带。(见图2-6)。
1)冶里组(O1y)
6 冶里组仅见于黑鱼沟一带,主要岩性为黄绿色页岩、竹叶状灰岩、粒屑灰岩、青灰色豹皮灰岩青灰色白云质灰岩夹薄层细粒砾屑灰岩。
2)亮甲山组(O1l)
亮甲山组主要岩性为紫苏灰岩、竹叶状灰岩、豹皮灰岩。在黑鱼沟见到,没有较好露头且与冶里组不易区分,不做细述。
3)马家沟组(O2m)
马家沟组见于黑鱼沟地区。马家沟组主体岩性为粒屑灰岩。
2-4.上古生界
中奥陶统马家沟组沉积后,区内和华北地台大部分地区一同处于沉积间断,缺失上奥陶统、志留系、泥盆系及下石炭统,直到晚石炭世早期方下降接受沉积。兴城地区上古生界仅发育
上石炭统本溪组和二叠系(图2-6)
(1)石炭系——本溪组(C2b)
本溪组见于黑鱼沟西山地区,底部为褐铁矿层或含铁质底砾岩,上部为灰黑色页岩、铝土质页岩铝土质石英砂岩在含铁砂岩(山西式铁矿)之上。由于本溪组与下伏马家沟组缺失
地层,故为平行不整合接触。
(2)二叠系
1)太原组(C2-P1t)
太原组见于上黑鱼沟西山地区,太原组底部为铝土质胶结中细砾岩,向上为黄绿色黑灰色页岩、铝土质页岩,炭质页岩夹粗粒长石砂岩及数层煤层(图2-6)。
2)山西组(P1-2s)
山西组见于上黑鱼沟西山地区,下部为黄褐色厚层泥质胶结含砾粗粒石英砂岩,上部为灰绿色页岩夹炭质页岩及煤线,含菱铁矿结核。
3)石盒子组(P2-3sh)
石盒子组见于上黑鱼沟西山路线,下部为灰白、灰黄色含砾石英砂岩和含砾长石砂岩。上部为紫红色含砾长石石英砂岩夹紫红色薄层细砂岩,含植物化石。
4)蛤蟆山组(P3h)
蛤蟆山组见于上黑鱼沟西山一带,主要岩性为灰白色砂质胶结石英岩质中粗砾砾岩(蛤蟆山砾岩)。
2-5.中生界
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区内中生界较为发育,但连续性较差。且各断代地层分布于数个独立盆地内。
(1)三叠系——红砬子组、后富隆山组
红砬子组和后富隆山组,在实习路线中没有较好露头,因此没见到红砬子组内的紫色砂岩、粉砂岩和后富隆山组的复成分砾岩。
(2)侏罗系
1)羊草沟组(J1y)、2)兴隆沟组(J1x)、3)北票组(J2b)在实习路线中均未出露,故不做论述。
4)海房沟组(J2h)
海房沟组在龙回头海滨地区有较好露头,主要岩性为灰白色,黄灰色复成分砾岩,含砾粗砂岩夹少量砾岩,河流向特征明显,厚层砾岩夹薄层砂岩(砂岩夹层为透镜状)。在龙回头地区,海房沟组与下伏大红峪为超覆不整合接触。复成分砾岩中有石英砂岩、硅质岩等,粒径可达40cm,结构为二元结构(砂岩砾岩互层),磨圆度为次圆状,有球状风化(由于棱角突出,最终趋向球形)。岩层产状为80°∠40°。(见图2-7)
图2-7 海房沟组信手剖面图
5)髫髻山组(J2t)、土城子组(J2tc)在实习区域未见露头,故不做论述。
(3)白垩系
1)义县组(K1y)(图2-8)
图2-8 尖山地区火成岩随手剖面图
义县组在尖山地区有出露,主要岩性为凝灰质粉砂岩、安山质集块岩、火山角砾岩、火山碎屑岩等。火山凝灰岩和火山碎屑岩为凝灰质胶结,有少量气孔构造,解理面有滑动。安山质火山集块岩含少量角砾胶结物,火山碎屑胶结为主,搬运远、磨圆好、成透镜状。紫红色晶屑凝灰岩,含铁量高。青灰色粗面安山岩,成分为长石(斑晶发育好,自行程度高)、角闪石、石英(含量少),结构为斑状结构。此外,还可以看到多个旋回。岩层产状为160°∠27°。
