适用场景:地层分析报告撰写、地质勘探资料整理
本文要点:地层分布特征分析、断层构造识别、岩性组合描述
行文逻辑:划分地层单元→分析岩性特征→描述构造形态→总结地质规律
砂岩、夹粉砂岩;在西江南岸侵蚀低山、侵蚀台地和冲积平原上也有部分出露。在断层线附近还有老虎坳组(D2l)的砂砾岩、石英砂岩夹砂质页岩、泥质页岩,估计是上覆新地层被侵蚀掉而出露表层的。
另有两组为晚泥盆世地层,分别为帽子峰组(D3m)的页岩、粉砂岩、砂岩互层、夹灰岩和天子岭组(D3t)的灰岩和泥质灰岩、夹钨质页岩。
4. 石炭系(C)
石炭系的地层广泛出露于西江北面的冲积平原上,由西江北岸出发,向北岭方向分别从岩关阶(孟公坳组)(C1y)砂页岩过渡到测水段(C1dc)石英砂岩、泥质页岩夹煤层。
七星岩地区也主要为石炭系的地层,石牌附近为石磴子段(C1ds)微粒灰岩夹泥质页岩,阿波岩为壶天群(C2+3ht)白云石化灰岩、微粒灰岩、夹角砾状灰岩。
5. 二叠系(P)
龙潭组上部(P2lb)石英砂岩、页岩与粉砂质页岩互层、夹煤层只在图中西江东南的冲积平原上找到一处,位于高要市东北部。
6. 三叠系(T)
这一时代的岩石出露得不多,可以看到只在高要市西北的山地有分布。为砾岩、砂砾岩、石英砂岩、粉砂岩与泥质页岩互层、夹灰质页岩及煤层(T3r-J1a)
三叠纪时期比较重要的地层是晚侏罗世燕山三期黑云母花岗岩(〥32(3)),这是在发生在三叠纪的燕山运动中形成的,主要分布于西江南岸,形成黑云母花岗岩群;另外在羚羊峡附近的西江沿岸和鼎湖山区也有较多出露。
7. 第四系(Q)
主要分布于西江沿岸的冲积平原上,为现代河床沉积。其中南岸主要是砾石、砂夹红黄色粘性土,北岸主要为砂、砂砾、夹粉砂质粘土;另外在市区北部公路附近还有砂、砂砾、砂质粘土、夹泥炭及淤泥层的第四系地层。
(二)构造
1. 褶皱
肇庆地区的褶皱是在构造运动中岩层受力弯曲变形所形成的,几乎整个肇庆地区都处于这一大型褶皱构造之上。北岭、栏柯山是桂头群为主的背斜山,中部平原是石炭系灰岩为主的复式向斜谷。
肇庆平原的沉积主要来自西江对凸岸的沉积,大约距今三至四亿年前,在肇庆地区首先沉积了砂岩和页岩,后来又沉积了一层厚达百多米深的石灰岩。由于地壳运动的影响,形成向上弯曲突起的构造,即“背斜构造”,原来水平排列的底层变成了向侧斜倾的地层,两侧岩层倾向相反,分别形成南北两翼。
2. 断层
从地质图上看到,在北岭山有一段连续的`正断层,还有一些性质不明的断层和岩层不整合面。
我们知道,北岭山地层岩性主要为泥盆系的砂页岩,七星岩为石炭系的石灰岩,按照地层时代来看,年代老的泥盆系地层应该在较新的石炭系地层之下,但是北岭比七星岩高出许多,原因就在于地壳发生过断裂,上升一侧突起成山,低降一侧形成低地。北岭断裂时上升成山,露出了古老地层;肇庆平原就断陷成为西江谷地。北岭山脚就是一条断裂带。
我们在七星岩公园能够看到明显的大型断层崖和断层三角面。北岭南坡和鸡笼山北坡的“断层崖”实际上是由抗蚀强岩石形成的断层线崖。北岭南坡的“断层三角面”实际上是该背斜山的向南倾斜的蚀余层面;该断层在北岭林场场部、西江大学的北面洪冲积地形基底通过,并无错断这类地貌。④
这一断层属于珠江三角洲地区的北西向断层,它的形成定型于喜山期末期,即新构造运动的主要活动时期。
适用场景:地质实习任务准备、工程地质考察记录
本文要点:岩体节理裂隙分析、沉积岩层理构造识别、岩石风化程度评估
行文逻辑:观察岩性特征→分析地质构造→总结工程性质
接下来我们前往飞鹰古道。在前往飞鹰古道的狭窄道路上,梁老师为我们讲解了斜坡面上一些岩石的性质和组成。其中一些岩石是具有砾状结构的砾岩。其成分相对复杂,常由多种岩石的碎屑和矿物颗粒组成。其胶结物有硅质、泥质、钙质及铁质等。硅质砾岩抗压强度高,泥质砾岩胶结不牢固,而铁质砾岩易风化。在这条道路上,一些岩体产生了节理裂隙(图2),岩质变坡的失稳和隧道洞顶的坍塌往往与节理有关;还有一些岩体沿破裂面两侧发生了明显的位移,形成了断层。此断裂构造对岩体的稳定和渗漏影响很大,也常对建筑物地基的工程地质评价和规划选址、设计施工方案的选择起控制作用。
在飞鹰古道里,岩层是由红色砂岩组成的,是典型的沉积岩,它形成于白垩纪上统时代。这些红砂岩为砂质结构,层状构造,层理明显。砂岩易于加工开采,多数强度较高,耐风化,是工程上广泛采用的.建筑石料。
参观完飞鹰古道后,我们来到了观音岩。此观音岩为人工开凿出来的岩洞,呈水平层理。观音岩的岩性为沉积岩中的粉砂岩,其层理构造明显。
接下来我们跟着老师来到了八仙岩(图3)。八仙岩为一岩石群,板状形态不一,但错落有致,层理构造明显,岩性为沉积岩中的粉砂岩。我们可以看到岩石下部的岩石碎片风化成粉粒,堆积成土状,其工程地质性质极差,这种风化成土的岩石不宜用作建筑工程的基础持力层。
