摘 要:巢湖区域性地质调查(测量)是一项十分重要的基础地质研究工作,是大学生地质学习必须掌握的一项基本工作方法;巢湖地质实习报告是学生在巢湖北部山区进行地学实习的比较全面的成果展现,使学生充分了解野外实习的研究内容和目的,把理论和实践相结合。重点了解巢湖北部山区的地质特征、地层层序、岩性岩相、厚度、标志层、接触关系以及地质体的变化规律,对测区内的地层层序的沉积环境变迁、古生物演化、构造形态组合及变动历史作综合分析和研究各种野外地质现象(如地层接触关系、褶皱构造、断裂构造、典型沉积特征、各种地质作用现象等)
关键词:巢湖 地质 构造地质 岩石 褶皱 断层 节理 地层
一 目的
根据这次野外实习,需要我们巩固充实《普通地质学》等基础地质学的理论教学内容,加深对课程相关内容的理解,学会典型地质现象的观察、描述、综合分析的基本方法;培养学生思考、综合分析和解决问题的基本技能,以及团结互助、吃苦耐劳的精神。
在这次实习中我们首先需要掌握实习区内地层层序、岩性岩相、厚度、标志层、接触关系以及地质体的变化规律,对测区内的地层层序的沉积环境变迁、古生物演化、构造形态组合及变动历史作综合分析和研究。第二,掌握实习区内各类岩石、古生物化石的野外观察、鉴定、描述和命名方法。第三,掌握各种野外地质现象(如地层接触关系、褶皱构造、断裂构造、典型沉积特征、各种地质作用现象等)观察、描述、记录和分析的方法。第四,掌握实测地质剖面和野外地质填图的步骤、方法和要求。第五,掌握编制地形地质图、地质剖面图、综合地层柱状图等主要地质图件的方法、格式和要求。最后要学会在地质观察、编图基础上进行综合分析,掌握地质报告编写的要求和方法。
实习时间2011年1月3号-2011年1月5号
实习地点:巢湖市郊北部山区
二 实习区地形简介
巢湖市北部山区属扬子地层区,下扬子地层分区,六合一巢县地层小区。以古生界发育为特点,其中尤以晚古生界和下、中三叠统发育最完整,且研究较详细,巢湖市北部山区虽然与巢湖市南部山区同属一个地层小区,但在地层发育上尚有某些差异。巢湖市郊北部山区,区内东、北、西三面环,南面紧邻巢湖。山脉走向为北东35°-40°,平面图上呈一个向右倒伏的斜体英文字母“M”形,由西向东主要由龟山、马家山-平顶山、朝阳山-碾盘山、凤凰山-麒麟山-大尖山、岠嶂山等组成。实习区西南为巢湖——我国五大淡水湖之一,东南为裕溪河及其冲积平原,地势平坦,水系发育,系长江流域。实习区范围大致是北纬31º36′-31º42′,东经117º47′-117º54′之间,面积约50平方公里。
三 实习过程简介
第一天上午从学校出发,同学们都十分兴奋,终于有机会将理论知识结合实际来分析,似乎每个人都很给力。不知不觉我们便到了巢湖,在老师的带领下,我们向本次实习的第一个目的地开进,校车缓缓停在了一个宽敞的地方,同学们都迫不及待的下了车,下车映入眼帘的便是此次第一站“紫薇仙洞”,在老师的嘱咐下我们都兴高采烈的进入了风景区,天气虽然寒冷,但是也压不住同学们那求学的冲劲,据导游介绍,紫薇洞位于巢湖市北郊,是一座国内罕见、特色鲜明的地下河型洞穴。紫薇洞全长1500米,洞体宏阔,结构繁丰,景观奇特,以雄、奇、险、幽著称,为江北第一大洞。洞内最奇妙的景观是“四绝”、“三奇”。“四绝”为玉螺帐、石鹤管、天外飞瀑和天沟、天槽、天板;“三奇”为铁索寒桥、双井开天和地下长河。紫薇洞发育在二叠系栖霞组黑色灰岩中。由于该岩层走向近南北,倾角直立,故沿岩层层面发育的紫薇洞,也呈南北向展布。洞体平直,高而狭窄,形成独特的窄而长的通道。地壳的多次抬升和相对稳定,在溶洞两侧的陡壁上留下多层溶蚀槽。洞底相对平坦,其下仍有多层地下暗河发育。跟随导游走过一段路程,终于看到了传说中的紫薇洞,三步并作两步走直接进洞,果不其然,一进入洞内,就感到了那古老的气息,洞壁各种奇形怪状的石雕,随着导游向仙洞的深处走去,让我陶醉其中,双井开天这一奇观只能让我感慨大自然的魅力。
