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文档简介
1、 推测可能为断层的上盘下降导致东侧地层下降,导致界限向北东侧推移。五塘东北向7公里的位置处发育一走向为145度左右的逆断层,断层的长度约为3公里。断层穿越寒武系第三段地层和寒武系第二段地层,断层的北侧为寒武系第三段地层,断层的南侧为寒武系第二段地层。在此断层处寒武系第三段地层与寒武系第二段地层的界限被错断明显,断距约为1公里。推测可能为逆断层的下盘下降导致西侧的地层下降,导致界限向北西向推移,从而使界限错断明显。结合上一个断层由此推测。在五塘的南西侧7公里处发育一走向为45度左右的正断层,断层长度约为4公里。断层发育在寒武系第二段地层内,周围没有明显的地层错动痕迹。在五塘的南西侧8公里处发育一
2、走向为45度左右的正断层,断层长度约为3公里。断层发育在寒武系第二段地层内,周围没有明显的地层错动痕迹。在五塘北部8公里的位置处发育一走向为140度左右的断层,断层长度约为3公里,该断层为推测的。断层穿越寒武系第三段地层和寒武系第二段地层,断层的北侧为寒武系第三段地层,断层的南侧为寒武系第二段地层。在此断层处寒武系第三段地层与寒武系第二段地层的界限被错断明显,断距约为1.5公里。由此错断可以作为该地存在断层的一个证据之一。在五塘北部10公里位置处发育一走向为0度左右的右行平移断层,断层的长度约为2公里。断层穿越寒武系第三段地层和寒武系第二段地层。断层的西侧由北往南地层依次是寒武系第二段地层和寒
3、武系第三段地层,断层的东侧由北往南地层依次是寒武系第二段地层和寒武系第三段地层。其中寒武系第二段地层和寒武系第三段地层的界限在断层处出现明显的错断,断距约为0.5公里。推测可能与断层右行平移有关。在太平北部10公里左右的地方发育一走向为95度左右的右行平移断层,断层的长度约为2公里。断层穿越寒武系第三段地层和寒武系第二段地层。断层的西侧由北往南地层依次是寒武系第二段地层和寒武系第三段地层,断层的东侧由北往南地层依次是寒武系第二段地层和寒武系第三段地层。其中寒武系第二段地层和寒武系第三段地层的界限在断层处出现明显的错断,断距约为0.5公里。问题在于东侧的地层界线比西侧的地层界限更偏北,看似是左行
4、平移断层,仅靠寒武系第二段地层和寒武系第三段地层的界限的位错情况判断不可靠,可能有其他更确凿的证据证明。在樟木坪南侧4公里处发育一走向为120度左右的正断层,断层的长度约为4公里。断层的北侧地层为寒武系第二段地层,断层的南侧地层有西往东依次为为寒武系一段地层和寒武系第二段地层,西侧紧接泥盆系下统地层,东侧紧接昆仑关花岗岩侵入体。断层的西段沿寒武系一段地层和寒武系第二段地层的界限发育,东段穿越寒武系第二段地层延伸。断层的西侧见寒武系一段地层,可为该断层为正断层的一个重要证据。在杨凤塘东部10公里的位置发育一走向为50度左右的逆断层,断层的长度约为3公里。断层穿越寒武系二段地层和寒武系第三段地层。
5、断层的北侧有西往东依次为寒武系第三段地层和寒武系第二段地层,断层的南侧有西往东依次为寒武系第三段地层和寒武系第二段地层。寒武系第三段地层和寒武系第二段地层的界限与断层的交线处错断明显,断距为1公里左右。推测可能是断层上盘上升或是断层下盘下降有关。在杨凤塘北东东方向8公里的位置发育一走向为110度左右的逆断层,断层的长度约为5公里。断层的北侧全为寒武系第二段地层,断层的南侧由西往东依次为寒武系第二段地层和寒武系第三段地层。断层的东段断层沿寒武系第二段地层和寒武系第三段地层的界限发育,西侧则在寒武系第二段地层中延伸。推测可能断层的下盘下降导致断层的北侧没有寒武系第三段地层出露。该断层发育在寒武系第
6、二段的地层中与东侧的大断层相接。在杨凤塘北东东方向8.5公里的位置发育一走向为110度左右的逆断层,断层的长度约为3.5公里。该断层发育在寒武系第二段的地层中与东侧的大断层相接。在杨凤塘东部7公里的位置发育一走向为130度左右的右行平移断层,断层的长度约为7公里。断层的东侧地层由西往东依次为寒武系第三段地层、寒武系第二段地层、寒武系第三段地层、寒武系第二段地层和寒武系第三段地层。在此断层处东西两侧地层错断明显,断距一般在0.5公里左右,最长的断距为1公里。该错断可作为判断断层性质的一个重要依据。在杨凤塘北部4公里的位置发育着一走向为85度左右的逆断层,断层的长度约为4公里。断层的北侧由西往东地
7、层依次为寒武系第二段和寒武系第三段地层,断层的南侧由西往东地层依次为寒武系第二段和寒武系第三段地层。寒武系第二段地层和寒武系第三段地层的界限与该断层的交线处,错断很明显,断距在1公里左右,推测可能与断层上下盘的下降上升有关。在杨凤塘北部1公里处发育一走向为125度左右的逆断层,断层的长度约为4公里左右。断层的北侧由西往东地层依次为寒武系第三段地层、寒武系第二段地层和寒武系第三段地层,断层的南侧由西往东地层依次为寒武系第三段地层和寒武系第二段地层以及寒武系第三段地层。寒武系第二段地层和寒武系第三段地层的界限与该断层的交线处,错断很明显,断距在1公里左右,推测可能与断层上下盘的下降上升有关。在杨凤
