实习基本情况实习地点:锦山-测鱼地区实习时间:2010 年7月地质地貌野外实习报告一、实习概况学习了半年时间的地质学和地貌学,在七月五号至八号在石家庄市井陉县测鱼镇-锦山地区进行了为期四天的地质地貌野外实习。
马克思主义里有句话说:“实践是检验真理的唯一工具”。
在这次实习过程中,我们学会掌握了一些基本的野外地质地貌观察与判断的基本知识与方法,比如地质罗盘的使用,地层产状的基本测量,岩石的辨别与判定,断层与节理的区分,等等。
此次实习主要是为了巩固和加深在课堂上学到的理论知识,是理论与实践相结合,提高学系效率。
除此之外,我们学会了一些户外实习的基本要领和考察方法。
学会野外观察地质地貌现象的初步能力,为以后的学习和工作使用和分析地质资料打下基础。
虽然只是四天的时间,而且我们所具备的知识、能力有限,对当地的地质地貌状况并没有充分了解,但是在已经掌握了当地地质地貌情况的宋保平老师和李艳芳老师精心的讲解和耐心指导下,另外还有关于此地区的地质资料的帮助下,我们比较系统的掌握了这个地区的地质地貌现况。
二、实习地区介绍实习区位于河北省井陉县境内、太行山中段,西邻山西平定县,南与山西昔阳接壤,东部与河北元氏县毗连,北部为苍岩山,地势南高北低,以海拔500-900米的低山为主,属北东向延伸的中低山区。
区内最大河流为甘陶河,发源于山西昔阳,属常年性河流,至北横口村与绵河汇合,全长150公里,流域面积2564平方公里,1980 年在测鱼附近建设张河湾中型水库,目前库下河流基本断流。
区内地层出露较齐全,层序较完整,由老到新依次有位于区内东部、东南部的太古界、广泛分布于全区,产状倾斜的元古界、分布于山顶部分,产状平缓,略向北倾的下古生界(寒武-奥陶系)和中元古界长城系、上元古(石炭-二叠系)、新生界(第四系),整个中生界地层缺失。
区内具有典型的障石岩地貌、黄土地貌以及山区河流水文特征,出露岩石普遍偏老,基本为前寒武纪的古老变质岩、变余碎屑岩,除褶皱外,区内地质构造较齐全,沉积岩结构构造类型较丰富。
本区属暖温带大陆性气候,四季分明,受地形和海拔高度影响,气候区域性变化和垂直性差异均较明显。
南部山区植被覆盖好,且有一定分带性。
实习区气候凉爽,适合夏天实习。
三、实习路线安排路线一:驻地南侧山坳,讲解地质背景,观察岩石结构构造,练习使用地质罗盘;路线二:驻地-锦山顶,主要在灵潭漱玉,锦山顶认识观察并测量节理、断层,判断认识沉积岩结构构造;路线三:白城-沿庄公路沿,认识观察地层的变化和接触关系,认识观察三大类岩石,认识观察黄土堆积和黄土地貌及风化作用;路线四:驻地-张河湾水库,观察嶂石岩地貌,了解水库结构;四、实习内容(一)我们于七月五号十一点到达锦山地区的南寺掌村,在安排食宿后,我们在下午三点多正式开始了这次野外实习。
我们的首站是南寺掌村村南侧的山坳,在这里首先宋老师给我们介绍了实习区的地质背景、实习安排;然后我们主要进行了对沟谷里出现的各种岩石的类型、结构构造的判断与描述;用罗盘测量各种地质体的产状。
在到达目的地前我们看见了一石英脉,如图:这是石英脉是宋老师告诉我们的,后来通过观察,这种矿物无论是颜色、光泽、硬度还是解理都和石英相吻合。
我们组同学对这条石英脉进行了测量,其产状可记录为:SE125°/NW305°,SE215°,∠70°。
经观察,此石英脉在内力和物理风化作用下,已破碎,且在缝隙中存在红色物质。
这种红色物质经观察认定为沉积型赤铁矿,因为其呈粉末状,暗红色,暗淡光泽,硬度较小。
