一、时间:2006年10月15日
二、地点:栖霞山
三、实习内容
点1(位于山脚下):岩性认识
中二叠统栖霞组本部灰岩(P2q4):灰黑色厚层状生物碎屑灰岩及生物屑微晶灰岩,含燧石结核较多,化石丰富(筳类)。
点2:岩性认识(位于泵房旁边):
中石炭统黄龙组灰岩(C2h):浅灰色块状微晶生物屑灰岩,较纯,可加工白水泥,不含燧石结核,见缝合线(倾向S)。
点3:化石寻找(位于采坑旁边):
中石炭统黄龙组灰岩(C2h):浅灰色块状微晶生物屑灰岩,含大量动物化石碎屑,偶见动物化石(笛管珊瑚和 筳类)。
点4:断层认识
逆断层,上盘为下石炭统(高骊山组)碎屑岩,主要为杂色砂岩和泥岩,下盘为泥盆系(五通组)石英砂岩。岩性破碎,牵引构造,岩性硅化,见断层擦痕等现象。
点5:岩性认识、微层理认识、产状测量(位于山顶)
1、上泥盆统五通组石英砂岩(D3w):岩性坚硬,石英很纯,达80%以上。
2、微层理观察
3、产状测量:受断层影响,此处出现倒转层面,参考值37o/307o<73o。
附
栖霞山地质图及AB剖面图
栖霞山AB剖面图
《普通地质学》课间实习-紫金山中生代地层剖面
一、地点:紫金山北麓—南麓
二、目的:
1、观察岩性,判别滚石与露头。
2、测量并记录黄马青组产状。
3、X节理的测量与分析。
4、观察黄马青组的虫管构造。
5、观察象山群的岩性,分析其与黄马青组的接触关系。
三、内容
图2 紫金山AB地质剖面图
本路线剖面上出露的地层自老而新有(图1和图2):
1、上三叠统黄马青组(T3h):主要是紫红色钙质砂岩、粉砂岩、砂质页岩和页岩,夹有数层细砾岩、含砾砂岩,岩层具有明显的沉积韵律。有虫迹、交错层、波痕和微层理等原生构造。本组厚度约750米。岩性自下而上可分三部分:
底部:厚约数十米的砾岩层,砾岩成分主要是灰岩,含少量的石英和燧石,在钟山北坡未见露头。
中部:紫红色粉砂岩、粉砂质页岩夹页岩,发育大量虫迹及交错层。
上部:暗灰色的泥质砂岩夹黄色砂质页岩,波痕发育。
2、下、中侏罗统象山群(J1+2):与黄马青组为假整合接触(平行不整合)。厚度约800米。自下而上分为三组:
1紫霞组 以钟山南坡最发育,可分三部分:
底部 灰白色砾岩,厚至巨厚层。砾岩成分为石英岩、石英砂岩、硅质岩及黑色燧石等。圆度良好,砾径自1~10cm至30cm,胶结物为硅质。
中部 灰白色泥质页岩,含少量云母,有丰富植物化石:苏铁杉、枝脉蕨等。
上部 灰白色或微红色石英砂岩。
2陵园组 为灰白色及浅灰色含长石的石英砂岩。长石风化白色,砂岩中夹有少量圆度很好的细砾石,成分大多是石英,少量是硅化灰岩和燧石。靠近中上部有砂岩与云母页岩互层,产少量植物化石。
3西山寺组 灰的白色至灰黄色细粒云母砂岩夹杂色页岩。页岩中含有丰富的植物化石:苏铁杉、新芦木、拜拉银杏等。
四、作业
作地质剖面图。
实验八 制作地质剖面图
实验内容: ①了解地形图有关知识,②了解地质图有关知识, ③学习图切并制作地质剖面图
实验工具:毫米纸、直尺、量角器、铅笔、小刀、橡皮
实验重点内容
1.了解地形平面图的有关知识
比例尺、地形图方位、等高线(等高距、平距)、高程、山顶、山脊、山谷、鞍部、峭壁、阶地、湖泊、河流、陡坡、缓坡、洼地
2.熟悉地质平面图的有关知识及其表示方法
① 概念,②图名、比例尺、图例,③水平岩层、直立岩层、倾斜岩层,④岩石类型(火山岩、侵入岩、变质岩、沉积岩)、产状,⑤背斜、向斜,⑥断层, ⑦ 地层层序,⑧ 整合、不整合、假整合、侵入接触、断层接触
3. 3.制作地质剖面图的步骤
1)确定水平和垂直比例尺(本次为1:25000)和有关图例。
2)在平面地质图上确定剖面线(C-D)。
3)在地质图的地形底图上,根据剖面线切过的地形,制作一条圆滑连续的地形剖面(比例尺为1:25000)。
