地史實習(xí)指導(dǎo)書講解

1、實習(xí)八地層劃分比照實習(xí)一、 實習(xí)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(jù)，并掌握 其劃分方法。.通過對不同地區(qū)的地層比照，掌握地層比照的原理和方法。.深入理解地層的主要接觸關(guān)系類型，掌握判斷地層新老順序的方法。二、實習(xí)內(nèi)容.通過仔細(xì)閱讀剖面資料中的巖性特征、化石內(nèi)容、厚度及接觸關(guān)系，根據(jù)地層劃分的 原那么，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(biāo)注在圖的左側(cè), 并自下而上編號。.對圖39所給剖面進(jìn)行地層比照，要求比照到統(tǒng)。.恢復(fù)圖40中各套地層的形成順序，判斷剖面中的各種接觸關(guān)系：侵入接觸；沉 積接觸；整合；角度不整合；平行不整合；地

2、層的超覆現(xiàn)象等。o26032o34o30 12o 14017o20ol8o 13019o 15o 11天臺鎮(zhèn)o27o28o33滄海埠。35o29o30o31o 21o 22。23o25o24olO1 .古陸；2 .河流砂礫巖相；3.濱海礫巖相；4.三角洲砂巖相；5.濱海砂泥巖相；6 .淺?；?guī)r相；7 .淺海硅質(zhì)灰?guī)r相圖42瓊州地區(qū)晚泥盆世巖相古地理圖（轉(zhuǎn)引自全秋琦、王治平等，1990）地層單位號柱狀 剖面圖厚 度 （m）巖性描述化石界系統(tǒng)群組段20未見頂灰色及深灰色中厚層灰?guī)r及生物碎屑灰7 ；Dactylocephalus （指紋頭蟲）0119341深灰色厚層含硅質(zhì)門云巖及角礫狀白云巖化石稀少

3、18H82淺灰、深灰色厚層白云巖HI17200深灰色中厚層白云巖16168灰色薄-中層白云巖、薄-中層含硅質(zhì)結(jié)核 硅質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖、葩狀白云巖、 角礫狀白云巖Anomocarella （小無肩蟲）ni T ia-nn 11 nIII11II * 11575深灰色中厚層白云巖Redlichia chinensis （中華萊得利基蟲）014-1 83灰黑色泥質(zhì)條帶灰?guī)r、8百狀豆?fàn)罨規(guī)rMegapalaeolenus （大古油櫛蟲） 11-1 - 1 -1 一1一13/ /85灰色、灰綠色砂質(zhì)頁巖夾泥質(zhì)灰?guī)rPalaeolenus （古油櫛蟲）口12170黑色薄板狀灰?guī)r夾黑色頁巖Hupeidicu

4、s （湖北盤蟲）011u70黑色頁巖夾薄層灰?guī)r10 -r- 13=I 15灰色中.厚層白云巖，含灰白色硅質(zhì)團(tuán)塊小殼動物化石小-1 廠940灰色灰白色厚層白云巖，具鳥眼構(gòu)造8II80灰色-灰黑色薄一厚層硅質(zhì)白云巖,含硅質(zhì) 結(jié)核Vendotaenia （文德帶藻）Z2II IIJZ760灰色厚層鰭狀及內(nèi)碎屑白云巖，具交錯層 理680灰色灰白色厚層白云巖,含硅質(zhì)結(jié)核5 1/ 10黑色硅質(zhì)頁巖及黑色薄層白云y43II 18080灰色薄中層泥質(zhì)白云巖，含扁:狀硅質(zhì)、 磷及黃鐵礦結(jié)核，水平層理發(fā)育灰綠、暗綠色冰硝層，卜部含礫看大，上 部含礫石少而小，礫/外表仃擦痕，分選 極差，成分復(fù)雜，無層理1 . I

