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1、 南京野外地质实习报告 资源与环境学院地理系 2010年8月 第 1 页 共 13 页南京野外地质实习报告 实习时间：2010年6月6日-11日实习目的：通过野外的认识实习，增加对岩石、矿物、地层、化石以及地质构造、成矿作用等各方面地质作用内容的感性认识，加深对课堂内所学知识的理解，为今后学习其他地理课程打下良好的基础；同时掌握野外地质调查研究基本方法，掌握基本地质工具的使用并学会测量岩层产状。野外实习路线（部分）：6月6日上午1、江苏省苏州市天平山，2、吴县藏书镇砚瓦山； 6月7日上午孔山北坡；下午棒锤山；6月8日上午1、四维村，2、大石碑；下午参观古生物所； 6月9日上午六合区石柱林；下午
2、燕子矶； 6月10日上午江苏地质陈列馆；（一）地质发展变化及岩石岩性汤山棒锤山地区从震旦纪到志留纪是一个浅海，总体的沉积环境比较的稳定。前期沉积以海相的石灰岩和白云岩为主，后期则主要沉积形成页岩，粉砂岩，砂岩。第 2 页 共 13 页志留系的高家边组是这次实习中所见到的最古老的地层。它的沉积物以灰绿、灰黄色的页岩，泥岩和粉砂岩为主，岩层中含有大量的海洋生物化石，如笔石化石。（当时在老师的指导下，我们尝试了在野外的岩层中怎样去找古生物化石，一方面要求我们心细如发，另一方面又要讲究技巧，比如应当在已经找到大量化石的岩层里沿着岩层面去寻找就能使找到化石的概率大大提高，事半功倍）志留纪后期发生海退运动
3、，该地区到晚泥盆世发生沉降，出现陆相（滨海相和湖泊相）沉积环境，许多地方由于风化作用没有沉积，只有少数地区有陆相沉积，比如泥盆系五通组的孔山北坡地区。孔山地区的沉积物以灰白色石英砂岩，页岩，砾岩为主，从上到下依次为：石英砂岩，石英砂岩和页岩，砾岩。石炭纪以后，海侵范围逐渐扩大，形成了又一个重要的沉积时期。早石炭纪，地壳升降频繁，海水多次进退，形成了海陆过渡时期特有的沉积相，如石炭系早期的高骊山组。高骊山组的沉积物以陆相沉积的页岩、砂岩为主，岩石层面呈现明显的波痕状，且含有海相生物化石，说明了该地区期间发生了海退运动。中晚石炭纪至早二叠纪，海侵运动广泛，在早二叠系栖霞组沉积期达到了高潮，沉积物以
4、浅海碳酸盐为主，比如石炭系黄龙组和二叠系栖霞组。黄龙组的沉积物以浅灰色略带肉红色的块状灰岩和浅灰色的白云岩为主。栖霞组火石峰以灰黑色的灰岩为主，岩层表面含有燧石结核，岩层表面含有方解石岩脉，同时含有大量海相生物化石。由第 3 页 共 13 页此得知栖霞组当时是海相沉积。在早晚二叠纪之交，发生了地壳抬升的东吴运动，使得海水变浅，该地区变成滨海沼泽环境，从而形成了重要的晚二叠系早期龙潭组的含煤沉积。我国煤矿是北多南少。南方地区在石炭系没有煤层，因为此时南方还是一片浅海，为海相沉积。直到中三叠纪后期，海侵运动结束，由于海水逐渐变浅，且多次进退，在青龙组的顶部出现了泻湖情况下形成的石膏沉积，比如棒锤山
5、西坡的三叠纪青龙组地层。青龙群组沉积物以灰黄，灰绿色的泥质灰岩和黄绿色页岩为主，含有海相菊石化石。 这种地形的形成是由于海水的震荡。海水变深（海侵）时，沉积物为泥质灰岩：海水变浅（海退）时，沉积物为页岩。由此可以看出，当时海水后撤，震荡运动频率加剧，海水进退频繁。中三叠之后，由于北边的秦岭造山带强烈变形和抬升，本区中三叠统之前的地层全部褶皱成山，即印支运动，这次运动大体形成了本第 4 页 共 13 页区的构造轮廓。本区在燕山阶段，由于太平洋的洋壳板块开始向西边的欧亚大陆板块发生强烈的俯冲消减，本区也出现强烈的构造岩浆作用。在前期变形的基础上进一步发生强烈的褶皱和断裂。沿大断裂有中酸性和偏碱性的
6、岩浆喷出和中酸性的岩浆侵入活动。燕子矶是白垩系浦口组，其沉积物物成分复杂，其中有石灰岩，红色砾石，矿物有棱角，大小不一，无磨圆度，成熟度不高，因此推知无长距离搬运，为明显的陆相沉积。其风化作用主要为生物的风化作用（根劈作用）。同样位于汤仑复背斜上。 造成其河岸线的变化的原因主要有两个：第一个是燕山阶段的倾斜运动，使江水向南涌，第二个是在地转偏向力的作用下，江水更多的侵蚀南岸，故使得燕子矶的北部已经掉入了江中。 第 5 页 共 13 页第三纪以来，本区仍有较大幅度的垂直运动，剥蚀作用加剧，且沿大断裂有少量的基性玄武岩喷发，比如上新世与更新世交界时期形成的桂子山石柱林。桂子山石柱林的玄武岩由深色矿
