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三、构造发展史
川东高褶的前地质背景,是在浅变质岩系的基底上,经晋宁运动以后,开始盖层沉积,古生代为斜坡,中生代为印支古隆起(实习区位泸州古隆起最北低端),经喜山运动改造完成。
主要动力来自南东和北西方向的对持强大挤压力,由于该区东为七跃山,西为华蓥山大断裂的制约及基底、古隆起的影响,形成北东向线状梳妆褶皱,背斜紧闭、向斜宽阔平缓的隔挡式构造。
观音峡背斜天府段的构造,是受区域构造应力场的控制而形成的。该区受南东-北西方向的水平挤压,形成不同规模,不同力学性质,不同方向的构造。背斜垂直主应力方向,走向逆断层是在剖面剪节理基础上形成的,平移断层是早期平面剪节理发育而成的,正断层是由于地层发生倾伏,重力差异所形成。它们均具统一力场的规律。
第三部分 矿产
四川盆地为多层系的含油气盆地,主要的油气层有:p1m 、p2ch 、t1f 、t1j 、t3x。黄铁矿位于上二叠统底部的玄武质粘土岩中,规模不大。高岭土位于上三叠统长石砂岩,价值不大。建筑石材(实习区)多为飞仙关组第四段的灰岩,作为水泥原料。
第四部分 沉积相分析(三条单剖面)
一、观音峡南岸(白庙子)飞仙关组下部剖面
1.前言
白庙子飞仙关组下段剖面位于观音峡嘉陵江边,剖面完整,各种相标志明显。由于江水的原因,底部未出露,被淹没。
2.沉积特征及环境分析
沉积特征:
①t1f1(未见底)
16-22层:暗紫色薄-中层钙质泥岩,局部夹灰岩透镜体,下部层理发育,可见波痕,上部有低角度纹层,含少量交错层理,具生物碎屑、砾屑,韵律明显。
23-26层:暗紫色中-厚层钙质泥岩,中部夹微细纹层灰色灰岩并含砂屑,上部夹薄层砂屑灰岩并呈透镜体分布。
27-29层:暗紫色泥灰岩。下部中-厚层,夹透镜状砂屑灰岩,水平纹理明显,具斜层理,局部含生物碎屑。上部为薄层状夹钙质泥岩,含透镜状条带灰岩,顶部纹层发育。
30-33层:暗紫色薄-中层钙质泥岩夹薄层灰岩透镜体,底部含藻纹,顶部含页岩,可见藻纹。
34层:紫灰色厚层藻纹砾屑灰岩,从底至顶层理变薄,砾屑先变大再变细,排列混乱无规律,风暴沉积形成。
35-38层:下部为暗紫色页岩;中部为暗紫色薄-中层泥灰岩夹灰岩透镜体;上部薄层状砂屑灰岩与页岩互层,其顶部页岩为黄褐色,斜层理和交错层理发育,具波痕。
②t1f2
39-40层:灰色薄-中层状砂屑灰岩,中下部斜层理、交错层理发育,局部可见丘状层理和羽状层理;顶部平行层理发育,色浅粒粗,可见生物碎屑。
41-44层:灰紫色薄-中层鲕粒灰岩,下部鲕粒往上逐渐变大,中部和下部波痕相当发育,波高与波长都很大,上部夹紫红色页岩。
45-46层:下部为紫红色页岩,含紫色藻纹层,水平层理发育:上部为灰色中层藻纹灰岩夹灰岩和页岩。
③t1f3
紫红色钙质泥岩,黄灰色泥灰岩夹薄层生屑凝粒岩。未见顶。
环境分析:
飞仙关组一段基本上属于浅海陆棚相,主要为暗紫色钙质泥岩、泥灰岩和砂屑灰岩。飞仙关组二段为潮坪相,主要为灰色的砂屑灰岩、鲕粒灰岩、藻纹灰岩和灰岩。
①.16-26层为浅海陆棚相中的外陆棚亚相,沉积以中层状水平层理为主的暗紫色钙质泥岩为主并夹有砂屑灰岩透镜体,可见少许波痕和交错层理,钙质泥岩的厚度大。表明沉积水体较深,环境开阔,水动力条件较弱,生物不发育(种和数稀少,可能是由于三叠纪早期的火山喷发所造成)。
27-33层为浅海陆棚相中的内陆棚亚相,沉积以薄层至中层乃至厚层状水平层理为主,以泥灰岩作为内外陆棚的边界。岩性为暗紫色泥灰岩和钙质泥岩夹灰岩透镜体,含微细纹层、藻纹和生物碎屑,表明水体较外陆棚浅,环境安静,水动力弱。
