构造地质学范文

时间:2023-11-01 01:41:44

构造地质学

构造地质学篇1

关键词:构造地质学; 直观演示法; 训练与实践式教学方法

Abstract: structural geology is a professional basic course of geological professional, plays an important role in teaching. Students on this course to learn the degree of good or bad, will directly affect the subsequent course of study. And the choice of teaching methods, directly affect the students' interest in learning, further influence the students throughout the learning system and learning outcomes.

Keywords: structural geology; visual presentation; training and practice teaching method

中图分类号:P54 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

构造地质学是研究地质构造的科学,是地质及其相关专业的六大基础课程之一(普通地质学、矿物学、岩石学、构造地质学、矿床学、固体矿产勘查),起着承前启后的作用。构造地质学的教学方法和手段十分重要,可以说,掌握了构造地质学的学习方法,后序课程的学习将事半功倍。

构造地质学的学习任务及要求

掌握地壳或岩石圈内各种变形的几何形态、组合特征及分布规律;

学会分析构造形成的地质背景、力学条件及动力学和运动学的机制;

研究构造的形成序列及演化历史

4)在素质提升方面,可以培养和提高学生的空间抽象思维能力,提高学生的动手能力和综合分析能力,培养学生大胆思维的探索和创新精神。

对应的教学方法

讲授法讲授法是教师通过简明、生动的口头语言向学生传授知识、发展学生智力的方法。对于地壳或岩石圈内各种变形的几何形态、组合特征及分布规律,需要先给学生做一个简单描述,让学生对所学的课程有一个宏观的了解。

直观演示法演示法是教师在课堂上通过展示各种实物、直观教具或进行示范性实验,让学生通过观察获得感性认识的教学方法。是一种辅教学方法,要和讲授法、谈话法等教学方法结合使用。我们教学中直观演示的是各类构造模型,构造模型是野外各种构造的理想情况。

对于我所教授的班级,学生入学已一年,对地质的教学体系已有一定的了解,对于前边两种方法已经适应。

训练与实践式教学方法通过课内外的练习、实验、实习、社会实践、研究性学习等以学生为主体的实践性活动,使学生巩固、丰富和完善所学知识,培养学生解决实际问题的能力和多方面的实践能力。

为了更好的教学,提高学生的动手能力和综合分析能力,我把所教班级1、2班分为两组,2班采用了训练与实践式教学方法,带领学生到现场实习,现场认识了丹东市胜利街附近的地质构造,图为学生在测量岩层的厚度,通过厚度变化判断岩层的出露情况,最后判断地质构造的类型为一褶皱,其中包含了断裂。

图1 岩层厚度测量图2学生在断裂带测量

取得的学习成果对比(11级地质1、2班期中教学成绩对比)

方法的比较和改进

通过表格可以看出,一班主要进行理论教学,学生的成绩普遍较低,其中及格和不及格的比例占到了65.1%,对知识掌握较差。而进行了现场教学的二班,学生成绩普遍较一班高。其中良好和中等占到了69.7%,且优秀的比例照一班更高。

在以后的教学中,作为教师,应加大现场教学的比例,进一步增强学生的学习主动性,,为以后的学习做好准备。

结语

内因是主体、外因通过内因而起作用。无论如何,学习的主体是学生,教学方法的改进只是引起学生的学习兴趣,促进他们更好的掌握知识。在以后的教学中,进一步改进教学方法,争取取得更好的教学成果。

参考文献:

向晓书.创新创业教育在创业和实践教学中的应用【J】.中国现代教育装备,2009(8):142-144

高飞.论探究式方法对创新创业教育的促进作用.辽宁高职学报,2012(11):41-43

构造地质学篇2

Abstract: The structural geology is a major sub-branch of geology, and is also a fundamental course for geological students. During the past several years, the computer of technology was developing rapidly and used widely in different fields. The results can not only facilitate the study in different fields, but also increase the efficiency. Therefore, it is extremely necessary to include the training and cultivation of digital operation ability in the experiment teaching of structural geology, and perfect its mode. This action can enhance the learning interests of structural geology, improve the teaching quality and cultivate professional students.

关键词: 实验教学;构造地质学;数字化操作技能;培养

Key words: experiment teaching;structural geology;digital operation ability;cultivation

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)08-0253-02

0 引言

构造地质学是地质学的主要分支学科,是进行地球科学研究的重要基础,其主要内容是研究组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中力的作用下变形所形成的各种现象(构造)(朱志澄和宋鸿林,1990;曾佐勋和樊光明,2008)。

构造地质学是中国矿业大学地质类专业的专业必修课,其开设目的主要是通过该课程的教学培养学生的构造地质思维(鞠玮和姜波,2015)以及综合运用构造地质学的知识解决相关问题的能力。

构造地质学作为一门实践性较强的基础课程,在理论学习的基础上,需要进行实验,以巩固理论知识并锻炼实际操作能力(李祖兵等,2012)。

目前,在构造地质学实验教学中多采用传统的手工绘图方式编绘相关的地质图件,没有开设运用计算机进行造图件编制的实验内容。笔者认为,学生手工绘图,对培养学生的实际动手能力固然重要,但培养学生的数字化操作技能也不能忽视。

在构造地质学数字化操作技能培训的实验教学中,软件不要过于复杂,只要求学生掌握基本的原理,并能制作出一些基本的图件即可。本文以构造地质软件StrucKit和Suffer为例,阐述在构造地质学实验教学中数字化操作技能的锻炼与培养。

1 StrucKit操作技能培养

在构造地质学“编绘节理走向玫瑰花图”的实验中,手工操作时,一般按照“变换-统计-连图-修饰”进行,具体流程如下(曾佐勋和樊光明,2008):

①转换节理走向方位,换算成NE或者NW方位;

②按照节理的走向,每隔10°划分为一组,采用前开后闭区间;

③求出每组的节理条数和平均的走向方位,并制作表格;

④建立坐标系(顺时针,从0°到360°)和比例尺(一般以节理条数最多的那组节理条数作为半径);

⑤按照顺序标记坐标点;

⑥连线构成花瓣图;

⑦标记图名、比例尺等信息,完善图件。

整个手工编绘过程较为繁琐,制图前的数据统计工作耗时长、工作量大,而且极易出错,准确性不高。

StrucKit软件集成了节理玫瑰花图绘制、岩层正厚度计算、褶皱图解、能干层褶皱流变参数估算、三点法求岩层产状、有限应变测量等12项功能(周继彬等,2003),可简易实现节理走向玫瑰花图的编绘。其具体流程如下:

①准备节理走向数据;

②将准备好的数据导入StrucKit软件的节理玫瑰花图编绘模块中,选择走向玫瑰花图,即可得到结果。

2 Suffer操作技能培训

在构造地质学“编绘构造等值线图”的实验中,手工操作时主要是采用“三点法”,计算相邻3个点的位置高程,将相同高程的点用光滑曲线连接起来形成等高线。Suffer软件可以满足让学生实现等值线的绘制、三维模型的展示等。

编绘构造等值线的数字化操作,通过Suffer软件实现的流程如下:

①准备原始数据,将点位数据(x和y)和高程数据(z)放置在Excel中;

②通过Suffer软件,将Excel中的数据转换成grid格式;

③在Suffer中,导入grid数据,编绘构造等高线图。另外,在Suffer软件中编绘构造等高线图,不仅准确性较高、线条圆滑,而且还可以将其填充,图件更为美观。

总体上,通过各种简易的构造地质软件,可准确快捷的实现各种图件的编绘,工作量小且难度低。数字化操作技能的培养,不仅可以提高实际操作能力,还可以提升工作效率和研究准确性和精度。另外,通过数字化操作技能的锻炼与培养,还可以培养学生对专业软件学习和使用的兴趣,提高专业学习兴趣,为将来毕业走上工作岗位后在短时间内适应工作环境和顺利独立完成工作任务奠定基础。

通过构造地质学数字化操作技能的培训,充分锻炼学生的实践能力。把“培养学生的构造地质思维和实践技能”作为立足点,不断完善数字化操作技能训练的内容和模式,提高构造地质学教学质量,培育专业人才。

参考文献:

[1]鞠玮,姜波.构造地质学教学中空间思维能力的锻炼与培养[J].中国地质教育,2015,24(3):54-56.

[2]李祖兵,刘洋,罗忍.Suffer软件在《构造地质学》教学中的应用[J].地理空间信息,2012,10(5):177-178.

[3]曾佐勋,樊光明.构造地质学[M].武汉:中国地质大学出版社,2008:226.

[4]周继彬,曾佐勋,袁金荣.构造地质学软件包――StrucKit的设计与开发[J].吉林大学学报(自然科学版),2003,33(3):276-281.

