宿州地区普通地质认识实习指导书.doc

安徽省宿州市夹沟皇藏峪地区普通地质认识实习指导书 宿州学院地球科学与工程学院二一零年八月1目 录第一章 实习区概况2第二章 区域地层3第一节 震旦系3第二节 寒武系3第三节 奥陶系4第四节 石炭系和二叠系5第五节 第四系5第三章 区域构造7第四章 岩浆岩的观察和认识9第一节 岩体9第二节 脉岩10第五章 沉积岩的观察和认识11第一节 石灰岩类11第二节 白云岩类13第三节 硅质岩类14第四节 陆源碎屑岩类14第五节 粘土岩类15第六章 地质作用的观察17第一节 风化作用17第二节 河流的地质作用17第三节 地下水的地质作用17第四节 地质构造18第七章 地质发展史20第八章 经济地质22第九章 野外地质工作的基本方法25第一节 准备工作25第二节 野外记录25第三节 罗盘的使用26第四节 标本采集29第十章 实习报告的编写31宿州地区普通地质认识实习指导书第一章 实习区概况宿州位于安徽北部，北邻江苏省徐州市，西临安徽淮北市。宿州交通发达，拥有铁路、公路、水运组成的四通八达的交通网络。铁路有京沪、陇海两大干线纵横全境；新汴河水道入洪泽湖抵长江入海；国道104、206、310、311线以及合徐高速公路、连霍高速公路纵横贯穿全市（图1.1）。图1 区域交通位置图宿州地域辽阔，在大地构造位置上属华北地台的鲁西隆起南段，南与扬子地台相毗邻。扬子地台与华北地台的陆陆碰撞,使华北地台南缘带转化为活动陆缘，形成了徐州宿州弧形构造带（图1.2）。新构造运动期本区以沉降为主，形成了广阔的堆积平原。北部为基岩裸露区，山脉走向呈北北东向，官山为最高峰，海拔408米，其它山丘多在100-300米。其特殊的大地构造位置和复杂的构造地质条件使本区形成了多种地质遗迹和地貌景观。图1.1 交通位置图图1.2 区域大地构造位置图宿州属季风温暖带半湿润气候，年平均气温14-15，年平均降雨量750-1000毫米，雨量集中在6-9月。境内平原广袤、沃野千里，气候适宜，生物繁茂。盛产小麦、玉米、大豆、山芋、棉花、花生、蔬菜以及苹果、梨、桃、葡萄、湖桑等。地下矿产资源丰富，煤储量约为60亿吨，是两淮煤田的重要组成部分；黄口油田石油预测储量达20亿吨以上；宿南煤层气已探明储量达3000亿立方米；大理石储量4000万立方，居全省之首。灵璧奇石为中国“四大奇石”之一。其它名特农产品有砀山酥梨、符离集烧鸡、夹沟香稻米等。农业结构初步形成畜牧、水果、蔬菜、种子四大主导产业；工业经济快速增长，已基本形成食品、纺织、建材、能源、医药等五大支柱产业。31第二章 区域地层实习区在地层区划上属华北地层区淮河地层分区淮北地层小区，上奥陶统到下石炭统缺失外，从太古界到第四系均有发育。出露地层仅为震旦亚界震旦系至奥陶系中统和石炭系中、上统，二叠系下统下石盒子组。地层总厚11323.7米。第一节 震旦系区内出露的震旦系有倪园组、九顶山组、张渠组和史家组部分地层。岩性以白云岩为主，其次为石灰岩，夹有多层叠层石，形成礁体。除史家组见有较多的砂岩外，其它层位很少见有碎屑岩。一、倪园组以微晶白云岩和极细晶白云岩为主，分上、下两段，未见底。厚252.65m。下段以灰色中薄层、薄层微晶白云岩为主，夹含砾极细晶白云岩，微层理发育。在老山口地区下部还见有杂色薄层微层钙质白云质石英细砂岩，具波痕、干裂纹和小型斜层理。在唐山子地区，本段主要为灰色中层粉砂屑微晶灰岩、微晶灰岩，夹细晶白云岩、叠层石灰岩、叠层石白云岩。区内倪园组下段未见底，厚48.76m。上段以灰色中薄层中厚层微晶、极细晶白云岩为主，含有燧石结核和条带、石膏溶洞及叠层石灰岩透镜体，微层理发育。厚203.89m。二、九顶山组以细晶、级细晶白云岩为主，局部见灰岩夹层或透镜体，夹有多层叠层石灰岩。区内九顶山组出露不全，上部与张渠组整合接触或与下寒武统猴家山组呈平行不整合接触。厚164.31m。三、张渠组下部灰色中层微晶灰岩与竹叶状砾屑灰岩互层，夹中薄层细晶白云岩，微层理发育。厚23.36m。中部以深灰色薄层板状微晶灰岩微晶泥屑灰岩为主，微层理发育，见浸染状、结核状黄铁矿。厚35.49m。上部以灰色、薄层细砂屑灰岩、白云质细砂屑灰岩为主，夹白云岩透镜体，见波痕，顶部为灰白色中薄层细晶白云岩，见有低缓丘状叠层石。厚76.3m。