地史實習指導書

1、實習八地層劃分對比實習一、 實習目的1加深理解地層劃分的概念及年代地層、 巖石地層、 生物地層的主要劃分依據，并掌握 其劃分方法。2 通過對不同地區(qū)的地層對比，掌握地層對比的原理和方法。3 深入理解地層的主要接觸關系類型，掌握判斷地層新老順序的方法。二、 實習內容1 通過仔細閱讀剖面資料中的巖性特征、 化石內容、 厚度及接觸關系， 根據地層劃分的 原則，確定出地層單位的界線， 將界、 系、統(tǒng)的界線、 名稱，以及組的界線標注在圖的左側， 并自下而上編號。2 對圖 39 所給剖面進行地層對比，要求對比到統(tǒng)。3 恢復圖 40 中各套地層的形成順序，判斷剖面中的各種接觸關系：侵入接觸；沉 積接觸；整合

2、；角度不整合；平行不整合；地層的超覆現象等。地層單位20191817161514131287654211110未見頂687570O754030608058巖性描述化石灰色及深灰色中"層灰?guī)r及'卜:物碎Ffi灰?guī)r證推騫唱"深灰色厚層含硅質白云巖及角礫狀門云巖淺灰.深灰色”層門云巖深灰色中厚層白云巖灰色薄沖層白云巖薄中層含硅質結核 硅質白云巖、泥質白云巖、第狀白云巖. 角礫狀I勺云巖深灰色屮斥層白云巖灰黑色泥質條帶灰?guī)r.第狀V.狀灰樣灰色.灰綠色砂質夾巖夾泥質灰?guī)r黑色薄板狀灰附夬黑色頁巖灰色中邸層I'l云巖,含灰I'l色硅質團塊 坎色坎n色"層

3、i'i云林具智眼構造灰色灰黑色簿一”層硅質門公巖，含硅質 結核牡厚層餚狀及內跡白云巖,具交錯層灰色灰門色邛層門云料，含硅質結核豐色硅質頁巖及黑色薄對I云巖灰色薄沖層泥質白云巖.金扁U狀硅質. 確及黃鐵礦結核，水平層理發(fā)仔灰綠.暗綠色冰頤層，卜部介礫仃人上 部含礫石少而小.礫石表面冇擦離,分選 極范，成分奴朵，無址理黃綠色、灰色長仃右英砂*加色”以礫巖、妙巖.娜仃分辻、旳網M址峻群：角閃片巖,或黃嶺花崗巖化石稀少Anomocarella （小 A;VJRedlichia chinensis （中華菜御利星蟲日Megapalaeolenus（大古油櫛蟲）w.Palaeolenus（古油櫛蟲

4、）曰Hupeidicus （湖北盤蟲）曰小瓷動物化石曰Vendotaenia（文徳帯流）Z21983，修改）圖 39 秭歸、宜昌、張夏地層柱狀對比圖（據趙錫文等，圖40 xxx地區(qū)剖面圖（據全秋琦、王治平等，1990,補充修改）實習九 沉積相分析及巖相古地理圖繪制實習一、 實習目的1 觀察了解一些常見沉積相類型的識別標志。2 學習沉積相分析的方法。3 學習巖相古地理圖的編制。實習內容1 觀察和掌握一些典型的沉積相標志，并了解其指相意義。沉積相標志主要有沉積巖組份、 結構、沉積構造、生物及沉積地球化學特征。 地層中肉 眼可觀察到的沉積結構、 構造等宏觀標志在沉積相分析中最常使用。 沉積構造按其成

5、因可分 為生物和非生物兩類，非生物成因的有層理、層面構造，如水平層理、遞變層理、交錯層理 及雨痕、波痕、鹽類假晶等；生物成因的層面構造有生物爬跡、鉆孔、潛穴等。（1）幾種典型層理構造的觀察（圖片、標本）（2）層面構造的觀察（標本） ：波痕；泥裂；爬跡與足跡；石鹽假晶； 底模構造（3）觀察典型沉積相標本，并判斷其環(huán)境 具單向斜層理的砂巖 沉積物多由粗砂、中砂組成，分選、磨圓好，層理向一個方向傾 斜，傾斜方向指示了水流方向，是河流環(huán)境特有的沉積特征。富含陸生生物組合的頁巖 巖石成份為粘土質（有時為硅藻土） ，水平紋層發(fā)育，富含 淡水雙殼類、魚、葉肢介、昆蟲和蛙類化石，并見植物莖、葉化石，保存比較完

