【導(dǎo)讀】東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)07級實習(xí)報告

　　

【正文】 極為相似，不易區(qū)分。要準(zhǔn)確區(qū)別長石巖屑凈、雜砂巖，必須自習(xí)觀察膠結(jié)類型。前者呈顆粒支撐，后者呈基質(zhì)支撐。 B． 長石巖屑雜砂巖 該類巖石在本區(qū)分布較廣。主要分布在上石炭統(tǒng)太原組之中、下部，二疊系的西組的上 部，少量分布在下侏羅統(tǒng)北票組上部。 此類巖石顏色較深，石門寨、潮水峪以西及黑山窯一帶較發(fā)育，多呈灰綠色，風(fēng)華面常帶鐵銹色，粒度分選差，往往有細(xì)礫級碎屑混積，磨圓度差，以次棱角狀和棱角狀碎屑為主。膠結(jié)物成分在不同地區(qū)不同環(huán)境內(nèi)形成的有所不同。下石盒子組的以鐵質(zhì)為主少量泥質(zhì)雜基；太原組的則以泥質(zhì)為主，鐵質(zhì)僅在局部碎屑孔隙處分布。 粉砂巖較發(fā)育，在各個時代地層中，皆有分布，因其形成環(huán)境不同，其成分和顏色有 明顯差異，見表 6. 本區(qū)泥質(zhì)巖有多種類型，不同環(huán)境內(nèi)形成的泥質(zhì)巖，在成分和顏色 上有明顯的差異。 東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè) 07 級實習(xí)報告 32 內(nèi)源碎屑巖 區(qū)內(nèi)主要內(nèi)源碎屑巖以碳酸鹽巖為主，按結(jié)構(gòu)成因分類如下： ⑴ 灰色礫屑灰?guī)r 礫屑為盆地內(nèi)生成的隱晶灰?guī)r或微晶泥灰?guī)r碎屑，大小不等，大者十余厘米，小者數(shù)毫米，一般粒度為數(shù)厘米。礫石呈薄餅狀，礫石扁平面與巖層層面基本一致。碎屑可分出異地及原地的兩種，異地礫屑灰?guī)r，一般礫石有一定程度的磨圓，表明它們經(jīng)過一定距離的搬運，從 l 礫石的大小混雜分布來看，說明分選差，是搬運距離不遠(yuǎn)快速堆積特點。 異地礫屑灰?guī)r廣泛分異與鳳山組地層內(nèi)。 原地礫屑灰?guī)r，一般仍保留明顯的碎屑棱角，基本未受磨蝕 ，說明碎屑基本沒被搬運，是原地破碎就地堆積。無論異地還是原地碎屑灰?guī)r，它們的歷史都有柔曲狀變形，說明他們是處于未完全固結(jié)的狀態(tài)，或者說成半固結(jié)狀態(tài)的鈣質(zhì)沉積薄層，受到水的機械沖刷作用，被沖碎和柔曲。 ⑵ 鮞狀灰?guī)r及含礫屑鮞狀灰?guī)r 鮞粒為鈣質(zhì)，大小不均勻。大者 ，小者 左右，常狗證粒度韻律薄層 多種形態(tài)鮞?；旆e。鮞核多數(shù)以微晶灰?guī)r粉屑為主，個別為生物粉屑。鮞核的行狀常常控制鮞粒的形態(tài)，較圓的微晶灰?guī)r粉屑作內(nèi)核，鮞粒一般較圓。細(xì)長的，甚至彎曲狀生物碎屑為核的鮞粒，經(jīng)常呈橢圓形，彎曲的長橢圓形。同心殼 層的厚度也有明顯的規(guī)律性。鮞粒及同心殼的成分，都是鈣質(zhì)的。膠結(jié)物為淀晶方解石，鮞粒呈接觸式膠結(jié)，自生礦物海綠石，常以集合體在膠結(jié)物中不均勻分布。 含礫屑鮞狀灰?guī)r主要分布在張夏組底部和中部地層中。張夏組底部以含生物礫屑鮞狀灰?guī)r為主，張夏組中部多含鮞狀灰?guī)r礫屑及生物礫屑的鮞狀灰 東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè) 07 級實習(xí)報告 33 巖為主。不同層位的鮞狀灰?guī)r層內(nèi)，共生的三葉蟲化石種類不同，生物發(fā)育程度也略有差異。 ⑶ 泥屑、砂屑白云質(zhì)灰?guī)r 泥屑白云質(zhì)灰?guī)r和砂屑白云質(zhì)灰?guī)r，往往縱向共生泥屑白云質(zhì)灰?guī)r常見水平層理構(gòu)造，砂屑白云質(zhì)灰?guī)r具單向斜層理構(gòu)造。 