构造地质学课程设计报告

构造地质学课程设计报告

第一章前言

1.1实习目的

综合作业是使我们学生能够比较全面掌握构造地质学的基本理论、知识和技能，以提高自己分析并解决地质构造实际问题的能力，对所学到的知识做到学以致用的一种强化手段，同时，培养自己读图、作图以及提高自己运用理论知识分析构造问题的能力，在综合读图，分析图的过程中再次将所学的知识进行巩固和系统化的整合，并进一步理解所学知识在实践应用中的转换方法，提高实践动手的能力与综合素质。

1.2实习要求

在对选定的图幅进行全面分析后，编出一副构造纲要图、两幅地质剖面图以及说明地质构造和构造发展史的文字概述。

1.3所读图幅情况

名称：景陵峪地质图，其比例尺为：1：100000，总面积为（18.2*1000m）（14.1*1000m）=2566.2km2，地貌特征为：由图上标高可以观察到最高海拔为1180m（平望岗处），最低海拔为250m（平望岗北部边缘），由地质图亦可以观察到景陵峪地区河流、山地、沟谷、丘陵等地貌均发育较好，河流依照地势基本为南北走向。根据地质图综合作业的要求，结合杨梅忠老师的指导，最后完成的作业为：景陵峪构造纲要图一幅，景陵峪地质剖面图两幅，景陵峪地质构造的说明分析及构造发展史等相关内容。

第二章地层与岩体特征

根据图例判断地层的连续性与否，在结合地质图上地层的出露特征及产状，可以看出景陵峪地区最新出露地层为第四系（Q4），最老地层为下志留统（S1），中间缺失上志留统（S3），下泥盆统（D1），三叠系（T），侏罗系（J），下第三系的始新统（E2）和渐新统（E3），以及第四系的上中下更新统（Q3、Q2、Q1）地层，其它时代的地层发育较好，出露较全，各地层划分标志明显，易于识别。全区范围内出露的地层有下志留统（S1）、中志留统（S2）、中泥盆统（D2）、上泥盆统（D3）、下石炭统与中石炭统（C1+2）、上石炭统（C3）、二叠系（P）、下白垩统（K1）、上白垩统（K2）、古新统（E1）和全新统（Q4）。