6、整。淡水生 物組合說明為陸相水體的沉積環(huán)境， 化石保存很好， 甚至一些細微的結構也保存下來， 指示 為靜水環(huán)境。而沉積物細且具水平紋層， 也指示水體平靜，并且搬運距離遠。一般應為潮濕 氣候條件下淺水湖區(qū)的較深部分至深水湖區(qū)（湖泊中心地帶）的沉積。含植物化石的黑色頁巖 巖石的顏色為黑色， 粒度細，為粘土質， 含有豐富的植物化石。 植物化石的大量保存說明當時氣候溫暖、潮濕、植物生長茂盛。埋藏后，經過了脫水作用， 保存下炭質，導致巖石呈黑色。 細粒沉積物反映地形平坦，搬運距離較遠。 因此含植物化石 的黑色頁巖代表了溫暖潮濕氣候條件下的平原沼澤沉積。竹葉狀灰?guī)r 巖石具扁長的碳酸鹽質礫石，礫石從縱剖面觀

7、察類似竹葉，磨圓較好，有 的竹葉狀礫石表面可氧化成黃色或褐色。 不定向排列或略具定向， 鈣質膠結。 竹葉狀灰?guī)r的 成因，一般認為是由于先沉積的碳酸鈣在尚未固結或剛剛固結的情況下， 由于風暴浪的影響 而被擊碎，并由波浪沖擊磨圓（因不堅硬，很容易被磨圓） ，隨后又被新沉積的碳酸鈣膠結 成巖，具同生礫巖的性質。 礫石表面的褐黃色暈圈通常反映這些礫石曾一度暴露水面經受氧 化，表面的 Fe2+被氧化成 Fe3+而呈現褐黃色，它反映了海水淺且能量高的濱岸環(huán)境。具石鹽假晶的紫紅色粉砂巖或粉砂質泥巖 巖石呈紫紅色、紅色，成分為粉砂或粘土， 在層面上可見立方體狀石鹽假晶。 石鹽的形成和干旱的氣候有密切的關系。

8、干旱氣候條件下 由于水分大量蒸發(fā)、 水體中含鹽度不斷增加， 當含鹽度達到飽和時石鹽就結晶出來。 巖石中 所見石鹽假晶多數為孤立零星而分散的晶體，推測當時形成石鹽時不是整個海盆干涸結晶 的，只發(fā)生在一些淺水區(qū)段。 石鹽晶體長成之后被沉積物覆蓋， 又由于海水含鹽度的降低而 溶解， 留下的孔隙被粘土質成分充填，從而保存了石鹽的晶體形態(tài)，故稱石鹽假晶。巖石主 要為細粒沉積物， 說明當時地勢平坦， 代表干旱氣候條件下濱?；驗I湖地帶的沉積。 通常根 據這套巖石及其上下地層中所含化石來判斷其環(huán)境，如果含有海相化石則可能為濱海沉積， 如含陸相湖泊生物組合，則應為濱湖沉積。鮞狀赤鐵礦 巖石為鐵紅色， 基本成份為

9、赤鐵礦 （Fe2O3），具鮞狀結構， 鮞粒直徑 0.5-2mm 左右， 有時可見其中含有生物化石碎片。 鮞狀赤鐵礦代表溫熱潮濕氣候條件下， 鐵可呈膠體 存在于酸性水中（水體含有腐植酸而呈酸性） ，然后被河流帶到海灘、淺海地帶，在水體動 蕩的條件下， 以砂?；蚬切剂楹诵哪鄢恋?。 推測它代表了濕熱潮濕氣候條件下動蕩的淺 海高能環(huán)境。含三葉蟲碎片的鮞狀灰?guī)r 灰?guī)r中具不同含量的鮞粒，粒徑 1mm左右。伴生有較多的 三葉蟲碎片。 當溫暖的海盆中碳酸鈣含量達到過飽和時， 波浪一旦攪起海底的沙粒和生物屑， 碳酸鈣就會圍繞著他們呈同心狀凝聚而沉積， 并形成鮞狀結構， 三葉蟲碎片也是波浪沖擊的 結果。代表了

