新汶地区野外地质实习总结报告
前言
油气勘查与信息工程系2010级全体同学在学习了《地球科学概论》和《岩石矿区学》的基础上于2011年五月9号至15号,在石油地质教研室俞家声、孙艳等老师的带领下,到新泰市新汶地区进行了为期一周的野外地质实习,实地考察了工区典型的地质地貌。
实习期间,同学们对寒武系、奥陶系等地层进行了观察分析,对各种矿物、岩石进行了比较区分,直观了解了背斜、断层等地质构造的特征
对新汶地区地形地貌以及矿产资源进行了考察了解,对各种地质资料进行了收集和分析。通过野外地质实习,同学们加深了对课本知识的理解,是抽象的理论概念同具体实物相结合。同时也为我们进一步学习更深层的理论知识打下了地质学基础,此次实习活动意义重大,对我们以后的专业学习有深远的影响。
目录
一、 工区概况
二、 区域地层特征
三、 工区主要矿物、矿石及矿产
四、 区域构造特征
五、 区域发展史
六、 结束语
第一章 工区概况
新汶位于山东省新泰境市境内,属于北温带半干旱大陆性气候,煤炭是该地的经济产业。新汶南界为刘杜,南流泉、马头庄、盘车沟一线以北,北界位于榆山、西西周水库一线,西至碗窑头,东至东住佛,长约30千米,最宽处达1705千米,面积约400平方米。
盆地边缘为山区,海拔高度为300~500米,北高南低,东窄西宽,中部地势较低,小汶河横贯东西,铁路由盆地中部通过,公路成网,交通发达。实习地区以农业为主。
第二章 区域地层特征
实习去主要位于新汶盆地周边,新汶盆地被第四系沉积物覆盖,而南北两侧山区地层出露良好,尤其南部地区出露完整。区内地层走向北西110度到125度,倾向北东,倾角约10~26度,由南向北地层逐渐变新。
一、 太古界(Ar)
泰山群为本地区最古老的地层,形成于25亿年左右的晚太古代。岩石受多次构造影响,强烈褶皱变质,沟缝多为断裂带。此处以黑云母斜长片麻岩为主,夹有片岩、千枚岩等。片麻岩由于风化剥蚀表层成土黄色,新鲜面为灰白色,主要成分为石英、黑云母、角闪石、斜长石等,属于等粒变晶结构变质岩,片麻状构造。岩层表面可见球状风化。此处与下古生界成角度不整合。
二、 下古生界
下古生界包括寒武系、奥陶系,寒武系发育较全,奥陶系只发育下统和中统。
(一) 寒武系
1、 上寒武统馒头组
本组主要发育石灰岩、白云岩及页岩。中下部以灰及灰黄色石灰岩和白云岩为主,夹砖红色页岩。上部则以砖红色页岩为主,间夹石灰岩。石灰岩表面溶洞、溶孔多,鲕状灰岩表面有黄色的硅质集合,抗风化能了强。本组与下伏泰山群成角度不整合接触,缺失远古域,此处还存有古风化壳。
2、 (1)中寒武统毛庄组
本组下部岩性以砖红色砂质页岩(砖红色页岩表面可见绢云母)为主夹石灰岩,上部为粉砂岩及细砂岩和石灰岩透镜体。本组与馒头组为整合接触。
(2)中寒武统徐庄组
本组下部以紫红色页岩,灰绿色页岩为主。岩石形成是为弱还原氧化环境。上部以石英砂岩为主,可见斜层理,岩面上有波痕。此处岩石抗风化能力强多形成陡崖。与毛庄组成整合接触。
(3)中寒武统张夏组
本组底部以浅灰色、深灰色灰岩为主,特别是厚状鲕状石灰岩分布广。常见小裂虫,双耳虫等。中部以灰岩为主。上部以豹斑灰岩为主,基质为泥晶灰岩,岩石因泥土含量高呈现黄色。
3、(1)下寒武统崮山组
本组为一套石灰岩及页岩沉积,石灰泥质较多。下部页岩一般较多,上部石灰岩增多。页岩以灰绿色为特征,石灰岩以疙瘩状、瘤状及链条状灰岩为特征。中部竹叶状灰岩表面是碳酸钙泥饼说明沉积时水动力不强。与张夏组整合接触。
(2)凤山组