张渠组与上覆下寒武统猴家山组呈平行不整合接触。四、史家组仅见于望山一带，岩性以紫红色、灰白色中细粒石英砂岩与紫红色、灰绿色粉砂质页岩、页岩互层为主，下部夹有三层透镜状叠层石灰岩。上不见顶，下不见底，测量厚度为37.04m。第二节 寒武系区内寒武系出露广泛，发育良好。自下而上为：猴家山组、馒头组、张夏组、崮山组、炒米店组和三山子组，其中三山子组为跨寒武系与奥陶系的岩石地层单位。各组之间均为整合接触。猴家山组与下伏震旦系不同层位呈平行不整合接触。一、猴家山组底部为砾岩或砂岩，厚不足1m；下部为土黄色、紫红色泥质白云岩、白云质微晶灰岩夹砂岩、叠层石灰岩，见有石盐假晶；上部为厚层凝块石灰岩、中薄层砂屑灰岩，产三叶虫：Megapalaeolenus fengyangensis,Redlichia等；顶部为灰色中薄层海绿石生物屑灰岩，产三叶虫，Redlichia及无铰腕足类化石。二、馒头组分为三段：一段下部以紫红色页岩为主，富产三叶虫：Redlichia chinensis, R. murakamii 及软舌螺化石；上部由厚层至块状豹皮状微晶灰岩为主，向上逐渐变为中层至中薄层。在夹沟八山，其底部见有核形石、叠层石灰岩。厚84.82m。二段以紫红色页岩、砂屑灰岩、瘤状微晶、鲕粒灰岩为主，中部夹有多层叠层石灰岩，顶部发育藻灰岩。厚228.49-239.19m。下部三叶虫以莱得利基虫为主，中部以莱得利基虫类和褶颊虫共同发育为特征，上部以Shantungaspis为代表褶颊虫类发育。三段以紫红色、灰黄色中薄层长石石英砂岩、粉砂岩为主，夹豹皮状微晶灰岩、鲕粒灰岩、含砂灰岩和藻灰岩，富产三叶虫及遗迹化石。厚116.29m。三、张夏组以鲕粒碳酸盐岩发育为特征，夹有叠层石灰岩（上段为叠层石白云岩）、核形石灰岩和藻灰岩，厚268.96m。以白云岩化与叠层石发育与否分为上下两段。下段以灰岩为主，厚224.54m；上段以叠层石白云岩发育为主，厚44.42m。四、崮山组下部以灰色薄层板状微晶灰岩、中厚层亮晶鲕粒灰岩夹多层竹叶状砾屑灰岩；中部以灰色中薄中厚层豹皮状白云质微晶灰岩夹鲕粒灰岩、竹叶状砾屑灰岩；上部为灰色中厚白云质微晶灰岩夹海绿石鲕粒灰岩、瘤状微晶灰岩。厚84.41m。五、炒米店组底部为厚约1m的大涡卷状叠层石灰岩，下部有少量鲕粒灰岩，上部夹有细晶白云岩透镜体，近顶部发育较多的垂直虫管。厚111.27m。六、三山子组指贾汪组之下，炒米店组之上以白云岩为主的一段地层，上部夹有燧石结核和条带。厚61.6-86.61m。第三节 奥陶系主要分布于本区的东南部和西北部，仅见下奥陶统三山子组上部、贾汪组和马家沟组。贾汪组与下伏三山子组为平行不整合接触，贾汪组与马家沟组为整合接触。一、贾汪组灰黄色、紫红色钙质页岩、粉砂质页岩、薄层泥质白云质微晶灰岩、泥质微晶白云岩互层，底部存在厚10cm左右的土黄色含砾钙质粉砂岩。厚11.52-14.11m。二、马家沟组可分为四段，一、三两段以白云岩为主，二、四两段以灰岩为主，第四段未见顶。厚334.78m。一段主要为灰色、灰黄色薄层中薄层细晶或微晶白云岩，具微层理，含石膏假晶，膏溶角砾岩发育。厚41.92m。二段以灰色中层厚层豹皮状白云质微晶灰岩为主，夹有燧石结核和条带，上部夹微晶白云岩，微层理发育，产头足类Armenoceras teicherti, Ormoceras，三叶虫Eoisotelus等。厚91.97m。三段下部为灰黄色中层灰质微晶白云岩与微晶灰岩互层，上部以灰黄色中薄层泥质微晶白云岩与页片状微晶灰岩互层为主，夹角砾状微晶白云岩，常呈阶梯状地貌。厚116.34m。四段在区内仅见下部，以灰色、深灰色中厚层豹皮状白云质微晶灰岩为主，下部夹有燧石结核和条带，上部夹有微晶白云岩，产头足类Stereoplasmoceras,Discoaotinocera等化石。厚84.55m。第四节 石炭系和二叠系区内石炭系和二叠系分布零星，地表仅见上石炭统本溪组、太原组和下二叠统山西组底部。太原组和山西组是查区内主要含煤地层。一、本溪组地表仅见于白土镇南的泰山，厚11.61m。下部为土黄色、黄褐色砾岩，砾石主要为含铁质泥质细晶白云岩，厚4.81m；中部为红褐色、紫褐色铁质粘土岩，含紫红色砂质赤铁矿结核，厚5.31m；上部为灰色、灰白色中中厚层生物屑微晶灰岩，含黄铁矿，产蜓Pseudowedekindellina,Eostaffella,Fusiella及珊瑚等化石，厚1.49m。