嵩山地质实习报告.docx

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嵩山地质实习报告

J±L咼山地质实习报告

姓名：

祁帅超

学号：

351203060128

专业班级：

地质单招12-01

指导老师：

李凯琦、潘结南

日期：

2013-06-10

目次

第一章绪论3

第一节嵩山交通位置

第二节嵩山自然经济

第三节实习时间和路线第四节实习目的

第二章地层4

第三章岩浆岩8

第四章构造11

第五章实习区矿产资源概况15

第六章地质发展史17

第七章结语.17

第一章绪论

第一节嵩山交通位置

嵩山世界地质公园位于河南省中部、郑州市西南80KM处登封市境内，亦包括巩义市、偃师市的部分地区，东西平均长36.24千米，南北宽14.42千米，面积450.12平方千米。

，其地理坐标为东经112°45'48〃一113°1T55〃，北纬34°22'28〃一34°36'40〃。

嵩山及邻近地区已经形成密集的高速公路网络，郑少高速、少洛高速、永等高速已全部建成通车，至于半个小时车程向东到达郑州，向西到达洛阳。

京广、京九、焦枝、陇海、新菏等铁路干线纵横交织于嵩山邻近地带。

这种优越的地理位置和方便的交通条件十分适合全国各地学生到嵩山地区看站地质实习。

登封市就位于地质公园的中心，自市区到每一条观察路线都有柏油公路相通，有的观察点可以称作市内公交车直接到达。

嵩山地质实习条件可谓得天独厚。

第二节嵩山自然经济

嵩山地处北温带南缘，属北温带大陆季风性气候，四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，全年无霜期213天，年平均气温10.2C,嵩山地区气温季节变化比较明显。

一月份平均气温0.4C,最低气温-15.5C；7月份平均气温26.3C最高气温40.5°C。

嵩山地区年降水量为700—800mm7月降水两占年降水梁的20%~26%；4~10月集中年降水梁的85%~89%。

嵩山是避暑胜地，嵩山山上山下温差达4C~5C,每到夏季，常有游人到嵩山避暑。

嵩山地区是我国矿产资源比较丰富的地区之一，目前为止先后发现和探明的矿种有40余种：

黑色金属铁，有色金属铝，铜，铅，，锡，稀有金属稼，锂，铌,贵金属金矿和银矿；特种非金属水晶，云母，石棉种：

冶金辅助材料溶剂用白云岩石灰岩硅石萤石，叶腊石，耐火绝热石棉，蛭石，耐火粘土，建材水泥原料用大理石，花岗岩，灰岩，粘土，工艺美术材料玉石，陶瓷玻璃原料石英，长石，能源燃料烟煤，无烟煤，药用矿石麦饭石（黑云母斑状石英二长岩），嵩山药石，矿泉水等。

该区所有矿产主要为沉积或变质矿产，其中以煤,铝土矿为主，其次为石灰岩，白云岩，粘土矿，硅石矿，铁矿等，内生矿床少。

嵩山大力发挥旅游和矿产资源丰富两大优势，2008年前5个月，嵩山旅游收入近亿元，登封接待游客已经突破260万人次。

自从俄罗斯总统普京造访少林寺，少林寺景区的国外游客明显增多，而国际奥委会主席罗格的到来，更增加了少林寺对于游客的吸引力。

到2008年5月底，登封市共接待游客2631820人次，旅游收入近亿元。

嵩山充分发挥煤资源和矿产资源优势，成为全国15个地方煤矿重点开发矿区之一，煤炭以发热量高，灰分低，质量好，蜚声大江南北。

第三节实习时间和路线

实习时间：

5.15————5.21

以班级为单位

本班指导老师：

李凯琦教授潘结南教授

共9个实习路线

路线一井湾——元古宙、中岳运动界面观察路线

路线二中岳庙——古元古界、褶皱、节理、飞来峰观察路线路线三唐窑——早古生界、少林运动界面观察路线路线四稻田沟——上古生界、中生界、地表水观察路线路线五石淙河+断层谷、岩溶地貌观察路线路线六龙山——太古宇、嵩阳运动界面、泉水、辉绿岩墙观察路线路线七嵩顶——褶皱构造、地貌观察路线路线八飞机场——花岗岩体、风化壳观察路线

