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广西桂林灌阳县郊数字化地质填图实习报告目录第一章绪论1.1实习目的1.2实习任务和基本要求1.3灌阳地区地理概况1.4前人的研究成果第二章区域地质概况2.1区域地质概况2.2区域地层
12.1区域构造2.2区域岩浆岩2.3区域矿产第三章测区地质特征3.1测区地层3.2测区构造3.3测区矿产
2第四章基于3s技术的填图方法4.1基础地图的数字化(GIS技术)4.2RS影像辅助地质填图4.3GPS第五章地质发展史5.1沉积发展史5.2构造发展史5.3生物发展史第六章结束语6.1实习小结6.2心得体会6.3不足与建议附表一实测剖面记录表附表二戴家塘观测点节理测量记录表附表三GPS点性描述记录表附图一广西灌阳县城郊数字化地形地质图(1:10000)附图二广西灌阳地区上泥盆统锡矿山组实测地层剖面图(1:1000)附图三广西灌阳地区区域构造纲要图附图四节理走向玫瑰花图
3附图五广西灌阳地区区域地层柱状剖面图
4第一章绪论1.1实习目的本次实习,志在把平时在课本上学到的理论知识运用到实际操作中去,将课堂上所学的理论知识与实际实习地区地质现象联系起来,以提高个人的知识运用水平以及实际动手操作能力;培养观察和描述地质构造现象和判断分层标志及绘制地质随手剖面图的能力,提高独立工作和团队分工合作、协调能力,以及综合分析问题的能力;做到与时俱进,熟练掌握基于3s技术数字化地质填图新方法和专业技能的训练,培养实际工作的能力,为毕业后从事数字化填图工作打下坚实的基础。同时,也可以锻炼同学们艰苦奋斗和开拓创新的科学求实精神;培养同学们热爱地质事业,勇于探索地球奥妙的兴趣。深刻体会“由表及里,由浅入深”和“将今论古”的地质思维和工作方法。1.2实习任务和基本要求1.2.1野外踏勘地质填图的首先任务是进行踏勘,只有在整体上了解了实习区内及周围的地层概况才能更好的进行下一步的工作。本次地质填图的踏勘范围东起都庞岭林场,西至九牛河油麻石,东西约12km。通过踏勘,学习掌握:①点的记录内容和记录格式;②随手剖面图和素描图的做法;③手持式GPS、数码相机、笔记本电脑(或掌上电脑)、罗盘和地形图的使用;④沉积岩、岩浆岩和变质岩的基本特征;⑤岩浆岩与围岩的3
5种接触(侵入接触、沉积接触和断层接触)关系。了解踏勘的目的及测区、区域地质概况,掌握踏勘路线的选择踏勘方法;逐步培养学生对路线地质现象的观察和分析能力。本次实习在老师带领下地踏勘路线有:路线I:九牛河油麻石一仁义电站教学内容:⑴观察泥盆系下统(Di)和中统跳马涧组(DN)岩石特性。(2)观察描述海洋山花岗岩岩石类型及特征。(3)观察与分析下泥盆统与海洋山花岗岩岩体的沉积接触。(4)建立灌阳复式向斜的概念。(5)学会定点、描述和作信手剖面图(1:1000)路线H:仁义电站-一池家坝教学内容:观察描述中泥盆统棋子桥组(Dzq)、上泥盆统余田桥组(D3S)、上泥盆统锡矿山组下段(D3X])和上段(D3X2)、上泥盆统邵东组(D3Sh)的岩石特征。(1)继续观察灌阳复式向斜。(3)做信手剖面图(1:10000)。路线III:盘西村-一下车田教学内容:(1)观察描述上奥陶统(。3)岩性及与下泥盆统(D)角度不整合接触关系。(2)观察灌阳复式向斜东翼的地层岩性、分层标志及构造特征(3)做下里河一下车田信手剖面图(1:10000)。路线IV:都庞岭林场-一林场北西700m桥头教学内容:(1)观察描述都庞岭东体(1)花岗岩类型及岩性特征。(2)观察描述都庞岭东体(1)与寒武系(G)的侵入接触及断层接触的特征。(3)观察描述寒武系(6)岩性特征。(4)观察描述寒武系(6)内的板理、节理、褶劈理与层理的关系。路线V:西山坪一陈王塘一罗家坪一电视塔教学内容:(1)观察描述上泥盆统的岩性特征。(2)关注描述F4、F6、F8、F10断层的标志及特征,410.3高地向斜,罗家坪背斜,恶猫岭向斜,陈王塘背斜的特征。(3)做信手剖面图(1:10000)1.1.1实测地质剖面实测地层剖面的选择、测量;标志层的确定;地层的划分、对比;地层界面
6的特征及填图单位的确定;岩石(化石)的识别和鉴定;样品和标本的采集;地层厚度的计算;地层剖面资料的整理及剖面图和综合柱状图的编制等方法;了解沉积旋回、岩相古地理特征。1.2.3野外填图在完成了以上的两步工作,接着就进行实习最主要的工作最主要的工作:野外填图。填图的范围:东起灌阳镇,西至F2断层,北至庙湾,南到农机校,东西长约3KM,南北宽约2.5KM,整个测区面积约5km2o按照200mX100m的填图网度布置控制点,基本达到填图的要求。通过野外地质填图主要让我们学习掌握:观察点和观察路线的布置原则、方法;观察点的记录、标定及地质界线的勾绘方法;认识各种构造现象的观测、描述、形成机制分析及相互关系;野外资料整理和实际材料图的编制。逐步培养学生独立工作能力和对测区地质构造特征的综合分析能力1.2.4岩石、矿物的观察了解构成不同区域的不同岩石,区分各种不同或相似岩石,掌握不同区域的分界岩石特点,并观察岩石中所含的主要矿物,学会肉眼和放大镜分辨矿物,并收集主要的岩石与矿物为标本。1.2.5基于3S技术的计算机辅助作图学习掌握GPS数据与Mapgis的融合以及基于3s技术的计算机辅助地质填图方法。1.2.6构造观察和分析学习和掌握沉积岩的原生构造,地层接触关系,断层的观察,断层性质、产状、规模的确定,节理的观察、统计及节理图的绘制,板理的观察;劈理、劈理折射及线理的观察。1.2.7资料综合整理、编写实习报告学习掌握地质资料的综合分析和整理、地质发展史分析方法;测区地形地质图、图切剖面图、构造纲要图的编制方法;地质报告的编写方法。培养学生综合分析能力、地质制图能力和科学表达能力。
71.2.8实习日程安排表及实习工作量表灌阳填图实习日程安排表:见表1T所示;实习工作量表:见表1-2所示。表1-1年灌阳数字化地质填图实习计划(2012年9.29T1.11)日期时间工作内容9-29下午7-8实习队全体师生实习动员会议:宣布实习计划、人员分组、安全事项9-30至10-98天实习准备:领用和购买实习用品;个人准备自己的私人物品;矢量化地形图,并熟悉Mapgis软件;收集灌阳有关资料、文献、写资料小结10-108:20桂林一灌阳(8:20装完行李后出发)晚上讲课1:“灌阳地区区域地质概况”及与学生交流10-11全天野外踏勘(路线:九牛河油麻石-仁义桥)10-12全天野外踏勘(路线:仁义桥-蒋家--池家坝)10-13上午野外踏勘(路线:都庞岭林场水电站-林场北西700M桥头)下午野外踏勘(路线:盘西村-下车田-灌江)10-14全天填图区亚外踏勘(路线:住地--罗家坪-西山坪-住地)晚h实测剖面分工(19:00)10-15上午实测地质剖面下午讲课2:实测地质剖面方法及成图晚上各小组处理数据10-16上午实测地质剖面草图编制、整理踏勘资料下午踏勘阶段内容考试(15:00-17:00)晚上下午GPS使用方法(17:15-18:00)10-17白天教师指导野外地质填图10-18全天教师指导和学生半独立野外地质填图晚上讲课4:GPS数据下载及格式转换讲课5:MapGis中GPS点投影及野外记录输入10-19全天学生独立野外地质填图(分小组进行),晚上输入当天数据晚上讲课7:灌阳地区地质发展史10-20全天学生独立野外地质填图(分小组进行),晚上输入当天数据
8晚上讲课6:用M叩Gis软件结合RS影像计算机辅助填图10-21全天指导老师带队补点,并复习晚上讲课8:综合地质图、地层柱状图的制作讲课9:实习报告的编写10-22全天考试(8:00-11:00)(包括路上来回行程共1小时的时间)1:30返回学校10-23至11-112012.11.11下午5点前上交野外记录本、实习报告和野外草图表1-2实习工作量表项目单位数量实际工作日天6周踏勘路线条5实测剖面条1节理统计条150随手剖面图幅9Gps点个153实测剖面图幅1地质图幅1实习报告份1填图面积平方公里5Gps点密度个/平方米1个/100X1001.2灌阳地区地理概况
9、新HiU黄关桂林»b雁山⑶朔莲花111°00,三所列110-301双牌心城培伙II汨M110°30'111°00'111*30,•地级市h政中心•「政中心o乡WUj政中心--行编界=铁路=*国道及埼廿一Wifi—“•乡道口实习X图1-1灌阳地区交通位置图灌阳实习区位于广西壮族自治区北东边缘,地处北纬250°10'32"至250°45'37",东经110°43'16w至111°20'13”之间,属灌阳县灌阳镇管辖,距桂林市区159公里,距首府南宁627公里。东与湖南道县、江永相邻,南、西、北与本区恭城、灵川、兴安、全州接壤。灌(阳)一百俚)二级公路自北向南通过灌阳,向北经全州县石塘镇在兴安百里村与322国道相接可达湖南(附灌阳实习区交通位置图图1-1);向南经过栗木镇在阳朔县城与321国道相连可抵广东,交通比较方便。(附图1-1灌阳实习区交通位置图)。总面积1863平方公里,东西最大横距38.6公里,南北最大纵距90公里,有大小河流47条,主要河流灌江,全长144.23公里,由南向北贯穿全县。全县辖6乡3镇,总人口27万多人。灌阳县属山地丘陵地区,为典型的“喀斯特”岩容地貌,四周青峰环绕灌阳属中亚热带季风气候,四季分明,雨量充沛,物产丰富。年平均气温17.90C,最高气温390C,最低气温-5.80C,年平均降雨量1538.4毫米。粮食作物以水稻为主,其次为红薯、小麦、玉米、黄豆、高粱、栗等。经济作物有西瓜、甘蔗、芝麻、花生、红瓜子等。园艺作物有长枣、梨子、柑橙、柚子、柿子、桃李、石榴、葡萄等,其中长枣栽培历史悠久,果大核小,品质优良,营养丰富,有药用价值,深加工成蜜枣畅销国内外;雪梨肉质脆嫩,香甜可口,倍受人们青睐。森林有松、杉、杂木、毛竹、油茶、油桐等用材林和经济林,绿化率已达98%。矿产资源有铝、锡、锦、铅、锌、萤石、硅石、大理石、花岗岩等。石材产品、工艺品遍销全国各地。灌阳县旅游资源丰富。莽莽森林,峭壁幽谷,怪石嶙峋,奇峰异洞,风景名胜甚多,有龙岗拥秀、柏亭别意、石匮归樵、王楼晚渡、华山雪霁、灵岩秋月、三峰烟雨、紫竹扫台八景和灌阳神宫、潮水岩、九龙岩、花石岩、步月岩、赤壁山、古墓群、仙人迹、文市月岭古