二、太原组地表仅出露于白土镇泰山一带，露头出露不好，多被掩盖。其岩性为深灰色页岩、粘土岩、砂岩夹中层生物屑微晶灰岩及可采煤层，厚191.19m。灰岩中化石有蜓类Sphaeroschwagerina sphaera,Rugosofusulina stabilis等及非蜓有孔虫、腕足类、珊瑚及藻类等。三、山西组地表见于白土泰山一带，仅出露底部地层，厚31.27m。岩性为灰黄色中薄层中厚层细至粗粒长石石英砂岩，斜层理发育。下部为灰、灰黑色页岩、砂质页岩、砂岩夹煤层，其上部的煤层为本区主要可采煤层之一，其底部为细至粗粒长石石英砂岩。上部为杂色页岩、砂质页岩夹灰、灰绿色中细粒砂岩夹薄煤层或煤线。第五节 第四系广泛分布于平原及山区沟谷地带，地层单位自下而上为：更新统的潘集组、茆塘组和全新统的怀远组和大墩组。一、潘集组棕红色粘土，见少量黑褐色斑点或铁锰小球，局部地区为含砂砾石的粘土层，主要分布于山前坡脚及沟谷中，冲积或冲洪积成因，厚1.23m，与基岩呈角度不整合接触。二、茆塘组棕黄色、灰褐色粉砂质粘土，含有黑褐色铁锰小球或砂姜，局部夹砂砾层，与下伏潘集组呈平行不整合接触，也可以角度不整合覆于基岩之上。厚5.78m。三、怀远组浅棕黄色、灰褐色粉砂质粘土，属冲积成因。主要分布于山间盆地及丘陵山区周围。在鸭湖等地粉砂质粘土含有机质多，颜色较深，且含有铁锰质及钙质结核，属湖积成因。与茆塘组呈平行不整合接触。厚1.10m。四、大墩组灰黄色、浅棕黄色粉砂质粘土及粉砂土夹浅肉红色淤泥质粘土。水平层理及斜层理发育，属冲积及泛滥沉积。厚1m。第三章 区域构造本区曾发生过多次地壳运动，留下了多种多样的构造形迹（图3.1、图3.2），其中以印支燕山早期的构造运动最为强烈。图3.1 桃山地区构造纲要图图3.2 夹沟地区构造纲要图本区褶皱发育，震旦纪二叠纪地层均发生了强烈的褶皱变形。褶皱体由一系列轴向向的背、向斜组成，其形成与发展受推覆断层控制，具断层相关褶皱特点。自西向东依次为：锦屏山冯山头姜楼背斜、中黄庄白土下班井向斜、白米山两瓣山向斜、龙虎峪胖妈顶刘庄背斜、北山头西乌牛山营房背斜、东黄庄歪头山背斜、马山犁铧山背斜、大五柳牛山金寨背斜、西长山向斜、钓鱼台草厂背斜、钓鱼台草厂东向斜、小尖山梅山镇疃寺背斜、龟山头秦山寺向斜等。本区单斜构造发育，其实际上是受断裂控制的推覆构造岩片，主要有：土盆吴集单斜、沈峪孟村杨林单斜、大荆山拐山池山单斜、董山头杨山头单斜、榆山徐岗单斜、任山头老山口单斜、龟山头东大栗园单斜、九顶莲花山西闵贤西单斜、九顶莲花山姜庄单斜、梅庄歪头山等。本区断裂构造极其发育，大致可分为四组断裂：NNE-NE向逆冲断裂、近东西向引张断裂、NW向左旋剪切断裂、NE向右旋剪切断裂。其中NNE-NE向逆冲断裂最发育，分布最广泛，在本区占主导地位，空间上呈密集状顺层或局部切层延伸，平面上近平行产出，走向NE1030，倾向SE-SEE，倾角低缓中等。较典型的有：狼山西八山秦龙关秦山寺逆冲断裂、北山头西五眼泉小老山口台阶状逆断层、拐山大山口飞来峰构造、牛山老山口引张性断裂、前城阳庄里尚庄梅庄平移断层、白米山代村孤山寨复式断裂等。第四章 岩浆岩的观察和认识本区岩浆岩仅出露侵入岩和脉岩，分布零散，主要是中生代中酸性岩浆活动的产物。此外，在古生代尚有微弱的基性岩浆活动。第一节 岩体本区侵入岩规模较小，多以岩株产出，各岩体孤立出现，出露地表者较少。一、石英闪长玢岩侵入体出露于小尖山、纱帽山、梁庄、董店和刘庄等地，总面积约1km2，最大的岩体出露于夹沟西南小尖山，面积约0.621km2，一般呈小岩株、岩枝或岩瘤产出。1、地质特征受NNE向褶褶皱构造控制，主要分布在背斜核部或倾伏端。侵入围岩为中、下寒武统的馒头组至上寒武统下奥陶统的三山子组，围岩接触变质作用不强，一般只有微弱的大理岩化、矽卡岩化和硅化。岩体中含大量的岩石包体，包体主要是角闪岩、闪长岩和石灰岩，与寄主岩呈突变关系，有的为同源包体，有的为浅源捕虏体。顶部见有顶垂体分布，表明侵入岩在查区剥蚀浅。2、岩石学特征多呈深灰色，斑状结构。斑晶由角闪石和中性斜长石组成，斑晶含量占岩石的40-50%，其中斜长石和角闪石斑晶含量近乎相等。