2.1地层分布

（1）下志留统（S1）：出露于景陵峪地区的东部靠北地区，代表性岩石为千枚岩，大理岩。

（2）中志留统（S2）：主要分布在景陵峪地区的东部靠北地区，在西部也有部分地层，代表性岩石为板岩。

（3）中泥盆统（D2）：本地层主要分布于清风岭一带，在景陵峪西南西山地区也有分布，

代表性岩石为砂岩，砾岩。

（4）上泥盆统（D3）：地层主要出露分布在青风岭的北部，在景陵峪地区中部地区也有大面积分布，代表性岩石为砂岩页岩。

（5）下石炭统与中石炭统（C1+2）：该地层主要分布于景陵峪、沙峪、黄村地区和区庄、下台地区，代表性岩石为灰岩，白云岩。

（6）上石炭统（C3）：该地层主要分布于景陵峪西部小片地区和黄山周围地区，代表性岩石有砂岩，页岩，粉砂岩。

（7）二叠系（P）：该地层主要在黄山地区出露分布，该地层出露面积较小，近线状排列。代表性岩石为砂页岩夹煤。

（8）下白垩统（K1）：该地层在地表出露面积较小，仅有一小片呈层状分布于景陵峪南部地区，代表性岩石为砂砾岩。

（9）上白垩统（K2）：该地层主要分布于景陵峪及黄村以南地区，代表性岩石为灰岩，页岩。

（10）古新统（E1）：该地层主要分布于景陵峪地区东部和南部，呈带状在景陵峪南部向东延伸，代表性岩石为页岩，粉砂岩，砂岩。

（11）全新统（Q4）：本地层主要分布于景陵峪地区西南部，沿河谷分布，代表性岩石为砂岩。

2.2接触关系

根据各个地层之间的连续性（根据图例的时代是否连续）和各自的产状及分布特征，则可以得出地层的接触关系如下：

2.2.1整合接触

（1）下志留统（S1）与中志留统（S2）、

（2）中泥盆统（D2）、上泥盆统（D3）、下中石炭统（C1+2）、上石炭统（C3）、二叠系（P）

（3）上白垩统（K2）与古新统（E1）

2.2.2平行不整合接触

（1）中志留统（S2）与中泥盆统（D2）（西南方向西山处）

2.2.3角度不整合接触

（1）下志留统（S1）、中志留统（S2）与中泥盆统（D2）（东北方向花岗岩侵入体处）

（2）中泥盆统（D2）与全新统（Q4）

（3）下中石炭统（C1+2）与全新统（Q4）

2.3侵入岩体

读图可以观察出岩浆岩总共有两种：玄武岩和花岗岩。根据岩浆岩的类型，玄武岩为喷出相，花岗岩为侵入相，则可以推断出本区的岩浆活动方式有侵入作用和熔浆溢流及火山爆发等。出露的岩体共有五处分布。

2.3.1青风岭—羊山花岗岩侵入体（酸性岩浆侵入体）

产出部位：主要分布于羊山地区和红地地区；出露的平面形态为片状，根据地质图的比例尺，用坐标纸镶套计算出露面积总共约为10km2，面积较大；由花岗岩侵入体的分布和出露产状推测出其侵入时代为：中泥盆统（D2）之后；与围岩为不整合接触。

2.3.2 平望岗玄武岩侵入体（基性岩浆侵入）

产出部位：主要分布于景陵峪地区的东南部和平望岗附近一带地区；出露的平面形态为层带状，局部小片状，同上所用方法测得在地质图上的出露面积总共约为2 km2，面积较小；本区的基性熔岩为玄武岩，由于其存在分布于上白垩统（K2）和古新统（E1）的接触带上，则可以推测岩浆岩的侵入时期为古新统（E1）沿两地层的接触带挤压围岩最终冷凝成为侵入岩体。

第三章地质构造

景陵峪地区自早古生代后期（Pz约为438Ma）以来发生了一系列复杂的构造地质作用，在内外地质作用力的作用下，包括内动力地质作用地层的下降或抬升，使较为韧性的水平岩层隆起形成褶皱，或较为脆性的岩层发育形成断层等地质构造；而在外动力地质作用下，地层遭受风化剥蚀或侵蚀，最终让地貌变得丰富且富有层次，在地质构造形态中也逐渐形成了一系列较为复杂的褶皱构造和断层构造。本区的褶皱有羊山—青风岭大背斜位于该区的东北部，在中部地区也有一大背斜，两翼基本对称。中部地区顺西北到东南走向有一较大的断层发育。同时，可根据地层间角度不整合接触关系，判断褶皱和断层的形成时代：对于褶皱来说，形成时代应该在不整合面以下褶皱岩层最新地层时代之后，与不整合面以上最老地层时代之前；而断层的形成时代为：一般在被其错断的最新地层之后，未被错断地层的上覆不整合面以上的最老地层之前。总之，结合地质构造各个方面的规律标志等，综合分析主要褶皱和断层的特征如下。

3.1 褶皱构造

3.1.1 青风岭大背斜

该背斜位于青风岭一带，呈NW——SE向延伸，核部由下志留统（S1）及花岗岩侵入体组成，长约15.2km，宽约6.4km（沿A—B剖面线测得），长宽比约为3∶1，为穹隆构造。青风岭背斜两翼由中志留统（S2）、中泥盆统（D2）与上泥盆统（D3）组成，两翼产状分别为：北翼：（2°~ 15°）∠（35°~ 40°），南翼：（182°~ 190°）∠（45°~ 50°），由此可以看出南翼相对较陡但两翼倾角相差不大，轴面北倾，倾角在35°到50°之间。在组合类型上可以观察出此大背斜为复背斜，由景陵峪地质构造纲要图可以看出，北翼有两个小褶皱发育，南翼由四个小褶皱组合而成，同时，沿其大背斜的核部和F5正断层，核部较老地层下志留统（S1）和中志留统（S2）被花岗岩（γ4）侵入，在西北部（羊山西侧）和东部（青风岭南侧）红地地区地层被风化剥蚀均有基花岗岩体（γ4）出露，且出露面积较大约为10 km2。背斜的剖面形态详见附图“景陵峪地质图A—B剖面图”。

