马角坝地质实习分析报告
马角坝区域地质实习报告
1序言
1.1交通位置及地理概况
工区为四川江油市马角镇,距江油市57km,距成都市214km。马角坝地区交通方便,宝成铁路自北向南纵贯该区,国道108线从东南缘穿过,北经广元出川,南经江油、绵阳可达成都。区内有公路,北通雁门坝,西至澄水,南达文胜等乡镇。山区有矿山公路和山间大道通行。附马角坝交通位置图1-1
1.1.2自然地理
马角坝地区位于龙门山系的前山带。地势西北高,东南低。西北部为中山区,海拔>1200m,东南部为低山区,海拔<1000m。工区最高点大圆包海拔1028m,马角镇海拔640m,切割一般为300-400m,属于浅切割区。工区山系呈北东-南西走向,属于构造山系。山间有马角坝、魏家坝等河谷平原。工区河流属涪江水系,马角坝河自北向南流经工区;主要支流澄水在马角坝镇注入梓潼江。河水的流量随季节发生明显变化,夏天水流量多,冬天减少,属于典型
的上游河流的特点。工区气候温和湿润,雨量充沛,全年降雨量1255ml,其中7-8月280ml,12月10ml。日照充足,无霜期211天。四季分明,冬天平均气温4-7o,夏天25o左右。最低气温-3o,最高气温34.5o。10月份降雨量74ml,气温8-25o,11月份降雨量25ml,气温2-21o。
马角镇面积146.56km2,人口2.3万,其中农业人口为1.1万。农业耕地1.18万亩,播种面积2.22万亩。主要出产水稻、小麦、玉米、油菜和蔬菜,年产粮食5300吨,农业总产值791万元。马角镇以核桃、木耳、黄花为特农产品。马角镇有省、市属工矿企业和乡镇企业230多个,其中以水泥厂为主,还有锅厂、钢铁厂、磷肥厂、电石厂、砂厂等,工业总产值1.35亿元。其中双马矿山是区内最大的企业,年产水泥100多万吨,双马水泥是四川的名牌产品。马角镇污染严重,污染源主要来自水泥生产。
1.2地质研究简史
龙门山区地质调查开始于19世纪70年代。
1872年德国人创立“广元煤系”。1879年匈牙利人发现广元等地的海相中三叠统。本世纪20
年代以来,赵亚曾,黄汲清等先后对龙门山区进行过调查。赵亚曾(1929)首创“飞仙关页岩”、“昭化灰岩”。赵亚曾和黄汲清(1931)将三叠系划分为“飞仙关页岩”和“嘉陵江灰岩”;将“广元煤系”更名为“须家河煤系”;建立了“平驿铺砂岩”、“白石铺灰岩”和“唐山寨灰岩”。朱森、叶连俊等(1942)将“白石铺灰岩”进一步划分为“养马坝系”和“观雾山系”。朱森(1942)首次在马角坝地区发现下石炭统地层,称“总长沟系”;并在嘉陵江灰岩之上划分出“天井山灰岩”。解放后,西南石油地质处对唐王寨、仰天窝向斜两翼的系统研究;北京地质学院在江油地区测制的石炭系剖面。60 年代,四川省地质局对龙门山区开展1∶20 万区域地质测量。90 年代初四川省地质矿产局编制出版《四川省区域地质志》,并开展1∶5 万区域地质调查,马角坝属龙门山北段片区。
1.3工作概况
作为石油地质专业的学生,在学习《普通地质学》、《构造地质学》、《岩石学》、《矿物学》、《古生物学》、《沉积岩石学》、石油地质学的基础上,应该进行一次较完善的野外实习,以达到理论结合实际的目的。学生在老师的指导下能完成地层系统的建立和岩石地层的划分,剖面的测制,化石、岩石标本的野外采集和观察研究,各种构造观测以及填制
地质图工作,编制一些基本地质图件,掌握区域地质工作中的主要工作方法以及如何进行实测地质剖面,明白如何进行地质点的观察、描述以及如何进行地质填图。本次实习工作主要分为4个阶段。分别为:野外踏勘,实测地层剖面,野外自由填图,室内资料整理和作图、编写实习报告。工作计划安排合理,除去因天气、计算机考试原因稍有耽搁,工作进展还算顺利,各阶段填图任务基本完成。附完成工作量表1-1
2地层
2.1概述