10民居、文市怪石林、千家恫等旅游胜地,古往今来,旅人络绎不绝。灌阳实习区主要集中分布于灌阳县城以西、西山坪一陆家坪以东地区,少数区域地质踏勘路线西延水里冲,东到都庞岭场等地。1.2前人的研究成果灌阳区内地层曾经历过剧烈构造运动,造成其地质概况复杂而全面,因此具有很好的探索和研究价值。对实习区在内的灌阳及周边地区的地质工作最早可追溯到20世纪40年代,李四光、张文佑等对本区进行过概略的地质调查和专题研究。较系统进行面上地质工作的是湖南地质局区测队(1974年)开展的1:20000道县福区调工作,通过工作初步建立了实习区的地层系统,提交了相应的地质图和矿产图等成果。其后,广西壮族自治区第一地质队(1988年,1995年)先后完成了都庞岭地区和海洋山地区1:500000区域地质调查工作,并分别提交了相应区域地质调查报告和地质图。此外,广西地矿局遥感地质站(1990年)和广西第二水文队(1991年)在本区还开展了航磁、中立和遥感等研究,编制了1:500000卫星遥感线,环形影像解释图、1:500000航磁AT剖面平面图和等值线平面图、布伽重力异常图、航空放射性伽玛等值线图等,为实习区区域地质构造、深部地质研究等提供了重要的地球物理资料。桂林理工大学(原桂林冶金地质学院)自1985年在灌阳建立地质填图教学实习基地以来,更进一步加深了对实习区及周边地区基础地质的研究程度,在地层、构造和岩浆岩等方面取得了一系列的研究成果和认识,同时还不断探讨和改进地质填图教学实习考核方法(钱建平,2001年),完善教学实习质量监控体系,改善实习基地的生活条件。为适应21世纪地质填图数字化的发展,从2001年开始,桂林工学院在该基地进行了数字化地质填图实习教学改革与实践研究,现已经基本形成一套较为成熟的面向教学的基于3S技术数字化地质填图新方法,取得良好的教学和应用效果。在近20年的实习基地建设中取得了显著成绩,先后荣获中国有色金属工业总公司教学改革一等奖(1987年)、国家教育委员会普通高等学校优秀教学成果国家级优秀奖(1989年)和广西壮族自治区高等学校优
11秀教学成果一等奖(1989年,2005年)等(引自《基于3s数字化填图》)。第二章区域地质概况2.1区域地质概况灌阳位于华南加里东地槽褶皱区,湘贵粤北的海西一印支凹陷内(南京大学地质系,1981)o按《广西壮族自治区区域地质志》(1982年)划分,实习区属南华准地台上的桂中一桂东台陷中的桂东北凹陷内的四级构造单元“海洋山褶皱带”。(图2-1)图2-1灌阳地区大地构造2.2区域地层
12灌阳实习区区域地层发育,出露完好,分布广泛。出露的地层主要有寒武系(G)、奥陶系(0)、泥盆系(D)、石炭系(C)、白垩系(K)和第四系(Q),其中以奥陶系(0)和泥盆系(D)最为发育。所有地层中,在下里河可见奥陶系(0)与下泥盆统(D.),(如图2-2下泥盆统马上奥陶统角度不整合接触关系剖面图);在电视塔西侧、西北侧白垩系(K)图2-2下泥盆统与上奥陶统角度不整合接触关系剖面图①板岩②砂岩与石炭系(C)以及第四系(Q)的地层成角度不整合关系,这正好符合了晚古生代、早古生代、中生代的划分标志,其余地层间都是整合接触。寒武系(G)和奥陶系(0)主要为一套浅海相的复理石碎屑岩建造,经加里东运动岩石均遭受浅变质,并构成地槽褶皱基底;寒武系(W):由于受加里东运动的影响,寒武系在本区出露为灰黑色石英长石质砂岩及板岩岩,岩层中层理、板理、节理均发育。,实习过程中主要观察到的是板岩(如图2-3)图2-3寒武系板岩奥陶系(0):奥陶系在本区出露上奥陶统,为变余板岩,下部黑灰色的板
13岩,浅变质,变余泥质结构,板理构造,板理很陡,依稀可见层理,未观察到地层上部结构构造。晚古生代构造层主要包括下泥盆统(Di),中泥盆统跳马涧组(DM),中泥盆统棋子桥组(Dzq)、上泥盆统余田桥组(D3S)、上泥盆统锡矿山组下段(DR)、上泥盆统锡矿山组上段(Dy?)、上泥盆统邵东组(D3Sh)、石炭系下石炭统岩关组(C]y)o下泥盆统(口):紫红色中至厚层的石英砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩,具冲淤构造、平行层理、粒序层理、交错层理、羽状层理、冲刷面及波痕。中泥盆统跳马涧组(DM):上部为灰绿色细粒石英砂岩,石英砂岩中夹豆状、鲍状赤铁矿层(如图2-4);下部为细粒石英砂岩、泥晶粉砂岩,具雨痕、波痕、水平层理。图2-4石英砂岩夹赤铁矿层中泥盆统棋子桥组(Dzq):上部为深灰色厚层白云岩,中部深灰色厚层状中晶白云岩,纹层状白云岩及枝状层孔虫白云岩;下部深灰色细晶白云岩夹纹层状白云岩及枝状层孔虫白云岩,白云岩表面呈刀砍状,沙团状(如图2-5)。图2-5刀砍状白云岩上泥盆统余田桥组(D3S):,其上部是灰黑色泥晶灰岩,灰白色厚层状亮晶砂屑灰岩,纹层状灰岩,且粒序层理、鸟眼构造及交错层理;下部是灰色中至厚层状层孔虫灰岩,核形石灰岩夹纹层状灰岩,具示底构造及迭层构造。上泥盆统锡矿山组下段(D*):上部为深灰色厚层状白云岩化含燧石条带灰岩
14(如图2-6)、;深灰色厚层癞痢状白云岩化灰岩、泥晶灰岩;中部为灰黑色厚层癞痢状白云质灰岩,下部为浅灰色薄-中层状泥灰岩、泥质灰岩。图2-6含燧石结核白云质灰岩上泥盆统锡矿山组上段(D“2):主体岩性为薄层的泥岩与页岩互层,下部为强劈理化的泥灰岩,这也是锡矿山组上段(D3X2)与锡矿山组下段(D3X')的分界标志。锡矿山组上段岩层的顶部发育有灰白色扁豆状灰岩(如图2-7),这层扁豆状灰岩可作为锡矿山组上段与上泥盆统邵东组的分层标志。该层还具有明显的地貌标志:松树林发育,可作为填图的辅助标志。图2-7扁豆状灰岩上泥盆统邵东组(D3Sh):主体岩性是深灰色中至厚层的泥晶灰岩,间夹多层厚
15o.5--1.5m的癞痢状白云化灰岩。上部粉屑、砂屑灰岩中产各种珊瑚化石。我们把深黑色的硅质条带灰岩作为邵东组(Dssh)与岩关组(Gy)分界的标志层石炭系下石炭统岩关组(Gy):为灰黑色厚层状生物屑灰岩夹泥灰岩。岩关组(Gy)灰岩岩石颗粒较大,为砂屑结构,具有层理构造,作为与邵东组(D:;sh)泥晶灰岩岩性区别标志。中生代构造层包括白垩系(K)、第四系(Q)o白垩系(K):白垩系(K)在测区出露面积很小,其岩性为红色砾岩、角砾岩(图3-3),胶结物为紫红色的铁质,反应的是陆内沉积盆地。在填图区的电视塔西侧、西北侧以不整和的形式覆盖锡矿山组下段(DmD地层之上,规模不是很大。第四系(Q):为残坡积、冲积亚粘土、粉砂、砂、砾石层。2.1区域构造根据区内地层沉积角度不整合接触关系,结合不同时代沉积岩岩性、沉积建造、地质构造、岩浆活动及变质作用等特点分析,实习区所在的灌阳地区经历了地槽f准地台f地洼的地壳构造发展阶段;经历了加里东、印支、燕山、喜山4期构造运动,对应可划分出4个构造层。(如表2-1)
16表2-1各构造发展阶段的主要地质构造特征地壳构地层及沉积、建造及沉积构造岩浆变质主发展造厚度/m相接触关系运动构造特征活动作用要阶段层名称矿
17地洼喜山第四系0〜42内陆河流相,洞穴相松散沉积岳臣木敕A燕山地壳抬升,河床阶地形成砂金、砂燕山白垩系0.3〜)564盆地形成,继承性断褶升降栗木岩体、都庞岭东体等黑云母花岗岩侵入用皮小罡U陆盆山麓相,湖泊相红色碎屑岩建造角度不整合浅海台地相碳酸盐岩建造及滨海陆屑滩相泥岩,泥灰岩含煤建造准地台印支石炭系>93211712印支隔槽式褶皱断裂发仃都庞岭东体黑公母花岗岩侵入轻微变质作用泥盆系1520〜2595浅海台地相碳酸盐岩建造及滨海陆屑滩相碎屑建造角度不整合深海,半深海槽盆相含硅质岩、碎屑岩复理石建造一整合(?)-深海,半深海槽盆相含碳酸盐岩、碎屑岩复理石建造地槽加里东奥陶系1324〜1950加里东多级别复试背、向斜褶皱呈紧密线状,断裂发育海洋山岩体,都庞岭东体黑云母花岗岩侵入浅变质作JIJ实习区经历多起构造运动,褶皱、断裂、岩浆活动和断褶盆地发育,主要构造线呈北东向,其次有北西向、东西向和南北向。具体的构造特征如下:2.3.1褶皱区域褶皱构造发育,形态多样。不同时期的褶皱具有不同的规模和特点。其中,加里东期基底褶皱构造最为强烈,形成了以褶皱轴向为北东向、北北东向紧闭复试褶皱,且显示了背斜向北东倾伏,向斜向南西扬起之特征。印支期盖层褶
