攀枝花基础地质课件

1、绪言 1.建筑工程要考虑地基的稳定性和地震安全性 2.地基的稳定性和地震安全性决定于： （1）基岩的力学性质和稳定性 （2）地基所处的区域构造背景 （3）地基的成因、演化和活动性3.作为工程技术专业工作者，我们应当： （1）能提出评价要求 （2）自己能评价或者看得懂评价报告4.主要是通过实习学会思维和学习方法 注意：以下所讲，请各位主要是听，PPT可以复制给各位 国际地层表攀枝花岩石地层表 要在攀枝花进行地质实习，首先要了解 一.攀枝花是天然地质博物馆矿产资源聚宝盆 通过初步了解攀枝花地质背景，还要理解 二.实习的主要内容 以及实习的 三.实习主要要求 攀枝花主要主要经历的地质作用有：1.元古

2、代Rodinia古陆板边岛弧活动 弧前盆地沉积 幔源岩浆岩侵入体 埃达克质岩浆岩侵入体2.晚二叠世地幔柱岩浆作用 各种岩浆岩和热接触变质岩3.寒武纪生物大爆炸至P3生物大灭绝 （-P）各种海相沉积岩及其中生物演化遗迹4.新生代构造作用 东西向挤压和南北向反 扭走滑作用 包括：古金沙江水系 古昔格达湖 金沙江水系 攀枝花现在的地形-地貌均是： 由喜马拉雅运动形成的一.攀枝花区域地质主要特征1.1一1.八亿年前，攀枝花处于从陕西汉南-龙门山-康定-攀枝花-云 南 元蒙Rodinia板边岛弧区，不存在双层基底结构： 形成了重熔型岩浆岩、片麻岩、角闪岩、片岩、板岩各类岩石 （1）盐边群形成于新元古代（

3、约870Ma），属于弧前盆地火山-沉积建造； （2）同德侵入体岩浆来源于亏损地幔； （3）大田、大尖山岩体由俯冲的洋壳部分熔融形成； （4）会理群为弧后盆地火山-沉积建造。 因此，我们主张 取消 所谓“褶皱基底” 和 “结晶基底”的划分方案，这可以正确地解释从陕西汉南到云南的元古代基底构造。幔源岩浆地壳重熔岛弧区弧前盆地弧后盆地Rodinia古陆板边岛弧区对基底构造层的认识 盐边群相关的会理群、登相营群、峨边群、黄水河群、白水河群、康定群以及岩体（包括“彭灌杂岩”、“康定杂岩”、“同德杂岩”、“大田杂岩”、“宝兴杂岩等）均形成于Rodinia古陆边缘环境。1.2 2.古生代，即从5.7至2.5

4、亿年前 康滇古陆 和 盐源-丽江台缘坳陷 两个构造单元 注（1）康滇古陆区出露各种区域变质岩 和 变质矿产 （2）盐源-丽江区出露各种海相沉积岩 和 沉积矿产 3. 2.5亿年前，地幔柱事件形成 （1）三个构造-岩浆岩带 各种侵入岩和火山岩及岩浆型和接触变质型矿产 形成了从橄榄岩、辉石岩、辉长岩、正长岩、花岗岩及相应的喷出岩 （2）红坭 宝鼎 断陷盆地 产优质煤矿 各种海相沉积岩 注：是地幔柱事件，不存在所谓“攀西古裂谷” 4.古近纪发生喜马拉雅运动，褶皱形成现在的地形地貌 5.新近纪：形成昔格达古湖，第四纪初，古湖消失，恢复到古近纪地形地貌攀枝花区域构造纲要图攀枝花地质单元划分剖面图攀西古金

5、沙江古昔格达湖金沙江反演剖面示意图 有上述可见，攀枝花质历史中，主要的构造运动有三次： （1）晚元古代Rodinia古陆岛弧构造活动 （2）晚二叠世构造-岩浆活动 （3）40Ma.以来的喜马拉雅构造运动 从震旦系至白垩系地层间的接触关系均为整合或平行不整合可知： 二.攀枝花主要矿产 包括: 金属矿产 、非金属矿产、 燃料矿产 (一）金属矿产 黑色金属矿产：铁矿、钒矿、钛矿、锰矿、铬矿等； 有色金属矿产：包括铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、锡矿、钴矿等，镁等； 稀有和稀土矿：铌、钽、稀土族、铍、 锆、锂等； 贵金属矿：金、银、Pt族(锇、铱、铂、钌、铑、钯)； 分散元素矿：包括钪、锗、镓、硒、碲等；