8、塘东北部5公里处发育一走向为60度至100度左右的逆断层,断层的长度约为8公里。断层发育在寒武系第三段地层中与东侧的大断层相接。在杨凤塘东北部7.5公里处发育一走向为85度左右的逆断层,断层的长度约为7公里。断层的北侧地层由西往东依次为寒武系第二段地层、寒武系第三段地层和寒武系第二段地层。在断层的中段发育在寒武系第二段地层和寒武系第三段地层的交界上,两端都在寒武系第二段地层内延伸。在天马岺的西侧0.5公里处发育一走向为160度左右的断层,断层的长度约为2公里左右。断层穿越寒武系第二段地层和寒武系第三段地层,其中汉寒武系第二段地层在北,寒武系第三段地层在南。寒武系第二段地层和寒武系第三段地层交界
9、与断层交线处地层有明显的错断,断距在0.2公里左右。在天马岺东2公里位置处发育7条互相交织的断层,走向分别为90度、145度、90度、100度、110度、20度、120度左右,断层长度分别为3.5公里、7公里、2公里、7公里、2公里、4公里、2公里。断层性质为:北侧第一条东西走向的断层和北西-南东走向的断层为逆断层。另外,南侧东西向断层和北东-南西走向的断层为推测断层。北侧东西走向的断层北侧地层为寒武系第四段地层,南侧地层从西往东依次为寒武系第二段地层、寒武系第三段地层和寒武系第四段地层;北西-南东走向的断层的西侧由南往北地层依次为寒武系第二段地层和寒武系第三段地层,东侧地层由南往北依次为寒武
10、系第三段地层、寒武系第二段地层、寒武系第四段地层和寒武系地三段地层;第二条东西走向的断层发育在寒武系第二段地层中;南侧东西走向的断层西侧所在地层由西往东依次为寒武系第三段地层和寒武系第二段地层;北东-南西向断层所在的地层由南往北依次为寒武系第四段地层、寒武系第三段地层和寒武系第四段地层;东侧中间的北西-南东向的断层所在的地层为寒武系第三段地层;南侧北西-南东向德断层所在的地层为寒武系第三段地层。其中,北东-南东向的推测断层,断层两侧错断明显,断距在0.2-0.4公里左右,由此可推测该点肯能有一个左行的平移断层。并且,西侧的北西-南东向断层西侧断层沿着寒武系第三段地层和寒武系第二段地层延伸,地层
11、明显错断,由此也可推测该点可能有断层。在六胜的东侧1公里处发育一走向为140度左右的断层,断层的长度约为公里左右。断层由南向北穿越了寒武第二段地层、寒武系第三段地层和寒武系第二段地层。其中在南北两个寒武系第二段地层和寒武系第三段地层交界与断层交线处有明显的地层错断痕迹。断距在0.2公里左右。在刘胜的东侧公里处有两条互相相交的逆断层,断层的长度分别约为7公里和8公里。其中东西向的为7公里,南北向的8公里,走向分别为90度和140左右。东西向的断层北侧所在的地层分别为寒武系第三段地层和寒武系第二段地层南侧地层为寒武系第二段地层、寒武系第三段地层和寒武系第二段地层;南北向的断层穿越的地层由南往北依次
12、为寒武系第三段地层和寒武系第二段地层。东西向的断层西段北侧寒武系第三段地层厚度明显大于寒武系第二段地层的厚度,推测可能为逆断层的上盘或下盘上升或是下降造成的。在瑶埠北东向1.5公里处发育一走向为140度左右的逆断层,断层的长度约为2公里。断层的北侧的地层为由西往东依次为第三系始新统地层和泥盆系中统地层,南侧的地层位第三系始新统地层。其中断层的东段沿着泥盆系中统地层和第三系始新统地层的界限发育。在瑶埠的北部5公里处发育一走向为115度左右的逆断层,断层的长度约为6公里。断层的北侧地层从西往东依次为寒武系第二段地层、泥盆系下统地层、泥盆系中统地系中统地层,断层的南侧地层从西往东依次为寒武系第二段地
13、层、第四系地层和泥盆系中统地层。其中在中段断层沿泥盆系与寒武系的交界线延伸。在武陵的南东侧8公里的位置发育一走线为130度左右的正断层,断层的长度约为4公里东侧的地层为泥盆系下统地层,断层的西侧地层由北为往南依次为泥盆系下统地层和寒武系第三段地层。其中断层的东段沿着泥盆系与寒武系的界限发育,未见明显的正断层痕迹。第四章褶皱1.褶皱构造综述褶皱是岩石或岩层受力而发生的弯曲变形,是地壳中一种最基本的构造形式。褶皱的形态千姿百态,复杂多样。褶皱的规模差别极大,小至手标本或显微镜下的微型褶皱,大至卫星相片上的区域性褶皱。褶皱的研究对象对于揭示一个地区的地质构造及其形成和发展具有重要意义。褶皱与许多矿产
14、的形成及其产状和分布的关系极为密切。因此,研究褶皱也具有重要的实际意义。岩石中面状构造(如层理、劈理或片理等)形成的弯曲称为褶皱。单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲,两侧相背倾斜,称为背斜,褶皱面向下弯曲,两侧相向倾斜,称为向斜。如果组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚,则较老岩层位于核心的褶皱称为背斜,较新岩层位于核心的褶皱称为向斜。正常情况下,背斜呈背形,向斜呈向形,是褶皱的两种基本形式。褶皱的基本类型:岩石中发生弯曲形成褶皱的面为褶皱面,它可以是层理、劈理或不整合面等。从单一褶皱面的弯曲形态看,褶皱面上凸弯曲的褶皱为背形,下凹弯曲的褶皱为向形,褶皱面既不上凸也不下凹,而是凸向两侧的褶皱为中