2)九佛堂组(K1j)、3)冰沟组(K1b)在实习地区均未见到,不做论述。
8 2-6.新生界
新生界在兴城市大部分地区没有沉积,仅局部地区发育有第四系棕红色粉砂质粘土和淡黄色土,且在农作物区,未见较好露头,不做论述。
第三章
侵入岩 变质岩
3-1.侵入岩
区内岩浆侵入岩较为发育,主要岩浆侵入活动有四个时期:华北地台基底形成阶段的太古宙(新太古代)、古元古代;
大陆板内变形活化阶段的印支期、燕山期。
(1)太古宙花岗岩
兴城地区出露最早的岩性为太古宇的绥中花岗岩也是作为华北地台的基底同时也是在华北地台最早的侵入岩体。其分布于辽西地区。绥中花岗岩是深成岩浆侵入体,其中含有地球上较古老的花岗岩(形成于25亿年前的太古宙)。根据花岗质岩石具有强烈变形和被中元古代地层角度不整合覆盖等特征,将其称为太古代(现应为太古宙)混合花岗岩。绥中花岗岩风化面土黄色,新鲜面为灰白色,似斑状结构,块状构造,主要矿物有石英、长石、黑云母,石英约50%,长石约45%,黑云母约5%,定名肉红色似斑状花岗岩或肉红色绥中花岗岩绥中花岗岩可能包含众多岩石类型,主要有花岗岩、黑云母二长花岗岩,花岗闪长岩,碱长花岗岩,黑云母花岗岩,似斑状花岗岩、片麻状花岗岩、片麻状二长花岗岩、和片麻状英云闪长岩等类型。一般称太古宙似斑状花岗岩(图3-1)。
图3-1 夹山地区常州沟组与下伏绥中花岗岩接触关系素描图
(2)吕梁期、印支期、燕山期岩浆侵入岩
兴城地区内古元古代吕梁期、中生代印支期和燕山期岩浆侵入岩。
在夹山、台里海滨和龙回头海滨路线出露很多侵入岩。在台里海滨,可见到花岗细晶岩侵入穿切花岗伟晶岩,同时花岗细晶岩和花岗伟晶岩侵入花岗闪长质片麻岩,还可见眼球状变晶糜棱岩侵入穿切花岗闪长质片麻岩(图3-2)。穿切关系岩层的由老到新,一是花岗闪长质片麻岩,二是眼球状花岗质变晶糜棱岩,三是长英质伟晶岩,四是花岗细晶岩。在旁边还可见辉绿岩侵入黑云二长花岗岩,并且可见烘烤边。在台里海岸带中酸性岩浆侵入岩超过70%,尤以花岗岩为主,基性侵入岩次之,发育有年代较为古老的片麻岩。(图3-3)。
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图3-2 台里海滨岩脉侵入关系图
图3-3 台里海滨辉绿岩穿切黑鱼二长花岗岩素描图
白庙子地质路线中有呈灰白色的正长斑岩侵入,其侵入是沿白庙子正断层裂隙侵入,正长斑岩岩脉风化较为强烈在此处形成腹地形。正长斑岩形成晚于断层形成时代,是一种常见的浅成岩。风化面呈浅肉红色,新鲜面呈深绿色—黑色,具斑状结构,斑晶为正长石,基质多为粗面结构或交织结构,正长石的斑晶粒度较大,
斜长石含量甚少,几乎没有,块状构造,岩石中有含量较多的暗色矿物,多为角闪石、辉长石,定名正长斑岩。(图3-4)
图3-4白庙子断层剖面图
3-2.变质岩
本地区的变质岩见到的有台里海滨的花岗闪长质片麻岩、眼球状变晶糜棱岩(图3-5)以及黑
鱼沟见到的大理岩。其中台里海滨地区花岗闪长质片麻岩和眼球状变晶糜棱岩主要原因是台里海滨地区发生多次侵入,使得发育多次透入性韧性变形和脆性变形的变质作用。糜棱岩的特点,一是细粒化,二是有新生的面状构造和线状构造,三是发生在强
烈的韧性剪切带内。
图3-5台里眼球状花岗糜棱岩素描图
而黑鱼沟的大理岩也是由于侵入接触变质作用引起。(1)风化面与新鲜面均为灰白色,
变晶结构,片