基质由普通角闪石、更长石、石英和钾长石组成。基质粒度为0.1-0.3mm，为半自形粒状结构。二、花岗闪长玢岩1、地质特征出露地点为夹沟西南小尖山，呈岩株产出，岩体呈NNE向延伸，平行于褶皱轴部，斜交围岩侵入。侵入围岩为馒头组的泥质条带状灰岩，围岩具有微弱的大理岩化和矽卡岩化。花岗闪长玢岩侵入体常与石英闪长玢岩紧密共生，构成复式岩体，呈岩株产出。在小尖山可见花岗闪长玢岩侵入体侵入石英闪长玢岩侵入体。2、岩石学特征浅灰至灰黄色，斑状结构，斑晶矿物为斜长石（20-30%）、角闪石（5-10%），出现少量石英。基质矿物为普通角闪石、正长石、斜长石和石英，粒度细，为半自形微粒状结构。三、花岗斑岩位于宿县夹沟南磨山、藕山、沙庄孜地区，出露面积总计约0.6平方公里。以磨山侵入体为代表。1、地质特征受NNE向断裂控制，主要分布在狼山龟山头大栗园和任山头逆断层附近。在夹沟南磨山，呈小岩株或岩枝产出，多沿围岩层理或小角度斜交层理侵入。被侵入的最新地层为寒武系馒头组的灰岩和页岩。围岩蚀变主要是弱的大理岩化、硅化和角岩化。侵入体常包含有许多大的围岩块体，其产状与围岩一致，说明岩块没有大的转动，为侵入体的顶垂体。2、岩石学特征浅肉红色或浅灰白色，风化后呈浅黄至灰白色。斑状结构，斑晶含量较少，仅占全岩体的5-8%左右，由钾长石、斜长石、石英等组成。石英斑晶一般为0.2-0.4mm，个别达0.8mm。钾长石斑晶自形，常泥化。斜长石斑晶多为自形，粒径0.3-0.5mm。基质为细晶微晶结构，含量约占岩石体积的95-90%，主要由钾长石、斜长石、石英及少量暗色矿物等组成。在岩体边缘可见流纹构造，流纹走向平行接触带。岩石普遍有强烈的高岭土化。地表未见显著围岩蚀变现象。第二节 脉岩本区脉岩主要类型为辉绿岩、闪长玢岩、石英闪长玢岩、花岗闪长斑岩、花岗斑岩和煌斑岩六类，其中中性、中酸性和酸性脉岩约占90%，基性和煌斑岩仅占10%。岩脉规模不大，一般宽几米至十几米，少量达数十米。长几十米至数百米。主要受NNE向褶皱和断裂控制，部分受与NNE向逆断层相关的NWWNW向断裂所控制。花岗斑岩脉主要分布在宿县夹沟镇以南的磨山侵入体周围；闪长玢岩、石英闪长玢岩和花岗斑岩脉主要分布在宿县小尖山周围。基性岩脉主要分布在宿县夹沟镇张场附近。第五章 沉积岩的观察和认识本区沉积岩广泛分布，约占基岩出露面积的99%。岩石类型以石灰岩和白云岩为主，少量陆源碎屑岩、粘土岩和硅质岩。第一节 石灰岩类本区分布较广的石灰岩类型有砾屑灰岩、鲕粒灰岩、微晶灰岩、叠层石灰岩、生物屑灰岩，其次是核形石灰岩、球粒灰岩，此外还有少量的砂屑、粉砂屑、泥屑灰岩。一、砾屑灰岩砾屑呈饼状或透镜状，剖面形态如“竹叶”，故又称竹叶状灰岩。砾屑成分以微晶灰岩为主，少量为细砂屑灰岩。砾屑间填隙物有的以微晶方解石基质为主，主的以生物屑、鲕粒、砂屑、藻团块、海绿石和亮晶方解石等复杂成分构成。本区砾屑灰岩主要有三种不同的成因类型：与风暴涡流有关。砾屑以次棱角状为主，扁平，砾屑剖面上呈“倒小字”，平面上呈旋涡状，砾屑间填隙物以微晶方解石基质为主，少量亮晶方解石。与微晶灰岩共生，水平纹层发育，常呈透镜状产出，项面起伏不平。沉积环境为潮下间歇性高能带，正常浪基面之下，风暴浪基面之上。分布层位：震旦系倪园组、张渠组。与持续的波浪作用有关。砾屑以极圆状为主，砾屑排列呈迭瓦状，砾屑间填隙物鲕粒和亮晶方解石，少量海绿石。与亮晶鲕粒灰岩共生，常呈薄层状产出，厚度较稳定，与上、下岩层呈整合。沉积环境为潮下高能带，正常浪基面上。分布层位： 寒武系崮山组。与潮汐作用有关。砾屑呈次圆状圆状，较扁平，平行层面排列，较杂乱。砾屑间填隙物很复杂，生物屑、海绿石较多，其它为鲕粒、砂屑、藻团块。常呈透镜状产出，顶面较平整，底面为侵蚀面，岩层厚度变化大。与瘤状微晶灰岩、紫红色页岩、薄层板状微晶灰岩共生。沉积环境为潮间带。分布层位： 寒武系馒头组二段、崮山组、炒米店组。二、鲕粒灰岩本区鲕粒灰岩以亮晶鲕粒灰岩为主，局部发育微晶鲕粒灰岩。鲕粒呈圆球状或椭球状，粒径为2.0-0.2mm，一般为0.3-1.2mm。鲕粒核心多为粉砂屑、砂屑、藻屑和生物屑，个别为长石、石英等陆源碎屑。鲕粒有放射状、同心圆状和轮辐状构造，有多晶或单晶结构。