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1、精选优质文档-倾情为你奉上登封地区地质认识实习报告专业：地 质 工 程 班级： 姓名： 学号： 指导老师：宁超 司荣军 易伟欣 侯广顺 日期：2007 . 07 . 12 专心-专注-专业目录登封地区地质认识实习报告前言1.1 实习区地理位置与概况登封市位于河南省中西部见图1，中岳嵩山南麓，市境东西长56公里，南北宽35.5公里，总面积1220平方公里，其中耕地56万亩，辖7镇7乡2个工业区1个办事处，有15个民族，地形以山地丘陵为主，属温带大陆性气候，全市总人口60万。 登封市是省级历史文化名城，是全国著名的“文物之乡”和“武术之乡”。图1 登封交通位置图登封矿产资源十分丰富。我市已探明的矿
2、产品种达37种，具有储量大、品位高、易开采等优点。其中煤炭探明储量15.8亿吨，远景储量30亿吨，1991年被确定为全国15个重点开发区之一，被能源部定为全国100个商品煤基地之一。铝钒土储量2.4亿吨，是河南省两个铝钒土基地之一。石灰石储量30亿吨。现代装饰材料花岗石储量30亿吨，品种齐全，质量上乘。硅矿储量8亿吨。被明代大药物学家李时珍誉为神奇的“嵩山药石”麦饭石储量2亿吨。目前已初步形成了矿产品开采、加工、销售的综合性生产经营格局。中岳嵩山是我国五岳之一，耸立于河南省中部登封市境内，地理坐标为东1124411301，北纬34273433，整个山脉东西绵延近百千米，东望郑州，西临洛阳，南横
3、颖水，北依黄河，峰岳连绵，气势磅礴。嵩山地区，总面积450平方公里，主要地质遗迹类型为地质（含构造）剖面。嵩山在大地构造上处于华北古陆南缘，在公园范围内，连续完整地出露35亿年以来太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的地层，地层层序清楚，构造形迹典型，被地质界称为“五代同堂”，实际上是一部完整的地球历史石头书。 嵩山主峰地区的玉寨山、峻极峰、五指岭、尖山等，多为石英岩组成，加之构造运动所致，使诸峰在400m标高上拔地而起，立壁千仞，险峻清秀，奇峰异谷遍布全区，形成独特的地形、地貌。区内清晰地保存着发生在距今23亿年（命名为嵩阳运动）、18.5亿年（中岳运动）和5.7亿年（少林
4、运动）三次前寒武纪全球性地壳运动形成的沉积间断和地层角度不整合界面遗迹，中岳运动塑造了嵩山构造地质体的雏形，为风化剥蚀作用提供了原始条件；燕山运动所产生的构造格局为现今嵩山面貌提供原形。喜马拉雅运动使嵩山在不断隆升中经受剥蚀，断层碎裂带成为隘口；破碎的节理、裂隙形成形状大小、深浅不同的峡谷；产状直立的石英岩被剥蚀为簇林地貌或壁立千仞的悬崖。形成隆、陷、褶、断等地壳表面构造类型与环、线、块相间排列的构造格局，是地壳构造演化的一个缩影，是研究前寒武系沉积建造受运动影响挤压变质、褶皱造山、剥蚀夷平等过程乃至地壳演化规律的天然实验场，是对游人普及地球科学知识的宝库。几十年来许多中外地质学家慕名而来，相
5、继而至，不辞辛苦，足遍本区，对区内地层和构造进行了大量的研究。1950年，张伯声对嵩山进行地质调查，确立了“嵩阳运动”；1954年，张尔道在嵩山地区地质调查确立了“中岳运动”，19581959年王曰伦等对嵩山地区进行路线地质研究，提出了“少林运动”的存在；1958年以来马杏垣等对五佛山的层序划分和嵩山构造变形史进行了详细研究，建立了区内“重力滑动构造系统和模式”，以上这些研究奠定了嵩山地区的地质研究基础。国科学院地质研究所，地质科学院地质研究所、贵阳地球化学研究所、宜昌地质矿产研究所、北京（武汉）地质大学、西北大学、南京大学、西安科技大学以及省内各系统的有关科研、教学和生产单位，由于地质专业是
6、河南理工大学的王牌专业，所以几乎每年都来考察，对本地区投入了大量的工作，出版和发表了数以百计的研究专著和论文，大大提高了嵩山地区地质研究程度。1.2 实习目的与任务本次地质认识实习是在学习完基础地质学课程理论教学之后，进行的一次地质基础的教学性认识实习，也是地质工程专业学生专业教学的第一个野外实践性教学活动。通过认识实习，使自己能够将课堂理论教学的书本知识与野外实践联系起来，培养理论联系实际的工作方法和工作能力，初步掌握认识和鉴定常见矿物和岩石的基本方法，学会判识地质构造的工作方法，学会使用地质罗盘测量岩层面、断层面产状，学会标准的地质工作野外记录方法，学会编写地质认识实习报告。1.3 实习时
