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白银市平川区刀棱山地区野外地质填图实习 1 1 刀棱山及其邻区地质概况2 沉积岩地区野外工作方法3 踏勘的目的和要求4 实测地质剖面的方法与要求 2 刀棱山及其邻区地质概况 一 地理概况 兰州东北部东经104 48 104 55 北纬36 41 36 48 最高气温 7月 高于30 交通方便 有铁路和公路相通 3 兰州市 平川区 4 刀棱山 5 刀棱山 6 二 区域地质概况大地构造位置位于北祁连加里东造山带东段下古生界 S1 变质岩上古生界下部 山麓河流相粗碎屑磨拉石建造上古生界中部 海陆交互含煤建造上古生界上部 陆湖 沼相杂色碎屑岩中生界 内陆河 湖相的含煤岩系和碎屑岩 新生界 分布于测区南部 7 三 地层 S1 Q 上三叠统南营儿群 T3n 岩性为灰绿 浅灰色细砂岩 夹砂质页岩 炭质页岩及薄煤层 下部为紫红色含砾粗砂岩 粘土质泥岩 属内陆湖泊相 沼泽相的含煤建造 8 下侏罗统大西沟组 J1dx 岩性为灰绿色砂岩 粉砂岩及灰色厚层砾岩 中夹薄层泥岩及煤层 含植物化石 属河流 沼泽相沉积 在区域上 与下伏南营儿组呈角度不整合 9 中侏罗统窑街组 J2y 深灰色 紫色细砂岩 页岩互层夹灰绿色细砂岩 中部具煤层 底部为灰白色石英砾岩 与下伏大西沟组呈平行不整合接触 中侏罗统新河组 J2x 草黄色细砂岩夹灰绿色砂岩 紫色粉砂岩 紫灰色页岩 粘土岩 与下伏窑街组呈平行不整合接触 属河流 湖泊相沉积 10 四 构造1褶皱1 加里东期褶皱2 海西 印支期褶皱3 燕山期褶皱A罗家川向斜B刀棱山 白土梁背斜 11 2断层1 走向断层2 斜向断层 12 3节理1 NWW280 290 的走向节理2 走向NNE5 10 张节理3 走向NE25 30 剪节理 13 五 地壳演化概要1 早古生代 加里东期 2 晚古生代3 中新生代 14 六 矿产1煤 C J 2陶瓷原料3石灰石 15 野外调查中必须全面收集各类地层资料 有步骤地观察 首先应观察沉积岩系总的关系及构造情况 尤其是大型构造 如侵蚀面 大断层等 然后仔细观察露头的岩性成分 结构 给岩石以恰当的命名 再看其各种沉积构造 生物化石 确定岩层的顶底面和岩层间的接触关系 建立地层的基本单位 进行地层划分对比 最后根据观察所得全部资料 初步恢复该地区的古环境 进行岩相古地理分析 沉积岩地区野外工作方法 16 陆源碎屑岩的野外研究 碎屑岩包括四种基本组成部分 即碎屑颗粒 杂基 胶结物和孔隙 根据碎屑粒级的不同 可以把碎屑岩分为砾岩 角砾岩 砂岩 粉砂岩和泥质岩四大类 1 砾 角砾 岩 砾岩的命名原则 颜色 填隙物和 或 胶结物 砾石成分 基本名称 如 灰色粘土质石英粗砾岩 2 砂岩 按碎屑的粒级范围可进一步分为粗砂岩 中砂岩 细砂岩 砂岩的命名原则 颜色 胶结物 粒级 岩石基本名称 如 灰色粘土质中粒长石砂岩 3 粉砂岩 粉砂岩命名原则 颜色 粉砂岩 4 泥质岩 命名原则 颜色 泥质 粘土 岩 1 岩石的分类命名 17 1 砾岩 由于砾岩粒度粗大 单成分砾岩的碎屑特征与成分比较明显 对于复成分砾岩可选择出露比较好的露头 约1 2m2 统计100 200个不太大的 3 4cm 砾石成分 计算其百分含量来确定岩石成分 2 砂岩 野外用放大镜观察 可确定砂岩的主要物质组分和类型 对于砂岩一定要在野外判别是单矿物质的石英砂岩 还是复成分的长石石英砂岩 岩屑砂岩或杂砂岩等 2 碎屑岩成分的研究 18 沉积岩的颜色是沉积岩层的特殊标志 它不仅是沉积岩的表面现象 