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1、马角坝区域地质实习报告1 序言1.1 交通位置及地理概况交通位置工区为四川江油市马角镇，距江油市 57km,距成都市214km。马角坝地区 交通方便，宝成铁路自北向南纵贯该区，国道 108线从东南缘穿过，北经广元 出川，南经江油、绵阳可达成都。区内有公路，北通雁门坝，西至澄水，南达 文胜等乡镇。山区有矿山公路和山间大道通行。附马角坝交通位置图 1-1自然地理 马角坝地区位于龙门山系的前山带。 地势西北高， 东南低。西北部为中山区， 海拔1200m,东南部为低山区，海拔1000m。工区最高点大圆包海拔 1028m, 马角镇海拔640m，切割一般为300- 400m，属于浅切割区。工区山系呈北东一
2、 南西走向，属于构造山系。山间有马角坝、魏家坝等河谷平原。工区河流属涪 江水系，马角坝河自北向南流经工区；主要支流澄水在马角坝镇注入梓潼江。 河水的流量随季节发生明显变化，夏天水流量多，冬天减少，属于典型的上游 河流的特点。工区气候温和湿润，雨量充沛，全年降雨量1255ml，其中7-8月280ml，12月10ml。日照充足，无霜期211天。四季分明，冬天平均气温4 7o, 夏天25o左右。最低气温3o,最高气温34.50。10月份降雨量74ml,气温8 25o, 11月份降雨量25ml，气温2 21o。经济地理马角镇面积146.56km2,人口 2.3万，其中农业人口为1.1万。农业耕地1.1
3、8 万亩，播种面积 2.22万亩。主要出产水稻、小麦、玉米、油菜和蔬菜，年产粮 食 5300 吨，农业总产值 791 万元。马角镇以核桃、木耳、黄花为特色农产品。 马角镇有省、市属工矿企业和乡镇企业 230多个，其中以水泥厂为主，还有锅 厂、钢铁厂、磷肥厂、电石厂、砂厂等，工业总产值 1.35亿元。其中双马矿山 是区内最大的企业，年产水泥 1 00多万吨，双马水泥是四川的名牌产品。马角 镇污染严重，污染源主要来自水泥生产。1 .2地质研究简史龙门山区地质调查开始于 19世纪 70年代。1872年德国人创立“广元煤系” 。 1879年匈牙利人发现广元等地的海相中三 叠统。本世纪 20 年代以来，
4、赵亚曾，黄汲清等先后对龙门山区进行过调查。赵 亚曾（1929）首创“飞仙关页岩”、“昭化灰岩”。赵亚曾和黄汲清（ 1931）将三 叠系划分为“飞仙关页岩”和“嘉陵江灰岩” ；将“广元煤系”更名为“须家河 煤系”；建立了“平驿铺砂岩” 、“白石铺灰岩”和“唐山寨灰岩” 。朱森、叶连 俊等（1942）将“白石铺灰岩”进一步划分为“养马坝系”和“观雾山系”。朱森（1942）首次在马角坝地区发现下石炭统地层，称“总长沟系” ；并在嘉陵江 灰岩之上划分出“天井山灰岩” 。解放后，西南石油地质处对唐王寨、仰天窝向 斜两翼的系统研究；北京地质学院在江油地区测制的石炭系剖面。 60 年代，四 川省地质局对龙门
5、山区开展1 : 20万区域地质测量。90年代初四川省地质矿产 局编制出版四川省区域地质志，并开展1 : 5万区域地质调查，马角坝属龙 门山北段片区。1.3工作概况作为石油地质专业的学生，在学习普通地质学 、构造地质学 、岩石学、矿物学、古生物学、沉积岩石学、石油地质学的基础上，应该进 行一次较完善的野外实习，以达到理论结合实际的目的。学生在老师的指导下 能完成地层系统的建立和岩石地层的划分，剖面的测制，化石、岩石标本的野 外采集和观察研究，各种构造观测以及填制地质图工作，编制一些基本地质图 件，掌握区域地质工作中的主要工作方法以及如何进行实测地质剖面，明白如 何进行地质点的观察、描述以及如何进