15、性褶皱。对于沉积岩层而言,把最老地层位于核部的褶皱称为背斜,最新地层位于核部的褶皱称为向斜。尽管在大多数情况下背形常常就是背斜,向形就是向斜,但在已倒转岩层中发育的褶皱常表现为向形式背斜和背形式向斜,这种褶皱在叠加褶皱地区普遍发育。褶皱的形成机制与其受力方式、变形环境及岩层的变形行为密切相关。不同的形成机制在不同的条件下起作用,常见的有:纵弯褶皱作用岩层受到顺层挤压作用而形成褶皱。一般认为岩层在褶皱前处於初始的水平状态,所以纵弯褶皱作用是地壳受水平挤压的结果。岩层间的力学性质差异在褶皱形成中起著主导作用。如岩系中各层力学性质很不一致,则在顺层挤压下,强硬层就会失稳而发生正弦曲线状弯曲,形成等厚
16、褶皱;相对软的层作为介质,在均匀压扁的同时被动地调整和适应由强硬层引起的弯曲形态。进一步挤压下,强硬层的褶皱变得越紧闭,可使翼部被压扁而成IC型褶皱。如岩系中各层力学性质差异较小且平均韧性较大,则强和弱的岩层在褶皱的同时共同受到总体的压扁,可形成IC型到3型的褶皱。纵弯褶皱的轴面垂直挤压方向,褶轴与中间应变轴一致。横弯褶皱作用岩层受到与层面近于垂直的力而发生弯曲的作用。由于沉积岩层初始状态是水平的,因此,横弯褶皱作用的外力是垂向的。它可以是由于基底的断块升降引起盖层的弯曲,也可以由于盐层或其他高塑性层的重力上浮的底辟作用(见底辟构造)引起上覆地层的弯曲,也可由岩浆上涌所引起。其特点是受褶皱的岩
17、层整体处于拉伸状态,常成IA型顶薄褶皱,或在顶部形成地堑。当基底的差异性升降与表层的沉积作用同时进行时,则为同沉积褶皱,背斜表现为水下隆起,向斜表现为水下凹陷,从而可引起沉积层的岩相和厚度的变化。剪切褶皱作用又称滑褶皱作用,是岩层沿著一系列与层面交切的密集面发生不均匀的剪切而形成褶皱。它一般发生于韧性较大的岩系(如含盐层)或较深层次的层状岩系的韧性剪切带中。这时,各岩性层间的韧性差极小而趋于均一化,而整套岩系的平均韧性较大。在变形中,岩性差异和层面只作为标志而不再具有力学意义上的不均一性,由于受差异性剪切而被动地弯曲。其轴面平行于剪切面,因此沿轴面测量的层的视厚度相等,是典型的相似褶皱。流褶皱
18、岩石在较高的温度和压力下可以成为具高韧性和低黏度的固态物质,呈类似於黏性流体的黏滞性流动而变形,形成形态非常复杂的褶皱。深变质岩和混合岩化岩石中常可见小型的流褶皱。在比较简单的层流条件下形成的流褶皱,实际上仍是一种剪切褶皱,仍有规律可循。在紊流条件下形成的复杂褶皱,已很难再造其运动学图像,对分析其所受的应力场已无实际意义,但说明了其生成时的条件。由地表非构造运动的力的作用也可形成褶皱。这类褶皱仅限於地壳表层,属表生构造。如山坡上重力造成的蠕动构造,可使岩层发生膝状弯曲,甚至翻转成平卧式卷曲。地面及水下滑坡,沉积岩成岩过程中的差异压实作用等,都能使沉积岩层产生不同形态的褶皱。这类褶皱一般规模不大
19、,往往局限于某一层或少数岩层中。褶皱的基本组成部分,用以描述褶皱的形态和产状。包括:核,褶皱的中心部位;翼,泛指核部两侧比较平直的部分;轴迹,褶皱面从一翼过渡到另一翼时出露的轴部;枢纽,同一褶皱面上最大弯曲点的连线;轴面,各相邻褶皱面的枢纽联成的面,可以是平面,也可以是不规则的曲面,轴面与地面或其他面的交线称为该面上的轴迹;轴,理想的圆柱状褶皱可以由一条平行其自身移动而描绘出该褶皱面弯曲形态的直线,这一直线又称为褶轴。褶轴只是具有表明几何方位意义的线段,圆柱状褶皱的枢纽方向代表了褶轴的方向。非圆柱状褶皱可有枢纽线而没有统一的褶轴,只有把它分解成许多近似圆柱状褶皱的区段,才可分别确定其褶轴;脊线
20、和槽线,在横剖面上褶皱面的最高点称为脊,同一褶皱面上脊的连线称为脊线;反之,褶皱面在剖面上的最低点称槽,同一褶皱面上槽的连线称为槽线。根据单个褶皱的枢纽及轴面的产状分为:直立水平褶皱,轴面近于直立(倾角8090),枢纽近于水平(0。10);直立倾伏褶皱,轴面近于直立,枢纽倾伏角1070;倾竖褶皱,轴面和枢纽均近于直立;斜歪水平褶皱,轴面倾斜(倾角2080),枢纽近水平;斜歪倾伏褶皱,轴面倾斜,枢纽倾伏;平卧褶皱,轴面和枢纽均近于水平;斜卧褶皱,轴面和枢纽的倾向和倾角基本一致,轴面倾角2080。在同一次构造变形中形成的有成因联系的一系列背斜和向斜组成有规律的几何型式。褶皱的组合型式是区域构造应力
21、场、变形时的温压条件和组成褶皱岩层性质的综合反映。代表性的组合型式有3种:阿尔卑斯式褶皱,又称全形褶皱。由一系列线状褶皱组成褶皱带,所有褶皱的走向与褶皱带走向基本一致,背斜向斜连续波状的同等发育,不同级别的褶皱组合成巨大的复背斜和复向斜。侏罗山式褶皱,又称过渡型褶皱。由一系列近於平行而间隔的褶皱组成,背斜和向斜的发育程度不同。典型的侏罗山式褶皱是背斜紧闭而明显,但两个背斜之间的向斜平缓开阔而不显,褶皱层厚基本不变,为等厚褶皱,这种背斜紧闭而向斜开阔的褶皱也称隔挡式褶皱,如中国四川的华莹山褶皱。反之,向斜紧闭而明显但两个向斜之间的背斜平缓开阔并常呈箱状的褶皱,称为隔槽式褶皱。日耳曼式褶皱,又称断