而且还是反映组成岩石的物质成分和气候 介质等方面的重要特征 因此 对颜色成因的研究有助于了解沉积岩和沉积矿产的形成环境及其形成后的变化 在野外工作中观察颜色要注意 准确描述岩层颜色的色彩 可用复合名称 如深紫红色 浅蓝灰色 浅灰绿色等 确定颜色与层理的关系 描述颜色的继承性 原生性和次生性 描述岩层中与层理 透水性 裂隙有关的颜色分布的性质 3 碎屑岩颜色的研究 19 碎屑岩的结构观察内容十分丰富 包括颗粒形态 分选程度 胶结类型以及碎屑颗粒的组构形式等 1 碎屑颗粒形态 包括圆度 球度和形状三个方面 除砾石可在野外直接观察外 砂级以下的颗粒必须借助仪器进行室内研究 2 分选性及胶结类型 对于砾岩的胶结类型以及颗粒间的接触性质 在野外可以直接进行观察和描述 对于砂岩 只能粗略估计沉积物的分选性 为使工作精细 可采样进行粒度分析 3 组构调查 对于砾岩要注意砾石组构特征 特别是扁平系数较大砾石的优选方位 同时还应注意对砾石群定向的观察 对于砂岩 可以采定向标本 切片 在显微镜下测量 研究其组构特征 4 碎屑岩的结构观察 20 对它的观察和描述要点如下 1 测量层系 层系组厚度 细层厚度 交错层系层最大倾角及倾向和层系组的产状 并确定古流向 2 对交错层理应观察 交错层系的形态 槽状 板状或楔状 前积层与层系底界面的交切关系 角度接触或切线过渡 沉积物结构 注意粒度分布 查找交错层中沉积物的分选性和粒级变化 粗细层的更替情况 在交错层系中查找内部侵蚀面 它们是否为再作用面 5 沉积构造的测量 21 踏勘的目的和要求 了解区域地质概况了解区域矿产概况了解区域自然 经济地理概况检查有关资料的可信度 22 具体要求 一 踏勘路线的选择1垂直地层和构造线的路线穿越法2平行地层和构造线的路线追索法3上面两种方法的结合 23 二 路线踏勘观察点的选择1不同时代 不同组的分界线及不整合接触面2岩性 岩相 厚度显著变化层段及标志层3褶皱 断层 节理发育部位4侵入体与围岩的分界线 矿化带 煤层 及其它有地质意义的点 24 三 路线踏勘中的记录与素描 25 26 实测地质剖面的方法与要求 目的 了解地层序列 确定填图单位 要求获得的信息 1 地层的时代和接触关系2 组的划分3 组内分层及各层的岩性和厚度4 沉积相分析 27 测量剖面过程中需要进行的工作 凡是剖面线所经过的所有地质现象都要进行观察描述各种地质数据和资料都要进行测量和收集所涉及的地质问题都要详细进行研究沿剖面线的地形变化 各时代地层的岩性特征及厚度 古生物化石层位及所含化石的种属特点 地层的接触关系 系统采集岩石标本及化石标本 采集各种分析样品待室内进行分析研究 28 剖面线的选择 剖面线要通过区内所有地层 也就是说 在剖面线最短的情况下 通过的地层越全越好剖面线应尽可能垂直于岩层走向 60 90度 地层出露齐全 露头良好 具有代表性尽可能选择化石丰富的露头构造简单 避免地层的重复与缺失避开障碍物 减少平移剖面线尽量少拐弯 否则增大测量的累积误差剖面通视 穿越条件好 29 观察 描述及分层 野外分层 逐层观察描述 野簿记录颜色 层厚 成分 结构 构造 标本 照片 产状 其它根据对剖面研究的精度要求 确定剖面比例尺 在实测剖面过程中 凡是在图上能表示1mm宽度的岩性单位都要划分出来 而有特殊意义的矿层 标志层等 即使在图上表示不足1mm 也应放大至1mm夸大表示 剖面的起点与终点应作为地质点 标定在地形图上 30 前测手2人 导线方位 坡角 导线长度后测手2人 导线方位 坡角分层1 2人 岩性 分层位置 将分层斜距报告给记录者 