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第一章江宁汤山镇湖山地区野外实习
日期:
2010年11月19日天气:
阴实习地点:
南京江宁湖山地区
1.1实习目的及任务
1、观察沉积岩地区岩溶地貌现象。
2、观察、认识沉积岩的地层、岩性及古生物化石。
3、观察地质构造现象,认识褶皱构造和断层构造现象。
4、观察地下水现象。
5、学会使用罗盘,包括:
测量岩层的产状,并学会在地形图上定点。
1.2实习路线及观察内容
1、小野田采矿场→沿盘山公路路边观察→小野田办公楼
主要观察泥盆系、石炭系、二叠系、岩性及古生物化石,观察孔山背斜的特征。
2、湖山废采石场→黄花岸
主要观察石炭系、二叠系地层,观察断层的特征。
3、棒槌山西小铁路边人工剖面
主要观察三叠系中下统青龙群下部地层、岩性等,在孔山北坡山麓孔山寺泉出露。
4、明文化村→大石碑→汤山猿人洞
主要观察二叠系栖霞组地层,观察并认识大石碑断层的性质。
在猿人洞观察第四系更统堆积层,其中产有南京直立人化石。
1.3湖山地区地质概况
(一)地形地貌
湖山地区位于南京城东大约28公里,处于宁镇山脉西南部,区内有三列山、两列谷,山脉走向NEE,与构造线方向基本一致。
自南京有公共汽车通汤山镇、湖山等地,交通方便。
这里地层出露交全而清楚,易于观察。
北列山海拔高度在120~169m,包括排山、棒槌山。
中列山山势较高,一般标高为160~250m,主要包括黄龙山、团山、纱帽山、土山、陡山、狼山等,主峰孔山高341.8m。
南列山简称汤山,其主峰海拔292.3m。
泉水:
孔山北坡山脚下,有孔山寺泉;
棒槌山泉,均为上升泉。
(二)地层岩性及古生物特征
图1-1高骊山组缝合面构造
1、石炭系
1)下统高骊山组(C1g)
厚度:
36m
假整合于金陵组之上,金陵组顶面有受过侵蚀之痕迹,侵蚀面起伏不平(缝合面如图1-1所示),因受过氧化,颜色发红,面上有FeMn质薄层堆积。
下部:
灰白色、深灰色、紫红色页岩夹薄层砂岩,含有褐色泥质生物屑微晶灰岩透晶体,建有腕足类化石碎片,如图1-2。
中部:
灰黄色石英砂岩、粉砂岩夹有数层灰紫色、灰绿色、灰色页岩。
图1-2高骊山组下部(砂-页-砂)
上部:
灰白色、灰绿色、紫红色及灰黑色粘土质及粉砂质页岩,夹有少量薄层砂岩。
2)中统黄龙组(C2h)如图1-3
与下伏老虎洞组为假整合接触,厚度约6m
岩性:
白云岩砾块组成的砾岩,砾块半棱角、半滚圆状到不规则状,直径3~5m为主,由方解石胶结。
白色微晶灰岩,斑块巨粒结晶灰岩,晶粒可达0.1~1cm,厚度约5m。
主体部分:
灰白色略显肉红色微晶生物屑灰岩为主,夹生物屑灰岩、砂屑灰岩,厚层到块状,层理不清,仅能根据缝合线来判断其产状。
3)上统船山组(C3c)如图1-4
与下伏黄龙族为假整合接触,黄龙组顶面受到侵蚀,起伏不平,并受到氧化颜色发红,厚度约40m。
岩性及化石:
为黑白相间生物屑灰岩、微晶灰岩。
具有缝合线构造,可判断层面。
具有核型石,产麦粒蜓化石。
中部及上部产有核形石,为圆球形,似豆粒大小,色灰白,既见于深灰色灰岩中,如图1-5也见于浅灰色灰岩中,是藻类生物聚集而成的。
核形石是识别船山组地层的重要标志。
2、泥盆系
上统五通组(D3w)
岩石坚硬,长构成高山之顶,露头好。
假整合于茅山组地层之上,接触面略显受侵蚀之痕迹,局部见到细的砾石,砾石成分为茅山组砂岩。
五通组厚约150m,可分四部分:
底部:
灰白色石英砾岩、石英砂岩,厚层状,层次清楚,石英砾岩有三层以上,砾石成分:
白色石英、黑色燧石等,呈滚圆或半滚圆状,粒径在1~3cm为主,砾石,可以排列成单向斜层理。
灰白色石英砂岩如图1-7,厚层状,夹有粉砂岩薄层。
砂岩中石英含量可达95%以上,为硅脂胶结。
具有缝合线构造,具有单斜层理。