麻状构造,石英约50%,长石约30%,黑云母约15%,角闪石约5%,定名花岗闪长质片麻岩。(2)风化面与新鲜面均为灰黑色,变晶结构,糜棱构造,并有眼球状构造,定名眼球状变晶糜棱岩。(3)风化面为灰白色,新鲜面也为灰白色,变晶结构,块状构造,含方解石,结晶程度好,经重结晶颗粒变大,定名灰白色大理岩。
10
第四章
地质构造
华北地台区,在吕梁期南部为山海关隆起,北部为燕山裂陷槽盆地,兴城地区处于燕山裂陷槽的东部边缘;
中、新元古代,早古生代,晚古生代至早三叠世,地壳以整体升降运动为主。发育三套盖层:印支期-燕山期褶皱和断裂发育,印支期广泛发育近东西向的褶皱和断裂构造;
燕山期逐渐叠加北东向和北东向褶皱和断裂构造。
4-1.褶皱构造 1)白庙子褶皱
由于该地区上富儿沟——王家店断裂的作用,断裂两侧地层产状紊乱,褶曲强烈。在白庙子一带,断裂北西盘的寒武系发育小型牵引褶曲构造,形成了3个向斜2个背斜(图2-3)。在断裂上盘还见到一个较大的向斜,核部为张夏组的厚层鲕粒灰岩,两翼分别为昌平组角砾状白云质灰岩,馒头组紫色砂质灰岩。(图4-1)
图4-1白庙子向斜剖面图
4-2.断裂构造
(1)夹山断裂
该断层位于夹山公路西北处150米处,断层处有摩擦镜面,断层的层面产状为35°∠55°。断层所切断地层有串岭沟组、大红裕组(图2-1),缺失了团山子组。断层存在证据:一是有地层的缺失,二是地貌呈沟谷,三是两翼岩层产状有微小差异,四是沿断层带张隙有热液活动(把原生的铜矿变质为次生孔雀石)。断层为正断层,判断依据是岩层的产状与断层倾向相同,断层的倾角大于岩层的倾角,有地层的缺失,所以判断为正断层。
(2) 景儿裕断裂(图4-2)
图4-2 景儿裕断裂示意图
景儿裕灰岩(白云质灰岩)出露窄,有刀砍纹的出现,少量粒屑灰岩。力学性质正断层,存在的依据是一是滑动面有镜面存在,二是有破裂的断层角砾岩,三是两侧岩层产状不一样,上盘向下变缓,常形成向斜,四是有剪破裂带(张破裂追踪),锯齿状,越靠近越宽,与断层面锐夹角指向对盘的运动方向(张破裂与断层锐夹角指向本盘运动方向),断层切割地层条带。力学性质判断为正断层依据1.上盘产状变缓为梨型。2.有分支断裂,张破裂与断层
11 面锐夹角指向本盘运动方向,剪破裂与断层面锐夹角指向对盘运动方向。3.阶步。
(4)龙回头海滨断裂
位于秦家屯。该处发育的一断层,致使大红峪组直接覆盖于海房沟组之上,绥中花岗岩和海房沟组间有辉绿岩侵入。断断层存在的依据,一是岩性不同,(海房沟组为砾岩,大红裕组为砂岩),二是存在断层角砾岩,三是产状不同(断层产状为327°∠58°),四是处大量地层缺失。断层力学性质为逆断层,判断的依据是老地层覆盖在新地层之上。
(5)白庙子断层
存在依据1.地貌呈沟谷,植被茂盛。2.两侧岩性明显差异。3.断层面有擦痕阶步。4.构造角砾岩,大小混杂、棱角分明,为原地堆积。5.沿断层带有正长斑岩。6.地层缺失(地层的断距等于缺失地层的厚度)。7.两翼岩层产状有明显差异。
断层性质为正断层。判断依据为断层倾角大于岩层倾角,且存在地层缺失。
4-3.海洋动力地质作用(图4-3)
海洋地质作用分为侵蚀作用,搬运作用,沉积作用。可见于龙回头路线海蚀作用(波浪、潮汐、海流等对海岸进行的侵蚀作用),海蚀作用先形成海蚀洞,后形成海蚀崖(砾石定向排列,长轴方向反映古水流方向。见图4-4)、海蚀柱、海蚀阶地(图4-5)(波碛平地抬升后形成,一般为二阶,土壤内有贝壳)。
图4-3 海蚀地貌素描图
图4-4海房沟砾石定向剖面图 图4-5台里海蚀阶地剖面图
第五章
矿
产
