京西矿山地质认识实习指导书

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1、京西矿山地质认识实习指导书华北科技学院安全工程学院2010年6月第一部分 实习的目的、任务和要求一、目的地质认识实习是地质基本概念、基本知识和基本技能(三基）训练的实践过程,旨在通过短期的野外实践使同学们对地质学研究的主要内容和特点有一个比较全面的、概括性的了解.进一步巩固和掌握矿山地质课程的基本内容和方法,为以后的教学和工作实践打下坚实的基础。主要目的有三：（1）认识各类地质现象；（2）初步掌握一般的野外地质技能,从野外观察、记录、描述到罗盘使用等等；（3)树立艰苦奋斗的思想作风和勇于探索的科学求实精神，建立地质思维,培养学生对大自然的热爱。二、任务1、采集矿物和岩石标本，进行肉眼鉴定描述，

2、训练野外鉴别矿物和岩石的能力,初步掌握三大岩类的特征与区别标志,尤其是沉积岩与岩浆岩的野外判别.2、由老至新了解华北型沉积地层层序、接触关系、岩性特征及其沉积环境和沉积矿产，建立地质发展的时、空概念。 3、初步掌握褶皱、节理和断层等主要地质构造的野外观测方法和依据.4、结合野外实际地质作用现象，观察认识风化作用、剥蚀作用、搬运作用和沉积作用等外动力地质作用,认识各种地质作用所形成的各种地貌景观。5、初步学会地形图的使用、路线地质剖面的测量、地质点定点与描述、利用地质罗盘仪测量地层产状要素、野外地质记录等基本地质工作方法。三、实习报告1、系统总结野外实习过程中的地质现象，文字图件共计4000-8

3、000字。2、文字：前言、地层与沉积岩、岩浆作用与岩浆岩、变质岩与变质作用、地质构造、外动力地质作用、地质发展简史、结束语（实习体会）.3、图件：包括交通位置图、各组地层的信手剖面图、地质现象素描图。四、实习方式与要求1、本实习属于教学性质的认识实习，以教师指导方式为主,结合课堂学习的理论知识，联系地质实际认识各种地质现象和地质作用，学会简单的野外工作方法。2、实习期间以实习小组为单位，组长为本小组负责人，小组成员要互相照顾、互相帮助；整个实习期间均为集体活动，严禁个人行动。3、实习开始要认真做好准备工作,阅读实习指导书，明确实习目的和任务，了解实习计划和安排，准备实习用品.4、野外实习中,每

4、到一处，学生先集中听老师讲述，然后按实习小组分头进行地质观察描述，有问题要及时提出,争取在现场弄懂。5、每天野外实习返校后，晚7:009:00为室内工作时间，各小组长组织组员在指定教室集中对当天实习内容进行学习讨论，并做系统整理归纳。6、自觉遵守纪律,爱护树木、庄稼，不乱仍杂物，保护环境，上山严禁烟火。7、上山不准穿凉鞋、要穿长裤；野外工作时禁止相互嬉戏、打逗,避免使石块坠落伤人，在公路边工作时注意交通安全。8、妥善保管实习指导书、罗盘等实习用品，遗失照价赔偿.9、无特殊情况必须出野外，如有特殊情况必须向实习带队老师请假并获批准。五、成绩考核实习成绩为5分制，野外工作（野外观察和讨论的认真程度

5、、野外记录)2.5分实习态度和表现（出勤、遵守记录情况等）1分实习报告1。5分六、实习安排与实习路线认识实习3天，安排1次参观和2条野外实习路线，具体实习安排如下：1、 讲课、实习前准备；2、 参观地质大学（北京）地质博物馆；3、 下苇甸地质路线，观察认识上元古界下古生界地层、侵入体;4、 周口店地质路线，观察花岗闪长岩体、风化作用、接触变质带变质岩，周口河河流地貌;164背斜;岩溶地貌5、 室内总结，编写实习报告。第二部分 实习区地理和地质研究概况第一节 交通与自然地理 实习区位于北京西山东部,地跨门头沟区和房山区,实习路线距中国矿业大学（北京校区）校园1660km不等，交通十分便利,景色秀

