1、长山地区读图构造地质学课程综合作业姓名: 学号: 班级: 第1章 引言 11.1 目的意义 11.2 要求 1 1.3 所识图幅情况 1第2章 地层 22.1 地层分布 22.2 接触关系 3 2.2.1 整合接触 3 2.2.2 角度不整合接触 4第3章 岩浆岩 4 3.1 岩浆岩岩性 43.2 岩浆岩产状关系 5 3.2.1 花岗岩侵入体(酸性岩浆侵入体) 5 3.2.2 玄武岩侵入体(基性侵入体) 5 3.3 侵入关系 5 3.3.1 侵入接触 53.3.2 沉积接触(冷接触) 5第4章 构造 64.1 褶皱构造 64.1.1 西北部向斜褶皱 64.1.2 羊山背斜褶皱 74.1.3 青
2、岩顶向斜褶皱 84.1.4 花山背斜褶皱 94.1.5 石顶山向斜褶皱 94.2 断层构造 10 4.2.1 金山河逆推测断层(F1) 104.2.2 花山石顶山直立平移断层(F2) 11第5章 构造演化史 125.1 第一构造层 125.2 第二构造层 12 5.2.1 褶皱的形成 12 5.2.2 断层的形成 12 5.2.3 岩浆活动 13 5.3 第三构造层 13 第6章 结束语 14参考文献 15第1章 引 言1.1 目的意义 综合作业使同学们比较全面系统地掌握构造地质学的基本理论、知识和技能,提高学生分析并解决地质构造实际问题的能力;使学生对之前所学画图技巧进行综合培养并快速应用提
3、高的方式;使同学们的知识能够在综合学习过程中得到融会贯通并能够应用于实践的过程;使同学们的动手能力得到提高以及问题分析能力得到进步,为同学们在暑假的生产实习打下坚实的基础。1.2 要求 在对选定的长山地质图进行全面分析、解读基础上,要求:(1)对长山地质图进行分层上色(2)描绘构造纲要图(3)任选剖面线画剖面图(4)文字说明该地图地质构造和构造发展史1.3 所识图幅情况该地形地质图的名称为长山地区地形地质图,其比例尺大小1:25000,所反映的面积大小为(22.2*0.25km)*(15.2cm*0.25km)=21.09 km2。通过对该地形地质图的观察能够看出长山地区主要由羊山(海拔高度约
4、为425m)、花山(海拔高度约为325m)、青岩顶(海拔高度约为435m)、石顶山(海拔高度约为350m)以及金沙河组成。金沙河起于青岩顶和羊山之间的沟壑,河流在青岩顶北西一侧的流向是南西向,然后绕过青岩顶南西一侧向东流动,此外该区的山地、沟谷等地貌均发育较好。地质构造以向斜和背斜为主,走向大致为北东南西(NE-SW)走向。期间还有断层、河流、不整合和河流侵入及岩浆侵入等地质现象 。该地区最高处位于青岩顶,海拔高度为435m,最低处低于175m,主要分布在金沙河中下游以及该区北部。另外在金沙河中下游流域两岸还分布着金枣园村落。这一次综合作业共完成对长山地质图进行分层上色、描绘构造纲要图、任选剖
5、面线画剖面图、文字说明该地图地质构造和构造发明史等四项作业,极大地锻炼并巩固了自己的知识及实践能力。第2章 地 层2.1 地层分布 根据图例可以清楚的看出该地区岩层多以古生代为主,具有少量中生代以及新生代的地层。所含岩层包括有第四系(Q)、下侏罗统(J1)、下三叠统(T1)、上二叠统(P2)、下二叠统(P1)、上石炭统(C3)、中石炭统(C2)、下奥陶统(O1)、上寒武统(3)、中寒武统(2)。 (1)中寒武统(2):该岩层分布面积较小,主要集中于该地区南部岩浆岩体侵入区及金沙河两岸小部分区域,岩性以鲕状灰岩为主。 (2)上寒武统(3):该岩层主要分布于金沙河汇合口区域平均海拔175m左右,走