路线九玉皇庙——新生界、登封大断层、河流阶地观察路线

第四节实习目的

本次实习的主要内容和意义是学会辨别几类典型岩石的特征，掌握地质野外实习的基本方法,懂得如何正确使用地质锤，罗盘，放大镜。

对实习地区的地层、岩石、地质构造有基本的了解，在实践的基础上加强对课本知识的理解，理论知识到野外能够解释多种现象，以实践促学习，加强和培养学生的实践能力。

通过实习，培养出用地质观点观察和分析实际问题的能力，学会观察分析褶皱、断裂特征，辨认和分析河流地质作用的能力，从而进一步明确了地质及自然地理与现实紧密结合的治学思想。

第二章地层嵩山地层小区太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代地层发育较几圈，剖面完整。

基地由太古宇中深变质岩系和古元古界变质碎屑岩—碳酸盐岩组合构成。

盖层为中元古界碎屑岩、寒武系~奥陶系碳酸盐岩、石炭系~三叠系碎屑岩-碳酸盐岩和新生界等地层组成，故有“五代同堂”之说。

嵩山地区尤以前寒武纪岩石地层序列发育较为完整，是研究华北陆块南缘前寒武纪地壳组成及其演化的重要窗口。

1.太古宇登封群（ARdn）主要分布于登封市君召以北地区，总体上呈近东西向展布，为本区最古老的地层，自下而上分为三个岩组：

石牌河组（ARS,郭家窑组（ARg，老羊沟组（ARI）。

宇

群

组

符号

厚度（m）

岩性

太古宇

登封

群

老羊沟组

AR

312

绢云石央片岩、

白云石央片岩和云母片岩

郭家窑组

AFg

857

斜长角闪片（麻）岩、黑云斜长

片麻岩、上部夹少里云央片岩

石牌河组

AFS

>256

黑云斜长变粒岩、黑云斜长片麻

岩夹斜长角闪片（麻）岩

登封群下部为混合杂岩，包括片麻状花岗岩、混合岩和片麻岩，中部以基性-中酸性火山岩为主，上部为浅变质的沉积岩。

太古宇“登封群”是园区最古老的地层，为新太古代变质岩，原岩是海底喷发的基性、中基性和部分中酸性火山岩以及海相沉积岩，距今27亿年。

在嵩山

地区太古宇变质地体中广泛出露TTG和钙碱性花岗岩片麻岩，这种岩系是太古宇地壳的主要组成部分，是了解地球早期地壳成分以及太古宙演化的窗口。

登封群下部为混合杂岩，包括片麻状花岗岩、混合岩和片麻岩，中部以基性-中酸性火山岩为主，上部为浅变质的沉积岩。

观测点：

嵩阳运动遗址处时代：

太古宇

主要岩石岩性：

绢云母片岩：

颜色：

银灰黑色结构：

变晶结构

主要矿物成分：

云母、绿泥石构造：

层理构造

2.元古宇

（1）下元古界嵩山群

古元古界嵩山群分布于鞍坡山到新密市助泉寺的广大地区，总面积约400km2

构成了嵩山主体群峰。

（2）中元古界五佛山群。

元古宇为一套滨海浅海相陆源碎屑碳酸盐沉积，当时，该地区处于滨海浅海环境，震旦系为陆相沉积。

界

群

组

厚度（m

岩性

中元古界

五佛

山群

何家寨

组

329

含叠层石的灰岩、白云岩、紫红色页岩，泥岩

页岩、夹薄层石英砂岩，白云

岩、白云质灰岩

骆驼畔

组

68

厚层石英砂岩，夹砂质页岩

含砾砂岩

葡萄峪

组

103

紫红色砂质页岩

灰黄色砂质页岩

马鞍山

组

175

石英砂岩

底砾岩

兵马沟

组

575

紫红色砾岩、砂砾岩、砂岩夹

页岩、页岩

下元古界

嵩山

群

花峪组

194

石英岩，千枚岩，

庙坡组

395

石英岩，片岩

五指岭

组

718

石英片岩，石英岩，千枚岩

罗汉洞

组

749