提示:确定水平基线→在基线上投影某点对应的水平位置、在其垂线的对应高程处确定某一点。每个投影点包含平距和高程两方面→把所有的点圆滑成一连续曲线→在对应处标志地物名称→标方位。
4)把剖面线切过的各个地质界线点一一投影在地形剖面上(接触界线点、岩体界线点、断层点)。
5)根据各个地质界线点的倾向和倾角,用量角器和直尺标绘各个点的倾斜和倾角(倾斜线长度1.5mm),标注相应的地层代号。
倾斜表示:左北或西,右南或东。
6)根据(5),绘制地质构造(圆滑褶皱弯曲,用红色标绘断层及其动向)
7)填注岩性花纹。
8)整理成图(标注和核对剖面方向、地层代号、产状、比例尺、图名、图例(下方)等)
作业:用p53长山地区地质图资料、p36的图例和上述步骤,制作经过青岩顶的C-D地质剖面图。水平和垂直比例尺为1:25000。
实验七 制作地层综合柱状图
实验内容: 运用层序地层律和地质年代表的知识,了解制作地层综合柱状图的内容和意义,学习编制地层综合柱状图。
实验工具:毫米纸、直尺、铅笔、小刀、橡皮
实验重点提示
1.地层综合柱状图的定义
根据一定比例尺和图例,按下老上新的层序律,把某地区各地层的岩性、厚度、接触关系等,用柱状图表的方式表示出来的图件,称之。
2.意义:1)研究区地层、厚度、岩性、岩相古地理、古生物的总结;
2)有助于研究区地壳活动规律、沉积环境、岩浆活动、地质演化
史或地球动力学过程的恢复。
3.内容:1)图头、比例尺(居上);2)图的栏目:地层年代(界、系、统;各1cm宽)、代号(1cm宽)、厚度(m)(1cm宽)、柱状图(2.5cm)、分层号(1cm宽)、岩性描述(5cm宽;颜色-层厚-岩石名称-结构-构造-化石-矿产±标志层);3)岩性花纹与符号:按粗先细后顺序,即沉积岩(碎屑岩-化学岩-生物化学岩)→火山岩→侵入岩→变质岩→化石代号→接触关系代号→岩体代号。
4. 制作步骤
1)根据实测剖面计算获得的各个分层地层厚度、总的厚度及岩性种类,确定适当比例尺(本次为1:10000)和图例。
2)在作业纸上按照上述表格栏目宽度制作图框、各栏目纵线和图头。
3)在图的上方标注图名和比例尺。
4)根据各分层(本次为统)厚度,按比例尺截取柱状图的长度。个别厚度较大而岩性单调者,可用省略号缩短其在柱状图上的长度。某些厚度虽小但意义重大者(矿层、标志层),可适当夸大表示。
5)标明各个地层之间的接触关系。
6)用图例规定的花纹与符号在柱状图上填注岩性与化石。如有侵入岩,则根据其产状画在相应地层的边缘。
7)完成地层年代、代号、厚度、岩性描述等栏目文字内容。
8)在图的右侧画岩性花纹与符号图例 (1x0.8cm)。本次不作。
9)在图的左下方绘制图区位置及剖面位置图;在图的右下方绘制责任表(图名、资料来源、制图人、审核人、制图日期)。本次不作。
5. 作业:用p36-38的资料、p36的图例和上述要求与步骤,制作桃花园地区的地层综合柱状图。
实验九 测量岩层产状
一、目的要求
1.初步学会利用地质罗盘仪测量方向、坡度及岩层产状;并掌握其记录方法。
2.通过观察不同产状的岩层、褶皱、断层、地层接触关系等模型及在平面、纵剖面、横剖面上的特征,达到建立地质构造的时空概念。
二、预习要点
预习岩层产状要素、褶皱与断层的要素及其分类;地层接触关系的类型。
三、实验用品
地质罗盘仪
四、实验内容与方法
⑴测量的工具—地质罗盘仪
一般的地质测量,如测量目的物的方位、岩层空间位置、山的坡度等,均用地质罗盘仪。这是地质工作者必须掌握的工具。地质罗盘仪式样较多,但其原理和构造大体相同。
①地质罗盘仪的基本构造
一般都由磁针、磁针制动器、刻度盘、测斜器、水准器和瞄准器等几部分组成,并安装在一非磁性物质的底盘上(如图1)。
图1 地质罗盘仪构造图
1—反光镜;2—瞄准觇板3—磁针;4—水平刻度盘;5—垂直刻度盘;6—测斜指示针(或悬锤);