如图片所示,节理贯穿岩石和石英脉,这表明节理是在石英脉形成后产生的。
然而石英脉又是怎么形成的呢?仔细观察,石英和岩石是具有一个接触面的,如果省略这个石英脉,那么就是一组节理,这样我们可以理解为首先是岩石先有了断裂,然后二氧化硅矿物溶液顺裂缝进入,后来结晶成白色的石英脉。
在目的地随处都是风化崩落的碎石,基本上都是沉积岩和变质岩。
我先介绍隶属变质岩、具有丝绢光泽的板岩和千枚岩。
我所看到的板岩颜色为灰绿色,外表呈致密隐晶质,具有明显板状结构,在板理面上略有丝绢光泽和劈理。
通过课本可知其矿物成分绢云母、绿泥石、石英等,但矿物晶体颗粒微小,肉眼无法分辨。
板岩上的劈理通过老师的讲解和查阅相关资料,总结为:劈理(流劈理)一词应泛指岩石在变质固态流变过程中新生的平行面状构造,它是岩石变形时,岩石内部组分发生压扁、拉长、旋转和重结晶作用的结果。
这块千枚岩,具细粒鳞片变晶结构,片理面上具有明显的丝绢光泽,并具有皱纹构造。
千枚岩与板岩相比,它的绢云母含量多余板岩,所以它的光泽比板岩更亮。
千枚岩具有典型的千枚构造—由细小片状矿物定向排列所成的构造,晶粒微细,肉眼不容易辨别,片理面上具有丝绢光泽。
这一块是类属变质岩的片麻岩,通过外观我无法判定它是什么类型的岩石。
后来询问老师,把岩石放远,可看到矿物晶体呈一定方向的排列,这是变质岩的片理构造。
片理构造是变质岩中最常见、最带有特征性的构造。
根据矿物组合和重结晶程度,片理构造可分为:片麻构造、片状构造、千枚岩构造、板状构造和条带状构造。
片麻构造是岩石变质程度最高的一种构造。
片麻岩主要由较粗的粒状矿物组成,又有一定数量的柱状、片状矿物在粒状矿物中定向排列且不均匀分布形成条带状。
这块岩石是是浅色矿物和暗色矿物相见分布,片麻构造更加明显。
因为在此我们要学习练习使用地质罗盘,我们小组除了之前的石英脉的测量,还测量了右图中的巨型岩体,它的测量数据为: SE143°/NW323°,NE53°,∠17.5°。
这块岩石呈青灰色,含有白色的杂质,呈致密块体,表面有风化痕迹,我初步判断其为沉积岩。
在完成主要任务的情况下,我们还认识观察了一些层理构造(平行层理、斜层理、交错层理),层面构造(泥裂、波痕、雨点)及进行了片理构造与层理构造的区分。
首先我介绍层面构造,在沉积岩层面上常保留有自然作用产生的一些痕迹,它不仅标志着岩层的某些特征,而更重要的是记录了岩层沉积时的地理环境: 1.泥裂(干裂):多见于泥岩和泥质砂岩中,是在浅水环境及阳光充足的条件下形成的。
裂纹具有上款下窄形态,其中被泥沙填充,填充物与上覆岩层的成分相当。
下列的第一张图为泥裂的正面和反面形态。
2.波痕:经常保存在砂岩中,但在泥灰岩和薄层灰岩中亦可看见。
我们所看到的波痕是在流水、波浪、潮汐作用产生的波浪状构造。
A B CA图中的波痕明显的对称,波峰尖锐,波谷圆滑,这是浪成波痕,在浅水沉积环境中的波浪作用下形成的;B图中的波痕形态不对称,波峰和波谷都较圆滑,这叫流水波痕,反应浅水沉积环境中流水条件下形成的;C 图中的波痕为两组交错波痕,说明当时的浅水沉积环境可能有两个不同方向的作用力。
3.雨点:在泥、砂质沉积岩的层面上保留的半径约为2~3mm ,深约1~2mm ,边缘稍高的圆形或椭圆形凹坑。
雨痕的密度反应当时雨点的大小,和雨速的问题。
两幅图就反应了不同下雨环境。
下面介绍的是层理构造,是由于先后沉积下来的矿物或岩屑的颗粒大小、成分、颜色和形状的不同而显示的成层现象。