穿过了池,我们就来到燕子岩了。燕子岩是古采石场的精华所在,它由两片高高的岩石组成,两片岩石本为一体,经古人采石将下部凿开,形成了两片岩石高耸在湖面上壮观景色。与燕子岩相连的就是古采石场了,这个采石场具有两千多年的历史,古采石场的悬崖峭壁,奇岩异洞,似乎以鬼斧神工开凿而成。古采石场岩体水平层理构造明显,倾斜节理尤为突出,其宽度大长度长,采石场底下由于地势低而形成洼地,长年积累地表水而形成水湖。
进过老师几小时的介绍和讲解,让我们对莲花山的地质形成有了更深的了解。
在午饭过后,我们开始了自由活动。莲花塔、莲花城等我们都一一游玩了个遍,欣赏到了莲花山的风景名胜,一睹了莲花山的风采。
下午两点,我们结束莲花山的地质实习任务还回学校。
通过今天对莲花山的野外地质实习,我深刻的了解了场地的地层岩性、地质构造、岩石和土的工程性质,认识了岩石的类型、结构和构造。同时,也使我对工程地质学这门课有了更深一层的认识。
适用场景:地质实习前准备、野外考察资料整理
本文要点:观察地质构造形成过程、分析地层岩石分布规律、掌握矿产资源形成原理
行文逻辑:观察地质构造→分析地层分布→掌握矿产规律
本次地质实习的主要目的是观察和了解地质构造的形成过程,以及地层、岩石和矿物的分布情况。通过实习,我深刻认识到地质构造的"形成与地壳运动的关系,以及不同地层之间的接触关系。同时,我也学到了如何通过岩石的物理性质和化学成分来判断其所属地层和岩石类型。在实习过程中,我还了解了矿产资源的形成和分布规律,以及采矿和选矿的基本原理。
适用场景:地质实习成果汇报、地层分析资料整理
本文要点:背斜向斜组合分析、逆冲断层带发育特征、花岗岩侵入体接触关系
行文逻辑:绘制地质构造纲要图→分析地层分布→描述构造特征→总结演化历史
引言
本次金山镇地址剖面图和纲要图的绘制,是在前几次关于地形地貌构造实习的基础上的综合实习,它要求我们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。
此次实习报告涉及地史及各类地质构造的综合作业,通过画金山地区地质构造纲要图及金山地区A-B地质剖面图,在其基础上分析其构造运动及地史时间,加强对地质学的全面了解。
金山地区地质构造纲要图比例尺为1:100000,金山镇地质图北东-南西走势渐低,包含了中泥盆统(D2)至上白垩统(K2)的岩层, 包含了一个构造层及两个亚构造层,构造层为K1-K2的沉积盖层,亚构造层为T2—T3和D2-P2的地层主要山峰有诸岭、奇峰和雨峰等,最高峰为诸岭,海拔1800米,并发育有多种地质构造现象。东北角有花岗岩岩浆侵入体,后期有斑岩岩脉侵入体。花岗岩、斑岩与其围岩都成不整合接触关系。东南角发育河流,并向北面与北西面发育支流。
金山镇地区地质构造特征
一、地层
该地区出露了中泥盆(D2)、上泥盆(D3)、下石炭(C1)、中石炭(C2)、上石炭(C1),下二叠(P1)、上二叠(P2)、中三叠(T2)、上三叠(T3)、下白垩(K1)和上白垩(K2)的岩层,在下白垩统与上三叠个不整合面:K1与T2之间为角度不整合关系,T2与P2之间为平行不整合关系。
泥盆纪(D):地层为中泥盆统砂岩和上泥盆统页岩,分布于东南角正断层处的直立背斜的核部与翼部。中泥盆统砂岩为背斜核部,上泥盆统页岩为翼部,倾角为45°,两翼夹角为90°。
石炭纪(C):地层为上石炭统灰岩、中石炭统灰岩和下石炭统灰岩,在图中各处背斜两翼、核部出露。
二叠纪(P):地层为下二叠统灰岩与上二叠统灰岩,在北西角向斜处核部、河流主流北西面向斜翼部、图中中部构造窗与飞来峰处出露。
三叠纪(T):地层为中三叠统泥灰岩与上三叠统灰岩,缺失了下三叠统地层。在河流西北面向斜核部与翼部出露。与二叠纪地层以平行不整合关系接触
侏罗纪(J):在地质构造历史时期中地壳抬升接受风化剥蚀作用使得地层缺失。
白垩纪(K):地层为下白垩统砂岩与上白垩统砂岩,在图中北西角与北东角出露,走向北东,倾角8°,与三叠纪地层角度不整合接触。
二、构造
金山镇地区存在一个构造层与两个构造亚层,为K1-K2沉积盖层 构造层和褶皱基地构造层,褶皱基地构造层可进一步分为中三叠统—上三叠统亚构造层和中泥盆统—上二叠统亚构造层。 金山镇地区主要为褶皱断层构造地形,发育褶皱与断层,主要褶皱(f1~f11):背斜、向斜,在凌庄飞来峰向斜组(f6—f7)还发育次级褶皱;主要断层(F1—F4):逆冲断层、正断层,在奇峰—雨峰逆冲断层带(F2)发育两组走滑断层(F5、F6)褶皱轴线走向与逆冲断层带及正断层带走向基本一致,走向都为北东。多条同性质逆冲断层带构成叠瓦式逆冲断层系;在图中的南东角发育正断层带,由于其各正断层走向一致,组合形成地堑与地垒构造;图中在逆冲断层F2雨峰和奇峰处发育左行(F6)和右行(F5)走滑断层,但是不能判定其是否为同期断层;同样在金山镇附近也发育相同的左行和右行走滑断层。