厚层状粗粒石英岩，夹薄层绢云母石英片岩、千枚岩灰白色厚层状粗粒石英岩底砾岩

元古宙出露的地层

为古元古界“嵩山群”，中一新元古界“马鞍山群”、“五佛山群”，新元古界震旦系罗圈组剖面。

嵩山群上一套低绿片岩相变质岩，与下伏的太古宇登封岩群呈不整合接触，主体为南北向的褶皱带。

嵩山群可以揭示华北陆块南部古元古代的大地构造格架、沉积环境以及古元古代晚期华北陆块结晶基底形成方式和过程，即

哥伦比亚大陆在什么时候、以何种方式聚合的。

“五佛山群”地层普遍发育交错

层理、波痕、含叠层石，为研究中元古代后期和新元古代早期的古地理环境提供了地质依据。

“罗圈组”沉积了20〜50米厚的暗紫、灰绿色杂砾岩，是典型的冰川堆积物，为研究元古宙古冰川活动提供了丰富的信息。

距今14〜8亿年的中元古代后期和新元古代早期，嵩山全区沉积了一大套滨海一一浅海沉积物，称为“五佛山群”。

岩性为砾岩，石英砂岩、砂质页岩、白云质灰岩和泥灰岩。

五佛山群普遍发育交错层理、波痕、含叠层石。

厚1000米。

与嵩山群、登封岩群呈角度不整合关系。

距今6.5〜5.8亿年嵩山发生了山岳冰川，沉积了20〜50米厚的暗紫、灰绿色杂砾岩，称“罗圈组”，是典型的冰川堆积物，平行不整合覆于五佛山群之上。

（1）千枚岩（变质岩）：

出露嵩亭走向330°，500m处山脊上；为下元古界五指岭组岩石。

颜色：

肉红色结构：

变晶结构

主要矿物成分：

石英、绢云母构造：

千枚状构造

（2）石英岩：

主要有石英组成的浅色粒状岩石，一般为快状构造，粒状变晶结构。

由砂岩和硅质岩变晶作用重结晶形成，由于石英在温度作用下不易发生变化，在低温至高温的宽广范围内主要引起重结晶作用，所以石英在不同的变质条件下都可以形成。

在嵩山地区石英岩分布最为广泛。

3.古生界（Pz）出露地层有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系。

寒武系为一套砾岩、砂岩、页岩、灰岩、白云岩等组成的滨海浅海相环境的沉积，奥陶系为地台型碳酸沉积，石炭系为地台型海陆交互铝质岩、碳酸盐岩、含煤碎屑岩沉积，二叠系为海陆过渡相含煤碎屑沉积和陆相碎屑沉积。

古生代出露的地层为寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系。

寒武系，地层发育完整，出露良好，化石丰富，研究最为详细，自下而上分为三统八组，岩性为砾岩、燧石白云岩、泥灰岩、页岩、鲕粒白云岩，含丰富的三叶虫化石。

奥陶纪只有中期的沉积，岩性为页岩、砾屑白云岩、灰岩和白云质灰岩，称为马家沟组。

石炭系岩性为杂色铝土页岩、鸡窝状赤铁矿、含燧石团块灰岩、钙硅质黏土岩、砂岩夹煤线。

二叠系岩性为页岩、砂质页岩、砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、高岭石黏土岩夹碳质页岩和煤层。

含丰富的鳞木、芦木、瓣轮叶、栉羊齿、织羊齿和硅化木等植物化石。

砂岩中水平和楔形斜层理发育，常见波浪等沉积构造。

晚古生代分为泥盆纪、石炭纪和二叠纪。

嵩山缺失泥盆纪沉积，石炭、二叠纪是华北主要的成煤时期，俗称煤系地层。

石炭系岩性为杂色铝土页岩、鸡窝状赤铁矿、含燧石团块灰岩、钙硅质黏土岩、砂岩夹煤线。

石炭纪地层因受基底风化壳地形的控制，厚度变化很大，最厚处86米。

平行不整合于寒武系或奥陶系之上。

二叠系岩性为页岩、砂质页岩、砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、高岭石黏土岩夹碳质页岩和煤层。

