嵩山地区野外地质地貌实习报告

嵩山地区野外地质地貌实习报告

姓名:班级:学号:学院:导师:江富建 蒋国富 罗勇 岳紫龙

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目录

第一章 前言 .............................................................................................. 1

第一节 实习目的 .................................................................................................. 1

第二节 嵩山历史文化 .......................................................................................... 1

第三节 嵩山世界地质公园 .................................................................................. 4

第四节 实习路线 .................................................................................................. 4

第二章 嵩山地区地理概况 ...................................................................... 5

第一节 位置和交通 .............................................................................................. 5

第二节 地形 .......................................................................................................... 5

第三节 气候 .......................................................................................................... 6

第四节 水文 .......................................................................................................... 6

第三章 嵩山地区地质特征 ...................................................................... 7

第一节 区域地质背景 .......................................................................................... 7

第二节 地层 .......................................................................................................... 7

第三节 岩石 .......................................................................................................... 7

第四节 构造 ........................................................................................................ 12

第五节 矿产 ........................................................................................................ 16

第六节 地史 ........................................................................................................ 16

第四章 嵩山地区典型地貌 .................................................................... 17

第一节 构造地貌 ................................................................................................ 17

第二节 流水地貌 ................................................................................................ 18

第三节 黄土地貌 ................................................................................................ 19

第五章 总结 ............................................................................................ 19

参考文献 .................................................................................................. 20

第一章 前言

第一节 实习目的

作为一名GIS(地理信息系统)专业的学生,我们必须对地理方面的知识有所了解。为了加深对《地质学基础》与《自然地理学》的了解,我们在老师的带领下前往登封境内的嵩山进行了为期5天写外实习考察。本次实习主要有三个目的:

1.加深对书本的理解,让理论与实践结合起来,更有利于我们的学习。

2.培养学生的动手操作能力,如:对野外标本的采集,野外的讲解笔记,野外现场绘制地质地貌图能力。

3.加强身体锻炼,磨练自己的意志,培养一种不放弃的精神。

第二节 嵩山历史文化

嵩山历史悠久,源远流长。远古时嵩山被称为外方山。《禹贡》孔颖达正义:“嵩高山在颍川崇高县,古文以为外方。”《汉书?地理志》:“崇高有太室山、少室山庙,古文以为外方山也。”到了东周时期,依《诗经?嵩高》:“嵩高维岳,峻极于天”之句,改外方山为“嵩高”,亦称“崇山”。《尔雅?释山》:“山大而高,崧;山小而高,岑。”晋郭璞注:“今中岳嵩高山盖依此名。”对于为何改名嵩高山,《白虎通》云:“中岳之岳,独加‘高’字者何?中央居四方之中,可高,故曰嵩高山。”又《国语?周语上》:“昔夏之兴也,融降于崇山。”韦昭注云:“崇,崇高山也。夏居阳城,崇高所近。”

嵩山被定为中岳,源于其所处的地理位置。远在夏商时,嵩山就被称为是中国的中心。据《周礼?地宫司徒》及唐徐坚《初学记》载,西周时周公旦在营建东都洛阳时,于嵩山测日影,夏至之日,影长一尺五寸,于是定嵩山为地中。公元前770年,周平王东迁洛阳之后,嵩山不仅地处中州,同时成为京畿之地,其地位也同时提高。源于夏商之时的四岳名山,由于嵩山邻近京都,便被命名为中岳,从而中国有了五岳的雏形。《史记?封禅书》:“昔三代之居,皆在河洛之间,故嵩高为中岳,而四岳各如其方。”后经战国到汉代,五岳最终确定,并被固定下来。《尔雅?释山》:“嵩高为中岳”。《史记?孝武本纪》:“三月,遂东幸缑氏,礼登中岳太室。”许慎《说文》:“嵩,中岳嵩高山也。从山从高,也从松。”

嵩山在古代,晋代之前以太室山为嵩高山,称中岳。《史记?封禅书》:“中岳,嵩高也。”又《史记?封禅书》:“太室,嵩高也。”《汉书?地理志》:“崇高,武帝置,以奉太室山,是为中岳。”《后汉书?地理志》:“阳城,有嵩高山。”注云:“《山海经》为太室之山。”而《晋书?地理志》未言嵩山为何,但晋戴延之《西征记》:“东为太室,西为少室,相去十七里,嵩其总名也。”北魏郦道元《水经注》:“合而言之嵩高,分而言之二室。”由此,两晋时少室山也被列入嵩高山,与太室共称中岳。但在隋唐时,虽然少室山被列入中岳,但习惯还沿用汉时的说法单指太室山为嵩高山。《隋书?地理志》:“嵩阳有嵩高山、少室山、颍水。” 《旧唐书?地理志》:“河南道名山三崤、少室、嵩高。”唐代之后太室和少室为中岳基本固定下来。 太室山和少室山自古有多种称谓和写法。太室山除古时称外方,西周后称嵩高外,“太”还写作“泰”。《山海经》即作“泰室”。东汉安帝元初五年(118年)建于中岳庙前的石阙,亦名“中岳泰室阳城神道阙”。此乃古时“泰”和“太”通用之故。东汉以后太室山的“太”字不再使用“泰”字。少室山的名字更多。少室又名负黍山。《郡国志》:“少室,一名负黍山,有负黍城在其南,故因山以名城。”少室又名黍室。罗泌《路史》:“一名黍室,亦称御砦。”金代因宣宗曾屯兵其上,故金以后又称少室山为“御寨山”。《金史?地理志》:“少室山,置御寨其上。”但傅梅《嵩书》、叶封《嵩山志》、景日昣《说嵩》皆把御寨的“寨”字写成“砦”,而称“御砦山”。此“砦”是“寨”的异体字,当地群众亦皆把“寨”称为“砦”。

少室又名季室。《嵩书》:“少室,在太室之西稍南,相去十七里,一名季室。”

少室山古代还有“九鼎莲花寨”和“九顶莲花山”之称,就是说少室山九座山峰从远处望去似九瓣莲花。此名由来已久,武周久视元年(700年)武则天《夏日游石淙诗并序》:“瞻少室兮若莲。”明袁宏道《嵩游记》:“土人曰‘九鼎莲花寨也’。” 少室山的北部,一道山沟将其分为两段,沟西高大的部分当地群众称为“大寨”,沟东较低而小的部分称为“小寨。

