湖北松滋刘家场地区普通地质实习报告

湖北松滋刘家场地区普通地质实习报告目录第一章前言第一节交通位置第二节自然地理与经济第三节区域地质概况第四节学习的主要任务及学员第二章地层第一节寒武系第二节奥陶系第三节志留系第四节泥盆系第五节石炭系第三章沉积相第一节岩石类型第二节相标志第三节沉积相分析第四章地质构造第一节褶皱第二节断裂第三节构造形成机制分析第五章地质发展史第一节构造层的划分第二节地质发展简史第六章第四纪地质与地貌第一节现代河流地质作用特征第二节地下水地质作用特征参考文献第一章前言第一节交通位置实习区位于湖北省西南部松滋刘家场至宜昌一带，主要实习点位于松滋刘家场至洈水一带。刘家场是湖北省南部边境的一个小的工业城镇。刘家场地属荆州松滋市，南距湖南澧县边山河约23公里，北与宜都县松木坪相邻。自沙市轮渡过江，经弥市、松滋市至刘家场约96公里，由江陵绕枝江县经枝江大桥过江至刘家场，约123公里，交通四通八达，甚为便利（见图1-1）。第二节自然地理与经济刘家场镇位于武陵余脉的湖北省松滋市刘家场镇。处于江汉平原西南边缘的低山丘陵区，为鄂西武陵山山脉东延的余脉。区内主要的山势大致近东西向延伸，镇附近最高山峰海拔高度均在500米以下，如帽子山406米，关木山442米。全区地势西高东低，西部最高峰达696.9米，刘家场以东即为低矮丘陵。镇西地形大致呈一箕状盆地，有三条溪流分别自西南、西北和北方先后相汇于镇区，再向东注入洈水。溪水清浅，平时可涉渡。刘家场镇为解放后，特别是六十年代以后迅速发展起来的小型工矿业城镇，主要矿产有煤、石灰石、磷、和重金石矿等；重要的工业包括水泥、磷肥、发电、陶瓷以及军事工业等；主要的农业种植为玉米、水稻以及棉花等。商业也很发达，人口近十万。境内有沙渔、雅澧两条省道穿过，还有松宜地方铁路与焦柳铁路、长江枝城港相连，交通十分便利。地图画图第三节区域地质概况实习区北邻长江三峡，西部及南部与鄂西南山地、湘西北武陵山地相连，东接江汉平原。在大地构造位置上属扬子稳定陆块中段。区内震旦系至第三系分布广泛发育齐全，化石丰富，历来是地质学界颇为重视的中扬子代表性地区之一。区内震旦纪和古生代底层主要出露为海相沉积，它们呈条带状围绕着以前震旦纪花岗岩、片岩和片麻岩为基底的黄陵背斜周缘、以三叠系为核部的仁和坪向斜周缘、以寒武系为核部的刘家场背斜周缘分布。由海相—海陆交互相—陆相沉积组成的中生代底层主要分布在西北部的秭归盆地。区内的新生代底层均为陆相沉积，主要分布在宜昌、枝城和刘家场附近。区域构造的主要特征是：○1以褶皱变动为主，构造线自西向东呈北东至近东弧形延伸；○2褶皱多呈不对称状，北西翼或北翼较陡，局部倒转；○3与褶皱同期的纵向逆冲层多出现褶皱的陡倾翼，断面倾向南或西东；○4区域性大断裂有北东、北北东、北西、北北西、南北向六组；○5褶皱、断裂构造作用主要形成于印支至燕山期，尤以后者最为重要。第四节学习的主要任务及学员一、学习的主要任务1、学习使用地形图、罗盘以及用后方交汇法确定自己在地图上的位置。2、观察中、上寒武统各组的地质特征。3、观察新神洞的岩溶地貌。4、观察奥陶系各组的地质特征。5、观察现代河流沉积的相关特点。6、观察志留系各组的地质特征。7、观察泥盆系各组的地质特征。8、观察石炭系各组的地质特征。9、对红花园组——大湾组一段分层描述以及制图。10、观察断层（正断层、逆断层、平移断层）。11、观察重晶石矿。12、野外地质填图。二、学员长江大学地球物理与石油资源学院——物探11001班的全体学生以及带队老师。第一章地层第一节寒武纪寒武纪（Cambrian）是在地质时间上约为5.7-5.05亿年前古生代初期的一段地质时间。它可区分为三个时期：始寒武纪（5.7-5.4亿年前）、中寒武纪（5.4-5.23亿年前）、以及后寒武纪（5.23-5.05亿年前）。刘家场地区寒武系层系完整，分布广泛，露头较好，主要围绕着黄陵背斜、长阳背斜和松滋刘家场背斜分布，下统尤黄陵背斜东、西翼出露较佳，主要为陆棚相—台地相沉积，中—上统除黄陵背斜东、西翼及长阳背斜外，在刘家场背斜南、北翼出露也较完整，主要为局限台地相碳酸盐岩沉积。