秭归实习指导书

应用地球化学秭归地球化学综合实习指导书任利民编中国地质大学（武汉）地球科学学院2006年6月前言一、实习目的、任务二、实习进程安排三、实习区自然地理概况四、实习区地质概况五、实习路线及工作安排六、农业地质专题七、灾害地质概述八、库区水—岩（土）地球化学作用对库区水质的污染九、应用地球化学实习报告编写要求十、成绩评定办法前言从2004年以来，马振东教授、李方林教授带领我校地球化学专业的研究生、本科生在湖北省秭归地区进行了两年多的地球化学综合考查，获取了大量的第一手资料及详实的测试数据，为在本区建立适合我校地球化学专业的综合实习基地打下了坚实基础。本实习指导书就是在这些工作的基础上进行了总结、编写而成的。我们希望在今后的实习基地建设中，进一步积累相关的地质、地球化学的数据资料，成为继北戴河、周口店、湖北阳新、黄石之后的、培养高素质的地球化学工作者的又一新基地。秭归地区具有丰富的地质、矿产、环境、农业等相关现象，相关科学问题值得我们不断地去探索、去发现；除此之外，更有当今世界第一的水利工程——三峡大坝，给我们地学工作者提出了前所未有的科学问题。让我们从基础做起，一点一滴，认真观察，认真记录，从地质、地球化学的角度，提出新的科学命题，站在巨人的肩上，探索科学的答案，为国家进步、科技发展贡献自己的力量。本实习指导书只是近两年工作的总结，今后还要不断补充和完善，敬请读者、尤其是参加综合实习的本专业的同学们多提建议和意见，使其不断更新，满足教学和科研所需。编者2006年6月于武昌一、实习目的、任务应用地球化学是一门实践性很强的学科。为了巩固课堂所学知识，理论联系实际，更好地掌握野外工作的基本工作方法，初步学会应用地球化学的科学思维解决基础地学问题、矿产勘查、环境及农业土壤等方面的实际问题，并根据实习区的具体情况，合理地部署地球化学野外调查工作，并基本掌握工作设计、样品采集、资料初步整理等主要工作流程。实习的主要任务：1、实地踏勘及编写工作设计——在搜集前人资料及实地踏勘的基础上编写工作设计2、基础地球化学——沿泗溪风景区内旅游公路观察并研究地层（震旦、寒武系）和岩浆岩的岩石地球化学特征及其风化与半风化特征，了解不同岩石的矿物元素组成以及在风化过程中矿物的分解和元素的迁移。3、勘查地球化学调查——以四溪地区各级水系的水系沉积物测量为主4、矿床地球化学调查——月亮包金矿矿区岩石地球化学测量为主5、环境地球化学调查——月亮包金矿矿区及下游水环境及沉积物环境地球化学调查；三峡坝区水环境调查（供选）6、农业地球化学调查——秭归脐橙的立地环境（土壤）地球化学调查7、编写实习总结报告二、实习进程安排1、进站（上午），下午实习动员，代队教师介绍实习区自然地理、经济现状及区域地质、矿产概况、实习任务及安全事项等，时间1天；2、工作区踏勘：在指导教师带领下，熟悉工作区地形、地貌，农业土壤分布特征，区域地质、矿产分布。时间3-4天；3、室内讨论：以小组为单位（5-6人），根据实习任务，每组提交一份工作设计方案，最后由指导教师总结、点评，布置下一阶段的实习工作。时间1天；4、五项地球化学调查工作（基础、勘查、矿床、环境、农业）：上午由指导教师带领各组开展野外工作，当天下午整理野外记录及采集标本，并对所采土壤、水等样品进行地球化学环境参数的测定，包括pH、Eh、Ec（电导率），时间5-6天；5、编写实习报告：根据野外观察及室内已有的地球化学测试数据，进行初步资料整理，每人提交一份有实际过程、有一定分析和认识的总结报告。时间3-4天三、实习区自然地理概况秭归县位于湖北省西部，地处三峡工程坝区库首，是世界四大文化名人、伟大爱国诗人屈原的故乡，著名的“中国脐橙之乡”，长江经济开放区对外开放县。县辖12个乡镇、209个村，39.5万人，总面积2427平方公里。秭归县历史悠久。商朝为归国所在地，周朝为夔子国，战国后期称归乡，距今已有3200年文字史。自汉朝置秭归县(公元2年)至明嘉靖四十年(公元1561年)，先后六次迁城。三峡工程的兴建使秭归县城完成了第七次迁徙。