野外地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告

1、南京野外地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告資源與環(huán)境學(xué)院地理系2010年8月南京野外地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)時(shí)間：2010年6月6日-11日實(shí)習(xí)目的：通過野外的認(rèn)識實(shí)習(xí)，增加對巖石、礦物、地層、化石以及地質(zhì)構(gòu)造、成礦作用等各方面地質(zhì)作用內(nèi)容的感性認(rèn)識，加深對課堂內(nèi)所學(xué)知識的理解，為今后學(xué)習(xí)其他地理課程打下良好的基礎(chǔ)；同時(shí)掌握野外地質(zhì)調(diào)查研究基本方法，掌握基本地質(zhì)工具的使用并學(xué)會測量巖層產(chǎn)狀。野外實(shí)習(xí)路線（部分）：6月6日上午1、江蘇省蘇州市天平山，2、吳縣藏書鎮(zhèn)硯瓦山；6月7日上午孔山北坡；下午棒錘山；6月8日上午1、四維村，2、大石碑；下午參觀古生物所；6月9日上午六合區(qū)石柱林；下午燕子磯；6月10日上午江蘇地質(zhì)陳列館；

2、（一）地質(zhì)發(fā)展變化及巖石巖性湯山棒錘山地區(qū)從震旦紀(jì)到志留紀(jì)是一個淺海，總體的沉積環(huán)境比較的穩(wěn)定。前期沉積以海相的石灰?guī)r和白云巖為主，后期則主要沉積形成頁巖，粉砂巖，砂巖。志留系的高家邊組是這次實(shí)習(xí)中所見到的最古老的地層。它的沉積物以灰綠、灰黃色的頁巖，泥巖和粉砂巖為主，巖層中含有大量的海洋生物化石，如筆石化石。（當(dāng)時(shí)在老師的指導(dǎo)下，我們嘗試了在野外的巖層中怎樣去找古生物化石，一方面要求我們心細(xì)如發(fā)，另一方面又要講究技巧，比如應(yīng)當(dāng)在已經(jīng)找到大量化石的巖層里沿著巖層面去尋找就能使找到化石的概率大大提高，事半功倍）志留紀(jì)后期發(fā)生海退運(yùn)動，該地區(qū)到晚泥盆世發(fā)生沉降，出現(xiàn)陸相（濱海相和湖泊相）沉積環(huán)境，

3、許多地方由于風(fēng)化作用沒有沉積，只有少數(shù)地區(qū)有陸相沉積，比如泥盆系五通組的孔山北坡地區(qū)。孔山地區(qū)的沉積物以灰白色石英砂巖，頁巖，礫巖為主，從上到下依次為：石英砂巖，石英砂巖和頁巖，礫巖。石炭紀(jì)以后，海侵范圍逐漸擴(kuò)大，形成了又一個重要的沉積時(shí)期。早石炭紀(jì)，地殼升降頻繁，海水多次進(jìn)退，形成了海陸過渡時(shí)期特有的沉積相，如石炭系早期的高驪山組。高驪山組的沉積物以陸相沉積的頁巖、砂巖為主，巖石層面呈現(xiàn)明顯的波痕狀，且含有海相生物化石，說明了該地區(qū)期間發(fā)生了海退運(yùn)動。中晚石炭紀(jì)至早二疊紀(jì)，海侵運(yùn)動廣泛，在早二疊系棲霞組沉積期達(dá)到了高潮，沉積物以淺海碳酸鹽為主，比如石炭系黃龍組和二疊系棲霞組。黃龍組的沉積物以

4、淺灰色略帶肉紅色的塊狀灰?guī)r和淺灰色的白云巖為主。棲霞組火石峰以灰黑色的灰?guī)r為主，巖層表面含有燧石結(jié)核，巖層表面含有方解石巖脈，同時(shí)含有大量海相生物化石。由此得知棲霞組當(dāng)時(shí)是海相沉積。在早晚二疊紀(jì)之交，發(fā)生了地殼抬升的東吳運(yùn)動，使得海水變淺，該地區(qū)變成濱海沼澤環(huán)境，從而形成了重要的晚二疊系早期龍?zhí)督M的含煤沉積。我國煤礦是北多南少。南方地區(qū)在石炭系沒有煤層，因?yàn)榇藭r(shí)南方還是一片淺海，為海相沉積。直到中三疊紀(jì)后期，海侵運(yùn)動結(jié)束，由于海水逐漸變淺，且多次進(jìn)退，在青龍組的頂部出現(xiàn)了瀉湖情況下形成的石膏沉積，比如棒錘山西坡的三疊紀(jì)青龍組地層。青龍群組沉積物以灰黃，灰綠色的泥質(zhì)灰?guī)r和黃綠色頁巖為主，含有海相