继续深入溶洞的魅力真是无比的吸引人,每个地方都让人禁不住驻足,可惜由于我们有将近200人一起来实习没办法让我们每个角落都细细斟酌一翻,也只有多拍些照片来弥补那意犹未尽的感觉。
经过2个多小时的参观,我们都陆续从洞中出来了,虽然很想再进去看,但也只有就此作罢了,毕竟我们要服从组织的安排。就这样我们结束了上午的实习,校车将我们送到了本次实习的住宿地(巢铸厂),安排好住宿后,同学们都纷纷进入自己的宿舍休息,蓄势待发准备奔赴下午的实习目的地。
下午2点半我们集合向目的地麒麟山、凤凰山出发,在这里可以清晰的看到一层黑色的煤线—栖霞煤线。这层煤线把二叠纪的栖霞组与石炭纪的船山组分隔开来,煤线以上是栖霞组,以下是船山组。栖霞组(P1q)自下而上可分为两段六部分。梁山段:下部炭质页岩,风华后为土黄色泥岩。臭灰岩段:灰黑色薄至中厚层沥青质含生物碎屑灰岩。下硅质岩段:灰黑色薄至中厚层含燧石结核灰岩夹黑色薄层燧石层及夹黑色页状沥青质泥灰岩。本部灰岩段:灰黑色薄至中厚层含燧石结核灰岩嘉黑夹灰黑色薄层含沥青质泥岩。上硅质岩段:黑色中薄层硅质岩与深灰色含燧石结核白云质灰岩及薄板状硅质灰岩互层,厚约8米。顶部灰岩段:灰深灰色含燧石结核灰岩,含白云质灰岩。煤线上方出现有稍许刺激性气味、深灰含沥青质臭灰岩,煤层厚度:10.5m。煤线以下是船山组(C2c),船山组属于石炭纪晚期,本组岩性以含球藻灰岩为特征;下部:黑色厚层微晶灰岩,底部有一层灰黄色含碣铁矿团块泥岩;上部:灰、深灰色中厚至厚层状,亮晶生物碎屑球藻灰岩,夹灰色泥晶生物碎屑灰岩。在麒麟山大采场,船山组底部发育一层砾状灰岩,局部为含砾泥岩(砾石为黄龙组灰岩)。船山组与和州组之间还有黄龙组(C2h),黄龙组在长江沿岸一带一般由三部分组成,即:浅、微红纯灰岩、粗晶灰岩(有人称砾晶灰岩)、白云岩。下部白云岩段在南京到江北一带又称为老虎四组,属早石炭晚期。而中上部粗晶灰岩、纯灰岩段属黄龙组。上部:灰、紫红色厚层亮晶生物碎屑灰岩夹碎屑灰岩。下部:浅灰、肉红色厚层状生物碎屑泥晶与亮晶灰岩。本组岩性、厚度较为稳定,各处大体相近。在东风石料矿处黄龙组灰岩可见某些特殊组构:如底部呈韵律层状,中部见交错层,含泥晶灰岩,上部藻席灰岩与生物砾块灰岩互层等特征,表明黄龙组沉积时受过较强的水动力作用,属淡水台地环境。黄龙组下是和州组(C1h),也属于石炭纪,上部:灰、微带肉红色中厚层至厚层亮晶及微晶生物碎屑灰岩,底部为粗结晶灰岩,顶部为炉渣状灰岩。下部:深灰、灰黑色中薄至厚层生物碎屑白云质灰岩、泥质类岩。和州组岩石上我们可以明显看得到典型共轭“X"型节理以及旁边的追踪节理,在《构造地质学》中可知共轭节理是指岩石受剪切应力破裂形成的裂隙。能切穿岩石中的砾石、结核和岩脉等,节理面光滑平直通常是闭合的,延长较远。剪切节理多成群出现,构成平行排列或雁行排列的节理组或由两组剪切节理形成共轭的“X”型节理。
凤凰山背斜