本次兴城实习重点内容是对地层的划分和掌握,因此未对实习路线中的矿产进行详细的勘察,主要就描述一下途中所见的矿产,至于矿产成因、找矿远景等不做详述。
(1)宣龙氏铁矿
在夹山路线中,于串岭沟组底部发育有红色铁质(含鲕粒、铁质叠层石等)砂岩,即宣
12 龙氏铁矿。
(2)山西式铁矿
在黑鱼沟一带的石炭系本溪组底部见到铁质砂岩,即山西式铁矿,为古风化壳型褐铁矿层。矿体呈似层状,厚约0.3~0.8m。
(3)铝土矿
在黑鱼沟一带可见两个铝土矿层,下部铝土矿层产于本溪组底部,厚约1-2m;
上部铝土矿层产于二叠系山西组中。以铝土质砂岩产出,矿石为致密块状为主,
(4)煤矿
石炭二叠纪是全球重要的成煤时期。在黑鱼沟一带的太原组见到以炭质粉砂岩产出的煤矿,风化面为黄褐色,新鲜面为黑色,碎屑结构,块状构造,中厚层。
第六章
地质发展简史
兴城地区区地质构造发展史大体可分为三个阶段:华北板块(华北地台)基底形成阶段、华北板块(华北地台)盖层发展阶段和大陆板内变形活化阶段。
1.华北板块(华北地台)基底形成阶段
在太古宙,本区形成了早期大陆型地壳,以海相中基性火山岩和碎屑沉积为主,经区域变质
13 作用改造为变质表壳岩;
之后TTG系列岩浆侵入并在较深地壳层次发生中深区域变质作用;
晚期有大规模深成酸性侵入体形成(为绥中花岗岩)。以绥中花岗岩、TTG系列花岗质片麻岩及其中的早期变质表壳岩包体为主的太古宙 岩石构成华北地台(板块)刚性基底主体部分。
古元古代时期,区内处于隆升剥蚀,形成山海关古隆起。古元古代末(18.5亿年)发生吕梁运动,形成统一的华北板块(地台)区,同时伴有深成岩浆侵入及深成变质变形作用,表现为黑石岗岩体的侵入以及构造片麻理的形成。
2.华北板块(华北地台)盖层发展阶段
中元古代至三叠纪,本区进入地台盖层沉积阶段。形成三套沉积盖层。
第一套为中、新元古代陆内裂陷槽沉积。中元古代长城纪早期本区沉积了常州沟-串岭沟期的陆地边缘相沉积物。常州沟期海侵加大,串岭沟期海水广布,为闭塞海湾-泻湖环境。团山子期发育砂质碳酸盐岩沉积。团山子期末发生了全区性海退,本区普遍抬出水面,经受风化剥蚀。大红峪期本区发生了大规模海侵,沉降范围扩大,形成了大红峪期大面积超覆。大红峪组底部不整合界面代表的兴城运动发生在长城纪内,是一次造陆运动,广泛影响燕山裂陷槽东部边缘地区。高于庄期海侵进一步扩大,广泛发育内源碳酸盐沉积。高于庄期末期受到滦县抬升影响,沉积间断剥蚀。蓟县纪杨庄期重新海侵形成了一套地台-沿岸滩相沉积物。雾迷山期海侵扩大到高峰,接受内源碳酸岩沉积物。雾迷山末期燕山裂陷槽东部边缘隆起,经受风化剥蚀,代表芹峪运动的影响。直到新元古代青白口纪长龙山期本区开始沉降,以滨海陆屑滩相沉积为主,景儿峪期发育碳酸盐沉积。景儿峪末期,蓟县运动使全区上升,结束了元古宙陆内裂陷槽沉积史。
第二套沉积盖层为下古生界,为典型的稳定浅海碳酸盐岩建造。早寒武世本区再度沉降海侵,至中寒武世早期形成内源碎屑岩夹泥岩建造。本区处于干旱、炎热的气候条件,海水蒸发量大,含盐度高,处于氧化环境,为闭塞-半闭塞环境。中、晚寒武世海侵扩大,以内源碳酸盐沉积为主,气候温暖,为半闭塞开阔地台相沉积。早、中奥陶世本区处于广泛的海侵期,以内源碳酸盐建造为主,为潮间带-潮下带地台相沉积。中奥陶世末期受加里东运动的影响,本区露出水面,风化剥蚀。
第三套沉积盖层为上古生界上石炭统、二叠系和下三叠统,由晚石炭世海、陆交互相的到早二叠世的近海平原沼泽相含煤沉积,再到中、晚二叠世和早三叠世的干旱炎热气候下的大陆河流-荒漠相沉积。
