宏观地质现象的观察描述及地质填图中注意的事项

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宏观地质现象的观察与描述及地质填图中的注意事项----为2015年全院技术培训而作讲课提纲•第一部分、宏观地质现象的野外观察与描述要点•第二部分、地质填图中需要注意的问题上述内容主要介绍我近几年来通过参加一些项目的质量检查、野外验收的过程中发现的在地质填图工作中存在的一些重要的地质技术问题,直接影响项目的质量和成果提升,当然这些问题不光我院存在,其他兄弟单位也普遍存在,但通过众多专家多年的努力,一些存在问题在兄弟单位已经明显改观,而我院则仍然重视不够,希望通过本次培训,各位能够引起重视,在工作中逐步改进。•野外观察对宏观地质现象的观察描述存在的问题主要表现为脱离野外实际情况,不能如实纪录野外地质现象与地质内容,资料收集的不够全面、准确,主要包括以下几个方面:•一、野外观察偏重岩性的观察描述而对宏观地质现象重视不够,甚至只有岩性名称的纪录,而没有地质现象的描述•二、对重要接触关系的确定观察不到位,描述不全面,依据不足•三、对矿化蚀变现象的描述重视不够•上述存在问题究其产生的原因,虽然有主观上原因,但更多的是与一些年轻同志对地质现象的识别能力有关,为此我们共同进行学习,掌握野外描述的要点。第一部分、宏观地质现象的野外观察与描述要点关于野外观察描述的如实性、条理性•如实观察描述野外地质现象是地质工作者必须遵守的工作原则,当前有些同志为了迎合项目质量检查与验收的要求,如野外实际接触关系被掩盖,但为了迎合记录接触关系的要求,为了使记录看起来不那么空洞,而对岩性进行超出能力范围的描述,甚至对一些重要地质现象进行胡编乱造,抛弃了实事求是的原则,造成了前后矛盾、表述不清、逻辑关系混乱的问题,阅读资料的人打眼一看就对资料的真实性产生怀疑,这样做不仅导致野外观察记录质量下降而且会导致对地质现象认识的混乱。•在这里我强调野外观察描述的条理性,是如同人与人之间的沟通一样,记录描述如果没有条理性,读者看不明白、看不懂、理解不了你的记录内容,看了你的资料后无法再现野外地质现象,这样的地质调查资料是失败的、不合格的存在问题之一:偏重对岩性的观察描述而对宏观地质现象重视不够•无论沉积岩、还是岩浆岩,或者是变质岩,记录上千篇一律,太偏重岩性描述,记录了一些与你所观察的地质现象无关的、甚至超出了人类肉眼和普通放大镜所能识别的现象,忽视了一些重要的地质内容和地质现象,从而使资料显得空洞、所反映的地质信息不够丰富、甚至虚假。•我们一般到达一个观察点后你首先看到是地质体的宏观外貌,空间产出状态,初步判断出其岩性大类,填图单位归属,然后才对其进行详细的岩性的观察描述,所以我们提出,野外记录应遵守从宏观到微观的记录顺序,作为一名地质员,更应具备较高的野外地质现象的认识能力,应该是一名地质家,而不应该是一名岩石学家,接下来我们共同总结一下常见地质体的观察描述要点。•当然岩性描述不是不重要,对于地质来说,岩性是物质基础,无论哪方面应用都离不开岩性这一基础,对于地质工作者来说,在野外正确识别岩性是一项基本功,需要良好的岩石学理论和长期的经验积累,但对于岩性的正确命名可借助于多种室内技术方法手段而解决,但对于宏观地质现象的获得只有通过野外现场获得,对于岩性的野外观察描述我这里强调是应在你所能识别的范围内进行描述,应实事求是,不可牵强附会,并且不可张冠李戴,千篇一律。•在此强调岩石的宏观产出状态对于进行正确的岩石分类命名是非常有益的,如沉积岩类和变质表壳岩类大部分呈层状产出,变质深成岩和侵入岩多呈均匀的丘状产出,火山岩类(除次火山岩、侵出相等与围岩呈侵入接触关系者)多数也呈层状产出,特别是玄武岩类多形成熔岩台地。•因此对于区分变质岩的是变质表壳岩类还是变质深成岩(或变质深成侵入岩)类是非常直观的判别标志,对于岩浆岩类中区分浅成、超浅成侵入岩和火山岩类也是非常重要的判别标志之一。