黄褐色砂岩、粉砂岩,夹有很多的灰白色粘土岩及灰黑色碳质页岩,局部夹有扁豆体状薄层赤铁矿。
顶部:
灰白色中厚层状石英砂岩,缝合线构造非常发育,根据此能准确判断层面。
3、二叠系
1)下统栖霞组(P1q)如图1-8
分为四部分:
1)臭灰岩段:
为灰黑色富含沥青质生物屑微晶灰岩,20米厚。
据资料,其中产米斯蜓和介形类化石。
2)下硅质层段:
黑色硅质岩。
3)栖霞本部段:
灰褐色微晶生物灰岩,盛产灰黑色燧石结核。
产有化石球蜓。
4)上硅质层段:
为灰黑色燧石岩夹生物屑灰岩,并可见一些沉淀。
化石丰富:
常见早坂珊瑚、奇壁珊瑚、米氏珊瑚、南京蜓、球蜓等,由于化石突出于岩石表面,极易找到。
栖霞组厚度约为130米。
与船山组为整合接触。
2)大隆组(P2d)如图1-9
下部为黄绿色页岩夹生物屑微晶灰岩、钙质灰岩、灰黄色泥质粉砂岩;
中部为灰紫色页岩、灰黑色硅质页岩与燧石岩互层;
上部为黄绿、灰黑色页岩、夹硅质页岩与生物屑微晶灰岩透镜体。
产有蛇菊石等化石。
厚度为20米。
大隆组与下伏龙潭组为整合接触。
4、三叠系
1)下、中三叠统青龙群(T1+2q)
岩性及化石:
下青龙组底部以页岩为主,夹有灰岩如图1-10;
中部以灰岩和页岩交互产出;
上部是一套薄层微晶灰岩,夹杂页岩。
据资料产蛇菊石、克氏蛤及佛莱明菊石。
下青龙组厚度约为200米,与下伏大隆组为整合接触。
如图1-11
2)上青龙组(T2s)如图1-12
紫红色瘤状灰岩数层,含蠕虫状灰岩,粉砂岩,灰岩透镜体。
据资料,产多瑙菊石及荷兰菊石等化石。
上青龙组厚约300余米,与下伏下青龙组为整合接触。
(三)地质构造:
1、褶皱构造
2、
汤山镇湖山地区主要发育有汤山复式大背斜,在该背斜北翼发育有次一级的向斜(陡山向斜)和背斜(孔山背斜)。
1)孔山背斜如图1-13
该背斜西起乌龟山经孔山之顶到獐龙山一带,背斜枢纽近东西向。
背斜核部地层为上泥盆系五通组石英砂岩组成,两翼地层由老到新依次出露为:
下石炭统金陵组(C1j)、高骊山组(C1g)、和州组(C1h)、老虎洞组(C1l)、中石炭统黄龙组(C2h))、上石炭统船山组(C3c)以及二叠系栖霞组地层组成如图1-14。
背斜核部地层五通组石英砂岩中节理、裂隙发育,使得岩石破碎,极易风化,岩石由新鲜颜色灰白色变为灰白色夹红褐色。
背斜南东翼地层倾角较缓,测得产状:
1780/SE∠320;
而北西翼地层较陡,测得产状:
3560/NW∠760。
因而背斜横剖面不对称但转折端,呈圆弧状,轴面向南倾斜,枢纽走向近东西向,呈波状起伏,倾角100,该背斜为一倾伏斜歪背斜。
3、断裂构造
在大石碑基座以西约50米,在该古采石场内岩壁上,在栖霞组灰岩中发育有一条延伸几十米断层,该断层自岩壁向东延伸至采石场底部清晰可见如图1-15。
该断层是发育于陡山~大石碑向斜核部地层的一条以正断层性质为主的断层。
断层证据有:
1)有明显的断层存在,倾角较陡,近乎直立约750~850,断层面主体向南西倾斜(约2300),2)断层两盘地层产状相同,岩性同为栖霞组灰岩,但地层横向不连续,发生明显错动,3)沿断层带走向发育有断层角砾岩和张节理,节理缝内充填有梳状的粗大方解石脉,4)沿断层面走向发育有构造裂隙泉,为古代人所用水井。
1、阳山碑材如图1-16
阳山碑材又称孝陵碑材,遗存于南京市东郊汤山镇西北侧的阳山南坡,距南京市区约23公里。
该处在明代以前就是古采石场,阳山碑材是利用该处山体中完整性好又十分巨大的栖霞灰岩开凿出来的,由碑座、碑额、碑身三部分构成。
其碑座高17米,宽29.5米,厚12米,重量16250吨;
碑额高10米,宽22米,厚10.3米,重量6118吨;
碑身高51米,宽14.2米,厚4.5米,重量8799吨。
将上述三部分按碑式垒起,总高度78米,总重31167吨,确为举世罕见,硕大无朋,令人叹为观止。
难怪清代著名诗人袁枚在《洪武大石碑歌》中惊叹:
“碑如长剑惊天倚,十万骆驼拉不起”。
2、汤山猿人洞如图1-17
汤山镇西的雷公山中,有一个总面积达数万平方米的巨大溶洞群,洞内出土的较为完整的古人类头骨化石经科学鉴定,是大约出生于30万年前的南京猿人,
证实了长江流域是中华民族的发祥地。
现已探明溶洞总面积达数万平方米,目前对游人开放的有雷公洞和葫芦洞。
1993年3月13日葫芦洞内出土了一具较完整的古人类头骨化石,引起了世界的瞩目。
考古学家在此先后发现了十几种动物化石,据科学鉴定,这大约出生于30万年前的南京猿人,南京地区人类史也因此向前推进了20多万年,同时也证实长江流域是中华民族的发祥地之一。
在葫芦洞内发现的化石还有肿骨鹿、斑鹿等十余种,这些动物多生长在距今1.5亿年前的中更新世。
2010年11月21日天气晴实习地点:
六合区瓜埠山地质公园
2.1实习目的及任务
1、观察认识火山岩地区(主要是玄武岩)地貌现象。
2、观察认识火山岩地层及岩性。
3、观察认识雨花台组河流沉积物特征。
2.2实习路线及观察内容
1、观看介绍瓜埠山地质公园的电视记录片。
2、古火山口地貌的观察
主要观察古火山口的平顶山地貌,了解其形成的原因。
3、古火山口附近地区考察
主要观察认识火山岩的类型及其特征,火山岩类型有:
火山集块岩、火山角砾岩以及火山熔岩(玄武岩),了解玄武岩柱状节理形成的原因。
4、在火山口周边地区观察
主要观察第三系雨花台组地层。
了解河流沉积物的组成与特征,找寻雨花石。
3.3瓜埠山地质概况介绍
瓜埠山地质公园位于六合区东南14公里处,总面积3平方公里,以火山石柱林群、雨花石地质群等地质景观为主体。
以自然生态和人文景观为辅的大型综合性地质公园。
瓜埠山是一座距今约500万年前喷发形成的小型盾火山。
盾状火山是指具有宽阔顶面和缓坡度侧翼的大型火山。
通常火山挤出的主要产物特征为低粘滞性的玄武岩岩浆。
大多数火山如不是广阔的盾状火山,就是火山坡陡峭成锥形的成层火山。
1)玄武质火山碎屑岩
由火山猛烈喷发形成,包括火山角砾、火山渣、火山弹(如图2-1)、火山灰等。
分布在玄武岩石柱附近,无柱状节理形成,一般具有气孔杏仁构造发育。
这些有气孔多的玄武质火山碎屑物质,胶结不好,松散,极易风化,形成疏松状的碎屑物质。
2)熔岩
由火山喷溢而形成熔岩流,慢慢冷却就形成黑色玄武岩。
主要为辉石和斜长石,次要矿物为橄榄石,致密,坚硬,出现清晰的柱状节理,单个体一般呈五边形、六边形。
石柱形成原因:
火山喷溢-形成熔岩流-慢慢冷却收缩-柱状节理,收缩的方向指向几何中心-形成五边形、六边形。
柱状节理的形态与冷却面有关:
冷却面水平-形成竖直节理;
冷却面垂直-形成水平节理;
冷却面弧形-形成聚敛或发散节理。
3)雨花台组底层如图2-3、2-4
属第三系,灰色、灰黄、灰绿、灰红色或黄褐色弱固结碎屑岩,包括:
砾岩、沙砾岩,粉砂岩,粉砂质泥岩。
砾石成分以石英为主,其次是燧石、石英砂岩、硅质灰岩以及火山岩、变质岩等等,磨圆度较好,具有定向排列。
砂层具有清晰大型的斜层理。
图2-3五颜六色的雨花石
图2-4色彩斑斓的雨花石
3.1博物馆老馆
1、《地学摇篮展厅》
位于一层的地学摇篮展厅形象直观地展现了中国古代地质学思想和中国近现代地质科学发展历程的展览。
它展现了原中央地质调查所的诞生、成长和取得的卓越贡献。
2、《中国石文化》展厅
图3-1方解石结晶体
图3-2橄榄石结晶体
位于二层的中国石文化展厅,观众可以领略源远流长的中国石文化历史,感悟到“石人合一”的无我境界,其中宝玉石文化(如图3-1、3-2)、文房石文化、园林和观赏石文化,陈设形式新颖独特、展品内涵丰富。
3、《矿产资源》展厅
位于三层的矿产资源展厅不舍了世界矿产资源、中国矿产资源、江苏省矿产资源、中国古代采矿技术、矿产资源开发利用等几个展区。
采用互动形式展示了世界、中国、江苏的矿产资源分布。
