野外地質現象的觀察和描述

2021-05-23 06:07:07 字數 4682 閱讀 8441

1樓:中地數媒

(一)一般觀察和描述

在實習中對於每條實習線路都要進行詳細的觀察,每天出發後,在野外記錄本上記錄日期、地點、觀察路線號。到達觀察點後,首先是明確觀察點的位置,在記錄簿上記錄觀察點的點位和構造部位,寫明主要的實習任務。然後進行如下三方面的觀察和描述。

(1)露頭描述:主要描述觀測點附近的露頭的出露情況、露頭性質(是天然露頭還是人工採石場)、露頭規模、延伸情況、風化程度和植被覆蓋等情況。

(2)地貌特徵:主要描述觀測點附近的地形特徵,如山坡、山脊、溝谷和陡崖等特殊地形地貌,組成的巖性,地貌成因及其與地質構造的關係。

(3)地質現象的觀察和描述。包括①地層巖性:主要是對地層和相關巖性的描述。

首先應將觀察點兩側的地層單元、產狀、接觸關係和時代略加說明,然後再分別描述其巖性特徵。巖性描述應按照岩石學對各類岩石的描述要求進行。②構造特徵:

對發育有構造的地方,應描述各種構造的形跡、規模、性質、產狀要素,並對其運動學和動力學特點進行分析判斷,以及照相、素描等。③接觸關係:對觀察點附近地層單元之間的接觸關係一定要加以交代,分為整合接觸、平行不整合接觸、角度不整合接觸和斷層接觸。

④產狀:對有露頭的觀察點,一定要測量並記錄產狀。除了記明產狀資料外,還必須註明是什麼產狀,如層理、片理、劈理、線理、節理、樞紐、斷層面等。

(二)不同岩石地區的觀察與描述方法

觀測點上對岩石的描述,一般可以分為基本描述和補充描述。基本描述的內容主要有:岩石的顏色、結構、構造、礦物成分、岩石的名稱等。

例如:淺灰色、厚層狀、粗粒雲母砂岩。再如:

深灰色、化學結構、層理構造、厚層石灰岩,主要礦物成分為方解石。又如:粉紅色、粗粒等粒結構、塊狀構造花崗岩,主要礦物成分石英、長石、黑雲母。

但是,基本描述對野外實習或地質工作來說顯得簡單,不足以完全描述岩石的特徵。因此,一般還需要進行補充描述,補充描述和基本描述的專案相同,不過更詳細,它要求把所見到的岩石特徵都描述出來。

例如:深灰色、化學結構、層理構造、厚層石灰岩,礦物成分為方解石(此係基本描述)。若再進行補充描述則可增加風化後的變化等,比如應記錄「有時表面風化和經化學侵蝕呈灰褐色,層厚達50m,層面上有時有波痕等層面構造。

礦物成分方解石在雨水的侵蝕下,在灰巖的縫隙中有時可以見到方解石的次生礦物文石」等內容。

在野外地質實習考察中,三大類岩石都會見到,它們的觀察、描述應注意以下內容:

1.沉積岩野外觀察和描述的內容

主要有顏色、礦物成分、結構、構造、風化、厚度和產狀等。沉積岩的顏色,要注意觀察區別原生色、繼承色、次生色及顏色與沉積環境的關係;沉積岩的成分主要觀察描述碎屑物的礦物成分,還要觀察描述膠結物的成分(鈣質、鐵質、矽質、泥質等膠結物等);沉積岩的結構、成分(碎屑物、膠結物)、粒度、岩石名稱,區別沉積岩的結構,確定其是角礫狀、礫狀、砂質、粉砂質、泥質、化學或生物化學結構;對於碎屑結構還要進一步觀察碎屑物的情況如粒度、磨圓度等;觀察膠結方式(基底膠結、接觸膠結、孔隙膠結);沉積岩的構造,詳細觀察層理構造和層面構造,如:層理的型別、單層厚度、層面是否有波痕、雨痕、乾裂、結核和化石等。

如有化石還要進一步觀察和描述化石的儲存情況,並大致確定化石的類屬;沉積岩體形狀及其風化程度和風化時的變化,觀察沉積岩體呈現的形狀,如:層狀、透鏡狀或透鏡體,觀察沉積岩的風化程度以及風化時出現了哪些變化;測定岩層厚度(或露頭寬度)以及岩層的產狀要素。