本区鲕粒灰岩以中层为主，少数为厚层块状层或薄层，主要分布于馒头组二段和三段、张夏组、崮山组，其中张夏组最为发育，是构成张夏组的主要岩石。鲕粒灰岩主要形成于潮间带下部至潮下带的高能环境。三、微晶灰岩本区微晶灰岩具有不同程度的白云岩化，常具有极发育的水平层理和平坦层面。本区寒武系、奥陶系的微晶灰岩常具有豹皮状和瘤状构造。“豹皮”的成分或“瘤体”间的成分以细晶白云石和粘土矿物为主。豹皮状和瘤状灰岩中常见有密集的生物钻孔或生物扰动构造。微晶灰岩是水动力较弱的静水环境下的沉积物。四、叠层石灰岩叠层石灰岩是广泛发育于震旦系与寒武系的一种生物礁灰岩，主要由叠层石组成。叠层石具叠层构造，由暗层和亮层平行排列组成。暗层厚度小，一般90%。白云石晶体大多数较混浊，含大量尘点状包裹体，具交代白云石的特征，因此这两种岩石是灰岩强烈白云岩化的产物。细晶白云岩和中晶白云岩主要产于三山子组、九顶山组，产量分布于倪园组下段和马家沟组五段。五、微晶白云岩和极细晶白云岩岩石具微晶(10cm，时常尖灰。砾石成分主要为细晶白云岩和燧石岩岩屑。砾石较细小，一般2-10mm，少量达20-30mm，次圆次棱角状，砾石间充填物主要是石英、白云石矿物碎屑和白云岩屑等砂质物和碳酸盐质胶结物。本溪组的底砾岩为中厚层状，砾石成分单一，均为含泥质、铁质细晶白云岩岩屑，呈棱角次棱角状，大小约0.5-2cm，钙质胶结。2、层间砾岩 仅见于猴家山组下段，为紫红、灰黄色，薄层状，夹于薄层灰质白云岩之间。砾石形态呈扁平状，磨圆度较好，为次圆状，大小不均，分选差。砾石成分主要有微晶灰岩、粉砂质微晶灰岩、细晶白云岩和燧石岩等岩屑，砾石间填隙物主要有石英、燧石，少量长石、黑云母、电气石等砂质物和亮晶方解石胶结物，此外还含有少理自生矿物海绿石。二、砂岩主要有石英砂岩、长石石英砂岩和长石石英杂砂岩三类。1、石英砂岩 陆源碎屑成分以石英为主，约占95%，此外含有少量长石、白云母、黑云母以及锆石、电气石、磷灰石等重矿物，偶见少量自生矿物海绿石。主要产于史家组，在猴家山组底部、倪园组亦有少量分布。2、长石石英砂岩 陆源碎屑物以石英为主，约占75-80%，长石为5-10%，少量白云母、黑云母和锆石、电气石、磷灰石等重矿物。胶结物以钙质为主。主要产于馒头组三段、山西组，在猴家山组下部和馒头组二段也有少量分布。3、长石石英杂砂岩 主要由陆源碎屑物和粘土杂基构成。陆源碎屑物石英约占75-85%，长石占5-15%，少量白云母、黑云母和锆石、电气石、磷灰石等重矿物，普遍含有少量(3-10%)自生矿物海绿石。陆源碎屑物粒径0.06-0.15mm，属细砂级碎屑。杂基含量占岩石体积的15-30%，主要为粘土质，有些已重结晶为绢云母。杂砂岩仅见于馒头组三段，常与泥质粉砂岩共生。三、粉砂岩岩石以紫红、褐红色为主，少数呈灰黄色，碎屑成分以石英为主(70-80%)，少量长石(5%)，白云母(1-5%)，铁质氧化物(5-15%)和重矿物(1-2%)。填隙物以粘土矿物（水云母）为主，少数粉砂岩中填隙物为钙质。主要发育于馒头组一段和三段，在倪园组下段和史家组也有零星分布。第五节 粘土岩类本区粘土岩数量较少，其种类主要有页岩、粉砂质页岩、沁岩和铁质泥岩等。岩石颜色以紫红、褐红、黑深灰色为主，次为黄褐、灰绿、黄绿等。其主要产出层位有：史家组、馒头组一段和二段、贾汪组、太原组，此外在九顶山组、馒头组三段和本溪组亦有零星分布，其中馒头组一段粘土沉积厚度大，常含有较完整的三叶虫化石。第六章 地质作用的观察第一节 风化作用本区属暧温带季风气候，气候温和，降水丰富，植被繁茂，物理风化作用、化学风化作用和生物风华作用均较强烈。出露的基岩以碳酸盐岩为主，风化剖面特征（略）。风化作用可以形成许多有用矿产，但更重要的是它为人类提供了宝贵的土壤资源，形成人类赖以生存的耕地。这是一个漫长的地质历程，1cm厚的粘土层形成可能需要成千上万年，但一阵风，一场洪水就有可能让它们消失。我国人均耕地面积仅是世界的1/4，人口增加、水土流失、荒漠化还在使它不断减少。究其原因，还是人类过度开发、生态环境日益恶化所致。保护环境，保护耕地，已是刻不容缓。地层中的古风化面常常当作不整合或假整合的标志，它们代表岩层由沉积转变为风化侵蚀的过程，造成了地层缺失和不连续，多被解释为地壳上升的结果。