7、物辉石和浅色矿物斜长石构成，为六边形状节理，所以形成如此雄伟壮观的石柱林。由于玄武岩喷出地表迅速冷却，所以此处的玄武岩为隐晶质，同时含有大量的气孔构造（区分气孔构造与原填充物掉落留下孔洞的方法：气孔构造内壁光滑，填充物掉了的空洞内壁不光滑），此外还含有杏仁构造，橄榄石的包裹体（成因：橄榄石先于周围的玄武岩结晶，后玄武岩将其包裹）。 本区经过上述地质发展变化逐渐变成了今天的地形和地貌。（二）考察该地区的地形地貌一、地质构造：第 6 页 共 13 页1）岩层产状： 本区岩层产状主要有以下两组：第一组：棒棰山西南部的青龙组孔山北坡的五通组，其产状基本一致，例如孔山北坡五通组的倾向为328，走向为24
8、4，倾角为78。第二组：为高家边组，其走向为376，倾向为195，倾角为45。此处页岩产状与孔山、棒棰山西南部略有不同。原因是这里是一个背斜核部的转折处。由于枢纽下倾，导致核部截面与地面交于一个弧圈，沿着弧圈，倾向不断变化，而此处只是弧圈的一段，所以倾向会不同。但是从本质上说，它们的倾向是一致的。2）背向向斜： 汤山棒槌山地区是一个大的复背斜汤仑背斜的北翼，其核部在汤山山脉，由上寒武统观音台组构成，北翼有奥陶系，志留系和上古生界组成，在五通组孔山地区还有一个次一级背斜，栖霞组火石峰地区有一个次一级向斜。汤沦背斜的轴向主要为北东-南西向，是宁镇山脉南带的主体构造。本区的山脉大多为褶皱山，故其延伸
9、方向基本与本区褶皱轴方向是一致的。3）断层构造：看到的典型的断层构造为阳山碑材火石峰。火石峰断层面几乎垂直，而上盘相对下降，下盘相对上升，因此为正断层。第 7 页 共 13 页 二、地貌现象：由于本区风化剥蚀十分严重，形成了许多很多特点的地形地貌。1）地形倒臵 “地形倒臵”现象在本区比较普遍，比如，火石峰不是背斜核部，而是次一级向斜的核部。部分山头本身是短轴背斜，比如汤山，但其山头已风化十分严重，出露了核部的寒武纪地层。此外另外孔山也为抗风化能力强的坚硬的五通组砂岩形成的山头。2）次生谷地 本地的谷地多为次生谷地，它们是由于地层较软易受侵蚀，比如排山棒槌山与孔山之间的次生谷地，就是地层较软的龙
10、潭组，志留纪高家边组的页岩分布地区也形成了次生谷地(图七)。3）差异性风化 由于岩性软硬不一，本地风化现象又比较显著，所以有很多差异性风化现象。比如在棒槌山西南部观测点，在页岩和泥质灰岩的互层部分，凸出的部分都是岩性较硬的泥质灰岩，凹进去的部分都是较软的页岩。在火石峰观测点处，灰岩表面露出的燧石结核，也是由于差异性风化，较软的灰岩被风化剥蚀，露出里面较硬的燧石结核。（三）地质图的判读与野外定点第 8 页 共 13 页 （1）阅读地质图的步骤和方法1.看图名和方位：从图名、图幅代号和经纬度可了解该图幅的地理位臵和图的类型。2.看比例尺：比例尺一般注在图框外上方图名之下或下方正中位臵。 3.读图例
11、：地质图上各种地层、岩层的性质和时代以及构造等都有统一规定的颜色和符号。4.读地层柱状图：地层柱状图也叫综合地层柱状图，臵于图框外的左侧，它是按工作区所出露的地层新老叠臵关系综合出来的、具代表性的柱状剖面图。5.读地质断面图：地质断面图也有叫地质剖面图，就是在地质图上选一条尽可能穿越不同地形、地层和构造状况的有代表性的直线，把该线段上的地形、岩层和构造等用二维的垂直断面图的形式表示。 6.地质图的综合分析：在熟悉了上述各种图例的基础上，即可转向图面观察，一幅地质图所反映的地质内容是相当丰富的。从观察内容上先从地形入手，然后再观察地层、岩性、构造、地貌等；从观察方法上，采用一般局部整体的分析步骤