18皱轴向为近南北向展布的宽缓褶皱构造。燕山、喜山期褶皱由于零星分布,形迹不明显。实习区位于灌阳复式向斜的近核部,该褶皱由泥盆系和石炭系组成,相对简单而开阔,具盖层构造特点。灌阳复式向斜次级褶皱非常发育,在填图区内,从西向东主要有西山坪背斜、农机校向斜、陈王塘背斜、恶猫岭向斜、罗家坪背斜、410.3高低向斜等,它们总的特征是:(1)均为近南北向延伸的平行褶皱;(2)规模大小不等。长一般为1000m〜7000m,宽为100m〜700m,长度与宽度之比在3:1〜10:1之间,属短轴褶皱;(3)根据两翼优选产状、轴面产状、枢纽变化,投三角位态图,本区褶皱主要为直立水平褶皱,次为斜歪水平褶皱,个别为直立倾伏褶皱;(4)翼间角一般在100°左右,多为开阔褶皱;(5)通过正交剖面测量,对褶皱岩层作等倾斜线图,本区褶皱属J.G.RamsayIc和J.G.Ramsaylb类型;(6)据轴向及主应力方位计算,结合区域应力场,本区褶皱是印支运动受近东西方向水平挤压的产物。2.3.2断层区域断层按主要构造线的布置、规模大小等特征,可归并为北东向、北西向、南北向和东西向四组。其中,北东向断层切断了燕山期的花岗岩,并控制白垩纪盆地的生长,具长期活动特征;南北向断层多平行于复向斜轴向延伸,属先压后张的纵断层;北西向断层主要以新坪断层为代表,它切断基底和盖层褶皱,形成印支运动后,多为右旋平移一逆断层。实习区断层具有以下特征:(1)以南北向一北北东向的纵断层为数最多、规模最大,且多位于背斜的东翼或近核部;次为近东西向断层,多具正断层性质。(2)均为脆性断裂,其断层带发育,多被方解石填充或胶结,常构成方解石脉带及方解石胶结的角砾岩带。(3)发育在碳酸盐岩地层中的断层,因愈合力强,断层的断距均不大。(4)主要形成于印支期和燕山期,具多期活动性质。2.3.3节理
19实习区的节理具有类型复杂、性质多样、多期叠加的特点。按节理走向与褶皱枢纽的关系,可分为纵节理、横节理和斜节理;按节理的力学性质可分为剪节理、张节理及复合型节理;按形成时期可分为印支期褶皱前的X剪节理及张节理、印支期褶皱后的X剪节理和张节理、燕山期的X剪节理及张节理。它们之间的区分除了根据一般规律进行分期配套加以区分外,印支期褶皱前的节理产状多与地层层面垂直或近于垂直,印支期褶皱后的接力一般与层面斜交或平行,而燕山期的节理与层面斜交,且与地面垂直或近于垂直。雁列节理与雁列脉:在实习区的碳酸盐岩地层中,特别是在断层带的附近,常可见到雁列节理和被方解石充填的雁列脉。雁列带一般长0.5m〜2m,宽为10cm〜30cm,雁列角多为40°〜70°,有左列、右列之分,有时可组成共辄雁列脉。缝合线构造:它是碳酸盐岩中一种常见的与节理近似的小型构造,裂缝界面多呈锯齿状、波状和柱状,并常充填有不溶残余物质(主要为钙质、铁镒质、炭质及粘土等)。2.3.4劈理实习区劈理非常发育,按传统分类可分为破劈理、流劈理和滑劈理;按结构可分为板劈理、隔劈理和褶劈理。破劈理或间隔劈理主要发育在上泥盆统和下泥盆统泥晶灰岩和泥岩中,镜下未见矿物定向排列;流劈理多见于中下泥盆统的泥质砂岩中,在镜下石英普遍见颗粒拉长、波状消光、定向排列明显,在结构上属于间隔劈理;而在寒武系和奥陶系的富泥质板岩中,则广泛发育板劈理,岩石具良好可劈性,使岩石劈裂成完整的石板,在显微镜尺度下,层状硅酸盐矿物呈强烈定向排列,板劈理与层面一般均有一定的交角;滑劈理或褶劈理主要见于寒武系和奥陶系的板岩中,可见以一定的间隔(0.5cm〜1cm)切过先存的板理,是早期的连续劈理发生挠折或微细褶皱。按劈理与褶皱的关系,实习区的劈理可分为层间劈理和轴面劈理。它们的大致区别是:层间劈理发育在褶皱的翼部,轴面劈理发育在近轴部;实习区的褶皱属于开阔性褶皱,因此,层间劈理与层面夹角一般较小,而轴面劈理与层面的夹角一般较大;层间劈理不穿层,通过不同的岩层时可发生折射现象,而轴面劈理可穿层,在通过不同的岩层可构成扇形或反扇形(实习区主要为正扇形)劈理扇(引自《基于3s数字化填图》)。2.4区域岩浆岩实习区岩浆岩活动频繁,分布广泛。岩浆岩主要分布于实习区东西两侧,构成东西两个花岗岩带:东带为都庞岭岩体,西带为海洋山岩体。两者均呈北东方向延伸,从南西向北东岩浆活动时代由老到新,由加里东期到燕山期。
202.4.1海洋山岩体海洋山岩体的岩性为细一中粒斑状黑云母二长花岗岩。岩体分布于灌阳县西山乡五马山至新仔乡下棚一带,平面上呈椭圆状,出露面积约380km工岩体侵位于海洋山背斜核部,长轴方向与加里东期构造线方向大体一致。岩体西侧侵位于奥陶系,东部及南部被泥盆系沉积不整合覆盖,同位素年龄值(钻石207Pb—206Pb法)为481Ma〜513Ma,为加里东期侵入体。岩石呈灰白色,似斑状构造。斑晶主要为钾长石,少量斜长石,局部出现石英,粒径约1cm〜3cm,含量8%〜25%,在钾长石斑晶中常包含有细小的斜长石、石英及黑云母嵌晶;基质主要为钾长石、斜长石、石英、黑云母等矿物组成,粒径0.22mm〜5mm,以2皿1〜5mm为主。在实习中,九牛河油麻石处可见海洋山花岗岩与围岩沉积接触。(如图2-8)
21HQ图2-8九牛河花岗岩与围岩沉积接触信手剖面图①碎屑花岗岩②花岗岩③砂岩2.4.2都庞岭岩体都庞岭岩体由东体和西体组成。都庞岭西体:主要为细一中粒斑状黑云母二长花岗岩。岩体出露于灌阳县红旗乡毛竹山至观音阁乡隗家乡一带,略呈北窄南宽的三角形,北东向一南西向展布,明显受区域断裂构造控制,岩体长约30km,宽为2km〜4km,面积约为76k岩体侵入寒武系,(如图2-9都庞岭花岗岩与围岩断层接触关系)被燕山期岩体侵入;与上古生界多为断层接触,局部被泥盆系沉积覆盖;铀一铅法测定错石样的同位素年龄值为407Ma〜422Ma(广西壮族自治区第一地质队,1988年),为加里东期侵入体。岩石呈灰白色,似斑状构造。斑晶主要由钾长石组成,粒径约1cm〜2cm,含量5%〜10%,多呈半自形板状,基质粒径为1.5廊〜4mm,由钾长石、斜长石、石英、黑云母等矿物组成,钾长石与斜长石含量接近。
2220m图2-9都庞岭花岗岩-寒武系断层接触关系剖面示意图①砂岩②碎裂岩③碎裂花岗岩④花岗岩⑤花岗质碎裂岩都庞岭岩体东体:主要为中一中粒斑状黑云母花岗岩。岩体沿湘桂交界的都庞岭主脊出露于灌阳县红旗乡古怪冲到黄关镇南竹河一带,出露面积约为170km2,平面上岩体呈北北东向一南南西向延展,略似北宽南窄的直三角。岩体侵入下古生界(如图2-10都庞岭花岗岩与围岩侵入接触关系)图2-10都庞岭花岗岩与围岩侵入接触关系①砂岩②花岗岩
23及都庞岭西体加里东期花岗岩,铀一铅法测定岩体内两个钻石样的同位素年龄值分别为169Ma和174Ma(广西壮族自治区第一地质队,1988年),为燕山期侵入体。岩石呈浅灰白色,似斑状构造。斑晶由钾长石、斜长石及石英组成,粒径约为1cm,钾长石、斜长石自形程度好,多为单晶,石英斑晶为他形集合体,斑晶含量约为20%,基质粒径为1mm〜4mm,由钾长石、斜长石、石英、黑云母等矿物组成,(如表2-2所列(引自《基于3s数字化填图》):表2-2光洋地区花岗岩主要矿物成分及百分含量特征表岩体名称主要岩石类型样数/个矿物成分及含量/%钾长方特征斜长石特征钾长仆斜长石石英黑云母都庞岭东体细中粒—中粒斑状黑云母花岗石7135.628.430.23..2斑晶为微斜条纹长石,基质为微斜长石具聚片双晶,环带构造。An=9~l1都庞岭西体细一中粒斑状黑一母二长花«1»iJLi岗石5429.528.627.910.9条纹长石为主,具格子双晶具聚片双晶、卡纳复合双晶,环带构造。An=25〜44海洋山岩体细一中粒斑状黑云母二长花M-4U-I向石2229.430.628.78.0具聚片双晶,肖纳复合双晶,环带构造。An=9〜112.5区域矿产灌阳县矿产资源较为丰富,至2000年底已发现煤、铁、铅、锌、睇、鸨、锡、饰面石灰岩、矿泉水、建筑用砂、水晶。粘土等矿产26种,矿产地112处,
24查明具有资源储量的有锦矿、锡矿、萤石和水晶矿4种。主要金属矿产资源为鸨锡矿和睇矿,主要非矿产资源为石灰岩,优势矿产资源为饰面石灰岩、矿泉水和建筑用河砂。潜在优势资源为水泥(建筑)用石灰岩和石英岩(硅石)。石灰岩:广发分布于新坪、水车、新街、黄关等乡镇,有矿点或矿化点22处。绝大部分矿点的石灰岩层分布稳定,连续性好,质量上乘,潜在资源量大,均已开采用于生产水泥、建筑用石或烧制石灰,是灌阳县的主要非金属矿产资源。饰面石灰岩:主要分布于文市镇的岩头坝和寨子山一带,有矿点6处,石灰岩层产于上泥盆统邵东组,分布面积约为6km)厚约为600m〜800m,潜在资源储量约为4亿吨,岩性为浅灰色或深灰色石灰岩,已大规模开采,用于城市道路或房屋作饰面材料,是灌阳县优势矿产资源。矿泉水:分布于灌阳县西山乡李家桥及红旗乡毛竹山一带,有矿泉水5处,其中李家桥3处,毛竹山2处,特别是分布集中,水量较大(合计涌水258.3m3/h),偏硅酸含量为25.8mg/L-35.12mg/L,达到了饮用天然矿泉水国家标准(GB8537-87)的界限指标,并含有多种对人体有益的微量元素和组分,水温约17.0℃~19.0℃,口感良好,属低钠、低矿化度,含偏硅酸重碳酸钙钠型饮用天然矿泉水。5处矿泉水均位于海洋山和都庞岭花岗岩体中,已开发利用,水质水量稳定,为灌阳县优势矿产资源。建筑用砂:主要分布于灌江河流车田至合成河段、会湘至昭仪河段及西山河至黄关河段,有矿点4处,因灌阳镇以南的灌江支流流经都庞岭和海洋山两个大花岗岩体,堆积丰富的优质石英砂充填于河床中,成为灌阳县的优势矿产资源。锦矿:有赵家岭小型矿床和觅水冲铺矿点各1处,赵家岭睇矿以详查,保佑资源储量金属铀7856t,其中储量为289t,基础储量为597t,资源量为7269t,因矿石品位低,已停采。铝锡矿:较集中分布于灌阳镇东部古怪冲、西部射羊青至小茶源,西山乡西部茶湾至灵地及黄关镇东部猫儿石至雷打石一带,有小型原生锡矿床1处砂锡矿点3处,鸨矿点20处,鸨锡、铛镯、鸨钮。铛铝矿点共8处,古怪冲锡矿已作为普查工作,保佑资源储量金属锡1743t,其余矿点均为预查,地质工作程度低,且无资源储量,未开发利用。萤石矿:仅有黄关小型矿床和矿点各1处,已详查,保有矿石资源储量138000to矿石中:CaF2的含量为53.77%,SiO2含量偏高,大部分分属II级矿石或m级矿石,质量较差,部分已停采。石英岩:有矿点2处,主要分布于黄关镇东部瑶狮涧一带,工作程度为预查,