22、续褶皱。发育於构造变形十分微弱的地台盖层中,以圆形的穹隆或长圆形的短轴背斜为主。翼部倾角极缓。它们可以孤立地产出於近水平的岩层中,也可以成群地出现并有规律的定向排列,如雁列式短背斜。南宁地区的褶皱分布也很广泛。纵观整幅地质图,以寒武系地层的褶皱最为醒目。在中部地区,昆仑关,六胜,杨风塘地区为代表,其中昆仑关地区还有花岗岩的侵入。除此之外三叠系,二叠系,石炭系,泥盆系地层的褶皱也发育良好,在该区西北与西南地区均有出露。西北的那甲地区以三叠系,二叠系和石炭系褶皱为主,各地层为整合接触或平行不整合接触。在该地区的中南部,五塘,四塘圩,二塘地区,出露有一部分的第三系褶皱。在东南部刘圩,南阳,杨会地区则
23、出露有白垩系下统的褶皱。2.褶皱的野外识别对于大型褶曲构造,野外经常采用穿越法和追索法进行观察。穿越法就是沿着选定的调查路线,垂直岩层走向进行观察。用穿越的方法,便于了解岩层的产状、层序及其新老关系。追索法是平行岩层走向进行观察的方法,便于查明褶曲延伸的方向及其构造变化的情况。当两翼岩层在平面上彼此平行展布时为水平褶曲,如果两翼岩层在转折端闭合或呈“S”形弯曲时,则为倾伏褶曲。南宁地区褶皱构造1.1寒武纪褶皱在南宁幅地区最大型最醒目的褶皱是发育在测区中部,读图可知,该褶皱地层为寒武系地层,该层的沉积相为浅海沉积相,由笔石页岩建造,类复理石建造。该区褶皱东西走向,褶皱密集。加里东运动:是古生代早
24、期地壳运动的总称。其形成的褶皱带称为加里东褶皱带。1888年由休斯创用,主要指欧洲西北部晚志留纪至泥盆纪形成北东向山地的褶皱运动。这一时期的地壳运动,使延伸于北爱尔兰,苏格兰和斯堪的纳维亚半岛的北东向格兰扁地槽,西伯利亚的萨彦岭地槽,澳大利亚的塔斯马尼亚地槽及北阿帕拉齐亚地槽形成褶皱山地。加里东运动的完成标志着古生代的结束。寒武纪时最主要的地壳变动为升降运动。自早寒武纪开始海侵,中寒武纪时海侵达到最高峰,海水侵入阿拉伯陆台和印度陆台的北部;到晚寒武世时,由于有些地方陆地开始上升,故海水面积相对缩小,特别在西伯利亚陆台,寒武纪时亚洲各大陆台都沉积有砂岩和石炭岩等地层。志留纪时,在陆台区和中央哈萨
25、克斯坦等大地槽区,有大规模海侵。整个寒武纪和志留纪末期以前,亚洲陆台基本上是沉降时代和海水侵入时代,这是加里东运动的前半期。志留纪至泥盆纪初,亚洲在很多地区发生了褶皱运动。在雨来的许多大地槽中,发生了大规模的海水后退。泥盆石炭二叠纪褶皱除了寒武纪的大型褶皱外,在该区也可观察到泥盆系和石炭系及二叠系地层形成的褶皱。该层地层的沉积相为浅海,滨海及陆相沉积相。由碳酸盐,含锰硅质岩建造,碎屑岩建造。该褶皱东北,西南走向。罗坡以南地区的泥盆石炭纪褶皱剖面引起该构造的构造运动为东吴运动。东吴运动是引发华南二迭系海水进退,沉积旋回,岩相变化,生物变革及火山活动的一次地壳运动。诸多证据表明东吴运动时存在的,位
26、于翠屏山组与童子岩组,龙潭组与堰桥组,吴家坪组与茅口组之间,以假整合,整合或不整合而显现其不平衡性。白垩纪褶皱在该区的东南角可以看见白垩纪地层出露,其构造也为褶皱构造。由白垩系下白垩统地层构成,褶皱走向为东北到西南。该层地层的沉积相为河流湖泊沉积相。沉积建造为红色建造。红色建造(redbedsformation):套主要由泥质岩,粉砂岩和砂砾岩组成的以红色为标志的陆相沉积。它有时还夹有薄层白云岩,石灰岩和石膏等。红色建造总体是在氧化环境下形成的河流,三角洲,湖泊以及近海相沉积。它产出在造山带的前缘坳陷或山间坳陷内。红色建造以粗碎屑岩为主,且厚度巨大。在空间上,岩相和厚度变化迅速。这类构造出现的
27、红色构造往往就是磨拉石建造的另一种称谓。这种构造也可见于地台的一些中,新生代盆地之中,在这种情况下,他们的绝对厚度较小,且岩相和厚度的空间变化也要小得多。该构造运动为燕山运动燕山运动:侏罗纪和白垩纪期间中国广泛发生的地壳运动。从一亿三四千万年前开始,到7000万年前左右,在我国许多地区,地壳因为受到强有力的挤压,褶皱隆起,成为绵亘的山脉,北京附近的燕山,是典型的代表。科学家把出现在这个时期的强烈的地壳运动,总的叫做燕山运动。1927年翁文灏在中生代以来中国东部的地壳运动和火山活动中,将中国东部造山运动分为4期:秦岭期(古生代末)、燕山期(侏罗纪末、白垩纪初)、南岭期(白垩纪末、第三纪初)和陇山
28、期(第三纪后半期)。燕山运动以北京附近的燕山为标准地区而得名。此后中国地质学家对燕山运动不断进行研究,并提出不同的分期意见。燕山运动对中国大地构造的发展和地貌轮廓的奠定,都具有重要意义。此时中国陆域又有扩大,古地中海继续后撤。由于构造背景不同,燕山运动的强度和表现形式有明显的东、西差异。在大兴安岭、太行山、雪峰山一线以西,为相对稳定的一些大型内陆盆地所在,如鄂尔多斯、四川、准噶尔、塔里木等盆地,它们在中生代期间几乎连续地接受河、湖相沉积;盆地外围已固结了的古生代地槽带,普遍发生基底褶皱。上述一线以东,构造活动较强烈,造成许多北北东或北东向平行斜列的褶皱断裂山地和大量小型断陷盆地,并伴以岩浆活动