6、放射性矿产：主要是铀和钍。 最著名的是：攀枝花、红格、白马三大矿区中的 V、Ti、Fe及Sc、Ge、Ga、Se、Te及P图族远景 （二）非金属矿产 1、能源矿产 煤、油页岩和泥炭。 攀枝花产煤、油页岩和泥炭。2、冶金辅助原料矿产耐火粘土、熔剂（石灰岩、白云 岩）矿产。 3、建筑材料矿产 水泥配料用矿产、粘合材料矿产、集料矿产、 砖瓦粘土矿产、建筑饰面石材矿产、陶瓷原料矿产、 隔音隔热绝 缘耐蚀材料矿产。4、 其它非金属材料矿产：石墨矿、硅矿、橄榄岩矿、 天然油 石、绢云母矿。5、宝玉石和观赏石： 宝石、玉石、观赏石。6、地下水资源： 热水泉、冷水泉、暗河，两江一河 三.攀西新生代地形-地貌的力

7、学成因 （请注意与岩土工程专业的关系）3.1攀枝花喜马拉雅期构造运动的主要特征是： A.以S-N向和NE向深大断裂为主干构造 a.磨盘山-昔格达-拉鮓深大断裂带； b.金河-箐河深大断裂带 c.攀枝花断裂带 B.以东西向挤压为主，兼具反扭走滑运动 C.在近南北向构造的基础上常叠加近东西向构造 D.古生代地层与中生代地层之间存在分层-顺层剪切滑脱面 形成攀枝花现今地质构造源自： 印度板块与欧亚板块的碰撞以及 欧亚板块与太平洋板块的碰撞运动 用以下图件来说明： （1）特提斯-喜马拉雅造山带地貌图 （2）青藏高原及邻区地貌图 （3）青藏高原构造体系图 （4）中国及邻区板块构造划分及其运动矢量图 （5

8、）中国大地构造分区略图 （1）特提斯-喜马拉雅造山带地貌图22（2）攀枝花构造特征与活动性分析（2）青藏高原及邻区地貌图23图3-3 青藏高原的板块构造位置 特提斯-喜马拉雅地质构造图欧亚及太平洋卫星照片2.6欧亚及太平洋板块卫星照片24 欧亚-太平洋板块运动矢量图25西藏-川滇区域构造纲要图2629我们处在川滇菱形地块中川滇菱形地块的边界断裂构造川滇菱形地块的边界断裂构造包括： （1）.鲜水河断裂带 （2）.安宁河-则木河-小江断裂带 （3）.金沙江断裂带 （4）.哀牢山断裂带30由上述 可见，川滇菱形地块： （1）受青藏-滇西褶皱系影响较大 （2）位于样子西缘川滇菱形地块内 由下面几张图可

9、见川滇菱形地块： （1）川滇菱形地块由四条边界断裂围成 （2）四条边界断裂是该区域主要的地震活动带 （3）受应力分解的结果： A.总体为东西向挤压兼具南北向反扭走滑； B.中东部主要为东西向挤压，叠加南北向反扭走滑。以南北向构造为主，叠加东西向构造； C.西北部以北西-南东向挤压为主，兼具南西-北东向反扭走滑。以北东向反扭断裂构造和南东向逆冲推复构造为主； D.东部和西北部构造活动强度明显大于其余地区。川滇菱形地块地块的边界断裂带 川滇菱形地块的主要活动带是其边界断裂，主要应力来自印度板块与欧亚板块的碰撞，其次为滇西褶皱系与扬子板块的挤压活动。 菱形地块内部应力的分解是地块内部发生构造运动，进

10、行结构调整使其趋于达到平衡的动力来源。 因此，研究攀西地区岩土工程必须首先研究边界断裂的活动，才能进而研究地块内部的构造活动。323.2 攀枝花活动断裂的主要特征 （1）攀枝花位于川滇菱形地块的中东部，川滇菱形地块是喜马拉雅运动的产物，其边界断裂带（鲜水河断裂带、安宁河-则木河-小江断裂带、红河断裂带）的形成、演化及新构造运动对于攀枝花境内断裂构造的形成、演化及新构造运动具有决定性的作用。 （2）只有在研究川滇菱形地块边界断裂带的基础上，进一步研究攀枝花境内断裂的形成、演化及新构造运动及其与川滇菱形地块边界断裂的关系，才能理解、研究攀枝花地震的发震机制，进行地震安全性讨论。333.2.1金河-