太室山和少室山名字的由来,历来有三种解释,其一是说太室山和少室山之名是因山多石室而得名。戴延之《西征记》:“谓之室者,以其下各有石室焉。”潘岳《关中记》:“嵩高山,石室十余孔,有石床、池水,道士多就之,可以避世。”因太室雄壮于少室,故高大的名太室,较小的名少室,即太室大,少室小之意。《嵩岳志》、《嵩书》、《嵩山志》等皆采用此说。另一种关于太室山、少室山名字的由来源于民间大禹治水的传说。《尔雅》注云:“太室山,禹所名也。”又据《淮南子》所载神话故事说,大禹治水通轘辕山,住于太室山下。禹治水化为熊,其妻涂山氏见之羞而归太室山下化为石。民间又传说,其第一任妻子去世后,涂山氏家族的一个妹妹又嫁给禹,住于少室山下。大禹在嵩山治水成功后,为纪念其妻涂山氏姊妹二人,大禹便将其第一任妻子所住之山命名为太室山,第二任妻子所住之山命名为少室山。室,即妻子。《礼记?典礼上》:“三十壮,有室。”郑玄注:“有室,有妻也。”太室、少室之名的第二种解释,不见正史,但在民间流传了很长时间,且影响超过第一种。太室、少室名字来历的第三种解释是说“室”即“藏”的意思,即嵩山在五行中属土,它蕴藏了天地间的阴阳、四时和风雨,故名室。此说出自景日昣所著《说嵩》一书:“室之为言藏也。嵩当土中,天地所会,四时所交,风雨所和,故称室焉。”景氏以为此说才是嵩山二室名字的真正起因。然景氏之说过于玄奥,采用者甚少。

嵩山的名字在西汉时曾更名为“崇高山”。据《汉书?武帝纪》、《汉书?地理志》载,西汉元封元年(前110年),汉武帝游嵩山,改“嵩高山”为“崇高山”,并置崇高县作为奉邑。关于为何改“嵩”为“崇”,《史记?孝武本纪》张守节正义云:“颜师古曰:‘以崇奉嵩高山,故谓之崇高也’。”到了东汉熹平五年(176年),应中郎将堂溪典的奏请恢复“嵩高山”之名。《后汉书?孝灵帝纪》:“(五年)复崇高山名为嵩高山。”又《后汉书?孝灵帝纪》注:“《前书》(《汉书》)武帝祠中岳,改嵩高为崇高。《东汉观》曰:‘使中郎将堂溪典请雨,因上言改之,名为嵩高山 。”嵩高山之名沿用到隋唐时,有时出现简称嵩山,到元后后元代时,省去“嵩高”中的“高”字,直称“嵩山”。《元史?地理志》:“登封,中岳嵩山在焉。”自元代之后到现在,一直使用“嵩山”之名,或加“中岳”称“中岳嵩山”。

嵩山是中华民族最早活动地区之一,也是中原文化的发祥地之一。自古至今华夏祖先在此繁衍生息,创造了灿烂的文化。嵩山早在远古时不仅是名山,也是皇帝经常巡游和狩猎的地方。华夏始祖黄帝就曾多次巡游嵩山。

《史记?封禅书》:“天下名山八,而三在蛮夷,五在中国。中国华山、首山、太室、泰山、东莱,此五山,黄帝之所常游,与神会。”又据杨雄《河东赋》云,帝尧也曾游于嵩山。又据《史记?封禅书》载,虞舜曾巡狩五岳,并制定五载一巡狩之制度。大禹之时,嵩山下的阳城则为其都城。《汉书?地理志》臣瓒注引《世本》载:“禹都阳城。”《孟子?万章上篇》:“禹避舜之子于阳城”。《国语》韦昭注:“夏居阳城。”古本《古书纪年》:“夏后氏,禹居阳城。”20世纪70年代,在嵩山的考古也证实嵩山脚下阳城的王城岗为夏代早期都城遗址。又据《淮南子》载,大禹曾在嵩山治水,凿轘辕关。《淮南子》还记载了具有神化色彩的“闻鼓饷夫”的故事。又据《竹书纪年》载,夏代第5代国君少康曾居于嵩山脚下的纶氏(今颍阳)。又据《穆天子传》载,周穆王也曾游太室山。除帝王外,上古隐士许由、巢父,西周的周公旦、春秋战国时的鬼谷子等也都在嵩山留下足迹。

嵩山自古就是祭祀和封禅的圣地。《史记?封禅书》:“天子祭天下名山大川,五岳视三公,四渎视诸侯。”又《封禅书》云:“自五帝以至秦,轶兴轶衰,名山大川或在诸侯,或在天子,

其礼损益世殊,不可胜记。及秦并天下,令祠官所常奉天地名山大川鬼神可得而序也。于是自崤以东,名山五,大川祠二,曰太室。太室,嵩高也。”由此可知自秦代以前帝王都一直祭祀嵩山。在历代的活动岳祭中对嵩山影响最大的当是汉武帝和武则天。

据《汉书?武帝纪》载,西汉元封元年(前110年),汉武帝巡游嵩山,因闻“山呼万岁”之声,下令扩建祭祀山神的太室祠,并划嵩山下三百户为崇高县,免除一切徭役赋税,专职奉祀太室山。从此之后,嵩山威名远扬。汉代之后到清朝,共有50多位皇帝亲至或遣使祭祀嵩山。其中亲至者有汉武帝、东汉光武帝、北魏孝文帝、唐高宗、武则天、清乾隆等。汉武帝之后对嵩山产生重大影响的祭岳当属女皇武则天。