6、行地质填图。本次实习工作主要分为4个阶段。分别为：野外踏勘，实测地层剖面，野外自由填图，室内资料整理和作 图、编写实习报告。工作计划安排合理，除去因天气、计算机考试原因稍有耽 搁，工作进展还算顺利，各阶段填图任务基本完成。附完成工作量表1-12地层2.1概述马角坝地区地层属扬子区龙门山分区，其东南紧邻四川盆地分区，该区出 露地层有寒武系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系和第四系。其中 泥盆系中三叠统以海相碳酸盐岩建造广泛发育为特征，第四系以碎屑岩松散 沉积为主。由于工区内发育F1-F7及F2北东-南西走向的逆断层，所以除石炭系地 层较全外，其余地层皆出露不全。工区地层基本为北东-南西走向
7、，地层倾向基本为北西向。碳酸盐岩地层在工区广泛出露，从志留系到三叠系，除志留系韩 家店组（S1-2h）,石炭系总长沟群（C1-2Z部分岩层，二叠系梁山组（P2）三 叠系飞仙关组二段（T1f2）和嘉陵江组二段（T1j2）、四段（T1j4）之外，几乎都 为碳酸盐岩地层。志留系在工区只出露了韩家店组紫红色泥岩地层，与二叠系 栖霞组为断层接触。泥盆系碳酸盐岩地层由底到顶出露了观雾山组、沙窝子组 和茅坝组地层，底部中泥盆统观雾山地层与下三叠统飞仙关组二段地层为断层 接触；石炭系地层由底到顶分为总长沟群和黄龙组，大部分为碳酸盐岩地层， 总长沟群底部为含鲕状赤铁矿紫红色泥岩；二叠系由底到顶出露的依次为黄龙
8、组、梁山组、栖霞组和吴家坪组地层，其中吴家坪组与飞仙关组为断层接触关 系，黄龙组与梁山组为平行不整合接触。三叠系从底到顶出露了下三叠统飞仙 关组、嘉陵江组和中三叠统雷口坡组，飞仙关组二段与嘉陵江组五段为断层接 触。在本次实习中，我们对下三叠统飞仙关组地层进行了实测。在实测中，我 们发现飞一段中基本为灰岩，但是地层在岩石构造和结构方面变化颇多。通过 细致的划分，在构造变化上，我们能够观察到从纹层 -厚层的灰岩；在结构变化 上，我们见到了圆柱状灰岩、核形石灰岩、蠕虫状灰岩、生物碎屑灰岩、鲕粒 灰岩、微晶灰岩、细晶灰岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩、含膏溶孔微晶灰岩；飞二 段基本为泥岩、钙质泥岩，其中夹一定数
9、量的灰岩条带，可见克氏蛤化石。附 工区地层简表2-12.2地层分述志留系（S）工区仅出露一组志留系地层一一韩家店组（Si-2h）,岩性以暗紫红色页 岩为主，夹泥岩、粉砂质泥岩及；可见三叶虫、笔石等化石；中统顶部不全， 未见顶底，工区可见厚度大于100米，分布于工区西北角，工区内与二叠系栖霞 组为断层接触。该组为一套陆棚相 我海台地相的页岩，岩相稳定，厚度变化不 大。附韩家店组与栖霞组断层接触示意图 2-1泥盆系（S）实习工区可见三个组，岩性总体上以碳酸盐岩为主。分布于工区中部 及东北部。中上部为浅海相，底部为滨海相。这一时期随着川中古陆扩大，扬子 准地台四川部分几乎都隆起为陆，但是属于龙门山前
10、山带的工区依然为海盆， 总体上为一套海相碳酸盐岩沉积。观雾山组（D2-3gw）厚度大于100米，岩性为灰色、深灰色中厚层灰岩，含生物碎屑灰岩、 白云质灰岩、白云岩，顶部以豹斑灰岩为分层标志。发育礁灰岩并含有大量的 古生物化石，分布于工区东北-西南，与三叠系飞仙关组断层接触。附观雾山组 顶部豹斑灰岩图2-2以及图2-3生物化石-层孔虫。沙窝子组（D3S）沙窝子组按其岩性变化可划分为三段：沙一段（D3S1 ），厚度约100米。岩性以灰、浅灰、灰白色中-厚层状白云 岩为主，夹有灰岩、白云质灰岩。分布于工区西北 -西南，与观雾山组整合接触， 以豹斑灰岩为分界标志。沙二段（D3S2 ），厚度约100米。
11、岩性以灰、浅灰色中厚层灰岩为主， 底部有约1米厚瘤状灰岩为分界标志；分布于工区西北部，与沙一段整合接触。 附图2-4瘤状灰岩沙三段（D3S3 ），厚度约120米，岩性以灰、灰黄色中厚层状白云岩为 主，刀砍纹明显，分布于工区西北部，与沙二段整合接触，二者岩性区别明显。 附图2-5白云岩刀砍纹茅坝组（Dsm）厚度为50米，岩性为浅灰、灰白中厚层状微晶灰岩、球粒灰岩、粒屑灰 岩。本组岩性较纯，化石较少。分布于工区西北部，与沙窝子组整合接触，与 沙三段白云岩区别明显。工区内泥盆系地层的岩性为较纯的碳酸盐岩，且含有的生物碎屑较少（本 次实习在泥盆系地层中未找到化石），表明在地层沉积时期，沉积水体不深，水
