新汶地區(qū)野外地質(zhì)實習總結(jié)報告
前言
油氣勘查與信息工程系2010級全體同學在學習了《地球科學概論》和《巖石礦區(qū)學》的基礎上于2011年五月9號至15號,在石油地質(zhì)教研室俞家聲、孫艷等老師的帶領下,到新泰市新汶地區(qū)進行了為期一周的野外地質(zhì)實習,實地考察了工區(qū)典型的地質(zhì)地貌。
實習期間,同學們對寒武系、奧陶系等地層進行了觀察分析,對各種礦物、巖石進行了比較區(qū)分,直觀了解了背斜、斷層等地質(zhì)構(gòu)造的特征
對新汶地區(qū)地形地貌以及礦產(chǎn)資源進行了考察了解,對各種地質(zhì)資料進行了收集和分析。通過野外地質(zhì)實習,同學們加深了對課本知識的理解,是抽象的理論概念同具體實物相結(jié)合。同時也為我們進一步學習更深層的理論知識打下了地質(zhì)學基礎,此次實習活動意義重大,對我們以后的專業(yè)學習有深遠的影響。
目錄
一、 工區(qū)概況
二、 區(qū)域地層特征
三、 工區(qū)主要礦物、礦石及礦產(chǎn)
四、 區(qū)域構(gòu)造特征
五、 區(qū)域發(fā)展史
六、 結(jié)束語
第一章 工區(qū)概況
新汶位于山東省新泰境市境內(nèi),屬于北溫帶半干旱大陸性氣候,煤炭是該地的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。新汶南界為劉杜,南流泉、馬頭莊、盤車溝一線以北,北界位于榆山、西西周水庫一線,西至碗窯頭,東至東住佛,長約30千米,最寬處達1705千米,面積約400平方米。
盆地邊緣為山區(qū),海拔高度為300~500米,北高南低,東窄西寬,中部地勢較低,小汶河橫貫東西,鐵路由盆地中部通過,公路成網(wǎng),交通發(fā)達。實習地區(qū)以農(nóng)業(yè)為主。
第二章 區(qū)域地層特征
實習去主要位于新汶盆地周邊,新汶盆地被第四系沉積物覆蓋,而南北兩側(cè)山區(qū)地層出露良好,尤其南部地區(qū)出露完整。區(qū)內(nèi)地層走向北西110度到125度,傾向北東,傾角約10~26度,由南向北地層逐漸變新。
一、 太古界(Ar)
泰山群為本地區(qū)最古老的地層,形成于25億年左右的晚太古代。巖石受多次構(gòu)造影響,強烈褶皺變質(zhì),溝縫多為斷裂帶。此處以黑云母斜長片麻巖為主,夾有片巖、千枚巖等。片麻巖由于風化剝蝕表層成土黃色,新鮮面為灰白色,主要成分為石英、黑云母、角閃石、斜長石等,屬于等粒變晶結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖,片麻狀構(gòu)造。巖層表面可見球狀風化。此處與下古生界成角度不整合。
二、 下古生界
下古生界包括寒武系、奧陶系,寒武系發(fā)育較全,奧陶系只發(fā)育下統(tǒng)和中統(tǒng)。
(一) 寒武系
1、 上寒武統(tǒng)饅頭組
本組主要發(fā)育石灰?guī)r、白云巖及頁巖。中下部以灰及灰黃色石灰?guī)r和白云巖為主,夾磚紅色頁巖。上部則以磚紅色頁巖為主,間夾石灰?guī)r。石灰?guī)r表面溶洞、溶孔多,鮞狀灰?guī)r表面有黃色的硅質(zhì)集合,抗風化能了強。本組與下伏泰山群成角度不整合接觸,缺失遠古域,此處還存有古風化殼。
