地质地貌学认识实习指导.docx

资源环境与城乡规划系地质地貌学认识实习指导前 言地质地貌学认识实习是在学完地质地貌学核心内容的基础上进行的。实习的目的是使学生能够获得基本地质地貌现象的感性认识，其中包括：了解常见矿物的基本特征、物理化学性质、判别方法；认识三大类型岩石（火成岩、沉积岩、变质岩）的基本特征；了解褶皱、节理和断裂构造的野外判定、描述方法及地层产状的测量。为了能在学院要求的一周时间内达到上述实习的目的，应本着求实的原则，重点对三大类型岩石具有代表性的地区进行野外实地认识。具体地点暂定为南京六合方山和南京幕府山两地。地质地貌学认识实习是地质地貌学教学工作中特别重要的环节。要求在实习过程当中做到腿勤、手勤、嘴勤、脑勤，认真而主动地观察和思考，完成布置的各项作业。针对野外地质地貌实际工作中应具备的基本技能和基本方法等知识，以及上述两地区的有关地质情况作一简要介绍。第一章 野外地质工作的基本技能 野外地质工作中需要掌握的基本技能和方法较多，其中包括：地质罗盘仪的使用、地形图的知识及其应用、野外地质记录、绘制地层剖面示意图、绘制路线地质剖面图、绘制路线地质平面图、绘制野外地质素描图、标本的采集、编写实习报告等，（此外其他的技能还有：掌握卫星地面定位系统、使用野外通讯设施、野外生存和自救的能力及个人意志品质与体能素质的培养等。）针对本专业同学已经掌握的和需要掌握的知识，现补充几种野外地质工作中的基本技能，以指导地质地貌学认识实习。第一节 地质罗盘仪的使用地质罗盘仪是野外地质工作中必不可少的一种测量工具。我们可以借助地质罗盘仪进行方位、位置的确定；地质体空间形态（如岩层产状和褶皱、节理、断层等构造要素、火成岩构造要素及矿体的形态特征）的判定。因此必须掌握好地质罗盘仪的使用方法。1.地质罗盘仪的结构地质罗盘仪有多种样式，但其基本结构是一致的。它的组成部分包括：磁针、水平刻度盘、瞄准板（长照准板）、反光镜、水平水准器、垂直水准器、垂直刻度盘、垂直指针、底盘扳手、磁针制动锁等，安装在相连的两个铜制或铝制的圆盒内。2.地质罗盘仪的使用方法（略）磁偏角校正：在使用前必须进行磁偏角校正。按用途将磁北校正为正北（亦称真北）或坐标北（亦称图北）。南京地区磁偏角为西偏4.06。正北（真北）正北（真北）目的物方位的测量：即测定目的物与观测点之间的方磁北磁北位角（顺时针方向的夹角）。操作方法：（分为目的物在水平线以上,目的物在水平线以下，两种情况）西偏东偏。注意事项：（右手握紧,左手调镜面,两臂贴紧身体,水泡居中,瞄准线,准星,目的物对齐,分清s-n针）地理子午线。岩层产状要素的测量：（走向、倾向、倾角）。注意： 地理 子午线磁子午线磁子午线基岩与滚石；区分层面与节理面；层面不平整时的测量；节理缝隙产状的测量等。目的物高度（或坡度角）的估测：操作方法（垂直,紧握,左手调镜面椭圆孔看目标,目标高度与人体高度）。注意事项：用镜面反映观看水平情况。记录方法：如测量到的“走向”为310、“倾向”为220、“倾角”为35时，常用以下三种方法记录：nw310/35（记录“走向”和“倾角”）；310/ne35（记录“走向”和“倾角”方向）；22035（记录“倾向”和“倾角”。由于“走向” 和“倾向”垂直，因此两者可选择其一）。建议大家使用第三种方式记录。第二节 野外地质记录野外观察必须要做好相应的野外地质记录工作。这项工作既是日后进行综合分析和进一步研究工作的基础，也是地质工作成果的表现形式之一。 记录的要求 详细 包括地质内容和具体地点两方面，应较详细地记录下来。