11、箐河断裂带 A.在区域上称为金河程海断裂系，北起石棉，向南到盐源德昌间转向南西，至云南永胜与程海断裂带相连，呈北东向展布，省内长300km，它是级构造单元康滇地轴与盐源丽江台缘坳陷的分界断裂带。 B .该断裂带由一组具分枝、复合的NE向压扭性断裂组成，主要包括箐河断层及国胜断层，二者断面波状起伏，均倾向北西，倾角一般3545，北段可达5070，其间逆掩体、冲断片及紧密褶皱发育，它们自北西向南东逆冲叠覆构成盐源推覆构造的前锋冲断带。 C . 中-晚元古代为大洋与东侧火山弧间的结合带,即Rodinia古陆板边岛弧区湖前盆地；二叠-三叠纪则是调整西部巴颜喀拉弧后盆地中诸裂谷系活动的强烈扩张区和扬子陆

12、块之间的一条陆内转换断层 D .金河-箐河断裂带是扬子陆块与松潘甘孜陆缘活动带间的推覆构造带，华力西-喜马拉雅期有强烈活动。 E .金河箐河断裂带为具脆-韧脆性变形的反扭平移-逆冲推覆断裂带，其推覆活动主要发生于喜马拉雅期， 形成一系列叠瓦状断层，沿断裂带新构造运动强烈，常发生地震。 从盐源一带多年发生的6级以下地震及沿断裂带展布的金河乡、温泉乡等地温泉显示该断裂带活动仍然强烈。343.2.2 磨盘山-昔格达-拉鮓深大断裂带 （1）北段称为磨盘山断裂带，南段称为昔格达断裂带。北起冕宁，向南经磨盘山、米易垭口、盐边昔格达、拉鲊继续向南延伸，在地貌上表现为断裂谷、盆。 进入云南后表现为醒目的元谋盆

13、地东界的直线性边界。总体走向近南北，倾向西，地表倾角650780。 （2） 对的地层控制明显,西侧出露元古代岩系，东侧则没有该套岩系。西侧沉积了厚达4千m以上的三叠系以及3千m以上的侏罗系红层，白垩系不发育；东侧三叠系宝鼎组仅数百米，白垩系则厚达1千m以上。沿断裂带有规模巨大的晚二叠世基性-超基性岩、碱性岩、酸性岩侵入和喷出，玄武岩厚度超过3千m。 （4） 1956年9月23日发生的震中在鱼鮓的6.7级地震，等震线呈明显的南北走向。人工爆炸地震研究结果也证实，红格至拉鮓一带存在着深部断层，为一重力梯度强变带 （5）主要表现为东西向的挤压运动，形成多条逆冲断裂和韧性剪切带，鱼鲊-新九-回箐沟-五

14、马箐一带，局部动力变质带宽达3km，岩石片理化、糜棱岩化、碎裂等现象非常强烈353.2.3 攀枝花深大断裂带 （1）由多条断裂组成呈近南北向走向，北交于金河-箐河-澄海断裂带，向南进入云南省，省内全长90km。东倾，倾角450-800，由一系列高角度叠瓦状斜冲断裂组成。有糜棱岩化、碳化、石墨化、断层泥等动力变质现象，岩层扭曲、错动明显，在东盘见次级褶曲，轴面走向北300-500，与主断裂斜交，示该断层具左旋扭动。（2） 断裂对中生代沉积及成矿作用有明显的控制作用。下三叠统丙南组及上三叠统大蕎地组总厚度超过3，500m，仅发育在断裂以西，而东侧则无该期沉积。此外，沿此断裂带有大量基性岩体侵入，其

15、中有著名的攀枝花钒钛磁铁矿。（3）攀枝花断裂带是古老的多次强烈活动且对岩浆作用和沉积作用具有控制作用的长期活动断裂带，喜马拉雅期的活动，对前新生代受断裂带控制形成的地层、岩浆岩体有强烈的破坏作用，形成众多断裂和褶皱，各种挤压、扭动、滑动、剪切构造形迹非常发育。3839 3.2.4 攀枝花次级断裂和褶皱构造主要特征北东东向构造 北北东向断裂和韧性剪切带北西向断裂南北向构造层间滑动构造东西向断裂和褶皱推覆构造403.3新生代构造运动的主要特征（晚二叠世形成）深大断裂复活 东西向挤压 分层-顺层剪切 南北向反扭走滑 断块运动 古金沙江古昔格达湖现代金沙江转换41新生界昔格达组地层中的震积岩42攀枝花