7、间安排地质认识实习安排在固定的实习基地-登封。 实习时间为3周，分为三个阶段：1. 室内准备阶段：由资环学院领导作实习动员报告，讲述实习意义及有关事项；指导教师讲述实习要求，讲述实习区地质概况；学生准备实习仪器、资料及实习用品。2. 野外实习阶段：由指导教师按实习路线带领各班学生进行野外地质观察和记录、描述；3. 室内整理和编写报告阶段：认真整理野外记录，按照提纲编写实习报告。1.4 实习内容实习过程中的地质内容有：1. 认识和鉴定实习区的三大类岩石及矿物。学会区分三大类岩石，初步掌握常见矿物和岩石的特征及鉴定标志和方法。2. 认识实习区常见的地质构造，学会判识褶曲、断层、节理的方法。3. 认
8、识实习区各地质时代的地层，了解和掌握从太古代到新生代地层的名称、岩性特征和古生物化石特征。4. 了解实习区各种矿产的特征、成因和用途，为应用地质理论寻找矿产资源奠定基础。5. 了解实习区水文地质特征和工程地质条件，为后续专业教学及实践打好基础。6. 了解实习区地质地貌及第四纪地质特征，掌握对地形、地貌成因的分析方法。7. 学会正确使用罗盘测量岩层、断层产状的方法。1.5 野外实习路线本次野外实习共8天，7月2日上午路线为：市区井湾蛤蟆咀（登巩公路剖面），观察元古代地层，下午路线为：中岳庙后沟小顶山黄盖亭，察小顶山背斜、逆掩断层等；7月3日路线为：县城永泰寺未名采石场未名村旁乡村小路，观察寒武系
9、地层；7月4日上午路线为：稻田沟海宴煤矿沙锅窑，观察石炭系、二叠系地层，下午路线为：王堂水库附近，观察三叠系地层及生物遗迹化石；7月5日，由于大雨，没有出行；7月6日路线为：玉皇庙沙锅河，观察玉皇庙大断层，岩浆岩产状的“岩株”特征；7月7日路线为：北庄龙山逍遥谷，观察太古代、元古代地层及岩浆岩岩墙；7月8日路线为：城西岗石称采石场，观察花岗岩及伟晶岩。第二章 地层本区属华北地层区豫西分区嵩箕小区，地层发育比较齐全，太古界、元古界、古生界、中生界和新生界皆有出露。现由老到新分述：2.1 太古界主要分布于登封市君召以北地区，总体上呈近东西向展布，为本区最古老的层，自下而上分为三个岩层。1.石牌河组
10、：主要为灰绿、灰黄色黑云斜长变粒岩、黑云斜长片麻岩加斜长角闪片（麻）岩，厚度达于265m。本区在区域上构成背斜或穹隆，核部大多已变为混合岩，或被片麻状花岗岩或变闪长岩体占据。本组原岩为中基性-中酸性火山岩加少量沉积岩。2.郭家窑组：主要为灰绿斜长角闪片麻岩夹角闪片岩及斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩、变粒岩和磁铁矿石英薄层或透镜体，上部加少量云英片岩，后875m。本组岩石遭受不同程度的混合岩化。原岩为基性中酸性火山岩夹沉积岩。3.老羊沟组：下部为白云石英片麻岩和云母片岩。上部为绢云石英片岩、绿泥石英片岩夹变质砾岩及含砾绢云绿泥石英片岩，厚312m。本组岩层以片岩为主，无片麻岩，未见混合岩化现象，
11、各种片岩构成韵律层，含大量云母等粘土质变质矿物。原岩以沉积岩为主，局部夹酸性火山岩。综上所述，登封组下部为混合杂岩，包括片麻状花岗岩、混合岩和片麻岩，通常构成穹隆状构造的核部；中部以基性-中酸性火山岩为主，杂有基性岩体，局部有中性岩体；上部为浅变质的沉积岩，具复理石沉积特征。2.2 元古界 1.下元古代嵩山群：分布于御寨山、嵩山、五指岭一带，自下而上分为罗汉洞组、五指岭组、庙坡山组和花峪组，各组之间均为整合接触。 1）罗汉洞组：与下伏太古界登封群成角度不整合接触，可分三段： 一段为灰白色巨厚层含砾粗粒石英岩及长石石英岩，底部为变质砾岩，后155m。 二段为白色厚巨厚层中细粒石英岩，不对称波痕发
12、育，厚319m。 三段为灰色厚层粗粒石英岩夹薄层绢云石英片岩，波痕及交错层理普遍发育，后203m。本组具粗细相间的韵律性特征，石英岩普遍含磁铁矿，岩层中普遍发育波痕和交错层理，并可见到泥裂、槽模及沟模等层面构造。据分析，应属河流相滨（浅）海相碎屑沉积。 2）五指岭组：分一、二、三段。 一段为灰白、浅黄色绢云石英岩与石英岩互层，上部有白云质大理岩薄层或透镜体。厚123m。含微古植物化石球形藻。二段为青灰、灰白千枚岩、千枚状石英绢云片岩夹石英岩，顶部有白云质大理岩头透镜体，厚190m。含圆柱叠层石。三段为紫杂色绢云石英片岩夹铁质石英岩。底部为一层厚层中粗粒石英岩，含绢云母、绿泥石，交错层理发育。上