5、菊石化石。這種地形的形成是由于海水的震蕩。海水變深（海侵）時(shí)，沉積物為泥質(zhì)灰?guī)r：海水變淺（海退）時(shí)，沉積物為頁巖。由此可以看出，當(dāng)時(shí)海水后撤，震蕩運(yùn)動頻率加劇，海水進(jìn)退頻繁。中三疊之后，由于北邊的秦嶺造山帶強(qiáng)烈變形和抬升，本區(qū)中三疊統(tǒng)之前的地層全部褶皺成山，即印支運(yùn)動，這次運(yùn)動大體形成了本區(qū)的構(gòu)造輪廓。本區(qū)在燕山階段，由于太平洋的洋殼板塊開始向西邊的歐亞大陸板塊發(fā)生強(qiáng)烈的俯沖消減，本區(qū)也出現(xiàn)強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿作用。在前期變形的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺和斷裂。沿大斷裂有中酸性和偏堿性的巖漿噴出和中酸性的巖漿侵入活動。燕子磯是白堊系浦口組，其沉積物物成分復(fù)雜，其中有石灰?guī)r，紅色礫石，礦物有棱角，大小

6、不一，無磨圓度，成熟度不高，因此推知無長距離搬運(yùn)，為明顯的陸相沉積。其風(fēng)化作用主要為生物的風(fēng)化作用（根劈作用）。同樣位于湯侖復(fù)背斜上。造成其河岸線的變化的原因主要有兩個：第一個是燕山階段的傾斜運(yùn)動，使江水向南涌，第二個是在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下，江水更多的侵蝕南岸，故使得燕子磯的北部已經(jīng)掉入了江中。第三紀(jì)以來，本區(qū)仍有較大幅度的垂直運(yùn)動，剝蝕作用加劇，且沿大斷裂有少量的基性玄武巖噴發(fā)，比如上新世與更新世交界時(shí)期形成的桂子山石柱林。桂子山石柱林的玄武巖由深色礦物輝石和淺色礦物斜長石構(gòu)成，為六邊形狀節(jié)理，所以形成如此雄偉壯觀的石柱林。由于玄武巖噴出地表迅速冷卻，所以此處的玄武巖為隱晶質(zhì)，同時(shí)含有大量的

7、氣孔構(gòu)造（區(qū)分氣孔構(gòu)造與原填充物掉落留下孔洞的方法：氣孔構(gòu)造內(nèi)壁光滑，填充物掉了的空洞內(nèi)壁不光滑），此外還含有杏仁構(gòu)造，橄欖石的包裹體（成因：橄欖石先于周圍的玄武巖結(jié)晶，后玄武巖將其包裹）。本區(qū)經(jīng)過上述地質(zhì)發(fā)展變化逐漸變成了今天的地形和地貌。（二）考察該地區(qū)的地形地貌一、地質(zhì)構(gòu)造：1）巖層產(chǎn)狀： 本區(qū)巖層產(chǎn)狀主要有以下兩組：第一組：棒棰山西南部的青龍組孔山北坡的五通組，其產(chǎn)狀基本一致，例如孔山北坡五通組的傾向?yàn)?28°，走向?yàn)?44°，傾角為78°。第二組：為高家邊組，其走向?yàn)?76°，傾向?yàn)?95°，傾角為45°。此處頁巖產(chǎn)狀與孔山

8、、棒棰山西南部略有不同。原因是這里是一個背斜核部的轉(zhuǎn)折處。由于樞紐下傾，導(dǎo)致核部截面與地面交于一個弧圈，沿著弧圈，傾向不斷變化，而此處只是弧圈的一段，所以傾向會不同。但是從本質(zhì)上說，它們的傾向是一致的。2）背向向斜： 湯山棒槌山地區(qū)是一個大的復(fù)背斜湯侖背斜的北翼，其核部在湯山山脈，由上寒武統(tǒng)觀音臺組構(gòu)成，北翼有奧陶系，志留系和上古生界組成，在五通組孔山地區(qū)還有一個次一級背斜，棲霞組火石峰地區(qū)有一個次一級向斜。湯淪背斜的軸向主要為北東-南西向，是寧鎮(zhèn)山脈南帶的主體構(gòu)造。本區(qū)的山脈大多為褶皺山，故其延伸方向基本與本區(qū)褶皺軸方向是一致的。3）斷層構(gòu)造：看到的典型的斷層構(gòu)造為陽山碑材火石峰?；鹗鍞鄬?/p>