16、地震动峰值加速度图43四.实习的目的和要求 (一）目的和要求 1.目的 (1)进行路线地质考察中工程地质初步评判 (2)获取岩石、地层、构造、地形、地貌的感性知识 (3)增强专业学习中认识、分析、解决问题的能力 2.要求 （1）认识主要造岩矿物和三大岩类 （2）能够使用简单地质工具， （3）能够简单识别地质构造和地貌形态 （4）提交实习报告 3. 野外实习三天的要求 （1）识别岩性和地貌、GPS定点、学会使用地质图或地形图 （2）使用罗盘测量岩层产状和地形坡度 测量岩层 （3）野外观察和识别单斜构造、褶皱构造、节理、断层 了解岩石、地层、构造、地形形成过程、简要分析对建筑工程选址的影响 （4）

17、对于观察结果要进行文字记录和整理地质图的内容 1.地球的方位 地球东方、西方的认识差别 2.地质图的方位 （1）北0度，东90度，南180度，西270度 （2）自己规定方位 3.罗盘的方位 （1）地磁方位，各地不一样 （2）地理方位 4.地质图的内容一般如下图 （1:50,000攀枝花市地质图）地质图的内容4.实习地址路线5.实习所穿越的岩石、地层单元（1）.变质辉长岩： 同德变辉长岩体分布于民政乡以北，同德镇至红坭乡之间，侵入回龙组角闪斜长变粒岩及片麻岩中，接触面极不规则，岩体内部，特别是边部含较多大小不一的围岩包体，局部具角砾状边缘混合岩化现象。岩体中南部见不规则块状或透镜状辉长苏长岩包体

18、或残留体，两者变质构造方向一致并相互过渡。沉积盖层为震旦系把关河组(Z2b）。 同德变辉长岩以中等偏深色调为主，中至粗粒不等粒结构，片麻状构造。矿物组分以斜长石为主，暗色组分以角闪石及黑云母为主，两者含量一般达2030，局部高达50，并含不定量石英。常见由暗色矿物富集组成不规则状连晶(常含不规则粒状石英及细粒长石)与粒状斜长石相间组成片麻状构造。岩体总体岩性较稳定，变化不明显。岩体中部同德光头山附近及东部岩石结构相对较粗，暗色组分含量较低，片麻状构造较不发育。岩体边部围岩包体较多，晚期岩脉发育，岩石组分及结构构造相对变化较大，常见以中粒不等粒状结构为主，片麻状构造较发育，但岩石组分没有明显变化

19、。岩体北部边缘可能由于构造影响，黑云母含量增多，片麻状构造发育，常见细粒暗色包体局部被改造并发育条带状及斑杂状构造。（2）. 把关河组Z2b:是一套滨、浅海相灰色、灰白色中、厚层状中至粗粒含海绿石长石石英砂岩、长石砂岩，灰色、深灰色薄层状含海绿石细粒长石石英砂岩、长石砂岩，深灰色、灰黑色极薄层-薄层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主的地层，夹含砾砂岩、双峰态石英质砂砾岩及黑色含黄铁矿有机质页岩。砂岩中常见平行层理、板状交错层理、透镜状层理、低角度交错层理。粉砂岩、泥质粉砂岩中往往发育水平层理、微细纹层等。其底部有约24m灰色、灰白色中厚层双峰态石英质细砾岩、含砾石英砂岩、中-细粒石英砂岩组成向上变细

20、的多个韵律层。砂岩的成份成熟度和结构成熟度较高，砾岩的砾石成份以花岗岩、闪长岩和石英岩为主，圆状、次圆状，砾径通常0.52cm不等,最大者可达10cm。与下伏前震旦系变辉长闪长岩为明显的沉积角度不整合接触。顶部有3m多厚的灰黄色薄层状白云化燧石石英砂砾岩、鲕绿泥石石英砂岩、粉砂岩，层面发育泥裂、雨痕等暴露标志；上覆观音崖组底部有20m左右紫色石英质细砾岩、粗粒石英砂岩，砂砾岩中具强烈的底冲刷现象，因此把关河组与上覆观音崖组之间存在短暂沉积间断。总体上二者应为整合接触。民政乡把关河观音崖组（Z2g）实测剖面图（3）.观音崖组 观音崖组为一套紫红色、灰紫色、黄灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、页岩与泥灰岩、