第二节 河流的地质作用河流地质作用是陆地上最重要的地质作用之一，通过其侵蚀、搬运和沉积作用不断改造地表形态，形成各种矿产，孕育着人类文明。宿州市境内有新汴河、沱河、奎河、濉河等70多条河流，分属黄河、淮河水系。实习区内的新汴河、沱河河曲发育，以侧向侵蚀和堆积作用为主。河流淤积的土地肥沃，适合农作物生长。地史中的河流沉积由河床沉积及河漫滩沉积组成，碎屑沉积物自下而上由粗变细，形成完整的沉积系列。在河湖密布或河流入海处，河流淤积形成大量肥沃的土地，森林植被茂盛，是煤形成的有利场所。 第三节 地下水的地质作用地下水是重要的淡水资源，也是陆地上重要的地质营力，不断改变地表形态。其形成的岩溶洞穴、石林等亦是重要的旅游资源。但地下水的地质作用也会造成各种地质灾害，如过度抽取地下水引起的地面沉降、岩溶陷落、滑坡、泥石流等。八十年代以来黄淮地区普遍发生的煤矿井筒破裂也和地下水有关，它们都会造成重大经济损失。该区气候属暖温带半湿润季风气候，在碳酸盐岩广泛出露的条件下，地表普遍发育溶沟、石芽等岩溶地貌，且地下有许多溶洞和泉水。溶洞多为干洞，大部分被第四系覆盖物充填。发育比较好的有天一角溶洞和大五柳溶洞。天一角溶洞位于萧县卧佛山，规模较大，已开发2500m，溶洞有上中下三层，洞穴错综复杂，洞中有暗河，可以飘流，该洞已被开发为旅游景点。大五柳溶洞位于夹沟镇大五柳西北约2公里，洞穴交错，内有大厅，有石钟乳发育，当前正处于开发阶段。皇藏峪及其周边地区泉水众多，水质优良，有的为优质矿泉水，富含锶、镁、锌、钼等多种人体所需微量元素。著名的泉水有五眼泉、老头泉、拔剑泉、呵泉等，当地与泉水有关的名人逸事众多，有些已被开发为旅游景点。产于呵泉灌区的夹沟香米，稻种珍异，依水而生，清代嘉庆年间被列为宫廷御用贡米，有“一家煮饭十家香，十家煮饭香满庄”之盛誉，为宿州名产。 第四节 地质构造岩层在构造作用下会发生变形，形成断层或褶曲，原来水平的岩层产状会出现不同的变化。小的构造现象能够在野外直接观察，但区域的、大范围的构造的观察比较困难。结合实习区的情况，在野外可以从以下几种情况进行观察：熟悉地层，利用地层的重复、缺失、走向上是否连续进行判断。2、从地层产状的变化进行分析。一、钓鱼台向斜位于夹沟镇大五柳北东约5公里的钓鱼台山，该处向斜构造清楚，馒头组一段页岩相变明显，馒头组二段顶部厚层灰岩犹如城堡矗立于山顶，十分壮观。二、大蔡庄河西小型褶皱位于萧县庄里乡大蔡庄河西村SW，发育有以崮山组为核的背斜和以三山子组为核的向斜，现象十分明显。三、五眼泉台阶状逆断层位于萧县五眼泉兵营北东侧几排山体中，出露面积1平方公里。主断层即为北山头西五眼泉小老山口台阶状逆断层，主断面下盘为三山子组细晶白云岩，上盘岩层主体为馒头组二段泥灰岩、微晶灰岩、生物屑灰岩。下盘岩层与断面产状一致，倾向SE，倾角低缓至中等。在主断面与上盘馒头组二段之间有一个被2 条次级台阶状逆断层所限制的断层块。这些次级逆冲断裂运动方向与主断裂一致，与主断裂有分枝与复合的关系，剖面上具有双重构造特征（图6.1）图6.1 五眼泉台阶状逆断层与断层传播褶皱剖面图四、拐山大山口飞来峰构造位于萧县赵楼乡东侧1km，山体低矮，露头清晰。沿岩石地层走向上，从南向北出现三个飞来峰岩片（图6.2）：拐山张夏组下段三山子组飞来峰，它以平缓的角度被推覆在张夏组上段之上；大山口猴家山组馒头组一段飞来峰岩片，从SE向NW推覆于拐山飞来峰之上；大山口倪园组飞来峰，由条带状硅质岩所组成，从SE向NW低角度推覆在大山口猴家山组馒头组一段飞来峰之上。在横向上，可以观察到上述23个飞来峰剖面形态。岩石地层主体呈SE40方向展布，由于推覆面的弯曲起伏，剖面上飞来峰岩片呈现为一个向形构造（图6.3）。图6.2 拐山大山口飞来峰构造平面图图6.3 拐山大山口飞来峰构造剖面图第七章 地质发展史本区自太古宙以来，主要经历了太古宙晚期元古宙结晶基底形成期、晚前寒武纪早古生代陆表浅海沉积及晚古生代海陆交互相和陆相沉积期，晚古生代末早古生代板块碰撞，A型俯冲，陆内变形，推覆增厚活动期，中生代中期造山期后引张滑脱、拉伸红盆沉积期、新生代地表活动改造期等6个地质构造演化历史阶段。一、太古宙晚期元古宙结晶基底形成期本区结晶基底未见出露。据区域资料，其最老的基底为太古宙泰山群，由走向近东西的片麻岩、混合岩、麻粒岩等地层组成；之上是元古宙霍丘群和凤阳群，由角闪岩相、绿片岩相变质岩与中酸性变质火山岩等组成。