25未计算资源储量。矿点位于北东向区域性大断裂带上,断裂带形成宽数米、长54km的矿化带。硅化带中常见石英岩,资源量丰富,是灌阳县潜在的优势资源。实习区内沉积矿产极为丰富。上泥盆统邵东组和下泥盆统岩关组的大部分石灰石可以烧石灰和制造水泥。据实习区11个石灰石样品分析:SiO2含量为1.57%,A1203含量为0.34%,Fe203含量为0.43%,CaO含量为53.13%,MgO含量为1.32%,烧失量为41.96%,属水泥原料I级品。在锡矿山组上段的泥灰岩、粘土岩分化后形成的粘土矿,是灌阳县水泥厂制造水泥的校正材料。实习区15个粘土样的平均化学成分是:5102含量为58.9%,A1203含量为18.89%,Fe203含量为8.44%,CaO含量为0.39%,MgO含量为1.51%,烧失量为10.32%O在跳马涧组上部,有3〜5层的赤铁矿,分层厚度为0.5m〜1.0m,在红旗乡仁义电站采3个样本分析,Si02含量为77.67%,A1203含量为6.82%,Fe2O3含量为10.06%,CaO含量为0.63%,MgO含量为0.82%,烧失量为0.64%。可作为水泥的硅胶校正材料。邵东组的灰黑色厚层一块状泥晶灰岩,可作良好的饰面板材。因磨制的板材呈均匀细腻的黑色,故俗称“墨玉”。对其物理性能及质量测定是:比重为2.805kg/dm3,抗压强度9767.8N/citf抗折强度为2475.1N/c光泽度为112.8°,属普通型的质量较优者(引自《基于3s数字化填图》)。第三章测区地质特征3.1测区地层灌阳实习地区地层由老至新主要出露泥盆系(D)、石瓶(C)、等系(K)和第四系(Q)o地质填图测区地层由老至新主要有泥盆系(D)、碳系(C)、白垩系(K)和第四系(Q)o其中泥盆系(D)在测区范围中分布最大且厚度较大,一般分布在背斜核部或向斜翼部,总分布面积约占测区总面积的45%。石炭系(C)主要分布在测区中部和西部,一般出露位置较高,故其界线多为封闭型,出露厚度约在200m,出露面积约占测区总面积的35%O测区内泥盆系(D),石炭系(C)为灰岩组成,含少量泥岩、页岩及白云岩,且为整合接触,反映其沉积环境为浅海碳酸盐台地。白垩系(K)与第四系(Q)及以下所有地层均为角度不整合接触,白垩系(K)地层在测区内仅出现两处,位于测区北东侧,出露厚度很小。出露面积不足测区总面积的5%,其岩性为红色砾岩、角砾岩。反映了一个内陆红盆的沉积环境。第四系(Q)地层主要分布在测区的南部和北部的沿河地带,主要成分为粘土,冲积亚
26粘土及部分残积坡,分布面积约占总测区的15%o3.1.1泥盆系(D)在测区范围中分布最大且厚度较大,一般分布在背斜核部或向斜翼部,总分布面积约占测区总面积的45%o出露的泥盆系由老至新有泥盆系下统(D。、中泥盆统跳马涧组(D?t)、中泥盆统棋子桥组⑴河)、上泥盆统余田桥组(D3s).上泥盆统锡矿山组下段(D")、上泥盆统锡矿山组上段(D3x2)和上泥盆统邵东组(D3sh)o1.下泥盆统(D1:厚度约280m,为紫红色、灰紫色厚层状石英砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩,底部为含砾砂岩、含白云质团块泥质砂岩及花岗质碎屑砂岩。具交错层理、平行层理、粒序层理冲刷面及波痕。2.中泥盆统跳马涧组(D2t):厚度约600m,上部为灰紫色夹灰绿、黄绿色厚层状石英粉、粉砂质泥岩、石英细砂岩夹豆状赤铁矿层;其下部为灰绿、黄绿色中
27-细粒石英砂岩,具波痕(如图3-1)、雨痕、水平层理、冲洗层理、砂泥薄互层理及水平虫迹,有生物化石保存在岩石中。图3-1石英砂岩上的波痕在实习地区油麻石东约850nl的公路旁,可见点西为下泥盆统(D,)紫红色石英砂岩,点东为中泥盆统跳马涧组(D2t)灰绿色细砂岩。其中下泥盆统(D1紫红色石英砂岩代表干旱氧化环境,中泥盆统跳马涧组(D?t)灰绿色细砂岩代表相对还原环境,反应海侵过程。(如图3-2)
28图3-3棋子桥组灰黑色白云岩中的化石云岩,具示底构造及迭层构造,产双孔层孔虫,球状及半球状层孔虫及珊瑚,腕1.中泥盆统棋子桥组(D2q):厚度约541m,上部为深灰色厚层状白云质灰岩及白云岩;中部深灰色厚层状纹层状中晶白云质,纹层状白云岩、枝状层孔虫白云岩具包裹构造及示底构造,丰产化石;下部为深灰色中-厚层状细晶白云岩、纹层状白云岩、生物礁白云岩,风化厚呈灰黑色(如图3-3)2.上泥盆统余田桥组(D3s):厚度约460m,上部为泥晶灰岩,灰白色中-厚层状亮晶砂屑灰岩,纹层状灰岩及刀砍状白云岩,且粒序层理,粒序层理由粒屑灰岩和砾屑灰岩交错组成,胶结物为亮晶方解石,胶结方式为空隙式胶结。鸟眼构造及交错层理;下部为灰色中至厚层状层孔虫灰岩,核形石灰岩夹纹层状灰岩和白图3-4癞痢状白云质灰岩足化石o1.上泥盆统锡矿山组下段(D3x*):厚度约296m,上部为深灰色厚层状白云化含燧石结核灰岩夹白云化砂屑灰岩、泥晶灰岩;中部为深灰色厚层癞痢状白云质泥晶灰岩(如图3-4)与泥晶粉屑灰岩互层;下部为浅灰色薄-中层状泥灰岩、泥质灰岩、泥晶灰岩。2.上泥盆统锡矿山组上段(D3X?):厚度为70m,上部是浅灰色中至厚层状泥晶灰岩,纹层状灰岩夹白色泥晶灰岩,顶部为灰色中至厚层状扁豆状灰岩与泥晶灰岩韵律层。扁豆灰岩为锡矿上组上段与邵东组分界的标志层,泥岩、页岩主要作为
29锡矿山组上下段分界的标志层。泥岩页岩常常分化为粘土,植被比较发育,因此在地貌上也常常表现为条带状的松林带。卜,部为土黄色薄一中层状泥岩、页岩。(如图3-5)图3-5上泥盆统锡矿山组上段(D3x2)泥页岩1.上泥盆统邵东组(Dssh):厚度约160m,深灰色厚层至块状粉屑,泥晶灰岩(如图3-6),间夹多层厚0.5m-L5m的癞痢状白云化灰岩,上部为粉屑,砂屑灰岩中产珊瑚及双壳类化石。硅质条带灰岩下三条是邵东组与岩关组两相的分层标志。该地层与中泥盆统(DJ和下石炭统岩关组(Gy)均为整合接触关系。
303.1.4石炭系(C)石炭系(C)主要分布在测区中部和西部,一般出露位置较高,故其界线多为封闭型,出露厚度约在200m,出露面积约占测区总面积的35%O在测区主要出露岩关组(C[y),厚度约为233m,与邵东组属整合接触关系。上部为黑灰色厚层状生物屑灰岩夹泥灰岩,丰产珊瑚、腕足(见左图,假乌拉珊瑚(Psendouralinia),笛管珊瑚图3-7生物碎屑灰岩夹泥灰岩(Syringopra);下部为灰至深灰色中至厚层状砂屑灰岩及泥晶粉屑灰岩,底部为黑灰色厚层状含白云化砂屑灰岩。中下部灰岩中产较多珊瑚化石:泡沫内沟珊瑚Cystophrenti)、笛管珊瑚Syringopora)o(如图3-7)3.1.5白垩系(K)白垩系(K)地层在测区内仅出现两处,位于测区北东侧电视塔附近,出露厚度很小,出露面积不足测区总面积的5%o其岩性为一套紫红色角砾岩夹砂质泥岩,角砾大小悬殊,小的大的l~2m,其间可见方解石脉,角砾的棱角明显,砾石成分“就地取材”,多为钙质胶结,其和下伏地层为角度不整合。反映了一个内陆红盆的沉积环境。3.1.6第四系(Q)该地层由于形成较晚,未固结成岩,岩性为残坡积、冲积亚粘土、粉砂、砂、砾石层。出露于整个城关镇镇区,厚度0~38m,与下伏地层为角度不整和3.2测区构造在测区内,构造均以褶皱为主,断裂次之,褶皱与断层均较发育,节理和劈理非常典型,构造线方向近南北向,测区部分褶皱与断层(图3-8灌阳复式向斜剖面图)。
31图3-8灌阳复式向斜剖面图①白云质灰岩②扁豆灰岩③泥质页岩④灰岩⑤泥晶灰岩⑥白云岩3.2.1褶皱测区位于灌阳复式向斜的近核部,次级褶皱非常发育,在填图范围内,从西向东主要有西山坪背斜、农机校向斜、陈王塘背斜、恶猫岭向斜、罗家坪背斜、410.3高地向斜等。它们总的特征是:均为近南北向延伸的平行褶皱;规模大小不等。根据两翼优选产状、轴面产状、枢纽变化,该区的褶皱可以分为:直立水平褶皱,斜歪水平褶皱,直立倾伏褶皱;多为开阔褶皱。分析区域应力场,本区褶皱是印支运动受近东西方向水平挤压的产物。西山坪背斜:轴向为南北向延伸,核部地层为邵东组,两翼地层为岩关组,东翼较徒,西翼较缓。(图3-9西山坪背斜素描图)80
32图3-9西山坪背斜素描图①泥晶灰岩陈王塘背斜:此背斜两翼都向西倾伏,为倒转背斜。倾角都较小。东翼为F4断层通过点,该背斜核部地层为上泥盆统锡矿山组上段(Hx?)浅灰色泥岩、页岩夹泥晶灰岩,劈理化,翼部地层为为上泥盆统邵东组(D:,sh)深灰色厚层状泥晶灰岩。恶猫岭向斜:核部地层为下石炭岩关组(Gy)中厚层泥晶灰岩,深黑色,翼部地层为上泥盆统邵东组(D:ish)灰色厚层状泥晶灰岩,东翼向西倾、西翼向东倾,产状较为一致,倾角在30多度左右,西翼有F4断层通过的标志--陡立的破裂面,属于开阔向斜。罗家坪背斜:位于测区中部,轴向近南北向,核部地层为上泥盆统锡矿山组上段(DM?)浅灰色泥灰岩、页岩,强劈理化。两翼地层为上泥盆统邵东组(D:;sh)灰色厚层状泥晶灰岩夹条带状白云质灰岩。背斜顶部被风化剥蚀,露出的锡矿山组上段(D3X?)地层近南北展布,两翼倾向相反,倾角大致相等(图3-10)。图3-10罗家坪背斜信手剖面图①扁豆灰岩②泥晶灰岩③泥质页岩410.3高地向斜:核部地层为上泥盆统邵东组(Dssh)灰色厚层状泥晶灰岩,
33泥晶结构。东翼有F10断层、F8断层通过,F10断层的产状为300°N41°、F8断层的产状为273。Z68°o西翼有F6断层通过。向斜西翼地层较缓,东翼较陡,F8断层F6断层间的地层较平缓。3.2.2断层测区内断层发育,共观察过二组类型的断层:第一组是南北向的纵向断层,平行于复向斜轴向延伸,有F2、F4、F6、F8、F10五条断层,规模最大,且多位于褶皱近核部,多为印支期和燕山期相继活动先逆后正的断层;第二组是东西向平移断层;本区断层为脆性断裂,其断层带发育,多被方解石充填或胶结,常构成方解石脉及方解石胶结的角砾状构造;发育在碳酸岩地层中的断层,因其愈合力强,断层的断距均不大,并都具有多期活动性质。下面对填图区内发现的断层进行描述:F2断层:产于上泥盆统邵东组(D3sh)中至厚层泥晶灰岩中,南起西山坪东北侧,北至庙湾东北侧,在西山坪采石场可观察到F2断层通过,在采石场北侧
