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1、 郑 德 顺二零一四年四月三十日第一章 绪论第一节 实习目的和任务本次实习是为了让我们学会重大地质构造的野外识别方法，了解地层划分标准，能够将实习区出露的岩层和地质年代一一对应，并了解实习区的地质历史发展演化过程。此次实习同样也是毕业设计的必要项目之一，需要对缝山针公园各种地质现象详细了解，并帮助老师完成缝山针公园实习指导书的编写工作。我们一行人在郑老师的带领下分别于4月26日和5月3日对缝山针公园进行了初期的踏勘工作，期间老师给予悉心的指导和教诲，是我们每一个人受益匪浅。第二节 交通位置和地质背景焦作缝山国家矿山公园别名缝山针公园，位于焦作市区北部，长约1.5公里，宽约0.6 公里，总面积0

2、.9平方公里，横跨解放区、山阳区，是一座以展示煤矿开采遗迹景观为主体，以石灰岩采矿遗迹治理、地面塌陷遗迹治理等环境更新、生态恢复手段展示为核心，并融合古代瓷窑遗址、现代影视城等人文景观于一体的综合性矿山公园，2010年5月被国土资源部评为国家级矿山公园（如图1）。图1 缝山针公园交通位置图焦作北山地处华北陆块的中南部, 位于河南省西北部, 太行山南段东麓, 主要是一套由古生代地层所组成的、大致向南南东方向倾斜的单斜构造（图2） 。缝山针公园为山前冲积平原, 地质构造较复杂, 以断层为主, 辅以轻微褶曲, 褶曲构造主要表现为走向方向上的挤压现象, 有单斜地垒构造, 中部有一正断层, 地势由西北向

3、东南倾斜; 主要发育中奥陶统马家沟组地层, 局部发育上石炭统本溪组和太原组地层（如图2）。图2 焦作北山大地构造位置图第二章 地层沉积环境分析我们一路沿缝山针公园的阶梯向山上爬，起初为灰岩，途中有大片鲕粒灰岩。鲕粒的形成是因为波浪和潮汐的作用引起水介质的搅动，每搅动一次，生物碎屑、球粒、内碎屑、陆源碎屑等便处于悬浮状态，同时促使二氧化碳从水体中逸出，过饱和的碳酸钙（文石针）围绕碎屑颗粒沉淀一圈包壳，这样周而复始的搅动，便形成具有一圈圈同心纹包壳的鲕粒（如图3）。图3 鲕粒灰岩缝山针公园中奥陶统马家沟组碳酸岩的沉积环境是水体很浅的陆表海, 以相带宽缓的潮间坪、潮上坪为主体相, 沉积经常暴露地表,

4、 陆源物质极少, 沉积速率慢, 既不利于水生生物生长, 更不利于其遗体的保存, 这是其有机质丰度低的根本原因。马家沟期由于海平面的升降发生了一次海退和一次海进, 从而形成了两个三级旋回, 沉积环境由发育开阔海演变为潮坪再到开阔海。再向上，看到了叠层石，其为本溪组和奥陶系的分界。叠层石是前寒武纪未变质的碳酸盐沉积中最常见的一种“准化石”，是原核生物所建造的有机沉积结构。由于蓝藻等低等微生物的生命活动所引起的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和胶结作用，从而形成了叠层状的生物沉积构造。通常叠层石产出于灰岩和白云岩中，有些叠层石发育在燧石、磷酸盐岩（胶磷矿）中，由磁铁矿和赤铁矿构成的叠层石以及锰叠层石也颇

5、为常见（如图4）。图4 叠层石本溪组按岩性分下、中、上三部。下部：紫色页岩夹铝土矿，厚约15米，和下伏奥陶系呈假整合接触；中部：黄色砂岩、砂质页岩夹薄煤层及灰岩透镜体，厚约75米；上部：黄色页岩、细砂岩夹石灰岩及铝土页岩，厚约55米。本组底部为铁质层（山西式铁矿）并含铝土矿。底部多数有一层含铁紫色页岩，和下伏中奥陶统灰岩呈平行不整合接触。在基底风化面上形成不规则的山西式铁矿和铝土页岩或铝土矿层，顶部有一层海相灰岩和晚石炭世太原组呈整合接触，局部见铝土矿。太原组曾称太原系，时代属晚石炭世逍遥期至早二叠世早期，分布于华北及东北南部等地区。为海陆交互相含煤沉积，由灰色、黑色砂岩、页岩、炭质页岩夹煤层

6、及灰岩组成，是中国北方重要含煤地层，厚度变化大，约50250米，化石丰富，含蜓类、珊瑚、牙形石和古植物等。其中蜓类，在各地所含成分不尽相同。生物化石和碎屑混杂堆积,分选差,所以为原地埋藏（如图5、6、7）。图5 蜓化石图6 海百合化石图7 珊瑚化石这些遗迹化石常出现在海水相对较深而且水体较平静的海底沉积物中，说明当时在较平静的海底有大量生物在底层中活动。故推测其形成在浪基面以下、水体相对较深的浅海沉积环境。第三章 地质构造类型及解释第一节 断层缝山针公园整体属于凤凰岭大断裂一部分，实习期间鉴别了一规模较大、连续性较强的倾向为南西西的正断层，和一个局部小断层（见图8、9）。 图8 大断层 图9局