2、 (1)中寒武統(tǒng)毛莊組
本組下部巖性以磚紅色砂質(zhì)頁巖(磚紅色頁巖表面可見絹云母)為主夾石灰?guī)r,上部為粉砂巖及細砂巖和石灰?guī)r透鏡體。本組與饅頭組為整合接觸。
(2)中寒武統(tǒng)徐莊組
本組下部以紫紅色頁巖,灰綠色頁巖為主。巖石形成是為弱還原氧化環(huán)境。上部以石英砂巖為主,可見斜層理,巖面上有波痕。此處巖石抗風化能力強多形成陡崖。與毛莊組成整合接觸。
(3)中寒武統(tǒng)張夏組
本組底部以淺灰色、深灰色灰?guī)r為主,特別是厚狀鮞狀石灰?guī)r分布廣。常見小裂蟲,雙耳蟲等。中部以灰?guī)r為主。上部以豹斑灰?guī)r為主,基質(zhì)為泥晶灰?guī)r,巖石因泥土含量高呈現(xiàn)黃色。
3、(1)下寒武統(tǒng)崮山組
本組為一套石灰?guī)r及頁巖沉積,石灰泥質(zhì)較多。下部頁巖一般較多,上部石灰?guī)r增多。頁巖以灰綠色為特征,石灰?guī)r以疙瘩狀、瘤狀及鏈條狀灰?guī)r為特征。中部竹葉狀灰?guī)r表面是碳酸鈣泥餅說明沉積時水動力不強。與張夏組整合接觸。
(2)鳳山組
本組以淺灰色、褐灰色竹葉狀灰?guī)r。泥質(zhì)條帶石灰?guī)r發(fā)育為特征,竹葉礫較大,具有紅色氧化圈,可見三葉蟲化石。薄層灰?guī)r抗機械風化能力較差,脆性大,多裂縫。本組與崮山組整合接觸。
(3)長山組
下部為厚狀豹斑灰?guī)r,上部白云巖增多。山頂可見藻白云巖,構(gòu)造明顯,刀砍構(gòu)造,垂直裂縫發(fā)育。本組與崮山組整合接觸。
三、 奧陶統(tǒng)
(1) 下奧陶統(tǒng)冶里組
本組以竹狀白云巖、泥晶質(zhì)白云巖、為主。白云巖結(jié)晶好,塊狀構(gòu)造。巖石成分為白云巖和白云母。
(2) 下奧統(tǒng)統(tǒng)亮甲山組
本組以褐灰色厚層燧石條帶及結(jié)合的細晶白云巖及粉細晶白云巖、淺黃色泥晶白云巖為主,灰?guī)r少。巖層上溶洞發(fā)育,豎直發(fā)育好。與冶里組整合接觸。
(3)下奧陶統(tǒng)馬家溝組
以灰?guī)r為主,巖層表面可見泥裂和波痕。與亮甲山組下端整合接觸。
3、 中奧陶統(tǒng)八陡組
本組主要是泥晶質(zhì)石灰?guī)r,塊狀構(gòu)造。巖層表面溶洞不發(fā)育蛋裂縫發(fā)育。與上覆石炭本溪組平行不整合接觸。
四、 石炭系
1、 本溪組
石炭系在本區(qū)僅上統(tǒng)發(fā)育的本溪組和太原組,下統(tǒng)缺失,而下統(tǒng)缺失上奧陶統(tǒng)志留系,泥盆系和下石炭系,月1.4億年,沉積間斷。本組以鋁、鐵 質(zhì)泥巖和頁巖為主,夾有砂巖,粉砂巖及石灰?guī)r;?guī)r與泥巖互層說明此處地殼運動頻率高。草埠溝灰?guī)r表層可見鐵質(zhì)集合。砂巖分選中等,以中砂和中細砂為主,含有鐵質(zhì)集合,表層可見球狀風化。
第三章 工區(qū)內(nèi)主要的礦物、礦石、礦產(chǎn)
(一) 常見的主要區(qū)內(nèi)礦物
1、 石英 2、正長石 3、方解石 4、白云石 5、黑云母 6、斜長石
(二) 工業(yè)區(qū)主要巖石特征