34树林中可见串珠状落水洞,根据黑色条带状白云质灰岩的移动来判断断层东盘上泥盆统邵东组(Dssh)地层上升,西盘为下石炭统岩关组(Gy)地层下降,判断F2断层为正断层。F4断层:产于上泥盆统邵东组(Dssh)地层以及下石炭岩关组(Gy)地层中,南起于灌阳县水泥厂西侧312.0高地,测区止于恶猫岭村后山脚。断层面走向较平直,在414.8高地东侧山脚观测点的断层面产状为273°Z43°,向西倾伏,断层面可观察到近水平的擦痕,带内为构造角砾岩和方解石脉填充。角砾为灰岩和方解石,胶结物为紫红、白两色方解石以及铁质物质,白色方解石结晶颗粒比紫红色方解石结晶颗粒大,并在方解石颗粒面上发现擦痕,走滑线理(见图3-11F4断层面),由此推测该断层的形成是先受挤压作用,后经拉张作用,最后发生平移。F4断层是一个多期运动产物。图3-11F6断层:产于罗家坪背斜的东翼上泥盆统邵东组(Dssh)地层中,近南北向延伸,起于县兽医站北侧,旁切过罗家坪背斜东翼,穿过花生壳山,到410.3高地西侧与F8汇合基本结束,花生壳山西翼被F6错断,表现为F6西侧岩层近于直立,东侧岩层近于水平(见图3-12花生壳山剖面图)。断层带中的岩石遭受强烈的挤压变形,灰岩呈强劈理化,在该观察点测得断层面产状109°Z8O0.断层面上可以清晰看到擦痕和阶步,在断层带中方解石雁列脉发育。
35图3-12花生壳山剖面图F8断层:产于上泥盆统邵东组(Dssh)地层中,断层为南北走向,在348.0高地的下溶洞可见断层碎裂带和断层角砾岩,碎裂带的厚度约30cm,断层面产状为273°Z68°o该断层有逆断层的性质F10断层:产于上泥盆统邵东组(Dssh)泥晶灰岩中,起于348.0高地山脚,直到南面通往罗家坪小路上的山坡结束,延伸大约300m,近南北走向,在断层起点处可见明显断层面,大量断层角砾岩,角砾成分为灰岩、白色方解石,胶结物为红、白方解石等钙质胶结,附近可见方解石脉发育,胶结灰岩角砾,角砾无磨圆,在断层面上课明显观察到有擦痕和阶步,断层面产状为300°Z410,走向210°oF1断层:此断层位于353.0高地的南侧,长约200m,走向近东西,切断余田桥组(D:,s)与锡矿山组下段(D:tx')的地层,断层通过处可见断层角砾岩,角砾为棱角状,大小从几厘米到十几厘米,方解石脉发育,胶结物为紫红色的泥沙以及细小岩屑。从被切断的余田桥组(D3S)与锡矿山组下段(D;ix')的地层界线来看可知Fl断层为右行断层。F3断层:位于电视塔北侧的山沟中,将余田桥组(DQ与锡矿山组下段(Dd)地层的地层分界线错断,错动标志从地貌上明显可见,错断距离约为10M,走向近东西向,该断层为右行平移断层
36F5断层:将余田桥组(D:,s)与锡矿山组下段(D;,x')地层界线错断,错动标志从地貌上明显可见,走向近东西向,断层过处出现落水洞,在断层面上可见发育的方解石胶结断层角砾,断层带宽约15MO具左行平移断层特征。3.2.2节理本区节理具有类型复杂、性质多样、多期叠加的特点。按节理走向与褶皱枢纽的关系,可分为:纵节理、横节理和斜节理;按节理的力学性质分剪节理、张节理以及复合型节理;按形成的时期可分为印支期褶皱前的X剪节理及张节理,印支期褶皱后的X剪节理及张节理以及燕山期的X剪节理及张节理。它们之间的区分除了根据一般规律进行分期配套加以区分之外,印支
37图3-14张节理、共物节理素描图期褶皱前的节理产状与地层层面垂直或近于垂直,印支期褶皱后的节理一般与层面斜交或平行,而燕山期的节理与层面斜交,且与地面垂直或近于垂直。雁列节理与雁列脉:在测区的碳酸盐岩地层中,特别的在断层带的附近,常可见到雁列节理和被方解石脉充填的雁列脉。规模一般不大,雁列带长一般为0.5、2米,雁列带宽一般为10、30厘米,雁列角多为40°~70°,有左列、右列之分,有时可组成共粗雁列脉。根据雁列节理和雁列脉主要反映晚期北北东向挤压的产物。本次填图实习我们对戴家塘东面的上泥盆统锡矿山组上段(D3x2)泥质页岩进行了节理统计,共测量了150个节理产状,其节理玫瑰花图(图3-15)。附图hT西灌阳戴家塘节理走向玫瑰花图图3-15
38缝合线构造:它是碳酸盐岩中一种常见的与节理近似的小型构造,裂缝界面多呈锯齿状、波状和柱状,并常充填有不溶残余物质(主要为钙质、铁镒质、炭质及粘土等)。按形成条件可分为三种类型,即沉积型(原生)、构造型(次生)和叠加改造型(李少游,1992)O所谓叠加改造型缝合线构造是指在成岩过程中,由于上覆岩石的静压所产生的压溶作用而形成的原生缝合线,在后期褶皱作用的叠加下随岩层弯曲而受到改造,使其原有的某些特征发生变化并产生新的构造意义的构造。这种缝合线构造不仅能确定岩层产状,而且还能确定褶皱核部位置(其方法与层间小褶皱相同)、褶皱成因、褶皱层间剪应变等,但在确定主应力。।方向和缩短应变量时应谨慎。对称型的缝合线(典型原生和典型次生缝合线)主应力轴与缝合线锥一致(图6A、6B),而不对称型缝合线(叠加改造型缝合线)则不能用来确定主应力。।的方向,但可通过判断相邻岩层相对方向来推测主应力。।的方向(见图3-16)。图3-16节理受力示意图在测区内的碳酸盐岩中广泛发育有原生型及叠加改造型缝合
39图3-17缝合线构造3.2.4劈理本区劈理非常发育,按传统分类分为破劈理、流劈理和滑劈理,按结构分类本区主要有板劈理、隔劈理和褶劈理。破劈理或间隔劈理主要发育在上泥盆统和下泥盆统泥晶灰岩和泥岩中,镜下未见矿物定向排列。流劈理一方面多见于中下泥盆统的泥质砂岩中,在镜下石英普遍见于颗粒拉长、波状消光、定向排列明显,在结构上属于间隔劈理;另一方面,在寒武系和奥陶系的富泥质的板岩中,广泛发育板劈理,岩石具良好的可劈性,使岩石劈裂成完整的石板,在显微尺度下,层状硅酸盐矿物呈强烈定向排歹U,板劈理与层面一般均有一定的交角。滑劈理或褶劈理主要见于寒武系和奥陶系的板岩中,可见以一定间隔(0.5~lcm)切过先存的板理,使早期的连续劈理发生挠折或微细褶皱。在泥盆系中局部可见一种折劈理(或扭折),其规模较褶劈理大,不密集,也属劈理的二次变形。有人认为,这是褶皱劈理发育早期之产物。扭折带近南北延伸,属正断层性质,可能是燕山期南北挤压的结果。按劈理与褶皱的关系分,有层间劈理和轴面劈理。它们的大致区别是:⑴层间劈理发育在褶皱的翼部,轴面劈理发育在近轴部;⑵因本区的褶皱属于开阔型褶皱,因此,层间劈理与层面夹角一般较小,而轴面劈理与层面夹角一般较大;⑶层间劈理不穿层,通过不同的岩层时可发生折射现象;而轴面劈理可穿层,在通过不同的岩层时可构成扇形或反扇形(本区主要为正扇形)的劈理扇。
40图3-18层间劈理(地层倒转标示)图3-19层间劈理3.3测区矿产实习区内沉积矿产极为丰富。本次实习我们观察到上泥盆统邵东组(D3sh)和下石炭统岩关组(Gy)的大部分石灰石可以烧石灰和制造水泥;锡矿山组上段(D3x2)的泥灰岩、粘土岩风化后的粘土矿,是灌阳县水泥厂制造水泥的校正材料,跳马涧组⑺大)上部,具多层(6-9层)赤铁矿,分层厚度一般为0.邵东组(D:,sh)的灰黑色厚层一巨厚层状的泥晶灰岩,可作良好的板材。
41第四章基于3s技术的填图方法“3S”技术的整合化趋势:RS、GIS和GPS之间存在着密切的联系。RS源于传统的航空测量技术;GIS技术因RS提供了系统、连续,动态的数据而产生活力;而GPS则以能获取全天候的精确坐标数据为RS和GIS的应用提供基础保障。它们在硬件、软件、操作平台上趋于技术上的整合,现在逐步走向一体化。所谓技术整合是指整体的结合,三者完全合一,形成统一的整体性系统。在整合系统中RS、GIS和GPS相互支持,具体表现为:RS作为GIS主要的地学专题空间数据源和数据更新手段,为GIS提供空间数据和反映目标属性(如岩石、构造、地层、矿产、环境、生态资源等)的专题数据;GPS为GIS获取地表目标要素的空间坐标数据;GIS提供对遥感数据的存储、管理、处理、分类等辅助信息,可以提高地学遥感专题信息的空间分析能力和专题成果的二维、三维地图表现能力;GPS为遥感地学调查特别是路线地质调查提供精确的地面控制点的坐标数据,保证地质界线点源数据的质量。4.1基础地图的数字化(GIS技术)数字化地质填图的最基础的工作是数据采集,数据采集是GIS软件的基本功能。其中,基础地形图的矢量化是最基本的数据采集方法,它是指把传统的纸质或其他材料的地图(模拟信号)转换为计算机可识别的图形数据(数字信号)的过程,以便进一步在计算机中进行存储和处理。经过几何校正和投影变换后的矢量化地形图是与GPS及RS数据融合的基础数据,是数字化地质填图的基础。所以,基础底图的数字化是数字化填图的首要条件。基础底图数字化包括以下几个步骤。4.1.1基础底图扫描基础底图的扫描是指运用扫描仪把纸质底图扫描成栅格图像,通常的存储格
42式有:bmp、tif、jpg等,通常是选择jpg格式进行存储。这次实习老师已经帮我们扫描好栅格图像,我们只需要学会将扫描后的图像装入MAPGIS中矢量化的方法。扫描仪的具体使用步骤有:(1)原图定位;(2)激活扫描仪;(3)设置扫描方式;(4)原图预扫;(5)调整扫描的尺寸和扫描方式;(6)最终扫描和扫描后处理;(7)扫描图像的存储。4.1.1屏幕跟踪矢量化本次实习使用的屏幕跟踪矢量化软件为MAPGIS-MAPGIS是中地数码科技有限公司研发的具有独立自主知识产权的大型地理信息系统平台,主要包括:数字制图、数据库管理、空间分析等功能。MAPGIS系列软件现已基本覆盖中国国民经济和社会建设的各个领域。我们这次实习使用的是MAPGIS6.7软件。矢量化步骤:第一步:先装入光栅文件。M叩gis中接受的光栅文件格式有tif、msi格式,如果在第一步扫描好的光栅文件为jpg格式需要进行转换为msi格式。装有光栅文件的编辑页面(图4-1)。图4-1已经装好光栅文件的编辑页面第二步:读图,分图层,新建文件(点文件,WT;线文件,WL),一般不