7、部小断层前一个断层表现出了断层野外鉴别三大名显的标志：1.断层角砾岩（分选性和磨圆度相对较差）发育完善；2.地貌上明显出现了岩层断裂错动现象；3.出现地层的缺失现象。以此三点鉴定为断层，具体属性分类以前人地层资料得知为正断层，产状可测。后一个断层由于位置特殊、规模较小，依地貌错断特征可清晰分辨，但具体分类不能判定。第二节 褶皱由于缝山针整体处于凤凰岭大断裂带之间，由于各种原因引起局部地区出现和大断裂整体走向不一致的地貌现象，如各种次级断层、次级褶皱、复合构造等地质现象。实习期间所发现褶皱左端断层倾向大致为SW,褶皱右端灰岩地层倾向大致为NNE。第三节 节理节理是岩石受力发生破裂，断（岩）块沿破

8、裂面没有发生明显位移的破裂现象。它是地壳上部岩石中发育最广泛的一种构造。节理可为矿液上升和渗透提供通道，为矿质沉淀提供空间和场所。节理的性质、产状和分布规律常和褶皱、断层和区域构造有着成因联系。根据节理力学性质分为剪节理和张节理。本次实习中两种节理均可看到（见图10,11）。 图10 左阶雁行张节理 图11 剪节理第四节 夷平面地壳处于相对稳定时期，流水及其他各种表层地质作用长期改造陆地表面，形成削高补低的结果准平原，此后地壳又重新上升，并遭受流水切割形成山地，此时在顶部可以残留着原来准平原的遗迹，及相当平坦的顶面夷平面。缝山针地区由于后期构造运动及人工采石的影响，夷平面已基本破坏，但整体远观

9、仍可发现个山头基本保持同一海拔高度（见图12）。图12 缝山针公园准平面遗迹夷平面第四章 沉积构造类型及解释第一节 生物成因构造主要由蓝绿藻形成的叠层构造和生物扰动构造。叠层构造是由席状生长的蓝绿藻丝及其粘液质粘附、捕获细粒沉积物组成近平行微波状起伏的或和重力方向相反的穹状隆起的暗、亮层相间的构造。生物扰动构造是生物在生活和觅食过程中, 对沉积物产生扰动, 破坏或改变了原生的沉积构造, 而留下的扰动痕迹（图13、14）。图13 叠层石 图14 生物扰动缝山针公园马家沟组藻类叠层构造发育在土黄色泥质灰岩中, 平面上多呈连接的半球形或球形穹状隆起, 多形成和潮间带环境; 生物扰动构造主要是由Cho

10、ndrites 遗迹化石造迹生物形成的,该化石发育于深灰色的灰岩中, 个体细小, 分枝级别一般为2 级, 分枝角度30 40, 直径大多在1mm 左右, 指示一种缺氧环境。第二节 化学成因构造化学成因的缝合线构造是碳酸盐岩中常见的一种裂缝构造，也见于石英砂岩、硅质岩及蒸发岩。在岩层的切面上, 它呈现为锯齿状的曲线, 样子很象头盖骨的接缝, 此即称为缝合线; 在平面上, 即在沿此裂缝破裂面上, 它呈现为参差不平凹凸起伏的面, 此即缝合面; 从立体上看, 这些凹下或凸起的大小不等的柱体, 称为缝合柱。在这三种表现形式中, 以缝合线最常见（图15）。图15 缝合线关于缝合线的成因有原生论及次生论两大

11、观点。原生论者认为缝合线是在沉积作用过程中生成的, 其证据有: 缝合线被构造裂缝或方解石脉切割;缝合面平行层面, 或者缝合面就是层面或沉积间断面等。次生论者用缝合线的形成受构造裂缝控制、缝合线切割构造裂缝或方解石脉、缝合线切割化石及鲕粒等观点, 认为缝合线构造在成岩作用或后生作用阶段生成的, 是次生的。目前, 大多数人认为缝合线构造是由于压力溶解作用（主要是溶解作用） 而形成的。缝山公园的缝合线构造, 其缝合面平行于岩层面发育, 是在在沉积作用过程中形成的。第五章 结束语通过这次缝山针公园地质实习，我对断层、褶皱、节理、夷平面等各种构造现象的野外地貌特征有了更加深刻的认识，看到了以前未曾接触过的胡石砂岩，更深层的认识了生物化石的野外出露特征，温故了嵩山地质实习的内容，学到了很多新的知识点，认识了缝山针的地质概况和大致的地质发展史。经过这次实习，提高了自己的地质素养和野外实践能力，为将来工作奠定基础。此次实习同样也让我深刻地认识到我的专业知识掌握的不够扎实，尤其是对自己所学专业知识运用的不够自如，再以后的学习和工作中我会加倍努力。最后我要感谢郑老师在百忙之中安排我们这实习，并在实习期间对我们耐心教导。每一个人在实习过程中可能会感到累，但是都会感到受益匪浅，收货颇丰。谢谢您郑老师！