29、,特别在东南沿海一带花岗岩侵入和火山岩的喷发尤为剧烈,显示了太平洋沿岸地带构造活动的加强。经过燕山运动,中国地貌的构造格局已清晰地显现出来。第三纪褶皱该区的中南部出露有第三系褶皱,褶皱走向为东北,西南走向,与此褶皱相关的构造运动为喜马拉雅运动。喜马拉雅运动:新生代地壳运动的总称。因形成喜马拉雅山而得名,1945年由黄汲清创用。这一运动对亚洲地理环境产生重大影响。西亚、中东、喜马拉雅、缅甸西部、马来西亚等地山脉及包括中国台湾岛在内的西太平洋岛弧均告形成,中印之间的古地中海消失。这一运动中,中国东西地势高差增大,季风环流加强,自然地理环境发生明显的区域分异:青藏隆起为世界最高的高原,第三纪的热带、
30、亚热带环境被高寒荒漠取代;西北地区因内陆性不断增强而处于干旱环境;东部成为湿润季风区。一般认为,喜马拉雅运动分为3幕:第一幕发生于始新世末、渐新世初,青藏地区成为陆地,从而转为剥蚀区;第二幕发生于中新世,地壳大幅度隆起,伴以大规模断裂和岩浆活动;第三幕发生于上新世末、更新世初,青藏高原整体强烈上升,形成现代地貌格局。我国所有高山、高原现今达到的海拔高度,主要是喜马拉雅运动第三幕以来上升的结果。上第三系沉积相为湖泊沼泽相,沉积建造为含煤建造。含煤建造:是一套由砂岩、页岩为主夹有多层煤或煤线的岩系。无论是否具有可采煤层,都可称为含煤建造。该类建造主要形成于古陆边缘的滨岸地带或陆内的陆相盆地中。在构
31、造环境上,它是后地槽阶段的产物,也可理解为是地台发展阶段的一种沉积建造。含煤建造是湿润气候条件下的产物,与潟湖建造所代表的气候条件截然不同。其他褶皱A大明山褶皱带150anLih10呈北南向延I23,10呈北南向延-J,,,大明山的形成是褶皱作用的结果。该褶皱位于大明山地区,呈北一一二丄一伸。大明山的北边是一个向斜,南边是一个背斜,其核部由上寒武统(3)及花岗岩侵入体组成,岭背斜两翼由下泥盆统(D1)、中泥盆统(D2)组成,两翼产状分别为:北翼倾角64,南翼倾角23,由此可以看出北翼相对较陡,轴面北倾。在组合类型上可以观察出此背斜为复背斜。从南宁地质图上可以看出,大明山南边有侵入岩体出露,说明
32、大明山背的斜核部较老地层上寒武统(3)被花岗岩侵入。整个大明山出露的是较早的上寒武统(3)地层,它的周围则出露下奥陶统(01)、下泥盆统(D1)、中泥盆统(D2)地层,说明大明山地区地层被风化剥蚀,而且南边因风化剥蚀较强烈已有侵入花岗岩体(Y4)出露,且出露面积较大。形成时代为:由地层的不整合关系容易直接判断出大明山褶皱的形成时代,因大明山地区D1与3,D3与3、01为不整合接触关系,01为不整合面一下最新地层,D1为不整合面以上最老地层,因此可以推测褶皱的形成时间在下奥陶统(01)之后而在下泥盆统(D1)之前。B英吉背斜寒武系该背斜位第一段(.仅出露一小片区域。两寒武系该背斜位第一段(55翼
33、为寒武系第二段(b),两翼产状分别为:北翼倾角两翼倾角相差不大,但基本呈对称分布,轴面近直立,因此该褶皱为等斜褶皱。该背斜附近沿有一与其轴线斜交的断层发育。断层切穿核部岩层边缘。该背斜附近的岩层D1与D2,D1与b为不整合接触关系。形成时代:由断层背斜翼部的下泥盆统(D1)及地层的不整合关系可确定该背斜形成的时代在寒武系第二段(b)之后,在下泥盆统(D1)之前。55甘圩向斜该向斜主位甘圩地区,轴线呈东西方向,核部为下石炭统(C1),两翼由上泥盆统(D3)、中泥盆统(D2)和下泥盆统(D1)地层组成,两翼产状分别为:北翼倾角30,南翼倾角75,南翼相对较陡,北翼较缓,但两翼倾角相差较大,轴面向南
34、倾斜。该向斜有一断层沿轴线方向切过,使核部岩层错开。形成时代为:根据地层不整合接触关系不易推测该向斜的形成时代,但根据断层切穿褶皱核部最新地层上石炭统(C3)可以推测出其形成时代为:上石炭统(C3)之后。D武义背斜该背斜位于武义地区,轴线呈西北东南向延伸,核部为古新统(E1)地层,两翼地层为始新统(E2),两翼产状分别为:北翼倾向10,南翼倾角10,南、北翼均较缓,且两翼倾角相等,轴面直立,是等斜褶皱。该褶皱附近地层古新统(E1)与始新统(E2)为不整合接触关系。形成时代为:根据地层不整合接触关系,可以推测出其形成时代为:古新统(E1)。E.榨油、陇思一带背斜构造该地区构造运动同属太平东北地区
35、构造运动时期,由于第四纪构造沉积作用的影响,两者在区域上由第四纪沉积所隔离,但两者的形成年代,地层发育情况基本相同榨油、陇思地区的出露地层有泥盆系下统,泥盆系中统,泥盆系上统,石炭系下统,最新地层为石炭系上统,由于断层及第三纪、第四级的沉积影响,部分地层被掩盖。由甘圩地区向西北方向观察断层,依次有C3。除掉榨油地区泥盆系中统外,其他地层是由新到老,再由老到新的变化,故可判定此地区为一背斜构造。榨油地区及周边地区出露泥盆系中统,可能是由于该地区受后期构造运动的影响,引起地层沉降而构成的。该地区褶皱情况于太平地区类似,核部地层为泥盆系中统,石炭系上统,由于断层及其他构造运动的影响,部分地区地层有缺
