構(gòu)造地質(zhì)學(xué)野外實習(xí)指南

1、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課間野外教學(xué)實習(xí)指南一、實習(xí)地點 本課程把野外實習(xí)地點選在涇陽縣口鎮(zhèn)淳化縣金川灣，實習(xí)沿公路進行。圖1 橫穿汾渭地塹的構(gòu)造剖面示意圖圖示實習(xí)區(qū)的大地構(gòu)造位置 實習(xí)區(qū)位于鄂爾多斯地塊的南緣，汾渭地塹北緣的渭北隆起帶（圖1）。地貌上屬于渭河盆地北緣涇陽縣與淳化縣交界的嵯峨山。該區(qū)褶皺、斷裂發(fā)育，構(gòu)造形態(tài)多種多樣，是研究渭河地塹及其北緣渭北隆起帶構(gòu)造特征及形成過程的良好區(qū)段，長期以來受到教學(xué)、科研、生產(chǎn)單位的普遍關(guān)注，而且不同研究者對該區(qū)段構(gòu)造發(fā)育的幾何學(xué)、動力學(xué)已分別提出了不同的認(rèn)識，是實施野外教學(xué)、訓(xùn)練分析問題的基本能力、培養(yǎng)科學(xué)思維的良好實驗室。二、實習(xí)目的 配合構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的課堂教學(xué)

2、，通過口鎮(zhèn)金川灣地質(zhì)剖面實習(xí)，有望達到以下目的：客觀識別自然狀態(tài)下的各種構(gòu)造要素（褶皺、斷裂、面理、線理）及其幾何學(xué)特征；學(xué)習(xí)野外各種構(gòu)造要素的產(chǎn)狀測量、性質(zhì)確定和構(gòu)造要素的運動學(xué)分析；進行構(gòu)造要素形成序列、構(gòu)造組合和運動學(xué)分析的初步訓(xùn)練，并對構(gòu)造形成的動力學(xué)過程和構(gòu)造疊加、改造關(guān)系進行一定的探討和討論。三、實習(xí)要求及注意事項 1注意安全。由于實習(xí)沿著公路進行，山路狹窄且路上來往車輛較多，請同學(xué)們一定要注意安全。 2多觀察。仔細(xì)觀察地質(zhì)現(xiàn)象（包括地層、構(gòu)造等），對典型地質(zhì)構(gòu)造要作素描圖。 3勤思考。結(jié)合課堂上所講內(nèi)容，對所觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象作一定的幾何學(xué)、運動學(xué)與動力學(xué)分析。 4在實習(xí)結(jié)束后的一

3、周之內(nèi)，每個同學(xué)都要交回關(guān)于此次實習(xí)的實習(xí)報告。 實習(xí)報告包括的主要內(nèi)容有：實習(xí)名稱（構(gòu)造地質(zhì)學(xué)野外教學(xué)實習(xí)）、時間、地點、帶隊老師和參加實習(xí)的人員；實習(xí)目的；實習(xí)地區(qū)的地質(zhì)概況；描述本次實習(xí)所觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象（對典型地質(zhì)現(xiàn)象最好附上素描圖），并結(jié)合課堂上所講內(nèi)容對這些地質(zhì)現(xiàn)象作一定的幾何學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)分析；本次實習(xí)的體會（取得的認(rèn)識、對實習(xí)的建議等）。四、實習(xí)時間 實習(xí)時間初步安排在學(xué)完褶皺和斷裂構(gòu)造的有關(guān)內(nèi)容之后的某個星期六。五、實習(xí)區(qū)的地質(zhì)情況簡介（據(jù)周鼎武，1988） 1地層 實習(xí)區(qū)出露的地層主要為寒武奧陶系、二疊系和中生界（圖2）。由新到老分述如下： 劉家溝組（T1l）：下部灰色

4、厚層石英砂巖；上部為紫紅色中厚層泥巖和灰綠色薄層粉砂巖、紫紅色泥巖與紫紅色含礫砂巖互層，局部可見紫紅色礫巖。厚300m。 石千峰組（P2sh）：下部黃色、灰綠色塊狀長石石英粗砂巖與紫紅色薄層泥巖互層；上部灰綠色厚層砂巖、粉砂巖，局部中粗粒長石砂巖；頂部灰綠色中厚層砂巖與泥巖互層。厚427m。 上石盒子組（P2sh）：下部黃綠色粉砂質(zhì)泥巖，局部夾石英砂巖透鏡體，最底部為灰白色石英砂巖；中部黃色、黃綠色含礫長石石英砂巖，局部夾粉砂質(zhì)泥巖，砂巖具大型交錯層理；上部黃色粉砂巖、泥巖。紫紅色泥巖和粉砂巖中產(chǎn)植物化石。厚165m。圖2 金川灣口鎮(zhèn)地區(qū)地質(zhì)草圖（據(jù)周鼎武，1988） 下石盒子組（P1sh）：