本组以浅灰色、褐灰色竹叶状灰岩。泥质条带石灰岩发育为特征,竹叶砾较大,具有红色氧化圈,可见三叶虫化石。薄层灰岩抗机械风化能力较差,脆性大,多裂缝。本组与崮山组整合接触。
(3)长山组
下部为厚状豹斑灰岩,上部白云岩增多。山顶可见藻白云岩,构造明显,刀砍构造,垂直裂缝发育。本组与崮山组整合接触。
三、 奥陶统
(1) 下奥陶统冶里组
本组以竹状白云岩、泥晶质白云岩、为主。白云岩结晶好,块状构造。岩石成分为白云岩和白云母。
(2) 下奥统统亮甲山组
本组以褐灰色厚层燧石条带及结合的细晶白云岩及粉细晶白云岩、浅黄色泥晶白云岩为主,灰岩少。岩层上溶洞发育,竖直发育好。与冶里组整合接触。
(3)下奥陶统马家沟组
以灰岩为主,岩层表面可见泥裂和波痕。与亮甲山组下端整合接触。
3、 中奥陶统八陡组
本组主要是泥晶质石灰岩,块状构造。岩层表面溶洞不发育蛋裂缝发育。与上覆石炭本溪组平行不整合接触。
四、 石炭系
1、 本溪组
石炭系在本区仅上统发育的本溪组和太原组,下统缺失,而下统缺失上奥陶统志留系,泥盆系和下石炭系,月1.4亿年,沉积间断。本组以铝、铁 质泥岩和页岩为主,夹有砂岩,粉砂岩及石灰岩。灰岩与泥岩互层说明此处地壳运动频率高。草埠沟灰岩表层可见铁质集合。砂岩分选中等,以中砂和中细砂为主,含有铁质集合,表层可见球状风化。
第三章 工区内主要的矿物、矿石、矿产
(一) 常见的主要区内矿物
1、 石英 2、正长石 3、方解石 4、白云石 5、黑云母 6、斜长石
(二) 工业区主要岩石特征
1、变质岩 常见的变质岩主要是黑云母斜长片麻岩,位于太古界泰山群,主要矿物成分是斜长石、黑云母、和石英、角闪石、花岗石变晶结构。矿物颗粒粗大,粒径0.5cm~1.0cm
左右,片麻结构发育。野外肉眼课观察到黑云母定向排列,被斜长石、石英切割。盖严实为本地区最古老的岩石,距今月25.5亿年。
2、岩浆岩 本区主要是正常斑岩,主要矿物成分为正长石,斑晶含量为15%左右,灰岩含量一般在5%,基石含量80%,主要是角闪石,辉石和微晶等。一般为块状构造,岩浆顺层侵入,形成岩床。形成于中生代的岩浆侵入作用。
3、沉积岩 (1) 中寒武统徐庄组,含海绿石,石英砂岩,主要见寒武纪中统徐庄组上部,风化后呈黄褐色,颗粒含量约80%,主要成分是石英颗粒直径一般为0.1mm~0.2mm,砂岩中大型的交错层理发育,纹层倾角较大,反应双向流水,水动力强,砂层层面上可见一组不对称波痕。
(2)黄绿色,灰绿色页岩。见于中寒武统张夏组,常夹有薄层灰岩,透镜体,含三叶虫化石,水体相对较深且局限于潮下带沉积。
(3) 张夏组鲕粒石灰岩,该组鲕粒石灰岩中鲕粒含量一般大于63%,鲕粒一般1—2mm,分选性良好,方解石胶结,鲕粒分布不均匀,局部平较集中,风化后呈现黄褐色,就鲕粒石灰岩而言, 较密坚硬,在野外 形成地貌。
(4) 竹叶状灰岩 这种岩石主要发育于上寒武统,竹叶含量一般为50%~60%,主要成分为泥晶石灰碎屑,粒径大小不一,分选性差,磨圆度中等差,竹叶砾屑周围具有氧化圈,表明形成的曾被抬出水边,氧化所致。
(5)豹斑石灰岩 主要见于张夏组上段,所呈黄褐色,加酸溶解后有较多泥质残留,并含有白云岩。
(6)凤山组藻团白云岩 主要位于凤山组顶部,柱竹状叠层由“隐生藻”、“蓝绿藻”所形成,是一种有单细胞的低等植物形成的遗迹化石,在层面上呈圆形或椭圆形不规则形状,可见清楚同心层,在刨面上呈柱状。
(7)亮甲山组结合白云岩 组要存在于下奥陶统亮甲山组,他的原岩为结合石灰岩,形成于潮下低能带。
(三)工业区主要矿产
1、煤 主要存在于石炭纪和侏罗纪内