7—长方形水准器;8—圆形水准器;9—磁针制动器;10—顶针;11—杠杆;12—玻璃盖;13—罗盘底盘
磁针 为一两端尖的磁性钢针,其中心放置在底盘轴的顶针上,以便灵活地摆动。由于我国位于北半球,磁针两端所受地磁场吸引力不等,产生磁倾角。为使磁针处于平衡状态,在磁针的南端绕上若干圈铜丝,用来调节磁针的重心位置,亦可以此来区分指南和指北针。
磁针制动器 是在支撑磁针的轴下端套着的一个自由环,此环与制动小螺纽以杠杆相连,可使磁针离开转轴顶针并固结起来,以便保护顶针和旋转轴不受磨损,保持仪器的灵敏性,延长罗盘的使用寿命。
刻度盘 分内(下)和外(上)两圈,内圈为垂直刻度盘,专作测量倾角和坡度角之用,以中心位置为0°,分别向两侧每隔10°一记,直至90°。外圈为水平刻度盘,其刻度方式有两种,即方位角和象限角,随不同罗盘而异,方位角刻度盘是从0°开始,逆时针方向每隔10°一记,直至360°。在0°和180°处分别标注N和S(表示北和南);90°和270°处分别标注E和W(表示东和西)如图所示。象限角刻度盘与它不同之处是S、N两端均记作0°,E和W处均记作90°,即刻度盘上分成0°—90°的四个象限。
必须注意:方位角刻度盘为逆时针方向标注。两种刻度盘所标注的东、西方向与实地相反,其目的是为了测量时能直接读出磁方位角和磁象限角,因测量时磁针相对不动,移动的却是罗盘底盘。当底盘向东移,相当于磁针向西偏,故刻度盘逆时针方向标记(东西方向与实地相反)所测得读数即所求。在具体工作中,为区别所读数值是方位角或象限角,可按下述方法区分:如图A与B的测线位置相同,在方位角刻度盘上读作285°、记作NW285°或记作285°,在象限角刻度盘上读作北偏西75°,记作N75°W。如果两者均在第一象限内,例如50°,而后者记作N50°E以示区别。
测斜指针(或悬锤) 是测斜器的重要组成部分,它放在底盘上,测量时指针(或悬锤尖端)所指垂直刻度盘的度数即为倾角或坡度角的值。
水准器 罗盘上通常有圆形和管形两个水准器,圆形者固定在底盘上,管状者固定在测斜器上,当气泡居中时,分别表示罗盘底盘和罗盘含长边的面处于水平状态。但如果测斜器是摆动式的悬锥,则没有管状水准器。
瞄准器 包括接目和接物觇板、反光镜中的细丝及其下方的透明小孔,是用来瞄准测量目的物(地形和地物)的。
② 地质罗盘仪的使用方法
在使用前需作磁偏角的校正,因为地磁的南、北两极与地理的南、北两极位置不完全相符,即磁子午线与地理子午线不重合,两者间夹角称磁偏角。地球上各点的磁偏角均定期计算,并公布以备查用。当地球上某点磁北方向偏于正北方向的东边时,称东偏(记为+);偏于西边时,称西偏(记为—)。如果某点磁偏角(δ)为已知,则一测线的磁方位角(A磁)和正北方位角(A)的关系为A=A磁±δ。如图2- A表示δ东偏30°,且测线所测的角亦为NE30°时,则A=30°+30°=NE60°;图2- B表示δ西偏20°,测线所测角为SE110°,则A=110°-20°=90°。为工作上方便,可以根据上述原理进行磁偏角校正,磁偏角偏东时,转动罗盘外壁的刻度螺丝,使水平刻度盘顺时针方向转动一磁偏角值则可(若西偏时则逆时针方向转动)。经校正后的罗盘,所测读数即为正确的方位。
在对方向或目的物方位进行测量时即测定目的物与测者两点所连直线的方位角。方位角是指从子午线顺时针方向至测线的夹角(如图2- C所示)。首先放松磁针制动小螺纽,打开对物觇板并指向所测目标,即用罗盘的北(N)端对着目的物,南(S)端靠近自己进行瞄准。使目的物、对物觇板小孔、盖玻璃上的细丝三者连成一直线,同时使圆形水准器的气泡居中,待磁针静止时,指北针所指的度数即为所测目标的方位角。
图2-A 磁偏角东偏示意图 图2-B 磁偏角西偏示意图 图2-C罗盘仪测量目的物的方位
⑵ 岩层产状要素的测定
