地史学野外实习报告
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下苇甸地区
地史学野外实习报告
学号:
姓名:
指导教师:
时间:2011.11.29
摘要:为了使学生能将地史学课堂上的理论知识与实际的野外现象相结合,并巩固所学的地史学知识,以北京西
山下苇甸出露的新元古界、寒武纪地层为根据,进行了地
史学方面的研究。
该地区寒武纪地层多为碳酸盐岩,岩石
类型以各种灰岩及白云岩为主。
按照地史学的原理和工作
方法,对下苇甸地区出露各地层的岩性和沉积环境以及大
地构造进行的分析和总结。
关键词:新元古界;寒武系;岩性;沉积环境;大地构造
为了使学生能将地史学课堂上的理论知识与实际的野外现象相结合,并巩固所学的地史学知识,笔者将对北京西山下苇甸地区出露的新元古界、寒武纪地层进行了地史学方面的研究。
在野外调查和室内总结后,对区内新元古界、寒武纪各地层的岩性和沉积环境以及大地构造进行了分析和总结
一、实习目的
1.观察北京西山新元古代及早古生代地层,了解并掌握野外沉积构造和沉积标志的识别和沉积现象的描述方法。
实习区内所包括的地层系统如下:新元古界,包括下马岭组、长龙山组、景儿峪组;下寒武统,包括馒毛组;中寒武统;包括张夏组、徐庄组;上寒武统;包括崮长风组;奥陶系,包括冶里组;二叠系,包括红庙岭组。
2.学会根据观察到的岩层中的沉积构造和标志,联系所学沉积相的知识,分析判断观察点的沉积环境及变化。
二、实习路线
北京门头沟区下苇甸——丁家滩——军庄——三家店。
实习路线沿永定河岸。
三、实习日期:2011年10月29号
四、实习内容
这次北京西山实习中,所观察地层为:新元古界青白口系下马岭组、新元古界长龙山组、新元古界景儿峪组、下寒武统昌平组、下中寒武统馒毛组(下寒武统馒头组和中寒武统毛庄组)、中寒武统徐庄组、上寒武统张夏组、上奥陶统冶里组、上二叠统红庙岭组等岩层。
点号:01
点位:北京西山下苇甸村北
点性:新元古界青白口系地层观察点
描述:
该点可见青白口系下马岭组灰黑色炭质、硅质页岩,由粘土级细小颗粒组成。
岩层中炭质页岩层和硅质页岩层交互出现,其中炭质较多时岩层较薄,颜色为黑色,硅质层较厚,颜色为浅灰色。
加上岩层中发育水平层理,反映水动力较弱的还原环境,故沉积环境可能为泻湖、闭塞海湾或较深水沉积。
由于青白口纪时该区地台已形成,且该地层在整个华北地区均有发育,故可初步判断沉积环境应为闭塞海湾环境。
由观察点向东,可见下马岭组岩层中发育较浅灰色条带状,以蒙脱石和伊利石为主要成分的斑脱岩(图1),为火山灰在闭塞海湾的弱水动力下沉积形成。
有的条带层松软,说
图1 青白口系下马岭组斑脱岩
明岩层中凝灰岩含量较高,反映产生火山灰的火山喷发事件持续时间短;有的硬度较大,反映火山喷发时间长,但喷出量少,常形成凝灰质页岩。
含这种代表某种地质事件的区域性沉积构造的地层称事件地层,可应用于地质事件对比。
下马岭组东侧可见长龙山组地层,两组地层之间为一厚约2米的浅灰色中性侵入岩体,为顺层侵入,且侵入位置代表下马岭组与长龙山组的平行不整合接触面。
长龙山组岩层岩性为灰褐色中厚层石英砂岩,含细砂岩层和粉砂岩层构成的旋回,每一旋回代表一次海平面的升降。