马角坝地区地层属扬子区龙门山分区,其东南紧邻四川盆地分区,该区出露地层有寒武系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系和第四系。其中泥盆系~中三叠统以海相碳酸盐岩建造广泛发育为特征,第四系以碎屑岩松散沉积为主。由于工区内发育F1-F7及F2’北东-南西走向的逆断层,所以除石炭系地层较全外,其余地层皆出露不全。工区地层基本为北东-南西走向,地层倾向基本为北西向。碳酸盐岩地层在工区广泛出露,从志留系到三叠系,除志留系韩家店组(S1-2h),石炭系总长沟(C1-2z)部分岩层,二叠系梁山组(P2l),三叠系飞仙关组二段(T1f2)和嘉陵江组二段(T1j2)、四段(T1j4)之外,几乎都为碳酸
盐岩地层。志留系在工区只出露了韩家店组紫红泥岩地层,与二叠系栖霞组为断层接触。泥盆系碳酸盐岩地层由底到顶出露了观雾山组、沙窝子组和茅坝组地层,底部中泥盆统观雾山地层与下三叠统飞仙关组二段地层为断层接触;石炭系地层由底到顶分为总长沟和黄龙组,大部分为碳酸盐岩地层,总长沟底部为含鲕状赤铁矿紫红泥岩;二叠系由底到顶出露的依次为黄龙组、梁山组、栖霞组和吴家坪组地层,其中吴家坪组与飞仙关组为断层接触关系,黄龙组与梁山组为平行不整合接触。三叠系从底到顶出露了下三叠统飞仙关组、嘉陵江组和中三叠统雷口坡组,飞仙关组二段与嘉陵江组五段为断层接触。
在本次实习中,我们对下三叠统飞仙关组地层进行了实测。在实测中,我们发现飞一段中基本为灰岩,但是地层在岩石构造和结构方面变化颇多。通过细致的划分,在构造变化上,我们能够观察到从纹层-厚层的灰岩;在结构变化上,我们见到了圆柱状灰岩、核形石灰岩、蠕虫状灰岩、生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、微晶灰岩、细晶灰岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩、含膏溶孔微晶灰岩;飞二段基本为泥岩、钙质泥岩,其中夹一定数量的灰岩条带,可见克氏蛤化石。附工区地层简表2-1
2.2地层分述
(S)
    工区仅出露一组志留系地层——韩家店组(S1-2h),岩性以暗紫红页岩为主,夹泥岩、粉砂质泥岩及;可见三叶虫、笔石等化石;中统顶部不全,未见顶底,工区可见厚度大于100米,分布于工区西北角,工区内与二叠系栖霞组为断层接触。该组为一套陆棚相-浅海台地相的页岩,岩相稳定,厚度变化不大。附韩家店组与栖霞组断层接触示意图2-1
(S)
实习工区可见三个组,岩性总体上以碳酸盐岩为主。分布于工区中部及东北部。中上部为浅海相, 底部为滨海相。这一时期随着川中古陆扩大,扬子准地台四川部分几乎都隆起为陆,但是属于龙门山前山带的工区依然为海盆,总体上为一套海相碳酸盐岩沉积。
(D2-3gw
厚度大于100米,岩性为灰、深灰中~厚层灰岩,含生物碎屑灰岩、白云质灰岩、白云岩,顶部以豹斑灰岩为分层标志。发育礁灰岩并含有大量的古生物化石,分布于工区东北-西南,与三叠系飞仙关组断层接触附观雾山组顶部豹斑灰岩图2-2以及图2-3生物化石-层孔虫。
地质学实习报告
3s
沙窝子组按其岩性变化可划分为三段:
    沙一段( D3s1 ),厚度约100米。岩性以灰、浅灰、灰白中-厚层状白云岩为主,夹有灰岩、白云质灰岩。分布于工区西北-西南,与观雾山组整合接触,以豹斑灰岩为分界标志。
    沙二段( D3s2 ),厚度约100米。 岩性以灰、浅灰中~厚层灰岩为主,底部有约1米厚瘤状灰岩为分界标志;分布于工区西北部,与沙一段整合接触。附图2-4瘤状灰岩
沙三段( D3s3 ),厚度约120米,岩性以灰、灰黄中~厚层状白云岩为主,刀砍纹明显,分布于工区西北部,与沙二段整合接触,二者岩性区别明显。附图2-5白云岩刀砍纹
3m
厚度为50米,岩性为浅灰、灰白中~厚层状微晶灰岩、球粒灰岩、粒屑灰岩。本组岩性较纯,化石较少。分布于工区西北部,与沙窝子组整合接触,与沙三段白云岩区别明显。