13、部具一层厚810m的假象磁铁矿层。本层厚312m。综上所述，五指岭组为一套主要有石英岩、绢云母石英片岩、绢云片岩及不稳定白云质大理岩组成的韵律性较好的类复理石沉积，岩层中波痕及交错层理发育，局部发育单斜向斜层理。该组属滨海浅海相沉积。3）庙坡山组:后395m。下部为灰白色厚层状石英岩夹致密石英岩，底部岩层发育不对称波痕及泥裂。中部为灰白色夹紫红色条带状石英岩。下部为中厚层状粗粒石英岩夹紫红色赤铁石英岩及千枚状绢英片岩。本组主要属浅海相沉积。4）花峪组：厚129m。底部为紫杂色铁质千枚岩和角粒状千枚岩，靠上有一层含磷千枚岩。下部为黄色厚层层状白云岩和泥质白云岩。偶夹千枚岩。白云岩中含锥叠层石。中
14、部为灰紫、灰白色千枚岩，靠底有一层含磷千枚岩。上部为灰白色中层状石英岩。本组岩层多见弧形斜层理、交错层理和波痕等层面构造，结合岩石组合及沉积韵律分析，应属滨海前海相沉积。2.中元古界汝阳群：自下而上由兵马沟组、云梦山组、白草坪组组成。1）兵马沟组：仅见于嵩山西部，分布范围有限，厚560m。不整合覆于登封群之上。2）云梦山组、白草坪组：在本区分层标志不明显，且厚度变化较大，最大出露厚度为262m。除与下伏马沟组呈平行不整合外，在大部分地区直接不整合于嵩山群或登封群之上。其岩性为灰紫、紫红色底砾岩、不等粒石英砂岩夹长石石英砂岩、层间砾岩及少量页岩。泥痕、泥裂及各种斜层理普遍发育，并可见泥痕与泥裂重
15、叠现象，属滨海相陆源碎屑沉积。7月2日在蛤蟆嘴看到云梦山组与庙坡组角度不整合，见图2。图2 蛤蟆嘴云梦山组与庙坡组角度不整合素描图3.上元古界洛峪群：与下伏汝阳群为整合接触。自下而上包括崔庄组、三教堂组、洛峪口组。1）崔庄组：为灰绿、紫红等杂色页岩夹泥质灰岩和薄层砂岩。厚90130m。2）三教堂组：主要为肉红、灰黄色石英砂岩，底部为砾岩或含粒粗砂岩。本组厚12105m。3) 洛峪口组：底部为含砂白云质灰岩，下部为黄绿色页岩夹含锰白云质灰岩和薄层细砂岩，中上部为叠层石灰岩、含燧石团块硅质泥岩和白云质灰岩、泥灰岩，夹页岩、粉砂岩和薄层细砾岩。本层厚330m。洛峪群属浅海滨海相碎屑碳酸盐沉积。2.3
16、 古生界本区古生代底层有寒武、奥陶、石炭及二叠系。1.寒武系：广泛分布于嵩山及箕山地区，自下而上可分为三统八组，各组之间均为整合接触。1）下寒武统：下部辛集组，上部馒头组。辛集组：本组在登封县送表以南与震旦系罗圈组平行不整合接触；在送表以北超覆谷前震旦组不同层位置上，厚51139m，由南向北变薄。下部为单红、灰白色砾岩、砂砾岩、钙质石英岩、铁质灰岩及砂质泥灰岩等，其中碎屑岩由北向南粒度变细，含来得利基虫。馒头组：厚30150m。主要为灰黄色薄层泥灰岩夹紫红色页岩。含较丰富的三叶虫化石。2）中寒武统：自下而上为毛庄组、徐庄组、张夏组。A 毛庄组：厚86126m。主要为紫红色粉砂质页岩、紫色页岩、
17、薄层粉砂岩。上部夹泥质条带灰岩。粉砂岩页岩层面常含白云母碎片。灰岩中含三叶虫化石。B 徐庄组：厚103150m。下部为猪肝色、黄绿色页岩夹海绿石砂岩、粉砂岩及灰岩。中部为紫红、黄绿色页岩与泥质条带灰岩及鲕粒灰岩互层。上部为深灰色薄中泥质条带灰岩、泥质条带鲕粒灰岩。灰岩中含三叶虫化石。C 张夏组：厚179268m。主要为灰、深灰色厚巨厚层鲕粒灰岩、含泥质条带鲕粒灰岩及白云质灰岩，夹豆状灰岩。含三叶虫化石。3）上寒武统：自下而上依次为崮山组、长山组、凤山组。A 崮山组：厚4279m。主要为灰色厚层白云岩、白云质灰岩，顶部为灰黄色薄层泥质条带白云岩。含三叶虫化石。B 长山组：厚1946m。为灰、灰黄
18、色厚层细晶白云岩、含燧石团块白云岩夹黄色薄层泥质白云岩、白云质灰岩。含三叶虫化石。2.奥陶系：本区缺失上、下奥陶统，仅有中奥陶统马家沟组，属地台型碳酸盐沉积。本组不整合于寒武系之上。底部有一层砂砾岩；下部为黄绿色页岩、灰黄色薄层粉晶白云岩和泥灰岩；中、上部为薄厚层泥晶灰岩、角粒状灰岩、白云质灰岩、粉晶白云岩。厚49302m。富含头足类及牙形石化石。3.石炭系：仅发育中石炭统本溪组及上石炭统太原组。1）本溪组：与下伏奥陶系或寒武系平行不整合接触，厚216m。下部为紫灰、灰黄色含铁铝土页岩，底部夹透镜体或鸡窝状赤铁矿或黄铁矿层；中、上部为灰、绿灰色鲕状铝土泥岩、粘土岩、铝土岩及粉砂岩。含蜓类、腕足