层理构造的类型:有水平层理(平行层理)、交错层理、斜层理、波状层理。
水平层理是指在一个层内的纹层比较平直并与层面平行。
这种层理主要是在水动力条件微弱、平静环境条件下形成的,比如闭塞海湾、较深的海、湖泊、沼泽等稳定的沉积环境。
在泥岩和粉砂岩中交水平层理,但是当沙砾粗大时叫做平行层理。
如右图所示:如果层内的纹层呈直线或曲线形状,并与层面斜交,则称斜层理若各纹层均向同一个方向倾斜,可称单向斜层理(A ),这是在河流搬运过程中形成的,其倾向代表了流水的方向;斜层理的方向不一致,为交错层理(B ),这是在滨海、浅海地带,海(湖)水的运动方向反复不定。
因为在我们活动地区没有发现波状层理,我就不加以介绍了。
在认识了层理构造和片理构造后,宋老师就为我们介绍了它们的区别,如下表:A B我们还见到了表面有赤铁矿的砂岩,赤铁矿是砂岩经过风化作用形成的;漂亮的石英晶簇;泥裂的侧面等等。
在七点左右我们第一天的实习就临近结束了。
(二)第二天我们在七点半集合,这一天的主要实习地是驻地-锦山顶。
在到锦山的途中我们看到了矿物颗粒大小区别很明显的一块岩石和一块具有多天石英脉的岩石。
进入锦山景区后,沿着石板路前进,脚下的石块岩性不同,构造各异,其中最丰富的是波痕和泥裂,它们千姿百态。
在路旁的一对石块中宋老师找到了一块表面有矿物晶体的岩石。
此矿物晶体晶形良好,表现为纤维状集合体,完全解理,呈黄褐色,半金属光泽,在棱角处透光,通过判断其为闪锌矿。
接着我们到达了这一天的第一站,临潭素玉。
潭水的后面是下图所示的崖壁,在崖壁上有三组节理,我们对其进行了测量。
A 、B 为一组走向节理,A 的产状为:SE153°/NW333°,SW243°,∠11°;B 的产状为:SE153°/NW333°,SW243°,∠18°;C 、D 为两组斜节理,C 的产状:NE15°/SW195°,SE105°,∠59°;D的产状为:NE65°/SW245°,SE155°,∠70°。
在小潭的左侧有一条节理破碎带,在这里形成了石英脉,顺着石英脉向上找可看见有一个石英洞。
不过一般在晶洞里会长有晶形较好的石英晶簇。
在完成观察后,我们继续往上,途中我们遇到一块微有变质的岩石。
这本是一块石英砂岩,变色的地方是因为受到构造运动所产生的强烈应力的作用,使岩石破碎产生角砾胶结而形成了角砾岩,这块岩石内部无变化,边缘受到了轻微的变质作用。
最后到达我们的第二个实习点——刀劈峡。
这是一个由断层形成的大致为南北方向的隘谷。
隘谷的两侧为长城系的沉积岩,两侧崖壁上还有一些断层和节理。
这条断层基本上可以分为三段,走向由北向南为:340°,305°,355°;岩壁接近垂直90°;在这主断层的两侧还有几条断层和节理。
如上图所示,第一幅图是断层,主要怕判断理由是断裂碎屑物;节理的判断是擦痕和位移。
这里的断层和节理基本上倾角在60°以上,最大的有89°,倾向和主断层基本垂直。
除了差断层和节理,我们还观察了这里的沉积岩,这里的沉积岩是长城系的,都是中粗粒的砂岩。
学习了沉积岩中能见的情况,如缝合线,波状构造等。
缝合线是沉积岩的一种构造现象。
常见于石灰岩、大理岩中,石英岩中也可见到。
在岩石剖面上呈锯齿状曲线,在平面上是起伏不平的面。
通常与岩层面大致平行,也可斜交或垂直。
其成因一般认为是在上覆岩层静压力下,岩石受到沿其各种缝隙、粒间空隙进入的地下水的不均匀溶解并相互挤压形成。