金牛镇地质报告.doc

第一章 前言从大一到现在，我们已经修完了地质学中多门主干基础课程：普通地质学、结晶学与矿物学、岩石学、地球化学、构造地质学、地史学和古生物学。从而具备了一定的地质专业能力和基本素养，尤其是在构造地质学的理论学习基础上，通过这次课程设计，我们要能够比较全面掌握构造地质学的基本理论、知识和技能，以提高自己分析并解决地质构造实际问题的能力，对所学到的知识做到学以致用的一种强化手段，同时，培养自己读图、作图以及提高自己运用理论知识分析构造问题的能力，在综合读图，分析图的过程中再次将所学的知识进行巩固和系统化的整合，并进一步理解所学知识在实践应用中的转换方法，提高实践动手的能力与综合素质。并掌握课程设计报告的编写步骤，并为今后的乌当填图实习、生产实习、毕业实习及其他各门专业课程的学习打下坚实的基础。为成为一名合格的地质专业技术人才奠定基石。我们这次实习的任务是：读金牛镇地质图并给其上色，分析该区域内出露的地层情况、分布特征，岩浆岩的分布以及褶皱、断层的发育情况，从而综合分析该区的构造组合和构造发展史。与此同时，我们还要做出图上标注的AB剖面、编绘构造纲要图并上色。金牛镇地质图简介：名称：金牛镇地质图，其比列尺为：1:100000，总面积为：第二章 地层根据地质图上地层出露的特征及产状，我们可以看出，该区域的地层整体走向沿NESW方向延展。再联系图例分析，可得知金牛镇的范围内发育有最老的地层为古生界中泥盆系的地层，最新的为老第三系的地层，期间有侏罗系（J）、早、晚三叠系的缺失，具体如下：2.1、地层的组合及岩性特征中泥盆统（D2）：砂岩、砾岩上泥盆统（D3）：页岩、泥岩下石炭统（C1）：砂岩、砂砾岩中石炭统（C2）：粉砂岩、页岩上石炭统（C3）：灰岩、泥岩下二叠统（P1）：砂岩上二叠统（P2）：灰岩、页岩中三叠统：（T2）：泥灰岩、灰岩下白垩统（K1）：砂岩、砾岩上白垩统：（K2）：粉砂岩、页岩老第三系（E）：砾岩、砂岩2.2、地层分布及上下接触关系：整体上除了有T2与K1的角度不整合、T2与P2的平行不整合外 均为整合接触。下面为各地层的详细情况：、中泥盆统（D2）:本地层是该图幅内出露的最老地层，只在河北村南部的一背斜核部出露，沿NESW向呈长条状分布，出露很少，被几条正断层分割成宽窄不一得几段。与上覆D3成整合接触。、上泥盆统（D3）：分布格局和与上下地层的接触关系与D2基本相同，只是其范围比D2的大，在背斜的两翼“包围”着D2。、下石炭统（C1）：在F1右边的两个背斜轴部（奇峰、雨峰），和F1、F2之间中部的背斜（倒转皱褶）核部（渚岭），以及图幅右下角的背斜两翼处沿着D3附近均有出露。D3附近的C1地层，在皱褶轴左右两端走向一致，倾向相反，倾角均约为40。与上、下地层均成整合接触。、中石炭统（C2）：“围绕”着C1分布，与上、下地层均成整合接触。、上石炭统（C3）：“围绕”着C2分布，与上、下地层均成整合接触。、下二叠统（P1）：在该区域的分布最广，在F2右边与P2相伴而生，但范围很大，F2左边沿断层呈条带状分布。F1、上二叠统（P2）：所出露部位较靠近中三叠的位置，但发育的范围明显比中三叠大。与下伏地层（P1）成整合接触。、中三叠统：（T2）：在图幅中部沿NESW方向，沿逆冲断层F2在其右边呈条带状分布，在图中的飞来峰和构造窗中也出露有该地层。在这区域内，没有早三叠的出露，可分析出中三叠与下覆晚二叠成平行不整合，代表着一次以升降为主的构造运动。其上因有侏罗的缺失，直接与K2接触，且与上覆地层明显不平行， 则可得知在此时间段（T2K1）发生有一次强烈的构造运动。、下白垩统（K1）：在图幅西北部整合接触与上覆晚白垩之，之出露有意小层，与下伏早石炭、中石炭、晚石炭、早二叠呈角度不整合。、上白垩统：（K2）：在北西方向老第三下之下和岭渚北部有出露，北西部的倾向北西，倾角10，与上地层老第三系和下地层下早白垩皆成整合接触。岭渚北部的则与早二叠、晚石炭、中石炭、晚二叠、以及中三叠均有接触，呈明显的一角度不整合。、老第三系（E）：在本区域内，该地层是最新的，位于图幅左上角，即西北部伏牛山一带。倾向北西，倾角5，与下伏晚白垩成整合接触。第三章 岩浆岩在图中有岩浆岩发育的图示，且有两种，一种为花岗岩，另一种为斑岩，二者皆为侵入性的岩浆岩。但面积不大，在东北角陵庄处有一小块花岗岩，面积约为6个平方公里。