据《旧唐书?则天皇后本纪》及《旧唐书?礼仪志》载:武则天一生共8次祭游嵩山。其中万岁登封元年(696年)在中岳嵩山举行的史无前例的封禅大典最为引人注目。是年,武则天率群臣浩浩荡荡开赴嵩山。女皇在嵩山太室山主峰峻极峰上筑起“登封坛”,举行禅祭上天的大典,并加封中岳,尊岳神天中王为“神岳天中皇帝”,这是五岳中第一个被封为“帝”者。同时还加封岳神之配偶天灵妃为“天中皇后”,还自撰了自我歌功颂德的“大周升中述志碑”立于嵩山之颠。之后,武则天又率众在少室山下筑“封祀坛”,封禅少室山。礼毕,女皇颁诏书,大赦天下。为纪念其封禅的业绩,武则天特将年号改为“万岁登封”。同时,将嵩山下的嵩阳县改为登封县,将阳城县改为告成县,以示女皇“登”嵩山,“封”中岳,大功“告成”。

嵩山是中国重要的宗教活动场所。汉代以前这里就是以神灵崇拜为中心的原始宗教的重要活动地区。东汉道教兴起时,嵩山就是其重要的发源地。据《列仙传》载,东汉五斗米道的创始人张道陵曾在嵩山遇神人指点,在石室中寻得《黄帝丹经》,并在山上筑坛炼九丹。此载虽说有些神异,但至少说明嵩山是道教最早的发祥地之一。在道教兴起后,建于先秦的中岳庙便成为道教重要的传播圣地。北魏时,道教宗师寇谦之居嵩山30余年,并在此创立北天师道,由此嵩山乃北天师道的发祥地。

佛教自东汉传入中国后,首先落迹的地方就是嵩山。东汉永平十四年(公元71年),中国具有真正意义上的佛教寺院法王寺在嵩山建成。到北魏时嵩山成为佛教活动的重要场所,建寺蔚然成风。嵩阳寺、少林寺、嵩岳寺、道场寺、升道寺等相继在嵩山建成,其中少林寺是中国 禅宗的发祥地。之后相继建立的寺庵多达百余座。会善寺、永泰寺、龙潭寺、龙泉寺等等都是知名的佛教寺院。

被称为古代三大宗教之一的儒教,在嵩山亦颇盛行。建于五代、兴于宋代的嵩阳书院是中国古代四大书院之一,也是儒家理学的重要传播地。宋代理学大师程颐、程颢在此讲学,使书院声名远播。由此,在中国来说,三教文化每个都兴盛、每个都有特色的地方,惟有嵩山。而三教文化也成为嵩山文化的重要代表。

第三节 嵩山世界地质公园

五世同堂

嵩山是地球的宠儿,在30亿年前就有灼热的岩浆喷涌,从茫茫大海中冒出陆核或小陆块,诞生了最初的嵩山,显示了地球成陆时代的来临。在以后漫长的地质历史中,嵩山地层发育齐全,层序清楚,在不足400km2的范围内坦露着太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的地层,被地质界誉为“五代同堂”。

嵩阳-中岳-少林运动

嵩山地区保存着嵩阳、中岳、少林、加里东、燕山等构造运动的地质遗迹。特别是在不足20km2的范围内,清晰地保存着嵩阳运动、中岳运动和少林运动所形成的前寒武纪的三个角度不整合界面。

在地球形成的46亿年,嵩箕山系有36亿年的沧桑变迁史。距今36亿年~32亿年的太古宙太古代开始,嵩山地区的海底发生了中基性和酸性熔浆的火山喷发与侵入,堆积了花岗质岩石约4倍于緑岩的陆核基底。所以嵩山被誉为天然地质博物馆。

第四节 实习路线

路线一:登封洪积扇→逍遥沟辉绿岩墙

4月23日:嵩阳书院—逍遥沟 :由市区经嵩阳书院至逍遥沟,观察洪积扇上部特征、辉绿岩墙特征及辉绿岩、围岩—条带状混合岩的特征。

路线二:玉皇庙断层

4月24日:由登封市区经上、下菜园至玉皇庙,观察洪积扇中下部特征、岩浆侵入与围岩接触特征,断层标志及性质,学习罗盘的使用方法,采集下第三系砂砾岩标本等。 路线三:登封大背斜

4月25日:观察中岳庙后沟倾斜背斜之特征,采集嵩山石英岩、千枚岩标本,返回观察褶皱构造。

路线四:陈楼化石群→黄土地貌→单面山

4月26日:新煤矿—陈楼—大金店—夷平面 :沿登汝公路先观察采集石炭系海相无脊椎动物化石、二叠系煤层中植物化石、无烟煤特征,二叠系海陆交互相地层及各种砂岩,同时观察单面山、黄土特征。

路线五:颍河河谷地貌→嵩山夷平面→教练场花岗岩

4月27日:到大金店观察颖河河谷地貌及耿庄夷平面特征等,并采集花岗岩标本。

第二章 嵩山地区地理概况

第一节 位置和交通

一、自然地理

中岳嵩山耸立于河南省中部登封市(县级市,隶属郑州市)境内,位于秦岭造山带中部东段,东依省会郑州,西临古都洛阳,北临黄河,南靠颍水,峰岳连绵,气势磅礴,嵩山地区总面积达450平方公里。

二、经济地理 中原经济区地处中国中心地带,全国主体功能区明确的重点开发区域,其范围涵盖河南全省、延及周边地区的经济区域,地理位置重要,市场潜力巨大,文化底蕴深厚,在全国改革发展大局中具有重要战略地位。2011年十一国庆前夕,国务院正式出台《国务院关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见》,建设中原经济区正式上升为国家战略。战略定位为:国家重要的粮食生产和现代农业基地,全国工业化、城镇化和农业现代化协调发展示范区,全国重要的经济增长板块,全国区域协调发展重要的现代综合交通枢纽,华夏历史文明传承创新区。

三、交通

207国道与217、316省道贯通全境,郑少洛、禹登高速公路纵横交错,登峰铁路与京广、陇海。焦枝铁路干线相连,形成了四通八达、方便快捷的交通网络。

第二节 地形

嵩山位于我国第二阶段的东部边缘,西接伏牛山脉,东枕黄淮平原,绵延起伏于黄河南岸,自西向东依次有万安山、马鞍山、当阳山、少室山、太室山和五指岭,以轩辕关为界,分为两大部分,西部以少室山为主体,主峰连天峰1512m;东部以太始山为主体主峰峻极峰1491.73m,两山连绵72峰,峰峰秀丽,峰峰有典。

