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1、地质构造综合实习指导第一章引言通过对金山镇地区地质图的综合读图分析,可以基本了解金山镇地区的地质概况,包括地 貌起伏、构造类型、构造地层、形成时期等。在这些方面的分析过程中,我们可以进一步明 确地质图的概念,了解地质图的图式规格,温习阅读地质图的基本步骤。加强了对地质图上 岩层产状要素的理解和应用,尤其是在把岩层展绘在构造纲要图和地质剖面图方面,特别强 调空间想象能力和知识灵活运用能力。其中包括岩层整合关系、岩浆侵入关系、褶皱几何关 系、断层几何关系和倒转几何关系,这要求我们合理把握平面和立体思维的转换,培养地质 兴趣和思考方式。本次金山镇地质剖面图和纲要图的绘制,是在前四次大的构造实习的基础
2、上的综合实习, 它要求我们比较全面地掌握构造地质学的基本理论、知识和技能,从而提高我们分析并解决 地质构造实际问题的能力。本次所读图幅名称为金山镇地质图,比例尺为1:100000,图区位于伏牛山东南麓金山 镇地区,图区面积约210平方公里。图区最高峰为北部的渚岭主峰,海拔1800米;有名的 山峰还有奇峰,雨峰等。从河流体系特点判断,地势为西高东低。本报告主要由包伟航于2012年4月20日完成。工作主要包括阅读金山镇地区地质图, 编制金山镇地区构造纲要图,在地质图上作地质剖面图。第二章构造构造名称数目构造名称数目向斜5正断层5背斜4逆断层5倒转构造1平移断层4斑岩侵入体2构造窗1花岗岩侵入体1飞
3、来峰2地层分布及接触关系:从河流的分布和流向判断,金山镇地区西高东低,河流两岸多 是山峰。地质图上出现地层的地质年代从D2至K2,中间缺失T1和侏罗纪J的一整套地层, 地层走向基本为北东南西向,倾向随构造的变化而有不同。白垩统KI、K2和中泥盆统D2 为砂岩,分别分布西北角和北部略偏东以及河北村正断层系一带;上泥盆统D3为页岩,集 中分布于河北村正断层系一带;C1至T3均为灰岩广泛分布于金山镇地区。东北角陵庄出现 岩浆岩,即斑岩和花岗岩。最老的地层D2出现在东南角河北村地区,最新的岩层则出现在 西北角(KI、K2)和北部略偏东(K2)两处,为水平岩层,这两处水平岩层和下面的倾斜岩层 形成角度不
4、整合。从地质界限的行迹以及地层产状可以看出T2与P2形成平行不整合。褶皱构造:1、河北村一金山镇线性背斜线性背斜褶皱:该褶皱分布于河北村至金山镇一带,核部为D2,翼部由D3、Cl、C2、C3 组成,两翼走向北东南西,倾角45度,中间低并向两边扬起,轴面竖直略向北西倾,枢纽 倾伏,两翼夹角约110度。2、孤峰一陵庄向斜向斜褶皱组:由孤峰和陵庄两处向斜褶皱组成,核部均为T3,翼部由T2、P2组成,两翼走 向北东南西,北西翼倾角80度,南东翼倾角40度,中间低并向两边扬起,由此可恢复原转 折端形态,即圆弧形态,轴面竖直略向北西倾,两翼夹角约60度。孤峰处呈现短轴褶皱状O3、五里河、诸岭短轴倒转背斜短
5、轴倒转背斜褶皱组:两处短轴背斜的核部均为C1,翼部由C2、C3、P1组成,北西翼走向 北东一南西,倾向北西,倾角45度;南东翼为倒转岩层,走向北东一南西,倾角80度。中间低 并向两边扬起,由此可恢复原转折端形态,即圆弧形态,轴面向北西倾,两翼夹角约35度。 4、奇峰一雨峰短轴背斜短轴背斜褶皱:核部均为C1,翼部由C2、C3组成,北西翼走向北东一南西,倾向北西,倾角 45度;南东翼为倒转岩层;走向北东一南西,倾角75度,但是由于此处的逆冲推覆构造导致 南东翼被剥蚀得所剩无儿。中间低并向两边扬起,由此可恢复原转折端形态为圆弧形态,轴 面倾向北西。5、李家背斜与向斜组:背斜核部C1向斜核部P1,翼部