构造地质学篇3

《构造地质学》资源勘查工程专业一门理论性和实践性很强专业核心课,是目前工程教育认证体系中专业基础课程。根据工程教育认证的标准,结合我校实际,构造地质学课程要求学生应具备以下几方面的能力要求:工程知识要求,即掌握专业基础知识,具有应用相关数理化知识解决复杂地质问题的技能;问题分析要求,即掌握基础地质相关的室内实验方法与技能;研究能力要求,即掌握地层、沉积与构造分析与研究的方法;工程素质要求,即掌握现代相关实验设备,能用于地层、沉积、构造及油气地质等的鉴定与分析。

由于这门课程具有较强的理论性与实践性,是一门比较抽象的基础理论课程。[2]为提高这门课程的学习效果,激发学生学习兴趣,使该门课程达到工程教育认证的标准,笔者对《构造地质学》课程教学进行了系统分析,对课程教学改革进行了系统的分析。

一、《构造地质学》课程教学的现状以及存在的问题

1.学生对课程性质认识不清。学生对于数学、英语等基础课相对比较熟悉而对专业课比较陌生,对自己将要从事专业的认识也十分模糊。尤其在课程学习中,各个课程的任课教师往往片面强调自己承担课程的重要性,使得学生在学习上存在认识上的误区,把该课程的重要性与其他非核心课程等同对待,使得学生的学习动力不足,影响学习质量和教学效果。

2.教学内容及教学方式与工程教育认证标准不一致。与工程教育认证目标要求相比,我校以往《构造地质学》各部分的教学内容、教学方式及考核方式上不够具体,在目标达成度评价时指标点拆分上,部分指标点的支撑难以在教学过程中体现出来,难以量化的问题较为严重。

3.理论知识与实践环节脱节。构造地质学的理论性、实践性都很强,它整个课程体系由理论课、实验课及野外实践三个环节构成。而调研发现,我校在构造地质学的教学安排中这三个环节的教学时间及先修后续等方面存在一定的问题,使得理论课与实验课、实践课在时间衔接上存在漏洞,学生的学习效果和教学质量受到一定程度的影响。

二、《构造地质学》课程教学的改革设想

以工程教育认证要求为目标,把地质思维能力、处理复杂地质问题能力的培养作为《构造地质学》课程教学的目的和实验教学的指引方向。在进行课程有体系教学的基础上,结合我校实际情况,拟从以下方面开展教学改革。

(一)优化教学内容和教学环节

1.树立核心课程意识。从大一开始,引导学生树立《构造地质学》的三大专业课的支柱地位。提出重要性的同时,循序渐进地启发学生的积极性和兴趣与好奇心,做到开端就抓住学生的注意力,使学生注重之后的理论教学与实践教学。

2.理论教学环节。在理论教学环节,主要从以下两个方面开展教学改革。第一,对于地层产状及接触关系、褶皱、节理、断层等核心内容,适当地增加学时强化讲解,重点简洁明了地讲解力各种基本理论、研究方法和应用,尽可能多的在理论学习过程中展示各种实际野外图片、仿真模型及实物模型等,让学生在掌握基本理论的同时,对各种构造作用有一个直观的认识。第二是,对于与本科生工程实践能力培养联系不紧密的内容,比如大地构造学派、槽台学说等内容在课时上予以适当压缩。通过对核心内容的调整和强化讲解,学生可全面巩固构造地质学教学内容,增强对各种具体地质现象的现实认识,提高了学生分析和解决复杂构造地质问题的能力。

3.实验实践教学环节。在实验实践教学环节,主要从以下三个方面开展教学改革。第一,在实验教学中,首先要课前让学生预习相关的理论教学的原理及演化过程,为实验教学开展做好充分准备,预习情况计入实验成绩,作为课程成绩的组成部分;第二,在课程作业环节,在教学过程中布置综合读图分析及小论文,以3~5人为小组,课程结束后一周之内完成并上交;第三,在教学过程中,结合学校本地周边环境及地质条件,利用周末时间组织一些典型构造剖面的课间实践教学,以使得学生的理论与野外实际及时结合。

(二)改进教学方式和方法

1.注重启发式教学,在讲解一个知识点前,进行原理启发,留下学生思考的空间,并在下次理论教学课上,进行讨论,使学生有一个先行的模式,不正确还可以进行修正,加深记忆。

2.利用一些现今地质模拟软件,给学生展示一些简单模型,演化,受力分析等技巧,使学生可以在课余时间自行学习创新。

3.在实验教学中,注重学生分析及合理演化能力的培养,在具有启发性的问题中,发现优秀学生,分别带领实验小组,课堂上,可以有效指导实验进行方向,课下可以随时探讨课后习题。

4.在完成一个章节教学后,可以选择实际地质区块,给予学生小组一些地质资料,让其完成一个构造演化,或受力分析,或形态分析的报告,随后对全班同学进行演示,作为平时成绩的一部分。

(三)完善考核和考评方式

组织好课程考试不但能够检查出学生的学习成绩,反映出课程教学效果,而且也能激励学生勤奋学习,从而实现教学目的。现有《构造地质学》课程主要由平时成绩(15%)、实验成绩(15%)和期末成绩(70%)三部分组成,平时成绩主要看学生的考勤、作业等情况,实验成绩主要看学生实验报告情况。结合课程教学现状,成绩考核方面主要从以下几个环节进行:

1.平时成绩方面。除了常规的考勤、作业等情况,增加课间实习、课程小论文等环节考核,并适当的将平时成绩所占总成绩的比例提高。

2.实验成绩方面。取消以往单看实验报告给成绩的思路,重点根据试验过程给分,包括实验预习情况、实验流程规范情况、实验报告质量情况等,每项分数均予以量化。

3.考试成绩方面。考试包括单元测验和期末考试。单元测验方面,按照教学大纲教学进度,开展阶段性的单元考试,闭卷开卷、笔试口试均可,这样不但给学生指出了学习重点,而且也有利于发现问题,促进教、学共同提高;期末考试方面,采用多种试题类型相结合的方法认真组织考题,既考知识,又考能力,既考基本理论,又考基本技能,不出偏题,怪题,避免死记硬背,重视理论的理解,要求学生在正确分析的基础上答卷,使学生考试成绩建立在对专业知识学懂、学活、会用的基础之上,从而减少了考试失误,也避免了学生突击学习通过考试的侥幸心理。

三、结束语

构造地质学篇4

关键词:区域成矿 内容 意义 趋势 问题

一、区域成矿学研究的内容与意义

(一)区域成矿学的基本研究内容

近几十年来,地质专家、学者们提出来了一系列区域成矿理论和观点。随着区域成矿学理论的不断深入发展,它在地质矿产找矿过程中发挥的作用也越来越大。区域成矿学的研究内容主要包括以下几个方面:区域地层、构造、岩浆和变质作用及地质发展;含矿岩石建造的种类、形成与分布;区域地球化学特征;区域地质流体;已知矿种、矿床类型和成矿条件,成矿模式及成矿特征;区域地质异常;区内的成矿系统;矿产信息库的建立,区域成矿规律和成矿预测图的编制;总结区域成矿规律与特征,明确进一步研究的问题与方法;区域矿产资源潜力评价。通过以上研究工作获取对地质作用过程的基本认识,最后进行地质构造综合研究工作,分析有利于成矿的地质构造环境,编制综合地质构造图件,进一步说明地质构造特征,分析有利于成矿的地质构造。

(二)地质构造特征的研究工作是矿产预测工作的基础

成矿作用是地质作用的组成部分,也是地质作用的产物。区域成矿学主要研究:成矿作用与地质作用的关系,最终把成矿作用的研究有效地融合到地质作用研究过程中去。现代成矿学研究表明,成矿作用在空间上经常产生于各类地质构造的边缘部位以及变异部位。重要的矿产主要分布在板块与板块不同组成部位的结合带或者边界地带。在时间上一般与地质构造转换阶段密切相关,矿产地一般成群、成带分布,成矿带的规模和地质构造边缘带和变异带相当。因此地质构造特征的研究工作是矿产预测工作的基础,也是必需的途径。

二、区域成矿学研究发展趋势

随着对矿产资源需求规模和种类的扩大,成矿预测和找矿工作将继续受到重视。同时,由于地球科学整体进步、前沿领域研究取得突破性成就,成矿学研究也必将取得较快进展,我国区域成矿研究发展中,以下两方面最受关注。

(一) 成矿动力学研究

在地质科学的许多研究领域中动力学研究是一个大方向,而成矿学与动力学的结合使区域成矿研究达到一个新的水平。它主要从以下两方面展开:

1、开展单一矿床成矿过程的动力学机制研究。即对构造成矿流体运移及产生物质之间反应和交换的动力学研究。主要集中在对构造成矿流体运移中地球化学反应的热力学模型的建立,成矿物质形成和分布规律的反演和预测,把整个构造成矿流体动力学变量的变化特征进行研究。

2、开展区域成矿动力学的数值模拟研究

研究形成矿床集中区的地球动力学背景,目前仍以造山带和盆地为突破口。它以岩石圈变形研究为基础,要求深入研究岩浆作用发生及发展的动力机制,加强研究构造演化过程中流体的迁移和分布,探索大规模成矿作用的动力环境合成矿规律。随着计算机技术的广泛应用,区域成矿动力学机制的研究已由定性变为定量,静态变为动态,进行数值模拟成矿过程中的构造作用过程,完全数值模拟整个构造成矿的形成过程和动力学的过程成为可能。这久突破了构造地质作用过程中时空背景及环境条件复杂性的约束,对成矿的预测和矿产资源的勘查有十分重要的意义!成矿动力学机制的研究最终体现的是地球各圈层相互之间作用的过程,也是今后成矿流体动力学所要反映的核心问题。

(二)区域成矿构造研究

陈国达提出了“多因复成矿床”成矿学理论,而区域成矿的研究正是在此基础上开展。区域上成矿主要进行以下两方面的研究:

1、对矿床成矿类型的研究。在成矿构造研究中,以构造为主要线索,划分矿床的成矿类型,这些类型反映成矿物质来源的多样性和成矿过程的长期性及复杂性。2、对区域成矿作用过程研究。开展区域构造一热动力条件、主成矿期、矿床类型等研究,强调多成矿阶段、多控矿因素、多物质来源的研究,特别是构造岩浆作用的研究。3、对不同级别的大地构造单元控制着不同级别的成矿构造域、成矿构造区的划分、成矿专属性的研究。同时注重对不同构造系进行不同级别的划分,以利于正确划分成矿构造域、成矿区,顺利开展矿产资源预测和评估。

三、区域成矿不可忽视的问题

区域地质成矿是地质作用的一部分,其研究受到中外地质学家、矿床学家高度重视。伴随着科学技术的不断发展,地质找矿工作也逐渐向定量方面展开。但目前此项工作依旧还很薄弱。当前地质找矿工作中,针对不同矿种形成于不同的地质条件并受物理化学条件制约形成于不同深度,分门别类在同一地区不同深度上寻找不同矿种就成为一个不可忽视的问题。因为以往的地质找矿深度研究只注意从微量元素含量、元素共生组合进行研究,或使用矿物温度计、矿物压力计及氢、氧稳定同位素等研究成矿深度,却忽视了同一矿种或紧密伴生矿种在成矿深度上的上限深度和下限深度的研究,以及同一地区乃至全球垂直方向的上限深度和下限深度的研究和对比。这样就使得地质找矿缺少针对性和有效性,并造成人力、物力、财力的浪费,乃至对环境的严重破坏,盲目施工、盲目开采。

因为地质成矿在水平方向上和垂直方向上是有规律性的。举例来说河北涞源县王安镇杂岩体多金属,它的成矿规律:水平方向上,由岩体接触带向围岩,成矿由含铜磁铁矿矿化向铅锌矿化转变,矿床类型由接触交代型热液型;垂直方向上,成矿也表现为有序性:早期形成温压较高的含铜磁铁矿矿化,晚期形成温压较低的铅锌矿化。这说明铅锌矿化无论在水平方向还是垂直方向上均表现为一定的差异性,尤其是在垂直方向上的成矿深度表现为一定的深度范围。然而,在地质成矿过程中,其它金属成矿同样具有这种现象和规律。这就要求我们在当前地质成矿中,除注重研究有关矿种的成矿系列、成矿规律、成矿条件、成矿构造环境,更要注重研究有关矿种形成的区域成矿深度及相关地质体剥蚀深度。只有这样才能使地质找矿具有针对性、可比性,减少盲目性,提高找矿效率,并将取得较大的或重大的经济效益,同时保护了生态环境。

参考文献:

[1] P Laznlcka.成矿学的过去现在和将来.地学前缘1994

[2]张逸阳.区域成矿学及中国区域成矿特征研究[J].科技资讯.2008.3

[3]祁思敬.区域成矿学研究现状与发展趋势[J].西安工程学院学报.1999.1

[4]朱裕生.矿产预测理论区域成矿学向矿产勘查延伸的理论体系[J].地质学报.2006.10

构造地质学篇5

关键词:煤矿开采 地质构造 关系

在我国煤炭储藏量总量比较丰富,煤炭产区主要集中于内蒙古、山西、河南、黑龙江等省份。通过多年对于煤炭开采行业的了解,煤矿开采与地质结构有着十分密切的关系。

一、煤矿开采与地质结构之间的关系

1. 瓦斯事故与地质构造的关系大量实践与研究表明瓦斯事故的发生与开采对地质构造的破坏有着密不可分的联系。

(1)裂隙。煤层中裂隙分内生和外生裂隙,内生裂隙主要是在煤矿形成中煤层内部构造变化产生的,而外生裂隙则是由于煤层周围区域的地质变化致使煤层形成时出现裂隙,外生裂隙通常方向性明显,延伸较远。裂隙的存在使得煤与瓦斯可以充分的接触氧气,氧气充足正是瓦斯爆炸的必备条件之一。

(2)孔隙,分为原生和次生两种。原生孔隙指的是沉积物颗粒内组织间的孔隙,次生孔隙指的是煤层在煤化过程中因淋滤、溶蚀形成的颗粒间的孔隙。煤层中的孔隙越多,煤与瓦斯接触的氧气也就越多,甚至会导致煤层氧化自燃。

(3)褶皱。褶皱可以控制煤层中热量的流向,如果褶皱是向斜位置,热量顺着褶皱向上扩散就有助于煤层中热量的散发;如褶皱是背斜位置,热量就会被慢慢释放到煤层内部,热量不断集聚,开采过程中一旦触发就会造成大规模的瓦斯爆炸。

(4)断层。断层的存在对煤层的供养和热量走向都有着很大的影响,正断层更是可以控制煤层自燃时火势的蔓延。但在煤矿开采中断层会影响开采的效率,工作面往往会过断层,对断层的破坏也是导致瓦斯爆炸的原因之一。

2.矿井水灾与地质构造的关系

在煤矿开采区的施工建设如果对地质构造造成破坏,就会导致地下出水,就容易发生矿井水灾。因此对矿井水灾要进行预防,就要认真分析煤矿周围的地质构造,进一步掌握地质构造的运动规律。矿井水灾一般会发生在掘进巷道的迎头。譬如在掘进过程中,有些煤矿为追求施工的速度,对矿井地质构造了解不够深入,贸然进行工作面的挖掘,就会造成地下水突入井内。

3.采坑塌陷与地质构造的关系

采矿塌陷往往是因为煤矿在施工的工程中,施工者没有进行实地勘测并区别对待不同的地质构造造成的。由于地质岩性、岩层组成都存在着较大的差异,每个煤矿的地质构造是不相同的。真对于不同的地质构造,我们应采用不同的开采方案,以保证施工的安全性。

二、如何进行矿井地质结构预测与分析

1.矿井地质构造预测

鉴于地质构造对煤矿的安全生产具有严重的威胁,矿区必须做好对矿井地质构造预测、分析。准确地预报、预测未掘区或开采区的地质构造,不但要有丰富的第一手资料,而且必须采取各种手段进行综合分析,做出正确判断,达到准确的预测预报效果,提高经济效益。通过在矿井中收集大量原始资料,综合分析、对比和试验,利用一些小构造形迹变化来预测矿井地质构造,准确性较高,而且效果较好。矿井地质构造预测方法概括起来有两类:

(1)以锤子、罗盘、放大镜、皮尺和计算机软件为工具,进行井下地质观测素描,进而揭示构造规律,借助几何作图、地质规律、构造参数处理来预测和评价构造的方法称为地质方法;

(2)借助计算机软件处理地表和井下获得的地球物理探测数据,通过成像、图像和数字解译来解释地质构造的方法称为物探方法。

2.矿井地质构造分析

矿井构造是控制煤系形态、位态和体态的首要地质因素,构造作用通过改变煤层瓦斯、矿井涌水、岩浆活动、煤层顶底板、煤层倾角、陷落柱、地温地压等地质条件,从而间接地影响着煤矿安全和正常生产建设。随着综合开采技术工艺的普及和开采设备的更新,矿井生产对地质构造的查明程度和预测精度提出了更高的要求。因此,研究矿井构造是一项贯穿于煤田地质勘查、矿井建设和煤矿开采等各个阶段的首要地质任务,也是构建现代化安全高效矿井地质保障系统的核心内容。对于矿井地质构造的研究主要采用地质评价和综合探测两种方法:

(1)地质评价是从地质角度,采用多学科、多方法、多手段对矿井构造发育规律及复杂程度作出客观评价;

(2)综合探测是在地质评价的基础上,选择矿井内具有生产前景的采区,进一步采用地质、物探、化探及钻探等多种手段互相配合,具体查明区内构造的规模、性质及对煤层的破坏程度等,指导工作面的合理划分。地质评价,综合探测是查明地质构造的重要途径和方法。其目的是为准确掌握矿井范围内地质构造的分布规律。查明这些构造以后,关键是如何最大限度地减小它们对煤炭开采的影响程度,以确保生产的顺利进行。事实证明,在同一地质条件下生产,管理科学,操作技术熟练的矿井,经济效益明显较好,尤其在机械化采煤过程中,对地质构造的科学处理至关重要。

三、应对地质结构对煤矿开采产生的隐患措施

地质结构分析对于煤矿开采有着十分重要的意义和作用,在对地质结构域煤矿开采二者之间关系进行分析时,产生的一系列隐患,我们应该及时的采取措施应对,以保证煤矿开采的顺利进行,保证人民的生命财产安全。

1.提高煤矿开采区管理人员和技术人员安全意识

意识对行动具有反作用,具有良好的安全意识,在实际的采矿工作中,才会更加注重安全。公司应该着重加强对开矿工作人员的安全防范方面的培训,提高其自身业务素质和应对紧急情况的能力。同时,对于该矿区的实际地址构造情况进行一个系统全面的勘探,以确保煤矿开采工作的安全性。

2.强化制度管理, 有组织、有目的、科学的开采

对于矿区的实际地址构造情况,在系统的勘探之后,组织人员对于煤矿开采进行科学合理的开采,强化制度管理,加强组织管理,用严格的规章制度约束工作人员的行为,有步骤、有目的的合理开采,确保煤炭资源的可再生性。

3.加强对于地质结构的分析,多方检测, 避开易塌方深陷区

在煤矿开采过程中,密切对地质构造的分析,采用高新科技手段,全方位的进行科学的检测,有效避开容易发生灾害的矿产区,保证煤矿开采的顺利进行,确保人们的生命财产安全。

参考文献:

[1]王金峰.加强地质构造分析提高安全回采率[J].山东煤炭科技,2010(4).

[2]马智.论地质构造对采煤沉陷的影响[J]. 黑龙江科技信息.2010(16).

构造地质学篇6

关键词:构造地层学二叠系延边吉林

构造地层学在国内外的研究方兴末艾,是当前地学前沿之一。国际上,构造地层学主要研究构造地层单元(unit)和序列(Seqence)及其大地构造意义。Tectonostratigraphy作为专门术语,首见于1978年印度东北那加(Naga)山系蛇绿岩带的研究中(Srivastavaetal.,1978)。但实际研究始于60年代,包括许靖华教授的一系列研究。70年代晚期至80年代晚期,随着地体研究而加强,但非地体的研究也是大量的。其研究区域遍及世界各主要造山带,同时也包括变质岩区、裂谷、盆地以及对某个蛇绿岩带、杂岩、地层组等的专门研究。86年至今,有关文献己超过百篇,相关的研究文献更多。研究的内容是多方面的,例如划分构造地层单元,研究单元内部岩石、岩组、结构及单元间的构造关系,分析构造的变形、变位(Steltenpohl,1987;Slivaetal.,1994);结合大地构造总结构造一地层事件演化(Surlyk,1991),论述放射虫古生物学在构造地层学中的意义(Bogdanovetal.,1991),探讨构造地层学与全球海平面变化(Harrisetal.,1994),构造地层学与金成矿作用(Bardouxetal.,1994),大陆边缘裂谷与地壳减薄作用的构造地层学模式(Spadinietal.,1995),以及造山带、海沟、地体某个专门单元的构造地层学研究等等。大致可以分为以地层学、岩石学与构造地质学相结合研究构造岩石地层单元和序列的“狭义”构造地层学和与大地构造相结合,辅以古生物、沉积、同位素年代、古地磁等多学科,研究大的地层序列、构造及构造一地层事件演化史的“广义”构造地层学。其中,对造山带的研究颇类似于近年来国内兴起的非史密斯地层学、造山带综合地层学、造山带区域地层学等(殷鸿福等,1997;张克信等,1997;龚一鸣等,1996;冯庆来,1993,1997,1999;王乃文等,1994,1995;郭宪璞等,1996;罗建宁,1994;杜远生,1995,1997;刘本培等,1996;姚华舟等,1994;方宗杰,1998;吴根耀,1998等)。

总体上,国内外对构造地层学的研究,仍处于初步总结的阶段,还不成熟,与国际上相比,目前国内研究范围主要是造山带、变质岩区,且重点在层序重建和原始沉积环境的依复,大多数研究基本上属地层学的范畴。然而,无可否认,在研究构造活动区带及受构造运动影响的地层中,沿用正常地层的方法已不完全适用,必须辅以或主要采用构造地层学的方法,才能正确恢复和建立地层层序,同时构造地层学己日益成为造山带和构造活动区带研究的基础之一,因此,发展和完善构造地层学是一项重要的任务。

*本文为地质行业科学发展基金资助项目(HY979824)成果之一

一、延边地区二叠系构造地层学研究

延边造山带是兴凯地块与龙岗一狼林地块之间的碰撞造山带。二叠系是主要沉积地层。长期以来,因沿用正常地层方法而未能正确建立地层层序。自张允平等认为“山秀岭组”可能是外来岩块(1994),邵济安、唐克东等识别了6种活动大陆边缘沉积(1995),已开始认识到延边地区二叠系必须用构造地层学方法才可能正确建立地层层序。

延边造山带主要限定于古洞河及汪清一密江断裂之间,其中的二叠系被花岗岩侵入后成残留块状分布于开山屯区、汪清一图门区和安图等地,大多数建组剖面在开山屯区,仅庙岭组建组于汪清。汪清一密江断裂以东的密江一珲春区是兴凯地块边缘区,因此和造山带区是二个独立的构造地层小区。恢复当时构造沉积环境,造山带二叠系是弧前盆地沉积,兴凯地块边缘区是山弧带和弧后盆地沉积。

1、开山屯区

开山屯区己识别出12个以上的鳞片状冲断岩片,岩片间为出露很宽的糜棱岩带,各组间大多以此相隔或成不正合接触。全区,特别是南部广泛发育有基性、超基性、硅质岩和灰岩等外来岩块,包含于黑色粉砂岩中。地层成挤压带状和透镜状。北部构造线方向为SWW一NEE,南部近SN,形成自北向南和自西向东的推覆。

1.大拉子盆地不正合边界;2.花岗岩;3.糜棱岩断层带;4.地层界线;5.基性、超基性岩块;

6.石灰岩块;7.高地;8.采树沟组(P12-1);9.大蒜沟组(P12-2);10.香仁坪组(P12-3);11.开山

屯组(P21-1);12.柯岛组(P21-2)

物质主要来自俯冲带的消减杂岩弧,形成以洋壳、海山碎块、碎屑为主的浊积岩和滑塌沉积混杂岩,以大蒜沟组、香仁坪组和柯岛组为代表,亦接受大陆边缘以花岗质为代表的沉积,以开山屯组和大蒜沟组底部和中部二层花岗质杂砂砾岩为代表,此外还有半深海硅泥质沉积,以采树沟组为代表。在西南部草坪一带还有几十平方公里的构造混杂体。经历了半深海一非海相一半深海的沉积过程,其间又经历了由深变浅的多次旋回。其沉积类似于印尼苏门答腊岛南缘尼亚斯巽他弧的消减杂岩附近弧前盆地沉积模式(迈尔,1991)。包括本区在内的延边地区化石稀少,灰岩岩块和砾石中的动物大化石较多来源于消减杂岩中的海山;基质粉砂岩中的化石较少,也是再沉积的产物,因此岩块和砾石中的化石可以老于、相同于和新于基质中的化石时代。其中的蜒、腕足、珊瑚和少量的瓣鳃类等,最老时代为中石炭世,最新时代为茅口期。各组动物化石的相似性和混杂性已无法用于对比地层和恢复层序,但总体沉积时期可确定为早二叠世晚期至晚二叠世早期。运用构造-沉积环境分析、非构造地层的覆盖和标志层对比后恢复的地层层序自下而上是:

采树沟组(P12-1)一杂色、灰色硅泥质建造

为本文新创建,分布于中西部岩片中和南部咸万洞口,在龙井南胜地一带也有分布。以糜棱岩断层带与其它组接触。岩性为杂色、灰色硅质岩和硅泥质岩,在胜地附近见硅质岩与碳酸岩组成条带状互层。迄今未分析出化石。建组剖面位于采树沟西、板田沟东山638高地一511高地。

香仁坪组灰、灰绿色砂质板岩

大蒜沟组(P12-2)一沉积混杂岩建造和造山前磨拉石建造

孙恒元所建的大蒜沟组剖面,被视为倒转层序,由于“山秀岭组”被否定而应是正常层序。经测制咸万洞西山654高地剖面和东山941高地一733高地剖面,再复查山秀岭大粱剖面,该组由花岗质杂砂砾岩一黑色粉砂岩一花岗质杂砂砾岩一黑色、灰色粉砂岩、砂砾岩组成二个沉积旋回,在黑灰色粉砂岩、砂砾岩中散布有较多的基性、超基性、硅质岩和石灰岩块(包括“山秀岭组”岩块),大可几平方公里,小至砾石级。原建组剖面仅相当上旋回的一部分。该组以有较大灰岩块体、透镜体,基质粉砂岩不显层理、韵律为特征,可在造山带区对比。

香仁坪组(P12-3)一杂色浊积岩建造和泥质岩建造

此组相当于前人所建上柯岛组、滩前组,为1962年杨启伦命名。建组于开山屯一香仁坪剖面,而非滩前村,“滩前组”一名不符合建组地点应与建组名称一致或附近的要求,同时据命名优先原则,应恢复香仁坪组一名。建组剖面上,此组与柯岛组(原下柯岛组)之间为糜棱岩断层带,不是覆盖关系。在岩性上,该组的含碳酸岩铁锰结核的杂色粉砂泥质板岩与粒序层理组成的粗碎屑浊积岩成间层,可以香仁坪北和西江边及寺洞沟公路剖面为代表。该组以灰绿、灰紫、灰黑等杂色,含碳酸岩、铁锰结核及浊积岩粒序层理等特征可在延边地区对比。

开山屯组(P21-1)一造山前磨拉石建造

与原建组含义一致。以具有磨园度好的花岗质砾石的杂砾岩、杂砂砾岩为特征。虽然与大蒜沟组中的花岗质砂砾岩层很相似,但该组以零星团块状分别覆盖于香仁坪组、大蒜沟组之上,分布于寺洞沟东山、大西山、山秀岭、四树坪、石门一带。大蒜沟组中的相似花岗质杂砂砾岩层成带状线形分布,可以与此组区别。

柯岛组(P21-2)一黑色浊积岩建造

建组剖面位于柯岛一山谷旗和寺洞沟旧水库,分别相当于原下柯岛组、山谷旗组和寺洞沟组,也分别代表该组的下段和上段。原柯岛组或柯岛群包含了现划分的柯岛组和香仁坪组,因此柯岛群一名应废除,而将柯岛组的含义限于以柯岛剖面为代表的粒序层理发育的粗碎屑浊积岩和以寺洞沟旧水库剖面为代表的细粒浊积岩。据命名优先原则而不用山谷旗组。而上下段在区域上不易划分,同时分别代表同一沉积体系的远源和近源浊积岩,因此不再划分出寺洞沟组。该组分别覆盖于香仁坪组、开山屯组、大蒜沟组之上,在建组剖面与香仁坪组为糜棱岩断层带相隔。以黑色、局部为暗紫色的粒序韵律层理发育的粗、细碎屑浊积岩为特征,可在延边地区对比。

2.汪清一图门区

汪清一图门区的冲断岩片构造不甚发育,粗碎屑沉积层也较少,未发现采树沟组。但是庙岭组中的石灰岩、基性、超基性岩块较多,包含于黑色粉砂岩中,所谓的“山秀岭组”灰岩与庙岭二叠纪灰岩联为一体,形成了巨大的岩块。表现了与大蒜沟组相似的沉积特点。前人将庙岭组分别与大蒜沟组、“下柯岛组”和“上柯岛组”对比,形成了不同的地层划分方案。解决这一问题的关键不是沉积特征和化石的对比,而是区域构造分析。

汪清庙岭地区从天桥岭一庙岭一大兴沟为一背斜构造,轴部正是在庙岭,两翼分别向北西和南东倾斜。轴部核心的庙岭组的代表剖面是庙岭采石场一533高地一593高地,背斜北翼可以天桥岭西的口山村一桃源村一铜矿公路剖面代表,在桃源村附近可见香仁坪组与柯岛组之间有十几米厚的磨园度好的花岗质杂砂砾岩,似为开山屯组沉积,同时可见柯岛组的黑色浊积岩。南翼可以庙岭一大兴沟公路剖面为代表,柯岛组的浊积岩特征亦很明显。上述背斜的地层层序是庙岭组一香仁坪组一柯岛组,即二黑(庙岭组、柯岛组)夹一红(香仁坪组)。因此庙岭组是最下部层位,应与大蒜沟组对比。

汪清西大坡一图门地区,地层走向近南北,为一相对独立的地层区域,由于汪清一密江断裂带穿越该区,是造山带与兴凯地块拼接部位。其重要地层问题之一是西大坡石灰岩块的认定,经查明,西大坡采石场的石灰岩有较多的黑色粉砂岩贯入体,表现了与山秀岭灰岩块相似的构造沉积特点,应隶属于庙岭组中的外来岩块。其二是满河组火山岩系的定位,由于该火山岩系为灰绿、灰紫、灰黑色的杂色火山岩及火山沉积岩,与东邻的侏罗系火山岩系相似,且上、下地层不清,因此在未采到可靠化石之前暂不作定论。这一情况与密江乡南铁路路堑剖面的情况类似。在密江乡西北铁路路堑剖面发育一套含碳酸盐铁锰结核的杂色粉砂泥质板岩,可确定为香仁坪组,被众多的花岗岩脉、岩墙和后期的基性、火山岩脉穿插,代表了山弧边缘拼合带的构造岩浆侵入。目前,该区能够确认的为庙岭组和香仁坪组。

3、密江-珲春区

密江珲春区为兴凯地块基底所控制的山弧和弧后盆地沉积区,构造破坏不明显,向东成单斜排列,主要有解放村组和关门咀子组。解放村组为粉砂、细砂质板岩,除产少量植物化石外,在太平沟灰岩中见长达成20cm的海百合茎,代表了静水沉积,因此是海陆交互相;在十里坪乡也发现了黑色粉砂岩与白色石英岩互层,后者代表了成熟度高的海滨沉积;此外,该组也有局部的细浊积岩,说明当时处于大陆边缘及边缘斜坡。在马滴达盆地见有浊积岩,应为弧后盆地沉积,可与解放村组对比。关门咀子组以安山岩为主,代表了山弧火山岩系。密江-珲春区总体表现为关门咀子火山岩居中,两侧为细碎屑沉积,据此有人将其视为背斜倒转层序,但在解放村组与关门咀子组之间有灰岩夹层(太平沟灰岩)沿走向断续分布,而东侧则无此现象,因此两侧是不对称的,不能视为背斜、向斜的倒转。将关门咀子组等同于满河组并置于解放村组之下(李东津,1997),是不合适的。

二、总结

综上所述,运用区域构造分析和造山带沉积学研究,延边造山带的二叠系地层主要由硅质岩一沉积混杂岩一浊积岩一造山前磨拉石一浊积岩组成,但基本发育的是沉积混杂岩和浊积岩(包括泥质岩)。开山屯区冲断岩片构造发育,岩层走向有近东西,也有近南北,沉积类型多,地层组合全,表现了弧前盆地靠近消减杂岩弧一侧的沉积特征。汪清一图门区,构造相对简单,主要是褶皱和断裂,不同区域岩层走向分别为近东西和近南北,但岩片构造不发育,沉积类型和地层组合不完全,表现了当时靠近大陆边缘的盆地中心区域沉积。密江一珲春区则是大陆边缘区,主要为滨海沉积和火山岩系,弧后盆地规模小。上述特点反映了小型地块造山的增生弧一陆“软碰撞”特点。

参考文献

孙恒元,1988;吉林延边地区二叠系研究的进展,地层学杂志,12,(3),p.202—209.

