地质学进展作业孙魁11581.docx

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地质学进展作业孙魁11581

宜阳填图实习区

地壳构造及古地理演化分析

专业：

矿产普查与勘探学号：

201311581姓名：

孙魁

实习区地层

实习区位于河南省洛阳市宜阳市李沟一带，区域地层属华北地层区豫西地层分区陕渑地层小区。

实习区地层概况（表1.1）。

表1.1实习区地层一览表

地层单元

厚度（m）

两极值

平均厚度

主要岩性

煤段划分

第四系

0～35.00

含钙质结核粘土、亚粘土、砾石

三叠系

上统

灰、深灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩及中细粒长石石英砂岩，夹粉砂岩、粗粒砂岩及泥岩煤线。

中

统

油坊庄组

黄绿色厚层状细粒长石砂岩

二马营组

>302.73

泥岩、砂质泥岩、钙质粉砂岩及细粒长石砂岩

下

统

和尚沟组

360.98

泥岩、粉砂岩、中细粒长石砂岩

刘家沟组

113.40

中细粒石英砂岩夹薄层泥岩、砂质泥岩局部含砾

二叠系

上

统

孙家沟组

145.50～182.29

163.90

泥岩、钙质泥岩、中细粒长石石英砂岩及中粗粒石英砂岩，底部含砾及泥质条带

上石盒子组

111.29～196.15

142.38

泥岩、紫斑泥岩、砂质泥岩夹中细粒长石石英砂岩及薄煤层

八煤段

七煤段

中

统

下石盒子组

236.59～257.09

246.85

泥岩、紫斑泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及中细粒长石石英砂岩，含薄煤层

六煤段

五煤段

四煤段

三煤段

下

统

山西组

62.38～97.07

77.48

泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及中细粒长石石英砂岩、炭质泥岩夹煤层

二煤段

太原组

10～32

19.38

泥岩、灰岩、中细长石石英砂岩，含薄煤层

一煤段

石炭系

上

统

本溪组

0～19.18

6.69

铁铝质泥岩、铝土岩、泥岩，含黄铁矿结核

寒武系

上

统

崮山组

>30

灰色、深灰色微、细晶白云岩，鲕状白云岩

中

统

张夏组

49-125

灰色、灰白色鲕状、豆状灰岩、白云质灰岩，常见泥质条带灰岩和溶洞、淋滤沟，岩溶发育

下统

馒头组

157-235

灰色、灰白色白云质灰岩、白云岩，偶见竹叶状灰岩、鲕状灰岩，多见紫红色页岩，风化严重

辛集组

39.6-72.0

以砖红色泥质砂岩和粉砂质泥岩为主，夹灰白色泥质白云岩、砂质白云岩、泥质或白云质石英砂岩

洛峪

群Pt3

洛峪口组

岩性由灰绿色及黑色页岩、灰红色叠层石白云岩、紫红色页岩等组成

三教堂组

主要岩性为灰白色细粒石英砂岩，普遍含海绿石，下部常出现长石石英砂岩或含长石石英砂岩

崔庄组

159.0-186.0

主要岩性为灰绿色夹紫红色页岩，向上逐渐过渡为紫红色页岩

汝阳群Pt2

北大尖组

250

岩性以中细粒长石石英砂岩为主，石英岩内部常见铁锈斑点，局部节理十分发育，形成大量的石英岩碎块

熊耳群Pt2

灰褐色、灰绿色安山岩，常见气孔、杏仁状构造，中夹紫色凝灰岩。

地壳古构造及古地理的演化分析

一、根据地层的接触关系分析地壳古构造演化

（一）中—晚元古代时期

1.熊耳群—汝阳群

宜阳地区中元古界熊耳群和汝阳群呈角度不整合接触。

中元古代早期末的王屋山运动（1400Ma左右），使得该地区表现为次造山运动性质，熊耳群发生中等褶皱，与上覆汝阳群角度不整合接触。

2.洛峪口组—辛集组

由于晋宁运动和少林运动，使两组地层之间发生沉积间断，使辛集组平行不整合于洛峪口组之上。

（二）早古生代时期

1.寒武纪

寒武系下统辛集组地层与下覆元古代地层呈平行不整合接触。

在早寒武世末发生少林运动以后，早古生代早期地壳又整体缓慢沉降，开始了大规模的海侵，整个古华北地台全部被海水侵没。

之后寒武系地层连续沉积。

寒武系上统崮山组地层与上覆石炭系地层呈平行不整合接触。

加里东运动使得华北地区整体抬升成陆，又因受秦岭抬升影响，古华北地台南缘缓慢隆起，致使海水由南向北逐渐退却，缺失地层沉积。

（三）晚古生代—中生代时期

1.晚石炭世—二叠纪

石炭世至二叠世，地层的连续沉积。

说明虽然在二叠纪末期发生的海西运动，但并没有引起剧烈的沉积格局变化，只是一种不均匀的沉降。

2.三叠纪

三叠系地层与上覆地层整合接触。

在本区整个三叠系地层也是连续沉积，说明三叠纪时期虽然经历了印支运动，但是对本区的影响较弱，只是表现为整体的升降。

3.侏罗纪—白垩纪

本区缺失侏罗、白垩系地层，说明燕山运动使得宜阳地区抬升，造成了地层缺失。

（四）新生代时期

1.第四纪

实习区第四系地层与下伏各地层呈角度不整合接触。

说明喜山运动使本区构造运动强烈，新生界地层发生缺失。

二、根据地层岩性描述分析地壳古地理演化

（一）元古界

1.中元界熊耳群（Pt2x1）

岩性以安山岩为主，间夹凝灰岩。

安山岩以灰绿、灰褐色居多，凝灰岩呈杂色出现，明显差异风化现象明显。

安山岩中可见大量气孔状、杏仁状构造，气孔大小不一，多在5mm左右，定向排列不明显。

杏仁呈黑色、灰色和白色出现。

隐晶质结构，内含长石、辉石、角闪石。

凝灰岩的出现，说明当时火山以海相喷发为主。

2.中元界汝阳群北大尖组（Pt2bd）

岩性以中细粒长石石英砂岩为主，石英砂岩内部常见铁锈斑点，局部节理十分发育，形成大量的石英砂岩碎块（图2.1），夹薄层灰红色、灰绿色页岩，厚约250m。

根据岩性分析可知，大量的石英砂岩夹薄层灰红色和灰绿色页岩，说明当时的环境有炎热转向温暖。

图2.1北大尖组节理发育的石英砂岩

3.上元古界（Pt3）

3.1崔庄组（Pt3c）：

与下伏汝阳群北大尖组为整合接触，主要岩性为灰绿色夹紫红色页岩，向上逐渐过渡为紫红色页岩，中部夹少量含海绿石长石石英砂岩（图2.2），厚度变化较小，159-186m。