21、灰岩、白云岩不等厚互层，底部有紫色、紫灰色细砾岩，与下伏把关河组为整合接触，或超覆于不同时代老地层之上，与上覆灯影组为整合接触的地层体。观音崖组是一套紫红色、灰色、兰灰色中-薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，灰色或灰白色中厚层微晶粉晶白云岩、泥灰岩、灰泥岩夹藻纹层白云岩、灰岩和燧石条带组成两个明显的旋回，由下至上为细砂粉砂岩、泥岩灰泥岩灰岩、白云岩。 （4）.灯影组 根据剖面资料，灯影组可划分为三个段：灯影组一段：主要为一套灰白色、浅灰色层纹状、葡萄状、花边状、条纹状、致密状白云岩夹含藻白云岩、细晶白云岩、似角砾状白云岩。底部以厚层块状白云岩出现作为灯影组的底界，此白云岩之上一般不再出现碎

22、屑岩。下部称为下藻层(或下贫藻层)，为层纹状含藻白云岩、似鲕状白云岩和致密状白云岩，以含藻白云岩为特色。中部葡萄状白云岩层以具葡萄状构造白云岩为主要特征。上部又称上藻层(上贫藻层)，以白色白云岩、层纹状白云岩为主，往往含藻类化石。灯影组二段：基底部常有数米至十余米紫红色页岩或泥质白云岩作为与下段划分的标志层，在华荣、踏地坪、腊姑河一带相变为4357m厚的深灰色薄层状粉砂岩、白云质钙质粉砂岩。该段主要为一套浅灰色含燧石条带或燧石团块白云岩，夹白云质含磷钙质粉砂岩、砂质白云岩、紫红色细砂岩、粉砂质页岩。灯影组麦地坪段：是震旦系-寒武系的过渡层，其岩性以含磷(或胶磷矿)白云岩夹燧石条带、团块白云岩，

23、含磷砂砾屑白云岩为主，总体上岩性接近下伏灯影组，本段地层多部分应归寒武系。（5）.梁山组 梁山组岩性为黑色页岩及灰白色粘土岩夹劣质煤层，产植物化石碎片及腕足类、介形虫、双壳类等化石。其岩性由紫红色、灰紫色、灰色粉砂岩细砂岩夹煤线，夹豆状铝土矿透镜体、褐铁矿透镜体，局部底部含砾岩，与下伏震旦系为平行不整合接触，与上覆阳新组为整合接触。（6）.阳新组 阳新组为灰、深灰、灰白色厚层块状灰岩为主，夹少量泥质灰岩，偶夹白云质灰岩，厚150300m，含珊瑚及腕足类化石，与下伏梁山组或树河组为整合接触，与峨眉山玄武岩为平行不整合接触的地层体。阳新组下部主要是深灰色中-薄层状生物颗粒微晶灰岩、含生物碎屑白云化

24、灰质白云岩、含生物屑白云化微晶灰岩、含及介形虫微晶灰岩、微晶生物屑(珊瑚)灰岩夹少量砂泥岩、黑色页岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和生物屑砂屑灰岩，上部主要是灰色、灰白色厚层块状亮晶颗粒灰岩、亮晶生物屑灰岩、含铁微晶生物屑砂屑灰岩、亮晶生物屑砂屑灰岩、泥晶灰岩夹砾屑灰岩和辉绿岩脉，顶部有约3m的红褐色鲕状赤铁矿。从下至上生物丰富，ting、珊瑚、腕足类也较丰富，其他门类如三叶虫、双壳、苔藓虫、介形虫、腹足类、棘皮类、非tin有孔虫、钙藻等也可见到。（7）.峨眉山玄武岩 峨眉山玄武岩为灰、绿等色致密、斑状、杏仁状钙碱性玄武岩为主，夹少量苦橄岩、凝灰质砂泥岩、煤线及硅质岩，偶见植物化石。与下伏阳新组平行不整合接触。峨眉山玄武岩主要为致密块状、斑状、杏仁状玄武岩组成，下部见粒状橄榄玄武岩，放射性脉冲数=20。橄榄石为斑晶，占岩石总体积的50%，多蚀变成包林皂石。基质为含钛普通辉石(占40%)和An=55的斜长石(10%)及少量磁铁矿，局部见1020cm厚的凝灰岩层；中部主要为辉斑橄榄玄武岩，放射性脉冲数=25。普通辉石斑晶占岩石总体积的30%，橄榄石斑晶占50%，基质由中基性斜长石、普通辉石、磁铁矿和玻璃质组成，局部夹薄层凝灰岩透镜体；上部为灰