秭归新县城紧靠三峡大坝，与附坝（三峡工程附属工程，旨在保护秭归县大片居民区和良田免于淹没）相连，西距老县城归州镇37公里，东距宜昌市40公里，是三峡工程坝上库首第一城。1991年6月15日经国务院批准兴建，1992年12月26日开工，1998年9月28日，县城正式东迁，成为三峡库区13个县市中率先整体搬迁的县城。新县城分为中心、工业、文教、茅坪、风景园林等五个功能小区，占地323公顷，人口达5万多人。2002年被中央文明委表彰为“全国文明县城”，同时获“中国人居环境范例奖”。中国地质大学产学研基地占地100亩，位于县城西北角，坐落于文教功能区内，与三峡大坝隔高峡平湖相望。前期规划与基建工作正在迅速展开。秭归新县城区位优势独特，投资环境理想。目前，已有森达鞋业集团、维维豆奶集团、AB针织集团、华扬太阳能公司等国内知名企业到秭归落户。一座集高峡平湖风光、三峡大坝雄姿、屈原文化胜迹、巴楚文化遗韵于一体的现代化、花园式、旅游型文明县城，正以其独有的魅力，吸引众多的中外游客和客商。1、秭归县地理与气候秭归县位于湖北省西部的长江西陵峡畔，属长江上游下段的三峡河谷地带鄂西南山区。山脉走向为东北—西南向或西北—东南向，系我国地势二级阶梯大巴山系之东端，为燕山运动所形成。新生代以来，仍在继续抬升（见右图）。秭归县属中亚热带季风性湿润气候。但由于高山夹峙，下有水垫，故600米以下为逆温层，从而形成了湖北省的“冬暖中心”——年均气温180C，极端最低温-30C，月平均气温大于等于100C的年积温达5723.60C，年无霜期为306天，空气相对湿度72%，年降雨量1016毫米，夏季常有大到暴雨，容易造成洪涝灾害和水土流失。这样的气候条件非常适宜脐橙的种植。三峡大坝蓄水后，预测库区冬季平均增温0.3—1.30C，夏季平均降温0.9—1.20C，将更有利于柑桔特别是脐橙的生长。2、交通与旅游秭归县交通方便。全境拥有64公里的长江水道，上通巴蜀，下达荆襄。三峡工程建成后，秭归成为了三峡航线的中转点，由新县城茅坪弃船转车至宜昌（尤其是长江汛期），比乘船过三峡工程船闸缩短两个小时。秭归全境沿江港口众多，并在新县城建有飞船基地，往返重庆方便快捷。陆路交通也很发达，高速公路直达省城武汉。县境内各乡镇随时都有客运班车开行，各村也有简易公路相通（见下页图）。秭归县境内旅游资源十分丰富（见下页图）。新县城茅坪镇与长江三峡大坝隔高峡平湖相望，登城南凤凰山（今后可作为实习踏勘点）可尽揽三峡大坝美景。由县城出发，到城西南有“天然氧吧”之称的泗溪风景区驱车只需20分钟，到号称“三峡第一漂”的九畹溪漂流风景区也只要一个半小时。陆路和水路都可直达屈原故里、屈原祠和归州古镇等名胜古迹。长江三峡西陵峡段的牛肝马肺峡、兵书宝剑峡、流来观等著名景点均在秭归县境内。2001年，秭归县实现旅游综合经济效益2.75亿元。旅游业已成为秭归县的支柱产业。作为坝上第一县，三峡工程的兴建使秭归县成为三峡库区的移民重点县，秭归县也因此发生了脱胎换骨的变化。库区海拔175米以下涉及秭归10个乡镇、154个村、530个村民小组，动态移民10万人。淹没损失综合指标占整个库区的10%，全湖北省的53%和湖北省宜昌市的70%以上，是整个库区20多个淹没县市中淹没面积最大、搬迁安置移民最多、安置任务最重的县。新秭归全县范围内暂无工业“三废”污染和生活垃圾及农业、商业、建筑业污染。国家农业部农业环境质量检测中心（武汉）检测结果表明，全县农产品基地的大气、土壤、水质条件均属清洁范围，符合无公害农产品基地的要求。四、实习区地质概况本次实习以分散流测量面积算，约140平方公里，地理座标：东经111054'22—110001'15（19491000—19502000），北纬30043'44—30050'14(3401000—3413000)，覆盖黄陵背斜（穹隆）核部及西南翼。核部为黄陵序列花岗岩和晚元古代茅坪序列中性侵入岩（闪长岩），翼部为震旦系和寒武系地层（如下图）。区内断裂构造较发育，主要分布在核部花岗岩中，其中北北西向断层与区内石英脉型金矿有密切关系。