形成时代为：由地层的不整合关系不容易直接判断出褶皱的形成时代，但可以根据断层F5将其南翼错断，可以推测出先形成褶皱，而后发育断层，则可以大概确定其形成时代为上泥盆统（D3）之后。

3.1.2 黄山－下台向斜

该向斜主要位于该区西部黄山南北两侧和下台地区，呈东西向延伸，核部为二叠系（P）地层，出露区长约18km，宽约4.5km，平面呈条带状分布，长宽比约为4∶1，为短轴褶皱，两翼为地层为上石炭统（C3）、下中石炭统（C1+2）和上泥盆统（D3）、两翼产状分别为：北翼：（180°~ 189°）∠（42°~ 46°），南翼：（5°~ 15°）∠（40°~ 55°），由此可以看出南翼相对较陡但两翼倾角相差不大，基本呈对称分布，根据轴面产状可以看作是直立褶皱，翼间角约20°，为紧闭褶皱。

形成时代为：由地层不整合接触关系，可以推测其形成时代为：二叠系（P）之后，上白垩统（K2）之前。

3.1.3 黄村背斜

该向斜主要位于黄村地区，轴线呈东西方向延伸，核部为中泥盆统（D2）地层，在地质图西侧，尖山南西发向地质图边缘，仅出露一小片区域，不足1km2，图上出露地层大部分为上泥盆统（D3），核部长约为17 km，宽约为1.2 km，长宽比>10∶1，为典型线性背斜褶皱，两翼为上泥盆统（D3）和下中石炭统（C1+2）地层，两翼产状分别为：北翼：（5°~ 20°）∠（30°~ 40°），南翼：（192°~ 200°）∠（30°~ 57°），两翼倾角变化较大，但基本呈对称分布，轴面近直立。该背斜沿其延伸方向有一大断层发育。如景陵峪地质图A—B剖面图所示。

3.1.4 景陵峪向斜

该向斜主要分布于景陵峪地区，轴线呈NW——SE方向，核部为上石炭统（C3）长约10 km，宽约2km，长宽比约为5∶1，两翼由下中石炭统（C1+2）和上泥盆统（D3）地层组成，两翼产状分别为：北翼：（180°~ 200°）∠（50°~ 55°），南翼：（5°~ 20°）∠（42°~ 47°），北翼相对较陡，南翼较缓，但两翼倾角相差不大，轴面向南倾斜，倾角在42°到55°之间。

如景陵峪地质图C—D剖面图所示。

形成时代为：根据地层不整合接触关系，可以推测出其形成时代为：上石炭统（C3）之后，下白垩统（K1）之前。

3.1.5 西山背斜

该背斜位于西山一带，轴面呈东西向延伸，核部为中志留统（S2）地层，长约6.5 km，宽约为2.5 km，长宽比约为：3∶1，据其的长宽比为穹隆构造，两翼地层为中泥盆统（D2）、上泥盆统（D3）与下中石炭统（C1+2），两翼产状分别为：北翼：（10°~ 15°）∠（40°~ 50°），南翼：（165°~ 170°）∠（33°~ 42°），北翼相对较陡，南翼较缓，但两翼倾角相差不大，轴面近直立。

形成时代为：根据地层不整合接触关系，可以推测出其形成时代为：下中石炭统（C1+2）

3.2 断层构造

本区断层发育良好，种类较多，主要有正断层和逆断层，还发育有逆掩断层，且各断层之间又组合形成不同的组合形态，它们分布于景陵峪地区各处，有NW——SE走向发育的，有南北向延伸的，亦有东西向延伸的断层发育，但以自西北向东南延伸的断层最为明显。