43直接建立区文件(WP)。区文件的生成通过线转弧段然后拓扑造区。(图4-2)早文件名点钞说学坐标点.wt图框,wl等高线图4-2新建的点、线文件第三步:矢量化。按照图件要求,将地形图里面的各种要素在mapgis的编辑页面中表示出来,完成后保存工程文件。矢量化过程中有几个常用功能键F5键(放大屏幕):以当前光标为中心放大屏幕内容。F6键(移动屏幕):以当前光标为中心移动屏幕。F7键(缩小屏幕):以当前光标为中心缩小屏幕内容。F8键(加点):用来控制在矢量跟踪过程中需要加点的操作。按一次F8键,就在当前光标处加一点。F9键(退点):用来控制在矢量跟踪过程中需要退点的操作,每按一次F9键,就退一点。F11键(改向):用来控制在矢量跟踪过程中改变跟踪方向的操作。按一次F11键,就转到矢量线的另一端进行跟踪。F12键(抓线头):在矢量化一条线开始或结束时,可用F12功能键来捕捉需相连接的线头。CTRL+右键:自动封闭线。+SHIFT键:自动靠近线。
44已经矢量化好的工程文件(图4-3)。图4-3矢量化好的工程文件第四步:进行误差校正。矢量化好的工程文件还没有进行误差校正之前的数据是不符合实际要求的,所以需要误差校正。校正后的图才可以用来作为进行下一步的数字化填图的地形图。误差校正的步骤:1.打开需要校正的图形文件;2.在文件菜单下,选择〈打开控制点〉,打开或新建控制点文件;3.通过〈设置控制点参数〉功能设置控制点的数据值类型为实际值;4.通过〈选择采集文件〉功能选择控制点所在的文件;5.通过《自动采集控制点》功能自动采集控制点;6.从键盘输入控制点的理论值或从标准数据文件中采集理论值。7.显示或编辑校正控制点,检查是否正确,输入完毕后请记着进行保存。8.设置校正参数,进行相应文件校正。9.显示校正后的图元文件,检查校正效果,若有错误或未能达到要求的精度,请检查校正过程是否正确及控制点的质量和精度。输入理论值后的控制点坐标(图4-4)
45图4-4输入理论值后的控制点坐标4.2RS影像辅助地质填图4.2.1遥感概念及应用简介所谓RS即遥感,“遥远的感知”,作为一种高科技的代名词。就是根据电磁波的原理,凭借着放在运载工具上的光学、电子学和电子光学仪器等探测仪器,从很远的距离,不需要和探测目标直接接触,把目标的电磁波特性记录下来,通过分析、加工处理,变成人眼直接能够识别的图像和数据,从而揭示出物体的特征性质和变化规律的综合性探测技术。目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象、地质、地理等领域,成为一门实用的,先进的空间探测技术,未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。在地学领域中,遥感主要应用:①区域地质调查与编图:区域地质调查是重要的基础地质工作,以遥感方法为主填图,大面积多图幅联测,不仅节约经费,而且还能提高工效;在矿产勘查工作中,利用陆地卫星TM数据,经计算机处理镶嵌,制作成卫星影像图,为宏观分析研究重点区的区域地质背景,提取有用矿产信息提供了主要基础图件。②金属矿产勘查与预测:遥感在金属矿产勘查与预测的应用方面,近年来在分析技术及应用效果方面有了很大的发展和提高,已从过去单一的构造、线性影像解译发展为各种矿化蚀变、含矿岩石波谱特征研究、
46多元信息综合图像处理以及综合各类地学信息对目标矿种成矿有利地段进行优化③油气勘探:利用卫星遥感资料解译圈定的地质构造,经野外调查和验证,常可获得许多靶区。此外在天然气管道选线工程,油田环境监测以及大比例尺地形图修测等方面卫星遥感也发挥着更要的作用。本次数字化填图使用的是老师已经用Envi软件处理好的图片,我们只需对它进行影像配准。RS影像的配准有以下步骤:1、采集典型地物控制点的坐标,在灌阳RS遥感影像图上采集了下面四个典型地物控制点坐标(如图4-5)。图4-5四个典型的地物控制点图像2、在MAPGIS6.7主页面下选择“图像处理”模块中的“图像分析”子系统,按照要求装入RS影像,然后按要求添加采集的控制点,得到的数据表(如图4-6)。<画控制点ID校正点X坐标|校正点丫坐标|参照点X坐标;参照点Y坐标残差01421.13448637M.38256351268500000282077.5000001549.28127602770.6644046985.27009351288.500000282088.3000001877494722034484.8030355050.20808251512.000000282000.000000279678655043315.6590543820.13574051442.300000282075.200000607892101图4-6新添加的控制点坐标信息表4.2.1地层单元与影像特征关系RS影像以多种影像形式显示了地层单元,其中包括显示走向特征的条纹、
47条带、板条、板块状影像结构信息和显示岩性组合特征变化的色彩、地形地貌信息等。其中不同影纹结构和岩性信息的变化是层型影像单元进一步详细解译划分地层单元的标准。在我们进行野外采集数据时,有些地方是去不到的,必如庙湾、陈王塘一带以及427.3高地。就不能很精确勾绘出地质线,但是我们可以根据在野外观察到的岩性特征和其上面所发育的不同的植被,再配合RS影像和等高线就比较准确勾画出地质界线。在本次的实习区遥感图象上,我们很容易划分出上泥盆统锡矿山组上段(De?)的地层,因为D3X?岩层上发育茂密的松树林,在RS影像图像上呈绿色的的区域,很明显区分出是植物覆盖区。在RS影像中中间那片被浓密绿色覆盖的即为D/2地层上发育的松树林。和上泥盆统邵东组(Dssh)的颜色有着明显的区别(如图4・7)。"三一‘V,
48图4-7上泥盆统锡矿山组上段(D3X?)RS影像4.2.1断层与影像特征关系与断层单元在RS影像中呈线形构造,在本次的填图中,F2、F3断层在RS影像中表现的比较明显。特别是F2断层,在庙湾的东南侧,它错开的D3x2与D3xl岩层,在影像中很明显可以看到,RS的影像中我们可以看到一条呈线型的负地貌,同时使得两侧松树林、柿子林呈现出错动关系,从宏观上显示了一平移断层的存在。在图像上很容易见到我们就可以确定断层的位置(如图4-8)图4-8F2断层RS影像
494.2.1褶皱与影像特征关系影象地层单位的重复出现,说明变形后岩层的连续性,表现为褶皱地层在平面上重复出现;两翼产状的变化可反映岩层变化后的空间形态,分别说明属于正常、斜歪、倒转等那种褶皱类型。其中具有相同标志(色调、影纹、水系、地貌)的地层对称重复出现是划断褶皱及其褶皱类型的基本标志,这是任何褶皱的共同规律(核部岩层老,两翼岩层新为背斜;反之为向斜)。因此褶皱的解译必须首先弄清影象地层单位的岩性及相对层序,这是褶皱解译的基础。两翼岩层产状的有规律变化特征是判断形态的依据,直观标志是岩层三角面尖端指向的相背或相间,或同一倾向的岩层,沿倾向方向出现倾角促缓交替的变化。褶皱反映在RS影像上表现为一地层两侧地层单元的重复出现,具体地说就是其中一地层单元的植被的两侧地层单元植被的近对称出现。向斜由于两翼的岩层是向上翘起的,在照片上可以看到岩层的大致封闭的轮廓,如恶猫岭向斜的核部的地层、农机校向斜的核部、410.3向斜的核部等都可以非常清楚的看到核部的封闭地层,及其中间新两边老的特征。4.3GPS野外数据的采集采用GPS——全球定位系统,GPS的工作原理是基于卫星的距离修正。用户通过测量到太空各可视卫星的距离来计算他们的当前位置,卫星的左右相当于精确的已知参考点。每颗GPS卫星时刻发布其位置和时间数据信号,用户接收机可以测量每颗卫星信号到接收机的时间延迟,根据信号传输的速度就可以计算出接收机到不同卫星的距离。同时收集到至少四颗卫星的数据时就可以解算出三维坐标、速度和时间。GPS作为新一代卫星导航与定位系统,不仅具有全球性、全天候连续的精密三维导航与定位能力,而且具有良好的抗干扰能力和保密性。由于GPS定位技术的高度自动化及其所达到的高精度,使得GPS引起了广大测量工作者的兴趣。本次实习我们使用的是集思宝UniStrong手持GPS,谢GPS是北京合众思
50壮科技股份有限公司生产的手持GPS系列之一,它具有体积小、重量轻、功能强、携带方便等特点,其主要按键(如图4-9)。翻页键GIS采集快捷键TFT显示屏开、关机、退出键五方向按键,中间为确定键图4-9集思宝GPS主界面在填图的第二天老师让我们在驻地楼顶上认识GPS的基本功能和学习GPS的使用方法,了解使用时的注意事项,并且学会了控制点选择的原则和要求。下面简单介绍GPS的使用、GPS数据的校正和属性的编辑以及GPS与MAPGIS的融合:4.2.1开机及关机关机状态下,长按【电源】键三秒至屏幕有显示即可松手,机器自动启动,默认进入“主菜单”界面。开机状态下,长按【电源】键约五秒后放开,屏幕无显示,机器自动关闭。4.2.2GPS点位的选择本次实习时GPS点的定点依据主是地层分界点、地层控制点、断层点。地层分界点:在踏勘和地质填图过程中,标志层是确定地层分组的依据,也是定点的依据。在实测剖面过程中,地层分组的地方要定点,同一地层内分层的地方也要点。
