嵩山地区野外地质地貌实习10.docx
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嵩山地区野外地质地貌实习10
目录
一·前言
二·第一篇 地质
第一章 岩石
第1节 岩浆岩
第2节 沉积岩
第3节 变质岩
第二章 地层
第三章 构造
第四章 矿产资源
第五章 地壳发展历史
第二编 水文地貌
第一章 构造地貌
第二章 流水地貌
第三章 黄土地貌
第四章 气象气候
三·结束语
《1》 实习感悟
《2》 意见建议
序
嵩山概况介绍
中岳嵩山横跨荥阳、新密、巩义、登封、伊川、洛阳等市县，全长60多公里。
主体部分在登封境内，分东西两部分，东为太室山，西为少室山。
太室山主峰为峻极峰，海拔1512米，两山各有36峰，合称嵩山72峰。
嵩山的形成已有35亿年历史，是中华民族的发祥地之一，远在距今25亿年、18亿年、8亿年之间，嵩山地区先后发生过剧烈的"嵩阳运动"、"中岳运动"、"少林运动"三次全球性前寒武纪造山、造陆运动，最终形成了今天绚丽多姿、奇特秀美、峻幽迷人的自然景观。
嵩山以其居中而冠五岳，以其古老而蕴奥秘，地质称五代同堂，松柏 帏万世：
绿装，夏禹疏九河分洪荒，周公测天地以建圣制，汉武幸太室山呼万岁，唐宗赐少林禅武盛传，则天临峻极登封告成，乾隆谒岳庙诗扬太少，许由避尧禅隐于箕山，李聃写道经遁于嵩高，达摩创禅宗于少林，二程演儒理于嵩阳，中岳千古文明，河山十方浩气，俱汇中岳。
嵩山，五岳之中。
五岳是中国最有名气的名山，不仅风景好，也是历代皇帝祭天封禅的地方，更是神仙相聚对话的洞天福地。
嵩山最为古老，早在36亿年前，地球其他地方还沉睡海底时，她就横空出世，傲然成陆。
而且，我国最早的诗歌总集《诗经》有"嵩高惟岳，峻极于天"的名句。
一自然地理
1气候：
嵩山属于暖温带山地季风气候，年平均气温为12-14.8℃。
一月份最低气温-7℃，7月份最高气温40℃，随着海拔的上升，气温逐渐下降。
年降水量约为700-800mm，山地对降水影响比较大，降水量呈逐年递减趋势。
2河流：
河网密度大，地下水丰富但是埋藏较深。
以嵩山为分水岭，北坡流至黄河（黄河水系），南坡流至淮河（淮河水系）。
3地形：
嵩山地区以低山丘陵为主，北部地区以山地丘陵为主即“北部山地丘陵区”；东部以丘陵平原为主，其中丘陵主要为黄土丘陵；南部为山地丘陵区，山地主要以箕山为主，丘陵一般为200~300米，颍河沿岸有较宽的河漫滩和三级阶地。
4土壤：
有棕壤、河土、潮土三种土壤；其中以河土为主称农业土壤。
这里土壤贫瘠，作物生长状况不是很乐观。
5生物资源：
嵩山地区植物垂直分布带明显，800米以下的丘陵、山谷等以河土为主，800-1200米为针叶林阔叶林混交地带，此地区以森林为主，但林木覆盖率低（因为很大一部分山区由石英岩组成，其化学性质稳定硬度大，不易风化为土壤）1200米以上以森林为主，主要有栓皮栎，榆树，桐树，槐树，杨柳，椿树，皂角树，桃树，灌木丛。
动物资源为华北区系，有八哥，燕子，斑鸠，金鸡，喜鹊，黄鼠狼，鼠，兔，松鼠画眉，乌鸦，麻雀。
其中兽类有野羊，野猪，虎……
二经济地理
登封市在近几年来经济发展迅速，占地面积逐年扩大，90年代总人口数为55万，1990年GDP为128831万元，嵩山地区旅游收入为120亿。
登封工业不发达，基本上为加工工业但不在登封市区内，多分布在登封周边地区，在芦店，主要为煤矿业。
这里有大量铁矿，铝土矿，花岗岩矿加工工业，但规模都不大。
登封交通发达便利，铁路，高速公路，很是方便。
