地质调查野外工作方法ppt课件.ppt
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1、地质调查野外工作方法地质调查野外工作方法岩石类型划分与观察描述岩石类型划分与观察描述 沉积岩 岩浆岩 变质岩第一章 沉积岩野外调查要点 一、沉积岩岩石类型及野外描述要点 (1)主要岩石类型 (2)泥质岩野外观察及描述要点 (3)砂岩野外观察及描述要点 (4)砾岩野外观察及描述要点 (5)碳酸盐岩野外观察及描述要点 (6)岩层厚度术语 表1-1 主要沉积岩类型表陆源碎屑岩生物化学生物有机岩化学沉积岩火山碎屑岩泥岩(页岩)粉砂岩砂岩砾岩和角砾岩石灰岩、白云岩硅质岩磷块岩煤铁质岩蒸发岩锰质岩铝土质岩凝灰岩集块岩角砾岩表1-2 泥质岩描述要点 观察项目 观察及描述要点A颜色(原生色及风化色)B岩层厚度
2、C裂开情况D沉积构造E非粘土矿物F有机质G化石灰、红、绿、杂色斑点等极薄层状、薄层状、中层状等易成页片(页岩);不易成页片(泥岩);块状、土状;易成板状、易裂开(板岩)层状或纹层状、水平层理、生物扰动或块状含石英、云母、钙质、石膏、黄铁矿、菱铁矿等及其含量富有机质、沥青质、碳质、不含有机质等含化石:如笔石、介形类、植物及其埋藏、保存状况等表1-3 砂岩描述要点 观察项目 观察及描述要点A颜色(原生色)B岩层厚度C颗粒D杂基E胶结物F特殊矿物质G沉积构造H化石白、灰白、灰、绿、黄褐、红、杂色等薄层状、中层状、厚层状、巨厚层状等成分(岩屑、石英、长石等)与含量、粒度、圆度、分选性、成熟度成分(粘土
3、、细粉砂等)、杂基含量结构(非晶质、隐晶质、晶质);类型(基底式、孔隙式、接触式、镶嵌式)如含海绿石、菱铁矿等层顶面构造(波痕、干裂、剥离线理、雨痕、虫迹及足迹等)层底面构造(槽模、沟模、压刻模等)层内构造(各种层理、结核、潜穴、钻孔等)腕足类、双壳类、植物及其埋藏、保存状况等表14 砾岩描述要点 观察项目 观察及描述要点A颜色(原生色及风化色)B岩层厚度C砾石成分D杂基或胶结物E砾岩结构F沉积构造白、灰白、绿、黄褐、红、杂色等薄层状、中层状、厚层状、巨厚层状等岩屑、石英、燧石、石灰石及其含量等杂基成分、含量;胶结物成分、结构及类型粒度、圆度、分选度、成熟度平行层理、交错层理、叠瓦构造等表1-
4、5 碳酸盐岩描述要点观察项目观察及描述要点颜色灰白、浅灰、灰、深灰、灰黑、黄绿、红色等成分分类石灰岩(方解石100、95,白云石0 5)含白云质灰岩(方解石9575,白云石525)白云质灰岩(方解石7550,白云石2550)含泥质灰岩(灰质9575,粘土质5-25)泥灰岩(灰质7550,粘土质5025)砂(粉砂)质灰岩(灰质7550,陆屑2550)含砂(粉砂)质灰岩(灰质9575,陆屑5 25)结构分类按颗粒、亮晶胶结物或泥晶基质类型及含量可划分石灰岩类型:如鲡状亮晶灰岩、团粒泥晶灰岩、内碎屑亮晶灰岩、生物碎屑泥晶灰岩等26种按颗粒及灰泥含量变化、支撑类型,可划分石灰岩类型:颗粒灰岩、泥粒状灰
5、岩、粒泥状灰岩、泥状灰岩礁灰岩可划分如下类型:礁屑粒泥灰岩、礁屑泥粒灰岩、礁碎块灰岩、粘结灰岩、骨架灰岩岩层厚度薄层状、中层状、厚层状、巨厚层状等沉积构造前沉积构造:沟道、冲刷痕、小槽、爬迹、大槽等同沉积构造:扁平层、交错层、纹层、波痕、藻席纹层等沉积后构造:滑塌构造、干缩、鸟眼、层状晶洞、钙结层、帐篷构造、晶体印模、示底、缝合线等特殊矿物如海绿石、黄铁矿、菱铁矿等生物化石链、有孔虫、海绵动物、珊瑚动物、腕足类、双壳类、头足类、三叶虫、棘皮类、苔藓动物、钙藻类等及埋藏、保存状况(6)岩层厚度术语 2m,巨厚层状。二、沉积岩结构描述术语 1粒度(单位:mm) 003 00602505 2 4 1