514.2.1野外数据的存储方式在野外利用GPS定点后,采集的点位数据直接存储在GPS里,一般只包括点号、经纬度、和高程等几项内容,以防止数据回到驻地可以进行核对,则最好在记录本上面也进行相应的记录,到室内再进行整理和计算机上的数据的输入。4.3.4GPS数据的下载和转换存储在GPS里的数据可用其附带的下载软件一GISOffice软件下载。GISOffice中存储有世界各地的矢量化基础地理地图,在任何一处采集的GPS点位数据都可以通过下载,同时可以从地图中获取点位信息。使用专门的数据线把电脑和GPS相联,使用下载软件——GISOffice输出为text格式的点数据后,再转换为excel的格式,然后在MapGis中打开,建立点的新图层。野外定的点在回到驻地后要及时导入电脑中,并对其进行编辑。4.3.5GPS数据的误差校正直接从GPS上下载的点位数据是没有进行过校正的WGS84坐标下的经纬度坐标,由于矢量化的灌阳1:10000地形图投影采用的是北京54坐标系,两套坐标系之间存在一定的误差,因此我们必须进行校正。校正的重要一步就是在野外要采集一个所持地形图和实际地形上没有变化的校正点,然后在Excel进行校正。一般情况下,我国的广大地区纬向偏差不大,可以忽略,进行校正的则只是经度。根据前人在灌阳地区使用GPS的经验,将特征控制点的GPS读数标绘到我国标准地形图上,发现本地区经向上向东偏差了45-50m,需要进行校正;而纬向上相差小于10m,可以忽略不记。根据一个公式可以计算出误差:把偏差大小的公里网单位(米)转换为经度单位(度)X9.94X10-6度冰,得到经向上的偏差度数(50米=0.0005度),将GPS源数据所有点的经度减去该偏差度数,得到新的经度值。经过校正后的经纬度值(图4-10)。
52图4-10经过校正后的经纬度值4.3.5GPS属性的编辑由于GPS数据导入时只有点号、经度、纬度、高程,因此我们还要加入点性,如岩性、产状的描述等等。我们可以在Excel中输入这些属性(图4-11),然后导入MapGIS中进行编辑。这需要我们做好野外观察和记录«KC>XJI«Md・:xna«i»wu/aQir^A«A^»o»a.RMBMtutRJie.>»•»«,»:woe,rf3y111ir.:X4M>MF«hW«FW»ooconi.jMTn«.«nr»mji1MH«*w.I«t»”附m・土r(MMIIIw••ZZmKMt.An^->.i't■("mflW.MMN«unrinimmcn««rM>K*rwatM/nKw.WHKVir»ta.AftHWiRtARm.«»XftWlrN.»walil.|«34N'由,“:2W5WWJILEULMfQlimaA.ut4MN,■・出,.■(儿liQAimB*1:C«lllll.lttM:«.«»»»・E£R"MNt・ttl«W*a>^V»SnCAX«.AMtSlMe.I:"12Ill.lfJ:UZMAN就KHA申埃航・・,AdWtieXfiA"Ktl.SXtH•»**w«BinH04VICAfCM*KWMIWWE•»cri«inlUMtn««,,'Qgt,KA*WMAWA««n),Mh«Ae,*«imMCA«W.KMW.K.b>lVtMlrt:>1INMIS.4W0I'C,(k.XkrCAA«几AA・A氟灰,掰H4***mCA*・.而・,亿&•代上2€,:的《八2.ncct«in.iMxc2f.au:«,.■上“・八4±Bn»biua,»«■<■!».-.埼忧r*.f:oaniu.i3s»k冰assn37juuuti>z*KXQ&«•»«=•»■■*•«•<»»•»工作。图4-11在Excel中编辑好的GPS属性表4.3.6GPS数据与MAPGIS的融合1.将校正后的GPS数据(Excel格式)另存一份Txt格式,并做一些简化。2.打开MAPGIS6.7主界面,从“实用服务”子菜单中选择“投影变换”模块,进入投影变换操作界面。在投影变换子系统的主菜单中选取“投影变换”子菜单,选取其中的“用户文件投影变换”菜单项(图4-12)。
53♦;】HAPGIS投影交怏系统无标*WGtSXfftt*amxwtic*.ZHt耳・(《••»S1Mt=»««■•«»HfftfMVWM:>XnEXRtt»*«HT3rwM)raf(H**MKXRMIMMTIOkC*IO力成{((□3EZ3XX33HgXMTSG",HUA”.开招90:'BATCIS*.T图4-12“用户文件投影变换”菜单项lllRq*ttw-l»。—umfB,-L«**0BNrKMKMtBM«*(******1.进入“用户数据点文件投影转换”界面中进行点文件投影操作,具体步骤如下:(1)装入要进行投影变换的文件文本。也就是打开编辑好的GPS文本文件。(2)指定数据读取起始位置。在填图中我们要求所有的GPS点都要投影,就要选中第1行,表示从第一行开始都要进行投影变换。(3)设置用户投影参数。我们采集的GPS点位是经纬度,以度为单位,所以选择的“坐标系类型”和“坐标单位”分别为“地理坐标系”和“度二(4)设置结果投影参数。本次灌阳地质填图要求成图比例尺为1:10000,用千米值做为主要空间坐标。按要求应采用高斯-克吕格投影投影,用3度分带。灌阳地区处于第37带,中央经度为110000。(5)设置点图元参数。设置投影后生成的点文件的样式。(6)投影变换。设置好所有参数之后,单击“投影变换”按钮,进行投影变换。(7)单击窗体工具栏中的“保存”按钮,保存生成的点文件,定名为“GPS.WT”。2.在MAPGIS编辑系统中打开已经矢量化好的工程文件,将GPS.WT添加到工程中(图4-13)o
54am〉3」,附MKZSM)i4XJKESM・|k:EiU*"J:LTFhptF«d:,,EUICMSL~。,OU*也□修备i7,修MWdF*S'±3"0c(9■•>«kJar.li«l)iW•,,*•»•・。⑥,»ij.»-j-4■,”》«k?n3SR/X-图4-13添加好GPS点的工程文件1.在添加好GPS点的工程中,在点编辑菜单下选择“根据属性标注释”将gps点位与点性标注好。(图4-14)图4-14标注好点性、点位的工程文件
551.按照标注的点性与野外数据将各种地质要素在工程文件中表现出来(地层界线、断层),然后拓扑造区,最终形成成果,并按照一定步骤输出工程(图4-15)。
56图4-15输出的工程文件(jpg格式)第五章地质发展史5.1沉积发展史寒武纪(6)本区属于深海至半深海的沉积环境,连续沉积厚度巨大,沉积物呈互层状,存在地壳运动,有多次浊流,属于地槽沉积,为砂岩和泥岩(由于受加里东运动影响,现岩石发生了浅变质,砂岩变成为变质砂岩,泥岩变成板岩),海水小幅度振荡频繁,此时该区属亚热带气候。沉积物来源:陆源浅海复理石。奥陶纪(0)出现黑色板岩,且有大量笔石化石出现,相对而言是还原沉积环境。由于受加里东运动影响,岩石发生区域变质(表现为深绿色板岩的出现),形成褶皱回升。志留纪(S)本区受加里东运动的影响,表现为:(1)地壳发生隆起,寒武、奥陶纪的褶皱回升,志留系无沉积,使奥陶(0)与泥盆呈角度不整合接触I。(如图5-1)
5786/K图5-1奥陶系与泥盆系不整合接触①砂岩②角岩③板岩(2)使寒武、奥陶纪地层形成紧闭褶皱,轴向北东10°,应力表现为东西向挤压。(3)寒武、奥陶纪地层发生了浅变质作用,其中砂岩变质为变质砂岩,泥岩变质为板岩。(4)海洋山花岗岩体、都庞岭花岗岩体的西体形成。志留纪末期,广西运动结束之后,该区结束了地槽阶段。泥盆纪(D)与奥陶的地层呈不整合接触(O/D),地槽期结束,地台期开始。早泥盆世:地壳下降,产生海侵,沉积紫红色含砾砂岩,为海陆交互环境。中泥盆世早期:从氧化环境变为还原环境。中期:从还原环境变为氧化环境,有赤铁矿(细状、豆状)生成,为浅海相环境。晚期:变为浅海相化学沉积。在本测区中泥盆世地质发展详细表现为:在跳马涧组(D2t)继承早泥盆世的沉积环境,跳马涧组早期为灰绿色细粉砂岩,还原环境。晚期为杂色,末期为红色强氧化环境,化学、风化作用强烈。Fe3+受强烈氧化、水动力作用形成豆状、鲍状赤铁矿。棋子桥组(D2q)发生了较大规模的海侵,方向从南至北,使海岸线北移,江南古陆逐渐变远遭受剥蚀,地形变低,从而使本区的风化产物变少,本区变为
58清水海域,气候温暖,海水流动,碳酸岩化。在早期海水流动性好,故有块状层孔虫、珊瑚。海水升降震荡经常露出水面,形成生物礁灰岩、纹层状白云岩,发生了5〜6次旋回。中-晚期,水体流动性不好,枝状层孔虫白云岩(灰岩变为白云岩)和纹层状白云岩(局限性台地相)。在余田桥组(D3s)又发生了大规模海侵,此时江南古陆变得更小。早期局限台地相,为浅灰色至中厚层状泥晶灰岩和球状层孔虫。中晚期为台地浅滩相,水浅但水动力作用强,形成含核形石、燧石及一些腕足类化石的灰岩和生物碎屑。在锡矿山组下段(D4)的早期,由北向南发生海退,为局部台地相,沉积了厚层癞痢状灰岩,由于局部盐度稍高,Ca2+部分为Mg2+取代。在锡矿山组上段(DR)的晚期,海水继续退缩,时常露出水面,产生鸟眼构造、帐篷构造。在邵东组(Dg)时期,又发生了小规模的海侵,开阔的台地相沉积了一层砂屑灰岩、粉屑灰岩和泥晶灰岩。石炭系(C)早期:海侵又加大,出现了珊瑚,为浅海碳酸盐沉积。晚期:出现海退,地壳缓慢上升,隆起变成陆地,为海陆交互相,有砂屑、粉屑泥晶灰岩。岩关组(Cj)时期,又发生了海退,成为半局限台地相。大塘组(Cid)时期,发生了海退,成为海陆过度相、沼泽相,为一成煤时期。二叠纪(P)以陆相沉积为主,底部偶有浅海到滨海沉积的白云岩以及白云质灰岩。中部到顶部主要的沉积物主要有硅质岩、硅质页岩、砂质页岩,粉砂岩、页岩等。化石为腕足类,蜓化石,为陆相沉积。岩性:黑色页岩,灰岩。受印支运动的影响,与侏罗纪的地层呈角度不整合。(1)晚古生代地层褶皱减少,产生了白水-灌阳复式向斜。(2)产生了一系列的近南北向压性逆断层(F2、F4、F6、F8、F10),同时形成了近东西向的Fl、F3等拉性平移断层。侏罗纪(J)为海陆交互相,沉积了一层泥岩、砂岩。末期,受燕山运动作用,进一步隆起,使F2、F4、F6、F8、F10断层重新活动,受应力场南北向挤压,表现为张性正断层,枢纽向南扬起,向北倾伏。受此影响其结果为:(1)都庞岭岩体侵入。(2)与海的连通性不好,水体能量不高,盐度稍大。(3)开阔台地相与外海的连通性好,水体能量中等,盐度正常。