1、變質(zhì)巖 常見的變質(zhì)巖主要是黑云母斜長片麻巖,位于太古界泰山群,主要礦物成分是斜長石、黑云母、和石英、角閃石、花崗石變晶結(jié)構(gòu)。礦物顆粒粗大,粒徑0.5cm~1.0cm
左右,片麻結(jié)構(gòu)發(fā)育。野外肉眼課觀察到黑云母定向排列,被斜長石、石英切割。蓋嚴實為本地區(qū)最古老的巖石,距今月25.5億年。
2、巖漿巖 本區(qū)主要是正常斑巖,主要礦物成分為正長石,斑晶含量為15%左右,灰?guī)r含量一般在5%,基石含量80%,主要是角閃石,輝石和微晶等。一般為塊狀構(gòu)造,巖漿順層侵入,形成巖床。形成于中生代的巖漿侵入作用。
3、沉積巖 (1) 中寒武統(tǒng)徐莊組,含海綠石,石英砂巖,主要見寒武紀中統(tǒng)徐莊組上部,風化后呈黃褐色,顆粒含量約80%,主要成分是石英顆粒直徑一般為0.1mm~0.2mm,砂巖中大型的交錯層理發(fā)育,紋層傾角較大,反應雙向流水,水動力強,砂層層面上可見一組不對稱波痕。
(2)黃綠色,灰綠色頁巖。見于中寒武統(tǒng)張夏組,常夾有薄層灰?guī)r,透鏡體,含三葉蟲化石,水體相對較深且局限于潮下帶沉積。
(3) 張夏組鮞粒石灰?guī)r,該組鮞粒石灰?guī)r中鮞粒含量一般大于63%,鮞粒一般1—2mm,分選性良好,方解石膠結(jié),鮞粒分布不均勻,局部平較集中,風化后呈現(xiàn)黃褐色,就鮞粒石灰?guī)r而言, 較密堅硬,在野外 形成地貌。
(4) 竹葉狀灰?guī)r 這種巖石主要發(fā)育于上寒武統(tǒng),竹葉含量一般為50%~60%,主要成分為泥晶石灰碎屑,粒徑大小不一,分選性差,磨圓度中等差,竹葉礫屑周圍具有氧化圈,表明形成的曾被抬出水邊,氧化所致。
(5)豹斑石灰?guī)r 主要見于張夏組上段,所呈黃褐色,加酸溶解后有較多泥質(zhì)殘留,并含有白云巖。
(6)鳳山組藻團白云巖 主要位于鳳山組頂部,柱竹狀疊層由“隱生藻”、“藍綠藻”所形成,是一種有單細胞的低等植物形成的遺跡化石,在層面上呈圓形或橢圓形不規(guī)則形狀,可見清楚同心層,在刨面上呈柱狀。
(7)亮甲山組結(jié)合白云巖 組要存在于下奧陶統(tǒng)亮甲山組,他的原巖為結(jié)合石灰?guī)r,形成于潮下低能帶。
(三)工業(yè)區(qū)主要礦產(chǎn)
1、煤 主要存在于石炭紀和侏羅紀內(nèi)
2、鋁土礦資源 主要存在于太古界和饅頭組內(nèi)
3、鐵礦 存在于本溪組底部
4、石灰石 存在類型較多 主要由竹葉狀灰?guī)r,鮞狀灰?guī)r、泥晶石灰?guī)r、燧石條帶灰?guī)r,豹斑灰?guī)r、泥質(zhì)條帶石灰?guī)r等。
第四章 區(qū)域構(gòu)造特征
自震旦紀至中生代,本區(qū)經(jīng)歷了多次地質(zhì)構(gòu)造運動,才形成了今天復雜的構(gòu)造局面。
(一)大地構(gòu)造特征
新汶盆地位于魯西隆 起中新生代期間形成的箕狀斷陷盆地,盆地北界為新泰——垛莊大斷裂以北主要是太古界泰山群,新汶地區(qū)隸屬于魯西臺背區(qū),魯中隆斷區(qū),新汶斷塊束 。
(三) 局部構(gòu)造特征
新汶地區(qū)褶皺不發(fā)育,主要表現(xiàn)為單斜,巖層產(chǎn)狀變化不大,僅在南部單斜背影上出現(xiàn)兩個小型褶皺主背斜和發(fā)云山,呈短軸,穹窿狀,分布在寒武紀地層中,其原因可能與中生代燕山區(qū)巖漿活動及升降運動有關(guān),蛋新汶盆地南部可見小規(guī)模的多弧 的軸向構(gòu)造。