6、丽. 实习区内千米以上的山峰有多座，著名的如百花山海拔1991m，灵山达2420m，南部上寺岭1307m。区内大多为低山和丘陵区,高程一般为150300m，总体地势为北高南低，西高东低，东南为华北平原。实习区内主要河流为永定河、大石河和拒马河等，永定河是北京地区的主要河流,发源于吕梁山北端东部，其上游为桑干河，向东流经山西、河北、经北京西山和平原，在天津汇人海河，然后流入黄海。这些主要河流的支流向上游呈树权状撒开,形成了北京西山和平原的密集水系。 北京西山年降水量700mm左右。雨季为7一8月，其降水量占全年的70，山洪主要集中在这个时期.每年6一7月为高温季节，7月平均气温为28，极高温度可

7、达40；1一2月为低温季节,1月平均气温为一6，极低温度达一22。4一10月，日平均气温超过11，年雷暴日约37天,多集中在雨季。年大风日（8级）约21天，多在冬季和春季。 区内工矿企业较多，包括燕山石油化工厂、首都钢铁公司等,此外还有一系列的具有一定规模的煤矿和水泥和石灰厂矿，花岗岩、板岩和大理岩石料的生产也很可观.农业方面，平原区以种植小麦、玉米为主，丘陵和山区以杂粮为主，山口河滩地多植苹果树、梨树和柿树等。第二节 地 层 实习区北京西山位于近东西向的燕山山脉和北北东向的太行山脉的接合部位。区内地质研究程度较高,地层发育较全，从太古界到新生界的主要地层单位均有出露(图1）。本区地层经历了不

8、同程度的区域变质作用。本区地层和岩石在华北地区具有典型性和代表性，并可与华北地区的其它地区对比。第二节 岩 石一、沉积岩 1、碎屑沉积岩： 区内碎屑沉积岩主要有砾岩、砂岩、粉砂岩、砂质页岩、页岩、泥岩和一些火山碎屑沉积岩等，分布广泛,形成时代为太古代至新生代。 2、化学沉积岩 区内化学沉积岩主要有灰岩、白云岩和硅质岩等。在区内主要分布于百花山向斜的两翼。其形成时代主要是：蓟县纪、青白口纪、寒武纪、奥陶纪等。二、岩浆岩 京西岩浆岩出露面积较大，主要可以分为深成侵入岩、浅成侵入岩和喷出岩类，均形成于中生代侏罗纪和白垩纪。深成侵入岩是区内分布广泛，主要为中性到酸性岩体，从南到北都有出露。区内出露较大

9、的岩株有房山岩体、灵山岩体等及与之相伴形成的岩枝。浅成侵入岩主要是和深成侵入岩相伴形成的一系列的岩墙、岩床、岩枝等，从基性到酸性均有发育。 3喷出岩: 主要分布于百花山向斜的核部百花山和下苇甸一带,其它地区如周口店一带则零星分布.其形成时代均为侏罗纪和白垩纪，以中晚侏罗世最为发育，属流纹岩、安山岩和玄武岩类。三、变质岩 变质岩岩类较为复杂，主要有大古界基底变质杂岩，显生宙的区域动力变质岩类和热接触变质岩类。 太古界变质杂岩大面积出露于实习区南西部,其它地区则零出露。主要岩性有片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩组成，并受到中等到强烈的混合岩化作用，形成了各种类型的混合岩。动力变质岩主要发育在各类断层带中

10、，主要岩性有各种变余糜棱岩、糜棱岩和断层岩等。区域变质岩类分布广泛。主要有板岩、干枚岩、片岩、片麻岩和变质砂岩（砾岩)、大理岩等。在与各类岩体的接触部位，还发育各种类型的热接触变质岩类。第三节 区域构造概述一、断裂构造 1、北东向断裂 主要包括紫荆关深断裂带和怀柔涞水断裂带及其伴生的小断裂，是区内主要断裂.北东向断裂主要变形时期为晚侏罗世,后期新生性、继承活动性明显.断裂活动控制了晚侏罗世及白垩世侵入岩体及早白垩世火山沉积盆地的分布和发展。 2北东东向断裂 北东东向断裂与北北西向断裂相互交切而呈棋盘格状，一般规模不大，长几Km至十余km，总体走向北东6070，断面紧密、平直,断距很小,主要形成