2.火成岩野外觀察和描述的內容

火成岩的觀察必須在露頭的新鮮面上進行,主要觀察和描述火成岩的顏色、結構、構造和礦物成分以及產狀,然後確定火成岩的名稱。

火成岩的顏色觀察需要在新鮮面上進行。火成岩在地表極易風化,風化面上的顏色與新鮮面上的顏色有極大的差別。一般由超基性岩、基性巖、中性巖到酸性巖,其顏色由深到淺,超基性岩常呈黑色、黑綠色;基性巖常呈灰黑色、灰綠色;中性巖常呈灰、暗灰或灰白色;酸性巖常呈灰白、肉紅色等。

因此,根據岩石的顏色可以初步確定岩石的類別。火成岩的結構與礦物的結晶程度、晶粒形態、晶粒大小等直接相關。觀察火成岩的構造,觀察並區別火成岩的塊狀構造、氣孔構造、杏仁構造、流紋構造、流線構造和斑雜構造等,並根據岩石不同的結構和構造大致確定產狀;火成岩的礦物成分觀察時要區分火成岩的主要礦物和次要礦物,注意暗色礦物與淺色礦物的種類及其含量有無石英、橄欖石、長石等,注意火成岩風化後礦物成分的變化;確定火成岩的名稱和產狀,根據火成岩的主要礦物、次要礦物、暗色礦物等成分,以及岩漿岩的顏色、結構、構造等情況可以確定火成岩的名稱。

3.變質岩野外觀察和描述的內容

在野外觀察和描述變質岩一般遵循從礦物成分、構造、結構到綜合分析定名的步驟。首先觀察變質岩的礦物成分,注意觀察是否含有變質礦物,常見的變質礦物有石榴子石、絹雲母、綠泥石、滑石、矽灰石、石墨、蛇紋石等,除這些變質礦物之外,還要觀察石英、長石、雲母、角閃石、磁鐵礦、方解石、白雲石等常見礦物的含量;然後觀察變質岩的結構,注意區別變晶結構(等粒、斑狀、鱗片狀)與變餘結構;對於變質岩的構造進行觀察時,要觀察是否具有片理構造(板狀、千枚狀、片狀、片麻狀構造)、塊狀構造、條帶狀構造與變餘構造;最後是命名和採集標本,根據變質岩的結構、構造和礦物成分確定出變質岩的名稱,並採集標本。

(三)地質構造的野外觀察和描述方法

1.褶皺構造的觀察和描述

確定岩層的巖性和時代,觀察和確定褶曲核部和兩翼岩層的巖性和時代;測量褶皺的產狀,觀察褶皺兩翼岩層的傾斜方向、轉折端的形態和頂角的大小,並測量或判斷褶曲軸面及樞紐的產狀,填寫褶皺觀測記錄表(表7-4)確定褶皺構造型別並推斷時代分析成因,根據褶曲的形態、兩翼岩層和樞紐的產狀確定出褶皺的型別,進一步分析推斷褶皺的形成時代和成因。

表7-4 褶皺觀測記錄表

2.斷層的觀察和描述

觀察、蒐集斷層存在的標誌(證據),在岩層露頭上尋找斷層的跡象,找到斷層破碎帶、斷層角礫岩、斷層滑動面、牽引褶曲、斷層地形(斷層崖、斷層三角面)等;確定斷層的產狀,測量斷層兩盤岩層的產狀、斷層面的產狀、兩盤的斷距等;確定斷層兩盤運動方向,根據擦痕、階步、牽引褶曲、地層的重複和缺失現象確定兩盤的運動方向,上盤、下盤;上升盤、下降盤等;確定斷層的型別,根據斷層兩盤的運動方向,斷層面的產狀要素,斷層面產狀和岩層產狀的關係確定出斷層的型別,其是正斷層、逆斷層;走向斷層、傾向斷層;直立斷層、傾斜斷層等。

對於破碎帶也要進行詳細的描述,測量斷層破碎帶的寬度,描述斷層角礫岩、填充物質等情況。繪製素描圖或照相,並採集標本。

表7-5 斷層的野外識別

3.節理的觀察和描述

對節理進行觀察時首先要了解其地質背景,知道所在的地層及產狀、巖性、構造部位等。將節理進行分類,劃分主節理和一般節理,還可以根據節理之間的交切關係以及岩脈的切穿等關係分析其形成的先後順序。觀察節理的長度和密度,根據節理的產狀和成因聯絡確定出節理系,然後,根據節理、斷層和褶皺的伴生關係推斷出節理型別,確定是走向節理、傾向節理或斜向節理;縱節理、橫節理或斜節理。