登封为中华民族农业发祥地之一，但是由于土壤贫瘠，气候干旱，用于灌溉的土壤不多。
粮食类作物有小麦、玉米、豆类，经济作物有烟叶。
登封地区峰峦叠嶂、寺庙林立、古迹众多，有吸引游客的嵩山世界地质公园，少林寺等众多旅游景点，因此旅游业发展迅速，1990年年接待游客人次为10万，现在年接待人次为2亿。
三实验目的及意义
在大自然的课堂中学过的地质知识，通过感性认识，了解地质构造，分析地质现象的形成过程，让学生将理论知识与自然地质现象紧密结合起来，知识与能力同步提高。
第一篇 地质
第一章 岩石
第一节 岩浆岩
岩浆岩是由岩浆冷凝结晶形成的岩石，约占地壳总体积的65%，岩浆形成于地壳深处或上地幔中，主要有两部分组成：
一部分是以硅酸盐熔浆为主体，一部分是挥发成分。
岩浆分为酸性岩浆、中性岩浆、基性岩浆和超基性岩浆。
岩浆活动分为侵入作用和喷出作用。
根据岩浆侵入的环境和侵入作用方式，可以分为深成侵入作用和浅成侵入作用。
各种侵入所形成的岩体都具有一定的产状。
深成岩主要产状有岩基、岩株等。
浅成岩产状主要有岩盘、岩床、岩墙、岩脉等。
《1》 花岗岩
花岗岩是分布最广的深成岩类，其分布面积占所有侵入岩面积的80%以上。
主要由钾长石，富钠斜长石，石英组成，并含少量黑云母或角闪石。
采集标本的基本特征------采集地点：
登封市西边约6公里的教练场
采集时间：
4月18日
花岗岩标本描述----------颜色：
灰白色、肉红色、淡黄色等
主要成分：
钾长石，石英，黑云母，角闪石
结构：
粗粒结构
构造：
块状构造
《2》 辉绿岩
辉绿岩为基性深成岩，多呈岩床、岩墙产出
采集标本的基本特征------采集地点：
嵩山山脚
采集时间：
4月17日
辉绿岩标本描述----------颜色：
新鲜面—黑灰色 外表风化面—黄褐色
主要成分：
辉石斜长石
结构：
细粒结构
构造：
板状构造
辉绿岩墙
岩浆沿着岩层裂隙或断层贯入而形成的板状岩体称岩墙。
实地观察------岩墙岩浆基性比较多，岩墙高35米，宽5-10米，外观—从底部到顶部，条带状比较清晰，与围岩界限十分明显。
颜色—黄褐色（含铁量较多），岩墙岩石破坏比较严重即节理十分发育，左侧平垂，右侧呈锯齿状穿插在围岩中。
地质素描图---登封辉绿岩墙素描图
第二节 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，在经过复杂的成岩作用而形成岩石，这些由外力作用所形成的岩石就是沉积岩。
沉积岩的形成过程：
先成岩石的破坏、搬运作用、沉积作用、成岩作用。
沉积岩的特征：
化学成分—以SiO2、Al2O3等为主。
矿物成分—1碎屑矿物：
石英、钾长石、钠长石、白云母等.2粘土矿物：
高岭土、铝土。
3化学和生物成因矿物：
方解石、白云石、铁锰氧化物、石膏、磷酸盐矿物、有机质等。
沉积岩的颜色——主要取决于它的矿物成分或化学成分。
沉积岩的结构——1碎屑结构2泥质结构3化学结构和生物结构。
沉积岩的构造—1层理构造2层面构造3结核4生物化石。
沉积岩的分类—1碎屑岩类2化学岩及生物化学岩类3特殊沉积岩类
《3》砂岩类
由2-0.05mm的碎屑胶结而形成的岩石统称砂岩。
砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主，其次为长石、白云母、粘土矿物以及各种岩屑。
根据粒级大小，砂岩可以分为—1粗粒砂岩（2-0.5mm）2中粒砂岩（0.5-0.25mm）3细粒砂岩（<0.25mm）根据矿物成分可以分为——1石英砂岩2长石砂岩3粉砂岩类