岩层的空间位置决定于其产状要素,岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角(见图3)。
图3 岩层产状要素极其测量方法
∙岩层走向的测量 岩层走向是岩层层面与水平面相交线的方位,测量时将罗盘长边的底棱紧靠岩层层面,当圆形水准器气泡居中时读指北或指南针所指度数即所求(因走向线是一直线,其方向可两边延伸,故读南、北针均可)。
∙岩层倾向的测量 岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线(真倾向线)在水平面上投影的方位。测量时将罗盘北端指向岩层向下倾斜的方向,以南端短棱靠着岩层层面,当圆形水准器气泡居中时,读指北针所指度数即所求。
∙岩层倾角的测量 岩层倾角是指层面与假想水平面间的最大夹角,称真倾角。真倾角可沿层面真倾斜线测量求得,若沿其他倾斜线测得的倾角均较真倾角小,称为视倾角。测量时将罗盘侧立,使罗盘长边紧靠层面,并用右手中指拨动底盘外之活动扳手,同时沿层面移动罗盘,当管状水准器气泡居中时,测斜指针所指最大度数即岩层的真倾角。若测斜器是悬锤式的罗盘,方法与上基本相同,不同之处是右手中指按着底盘外的按纽,悬锤则自由摆动,当达最大值时松开中指,悬锤固定所指的读数即岩层的真倾角。
∙岩层产状的记录方法 如用方位角罗盘测量,测得某地层走向是330°、倾向为240°、倾角为50°,记做330°/SW∠50°,或记做240°∠50°(即只记倾向与倾角即可)。如果用方位角罗盘测量但要用象限角记录时,则需把方位角换算成象限角,再作记录。如上述地层产状其走向应为γ=360°-330°=30°,倾向β=240°-180°=60°。其产状记作N30°W/SW∠50°,或直接记作S60W∠50则可。在地质图或平面图上标注产状要素时,需用符号和倾角表示。首先找出实测点在图上的位置,在该点按所测岩层走向的方位画一小段直线(4mm)表示走向,再按岩层倾向方位,在该线段中点作短垂线(2mm)表示倾向,然后,将倾角数值标注在该符号的右下方。
五、实验报告
在实测岩层产状时,将测量结果填于实验报告纸内。
实验十 观察构造模型
一、目的要求
通过观察不同产状的岩层、褶皱、断层、地层接触关系等模型及在平面、纵剖面、横剖面上的特征,达到建立地质构造的时空概念。
二、实验用品
1.岩层产状要素及三种基本岩层产状的模型。
2.褶皱要素及各类褶皱模型。
3.断层要素及各类断层模型。
4.几种地层接触关系模型。
四、实验内容与方法
要了解地质构造的性质,往往需要通过平面和不同方向的剖面进行观察和综合分析才能得到较为全面的认识。现将以下四组地质构造模型的观察步骤与要点分述于下:
⑴ 岩层的基本产状(图1- A、1- B、1-C)
∙观察水平、直立、倾斜三种产状的岩层其平面与剖面表现特征。
∙观察新、老岩层的相对位置在三种基本产状模型中,其平面与剖面上的表现。
图1 褶曲的要素
A-水平岩层 B-直立岩层 C-倾斜岩层
⑵ 褶皱
① 褶曲要素(图2)
通过观察掌握褶曲的核部、翼部、轴面、枢纽、轴线(轴迹)、弧尖(转折端)、高点等褶皱要素的含意及其相互位置,并度量褶皱的长、宽、高。
图2 褶曲的要素
g—弧尖;ge—枢纽;fe—轴线;efhi—轴面;ab、cd—翼;j—核
② 褶皱存在的依据
褶皱的基本类型是背斜和向斜,它们存在的共同特点是不同时代的地层在平面与横剖面上均表现为对称式重复出现。
③ 确定褶皱的性质与类型
确定褶皱存在后,需通过以下几方面的观察进一步确定其性质及类型:
∙地层的新老关系及产状区分向斜和背斜,核老翼新者为背斜;反之为向斜。核部地层上凸者为背斜;下凹者为向斜。
∙根据褶皱轴面的产状判别直立、斜歪、倒转、平卧或翻转等褶皱。
∙根据褶皱横剖面的形态判别圆弧(正常)形、尖棱状、箱状、扇状、挠曲等褶皱。