将你所看到的地质现象以及你对这些现象的分析、推理、判断、预测等，尽量做到毫无遗漏地记录下来。同时还必须标明是什么地方看到，要有详细的说明，以便在日后经过长的时间还能根据记录寻找到该地质点。客观 将所看到的地质现象进行如实的反映，不能主观随意夸大、缩小或歪曲。但是，允许在记录中表示出你对地质现象进行的初步判断、分析。将你对地质现象进行的初步判断、分析记录下来有助于提高观察的预见性，促进对问题的认识和深化。野外记录的过程并不是简单的机械抄录，更主要的是对客观事物规律的探索过程。在记录中应注意，将客观实际情况与主观判断、分析的内容分开，二者不能混淆以至日后无法分辨。工整 野外记录要求清晰、美观、文字通顺，这是衡量一个野外记录好坏的重要标准之一。因此要求记录者有较强的综合素质，其中就包括实地观察能力、文字表达能力等。图文并茂 野外记录同样要求画出相应的插图。有些地质现象难以用文字表述清楚的，必须辅以相应的插图。例如岩石的结构、构造，褶皱、断裂、节理、裂隙以及接触关系、矿化特征、内外动力现象等。能用插图表示的现象应尽量用插图表示，好的图件其价值大大超过单纯的文字叙述。记录的类型和方式 大致可以归为两种，即专题研究性的记录和综合性地质观察的记录。专题研究性的记录用于观察某一特定的地区或某一特定的地质问题，例如针对某种地层、某种岩石、某种矿床、某种构造、某种沉积现象等进行的研究，记录方式应根据研究的内容而定。因而其记录的格式应根据需要而定，不受任何规格限制。综合性地质观察的记录应用于对某一地区进行的全面性、综合性的地质调查，例如进行区域地质调查、或基本地质观察等。记录的内容包括：工作日的日期、天气；工作区的地名及行政区划；野外观察路线；观察点的编号；观察点的位置（包括附近标志物的位置、周围的地形地貌特征等，应尽量详细）；说明观察的目的；详细记录观察的地质地貌现象；沿途观察情况；绘制各种素描图及剖面图；线路小结等。以上各项记录应逐项分段记述。其中地质地貌现象的观察记录是记录中的重要内容，应包括以下几方面：岩石或岩层的名称及岩性特征（岩石的颜色、矿物组成、结构、构造等）；岩层或岩体形成的时代；岩层沿垂直方向上的变化及相邻地层间的接触关系；岩层或岩体的产状；岩层或岩体的褶皱状况（包括构造部位的判断）；岩层中节理的发育状况、性质、密集度、产状、规律性；岩石破碎情况；断层存在与否及其性质、证据、产状；地貌情况与其它外动力地质作用现象；标本或影像的编号、记录等。具体格式如下： 年 月 日 星 期 天气 地点： 路线： 任务： （上述四项内容，每个观察日只需要记录一次，并且从新的一页开始）g001（观察点编号）附图标本位置南京燕子矶内容1.观察燕子矶白垩纪浦口组（以下为描述内容）图1地层：标本号影象号岩性：厚度： 产状：接触关系：（包括上覆地层、下伏地层）2.观察燕子矶处长江地貌图2（每个观察点记录完，应空一行）g001g002（沿途观察描述）内容1. 图32. （空一行，进行新的观察点记录）第三节 标本的采集野外地质工作的过程是收集地质资料的过程。地质资料除了文字的记录和各种图件以外，标本采集也是不可缺少的重要内容。有了各种标本就可以在室内作进一步地分析研究，使认识得以明确和深化。因此，在野外必须注意标本的采集工作。标本根据用途可以化分为：岩体或地层标本、化石标本、矿石标本以及其它专用标本。就一般而言，标本的采集应注意的是：应具有一定的代表性，所采集的标本能反映出典型的地质现象。所采集的标本应是新鲜的而不是被风化的。标本形态一般以长方形为宜，其大小约为369cm3。化石标本不受大小规格的限制，应力求完整。