其沿F2侵入，与T2、P2接触，呈板块状。之后又被一长条状斑岩侵入体穿过。另外在雨峰西边，K2、K1、C1、C2地层也被一条长条状斑岩侵入体穿过。这种岩浆岩的发育面积约为两平方公里。再根据他们之间的侵入切割关系以及地层的接触关系我们可以大概推断出两种侵入岩浆岩的活动时间。花岗岩顺F2侵入，即其形成于F2之后，而且没见它侵入K2地层，则可得知该岩浆活动发生于中三叠之后，晚白垩之前。斑岩穿过的最新地层是晚白垩系，则可得知其侵入时间在晚白垩之后。第四章 构造金牛镇地区自古生界中泥盆系以来发生了一系列复杂的构造地质作用，尤其在中三叠之后，早白垩之前的那次活动最为强烈。在内外地质营力的作用下，包括内动力地质作用地层的下降或抬升，使较为韧性的水平岩层隆起形成褶皱，或较为脆性的岩层发育形成断层等地质构造；而在外动力地质作用下，地层遭受风化剥蚀或侵蚀，最终让地貌变得丰富且富有层次，在地质构造形态中也逐渐形成了一系列较为复杂的褶皱构造和断层构造。本区的褶皱有奇峰雨峰一线的阿尔卑斯皱褶，但范围不是很大，在东南部地区也有走向东北，两翼基本对称对称的背斜。中部地区顺东北到西南走向有两条大型逆冲断层断层发育，同时，靠边一条为命名为F1，较中部点的一条为F2。在走向垂直于F1的方向同时还发育有两条平移断层f1，f2将F1不同程度地错开。f1为右行平移断层，f2为左行。在图中的东南部，还发育有多条正断层和平移断层。另外，通过角度不整合接触关系，可判断褶皱和断层的形成时代。对于褶皱来说，形成时代应该在不整合面以下褶皱岩层最新地层时代之后，与不整合面以上最老地层时代之前；而断层的形成时代为：一般是在被其错断的最新地层之后，未被错断地层的上覆不整合面以上的最老地层之前。总之，结合地质构造各个方面的规律标志等，综合分析主要褶皱和断层的特征如下：第一节 皱褶在这区域内，所有皱褶的走向大致都沿东北向西南方向，且集中在南部，北部主要为角度不整合接触带。4.1.1、 王庄雨峰皱褶带与整体一样，这里的皱褶走向东北向西南方向，明显发育有一向斜和背斜，背斜核部为早石炭系，左翼为中石炭到晚石炭，再到早二叠，倾向北西，倾角4550。右翼到中石炭就转折，接着就是早石炭，然后到F1。一开始倾向南东，倾角70，到接近早石炭时就转为倾向北西，倾角50。即第一个早石炭是背斜的核部，右翼的中石炭是向斜的核部。而且两个皱褶的轴面均倾斜，为斜歪皱褶。4.1.2、 渚岭五里河一线的大背斜、轴线走向也为东北向西南方向，两端核部为早石炭，中部为中石炭、左翼倾向北西，倾角4045从核部到左翼端为C2、C3、P1，呈平行接触。右翼从C1到C2，再到C3、P1。倾向也是北西，倾角在五里河附近为45，渚岭附近为70。各地层呈整合接触。立体起来来看，该背斜的轴面向西北方向倾斜，两翼地层同向倾斜，且翼间角很小，为一倒转紧闭皱褶。4.1.3、 河北村背斜：位于河北村东南侧，长约73公里左右。轴线走向东北向西南方向，背斜两翼倾向相反，倾角相差不大，均为40左右，对称分布。轴面近于垂直，为直立对称皱褶。在垂直于该背斜的走向方向上发育有倾向不同的五条正断层，使得背斜两端整体较中部上升，露出宽度则较宽。在两端，背斜的核部出露有本地区的最老地层中泥盆的地层，然后向翼部依次为：D3、C1、C2、C3。而中部只见晚泥盆的，向翼部依次为：C1、C2、C3。右翼方向，到C3时又开始反转，形成一向斜，核部为C3。两翼倾向相对，均在40左右。4.1.4、 部分小皱褶图中桑园西南侧发育有一核部为P1，两翼为P2，两翼倾向相反，倾角相近的一直立水平背斜；图幅的南部P1地层出露的范围内，由产状符号可看出这发育有一些小牵引皱褶。以上这些皱褶的发育，必然要经过长时间的、较强烈的构造运动，在写运动中，形成皱褶的同时也有着其他地质构造的产生，如：断层。在图中可明显看出，皱褶在大型逆冲断层附近较为发育。其轴迹轴向与断层走向基本一致。第二节 断层本区断层发育良好，种类较多，主要有大型逆冲断层和正断层，还发育有平移断层，且各断层之间又组合形成不同的组合形态，它们分布于金牛镇地区各处，西北部不发育。这些断层有NWSE走向发育的，也有NESW走向的。两大型逆冲断层（F!、F2）为NESW走向，其他相对较小的正断层和平移断层均为NWSE走向。且两大型逆冲断层产状相似，平行产出，形成叠瓦扇构造。