∙根据枢纽产状判别是水平褶皱或倾伏褶皱,若属后者还应指出其倾伏方向(褶皱枢纽的倾伏方向是倾伏端岩层从老到新的方向)和倾伏角。
∙根据褶皱的平面形态即长短轴之比可判别穹状(或盆状)、短轴或线状褶皱。根据褶皱的剖面组合型式可判别复背斜、复向斜、隔档式或隔槽式等褶皱。
∙根据褶皱的平面组合型式可判别平行型、斜列型或弧型等褶皱。
④ 褶皱的命名与形成时代
a、褶皱的命名 对褶皱经过上述观察和分析后应给予正确命名。命名时可用复合命名法。例如图3中的褶皱,从平面和横剖面看其地层分布均表现为对称式重复,且核老翼新,属背斜;从剖面看核部地层产状向上凸,轴面产状直立,横剖面形态为圆弧形,应为圆弧状直立背斜;但平面上看两翼地层表现为弧形转折,倾伏端地层从C-T的指向为NE向,故该褶皱应命名为弧形直立倾伏背斜,其倾伏向为NE。同理,请给图5-7A、B、C、D各褶皱命名。
图3 几种基本的褶皱类型
b、褶皱的形成时代 褶皱形成年代介于组成褶皱的最新地层年代与覆于褶皱之上未参与该褶皱的最老地层年代之间。如图5-7 C,参与该褶皱最新的地层是J,故该褶皱在侏罗纪之后形成。
⑶ 断层
① 断层要素(图4)
图4 断层要素
1—下盘;2—上盘;3—断层线;4—断层带;5—断层面
通过观察掌握断层面、断层线、断层带、断盘(上盘、下盘及上升盘与下降盘即仰侧与俯侧等要素的含义及其所在位置)。
② 断层的依据
在模型中决定断层是否存在,主要取决于平面和剖面上地层的分布状况,如果地层出现非对称式重复或缺失。地层沿走向中断(即与不同时代地层接触)。则可确定断层的存在和位置。
③ 确定断层的性质与类型
确定断层存在后,需通过以下几方面的观察进一步确定其性质与类型:
∙观察断层走向与地层走向间的关系判别属走向断层、倾向断层或斜向断层。
∙观察断层两盘的运动方向判别正断层、逆断层或平移断层。当为逆断层时还应从断层面倾角大小,判别冲断层、逆掩断层或推覆构造。
∙据断层线与褶皱轴线方向的关系判别纵断层、横断层或斜断层。
∙据断层组合关系判别地垒、地堑、阶梯状断层、叠瓦状断层、放射状断层或环状断层等。
④ 断层的命名与形成时代
∙断层的命名 按上述观察与综合分析后应给予正确命名,若断层具有两种性质,则用复合命名法。如图5- D,从平面图上看,缺失志留系(S)。横剖面上看,地层沿走向中断,S与O接触;O与∈接触。根据以上特点可以确定断层存在,并可确定其位置。从平面图上看可确定断层位于O与D之间,其方向与地层走向相同,属走向断层;从横剖面可见断层倾向SW,从而定出上、下盘;再从地层错动的位置可知上盘向上运动,属逆断层。因而该断层名为走向逆断层。
∙断层形成的时代 断层的形成总是晚于被断层所切割的最新地层年代,而早于不整合地覆于断层之上未被断开的最老地层年代。例如图5-D,其横剖面可见断层切断了Z、∈、O、S、D等地层,其中最新的地层是泥盆系,故该断层是泥盆纪之后发生的。
图5 断层的基本类型及其几种表现
A、C、E—正断层;B、D、F、H—逆断层;G—平移断层
⑷ 地层接触关系
图6 断层的基本类型及其几种表现
A—整合接触 B—假整合接触 C—不整合接触 D—沉积接触 E—侵入接触 F—断层接触
概括地说地层接触关系(图6)包括地层间的整合、假整合(平行不整合)和不整合;与侵入体的接触关系有侵入接触和沉积接触。此外还有断层接触等。现将判别和区分的要点简述如下:
① 整合、假整合和不整合接触关系的观察
首先应注意地层时代是否连续?有无地层缺失和沉积间断;其次是详细观察接触带的特征。看其上覆和下伏地层的产状是否一致?上覆地层底部有无来源于下伏地层的碎屑物组成的底砾岩?上覆地层底界面有无盖于不同时代或同一时代不同层位的地层上?上、下地层间有无冲刷面?上、下地层间有无岩浆侵入或区域变质程度的差异等。
② 侵入接触和沉积接触关系的观察
