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1、地質(zhì)學(xué)與地貌學(xué)實(shí)習(xí)題目:地質(zhì)學(xué)與地貌學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告姓名:張家成學(xué)號(hào):20121110專業(yè):土地資源管理年紀(jì):2012級(jí)1班指導(dǎo)教師:李光日期:(一)前言1. 實(shí)習(xí)的目的、要求、方法、過程(1)目的巖石方面是進(jìn)一步觀察和認(rèn)識(shí)寒武紀(jì)灰?guī)r、頁巖和花崗巖;地形方面要認(rèn)識(shí)層理、地層的不整合接觸、房山地貌、河流階地、黃土地貌和地塹地壘。 (2)要求 必須遵紀(jì)守法,維護(hù)公德; 尊敬老師,關(guān)心同學(xué),團(tuán)結(jié)互助,確保實(shí)習(xí)任務(wù)完成; 注意安全,不單獨(dú)行動(dòng),注意活石,不是不明野果,禁止帶火種上山; 認(rèn)真實(shí)習(xí),獨(dú)立完成實(shí)習(xí)報(bào)告。 (3)方法 指導(dǎo)老師講解,學(xué)生通過觀察、記錄、采集樣本學(xué)習(xí)知識(shí) (4)過程實(shí)習(xí)分為五天:周一:
2、上午做實(shí)習(xí)前的準(zhǔn)備工作,下午在南校區(qū)內(nèi)觀察巖石和河流地貌;周二:到泰山紅門觀察輝綠玢巖和花崗巖,到泰山西麓觀察斷層;周三:校門口集合,乘客車到達(dá)沙河岸邊,觀察河流階地,看到階地上的京滬鐵路和104國(guó)道。步行到饅頭山腳下,參觀刻有饅頭山信息的石碑,觀察饅頭山腳的花崗巖和頁巖。然后登山,經(jīng)過黃土層,觀察黃土的節(jié)理;經(jīng)過頁巖層,觀察綠色、紫色、紅色頁巖和紫色云母頁巖和地層的不整合接觸。最后登上山頂,遙望地塹和地壘。周四:指導(dǎo)老師課堂作總結(jié)并解答問題,下午整理資料;周五:寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告2實(shí)習(xí)時(shí)間:2012.11.122012.11.16 實(shí)習(xí)地點(diǎn):濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)張夏鎮(zhèn)饅頭山 參加人員:山東農(nóng)大資環(huán)學(xué)院201
3、2級(jí)土管、地信專業(yè)學(xué)生和地質(zhì)地貌學(xué)老師3.實(shí)習(xí)地區(qū)的基本情況 地理位置:饅頭山海拔408米,位于濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)張夏鎮(zhèn)境內(nèi),饅頭山距濟(jì)南市區(qū)僅20多公里,南依靈巖寺,東部蓮臺(tái)山,西靠五峰山; 交通狀況:北依104國(guó)道和京滬鐵路,南靠京臺(tái)高速; 自然地理?xiàng)l件:該區(qū)屬低山丘陵,海拔高408米,屬暖溫帶大陸性半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,有5.5億年歷史,獨(dú)具的寒武紀(jì)底部底礫巖和倒灌現(xiàn)象,且地層連續(xù)、化石豐富、露頭好。 社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征:產(chǎn)出木魚石和三葉蟲化石,為當(dāng)?shù)貛砗艽蟮慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。4.地質(zhì)背景早在1903年,美國(guó)學(xué)者布來克。維里士就來此處考察,并命名了饅頭山頁巖、張夏石灰?guī)r、崮山頁巖、炒米店石灰?guī)r。195