②.34-40层为潮坪与陆棚的过渡带。下部(34层)为紫灰色厚层藻纹砾屑灰岩,先逆粒序后正粒序沉积,单层厚度大,砾屑颗粒大、排列混乱无规律,表明水动力强,为风暴沉积形成的风暴岩(砾石被打碎、叠置、迅速堆积而成)。中部(35-38层)沉积为暗紫色的页岩、泥灰岩、砂屑灰岩,仅局部可见斜层理、交错层理和波痕。岩性多,厚度小,说明陆源物少类多,环境相对安静,几乎不受波浪潮汐作用的影响,为潮下低能泥坪沉积微相。上部(39-40层)沉积以灰色中层砂屑灰岩,层理发育(斜层理、交错层理、平行层理、丘状层理和羽状层理),含少许生物碎屑。表明水体动荡不定,受波浪作用明显,为过渡环境的潮汐通道沉积。
③.41-46层为潮坪相。
41-44层沉积为灰色薄-中层鲕粒灰岩,波痕发育并且波高、波长大,层内鲕粒直径向上逐渐增大,表明水体清澈,水动力强,受波浪冲刷回流作用形成,为潮下鲕滩沉积。
45-46层沉积为紫红色页岩、紫色中层藻纹灰岩和灰岩,发育藻纹层和水平层理,说明水体相对安静,水体浅,为朝上-潮间带的藻泥坪沉积。
3.剖面沉积发展史
飞仙关组一段为较稳定的浅海陆棚相,沉积了一套厚度较大的钙质泥岩,安静的水体使得水平层理发育,可能由于火山的喷发造成这段时间生物不发育。到飞仙关组二段时期,气候温暖,陆源物丰富,地壳轻微下降,为潮坪环境沉积,受波浪,潮汐和风暴的影响,水体动荡,波痕层理发育,其中最明显的是形成了一套风暴浊积岩。
4.小结
本文的沉积环境分析基本上符合各种沉积相的特征,水体大致为由深至浅的环境。各种沉积微相的划分还不是很准确,尤其是微相间的界限不明确。飞一段可作为油气的盖层,飞二可作为油气的生油层。
二、姚家沟嘉陵江组一、二段沉积相剖面
1.前言
该剖面位于北碚代家沟以北约10公里的瓦店子姚家沟小煤矿公路侧。地层发育完好,整合于飞仙关组之上。
2.沉积特征及环境分析
沉积特征:
①t1j1
1-16层:灰色薄-中层状泥晶灰岩为主,夹砂屑、砾屑、晶粒灰岩,下部含藻纹、生物钻孔、水平层理,中部含鲕粒、波痕和白花斑,上部具白色花斑、生物碎屑、鲕粒、泥纹、生物钻孔、水平层理。
17-40层:灰色薄-中层状凝粒灰岩、泥晶灰岩为主,夹砂屑、砾屑、藻纹灰岩,下部含藻纹、泥纹和白色花斑;中部含生物碎屑,具有冲刷面和楔状、透镜状层理,含有黄铁矿晶体;上部含鲕粒、生物碎屑,顶有交错层理和单向斜层理。
41-49层:灰色薄-中层泥晶灰岩夹凝粒灰岩、砂屑灰岩,局部含砾屑、生物碎屑、藻纹,顶和底含黄铁矿晶体,含白花斑。
50-58层:下部为灰色薄-中层凝粒灰岩夹泥粉晶灰岩并含黄铁矿晶体,上部为褐灰色中层泥粉晶灰岩。揉皱现象明显。
59层:灰色薄-中层泥晶灰岩夹凝粒灰岩、砂屑灰岩、生物碎屑灰岩,生物钻孔特别发育。
②t1j2
60-62层:下部为中厚层灰岩、白云质灰岩,中部为褐色厚层细粉晶灰质白云岩,上部为膏溶角砾岩和白云岩。
63-66层:深灰色膏溶角砾岩夹泥晶白云岩和泥晶灰岩,底和顶为黄褐色页岩。
67-70层:膏溶角砾岩与灰褐色中-厚层泥粉晶白云岩互层。
71层:膏溶角砾岩,底含蓝黑色泥岩。
72-74层:下部为褐色中-厚层泥晶、粉晶白云岩夹砂屑、砾屑白云岩;中部为褐色薄-中层泥晶、粉晶白云、砂屑、砾屑白云岩、灰质白云岩;
上部为泥粉晶白云岩,未见顶。
环境分析:
嘉一段为碳酸盐岩台地泻湖沉积,主要为灰色薄-中层泥晶灰岩、凝粒岩,嘉二段为碳酸盐岩台地浅滩沉积,为灰色中-厚层白云岩和膏溶角砾岩。