5、下部為灰白色厚層狀石英砂巖、灰白色長石石英砂巖，斜層理發(fā)育；上部互層的紫紅色、灰色、雜色鋁土質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖與黃色、灰綠色粉砂巖中產(chǎn)植物化石。厚142m。 山西組（P1s）：底部灰白色中粗粒含礫石英砂巖，向上為紫紅色石英砂巖；中部紫紅色、灰色泥巖、頁巖；上部為灰綠色、紫紅色泥巖互層；頂部夾數(shù)層煤層。產(chǎn)植物化石，厚37m。 寒武奧陶系（O）：灰色中厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，產(chǎn)直角石。見古溶洞角礫石，風(fēng)化后由于鐵質(zhì)浸染表面呈紅褐色。未見頂、底面。 2構(gòu)造 （1）本區(qū)構(gòu)造概況 本區(qū)構(gòu)造運動具有多期性，產(chǎn)生了不同性質(zhì)和不同構(gòu)造樣式的構(gòu)造變形。本區(qū)早古生代構(gòu)造運動相當(dāng)強烈，下古生界和前寒武系地層發(fā)生了強

6、烈變形，形成以緊閉倒轉(zhuǎn)褶皺（軸面南傾）和相同產(chǎn)狀的斷裂為主的構(gòu)造面貌，顯示了早古生代向北推擠的構(gòu)造應(yīng)力場，并造成了上古生界與下古生界之間的高角度不整合。晚古生代和印支期（三疊紀(jì)）構(gòu)造運動在本區(qū)都較微弱，地層多為連續(xù)沉積和假整合接觸。燕山運動（侏羅白堊紀(jì)）在本區(qū)較為強烈，它使渭河地區(qū)（包括渭北部分地區(qū)）隆起，并產(chǎn)生一些寬緩的褶皺和逆沖斷層。本區(qū)晚古生代和中生代的一些構(gòu)造主要是此時形成的。喜山運動（新生代）時，在上述隆起之上發(fā)生拉張斷陷，形成了渭河地塹。口鎮(zhèn)正斷層就是此時形成的。 （2）圣人橋附近的構(gòu)造變形（圖3）圣人橋南北兩側(cè)均為平緩的構(gòu)造變形。南部二疊系地層呈寬緩的背斜和向斜，北部三疊系地層呈

7、近于水平的單斜構(gòu)造。層序都正常。而圣人橋附近南北200m左右的距離內(nèi)地層產(chǎn)狀變化劇烈，正常直立倒轉(zhuǎn)都存在；褶皺變形強烈，形態(tài)復(fù)雜多樣；層間同生礫巖及軟弱層一般遭受褶、斷、剪的改造，并發(fā)育不規(guī)則的層間小褶皺和泥巖包卷構(gòu)造等。其主要特點為：圖3 口鎮(zhèn)-圣人橋-金川灣地質(zhì)剖面圖（據(jù)周鼎武，1994）1-第四系；2-砂巖；3-粉砂質(zhì)泥巖；4-泥巖；5-頁巖；6-灰?guī)r；7-逆沖斷層；8-三疊系；9-下二疊統(tǒng)山西組；10-上二疊統(tǒng)石盒子組；11-上二疊統(tǒng)；12-奧陶系 褶皺形態(tài)復(fù)雜多樣。傾斜、直立、倒轉(zhuǎn)、平臥褶皺交替出現(xiàn)。 地層產(chǎn)狀紊亂，有翻卷、疊置、逆沖等現(xiàn)象。軟巖層在褶皺的不同部位變厚、變薄或錯斷。

8、含多套層間礫巖。礫石成分單一，為先成的砂巖或泥巖。膠結(jié)物為砂、泥質(zhì)。粒徑大小不一，大者45cm，小者0.5cm，多數(shù)為橢圓形、紡錘形，具明顯的塑性變形，如壓扁、拉伸等定向性排列，平行層理延伸。 對這一套極其復(fù)雜的構(gòu)造變形的成因爭議頗多，許多人提出了不同的解釋。西安工程學(xué)院魏寬義等認(rèn)為這是由擠壓作用所致的呈疊瓦片狀排列的逆沖推覆構(gòu)造。宮同倫等（1987）通過野外實測剖面和觀察，提出該地區(qū)的構(gòu)造變形是一種水下重力滑塌構(gòu)造，層間變形礫巖和局部角度不整合是其證據(jù)。也有人認(rèn)為該地區(qū)的變形可能是在斷層的影響下或是在構(gòu)造運動過程中軟弱巖層發(fā)生的層間滑動所致。 （3）具體觀察點（從北向南） 金川灣：三疊系地層

9、中節(jié)理的觀察。注意菱形斷塊、羽狀節(jié)理和折尾構(gòu)造等。測量其產(chǎn)狀，分析期次及力學(xué)性質(zhì)和方向。 金川灣南：觀察三疊系與二疊系的接觸關(guān)系。接觸帶上是不是底礫巖？ 圣人橋附近的復(fù)雜構(gòu)造變形。主要從以下幾個方面觀察： · 褶皺形態(tài)、軸面的變化； · 地層展布、產(chǎn)狀變化，及劈理、泥礫、擦痕、層間礫巖等現(xiàn)象。注意軟巖層中的泥枕構(gòu)造和包卷構(gòu)造； · 由北向南沿途觀察沉積構(gòu)造特點。如斜層理、交錯層理、不整合（新生界與二疊系地層之間）等現(xiàn)象； · 注意觀察南端溝東坡厚層砂巖的撓曲及周圍巖層的變形。 東風(fēng)渡北：仔細(xì)觀察地層產(chǎn)狀的變化。是否連續(xù)？判斷是斷層還是撓曲（膝折）。 口鎮(zhèn)北