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教学内容
- 观察与描述中-新元古界蓟县系雾迷山组,青白口系长龙山组、景儿峪组,下寒武统昌平组地层层序、岩石组合、形成环境,以及不同地层单元划分标志及主要特征;
- 观察与描述两个平行不整合接触界面,它们代表了两次沉积间断和两期构造运动。分别是雾迷山组(Jxw)与长龙山组(Qnc)之间的芹峪运动和Qnj与昌平组(Є1c)之间的蓟县运动;
- 观察与描述雾迷山组右行走滑逆断、侵入岩脉、镜面、擦痕等地质现象。
教学目的与要求
- 观察与描述路线各地层单元的岩性及分界;
- 掌握沉积岩、沉积构造描述方法,初步学会沉积环境分析方法;
- 识别与描述各种构造现象;
- 了解华北地台中新元古界、下古生界的地层层序及其接触关系;
- 绘制随手剖面图1个及素描图3个。
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基础知识
- 碳酸盐岩分类命名
- 沉积岩
- 沉积环境与沉积相
- 造山运动与造陆运动
- 地层划分与对比
- 断裂构造
- 硅化与成矿作用
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路线概况
上长茂路线包括3套地层,两个不整合界面,共计有4个教学点,路线全长约430米。
图1 上长茂路线观察点位置图
路线起点为花岗斑岩岩脉侵入雾迷山组——角砾状白云质灰岩,它与上伏长龙山组下部石英砂岩为不整合接触(芹峪运动)。长龙山组上段页岩、粉砂岩与景儿峪组薄板状灰岩呈整合接触。景儿峪组与上覆昌平组角砾状白云质灰岩呈不整合接触,该不整合是蓟县运动的地质记录。
图2 上长茂路线及周边地区地质图
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观察点01:雾迷山组白云质灰岩
要求
- 观察与描述雾迷山组灰岩特征;
- 观察与描述花岗斑岩岩脉,及岩脉与雾迷山组灰岩的接触关系;
- 观察发育于雾迷山组地层中的逆断层,了解断层性质的确定依据与断层特征;
- 绘制地层剖面图(起点),记录地层的岩性、产状及构造特征。
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内容
角闪正长斑岩(图3):呈脉状侵入在白云质灰岩中,出露宽度约10m。新鲜面肉红色,斑状结构,块状构造。斑晶主要角闪石和钾长石组成,含量在5-10%左右,基质为细粒结构,由细粒长石石英组成。
图3 角闪正长斑岩角闪正长斑岩(图3):呈脉状侵入在白云质灰岩中,出露宽度约10m。新鲜面肉红色,斑状结构,块状构造。斑晶主要角闪石和钾长石组成,含量在5-10%左右,基质为细粒结构,由细粒长石石英组成。
图4 花岗斑岩花岗斑岩脉侵入角闪正长斑岩中(图5),出露宽度约5m,花岗斑岩脉形成较晚。
图5 角闪正长斑岩与花岗斑岩的关系 -
雾迷山组青灰色白云质灰岩
似白云质灰岩(图6):风化面:灰白色,新鲜面:青灰色,结构:碎屑结构,硬度<小刀,主要成分为方解石(碳酸钙),微晶,硬度<小刀,滴盐酸出现气泡。
图6 青灰色白云质灰岩新鲜面近照角砾状白云质灰岩雾迷山组上部发育角砾状白云质灰岩(图7)。目前角砾状构造的成因有两种不同认识,一种观点认为是构造成因的,另一种认为是沉积成因的。
图7 中雾迷山组角砾状白云质灰岩高角度逆断层雾迷山组发育高角度逆断层(图8),断层近直立。
图8 具有走滑性质的高角度逆断层 -
观察点02:雾迷山组与长龙山组接触关系
要求
- 观察与描述雾迷山组与长龙山组之间的接触关系,描述接触界面的特征,分析接触界面的性质,测量接触界面的产状;
- 观察与描述青白口系长龙山组下段的岩性特征;
- 绘制随手剖面图,记录地层岩性、产状和构造特征。
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内容
雾迷山组与长龙山组接触面
该观察点为雾迷山组与长龙山组的界线点(图9),其中雾迷山组为角砾状硅化白云质灰岩(图10),长龙山组为灰白色中厚层细粒石英砂岩。接触面上下岩层产状基本一致,其间缺失蓟县系洪水庄组,铁岭组,表明该界面为平行不整合。由于在接触界面可见破碎砂岩角砾、硅化和构造破碎强烈,推断由于后期构造运动,沿着雾迷山组与长龙山组平行不整合面发生了构造滑动。
图9 雾迷山组与长龙山组断层接触关系图图10 雾迷山组顶部角砾状硅化白云质灰岩 -
长龙山组下段中厚层石英砂岩
长龙山组下段为中厚层的石英砂岩、长石石英砂岩为主(图11、图12),夹有薄层的含海绿石石英砂岩,粒度为中细粒,具层理,磨圆好,分选好。
图11 长龙山组下段中厚层石英砂岩长龙山组上段主要是薄层紫色、灰绿色粉砂岩、粉砂质页岩、页岩,上长茂地区长龙山组的下段与上段接触界面呈现波状弯曲,
图12 长龙山组下段岩性特征 -
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内容
图13 长龙山下段与上段分界长龙山组上段岩性
长龙山组上段发育薄层粉砂岩(图14)。
图14 长龙山组上段薄层粉砂岩图15 层间顺层滑移正断层长龙山组与景儿峪组界线
长龙山组与景儿峪组界线为整合接触(图16),长龙山组上段以薄层的粉砂质页岩为主,接触界面旁边,长龙山组砂岩风化面为土黄色,薄层,具有页理构造;景儿峪组白云质灰岩,风化面灰白色,新鲜面青灰色,碎屑结构,可以明显的看到方解石脉穿切。
图16 景儿峪组灰岩与长龙山组砂岩整合接触 -
观察点04:景儿峪组与寒武系昌平组平行不整合界线
要求
- 观察与识别景儿峪组与昌平组之间的平行不整合界面,描述不整合面的特征及性质,测量不整合面产状;
- 观察与描述下寒武统昌平组地层特征,并观察描述其主体岩性(角砾状白云质灰岩)。
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内容
景儿峪组与昌平组的接触关系为平行不整合(图17),在景儿峪组与昌平组之间缺失了震旦系和南华系,该平行不整合记录了一次重要的构造运动-蓟县运动。
图17 景儿峪组与长龙山组整合接触界线该观察点为景儿峪组与寒武纪昌平组平行不整合接触界线,景儿峪组为青灰色厚层白云质灰岩,昌平组风化面呈现出黄灰色,新鲜面灰白色,角砾状构造,碎屑结构,H<小刀,是黄灰色角砾状白云质灰岩。
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问题与思考
- 雾迷山组角砾状白云质灰岩的成因是什么?
- 平行不整合记录了什么地质运动?
- 雾迷山组的沉积环境识别标志是什么?
- 长龙山组的沉积环境识别标志是什么?
- 景儿峪组的沉积环境识别标志是什么?
- 昌平组的沉积环境识别标志是什么?
- 什么是蓟县运动?
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