36、失。根据地质图可以观察到,背斜的枢纽方向为西南到东北方向,轴面不直立,两翼倾向相反,倾角不等,故为一斜歪褶皱,可能是由于后期构造运动引起的。不考虑断层及其他不整合沉积接触作用的影响,可以观察到该褶皱不整合面以上最新岩层为第三系古新统,不整合面以下最老地层为石炭系上统,故该褶皱的形成时期约为晚石炭世到第三纪的古新世。根据甘圩、陇思、榨油地区的地层特征及分布情况可推断:该地区先沉积泥盆系上统,部分地区抬升遭受剥蚀,露出下伏地层泥盆系中统,而后向西侧依次沉积石炭系下统、石炭系中统、石炭系上统,沉积完成以后形成褶皱,褶皱结束以后,遭受其他地质构造作用,如断层等,随后地层又出现抬升,遭受风化剥蚀,到第三
37、纪、第四纪沉积时,已与下伏地层呈现明显的角度不整合接触关系。F.天井岺地区穹窿构造天井岺地区受构造运动影响较为强烈,主要是受第四纪的风化剥蚀比较严重。导致第四纪地层覆盖了大部分范围,但分析后,仍可恢复。第四纪沉积前的地形特征及其构造变化。该地区出露的地层主要为泥盆系下统(D)、泥盆系中统(D)、泥盆系上统(D),最老地层为泥盆系下统(D),最新地层为泥盆231系上统(D),并且按泥盆系上统(D)、泥盆系中统(D)、泥盆系下统(D)3321的顺序依次从外围包围到内层,并且同一地层面在平面上出露的纵向长度和横向长度之比小于3:1,故可判定其为一穹窿构造。根据各个地层的分布情况去,可判定该褶皱的枢纽
38、指向大致为东西向,核部地层为泥盆系下统,往外依次延伸到两翼的地层为泥盆系中统(D)和泥盆系上统(D),由于断层构造发育,部分地层被切断。23由地质图大致分析,背斜轴面近直立,两翼倾向相反,倾角近相等,为一直立褶皱。同时,褶皱的轴面与褶皱包络面垂直,且两翼长度相等,故它又是一个对称褶皱。由于断层及其它不整合接触关系,可观察到得该褶皱不整合面以上褶皱最新岩层为石炭系下统,不整合面以下最老地层为泥盆系上统(D),故该褶3皱的形成时代为晚泥盆世到早石炭世。3第五章岩浆岩一.侵入岩1.侵入岩侵入岩是地壳深处的熔融岩浆,指液态岩浆在造山作用下贯入同期形成的构造空腔内,在深处结晶和冷凝而形成的火成岩。侵入岩
39、主要形成于燕山期,同位素年龄值129161.8百万年,产状为岩株、岩枝、岩脉,岩基极少。岩类以花岗岩、花岗闪长岩,花岗斑岩居多,钾长花岗岩、流纹斑岩次之。花岗岩类可分改造型、同熔型两种,改造型又分重熔型和混合交代型。改造型侵入岩,母岩物质来自经剪切重熔后的局部浅层地壳,沿着印支期褶皱核部或大断裂带侵入,一般为中、深成侵入相。岩石以铝过饱和系列为主,有钾钠比高、氧化指标低的特征。石英中气液包裹体均一,温度190400C。岩石具花岗结构,晚期还出现斑状结构,矿物属低温结晶序列,成岩温度700C。以临安顺溪花岗岩、河桥花岗岩、萧山道林山钾长花岗岩为代表。同熔型侵入岩,由太平洋板块向北西俯冲或陆陆碰撞
40、,使深部地壳熔融岩浆上升凝固而成。侵入体定位较浅,有高温结晶序列及斑状结构的特点。石英中气液包裹体均一,温度160475C,成岩温度970一1143C。这类岩体与同期火山作用有密切关系,常受火山构造控制。以桐庐横村埠花岗闪长岩、天目山花岗闪长斑岩、富阳里山花岗岩为代表。由于岩浆侵入作用通常发生在火山喷发作用之后,侵入岩往往分布于中低级火山构造的中心或其周缘的环状、放射状断裂之中,形成一套火山侵入杂岩,较典型的有横村埠火山杂岩带。2.南宁地区侵入岩南宁地区侵入岩按形成时代,由老至新可划分为四堡期、晋宁期(雪峰期)、加里东期、华力西期、印支期、燕山期、喜马拉雅期共7期。其中以华力西期印支期侵入岩出
41、露面积最大,燕山期、加里东期次之。侵入岩的岩性复杂,岩类多样,有酸性岩、中性岩、基性岩、超基性岩和煌斑岩、伟晶岩等,以及它们之间的过渡类型,各类侵入岩与内生金属矿产的形成具有密切的关系,尤以有色金属和稀有金属矿产与中酸性侵入岩关系最为密切。成矿期中又以燕山期最为重要。南宁幅地区发育最醒目的岩体是昆仓关花岗岩。平面上呈不规则等轴状,面积341Km2,与寒武系、泥盆系呈侵入接触关系,接触界面清晰,呈不规划波状弯曲,接触面倾向围岩,西北部较缓,南部与北部较徒,倾角3060,岩体中部尚残留有寒武系的残留顶盖,说明岩体的剥蚀程度比较浅。二喷出岩1喷出岩(effusiverock)又火山喷发时喷出的岩浆冷