19、类、双壳类、牙形石及介形虫等动物化石，并含较丰富的植物化石。2）太原组：与下伏本溪组整合接触，厚51105m。主要为燧石团块灰岩或生物屑灰岩与铝土页岩互层，夹砂岩及煤层或煤线，其中一3煤大面积可采。顶部常以灰黑色硅质岩与上覆山西组分界。灰岩一般为68层，深灰、黑灰色，含黑色燧石团块或条带。本组富含蜓类、腕足类、珊瑚类、双壳类、牙形石、介形类、植物化石。4.二叠系：自下而上分为山西组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组，各组之间为整合接触。1）山西组：与石炭系太原组整合接触，厚50109m，由砂岩、粉砂质页岩、泥质页岩、粘土岩、炭质页岩及煤层组成。本组含煤6层。其中二1煤俗称大煤、大占煤，厚46m
20、，全区普遍稳定，为区内主要可采煤层。二2煤局部可采，二3煤偶尔可采，其余煤层皆不可采。本组香炭砂岩含海绿石，大占砂岩含硅化木，页岩、粘土岩含植物化石。2）下石盒子组：厚60140m，由灰、灰黄色粉砂质粘土岩、粘土岩夹细粒长石石英砂岩、粉砂岩、炭质粘土岩及煤线组成。底部为浅灰色厚层中粗长石石英砂岩，含菱铁矿结核，硅、铁质胶结。中上部含灰紫、灰黄、灰红等杂色含紫斑粉砂岩粘土岩，含煤层28层，均不可采。本组富含植物化石，主要有：带羊齿、脉羊齿等。3）上石盒子组：下段以灰黄色调为主，沉积韵律清晰，每一轮回由灰黄、灰绿、灰白色长石石英砂岩开始，继而粉砂质粘土岩和高岭石粘土岩，最后以炭质粘土岩、煤线及铝土
21、质粘土岩终止。上段厚一般为60160m，为灰白浅灰巨厚层粗细粒长石石英砂岩，夹灰黄、灰绿色粉砂岩及薄层粘土岩，底部为肉红色含砾粗砂岩。4）石千峰组：厚82280m。下部以灰绿、灰黄色细砂岩、粉砂岩、紫红色砂质粘土岩为主，夹紫红色粘土岩、灰黄色薄层砂屑灰岩。中、上部色调以暗紫色为主，自下而上依次为灰色厚层中细粒石英砂岩，暗紫色粉砂岩、砂质粘土岩、粘土岩，紫红色钙质粘土岩，含钙结核粘土岩。本组含孢粉、叶肢介化石，及瓣鳃类、腹足类化石碎片。综上，二叠系山西组、下石盒子组及上石盒子组下段为海路过渡相含煤碎屑沉积、上石盒子组上段及石千峰组为陆相沉积。2.4 中生界本区中生界仅有三叠系，与下伏二叠系整合接
22、触。自下而上分为刘家沟组、和尚沟组、二马营组和油房庄组。1.刘家沟组：厚375m，以灰紫、灰红色砂岩为主，夹大量砂质、粉砂质粘土岩或页岩及钙质粉砂岩。底部为红灰色巨厚层中粒石英砂岩。本组含多层钙质同生砾岩，夹薄层灰黄色砾状泥灰岩和灰色灰岩，粘土层中常含钙质结核。生物化石很少。含动物化石二齿兽及孢粉化石。本组为炎热干燥气候条件下的河、湖相沉积。2.和尚沟组：厚229m。以鲜红及暗红色砂质页岩、页岩、粉砂岩为主，夹暗紫色中细粒石英砂岩。顶部粉砂岩含大量痕迹化石。本组属滨湖及浅湖相沉积。3.二马营组：厚179322m。下部为黄绿色细粒长石石英砂岩、石英砂岩与紫红色粘土岩互层。上部为黄绿、紫灰色细粒长
23、石砂岩、石英砂岩与紫红色粘土互层，并与肉红色厚层中粒长石砂岩构成沉积韵律，沭河、互相沉积。含大量轮藻化石，并有哺乳动物化石。4.油坊庄组：厚694m。下部为黄绿色长石沙岩与紫灰色细砂岩及粘土岩呈不等厚互层，属滨湖想趁机。上部为杏黄色厚层长石砂岩夹紫红色粘土岩，属河流相沉积。本组含植物化石。2.5 新生界1.古近系陈宅沟组：本组分布于颍阳大金店告城一带，与下伏新近系地层呈角度不整合接触，厚185436m。主要为褐红、砖红色砂岩、砾岩与粘土岩呈不等厚互层。2.新近系洛阳组：本族主要分布于吕店大金店一带。下部为浅黄、青灰色砂砾岩、棕红色沙岩夹砂质粘土岩及薄层泥灰岩。中部为橙黄、棕红色砂质粘土岩、泥质
24、砂岩夹砂砾岩、泥灰岩。上部为棕红色砂质粘土岩夹泥灰岩及砂砾岩。3.第四系：区内第四系广泛分布，但缺失下更新统，其余各统均有沉积，并与下伏前第四系呈角度不整合接触，均属未固结成岩的松散沉积物，自下而上为： 1）中更新统坡积洪积层分布于山前岗坡丘陵、山间底地及山前倾斜平原，厚度受基地地形控制，一般为718m。主要为棕红、褐红色亚砂岩、亚粘土夹砂粒透镜体，底部为砂砾石层。砾石大小混杂，多具棱角状，次棱角状，排列杂乱，成分因地而异，与下伏基岩成分关系密切。属坡积洪积成因类型。2）上更新统冲积洪积层主要分布于区内较大河流两岸，为级阶地的主要组成部分，厚724m。与下伏中更新统平行不整合。主要为浅黄、褐黄