不同岩类的宏观产状滨浅海相的碎屑岩浅海碳酸盐岩台地相沉积成因的灰岩陆相沉积的碎屑岩侵入成因的花岗岩侵入岩常形成的独特的地貌景观山东泰安,由中元古代辉绿岩形成的涡柱构造山西芦芽山,由中元古代紫苏二长岩构成山东泰山,由新太古代TTG构成陕西华山,由中元古代花岗岩构成火山岩的宏观特征不同岩类的宏观产状-变质表壳岩与变质深成岩内蒙古下乌拉山岩群内蒙古下乌拉山岩群五台山新太古代义兴寨片麻岩灵丘古元古代平型关岩体葛胡窑片麻岩与阳高岩组阳高岩组阳高岩组呈似层状透镜体葛胡窑片麻岩阳高岩组之岩性组成麻粒岩相变质下的变质表壳岩与变质深成岩黄土窑岩组与葛胡窑片麻岩的接触关系黄土窑岩组葛胡窑片麻岩石英斑岩脉具流纹状构造玄武岩脉侵入玄武岩中同为变质基性岩但产状不同,填图单位也不同,地质意义也不同(一)沉积地层的宏观地质现象观察描述要点•对于沉积岩宏观地质内容观察描述主要包括:•岩层的露头特征、岩层的颜色特征、地层体态、所形成的地形地貌特点、层理发育情况等,特别应加强地层结构、沉积构造、层理界面特征等等多方面资料的收集,这些资料的收集对地层划分、对比、沉积环境研究非常有用。•地层的体态是指岩层或地层体空间形态和分布状态。形态:层状或楔状、透镜状、丘状等。分布状态:水平、近于水平或斜列。寒武系-奥陶系剖面O2m2O2m1O2m3O2m4O1SlO1Sy∈4Sc∈4Sg空间分布及延伸状况张夏组二段白云岩楔(dol)礁灰岩层(bls)张夏组三段崮山组G段C段三山子组空间分布及延伸状况均质型结构(均一式)互层夹层嵌入式层状地层:均质型结构(均一式)非均质型结构(互层式、夹层式、有序多层式、无序多层式)非层状地层:斜列式、叠积式、嵌入式等地层结构的观察描述地层结构是地层序列内岩层的叠覆与堆积形式,通常所说的旋回性、韵律性、加积型、退积型、进积型等均属于地层结构类型的范畴。研究地层结构对于地层划分,特别是划分非正式岩石地层单位、查明岩石地层单位之间的时空关系、沉积过程、盆地发展演化和形成环境、建立区域地层桁架行均具有重要意义。•对地层结构的描述,强烈推荐使用基本层序的概念进行描述,如果对基本层序的划分掌握不好,但至少要达到通过看了你的描述后能建立这套地层不同岩性的叠置规律的目的,而不可看了你的记录后搞不明白这套地层以什么岩性为主,不同岩性之间的空间配置关系如何。描述中应说明你所观察的露头尺度,可用露头范围大小表达,如右图所示不同尺度上所反映的地层结构也不相同。描述中要反映出其岩性组成、不同岩性的厚度,各自所占比例等主要内容。常州沟组二段上图地层可以这样描述:在垂向百米范围内可见常州沟组二段由灰白、紫红、肉红色厚-中厚层石英岩状砂岩夹薄层粉砂岩、粉砂质页岩组成,总体上呈大陡坎地貌,其中石英岩状砂岩厚达数米到十数米,地貌上陡坎,粉砂岩、粉砂质页岩厚数米,地貌上呈缓坡,二者间互分布,形成了陡缓相间的阶梯状地貌,但以石英岩状砂岩为主,二者比例为2:1。对于上图的地层结构可以这样描述:在近十米的露头范围内,由薄层状灰白色与紫红色石英岩状砂岩互层组成,二者含量近等,单层厚一般0.2m,延伸稳定常州沟组三段二段下部(砂泥比1:1)二段上部(紫红色泥岩段)二马营组二段二马营组三段二马营组二段与三段界线一段:厚261.55m。灰绿、黄绿色中厚—厚层中细粒长石砂岩,地貌上形成较大的陡坎。二段:厚278.43m。紫红色泥岩、砂质泥岩夹灰绿-黄绿-灰白色薄—厚层中细粒长石砂岩、钙质粉砂岩。三段:厚140.40m。灰绿、灰白、黄绿色中厚层中细粒长石砂岩夹紫红色、暗紫色泥岩、砂质泥岩、钙质粉砂岩。二马营组的地层结构运用基本层序的概念进行地层结构的描述,讲了有快三十年了,但真正能够在野外调查中运用到地层结构描述中我所看到的没几个项目,大部分还是处于在室内进行基本层序的划分,仅仅是为了划分而划分,大部分项目没有全面将基本层序的概念运用到地层的调查研究中。这里我不想讨论如何进行基本层序的划分,想强调是作为宏观地质现象调查的一部分内容,运用基本地层进行地层结构的描述是可行的,在基本层序的描述中,要注意顶底界面特征的描述,或者说在地层结构的描述中要注意不同岩性界面特征的描述。