10、溫暖動蕩的淺海高能環(huán)境。礁灰?guī)r 巖石主體由造礁生物組成。 生物含量一般占 50%以上， 造礁生物有珊瑚， 層孔 蟲，藻及鈣質海綿， 還有一些喜礁和附礁生物與灰泥一起充填于造礁生物的孔隙中。 造礁生 物一般都生活在水溫 20o左右的熱帶清澈正常淺海中，水深不超過50-70m，而以 30m最盛，故礁灰?guī)r反映了熱帶溫暖清澈的淺海環(huán)境。底面具印?；虿勰５纳皫r 和泥巖呈韻律互層，每個韻律層厚度不大，十幾厘米至幾 十厘米。砂巖基質含量較高，具遞變層理。砂巖底面上往往發(fā)育槽模，溝模，工具模等印模 及深水型遺跡化石， 可見明顯或不太明顯的鮑馬序列， 泥巖中可見浮游生物化石 （如筆石等） 。 代表典型的濁流（重

11、力流）沉積。（4）進行沉積環(huán)境分析含筆石的黑色頁巖 巖石黑色，粘土質，常見不清晰的水平層理，含豐富的筆石化石， 偶見黃鐵礦晶粒。 在一些受阻隔的海盆或海灣環(huán)境里， 由于水循環(huán)受限制， 水流不暢而滯流， 或者在較深海的環(huán)境中， 由于底部缺氧而造成還原環(huán)境， 底棲生物不能生存， 但有浮游的筆 石落入其中而被保存了下來。 同時還原環(huán)境中的硫化氫與鐵化合生成黃鐵礦微粒， 致使巖石 的顏色變?yōu)楹谏?；水流不暢或水體較深，水能量低，水體平靜，形成水平層理或紋層，沉積 物也很細，故含筆石的黑色頁巖代表深水或水流不暢環(huán)境下的缺氧還原沉積。含游泳型菊石的硅質、泥質巖 黑褐、褐紅、灰黑色薄層至中層鐵猛質硅質巖、硅質

12、 泥巖（頁巖） 、灰黑色薄層泥灰?guī)r及含炭鈣質頁巖，水平層理，產菊石類及其它浮游生物化 石，未見底棲生物化石。巖石中只保存游泳的菊石類，不見底棲生物，水平層理發(fā)育，代表 較深水低能環(huán)境。2巖相古地理圖的概念和填圖方法步驟 對地史時期中某地區(qū)的地層通過巖相分析進行綜合研究， 就可以了解當時海陸分布、 地 勢和氣候等特點。 把這些研究成果按一定的比例尺， 以簡明易讀的圖例綜合表現在地理底圖 上，就成為古地理圖。由于地史時期的自然地理特征已經不復存在， 我們不能直觀地看到它， 只有通過對古代 沉積物進行巖相分析而間接地認識。 因而人們通常在古地理圖上加入沉積巖相的內容， 這樣 便成為巖相古地理圖。在編

13、制巖相古地理圖之前， 首先必須了解編圖區(qū)所屬大地構造分區(qū)和區(qū)域構造背景， 收 集文獻資料。 其次是進行野外資料的收集。 在野外資料收集過程中， 首先要測制控制性巖相 剖面和若干條短的輔助性巖相剖面， 并根據所選比例尺的精度要求布置觀察路線， 從而由點 到面掌握編圖區(qū)的巖性、 巖相特征和分布規(guī)律。 具體資料包括以下的內容： （1）巖石學資料： 巖石的物質成分；巖石的結構構造，如顆粒大小、磨圓度、層面和層理特征（波痕、泥 裂、鹽類假晶、各種交錯層理） ；新生礦物及指相礦物，如海綠石等；巖層的相變及厚 度變化情況；巖層之間的接觸關系。 （ 2）古生物資料：化石的種類及生態(tài)特征；化石的埋藏情況， 原地