(一)褶皱
1.河北村-金山镇线性背斜褶皱:该褶皱分布于河北村至金山镇一带,核部为D2,翼部由D3,C1,C2,C3组成,两翼走向北东-南西,倾角45度,轴面竖直,枢纽水平,两翼夹角约90°,为直立背斜褶皱。又该褶皱被正断层段切断,通过图上观察,其在垂直空间上发生错动,该断层运动发生于褶皱之后。
2.凌庄—飞来峰向斜褶皱组:由在飞来峰处两处向斜褶皱组成,核部均为T3,翼部由T2、P2组成,两翼走向北东-南西,北西翼倾角80°,南东翼倾角40°—45°,中间低并向两边扬起,由此可恢复原转折端圆弧形态,轴面竖直略向北西倾,两翼夹角约60°,南西侧呈现短轴褶皱形态。由于逆冲断层的作用将该处另一同走向发育的次级褶皱部分埋于地下,其核部为T2,北西翼为P2、P1、C3,倾角为75°,这两组褶皱可构成M型褶皱系。
3.奇峰-雨峰短轴背斜褶皱:核部均为C1,翼部由C2、C3地层组成,北两翼走向北东-南西,倾向北西,倾角45°:南东翼为倒转岩层,走向北东-南西,倾角75°,倒转褶皱可以反映出当时此处应力挤压大导致褶皱向一边偏弯。但是由于此处的"逆冲推覆构造导致南东翼倒转岩层损失,中间低并向两边扬起,由此可恢复原转折端形态为圆弧形态,轴面倾向北西。
金山地区总体的组合形式为背斜向斜的组合,背斜向斜的交替出现,整个区域中所有褶皱的轴迹平行,反映了垂直于褶皱延伸方向的挤压应力场。
(二)断层
1、河北村正断层系:五个正断层面的走向垂直于河北村褶皱的枢纽,延伸1—1.5千米。延枢纽方向从北东至南西向断层依次编号为Fa,Fb,Fc,Fd,Fe,每个断层面的倾向依次为北东、南西、北东、北东、南西。Fa,Fb走向相同,倾向相反,两断层之间共同下盘上升,形成地垒,Fd,Fe同理;两地垒中间形成地堑。该组正断层发育在此处背斜之后。 2、陵庄—诸岭逆冲断层:位于飞来峰与构造窗之间。层面走向北东南西,倾角20度,延伸约1.8万米,它是整个地区规模最大的断层。上盘为构造窗和诸岭处短轴倒转背斜褶皱组,下盘为飞来峰—陵庄向斜褶皱组,根据构造窗和飞来峰可判断该逆冲推覆构造的最小位移位为2.2千米。它与图中其北西方向的两条同时代形成的同性质的逆冲断层带构成叠瓦式逆冲断层系。
3、雨峰、奇峰走滑断层系:在雨峰西侧与奇峰东侧各有一走滑断层(走向北东—南西,延伸分别为1.5—2千米),分别为左行和右行走滑断层,使两端层面中间部分相对两边向北西方向移动,但是这两处走滑断层形成时期是否相同不能确定。
(三)飞来峰与构造窗
构造窗:位于北西方向两条支流的汇合处,海拔800米左右,在地质构造时期逆冲断层F3抬升接受剥蚀作用出露了逆冲断层F3下盘的P2与T2地层,形成构造窗。
飞来峰:位于构造窗南东面海拔1200米处,由P2和T2两部分地层组成,可以判断出是逆冲断层F3在地质构造时期中抬升被剥蚀后残留上盘地层,形成飞来峰。
(四)岩浆岩
通过对全图的仔细分之后发现本区内主要有个侵入岩体分别是花岗岩体和斑岩岩体。其在地图上的出露买面积各部相同下面就详细介绍之。
花岗岩侵入岩体:
在本区图的东北部位分布着花岗岩倾入体。其出露在外表的形状为一个桃子型,其面积估算为10平方千米(在图内)。次块侵入岩体为花岗岩与周围多个岩层呈不整合接触,其左面和中二叠纪岩层相接处,下方依次接触为上二叠纪,中三叠纪上三叠统灰岩。过我们判断其形成时间在上三叠之后。其走向是45度,倾斜角大约为40度。并且有图上可以看出在左面部分被一个断层切割,所以在断层下面仍然有花岗岩体同时在花岗岩中部有一个斑岩请入体,为竖直岩层,产状为南北正向所以其侵入时间比花岗岩体晚。但其构造强度比较大,所以能够穿过花岗岩体为侵入完全。通过结合斑岩侵入体,可判断花岗岩形成时期大约为侏罗纪之末。
斑岩侵入体: 另一块斑岩侵入体在地图的东北角处,该侵入体为狭长竖直侵入体,通过图中与花岗岩不整合关系可判断其为后期侵入体,有足够的强度能侵入到花岗岩体中并一直延伸到中三叠纪,下二叠纪。形成时间可初步判断为在侏罗纪之后—下白垩纪以前。
构造演化(发展)简史
在地质历史时期内,金山镇地区经历了多期地壳运动,以致形成了现今复杂的地质现象。
1、泥盆纪时期,该区主要接受沉积作用:自早泥盆世开始地壳开始下降,接受海洋沉积,形成页岩2、在石炭纪到二叠纪地壳稳定,继续沉积了大量的灰岩地层。3、早二叠世以后,地壳开始抬升,发生大面积构造运动形成褶皱到了早三叠世沉积物露出地表,接受风化和剥蚀。使得早三叠世地层缺失。4、中三叠世开始再次下降,再次接受沉积作用。5、晚三叠世以后,地壳再次抬升至水面,并发生大规模构造断层运动,在地表该地区再次接受风化和剥蚀作用,使得侏罗纪地层缺失。6、白垩纪地壳下降至水面以下再次接受沉积作用