①. t1j1
1-23层为浅滩亚相,沉积为薄-中层的凝粒灰岩、泥晶灰岩夹砂屑、砾屑灰岩,含有鲕粒、生屑、藻纹、泥纹、波痕、水平层理、生物钻孔,表明沉积的环境水体浅,水动能较强,养分充足,生物发育。不时受波浪作用和风暴作用,可能形成了7-16层的风暴岩相(含砂屑、砾屑多),也可能是离物源区近而沉积的。
24-40层为浅水泻湖亚相,沉积为灰色薄-中层的凝粒灰岩、泥晶灰岩夹藻纹灰岩、含砾屑砂屑灰岩。鲕粒、冲刷面、透镜状层理、交错层理、单向斜层理,表明环境能量高,受波浪和潮汐的作用明显,含藻纹和生物碎屑则说明为氧气较充足的浅水环境,局部含有黄铁矿表示在一段时间内水体安静,但是大多时候不稳定。
41-58层为深水泻湖亚相,沉积为灰色薄-中层的泥粉晶灰岩夹凝粒灰岩,黄铁矿晶体发育,单层的层理不明显,可见少量藻纹、生物碎屑。说明沉积环境安静,水体深,生物不发育,受波浪的作用弱。
②t1j2
60-71层为潮上萨布哈亚相,沉积为中-厚层的泥粉晶白云岩和膏溶角砾岩。 白云岩和膏溶角砾岩发育说明沉积环境干旱炎热,蒸发作用强烈,经常暴露于地表,使得该环境几乎不含生物。偶尔海水泛侵,带来了一些泥质,沉积了薄层的蓝黑色泥岩和黄褐色页岩。进一步可以划分为四个微相:60-62层为灰质云坪、膏云坪微相;63-66层为膏坪;67-70层为膏云坪:71层为膏坪。
72-74层为潮间坪亚相,沉积为薄至中层甚至厚层状泥粉晶白云岩,说明水体盐度高,生物不发育,没有经常暴露与水面,厚度大表明水体较安静,沉积速度快,陆源物多。
3.剖面沉积发展史
嘉一段早期发生了海侵,规模不大,水体稍有变深,但任受波浪潮汐的作用,各种层理发育,生物大量繁殖,尤其是浅水带的水平生物钻孔发育,中期水深达,发育了黄铁矿晶体,晚期海水逐渐退去,嘉一整体为一个水体由浅-深-浅的过程。到嘉二段时期,大规模的海退使岩层频繁的暴露于地表,气候干旱炎热,海水蒸发强,形成了一整套白云岩和膏溶角砾岩。
4.小结
嘉一与嘉二可以构成一个沉积旋回,即海侵和海退。嘉一中的含砂屑和砾屑灰岩的沉积环境特征不是很明显,有可能为潮汐作用形成的。嘉一段为泥晶灰岩和凝粒灰岩,可以作为油气的盖层,如果黄铁矿发育好的话也能作为矿床。
三、施家梁侏罗系自流井群东岳庙段沉积相剖面
1.前言
该剖面位于嘉陵江边的施家梁小学附近,东岳庙段整合于下覆的珍珠冲段,与上覆地层为平行不整合接触。该剖面出露完整,使得观察描述方便。
2.沉积特征及环境分析
沉积特征:
1-6层:紫红色薄-中层泥质粉砂岩为主,夹石英砂岩(底部)、泥页岩、粉砂质页岩、粉砂质泥岩、硅质粉砂岩(中部),顶部含泥质结核。
7-12层:黄褐色-灰色薄-中层状生物介壳灰岩夹黄褐色页岩,顶部为一层灰褐色页岩,生物化石丰富、完整。
13-14层:下部为灰色页岩,上部为钙质页岩和粉砂质页岩。
环境分析:
东岳庙段为淡水湖泊相,沉积为粉砂岩、泥页岩和生物介壳灰岩。
1-6层为滨浅湖沉积:沉积物颜色较深,颗粒由粗到细,单层厚度小,含泥质结核,无生物发育。说明距岸近,水动力强,湖浪的回流冲刷淘洗对沉积物的改造作用强,水位浅,沉积物有时露出水面,氧化作用强。
7-12层为浅湖沉积:沉积物颜色浅,水生生物繁茂,化石丰富,保存完好,为薄壳的底栖生物,受波浪和潮汐的回流作用,发育了薄层的页岩。
13-14层为滨湖:沉积物颜色深,生物不发育。
3.剖面沉积发展史
东岳庙段处于早侏罗世晚期至中侏罗世早期的浅湖-滨湖且湖底开始抬升的沉积环境,沉积物的颜色自下而上呈紫红色-黄褐色-灰色,反映出一个干燥-半干燥-温湿的气候环境。此后有过短暂的暴露。
