地质学基础野外实习报告

1目录一、前言………………………………………………………………………………………2二、地层…………………………………………………………………………………………3三、构造…………………………………………………………………………………………8四、火山活动…………………………………………………………………………………9五、区域地质发展史……………………………………………………………………10六、结语………………………………………………………………………………………122一、前言实习地区概况：本次实习前阶段的实习地区，主要是属于扬子地区的下扬子地层分区宁镇地层小区，各时代地层较为齐全，分布广泛，具有一定代表性，它反映了下扬子台褶皱带构造单元的一整套沉积类型及地质环境。具体来说，分为汤山、排山和六合方山三个点。汤山，在南京麒麟门外汤山镇西，距南京城约30公里。汤山地处宁镇山脉西端，由小汤山、雷公山等7座近东西走向的山峰组成。我们在此地所观察的是从寒武系的观音台组到泥盆系的五通组。排山，临近汤山，我们在此地所观察的是从泥盆系的五通组与石灰系金陵组的地层分界线至二叠系的龙潭组。棒棰山，位于排山附近，我们在此地所观察的是从三叠系的下青龙组至三叠系的上青龙组。以汤山地为中心，北至陡山，南至走家山，南起候家塘，东至汤山镇一线的大致范围称为汤山地区。汤山地区又是一处古生代地层剖面宝库。这里古生代地层出露齐全，地质历史时限长达3亿年(距今5－2亿年)，由寒武系至三叠系地层组成，反映了一个完整的海陆变迁过程。湖山—排山地区属江苏省江宁县汤山镇.全区为丘陵地形,最高峰孔山海拔341.8m,该区域的山链和沟谷呈近东西向相间排列,山链自北而南有丝山—棒锤山,排山—孔山,羊山—土地山—狼山。方山旧时是六合与仪征的界山，今在县横梁乡境内。六合方山，在六合区东三十里，因四面平整而得名。方山海拔一百八十四米，气势雄伟，巍峨壮观，登峰遐瞩，青山隐隐，滁水依依，俯视千顷，林掩山径，良田铺翠。古有“泊舟方山港，吊古方山亭；隋宫罗绮尽，石山鲜痕青”等诗吟咏方山。我们在此地所观察的是新近系的方山组。本次实习后阶段的实习地区是黄山。黄山位于安徽省南部，南北约40公里、东西宽约30公里，面积约1200平方公里，其中精华部分为154平方公里，号称“五百里黄山”。黄山经历了漫长的造山运动和地壳抬升，以及冰川和自然风化作用，才形成其特有的峰林结构。黄山群峰林立，有七十二峰素有“三十六大峰，三十六小峰”之称，主峰莲花峰海拔高达1864米，与平旷的光明顶、险峻的最高峰天都峰一起，雄居在景区中心，周围还有77座千米以上的山峰，群峰叠翠，有机地组合成一幅有节奏旋律的、波澜壮阔、气势磅横、令人叹为观止的的立体画面。黄山山体主要由燕山期花岗岩构成，垂直节理发育，侵蚀切割强烈，断裂和裂隙纵横交错，长期受水溶蚀，形成瑰丽多姿的花岗岩洞穴与孔道，使之重岭峡谷，关口处处，全山有岭30处、岩22处、7处、关2处。前山岩体节理稀疏，岩石多球状风化，山体浑厚壮观；后山岩体节理密集，多是垂直状风化，山体峻峭，形成了“前山雄伟，后山秀丽”的地貌特征。黄山的第四季冰川遗迹主要分布在前山的东南部，典型的冰川地貌有：苦竹溪、逍遥溪为冰川移动创蚀而成的“U”形谷；眉毛峰、鲫鱼背等处是两条“V”形谷和刨蚀蚀残留的刃脊；天都峰顶是三面冰斗刨蚀遗留下来的角峰；百丈泉、人字瀑为冰川谷和冰川支谷相汇成的冰川悬谷；逍遥溪到汤口、乌泥关、黄狮垱等河床阶地中，分布着冰川搬运堆积的冰碛石；传为轩辕黄帝炼丹用的“丹井”、“药臼”，也是由冰川作用形成的冰臼。3二、地层将地层按时间顺序整理后得到：1．汤山地层：地层从老到新依次为：寒武系上统观音台组、奥陶系下统红花园组、志留系下统高家边组、志留系上中统坟头群、泥盆系中下统茅山群、泥盆系上统五通组。寒武系：上统观音台组的主要岩性为白云岩。与下伏地层为整合接触，风化面为黑色而新鲜面为灰白色。