编 号名 称类 型倾角组合类型F1逆掩断层2030叠瓦式逆冲断层F2逆掩断层20f1f5河北村断层系正断层80左右地垒地堑F6f7王家庄断层系平移断层f8f9雨峰奇峰断层系平移断层4.2.1、奇峰雨峰大型逆冲断层（F1）F1断层南端穿越金牛镇地区， 北端消失在K2地层之前，长约18公里。该断层在地表出露线大体上成直线延伸。倾向西北，倾角2030。上盘为王庄雨峰皱褶带，下盘为渚岭五里河一线的大背斜。上盘上冲，老地层C1明显覆于下伏较新地层P1、C3、之上，断层走向与褶皱轴向一致。为一纵向断层。在断层的北端，F1切割的最新地层为P1，歼灭于K2之前。而P1到K2又有沉积间断，且两套地层明显呈一定角度相交。则可推知该阶段曾发生有一次大规模的构造活动，即F1断层是与该角度不整合形成于同一构造期。4.2.2、桑园五里河大型逆冲断层（F2）位于桑园西、五里河东侧，F2断层穿越了整个金牛镇地区，图内全长约21公里。该断层在地表出露线中部直线形较好，两端有一定弯曲。倾向也是北西向，倾角20左右。上盘为渚岭五里河一线的大背斜，下盘为安村、桑园、陵庄等地。这条断层附近可见上覆较老岩层（P1）上冲，覆于较新地层T2、P2之上。在F2北端，断层切断了T2地层，之后就有花岗岩岩浆顺断层侵入，更大程度的劈开T2地层。中部，F2附近有三个小岩块与四周的地层明显不一样。安村北部和西南部，各有一孤峰，它们的发育的是较四周岩层为新的T2、P2地层。即F2上盘的前端新地层经风化剥蚀后的的残余，形成了所谓的飞来峰。另外，五里河西边，在新地层（C1、C2）中出露有较老的地层（P2、T2），即F2的上冲的上盘经强烈的风化剥蚀作用后，将部分外来岩体剥掉而露出下伏原地岩块，表现为在一片外来岩块中露出一小片由断层圈闭的原地岩块，这称为构造窗。4.2.3、河北村断层系这个带的断层均为横断河北村背斜的正断层，即走向东南西北向。从下到上依次为f1、f2、f3、f4、f5。f1倾向西南，倾角80，切到的最新地层为C1；f2倾向北东，倾角84，切到的最新地层为D3；f3倾向北东，倾角85，切到的最新地层为C1；f4倾向西南，倾角85，切到的最新地层为C1；f5倾向北东，倾角85，切到的最新地层为C1。该断层系形成于同一构造期，在河北村背斜形成之后。4.2.4、王家庄断层系在王家庄左侧C3与P1接触带上，发育有两条平移断层f6、f7。两断层走向基本为东南西北向，使C3与P1的接触发生一定的错移。且f6为左行、f7为右行。4.2.5、雨峰奇峰断层系这里的两条平移断层将F1错开，分别为f8、f9。且f8为左行、f9为右行。综上，就个断层的形态和性质可以区分出该地区的断层系统是在两个构造期形成的，即F1、F2形成于同一时期，f1到f9形成于另一同一时期，且前者较后者要早。、第五章 构造的组合分析从整体上看，该地区在P1到K1期间，受北西到南东向的水平挤压，整体上形成阿尔卑斯式褶皱。以及引起两条大型逆冲断层的形成。该阶段同时还伴有一定的升降运动，造成地层的缺失、产生角度不整合。在这种构造场中，形成的皱褶、断层有其各自的组合特征，它们也有规律地融合在一起，形成特征性的构造应力场的表现。断层（F1、F2）旁侧伴有多条牵引褶皱，断层间发育德皱褶，其轴线延伸方向与断层走向基本一致。下面重点分析断层的组合：上述两条逆冲断层形成的时间为T2之后，K1之前。由于南峰-奇峰附近的地层受到南东和北西方向的挤压力，使西北方向的地层上升并使下石炭统的地层覆盖在上二叠统之上，形成了逆冲推覆构造（F1）。同时，由于各部分受力不均匀，F1形成后，在垂直于F1走向方向产生了两平移断层。王家庄附近也因此原因形成两平移断层。五里河-桑园一线附近地层受到南东和北西方向的力的挤压，使北西方向的地层上升并使上石炭统-中三叠统的地层覆盖在上二叠统之上，形成了逆冲推覆构造。这两个逆冲推覆构造组合成叠瓦式逆冲断层。形成推覆构造后，由于强烈的风化剥蚀作用形成的构造窗和飞来峰。河北村地方附近的地层受到河北村北东和南西方向的张应力形成一系列正断层使得f1、f2号断层组成为地垒，f4、f5也组成另一地垒、f3、f4断层组成为地堑，河北村f2、f3断层组成为阶梯状断层。第六章 构造发展史简析本地区在漫长的地质历史发展进程中，在大地地质构造作用的影响下，经历了多次构造运动。根据地层间的角度不整合接触关系和各种地质构造形成的机理