42、凝而成的矿物岩石,多数为岩浆岩组成,质地疏松多孔,又称火山岩。喷出岩作为盆地地层中的特殊岩性,具有与天然地震,断层活动时空分布的同一性以及原位沉积,时间标定等一系列特征。狭义的喷出岩即指各种熔岩。熔岩具有两种含义,一是指喷出地表后挥发逸散的炽热熔融状态的岩浆;一是指又熔浆冷却凝固而形成的岩石。没有冷却的岩浆可以沿山坡或河谷流动,其前端多呈舌状,称为熔岩流。由于熔浆化学成分的差异,其粘稠性和流动速度亦不相同,基性熔浆一般含二氧化硅较少,粘性小,流速大,酸性熔浆含有二氧化硅较多,粘性大,流速小。大面积的熔岩流冷凝而形成的岩石为熔岩被。熔岩冷凝过程中,由于岩石导热性和地表形态的差异,可形成波状熔岩,
43、绳状熔岩,块状熔岩,熔岩瀑布和熔岩隧道等各种形态。熔浆可以是在火山爆发时从火山口喷流出来,也可以是沿断裂溢流出来。熔浆的化学成分不同冷却凝固后所形成的岩石也不同。基性喷出岩为玄武岩,中性喷出岩为安山岩,酸性喷出岩为流纹岩,半碱性和碱性喷出岩为粗面岩和响岩。喷出岩多具气孔,杏仁核流纹等构造。多呈玻璃质,隐晶质或斑状结构。玻璃质的珍珠岩,松脂岩,浮岩等喷出岩称为火山玻璃岩。广义的喷出岩包括各种熔岩和火山碎屑岩。火山碎屑岩主要是由火山碎屑堆积物堆积而成,往往混有一定数量的正常沉积物或熔岩物质。2.南宁地区喷出岩南宁地区的喷出岩有两种即基性喷出岩和中性喷出岩,发育在晚白垩世。基性喷出岩:见于测区北部边
44、缘武鸣,骆财一带成熔岩流覆盖于上白垩统之上,为下第三系不整合所覆盖,下第三系底部砾岩中含较多得喷出岩砾石。岩性为橄榄安山玄武岩,主要由中长石(61%)、玻璃质(12%)、辉石(15%)和橄榄是假晶(11%)等组成。演示气孔发育,成扁圆形或不规则状,常被绿泥石等矿物填充构成杏仁状构造,中性喷出岩:分布于测区西北角宾阳陈岭附近。成层状产出,覆于白垩系之上,与地层产状一致。厚度大于25m。岩性为辉石安山岩,中性长石含量65%,辉石13%,其余为玻璃质,具斑状结构,杏仁状构造。第六章构造发展史研究一个地区的地史的内容和任务基本上分为三个部分:地表层状岩石(含古生物化石或同位素年龄)的形成顺序,地层的划
45、分对比,地质时代的确定和地层系统的建立(地层学);地层形成的古地理环境和时空分布特征,恢复地史中海平面升降和古气候与古环境的演变(沉积古地理学);研究地层的沉积和岩浆岩石组合时空分布特征,动植物群生物区系性质以及古地磁研究指示的古纬度位置,再造古大陆古海洋分布格局,讨论古板块漂移分合历史,岩石圈构造演化和地球动力学之间的关系(历史大地构造学)。总的来说,地史学研究的中心都与时间有联系,可概括为沉积发展史,生物演化史和构造运动史三个方面。研究一个区域的地史,内容可设涉及地壳形成,生命起源,生物演化,海陆变迁,冰川消长,板块分合以及地内外不同全层间相互关系等领域,具有重要的理论学术意义。另一方面,
46、人类生存依赖的矿产资源开发,生态环境保护和自然灾害预防等一系列国计民生重大课题,也都与地球不同圈层的演变历史密切相关。由此可见,研究一个区域的构造发展史对于了解整个区域的地质历史有着重要的意义,同时也与当地居民的生产生活密切相关。纵观南宁地区,整个地壳发展可分为三个阶段:地槽发展阶段,地台发展阶段,上叠盆地发展阶段。每个阶段有着不同的运动和旋回,造成了不同的地质构造。南宁地区构造发展史:本地区在漫长的地质历史发展进程中,在大地地质构造作用的影响下,经历了多次构造运动,根据地层间的接触不整合关系,可以将其划分为三个地壳发展阶段。根据各种地质构造形成的机理模式和基本理论,结合中国大地构造在全球地质
47、应力作用下所表现出来的基本特征,先将其构造发展史具体描述如下:地槽发展阶段-右江海槽三级构造单元。位于南丹、宾阳、上思一线以西的广大地区,约占全区总面积的五分之二,是广西三叠系(中下三叠统)分布比较集中的区域,下古生界零星见于右江断裂西南部的部分背斜、穹窿核部,泥盆系与其角度不整合接触;上古生界在海槽东北部和西南部大面积出露。中新生代上叠盆地见于海槽东南部和右江一带。强烈的火山活动和岩浆侵入,是该区重要地质特征之一,岩浆岩以中酸性侵入岩较发育。加里东期花岗岩仅德保县钦甲、红泥坡两处有小面积出露;燕山期花岗岩、花岗班岩、石英班岩见于、昆仑关、大明山、马山县乔利,巴马县城、凌云县逻楼及南丹县芒场、
48、大厂等地,除昆仑关岩体呈岩基产出外,其余多呈岩脉出露于地表;华力西期印支期火山岩和基性侵入岩分布较广。基性侵入岩多顺层产于晚古生代地层,少部分产于三叠纪地层。该区褶皱除零星出露于背斜核部的寒武系的褶皱属于加里东期限之外,上古生界和下中三叠统的褶皱为印支期,褶皱大都呈北西向和北偏西方向展布,西南部则多为北东向和近东西方向,断裂比较发育,主要分布于南丹、东兰、巴马、靖西、那坡县和右江一带。该时期主要运动是加里东运动-古生代早期地壳运动的总称。其所形成的褶皱带称加里东褶皱带。1888年由休斯(E.Suess)创用,主要指欧洲西北部晚志留纪至泥盆纪形成北东向山地的褶皱运动。这一时期的地壳运动,使延伸于