迈尔,(孙抠等译),1991;沉积盆地分析原理,北京:石油工业出版社,p.388—407。

吉林省地质局区域地质测量大队二分队,1964;1:20万区域地质测量报告,大拉子幅,北京:地质出版社。

吉林省地质矿产局,U88;吉林省区域地质志,北京地质出版社,p.137—139,156—166,174。

吉林省地层表编辑组,1975;吉林省地层表。

李东律等,1997;·吉林省岩石地层,全国地层多重划分对比研究,北京:中国地质大学出版社,p.24—28,156—163。

张允平,张炯飞,1994;延边地区石炭系二叠系研究新认识,沈阳地质矿产研究所集刊,3,p.80.

邵济安,唐克东等,1995;中国东北地体与东北亚大陆边缘演化,北京:地震出版社,p.64—70。

Bardoux,M.etal.,1994:TectonostratigraphyandgoldmineralizationofCadillactectoniczoneatMcWattersMine,in:Rouyn-NorandaDistrictgolddepositsgitology;recentstudies,pp.1-31.

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Harris,W.B.etal.,1994:Paleogenetectonostratigraphyandglobalsealevelchange,NorthCaro1inacoastalplain,in:Geo1ogicalSocietyofAmerica,26;7,pp.151.

Sliva,R.etaI.,1994:TectonostratigrphyofthecetralnorthD''''Agui1arB1ock,southeasternQuees1and.in:DeformationprocessesintheEarth;frommicrocrackstomountainbelts;fieldconference.Abstracts-Geo.Soc.ofAustralia,36;pp.148—149.

Spadini,G.eta1.,1995;TectonostratigraphicmodellingoftheSardinianmarginoftheTyrrhenianSea.Tectonophysics,252(1-4);pp.269—284.

Srivastava,S.N.Reta1.,1978:Tectonostradtigraphyoftheophio1itebeltoftheNagaHills,northeasternIndia,HimalayaGeology,8,Part;pp.550-559.

Steltenpohl,M.G.,1987:Tectonostratigraphyandtectonicevo1utionofSkanlandarea,NorthNorway.Bulletin-NorgesGeo1ogiskeUndersokelse.409;pp.1—19.

构造地质学篇7

关 键 词:构造地层学 二叠系 延边 吉林

构造地层学在国内外的研究方兴末艾,是当前地学前沿之一。国际上,构造地层学主要研究构造地层单元(unit)和序列(seqence)及其大地构造意义。tectonostratigraphy作为专门术语,首见于1978年印度东北那加(naga)山系蛇绿岩带的研究中(srivastava et al.,1978)。但实际研究始于60年代,包括许靖华教授的一系列研究。70年代晚期至80年代晚期,随着地体研究而加强,但非地体的研究也是大量的。其研究区域遍及世界各主要造山带,同时也包括变质岩区、裂谷、盆地以及对某个蛇绿岩带、杂岩、地层组等的专门研究。86年至今,有关文献己超过百篇,相关的研究文献更多。研究的内容是多方面的,例如划分构造地层单元,研究单元内部岩石、岩组、结构及单元间的构造关系,分析构造的变形、变位(steltenpohl,1987;sliva et al.,1994);结合大地构造总结构造一地层事件演化(surlyk,1991),论述放射虫古生物学在构造地层学中的意义(bogdanov et al.,1991),探讨构造地层学与全球海平面变化(harris et al.,1994),构造地层学与金成矿作用(bardoux et al.,1994),大陆边缘裂谷与地壳减薄作用的构造地层学模式(spadini et& nbsp;al.,1995),以及造山带、海沟、地体某个专门单元的构造地层学研究等等。大致可以分为以地层学、岩石学与构造地质学相结合研究构造岩石地层单元和序列的“狭义”构造地层学和与大地构造相结合,辅以古生物、沉积、同位素年代、古地磁等多学科,研究大的地层序列、构造及构造一地层事件演化史的“广义”构造地层学。其中,对造山带的研究颇类似于近年来国内兴起的非史密斯地层学、造山带综合地层学、造山带区域地层学等(殷鸿福等,1997;张克信等,1997;龚一鸣等,1996;冯庆来,1993,1997,1999;王乃文等,1994,1995;郭宪璞等,1996;罗建宁,1994;杜远生,1995,1997;刘本培等,1996;姚华舟等,1994;方宗杰,1998;吴根耀,1998等)。

总体上,国内外对构造地层学的研究,仍处于初步总结的阶段,还不成熟,与国际上相比,目前国内研究范围主要是造山带、变质岩区,且重点在层序重建和原始沉积环境的依复,大多数研究基本上属地层学的范畴。然而,无可否认,在研究构造活动区带及受构造运动影响的地层中,沿用正常地层的方法已不完全适用,必须辅以或主要采用构造地层学的方法,才能正确恢复和建立地层层序,同时构造地层学己日益成为造山带和构造活动区带研究的基础之一,因此,发展和完善构造地层学是一项重要的任务。

*本文为地质行业科学发展基金资助项目(hy979824)成果之一

一、延边地区二叠系构造地层学研究

延边造山带是兴凯地块与龙岗一狼林地块之间的碰撞造山带。二叠系是主要沉积地层。 长期以来,因沿用正常地层方法而未能正确建立地层层序。自张允平等认为“山秀岭组” 可能是外来岩块(1994),邵济安、唐克东等识别了6种活动大陆边缘沉积(1995),已开始认识到延边地区二叠系必须用构造地层学方法才可能正确建立地层层序。

延边造山带主要限定于古洞河及汪清一密江断裂之间,其中的二叠系被花岗岩侵入后成残留块状分布于开山屯区、汪清一图门区和安图等地,大多数建组剖面在开山屯区,仅庙岭组建组于汪清。汪清一密江断裂以东的密江一珲春区是兴凯地块边缘区,因此和造山带区是二个独立的构造地层小区。恢复当时构造沉积环境,造山带二叠系是弧前盆地沉积,兴凯地块边缘区是山弧带和弧后盆地沉积。

1、开山屯区

开山屯区己识别出12个以上的鳞片状冲断岩片,岩片间为出露很宽的糜棱岩带,各组间大多以此相隔或成不正合接触。全区,特别是南部广泛发育有基性、超基性、硅质岩和灰岩等外来岩块,包含于黑色粉砂岩中。地层成挤压带状和透镜状。北部构造线方向为sww一nee,南部近sn,形成自北向南和自西向东的推覆。

1.大拉子盆地不正合边界;2.花岗岩;3.糜棱岩断层带;4.地层界线;5.基性、超基性岩块;

6.石灰岩块;7.高地;8.采树沟组(p12-1);9.大蒜沟组(p12-2);10.香仁坪组(p12-3);11.开山

屯组(p21-1);12.柯岛组(p21-2)

物质主要来自俯冲带的消减杂岩弧,形成以洋壳、海山碎块、碎屑为主的浊积岩和滑塌沉积混杂岩,以大蒜沟组、香仁坪组和柯岛组为代表,亦接受大陆边缘以花岗质为代表的沉积,以开山屯组和大蒜沟组底部和中部二层花岗质杂砂砾岩为代表,此外还有半深海硅泥质沉积,以采树沟组为代表。在西南部草坪一带还有几十平方公里的构造混杂体。经历了半深海一非海相一半深海的沉积过程,其间又经历了由深变浅的多次旋回。其沉积类似于印尼苏门答腊岛南缘尼亚斯巽他弧的消减杂岩附近弧前盆地沉积模式(迈尔,1991)。包括本区在内的延边地区化石稀少,灰岩岩块和砾石中的动物大化石较多来源于消减杂岩中的海山;基质粉砂岩中的化石较少,也是再沉积的产物,因此岩块和砾石中的化石可以老于、相同于和新于基质中的化石时代。其中的蜒、腕足、珊瑚和少量的瓣鳃类等,最老时代为中石炭世,最新时代为茅口期。各组动物化石的相似性和混杂性已无法用于对比地层和恢复层序,但总体沉积时期可确定为早二叠世晚期至晚二叠世早期。运用构造-沉积环境分析、非构造地层的覆盖和标志层对比后恢复的地层层序自下而上是:

采树沟组(p12-1)一杂色、灰色硅泥质建造

为本文新创建,分布于中西部岩片中和南部咸万洞口,在龙井南胜地一带也有分布。以糜棱岩断层带与其它组接触。岩性为杂色、灰色硅质岩和硅泥质岩,在胜地附近见硅质岩与碳酸岩组成条带状互层。迄今未分析出化石。建组剖面位于采树沟西、板田沟东山638高地一511高地。