6、向大致为北东南西(NE-SW),倾向为北北西(NNW),倾角约为700,岩性以泥质灰岩为主。 (3)下奥陶统(O1):该岩层主要集中在上寒武统周围,根据岩层接触关系可以推测其走向大致为北东南西(NE-SW),倾向为北北西(NNW),倾角约为570700,主要岩性为白云质灰岩。 (4)中石炭统(C2):该岩层主要分布在羊山、花山地区以及南北部与金沙河、下奥陶统的接触部分,大致呈现北东南西(NE-SW)走向,其中从图中可清晰看中石炭统(C2)岩层在羊山区域圈闭且倾角约为250550;在青岩顶和石顶山南东一侧的倾向为北西(NW),倾角为3557左右;在花山区域的倾向为南东(SE),倾角约为30,岩性
7、以页岩和煤层为主。 (5)上石炭统(C3):该岩层与中石炭统(C2)相邻或者包围着中石炭统岩层,走向大致为北东南西(NE-SW),岩层倾向在羊山南东侧是南东(SE),倾角约为50;在青岩顶和石顶山南东一侧的倾向为北西(NW),倾角为3540;在花山的倾向与该区中石炭统(C2)一致,为南东(SE),倾角为2530,岩性主要为石英砂岩。 (6)下二叠统(P1):该岩层分布面积广,主要分布在青岩顶、石顶山、羊山和花山的周围,走向大致为北东南西(NE-SW)走向,该时期的岩层在羊山和花山北西侧的倾向为北西(NW),倾角约为4055;在青岩顶和石顶山北西侧的倾向为南东(SE),倾角为2545;在青岩顶和
8、石顶山南东侧的倾向为北西(NW),倾角为3548,岩性主要为泥岩和煤层为主。 (7)上二叠统(P2):该岩层基本被下二叠统岩层所包围,整体呈北东南西走向,主要集中分布在该地区西北部及青岩顶和石顶山地带,该套岩层在西北部的倾向为北西(NW),倾角为40;在青岩顶以及石顶山区域的倾向、倾角均和下覆的下二叠统(P1)岩层一致,整套岩层以砂岩和页岩为主。 (8)下三叠统(T1):该岩层分布面积较小,主要集中在该地区西北部以及青岩顶山顶附近和石顶山、F2断层附近,倾向和下覆的上二叠统(P2)一致,倾角在2040左右,主要岩性为砂岩、页岩。 (9)下侏罗统(J1):该岩层只分布在该地区西北部,主要岩性为砂
9、岩、砾岩和玄武岩。 (10)第四系(Q):该岩层主要分布在金沙河流域,并覆盖金枣园村,此外在石顶山向斜的北东延伸向存在少许第四系(Q)岩层,该地质时期的岩性以砂岩、砾岩为主。2.2 接触关系 通过观察长山地形地质图分析其岩层连续性可以判断出长山地区各岩层之间的接触关系,结果如下:2.2.1 整合接触 (1) 下三叠统(T1)与上二叠统 (P2) 之间(2) 上二叠统(P2)与下二叠统(P1)之间(3) 下二叠统(P1)与上石炭统(C3)之间(4) 上石炭统(C3)与中石炭统 (C2) 之间(5) 下奥陶统(O1)与上寒武统(3) 之间(6) 上寒武统(3) 与中寒武统(2) 之间上述地质时期的
10、岩层在同一区域的产状一致或近似一致,故其地层接触关系为整合接触。2.2.2 角度不整合接触 (1) 在该地区西北部岩层当中,下侏罗统(J1)与下三叠统(T1)以及下侏罗统(J1)与上二叠统(P2)的接触当中,两者之间存在有年代不连续现象且它们彼此的岩层倾角与走向也不相同,所以为角度不整合接触。 (2) 在该地区东南部岩层当中,中石炭统(C2)与下奥陶统(O1)、中石炭统(C2)与上寒武统(3)以及中石炭统(C2)与中寒武统(2)之间同样存在着时代不连续且岩层走向与倾角不相同,所以同样为角度不整合接触。 (3) 在该地区西南部岩层当中,中寒武统(2)与中石炭统(C2)、上石炭统(C3)之间因为存