崔庄组页岩内部层内揉皱现象十分发育，并伴随大量小断裂出现。

图2.2左：

崔庄组灰绿色、紫红色页岩夹薄层砂岩右：

崔庄组紫红色页岩夹薄层砂岩

根据岩性分析，海绿石的出现，可以判断为浅海环境。

灰绿色夹紫红色页岩，向上逐渐过渡为紫红色页岩，反应当时由还原化环境向氧化环境过渡。

大套的泥岩中夹薄层砂岩，可以判断当时为陆棚沉积环境。

3.2三教堂组（Pt3s）：

主要岩性为灰白色细粒石英砂岩，普遍含海绿石，下部常出现长石石英砂岩或含长石石英砂岩（图2.3）。

图2.3三教堂组石英砂岩

根据岩性分析，底部出现长石石英砂岩或含长石石英砂岩，说明当时沉积速度较快。

灰白色细粒石英砂岩，说明当时的水深相对较大的稳定的还原环境，普遍存在海绿石，可以确定为浅海环境。

3.3洛峪口组（Pt3l）：

岩性由灰绿色及黑色页岩、灰红色叠层石白云岩、紫红色页岩等组成，根据岩性组合特征可将洛峪口组划分为三个岩性段。

一段：

以灰绿色、黑色页岩为主，夹细粒石英砂岩条，砂岩条由下向上逐渐减少，上部消失。

二段：

以灰红色、浅肉红色叠层石白云岩为主，下部叠层石呈大炮弹状，顶部发育溶洞角砾岩。

三段：

以紫红色页岩为主，夹浅红色、肉红色白云岩，白云岩向上逐渐减少。

根据岩性分析，碳酸盐岩与细粒砂岩陆源碎屑岩互层。

灰红色、浅肉红色叠层石白云岩的出现可以大致确定为相对干旱潮坪环境，下部为细粒石英砂岩，向上过渡为白云岩，含有叠层石，可以推测为局限台地沉积环境。

（二）古生界

1.下古生界

1.1寒武系

（1）下统

辛集组（∈1x）：

根据岩性组合特征，划分为两段。

一段：

以砖红色泥质砂岩和粉砂质泥岩为主，夹灰白色泥质白云岩、砂质白云岩、泥质或白云质石英砂岩。

底部含砾，以白云质砾石为主，部分地段为泥砾。

二段：

以花斑状灰岩，灰色条带状、薄层状微细晶白云岩为主，顶部含不规则状—椭圆状燧石结核，在石板沟发育石盐假晶。

由于少林运动，开始了古生代以来的第一次海侵。

根据岩性描述进行分析，砖红色泥质砂岩和粉砂质泥岩、石盐假晶以及白云岩的出现，说明当时属干热气候条件。

同时，石盐假晶的出现，说明沉积物间歇性的暴露于大气，属滨海潮上带沉积环境。

馒头组（∈1m）：

（该区地层划分时，将毛庄组和徐庄组包括在内）与下覆地层整合接触。

根据岩性组合划分为两段：

一段：

岩性以浅黄色、灰红色薄层状泥灰岩、泥晶灰岩、白云质灰岩为主夹黄绿色泥页岩。

二段：

下部以灰红色紫红色页片状粉砂质泥岩、黄色黄绿色薄板状泥质粉砂岩为主，夹薄层鲕状灰岩，由下向上灰岩夹层增厚。

上部以深灰色缝合线鲕粒灰岩、纹层状灰岩、花斑状灰岩为主，顶部为灰色核型石灰岩（图2.4）。

根据岩性描述进行分析，下部为泥灰岩、泥晶灰岩、白云质灰岩为主夹黄绿色泥页岩，可以推断水动力条件较弱，可能为低能的潮下带或者是泻湖沉积环境。

上部页岩和粉砂质泥岩、黄色黄绿色薄板状泥质粉砂岩，为陆源碎屑岩，又加上鲕粒灰岩的出现，说明水动力条件增强，且为浅水环境。