3.大陆板内变形活化阶段
14 中生代晚三叠世开始,稳定的地台发生了强烈的构造运动,使本区发生了大规模的褶皱,断裂和岩浆活动,板内变形,地台活化。
中生代三叠纪末期的印支运动,形成了本区绝大多数的褶皱构造及少量断裂构造,总体区域构造线以近东西向为主。燕山期本区发生了更强烈的构造运动,区域构造方向明显发生了改变。形成了大规模的北东向断裂构造,以及所伴随的大规模岩浆活动(如虹螺岩体)。早、中侏罗世以山间碎屑盆地为主,伴有中基性火山喷发。早白垩世本区形成了一套火山-火山碎屑岩建造,为大陆裂谷盆地沉积。
新生代以来,随着渤海湾大陆裂谷盆地的不断下降形成、燕山山地抬升,海陆差异性升降运动是这一时期的主要运动形式。全区处于剥蚀状态,无沉积形成。第四纪近海地区和山间沟谷地带,接受了黄土、砂砾石堆积
第七章
结
语
本次实习主要分为野外路线教学、野外实测剖面、野外地质填图、室内清绘与填图和编写实习报告这五个阶段。在带队老师的指导和组内同学合作下,教学实习任务得到较好的完成总体来说,这次实习进行的比较顺利,老师同学之间配合较好,同时我们也了解到了野外实践和理论的区别,学会了基本的野外工作方法,增强了野外生活的能力,同时也掌握
15 了更多难能可贵的地质知识,对如何学好地质也有了新的认识。
野外实习让我深切认识到,作为一名地质工作者必须要有吃苦耐劳和坚韧不拔的精神和良好的身体素质,同时还要能够与同学很好的配合与合作,虚心的听取别人的意见,敢于坚持己见,尊重客观事实。这次实习的收获是掌握了很多只有通过野外实践才能掌握的知识,如何正确地分层、识别地质现象、判断地质构造成因等,同时也学会了一些地质工作的程序和方法,如实测剖面和清绘、地质填图等。当然这次实习也暴露了自己很多问题,如实测剖面过程中数据记录不完整、分层较杂乱、对理论知识掌握不牢固致使遇到很多现象手足无措等。这些问题都值得去细细考虑和认真对待。
实习的过程虽然艰辛但是很有意义的,希望以后能有更多这样的机会来磨练和提高自己。同时也十分感谢带队的李老师和赵学长细心的指导,还有同学对我的帮助。
参考文献:
辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志.地质出版社 兴城地学野外教学实习指导书.2012.吉林大学.地质出版社
辽宁省地质局区域地质调查大队.锦西幅(K-51-XXV)、兴城幅(K-51-XXXI)1∶20万区域地质调查报告
河北省地质局第二区域地质调查队.山海关幅(K-50-36)1∶20万区域地质调查报告
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地质实习报告-工程地质实习报告
工程地质实习报告
经过一个多学期的学习,我们对工程地质与土力学有了深刻的认识与了解,掌握了关于工程地质与土力学中的基本知识,但是书本上的知识与实际情况往往有很大的差距,所以为了更好点的认识地质现象,加深对其了解,我们08级土木工程专业在六月三号在刘传孝老师的带领下开始我们的地质实习。地质实习报告
一、地质实习的目的
1、学会对岩石的肉眼判别
2、了解馒头山沉积岩的每一层的岩石组成及其颜色、厚度等
3、学会地质罗盘的使用方法
4、用地质罗盘测量实地测量岩层的产状
5、掌握褶皱的基本知识和判断背斜、向斜的能力
6、现场认识断层、滑坡、岩层,背斜、向斜等地质现象