12、，首先了解图幅内一般概况，然后分析局部地段的地质特征，逐渐向外扩展，最后建立图幅内宏观地质规律性的整体概念。（2）野外定点的方法一、在精度要求不很高时(在小比例尺填图或草测时)可用目估法进行定点，也就是说根据测点周围地形，地物的距离和方位的相互关系，用眼睛来判断测点在地形图上的位臵。用目估法定点时首先在观测点上利用罗盘使地形图定向，即将第 9 页 共 13 页罗盘长边靠着地形图东边或西边图框，整体移动地形图和罗盘，使指北针对准刻度盘的o度，此时图框上方正北方向与观测点位臵的正北方向相符，也就是说此时地形图的东南西北方向与实地的东南西北方向相符。在地形图定向后，注意找寻和观察观测点周围具有特征性
13、的在图上易于找到的地形地物，并估计它们与观测点的相对位臵(如方向、距离等)关系，然后根据这种相互关系在地形图上找出观测点的位臵，并标在图上。二、在比例尺稍大的地质工作中，精度要求较高则需用交会法来定点。（四）罗盘的使用方法在使用前必须进行磁偏角的校正。（1）目的物方位的测量，这是测定目的物与测者间的相对位臵关系，也就是测定目的物的方位角(方位角是指从子午线顺时针方向到该测线的夹角)。测量时放松制动螺丝，使对物觇板指向测物，即使罗盘北端对着目的物，南端靠着自己，进行瞄准，使目的物，对物觇板小孔，盖玻璃上的细丝，对目觇板小孔等连在一直线上，同时使底盘水准器水泡居中，待磁针静止时指北针所指度数即为所
14、测目的物之方位角。(若指针一时静止不了，可读磁针摆动时最小度数的二分之一处，测量其它要素读数时亦同样)。若用测量的对物觇板对着测者(此时罗盘南端对着目的物)进行瞄准时，指北针读数表示测者位于测物的什么方向，此时指南针所示第 10 页 共 13 页读数才是目的物位于测者什么方向，与前者比较这是因为两次用罗盘瞄准测物时罗盘之南、北两端正好颠倒，故影响测物与测者的相对位臵。为了避免时而读指北针，时而读指南针，产生混淆，放应以对物觇板指着所求方向恒读指北针，此时所得读数即所求测物之方位角。（2）岩层产状要素的测量1. 岩层走向的测定岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方
15、向。测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。因为走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向，如NE30度与SW210度均可代表该岩层之走向。2.岩层倾向的测定岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影，恒与岩层走向垂直。测量时，将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向，第 11 页 共 13 页罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。假若测量底面时读指北针受障碍时，则用罗盘南端紧靠岩层底面，读指南针亦可。3岩层倾角的测定岩层倾角是岩层层面与假想水平面
16、间的最大夹角，即真倾角，它是沿着岩层的真倾斜方向测量得到的，沿其它方向所测得的倾角是视倾角。视倾角恒小于真倾角，也就是说岩层层面上的真倾斜线与水平面的夹角为真倾角，层面上视倾斜线与水平面之夹角为视倾角。测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。岩层产状的记录方式通常采用下面的方式：既方位角记录方式，如果测量出某一岩层走向为310，倾向为220 ，倾角350，则记录为NW3100SW350或3100SW350或2200350。测量岩层面的产状时，如果岩层凹凸不平，可把记录本平放在岩层上当作层面以便进行测量。 实习小记：此次实习，我们并没有太多的知识积累，之前对要考察地区的地形地貌只有很少的了解，在实地考察的实习中，我们最大的目的是验证我们已经学过的专业知识，培养基本的地质学思维方式，在以后的学习工作中更多更加熟练的使用地质学的观察研究方法。所第 12 页 共 13 页以个人认为在实习中应当着重于能力的培养与思维习惯的养成，应当增强对地质学研究方法的感悟，并尽量的让自己的思维从僵化的课本知识中解脱出来，对于那些各种各样的地理现象有自己的认识，然后对应的去验证，掌握基本的地形图的使用方法和地质工具的使用方法，这就是我认为的实习的意义。 第 13 页 共 13 页