9、面幾乎垂直，而上盤相對下降，下盤相對上升，因此為正斷層。二、地貌現(xiàn)象：由于本區(qū)風(fēng)化剝蝕十分嚴(yán)重，形成了許多很多特點(diǎn)的地形地貌。1）地形倒置 “地形倒置”現(xiàn)象在本區(qū)比較普遍，比如，火石峰不是背斜核部，而是次一級向斜的核部。部分山頭本身是短軸背斜，比如湯山，但其山頭已風(fēng)化十分嚴(yán)重，出露了核部的寒武紀(jì)地層。此外另外孔山也為抗風(fēng)化能力強(qiáng)的堅(jiān)硬的五通組砂巖形成的山頭。2）次生谷地 本地的谷地多為次生谷地，它們是由于地層較軟易受侵蝕，比如排山棒槌山與孔山之間的次生谷地，就是地層較軟的龍?zhí)督M，志留紀(jì)高家邊組的頁巖分布地區(qū)也形成了次生谷地(圖七)。3）差異性風(fēng)化 由于巖性軟硬不一，本地風(fēng)化現(xiàn)象又比較顯著，所以

10、有很多差異性風(fēng)化現(xiàn)象。比如在棒槌山西南部觀測點(diǎn)，在頁巖和泥質(zhì)灰?guī)r的互層部分，凸出的部分都是巖性較硬的泥質(zhì)灰?guī)r，凹進(jìn)去的部分都是較軟的頁巖。在火石峰觀測點(diǎn)處，灰?guī)r表面露出的燧石結(jié)核，也是由于差異性風(fēng)化，較軟的灰?guī)r被風(fēng)化剝蝕，露出里面較硬的燧石結(jié)核。（三）地質(zhì)圖的判讀與野外定點(diǎn)（1）閱讀地質(zhì)圖的步驟和方法 1.看圖名和方位：從圖名、圖幅代號和經(jīng)緯度可了解該圖幅的地理位置和圖的類型。2.看比例尺：比例尺一般注在圖框外上方圖名之下或下方正中位置。 3.讀圖例：地質(zhì)圖上各種地層、巖層的性質(zhì)和時(shí)代以及構(gòu)造等都有統(tǒng)一規(guī)定的顏色和符號。4.讀地層柱狀圖：地層柱狀圖也叫綜合地層柱狀圖，置于圖框外的左側(cè)

11、，它是按工作區(qū)所出露的地層新老疊置關(guān)系綜合出來的、具代表性的柱狀剖面圖。5.讀地質(zhì)斷面圖：地質(zhì)斷面圖也有叫地質(zhì)剖面圖，就是在地質(zhì)圖上選一條盡可能穿越不同地形、地層和構(gòu)造狀況的有代表性的直線，把該線段上的地形、巖層和構(gòu)造等用二維的垂直斷面圖的形式表示。 6.地質(zhì)圖的綜合分析：在熟悉了上述各種圖例的基礎(chǔ)上，即可轉(zhuǎn)向圖面觀察，一幅地質(zhì)圖所反映的地質(zhì)內(nèi)容是相當(dāng)豐富的。從觀察內(nèi)容上先從地形入手，然后再觀察地層、巖性、構(gòu)造、地貌等；從觀察方法上，采用一般局部整體的分析步驟，首先了解圖幅內(nèi)一般概況，然后分析局部地段的地質(zhì)特征，逐漸向外擴(kuò)展，最后建立圖幅內(nèi)宏觀地質(zhì)規(guī)律性的整體概念。（2）野外定點(diǎn)的方

12、法一、在精度要求不很高時(shí)(在小比例尺填圖或草測時(shí))可用目估法進(jìn)行定點(diǎn)，也就是說根據(jù)測點(diǎn)周圍地形，地物的距離和方位的相互關(guān)系，用眼睛來判斷測點(diǎn)在地形圖上的位置。    用目估法定點(diǎn)時(shí)首先在觀測點(diǎn)上利用羅盤使地形圖定向，即將羅盤長邊靠著地形圖東邊或西邊圖框，整體移動地形圖和羅盤，使指北針對準(zhǔn)刻度盤的o度，此時(shí)圖框上方正北方向與觀測點(diǎn)位置的正北方向相符，也就是說此時(shí)地形圖的東南西北方向與實(shí)地的東南西北方向相符。在地形圖定向后，注意找尋和觀察觀測點(diǎn)周圍具有特征性的在圖上易于找到的地形地物，并估計(jì)它們與觀測點(diǎn)的相對位置(如方向、距離等)關(guān)系，然后根據(jù)這種相互關(guān)系在地形圖上找