采集标本的基本特征------采集地点：
大金店乡
采集时间：
4月18日
砂岩标本描述------------颜色：
新鲜色：
灰白色 外表风化面：
黄褐色
矿物成分：
石英 长石
结构：
粗粒结构
构造：
层理构造
《4》 砂砾岩
由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石，又称为陆源碎屑岩。
如果其中含有25%-50%的砂，则可称为砂质砾岩。
采集标本的基本特征-------采集地点：
玉皇庙
采集时间：
4月19日
砂砾岩描述---------------颜色：
紫红色
矿物成分：
石英 长石
结构：
碎屑结构
构造：
层面构造
第三节 变质岩
当岩石所处的环境不同于当初岩石形成时的环境时，岩石的成分、结构和构造等往往也要随之改变，以便使岩石和环境之间达到新的平衡关系。
这种变化总称为变质作用。
由变质作用形成的岩石就是变质岩。
变质作用的因素：
1温度 2压力 3化学因素
变质岩的特征：
1岩石重结晶明显 2岩石具有特定的结构和构造，特别是在一定压力下矿物重结晶形成的片理构造。
变质岩的结构：
1变晶结构 2碎裂结构 3变余结构
变质岩的构造：
一片理构造1片麻构造2片状构造 3千枚构造 4板状构造 5条带状构造 二块状构造 三变余构造
变质作用类型：
一动力变质作用 二接触变质作用 三区域变质作用 四区域混合岩化作用
《5》 条带状混合岩
如果脉体平行于基体的片理分布，两者成深浅相间的条带状，这种混合岩称条带状混合岩。
采集标本的基本特征--------采集地点：
嵩山山脚
采集时间：
4月17日
条带状混合岩描述----------颜色：
灰色白色褐色
矿物成分：
长石云母钾长石
结构：
构造：
条带状
《6》 石英
石英含量大于85%的变质岩石，由石英砂岩或硅质岩经热变质作用形成，除石英外还含有长石白云母，具有等粒变晶结构 块状构造。
采集标本的基本特征-------采集地点：
中岳庙后沟1000米处
采集时间：
4月20日
石英标本描述-------------颜色：
灰白色
矿物成分：
石英岩长石云母
结构：
粗粒变晶结构
构造：
厚层块状构造
《7》 千枚岩
具千枚构造的浅成变质岩石，由黏土岩粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质而成，主要由细小的绢云母绿泥石石英钠长石片理面上有明显的丝绢光泽。
可有绿灰黄黒红等色。
采集标本的基本特征-----采集地点：
玉皇庙后沟
采集时间：
4月20日
千枚岩的描述-----------颜色：
灰白
矿物成分：
绢云母绿泥石石英钠长石
结构：
细粒鳞片变晶结构
构造：
千枚构造
《8》 片麻岩
属于变质程度较深的区域变质岩
采集标本的基本特征------采集地点：
教练场5000米
采集时间：
4月18日
片麻岩描述———————颜色：
灰绿
矿物成分：
黑云母斜长石角闪石
结构：
块状结构
构造：
片麻状构造
第二章 地层
嵩山地区以三个前寒武纪构造运动形成的不整合面而著名，有地质百科全书之称，岀露有36亿年以来的太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代。
地层是发生在25亿年的嵩阳运动、18亿年的中岳运动，5.43亿年的少林运动