工区内泥盆系地层的岩性为较纯的碳酸盐岩,且含有的生物碎屑较少(本次实习在泥盆系地层中未到化石),表明在地层沉积时期,沉积水体不深,水循环受到限制,氧化作用不明显,盐度较大,为潮间带—潮下带泻湖环境的中—低能带。综合其他时期工区地层的沉积环境和水体的变化,在中泥盆世晚期—晚泥盆世,马角坝地区皆位于半封闭的泻湖-滨海环境中,其沉积环境是稳定的,主要处于潮间带-潮下带之间,局部发育泻湖沉积。在局部环境中主要受蒸发作用、潮汐作用和波浪作用控制,形成了一套以潮上蒸发坪白云岩和开阔台地灰岩为特征的岩相组合。
2.3石炭系(C)
    工区石炭系分为2个组,以灰岩为主,含有白云岩、泥岩,岩石类型多样。由于水泥厂的开发,石炭系地层在工区矿山梁~张一沟之间露头较好,分布于工区西北部。该地层几乎为浅海台地相。
1-2z
厚度100米,岩性多样,底部为紫红泥岩,含鲕状赤铁矿,地层厚度在横向上有变化,之
上为似瘤状灰岩,含珊瑚化石;中上部由砾屑灰岩、介壳灰岩组成互层,推测为风暴岩序列。该地层分布于工区西北角。与下伏茅坝组地层为平行不整合接触,其分界标志为紫红泥岩。附图2-6总长沟底部含鲕状赤铁矿的紫红泥岩,及图2-7珊瑚化石
2~P1h
厚度150米,岩性复杂,底部为紫红中~厚层砾屑灰岩;中下部为鲕粒、球粒、微晶、砾屑灰岩、砂屑灰岩;中上部为豆粒灰岩,蜓类化石丰富;顶部为白云岩、白云质灰岩。分布于工区西北部,与总长沟整合接触,二者的分层标志为浅紫红砾屑灰岩。
通过查阅资料,对于总长沟底部的紫红含鲕状赤铁矿泥岩需要说明一下:
含鲕状赤铁矿泥岩为晚泥盆世大规模海退暴露后海平面上升的产物。其核心主要由赤铁矿构成,部分为较大的石英颗粒或赤铁矿和石英颗粒包裹体,未见生物碎屑。铁质来源应为大陆风化的产物,铁质鲕粒生成时应为半封闭环境,当三价铁离子达到饱和后,在适当的情况下,大量铁质围绕石英碎屑或铁矿物碎屑转动形成胶体沉积。圈层呈同心状,整体呈胶体状态,未见到由于藻类生长造成的明暗分明的纹层。说明当时的环境为浅水动荡环境,水动力
较强,且鲕粒形成与生物作用无关。总体而言,铁质鲕粒的主要成因为:晚泥盆世法门期末大规模海退造成暴露环境,之后海平面开始上升,形成浅水的氧化环境,来源于大陆风化的铁质和陆源石英碎屑在半封闭海湾中聚集,当三价铁离子浓度达到饱和后,在适当条件下,大量铁质围绕石英碎屑或铁矿物碎屑转动形成胶体沉积鲕粒。附石炭纪古地理背景图2-8
从整个石炭系地层岩性的变化来看,底部出现的几层紫红含鲕状赤铁矿泥岩表明当时的沉积环境为氧化、半封闭的浅水环境,常产于局限台地浅滩,相对能量较低的搅动环境。向上有似瘤状灰岩的出现,其瘤状为珊瑚化石。珊瑚化石的出现代表了台地边缘生物礁的环境,由局限台地相岩石到有生物化石出现的岩层,表明短期内海平面上升。之所以会形成似瘤状灰岩而没有形成国内珊瑚礁,是由于台地边缘生物礁的垮塌作用而形成。地层中上部出现介壳灰岩与砾屑灰岩的互层。其中,砾屑灰岩的出现,表明沉积环境演变成了斜坡相,之前的碎屑沉积物垮塌后的砾屑与后来的碳酸盐岩同时沉积,形成了砾屑灰岩。同时,出现的介壳灰岩,也可以认为是台地边缘的浅滩相形成的。结合其他岩性的沉积环境,砾屑灰岩沉积时的斜坡应为较缓的斜坡。黄龙组的紫红砾屑灰岩表明曾经出现过短暂的氧化环境,含有铁质胶结物,因此,作为与总长沟的分界标志,比较可靠。黄龙组中上部发育一大段质地较纯的灰白灰岩,在结构上有一定变化,总体上为开阔台地沉积环境。黄龙组上部可见豆粒
灰岩以及灰质白云岩、白云岩,可见,在开阔台地之后海平面开始下降,出现了浅滩动荡环境、以及蒸发环境。总体而言,石炭系沉积环境是在水体较浅的台地边缘、斜坡、浅滩相下的较小幅度的水体深浅变化引起了氧化、还原环境变化和水体能量由弱—中到较强水体能量的变化。

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