矿石标本应能反映出矿化特征或典型矿物。标本采集后应及时记录、编号、包装，妥为保管，避免损坏。第四节 编写实习报告地质地貌实习报告是对实习中见到的各种地质地貌现象加以综合、分析、概括和总结。写报告过程本身就是对课堂所学内容巩固和提高的一个过程，对日后地质地貌工作既是一个入门尝试，也是进行地质思维的训练。报告要求以野外收集的地质素材为依据，要有鲜明的主题，确切的依据，严紧的逻辑。既要求文字简练、流畅也要求图文并茂。报告必须是通过自己综合、概括、组织、加工而写出来的，切勿照搬照抄。报告的主要章节如下：第一章 绪 言说明实习地区的行政区划，交通位置和自然地理状况（可附上交通位置图），本次实习的目的、任务、要求、人员组成和实习时间等。第二章 地貌景观简述大的地貌景观分区，实习地区的地貌特征，各种内外动力地质作用的类型、程度以及改造过程对该地区的影响等。（可附地貌特征素描图）第三章 地 层简述实习地区出露的地层及其分布特点，按地层时代自老至新进行分层描述。其内容应包括地层的分布和发育概况，各岩层之间的发育关系及其厚度（可附地层柱状图、素描图）。第四章 岩 石描述各种岩体的岩石特征、产状、形态、规模、出露情况及所在构造的部位，岩体中的典型矿物及其结构构造，有用组分的含量、分布情况等。（可附剖面图、素描图）第五章 构 造概述实习地点的总体构造特征，进而分别叙述实习区的各种构造特征，其中包括褶皱、节理、断裂等。褶皱的描述应包括：名称、核部地层、翼部地层、产状、轴向以及横剖面、纵剖面的特征（可附剖面图、素描图）。断层的描述应包括：名称、性质、两盘地层、断层面的产状、断层证据（可附剖面图、素描图）。节理的描述应包括：节理名称、方向、性质、规律性、与所在岩体中的位置、与所在岩体中的关系等（可附素描图）。第六章 地质发展阶段简述根据地层的层序、岩性特征、接触关系、构造变动情况、岩浆活动特征等说明本区地质历史上的变化特点。第七章 其它方面主要说明实习地点的特殊情况，其中包括：矿产资源、人工改造、区域指导意义等。后 记 说明实习后的体会、感想、意见和建议。报告要求文字要工整，图件要美观。报告应有封面、题目、写作人所在的系和专业、班级姓名写作日期等，并要求装订。第二章 实习地点及内容南京地处北亚热带，具有典型的亚热带季风气候，年平均气温15.8c，年平均降水量为996毫米，春夏之交为霉雨天气，夏末秋初多台风，常年盛行东北风。因而塑造地表的外营力以流水作用为主。南京六合方山和南京幕府山两地具有两种不同类型并且较典型的地质地貌特征，研究工作开展的时间较长，具有丰富的研究资料，加之地理位置不远，是进行地质地貌实习较为理想的地方。 第一节 南京六合方山地质实习内容1.时间：一天2.路线：六合方山南坡采石场猫儿石3.实习内容：观察六合方山火山地貌特征；了解组成方山火山岩系的各种岩石类型、岩性、产状等；观察六合方山桂子山玄武岩的柱壮节理以及其它构造特征；练习测量产状、采集岩石标本、野外记录、野外素描等。4.观察内容：（1）浦镇组砾石层：观察砾石的成分、磨圆度、分选性、排列方向、交错层理等。说明为山间河流相沉积，并根据砾石的排列方向判断河流流向。（2）玄武质火山碎屑岩（火山集块岩和火山角砾岩）：观察火山碎屑的成分（包括：火山弹、火山渣、火山砾）；测量火山碎屑岩产状，判别它的倾斜方位以及与浦镇组之间的接触关系。（3）上橄榄玄武岩（气孔玄武岩）：观察上橄榄玄武岩的岩性及其绳状构造；根据气孔及烘烤面对玄武岩进行分层；推测上橄榄玄武岩的喷发情况。（4）绿辉岩岩颈：观察绿辉岩岩颈的岩性和产状。观察火山口位置和周围的地貌特征以及各类岩石的分布情况。