4、9年,中國(guó)科學(xué)院院士盧衍豪把這里的寒武系分為金莊階、徐毛階、張夏階、崮山階、鳳山階、和長(zhǎng)山階。2002年饅頭山被省政府批準(zhǔn)為省級(jí)地質(zhì)公園。被聯(lián)合國(guó)教科文組織命名為世界第三地質(zhì)名山,并被列入省級(jí)地質(zhì)自然遺跡保護(hù)區(qū)。5.地貌的主要類型和特征泰山西麓的斷層:斷層兩側(cè)為花崗巖,北側(cè)較為突出,斷層處有云母出現(xiàn);沙河的階地:階地上建有京滬鐵路和104國(guó)道;地塹:位于饅頭山的東北方向,石店水庫位于其上;地壘:饅頭山就是一個(gè)地壘,山頂為石灰?guī)r,為平頂。 (二)礦物和巖石一、礦物礦物類型形態(tài)鑒定特征成因數(shù)量風(fēng)化狀況對(duì)巖石和土壤的影響長(zhǎng)石雙晶硬度6,比重2,性脆,抗壓強(qiáng)度較高,對(duì)酸有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性巖漿冷凝結(jié)晶約
5、占地殼重量的50%難風(fēng)化富含鉀鈉等礦物元素,可以提高土壤肥力云母片狀、板狀、鱗片狀集合體硬度23.5 ,比重 2.73.5,絕緣、耐高溫、有光澤、物理化學(xué)性能穩(wěn)定,具有良好的隔熱性、彈性和韌性巖漿冷凝結(jié)晶分布較廣 易風(fēng)化石英單晶體外觀常呈無色、白色、乳白色、灰白半透明狀態(tài),硬度為7,斷面具玻璃光澤或脂肪光澤,比重222265巖漿冷凝結(jié)晶大陸地殼數(shù)量第二多的礦石,僅次于長(zhǎng)石 難風(fēng)化提高巖石的硬度;使土壤沙化輝石單晶體硬度 56 比重 隨含fe量的增高而增大, 解理完全 有平行柱狀的兩組解理,交角為87度既可是巖漿結(jié)晶作用的產(chǎn)物,也可是變質(zhì)作用的產(chǎn)物主要的造巖礦物之一,含量較多易風(fēng)化角閃石一向延長(zhǎng)
6、型單晶體一般為深色,從綠色、棕色、褐色到黑色,玻璃光澤。硬度5 6 。兩組發(fā)育中等的解理面交角為124和56。密度3.03.5 既可是巖漿結(jié)晶作用的產(chǎn)物,也可是變質(zhì)作用的產(chǎn)物分布很廣的造巖礦物易風(fēng)化橄欖石粒狀集合體硬度6.57.0,比重3.273.48。具貝殼狀斷口,韌性較差,極易出現(xiàn)裂紋既可是巖漿結(jié)晶作用的產(chǎn)物,也可是變質(zhì)作用的產(chǎn)物相當(dāng)常見的造巖礦物難風(fēng)化方解石粒狀集合體完全解理,斷口;玻璃光澤.完全透明至半透明,普通為白色或無色,因含有基它金屬致色無素呈現(xiàn)出淡紅,淡黃,淡茶,玫紅,紫,多種顏色,條痕白色,硬度2.7-3.0,比重2.62.8,遇稀鹽酸劇烈起泡巖漿凝結(jié)分布很廣易風(fēng)化使土壤粘性