6、由C2c3组成,两翼走 向北西一南东,北西翼倾角60度,南东翼倾角45度,轴面略向北西倾,转折端成圆弧状。 金山镇地区总体的组合形式为背向斜的组合,背向斜的交替出现,整个区域中所有褶皱的轴 迹平行,是平行是排列褶皱,反映了垂直于褶皱延伸方向的挤压应力场。断裂构造:1、河北村正断层系:五个正断层面的走向垂直于河北村褶皱的枢纽,延伸11.5 千米。延枢纽方向从北东至南西向每个断层面的倾向依次为北东、南西、北东、北东、南西。 在第一二个断层面中间形成地垒,在第四五个断层面中间形成地垒,两地垒中间形成地堑。 2、奇峰一雨峰逆冲断层:位于奇峰和雨峰之东侧近山脊处,断层走向北东一南西,两端分 别延粗图外,
7、图内全长约18km,断层西倾向北西,倾角2030度。上盘(即下降盘)为组 成奇峰和雨峰背斜的石炭系各统系各统岩层逆冲于下二叠统和上石炭统地层之上。地层断层 约800km。断层走向与褶皱轴向一致,为一纵向断层。断层中部为两个较晚期的横断层所错 断。断层形成时代与同方向、同性质的桑园一五里河逆冲断层相同,即中三叠世(T2)之后, 早白垩世(K1)之前,两条断层构成叠瓦式。3、李家逆冲断层:层面走向北东南西,倾角30度,延伸约L1万米。上盘为李家背斜与向斜 ,下盘为奇峰一雨峰短轴背斜。4、陵庄一五里河逆冲断层:层面走向北东南西,倾角20度,延伸约L8万米。上盘为五里河 诸岭短轴倒转背斜褶皱组,下盘为
8、孤峰一陵庄向斜褶皱组,根据构造窗和飞来峰可判断该逆冲推覆构造的最小位移位为2.2千米。它是整个地区规模最大的断层。五里河与孤峰飞来 峰:五里河低洼处只有800米高度,露出了陵庄一五里河逆冲断层的下盘,看到下盘的底层P2, 该处为构造窗;孤峰高处为1200米,由P2T2两部分组成,可以判断出是陵庄一五里河逆冲 断层的上盘被剥蚀后留下的,该处为飞来峰。雨峰、奇峰走滑断层系:在雨峰、奇峰附近各有一走滑断层(走向北东一南西,延伸分别为L5 -2千米),分别为左行和右行走滑断层,使两端层面中间部分相对两边向北西方向移动。岩浆岩:金山镇地区的岩浆岩主要由花岗岩和斑岩组成,位于东北角面积较小,其构造与 岩体
9、边界产状平行。花岗岩侵伏早期岩层,边界线被陵庄一五里河逆冲断层切割,由此可以 判断花岗岩的形成早于此处逆冲断层的形成,而花岗岩又覆盖于下盘的T3、T2、P2之上, 说明花岗岩的形成晚于下盘褶皱的形成;斑岩覆盖与花岗岩之上,其边界线也被K2截断, 说明斑岩的形成晚于花岗岩而早于K2o第三章地质构造演化史构造层是由角度不整合所限定的地层序列,金山镇地区的地层可划分为两个构造层,即 D2-T2构造层和K1-K2构造层,它们代表着不同的地质演化阶段。其中D2-T2构造层由 于T2与P2的平行不整合面所限定的地层系统和构造系统,可再划分为两个亚构造层,即 D2-P构造层与T2构造层。结合所学理论分析地质
10、构造演化如下:1、D2P2构造层包括D2的白垩砂岩和大部分页岩和灰岩,D2的白垩砂岩应该是海洋 或是湖泊相沉积,但由于金山镇处在中国地区,因而是中国陆相沉积的湖泊相,D3-P2的 页岩和灰岩是滨海沉积岩,由此可推知这一构造层形成于浅海沉积环境,可知这段时间地壳 有轻微的抬升,幅度很小故而沉积过程稳定。2、T2与P2之间缺失地层T1形成平行不整合,推知T1时段内岩层没有继续接受沉积, 地壳开始垄升,但还没有形成褶皱和断裂,只是一次大的造陆运动。3、在T2-T3时段内岩层继续接受沉积,仍形成灰岩,说明此过程也是在浅海沉积环境 中。4、在T3.K1过程中,缺失J系,并形成角度不整合,可知在侏罗纪里发生了一次大的 造山运动,产生了一系列的大的褶皱和断层,并有岩浆侵入,即花岗岩和斑岩。5、K1-K2之间又开始接受沉积,但沉积的范围不大,形成的砂岩是陆相沉积高地,滨 海沉积环境。但在图北部略偏东的位置只沉积了 K2而没有沉积KL说明沉积时发生了海浸。