11、于侏罗纪末，是上述北东向主断裂共生的断裂。断裂性质呈左行压扭性。 3北西北北西向断裂 本组断裂一般规模不大，长几km至十余Km,区域上个别可达上百Km，主要变形时期为侏罗纪,是前述北东向主断裂共生的断裂，并与北东东向断裂配套。断裂性质呈张扭性。二、褶皱构造 北京西山的褶皱构造较为发育，轴向主要为北东东向至近东西向,主要有：百花山向斜、九龙山（三家店）向斜、马鞍山（谷积山）背斜和北岭向斜等。 1、百花山向斜 百花山向斜分布于北京西山中部,呈北东北东东向展布，核部地层为侏罗系火山岩,两翼分别为古生界和元古界;两翼地层倾角约30，近对称分布，轴面直立。褶皱的北翼与西南部为断层切割及燕山期岩体侵入改造

12、，表明其形成于岩体侵入前，区内零星发育的白垩系没有卷入褶皱,因此褶皱形成于中侏罗世后，白垩纪之前，是印支运动一燕山运动早期的产物。 2、九龙山（三家店）向斜 九龙山向斜分布干百花山向斜东部，呈近东西向展布，与百花山向斜的构造特点极为相似，二者为同期构造作用下形成.核部地层为是侏罗系火山岩，两翼主要为古生界；两翼地层倾角约30，近对称分布，轴面直立。3、马鞍山（谷积山）背斜马鞍山背斜分布于九龙山向斜与北岭向斜之间，呈北东东或近东西向展布，核部地层为蓟县系雾迷山组，两翼分别为青白口系、寒武、奥陶系和石炭、二叠系。在横剖面上,背斜总体成箱状，两翼较陡而顶部平坦，总体向东倾。 4、北岭上叠向斜 北岭上

13、叠向斜总体呈NE向展布，东北端转向近东西向。向斜的东南翼倾角较陡，约60一70，个别甚至倒转；西北翼较缓,倾角不过20一40，轴向总体向南东倾斜,倾角约60左右，向斜具宽大的槽部，其北段较窄,南段较宽，次级构造复杂。三、地质发育简史 本区自太古代至第四纪经历了漫长的地质历史,总趋势表现为由太古代的活动，到元古代后转向稳定,印支期又有活化的特征；沉积环境由元古代古生代的海相和海陆相沉积，至中生代转向陆相沉积环境的演化过程.本区的构造演化可划分为四个演化阶段： 1 太古代一早元古代基底形成阶段 太古代早期(约3.5Ga)，在冀东一带出现海底火山喷发,形成了以迁西群为代表火山一沉积建造。太古代晚期（

14、约30Ga）地壳开始分异，形成以阜平群、泰山群等为代表的孤立分散的小陆块。大约2.52.6Ga，发生强烈的阜平运动，分散的陆块粘合形成较大的刚性块体.早元古代早期的五台运动使刚性板块进一步扩大,奠定了华北板块的基本构造格架.早元古代晚期的吕梁运动,使沉积区褶皱隆起，形成了包括本区在内的统一的华北板块结晶基底. 2 中新元古代裂堑演化阶段 吕梁运动后，华北板块进入相对稳定的盖层发育阶段，早期由于地壳较薄,具有相当的活动性，广泛发育裂堑。接受了青白口系长山组、景儿峪组滨浅海沉积.新元古代末期，本区整体上升成陆，在约2亿年的漫长地质历史时期中遭受剥蚀夷平，缺失震旦系和早寒武世早期沉积，早寒武世中期本