（5）下橄榄玄武岩（致密玄武岩）：观察下橄榄玄武岩的岩性特征及柱状节理5.作业要求：描述各类岩性特征；绘制火山地貌素描图；根据各类岩石的分布位置，总结六合方山火山喷发的过程。附1： 六合方山火山地质地貌简介1 概述 六合方山位于南京市六合县东南方14公里处，其外型为截头圆锥状。全山面积约2平方公里，顶部标高188米，全山外围直径13001600米（南北略长、东西略窄），山顶平缓，内部凹陷。凹陷处为火山口位置，其外围直径约600米，底部直径为300米，陷落深度达80米。火山口外围熔岩耸立，是一道由玄武岩陡坎组成的火山垣，北侧有一缺口，因此从东、南、西三个方向观之为平顶山，平面上观之则是一座马蹄形火山锥2 岩性特征 构成该火山基底的岩石是第三纪中新生世的浦镇组，它主要出露在方山的东南坡，为一套胶结疏松的沙砾岩。由下至上可分为三层：下层为砾石层，中上层为棕黄色沙砾层夹砂质层 。砾石形状圆滑，成分以石英岩、石英砂岩及燧石等为主，有清晰的大型单向斜层理，含硅化木化石，属河流相沉积物。覆盖在浦镇组之上的岩石是一套灰黑色玄武质火山集块岩及火山角砾岩等火山碎屑岩，其成分主要是各种形态的火山弹、火山渣、火山砾及浦镇组砾石，充填物为火山灰。在火山碎屑岩之上的为上橄榄玄武岩（气孔玄武岩），呈新月状绕山分布，组成方山顶部的悬崖或陡坎，其厚度为50米至70米，颜色呈暗紫色或深灰色，微晶质或隐晶质结构，具气孔构造。按气孔分布特征可分出七至八层熔岩流，每层几至十几米。层面为红色、棕红色烘烤层，具绳状构造。由顶部至底部气孔逐渐减少，气孔形状也由被拉长的蝌蚪状、椭圆状、串珠状逐渐变为蜂窝状、不规则状及管状。气孔直径从几至十几毫米不等，一般无充填物，少数被碳酸盐类或沸石类矿物充填。上橄榄玄武岩柱状节理不规则，但仍较发育，其方向垂直于冷凝面，因此沿节理崩落后形成陡坎火山口内充填着辉绿岩，属火山颈相。该岩石为灰白色，中粗粒辉绿结构（长条状斜长石晶体所造成的空隙内充填有较小的粒状辉石），晶洞构造，岩颈边部有少量气孔。主要矿物成分为橄榄石、辉石、和斜长石。方山西北部出露有下橄榄玄武岩和深色辉绿岩。下橄榄玄武岩为黑色斑点状致密玄武岩，具斑点构造，在风化面上呈白色小圆点状，粒径1毫米左右，分布密集。该岩具有柱状节理构造，柱子陡立，横切面呈六边形、四边形亦有呈五边形的。3 火山喷发过程 方山主要形成于第三纪上新世。在浦镇组沉积之后，开始有小规模的火山爆发，形成方山周围浦镇组之上的火山碎屑沉积；然后是熔岩溢出，形成下橄榄玄武岩；接着喷发作用趋于强烈，从火山口中抛出大量的熔浆及熔岩团块，形成含有火山弹、火山粒及火山碎屑岩。此后喷发作用减弱，又一次溢出玄武质熔岩（即上橄榄玄武岩），伴随着喷溢，有辉绿岩的侵入，它填塞了火山颈及火山口周围的环状裂隙中。至此火山活动暂告结束。由于大量熔浆从火山口喷出地表，造成岩浆房内空虚、压力减小，致使火山口塌陷，地貌上成为一低洼盆地，同时也造成周围岩层产状向火口倾斜，呈内倾合围状。第二节 南京幕府山地质实习内容1.时间：一天2.路线：南京幕府山北缘燕子矶3.实习内容：观察幕府山北侧长江地貌特征；观察幕府山震旦系灯影组、寒武系幕府山组及炮台山组各种岩石类型、岩性、产状等；观察燕子矶白垩系浦口组岩石类型、岩性、产状及其它构造特征；练习对褶皱构造进行描述，练习测量产状、采集岩石标本、野外记录、野外素描等。4.观察内容：（1）观察燕子矶白垩系浦口组岩石特征，观察砾岩的成分、磨圆度、胶结物等，说明为山间洪积和山麓堆积为主。（2）登上燕子矶观察长江地貌特征，说明北岸为河漫滩堆积区，南岸为侵蚀区。