泥屑，砂屑白云質(zhì)灰?guī)r的 風(fēng)化面皆為土黃色，新鮮面為淺黃灰色。 ⑷ 泥質(zhì)灰?guī)r 巖石泥質(zhì)含量 25— 50%之間，風(fēng)化面可明顯見泥狀物質(zhì)，風(fēng)化面顏色為土黃色，新鮮面多呈淺灰色，鈣質(zhì)含量＞ 50%，與 HCL 激烈起泡并有泥質(zhì)浮起，是區(qū)別與純灰?guī)r的明顯特征。 在本區(qū)，常呈薄層或條帶狀產(chǎn)出，并與細(xì)晶灰?guī)r共生，位于海浸層序的上部，是淺海較深水環(huán)境的沉積。該巖性主要見于上寒武統(tǒng)及奧陶系下部。 微晶灰?guī)r 風(fēng)化面土黃色，新鮮面黃灰色，見微晶結(jié)構(gòu)，成分以方解石為主，白云石含量約占 25— 50%之間，白云石多呈細(xì)晶或中 —— 細(xì)晶，分布不均勻，其富集部位呈肉黃色，顯微鏡 下可見呈自形晶結(jié)構(gòu)，有交代方解石特點。巖石具細(xì)微水平層理構(gòu)造。 微晶白云質(zhì)灰?guī)r往往出現(xiàn)在海退層序的上部，其下部為泥質(zhì)灰?guī)r或微晶灰?guī)r。它們的頂部多出現(xiàn)細(xì)晶白云巖，反映淺海較深水靜水條件下的沉積。該巖性主要分布于亮甲山一帶的馬家溝組中上部地層中。 蟲孔灰?guī)r及豹皮狀灰?guī)r A 蟲孔灰?guī)r以蟲孔構(gòu)造發(fā)育而得名，蟲孔垂直層面或斜交層面，也有平行層面的細(xì)管狀蟲孔，蟲孔是底棲生物活動的孔道遺跡。蟲孔有的略彎曲的直管狀，有的呈 U 形管，孔深幾厘米，孔徑 3—— 5mm，多數(shù)蟲孔穿切巖層內(nèi)的細(xì)紋水平層理，故蟲孔是同生階段鉆孔生物活動的遺 跡，在成巖 東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè) 07 級實習(xí)報告 34 過程中保留下來的巖層內(nèi)部構(gòu)造，被鉆孔的灰?guī)r本身具水平層理，反映淺海較深靜水環(huán)境沉積，其分布于奧陶系亮甲山組下部地層。 B 蟲孔豹皮灰?guī)r 巖石風(fēng)化面上顯示豹皮狀花斑，花斑由白云質(zhì)組分組成，呈淺黃色或褐黃色，與周圍灰色或深灰色繪制組分界限明顯，特別是哪些花斑形狀蟲孔。兩者界限平直。巖石風(fēng)化面上，常有蟲孔與花斑共生，這種蟲孔豹皮狀灰?guī)r的花斑構(gòu)造的形成與蟲孔在成巖或后生階段被外來物質(zhì)充填有關(guān)。 大型聚環(huán)柱狀隱藻灰?guī)r 藻體呈大型聚環(huán)柱狀，藻體彎曲，藻體之間充填鮞粒及三葉蟲化石碎片。膠結(jié)物為淀晶方解石。 上述表 明，其形成環(huán)境水動力條件弱，更接近鮞灘環(huán)境，水體攪動能量較大，處于藻灘后緣的清水淺水瀉湖環(huán)境。該類型主要見于本區(qū)東部 288 高地張夏組中部地層內(nèi)。 巖漿巖 本地區(qū)巖漿巖主要分布為花崗巖，主要分布在本區(qū)西部和東部，呈深成放入巖基侵入體，此外尚有若干脈狀侵入體穿切與中生代藍(lán)旗組地層之前的各個時代地層中，簡要描述如下： 花崗巖 — 綏中花崗巖（γ 2）岀露于東部張崖子村附近，或西南部雞冠山下，沉積不整合在下馬嶺組石英砂巖之下，據(jù)河北二區(qū)測隊所得之同位素年齡為 億年以上，應(yīng)屬下元古界前的產(chǎn)物。因此定位 γ 2，巖石為肉紅色或灰白色，但巖體的成分分布很不均勻，結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化很大。其中有很多混合巖化的跡象和老變質(zhì)巖的殘留體或俘虜體。因此有人認(rèn)為它是均質(zhì)混合花崗巖。 東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè) 07 級實習(xí)報告 35 第四章 構(gòu)造與地貌 構(gòu)造 石門寨地區(qū)處于燕山沉降帶東段，山海關(guān)隆起東南緣，主要構(gòu)造線方向為近南北向。 