7、增強(qiáng)二、巖石1.巖漿巖(1)花崗巖 花崗巖是分布最廣的深成侵入巖。花崗巖主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石和黑云母,顏色較淺,以灰白色和肉紅色最為常見,具有等粒狀結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造。根據(jù)世界各地2485份花崗巖中不同化學(xué)成分比例平均,依所占重量百分比由重到輕為:sio2 72.04% al2o3 14.42% k2o 4.12% na2o 3.69% cao 1.82% feo 1.68% fe2o3 1.22% mgo 0.71% tio2 0.30% p2o5 0.12% mno 0.05% 不同品種的礦物成份不盡相同,還可能有含輝石和角閃石。按次要礦物成分的不同,可分為黑云母花崗巖、角閃石花崗巖等。很
8、多金屬礦產(chǎn),如鎢、錫、鉛、鋅、汞、金等,稀土元素及放射性元素與花崗巖類有密切關(guān)系?;◢弾r既美觀抗壓強(qiáng)度又高,是優(yōu)質(zhì)建筑材料?;◢弾r是一種分布非常廣的一種巖石,世界上有許多國(guó)家都有出產(chǎn)花崗巖。中國(guó)9的土地(約80多萬平方公里)都是花崗巖巖體?;◢弾r的物理特性 密度:2790-3070 kg/m3 抗壓強(qiáng)度:1000-3000 kg/cm2 彈性模量:1.3-1.5x106 kg/cm3 吸水率:0.13% 肖氏硬度: hs 70 比重:2.62.75 (金云母花崗巖 農(nóng)大南校區(qū)) (拍于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)登高臺(tái)) (含石英較多的花崗巖 拍于馮玉祥墓前)(2) 輝綠玢巖 巖漿巖的一種,屬基性淺成巖
9、。輝綠玢巖為中性偏基性火成巖,是中性或基性巖漿侵入淺成,溫度迅速下降,來不及充分結(jié)晶所致。構(gòu)造:塊狀構(gòu)造,結(jié)構(gòu):斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)微粒結(jié)構(gòu),主要成分:斑晶斜長(zhǎng)石,基質(zhì)斜長(zhǎng)石、輝石。(輝綠玢巖筒狀構(gòu)造示例圖) (以上圖片拍于泰山紅門地質(zhì)遺跡園區(qū))(3) 細(xì)粒輝長(zhǎng)巖 風(fēng)化面灰褐色,新鮮面灰黑色,塊狀構(gòu)造,細(xì)粒結(jié)構(gòu),主要成分為普通輝石、基性斜長(zhǎng)石 ,另外含少量角閃石和黑云母。(以上圖片拍于泰山普照寺前)(4) 輝長(zhǎng)巖 輝長(zhǎng)巖是基性深成巖。顏色為黑色或黑灰色,主要礦物成分為輝石和基性斜長(zhǎng)石,次要礦物為橄欖石、角閃石和黑云母。為中-粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。輝石成綠黑色短柱狀,斜長(zhǎng)石多為板狀半自形晶體,新鮮的斜長(zhǎng)
10、石易見聚片雙晶。典型輝長(zhǎng)巖中輝石與斜長(zhǎng)石含量比約為58:42。輝長(zhǎng)巖常呈小規(guī)模深成侵入體或巖盤、巖床等產(chǎn)出。(5) 流紋巖 一種火成巖,成分相當(dāng)于花崗巖的酸性噴出巖,巖石具明顯的流紋構(gòu)造而得名。有關(guān)礦產(chǎn)有明礬石、葉蠟石、蒙脫石,流紋巖本身可做建筑材料。 2、沉積巖 沉積巖,又稱為水成巖,是在地殼表層的條件下,由母巖的風(fēng)化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)等沉積巖的原始物質(zhì)成分,經(jīng)搬運(yùn)、沉積及其沉積后作用而形成的一類巖石。是在地表不太深的地方,其他巖石的風(fēng)化產(chǎn)物和一些火山噴發(fā)物,經(jīng)過水流或冰川的搬運(yùn)、沉積、成巖作用形成的。在地球地表,有70%的巖石是沉積巖,但如果從地球表面到16公里深的整個(gè)巖石圈算,沉積