结束语
在这次综合读图实习中,我对地质作业的过程有了进一步的了解,对填图技能、地质基本理论知识在平面图上的表现方式也有了更进一步的了解与认识。但是这次图仍然有别于前几次的地质剖面实习,在地质纲要图上表示出各个构造地形基本还可以,就旨在向斜、背斜尖端指向在作业过程中遇到一些小困难,在填图过程中也遇到一些其他问题,但很多都是由于不细心、不熟悉而引起。虽然之前地质剖面图已经画过,但是在这次画剖面图中仍然遇到困难,碰到一些比较三维空间化的构造地形就比较需要斟酌一下,进程不快,尤其在逆冲断层附近。
其次是在完成报告中,第一次写这样的报告,条理什么的感觉就蛮混乱,自己想的懂是一回事,把自己的想法表述出来又是另一回事,因此在写报告中经常纠结于怎么表述的恰当一点,当然最后来看还是很混乱,在梳理其地质历史过程中,断层、褶皱这些我本身就容易把它忽略,纠结在一起后更加乱糟糟,而且从这个图中我觉得断层褶皱的形成年代不易判断,只能大致得出断层应该在三叠后形成,而褶皱形成年代更早。
在今后的学习中我应更注意一些细节上的问题,对于断层这部分内容也还要再多看书熟记一些理论知识,当然还有写报告的问题也要注意,注意语言表达直观简介,或者可以多用一些图来参考说明。
适用场景:地质勘探资料整理、矿区开发前期调研
本文要点:地层岩性描述、断层构造分析、矿产分布特征
行文逻辑:划分地层→分析构造→研究岩浆岩→描述地貌→识别矿产
⑴昆明西山地区
①地层:由老到新如下,
1.泥盆系上统宰格组(d3z):该岩石为灰色厚层状细晶白云岩,细晶结构,块状构造,风化面为灰黑色,呈刀砍状。
2.石碳系下统大塘组(c1d):该岩石为灰色、深灰色角砾状灰岩厚层状灰岩,角砾大小混杂,为钙质胶结,较紧密,含珊化石,底部办翠绿色页岩与宰格组呈假整合接触。
3.石碳系中统威宁组(c2w):灰色、灰白色中厚层状灰岩,粉晶结构,块状构造中部夹角砾岩,含珊瑚、腕足化石,矿物成分为方解石等,风化面为灰白色,局部有铁质侵染,与大塘组整合接触。
4.二迭系下统——(1)倒石头组(p1d):上部黑色页岩与泥灰岩互层,中部呈黑色页岩夹薄层沙岩,含植物化石,下部为杂色黏土、黄铁矿及煤线,与威宁组呈假整合接触(2)栖震组(p1x):为浅灰色厚至块状细晶白云岩,风化面为灰黑色白云质灰岩。风化后成团块状小虎斑,成分为方解石(70%)和白云石(30%)越往上白云石逐渐增多。含丰富珊瑚化石,与倒石头组整合接触。(3)茅口组(p1m):上部为灰色、灰白色中厚层状灰岩,中部为灰色厚状灰岩与灰色琥珀斑状白云质灰岩互层,岩性较纯,层理不发育,表面有雨蚀沟槽,含珊瑚等化石,下部为灰色厚状不规则琥珀斑状白云质灰岩,与栖震组整合接触。
5.二迭系上统蛾眉山组(p2b):上部为黑色气孔状杏仁状玄武岩,块状玄武岩,部分地段见柱状节理或球状风化;中部为紫色、紫红色凝灰岩,可见由粗细的韵律变化层理,下部为玄武质灿集块岩。含灰质角砾玄武岩,含灰质角砾凝灰岩。
②构造:普渡河----西山(滇池)大断裂
大断裂为昆明地区南北向的主干断裂。西山龙门一带,断面向东倾斜,产状较陡,近于直立,东盘下降形成昆明断陷盆地,西盘上升形成观音山、西山及龙门等地貌景观。该断层控制了昆明地区的地层、构造、矿产及地形地貌的形成与发展。
③岩浆岩:该地区有气孔状、杏仁状玄武岩及块状玄武岩,玄武质火山集块岩,含灰质角砾玄武岩,含灰质角砾凝灰岩。
④地貌:西山大断裂西盘上升形成了观音山西山龙门,东盘下降止水形成滇池山及龙门(断层崖)等地貌景观。滇池为断陷湖泊,西岸多为半岛、海湾,地形起伏较大;北岸、南岸、东岸地形起伏较小,有八条较大的河流注入,形成河口三角洲,冲积扇等沉积。
西山小石林,由二迭系栖霞和茅口组的灰岩、白云质灰岩构成。地表岩石在雨水和地表水的作用下,风化、容蚀形成岩溶地貌(又称kast地貌)。石笋、石芽、石柱、溶沟、溶槽、溶蚀漏斗等地貌随处可见。
⑵武定地区
1.地层:在五孔桥观察了辉绿岩与三叠系资组的接触关系及灰绿岩体的岩石特征(球形风化)。经过观察,发现二者的接触面的特征是:接触面呈波状起伏,面上有一层厚厚的灰褐色钛铁矿及褐黄色的古风化粘土层,且厚度不一,二者呈沉积接触关系。辉绿岩中无舍资组的俘虏体,其上舍资组中底砾岩无烘烤蚀变现象;辉绿岩中长石高岭土化现象明显。
在雷刚厂观察了三叠系舍姿组与寒武系西王庙组的接触关系。
西王庙组:为紫红色泥岩与黄色粉砂岩互层。
舍姿组:为紫灰色泥岩夹多层浅灰黄中层状粉砂岩为主。底部为灰黄色雹中层状含细砾、含鲕状赤铁矿不等粒石英砂岩夹泥质粉砂岩,接触面为含砾粗砂岩。二者的接触关系呈微角度不整合接触。