11、在断层,且断层不连续所以为角度不整合接触。 (4)该区金沙河的第四系(Q)与下三叠统(T1)、上二叠统(P2)、下二叠统(P1)、上石炭统(C3)、中石炭统(C2)、下奥陶统(O1)、上寒武统(3)、中寒武统(2)以及后来的两次岩浆活动所形成的花岗岩()与辉绿岩()之间的接触关系均为角度不整合。 第3章 岩浆岩3.1 岩浆岩岩性 (1)花岗岩():地壳主要组成岩石之一,是一种岩浆在地表以下凝结形成的火成岩,岩石为浅色,一般为浅灰色、肉红色,主要矿物是石英、钾长石和酸性斜长石,次要矿物为黑云母、角闪石和辉石。石英含量一般高于25%(30%左右),暗色矿物常小于5%。 (2)辉绿岩():主要由辉石
12、和基性长石(与辉长岩成分相当的浅层岩类)组成,含少量橄榄石、黑云母、石英、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。显晶质,细-中粒,暗灰-灰黑色,常具辉绿结构或次辉绿结构。辉绿岩为深源玄武质岩浆向地壳浅部侵入结晶形成,常呈岩脉、岩墙、岩床或充填于玄武岩火山口中,呈岩株状产出。3.2 岩浆岩产状关系通过观察长山地形地质图,在该地区南部分布有侵入性的岩浆岩岩体。该岩浆岩的岩性为花岗岩()和辉绿岩(),3.2.1 花岗岩侵入体(酸性岩浆侵入体)产出部位:位于长山地区的南部,主要集中于金沙河的南岸;花岗岩()是以不协调的岩株产出,出露的平面形态为蘑菇状;通过上面的计算方式可知出露平面面积达到0.6km2,面积较小;
13、由于和围岩的接触关系不是很明确,只知道它是晚于中寒武统(2),早于第四纪(Q)。3.2.2 玄武岩侵入体(基性侵入体) 产出部位:位于长山地区南部,主要集中于金沙河的南岸花岗岩的北东向;辉绿岩()是以不协调的岩墙产出,出露的平面形态为单条状,该岩墙的长度约为0.9km1km,宽度约为0.05km0.1km,面积约为0.045km20.1km2,面积较小;根据花岗岩()和辉绿岩()的穿插关系可以知道,辉绿岩()形成于花岗岩()之后,形成于第四纪(Q)之前。3.3 侵入关系通过对地质图分析可以看出,长山地区南部的花岗岩()和辉绿岩()为侵入岩,且花岗岩()是被后来形成的辉绿岩()所穿插。3.3.1
14、 侵入接触(1)花岗岩()和中寒武统(2)之间 (2)辉绿岩()和中寒武统(2)之间(3)辉绿岩()和花岗岩()之间3.3.2 沉积接触(冷接触) (1)第四纪(Q)和花岗岩 () 之间 (2)第四纪(Q)和辉绿岩 () 之间 第4章 构 造4.1 褶皱构造 长山地区自古生代后期(Pz约为450Ma)以来就开始发生了一系列复杂的构造地质作用,在内外地质作用力的作用下,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
15、褶皱构造和断层构造。本区共有较大型褶皱5个,分别为西北部向斜褶皱、羊山背斜褶皱、青岩顶向斜褶皱、花山背斜褶皱以及石顶山向斜褶皱,同时个别褶皱还伴有小褶皱。五个较大型褶皱的延伸方向一致或近于一致,都是沿北东南西(NE-SW)方向进行延伸。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。总之,结合地质构造各个方面的规律标志等,综合分析主要褶皱特征如下。4.1.1 西北部向斜褶皱 该褶皱位于图幅西北部方向,呈北东南西(NE-SW)方向延伸,核部为下三叠统(T1)岩层,两翼为上二叠统(P2)和下二叠统(P1)岩层。核部长约900m,宽约300m。该褶皱