14、埋藏還是異地埋藏， 化石排列方向完整程度； 生物遺跡及生物擾動構造， 如爬跡、鉆孔、掘穴、潛穴等。對上述資料進行整理分析之后， 作出巖相古地理圖的基礎圖件實際資料圖。 隨后即可 著手編繪巖相古地理圖，編圖過程中要具體解決一下幾個問題：海陸界線的確定 地質歷史時期的大陸部分具有沉積， 部分則處于剝蝕區(qū)而無沉積， 所 以海陸界線（海岸線）應劃在海相沉積（最好是濱海沉積）與陸相沉積或古陸剝蝕區(qū)之間。海盆中不同巖相類型的圈定 即區(qū)分濱海、淺海、半深海、深海及它們內部不同巖相 類型，如濱海砂礫巖相、淺海砂頁巖相、淺?；?guī)r相等對陸地上的剝蝕區(qū)和沉積區(qū)以及沉積區(qū)內不同沉積類型進行劃分圈定 如湖泊沉積、 河流

15、沉積、山麓堆積、冰川堆積等。編制巖相古地理圖首先應該注意古地理圖反映的某一段地質時期的綜合沉積特征。 絕非 現在地理圖反映的是現代“一瞬間”的自然地理現象?，F代河流在圖上似一條細長的繩子， 而古代某段地史時期的河流相沉積則呈很寬的帶狀分布， 它是古代河流在這段地史時期內反 復遷移的結果， 其次要注意沉積相的空間分布一般情況下要符合瓦爾特相律， 要具有一定的 共生組合規(guī)律。 即成因上相近或相鄰的橫向上或縱向上依次出現， 而截然不同的兩個相絕不 可能毗鄰，如廣海陸棚相中不可能突然出現河流相沉積。有時為了反映某一地質時期沉積厚度的分布情況 （一般多指海相沉積） ，常常把等厚線 直接描繪在巖相古地理圖

16、上，這就是沉積等厚圖。這可以根據各個地區(qū)的地層資料， 利用等值線法和內插法來繪制等厚度圖。等厚度圖的意義在于可以直觀地大致反映地 殼下降幅度，也就是說，在沉積物沉積速度與地殼下降速度相平衡時，等厚度圖可以 反映某區(qū)在某時代的地殼運動狀況。它是分析地史發(fā)展的重要手段之一。表 5 堂示范練習序號821 黑色頁巖，具很不明顯的水平層理，偶見黃鐵礦晶粒 30m描 述 環(huán)境解釋 灰黑色粉砂巖夾黑色頁巖和油頁巖，水平層理。具豐富的淡 水雙殼類、介形類、葉肢介、魚類及植物化石 100m 灰綠色細、粉砂巖夾含礫砂巖，見交錯層理和波痕，含淡水 雙殼類、腹足類化石，殼多破碎。 25m 黃白色砂巖夾礫巖，見槽狀交錯

17、層理，礫石鵝卵狀，疊瓦狀 排列，偶見硅化木，橫向上厚度變化大。 0-10m 硅質巖與硅質泥巖互層，水平層理發(fā)育，含菊石化石 100m 淺灰色灰?guī)r，含蜓、珊瑚化石 238m 深灰、灰黑色灰?guī)r，含燧石結核，含珊瑚、蜓類化石 230m 灰黑色頁巖、 砂巖，含數層煤，頁巖和砂巖中含植物化石 50m作業(yè)1 對下列地層資料進行巖相分析表 6 巖相分析表層號描述環(huán)境10紫紅色長石石英砂巖、紫紅色泥巖夾石膏層，泥巖中偶見陸相脊椎動物骨骸化石 30-80m9雜色、紫紅色泥巖，植物化石稀少 150-200m8黃綠色砂巖夾雜色頁巖及煤線，含植物化石60-100m7黑灰色砂巖、黑色頁巖夾煤層，含豐富的植物化石 80-150m6黑色頁巖夾多層煤，含灰?guī)r透鏡體，頁巖中含植物化石，灰?guī)r中含腕足類化石 90-110m5深灰色灰?guī)r，含蜓類化石 5m4黑灰色頁巖夾煤層，含植物化石 50m3灰色灰?guī)r，含珊瑚、腕足及蜓類化石 5m2灰綠色、深灰色頁巖、粉砂巖夾煤線，含植物化石 30m1鐵、鋁質古風化殼 0.5-2m