11、巖只占 5%。沉積巖主要包括有石灰?guī)r、砂巖、頁巖等。這些緊密的巖石比火成巖更易彎曲。沉積巖種類很多,其中最常見的是頁巖、砂巖和石灰?guī)r,它們占沉積巖總數(shù)的95%。這三種巖石的分配比例隨沉積區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和古地理位置不同而異。總的說,頁巖最多,其次是砂巖,石灰?guī)r數(shù)量最少。沉積巖地層中蘊(yùn)藏著絕大部分礦產(chǎn),如能源、非金屬、金屬和稀有元素礦產(chǎn),其次還有化石群。沉積巖其化學(xué)成分隨沉積巖中的主要造巖礦物含量差異而不同。例如,泥質(zhì)巖以粘土礦物為主要造巖礦物,而粘土礦物是鋁-硅酸鹽類礦物,因此泥質(zhì)巖中sio2及al2o3的總含量常達(dá)70%以上。砂巖中石英、長(zhǎng)石是主要的,一般以石英居多,因此sio2及al2o3含量
12、可高達(dá)80%以上,其中sio2可達(dá)6095%。石灰?guī)r、白云巖等硫酸鹽巖,以方解石和白云石為造巖礦物,cao或cao+mgo含量大,sio2,al2o3等含量一般不足10%。 (1)石灰?guī)r1 太湖石 又名窟窿石、假山石,是一種石灰?guī)r,有水、旱兩種,形狀各異,姿態(tài)萬千,通靈剔透的太湖石,其色澤最能體現(xiàn)“皺、漏、瘦、透”之美,其色澤以白石為多,少有青黑石、黃石。尤其黃色的更為稀少,故特別適宜布置公園,草坪,校園,庭院旅游景色等。有很高的觀賞價(jià)值。 (拍于農(nóng)大東校)2 竹葉狀灰?guī)r 石灰?guī)r的一種,其特點(diǎn)為截面有礫石呈竹葉狀。在我國(guó)華北地臺(tái)上寒武統(tǒng)崮山組曾出現(xiàn)過大量的竹葉狀灰?guī)r現(xiàn)象。屬寒武系碳酸鹽類的沉積
13、巖。竹葉狀灰?guī)r的成因可解釋為:在正常的淺水海洋中形成的薄層石灰?guī)r,在其剛形成后不久,有的可能尚處于半固結(jié)狀態(tài),被強(qiáng)烈的水動(dòng)力破碎,搬運(yùn)和磨蝕,并在搬運(yùn)不太遠(yuǎn)的地方,在水動(dòng)力條件相對(duì)較弱的環(huán)境下堆積下來,再經(jīng)成巖作用,從而形成竹葉狀灰?guī)r。產(chǎn)地很多,著名的如山東蒼山、平邑一帶的竹葉狀石灰?guī)r;山東濟(jì)南張夏饅頭山的竹葉狀石灰?guī)r。(拍于泰山景區(qū))3 鮞狀灰?guī)r 又稱鮞?;?guī)r,是一種以鮞粒為主要組分的石灰?guī)r,它是一種良好的儲(chǔ)油巖。它是兼具化學(xué)和機(jī)械成因的石灰?guī)r,形成于碳酸鈣處于過飽和狀態(tài)的海、湖波浪活動(dòng)地帶或潮汐通道水流活動(dòng)地帶。鮞狀灰?guī)r主要組成成分為碳酸鈣,同時(shí)還會(huì)含有燧石、磷酸鹽、白云石、赤鐵礦或者鐵礦
14、。鮞狀灰?guī)r的成因可解釋為:波浪和潮汐的作用引起水介質(zhì)的攪動(dòng),每攪動(dòng)一次,生物碎屑、球粒、內(nèi)碎屑、陸源碎屑等便處于懸浮狀態(tài),同時(shí)促使二氧化碳從水體中逸出,過飽和的碳酸鈣圍繞碎屑顆粒沉淀一圈包殼,這樣周而復(fù)始的攪動(dòng),便形成具有一圈圈同心紋包殼的鮞粒。當(dāng)鮞粒達(dá)到一定大小,其質(zhì)量超過波浪、水流攪動(dòng)的能量,便堆積在海底,不再被攪動(dòng),從而形成鮞狀灰?guī)r。(標(biāo)本采集于濟(jì)南張夏饅頭山)(2)頁巖 頁巖是一種沉積巖,成分復(fù)雜,但都具有薄頁狀或薄片層狀的節(jié)理,主要是由黏土沉積經(jīng)壓力和溫度形成的巖石,但其中混雜有石英、長(zhǎng)石的碎屑以及其他化學(xué)物質(zhì)。頁巖形成于靜水的環(huán)境中,泥沙經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的沉積,所以經(jīng)常存在于湖泊、河流三