位于本区中部,分布于凤凰山—麒麟山—朝阳山—碾盘山一带。规模较大,总体构造线的方向NEE—SWW。凤凰山背斜枢纽起伏,大致向SW方向倾伏,轴面倾向NW并有绞扭现象。根据里卡德褶皱分类法,可命名为斜歪倾伏褶皱。核部由志留系地层组成,两翼依次为泥盆系(D)、石炭系(C)、二叠系(P)。东翼地层倾角较大,局部倒转,西翼地层较缓,倾角一般30゜左右。由于核部志留系地层多为泥岩、粉砂岩,抗蚀性差,两翼泥盆系五通组(D3w)地层多为石英砂岩,抗蚀性强,常形成背斜谷这样一种特殊地貌,而两翼则由泥盆系五通组(D3w)石英砂岩形成单斜山,如:麒麟山、大尖山、朝阳山等。该背斜转折端出地层产状明显(图3—3)。放射状小断层和节理特别发育,形成向倾伏端撒开的扇形断层组合。凤凰山背斜出露长约7公里,宽约4公里。在其北端大尖山的西麓,可见核部地层的转折部分。背斜核部的大部分由于是志留系页岩构成,剥蚀强烈,形成小型山间盆地,并被第四系(Q)松散沉积物覆盖。
狮子崖逆断层
位于麒麟山与凤凰山交界处的冲沟、俞府大村向斜西翼。
断层证据:
(1)、形成构造地貌—断层崖,因貌似狮子,故名狮子崖(图3—9)。主要由断层角砾岩组成的集合体叠置在一起形成的。角砾岩的成分为五通组(D3w)石英砾岩,硅质、铁质胶结,角砾石的粒径不大,一般3×5cm。该断层面清晰,产状334゜∠61゜,断层擦痕80゜W,断层下盘地层产状125゜∠58゜,断层倾向与地层相反。
(2)、断层带旁侧次级构造发育,有伴生张节理、褶皱、擦痕等。两组劈理,产状分别为310゜∠30゜,343゜∠41゜,均指示断层上盘上升,下盘下降的移动方向。
(3)、五通组(D3w)石英砂岩中节理、破劈理极其发育,并有一破碎带延伸长度约700米,被NWW—SEE方向的断层切断。
本断层为逆冲断层。
第二天8点半坐车前往平顶山,平顶山主要地质现象是平顶山向斜,位于本区西部,分布于马家山—平顶山—向核山(石灰山)一带,出露规模仅次于俞府大村向斜,总体构造线方向为NEE—SWW。向斜核部为三叠系东马鞍山组(T2d)、南陵湖组(T1n)中部地层;两翼为南陵湖组(T1n)下部、殷坑组(T1y)、和龙山组(T1h)和二叠系大隆组(P2d)的地层,两翼岩层产状:平顶山南坡山脚下东翼277゜∠52゜,西翼132゜∠83゜;山顶东翼261゜∠51゜,西翼150゜∠44゜该向斜扬起端出露清晰,西翼(平顶山西南坡)岩层直立,局部斜转,山顶北坡转折端清楚,其瘤状灰岩挤压破碎,但未发生位移。北坡转折端产状:东翼235゜∠46゜,西翼146゜∠44゜。
影响平顶山向斜发育的因素有:
①核部扬起端岩层产状很陡(50゜—80゜),风化剥蚀主要沿着岩层节理面进行。
②三叠系殷坑组(T1y)岩层软,抗蚀性差,易风化,即岩性差异造成的。
同样,由于受多期构造运动的影响,其向斜形态复杂多变,并被许多断层破坏。在向核山(石灰山)转折端正是受到一条右行平移正断层的影响,而使石炭系地层向下跌落,地形上表现为向东扭转。
特别是平顶山向斜的次级褶皱极为发育,主要分布于耙子山—马家山—巢湖水泥厂一带。
(1)水泥厂扇形背斜
位于巢湖水泥厂的北西方向、平顶山向斜南西倾伏端附近的圆形采坑内。圆形采坑的周围岩层均为三叠系南陵湖组(T1n)地层,且都向采坑中心倾斜。扇形背斜的核部为三叠系南陵湖组下部(T1n1)地层,两翼分别为南陵湖组中部(T1n2)和上部(T1n3)地层以及东马鞍山组(T2d)地层。其产状东翼280゜∠54゜,西翼135゜∠78゜,转折端产状为196゜∠41゜。在扇形背斜的东、西两侧,又出现两个以三叠系东马鞍山组(T2d)地层为核部的小向斜,并且倒转。平顶山向斜枢纽自北向南有起伏,至扇形背斜出现处,枢纽急剧起伏并翻卷。