芭蕉箐铁矿观察到缩头山组:该铁矿位于武定县南东5公里处矿体产于泥盆系中统鱼子甸组第一段(d2y1):属于沉积型铁矿床;矿石主要为鲕状赤铁矿。第二段为灰白薄中层状隐晶质灰岩,泥灰岩夹白云岩,钙质泥岩。其中在铁矿中含有磷成分和薄层黑色页岩、泥岩等,还含有植物碎片、贝类化石。
在狮山石棉矿观察到登云组白云岩,狮山风景区出露寒武系,竹寺组广泛分布,为灰黄,黄绿色页岩、粉砂岩该矿是白云质灰岩与辉绿岩体的接触带,为辉绿岩体侵入,使基性岩浆热液与白云质灰岩中的镁质发生变质作用,形成蛇纹石化、大理岩化和石棉,石棉矿呈似层状、脉状、透镜状分布于外接触带的白云质灰岩中。
2.构造:人民渡狮山大断裂
断层走向北东—南西向,上盘为震旦系灯影组,下盘为奥陶系汤池组和红石组等地层。断层带上发育大量构造岩。上盘多见大理岩化、角砾岩化等蚀变现象。断距由北向南逐渐增大。断层带宽数米至两百米,多由构造岩组成,其间夹断层夹持体或断层透镜体。沿断裂带除外力西基性岩脉侵入外,还有燕山期基性岩贯入。受断层影响,岩石蹂皱破碎现象明显。
适用场景:地质实习资料整理、岩层观测分析报告
本文要点:志留系地层特征分析、碳酸盐岩类岩性识别、沉积构造形成判断
行文逻辑:介绍区域地质背景→分系列描述地层特征→分析沉积岩类型→解析沉积构造→总结实习成果
认识湖山地区的岩层
湖山地区位于南京城东大约28公里,处于宁镇褶皱束南带,有三列山组成,其走向为北向东。自南京有公共汽车通汤山镇、湖山地区,交通便利。于早在一百多年前,日本的小野田家族就对湖山地区进行了研究。而国内著名的地质学家李四光教授也对此作过研究。在湖山地区所观察到的岩石主要以沉积岩为主,还有少量的侵入岩。这里地层出露齐全而清楚,易于观察,在宁镇地区是少有的。志留系高家边组、坟头组出露较好,茅山组很不发育,仅零星可见。五通组、孤峰组发育良好,剖面切割得清楚。龙潭组中下部的页岩与砂岩暴露,易于观察。青龙群在棒锤山西端便道旁下部地层剖面十分清晰。
在开始实习时,老师给我们介绍以下内容:
一、志留系
1、高家边组(S1g)
主要由土黄色页岩(质感滑腻,易折断)及泥岩组成,厚度大于293.5米;据资料,高家边组含有多种笔石。高家边组与上伏五峰组的接触关系可能为整合接触。
2、坟头组(S2+3f )
主要由土黄色中层-厚层砂岩构成,有岩屑石英砂岩、石英砂岩等;夹有少量土黄色薄层粉砂岩、泥岩和页岩;厚度120m;据资料,坟头组含有王冠虫等化石。坟头组与下伏高家边组为整合接触 。
3、茅山组(S3m)
主要由紫色粉砂岩组成,夹粉砂岩等;厚度约为20余米,呈斜层理构造。茅山组与下伏坟头组为整合接触。
二、泥盆系
五通组(D3w)
底部为中厚层底砾岩、下部为厚层灰白色石英砂岩夹厚层粉砂岩,上部为砂岩及粉砂岩,顶部为中厚层石英砂岩,有层间构造,如印模构造等,有风化现象,可见节理构造,成岩破碎,没有错位,粘土高岭土化;厚约150米;据资料,有斜方薄皮木、亚鳞木及楔叶木等化石,但是没有观察到。与下伏茅山组为假整合接触。
三、石炭系
1、金陵组(C1j)
为灰黑色为生物屑灰岩,有笛管珊瑚和假乌拉珊瑚的化石;据资料,还有始分喙石燕及金陵穹房贝等化石;厚度约为6米。金陵组与下伏五通组为假整合接触
2、高骊山组(C1g)
杂色页岩,砂岩,有重力负荷现象,出现挠曲;厚约46米;据资料,有腕足类化石碎片。与下伏金陵组为假整合接触。
3、和州组(C1h)
为白云质泥质灰岩,含少量生物碎屑;厚度约5米。据资料,本层产袁氏珊瑚、巨长身贝等化石。与高骊山组为假整合接触。
4、老虎洞组(C1l)
为灰白色白云岩,有紫红色的燧石结核,质密坚硬,风化的表面有刀砍状溶沟。厚度约12米。据资料,产不规则石柱珊瑚等化石。
5、黄龙组(C2h)
黄龙组底部为5米的巨晶灰岩。主体是灰白色略带微红色的生物微晶灰岩,产纺锤蜓。厚度约为55米。黄龙组与下伏老虎洞组为平行不整合接触。
沉积岩
一、实习区内沉积岩的主要类型及岩性特点。
1.碎屑岩类
石英砂岩:石英呈粒状,粒径为1~2毫米,白云母呈白色片状,平躺在岩层层面上。磨得很圆,大小均一,表面光泽暗淡。
五通组底砾岩:砾石有红色的石英砂岩,黑色的硅质岩及红色的页岩。
2.碳酸盐岩类
微晶生物灰岩:金陵组灰黑色微晶生物灰岩中生物屑,结晶颗粒小,上青龙组底部出现瘤状灰岩。
白云岩:质密坚硬,风化的表面有刀砍状溶沟,有红色燧石结核,主要由白云石矿物组成成。
3.硅质岩类
硅质岩:是由硅质构成的岩石,具有色深,性脆易碎、坚硬,风化强者较轻的特点。主要可见:
层状产出的硅质岩:产于孤峰组和大隆组,黑色.
具页理的硅质页岩:也产于孤峰组和大隆组,灰黑色.