15、角洲地帶,在海洋大陸架中也有頁巖的形成,頁巖中也經(jīng)常包含有古代動(dòng)植物的化石。頁巖為粘土巖的一種,成分復(fù)雜,除粘土礦物外,還含有許多碎屑礦物(如石英、長(zhǎng)石、云母等)和自生礦物(如鐵、鋁、錳的氧化物與氫氧化物等)。具頁狀或薄片狀層理。用硬物擊打易裂成碎片。是由粘土物質(zhì)經(jīng)壓實(shí)作用、脫水作用、重結(jié)晶作用后形成。頁理是鱗片狀的粘土礦物在壓緊過程中,平行排列而成的,頁巖致密,硬度低,表面光澤暗淡。頁巖抗風(fēng)化力弱,在地形上常形成低山低谷。頁巖不透水,往往成為不透水層或隔水層。(標(biāo)本采集于濟(jì)南張夏饅頭山)3、變質(zhì)巖變質(zhì)巖是指受到地球內(nèi)部力量改造而成的新型巖石。固態(tài)的巖石在地球內(nèi)部的壓力和溫度作用下,發(fā)生物質(zhì)成
16、分的遷移和重結(jié)晶,形成新的礦物組合。變質(zhì)巖是組成地殼的主要成分,一般變質(zhì)巖是在地下深處的高溫高壓下產(chǎn)生的,后來由于地殼運(yùn)動(dòng)而出露地表。變質(zhì)巖除含有角閃石、碳酸鹽類等主要造巖礦物外,與巖漿巖和沉積巖相比,變質(zhì)巖中常出現(xiàn)鋁酸硅鹽礦物(紅柱石、藍(lán)晶石、);不含鐵的鎂硅酸鹽礦物;復(fù)雜的鈣鎂鐵錳鋁的硅酸鹽礦物;鐵鎂鋁的鋁硅酸鹽礦物;純鈣的硅酸鹽礦物以及主要造巖礦物中的某些特殊礦物(藍(lán)閃石、綠輝石、硬玉、硬柱石等)。這是變質(zhì)巖礦物成分的主要特點(diǎn)。變質(zhì)巖的礦物成分,決定于原巖成分和變質(zhì)條件。習(xí)慣上先按變質(zhì)作用類型和成因,把變質(zhì)巖分為下列巖類。區(qū)域變質(zhì)巖類,由區(qū)域變質(zhì)作用所形成。熱接觸變質(zhì)巖類,由熱接觸變質(zhì)作
17、用所形成,如斑點(diǎn)板巖等。接觸交代變質(zhì)巖類,由接觸交代變質(zhì)作用所形成,如各種。動(dòng)力變質(zhì)巖類,由動(dòng)力變質(zhì)作用所形成,如壓碎角礫巖、碎裂巖、碎斑巖、等。氣液變質(zhì)巖類,由氣液變質(zhì)作用形成,如云英巖、次生石英巖、蛇紋巖等。沖擊變質(zhì)巖類。由沖擊變質(zhì)作用所形成。在每一大類變質(zhì)巖中可按等化學(xué)系列和等物理系列的原則,再作進(jìn)一步劃分。(1)大理巖 一種變質(zhì)巖,又稱大理石。因在中國(guó)由于云南省大理縣盛產(chǎn)這種巖石而得名。由碳酸鹽巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用或接觸變質(zhì)作用形成。主要由方解石和白云石組成,此外含有硅灰石、滑石、透閃石、透輝石、斜長(zhǎng)石、石英、方鎂石等。具粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀(有時(shí)為條帶狀)構(gòu)造。通常白色和灰色大理巖居多。其