確定節理的力學型別,根據節理的形態和組合關係推斷節理的力學型別,確定是張節理或是剪節理。張節理比較稀疏、延伸不遠,節理不能切斷岩層中的礫石。節理面粗糙不平呈犬牙交錯狀,節理開口呈上寬下窄狀。

剪節理常密整合群出現,節理面平滑,延伸較遠,節理口緊閉。剪節理常由兩組垂直的節理面呈「x」型組合。觀測後填寫節理觀測記錄表(表7-6)。

為了進一步研究節理的發育情況,可以進行節理產狀要素的測量,多處測量的資料可以編制節理玫瑰圖。

表7-6 節理觀測記錄表

4.接觸關係的觀察和描述

觀察岩層的接觸時要注意對岩層接觸界線的觀察,如果是沉積岩與沉積岩、沉積岩與變質岩相接觸,觀察有無沉積間斷、底礫岩、剝蝕面、古風化殼存在;上下岩層產狀是否一致;然後判斷岩層的接觸關係。地層的接觸關係主要有整合接觸、平行不整合接觸或角度不整合接觸關係三種。

整合接觸關係是一個地區在較長時期內處於構造運動穩定的條件,沉積盆地處於緩慢下降狀態,接受沉積物一層層的連續沉積,這些地層之間的接觸關係是整合接觸關係。其特點是地層在時代上連續,在巖性和生物方面為漸變或遞變關係,各地層的產狀基本上一致。

平行不整合或稱為假整合,上下兩套地層之間缺失了一部分地層,巖性和生物方面為突變關係,上下兩套地層的產狀基本一致。平行不整合接觸關係的形成過程為:地殼下降,接受沉積,地殼抬升,遭受剝蝕,形成沉積間斷,然後地殼再次下降,接受沉積。

平行不整合接觸關係是該地區構造運動的反映,代表的構造運動過程是下降—上升—下降,上下兩套地層之間有沉積間斷,沉積間斷面成為不整合面,或者剝蝕面。

角度不整合接觸關係是上下兩套地層之間缺失了一部分地層,巖性和生物方面為突變關係,上下兩套地層的產狀不一致。角度不整合接觸關係的形成過程為:地殼下降,接受沉積,強烈的構造運動造成地殼抬升、褶皺、斷裂等,遭受剝蝕,形成沉積間斷,地殼再次下降,接受沉積。

角度不整合接觸關係是該地區構造運動的反映,代表的構造運動過程是下降—上升—下降,上升階段的構造運動強烈,形成了褶皺、斷裂等構造,地層的原始產狀被改變,上下兩套地層之間有沉積間斷,沉積間斷面成為不整合面。

如果是沉積岩和火成岩的侵入岩相接觸,接觸關係有兩種情況:侵入接觸關係和沉積接觸關係。觀察侵入岩中有無捕虜體、沉積岩中有無底礫岩、底礫岩的碎屑物有無侵入岩的成分,然後確定二者是沉積接觸或侵入接觸關係。

如果侵入岩中的捕虜體與上覆的地層一致,侵入岩與地層的接觸面有起伏,存在烘烤現象,圍巖在接觸帶存在接觸變質現象;巖體有小分枝侵入圍巖中,在巖體中存在與接觸面大致平行的流動構造,在巖體邊緣有明顯的邊緣相,邊緣相的岩石結晶比中間相的要細小,則判斷為侵入接觸關係。侵入接觸關係的形成過程是地殼接受沉積形成沉積岩—發生岩漿侵入作用—巖體侵入到沉積岩中。巖體的形成時間在沉積岩即圍巖形成之後。

如果沉積岩的底部有底礫岩,而且底礫岩中有侵入岩碎屑成分,上覆沉積岩沒有接觸變質現象,巖體邊緣沒有邊緣相,巖體頂部的岩脈、巖牆等被截斷,則判斷為沉積接觸關係。沉積接觸關係的形成過程是地殼下降接受沉積形成沉積岩—發生岩漿侵入作用—巖體侵入到沉積岩中—地殼抬升—遭受剝蝕—侵入岩出露地表—地殼再次下降—接受沉積—形成上覆沉積岩。巖體的形成時間在上覆沉積岩形成之前。

還原地貌形成的地質過程是地理野外考察研究的內容之一回答

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