第三节 气候

嵩山地区地处北温带南沿,属北温带季风型大陆性气候。大陆度58.8度,四季分明,寒暖适中。据登封市气象站资料:全年向阳面平均日照2275小时,无霜期213天,年平均气温14.7℃,最高可达40.5℃,最低为-15.5℃。年平均降水量563毫米,年均蒸发量为1300毫米相对湿度60%。全年最多风向为东风,频率18%,其次是西北风,频率15%,平均风速3.0米/秒。嵩山山上山下温差(年均)达4~5℃,年平均气温10.2℃。

第四节 水文

嵩山地区河流沟谷纵横,切割较深,地形复杂。按山地高程划分,嵩山属于中高山,嵩山主峰海拔1492m。山前形成沉降盆地,盆地周围分布着低山丘陵,主要河流有颍河、双洎河和贾鲁河等,向东南流入淮河水系。嵩山横亘与黄河与淮河水系之间,构成黄河与长江两大水系的天然分水岭。

箕山山脉位于登封市南部,西段为颍河与汝河的分水岭,东段为颍河与双洎河的分水岭。 实习区内建有数座水库,较大的有白沙水库、纸房水库,较小的有唐庄水库、李湾水库、王堂水库、石道水库和少林水库。

第三章 嵩山地区地质特征

第一节 区域地质背景

嵩山位于秦岭造山带的东段,地处华北地台南缘,在面积464km2上,出露太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代“五代同堂” 的地层剖面, 沉积岩、火成岩和变质岩三大岩类齐全,由三个地层不整合面反映的前寒武纪三次地壳构造运动的存在,使嵩山成为一部地学百科全书。嵩山是25亿年前的嵩阳运动。18亿年前的中岳运动后和5.43亿年前的少林运动的命名地。嵩山最古老的岩石是新太古界登封群变质岩,形成于25亿年以前至30亿年,经过嵩阳运动,地层发生褶皱变形,上面不整合覆盖了古元古界嵩山群石英岩和石英片岩,形成于18亿年前至23亿年。之后又经过中岳运动使嵩山群和登封群地层受到褶皱变形,上面又沉积了中、新元古界的汝阳群石英砂岩和洛峪群石英砂岩和泥岩,形成于5.43亿前至18亿年。其后的少林运动使洛峪群前的岩层都遭褶皱变形,上面沉积了寒武纪的地层。这就是嵩山地区的三个地层不整合和发生在前寒纪的三次构造运动,它们在嵩山地区都能见到。此外,还能见到断层、褶皱、登封式铁矿和发育于寒武纪白云岩中的各种喀斯特地貌,以及新元古界、震旦系罗圈组、中震旦纪大冰期的遗迹。

第二节 地层

根据地壳运动、地层发育特征,嵩山地区地层区划属华北地层区、豫西地层分区、嵩箕地层小区。区内地层发育较齐全,各时代地层均有出露,并具有典型的华北型沉积特征。地地层有老至新可划分为太古宇登封岩群(Ardn)、古元古界嵩山群(Pt1sn)、中元古界五佛山群(Pt2W)、新元古界震旦系罗圈组(Zl)、古生界寒武系(∈)、奥陶系(O)、石炭系(C)、二叠系(P)、中生界三叠系(T)、新生界古近系(E)、新近系(N)及第四系(Q)等12个大的地层单元。并且嵩山地区岩石类型发育齐全,沉积岩、岩浆岩和变质岩均有分布。

第三节 岩石

一、岩浆岩

目前,一般认为火成岩由两类岩石组成:一类是岩浆作用形成的岩浆岩;另一类是非岩

浆作用形成的,如花岗岩化作用形成的花岗岩。火成岩中以岩浆岩为主。岩浆岩是由岩浆冷凝结晶形成的岩石,约占地壳总体积的65%。岩浆形成于地壳深处或上地幔中,主要由两部分组成:一部分是以硅酸盐熔浆为主体,一部分是挥发组分,主要是水蒸气和其他气态物质。前者在一定条件下凝固后形成各种岩浆岩,后者在岩浆上升、压力减小时从岩浆中逸出形成热水溶液,对成矿起很重要作用。也有极少数岩浆是以碳酸盐和氧化物为主的。

岩浆作用主要有两种方式:一种是岩浆上升到一定位置,由于上覆岩层的外压力大于岩浆的内压力,迫使岩浆停留在地壳之中冷凝而结晶。这种岩浆活动称侵入作用。岩浆在地下深处冷凝而成的岩石,称深成岩;在浅处冷凝而成的岩石,称浅成岩。二者统称侵入岩。另一种是岩浆冲破上覆岩层喷出地表,这种活动称喷出作用或火山活动。喷出地表的岩浆在地表冷凝而成的岩石,称喷出岩(又称火山岩)。

(1)辉绿岩与岩墙

辉绿岩为基性浅成岩,近于黑色,或黑灰、灰绿色,一般为细粒到中粒结构,有时有较大的斜长石斑晶,呈柱状或板状。矿物成分与辉长岩的相当。多呈岩床、岩墙产出。

采集标本的特征---------采集地点:嵩阳书院后的逍遥沟

采集时间:4月23日

天气:晴

辉绿岩标本描述---------颜色:灰绿、黑绿

矿物成分:辉石、斜长石

构造:块状

结构:辉绿结构

辉绿岩墙:岩浆沿着岩层裂隙或断层贯入而形成的板状岩体称岩墙。辉绿岩体呈岩墙产出侵入于登封岩群郭家窑组条带状混合岩中,岩墙斜切围岩片麻理,呈直立状,走向NE85o,长约300m,出露宽度约8m,高约30m,南壁呈波状弯曲,北壁参差不齐并有岩枝穿入围岩。侵入接触面界限清楚,是沿张性断裂发育而成的。围岩烘烤现象清晰可见。岩墙切入条带状混合岩的片理和脉体,其侵入时代应晚于太古宙登封岩群郭家窑组。围岩已遭受混合岩化,形成条带状混合岩。混合岩的基体为黑云斜长片麻岩,呈灰褐色,鳞片花岗变晶结构,片麻状构造。主要矿物有黑云母、斜长石和石英等。