燕子矶东南方可以看到长江阶地和河漫滩地貌。了解长江断裂（即沿江陡崖）的发育情况。（3）观察幕府山震旦系灯影组、寒武系幕府山组及炮台山组各种岩石类型、岩性、产状、构造等，采集标本、描述特征。沿途注意断裂、节理发育情况及采石揭露的风化壳剖面情况。（4）了解三台洞白云岩、白云质灰岩被溶蚀情况（5）练习对三台洞西南背斜构造进行描述。沿途寻找长江断裂的证据。5.作业要求：描述各类岩性特征；绘制长江地貌示意图、溶洞示意图、砾岩素描图、背斜素描图（四图之一）并加以说明；总结长江沿江陡崖的断裂证据。附2： 南京幕府山北缘燕子矶地质地貌简介1.概述 南京幕府山至燕子矶一带位于南京北郊，濒临长江。自西南上元门附近的老虎山至东北的燕子矶，全区面积约10平方公里，植被茂密，属低山、丘陵地貌景观区，该区老虎山附近正在开采白云岩，所采白云石运往上海宝山钢铁公司作为炼钢的重要溶剂原料。2.地层 幕府山发育有自震旦系至三叠系地层，其中震旦系灯影组、寒武系幕府山组、炮台山组等地层较广泛分布于沿江一侧，以白云岩、白云质灰岩为主的裸露基岩，石芽较为发育，说明溶蚀作用较为强烈；以上述地层为基底，上覆第四系更新统下蜀组土层；北部燕子矶一带为白垩纪浦口组紫红色砾岩。具体岩性特征分别为：震旦系上统灯影组（z22）：藻白云岩、条纹状藻（团块）白云岩，可见葡萄状结构。该地层仅出露灯影组上部，未见底。总厚度大于227.7米。寒武系下统幕府山组（1）：该组地层分为上下两部分。下部为灰黑色硅质页岩、含碳质硅质页岩夹石煤，泥质晶屑白云岩，硅质结晶灰岩及磷质结核，黄铁矿结核。上部为变余砾状白云岩及微晶粉晶白云岩为主，夹薄层泥质微晶白云岩，粉砂质页岩，含砂燧石岩。总厚度181.2米，与下伏灯影组呈假整和接触。寒武系中统炮台山组（2）：该组地层同样分为上下两部分。下部为灰色粉晶白云岩及灰白至灰褐色薄层石膏溶孔粉晶白云岩，角砾状泥质微晶白云岩，黄色薄层泥质微晶白云岩。上部为浅灰色、浅红色、灰黑色中、薄层粉晶白云岩夹残余生物屑白云岩，含燧石结核。总厚度59.4米，与下伏幕府山组呈假整合接触。白垩纪上统浦口组（k12）：也为上下两部分。下部为紫红及紫灰色砾岩为主，夹有紫红色粉砂岩和细砂岩。砾石成分复杂，有石英砂岩、灰岩、火成岩等，常因地而异，呈棱角状、次棱角状，大小不一。胶结物为铁质和砂质，因而颜色呈紫红色。上部为紫红色粉沙岩，粉砂质页岩以及沙砾岩。总厚度大于200米，与下伏地层呈不整合接触。第四系更新统下蜀组（q2+3）：该组地层发育不均匀，在发育较完整的地段可分为上、中、下三层。上层厚11.5米，为黄棕、棕黄色粘土质粉砂，表层为10厘米厚的土壤层，向下质地松软，多孔，垂直节理发育。中层厚度约6.5米，为棕黄、褐黄色粘土质粉砂，具白色碳酸钙斑点，有结核，有垂向节理。下层厚约6米，为棕红色粉砂质土，质地坚硬，干后呈块状，与基岩接触处具有灰白色石灰质残积物及紫红色页岩风化物。3.长江地貌 长江在这里被分为两股，北汊河槽以泥沙堆积为主，水流量占20%；南汊河槽以冲刷为主，水流量占80%。两汊中间为“八挂洲”，长江因在下关、浦口处河道较窄，水流速度较快，携带大量的泥沙经河道较宽的八挂洲段，因流速减慢而沉积成心滩。八挂洲西南为一尖突的鸟嘴形状，指向上游，自从长江大桥建成以来，受桥墩的影响其尖端不断向上游增长。 登上燕子矶遥望东南方，可以看到长江三级阶地和河漫滩地貌。4.沿江陡崖 自上元门至燕子矶，一直延续到栖霞山及龙潭一带，长江南岸连续出现沿江陡崖，据研究认为该陡崖是断裂作用形成的断层崖。