用先进的真人幻象技术和失敬模型生动再现了古代铜矿开采场景,使观众不得不惊叹于古人的聪明才智。
4、《地质环境》展厅
地质环境展厅主要展示和演示地质灾害与防治、矿山环境与治理、保护地质遗迹等内容。
观众还可以身临其境地感受地震爆发时的震荡、海啸、滑坡、泥石流等自然灾害发生时人类的无助,还可了解到灾害发生的根源、预防及治理等专业知识。
3.2博物馆新馆
1、《恐龙世界》展厅
位于一层~二层,恐龙世界展厅(如图3-3),贯通2-4层、模拟中生代场景的巨大展示空间,陈列有世界保护最完整、亚洲最大的恐龙—炳灵大夏巨龙,还配有恐龙影院、模型互动、恐龙常识介绍与只是查询展区。
2、《行星地球》展厅
图3-3恐龙化石模型
位于三层的行星地球展厅,通过实物标本、仿真场景、模型、视频、图版等手段,揭示宇宙和恒星的起源与演化、太阳系的形成、地球的诞生与运动、矿物和岩石等自然奇观。
3、《生命演化》展厅
位于四层的生命演化展厅,采用丰富的实物标本陈列,逼真的模拟场景展示、演示长廊表现等形式,展现生物进化与演变、生命发展历程、人类之旅等。
观众可以身临其境的体验生命的诞生、演化的曲折经历,了解生命进化由水生到陆生、简单到复杂的过程
第四章实习体会
为期两天的水利工程地质实习圆满地结束了,然而那时那景仍然历历在目,令人不能释怀。
回顾过去的这两天,短暂而充实,略显艰辛却又裨益无穷。
此次实习不仅使我们对书本上的一些概念及相关内容有了一种直观的认识,更为重要的是,它教会了我们很多书本上学不到的实践知识及操作技巧。
首先,尽管我们可以通过自己的想象,亦或是通过图片、影像资料可以对褶皱或断层的宏伟景象拥有一个感性的认识,然而,当自己真正身临其境,身处大自然之中感受他们的壮丽时,还是要忍不住为大自然的力量赞叹不已。
相形之下,不由得令人感触到相比于大自然,人是多么的渺小,然而此次我们所观看的仅是这些大型构造中稍小的几个,其他一些地方的褶皱比其要壮观地多。
因而人类所做的事都必须遵循大自然的规律,否则迟早必将为自己的自大与盲目而买单,正如现今的环境问题,所以“人定胜天”注定只是一个美好的愿望。
而湖山地区的小野田采石场便是一个教训。
由于采石场的存在,山区周围空气由原先的清新而变得浑浊不堪,山体的风景受到了破坏。
在沿盘山公路观测时,不时驶过的运输车卷起的滚滚烟尘令我们难以忍受,更何况生活在附近的居民。
在老师的指导下,我们学会了地质罗盘仪的使用,学会了使用它来测量岩层的产状,包括倾向、倾角与走向。
在分组测量产状的过程中,我们不仅仅是掌握了一项操作技术,更重的是在这样的实践过程中,我们提高了自己的动手能力与团队协作能力以及认识问题、解决问题的能力。
此外,令我留下深刻印象的便是各类岩石的特性:
地质锤敲击时释放出臭鸡蛋气味的栖霞组的无基灰岩;
使用地质锤敲击时几乎没有破裂的下石炭系船山组的致密无基灰岩;
单斜构造中松软的泥岩。
更令人称奇的便是猿人洞天然形成的石钟乳、石笋、石柱,这些天然形成的溶洞恰好显得十分精妙。
分析其成因,溶洞都分布在石灰岩组成的山地中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙;
溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳。
洞顶的水在慢慢向下渗漏时,水中的碳酸氢钙发生上述反应,有的沉积在洞顶,有的沉积在洞底,日久天长洞顶的形成钟乳石,洞底的形成石笋,当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱。
这次的实习略显短暂,内容也相应减少了一些,这令人感到了一点遗憾,然而在此过程中,我觉得还是学会了很多东西,无论是知识层面上,还是其它各方面,都是有所收获的,我相信这是一次难忘的自然之旅。
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