12、 循环受到限制，氧化作用不明显，盐度较大，为潮间带一潮下带泻湖环境的中 低能带。综合其他时期工区地层的沉积环境和水体的变化，在中泥盆世晚期 晚泥盆世，马角坝地区皆位于半封闭的泻湖 氓海环境中，其沉积环境是稳定 的，主要处于潮间带-潮下带之间，局部发育泻湖沉积。在局部环境中主要受蒸 发作用、潮汐作用和波浪作用控制，形成了一套以潮上蒸发坪白云岩和开阔台 地灰岩为特征的岩相组合。2.3石炭系（C）工区石炭系分为2个组，以灰岩为主，含有白云岩、泥岩，岩石类型多样。 由于水泥厂的开发，石炭系地层在工区矿山梁张一沟之间露头较好，分布于 工区西北部。该地层几乎为浅海台地相。223.1总长沟群（C1-2Z）厚
13、度100米，岩性多样，底部为紫红色泥岩，含鲕状赤铁矿，地层厚度在横 向上有变化，之上为似瘤状灰岩，含珊瑚化石；中上部由砾屑灰岩、介壳灰岩 组成互层，推测为风暴岩序列。该地层分布于工区西北角。与下伏茅坝组地层 为平行不整合接触，其分界标志为紫红色泥岩。附图2-6总长沟群底部含鲕状赤 铁矿的紫红色泥岩，及图2-7珊瑚化石黄龙组（C2Pih）厚度150米，岩性复杂，底部为紫红色中厚层砾屑灰岩；中下部为鲕粒、 球粒、微晶、砾屑灰岩、砂屑灰岩；中上部为豆粒灰岩，蜓类化石丰富；顶部 为白云岩、白云质灰岩。分布于工区西北部，与总长沟群整合接触，二者的分 层标志为浅紫红色砾屑灰岩。通过查阅资料，对于总长沟群底
14、部的紫红色含鲕状赤铁矿泥岩需要说明一 下：含鲕状赤铁矿泥岩为晚泥盆世大规模海退暴露后海平面上升的产物。其核心主要由赤铁矿构成，部分为较大的石英颗粒或赤铁矿和石英颗粒包裹体，未见 生物碎屑。铁质来源应为大陆风化的产物，铁质鲕粒生成时应为半封闭环境， 当三价铁离子达到饱和后，在适当的情况下，大量铁质围绕石英碎屑或铁矿物 碎屑转动形成胶体沉积。圈层呈同心状，整体呈胶体状态，未见到由于藻类生 长造成的明暗分明的纹层。说明当时的环境为浅水动荡环境，水动力较强，且 鲕粒形成与生物作用无关。总体而言，铁质鲕粒的主要成因为：晚泥盆世法门 期末大规模海退造成暴露环境，之后海平面开始上升，形成浅水的氧化环境， 来
15、源于大陆风化的铁质和陆源石英碎屑在半封闭海湾中聚集，当三价铁离子浓 度达到饱和后，在适当条件下，大量铁质围绕石英碎屑或铁矿物碎屑转动形成 胶体沉积鲕粒。附石炭纪古地理背景图 2-8从整个石炭系地层岩性的变化来看，底部出现的几层紫红色含鲕状赤铁矿泥 岩表明当时的沉积环境为氧化、半封闭的浅水环境，常产于局限台地浅滩，相 对能量较低的搅动环境。向上有似瘤状灰岩的出现，其瘤状为珊瑚化石。珊瑚 化石的出现代表了台地边缘生物礁的环境，由局限台地相岩石到有生物化石出 现的岩层，表明短期内海平面上升。之所以会形成似瘤状灰岩而没有形成国内 珊瑚礁，是由于台地边缘生物礁的垮塌作用而形成。地层中上部出现介壳灰岩 与
16、砾屑灰岩的互层。其中，砾屑灰岩的出现，表明沉积环境演变成了斜坡相， 之前的碎屑沉积物垮塌后的砾屑与后来的碳酸盐岩同时沉积，形成了砾屑灰岩。同时，出现的介壳灰岩，也可以认为是台地边缘的浅滩相形成的。结合其他岩 性的沉积环境，砾屑灰岩沉积时的斜坡应为较缓的斜坡。黄龙组的紫红色砾屑 灰岩表明曾经出现过短暂的氧化环境，含有铁质胶结物，因此，作为与总长沟 群的分界标志，比较可靠。黄龙组中上部发育一大段质地较纯的灰白色灰岩， 在结构上有一定变化，总体上为开阔台地沉积环境。黄龙组上部可见豆粒灰岩 以及灰质白云岩、白云岩，可见，在开阔台地之后海平面开始下降，出现了浅 滩动荡环境、以及蒸发环境。总体而言，石炭系沉积环境是在水体较浅的台地 边缘、斜坡、浅滩相下的较小幅度的水体深浅变化引起了氧化、还原环境变化 和水体能量由弱一中到较强水体能量的