该组地层，整体由下向上碳酸盐含量增多，主要为干旱气候条件下的滨浅海沉积，形成陆棚边缘盆地相—开阔台地相的碳酸盐岩—陆源碎屑组合。

2.4馒头组鲕状灰岩

（2）中统

张夏组（∈2z）：

与下覆地层整合接触。

根据岩性组合特征划分为三段。

一段：

下部为青灰色中厚层状含砂鲕粒灰岩，夹灰红色薄层含海绿石砂岩及含砾细粒长石石英砂岩，砂岩发育鱼骨状交错层理，中上部岩性一致，为灰红色泥灰岩夹薄层状、透镜状鲕粒灰岩。

二段：

以青灰色薄层状鲕（豆）粒泥晶灰岩夹条带状泥质白云岩为主体。

三段：

为花斑状灰岩夹青灰色鲕粒灰岩，中部以青灰色白云质条带鲕粒灰岩为主，夹薄层白云质条带泥晶灰岩，上部为花斑状灰岩与青灰色—纹层状含白云质泥晶灰岩（图2.5）。

图2.5左：

泥质条带状灰岩；右：

豆状灰岩，见同心层；

根据岩性描述进行分析，整个张夏组以鲕（豆）状灰岩为主，岩石颜色相对较浅，可以推断岩石有机质含量较少，水深变浅，水动力条件增强。

为典型的潮下高能环境的沉积。

（3）上统

崮山组（∈3g）：

与下伏张夏组整合接触，岩性主要为灰色、深灰色厚层状白云质灰岩、灰质白云岩、鲕状白云岩，局部含燧石团块。

白云岩表面刀砍状，用地质锤敲击有臭味（图2.6）。

图2.6左：

崮山组白云岩；右：

崮山组白云岩表面刀砍纹

崮山期，古华北地台南缘开始隆起，与下覆地层平行不整合接触。

根据岩性描述进行分析，该时期，白云岩化强烈，蒸发强烈，可推断为蒸发或局限台地相沉积。

2.上古生界

2.1石炭系

（1）上统

本溪组（C2b）：

与下覆地层平行不整合接触。

顶部为灰黑色铝质泥岩，上部为深灰色铝质岩，具鲕状、豆状结构，下部为灰、灰绿色泥岩或铝质泥岩。

偶夹薄煤一层（古占煤一0），古风化壳起伏不平，底部夹透镜状黄铁矿。

加里东运动，使本溪期发生海侵。

此地的铝质岩在成因上属于古风化壳，它代表了晚石炭世初期海侵开始时的滨海沉积环境。

但是，从宜阳地区在起伏不平的古风化壳上沉积了本溪组铁铝岩系可以看出地壳振荡较为活跃，海陆变迁较快，形成了晚石炭世海陆交替沉积。

2.2二叠系

（1）下统

太原组（P1t）：

实习区太原组岩性由灰黑、深灰色泥岩、砂质泥岩、细中粒砂岩及石灰岩、硅质泥岩组成，含薄煤5～8层（一1～一8）。

根据岩性组合组合可分为三段，上、下段都以灰岩为主，中段主要为碎屑岩。

根据岩性描述分析，太原组灰岩、煤层及砂岩互层，为典型的海陆交互相沉积环境。

山西组（P1s）：

岩性以灰黄、紫红、灰色泥岩和灰黄、灰色粉砂质泥岩、粉砂岩为主，夹灰黄，黄绿、灰绿、灰褐色细粒砂岩及灰白色中、细粒岩屑石英砂岩（大占砂岩）。

自上而下可划分为四部分或四个岩性段：

顶部为小紫泥岩段，由灰色、灰黄色，灰绿色泥岩、紫斑泥岩和粉砂质泥岩组成。

具紫斑及菱铁质鲕粒。

上部地层称为香炭砂岩段，由灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩和中细粒砂岩组成。

为浅灰色一深灰色中、细粒长石石英砂岩，局部夹粗粒砂岩。

中部为大占砂岩段（K1），由