• 教学内容
    1.   观察中元古界长城系常州沟组、串岭沟组、团山子组和大红峪组；
    2.   陆源碎屑岩与内源碎屑岩特征；
    3.   不整合接触关系
    4.   面状构造与线状构造
    教学目的与要求
    1.   测量层面、不整合面、断层面的产状；
    2.   绘制夹山路线随手剖面图及地质现象素描图；
    3.   掌握陆源碎屑岩的观察、分类及命名方法；
    4.   掌握长城系地层先后顺序、地层单元组成及相互间的接触关系；
    5.   观察发育于长城系滨浅海相地层中的沉积构造。
  •  基础知识
    1.   陆源碎屑岩、内源碎屑岩
    2.   中元古界长城系地层单元的岩性组合
    3.   层理构造和层面构造
    4.   断层相关褶皱
    5.   蓝藻和叠层石
  •  路线概况

    夹山路线分为东西两条路线，分布于兴葫公路两侧。夹山路线第一个观察点的坐标为E 120°47'49.20 "，N 40°39'45.04"，路线结束点坐标为：E 12 0°47’49.52"，N 40°39'50.62"。路线全长2.52km，共有8个观察点。

    图1   龙回头海滨路线教学点位置图

    夹山地区主要发育中元古界长城系，长城系主要由常州沟砂岩、串岭沟页岩、团山子白云岩、大红峪石英岩组成。不整合接触关系有：绥中花岗岩与常州沟组长石砂岩不整合接触产出底砾岩，团山子组与大红峪组为角度不整合接触。

    图2  龙回头海滨地质路线及邻区地质图
  • 观察点01：常州沟组沉积特征及其与绥中花岗岩接触关系
     要求
    1.   观察描述绥中花岗岩和中元古界长城系陆源碎屑岩（颜色、成分、结构、构造）
    2.   测量层面、不整合面、断层面的产状
  •  内容

     中元古界常州沟组与新太古代绥中花岗岩沉积接触关系

    图3  元古界常州沟组与新太古代绥中花岗岩沉积接触界面
    图4  中元古界常州沟组与新太古代绥中花岗岩沉积接触
  •  绥中花岗岩

    似斑状黑云母正长花岗岩：风化面黄灰色，新鲜面紫灰色；结构：似斑状结构；构造：块状构造；成分：浅色矿物包括正长石、石英和斜长石，暗色矿物包括角闪石（不足5%）、黑云母（约5%）。斑晶粒径2~20mm，集中在5mm左右。基质粒径0.5~1mm。

    图5  太古宙似斑状黑云母正长花岗岩
     常州沟组下段长石砂岩特征

    长石砂岩：风化面灰色，新鲜面灰黑色，具碎屑结构、碎屑颗粒磨圆差、呈棱角状；厚层状构造，水平层理，波纹层理构造。成分：长石平均粒径为1.5mm，主要为碱性长石，肉红色，硬度大于小刀，含量约30%；石英平均粒径为0.5mm，最大可达2mm，透明，硬度大于小刀，含量约60%；岩屑平均粒径0.5mm，含量约10%。

    图6  中元古宙常州沟下段组长石砂岩
  •  层理构造和层面构造
    图7  常州沟组斜层理和平行层理
    图8  常州沟组波痕

    常州沟组砂岩发育层理和层面构造，如斜层理（图7）、平行层理（图7）、波痕（图8）、递变层理（图10）。

  • 观察点02：常州沟组下段与中段分界
     要求
    1.   观察与描述常州沟组上段岩性特征；
    2.   识别常州沟组沉积旋回，了解各旋回的沉积特征。
  •  内容

    递变层理

    常州沟组薄层长石砂岩、长石石英砂岩（图10）层由底向上至顶部颗粒逐渐由粗变细，具有递变层理特征（图11），一般这种递变层理代表了浊流沉积，具体还需要结合沉积相和区域地质情况进一步判断。

    图9  常州沟组青灰色长石石英砂岩
    图10  常州沟组砂岩中的递变层理
  • 观测点03：常州沟组与串岭沟组的分界及串岭沟组岩石组合
     要求
    1.   观察与描述串岭沟组粉砂岩、粉砂质页岩特征；
    2.   观察与描述断层构造。
  •  内容

    串岭沟组粉砂质页岩

    粉砂质页岩（图11）：风化面褐色，新鲜面青白色，泥质结构页理构造，成分主要<0.005mm碎屑黏土。

    图11  串岭沟组青白色粉砂质页岩

    串岭沟组白色粉砂质泥岩

    粉砂质泥岩（图12）：风化面褐色，新鲜面白色，泥质结构薄层构造，成分主要<0.005mm碎屑黏土，页理不发育。

    图13  串岭沟组泥质粉砂岩中的发育的小断层
    图14  串岭沟组泥质粉砂岩中的发育的断层与石英脉
  • 观察点04：串岭沟与团山子组的分界
     要求
    1.   观察串岭沟组与团山子组的整合接触关系及识别标志;
    2. 确定串岭沟组与团山子组的分界位置
  • 观察点05：团山子组浅玫瑰色白云质灰岩、白色钙质砂岩
     要求
    1.   观察描述团山子组陆源碎屑岩和内源碎屑岩（颜色、成分、结构、构造）；
    2.   测量层面的产状。
  •  内容