4.小结
东岳庙时期水体为一个由浅-深-浅的过程,浅湖生物发育,处于弱氧化-弱还原环境,具有一定的生油能力。
第五部分 构造特征及分析
1.特征简介
天府地区的观音峡背斜属于川东南褶皱带,华蓥山大背斜向南分支的一个背斜,背斜轴线为北东-南西向。核部地层为龙潭组,两翼为长兴组、飞仙关组和嘉陵江组,倾角较陡,北西翼大于南东翼。褶皱总体为一个线状紧闭向南西倾伏的不对称背斜。
断层发育,基本发育在背斜的核部和南东翼上,多为走向断层。此次实习共发现了12条断层,其中10条为逆断层,一条正断层,一条平移断层。
此外,构造缝合线、节理也相当发育,还有南端侵蚀作用形成的两个侵蚀窗。
2.断层分析
①f1:楼梯沟逆断层
该断层位于铁厂沟至仰天窝一带,上盘地层主要为龙潭组地层,由于断层作用,出露了一段茅口组地层,下盘地层为龙潭组和长兴组地层,断层产状为310°∠70°,断层在仰天窝一带发育在龙潭与长兴组界限处,因此,断层形成时间为长兴期之后。f1为早期x型剪节理形成的高角度逆断层。
断层证据:地层缺失,毛口组地层仅出露了一段;地形为沟谷地带;有串珠状的泉眼存在。
②f2 、f3:小屋基逆断层
这两条断层位于后槽的张家湾至三官殿一带,f2的上盘地层为t1f3(产状为138°∠45°),下盘为t1f4 ;f3的上盘地层为t1f4,下盘为t1f5和t1j1 (产状为134°∠51°),f2的产状为312°∠60°,发育在t1f4中并进入了t1f3中。因此f2形成时间为f4 时期,为早期x型剪节理形成的高角度逆断层。断层f3的产状为308°∠60°,f4几乎全被切穿,f5呈透镜体出露一部分,断层形成时间为j1 时期,为早期x型剪节理形成的高角度逆断层。
断层证据: f4与f3地层变薄,几乎缺失整套f5的地层;可见断层角砾岩。
③ f4 :三官殿逆断层
断层位于三官殿-沙树湾-长田坎,上盘地层为f3紫红色钙质页岩(产状为135°∠51°),下盘地层为f4的灰岩 (产状为128°∠66°),断层产状为318°∠28°,断层切穿了f4与f5 ,进入f3和j1 。因此断层形成于j1 时期之后,为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。该断层有可能在长田坎处开始进入f3并一直往南西延伸至芹菜田附近(此处f3地层中可见明显的断层现象,拖拉牵引的特征明显),在三官殿处地层被覆盖严重,断层可能进入j1 或者与f3或f2构成了一条断层
断层证据:在长田坎处f4 地层突然变厚,到沙树湾一带f4和f5地层又突然消失。
④ f5:天台寺逆断层
断层为与廖家坡至天台寺一段,上盘为f1紫红色钙质泥岩(产状为139°∠25°),下盘为f2灰岩和f3的钙质页岩(产状为135°∠51°),产状为310°∠30°(或者130°∠30°,断层被覆盖,没有确切的断层面存在),断层切穿了f2地层进入f1。断层形成时间为f3时期之后,为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。
断层证据: f2地层变薄甚至消失,造成f1与f3地层界线不明。
⑤ f6、f7:廖家坡正断层、逆断层