辉绿岩墙地质描述图

(2)花岗岩

花岗岩是分布最广的深成岩类,其分布面积占所有侵入岩面积的80%以上。主要由钾长石、富福纳斜长石、石英组成,并含少量黑云母或角闪石。通常钾长石多于斜长石,石英可达20%以上。如果钾长石与斜长石约略相等,称石英二长岩。如果斜长石多于钾长石,且暗色矿物增多,称花岗闪长岩。钾长石主要为正长石,多呈半自形板状、柱状,肉红或淡黄色;斜长石主为富钠的酸性斜长石,自形程度比正长石好,白、灰白等色;在岩石断口上可见长石的平坦解理面。石英为不规则他形颗粒,断口不平坦,烟灰色,玻璃光泽。暗色矿物自形程度较高,黑云母呈小六角片状或鳞片状,光泽强,硬度小;普通角闪石多呈柱状,光泽弱,硬度较大。此类岩石多为肉红色、灰白色,略具黑色斑点。具典型的半自形等粒结构者,称为花岗结构。根据晶粒大小,又可分为粗粒、中粒和细粒花岗岩。有的具似斑状结构,斑晶主为钾长石,直径可达 1cm以上,称斑状花岗岩。根据暗色矿物种类,又可分别称为黑云母花岗岩、角闪花岗岩等。花岗岩是多种成因的,其两种基本形式是岩浆侵入和花岗岩化。 采集标本的特征--------采集地点:登封市以西六公里处的教练场上

采集时间:4月27日

天气:晴

花岗岩标本描述-------颜色:白色

矿物成分:斜长石、钾长石、石英、黑云母

构造:块状构造

结构:花岗结构

二、沉积岩

暴露在地壳表部的岩石,在地球发展过程中,不可避免地要遭受到各种外力作用的剥蚀破坏,经过破坏而形成的碎屑物质在原地或经搬运沉积下来,再经过复杂的成岩作用而形成岩石,这些由外力作用所形成的岩石就是沉积岩。沉积岩的物质主要来源于先成岩石(无论是火成岩、变质岩和先成的沉积岩)风化作用和剥蚀作用的破坏产物,包括碎屑物质、溶解物质和新生物质;除此还包括生物遗体、生物碎屑以及火山作用的产物。这些物质在低洼的地方沉积下来,总称为沉积物。各种沉积物最初都是松散的,经过漫长的时代,上覆沉积物越来越厚,下边沉积物越埋越深,经过压固、脱水、胶结等成岩作用,逐渐变成坚固、成层的岩石。现在未胶结的较新的松散沉积物,也包括在广义的沉积岩范畴之内。沉积岩是在地壳发展过程中,在外力作用支配下,形成于地表附近的自然历史产物。沉积岩层中蕴藏着煤、石油、铁、锰、铝土、磷、石膏、盐、钾盐、石灰岩等矿产资源。特别是盐类矿产和可燃有机能源矿产几乎全部蕴藏在沉积层中。

(1)砂砾岩

由母岩和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石,又称为陆源碎屑岩。如果其中含有25%~50%的砂则可称为砂质砾岩。

采集标本的基本特征--------采集地点:玉皇庙旁书院河西

采集时间:4月24日

天气:晴

砂砾岩标本描述---------------颜色:紫红色

主要成分:碎屑石英、黏土

构造:层理构造

结构:碎屑结构

(2)砂岩类

由2~0.05mm的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石统称砂岩。砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主,其次为长石、白云母、黏土矿物以及各种岩屑。根据粒级大小,砂岩可以分为:巨粒砂岩(1~2mm)、粗粒砂岩(0.5~1mm)、中粒砂岩(0.25~0.5mm)、细粒砂岩(0.125~0.25mm)、微粒砂岩(0.0625~0.125mm)。

采集标本的特征----------采集地点:大金店镇陈楼村

采集时间:4月26日

天气:晴

砂岩标本描述-------------颜色:褐色、灰白色

主要成分:石英、长石

构造:层理构造

结构:碎屑结构

三、变质岩

无论什么岩石,当其所处的环境不同于当初岩石形成时的环境,岩石的成分、结构和构造等往往也要随之变化,以便使岩石和环境之间达到新的平衡关系。这种变化总称为变质作用。变质作用不同于风化作用,前者是在相当的温度、压力等条件下进行的,而后者是在常温、常压等条件下或者说是在风化带或胶结带进行的。变质作用也不同于岩浆作用,前者是在温度升高过程中但一般是在固态下进行的,而后者是在熔融态岩浆的冷凝过程中进行的。但是,现实自然不同地质作用之间的界限并不都是截然分开的,过渡状态的存在正是自然现象复杂性的表现。

由变质作用形成的岩石,就是变质岩。由火成岩形成的变质岩称正变质岩;由沉积岩形成的变质岩称副变质岩。变质岩的特点,一方面受原岩控制而具有一定的继承性;另一方面由于变质作用的类型和程度不同,而在矿物成分、结构和构造上具有新的特征。

(1)条带状混合岩

如果脉体平行于基体的片理分布,两者呈深浅相间的条带状,这种混合岩称条带状混合岩。 采集标本的特征------------采集时间:4月23日

采集地点:中岳书院后的逍遥沟

天气:晴

条带状混合岩描述---------颜色:白色、灰白色

矿物成分:长石、云母、石英

构造:片麻状构造

结构:条带状结构

(2)千枚岩

千枚岩:具典型千枚构造的浅变质岩石,由黏土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质

而成。变质程度比板岩稍高,原岩成分基本上已全部重结晶,主要由细小绢云母、绿泥石、石英、钠长石等新生矿物组成。具细粒鳞片变晶结构,片理面上有明显的丝绢光泽,并常具皱纹构造。可有绿、灰、黄、黑、红等颜色。

采集标本的特征-------采集时间:4月25日

采集地点:中岳庙后沟800m处

天气:晴

千枚岩描述------------颜色:灰白

矿物成分:绢云母、绿泥石、石英、钠长石

构造:千枚状构造

结构:细粒鳞片变晶结构

(3)石英(马尾状)