25、色亚粘土、亚沙土夹透镜体沙里层或砂层。底部局部为砂砾石层，砾石滚圆度好。所含化石有介形虫、腹足类、瓣鳃类及轮藻类。3) 全新统冲积层广泛分布于河流两侧及河谷中，组成河流级阶地及河床、河漫滩。与下伏上更新统呈整合或平行不整合接触。下部冲积层组成近代河流级阶地及近代冲积平原，厚46m。主要为砂砾石层、砂层和灰黄色亚粘土或亚粘土。上部冲积层分布于现在河流的河床、河漫滩。言行随地而已，为砂砾石层砂土和亚粘土。厚15m。以上各层在7月1日至7月8日的实习中都看到过，并附图3嵩箕地区地层简表。（后附）第三章 岩石嵩山地区三大类岩石发育齐全。岩浆岩与变质岩分别形成于嵩阳期、王屋山期和嵩阳期、中条期，分布于太
26、古代及早元古代地层中；沉积岩则组成中元古代志新近系地层。3.1 岩浆岩 岩浆岩是由在地幔或地壳深处形成的岩浆（以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发分的熔融体）沿地壳薄弱地带上升逐渐冷凝固结形成的岩石。如果岩浆上升未达到地表即已冷凝，则称为侵入活动，由此形成的岩石称为侵入岩。如果岩浆沿构造裂隙上升，由火山通道喷出地表，称为喷出活动，由此形成的岩石称为喷出岩。 侵人岩根据形成的深度可分为深成侵入岩（地表3km以下）和浅成侵入岩（地表3km以内）。喷出岩又可分为两种：一种是从火山喷发溢流出的熔浆冷凝而成的岩石叫熔岩，另一种是火山喷发出来的各种碎屑物质组成的岩石叫火山碎屑岩。1.辉绿岩是一种基性浅
27、成侵入岩。深灰、灰黑色。主要由辉石和基性长石组成，含少量橄榄石、黑云母、石英、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。基性斜长石常蚀变为钠长石、黝帘石、绿帘石和高岭石；辉石常蚀变为绿泥石、角闪石和碳酸盐类矿物。按次要矿物的不同，可分为橄榄辉绿岩、石英辉绿岩等。常以岩床、岩墙、岩脉形态产出。是铸石原料。质地均匀、无裂纹者可做石材原料，细粒者尤佳。在太室山腰逍遥谷有一处辉绿岩墙大约宽8-10m，由于受到岩墙积压呈破碎状，节理发育，严氏硬度大。呈灰黑色，细粒全晶质构造。岩墙为太古代登封群条带状混合岩。岩墙素描图4。图4 绿灰岩与围岩的接触关系素描图 2.花岗石是一种深成酸性火成岩。二氧化硅含量多在70%以上。颜色
28、较浅，以灰白、肉红色者常见。主要由石英、长石和少量黑云母等暗色矿物组成。石英含量为20%-40%，碱性长石约占长石总量的2/3以上。碱性长石为各种钾长石和钠长石，斜长石主要为钠更长石或更长石。暗色矿物以黑云母为主，含少量角闪石。具典型的花岗结构或似斑状结构。按所含矿物种类可分为黑云母花岗岩、白云母花岗岩、角闪花岗岩、二云母花岗岩等；按结构构造可分为细粒花岗岩、中粒花岗岩、粗粒花岗岩、斑状花岗岩、似斑状花岗岩、晶洞花岗岩等；按所含副矿物可分为含锡石花岗岩、含铌铁花岗岩、含铍花岗岩、锂云母花岗岩、电气石花岗岩等。花岗岩是一种分布广泛的岩石，各个地质时代都有产出。形态多为岩基、岩株、岩钟等。在成因方
29、面，有人认为花岗岩是地壳深处的花岗岩浆经冷凝结晶或由玄武岩浆结晶分异而成。也有人认为是区域变质和交代作用所引起的花岗岩化作用的结果。我们在老飞机场看到箕山花岗岩和河石秤花岗岩，见图5，说明这里的岩石多而质好。其中区份黑色物质的方法是：粒状是角闪石，片状是黑云母。斜长石为短柱状不规则方块，石英为烟灰色不规则方块。图5 石秤球形花岗岩岩浆侵入与围岩的接触关系。在7月6日在玉皇庙村旁的山丘我们考察了花岗岩与石英岩的接触关系，其上为灰白色石英岩，下为花岗岩。他们呈锯齿状或港湾状不整合接触，在接触带围岩颜色发生变化（褐色）是因为岩浆的高温作用使铁锰氧化。在侵入体中有一定量的俘虏体。3.伟晶岩：呈脉状侵入
30、登封群郭家窑组。矿物成分主要为更钠长石、微斜长石、条纹长石、石英与白云母，其次有黑云母。可见白云母扭着现象和石英块体被压变成平行排列。我们在飞机场附近的一个采砂厂看到这种岩石，并采集了标本。3.2 沉积岩暴露在地壳表部的岩石，在地球发展过程中，不可避免地要遭受到各种外力作用的剥蚀破坏，然后再把破坏产物在原地或经搬运沉积下来，再经过复杂的成岩作用而形成岩石，这些由外力作用所形成的岩石就是沉积岩。沉积岩的物质主要来源于先成岩石（无论是火成岩、变质岩和先成的沉积岩）风化作用和剥蚀作用的破坏产物，包括碎屑物质、溶解物质和新生物质；除此还包括生物遗体、生物碎屑以及火山作用的产物。这些物质在低洼的地方沉积