18、中,質(zhì)地均勻、細(xì)粒、白色者,又稱漢白玉。一般認(rèn)為,大理巖可形成于不同的溫壓條件下,如透閃石大理巖形成于低-中溫條件下,透輝石大理巖、鎂橄欖石大理巖則形成于中高溫變質(zhì)條件下。大理巖分布廣泛,如中國(guó)的云南、山東、北京房山等地均產(chǎn)大理巖。其本身是優(yōu)良的建筑材料和美術(shù)工藝品原料。大理巖硬度不大,易于開采加工,板材磨光后非常美觀,可作室內(nèi)裝飾材料;少數(shù)高度致密均質(zhì)的可供藝術(shù)雕刻和裝飾用。(拍于農(nóng)大南校)(2)片麻巖 一種變質(zhì)巖。通常為中-高級(jí)變質(zhì)作用的產(chǎn)物。具明顯的片麻狀構(gòu)造,鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)。主要由長(zhǎng)石、石英和各種暗色礦物(云母、角閃石、輝石等)組成。可做建筑石料和鋪路材料。(拍于農(nóng)大南校綜合樓前廣場(chǎng)
19、)(3)泰山雜巖(難以界定種類,暫且歸為變質(zhì)巖) (拍于農(nóng)大南校)(拍于泰山景區(qū))4.補(bǔ)充 濟(jì)南饅頭山出產(chǎn)木魚石,有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。木魚石因敲擊時(shí)發(fā)出木魚的聲音而得名,常被制成杯具和餐具,因富含多種與人體有利礦物離子而暢銷。是一種中空的石頭,其狀大小不等,形態(tài)各異,一般有空腔,腔內(nèi)物有的呈卵核狀,有的為粉末或液體,手搖或敲擊能發(fā)出動(dòng)聽的聲響。外殼質(zhì)地堅(jiān)硬、細(xì)膩,通常呈豆?fàn)?,也有鐘乳狀、塊狀等;表面為土褐色、橙黃色、紫紅色或黑色;半金屬光澤,新鮮斷面呈介殼狀,莫氏硬度約5.5,比重3.6。 饅頭山還有三葉蟲的化石,證明著地理的變遷,表現(xiàn)出歷史的滄海桑田。 (3) 地層及地質(zhì)構(gòu)造1、泰山(1)構(gòu)造
20、 構(gòu)造作用對(duì)塑造泰山的地質(zhì)地貌景觀發(fā)揮了獨(dú)特作用。泰山的地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜,以斷裂為主,其構(gòu)造特點(diǎn)為斷塊掀斜抬升。既有前寒武紀(jì)形成的構(gòu)造,又有中新生代發(fā)育的構(gòu)造。泰山的前寒武紀(jì)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育以多期的褶皺、斷裂以及韌性剪切帶為其主要特征。它們彼此疊加相互改造,構(gòu)成了極其復(fù)雜的構(gòu)造面貌,對(duì)它們的成因機(jī)制研究是前寒武紀(jì)地質(zhì)研究的重要內(nèi)容之一。另外,中元古代輝綠玢巖發(fā)育的國(guó)內(nèi)外罕見的“桶狀構(gòu)造”,具有很高的科學(xué)價(jià)值。(2)巖石 泰山的侵入巖分布十分廣泛主要為前寒武紀(jì)侵入巖和極少量的中生代脈巖。泰山前寒武紀(jì)侵入巖分布最廣,占泰山主體面積的95%以上,是泰山極為重要的地質(zhì)體。侵入巖的巖性從超基性、基性到中酸性
21、都有,但以中酸性的花崗巖類和閃長(zhǎng)巖類為主。侵入巖體的規(guī)模大小不一,從巖基、巖株到巖巖脈均有,但以巖基和巖株等大型巖體為主。侵入巖有深成和淺成之分,但以深成相為主。在泰山南麓,自紅門至岱頂以北,有一條近南北向的輝綠玢巖的巖脈的露頭。輝綠玢巖呈暗綠色,風(fēng)化后呈淺褐色,質(zhì)地堅(jiān)硬,比重大,具斑狀結(jié)構(gòu),主要礦物成分有輝石和基性斜長(zhǎng)石。輝綠玢巖是一種基性巖漿沿原來的近南北向張扭性斷裂侵入,最后冷凝結(jié)晶形成的基性巖脈,屬于淺成相的侵入巖。它的周圍巖石是太古代的泰山雜巖,因受巖漿侵入過程中接觸交代作用的影響,緊靠巖脈兩側(cè)的圍巖發(fā)生輕微的鉀長(zhǎng)石蝕變,致使巖石有不同程度的發(fā)紅。同位素年齡為億年左右,可能是距今較遠(yuǎn)