3.2.1 F1，F2，F3逆掩断层

F1 断层走向近东西，长约2km，倾向向北，上盘为下志留统（S1），下盘为中志留统（S2）；F2断层东西，长约4km，倾向向北，上盘为下志留统（S1）和中志留统（S2），下盘为中志留统（S2）；F3断层走向也是东西方向，长约3.6km，倾向向北，上盘为下志留统（S1），下盘为中志留统（S2）。三条断层均形成于中志留统（S2）之后，中泥盆统（D2）之前，共同组合构成叠瓦式逆冲断层。

3.2.2 尖山--黄村正断层（F4）

该断层主要分布于尖山—黄村地区，断层走向为NW——SE，全长约为14.3km，断层面产状为（192°~ 200°）∠（75°~ 85°），上盘由上泥盆统（D3），下中石炭统（C1+2）地层组成，下盘亦由上泥盆统（D3），下中石炭统（C1+2）地层组成。

被该断层错断的最新地层下中石炭统（C1+2）地层，未被其错断的最老地层为上白垩统（K2）地层，则可以推断该断层的形成时代为下中石炭统（C1+2）之后，上白垩统（K2）之前。此外，由断层面的产状可以看出断层面倾角较大，延伸较远。

3.2.3 二渡河--上台正断层（F5）

该断层分布于二渡河—上台地区，断层自西北向东南方向延伸，全长约为14.5km，断层倾角约为75°到85°，上盘主要由下志留统（S1）、中泥盆统（D2）和上泥盆统（D3）组成，下盘主要发育于志留系、石炭系和泥盆系。同时，该断层横切羊山—青风岭大背斜的南翼，

形成纵断层。

由于该地质图的覆盖面积有限，通过断层形成时代的判断规则，只能判断该断层形成于下中石炭统（C1+2）之后，延伸较远。

3.2.4 西山正断层（F6、F7）

本区主要分布于西山地区，有F6，F7两个断层。

F6断层呈南北走向，倾向向东全长约为3.7km，断层面倾角约为82°，上盘由泥盆系中泥盆统（D2）、上泥盆统（D3）地层和中下石炭统（C1+2）地层组成，下盘由中志留统（S2）、中泥盆统（D2）和上泥盆统（D3）地层组成。

F7断层走向也是南北方向，全长约为2.2km，倾向向西，倾角为75°。上盘由泥盆系中泥盆统（D2）、上泥盆统（D3）地层和中下石炭统（C1+2）地层组成，下盘亦由泥盆系中泥盆统（D2）、上泥盆统（D3）地层和中下石炭统（C1+2）地层组成。

两断层的走向与西山背斜的轴向基本垂直，为横断层，根据其核部宽窄的变化情况，可以判断为两断层均为正断层，在断层组合形态上，F6，F7走向基本一致且相向倾斜，共用一个上盘，且上盘相对向下运动则组成了地堑。

表3.1断层信息统计表

编号

名称

类型

产状（平均值）

组合类型

F1

逆掩断层

5°∠75°

叠瓦式逆冲断层

F2

逆掩断层

0°∠75°

F3

逆掩断层

4°∠75°

F4

尖山—黄村正断层斜断层、正断层192°∠77°

F5

二渡河—上台正断层纵断层、正断层25°∠75°

F6

西山正断层

正断层、横断层

90°∠83°

地堑

F7

西山正断层

正断层、横断层

270°∠75°

第四章构造发展史

景陵峪地区构造发展史：本地区在漫长的地质历史发展进程中，在大地地质构造作用的影响下，经历了多次构造运动。根据地层间的角度不整合接触关系，可以将其划分为四个构造层。根据各种地质构造形成的机理模式和基本理论，结合中国大地构造在全球地质应力作用下所表现出来的的基本特征，现将其构造发展史具体描述如下：