除接触变质作用可形成石英岩外, 在区域变质作用下亦可形成石英岩,但成分稍复杂,或具条带状构造。

采集标本的特征---------采集时间:4月25日

采集地点:中岳庙后沟1000m处

天气:晴

马尾状石英岩描述------颜色:灰白色

矿物成分:石英岩、长石、云母

构造:厚层块状构造

结构:粗粒变晶结构

第四节 构造

一、构造运动

内力引起地壳乃至岩石圈变形、变位的作用,叫做构造运动。由构造运动引起岩石的永久变形,称为构造变动。在前苏联,构造运动和构造变动是同一术语,但在西方,构造变动主要指岩石受内力作用所产生的岩石永久变形,这种变形包括两大类,即褶皱变动和断裂变

动。根据构造运动发生的时间,可以分为老构造运动(通常不加“老”字)和新构造运动。一般认为,新近纪和第四纪的构造运动称为新构造运动,在这以前的构造运动称为老构造运动。但关于新构造运动的含义有很大分歧,有的认为第四纪的构造运动即新构造运动,也有的认为古近纪、新近纪和第四纪的构造运动为新构造运动,还有的认为凡是造就现代地形基本轮廓的运动(未有时间限制)即新构造运动。总起来说,新构造运动是指地壳发展史上最近一个时期的构造运动。

二、褶皱

岩层的弯曲现象称为褶皱。岩层在构造运动作用下,或者说在地应力作用下,改变了岩层的原始产状,不仅使岩层发生倾斜,而且大多数形成各式各样的弯曲。褶皱是岩层塑性变形的结果,是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。褶皱的规模可以长达几十到几百千米,也可以小到在手标本上出现。褶皱构造通常指一系列弯曲的岩层;而把其中一个弯曲称为褶曲。从成因上讲,褶皱主要是由构造运动形成的,它可能是升降运动使岩层向上拱起和向下拗曲,但大多数是在水平运动下受到挤压,岩层的水平距离缩短而形成的。褶皱的基本组成部分包括:①核,褶皱的中心部位;②翼,泛指核部两侧比较平直的部分;③轴迹﹐褶皱面从一翼过渡到另一翼时出露的轴部;④枢纽﹐同一褶皱面上最大弯曲点的连线;⑤轴面,各相邻褶皱面的枢纽联成的面,可以是平面,也可以是不规则的曲面,轴面与地面或其他面的交线称为该面上的轴迹;⑥轴,想的圆柱状褶皱可以由一条平行其自身移动而描绘出该褶皱面弯曲形态的直线,这一直线又称为褶轴。褶轴只是具有表明几何方位意义的线段,圆柱状褶皱的枢纽方向代表了褶轴的方向。非圆柱状褶皱可有枢纽线而没有统一的褶轴,只有把它分解成许多近似圆柱状褶皱的区段,才可分别确定其褶轴;脊线和槽线, 在横剖面上褶皱面的最高点称为脊,同一褶皱面上脊的连线称为脊线;反之,褶皱面在剖面上的最低点称槽,同一褶皱面上槽的连线称为脊。

在一个地区,褶曲常是连续出现,形成各种褶皱组合特征,特别是在地壳活动强烈地区,往往形成很复杂的褶皱带。常见的褶皱组合类型如下:(一)从横剖面看褶皱的组合类型1.复背斜和复向斜2.同斜褶皱和等斜褶皱3.隔档式和隔槽式褶皱。(二)从平面上看褶皱的组合类型:1.平行状褶皱2.分枝状褶皱3.帚状褶皱4.弧形褶皱5.雁行式褶皱。

实地观察

观察地点:中岳庙后沟少顶山背斜

观测时间:4月25日

登封大背斜描述:主要成分为石英岩,北东东70o,宽120m,高60m,东翼较陡,产状70o,倾角40o,西翼较缓,产状295o,倾角25o,此褶皱定名为斜歪倾伏背斜。节理按力学性质可分为张节理和剪节理。张节理是由张力而形成,剪节理是由剪切力(扭力)作用形成的。

此处可见张节理发育在斜歪倾状背斜的转折端,与褶皱枢纽近于平行,节理面呈锯齿状,延伸较短。从横剖面观察裂口上大下小,延伸深度不大。

三、断层

岩块沿着断裂面有明显位移的断裂构造称为断层。断层的规模有大有小,所波及的深度有深有浅(深可切穿岩石圈或地壳,浅可切穿盖层或只在地表);形成的时代有老有新;有的是一次构造运动的结果,有的是多次构造运动的结果;有的已不活动,有的还在继续活动;形成断层的力学性质或张或压或剪,各不相同。

按两盘相对运动的方向,断层可分为基本的三类;正断层、逆断层和平推断层。上盘相对下降、下盘相对上升的断层称正断层,断层面倾角一般较陡。上盘相对上升、下盘相对下

降的断层是逆断层,断层面倾角变化较大,从陡倾到近水平。一系列低角度逆断层组合起来,被冲断的岩片就象屋顶上的瓦片那样一个叠一个,可形象地称为叠瓦状构造。如果断层两侧的岩石不是沿断层面上下移动而是沿水平方向移动,则称平推断层。如果把这三类断层与形成的构造应力联系起来,通俗地说,正断层由拉张应力引起,逆断层是挤压应力的结果(故常造成地壳的缩短),平推断层则与剪切应力有关,其断层面常近直立。

断层标志:1、有主断面。

2、两侧若是沉积岩,产状不一致,紊乱。

3、脱泄,褶皱代表本盘受力方向。

4、有构造岩(动力变质岩)

5、有角砾岩,带棱角,碎后胶结,成分单一。

6、断层泥(处于最近仍在活动的断层中)

7、动力变质矿物:产状方向沿重力作用方向,断层面两侧有氧化铁,呈红色,

析出二氧化硅,原岩胶结硅化。

8、有擦痕,断层两侧发生移动。

实地观察

观察地点:玉皇庙村西书院河旁

观察时间:4月24日

玉皇庙断层描述:上盘为二叠系石盒子组页岩,下盘为古元古界嵩山群罗汉洞组石英岩。倾向SE167o,倾角43o。

玉皇庙地质剖面图

第五节 矿产

煤、铝土矿、黏土矿、麦饭石、石英岩、花岗岩。

煤:是登封县的一种优势矿产,市区内有登封煤田,东部跨新密煤田和禹县煤田。包括马鞍山(东边大部)、郭沟、新新、箕山、告城、卢店、大冶、弋弯(大平)、东施村、王庄(西边小部分)、扒村(西边大部分)王村、费庄、屈沟共14个井田

