野外地质认识实习指导书.doc

煤矿地质学 野外地质认识实习指导书 中国矿业大学 资源与地球科学学院 成人教育学院 徐州铜山县汉王乡大北望地质认识实习 一 地点 铜山县汉王乡大北望村东，尖山（家后山） 二 观察内容及要求 1. 寒武系各组地层的岩石及组合。 本剖面寒武系包括下寒武统猴家山组、馒头组、中寒武统毛庄组、徐庄组、张夏组，上寒武统崮山组、长山组、凤山组，下奥陶统三山子组、贾汪组。 地层年代寒武纪 – 早奥陶世 2. 寒武系各组间分界标志层与岩性特征 3. 观察寒武系各组中典型的地质现象 4. 观察尖山背斜、断层等地质构造特征 三 目的与要求 1. 了解寒武系各组的岩性组合及岩性特征； 2. 掌握寒武系各组地层的划分标志及岩性特征； 3. 详细描述一些典型的石灰岩类型，如鲕粒灰岩、核形石灰岩、竹叶状粒屑灰岩、豹皮状灰岩、条带状灰岩等的岩石学特征，并了解其成因合作为沉积环境分析标志的意义 4. 初步了解寒武系各组中典型的地质现象的成因； 5. 初步掌握褶皱、断裂构造的野外特征及其地质意义。 四 观察地质特征及其成因简单分析 观察点I 尖山背斜核部及猴家山组上部地层 1. 尖山背斜的形态特征 1） 确定核部及两翼地层的顺序 核部为猴家山组地层，两翼地层为馒头组、毛家山组，l两翼地层层序正常。 2） 测定两翼地层产状并确定尖山背斜在横剖面上的形态 3） 确定枢纽产状 可沿猴家山组灰岩与馒头组底部紫红色泥岩之间的界线追索。 4） 尖山背斜在地形上为背斜谷，核部地形低，两翼的张夏组厚层鲕粒灰岩构成两侧地形 的最高点。、 2. 猴家山组上部地层的岩性特征 构成尖山背斜核部的地层为猴家山组上部地层，为海绿石含核形石生物碎屑灰岩，含燧石结核含泥白云质灰岩。 3. 尖山背斜核部附近的断裂构造 1） 断层在此处表现为断裂破碎带，发育断层角砾岩； 2） 派生的次生小断裂和牵引褶曲构造； 3） 在此处，馒头组底部的紫红色页岩仅残余1m左右； 4） 在局部，猴家山组与馒头组下部的豹皮状云质灰岩直接接触； 5） 断裂带内岩层产状混乱。 观察点II 馒头组下段之下 馒头组可分为上、下段，其中下段从底部的紫红色泥岩、钙质泥岩层之底开始，至厚层状核形石石灰岩之底层面为止。我们又将下段分为上部、中部和下部，其中，馒头组下段之下部紫红色泥岩、钙质泥岩，中部岩层均为灰色为主，夹灰黄色；而下段之上部则大量出现紫红色的岩石，包括泥岩、粉砂岩、粉屑～细砂屑灰岩及竹叶状灰岩，同时也有较多的灰色的灰岩，如竹叶状灰岩、鲕粒灰岩、泥晶灰岩，豹皮状灰岩等。下部岩层在一般的剖面路线上易观察，而上部岩层在大北望村边处易观察，出露较好，而在前一条路线上多背第四系覆土掩盖。 观察点Ⅲ 馒头组下段之上部 该观察点在靠外大北望的位置易观察，岩层出露良好，而在前述的剖面路线上大部分被掩盖。馒头组下段之上部与下部的不同处在于①整体上颜色以紫红色为主夹灰色的灰岩及黄绿色粉砂质泥岩；②紫红色泥岩、钙质泥岩含量高，层数多，一些灰岩也呈紫红色；③含海绿石竹叶状砾屑灰岩局部较发育；④豹皮状云质灰岩含量较少。 观察点Ⅳ 馒头组上段 该段下部以黄灰色、紫灰色中、薄层灰岩为主，多呈链状构造，夹泥灰岩、紫色泥岩、粉砂质泥岩，底部以核形石灰岩与下段分开。上部为紫色、黄绿色页岩、粉砂质泥岩为主，夹多层灰黄、紫灰色中薄层泥质灰岩、鲕状灰岩、瘤状灰岩。馒头组上段三叶虫化石丰富，除下段延续上来的莱德利基虫科的少数分子外，新出现了Zacanthoiclidae、Ptychopariidae等科的化石。 1. 核形石灰岩 该核形石灰岩是馒头组上段和下段的分界标志层。核形石又称做是藻灰结核。其形成原因为，包裹核心的蓝绿藻类分泌粘液，粘结碳酸盐沉积物，又受水动力的搬运，或悬浮或滚动，从而形成不规则的同心增长层。 2. 链状灰岩与瘤状灰岩 在核形石灰岩之上，为黄绿、紫红互层的钙质泥岩，向上为链状灰岩及瘤状灰岩。