“沉积岩填图指南”中也明确指出:基本层序是沉积地层垂向序列中按某种规律叠覆的、一般能在露头范围内观察到、代表一定地层间隔发育特征的单层组合。基本层序内各单层在沉积时不一定完全连续,但其顶、底常由更明显的蚀或突变界面限定。这里强调了顶、底界面的重要性。同样在其它多重地层划分的研究中也强调层序界面的重要性。没有界面的限制,可能将基本层序划分错误,甚至对地层结构类型的判断也会出现错误。岩层界面的特征的观察,对于造山带地区岩层发生倒转后正确判断顶底(结合粒序构造)也具有重要作用。基本层序野外描述要点调查项目野外观察及描述要点基本层序类型1.旋回性基本层序:①正向旋回的,如曲流河沉积基本层序;②反向旋回的,如进积型砾石质海岸沉积基本层序;③双向变化的,如潮汐作用序列基本层序2.非旋回性基本层序:①岩性均一的沉积;②具某种随机出现的夹层沉积基本层序内的岩性相岩性相是组成基本层序最小的岩石单位.。在野外工作中,通常根据岩性和沉积及生物结构构造类型进行命名。如一个曲流河沉积的基本层序一般由四种岩性相组合而成的,自下而上依次是:块状含砾砂岩(Sms)→槽状交错层理砂岩(St)→爬升层理粉砂岩(Fe)→水平层理泥岩(F1)基本层序的顶底界面多以冲刷面、暴露面为界,在无海泛面或海泛面难以识别的层序中,常以特殊沉积层,如重力流沉积、生物富集层、火山灰层或特殊岩性夹层的重复出现分出基本层序。在滨浅海层序中,以海泛面为界D叠覆特征基本层理内各岩性相有无优选的叠覆方向,基本层序之间的叠覆特点,可否构成进积、退积和加积型序列基本层序古生物内容利用化石确定基本层序时代,解释古沉积环境,可利用生境型的叠覆特点,阐明基本层序的叠覆关系基本层序的纵横向变化利用详测剖面、草测剖面及填图路线查明基本层序的空间变化,可否构成进积、退积和加积型序列,包括其组成、结构、类型、厚度及特殊夹层与某些重要界面的变化情况G.与理想的相模式比较对比异同点,帮助认识形成基本层序的沉积作用和环境特点,并起预测作用三角洲沉积环境向上变粗变浅的进积型副层序甘肃玉门赤金古近系火烧沟组中的基本层序(下粗上细—正向旋回)浊流沉积的基本层序(下粗上细—正向旋回)(据Middleton和Hammpton,1976)•上面我们强调了地层结构描述和不同岩性分层界面的重要性,但过去我们做的并不好,地层结构的描述在路线记录中基本很少看到,或者描述不全面、不到位,对不同岩性之间、特别是一些具有重要意义的岩性界面特征的描述更是缺乏,剖面上虽然对地层结构的描述有所加强,但上述问题不同程度仍然存在,对分层界面特征(或者说层与层之间接触关系)的描述更是少之又少,所以我们应在今后的工作中引起重视,进一步丰富资料内容。沉积构造的观察描述生物活动遗迹生物化石的分布生物化石的产出状态对沉积构造要描述其形态、类别、规模大小、分布(平行层面还是垂直层面)并进行必要的测量,若能进行系统的要素测量、统计分析,对沉积环境、水动力条件、水体深浅变化、水流方向、岩相古地理、分析物源等等沉积学方面的研究将是十分重要而宝贵的资料,这对于当前开展的5万地质调查与前人相比才是真正意义的进步与研究程度的提高,但遗憾的是现在收集的资料往往缺乏此方面的内容。(二)侵入岩的宏观地质现象观察描述要点•侵入岩产状、分布特征•岩体的各种原生构造与次生构造•包体的研究•侵入体岩石组成及空间变化特征•侵入体内部不同岩性间的相互关系及与围岩的接触关系•1、侵入体产状、分布特征•侵入体产状:也就是侵入岩体的形态、大小及其与围岩关系,对于产状的调查我想强调的是一定要注意侵入体接触界面产状的测量,并且对于小规模的野外能够观察清其产出形态一定要在记录中反映,对于大型的侵入体只能通过填图后连图来分析。2、侵入体的原生构造•原生流动构造—岩浆流动过程中,由于岩浆内部某些先期结晶的矿物颗粒、析离体或捕虏体等,受岩浆流动影响而发生的定向排列。可分为原生线状流动构造和面状流动构造两类,野外发现此类现象一定要进行产状测量。包括侵入体的原生流动构造和侵入体原生破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