该处地点位于颐尚温泉340°，约250米处形成时间约6亿年前的晚寒武纪时期，出露良好。我们根据白云岩的特性得知其形成环境是高温，高浓度含盐封闭海湾或瀉湖。奥陶纪：红花园组的主要岩性为灰岩及生物碎屑灰岩，表现为零星出露。风化面为灰黑色，新鲜面为灰白色同时我们还发现一些海中生物化石在其中，由此我们推测该处沉积环境为浅海相环境，加上珥状这一独特形态分析可以得知其受波浪作用明显。志留系：（1）高家边组的主要岩性为黄绿色泥岩、泥质粉砂岩及页岩。点位是石门埝水库225度南200m处，志留纪，边缘海相，岩性以黄色页岩泥岩为主，均夹有薄层粉砂岩（硬）及细粒岩屑砂岩(硬)。此地地层翻转，新的地层被老的地层压在底下。其南侧多为页岩，泥岩，北侧则多为暗黄色的粉砂岩，砂岩。（2）坟头组的主要岩性为石英砂岩、粉质泥岩及泥质粉砂岩，表现为零星出露。4泥盆系：（1）茅山群的主要岩性为灰色含砾石英细砂岩、细砂岩及粉砂岩。岩性：比较坚硬，颗粒粗表现：零星出露产状：倾向：340°；倾角：80°（2）五通组的主要岩性为灰白色石英砂岩、粉砂岩及页岩，表现为零星出露。岩性可分三部分：下部为灰白色中厚层粗粒含砾石英砂岩；中部为白、灰白色中——厚层中细粒石英砂岩夹页岩；上部为黄褐、灰白色薄层细粒砂岩夹粉砂岩和页岩，局部地区夹白色粘土岩。产古植物化石。为陆相碎屑沉积，含鱼类化石和植物化石。产状：倾向：337°；倾角：89°52.排山地层：石灰系下统金陵组金陵组的主要岩性为灰黑色结晶生物碎屑灰岩，零星出露。石灰岩风化面呈黑褐色，新鲜面为灰白色，并且我们发现大量动物化石，其中有许多海洋生物如珊瑚，贝壳等。据此我们可以推测该处沉积环境很有可能为深海处。63.栖霞山地层：二叠纪栖霞组石灰岩，侏罗纪砂岩等等。下硅质岩段：为黑色薄层燧石岩及纹层状硅质生物屑微晶灰岩，见腕足类碎片。栖霞灰岩段：为灰黑色厚层至块状微晶生物屑灰岩及生物屑微晶灰岩。燧石结核较多，成层排列。化石丰富，产蜓类。厚80米左右。4.棒槌山地层：三叠纪青龙组。岩性主要为泥质灰岩，石灰岩。沉积环境为海洋环境，中间有陆地环境。泥质灰岩与石灰岩同时存在。75.方山地层：这里主要为新近纪雨花台组。观测地点位于六合方山南采石坑，是一个二元河漫滩。经历了多次旋回，近水平层理沉积层，分选性好，同时存在一些斜层理，总的来说反应了一个河流沉积环境。表现未完全出露。六合方山北侧，主要矿物成分为基性斜长石，风化面呈黄褐色，有侵入岩和火山角砾岩。8三、构造（1）褶皱：据测量，左侧产状为：倾向：339°；倾角：63°右侧产状为：倾向：190°；倾角：22°背斜：位于湖山煤矿之南的孔山，其轴线延伸方向为北东东方向。背斜的核部由五通组组成，其北东翼为石岩系；南东翼翼部地层因断层切割，倾角度，一般为30°左右；北西翼倾角陡峻，多在70°-80°，甚至局部地层倒转。孔山背斜的枢纽向南西西方向倾伏，其倾角在25°左右。（2）节理：节理即断裂两侧的岩块沿着破裂面没有发生或没有明显发生位移的断裂构造。该处节理位于位于栖霞山天开岩景点。首先我们知道该处岩性为二叠系岩，易受到风化侵蚀作用的影响。该处节理面间距大概有5米，再加上南方湿润多雨气候的影响，雨水侵蚀作用明显，于是我们发现形成了许多类石灰岩石柱。这与9云南石林的形成是一个道理。四、火山活动1.方山：方山玄岩喷发形式是属中心喷发型，方山是位于一完整的火山口部位，可观察到下面几个特征：1、在地貌上，方山是一个平缓的圆形低山，周围较低部位分布着白垩系上统赤山组砖红色砂岩及第三系中新统洞玄观组砂砾层。覆盖其上的有下玄武岩，含火山碎屑沉积岩，上玄武岩，这些岩石产状较平缓，倾角一般为10─15度，局部可达30度。但它们的倾向却是变化的：北及东北坡均向南、南西倾斜，而西、西南、南及东南坡玄武岩均向北倾，这是由于火山喷发晚期火山口塌陷所致。2、较靠近中心的火山口部位，分布着玄武质集块岩，产状较陡，一般在30度左右，倾向与岩流方向相反，构成火山锥，中心管道部位即为粗玄岩充填。3、具放射状及环状裂隙，部分为玄武岩岩墙侵入充填。