二者是一种形象化的名称，一般指泥岩含量较高的泥灰岩或泥晶灰岩、钙质泥岩呈薄层状互层时，这种薄层一般时1cm左右，有时略厚，泥晶灰岩薄层常似断非连或该薄层厚度变化很大，若断成一节一节但又似首连着或刚刚分离，被称为链状灰岩，若断开后距离较大，且在断面上呈瘤状等较圆化的不规则形态，可称为瘤状灰岩。 3. 条带状灰岩、鸟眼构造 条带状灰岩实际上是薄层的泥晶灰岩，厚1-2cm，其间夹有灰黄色钙质泥岩薄纹层，厚度一般是小于5mm，因后者不耐风化，在地表上前者的薄层呈条带状延伸。鸟眼构造是指在泥晶或粉晶的灰岩中存在的毫米级大小、多具某种程度的定向排列、其内为方解石或硬石膏充填或半充填的构造，因其似鸟眼，故得其名。 观察点Ⅴ 毛庄组 在传统意义上的毛庄组是指产Shantungarpis化石的一段地层。下部为蛋青色厚层状含海绿石生屑泥晶灰岩，夹薄层灰岩、鲕粒灰岩。上部为暗紫色页岩及含云母粉砂质泥岩为主，夹深、灰绿色中、薄层泥灰岩、鲕粒灰岩透镜体。顶部为鲕粒灰岩层，厚度27.31m。以“鸭蛋青灰岩”为标志与下伏馒头组地层分界，二者为整合接触。 1. 鸭蛋青灰岩 该层灰岩为毛庄组之一底与馒头组之分界标志。“鸭蛋青”表示该灰岩的颜色呈淡海绿灰色。经过详细的鉴定，为含海绿石生屑泥晶灰岩。 2. 鲕粒灰岩 在本区鲕粒灰岩最早见于震旦系赵圩组底部。在本剖面上在馒头组下部紫红色以泥岩之存在一层鲕粒灰岩。鲕粒直径小者1mm，大者3-4mm，鲕粒由核心和同心层两部分组成。 观察点Ⅵ 徐庄组 徐庄组下部为灰黄、灰色厚层豹皮状灰岩、泥质条带状灰岩为主，夹鲕粒灰岩，局部见核形石。中部为灰黄色薄中厚层细砂岩为主，夹紫红、褐黄色粉砂岩及砂质灰岩，交错层理发育。上部为海绿石细砂为主，新鲜面呈暗灰绿色，风化面呈灰黄、褐黄色，夹中厚层砂质灰岩、鲕状灰岩、生物碎屑灰岩及含海绿石竹叶状灰岩。总厚度65.27m。底部的厚层豹皮状灰岩、泥质条带状灰岩相对稳定，作为与下伏毛庄组的分界之标志层，二者为整合接触。 观察点Ⅶ 张夏组 张夏组的岩性较为单调，分布较广，厚度较大。可分为上、下两段。下段主要石灰、灰红色巨厚层状鲕粒灰岩，夹核形石鲕粒灰岩，局部夹生物碎屑灰岩。与下伏的毛庄组呈整体接触，本段厚54m，上段底部以薄层状灰岩或豹皮状白云质灰岩与下段分开。主体为黄灰色、浅灰红色巨厚层状鲕状灰岩与豹皮状白云质岩互层，上部夹叠层石灰岩。 观察点Ⅷ 崮山组 传统意义上的崮山组是指产Blackwelderia，Drepanure的一段晚寒武世早期的地层。在本剖面上厚约41.0米，其岩性大致分为底部为薄层状含泥质灰岩该层位比较的稳定，作为与下伏张夏组的分界标志；下部为深灰色厚层鲕状灰岩，含海绿石，鲕粒较小，局部排列成层，显示条带状构造；夹多层薄层含泥灰岩；上部为灰黄、灰色薄板状灰岩、泥质条带状灰岩夹中厚层鲕状灰岩及竹叶状灰岩。该组以鲕粒灰岩与薄层含泥质条带状灰岩为特征。 观察点Ⅸ 长山组 1. 长山组与崮山组的分界标志 长山组与下伏崮山组为连续沉积，整合接触。其与崮山组的分界以竹叶状砾屑灰岩层为标志。 2. 长山组岩性特征 以竹叶状砾屑灰岩、鲕粒灰岩及薄层灰岩为主要特征 3. 竹叶状砾屑灰岩 竹叶状砾屑灰岩可分为紫红色氧化圈与无氧化圈两种。 观察点X 凤山组及其中的叠层石灰岩 凤山组与下伏长山组为连续沉积，整合接触。凤山组之下部以中厚层叠层石灰岩及豹皮状白云质灰岩为主，夹鲕粒灰岩、薄层灰岩及竹叶状灰岩；上部为褐黄、深灰色中厚层状豹皮状云质灰岩为主，夹白云岩。 观察点XI 三山子组 凤山组之上为厚层～巨厚层状白云岩，称之三山子白云岩，在地表露头上，白云岩呈黑色，而新鲜面呈浅灰～浅灰黄色。细砂晶～中砂晶结构，表面刀砍纹发育。 观察点XII 贾汪组 贾汪组过去被成为“贾汪页岩”，位于三山组之上，与三山组为整合接触。表面为灰黄色夹紫红色，水平层理发育，岩性较软弱，在地形上常为负地形。外观颇似泥岩页岩，但实际为泥质泥晶白云岩，由准同生白云化作用形成。 5