主要证据有：断层崖走向稳定，与地层倾向无关，甚至断崖面与地层倾向相反；断层崖壁破碎，有的地段可见擦面、擦痕；方向与河曲弯曲无关，因而不是冲蚀而成的陡崖；具有断层三角面山和悬谷等特征地貌；沿断层崖一线有泉水出露。5.溶洞 幕府山北缘附近的头台洞、二台洞、三台洞等溶洞，发育在江边的震旦系及寒武系白云岩及白云质灰岩之中。溶洞大致可分为三层，第一层大致高出现代长江水面数米，是近期地下水活动溶蚀的结果。第二层及第三层分别高出江面1015米和3035米，分别代表较早的两次地下水溶蚀面。这三层溶洞出露的标高与当地的一、二、三级阶地面的标高相当。可见这种层状溶洞和阶地的形成过程一样，也是由于第四纪以来地壳的间歇性抬升，地下水水面间歇性下降的结果。附3： 参观南京地质博物馆作业要求1.矿物描述 要求对具有代表性的矿物进行描述，具体要求为：硫化物类（方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、辰砂、雄黄、雌黄等）描述其中的一种；氧化物类（赤铁矿、褐铁矿、锡石、石英、玛瑙等）描述其中的一种；含氧岩及卤化物类（正长石、云母类、高岭石、方解石、石膏、萤石、石盐等）描述其中的一种。2.岩石描述 对火成岩（花岗岩、花岗斑岩、玄武岩、火山弹等），沉积岩（砂岩、泥岩、石灰岩、白云岩等），变质岩（片麻岩、千枚岩、大理岩等）描述其中的一种。3.其它 描述一种自己感兴趣的地质现象构造（断裂、节理、褶皱等），沉积层理、面理等，古生物化石3.要求 描述三种矿物、一种岩石和一种地质现象，其中须绘制一至两张素描图。附4： 实 习 须 知1.实习当日应按时在学校指定地点集合，不能按时参加实习的将没有实习成绩。2.外出实习过程中，必须服从教师的指挥，不得擅自离开实习队伍。跟队出来而收队点名时无故未到的将按全天旷课处理并取消实习成绩。3. 注意自己与同学的安全，避免自己摔伤与滚石砸伤他人！危险地段不得拥挤推搡！注意防火！4. 注意卫生与健康，在野外要穿长衣、长裤、球鞋或旅游鞋，天冷要注意保暖。5. 注意个人精神风貌，互相帮助，团结合作，文明外出，不辱我院称号。6. 需携带的物品有：实习指导书、普通地质学教材、笔记本、三角板、量角器、铅笔、橡皮。7.实习后，要求完成相应的实习（野外）记录，连同实习报告一起作为成绩评定的依据。地质实验与实习指导 该实验与实习是配合课堂对矿物、岩石的教学而开设的随堂实习课程。主要是针对常见的五大类矿物、三大类岩石的基本特征进行室内基本的观察鉴定，建立起必要的感性认识，加深对教学内容的理解。而地质罗盘仪的使用、地质构造的观察、地质图的判读等内容将在地质地貌综合实习中完成。1.实习目的认识矿物的形态和重要的物理性质；学会肉眼鉴定矿物的基本方法；了解最常见矿物的重要鉴定特征；认识常见岩石的颜色、结构、构造和主要矿物成分特征；了解岩石的肉眼鉴定方法和步骤。2.实习内容（1）观察鉴定下列主要矿物标本：自然元素类：石墨、自然硫硫化物类：黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿卤化物类：萤石氧化物及氢氧化物类：赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、软锰矿、石英含氧岩类矿物：白云岩、石灰岩、石膏、石棉、石榴子石、云母、正长石、斜长石、高岭石、滑石、蛇纹石、孔雀石、橄榄石、辉石、角闪石、方解石、磷灰石（2）观察鉴定下列主要岩石标本：岩浆岩类：橄榄岩、辉长岩、玄武岩、闪长岩、鞍山岩、花岗岩（粗粒、中粒、细粒）、伟晶岩、麦饭石、流