首先应注意岩体与围岩产状的关系是平行还是穿插。其次是观察接触带两侧的特征。例如岩体内有无捕虏体?岩体边缘围岩有无烘烤边?有无接触变质?上覆岩层底部有无下伏岩体成分的砾石?以及岩体顶部有无古风化壳等等。
③ 断层接触
则应注意观察地层是否呈不对称式重复出现或缺失?岩体或地层沿走向延伸是否连续或被错断等。
④ 综合分析
在了解上述各种接触关系的特征后,综合分析图7的平面与剖面特征,指出其平面图上所标各数目字处的接触界线各属何种接触关系?例如图中花岗岩体(γ)在横剖面见其穿过∈与O地层,在这些岩层边缘有接触变质作用的矽卡岩出现;在平面图上还见γ被包围在O的地层界线内,说明花岗岩与奥陶系是侵入接触关系。在横剖面见J 覆于γ之上。在接触面上的地层中的底砾岩成分中有花岗岩。在平面上见J底界线截断γ的界线,这说明花岗岩与侏罗系是沉积接触关系。
图7 几种地层接触关系的界线
实验十一 地质图判读
一、目的要求
1、了解地质图的—般知识,初步学习地质图的阅读方法;
2、通过读地质图,进一步建立地质构造的立体概念。
二、预习要点
在认真复习教材中有关地质年代表、地层接触关系和褶皱断层确定依据等部分的基础上,并预习本次课的实习讲义。
三、内容和方法
1、地质图的概念及图式规格
地质图 是一种将出露在地表的地质构造现象按比例投影到平面图(通常带有地形等高线,即地形图)上,并用规定的符号、色谱、花纹予以表示的图件。
地质图的编制,首先必须是通过野外观场观察,对区内地层、岩石、岩浆活动、变质作用和构造变动等情况进行综合调查研究。再以规定的线条把各种地质界线(包括地层界线、岩体界线、断层线、不整合界线等)勾划出来,把岩层和断层等的产状标记上去,对各时代地层和各类型岩浆岩涂以各种统一规定的颜色,对各种岩相(岩浆岩、变质岩)和蚀变、矿化现象加以各种规定的符号、花纹。
地质图不仅反映野外各种地表地质现象,还将区内地层、岩石、构造和矿产等方面形成、发展的一定时间、空间规律反映出来,包括能反映地下一定深度的地质构造。因此,地质图是帮助我们认识自然、改造自然的一种重要而最基本的地质资料。
在普通地质学课程中,我们要学习地质图的简单知识。接着,在普地教学实习中要实际运用地质图,并取得较多的感性知识。为二年级构造地质学课深入学习地质图有关知识打下良好基础。构造地质学和其它地质基础课基本学完后,三年级还有两个月时间进行系统的地质图测制(通常叫地质测量)教学实习,运用“实践、认识、再实践、再认识”的认识规律,把地质图的测制与运用这一基本功练得更好。
一幅地质图应有图名、比例尺、图例、测制单位和测制日期。
图名表明图幅所在地区和类型。如《北京门头沟地区地质图》、《江西德兴铜矿矿床地质图》。
比例尺包括数字比例尺与线条比例尺,数字比例尺用分数表示图上长度与实地长度的比例(如1:1000表示图上1cm相当实地1000cm即10m)。分子规定用1。因此,分母愈大,表明图缩得愈厉害。线条比例尺是在图上绘一直线如尺状,在该直线上截取若干段、每段标出所代的实地长度米或公里)。比例尺一般放在图名下或图框下方正中位置。
图例表示地质现象的各种色谱。花纹和符号的说明,通常放在图的右方或下方。地质图例的安排以上到下由新到老,如横排则一般由左向右从新到老。岩浆岩体图例放在地层图例之后。或按新老排列,或按酸性到基性的顺序排列。构造图例,如地质界线、断层、岩层产状等排在最后。
图切地质剖面图 正规地质图均附有一幅或几幅切过图区主要地层、构造的剖面图。它有代表性地和最醒目地概略揭示了本区的地质构造特征。这种图通常是室内由地形图上切制成的。在地形图切制成的地形起伏剖面上,还要按地质界线位置及地层产状绘上地质的内容。这种剖面图通常附在地质图的下方。
地层柱状图 是以柱状剖面形式系统表示各地质时代地层的岩性、厚度和接触关系的一种图件。由于它是测制地质图的首要依据,故许多地质图特别是区域地质图,常在图幅左侧附上地层柱状图。关于地层柱状图的编制,已在上次实习中专门解决。