二、地质实习的过程
我们的实习分为两天,六月三号实习地点是长清张夏镇满寿山和灵岩寺, 实习项目是满寿山的岩层构成和滑坡、断层现象,六月四号的实习地点是苏庄,实习项目是背斜构造和地质罗盘的实习,六月四号下午我们结束地质实习,返回学校。
三、实习的内容
1、认识满寿山的岩层
馒头山,海拔408米,位于济南市长清区张夏镇境内,当地老百姓习惯称此山为“馍馍山”、“满寿山”,或者高雅的称为”曼寿山”。xx年,馒头山被世界教科文组织命名为世界第三地质名山,当
年又被列入省级地质自然遗迹保护区。馒头组主要由紫红色、黄绿色等杂色页岩及泥质、白云质灰岩组成。底部不整合于泰山杂岩的肉红色片麻状花岗岩之上。下部灰岩中含磁石结核和条带,上部页岩中具微细水平层理,中部页岩含有三叶虫化石~中华莱德利基虫。厚度119米。
在开始实习前,刘老师将此次实习分为三组-馒头组、毛庄组、徐庄组。
一、馒头组
第一层是由页岩组成,厚约两米,岩层呈现黄绿色,局部呈现灰色,风化程度非常的严重,裂隙发育大,我们在工程中应尽量避开
第二层是由石灰岩组成,该层岩石深入山体,厚约四米,岩石呈灰绿色,此处的裂隙极有可能发育成溶洞,所以工程中应注意勘探。
第三层是页岩,厚约八米,岩石呈现黄绿色,局部呈现褐色
第四层是由页岩组成,厚约十三
米,颜色显紫色
第五层是由石灰岩组成,厚度约六米,颜色呈现土黄色,裂隙发育轻微,有利于工程实施,
第六层是由页岩组成,厚度约四米,颜色呈现黄绿色。
第七层是由石灰岩组成,厚度约两米,颜色呈现绿色,空隙发育,石灰岩表面覆盖物为填充在裂隙中的杂质。
第八层为页岩,厚度约七米,颜色为紫红色风化程度比较大
第九层为石灰岩,厚度约两米,颜色为灰白色,纵向裂隙发育比较大,但是横向裂隙发育小,前度较高。
第十层是由页岩组成,厚度约五米,颜色呈鲜红色,由于该层位于山顶,所以此处岩石风化严重。地质实习报告
二、毛庄组
第一层是由页岩组成,厚度约四米,颜色为紫红色,页岩中含有云母
第二层是由页岩组成,厚度约为十三米,颜色呈现紫红色
第三层是由页岩组成,厚度约为四米,颜色为紫红色,由于该处地势高以及各种外力因素,使得该岩层水土流失严重,表面基本无植被覆盖
第四层:灰色鲕状石灰岩,厚零点八米。
第五层:灰色石灰岩,厚零点二米。
第六层:灰色鲕状石灰岩,厚零点三米。
二、徐庄组
由于徐庄组地势陡峭,我们不能继续前行,所以未能近距离观察徐庄组的岩层组成。
2、认识滑坡与断层
下午我们到达灵岩寺附近,开始下午的实习,主要是认识滑坡,断层以及一块花岗岩。
首先老师将我们带到实习地点,指着远处的山体让我们找出断层的上盘,下盘,断层线,断层面以及滑坡体,然后详细讲解了该处滑坡和短层,在山路的一边同学们边听边记,最后老师带我
们去看了一块花岗頒岩,三号的实习结束,
3、认识苏庄断层
六月四号,我们开始了第二天实习,首先是一处断层,这处断层比昨天的更有价值与意义,因为该处断层断距小,我们能看的很清楚上盘,下盘等,而且该处断层低。加深了对断层的认识。
4、地质罗盘的实习及背斜的判定
地质罗盘仪是进行野外地质工作必不可少的一种工具。借助它可以定出方向,观察点的所在位置,测出任何一个观察面的空间位置(如岩层层面、褶皱轴面、断层面、节理面……等构造面的空间位置),以及测定火成岩的各种构造要素,矿体的产状。
地质实习报告
地质实习报告
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