16、的枢纽倾伏方向为北东(NE),两翼之中北西翼倾向为南东(SE),倾角约为30,南东翼倾向为北西(NW),倾角为4045,相比北西翼较陡。根据其轴面产状与两翼产状大致推断该褶皱为斜歪褶皱;根据其翼间角的大小105左右可以推测为开阔褶皱;根据其轴面斜歪,枢纽倾伏角在30左右可以推测该褶皱大致为斜歪倾伏褶皱。通过与下侏罗统(J1)岩层的不整合接触关系可知该褶皱形成于下三叠统(T1)之后下侏罗统(J1)之前。西北部向斜褶皱4.1.2 羊山背斜褶皱 该褶皱位于图幅西北部长山方向一带,呈北东南西方向延伸,核部为中石炭统(C2)岩层。该褶皱核部宽约550m,长约2625m,长宽比约5:1,属于短轴褶皱。该褶
17、皱两翼由上石炭统(C3)和下二叠统(P1)所组成,两翼之中南东翼倾向为南东(SE),倾角为2550,北西翼倾向为北西(NW),倾角为4055,相比南东翼较陡。根据其轴面产状与两翼产状大致推断该褶皱为斜歪褶皱;根据其翼间角的大小100左右可以推测大致为开阔褶皱;根据其轴面斜歪,枢纽倾伏角在30左右可以推测该褶皱大致为斜歪倾伏褶皱。通过先后形成关系可以推测该褶皱形成于二叠纪之后下侏罗统(J1)之前。羊山背斜褶皱此外在羊山背斜褶皱的南西方向有2个小型褶皱,较北西方向的是一个背斜,核部有中石炭统(C2)构成,枢纽倾伏向为南西(SW),两翼由上石炭统(C3)和下二叠统(P1)所组成,北西翼倾向为北西(N
18、W),倾角为45,南东翼倾向为南西(SE),倾角为30,相比于南西翼较缓,故轴面倾向为南东,可知其为斜歪倾伏褶皱;较南东方向的是一个向斜,核部由上石炭统(C3)构成,两翼由中石炭统(C2)和下二叠统(P1)构成,枢纽倾伏方向为南西(SW),北西翼倾向为南东(SE),倾角为30,南东翼倾向北西(NW),倾角为45,相比北东翼较陡,故轴面倾向为南东,可知其为斜歪倾伏褶皱。4.1.3 青岩顶向斜褶皱 该褶皱位于图幅中部地区,呈北东南西(NE-SW)延伸,核部为下三叠统(T1)岩层,两翼为上二叠统(P2)和下二叠统(P1)岩层。核部位于青岩顶,长约3.75km、宽约1.4km,该向斜核部长度与宽度之比
19、为3:1,因此为短轴褶皱。该向斜北西翼倾向南东(SE),倾角为45,南东翼倾向北西(NW),倾角为35,相比北西翼较缓,故轴面倾向为南东(SE),可知其为斜歪褶皱;翼间角为100,可以推断为开阔褶皱。由于枢纽倾伏方向为北东,可判断为斜歪倾伏褶皱。由于该褶皱被第四系(Q)穿切,可大致推断该向斜形成于下三叠统(T1)之后,第四系(Q)之前。 青岩顶向斜褶皱以及北东方向的小型背斜褶皱 此外,在青岩顶向斜的北东方向有一小型背斜,核部由中石炭统(C2)组成,枢纽倾伏方向为北东(NE),两翼由上石炭统(C3)构成,北西翼倾向为北西(NW),倾角为44,南东翼倾向为南东(SE),倾角为32,相比于北东翼较陡
20、,故轴面倾向为南东(SE),可判断为斜歪倾伏褶皱。形成时期应该在下三叠统(T1)之后,在第四系(Q)之前。4.1.4 花山背斜褶皱 该褶皱位于图幅北东部分,长山北东方向延伸一带,呈北东南西(NE-SW)延伸,核部为中石炭统(C2)岩层。该褶皱核部被F2断层横向所截。该褶皱长约2.75km,宽约0.5km,核部长度和宽度之比=5.5,故为短轴褶皱;该褶皱两翼由上石炭统(C3)和下二叠统(P1)所组成,两翼之中北西翼倾向为北西(NW),倾角为55,南东翼倾向南东(SE),倾角为30,相比于北西翼较缓,故轴面倾向为南东(SE)。根据其轴面产状与两翼产状大致推断该褶皱为斜歪褶皱;根据其翼间角的大小95