6、6 64 126 256 泥 粉砂 细砂 中砂 粗砂 细砾 中砾 粗砾 细卵 粗卵 漂砾 2圆度高棱角状呻棱角状次棱角状次滚圆状滚圆状高滚圆状 3分选性 分选差分选中等分选好分选很好 4成熟度 成熟度低中等高 5胶结类型 基底式、孔隙式、接触式、镶嵌式三、沉积构造描述术语机机械械成成因因构构造造流流动动成成因因层层理构造理构造水平水平层层理;韵律理;韵律层层理或互理或互层层层层理;平行理;平行层层理;交理;交错层错层理理(包括流水、波浪、潮汐、包括流水、波浪、潮汐、风风力成因力成因类类型型);块块状状层层理;理;粒序粒序层层理理上上层层面构造面构造波痕;剥离波痕;剥离线线理构造;流痕构造理构造
7、;流痕构造下下层层面构造面构造槽模;沟模;跳模;刷模、槽模;沟模;跳模;刷模、锥锥模、模、锯齿锯齿痕痕流流动动成因的其他构造成因的其他构造冲刷面构造;侵冲刷面构造;侵蚀蚀槽构造;叠瓦构造槽构造;叠瓦构造同同生生形形变变与重力作用有关的构与重力作用有关的构造造重荷模;砂球和砂枕构造;包卷重荷模;砂球和砂枕构造;包卷层层理;理;滑塌构造滑塌构造液化作用形成的各种液化作用形成的各种泄水构造泄水构造包卷包卷层层理;理;盘盘状和泄水沟构造;状和泄水沟构造;碎屑岩脉构造;其他泄水构造碎屑岩脉构造;其他泄水构造沉沉积积介介质质的拖曳和的拖曳和牵牵引作用形成的构造引作用形成的构造变变形翻卷形翻卷层层理;包卷理
8、;包卷层层理理暴暴露露干干缩缩作用形成的构造作用形成的构造干裂;干裂;帐帐篷状构造篷状构造撞撞击击作用形成的构造作用形成的构造雨痕;冰雹痕;泡沫痕雨痕;冰雹痕;泡沫痕化学成因构造化学成因构造结结核;晶体石膏、核;晶体石膏、盐盐等印痕;冰晶痕;瘤状构造;等印痕;冰晶痕;瘤状构造;叠椎构造;叠椎构造;缝缝合合线线构造;色构造;色带带构造;构造;鸡笼鸡笼网状构造网状构造生物成因构造生物成因构造叠叠层层石构造;生物骨架构造;生物石构造;生物骨架构造;生物扰动扰动构造构造(弱、中、弱、中、强强)复合成因构造复合成因构造层层状晶洞构造;席状裂隙构造和斑状晶洞构造;席状裂隙构造和斑马马构造;构造;鸟鸟眼构造
9、;眼构造;窗孔构造;示底构造;硬底构造窗孔构造;示底构造;硬底构造 表生表生风风化化 成因构造成因构造蜂蜂窝窝状构造;状构造;针针孔状构造;疏松状构造等孔状构造;疏松状构造等四、化石野外工作 (一)大化石野外现察与采集要求须注意以下几点: (1)选择好进行观察和测量的主剖面和辅助剖面。 (2)逐层细致地观察和记录剖面的岩石性质、岩相特征及横向变化、厚度变化、化石群面貌和岩层间的接触关系。 (3)重要的地层界线附近(如界与界、系与系、统与统之间的界线)分层要精细。 (4) 要求对对露头上各类化石进行了详细的古生态观察、描述。 (5)必须逐层系统全面采集剖面上的化石。采集时要特别注意采全生物群,不
10、能只选完美或易采者,更不能偏重某类生物化石采集,所有类别的化石都要全面系统采集。 (6)化石采集中须及时编录,不同层位、不同地点的标本都不能相混。 表1-7 化石野外观察项目 观察项目 观察及描述要点A埋藏特征区分原地生长和异地埋藏,化石有无优选方位B化石组分及多样性采用拉线法或样方法统计各类化石占总化石数量百分比,各类化石属、种数量、化石密度等C化石的生态类型统计底栖爬行、底栖固着、潜穴、钻孔、浮游各占多少比例。广盐性、狭盐性、暖水型、冷水型各占比例多少D生物间相互关系如共栖、互惠、侵占等E化石保存类型实体、模铸、遗迹F化石成岩作用或造岩作用如白云岩化、硅化、黄铁矿化等;介壳滩、生物丘、生物