13、出觀測點(diǎn)的位置，并標(biāo)在圖上。二、在比例尺稍大的地質(zhì)工作中，精度要求較高則需用交會法來定點(diǎn)。（四）羅盤的使用方法在使用前必須進(jìn)行磁偏角的校正。（1）目的物方位的測量，這是測定目的物與測者間的相對位置關(guān)系，也就是測定目的物的方位角(方位角是指從子午線順時(shí)針方向到該測線的夾角)。測量時(shí)放松制動螺絲，使對物覘板指向測物，即使羅盤北端對著目的物，南端靠著自己，進(jìn)行瞄準(zhǔn)，使目的物，對物覘板小孔，蓋玻璃上的細(xì)絲，對目覘板小孔等連在一直線上，同時(shí)使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，待磁針靜止時(shí)指北針?biāo)付葦?shù)即為所測目的物之方位角。(若指針一時(shí)靜止不了，可讀磁針擺動時(shí)最小度數(shù)的二分之一處，測量其它要素讀數(shù)時(shí)亦同樣)。若用測量

14、的對物覘板對著測者(此時(shí)羅盤南端對著目的物)進(jìn)行瞄準(zhǔn)時(shí)，指北針讀數(shù)表示測者位于測物的什么方向，此時(shí)指南針?biāo)咀x數(shù)才是目的物位于測者什么方向，與前者比較這是因?yàn)閮纱斡昧_盤瞄準(zhǔn)測物時(shí)羅盤之南、北兩端正好顛倒，故影響測物與測者的相對位置。為了避免時(shí)而讀指北針，時(shí)而讀指南針，產(chǎn)生混淆，放應(yīng)以對物覘板指著所求方向恒讀指北針，此時(shí)所得讀數(shù)即所求測物之方位角。 （2）巖層產(chǎn)狀要素的測量1. 巖層走向的測定巖層走向是巖層層面與水平面交線的方向也就是巖層任一高度上水平線的延伸方向。測量時(shí)將羅盤長邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動羅盤，使底盤水準(zhǔn)器的水泡居中，讀出指針?biāo)缚潭燃礊閹r層之走向。因?yàn)樽呦蚴谴硪粭l直線的方向，它可

15、以兩邊延伸，指南針或指北針?biāo)x數(shù)正是該直線之兩端延伸方向，如ne30度與sw210度均可代表該巖層之走向。2.巖層傾向的測定 巖層傾向是指巖層向下最大傾斜方向線在水平面上的投影，恒與巖層走向垂直。測量時(shí)，將羅盤北端或接物覘板指向傾斜方向，羅盤南端緊靠著層面并轉(zhuǎn)動羅盤，使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，讀指北針?biāo)缚潭燃礊閹r層的傾向。假若測量底面時(shí)讀指北針受障礙時(shí)，則用羅盤南端緊靠巖層底面，讀指南針亦可。3巖層傾角的測定巖層傾角是巖層層面與假想水平面間的最大夾角，即真傾角，它是沿著巖層的真傾斜方向測量得到的，沿其它方向所測得的傾角是視傾角。視傾角恒小于真傾角，也就是說巖層層面上的真傾斜線與水平面的夾角為真傾角，層面上視傾斜線與水平面之夾角為視傾角。測量時(shí)將羅盤直立，并以長邊靠著巖層的真傾斜線，沿著層面左右移動羅盤，并用中指搬動羅盤底部之活動扳手，使測斜水準(zhǔn)器水泡居中，讀出懸錐中尖所指最大讀數(shù)，即為巖層之真傾角。巖層產(chǎn)狀的記錄方式通常采用下面的方式：既方位角記錄方式，如果測量出某一巖層走向?yàn)?10，傾向?yàn)?20 ，傾角350，則記錄為nw3100sw350或3100sw350或2200350。測量巖層面的產(chǎn)狀時(shí)，如果巖層凹凸不平，可把記錄本平放在巖層上當(dāng)作層面以便進(jìn)行測量。實(shí)習(xí)小記：此次實(shí)習(xí)，我們并沒有太