含丰富的鳞木、芦木、瓣轮叶、栉羊齿、织羊齿和硅化木等植物化石。

砂岩中水平和楔形斜层理发育，常见波浪等沉积构造。

厚998米，

与其下的石炭系为整合接触

嵩山奥陶纪只有中期的沉积，岩性为页岩、砾屑白云岩、灰岩和白云质灰岩，称为马家沟组。

经长期剥蚀厚度仅剩92米，与寒武纪地层平行不整合接触。

晚古生代分为泥盆纪、石炭纪和三叠纪。

嵩山缺失泥盆纪沉积，石炭、二叠纪是华北主要的成煤时期，俗称煤系地层。

石炭系岩性为杂色铝土页岩、鸡窝状赤铁矿、含燧石团块灰岩、钙硅质黏土岩、砂岩夹煤线。

石炭纪地层因受基底风化壳地形的控制，厚度变化很大，最厚处86米。

平行不整合于寒武系或奥陶系之上。

二叠系岩性为页岩、砂质页岩、砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、高岭石黏土岩夹碳质页岩和煤层。

含丰富的鳞木、芦木、瓣轮叶、栉羊齿、织羊齿和硅化木等植物化石。

砂岩中水平和楔形斜层理发育，常见波浪等沉积构造，与其下的石炭系为整合接触。

寒武系为一套砾岩、砂岩、页岩、灰岩、白云岩等组成的滨海浅海相环境的沉积，奥陶系为地台型碳酸沉积，石炭系为地台型海陆交互铝质岩、碳酸盐岩、含煤碎屑岩沉积，二叠系为海陆过渡相含煤碎屑沉积和陆相碎屑沉积。

该区的主要岩石岩性：

（1）、页岩：

为黏土岩中固结较强的岩石，局薄层状页理构造，页理主要是鳞片状粘土矿物层层累积、平行排列并压紧而成。

常含有石英、长石、白云母等细小矿物碎屑。

致密，不透水。

可有各种颜色，含有机质者呈黑色，含氧化铁者呈红色，含绿泥石、海绿石等呈绿色。

性质柔软，抵抗风化能力弱，在地形上常表现为谷地。

（2）、白云质灰岩：

颜色：

灰色结构：

化学结构构造：

层理构造主要矿物成分：

白云石、方解石、黏土矿

4.中生界（M0和新生界（Cz）

中生代分为三叠、侏罗、白垩三纪，嵩山只沉积了三叠系，缺失侏罗系和白垩系。

三叠系划分为三统六组。

岩性为粗粒石英砂岩、长石石英砂岩、泥岩、粉砂质泥岩夹碳质页岩、油页岩和煤线。

砂岩中斜层理、波痕、雨痕和泥裂发育。

厚1195米，与其下的二叠系为整合连续沉积。

0.65亿年至今为新生代，分为古近纪、新近纪和第四纪。

古近纪只在内陆盆地中沉积了始新世的红色砾岩。

含砾

砂岩、砂岩和砂质泥岩，厚435—1100米，称为“张家村组”，不整合覆于三叠系不同层位之上。

新近纪也只在个别盆地中沉积了中新世的紫红，黄褐色砾岩、

粉砂质泥岩和泥岩，厚35米，称“洛阳组“，不整合覆于古近系张家村组之上。

第三章岩浆岩

嵩山地区的岩浆活动主要有两期，分别受嵩阳运动和中岳运动控制，即新太古代侵入活动，相应本区岩浆岩的时代属嵩阳期和王屋山期。

嵩阳期岩浆活动一般规模比较小，岩体零星分布，多呈岩脉产出，岩石类型有辉长岩、伟晶岩等。

王屋山期岩浆活动规模较大，主要呈岩株产出。

古生代以后嵩山地区没有再发生岩浆侵入活动。

第一个时期是约27亿年前的太古代早期，这个时期的岩浆岩以基性和中基性为主，但现在大多都已变质，代表性的岩浆岩主要有角闪片岩、黑云角闪片岩；第二个时期是大约26-25亿年前的新太古代晚期，这个时期的岩石占整个新太古代岩石的90%以酸性岩为主，尤其以花岗岩为主；以形成侵入岩为主的23-21亿年前的元古代早期为第三个时期，这个时期形成的侵入岩主要有辉绿伟晶岩和钾长花岗岩，但现在大多都以变质；最后一个时期是18-16亿年前的中元古代早期，形成的主要是碱性花岗岩，同时也是登封地区最为典型的花岗岩。