15、区再度下降接受沉积，形成府君山组与景儿峪组平行不整合接触关系. 3 古生代稳定盖层发育阶段 古生代伊始，华北板块作为一个整体再度下降接受沉积。由早寒武世晚期至晚寒武世海侵扩大，本区发育以鲕状灰岩、竹叶状灰岩、泥质条带灰岩、藻灰岩为代表的动荡浅海环境沉积物.早奥陶世海侵进一步扩大，亮甲山期为本区最大海侵时期，沉积巨厚的滨浅海碳酸盐岩沉积。从晚奥陶世开始，由于受加里东运动影响，本区再次整体上升成陆，长期遭受剥蚀夷平作用达140Ma之久，形成了准平原化的地形地貌.中石炭世才重新下降接受沉积，沉积了本溪组和太原组海陆交互相含煤建造。晚石炭世末期地壳上升，使本区自早二叠世开始脱离海相环境，逐步转入陆相沉

16、积环境。中石炭世一早二叠世，本区处于气候潮湿、地势低平、植物茂盛、沼泽广布的环境,是华北地区重要的成煤期。 4 中新生代滨太平洋构造演化阶段 中新生代，本区构造演化进入了新的板块构造体制发展阶段。特别是自晚三叠世以来，地壳活动的动力机制发生了根本转变，伴随着太平洋板块向欧亚板块的俯仲作用，本区和整个中国东部一样，开始了一个全新的地质历史发展过程。晚古生代一早中生代的近东西向构造为中新生代北北东向的环太平洋构造体系所取代,表现为区域构造线方向的偏转和强烈的构造一一岩浆活动。 (1）印支运动阶段 以深层构造变形、中深的区域热动力变质作用和小型岩脉侵入和改造为特点。变形层次较深，构造作用过程中热的参

17、与起着重要作用。 （2）燕山运动及其区内岩浆活动 区内主体构造形成和演化时期，是褶皱、断裂、岩浆和变质作用均极为活跃阶段。本期构造作用塑造了区内现今主体构造格架。本文为互联网收集,请勿用作商业用途文档为个人收集整理,来源于网络（3）喜马拉雅运动与现代地貌格局的形成 以北京西山山前高角度正断层的活动为代表，是现今北京西山山区和东部平原的分野阶段，塑造了现今地貌格局。第三部分 地质观察路线本次实习共安排2条观察路线。地质路线观察是地质认识实习的主要内容，通过教师带领和指导下对地质路线的全面认真观察以及一般性野外工作方法的训练,使同学们对区内各种地质作用、地质过程和地质现象有一个概况性的了解，达到深

18、化室内理论教学的目的。 地质路线观察的一般工作程序是:标定观察点的位置，观察与描述露头地质现象和地貌，测量地质体的产状要素及其它构造要素，采集标本和样品,追索地质界线，沿前进方向进行路线观察与描述,并测绘路线地质剖面图。在野外进行路线地质观察的过程中，必须坚持严肃认真、实事求是的科学作风，坚持实践第一的观点，重视第一性资料,做到“五勤：勤观察、勤测量、勤编录、勤思考、勤讨论。在路线观察过程中要对所观察到的资料和数据，不断地进行综合分析，这样做不仅可以对发现的问题随时做出正确的判断或提出解决问题的方向,及时在现场进行检查和验证；并且可以对前进途中可能出现的情况作出预测，提高地质路线调查的预见性和

19、主动性.第一节 下苇甸地质路线（上元古界下古生界）一、地质路线 该路线从下苇甸村西北约300米处至下苇甸村，沿公路向东南至丹里为止。下苇甸属北京市门头沟区管辖，位于北京市西北,有丰沙铁路、门台铁路以及公共汽车至此，交通方便。二、观察内容1、主要观察青白口系至上寒武统的地层剖面。2、下马岭组至奥陶系下统各组的主要岩性特征、结构构造特征。3、沉积岩构造特征（鲕粒、竹叶状、叠层石、斜层理等）并分析沉积环境.4、观察侵入岩脉并判断岩脉的相对地质时代。5、测量地层产状。6、其它褶皱、断裂等构造现象和阶地。三、资料简介本区在地质构造上位于京西著名的髫髻山复向斜、九龙山复向斜和妙峰山复向斜之间的下苇店穹窿的