在距今36～25亿年的太古宙时期，由海底基性岩浆喷发作用和酸性岩浆侵入作用共同构成登封群的花岗绿岩建造，铸就了嵩山的结晶基底。
在距今25～5.43亿年间的元古宙，沉积了滨一浅海相的碎屑岩、粘土岩和碳盐岩，即古元古界嵩山群、中元古界马鞍山群和新元古界五佛山群。
在距今5.43～2.5亿年间的古生代，发育着寒武系和奥陶系的滨海相的碳酸岩（底部碎屑岩），以及石炭系、二叠系的海陆交替沉积的灰岩、碎屑岩、粘土岩。
其中广泛贮存着煤、铁、铝、建材等沉积矿产。
古生代是生命大爆发的时代，地层中保存着丰富的动、植物化石，这些古生物化石成为地层年代和沉积环境的见证。
在距今2.5～0.65亿年间的中生代，发育着三叠系湖相碎屑岩、粘土岩夹煤线。
在陆相盆地——河流环境沉积的中生代红色泥岩——碎屑地层，其中含有丰富的陆生动、植物化石。
第三章 构造
嵩山地区构造特征：
以褶皱为主，总体成近东西走向的一系列背斜向斜穹窿构造组成。
断裂以北西南东为主，把嵩山一分为三。
《1》 褶皱
岩石的弯曲现象称为褶皱。
包括向斜和背斜。
岩石在构造运动作用下，或者说在低应力作用下，改变了岩层的原始产状，不仅使岩层发生倾斜，而且大多数形成各式各样的弯曲。
褶皱是岩层塑性变形的结果，是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。
褶皱的基本组成部分包括：
①核，褶皱的中心部位；②翼，泛指核部两侧比较平直的部分；③轴迹﹐褶皱面从一翼过渡到另一翼时出露的轴部；④枢纽﹐同一褶皱面上最大弯曲点的连线；⑤轴面，各相邻褶皱面的枢纽联成的面，可以是平面，也可以是不规则的曲面，轴面与地面或其他面的交线称为该面上的轴迹；⑥轴，想的圆柱状褶皱可以由一条平行其自身移动而描绘出该褶皱面弯曲形态的直线，这一直线又称为褶轴。
褶轴只是具有表明几何方位意义的线段，圆柱状褶皱的枢纽方向代表了褶轴的方向。
非圆柱状褶皱可有枢纽线而没有统一的褶轴，只有把它分解成许多近似圆柱状褶皱的区段，才可分别确定其褶轴；脊线和槽线，在横剖面上褶皱面的最高点称为脊，同一褶皱面上脊的连线称为脊线；反之，褶皱面在剖面上的最低点称槽，同一褶皱面上槽的连线称为脊。
实地观察
观察地点——————中岳庙后沟
观察时间——————4月19日
登封歪斜背斜：
该背斜为倾斜背斜，两翼倾角不等：
左翼约23°右翼约45°。
宽约230米，高约75米。
褶曲节理发育，岩性为石英岩，形成于中元古代。
北翼地层出露较完整。
《2》 断裂
岩块沿着断裂面有明显位移的断裂构造称为断层。
断层的规模有大有小，所波及的深度有深有浅（深可切穿岩石圈或地壳，浅可切穿盖层或只在地表）；形成的时代有老有新；有的是一次构造运动的结果，有的是多次构造运动的结果；有的已不活动，有的还在继续活动；形成断层的力学性质或张或压或剪，各不相同。
按两盘相对运动的方向，断层可分为基本的三类；正断层、逆断层和平推断层。
上盘相对下降、下盘相对上升的断层称正断层，断层面倾角一般较陡。
上盘相对上升、下盘相对下降的断层是逆断层，断层面倾角变化较大，从陡倾到近水平。
一系列低角度逆断层组合起来，被冲断的岩片就象屋顶上的瓦片那样一个叠一个，可形象地称为叠瓦状构造。
如果断层两侧的岩石不是沿断层面上下移动而是沿水平方向移动，则称平推断层。
如果把这三类断层与形成的构造应力联系起来，通俗地说，正断层由拉张应力引起，逆断层是挤压应力的结果（故常造成地壳的缩短），平推断层则与剪切应力有关，其断层面常近直立。
。
断层标志：
1、有主断面。
2、两侧若是沉积岩，产状不一致，紊乱。