香仁坪组 灰、灰绿色砂质板岩

大蒜沟组(p12-2)一沉积混杂岩建造和造山前磨拉石建造

孙恒元所建的大蒜沟组剖面,被视为倒转层序,由于“山秀岭组”被否定而应是正常层序。经测制咸万洞西山654高地剖面和

东山941高地一733高地剖面,再复查山秀岭大粱剖面,该组由花岗质杂砂砾岩一黑色粉砂岩一花岗质杂砂砾岩一黑色、灰色粉砂岩、砂砾岩组成二个沉积旋回,在黑灰色粉砂岩、砂砾岩中散布有较多的基性、超基性、硅质岩和石灰岩块(包括“山秀岭组”岩块),大可几平方公里,小至砾石级。原建组剖面仅相当上旋回的一部分。该组以有较大灰岩块体、透镜体,基质粉砂岩不显层理、韵律为特征,可在造山带区对比。

香仁坪组(p12-3)一杂色浊积岩建造和泥质岩建造

此组相当于前人所建上柯岛组、滩前组,为1962年杨启伦命名。建组于开山屯一香仁坪剖面,而非滩前村,“滩前组”一名不符合建组地点应与建组名称一致或附近的要求,同时据命名优先原则,应恢复香仁坪组一名。建组剖面上,此组与柯岛组(原下柯岛组)之间为糜棱岩断层带,不是覆盖关系。在岩性上,该组的含碳酸岩铁锰结核的杂色粉砂泥质板岩与粒序层理组成的粗碎屑浊积岩成间层,可以香仁坪北和西江边及寺洞沟公路剖面为代表。该组以灰绿、灰紫、灰黑等杂色,含碳酸岩、铁锰结核及浊积岩粒序层理等特征可在延边地区对比。

开山屯组(p21-1)一造山前磨拉石建造

与原建组含义一致。以具有磨园度好的花岗质砾石的杂砾岩、杂砂砾岩为特征。虽然与大蒜沟组中的花岗质砂砾岩层很相似,但该组以零星团块状分别覆盖于香仁坪组、大蒜沟组之上,分布于寺洞沟东山、大西山、山秀岭、四树坪、石门一带。大蒜沟组中的相似花岗质杂砂砾岩层成带状线形分布,可以与此组区别。

柯岛组(p21-2)一黑色浊积岩建造

建组剖面位于柯岛一山谷旗和寺洞沟旧水库,分别相当于原下柯岛组、山谷旗组和寺洞沟组,也分别代表该组的下段和上段。原柯岛组或柯岛群包含了现划分的柯岛组和香仁坪组,因此柯岛群一名应废除,而将柯岛组的含义限于以柯岛剖面为代表的粒序层理发育的粗碎屑浊积岩和以寺洞沟旧水库剖面为代表的细粒浊积岩。据命名优先原则而不用山谷旗组。而上下段在区域上不易划分,同时分别代表同一沉积体系的远源和近源浊积岩,因此不再划分出寺洞沟组。该组分别覆盖于香仁坪组、开山屯组、大蒜沟组之上,在建组剖面与香仁坪组为糜棱岩断层带相隔。以黑色、局部为暗紫色的粒序韵律层理发育的粗、细碎屑浊积岩为特征,可在延边地区对比。

2.汪清一图门区

汪清一图门区的冲断岩片构造不甚发育,粗碎屑沉积层也较少,未发现采树沟组。但是庙岭组中的石灰岩、基性、超基性岩块较多,包含于黑色粉砂岩中,所谓的“山秀岭组”灰岩与庙岭二叠纪灰岩联为一体,形成了巨大的岩块。表现了与大蒜沟组相似的沉积特点。前人将庙岭组分别与大蒜沟组、“下柯岛组”和“上柯岛组”对比,形成了不同的地层划分方案。解决这一问题的关键不是沉积特征和化石的对比,而是区域构造分析。

汪清庙岭地区从天桥岭一庙岭一大兴沟为一背斜构造,轴部正是在庙岭,两翼分别向北西和南东倾斜。轴部核心的庙岭组的代表剖面是庙岭采石场一533高地一593高地,背斜北翼可以天桥岭西的口山村一桃源村一铜矿公路剖面代表,在桃源村附近可见香仁坪组与柯岛组之间有十几米厚的磨园度好的花岗质杂砂砾岩,似为开山屯组沉积,同时可见柯岛组的黑色浊积岩。南翼可以庙岭一大兴沟公路剖面为代表,柯岛组的浊积岩特征亦很明显。上述背斜的地层层序是庙岭组一香仁坪组一柯岛组,即二黑(庙岭组、柯岛组)夹一红(香仁坪组)。因此庙岭组是最下部层位,应与大蒜沟组对比。

汪清西大坡一图门地区,地层走向近南北,为一相对独立的地层区域,由于汪清一密江断裂带穿越该区,是造山带与兴凯地块拼接部位。其重要地层问题之一是西大坡石灰岩块的认定,经查明,西大坡采石场的石灰岩有较多的黑色粉砂岩贯入体,表现了与山秀岭灰岩块相似的构造沉积特点,应隶属于庙岭组中的外来岩块。其二是满河组火山岩系的定位,由于该火山岩系为灰绿、灰紫、灰黑色的杂色火山岩及火山沉积岩,与东邻的侏罗系火山岩系相似,且上、下地层不清,因此在未采到可靠化石之前暂不作定论。这一情况与密江乡南铁路路堑剖面的情况类似。在密江乡西北铁路路堑剖面发育一套含碳酸盐铁锰结核的杂色粉砂泥质板岩,可确定为香仁坪组,被众多的花岗岩脉、岩墙和后期的基性、火山岩脉穿插,代表了山弧边缘拼合带的构造岩浆侵入。目前,该区能够确认的为庙岭组和香仁坪组。

3、 密江-珲春区

密江珲春区为兴凯地块基底所控制的山弧和弧后盆地沉积区,构造破坏不明显,向东成单斜排列,主要有解放村组和关门咀子组。解放村组为粉砂、细砂质板岩,除产少量植物化石外,在太平沟灰岩中见长达成20cm的海百合茎,代表了静水沉积,因此是海陆交互相;在十里坪乡也发现了黑色粉砂岩与白色石英岩互层,后者代表了成熟度高的海滨沉积;此外,该组也有局部的细浊积岩,说明当时处于大陆边缘及边缘斜坡。在马滴达盆地见有浊积岩,应为弧后盆地沉积,可与解放村组对比。关门咀子组以安山岩为主,代表了山弧火山岩系。密江-珲春区总体表现为关门咀子火山岩居中,两侧为细碎屑沉积,据此有人将其视为背斜倒转层序,但在解放村组与关门咀子组之间有灰岩夹层(太平沟灰岩)沿走向断续分布,而东侧则无此现象,因此两侧是不对称的,不能视为背斜、向斜的倒转。将关门咀子组等同于满河组并置于解放村组之下(李东津,1997),是不合适的。

二、总 结

综上所述,运用区域构造分析和造山带沉积学研究,延边造山带的二叠系地层主要由硅质岩一沉积混杂岩一浊积岩一造山前磨拉石一浊积岩组成,但基本发育的是沉积混杂岩和浊积岩(包括泥质岩)。开山屯区冲断岩片构造发育,岩层走向有近东西,也有近南北,沉积类型多,地层组合全,表现了弧前盆地靠近消减杂岩弧一侧的沉积特征。汪清一图门区,构造相对简单,主要是褶皱和断裂,不同区域岩层走向分别为近东西和近南北,但岩片构造不发育,沉积类型和地层组合不完全,表现了当时靠近大陆边缘的盆地中心区域沉积。密江一珲春区则是大陆边缘区,主要为滨海沉积和火山岩系,弧后盆地规模小。上述特点反映了小型地块造山的增生弧一陆“软碰撞”特点。

参 考 文 献

孙恒元,1988;吉林延边地区二叠系研究的进展,地层学杂志,12,(3),p.202—209.