1、 寺山莊背斜構(gòu)造
位于北流泉與寺山莊之間,頂部被河流沖刷成頁狀地形,現(xiàn)有公路通過,核部出露為上寒武統(tǒng)崮山組的黃綠色頁巖與薄層石灰?guī)r互層的地層,富含三葉蟲化石。背斜的南翼,整個構(gòu)造為一個大的褶皺。
2、 馬頭崖斷層
近馬頭崖山頂,在中寒武統(tǒng)徐莊組與張夏組交界處。下盤上升,上盤下降,為一正斷盤。斷層面上,有0.2~0.5m寬的破碎帶,其間有斷層角礫巖;在斷層面上有擦痕和階步,短距約3~5米。
3、 碗窯頭山后村正斷層
位于山后村至碗窯頭村西小學的路上,斷層呈北東30度方向延伸,到碗窯頭被第四系覆蓋,出露約八公里,分布于奧陶系與石炭系的地層中。東盤下降,出露地層較新,西盤上升,出露地層較老。斷層面東南傾斜,傾角約為70度,為正斷層。
4、 不整合接觸
饅頭組與泰山群片麻巖地層的角度不整合;奧陶系本溪組與八陡組的平行不整合。(詳細內(nèi)容看自己筆記補充完整,缺失的地層,)-
第五章 區(qū)域發(fā)展史
由于新汶地區(qū)屬于魯西臺背斜的一部分,所以在地質(zhì)發(fā)展史上它們是一致的。中生代以前,本區(qū)的地質(zhì)發(fā)展史與華北地臺一樣,由太古界古老的變質(zhì)巖系組成結(jié)晶基底,上覆蓋層依次
為寒武系,奧陶系,石炭系和二疊系。其間經(jīng)歷了兩次大的升降運動,形成了兩個大的區(qū)域性不整合。進入中生代以后,僅沉積了上侏羅統(tǒng)蒙陰群,下白堊統(tǒng)青山組,下第三系管莊組
及汶口組。地殼活動性質(zhì)及沉積凹陷類型也有其自己的特點。概括本地區(qū)的發(fā)展史可分以下四個階段。
(一)太古代地殼相對活動期
區(qū)域資料表明,太古界片麻巖由各種正,負片麻巖組成,成分十分復雜與整個華北地臺一樣,
太古界時期的地殼形成不久,構(gòu)造運動強烈,有時火山噴發(fā)和巖漿侵入。經(jīng)過多次褶皺構(gòu)造
影響,使褶皺斷裂十分復雜。
(二)古生代地殼相對穩(wěn)定期
經(jīng)過元古代地殼強烈活動以后,到寒武紀初期,又緩慢下降,海水由東北經(jīng)渤海以及由蘇北經(jīng)魯南而達本區(qū),形成淺海,構(gòu)成華北海盆的一部分。元古時期,有機界處于初期的原始階段,種類單調(diào)并且結(jié)構(gòu)簡單,經(jīng)過漫長時期到寒武紀,地殼穩(wěn)定,大氣圈與水圈都更適宜于生物生存,因而硬件的無脊椎動物大量繁殖,其中以三葉蟲最為發(fā)育。
(三)中生代地臺活化期和新生代凹陷盆地形成期
新汶地區(qū)在中生代時期,在燕山運動的影響下產(chǎn)生了斷裂,此時新泰—垛莊大斷裂重新活動,使西南盤下降,構(gòu)成了凹陷盆地的雛形。
結(jié)束語
通過這次野外實習,我增強了對地質(zhì)這門課程的認識,鞏固了我所學的理論知識,使以前許多抽象的概念變得具體化,形象化,使我對地質(zhì)這門課程以及以后的專業(yè)學習產(chǎn)生了濃厚的興趣,也為我進一步學習更深層次的理論知識打下了堅實的基礎。這項地質(zhì)野外實習對我影響深遠,意義重大,收獲頗豐,但也存在一些在實習過程中未能解決的問題,等待以后的
學習中進行更近一步的研究。