11、礁等几类重要的微体化石采样间距和样品大小 化石门类采样间距(m) 样品大小切片用(cm)分离个体用(g) 蜓 15 6x6x10 非非蜓蜓有孔虫 110 6x6x10 100500 介形石 110 100500 牙形石 15 3 000孢粉古生代、中生代孢粉 125 1002 000新生代孢粉 0.12 1002 000几种常见微体化石在各种沉积岩中的产出频率 多; 较多; O少; X无 沉积岩类型有孔虫(含蜓)介形虫钙质超微化石牙形石放射虫硅藻、硅质鞭毛藻孢粉非钙、非硅、非碳质砾(岩)XOXXXXO粗砂(岩)OOO无OO细砂(岩)OOOOO泥(岩)粘土(岩)OOO钙质钙质砂岩OOOOOO石灰
12、岩OXO钙质泥岩OOO硅质硅质泥岩OOOO硅藻土OXOXO硅质岩XXXOO碳质碳质泥岩XXXXXX泥炭XXXXXX煤XXXXXX八、沉积地层剖面野外测制要点 (一)实测地层剖面分类 (二)地层剖面位置选择 (三)精度要求与基本层序调查 (四)实测的一般程序和方法 (五)资料整理剖面类型 1)据剖面在区调填图中所发挥的作用差异,在层状有序的“史密斯”型地层区可分为三类: (1)标准(层型)型地层剖面(含简单单位层型、复合层型、界线层型等); (2)辅助(参考)型地层剖面(含次层型); (3)标志层或特殊地层剖面; (4)地层厚度剖面。 2)根据实测层段完整程度,可分成二类: (1)全层段地层剖面
13、对工区内出露的全部地层进行详细分层,研究岩层厚度、成分、结构、分层标志、岩层特征、沉积相、地层层序、接触关系、时代归属等。系统采集岩性、沉积相和古生物标本,建立地层剖面; (2)重点层段地层剖面重点了解各填图单位的标志、厚度、岩性和岩相变化。(二)地层剖面位置选择 (1)能代表一个区域或一个小区的地层岩性和厚度特征的地方,包括区域岩性变化的过渡带。 (2)地层露头连续分布、完整清楚、化石丰富、掩盖少的地段。 (3)选择构造简单的地段。但无法避开断层或具有覆盖时,就近分段连接时必须用明显的标准层来连接剖面,标准层应相互重复一段。必要时应布置剥土、坑探和槽探工作。 (4)要求在地形上尽可能使剖面方
14、向垂于地层走向。(三)精度要求与基本层序调查 l标准剖面的精度要求 1)地层分层的要求: (1)分层时应综合考虑岩石的颜色、成分、结构、构造等特征和矿物、化石、层间接触关系、界面与沉积间断等因素,凡有明显变化处,应当分层。 (2)分层厚度大小根据成图比例尺决定。标准剖面的柱状剖面图比例尺一般规定为1:5001:1 000。 (3)分层时对有特殊意义的岩层和标准层,不论厚度大小均应单独分层,或单层厚度综合描述。 (4)地层分层应能与区域剖面对比。 (5)对分层间的接触关系,应在横向上追索,搜集足够的证据。同时应描述剖面地层的风化与地貌特征。 (6)分层岩性描述要求真实全面,重点突出。2辅助剖面的
15、精度要求 (1) 辅助剖面可以细分层,用综合小结式进行描述; (2) 地层划分应能与区域地层剖面对比; (3)柱状剖面比例尺为1:10001:2 000; 剖面采样 必须进行系统采样,采样应有目的性和代表性。 采样密度按实际情况决定,一般一个分层内有岩性变化处应有相应的代表性样品。 采集供陈列用的岩石标本尺寸为3cmX 8cmXl0cm。 采集古生物、岩性、沉积相、化学分析等样品(四)实测的一般程序和方法 1)选定实测地层剖面位置后,在正式丈量之前,应先对剖面路线进行详细踏勘,全面了解地质情况,内容是:岩层短距离内岩性是否稳定;岩性组合规律与接触关系;化石分布情况;分层因素明显程度;剖面丈量难