2、地质图的读图方法和步骤
在前面,我们已阐明地质图是各种地质构造现象的综合图件。对这种内容繁多的图件,阅读时要由浅入深、循序渐进,才能抓住主要内容。现将阅读地质图的方法和步骤简要介绍如下:
首先是读框外的内容:包括阅读图名、比例尺、图例和地层柱状图。通过这一步,我们就可以了解图幅区的地理位置、范围大小和制图精度。特别是可了解本区有哪些时代的地层、岩石类型、岩性特点、地层接触关系,即对地质图幅有一总体的概念。
第二步是读图框内的内容 在深入分析图的各个细节之前,首先要大致将地质图的内容通读一遍。在通读时,先根据地形等高线、水系及标高点的分布情况,了解本区的地形特点、山脉、水系分布的主要方向,地形和岩性、构造的关系,然后对照图例了解各时代地层的分布和产状,主要褶皱和断层构造的分布方向,岩浆岩体的分布和产状等,查明本区总的地质构造轮廓。在这基础上,便可对地层、褶皱、断层、岩浆岩、变质岩及矿产等方面
的细节,逐一按步进行详细分析。
第三步是综合归纳和提出问题 地质图中的地质构造不是孤立的东西。这些地质现象是这个地区历史演变发展的结果,实质上说是这个地区所经受的各种地质作用的结果。因此,它们之间是有着密切联系的。通过对地质现象逐一的分析之后。应该进一步找出这些地质现象之间的内在联系。分析它们是怎样演变发展成现在所见的情况,即综合本区的地质发展概况。最后提出问题。
3、初步认识岩层、岩体露头形状与地形的关系
在野外进行地质制图时,是将各种岩层、岩体露头的边界线垂直投影到地形底图上。因此不同产状、地形情况下,地形地质图上的各种露头的地质界线形状就有所不同。
水平岩层露头的地质界线在地质图上的特点是和地形等高线重合或平行。时代老的岩层分布在低处。新岩层在高处、山顶是新岩层(山坡对称重复出现老岩层,不应误认为向斜)。 倾斜岩层露头的地质界线在地质图上的特点,是切穿地形等高线,岩层界线本身也受岩层产状和地形影响表观为V形或“之”字形曲线。
当倾斜岩层倾角逐渐加大,至最陡(90°)时,即为直立岩层,这时地质图上的岩层界线也与等高线斜交在倾角加大时,“之”字形的拐变渐缓,到岩层直立时,地质图上的地质界线已是顺岩层走向的一条直线,完全不受地形影响。
以上岩层露头分布形状与地形的关系,不仅层状、似层状的地质体如此,其它地质体露头的分布形状与地形间的关系也都符合此特点,如岩浆岩侵入体、矿体与围岩的接触界面、断层面及不整合面等。
4、在地质图上判读岩层、岩体的接触关系
岩层、岩体与岩层间的接触关系诸概念和这些接触关系在地质剖面图上的判读,已在前次实习中解决,这次主要是在地质图上进行判读。
整合、平行不整合接触 上、下岩层地质界线互相平行,其间无地层缺失者为整合接触。岩层间缺失某时代地层者即为平行不整合接触,在附有地层柱状图时,可参看柱状图中情况进行判断。
角度不整合接触 较新地层盖在较老的不同层位地层上,在地质图面上的具体表现是,较新地层的下界面地质界线与较老地层的一个或几个地质界线相接触,前者明显地切断后者。判读时也可参看地层柱状图。角度不整合反映了重大地质事件,为求醒目、地质图上通常用特有的符号加以表示。
侵入接触 岩体的边界线切断一条或数条地层界线。当存在与侵入有关的接触变质现象时,地质图上常用一定的花纹表示出来。在某一时代地层出露较宽而岩体较小时,往往只见岩体边界线在该地层分布区内呈封闭状态;在这种情况下需要根据岩体附近是否存在接触变质现象来进行判断。
沉积接触 岩体的边界线为晚于某形成时期的较新地层的界线所切断;岩体与该地层的接触带附近不见接触变质花纹标志。
喷出岩一般放在地层内,作为与某相当时代的地层统一处理,岩床则不归入地层中而单独圈出来,但其界线也与地层界线的相平行。对于喷出岩和包括岩床在内的各种侵入岩体,往往在地质图面上还用规定的花纹或颜色表示出来,在读图时应注意辨认其岩性、岩相与时代。