呈透镜体状的硅质岩:分布于老虎洞组、栖霞组,前者呈紫红色,后者呈黑色。
4.粘土岩类
硬度低,用指甲能刻划。
泥岩:呈不具页理的"块状、层状,致密和固结程度较高者。颜色一般较浅,性较坚硬,遇水不易变软,可塑性差。 主要分布于下青龙组下部,高家边组也有少量泥岩。
页岩:粘土岩的一种。成分复杂,除粘土矿物,还含有许多碎屑矿物。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。主要分布于高家边组、高骊山组和下青龙组下部,颜色多样,包含紫色、黑色、灰色、绿色等。
二、沉积构造的形成及地质意义
沉积构造是指沉积岩形成时所生成的岩石的各个组成部分的空间分布和排列形式。
1.斜层理
层纹倾斜,可判断古流向、确定岩层的顶和,在坟头组和龙潭组出现。
2.缝合线
缝合线是岩石中呈锯齿状起伏的曲线。总的展布方向与层面平行。规模较大的缝合线代表沉积作用的短暂停顿或间断,规模较小的缝合线是沉积物固结过程中在上覆沉积物的压力下,由富含CO2的淤泥水沿层面循环时溶解两侧物质所致。主要见于白云岩及石灰岩,有时也出现在砂岩中。可以用缝合线来较准确地确定岩层产状。黄龙组、船山组中可见。
随后我开始用地质罗盘对滑坡开始测量,并且采集岩石标本。
在湖山地区实地测量完以后,我们一行人在老师的带领下,来到南京地质博物馆,领略中 国石文化。
地质博物馆分为新馆和旧馆两部分,首先我们先参观了旧馆。旧馆罗列了许多地质科学家曾使用过的勘测工具,各种文物上都有些岁月的痕迹。还有地质工作人员的蜡像,伟大科学家李四光等教授的塑像,感触颇多。
来到二楼和三楼,博物馆陈列的各种各样的石头,有灵壁石,太湖石,黄铁矿,赤铁矿,人造石……见过的,没见过的,真让人眼花缭乱,叹为观止。还有各种地貌地形的模型,形象逼真。
参观完旧馆,我们向新馆进发。
新馆是生命的进化史,其中作用现代化的技术,让置身于科幻的世界。
进入新馆,映入眼帘的是一座巨大的恐龙骨骼化石,头脑中猛然出现了侏罗纪时代的画面,这些巨型动物在地球统治了两亿年之久,真让人难以想象,然而却在六千多万年前神秘灭绝了,这也成为迄今为止人们争论不休的问题,有人认为是气候的变化,有人认为是小行星撞击了地球……众说纷纭。
新馆还陈列了各种其它史前动物,如剑齿虎,猛玛象等等。
然而最惹人关注的就是人类进化过程了,从类人猿到直立人,人类一直在不断的进化中。人类的出现,无疑是宇宙中最伟大的杰作!
参观完南京地质博物馆,下午三点,我们集合返校,结束了工程地质实习。
实习的结论
1、我们在实习过程中学到了在课堂上学不到的知识,缩小了书本与实际的差距
2、学会了地质罗盘的使用,测得岩层产状,
3、掌握了背斜与向斜的基本判定
4、对断层与滑坡等地质现象有了进一步认识,理论联系实际。
5、了解了湖山地区的岩层构造,对沉积岩有了更深的认识
适用场景:煤矿技改扩建方案制定、矿区资源评估分析
本文要点:井田范围划定、含煤地层结构分析、主要煤层分布特征
行文逻辑:确定井田范围→分析含煤地层→描述煤层分布
凤凰山矿为晋城蓝焰煤业有限公司的下属煤矿,属国家二级大型企业。该矿于1965年4月建矿,1970年10月建成投产。经过四十余年的生产建设,矿山规模不断扩大。1987年经原煤炭部批准,凤凰山矿开始进行新的技改扩建,决定将矿井规模由原设计能力150万t/a扩建为400万t/a的特大型现代化矿井,同时配套建设年产量400万t/a的洗煤厂。改扩建工程于1990年完成,至20xx年矿井实际生产能力已达到370万t/a,为国家提供了大量的优质无烟煤,有力地支援了社会主义现代化建设。
一、井田位置与范围
凤凰山矿位于晋城市区北侧5km处,行政区区划属晋城市城区北石店镇管辖。地理坐标为北纬35°33′21′-35°37′28′,东经112°49′11′-112°53′24′。据山西省国土资源厅20xx年10月14日为该矿发放的10000002600211号采矿许可证,井田范围由28个坐标点连线圈定(拐点坐标详见附表14)。井田北以杨庄-北堆村连线为界,南和古书院矿相接,东与王台铺矿为邻,西至白马寺逆断层,井田东西宽约4.3km,南北长约7.5km,面积29.3485km2。
凤凰山矿采用斜井盘区式开拓方式,采煤方法为机械化综采。主斜井装备1.4m强力胶带输送机,是运煤的主要通道,副斜井双钩提升(供生产人员及材料、设备的提升),南、北各建有进风井和回风井,作通风用。根据煤层的赋存情况,矿井设计分二个水平开采,一水平开采3号煤层,二水平开采9号煤层。
第二节含煤地层井田内含煤地层主要为上石炭统太原组(c3t)和下二叠统山西组(p1s)。
一、太原组(c3t):为井田主要含煤地层之一,由深灰色~灰黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩、煤层组成。含煤11层,自上而下编号为5、6、7、8-1、8-2、9、10、11、12、13、15号,其中可采2层(9、15号)。发育5~10层石灰岩,一般6~7层,由下而上分别称为k2、k3、k4、k4上、k5、k5下、k6。每层石灰岩之下均有煤层赋存,是良好的对比标志。本组厚54.80~107.72m,平均83.23m。据岩性、岩相组合可分为三段:
(一)一段(k1砂岩底~k2灰岩底):厚度4.50~16.90m,平均8.54m。
1、k1砂岩:厚0~2m,平均0.80m。灰~深灰色细粒石英砂岩,硅质胶结,坚硬。在本井田不甚发育,有时相变为砂质泥岩、泥岩。
2、k1砂岩顶~15号煤层底:厚0~9.40m,平均4.27m。灰色铝土质泥岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩,构成15号煤的直接底。