从岩石构造组合特征上，反映当时本区是一个次深海浅海的古老火山沉积盆地，伴有基性中酸性火山作用，形成一套表壳岩组合。在初始板块俯冲机制的地球动力学条件下，表壳岩发生褶皱并强烈区域变质。在初始板块运动过程中，地幔岩浆经海底裂谷上涌，经部分熔融和分离作用，形成一系列镁铁超镁铁岩。总的来说，本区结晶基底是一个与初始板块俯冲机制有成因关系的，经历过复杂褶皱、断裂、变形作用的古老变质杂岩核心层。二、晚前寒武纪早古生代陆表浅海沉积期在晚前寒武纪早古生代时期，本区位于华北板块的东南缘，总体是一个向南东方向微缓倾斜的陆表浅海环境。晚前寒武纪本区为徐淮浅海盆地的一部分，其NE方向通过沂沐海峡与辽东同期广泛海盆相通，其SW方向朝淮阳古陆和秦岭北侧延伸。晚前寒武纪早期为山前盆地，形成磨拉石沉积，由石英砂岩、复成分砾岩等粗碎屑岩组成。而中、晚期为浅海沉积盆地，其沉积物以碳酸盐岩和细碎屑岩为代表，富产古片藻类和球藻类等微体化石。震旦系在区内出露零星，其沉积岩层多属开阔台地相、云坪台、台地边缘生物礁相和浅海陆棚相，礁体发育，以叠层石礁为主。主要形成于潮间带和潮下带环境。在经历较长时间的隆起剥蚀后，本区在早寒武世晚期开始接受海侵，为一个从北西朝南东方向逐渐变深的陆表浅海，早期以细碎屑岩、碳酸盐岩沉积为主，中晚期以碳酸盐岩沉积为主，总体构成一个大的海侵海退旋回，从中还可细分为三个二级旋回。古地理环境在早寒武世和中寒武世早期以潮坪和局限台地相为主体。中寒武世中晚期到晚寒武世早期为潮间和潮上高能环境，主体以障壁的浅滩和礁滩沉积为背景。晚寒武世以潮坪相、开阔的台地为主，属潮下低能和潮间环境。在寒武纪，虽然沉积环境相对稳定，但当时海底并不平坦，也有较显著的隆起与凹陷，高底起伏，深浅不一。奥陶纪在本区出现第二个大的海侵海退旋回。初期发生区域性海退，使三山子组遭受剥蚀，新的奥陶纪海侵造成贾汪组假整合覆盖于三山子组及其它层位之上。奥陶纪时区内开阔海和局限海环境交替变化，在沉积上以灰岩和白云岩交互为特征。中奥陶世末期，受板块构造俯冲作用的影响，本区和整个华北地区一样，发生区域性的大面积整体抬升，并遭受长期的剥蚀，故缺失晚奥陶世至早石炭世沉积。三、晚古生代海陆交互和陆相沉积期从晚石炭世到早二叠世，构成了本区第三个沉积旋回。晚石炭世早期，本区再次遭受海侵。海水时进时退，形成海陆交互的含煤沉积，以砂岩、页岩、煤层交互发育为特征，且以含煤碎屑岩系为主，夹多层石灰岩。其中，太原期是本区主要可采煤层的形成时期。自二叠纪起，本区以大陆环境为主，发育了一套以陆相碎屑岩为主的沉积，二叠系由下而上，煤层逐渐减少，植物化石由多变少，颜色由深灰色、黑色变为紫红色，反映二叠纪气候由潮湿温暖的成煤沼泽环境变为干燥炎热的沙漠环境的过程。四、晚古生代末早古生代板块碰撞、陆内变形推覆增厚活动期从晚古生代开始，大别秦岭古大洋在南边扬子板块的巨大挤压驱动力作用下，发生了从南向北朝向华北板块的俯冲。受这期构造变形的影响，以郯庐断裂为根带，徐宿地区前陆盆地发生了从SE向NW方向的强烈盖层拆离滑移与推覆，形成了一个规模较大，朝NW方向凸出的弧形构造单元徐宿推覆体。因属较浅层位的盖层推覆，故岩层多呈脆性变形特征。在推覆过程中，从郯庐断裂根带向西，变形呈前进式递变。由较深部的推覆逆冲发展到中段中浅部位的台阶状逆冲推覆和断层相关褶皱变形带，最后到浅层的推覆前缘叠瓦状冲断带。推覆体埋藏深度为东深西浅。五、中生代推覆期后引张滑脱、拉伸红盆沉积期在强烈A型俯冲，陆内推覆变形的后期，由于挤压应力的松驰和山体隆升后的重力失稳与张裂，一系列岩块发生从高处向低处的滑脱，形成造山期后的拉伸滑脱构造，其滑脱断层面基本上沿原先的推覆挤压面反向运移而成，主要发生在本区造山带的山前地区。同时，形成一系列半地堑陆相红层盆地。盆地的形成和演化具有西老东新特点，从西侧的晚侏罗世盆地到本区内的早白垩世盆地，再向东出现有晚白垩世盆地，反映当时的拉伸作用是从西向东进行的。在拉张过程中，局部拉张深的地段出现有岩浆上涌，形成一系列中酸性火山岩和火山碎屑沉积岩组合。六、新生代地表活动改造期第四纪松散沉积物在本区东部范围分布，地表分布以全新统为主，中、上更新统则主要分布于堆积平原的边缘和丘陵区。