迈尔,(孙抠等译),1991;沉积盆地分析原理,北京:石油工业出版社,p.388—407。

吉林省地质局区域地质测量大队二分队,1964;1:20万区域地质测量报告,大拉子幅,北京:地质出版社。

吉林省地质矿产局,u88;吉林省区域地质志,北京地质出版社,p.137—139,156—166,174。

吉林省地层表编辑组,1975;吉林省地层表。

李东律等,

1997;·吉林省岩石地层,全国地层多重划分对比研究,北京:

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构造地质学篇8

关键词:地质实践 教学内容 教学方法

为提高学生的综合素质,在地质专业的实践教学过程中不断完善教学内容,改进教学方法。

1 野外教学实习的目的

实习地区是太古宙到新生代漫长的地史演化过程中,形成并保留的较为完整的地质记录,成为岩石、地层、构造等研究的“黄金”场所,具有地质现象丰富、野外露头良好的显著特征,可为学生提供全面理论联系实际的机会。因此野外地质教学实习是一次综合性的实践教学活动,以常规野外工作方法(地质锤、罗盘和放大镜“老三件”)结合现代高新技术(GPS、数码相机和电脑“新三件”)的训练为主。要求参加实习的学生理解和掌握室内所学的基础理论和基本原理上,增强和提高野外动手能力、文图表达能力,培养和建立综合的地质思维,为后续相关课程的学习以及地质生产实习奠定扎实的基础[1]。

2 野外实习教学内容

2.1 教学内容

①地层。充分利用地质图及不同区段的信手剖面图等资料,学习实习区的地层发育情况,形成的地层时代,主要岩性特征,古生物化石的分布规律;以“组”为单位由老至新对其分布、出露情况、岩性及其岩石组合、岩相及厚度变化情况、时代划分及其依据、地层接触关系等进行描述和总结;对含矿层位则应详细说明。

②岩石。通过实习观察了解实习地区的总体岩浆活动概况;主要侵入体的岩石类型、活动期次和各岩体的相应关系;介绍实习区变质岩的主要类型,结构、构造特征和矿物组合特征。

③构造。充分利用地质图及实地考察概述实习区构造的总体面貌、大地构造位置、主要构造类型、褶皱断裂发育情况、区域构造线的展布和构造形成时代等。对主要构造特点的描述可按构造类型、按构造区段和按构造期次或序列,分类描述。构造分析,要将褶皱、断裂作为一个统一的整体,根据不同时期分析构造的变形特征,推断地壳活动的规律性。论述构造与矿产、工程地质、水文地质及地震地质的关系。绘制信手图件。

④地质发展简史。在综合分析实习区地层、岩石和构造等各方面资料基础上,将各种地质事件联系起来划分地质构造演化序列,由老到新对不同阶段的地质构造特征进行概要总结,简要阐明各阶段形成时的环境和大地构造性质,恢复实习区的地质发展历史。

⑤矿产。对发现的矿点、矿化点进行考察;对已知矿产要收集资料,推断测区内的矿产种类、规模以及它们的成因类型;分析各类矿产与地质作用的成因关系和时空分布规律;将所取得的矿产成果编绘于矿产图上。

按照实习的主要内容、方法和工程部署,完成的主要实物工作量有:

①完成手绘地质剖面和地质现象素描图;

②获得有价值的地质图片和资料;

③完成兴城地区地质实习报告;

④完成局部区域地质填图;

⑤绘制地形、地质图。

2.2 完成的主要工作量

在开展野外实习工作前,从相关单位收集地质、地形图共6幅、拟定11条实习路线:

①台里晚太古宙和中生代深成岩以及韧性剪切带观察路线。掌握晚太古宙深成侵入岩(绥中花岗岩ArSγ)的野外地质特征;依据变质变形、穿切关系、岩石特征等标志,进行深层侵入岩侵位顺次的观察与分析;识别各种糜棱岩的主要特征;识别各种脉岩与构造变形的关系。

②钓鱼台侵入岩路线。能够识别中酸入岩――斑状黑云二长花岗岩、石英闪长岩等,掌握其主要特征;能够推断各种脉岩――花岗伟晶岩、细粒花岗岩、细晶岩、辉绿岩等侵入岩体的相对形成时代的分析和描述。

③夹山元古代地层。学习斑状花岗岩的主要特征;元古代地层――常州沟组(Chc)、串岭沟组(Chch)的主要特征,如肉红色含砾长石砂岩与细粒花岗岩的区别,地层中的小断层、含铁锰结核的热水沉积硅质岩,及其与元古代地层接触关系。

④上长茂早古生代地层及矿产观察路线。观察震旦系雾迷山组(Jxw)、长龙山组(Qnc)、景儿峪组(Qnj)、寒武系昌平组(■1c)、馒头组(■1m)、毛庄组(■2mz)、徐庄组(■2x)、张夏组(■2z)等地层的主体岩性和各组地层划分标志及主要特征(图1)。重点掌握沿途所见各组主要岩性段的基本特征、注意采集代表性岩石标本及化石。

⑤牛山古生代地层、矿产观察路线。掌握古生代地层蛤蟆山组(P3h)砾岩、山西组(P1s)、太原组(C2-P1t)、本溪组(C2b)、马家沟组(O2m)主体岩性和层序特征的学习;了解各类矿产赋存层位,原生露头特征,与围岩关系,矿体规模、形态、产状变化,矿石矿物成分、结构构造、次生变化。

⑥龙回头中生代地层观察路线。学习海岸带地质作用与地貌特征;了解海房沟组(J2h)复成分砾岩、砂岩、基性岩脉和断层角砾岩特征。

⑦老滩白垩纪火山岩观察路线。学习火山熔岩类――粗面岩、粗安岩、气孔杏仁玄武岩等;火山碎屑岩类――集块岩、角砾岩、凝灰岩等岩性特征;学会辨认不同期次火山熔岩接触关系。

⑧茶棚庵采石场构造路线。学习绥中花岗岩、常州沟组岩性的特征,绥中花岗岩与常州沟组的接触关系;及绥中花岗岩与常州沟组接触带附近发育的逆冲型韧性剪切带;发育的斜歪倾伏褶皱、小型断层传播褶皱。

⑨白庙子构造地质观察路线。观察断层两盘岩石特征、地层时代、产状特点;掌握断层、褶皱构造的识别标志;学会确定断层性质的方法;掌握断层、褶皱等构造要素的测量与描述。

⑩松树卯矿产地质路线。了解松树卯矽卡岩钼矿床形成的区域地质环境,熟悉松树卯矽卡岩钼矿床的基本地质特点;掌握透辉石、石榴石、阳起石、透闪石、绿帘石等主要矽卡岩矿物和黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿、镜铁矿、磁铁矿等金属硫化物和氧化物的鉴定特征;熟悉块状、脉状、网脉状、浸染状等矿石构造的特点。

■角山白垩纪火山岩及古长城考察路线。

了解绥中花岗岩的空间分布及其与地貌之间的关系。

3 教学方法

3.1 联系教学实际。开展野外实践和室内辅导相结合的优势互补式教学

野外实践侧重于知识的应用和检验,室内辅导侧重于知识的吸收和升华,二者的互补有效提高实践教学质量[2]。以往的野外地质教学实习往往是带班教师花大量的时间先重复课堂教学的相应内容,再亲自示范,然后学生进行练习,但通常还有不少的学生没能掌握知识或技能的要点,给后继实习造成了恶性的影响。针对这种教学弊端,采用野外实践和室内辅导相结合的教学方法进行整体控制,大大提高了教学效果。

3.2 联系野外实际,开展和合理推测相结合的启发讨论式教学

启发讨论式教学采用多样的感性手段使讲授的知识点便于记忆和易于理解,是提高学生学习兴趣、灵活掌握学科知识的基本教学方法[3]。实习地区的地质现象虽然全面但是局部出露(后期构造运动破坏、第四纪沉积物覆盖等原因所致),这种实际情况就决定了实习过程中只能以典型剖面观察和典型点观察为主(类型具代表性、现象具特征性、交通条件较为方便等)。由于野外露头是地质研究中最直观、最真实和分辨率最高的资源,因此在实习过程中积极鼓励学生发挥自己的想象能力。

4 工作质量评述

实习过程中以“教学实习工作方法指南”和“地质实践教学指导书”为依据,很好的完成实习内容。在实践教学过程中:知识方面,学生充分认识到实现地区地层、岩石和构造的分布、成因和相应的接触关系。能力方面,通过实习,学生基本掌握手持GPS、罗盘等地质仪器的应用,能够完成各种地质图的绘制。德育方面,增强了学生对地质专业的热爱、以科学、严谨的态度从事地质工作[4]。

参考文献:

[1]左文,韩秀丽,邢文晋.普通院校地质实践教学改革的探讨[J].中国地质教育,2009,2:16-18.

[2]陈丽霞,张先进.关于地球信息科学与技术专业野外地质实践教学的工作经验与体会[J].教育教学论坛,2012,8:30-32.

[3]李长冬,王亮清,严森.互动式教学法在周口店野外地质实践教学中的应用[J].科教文汇(上旬刊),2011,2:51-52.

[4]王家生,龚一鸣,顾松竹,等.地质实践教学成绩的评定方法改革和完善――以2010年北戴河地质认识实习为例[J].中国地质教育,2010,4:89-92.

基金项目:本文收到辽宁地质工程职业学院教学改革项目资助。项目名称:兴城地质实训基地实效性研究,项目编号:LDY20120210。

作者简介:

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