另实习区西北秭归盆地出露侏罗系紫红色砂页岩地层（如下图）。兹分述如下：1、地层实习区内出露的震旦系和寒武系地层（泗溪风景区），单斜倾向北西，倾角300左右，不整合接触于茅坪序列中性侵入岩之上。沿泗溪风景区内公路观察（见右图），地层由新到老依次为：寒武系覃家庙组(€2q)：上段为浅灰～灰白色薄～厚层状粉晶白云岩夹叠层石泥晶白云岩，中下部夹亮晶鲕粒白云质灰岩。厚167米。下段为浅灰～灰色薄～中层状泥质泥晶白云岩夹页片状云质泥岩、粉砂砂屑泥粉晶云岩、叠层藻白云岩。厚64米。石龙洞组(€1sl)：灰色中厚层～块状粉～中晶云岩、粉晶砂屑云岩，顶部见亮晶鲕粒云岩。厚239米。天河板组(€1t)：灰～深灰色薄层状含泥质条带泥粉晶灰岩、含泥质条带生物屑泥粉晶灰岩夹多层亮晶含砾砂屑灰岩。厚92米。石牌组(€1sh)：上部为黄绿色泥质粉砂岩夹泥岩，下部为黄褐～紫红色泥质粉砂岩、细砂岩偶夹透镜状粉砂细晶灰岩。厚202米。牛蹄塘（水井沱）组(€1n)：上段为灰～深灰色薄～中层状泥粉晶灰岩、含亮晶泥晶球粒灰岩等，局部可见含生物屑泥粉晶鲕粒灰岩，偶见海绿石，在层面上普遍夹灰黄色泥灰岩条带或泥质薄膜。厚156米。中段为上部为灰～深灰色薄层状粉晶泥质灰岩夹薄层泥岩、粉砂质细晶灰岩。黄铁矿细条带和水平层理发育。厚147米。该段局部可见含镍钼矿层、沉积～热液改造型黄铁矿以及煤层，但无工业意义。下段为黑色炭质泥岩、粉晶灰岩夹含磷层或磷质结核等。含黄铁矿。厚20～56米。震旦系灯影组(Z2dn)：上段为浅灰～灰白色厚层～块状亮晶砂屑云岩、粉晶云岩、含砂屑泥粉晶云岩。厚30～40米。中段为深灰～灰黑色薄中层状粉晶云质灰岩、粉晶灰质云岩、粉晶云岩、泥晶灰岩等，遍含燧石结核。厚107米。下段为浅灰～灰白色薄层状层纹石灰岩夹粉晶灰岩、泥晶灰岩及少量粉晶云岩。厚59米。地貌上表现为陡壁，岩性与厚度稳定。陡山沱组(Z2d)：本组是宜昌磷矿的含矿层，但秭归县无矿。可分为四段：第四段为灰色粉晶云岩夹黑色页片状炭质泥岩组成，遍含透镜状燧石结核。泥岩中水平层理发育，含黄铁矿。厚9～23米。为含银钒黑色岩系，局部形成具工业意义的矿床。三段为含磷泥晶云岩夹黑色页岩。厚58～67米。二段为灰～深灰色泥质泥晶云岩、粉晶云岩夹页片状云质泥岩组成，分布有星点状黄铁矿，同时含微量胶磷矿。厚61～129米。一段为含砾砂屑粉泥晶灰岩、泥粉晶灰岩夹页片状云质泥岩。厚4～8米。南沱组冰碛岩(Z1n)：黄绿色含砾冰碛泥岩，中下部偶夹泥岩、泥质粉砂岩透镜体。含砾冰碛泥岩砾石含量一般在10～15%，主要由变质岩、石英岩、岩浆岩碎块组成；砾石大小不等，砾径0.1～0.5厘米，呈次棱角状～次圆状，无分选；砾石表面蚀痕较发育，见V字形、T形刻痕。泥岩、泥质粉砂岩具有水平纹理构造。厚69～93米。莲沱组砂岩(Z1l)：上段为灰白～紫红色薄～中层状中粒长石岩屑砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及晶屑玻屑凝灰岩。厚62～202米。下段上部为紫红～灰白色中～厚层状为主夹透镜状产出的中细粒长石岩屑砂岩夹粉砂质泥岩、透镜状泥岩，为天然堤沉积；下部以紫红色含砾粗中粒长石石英砂岩、长石石英中粒砂岩为主；底部为紫红色石英质砾岩不整合覆盖在黄陵岩基或崆岭群变质岩之上。厚93～105米。本段含铜，局部经热液改造后形成沉积热液改造型铜矿化点。另外，在实习区西北的秭归盆地出露侏罗纪地层（见右图），除底部为含煤地层外，系一套巨厚的红色碎屑岩沉积，厚度达6000米。由新到老依次划分为蓬莱镇组（J3p）、遂宁组（J3s）、上沙溪庙组（J2s）、下沙溪庙组（J2xs）、陈家湾组（J2c）、泄滩组（J2x）和香溪组（J1x），岩性均表现为紫红色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和长石石英砂岩、石英砂岩。其中，蓬莱镇组未见顶，香溪组上部夹有炭质页岩和煤层，并与下伏之上三叠统沙镇溪组灰黑色砂质泥岩、