3、15号煤层:俗称“臭煤”。厚1.60~5.50m,平均2.33m。为井田内主要可采煤层之一。
本段主要为泻湖、潮坪、潮道及沼泽沉积。
(二)二段(k2灰岩底~k4灰岩顶):厚度22.83~42.12m,平均31.90m。
4、k2石灰岩:厚1.28~17.85m,平均9.11m。深灰色,致密性脆,夹燧石条带,中部含泥质。裂隙中充填有方解石细脉。含丰富的动物化石。厚度大且稳定,是岩、煤层对比的主要标志层之一。
pseudoschwagerinahuabeiensis华北假希瓦格蜓
pseudofusulinafirma坚固假纺锤蜓
quasifusulinacompacta紧卷似纺锤蜓
sphaeroschwagerinaquadratiodes近方形球希瓦格蜓
5、k2灰岩~k3灰岩底:厚2.10~17.05m,平均5.18m。上部为灰色细粒砂岩,含石英、云母及黑色矿物;中下部为黑灰色砂质泥岩、泥岩互层夹煤线,有时相变为细粒砂岩或粉砂岩。顶部夹0~0.50m煤线(13号煤),极不稳定。
6、k3石灰岩:厚0~5.50m,平均2.68m。深灰色,致密坚硬,偶夹燧石条带,含黄铁矿。裂隙被方解石充填。产动物化石。有时相变为砂质泥岩。
triticitesminuta简单麦蜓微小亚种
quasifusulinacayeuxi凯佑氏似纺锤蜓
schwagerinapostcallosa后硬皮希瓦格蜓
7、k3灰岩顶~k4灰岩底:厚4.10~27.28m,平均8.46m。深灰~灰黑色细粒砂岩与砂质泥岩互层。顶部含不稳定的11号煤,厚0~0.46m。中部含不稳定的12号煤,厚0-5.44m。
8、k4石灰岩:厚0~4.99m,平均1.48m。深灰色,坚硬致密,质不纯,具星点状黄铁矿。有时相变为泥岩。含丰富的动物化石。
schubertellapusilla细小苏伯特蜓
boultoniacheni陈氏布尔顿蜓
quasifuslinasp.似纺锤蜓(未定种)
本段主要为下三角洲平原~前缘和碳酸盐台地沉积。
(三)三段(k4灰岩顶~k7砂岩底)
9、k4灰岩顶~9号煤层底:厚0.66~12.33m,平均2.51m。灰黑色砂质泥岩,炭质高岭石粘土岩,遇水易软化膨胀。
10、9号煤层:俗称“半香煤”。厚0.80~6.00m,平均1.70m。黑色,以半亮煤为主。为主要可采煤层之一。
11、k4上石灰岩:厚0~3.65m,平均0.96m。深灰色,为9号煤直接顶,不稳定,有时相变为砂质泥岩。含植物化石。
schubertellalataelliptica宽松苏伯特蜓椭圆亚种
quasifusulinaconcave凹似纺锤蜓
12、中粒砂岩:
厚3.77~13.71m,平均6.21m。灰~深灰色,上部夹砂质泥岩。
13、砂质泥岩:厚0.82-2.50m,平均1.12m。深灰~灰黑色。
14、8-2号煤层:厚0~0.50m。
15、砂质泥岩、砂岩:厚1.15~5.20m,平均2.78m。下部为灰色细粒砂岩或中粒砂岩;上部为灰黑色砂质泥岩。底部有时含不稳定的石灰岩或泥质灰岩。
16、8-1号煤层:厚0~0.45m。
17、砂岩、砂质泥岩、泥岩:厚8.73~23.21m,平均12.72m。灰~黑灰色,底部有时含1~2层很不稳定的石灰岩(k5下)。
18、7号煤层:厚0~0.45m。
19、k5石灰岩:厚0.40~10.89m,平均3.58m。深灰色,致密坚硬,含方解石脉及小斑晶,产丰富的动物化石。层位稳定,为良好的标志层之一。
boultoniawillsi威尔斯氏布尔顿蜓
quasifusulinapseudocayeuxi假凯佑氏似纺锤蜓
schwagerinapseudoexilis假弱希瓦格蜓
20、k5灰岩顶~k6灰岩底:厚2.13~13.28m,平均9.57m。以灰黑色砂质泥岩为主,夹薄层泥岩及细粒砂岩。顶部有一薄煤(5号煤),厚0~0.40m。产植物化石。
21、k6石灰岩:厚0~3.02m,平均0.86m。深灰色,夹似层状燧石。不稳定,有时相变为细~中粒砂岩、砂质泥岩或硅质层。
22、k6灰岩顶~k7砂岩底:厚0.49~7.42m,平均4.37m。灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩,鲍中厚层状,中部夹一层不稳定薄煤层(5号煤层),含植物碎片化石。
本段又可分为三个层段,即k4顶~k5顶、k5顶~k6顶、k6顶~k7底,前两部分为完整的海退~海进层序,后者与山西组构成一个海退型层序。k4顶~k5顶属三角洲平原~前缘及局限台地沉积,煤层发育与三角洲河道的迁移废弃关系密切,9号煤层为发育在三角洲平原上的泥炭沼泽沉积,一般在支流间湾处发育较好,废弃河道上煤层较保k5顶~k6顶属低能的河口湾、潮坪、泻湖沉积。k6顶~k7底前三角洲沉积。
本组总的说来,属三角洲相和碳酸盐台地相沉积。
k1砂岩为分流河道沉积,向上逐渐过渡到泻湖、湖沼环境,最后形成闭流沼泽,发育了15号煤层。由于水流不畅,处于还原环境,利于黄铁矿的形成,所以15号煤含硫量较高。
随着海侵范围逐渐扩大,三角洲停止向前生长,破坏了三角洲平原的发育,形成了碳酸盐台地相沉积。以后海水退却,岸进作用加强,碳酸盐台地逐渐变成以河流搬运为主的三角洲相沉积,其顶部为三角洲泥炭沼泽沉积,形成一些厚度不大、层位稳定的煤层。当海侵开始,又逐渐变为碳酸盐台地的浅海环境。由于当时地壳振荡运动频繁,形成了多个三角洲-碳酸盐台地相的沉积旋回。
二、山西组(p1s)