5、. 1111111 F A A _AZA （ A * A 230黃綠色、灰色長石石英砂巖1O O15灰色厚層礫巖、砂巖，礫石分選、磨圓好嶺嶺群：角閃片巖,或黃嶺花崗巖圖39種歸、宜昌、張夏地層柱狀比照圖（據(jù)趙錫文等，1983,修改）圖40 XXX地區(qū)剖面圖（據(jù)全秋琦、王治平等，1990,補充修改）實習(xí)九 沉積相分析及巖相古地理圖繪制實習(xí)一、實習(xí)目的.觀察了解一些常見沉積相類型的識別標(biāo)志。.學(xué)習(xí)沉積相分析的方法。.學(xué)習(xí)巖相古地理圖的編制。二、實習(xí)內(nèi)容.觀察和掌握一些典型的沉積相標(biāo)志，并了解其指相意義。沉積相標(biāo)志主要有沉積巖組份、結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造、生物及沉積地球化學(xué)特征。地層中肉 眼可觀察到的沉積結(jié)

6、構(gòu)、構(gòu)造等宏觀標(biāo)志在沉積相分析中最常使用。沉積構(gòu)造按其成因可分 為生物和非生物兩類，非生物成因的有層理、層面構(gòu)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(gòu)造有生物爬跡、鉆孔、潛穴等。幾種典型層理構(gòu)造的觀察（圖片、標(biāo)本）層面構(gòu)造的觀察（標(biāo)本）：波痕；泥裂；爬跡與足跡；石鹽假晶； 底模構(gòu)造觀察典型沉積相標(biāo)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(zhì)（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

7、，并見植物莖、葉化石，保存比擬完整。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(xì)微的結(jié)構(gòu)也保存下來，指示 為靜水環(huán)境。而沉積物細(xì)且具水平紋層，也指示水體平靜，并且搬運距離遠(yuǎn)。一般應(yīng)為潮濕 氣候條件下淺水湖區(qū)的較深局部至深水湖區(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(xì)，為粘土質(zhì)，含有豐富的植物化石。 植物化石的大量保存說明當(dāng)時氣候溫暖、潮濕、植物生長茂盛。埋藏后，經(jīng)過了脫水作用， 保存下炭質(zhì)，導(dǎo)致巖石呈黑色。細(xì)粒沉積物反映地形平坦，搬運距離較遠(yuǎn)。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(zhì)礫石，

8、礫石從縱剖面觀察類似竹葉，磨圓較好，有 的竹葉狀礫石外表可氧化成黃色或褐色。不定向排列或略具定向，鈣質(zhì)膠結(jié)。竹葉狀灰?guī)r的 成因，一般認(rèn)為是由于先沉積的碳酸鈣在尚未固結(jié)或剛剛固結(jié)的情況下，由于風(fēng)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(jié) 成巖，具同生礫巖的性質(zhì)。礫石外表的褐黃色暈圈通常反映這些礫石曾一度暴露水面經(jīng)受氧 化，外表的Fe?+被氧化成Fe*而呈現(xiàn)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(zhì)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(guān)系。干旱氣候

9、條件下 由于水分大量蒸發(fā)、水體中含鹽度不斷增加，當(dāng)含鹽度到達(dá)飽和時石鹽就結(jié)晶出來。巖石中 所見石鹽假晶多數(shù)為孤立零星而分散的晶體，推測當(dāng)時形成石鹽時不是整個海盆干涸結(jié)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(zhì)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(xì)粒沉積物，說明當(dāng)時地勢平坦，代表干旱氣候條件下濱海或濱湖地帶的沉積。通常根 據(jù)這套巖石及其上下地層中所含化石來判斷其環(huán)境，如果含有海相化石那么可能為濱海沉積， 如含陸相湖泊生物組合，那么應(yīng)為濱湖沉積。.新狀赤鐵礦 巖石為鐵紅色，基本成份為赤鐵礦（FezOs）,

10、具鯽狀結(jié)構(gòu)，新粒直徑0. 5-2mm 左右，有時可見其中含有生物化石碎片。鮑狀赤鐵礦代表溫?zé)岢睗駳夂驐l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亂的淺 海高能環(huán)境。含三葉蟲碎片的新狀灰?guī)r 灰?guī)r中具不同含量的鮑粒，粒徑Inrni左右。伴生有較多的 三葉蟲碎片。當(dāng)溫暖的海盆中碳酸鈣含量到達(dá)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，并形成鯽狀結(jié)構(gòu)，三葉蟲碎片也是波浪沖擊的 結(jié)果。代表了溫暖動亂的淺海高能環(huán)境。礁灰?guī)r 巖石主體由造