31、下来，总称为沉积物。沉积岩是在地沉积岩壳发展过程中，在外力作用支配下，形成于地表附近的自然历史产物。地表环境十分复杂（如海陆分布、气候条件、生物状况等），同一时代不同地区或同一地区不同时代，其地理环境往往不同，从而所形成的也互有沉积岩差异，各种都毫无沉积岩例外地记录下来沉积当时的地理环境信息。因此，是重塑沉积岩地球历史和恢复古地理环境的重要依据按重量计，只占地沉积沉积岩岩壳的5，但因覆盖于沉积岩地壳表层，分布十分广泛。在大陆部分有75的面积出露，而在大洋底则几乎全部为新老沉积层所覆盖。沉积岩层中蕴藏着煤、石油、铁、锰、铝土、磷、石膏、盐、钾盐、石灰岩等矿产资源。特别是盐类矿产和可燃有机能源矿产
32、几乎全部蕴藏在沉积层中。1.砂岩是一种机械沉积岩，是由千万年前的岩石经过风化剥蚀作用被解体为碎屑，或经水的冲蚀和溶解，沉淀于石床上经过数百万年的胶结和堆积变得坚固而成。最后再经过若干年的地壳运动，便形成了今日之矿山。，其主要物质是石英可分为粗中细三种。在陈楼附近的为中粗粒砂砾岩，颜色为浅绿色或橄榄色。其后才的为细粒砂砾岩，因为平顶山多是此岩石也叫平顶山岩，其质地较硬颜色是浅绿色。2.石灰岩以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，硬度一般不大，与稀盐酸反应剧烈。结构较为复杂，有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶
33、胶结物构成。颗粒又称粒屑，主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等，泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥，质点大多小于0.05毫米，亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物，是直径大于0.01毫米的方解石晶体颗粒；晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。根据成因可以分为粒屑灰岩、生物灰岩和化学灰岩。石灰岩主要是在浅海的环境下形成的，在石灰岩发育地区，常形成形态各异的喀斯特地貌。石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料，是炼铁和炼钢的熔剂。在稻田村南约100m的冲沟中我们看到了白云质灰岩，有典型的刀砍状风化面，如图6。图6 白云质灰岩典型风化面3.白云岩又称苦灰石，白云岩是以白云石为主要组成的
34、碳酸盐岩，是碳酸钙和碳酸镁的复盐。主要成份为白云石，其次有方解石、粘土矿物及陆源碎屑（石英、长石和云母），有时也有少量的石膏、硬石膏、天青石、重晶石、黄铁矿、有机质等。呈灰白色。4.砂砾岩风化土是一种成分较复杂的混合土,成分以粗粒土为主,含细粒土较少。结合工程需要,对其作为均质堤坝填筑料的物理力学性质进行了研究,得出了其可作为均质堤坝填筑料的的结论,并在施工中得到进一步验证。7月6日在玉皇庙村旁的小山上见到的是砖红色砂砾岩，碎屑物为岩石碎屑，最大40cm,最小0.5cm。胶结物为红色泥质（在远近系华北地区是干热气候，岩石氧化变红），其为碎屑结构，层理构造。3.3 变质岩在地壳形成和发展过程中，
35、早先形成的岩石，包括沉积岩、岩浆岩，由于后来地质环境和物理化学条件的变化，在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化，而形成一种新的岩石，这种岩石被称为变质岩。按成因可分为动力变质、接触变质和区域变质。 断层带中可以发现有许多角砾状的岩砾,这种角砾是断层移动时两侧的岩石互相摩擦剪动时,将岩石剪碎呈尖角状的岩块称为断层角砾岩断层角砾岩是保持原岩特点的岩石碎块组成的断层岩。角砾胶结物为磨碎的岩屑、岩粉以及岩石压溶物质和外源物质。断层角砾岩中的角砾形状多不规则，大小不一，杂乱无定向。角砾岩中的角砾一般在2mm以上。断层角砾岩中角砾的棱角也可以被磨蚀而成透镜状、椭圆状，角砾可以成雁