铝土矿:资源丰富,位居全省前列,县区内计有大型矿床1处,中型矿床4处,小型矿床12处,布局47个小区(矿段)遍布大冶、王村、告城、徐庄、白坪、大金店、送表、石道、君召、颖阳等10个乡镇。呈近东西向分布,延长50公里之多。

粘土矿:资源比较丰富,主要分布大冶、王村、告城、徐庄、白坪、大金店、送表、颖阳等乡镇。赋存于石炭系本溪组、二叠系上、下石盒子组和第四系中更新统、全新统下部等地层中,根据不同工业用途大致或以分为三种类型:耐火粘土、水泥用粘土,砖瓦用粘土。 麦饭石:嵩山麦饭石又称嵩山药石。李时珍《本草纲目》:“世传麦饭石膏,治发背疮甚效,乃中岳人吕子华秘方。”经河南省地质科研专家研究,嵩山麦饭石含有丰富的对人体有益的微量元素,有很高的药理,药性,保健作用。其产品有石花茶,餐具,茶具等。

第六节 地史

嵩山古老的岩石系形成于23亿年前,此前,嵩山是一望无际的大海,据中外地质学家考察,嵩山岩石发育完整,在地球发展历史上,历太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五代,习称为“五世同堂”。嵩山地区的岩浆岩、沉积岩、变质岩的出露,构成了中国最古老的岩系,登封群的“登封朵岩”。据中国地质界测定,这里是世界上稀有的自然地质宝库。据地质学家考察,经过23亿年的“ 嵩阳运动”,8亿年前的“中岳运动”,5、6亿年前“少林运动”,才结束了地质史上的元古代,进入了古生代的寒武纪和奥陶纪。又经过约两亿年,此处地壳上升至海平面以上,因其受风化和剥蚀作用,形成了嵩山地区的含煤地层。两亿三千年前后,中国的版土上,又发生了一次延续很长时间的地壳运动,南北广大地区的“燕山运动”,嵩山地区受到南北方向的推挤,形成了今天的山势地貌。

一、 嵩阳运动

嵩阳运动是发生在太古代末期的一次激烈的造山运动,使登封群强烈褶皱,形成以东西向为主的线型褶皱和穹窿构造,伴有以酸性岩浆为主的侵入活动,使岩石发生强烈区域变质和不同程度的混合岩化作用,并造成嵩山群之间的角度不整合接触。这次运动使本区陆壳开始形成。这次构造层以塑性形变为主,褶皱形态复杂,总体呈现以近东西向为主的一系列短轴背斜或穹窿构造。

二、 中岳运动

中岳运动发生于早元古代末的一次强烈的造山的运动,它使嵩山群形成近南北向的紧闭线状褶皱,岩石发生浅变质。使陆壳运动进一步增长,地台基底基本形成,中条构造层由嵩山群组成,与下伏嵩阳构造层不整合接触。地层褶皱强烈,形成近南北向的紧闭线形复式褶皱。这个时期形成的断裂构造主要有东北向的压剪性冲断层、近东西方向的张性正断层及沿嵩山群底剪切而形成的滑脱断裂。

三、 少林运动

发生于震旦纪与寒武纪之间的升降运动,这次地壳运动以后,本区全面沉降,广泛接受海相沉积。它使基底断块翘起,南高北低,导致五佛山群发生由南向北重力滑动,并伴生褶皱及构造

第四章 嵩山地区典型地貌

第一节 构造地貌

地貌亦称地形,指地球硬表面由地貌内外动力的相互作用塑造而成的各种各样的外貌或形态。

构造地貌由地球内力作用直接造就的和受地质体与地质构造控制的地貌。从宏观上看,所有大地貌单元,如大陆和海洋、山地和平原、高原和盆地,均为地壳变动直接造成。但完全不受外力作用影响的地貌,如现代火山锥和新断层崖是罕见的,绝大多数构造地貌都经受了外力作用的雕琢。构造地貌分为3个等级:第一级是大陆和洋盆;第二级是山地和平原、高原和盆地;第三级是方山、单面山、背斜脊、断裂谷等小地貌单元。第一级和第二级属大地构造地貌,其基本轮廓直接由地球内力作用造就;第三级是地质构造地貌,或称狭义的构造地貌,除由现代构造运动直接形成的地貌(如断层崖、火山锥、构造穹窿和凹地)外,多数是地质体和构造的软弱部分受外营力雕琢的结果。

一、背斜山

与背斜构造相一致的山。在褶皱构造地区,地貌发育的初期背斜部位尚未经受明显的侵蚀破坏,形成背斜山。其山脊位置和背斜轴相当,两坡岩层向外倾斜。背斜的中心部分岩层较老,两翼岩层较新。

二、单面山

单面山指由单斜岩层构成的山岳。单面山沿岩层走向延伸,两坡不对称,一坡与岩层面一致,长而缓,称为单面山的后坡(或构造坡);另一坡与岩层面近乎垂直,短而陡,一般是外力作用沿岩层裂隙破坏而成,称为单面山的前坡(或剥蚀坡)。单面山的发育主要受构造和岩性控制。

实地观察

观察地点:大金店镇陈楼村附近

观察时间:4月26日

单面山描述:构造地貌,单斜地貌。倾角水平40o,坡度明显不对称,顺沿坡缓,逆沿坡比较大。顺坡32o,逆坡63o。山脊线平直,人与岩层走向一致。

第二节 流水地貌

地表流水在陆地上是塑造地貌最重要的外动力。它在流动过程中,不仅能侵蚀地面,形成各种侵蚀地貌(如冲沟和河谷),而且把侵蚀的物质,经搬运后堆积起来,形成各种堆积地貌(如冲积平原)。凡由地表流水作用(包括侵蚀、搬运和堆积)塑造的各种地貌,统称流水地貌。