自古生代以來，本地區(qū)經(jīng)歷了海西 印支運動和燕山運動，形成了一系列較為復(fù)雜的褶皺構(gòu)造與斷裂構(gòu)造。西部地區(qū)產(chǎn)生了近南北向的背斜構(gòu)造，西翼地層產(chǎn)狀較緩而東翼地層直立倒轉(zhuǎn)，被斷層破壞；中部和東部地區(qū)，則為一個開闊的不對稱大向斜，西翼地層直立倒轉(zhuǎn)，東 翼地層平緩，并且發(fā)育有一系列階梯狀斷層的地塹、地壘。 本區(qū)可劃分如下構(gòu)造層： 中生代構(gòu)造層 蓋層 青白口群 古生代構(gòu)造層 基底 混合花崗巖 踏勘過程中下馬嶺組石英凈砂巖中可見斜層理（見圖 41） 圖 41 斜層理素描圖 比例尺 1： 15 東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè) 07 級實習(xí)報告 36 褶皺構(gòu)造 發(fā)育有兩個被斷層破壞了的近南北向的背斜，一是柳觀峪秋子峪背斜；另一是張趙莊 伍莊背斜 （ 見 圖 42） 。但是我們只實地踏勘了張趙莊 伍莊背斜。 張趙莊 伍莊背斜 該背斜分布在張趙莊以北，伍 莊、花場峪一帶，呈近南北向延伸，初露長度達(dá) 45 公里，寬度 公里左右。 在張趙莊南，背斜核部由徐莊組地層組成，向南傾伏。兩翼為張夏組鮞狀灰?guī)r和鳳山組泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r。由于受南北向擠壓斷層和巖體破壞，兩翼地層初露不全，缺失崮山組和長山組地層。西翼地層產(chǎn)狀為 SWW250176。∠ 41176。，而東翼產(chǎn)狀為 E90176?！?53176。 在伍莊 劉家房一帶，核部仍然 為徐莊組，兩翼由張夏組鮞狀灰?guī)r、崮山組、長山組和鳳山組地層組成。 背斜東翼，由于受南北向擠壓斷層影響，地層產(chǎn)狀直立與倒轉(zhuǎn)。背斜核部且發(fā)育有花崗斑巖巖盤和巖墻。 該背斜向北 延伸，被花場峪 王莊北西向斷層切割，致使張夏組鮞狀灰?guī)r向北西移動一段距離，在花場峪北，背斜核部向北傾 。 東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè) 07 級實習(xí)報告 37 圖 42 伍莊背斜核部素描圖 比例尺 1： 300 東部地區(qū)，發(fā)育有一個開闊的不對稱向斜構(gòu)造。 ①柳江向斜 該向斜北起城子峪，南到石龍山、南林子一線，長達(dá) 45 公里，東起娃娃峪西溝、張崖子，西到王莊、山羊寨一線，寬約 42 公里，約占石門寨地區(qū)面積三分之二左右。向斜核部，被中生代地層呈角度不整合覆蓋，但據(jù)鉆孔資料，核部地層主要為二疊系地層和中上石炭統(tǒng) 地層。西翼由上寒武統(tǒng)、下奧陶統(tǒng)、中上石炭統(tǒng)和二疊系組成，但由于受近南北向逆斷層影響，地層產(chǎn)狀發(fā)生直立倒轉(zhuǎn)，有的地層組段缺失。東翼由元古界青白口群下馬嶺組、景兒峪組、寒武系、下奧陶統(tǒng)、中上石炭統(tǒng)、二疊系組成。 兩翼地層產(chǎn)狀，其特點如下： A. 西翼地層走向主要為北北東，地層傾角一般在 40176。 50176。區(qū)間，個別地段傾角陡立，大于 80176。而東翼地層走向近南北，地層傾角一般在 10176。25176。區(qū)間，局部達(dá) 30176。左右。 B. 西翼地層受南北向逆斷層影響，直立倒轉(zhuǎn)，地層缺失。而東翼地層發(fā)育完善，為一套向西傾斜的地層。 由于傾角較小，所以，東翼分布面積廣而開闊。 此外，在向斜東翼可見許多巖脈，呈巖床 （見圖 43） 與巖墻。巖床與地層產(chǎn)狀基本一致，而巖墻切割地層，多為北西方向延展。 