本区寒武系厚度较大，达千余米，以碳酸盐岩为主，碎屑岩较少，且主要发育于下统下部，其中蕴藏较丰富的多金属、稀有元素、磷和膏盐等矿产资源。下统生物化石丰富，中统化石较少，上统仅发现少量牙形石和腕足类化石。一、中寒武统（一）覃家庙组覃家庙组分布于刘家场背斜核部及两翼，主要为一套浅灰、灰白、深灰色薄至中厚层白云岩、白云质灰岩、泥质白云岩夹灰黄、黄褐色薄至中层长石石英砂岩，下部被覆盖。出露厚度约300米。根据岩性的不同可以分为四段：一段：为灰色、黄褐色薄—中厚层白云岩、泥质白云岩。下部以黄灰色、薄层状和含泥质较多为特征，并含石盐、石膏假晶：上部以灰色、浅灰色、中—厚层状泥晶—粉晶白云岩为特征。本段厚约100米。极少发育波痕、交错层理、冲刷面等沉积构造,未见泥裂等暴露标识,微生物岩非常稀少。二段:灰黄色、黄褐色薄—中层状长石石英砂岩，厚约5—10米，露头上岩石风化较强烈、长石常风化为白色斑点状高岭石。本段岩性特殊、易于辨认，在区内分布稳定，是以良好的标志层。中上部发育大量波痕、交错层理等沉积构造,发育少量蒸发岩假晶,是微生物岩的主要发育层位。微生物岩为中—厚层,层厚20～150cm。三段：灰—深灰色中—厚层状白云质灰岩、白云岩，夹少量泥质白云岩。以泥晶—粉晶结构为主，夹数层砂屑、砾屑、粉屑白云岩、白云质灰岩。本段中见较多波状、柱状叠层石。本段厚约80米。发育少量波痕、交错层理等沉积构造,微生物岩较发育。四段：浅灰色、黄灰色中—厚层状白云岩、泥质白云岩与深灰色中—厚层白云岩互层，以最顶部的半米厚黄灰色泥质白云岩与其上覆盖三游洞群相区别。本段厚约120米。。微生物岩少,但结构特殊。1、覃家庙组沉积环境分析刘家场地区的覃家庙组属于寒武系中统，目前仅发现三叶虫及个别腕足化石。在覃家庙组一段中有两种岩性：一是灰色、中层状的泥粉晶白云岩，结构为晶粒结构。二是灰黄色薄层状泥质白云岩，结构也是晶粒结构。在沉积构造上呈现为水平层理。岩石中有石膏假晶（图2-1）、食盐假晶（图2-2）。化石含量少，可见该地层不适合生物化石的形成。从地层特征可看出地层的沉积环境为潮平的朝上带的蒸发环境。覃家庙组二段的岩石主要为碎屑岩、砂岩（细沙）和黄褐色、肉红色中厚层状的长石、石英岩屑砂岩（Sio275%长石10%～20%）沉积环境为潮平环境。覃家庙组三段的岩石为褐色、粉晶粒屑白云岩。在此处的碎屑灰岩，这主要是由于风暴而形成的。沉积环境为潮平潮汐水道的潮夹带。覃家庙组四段的岩石主要有灰色、厚层状的泥质白云岩，为粉晶结构；灰色、中厚层状叠层白云岩以及泥晶、粉晶灰岩。此处的岩石因风化而形成刀砍纹现象。（二）、三游洞组刘家场地区的三游洞组属寒武系地层，主要分布在刘家场背斜的南、北翼，其中，发育有较多的古溶洞，如古神洞、新神洞等。该组的主要岩石为灰色厚层至块状的泥-粉晶白云岩、灰色中厚层状的砾屑白云岩、灰色厚层状的砂屑白云岩、灰色厚层状的泥晶白云岩、灰色厚层状的叠层石白云岩。局部见交错纹理，发育柱状，半球、波状状叠层石石盐假晶示意图石膏假晶示意图（图2-3），厚300米。由于在三游洞群顶部颗粒灰岩中发现早奥陶世牙形石，故将该群顶部分出西陵峡组（朱忠德等，1995）。-1、三游洞组沉积环境分析此组主要为一大套浅灰、灰黑色厚层至块状粉晶—细晶白云岩，夹砂屑、砾屑白云岩及硅质条带，顶部为灰色厚层颗粒灰岩夹浅灰色薄层白云岩。并且常见羽状交错层理（图2-4）、板状交错层理（图2-5）、丘状交错层理、火焰构造、倒小字排列的沉积构造。从中可以说明该组的沉积环境为潮坪的潮间带，水动力较强。第二节奥陶系古生代第二个纪，约开始于5亿年前，结束于4.4亿年前。在此期间形成的地层称奥陶系，位于寒武纪之上，志留纪之下。奥陶纪亦分早、中、晚三个世。奥陶纪是地史上海侵最广泛的时期之一。在板块内部的地台区，海水广布，表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育，在板块边缘的活动地槽区，为较深水环境，形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。