3、脱泄，褶皱代表本盘受力方向。
4、有构造岩（动力变质岩）
5、有角砾岩，带棱角，碎后胶结，成分单一。
6、断层泥（处于最近仍在活动的断层中）
7、动力变质矿物：
产状方向沿重力作用方向，断层面两侧有氧化铁，呈红色，析出二氧化硅，原岩胶结硅化。
8、有擦痕，断层两侧发生移动。
实地观察
观察地点---------------玉皇庙
观察时间---------------4月19日
玉皇庙断层素描图
石淙河断层素描图
第四章矿产资源
嵩山发现有煤、铁、铝土矿、铜、铌钽、磷、石英岩、脉石英、水晶、钾长石、石棉、石灰岩、白云岩、粘土、天然油石与玉石、麦饭石、建筑用砂和石材等18种矿产，其中具有较大开采价值的是石英岩，主矿层产于嵩山群罗汉洞组，其规模达大型——特大型。
其中煤炭探明储量15.8亿吨，被明代大药物学家李时珍誉为神奇的“嵩山药石”——麦饭石储量2亿吨。
登封煤炭：
登封地区出产的原煤为品位较高的无烟煤和焦煤，主要的煤矿有新登、新鑫、新建煤矿。
在煤层地两端煤矸石中保存着大量的植物化石标本。
麦饭石是由地质作用形成的，产于地壳中的一种对生物无毒、无害、具有一定生物活性的天然矿物质保健药石，是一种形似麦饭团粒太的岩石，含无机元素30余种。
我国早在宋朝就有记载麦饭石可作药用，明《本草纲目》中亦提到麦饭石“甘、温、无毒”主治“一切痈疽发背”。
现代药理研究表明麦饭石具有利尿、健胃、保肝、抗疲劳等生物活性。
登封麦饭石属于火成岩，石英斑岩中的一种矿物质，其外观浅灰色（硬质）和浅黄褐色（软质）两种，其颗粒如麦如米，质地松脆，就象抓紧一饭团，地质上定名为黑云母斑状石英二长岩，医学上定名为麦饭石。
第五章 地质发展历史
嵩山古老的岩石系形成于23亿年前，此前，嵩山是一望无际的大海，据中外地质学家考察，嵩山岩石发育完整，在地球发展历史上，历太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五代，习称为“五世同堂”。
嵩山地区的岩浆岩、沉积岩、变质岩的出露，构成了中国最古老的岩系，登封群的“登封朵岩”。
据中国地质界测定，这里是世界上稀有的自然地质宝库。
据地质学家考察，经过23亿年的“嵩阳运动”，8亿年前的“中岳运动”，5、6亿年前“少林运动”，才结束了地质史上的元古代，进入了古生代的寒武纪和奥陶纪。
又经过约两亿年，此处地壳上升至海平面以上，因其受风化和剥蚀作用，形成了嵩山地区的含煤地层。
两亿三千年前后，中国的版土上，又发生了一次延续很长时间的地壳运动，南北广大地区的“燕山运动”，嵩山地区受到南北方向的推挤，形成了今天的山势地貌。
一、嵩阳运动
嵩阳运动是发生在太古代末期的一次激烈的造山运动，使登封群强烈褶皱，形成以东西向为主的线型褶皱和穹窿构造，伴有以酸性岩浆为主的侵入活动，使岩石发生强烈区域变质和不同程度的混合岩化作用，并造成嵩山群之间的角度不整合接触。
这次运动使本区陆壳开始形成。
这次构造层以塑性形变为主，褶皱形态复杂，总体呈现以近东西向为主的一系列短轴背斜或穹窿构造。
二、中岳运动
中岳运动发生于早元古代末的一次强烈的造山的运动，它使嵩山群形成近南北向的紧闭线状褶皱，岩石发生浅变质。
使陆壳运动进一步增长，地台基底基本形成，中条构造层由嵩山群组成，与下伏嵩阳构造层不整合接触。
地层褶皱强烈，形成近南北向的紧闭线形复式褶皱。
这个时期形成的断裂构造主要有东北向的压剪性冲断层、近东西方向的张性正断层及沿嵩山群底剪切而形成的滑脱断裂。
三、少林运动