在这次实习中，我们所学习的及采集到的岩浆岩有花岗岩和辉绿岩。

（一）花岗岩

花岗岩是分布最广的深成岩类，是酸性岩的典型代表。

我们这次在嵩山学习的有两种花岗岩：

一种是出露地表的花岗岩，另一种是侵入花岗岩。

1出露地表的花岗岩

实习的过程中我们来到了登封市的一个抗日时期的飞机场，这里的花岗岩的

颜色有肉红色，灰白色等。

我们在这里采集到了花岗岩和花岗片麻岩。

花岗岩的主要矿物都一正长石、斜长石、石英，次要矿物为角闪石、黑云母，全晶质等粒粗粒结构，快状构造。

2侵入花岗岩

侵入花岗岩是指岩浆侵入形成的花岗岩。

我们在玉皇庙附近学习了岩浆侵入与围岩接触。

此处的侵入体就是花岗岩，由于花岗岩里面含有长石，在自然界中容易风化，变成高龄石，这种侵入花岗岩的主要矿物是石英、云母、正长石、斜长石。

而作为围岩的是石英岩，棱角分明，属变质岩，硬度7,不容易风化，化

学性质稳定。

此处的侵入岩（侵入花岗岩）与围岩（石英岩）接触处的特点主要有岩石为褐色、破碎的厉害、接触间线呈锯齿状或港湾状、岩浆与围岩接触的地方有俘虏体。

（二）辉绿岩

辉绿岩为基性浅成岩，近于黑色、或灰绿、黑灰色，一般为细粒到中粒结构,多呈岩床、岩墙产出。

在登封逍遥沟处我们看到了辉绿岩墙此地的岩墙上部较窄，大约有7米，下

部较宽，有10米左右，高36米，能明显看到岩墙与两侧围岩的间线分明，左侧较直，右侧上部呈锯齿状，岩石破碎、节理发育。

辉绿岩呈灰绿色、暗灰色，有少量橄榄石和角闪石，含铁量高，节理发育。

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，经过破坏而形成的碎屑物质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，这些由外力作用形成的岩石就是沉积岩，约占地壳的5%。

沉积岩是在地壳发展过程中，在外力作用支配下，形成于地表附近的自然历史产物。

同时，它也是重塑地球历史和恢复古地理环境的重要依据。

我们此次嵩山实习采集到了沉积岩中的砂砾岩和粗、中细粒砂岩，这两种岩石都属于沉积碎屑岩亚类。

1砂砾岩

当砾岩中大于2mm勺砾石含量占一半以上，而其中一小半中含有砂，则称为砂砾岩。

在4月17日上午，玉皇庙附近我们采集了这次实习的第一块标本—砂砾岩，红褐色，有黏土、砂石、砾石、易碎，碎屑结构，另外，此地勺砂砾岩勺地质年代属于晚第三系。

2粗、中细砂岩

由2-0.005mm的碎屑（含量大于50%胶结而成的岩石统称砂岩，砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主，其次为长石、白云母、黏土矿物以及各种岩屑物质。

根据粒级的大小把砂岩分为：

粗粒砂岩（2-0.5mm）、中粒砂岩（0.5-0.25mm）细粒砂岩（小于0.25mm。

我们于4月20日在登封市大金店乡陈楼村附近的山坡上采集到了粗粒砂岩和中细粒砂岩。

粗粒砂岩又叫“大战砂岩”，青灰色、灰白色，能明显看到颗粒粗大，碎屑结构；中细粒砂岩又叫“平顶山砂岩”学名为长石石英砂岩，也是青灰色、灰色，只是它的颗粒比较细小，也属碎屑结构。

变质岩

变质岩就是唷变质作用形成的岩石。

变质岩分两种，由火成岩形成的变质岩称正变质岩；由沉积作用形成的变质岩称副变质岩。

引起变质作用的主要因素有温度、压力和化学因素。

变质岩主要的特征有两点：

一是岩石重结晶明显，二是岩石具有特定的结构和构造。

在江老师的指导下，我们认识并采集了石英岩和千枚岩。

1石英岩