東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè) 07 級實習(xí)報告 38 圖 43 亮甲山順層巖床素描圖 比例尺 1:200 踏勘過程中在 府君山組 灰?guī)r中見構(gòu)造運動形成的張節(jié)理和雁列剪節(jié)理（見圖 44） 圖 44 府君山組灰?guī)r節(jié)理素描圖 比例尺 1： 5 斷層 構(gòu)造 石門寨地區(qū)的斷層構(gòu)造，不論從斷層的性質(zhì)和活動方式；還是從斷層的規(guī)模大小、組合性質(zhì)、形成與活動時間，西部與中東部地區(qū)都有很大差 異。 除了發(fā)育有柳觀峪 秋子峪和張趙莊 伍莊背斜外，并且發(fā)育有走向南北向逆斷層帶和北西 315176。、北東 45176。兩組平推斷層。 ①南北向逆斷層帶 南北向逆斷層帶，均發(fā)育在柳觀峪 秋子峪和張趙莊 伍莊背斜東翼，斷層帶附近地層直立倒轉(zhuǎn)，擠壓透鏡體發(fā)育。其中有三條逆斷層，北從大柳樹向南延伸至山羊寨，長達(dá) 10 余公里，斷層帶寬約 200300 米。 斷層面向西傾斜，傾角一般大于 66176。，斷距不大，如在牌坊砬子以西， 東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè) 07 級實習(xí)報告 39 南北向逆斷層僅缺失山西組煤系地層。在張趙莊以南，南北向逆斷層缺失崮山組和長山 組地層，這些南北向逆斷層除了切割古生界地層外，在王莊以南和楊山、蔣山一帶，還切割了北票組地層，致使北票組地層在斷層附近產(chǎn)狀紊亂，形成一系列近南北向小褶皺。 此外，與南北向平推斷層相伴生的尚有北東 45176。和北西 315176。兩組平推斷層。 ②北東向斷層 北東向斷層，一般為順扭斷層，北西盤向北東錯移。如柳觀峪以東，北東向順扭斷層，它切割了柳觀峪 秋子峪背斜，斷層面走向為 NE45176。左右，向北西傾斜，傾角較大，上盤為徐莊組和張夏組地層，地層直立倒轉(zhuǎn)。在近斷層旁側(cè)張夏組鮞狀灰?guī)r，發(fā)生一系列牽引褶皺，顯示出該斷層具有順扭性 質(zhì)。斷層下盤為饅頭組、毛莊組地層，產(chǎn)狀變?yōu)?NW335176?！?40176。另一條北東向斷層是伍莊 車廠順扭斷層，該斷層從車廠向北東方向延伸到伍莊和牌坊砬子北端，與南北向逆斷層相交，延伸長達(dá) 2 公里，斷層面產(chǎn)狀為 NW335176?！?45176。，斷層上盤為徐莊組地層，推覆在亮甲山組合鳳山組地層之上，下盤地層直立倒轉(zhuǎn)，且發(fā)生一系列牽引褶皺，依據(jù)牽引褶皺與主斷面的關(guān)系，可確定該斷層是逆斷層，且具有順扭性質(zhì)。 ③北西向斷層 改組北西向斷層，一般為反扭性質(zhì)，北東盤向北西方向錯移。其中有花場峪 王莊斷層和柳觀峪 山羊寨斷層，前者切 割了張趙莊 伍莊背斜，致使背斜北端向北西方向錯移，為反扭性質(zhì)。后者被第四系覆蓋，性質(zhì)不清，但從湯河兩岸所出露的底層來判斷，可能也屬于反扭性質(zhì)。 綜合石門寨西部地區(qū)的褶皺和斷裂展布方向、活動方式和組合特征，不難得出，這些褶皺與斷層的組合，應(yīng)歸屬于近南北向構(gòu)造的組份，也就是由于東西向擠壓而形成近南北向的柳觀峪 秋子峪、張趙莊 伍莊背斜， 東北大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè) 07 級實習(xí)報告 40 和近南北向逆斷層帶，以及相伴生的北東向順扭、北西向反扭斷層。 東部地層，在柳江向斜中，發(fā)育有四組不同方向、不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造。 由于沒有實地踏勘，在這 里就不多做敘述了。 構(gòu)造形成時期 構(gòu)造形成與演化時期的確定，主要依據(jù)以下幾點： 第一，利用區(qū)域性角度不整合面與構(gòu)造的相互關(guān)系來確定； 第二，利用已知時代的巖體和地層，與構(gòu)造的相互關(guān)系來確定； 第三，利用組成構(gòu)造的地層厚度、巖性巖相，在構(gòu)造的不同部位，發(fā)生的變化來確定；