刘家场地区的奥陶系层序完整，露头良好，以宜昌黄花场和松滋刘家场剖面最具有代表性。总体上为一套泥质岩和碳酸盐岩沉积。其中不仅生物化石十分丰富，而且门类繁多。既有介壳相、笔使得硅质页岩相，又发育有介壳相与笔石泥质页岩相混合沉积。生物化石门类有：头足类、三叶虫、笔石、腕足类、双壳类、苔藓虫类、海绵类、托盘类以及牙形石等。更有意义的是在分乡组和红花园组中产的生物礁（朱忠德等，1993）。叠层石示意图羽状交错层理板状交错层理本地区除五峰组缺失外，其他地层发育完整，露头连续。下统包括西陵峡组、南津关组、分乡组、红花园组和牯牛潭组，上统包括大田坝组、宝塔组和临湘组。本区奥陶系与下伏寒武系呈整合接触，与上伏志留系马龙马溪组呈平行不整合接触。一、下奥陶统（一）、西陵峡组本区西陵峡组岩性以亮晶砂屑灰岩为主，夹粉晶白云岩与鲕粒灰岩。底部以含砾屑砂屑灰岩、叠层石白云质砂屑灰岩与上寒武统雾渡河组粉晶白云岩分界，厚24米。本组上部产牙形石，该化石为下奥陶统第一个牙形石带的带化石，见于宜昌黄花场西陵峡组和南津关组下部。1、西陵峡组沉积环境分析因为本组发育了一套颗粒灰岩、藻灰岩、细晶—粉晶白云岩，灰色块状含砾屑砂屑灰岩，夹白云岩、及柱状、波状叠层石白云质砂岩灰岩。根据以上判断，本组继承了上寒武统的局限台地相。（二）、南津关组南津关组主要灰色厚层石灰岩及薄层泥质石灰岩、白云质灰岩，底部含钙质页岩或黄绿色页岩，厚约42米。根据岩性差别可分为四段：一段：主要是灰色厚层至块状的亮晶生物屑灰岩、亮晶砂屑灰岩以及黄绿的页岩。在页岩中有较多的化石，如腕足、瓣腮、螺类、三叶虫、笔石等，且保存较为完好。可见交错层理。二段：下部灰色中层状亮晶砾屑、砂屑灰岩，夹薄层泥晶灰岩；上部为灰色厚层状叠层石灰岩与砂屑灰岩互层。产三叶虫、腕足和海百合茎。三段：灰色厚层-块状砂屑灰岩夹有少量的砾屑灰岩和团块条带状白云岩。底部有一层灰黄色泥晶白云岩，化石比较稀少。四段：浅灰色-深灰色砂屑灰岩，砾屑灰岩，鲕粒灰岩。有大型交错层理出现，化石比较稀少。1、南津关组沉积环境分析南津关组的化石主要集中在下部页岩和灰岩中，主要有三叶虫，牙形石等。其顶、底界限的划分主要考虑生物组成的特点，底界划分在牙形石等开始出现的层位，顶界划分在牙形石的消失和腕足类大量出现的层位之底，本层厚175米。本组的主要沉积环境为发育局限台地和开阔台地两种相类型及多种亚相和微相类型。局限台地相中包括云坪、灰云坪或云灰坪、灰坪、潮渠和潮沟等微相类型。开阔台地相包括滩和滩间海等亚相类型。（三）、分乡组分乡组分布于鄂西一带。本区下部主要为灰色中层亮晶砂屑灰岩、核形石（图2-6）、砾屑灰岩等，产小型灰礁；上部为泥晶生物屑灰岩、亮晶藻屑灰岩、薄层瘤状灰岩、厚层叠层石灰岩等与黄褐色页岩互层，化石丰富，本组厚71米。与下伏南津关组呈整合接触。1、分乡组沉积环境分析本组的下部主要为砂屑灰岩、砾屑灰岩。上部主要为灰黄色页岩。富含三叶虫，腕足、笔试化石。据上可以判断为开阔台地相，剖面上表现为滩和滩间海交替，滩由各种颗粒灰岩组成，滩间海岩性为页岩、泥晶灰岩、泥质条带灰岩等。（四）、红花园组红花园组分布于鄂西及贵州一带。刘家场地区的红花园组岩性以中—厚层亮晶砂屑、生物屑灰岩为主，夹2~3层黄褐色页岩，厚40—55米。灰岩中，由Calathium、海绵、蓝绿藻、托盘（图2-7）等组成的礁群普遍发育，化石丰富。其顶界根据造礁生物Calathium、海绵及满州角石、朝鲜角石的消失，以及中—薄层含海绿石的砂屑、生物屑灰岩的出现及生物礁的消失而确定。核形石托盘1、红花园组的沉积环境分析本组大化石以Calathium—Archaesocyphia组合最为特征，他们与多种蓝绿藻类、苔藓虫类等组成相互交错叠覆的丘状礁群，极为醒目。根据以上判断为——主体环境为开阔台地相，发育礁、滩和滩间海亚相。造礁生物基为下伏亮晶砂屑、砂屑、砾屑灰岩。礁灰岩呈块状、无层性，横向