根据区域应力分析,该扇形背斜的形成是在印支期—燕山期,先(近)南北向,后(近)东西向挤压并改造而造成的,扇形背斜的东、西两侧,特别是西侧挤压特征非常明显,挤压带岩层揉皱加剧,挤薄拉长,尖棱角状褶皱极其发育。
下午按照安排进行休息,对前两天的实习成果进行整理。
第三天根据老师安排让同学们去龟山,巢湖考察,然后下午回学校。仅剩半天实习时间了,我们都感到了压力,因为在这次实习中我们理解到了我们学的理论知识到了实际中很难上手去运用,都是经过老师的提点我们才勉强明白,早晨我们便坐上公交车朝目的地出发,大约半个钟头到达了目的地,今天老师也没说来此的具体任务是什么,但是我们心里都明白,这是在考验我们,通过前2天的实习认知我们也懂得了不少地质结构,今天主要是让我们自己观察,看我们是否能够观察出具体地质结构,山路崎岖一路上同学们相互搀扶着前进,艰难跋涉着前进终于到达山顶,从山顶俯瞰巢湖,一望无际,那感觉实在是无法用语言来形容,看到如此美丽的巢湖,让我们心里萌生去巢湖一窥的急切心情,在老师的应允下,我们一个个向巢湖突进。
怀着激动的心情向巢湖冲来,近看巢湖让我们大跌眼镜,巢湖居然是这样的,这不得不让我们感到惋惜,来了,污染容易治理看到此景我心情变得沉重起难,这要多少年巢湖才能恢复昔日的魅力,让我心里不由一惊。看到这里我的心情十分难受,带着这沉重的心情的结束了此次实习认知。
四 实习结束语
1月3号-5号为期3天的野外地质实习不知不觉就结束了,虽然时间很短暂,但在短暂的时间里我却受益匪浅,可以说是十分值得的。
这次实习是在巢湖北部凤凰山一带,通过实习,让我了解到了该地区的地质构造、岩石等。
在实习过程中,我学会了怎样去认识地质现象,学会了实习剖面图的做法,亲自观察了向斜结构、背斜结构、断层、岩浆侵入体、褶皱等地质现象。通过观察,让我对地质运动有了更深的认识,更理性的认识,把理论与实际相结合。
通过现场的挖掘,我找到了地层中的不同的生物化石,都是些小型动物。实习期间,我还学会了地层剖面图的绘制和生物化石的保存方法。
我们学会了挡土墙的建造与地形有关,学会了怎么经济安全的保证滑坡的不发生,这对我们以后从事工作有很大的帮助。
我们这次实习是以专业为单位,在实习过程中我们互相配合,分工明确,互帮互助,充分深化了集体观念,并体会到了合作的诸多好处。我想这对我以后走上工作岗位也是一种经验。毕竟在现今竞争如此激烈的社会,生活节奏越来越快,要想一个人干成什么事是不现实的,我们更需要团队精神。
本次实习我也发现了一点问题,虽然问题不大,但还是比较明显的。比如说我们大部分同学对“假黄龙组”不是很了解,开始时指导教师讲的许多名词我们闻所未闻,根本不知道怎么写。这在一定程度上影响了实习效果。
实习是结束了,但是实习期间学到的知识、获得的经验以及毅力的磨练都将一直跟随着我,影响着我,伴我开拓进取。
参考文献
[1] 朱志澄,曾佐勋,樊光明。构造地质学第三版。中国地质大学出版社,2008
[2] 夏邦栋。普通地质学,第二版。地质出版社,1995
[3] 王道轩,宋传中,金福全,李祚文。巢湖地学实习教程。合肥工业大学出版社,2005
致 谢
感谢汪解华明,陈广州,朱传华等老师的全程指导。下载本文