2、铝土矿资源 主要存在于太古界和馒头组内
3、铁矿 存在于本溪组底部
4、石灰石 存在类型较多 主要由竹叶状灰岩,鲕状灰岩、泥晶石灰岩、燧石条带灰岩,豹斑灰岩、泥质条带石灰岩等。
第四章 区域构造特征
自震旦纪至中生代,本区经历了多次地质构造运动,才形成了今天复杂的构造局面。
(一)大地构造特征
新汶盆地位于鲁西隆 起中新生代期间形成的箕状断陷盆地,盆地北界为新泰——垛庄大断裂以北主要是太古界泰山群,新汶地区隶属于鲁西台背区,鲁中隆断区,新汶断块束 。
(三) 局部构造特征
新汶地区褶皱不发育,主要表现为单斜,岩层产状变化不大,仅在南部单斜背影上出现两个小型褶皱主背斜和发云山,呈短轴,穹窿状,分布在寒武纪地层中,其原因可能与中生代燕山区岩浆活动及升降运动有关,蛋新汶盆地南部可见小规模的多弧 的轴向构造。
1、 寺山庄背斜构造
位于北流泉与寺山庄之间,顶部被河流冲刷成页状地形,现有公路通过,核部出露为上寒武统崮山组的黄绿色页岩与薄层石灰岩互层的地层,富含三叶虫化石。背斜的南翼,整个构造为一个大的褶皱。
2、 马头崖断层
近马头崖山顶,在中寒武统徐庄组与张夏组交界处。下盘上升,上盘下降,为一正断盘。断层面上,有0.2~0.5m宽的破碎带,其间有断层角砾岩;在断层面上有擦痕和阶步,短距约3~5米。
3、 碗窑头山后村正断层
位于山后村至碗窑头村西小学的路上,断层呈北东30度方向延伸,到碗窑头被第四系覆盖,出露约八公里,分布于奥陶系与石炭系的地层中。东盘下降,出露地层较新,西盘上升,出露地层较老。断层面东南倾斜,倾角约为70度,为正断层。
4、 不整合接触
馒头组与泰山群片麻岩地层的角度不整合;奥陶系本溪组与八陡组的平行不整合。(详细内容看自己笔记补充完整,缺失的地层,)-
第五章 区域发展史
由于新汶地区属于鲁西台背斜的一部分,所以在地质发展史上它们是一致的。中生代以前,本区的地质发展史与华北地台一样,由太古界古老的变质岩系组成结晶基底,上覆盖层依次
为寒武系,奥陶系,石炭系和二叠系。其间经历了两次大的升降运动,形成了两个大的区域性不整合。进入中生代以后,仅沉积了上侏罗统蒙阴群,下白垩统青山组,下第三系管庄组
及汶口组。地壳活动性质及沉积凹陷类型也有其自己的特点。概括本地区的发展史可分以下四个阶段。
(一)太古代地壳相对活动期
区域资料表明,太古界片麻岩由各种正,负片麻岩组成,成分十分复杂与整个华北地台一样,
太古界时期的地壳形成不久,构造运动强烈,有时火山喷发和岩浆侵入。经过多次褶皱构造
影响,使褶皱断裂十分复杂。
(二)古生代地壳相对稳定期
经过元古代地壳强烈活动以后,到寒武纪初期,又缓慢下降,海水由东北经渤海以及由苏北经鲁南而达本区,形成浅海,构成华北海盆的一部分。元古时期,有机界处于初期的原始阶段,种类单调并且结构简单,经过漫长时期到寒武纪,地壳稳定,大气圈与水圈都更适宜于生物生存,因而硬件的无脊椎动物大量繁殖,其中以三叶虫最为发育。
(三)中生代地台活化期和新生代凹陷盆地形成期
新汶地区在中生代时期,在燕山运动的影响下产生了断裂,此时新泰—垛庄大断裂重新活动,使西南盘下降,构成了凹陷盆地的雏形。
结束语
通过这次野外实习,我增强了对地质这门课程的认识,巩固了我所学的理论知识,使以前许多抽象的概念变得具体化,形象化,使我对地质这门课程以及以后的专业学习产生了浓厚的兴趣,也为我进一步学习更深层次的理论知识打下了坚实的基础。这项地质野外实习对我影响深远,意义重大,收获颇丰,但也存在一些在实习过程中未能解决的问题,等待以后的
学习中进行更近一步的研究。