21、左右可以推测大致为开阔褶皱。枢纽向南西(SW)倾伏,因此为斜歪倾伏褶皱。通过先后形成关系可以推测该褶皱形成于上二叠统(P2)之后,下侏罗统(J1)之前。花山背斜褶皱4.1.5 石顶山向斜褶皱 该褶皱位于图幅中部地区的石顶山区域,呈北东南西(NE-SW)延伸,核部为下三叠统(T1)岩层,枢纽倾伏方向为北东(NE),两翼为上二叠统(P2)和下二叠统(P1)岩层。核部位于石顶山地带,长约925m、宽约175m。该向斜核部长度与宽度之比为5.3:1,因此为短轴褶皱。该向斜被F2断层所截,其西北翼倾向为南东(SE),倾角为2025,南东翼倾向为北西(NW),倾角为4048,相比于北西翼较陡,则轴面向南东
22、(SE)方向,因此可推断其为斜歪褶皱;翼间角为120,可以推断为开阔褶皱。根据枢纽和轴面,可以得知其为斜歪倾伏褶皱。由于该褶皱被第四系(Q)穿切,可大致推断该向斜形成于下三叠统(T1)之后,第四系(Q)之前。石顶山向斜褶皱4.2 断层构造 在该区的南部金沙河区域存在一条被第四纪(Q)覆盖的逆断层F1,其走向为东西(E-W),在本区的北东部分存在一平移断层F2,其走向为北北西南南东(NNW-SSE)。而断层的形成时代为:一般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,综合分析主要断层特征如下。4.2.1 金沙河逆推测断层(F1)
23、 在图幅挡住,该断层处于地区南部,其走向从西向东该开始大致为南西北东走向,穿过金枣园之后走向逐渐向西东水平过渡,和金沙河的流向一致。该断层北部地形高南部低,通过“V”字形法则对该断层与地形等高线之间关系的观察可以判断该断层与地面坡向一致,倾向均是南(S)且断层的倾角大于地面坡角。观察该断层的南北盘地质年代,北盘主要为中石炭统(C2)与上寒武统(3)的地层,南盘主要为中寒武统(2)的地层,利用同一高度地层等高线的地层年代判断,南盘为上升盘,北盘为下降盘,因此该推测断层为逆断层。在该断层上部,部分地区被第四系(Q)的岩层所覆盖,所以由此可以推断出该推测断层形成时期在中石炭统(C2)之后,第四系(Q
24、)之前。金沙河逆推测断层(F1)4.2.2 花山石顶山直立平移断层(F2) 该断层走向呈北西南东(NW-SE)方向,在南东方向停止于石顶山向斜褶皱,在北方向延伸出图幅之外,该断层长度至少为1925m。该断层为直立直线产状,并没有随地形产状而有倾向状态。南西盘和北东盘的地层组成一致,均是中石炭统(C2)、上石炭统(C3)、下二叠统(P1)、上二叠统(P2)以及下三叠统(T1)。由经过对图幅分析,该断层两盘相对移动状态都是向右行,因此可以判断该断层为右行右阶直立平移断层。花山石顶山断层走向与褶皱轴向正交,且切穿花山背斜以及石顶山向斜,可知其为横断层,并被第四系所截。因此该断层形成于下三叠统(T1)
25、之后,第四系(Q)之前。 花山石顶山直立平移断层 (F2) 第5章 构造演化史长山地区在漫长的地质历史发展进程中,经历了多次构造运动。根据地层间的侵入关系、角度不整合接触关系以及侵入关系,可以将其划分为五种构造演化时期5.1 第一构造层该时期主要集中于下奥陶统(O1)、上寒武统(3)、中寒武统(2)这三个时代。该时期地壳持续缓慢下降,接受沉积,或虽有短期上升,但是沉积作用却从未间断,或者地壳运动和沉积作用处于相对平衡,沉积物逐层增加,所以岩层之间没有出现时代缺失或者褶皱等现象,呈现出整合接触关系。之后随着沉积的继续堆积然后风化岩层消失或者时代不沉积,一直到中石炭统(C2)才继续有新岩层的出现。