22、的中元古代初期巖漿侵入的產(chǎn)物。(3)地層 泰山地處我國(guó)東部大陸邊緣構(gòu)造活動(dòng)帶的西部,位于華北地臺(tái)魯西地塊魯中隆斷區(qū)內(nèi),是華北地臺(tái)的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元。泰山出露的地層主要有新太古代的變質(zhì)表殼巖系泰山巖群,以及其北側(cè)張夏崮山一帶的古生界寒武系、山南盆地中的新生界等沉積地層。 2、饅頭山及其附近 泰山北側(cè)張夏崮山地區(qū),寒武紀(jì)地層發(fā)育和出露都十分良好,研究歷史悠久,1959年在全國(guó)地層會(huì)議上正式定為華北寒武系標(biāo)準(zhǔn)剖面。該標(biāo)準(zhǔn)剖面把寒武系劃分為下、中、上統(tǒng)的7個(gè)地層單位,即下統(tǒng)的饅頭組、毛莊組,中統(tǒng)的徐莊組、張夏組,上統(tǒng)的崮山組、長(zhǎng)山組、鳳山組。它們分別位于張夏和崮山一帶的饅頭山、虎頭崖、黃草頂、唐王寨和
23、范莊等地。其中張夏饅頭山是饅頭組、毛莊組和徐莊組的剖面,崮山虎頭崖黃草頂是張夏組的剖面,崮山唐王寨是崮山組和長(zhǎng)山組的剖面,崮山范莊是鳳山組的剖面。現(xiàn)從老到新將剖面簡(jiǎn)述如下: 饅頭組:主要由紫紅色、黃綠色等雜色頁巖及泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r組成。底部不整合于“泰山雜巖”的肉紅色片麻狀二長(zhǎng)花崗巖之上。下部灰?guī)r中含燧石結(jié)核和條帶,上部頁巖中具水平紋理,中部頁巖含有三葉蟲中華萊德利基蟲。厚度119m。毛莊組:主要由紫色云母質(zhì)頁巖和灰?guī)r組成。含山東盾殼蟲等三葉蟲、腕足類及藻類化石。厚度39m。徐莊組:主要由紫灰色頁巖和鮞狀灰?guī)r組成。其中下部的灰?guī)r及灰質(zhì)粉砂巖中常發(fā)育有交錯(cuò)層理。含徐莊蟲等三葉蟲化石。厚度73m。
24、 張夏組:主要由鮞狀灰?guī)r和藻類灰?guī)r組成,夾雜色頁巖。含小叉尾蟲等三葉蟲化石。厚度198m。崮山組:主要由竹葉狀灰?guī)r、疙瘩狀灰?guī)r和黃綠色頁巖組成。含蝴蝶蟲、蝙蝠蟲等三葉蟲化石。厚度51m。 長(zhǎng)山組:主要由疊層石灰?guī)r、具紅色氧化圈竹葉狀灰?guī)r、紫色頁巖組成。含莊氏蟲等三葉蟲化石。厚度70m。鳳山組:主要由泥質(zhì)灰?guī)r和竹葉狀灰?guī)r組成,含濟(jì)南蟲等三葉蟲化石,以及海百合莖和腕足類化石。厚度130m。 饅頭山剖面 (圖片來自互聯(lián)網(wǎng))(拍自饅頭山,兩種不同顏色的地層形成時(shí)間相差20億年)(四)區(qū)域地質(zhì)歷史 泰山作為地殼發(fā)展某一階段的產(chǎn)物,它的形成經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的演變過程,大體上可分為古泰山形成、海陸演變、