测产状 采集标本1 2人 将相应的产状报告给记录者 记录表格1 2人 全组1份 室内每人清抄1份 现场作图1 2人 人员分工合作 31 剖面的测量及导线的前进 测量开始时 后测手站定剖面起点 前测手向剖面终点方向前进 待到地形起伏变化处则停止 前测手应当注意寻找地形恰当的位置作为导线终点 有时需前后照应 尽量选择地形起伏的折点部位前后测手共同测量导线方位和地形坡度角 导线方位是指导线的前进方向 用方位角记数 前后测手测量误差小于2 3 取其平均值记入记录表格中前后测手分别瞄准对方相同高度部位 使视线与地面平行一致 多测几次 前后校正 开始读数 以后测手为准 仰角为 俯角为 测准后将角度连同 或 号一同报告给记录员 记入表格中 32 实测及记录 剖面代号 A A 剖面名称 靖远县刀棱山南坡实测剖面导线号 第一导线为0 1 第二导线为1 2 依此类推导线长 L 每一导线的长度导线方位 B 指前进方向的方位角 前后测手平均坡角 仰角为正 俯角为负 前后测手平均 0 1 2 4 3 33 分层号 如第1层用代号 表示 依此类推分层斜距 l 分层在导线上的长度岩层产状 产状及位置 如 2m 记录在产状附近 标本和样品的编号和位置 标本B001 照片D001岩性描述 简明 如灰色薄层状灰岩 由分层员报读 34 坡度明显变化处尽可能在分层界线处 换导线的原则 特别注意 35 分层是根据岩石的岩性 颜色 成分 结构 构造上的差异性特征 按照比例尺的精度要求 划分出不同的岩石单位 并且将分层的位置在导线上读出 首先确定沉积岩大类 然后根据具体特征进行边观察边描述 准确定名 详细描述 记录 取样人员同时配合采集地层标本和各种样品 分层人员要及时向记录人员报告分层位置 层号及岩性定名 当一导线工作完毕及时指挥测手前进 重要的地质现象要作素描图或照像 对一些出露不好而又关键的地段 要向导线两侧追踪补充描述 必要时可将导线附近的地质界限沿走向平移至导线上来 岩层分层 36 分层的基本原则如下 1 按地层剖面比例尺的精度要求 分层厚度在图上大于1mm的单层 2 岩石成分有显著的不同 3 岩性组合有显著的不同 4 岩石的结构和构造有明显的不同 5 岩石的颜色不同 6 岩性相似 但上 下层含不同的化石种属 7 岩性不同 但厚度不大的岩层旋回性地重复出现 可将每个旋回单独作为一个旋回层分出 8 岩性相对特殊的标志层 化石层 矿层及其他分布较广 在地层划分和对比中有普遍意义的薄层 应该单独分层 如果其在剖面上的厚度小于1mm 可以按1mm表示 9 重要的接触关系 如平行不整合 角度不整合或重要层序地层界面处可分层 岩层分层 37 一定要在真正露头上采集样品及标本 不能用转石代替 取样位置要准确 在测绳上读准斜距记入表格中 标本与样品一定要取新鲜岩石 规格视需要而定 一般情况下标本规格为3 6 9cm3或2 4 6cm3 特殊样品可大一些或小一些 用记号笔直接在标本上写上记录编号 负责采样人员 要逐层测量岩层产状 报告记录员填入表中 标本和样品的采集及编号 38 实测剖面需要在野外填记专用的记录表格 表格内除各项水平距 高差 累积高差 产状视倾角 分层厚度等项待室内整理时 经计算或查有关表格填入外 其余各项均应在野外准确无误填写 导线号要写导线起始点的位置编号 如第一根导线为 0 1 第二条为1 2等等 导线方位角是记录后测手所测定的导线前进的方位 注意不要把方位记反 各项地质内容的记录都要与分层号相对应 如斜距起止点 是指所分这一层在该导线测绳范围内的具体起终数字 如22 43 其他各项要准确填写不得遗漏 记录人