岩层中可见平行层理、双向交错层理(图2)、楔状交错层理(图3)、脉状和透镜状潮汐层理(图
4)。
图2 青白口系长龙山组双向交错层理
图3 青白口系长龙山组楔状层理
图4 青白口系长龙山组潮汐层理
该观察点发育多处断层,使得下马岭组和长龙山组地层多次重复出现。
由观察点向东,可见青白口系景儿峪组灰白色灰岩,表面可见明显刀砍纹,且向岩石上滴加少量盐酸,可见剧烈气泡现象。
该组底部为薄层含泥灰岩,反映碳酸盐岩潮坪沉积;中部白云岩化,沉积环境为潮间带;上部灰黄色,泥质含量增高,沉积环境为潮上带。
点号:02
点位:下苇甸村村口火车隧道洞口两侧
点性:寒武系、奥陶系地层观察点
描述:
该点可见下中寒武统馒毛组红色、紫红色白云质泥岩出露,岩层中局部含石膏和食盐假晶,反映潮上带的强烈蒸发环境。
东侧的紫红色白云质泥岩局部出现灰绿色,呈条带状或串珠状,为洗白
现象。
白云质泥岩在氧化环境中沉积成岩后,后期由于生物作用形成的区域性还原环境以及含还原性物质的流水沿岩石层面的流动,使岩石中的氧化态铁被还原,从而呈现串珠状或条带状的灰绿色。
沿铁路向东,可见中寒武统徐庄组和张夏组灰黄色泥质条带灰岩和鲕状灰岩,其中徐庄组以泥质条带灰岩为主,张夏组以鲕状灰岩为主。
该处的鲕粒为静水鲕,表现为显微镜下位单晶,外围为薄的泥晶套。
鲕粒粒径较小,大小不均一,表现为非原地沉积,每套鲕状灰岩代表依次风暴。
徐庄组顶部呈绿色,可见岩层中发育核形石。
图5 上寒武统张夏组竹叶状灰岩
此外徐庄组和张夏组中均可见发育良好的竹叶状灰岩(图5),部分竹叶顶部下凹呈槽状,称“溶蚀凹槽”,由局部CO2含量过高,CaCO3部分溶解形成。
张夏组中发育灰白色泥晶灰岩,岩层中除含有少量藻类遗迹外,无其它
化石或沉积构造。
沉积过程中,藻类的活动加速了CaCO3的沉积,从而形成泥晶灰岩。
张夏组中可见较大的叠层石礁,礁体半径约1米,以竹叶状灰岩为基底,岩层中含有鲕粒,且可见三叶虫化石。
该叠层石礁中可见黑色柱状叠层石构造,由于重力压蚀作用使岩层中孔隙水发生顺层逃逸,并将沿途的CaCO3溶解带走,留下深色的粘土矿物,形成叠层石中的压蚀压溶缝合线。
以大型泥晶灰岩为界,向东可见下奥陶统冶里组岩层,岩性为巨厚层-块状、浅灰色颗粒灰岩,无层理发育。
点号:03
点位:铁路护坡
点性:二叠系红庙岭组河流相沉积地层观察点
描述:
该区岩性及特征分析:砂岩至粉砂岩。
该地点一共有九个沉积旋回,旋回底部为砂岩,上部为粉砂岩,反映了沉积基准面的上升,基盘的下降的陆相河流沉积。
各个旋回之间一冲刷面作为分界点。
各个旋回的二元结构中,下部单元远远大于上部单元,故为辫状河沉积。
青黑色的砂岩反映了潮湿环境下植物腐烂的还原环境;紫斑泥岩反映了无植物的干旱类沙漠环境。
岩层中发育冲刷构造反映了后期河流对前期河流的改造作用。
四、总结
这次实习对我们认识和分析古地理环境有很大的帮助,格林威尔构造运动致使华北原地台南北两侧俯冲,形成燕辽海槽这种闭塞海湾环境,格林威尔造山运动导致大陆之间的碰撞,岛弧火山多期次喷发,为斑脱岩原岩来源。
我们根据岩石的特性推断当时的沉积环境,并且将平日所学的东西和
实际相结合,整体来说,对故地理环境的变化我们已经建立起了一套思路。
在此,非常感谢我们地史学任课老师张海军老师对我们细心、认真的讲解和指导。