为井田主要含煤地层之一。由灰白色~深灰色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、煤层组成。含煤4层,自上而下编号为1、2、3、4号,其中3号煤为主要可采煤层。本组厚28.98~91.66m,平均58.25m。
23、k7砂岩:厚1.01~11.08m,平均5.07m。深灰色薄层状细粒砂岩,具波状层理。有时相变为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩。
24、k7砂岩顶~4号煤层底:厚6.11~16.08m,平均8.90m。深灰~灰黑色砂质泥岩、泥岩,生物扰动构造发育,含植物碎片化石。
25、4号煤层:厚0~0.23m。极不稳定。
26、4号煤层顶~3号煤层底:厚4.15~9.07m,平均6.75m。顶部为黑灰色泥岩,含炭质及植物化石碎片,厚1~3m;中部为薄层状细粒砂岩、粉砂岩,厚1.50~2.60m。
27、3号煤层:俗称“香煤”。厚4.54~9.63m,平均6.10m。黑色,以亮煤为主,具似金属光泽,贝壳状断口,质硬。属稳定可采煤层,是良好的对比标志。
28、泥岩、砂质泥岩:厚0~33.34m,平均5.49m。灰黑色,有时与粉砂岩、细粒砂岩呈互层状。产植物化石碎片。 29、砂岩:厚0~26.78m,平均9.24m。灰~灰白色细~中粒砂岩,成分以石英为主,岩屑次之,含白云母片及炭屑。为3号煤的老顶。
30、砂质泥岩:厚3.38~14.95m,平均8.45m。灰~灰黑色,夹粉砂岩及细粒砂岩。产植物化石碎片。
31、2号煤层:厚0~0.47m,极不稳定。
32、砂质泥岩:厚2.69~5.00m,平均4.07m。灰~灰黑色,夹粉砂岩及细粒砂岩。产植物碎片化石。
33、1号煤:厚0~0.28m,极不稳定。
34、泥岩:厚0~7.90m,平均3.20m。灰黑色,夹砂质泥岩和粉砂岩。产植物碎片化石。
本组属三角洲平原亚相和泻湖、湖沼相沉积。
k7砂岩为分流河道沉积。随着海平面的下降,沉积了一套以泥岩、粉砂岩为主的细粒沉积物。后由于地壳相对稳定,为煤炭沉积提供了良好的条件,发育了稳定性好、厚度大、含硫低的3号煤层。以后,地壳相对上升,被上三角洲平原分流河道、决口扇、溢岸沉积所覆盖。这些溢岸、决口沉积对分流间湾进行充填,沉积物以细~中粒砂岩为主,间夹砂质泥岩和不稳定之煤层,由于泥炭沼泽分布有限,又近碎屑岩沉积体系,故形成薄而不连续的煤层(1、2号煤),不具工业价值。
适用场景:矿区勘探方案制定、地质构造分析报告
本文要点:断层分布特征分析、煤田构造形态描述、地下水动态变化研究
行文逻辑:描述构造形态→分析断层特征→总结水文地质条件
1、大同煤田的构造概况
大同煤田呈一北东30一50℃走向不对称向斜,东翼陡而窄(倾角40一60°,西翼宽缓(倾角3—7°);北起云岗东北,西南经北羊路、庙湾、马道头,南至玉井,东西宽约30km,向斜轴延伸长约50km(图4—1)。
煤田大地构造位置位于内蒙古一阴山构造隆起带的南侧。东以平旺一鹅毛口大断层为界,与新生带断陷盆地(大同平原)相毗临;西临吕梁经向构造带的西石山脉;南为一东西向小型洪涛山背斜为界,再南与平朔、宁武煤田相连。在平面上三者组成一个北北东向“S’’形。
受历次构造运动的影响,煤田内早期部分地层缺失,而侏罗系、白垩系、第三系也发育不全。后期受燕山,喜马拉雅山运动强烈褶皱、断裂、推覆作用,导致煤田东部地层陡峻,直立甚至倒转,并伴生一系列次一级的小型褶皱和断裂,印支期发生了大规模的煌斑岩顺主要的山4、2、3一5、8号煤层侵入,使煤层结构,煤的工艺性能遭到极大破坏。在煤田内,东部、东南部、南部构造较复杂,断层多,北部及西部则相对简单,断层、褶皱皆少。
图4—1大同煤田构造形态示意图
2、口泉断层
结合野外记录资料总结。(附野外素描图)
3、青瓷窑断层
结合野外记录资料总结。(附野外素描图)
4、云岗沟侏罗系地层小断层
结合野外记录资料总结。(附野外素描图)
六、煤层煤质
七、矿区水文地质
大同矿区地下水资源贫乏,大量的勘探资料表明,除第四系冲洪积层及基岩风化壳含水相对较大外,下伏中生界、古生界地层的岩石固结坚实,裂隙、喀斯特不甚发育,岩石一般不含水或含水微弱。地表水主要为口泉河、十里河河水。地下水补给主要以大气降水补给为主,在口泉河、十里河河谷地段,地表水可以补给地下水。由于本区地表径流条件较好,一般不利于降水入渗;地下水排泄以蒸发和矿井排水为主。随着矿井多年的大规模开采,地下水原有动态平衡遭受破坏,地下水位普遍下降,岩石的含水性大大减弱,煤田内大量井泉干涸现象就是的佐证。
八、大同火山群
大同火山群是中国第四纪火山群。已知有30余座,分布在山西省大同市、县和阳高县境内,集中于4区域:①东区指瓜园、神泉寺一带,有肖家窑头、鹅毛疙瘩等6座。盾状的肖家窑头火山由火山弹、火山砾、火山灰组成,局部覆盖熔岩流;穹窿状的鹅毛疙瘩火山由玄武岩组成,无火山口。②南区在桑干河与六棱山之间,包括大峪口、西窑等5座,是因玄武岩流沿断裂喷出,依山而呈半圆形。③西区是大同火山群中最为集中和较复杂的一区,黑山、马蹄山、阁老山等15座属之。黑山规模,呈扁平穹窿状;狼窝山范围最广,火山口直径500米,西北有缺口;马蹄山和阁老山等由火山碎屑物组成,为平顶圆锥形,亦有缺口,状似马蹄。④北区以大同市北的孤山为代表,包括其西南的6座小火山。孤山形似面包,海拔1182米,兀立于御河谷地中。大同火山群处于侵蚀初期,下伏三趾马红土或离石黄土,上覆马兰黄土,为上新世末、晚更新世马兰黄土堆积开始时的产物。其形成以北区最早,东区、南区次之,西区最迟。
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