16、易程度;构造概况;不同构造部位的岩层对比关系。 2)根据踏勘结果,应确定以下内容:标准层;地层单位和填图单位的划分位置;分层编号,并设立标志;基本层序特征;布置坑探、糟探工程。 3)根据踏勘资料制定实施工作计划,计划内容包括:比例尺;工作量;施测顺序;组织分工;工作定额与工作进度计划。 4)剖面线测量的同时,进行实测地层剖面的观察和描述。在专门的野外记录本中分层逐项描述、记录。 5)丈量操作要求 (1)丈量地层应逐层自老到新。 (2)剖面方向应尽量垂直地层走向,即交角为90。若地形上有困难,与地层走向与剖面线,交角不得小于60。 第二章 造山带混杂岩野外调查要点 一、混杂岩定义、类型 二、构造
17、混杂岩基本构件构造岩片(块) 三、混杂岩地层常见岩片(块)类型及主要特征 四、混杂岩地层野外调查要点及技术路线混杂岩定义 混杂岩有广义和狭义两种理解。 广义的混杂岩包括构造成因、沉积成因和复合成因的地质体,为多数人所采用,例如Raymond(1984)按照成因将混杂岩分为构造混杂岩(tectonicmelange)、底辟混杂岩(diapiric melange)、滑混岩(allolistostrome)和复合成因混杂岩(polygeneticmelange)。 狭义的仅指由构造作用形成的混杂岩(构造混杂岩),排除沉积成因的滑塌堆积等。沉积混杂岩成因二、构造混杂岩基本构件构造岩片(块) 岩片(s
18、lice) 是指以构造拼合边界所分割的具有一定物质构成的地质体,在地质填图中具可填性,是混杂岩地层基本单位之一,也是非史密斯地质填图的基本单元之一。对岩片(块)的正确划分是最基本、最重要的,岩片(块)的厘定和划分可按如下原则进行: (1)必须是以构造拼合边界所分割的地质体,即岩片四周均被断裂围限,该断裂决不是同一地质体内部的断裂,而是与不同地质体相拼合的构造界面; (2)相邻岩片在岩性、岩相、变形、变质程度和时代上具明显差异。尤其是被一断裂带所分割的两个相邻地质体如在岩相上不连续、变质程度、变形样式和时代上有一项不同者,即可区分为两个岩片。 超岩片(superslice) 是在同一大的构造旋回
19、期(如晋宁期、加里东期、海西期等)形成、亲源关系密切、大致经历了相似变形、变质历程的一套岩片和微岩片组合体。超岩片的大小一般宽为数公里,长达数十至数百公里。 特别重要意义的岩片(如蛇绿岩岩片,超高压含柯石英榴辉岩岩片,深海放射虫硅质岩岩片等)可在地质图上夸大表示。三、混杂岩地层常见岩片(块)类型及主要特征岩片类型 主 要 特 征1滑动岩块sli半固结的沉积物块体沿破裂的底面整体移动,内部几乎无揉皱变形和旋转作用2滑塌岩块slu半固结的沉积物块体沿破裂的底面整体移动,内部揉皱变形和旋转作用强3蛇绿岩岩片op洋壳或似洋壳岩石圈碎片,其岩石组合为地幔变质橄榄岩、超镁铁镁铁质堆晶杂岩、席状岩墙群、枕状
20、熔岩等4玄武岩岩片由大套枕状玄武岩或非枕状玄武岩构成的构造岩片,可能为蛇绿岩残片5超镁铁岩岩片主要为地幔变质橄榄岩、超镁铁镁铁质堆晶杂岩、席状岩墙群等,可能为蛇绿岩残片6硅泥质岩岩片sa与蛇绿岩密切伴生的放射虫硅质岩,硅化粘土和泥岩、硅化沉凝灰岩等7碳酸盐岩岩片ca主要指洋盆中的非火山海山,没有陆源物质参与,多数为生物建隆形成碳酸盐岩海山(台)、相伴远洋硅岩及压缩层序,有时产具蓝绿藻纹层的铁锰壳和铁锰结核8火山弧岩片va火山、海山或火山弧残片。由喷出的火山岩、火山弧的深成岩根部和来源于火山的沉积碎屑构成9复理石岩片fw巨厚的再沉积深海、半深海碎屑岩序列。由来自大陆边缘的石英长石质碎屑所构成,杂