36、列等型式定向排列。胶结物有时也围绕角砾显示定向构造，甚至发育劈理。 1.石英岩主要由石英组成的浅色粒状岩石。一般为块状构造。粒状变晶结构。由砂岩和硅质岩经区域变质作用重结晶形成。由于石英在温度作用下不易发生化学变化，在低温至高温的宽广范围内，主要引起重给晶作用。因此，石英岩在不同的变质相条件下都可形成。 远在二十五亿年前的太古代，嵩山地区还是一片汪洋大海，海底沉积了泥砂物质、火山喷出物等，在漫长的地质历史时期，这些物质变成了石英砂岩和火山岩。在距今十七到十九亿年前，嵩山地区发生了一次强烈的地壳运动，地质上称为嵩山运动，使海底沉积的石英砂岩和泥质岩石变质，形成了石英岩。 嵩山主要由一些坚硬的、不
37、易风华的石英岩组成。石英岩是由砂岩经变质而成的。它的化学成分是SiO2，矿物成分主要是石英，所以岩石既坚硬，抵抗风化的能力又强。强烈的地壳上升运动，把它抬升起来高出中原数百米，形成群山耸立，层峦迭嶂的山势。诗经上称“嵩高为岳，峻极于天”，古有“峻极峰高四望雄，中原颖气弱天下，西连华岳三峰渺，下瞻黄河一线通”的说法，都是对嵩山高大雄伟的形容。也是如此嵩山地区土壤发育差，土地贫瘠。 2.片麻岩是一种变质岩。通常为中-高级变质作用的产物。具明显的片麻状构造。主要由长石、石英和各种暗色矿物（云母、角闪石、辉石等）组成。根据岩石的物质成分可分为富铝片麻岩、斜长片麻岩、碱长（二长）片麻岩和钙质片麻岩等。还
38、可依所含矿物种类进一步分为角闪石斜长片麻岩、石榴子石斜长片麻岩、黑云母斜长片麻岩等。其原岩类型比较复杂，可以是正常沉积岩（粘土岩、粉砂岩等），也可以是火山岩、火山碎屑岩或各种侵入岩。在一定的温度和压力条件下，可由区域变质作用或接触变质作用形成。7月7日我们在山泉山庄旁的冲沟中采集的为浅绿色黑云角闪片麻岩和白色黑云斜长片麻岩，如图7。图7 山泉山庄南冲沟中的片麻岩3.千枚岩是一种细粒显微晶质的浅变质岩石。原岩多为泥质、粉砂质岩和中酸性火山岩。属低级区域变质产物，但变质程度较板岩稍高。重结晶作用明显。呈细粒状或鳞片状变晶结构，绢丝光泽。其典型的矿物组合为绢云母-绿泥石-石英，亦可见少量长石、磁铁矿
39、和碳质、铁质物。岩石类型有石英千枚岩、绢云千枚岩、绿泥千枚岩、银灰色千枚片麻岩片岩、黄绿色千枚岩等。千枚岩与板岩、片岩常常共存在一个变质岩系中，分布广泛。黄色的为片麻岩风化后形成，黑色带绢丝光泽为最佳。在太室山的一个山坡上到处可见。 4.条带状混合岩：色暗色的残留基体部分之间，呈条带状互层，两类条带的宽窄变化及其相对含量不定，但一般基体仍占主导地位（50%）。条带状混合岩通常基体为片理发育的各种片岩（特别是云母片岩）或暗色片麻岩类，脉体物质以粉红色或灰白色花岗质为主，它们基本平行片理分布与暗色的基体成条带状互层，一般情况下，脉体厚度较稳定，并可延伸很远，但当基体为片理不佳的角闪质岩石时，脉体厚
40、度的变化常很迅速，斜切片理的现象也较多。一般情况下，脉体和基体界线明显，但由于交代作用，有时在脉体边缘可出现由较大的黑云母片所组成的薄片，甚至在基体脉体间出现类似片麻岩的过渡带。由于混合岩化同时或紧随其后的构造运动，本类岩石可出现复杂的形态变化，如出现形态多变的揉皱等。第二天看到的围岩是太古界登封群条带状混合岩，它的基体为黑绿色，脉体为白色矿物。第四章 构造4.1 褶皱褶皱是岩层在构造运动水平压力作用下，所产生的一系列波状弯曲，是一种未丧失岩层连续性的塑性变形。单个背斜或向斜称为褶曲，它由核（轴）部和翼等要素组成。褶曲是组成褶皱的基本单位，两个以上的褶曲的组合，才叫褶皱。在自然界总是一个褶曲连
41、着另一褶曲。由于受力状况、强弱不同，弯曲形态和程度也不同。褶曲基本的形成由背斜和向斜组成，上凸曲称背形，向上凹曲称向形。若组成褶皱的多层间的时代顺序清楚，则核心为较老岩层向两侧依次渐新的褶皱称背斜，核心为较新岩层向两侧依次渐老的褶皱称向斜。单个褶皱的组成部分称为褶皱要素，包括：核。褶皱的中心部分。翼。泛指核部两侧比较平直的部分。转折端。褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分，有时也称轴部。枢纽。同一褶皱面中最大弯曲点的连线。轴面。各相邻褶皱面枢纽联成的面，其与地面或其他面的交线称轴迹。脊和槽。在横剖面上褶皱面的最高点称脊（对背斜而言），最低点称槽（对向斜而言），相应地，同一褶皱面上脊的连线称脊线，