26、5.2 第二构造层5.2.1 褶皱的形成该时期主要是在下三叠统(T1)、上二叠统(P2)、下二叠统(P1)、上石炭统(C3)、中石炭统(C2)等古生代晚期以及中生代早期。该时期岩层继续接受沉积,逐渐形成下三叠统(T1)、上二叠统(P2)、下二叠统(P1)、上石炭统(C3)、中石炭统(C2)等各个地层。但在沉积到下三叠统(T1)时期之后,由于岩层受到内、外动力引发的地质运动的影响,岩层开始发生弯曲变形而表现出相对的抬升和下降趋势并最终形成了“西北部向斜、羊山背斜、青岩顶向斜、花山背斜、石顶山向斜”等五个较大型的褶皱构造以及部分小褶皱。随后地质运动趋于稳定,但由于风化作用和不沉积现象或风化作用大于
27、沉积作用等,直到下侏罗统(J1)时代才有新的岩层出现。5.2.2 断层的形成该地区主要有一条金沙河逆推测断层以及一条花山石顶山断层。根据金沙河逆推测断层两盘的新老关系可以得知其为逆断层,且切过的最新地层为上石炭统(C3),又被第四系(Q)所覆盖,故形成时期应该在上石炭统(C3)之后,在第四系(Q)之前。南盘为上升盘,导致下覆的中寒武统(2)上升而出露在地表;花山石顶山断层切过的最新地层为下三叠统(T1),且被第四纪(Q)覆盖,故形成时期为下三叠统(T1)时期之后,第四系(Q)之前。随着下三叠统(T1)时期之后地质运动趋于稳定,这时斜切花山石顶山的断层开始出现,并穿过花山背斜和石顶山向斜的核部,
28、并横向运动引起岩层错动。根据上面所描述,可以猜测金沙江逆断层(F1)的形成应该早于花山石顶山平移断层(F2)的形成。5.2.3 岩浆活动随着造山运动等地质运动活动强烈,此时火山活动也越发强烈。这时岩浆通过侵入作用和喷出作用最先冷凝形成花岗岩以岩株形态的侵入体,在之后的火山活动中又以岩墙的形式侵入形成辉绿岩侵入体。5.3 第三构造层 该时期下覆岩层是上一个时期岩层遭受到风化作用、侵蚀作用等,直到下侏罗统(J1)才开始继续沉积下来,但由于之前的地质运动形成了褶皱构造,而沉积的下侏罗统(J1)的产出状态与之前的不同,所以呈现角度不整合的现象。但由于下侏罗统(J1)沉积作用时间较短、或遭受的风化侵蚀作
29、用较强烈、或该区图幅编制并未涉及二而导致沉积面积不大,仅在图幅西北部分有体现。 后来随着第四系(Q)作用后,并逐渐以河流的形式对岩体进行着侵入作用,从青岩顶以及石顶山等高处发源地逐渐通过侵蚀接触和切割接触的方式切入下三叠统(T1)、上二叠统(P2)、下二叠统(P1)、上石炭统(C3)、中石炭统(C2)、下奥陶统(O1)、上寒武统(3)、中寒武统(2)等岩层当中,同时还通过掩盖接触的形式覆盖住了由于断层作用而抬升、出露的上寒武统(3)、中寒武统(2)以及岩浆作用形成的花岗岩()、辉绿岩()最终发育为金沙河。由于金沙河形成而引发的河流作用所形成的地形也极大力促进了村落的形成,比如在金沙河凸岸的金枣园居民点的形成。总之,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,发生多次构造运动,最终形成了现在复杂的地质构造。第6章 结束语长山地区地层出露情况较全,
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