21、基支撑为主10磨拉石岩片ml为造山沉积再旋回产物,包括从陆相到海相的一系列沉积体系,其碎屑模型图解中是一个岩屑石英区域11裂解块体岩片sl原来从大陆裂解出来的一些块体(地体),后又被拼贴于大陆边缘。沉积体富含石英,反映沉积作用的多旋回。或在碰撞带中被卷入的一些被裂离的变质基底岩系块体12(超)高压变质岩片hp特指俯冲于地壳深部发生(超)高压变质后又折返于地壳浅部的岩石,如含柯石英榴辉岩四、混杂岩地层野外调查要点及技术路线第三章第三章 岩浆岩野外调查要点岩浆岩野外调查要点 一、岩浆岩的基本特征及分类 二、岩浆岩的结构构造 三、岩浆岩的产状和相 四、侵入岩的野外调查 五、火山岩的野外调查 一、岩浆
22、岩的基本特征及分类 1岩浆岩的化学成分 在研究岩浆岩的化学成分时,通常用13项氧化物即SiO2、TiO2、A12O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、MnO、K2O、Na2O、P2O5、H2O+、CO2的质量百分数来表示。超基性岩SiO245;基性岩SiO2 4553;中性岩SiO2 5366;酸性岩SiO245。 岩浆岩中K2O和Na2O含量之和称作全碱(K2O +Na2O),在岩浆岩碱性程度的确定和系列的划分中十分重要。通常采用里特曼指数()来表示岩浆岩的碱性程度和划分岩浆岩的碱度类型。 里特曼指数()=( K2O + Na2O)SiO2-43(wB)。按里特曼指数的大小,可将岩浆岩划
23、分为三个碱度类型(或系列):9过碱性系列。 2岩浆岩的矿物成分 岩浆岩中的原生矿物,也是岩浆岩野外分类和定名的主要依据。 根据矿物的成分和颜色上述造岩矿物又可分为: 铁镁矿物,也称暗色矿物,主要包括橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等,其中橄榄石是硅酸不饱和矿物; 硅铝矿物,也称长英质矿物或浅色矿物,主要指石英,斜长石和钾长石,以及似长石类矿物。石英是硅酸过饱和矿物,其他为硅酸饱和矿物。 色率通常指侵入岩中暗色矿物的体积百分含量。根据统计规律,各大类岩石的色率均在一定范围内变化,如超基性岩90,基性岩为4090,中性岩为540,酸性岩色率10mm 粗粒结构 颗粒直径5mm 中粒结构 颗粒直径1-5m
24、m 细粒结构 颗粒直径1-0.1mm 微粒结构 颗粒直径10km 对于中深成相的岩体(岩基或岩株),由于各部分冷却速度和结晶时间的差异,常使侵入体从中心到边缘在结构上和矿物成分上呈带状分布,形成中心相,过渡相和边缘相,野外调查中应对岩体的相带作详细观察和描述。3火山岩的产状 依喷发方式划分为: (1)裂隙式喷发:岩浆沿裂隙上升喷发达于地轰,平面上火山岩呈线状分布。 (2)中心式喷发:岩浆沿颈状管道喷发至地表形成火山锥,平面上火山岩呈点状分布。 (3)熔透式喷发:也称面状喷发,通常火山喷口大且不规则,平面上火山岩分布面积大,且无明显方向性。 4火山岩的相 按火山作用的地质环境分为海相火山岩和陆相
25、火山岩。 根据火山活动产物的产出形态及岩石特征,分为: (1)溢流相:指火山强烈爆发之后,岩浆呈面状或线状喷溢出达于地表形成的岩石,常见熔岩和角砾熔岩; (2)爆发相:常见于温度低、含挥发量高、粘度大的岩浆(中酸性,碱性岩浆)以强烈爆发形式喷出地表形成的岩石,主要以火山碎屑岩为主; (3)侵出相:为火山颈相与粘度大的溢流相之间的过渡相,是出露于地表的直径小、厚度大、产状陡的岩穹,主要由熔岩组成; (4)火山颈相:指火山锥被剥蚀后,充填在火山通道内的火山物,主要由火山碎屑岩、熔岩、碎屑熔岩等组成。产状陡立,剖面上呈细长的喇叭状,上部较大,往下逐渐变小,平面上多呈近圆形; (5)次火山相:与火山岩
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