断层为于廖家祠堂至菠萝山一带,此处岩层的产状混乱。f7(逆断层)上盘为p2ch的结核灰岩,下盘为p2ch的结核灰岩和f1的钙质泥岩,断层产状为126°∠44°断层形成于f1时期,为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。f6(正断层)的上盘为p2ch的结核灰岩和f1的钙质泥岩(产状为264°∠44°),下盘为p2ch的结核灰岩和f1的钙质泥岩(产状为302°∠49°),断层产状为302°∠60°,形成于f1时期后但比f7晚,使f7错断,为地层倾伏而形成的横纵断层。
断层证据:岩层产状混乱,构造线中断;老地层位于新地层之上;有断层角砾岩存在;沟谷发育。
⑥ f8、f9、f10:螃蟹井逆断层
断层位于螃蟹井至走马岗附近。f8的上盘为f1紫红色钙质泥岩和f2灰岩(倾向为南东向),下盘为f1、f2(倾向为北西向)、f3的地层,断层倾向为北西向,倾角不明,形成于f3之后。f9的上盘为f1,下盘为f1和f2,基本上沿f1和f2的界线发育而成,向南进入f1中并逐步消失,断层倾向为北西向。f10的上盘为f1和f2 ,下盘为f2和f3 ,与f2几乎平行延伸,向南进入f1中,断层倾向为北西向。f9、 f10使f2地层被错断甚至消失。断距大,可能为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。此处构造复杂,尤其是f2地层的出露情况不明朗,使得断层的延伸方向存在不确定性。
断层证据:构造线突然中断;地层发生了倒转;地层厚度变薄甚至缺失;沟谷深,地形陡。
⑦ f11:水岚垭逆断层
断层位于水岚垭附近。上盘为f3紫红色钙质页岩和f4的灰岩,岩层产状为321°∠56°;下盘为f4的灰岩,产状为303°∠30°。断层产状为130°∠40°,断层线由f4进入f3与f4的分界处,然后向东北进入f3中。断层形成于f3时期,为追终晚期剖面x型剪节理形成的低角度逆断层。
断层证据:地层厚度变薄;老地层出露与新地层之上;具有拖拉牵引现象。
⑧ f12:芹菜田平移断层
该断层位于芹菜田水库旁,为右行平移断层,断层走向为110°-290°,长约500米,东端消失于j1 中,西端消失于f3中,f4、f5、j1 发生明显的错位,断层形成于j1 时期之后,为纵弯褶皱作用形成的早期平面x剪节理发育的斜向、小型平移断层。
断层证据: f5被错断;f4与f3界线突然中断;断层角砾岩发育;断层面破碎现象明显,裂缝和节理发育。
断层角砾岩
三.侵蚀窗
在螃蟹井附近,由于水流的不断侵蚀,使f1 下覆的长兴组地层露出地表,形成了一个长150米,宽100米的椭圆形侵蚀窗。
在毛狗洞,则由于侵蚀作用,使f1 下覆的f2 出露,形成了一个长260米,宽240米的近似于圆形的侵蚀窗。
第六部分 总结
本次基础地质实习让我初步的了解到地质这门学科到底是怎么去研究,研究什么,研究的目的又是什么。地质主要是通过野外地质考察,运用现代的科学技术去研究某地区各地层岩性、构造等问题,探明资源矿产的种类、储量和可采量,保证我国经济持续的发展。
野外地质实习是一项艰苦的工作,每天老师带队出行,爬山、走路,还要观察、描述和记录地质信息。虽然很累,但是也很快乐,我们可以浏览大自然的美丽风光,感受当地的风土人情,可以锻炼吃苦耐劳的精神,培养同学间互帮互组的品德,增进老师和同学之间的感情。
我觉得我们科技学院的学生出去实习时,真的要不怕苦,不怕累,要给当地的人留下好的精神面貌。实习期间因为春季多雨,进程被耽误了几天,有一些相剖面没看,还有就是断层的断距测量,这是让我感到有些遗憾的。在这里,要感谢实习的老师,教给我们很多东西,有知识,也有为人处世的道理。
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