59(4)半局限台地相。(5)生物礁相地形凸起,水流动荡、温暖。(6)形成浅滩相。白垩纪(K)本区转为陆相沉积阶段,沉积了陆相沉积物,主要为一套紫红色砂岩、砾岩和含砾砂岩。第四纪(Q)本区为陆相河流沉积,沉积物为残坡积和亚粘土、粉砂、砂、砾等。5.2构造发展史在寒武纪(€)——奥陶纪(O),本区处于浅海一深海沉积环境,沉积物为海相陆源碎屑岩,主要为砂岩、泥岩和粉砂岩,在志留纪(S)受加里东运动(广西运动)使本区寒武系至奥陶系褶皱并隆起,同时发生区域浅变质作用和剧烈岩浆活动。其中浅变质作用使寒武系€)——奥陶系(O)砂岩、泥岩浅变质形成板岩。而剧烈的岩浆侵入作用形成海洋山岩体和都庞岭岩体的西体。两者均呈岩基露出,岩性均为黑云母二长花岗岩,该期构造应力场是近东西向挤压作用,结果使寒武系一一奥陶系褶皱形成轴迹北东10°的紧密线状褶皱和走向近南北向的压性断层,随着近一步褶皱隆起,使寒武、奥陶系出露并遭受风化剥蚀。从早泥盆纪开始,随着加里东运动的结束地壳开始缓慢下降,相继沉积了泥盆、石炭潮坪至浅海相的陆源碎屑岩和碳酸盐岩,这期间地壳处于相对稳定期(地台),总体以间歇性垂直升降运动为主,这套滨、浅海相沉积盖层覆盖于基底寒武——奥陶系之上,并与其成角度不整合接触关系,约在三叠纪本区发生印支构造运动,该期构造运动的应力场仍以近EW向挤压作用为主,结果使泥盆系(D)一石炭系(C)(第二构造层)褶皱。形成轴迹南北向的灌阳——白水复式向斜和一系列次级背向斜褶皱,在断裂构造方面,形成一系列与灌阳——白水复式向斜和次级背向斜斜相伴生的南北向压性(逆)断层F2、F4、F6、F8、F10和走向近东西向的断层Fl、F3o
60到侏罗纪,受燕山运动早期近南北向的挤压作用,使本区地壳褶皱隆起,近南北向的挤压作用使泥盆系(D)——石炭系(C)印支期形成的南北向逆断层转为正断层,同时发生北北东向的左旋平移断层,燕山运动早期还导致大规模的岩浆活动,形成都庞岭岩体东体岩基(Y52)。白垩纪,本区转为陆相沉积阶段,沉积了陆相沉积物,主要为一套紫红色砾岩、砂岩和含砾砂岩,砾岩成分为泥盆系(D)——石炭系(C)的白云岩、灰岩,多为“就地取材”,这套白垩系陆相沉积物与下伏岩层成角度不整合接触。白垩纪晚期本区受晚燕山期构造运动的北西——南东向挤压作用,使白垩系发生弯曲,形成北东40°的平缓向斜,在断裂构造方面,早期(印支期)形成的南北向正断层转为左旋平移断层,并形成北东东向右旋平移断层。第四纪本区为陆相河流沉积,沉积物为残积物、冲积物和压粘土、粉砂、砂、砾石等。综上所述,灌阳地区的构造发展史是相当复杂的,每一个构造的形成都经历了相当长的时期,同时受多期构造运动的影响,具有长期性、复杂性、阶段性、继承性等特点。5.2生物发展史寒武纪、奥陶纪的生物以海相的笔石为主,产叉笔石(Dicellograptus)、栅笔石(climacograptus)双头笔石(dicranograptus)、对笔石以及海绵骨针化石(protospongia)o然后地壳逐渐抬升,到泥盆纪变为浅海相,化石以珊瑚和层孔虫为主,多产于中泥盆统棋子桥组(D2q)的深灰色厚层白云岩中,主要有切珊瑚(temnophyHoum)、双孔层孔虫(Amphipora)、球块层孔虫等。到石炭纪仍为浅海相,产内沟珊瑚(Zaphrentis)、笛管珊瑚(Syringopora)和一些腕足类化石。在二叠纪以后地壳抬升为陆地,主要为陆相沉积,生物化石稀少。
61第六章结束语6.1实习小结这次灌阳数字化地质填图实习于2012年10月10日到2012年10月22日下午返回,共计12天,在此期间我们完成了野外踏勘、实测地层剖面、野外地质填图三项野外工作,并在室内完成了数据的整理与处理以及地质图的绘制。此次灌阳数字化地质填图实习,在杨启军、汤静如、余勇、陈远荣等老师的悉心指导下,使我认识了灌阳地区的主要地层:下泥盆统(D,)跳马涧组⑺大)、棋子桥组⑺司)、余田桥组(DssX锡矿山组上段(D3x*)>锡矿山组下段(D:,()、邵东组(Dssh)、岩关组(Cty),白垩系(K)等地层的岩性和地层间的划分标志。还有各种构造现象,花岗岩与围岩的三种侵入关系:沉积接触、断层接触、侵入接触;通过实地观察和测量劈理和层理的产状关系,确定褶皱的性质及岩层层序是否正常;通过对F1到F10一系列断层的观察,我们知道了识别断层的标志,如可见方解石脉、角砾岩以及紫红色的胶结物、方解石脉胶结断层角砾岩,有时会观察到擦痕和阶步,同时还能从落水洞(往往呈串珠状产出)、负地貌和断层水来识别断层的存在。我们还观察到了一系列背斜与向斜,如西山坪背斜、陈王塘背斜、恶猫岭向斜、罗家坪背斜、410.3向斜,它们一起构成了灌阳式复式向斜。这一次实习,在野外我们还学会了使用GPS进行野外定点,这是非常重要的一点,也是能体现本次数字化填图的一个表现。并用数码相机拍摄了一些主要的地层与构造现象;室内我们的主要工作就是对记录本和当天野外的数据进行整理把GPS定位点数据导入已经矢量化好的地质图中,此外在野外踏勘是还绘制了部分区域的素描图。灌阳填图实习让我对传统的野外地质工作方法有了更加深入的认识,也让我对现代化高科技技术在地质工作中起到的作用有了一定的了解,特别是3S技术在地质填图中应用的重要性。这些都让我们平时用电脑把时间花在游戏、微博、贴吧等非学习用处的同学感到不安,让我们很多同学有了危机感,同时也可以激发了我们要学点东西的斗志。本次实习除了传统的MicrosoftWord、MicrosoftExcel办公软件以外,老师还展示了Mapgis地质软件及CorelDraw软件的使用方法。同时我们也初步掌握了这两个软件的基本使用方法。
626.1心得体会这次实习给我的感触主要有以下几点。感触最深的是理论知识还不够牢固,许多东西考完试就扔回去给老师了,这个很大程度是与我当时学习专业知识的时候没有下苦工,没有形成很好的学习习惯有关。以至于在实习当中老师提问题我就办哑巴,例如第一天的时候我们去看花岗岩,老师问我们花岗岩的成分,如何命名我都变得很沉默。第二呢,我觉得是作图,作图是个很考验人耐性的功夫,要做到精确作图,必须要有一个不耐其烦的心态,因为我们作的图往往都是牵一发而动全身。一个毫米放到现实中往往就是10米有时候甚至更大,一个毫米的差别就能把测区的岩层颠覆,就好比发育在跳马涧组(DM)酶粒状赤铁矿层。记得当时老师是叫我们用放大标示把赤铁矿层表示出来的。第三呢,就是很累,每天早上早早得起床开展野外工作,从野外回来的时候身体都比较疲惫,回来还要处理在外面记录的数据和画图,晚上还要上课。其实每次从山上回来我都想到头大睡一觉的,很多次躺在床上昏昏欲睡的时候我就想起这次实习的重要性,自己本来理论知识就不是很牢固,已经危机四伏,而且这次灌阳实习是毕业前非常重要的实习,借用杨启军老师的话是这样说的“这次实习就是你的饭碗,扒开里面是肉是饭,就看你这次了。”每每想到这里我就有意思的让自己清醒一下,去洗澡让头脑保持清醒。但是还是有一次溟大了,在上“RS影像辅助地质填图”的时候我就坐着没有任何背靠的时候睡着了。由此我体会到了父母工作的艰辛,我应该更珍惜现在的学习机会,不论是课本知识,还是社会实践的机会,我都应该努力做到最好,争取问心无愧。第四呢,就是团队精神很重要,特别是在分组工作的时候,对于路线的选择肯定会有不同的见解,如果大家都固执己见,那么这个团队就会陷入进退两难的地步。还有就是,每一天都应该有一个兴奋一点的男生,可以到处跑来跑去,任劳任怨。这样可以有效避免集体都累了不想跑去难定的点,而得不到更确切更真实的数据。第五就是,老师您辛苦了。可以这么说没有老师的辛勤付出就没有我们灌阳实习顺利的进行。在踏勘的过程中老师往往要走在最前面带路兼开路,我们跟在后面,有时候要经过的地方根本就没有路都是老师自己为我们开出一条安全的
63路。杨老师在这次实习过程中用自己的行动向我们诠释一位地质前辈对我们后辈成长的关心和支持。这次实习的主要目的就是要让我们把课本所学运用到实际的生产工作中,杨老师给予了我们足够的实践平台,引导我们自己主动的学习,当我们的判断出现偏差和错误时他会及时的将我们引导至正确的方向。杨老师全心全意地诠释师者品格,不愧是人类灵魂的工程师!6.1不足与建议任何一件事都不可能是无懈可击的,哪怕在当时看来是很完美的,但是随着时代的推移,科技的发展,很多不足之处就会暴露出来。本次实习我觉得还是有很多不足的地方的,例如,时间安排得太紧凑了,同学们都累得半条命还要死撑着去听课,很多同学都是半睡半醒的,这样的听课效率又怎么会高呢?还有就是把分组工作的时间压缩了,把四天变成了两天,时间刚刚够把测区跑•圈。根本达不到老师说的“随便指•座山头都能说出名字”至少我是不能的,同时我也知道我们组的也没能达到这种程度。所以,我建议把我们的实习时间延长。写报告的时间缩短,报告根本用不上三周。这样不仅可以有效消除同学们带着疲惫的身体去听课,也有助于我们消化和吸收老师讲的知识。参考文献:张桂林,冯佐海等《基于3s技术数字化地质添图新方法》北京:国防工业出版社.2005徐开礼,朱志橙等《构造地质学》地质出版社杜远生,童金男主编《古生物地史学概论》中国地质大学出版社路凤香,桑隆康主编《岩石学》地质出版社徐开礼,朱志橙等《构造地质学(附本)》地质出版社