4、合方山在上新世末期喷发，前后分为两个阶段喷发，中间存在短暂的休眠期。前一阶段强度较小，形成的下橄榄玄武岩结晶程度高，形成柱状节理，只在火山北侧发现；后一阶段强度较大，形成的上橄榄玄武岩结晶程度低，并有火山弹产出。在南北坡都有发现。2.黄山到早白垩纪时，晚燕山运动又一次震撼江南大地，深藏于地壳下部炙热的岩浆，沿着印支运动时形成的褶皱带，从黄山这块比较薄弱和断裂发育的地壳内乘虚上升，侵入到距地表约数千米的古老地层中。随着温度和压力的改变，这些岩浆由边部向中央慢慢地冷却凝结而成黄山花岗岩体的胚胎，这便是距今约1.25亿年时期形成的“地下黄山”。在黄山花岗岩体侵入地壳形成之际，也就是黄山山体雏形孕育铸就之时，在经历了一次次的脉动上侵定位和结晶固结之后，黄山岩体的雏形终于形成。10五、区域地质发展史汤山地区地质发展史汤山—棒槌山地区从震旦纪到志留纪是一个浅海，总体的沉积环境比较稳定。前期趁机以海相的石灰岩和白云岩为主，后期则沉积成为页岩、粉砂岩、砂岩。本次看到的最古老的地层是寒武纪的，在汤山颐尚公园不远处，接下来就是志留纪的高加边组，其岩性以黄绿色页岩泥岩为主，均夹有薄层粉砂岩及细粒岩屑砂岩。为黄、绿色页岩及砂质页岩、泥岩、炭质页岩，底部燧石层，富含笔石。志留纪生物丰富，以三叶虫、腕足动物、腹足动物、双壳动物和笔石动物为主；志留纪中后期以滨海环境为特征，生物稀少而潜穴生物发育。整个志留纪都以陆源碎屑沉积为特征，持续形成了大于300m厚的沉积层，即高家边组、坟头组和茅山组沉积，并在志留纪中晚期发育三角洲，形成大型斜层理。志留纪后期受加里东运动的影响发生海退运动，该地区到泥盆纪晚期发生沉降，出现陆相（滨海相和湖泊相）沉积环境，但只有少量地区有陆相沉积环境。经过加里东运动，本区堆积了约200m厚的陆相（河流、湖泊）碎屑沉积，初期的沉积还混有早先茅山组沉积以及更老的沉积。这些沉积构成泥盆系五通组碎屑岩。加里东运动造成了本区泥盆纪早中期沉积的缺失，以及五通组与下伏地层志留系茅山组之间的平行不整合。石炭纪以后，海侵范围逐渐扩大，形成了有一个重要的沉积时期。早石炭纪，地壳升降频繁，海水多次进退，形成了海路过渡时期特有的沉积相，如石炭纪早期的高骊山组。高骊山组的沉积物以陆相沉积的页岩、砂岩为主，岩石层面呈明显的波痕状，且含有海相生物化石，说明该区发生了海退运动。中晚石炭纪到早二叠纪，海侵运动广泛，在早二叠系栖霞组沉积期达到了高潮，沉积物以浅海碳酸盐为主，比如石炭系青龙组和二叠系栖霞组。黄山组的沉积物以浅灰色略带肉红色的块状灰岩和浅灰色的白云岩为主。栖霞组火石峰以黑灰色的灰岩为主，岩层表面含有燧石结核，岩层表面含有方解石岩脉，同时含有大量的海相生物化石，由此得知栖霞组当时是海相沉积。在早晚二叠纪之交，发生了地壳抬升的东吴运动，使得海水变浅，该地区变成滨海沼泽环境，从而形成了重要的玩二叠系早期龙潭组的含煤沉积。直到中三叠系后期，海侵运动结束，由于海水变浅，且多次进退，在青龙组的顶部出现了泻湖情况下形成的石膏沉积。中三叠纪之后，由于北边的秦岭造山带强烈运动和抬升，怎去中三叠系之前的地层全部褶皱成山，即印支运动，这次运动基本上形成了奔去的构造轮廓。受三叠纪晚期印支运动的影响，本区于三叠纪末发生褶皱、断裂，而成为陆地，并出现由地质构造、风化剥蚀造就的山、谷。自此，区内少量山间洼地堆积粗粒碎屑物（侏罗纪早中期）形成象山群地层，而大部分地区主要遭受风化、剥蚀，这种状况一直延续至第三纪。自第四纪以来，在河流作用下区内堆积细粒剥蚀碎屑，构成第四纪沉积。长期的风化、剥蚀、夷平、河流作用和沉积、堆积作用，塑造了如今所见的地貌状况。侏罗纪到白垩纪的地壳运动统称为燕山运动。它也有几个幕，第一幕在晚侏罗世和早白垩世之间，第二幕在早、晚白垩世之交，第三幕在晚白垩世与早第三纪之交。换句话说，燕山运动在这三个时期是处于剧烈状态。相应的地层之间出现了不整合接触关系，但是地层的褶皱比较和缓而开阔。第三纪以来，地壳仍有大幅度的差异性质升