第一构造层：下志留统（S1）与中志留统（S2），此时为中国祁连期（早寒武世?1—早泥盆世D1）对应于加里东阶段，该时期地壳缓慢下降，接受沉积，逐渐形成下志留统S1和中志留统S2地层，他们之间是整合接触关系。由于构造运动作用，受中国祁连期构造作用的影响，该地层形成一背斜构造，走向近东西，主应力方向为北西方向，与中国祁连期在秦皇岛地区①主应力方向迹线基本平行，随着应力的逐渐作用，三条逆掩断层开始发育，之后地壳开始抬升，早期沉积地层开始遭受风化剥蚀。

第二构造层：中泥盆统（D2）、上泥盆统（D3）、下中石炭统（C1+2）、上石炭统（C3）、二叠系（P），此时为我国的天山期，在地质年代表上对应于海西—印支期（早泥盆世D1—中三叠世T2），该时期地层呈现下降趋势，接受沉积，逐渐形成第二构造层中的各个地层，在逐渐沉积到下中石炭统（C1+2）之后，地层受地质构造作用的影响，地层开始发生弯曲变形而表现出相对的抬升趋势，证据为上石炭统（C3）地层厚度与下中石炭统（C1+2）地层厚度在同等沉积时间内比较明显变薄。随地质应力的逐渐作用，该地区几乎全部的褶皱和断层在这个时期开始发育形成，同时又有酸性岩浆在地球内部的影响下沿着断层和褶皱的核部等地层相对薄弱地带上升侵入，冷凝成为花岗岩，之后地壳开始上升，遭受风化剥蚀。

第三构造层：上白垩统（K2）与古新统（E1）在地质年代表上对应于燕山阶段晚期和喜马拉雅阶段初期，与中国的四川期（135Ma—52Ma）相吻合，此时期该地层表现为地壳持续

下降，接受沉积，表现在下白垩统（K1）、上白垩统（K2）、古新统（E1）地层的整合接触关系，之后在地壳运动作用下，地层发生多级弯曲。此外，上白垩统（K2）时期，局部发生熔浆溢流，表现在喷出基性岩（玄武岩）的存在于上白垩统（K2）与古新统（E1）地层之间。之后地层上升，遭受风化剥蚀。

第四构造层：全新统（Q4）至今，对应于新阿尔卑斯阶段的后期，地壳下降，接受沉积，形成全新统（Q4）地层，且它与下伏地层呈不整合接触关系，之后地壳上升，遭受剥蚀至今。

总之，本地区在漫长的地质历史发展进程中，在大地地质构造作用的影响下，发生多次构造运动，最终形成了现在复杂的地质构造。

第五章结束语

景陵峪地区地层出露较全。从古生代地层开始，除缺失上志留统（S3），下泥盆统（D1），三叠系（T），侏罗系（J），下第三系的始新统（E2）和渐新统（E3），以及第四系的上中下更新统（Q3、Q2、Q1）地层外，其他地层均出露完好。在构造方面，本区分布有五大褶皱，另外还有七个断层，地质构造发育较好；在区域构造发展方面，本区经历了多次构造运动，形成了四个构造层；此外伴随有岩浆的侵入作用和熔岩的溢流现象，从总体上看，本地区构造运动较强，依次形成景陵峪地形。

通过这次构造地质综合作业，使我们全面地了解了综合地质图的读图、分析图、做剖面图、书写构造发展史以及编制构造地质学课程设计实习报告的方法与过程，更叫深刻的认识了构造地质学所研究的内容，同时也培养了我们严谨认真的治学精神。此外，在临潼十分炎热的天气条件，老师能够带领我们上山实习，结合实地存在的各种构造现象，细致翔实地向我们进行讲解，在我们实地学习具体知识的同时，也培养了我们吃苦耐劳的精神。总之，这次课程设计使我们受益匪浅，让我们对于基础知识有了更深一步的理解，为我们以后的学习奠定了良好的基础，希望以后还能有更多这样的机会。