    团山子组下段陆源碎屑岩

    夹山路线团山子组下段主要发育白色长石砂岩。

    白色钙质长石砂岩（图16）：风化面黄褐色，新鲜面白色。结构：碎屑结构。构造：薄层状构造。成分：石英：平均粒度0.1mm，硬度大于小刀，含量约60%；长石：平均粒度0.05mm，硬度大于小刀，部分风化为高岭土，含量约40%。

    图16  团山子组下段白色钙质长石砂岩

    团山子组下段白云质灰岩

    白云质灰岩（图17）：风化面土黄色，新鲜面浅玫瑰色，泥质结构薄层状构造，成分主要<0.005mm的黏矿物、细粒方解石及细粒白云石。

    图17  串岭沟组白色粉砂质泥岩

    白色白云质灰岩（图18）：风化面深褐色，新鲜面白色：泥质结构，薄层状构造，主要为成分粘土矿物、细粒方解石及细粒白云石，粒度小于0.005mm。

    图18  团山子组下段白色白云质灰岩
  • 观察点06：团山子组上段叠层石灰岩、团山子组与大红峪组角度不整合接触关系
     要求
    1.   观察描述团山子组上段叠层石灰岩（重点描述化石）
    2.   团山子组与大红峪组角度不整合接触关系。
  •  内容

    团山子组上段地层中发现丰富的叠层石（图19和图20）和微古植物化石，叠层石以层状、层柱状为主。

    图19  团山子组叠层石灰岩岩性
    图20  团山子组叠层石灰岩三维模型

    叠层石灰岩

    层叠层石（未定种）（ Stratifera sp.）（图21 ）：叠层石形态呈波纹状或水平纹层状，叠层石上凸部分高2～3.5cm，呈半球形或强凸的穹形，横断面呈椭圆形，长轴6～7cm，短轴4.5～ 5.5cm。凸起之间部分很少见有平缓下凹，多平坦。基本层继承性一般，凸起部分相对好。基本层硅化现象较为普遍。

    图21  团山子组层叠层石

    叠球藻叠层石（未定种）（Eucapsiphora sp.）（图22）：个体小，呈柱状，直径仅几毫米。叠层体由窄的指状柱体组成，柱体常分叉，分叉前柱体变粗，通过加宽平行或微散开方式分为两个较窄的子柱体。母柱体宽约1.2～1.8cm，子柱体宽约0.5～1cm。柱体垂直或微倾斜地层层理方向生长，直或微弯曲。柱体表面局部平滑或不平整，断续单层壁。层理平缓凸起，柱间具有连层。

    图22  团山子组叠球藻叠层石

    卷心菜叠层石（未定种）（Cryptozoon sp.）（图23）：个体巨大，呈卷心菜状，直径达30cm 左右。叠层体扁球形，纵断面观察到一扁球形单个柱体，直径5cm 以上，高4cm 以上。柱体不分叉，基本层在基部呈平缓穹形。向上逐渐变为陡峭穹形，上部层理包裹下部层理，最外部层理呈平缓穹状。

    图23  团山子组卷心菜叠

    团山子组与大红峪组分界

    在露头上可见团山子组风化裂隙被大红峪组砾岩充填（图24），由此可以推断在团山子组形成之后，存在区域隆升，可能在团山子组灰岩的顶部形成了溶洞，当大红峪组形成时，砾岩充填于溶洞中。

    图24  团山子组风化裂隙被大红峪组砾岩灌入
  • 观察07：大红峪组下段单成分砾岩、复成分砾岩
     要求
    1.   观察描述大红峪组砾岩（颜色、成分、结构、构造）；
    2.   大红峪组中段石英砂岩。
  •  内容
    图25  大红峪组复成分砾岩

    复成分砾岩（图26）：风化面和新鲜面为黄褐色。结构：碎屑结构。构造：块状构造。成分：砾石成分复杂，主要包括炭质粉砂岩、石英砂岩、长石石英砂岩、长石砂岩等，砾石最大者可达20cm，平均2cm，钙质胶结或铁质胶结。

    图26  大红峪组复成分砾岩三维模型图
    图27  大红峪组中段白色石英砂岩
  • 观察点08：大红峪组上段薄层粉砂岩、页岩互层
     要求
    1.   观察与描述大红峪组上段岩石组合特征。
  •  内容
    图28  大红峪组上段白色页岩
    图29  大红峪组上段白色页岩
    图30  大红峪组上段青灰色薄层粉砂岩

    青灰色薄层粉砂岩（图30）：风化面褐色，新鲜面青灰色；结构：泥质结构或碎屑结构；构造：薄层状构造；成分：主要为粒度小于0.05mm的碎屑物及少量粘土矿物。

  • 问题与思考
    1.   大红峪组砾岩物质来源问题？
    2.   地层学层组段划分的依据是什么？
    3.   层面和层理构造对指示沉积环境有什么意义？
    4.   中元古界长城系包括那几个组？各组之间是什么接触关系？
    5.   中元古界长城系是在什么沉积环境下形成的，判断其形成环境的证据是什么？
    6.   不整合面的野外识别标志有哪些？
    7.   什么是吕梁运动？其地质记录是什么？
    8.   什么是兴城运动，其地质记录是什么？
    9.   绥中花岗岩的主要特征是什么？
    10.   叠层石灰岩是在什么沉积环境下形成的？
    11.   兴城地区叠层石有哪些类型？各种类型有何特征？
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