平原区以冲积和湖积为主，丘陵区以冲洪积为主。本区的新生代构造作用有：近代浅源中小地震频繁，且多沿NNE向断裂带发生。新生代地壳浅部断裂活动；地壳的隆起和坳陷，形成一系列山谷、山间盆地和山前地带，河流湖泊相沉积物广泛发育，现代地貌形成。第八章 经济地质一、区域水文地质区内地下水主要是松散岩类孔隙水和碳酸岩类裂隙溶洞水两种类型。裂隙溶洞的发育及其中地下水的富集除与地层岩性有关外，与所处的构造部位有密切的关系，区内褶皱、断裂对地下水的富集具有明显的控制作用。本区主要富水构造是横向张（扭）性断裂带和向斜，尤其在两者交汇部位富水性最佳。（一）松散岩类孔隙水主要赋存于山间盆地、山前冲积斜地及平原地区，含水层岩性以全新统和上更新统粉细砂、含钙质结核粉砂质粘土及所夹薄层粉砂为主。1、孔隙潜水含水层埋藏深度一般小于10m，水位埋藏深度和富水性受大气降水和地表水的影响，水位埋深一般1-2m。孔隙潜水一般为矿化度1.0g/l的HCO3-Ca或HCO3-CaMg型水，主要接受大气降水和地表水的补给，以蒸发为主要排泄方式。2、孔隙承压水含水层岩性为含钙质结核粉砂质粘土，厚6-15m左右，顶板埋深10-15m，水化学类型多为矿化度1.0g/l的HCO3-Ca或HCO3Cl-CaMg型水，主要接受上部潜水的越层补给和山区裂隙水的侧向补给，以径流和人工开采方式排泄。（二）碳酸盐岩类裂隙溶洞水区内基岩多数为石灰岩，质纯性脆的奥陶系马家沟组、寒武系炒米店组、崮山组和张夏组灰岩尤其利于溶洞发育。西部灰岩裸露区，以发育溶隙、溶沟和小型溶洞为主，发育深度一般50m，易于大气降水入渗，形成裂隙溶洞潜水。裂隙溶洞潜水径流方向与山坡坡向基本相同，在地势低洼处或遇到阻水断裂、弱透水层和侵入岩体时，往往溢出地表成泉。在东部第四系覆盖区，碳酸盐岩地层裂隙岩溶发育深度一般120m，且以发育小型溶洞为主。复盖型裂隙溶洞水既可接受浅层孔隙水的补给，又可接受裂隙溶洞潜水的侧向补给，富水性较好。复盖型裂隙溶洞水的水头呈承压性质，在地貌和地质构造的有利部位，可出现自流。碳酸盐岩类裂隙溶洞水水化学类型多为HCO3-Ca或HCO3-CaMg型水，矿化度0.6g/l。二、旅游资源本区位于徐州宿州之间，地处交通要道，自古以来人文荟萃，地沃物阜，山川秀丽。区内有多处古文化遗址，表明早在石器晚期就有人类在区内活动。区内有大量石灰岩地层和北北东向及北西向断裂，形成诸多泉水和喀斯特溶洞。以皇藏峪为代表的一批名胜古迹享有盛名。区内主要旅游资源如表8.1所示。区内泉水众多，多受NNE向断裂控制，水质一般较好，有的已达优质矿泉水。著名泉水有：开泉、五眼泉、老头泉、拔剑泉、呵泉。表8.1 区内主要旅游资源简表类别名称地点简况溶洞鹰嘴山溶洞夹沟镇鹰嘴山南发育于山峰南侧张夏组下段，地表可见溶洞发育，未开掘。秦山北溶洞夹沟镇秦山北东约700m山坡上发育于张夏组下段，已见落水洞，直径1-2m，深约30m。大五柳溶洞夹沟镇大五柳北西约2km山上发育于张夏组下段，规模较大，有石钟乳发育，正在开发阶段。古文化遗址大蔡庄古文化遗址萧县庄里乡大蔡庄西南约250m遗址南北长150m，东西宽10m，为新石器晚期文化遗址。城阳古文化遗址萧县庄里乡城阳村东倒流河西侧南北长390m，东西宽130m，文化层厚约3.5m，出土文物有陶鬲、陶罐、陶鼎等，为新石器文化遗址。金山寨古文化遗址萧县庄里乡金山寨村南为一长10m，宽约1.8m的发掘坑，为新石器晚期文化体系，为原始部落居住和墓葬区，发现黑陶、白陶、夹沙陶碎片及玉器134件，绿松石27件，古器4件，陶器2件。大五柳古文化遗址宿县夹沟镇大五柳村西南为一长80m，宽60m的古文化层，是新石器晚期至商代古文化遗址，已出土陶片、陶小刀、鹿角、兽齿骨、纺缍、古斧等物。古墓王绩墓宿县曹村镇西南武里村王绩，字无功，在隋官秘书省正字，出任六合丞，辞官隐居符离北山，结庐东皋，自号东皋子，卒葬于武里山下。闵墓宿县夹沟镇闵贤乡闵祠闵损之墓。闵损，字子骞，孔子学生，有孝名，并被编入“廿四孝”，墓之南有闵祠、晒书台、洗砚池、洗须沟等。徐王墓宿县夹沟镇北龟山左、丰山右徐王，即明太祖孝慈高皇后马夫人之父，人称马二公，洪武二年（1369年）追封为徐王，墓前享殿，清末毁于兵。寺庙天门寺萧县白土镇境内天门山口该寺建于元至正年间，明宣德四年（1429年）重建。天