5、地质图上褶皱构造的判读
众所周知,褶皱判断首先得注意新老岩层的分布,但在地质图上,新老岩层的分布还与地形切割有关。那么,地质图上的褶皱判读不是太复杂了吗?好在绝大多数地质图上,图切剖面的地形起伏并不大。如全国地图(或地质图)上我们需切制—条从海平面附近的上海到“世界屋脊”上的珠穆朗玛峰的长达3300公里的大剖面,当剖面线画出后,我们发观高差0.6公里与几千公里的平距相比,地形线简直成了一条水平线。再如最常见的区域地质
图的比例尺为1:20万,以江西省为例,这样一幅图通常长约半公尺(代表实地距离近百公里),图切剖面一般也长约半公尺,由于江西山丘的比高通常在500公尺以下,在这1:20万的剖面上只是2.5mm高,也就是说半公尺长的剖面上只有许多不超过2.5mm的小起
伏,粗略看来,也可说接近一条水平线。因此,我们阅读地质图上的褶皱时,可首先暂不考虑地形起伏的干扰,于是讨论起来就较为方便(当然,大比例尺矿区地质图,特别是当地形切割厉害时,是要充分注意地形起伏因素的)。
在地质图上判读褶皱构造时,首先要垂直地层走向(顺倾向或背倾向)进行追索,注意沿途地层出露的新老关系。若地层依次对称出现时,即表示区内有褶皱存在,当较新的地层两侧依次出现较老地层时为向斜构造;相反,在较老地层两侧依次出现较新地层时为背斜构造。向斜构造中的最新地层分布区向斜核部,背斜构造中的最老地层分布区为背斜核部,核部两则的其余部分为褶曲(背斜或向斜)的翼部。
当追索中发现地层被岩体、断层切断,或为较薪地层角度不整合覆盖时,可沿走向追索,注意用相邻地段出露情况来推断被切断或被覆盖部位原应属何地层分布,以使恢复褶皱构造的原来面貌。
在确定褶皱构造的基本类型后,应进一步分析下列内容:
(1)褶皱轴的延展方向 传统的褶皱轴(也叫褶皱)指轴面与水平的交线,亦即轴面的走向线。在地质图上,两翼相应地层界沿走向相交点的连线即为褶皱轴所在,它的方向即为人们通常所说的“轴向”。
(2)褶皱构造的横断面形态 两翼地层倾向相反、倾角大小相等的为直立褶皱;两翼倾向相反而倾角大小不等的为倾斜褶皱;两翼倾向相同,其中有一翼地层层序倒转时为倒转褶皱。
(3)褶皱枢纽产状的确定 如果褶曲核部宽窄大体不变,两翼的地层界线大致平行,表示枢纽是水平的;如果核部呈封闭曲线,两翼地层界线不平行,具有弧形转折端,表示枢纽是倾伏的在倾伏方向上地层时代越来越新。同时,从核部宽窄变化上也能反映枢纽的产状及倾伏方向,核部变窄或闭合尖灭的方向,是背斜枢纽倾伏的方向,或向斜枢纽扬起方向。
6、地质图上断层构造的判读
大部分地质图上都用一定的符号表示出断层的产状要素和断层类型;在没有用符号表示断层产状及类型的地质图上,也画出了断层线。此时,首先要注意断层的大致倾向及倾角,然后判断两盘相对位移方向。关于断层的存在,我们还可以撇开断层符号来检验。当地质图上某一地层界线沿走向突然中断,说明该处有倾向断层或斜交断层存在;如图面上沿地层倾向发现地层有不正常的缺失(这从与地层柱状图的比较可以鉴别),或不对称的重复
出现,则往往有走向断层存在。
在上述褶皱、断层构造判读时,参阅所附图切地质剖面图是有益的,但本次实习应侧重于根据地质图面的判读。
7、褶皱、断层和侵入岩体的时代确定
区域性的褶皱通常是在重要的构造运动中形成,运动中还伴有断层发生,在大断层发生的基础上常导致深部岩浆向上入侵。褶皱上升过程中产生了大面积的剥蚀,随着地壳下降,新的沉积物覆盖其上就形成了角度不整合,因此,研究角度不整合对以上诸方面的时代确定有重大意义。概括说来,褶皱、断层和岩体侵入形成于不整合面下最新地层或侵入的最新地层之后、不整合面上最老地层形成之前。此外,岩体与岩体间的相互穿插关系和岩
体本身的同位素年龄测定等,也是时代确定的依据。
四、实验报告
根据上述方法步骤,读长山地区地质图。