11、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(zhì)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20。左右的熱帶清澈正常淺海中，水深不超過50-70%而以30nl最盛， 故礁灰?guī)r反映了熱帶溫暖清澈的淺海環(huán)境。底面具印模或槽模的砂巖 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(zhì)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（重力流）沉積。進(jìn)行沉積環(huán)境分析含筆石的黑色頁巖巖石黑色，粘土質(zhì)，常見

12、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(xì)，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(zhì)、泥質(zhì)巖 黑褐、褐紅、灰黑色薄層至中層鐵猛質(zhì)硅質(zhì)巖、硅質(zhì) 泥巖（頁巖）、灰黑色薄層泥灰?guī)r及含炭鈣質(zhì)頁巖，水平層理，產(chǎn)菊石類及其它浮游生物化 石，未

13、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。.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(jìn)行綜合研究，就可以了解當(dāng)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(xiàn)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(jīng)不復(fù)存在，我們不能直觀地看到它，只有通過對古代 沉積物進(jìn)行巖相分析而間接地認(rèn)識。因而人們通常在古地理圖上加入沉積巖相的內(nèi)容，這樣 便成為巖相古地理圖。在編制巖相古地理圖之前，首先必須了解編圖區(qū)所屬大地構(gòu)造分區(qū)和區(qū)域構(gòu)造背景，收 集文獻(xiàn)資料。其次是進(jìn)行野外資料的收集

14、。在野外資料收集過程中，首先要測制控制性巖相 剖面和假設(shè)干條短的輔助性巖相剖面，并根據(jù)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(nèi)容：（1）巖石學(xué)資料: 巖石的物質(zhì)成分；巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)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(guān)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，原地埋臧還是異地埋藏，化石排列方向完整程度；生物遺跡及生物擾動構(gòu)造, 如爬跡、鉆孔、掘穴、潛穴等。對上述資料進(jìn)行整理分析之后，作出巖相古地理

15、圖的基礎(chǔ)圖件一實際資料圖。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：海陸界線確實定 地質(zhì)歷史時期的大陸局部具有沉積，局部那么處于剝蝕區(qū)而無沉積，所 以海陸界線（海岸線）應(yīng)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(nèi)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(nèi)不同沉積類型進(jìn)行劃分圈定 如湖泊沉積、 河流沉積、山麓堆積、冰川堆積等。編制巖相古地理圖首先應(yīng)該注意古地理圖反映的某一段地質(zhì)時期的綜合沉積特征。絕非 現(xiàn)在地理圖反映的是現(xiàn)代“一瞬間”的自然

16、地理現(xiàn)象?，F(xiàn)代河流在圖上似一條細(xì)長的繩子, 而古代某段地史時期的河流相沉積那么呈很寬的帶狀分布，它是古代河流在這段地史時期內(nèi)反 復(fù)遷移的結(jié)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(xiàn)，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(xiàn)河流相沉積。有時為了反映某一地質(zhì)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上，這就是沉積等厚圖。這可以根據(jù)各個地區(qū)的地層資料， 利用等值線法和內(nèi)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

17、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。它是分析地史開展的重要手段之一。表5堂示范練習(xí)序號854321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(xì)、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(zhì)巖與硅質(zhì)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238nl深灰、灰黑色灰?guī)r，含燧石結(jié)核，含珊瑚、蜓類化石230nl 灰黑色頁巖、砂巖，

18、含數(shù)層煤，頁巖和砂巖中含植物化石50nl 黑色頁巖，具很不明顯的水平層理，偶見黃鐵礦晶粒30m環(huán)境解釋三、作業(yè).對以下地層資料進(jìn)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50nl3灰色灰?guī)r，含珊瑚、腕足及蜓類化石5nl2灰綠色、深灰色頁巖、粉砂巖夾煤線，含植物