42、槽的连线称槽线。7月2日我们在少顶山见到了少顶山背斜，见图8，在黄盖亭看到逆冲断层加透视窗。图8 少顶山倾斜背斜素描图4.2 断裂 1.节理是沿断裂面两侧的岩块没有发生明显位移的断裂构造。它是岩石受力而产生的裂隙。根据节理与所在岩层产状要素的关系，可分为走向节理、倾向节理、斜向节理和顺层节理。走向节理的节理走向与所在岩层的走向大致平行；倾向节理的节理走向与所在岩层的走向大致垂直；斜向节理的节理走向与所在岩层的走向斜交；顺层节理的节理面大致平行于岩层层面。根据节理走向与褶曲轴走向的关系，可以分为纵节理、横节理和斜节理。纵节理的走向与褶曲轴走向大致平行；横节理的走向与褶曲轴走向大致垂直；斜节理的走
43、向与褶曲轴走向斜交。根据节理的成因，可分为非构造节理和构造节理。根据节理与成岩过程的关系，可分为原生节理和次生节理。根据节理的力学性质，可分为张节理和剪节理。张节理是在引张（拉伸）应力作用下产生的裂隙。它往往具有张开的裂口，节理面粗糙不平，没有擦痕，往往不切过砾石或砂粒，张节理一般发育稀疏，间距较大，延长不太远，有时为石英脉、方解石脉或矿脉所充填。剪节理是在剪切应力作用下产生的裂隙，又称扭节理或X节理，它具有紧闭的裂口，节理面光滑平直，延伸较远，多能切过砾石或砂粒，剪节理发育密集，多发育在与压应力方向成45夹角的两组平面上。中岳庙后沟200m处的背斜上发育有许多节理大致有两类：剪节理和张节理，
44、多为厚层节理，在背斜的左边还有间接利于张节理的交叉即X 节理。见图9。 图9 X节理示意图2.断层与节理皆属断裂构造，是岩石的脆性变形，而且断层往往是由节埋进一步发展而成的，就其力学成因来说，它们并无本质差别。但断层规模较大，沿断层面发生了明显的位移，某些规模较大的断层控制着两侧的差异沉积作用和构造变动，有时甚至分隔着两个不同的大地构造单元。 断层的分类方法较多，常见的有以下几种： 根据断层走向与区域构造线方向的关系，可将断层分为：1）纵断层，2）横断层，3）斜断层。 根据断层面产状与地层产状的关系，可将断层分为：1）走向断层，2) 倾向断层，3)斜向断层，4) 顺层断层。 根据断层两盘岩块相
45、对移动性质，可将断层分为：1) 正断层，2) 逆断层，3) 平移断层。 见图10。图10 正、逆、平移断层示意图7月7日，我们登峻极峰是，看到的对嵩山地质公园的介绍，如图11，当我们爬到1200多米时，发现图 图11 嵩山复式褶皱示意图上绘的嵩山的真实情景就在我们面前，大自然太伟大了。第五章 地质发展阶段简述位于我国河南中部的嵩山山脉是世界上最古老的山脉之一，这里连续完整地显露着地球演变的五大地质历史时期的地层层序，被地学界誉为“五代同堂”。同时，在嵩山不足20平方公里的范围内，清晰地保存着分别距今约25亿年、185亿年、57亿年的三次全球性地质构造运动的遗迹。嵩山的地质遗迹以其岩龄古老、构造
46、复杂、地壳发育完整、显露良好而闻名中外，被地质界誉为是“天然地质博物馆”、“地质百科全书”。在35亿年前，地球刚刚形成，嵩山就开始形成了。大约在23亿年前，地壳发生了一次剧烈运动，地质学家们起名为“嵩阳运动”。在7月7日我们看到命名处，见图12，此后，嵩山地壳开始下沉到海平面以下，接受了巨厚的嵩山群地层的沉积，历经10多亿年，现存2100米厚度的嵩山群底层基本上就是此时形成的。在距今18亿年前，地壳又发生了一次大的变动，被称为“中岳运动”，巨厚的石英砂岩开始慢慢隆起，并且褶皱成山。因为褶皱作用十分强烈，有的岩层甚至被挤得直立了起来，现在去嵩山太室山和少室山的南侧还都可以看到。“中岳运动”后，地
47、壳又慢慢地被夷平、下降，先是粗大颗粒的砾岩开始沉积下来，以后是砂岩、泥岩，一直到钙镁的石灰岩，然后地壳又慢慢被海水淹没。在距今五六亿年前的时候，嵩山一带又发生了一次“少林运动”，大约两亿年后，嵩山的地壳又开始上升到了海平面之上，遭受风化和剥蚀作用。而现在嵩山的基本格局是于距今2.4亿年前的三叠纪时期形成的，嵩山作为秦岭东延的一部分，受到了南北方向力量的挤推，形成了现在嵩山以东西方向为主轴的走势。化石在晚奥陶纪以前这里的底层下沉形成浅海相，接受沉积，以后底层慢慢台升被风化剥蚀，到中石炭纪后底层又缓慢下沉形成浅海相，从而形成平信不整合地形，因而在石炭纪底层中存有大量浅海生物化石，如珊瑚、蜿足类、海百合、蜓类化石。图12 太室山嵩阳运动命名处第六章 其他方面6.1 矿产登封矿产资源十分丰富。具有储量大、品位高、易开采等优点。其中煤炭探明储量15.8亿吨，被明代大药物学家李时珍誉为神奇的“嵩山药石”麦饭石储量2亿吨。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长