49、北爱尔兰、苏格兰和斯堪的纳维亚半岛的北东向格兰扁地槽、西伯利亚的萨彦岭地槽、中国东南部加里东地槽、澳大利亚的塔斯马尼亚地槽及北阿帕拉契亚地槽(古大西洋)形成褶皱山地。加里东运动的完成标志着早古生代的结束。对大陆形成影响:寒武纪时最主要的地壳变动为升降运动。自早寒武世开始海侵,中寒武世海侵达到最高峰,海水侵入阿拉伯陆台和印度陆台的北部;到晚寒武世时,由于有些地方陆地开始上升,故海水面积相对缩小,特别在西伯利亚陆台。寒武纪时,亚洲各大地槽带都沉积有砂岩和石灰岩等地层。志留纪时,在陆台区和中央哈萨克斯坦等大地槽区,有大规模的海侵。整个寒武纪和志留纪末期以前,亚洲陆台基本上是沉降时代和海水侵入时代,这
50、是加里东运动的前半期。志留纪末泥盆纪初,亚洲在很多地区发生了褶皱运动。在原来的许多大地槽中,发生了大规模的海水后退,形成众多高山。这一阶段是加里东运动的后半期,亦即造山时期。贝加尔湖沿岸诸山、东萨彦岭、西萨彦岭、叶尼塞山脉、库兹涅茨阿拉套山、阿尔泰山、唐努乌拉山、杭爱山以及我国华南的加里东褶皱带,都是这一阶段形成的。至此,亚洲原有的地槽缩小了,而陆台却扩大了。地台发展阶段-苏皖上升运动属于印支旋回的第一幕。发生于早三叠世与晚二叠世之间,称苏皖上升运动,在龙州扶绥一带,下三叠统超覆于上二叠统或下二叠统之上;在隆林安然一带,下三叠统上部超覆于上二叠统之上,表明地壳具有明显的上升运动并遭受短暂剥蚀。
51、其它广大地区仍然处于水下环境,继续接受三叠纪沉积,其间振荡运动及海底火山活动强烈,形成三种不同的沉积建造;一是浅海台地相碳酸盐建造;二是浅海深海盆地相碎屑岩建造;三是火山岩建造。同位素年龄值为245Ma。-桂西上升运动属于印支旋回的第二幕。发生于早三叠世末至中三叠世初之间,称桂西上升运动。在隆林一带,中三叠统百逢组超覆于上二叠统之上,此外,在桂西和桂西南一带,早三叠晚期和中三叠世初普遍有酸性火山活动及少量的中性基性火山活动。在武鸣县灵马、田阳县那么一带产生近东西向轻微褶皱,地壳露出海面,经过短期侵蚀之后,又继续下沉,形成下三叠统与上覆中三叠统或中三叠统下部与底部地层之间微角度不整合或喷发不整合
52、接触。中三叠世,桂西地区地壳急剧下沉,海水变深,地槽型沉积迅速向碳酸盐台地沉积区扩大。-地台发展阶段印支运动属于印支旋回的第三幕。发生于晚、中三叠世之间的构造运动,称印支运动。是继广西运动以来的又一次极其强烈的褶皱造山运动,波及全广西,使地层发生褶皱,桂西海槽封闭,形成印支褶皱带,从此结束海相地层的沉积转而进入陆相沉积新阶段。十万大山地区上三叠统平垌角度不整合于中三叠统板八组之上,以及沉积不整合于印支期台马岩体之上,其中缺失晚三叠世早期沉积;其余地区为晚三叠世晚期早侏罗世早期的那周尾组或天堂组角度不整合于晚古生代地层之上。构造线方向各处不一,以北东向为主,次为北西向,亦有东西向和南北向,台地区
53、为缓开阔的褶皱,盆地区为紧密线状褶皱。伴随该构造运动有大量酸性岩浆侵入,构成了桂东南桂南一带的岩浆岩带,岩体同位素年龄偏新或偏老,摆辐较大,为160-390Ma,般为200-230Ma,伏波岩体侵入下三叠统,被下侏罗统沉积覆盖,年龄值为235Ma,大致可代表该运动的时限。-华力西运动又称海西运动。晚古生代地壳运动的总称。由德国海西山得名。其所形成的褶皱带,称海西或华力西褶皱带。海西运动起初在德国用于不同时期褶皱、断裂作用造成的任何山地,后限指晚古生代造山运动。海西运动使西欧的海西地槽、北美东部的阿帕拉契亚地槽、欧亚交界的乌拉尔地槽、中亚哈萨克地槽及中国的天山、祁连山、南秦岭、大兴安岭等地槽褶皱
54、回返,形成巨大山系。此时北半球各古地台之间的地槽带变为剥蚀山地。海西运动的完成,标志着古生代的结束。上叠盆地发展阶段-燕山第一幕发生于早白垩世与晚侏罗世之间的构造运动。在该构造运动影响下,地层发生褶皱和断裂,同时产生强烈的酸性、中酸性岩浆侵入活动,形成花山、姑婆山、栗木等数十个燕山早期岩体或岩群,并有钨、锡、铌、钽等成矿作用。共有三次岩浆侵入:第一、二次为酸性岩;第三次以酸性岩为主,部分为中性或基性酸性岩。桂东及桂东南下白垩统普遍角度不整合于侏罗系及更老地层之上,但在十万大山盆地却不明显推测为平行不整合接触关系。同位素年龄值157195Ma。在该构造运动的影响下,块断升降运动活跃,沿着北东向灵
55、山藤县、凭祥大黎深断裂之间、桂林来宾大断裂和东西向宜山柳城大断裂带,发育一系列大小不等的断陷或拗陷盆地。此时本区地壳被分割成桂西、桂北、桂东和桂东南四个块断区。块断区边缘及桂东南块断区内部分地区地势比较低洼,早白垩世在这些低洼处,积水成湖,形成数十个大小不等的陆相盆地。以十万大山和贵县桥圩盆地规模最大(面积25006000多平方公里)。在干燥炎热气候条件下盆地中沉积了一套数百米至五千余米的类磨拉石和红色复陆屑建造,来宾和桥圩盆地部分为含膏盐建造。-燕山第二幕发生于早、晚白垩世之间构造运动。早白垩世末该构造运动波及全区,产生大规模的断裂活动和较强的褶皱及岩浆侵入。形成许多北东、北西向区域性大断裂,它们对晚白垩世盆地的形成和分布有着明显的控制作用。沿着博白岑溪、南丹昆仑关断裂带有较强的重熔或同熔型中、酸性岩浆侵入,形成陆川、昆仑关、南丹县大厂等为数众多的岩体,并有钨、锡
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