25、今日泰山形成等三個(gè)階段。泰山在長(zhǎng)期的演變過程中,經(jīng)受了泰山運(yùn)動(dòng)、加里東運(yùn)動(dòng)、華里西運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)等五次大地殼運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈變革,經(jīng)歷了地殼發(fā)展歷史太古代、元古代、古生代、中生代和新生代等五個(gè)主要階段的改造,真可謂幾度沉浮、幾經(jīng)滄桑。今日的泰山不是太古代的古老隆起,而是一個(gè)中新生代的掀斜斷塊凸起,燕山運(yùn)動(dòng)奠定了山體的基礎(chǔ),喜馬拉雅山運(yùn)動(dòng)構(gòu)造了山體的基本輪廓,著名的泰前斷裂活動(dòng)塑造了泰山今天的自然景觀面貌。泰山的地質(zhì)演化歷史主要經(jīng)歷了前寒武紀(jì)和顯生宙兩個(gè)主要的地質(zhì)演化時(shí)期。 1、前寒武紀(jì)地質(zhì)演化 前寒武紀(jì)的地質(zhì)演化歷史可劃分為新太古代早期、新太古代晚期、古元古代、中元古代等四大階段。
26、(1)新太古代早期綠巖陸殼形成與改造階段 大約在2800ma,古老陸殼裂開,生成北西向的裂谷型海槽,在其中先后發(fā)育了由拉斑玄武巖、科馬提巖等基性火山巖和碎屑巖組成的基性組合型綠巖建造,繼而發(fā)生綠片巖相、低角閃相變質(zhì)作用形成泰山巖群。隨后在27702700ma望府山期英云閃長(zhǎng)巖侵位,它們一起在2700ma左右經(jīng)歷高角閃巖相變質(zhì)作用和強(qiáng)烈的近水平塑性流變和滑脫、拆離構(gòu)造變形作用改造,形成片麻狀、條帶狀的層狀巖系外貌,構(gòu)成泰山的變質(zhì)侵入巖,并在北東、南西向擠壓下構(gòu)成寬緩褶皺。在此階段的末期發(fā)生第一期北西向韌性剪切變形作用。 (2) 新太古代晚期陸殼增生和初步克拉通化階段 首先是表現(xiàn)為幔源型的基性、超
27、基性巖漿侵入作用形成大辛莊的滑石透閃片巖、陽起片巖和蛇紋巖以及麻塔一帶的角閃石巖。它們?cè)馐芨呔G片巖相低角閃巖相變質(zhì)作用和構(gòu)造變形作用。隨后發(fā)生大眾橋期幔殼源混合型石英閃長(zhǎng)巖英云閃長(zhǎng)巖系列的中酸性巖漿侵位,26l3ma2523ma,形成北西向展布的巖基和巖株。在此階段末期發(fā)生第二期北西向韌性剪切變形作用。(3)古元古代陸殼完全克拉通化和剛性陸殼張裂階段 首先發(fā)生陸殼巖石重熔,形成傲徠山期殼源型二長(zhǎng)花崗巖系列侵位呈北西向展布的巖基(256l25l4ma),并遭受到構(gòu)造變形的改造生成北西向片麻理。之后發(fā)生第三期北西向韌性剪切變形作用。此后本區(qū)陸殼完全克拉通化。中天門期幔源型巖漿沿剛性陸殼中的北西向和
28、近東西向兩組網(wǎng)狀脆性斷裂系統(tǒng)侵入(2494ma)。爾后在中天門期幔源巖漿底侵作用下陸殼局部重熔,形成摩天嶺二長(zhǎng)花崗巖巖脈群(2493ma),同時(shí)發(fā)生第四期北西向韌性剪切變形作用。 (4)中元古代基性巖墻侵入階段 剛性陸殼在北北東南南西向擠壓構(gòu)造作用下再次發(fā)生張裂,基性巖漿沿北北西和北東向兩組斷裂侵入形成紅門期的輝綠巖巖墻及其發(fā)育的“桶狀構(gòu)造”。中、新元古代泰山處于穩(wěn)定隆升階段,無沉積作用、巖漿作用和構(gòu)造變形作用記錄。 2、顯生宙地質(zhì)演化 (1)古生代穩(wěn)定地臺(tái)階段 地殼以垂直升降為主。早古生代發(fā)生海侵,形成陸表海,接受寒武奧陶紀(jì)的海相碳酸鹽巖和碎屑巖沉積。中奧陶紀(jì)末,地殼整體抬升為陸,沒有接受沉積。及至晚古生代中石炭世,地殼發(fā)生短暫的升降交替,接受海陸交互相的含煤巖系沉,而后地殼上升進(jìn)入大陸發(fā)展階段。 (2)中生代地臺(tái)活化階段 在環(huán)太平洋板塊強(qiáng)烈俯沖作用下,地塊裂解形成各種斷裂并
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