发生于震旦纪与寒武纪之间的升降运动，这次地壳运动以后，本区全面沉降，广泛接受海相沉积。
它使基底断块翘起，南高北低，导致五佛山群发生由南向北重力滑动，并伴生褶皱及构造
实地观察
标本采集地点----大金店乡陈楼村东
采集时间--------4月18日
实习内容：
在中石炭地层采集浅海相无脊椎动物化石
对标本的描述
1. 腕足类描述：
由两个半壳组成，但大小不一致，大可有指甲盖大小，小可至米粒大小。
生活在淡水中称哈；生活在海水中称蚌。
此类生物附着在海底岩石上生活。
2. 珊瑚类描述：
主要为单体、管状，有麦秸杆粗细，中空，在圆洞底部中央有小凸起。
在75米以内的温暖浅水中附着在海底岩石上生活。
3. 蜓类描述：
大小、形状似麦粒，纺锤状或接近于圆状，内部有网格状，为生活在浅海中的蜉蝣生物。
4. 海百合描述：
石炭纪、二叠纪蜉蝣生活在浅海中，现在生活在深海中，形状比麦秸秆稍粗，圆柱状，中心有极细小洞。
5. 螺类描述：
类似于现在的海螺。
6. 棘皮动物描述：
面上有凸起。
第二篇 水文地理
地貌亦称地形，指地球硬表面由地貌内外动力的相互作用塑造而成的各种各样的外貌或形态。
第一节构造地貌
构造地貌由地球内力作用直接造就的和受地质体与地质构造控制的地貌。
从宏观上看，所有大地貌单元，如大陆和海洋、山地和平原、高原和盆地，均为地壳变动直接造成。
但完全不受外力作用影响的地貌，如现代火山锥和新断层崖是罕见的，绝大多数构造地貌都经受了外力作用的雕琢。
构造地貌分为3个等级：
第一级是大陆和洋盆；第二级是山地和平原、高原和盆地；第三级是方山、单面山、背斜脊、断裂谷等小地貌单元。
第一级和第二级属大地构造地貌，其基本轮廓直接由地球内力作用造就；第三级是地质构造地貌，或称狭义的构造地貌，除由现代构造运动直接形成的地貌（如断层崖、火山锥、构造穹窿和凹地）外，多数是地质体和构造的软弱部分受外营力雕琢的结果。
单面山单面山指由单斜岩层构成的山岳。
单面山沿岩层走向延伸，两坡不对称，一坡与岩层面一致，长而缓，称为单面山的后坡（或构造坡）；另一坡与岩层面近乎垂直，短而陡，一般是外力作用沿岩层裂隙破坏而成，称为单面山的前坡（或剥蚀坡）。
单面山的发育主要受构造和岩性控制。
单面山素描图
第二节流水地貌
地表流水在陆地上是塑造地貌最重要的外动力。
它在流动过程中，不仅能侵蚀地面，形成各种侵蚀地貌（如冲沟和河谷），而且把侵蚀的物质，经搬运后堆积起来，形成各种堆积地貌（如冲积平原）。
凡由地表流水作用（包括侵蚀、搬运和堆积）塑造的各种地貌，统称流水地貌。
（1）洪积扇干旱半干旱区的季节性或突发性洪流在河流出山口因比降突减，水流分散，水量减小而形成的扇形堆积地貌。
洪积扇在平面形态上成扇形，其顶部与沟口相连，形成一个扇形倾斜面，逐渐过渡到山前平原。
洪积扇的顶部坡度较大，倾角一般为5～10；砾石组成，含沙透体，有层理，分选性较差，磨圆较差。
在开始形成散流的地方，由于流速骤减，洪积扇的坡度开始迅速减小。
洪积扇中间部位主要由沙，粉砂，亚粘土组成，含细纱透镜体，有清楚的层理。
到洪积扇的边缘，坡度进一步减小，一般只有1～2，逐渐过渡到山前平原，主要由细的亚粘土，粘土和部分粉砂组成，或有粗粒物质透镜体，分选较好，出现清晰层理。
扇缘低地常有地下水的出露，常为干旱地区的绿洲所在之地。
洪积扇的规模越大，坡度越平缓。
在洪积扇的表面，常被暂时性洪流切割成放射状的沟槽。
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