20、东部(图3-1)。该穹窿中心出露有燕山期花岗闪长岩侵入体、地层出露由穹窿核部向外依次为青白口系、下寒武统、中寒武统、上寒武统、下奥陶统、中奥陶统、上石炭统、下二选统、上二叠统和侏罗系,以及侵入于上述地层之中侏罗纪的花岗闪长岩.各时代地层大多为整合接触关系.只在下寒武统昌平组与青白口系景儿峪组之间、中石炭统本溪组与中奥陶统马家沟组之间为假整合接触关系，侏罗系则与下伏地层成不整合接触关系。四、现场教学观察点1：下苇甸村西约300处。观察项目:下马岭组与龙山组的接触关系，沉积岩、岩浆岩及褶皱现象. 内容:下马岑组主要由灰绿色的薄层状页岩和黑色页岩组成，页岩己变质具千枚状构造；上覆龙山组岩性为灰白色厚

21、层状的粗至中粒石英砂岩内含薄层砾岩数层，交错层理非常发育。碎屑成分主要是暗色的石英粒、磨园度好，分选好，硅质胶结，反映此石英砂岩是滨海河口三角洲的沉积物，沉积深度由下马岭组向龙山组有变浅的趋势.二者为假整合接触关系,接触处有岩床侵入.观察点2:由第一个观察点沿公路向东南约200米处一颗独立大树下 观察项目：总结两观察点之间的地层特征，断层及基座阶地。 内容：沿公路向东南前进，由观察点，连续观察沿途见到灰色中厚层状的石英砂岩，灰绿色粉砂岩、砂质页岩相互更替出现三次。砂岩有粗粒、中粒、细粒的变化，砂岩层理有厚层,中层、薄层的变化砂岩的碎屑组分仍然相当单调，交错层理发育,胶结物也较好.观察点3：永定

22、河蛇曲顶端凹岸 观察项目：景儿峪组和昌平组岩性，侵入岩脉。内容:景儿峪组为一套灰色、灰绿色，紫红色相混杂的泥质灰岩,薄板状，性脆，为浅海沉积，顶部有古风化壳色黄为泥质岩。下苇甸村东南角景儿峪组泥灰岩构成悬崖并有辉绿岩脉穿插.昌平组为深灰在厚层灰岩，具纹带状的豹皮构造(称豹皮灰岩），底部见到角砾岩状硅质层,砾石成片状黑色般结物为硅质的。昌平组与景儿峪组之间为假整合接触（图32）。图32 观察点4：由第三点沿公路向东南前进约1000米的公路旁. 观察项目:中寒武统与上寒武统的分界 内容：沿公路由第三观察点向东南沿途观察到在豹皮灰岩之上有一套紫红色,绿色页岩，上部夹有灰岩透镜体，顶部有一层白云质灰岩

23、，同时出现有缅状灰岩.此处即为下寒武统与中寒武统之间的界线,二者为过度接触。 观察点5：由第四观察点向东南约500公尺的公路上。 观察项目：中寒武统与上寒武统的分界，认识鲕状灰岩、竹叶状灰岩。内容：沿公路前进见到紫色页岩，深灰色鲕状灰岩，鲕状灰岩夹泥灰岩泥质条带灰岩多层.鲕状灰岩的鲕粒一般小于2mm大者可达3一5毫米，中间可见到细粒碎屑（砂粒),这种灰岩是在动荡中的浅海中沉积形成的。在中寒武统之上见上寒武统下部泥质条带灰岩并出现了竹叶状灰岩。泥质条带灰岩是在浅海中沉积物交错沉积形成的，竹叶状灰岩断面成竹叶状构造，是动荡的浅海中形成的碎屑，在海浪作用下在海底破碎后,又被不断沉积的钙质胶结而成.五、思考与讨论1、根据岩性组合、沉积岩原生构造,初步分析各组地层的形成（沉积)环境。2、如何区分整合接触与假整合接触关系？