(1)洪积扇 干旱半干旱区的季节性或突发性洪流在河流出山口因比降突减,水流分散,水量减小而形成的扇形堆积地貌。

洪积扇在平面形态上成扇形,其顶部与沟口相连,形成一个扇形倾斜面,逐渐过渡到山前平原。洪积扇的顶部坡度较大,倾角一般为5 ~10 ;砾石组成,含沙透体,有层理,分选性较差,磨圆较差。在开始形成散流的地方,由于流速骤减,洪积扇的坡度开始迅速减小。洪积扇中间部位主要由沙,粉砂,亚粘土组成,含细纱透镜体,有清楚的层理。到洪积扇的边缘,坡度进一步减小,一般只有1 ~2 ,逐渐过渡到山前平原,主要由细的亚粘土,粘土和部分粉砂组成,或有粗粒物质透镜体,分选较好,出现清晰层理。扇缘低地常有地下水的出露,常为干旱地区的绿洲所在之地。洪积扇的规模越大,坡度越平缓。在洪积扇的表面,常被暂时性洪流切割成放射状的沟槽。

气候变化和地壳上升可使洪积扇遭受切割,形成洪积扇阶地。

第三节 黄土地貌

黄土是第四纪时期形成的陆相淡黄色粉砂质土状堆积物。主要分布于干旱或半干旱的中纬度地带。黄土地区的外缘,或是第四纪冰川的分布区,或是目前的温带沙漠。

黄土颜色为灰黄色或棕黄色;质地均一,以粉沙为主,细沙和粘粒较少;矿物成分以石英、长石和碳酸盐类为主,富含碳酸钙;无沉积层理,垂直节理发育,孔隙度大,具有湿陷性和潜蚀作用;含埋藏古土壤层;抗蚀力较小。以上为原生黄土的特性,次生黄土往往具有沉积层理,粒度变化较大,孔隙度低,无明显的湿陷性。

黄土地貌是发育在黄土地层(包括黄土状土)中的地形,是黄土堆积过程中遭受强烈侵蚀的产物。风是黄土堆积的主要动力,侵蚀以流水作用为主。黄土地貌可分为黄土沟谷地貌、黄土沟(谷)间地貌和黄土潜蚀地貌等类型。典型的黄土地貌有以下特征:①沟谷众多、地面破碎。②侵蚀方式独特、过程迅速。黄土地貌的侵蚀外营力有水力、风力、重力和人为作用。③沟道流域内有多级地形面。

我国黄土主要分布在北方干旱区和半干旱区,位于北纬34 -45 之间,呈东西向带状分布。黄土区的西面和北面与沙漠相连,从西北向东南依次为戈壁、沙漠、黄土,逐渐过渡,西北部靠近沙漠的,粒度较粗,愈往东南距离沙漠愈远,黄土粒度逐渐变细。

我国黄土总面积约63.5 104km2,其中黄河中下游的陕西北部,甘肃中部和东部、宁夏南部和山西西部,是我国黄土分布最集中的地区,不仅分布面积广,而且厚度达(最大可达200m)。由于这个地区地势高,形成有名的黄土高原。

在陈楼村村委东侧有一处黄土地貌。在黄土层中有一废弃窑洞,可以看出黄土的直立性好,节理发育,其中有几层大小不同的砾石层,为流水作用的结果,反应了当时当地气候发生的强烈的干湿变化。

第五章 总结

实习收获

在4月22日我们由老师带领,前往登封进行为期一周的 。这次实习可以说圆满而成功。这次实习加强了我对《地质学》和《自然地理学》课本基础知识的理解,通过野外实习,进

一步加固和加深课堂多学过的理论知识,培养出用地质观点分析实际问题和观察能力,在实习中,观察分析褶皱、断裂特征,学回了辨认分析河流地质作用的能力,从而进一步明确了地质的地位以及与自然地理和现实紧密结合的治学思想。本次实习的主要内容和意义是在时间的基础上加强对课本知识的理解,以时间促学习,使书本知识与实践相结合,理论联系实际,更好加强学生的动手能力,培养学生的动手能力,培养学生多创新能力和创新思维。实习的同时我们领略到了嵩山美丽的自然景色,在赞叹大自然神奇力量的同时,也被人类伟大的智慧力量所折服„„通过这次实习,我们的观察能力、动手能力、思维能力等有了很大的提高,我们也亲身体会到了地质考察的乐趣,激发我们关注大自然、热爱大自然的情怀,使我们初步掌握了科学的野外地质工作方法,开拓了视野,丰富了知识,同时也尝到了野外调查工作的艰辛与甘甜。 同时,这次实习也是对我个人的一次挑战,从来没有爬过山的我,这次对我个人的意志品质是一次考验,我得到了一次良好的锻炼。

实习中存在的问题

学生的团队意识不够强,缺乏合作精神,爱单独行动,集体观念缺乏,需要树立正确的集体价值观,维护集体的利益。

缺乏自我保护的安全意识,山区由于地势陡峭,地形复杂,个别同学擅自离队,没有经过批准独自行动,彰显个人英雄主义,这是很危险的。

准备不够充足,由于野外实习需要长途跋涉,登山下沟,再加上天气炎热,不少同学的装备不够齐全,缺乏野外实习的经验。

不少同学学习感不强,完全把实习当做了一次旅游,只顾游山玩水,并没有认真听讲、记录。

参考文献

伍耀忠. 1992. 嵩山地质. 中国人民出版社.

宋青春, 邱维理, 张振青. 2006. 地质学基础. 高等教育出版社.

程胜利, 孙宝玲, 苗雨国. 2008. 嵩山地质实习指南. 地质出版社.

赵富海. 2008. 嵩山地质地貌. 中国工人出版社.

嵩山地区野外地质地貌实习报告

姓名:班级:学号:学院:导师:江富建 蒋国富 罗勇 岳紫龙

日期:

目录

第一章 前言 .............................................................................................. 1

第一节 实习目的 .................................................................................................. 1

第二节 嵩山历史文化 .......................................................................................... 1

第三节 嵩山世界地质公园 .................................................................................. 4

第四节 实习路线 .................................................................................................. 4

第二章 嵩山地区地理概况 ...................................................................... 5

第一节 位置和交通 .............................................................................................. 5

第二节 地形 .......................................................................................................... 5

第三节 气候 .......................................................................................................... 6

第四节 水文 .......................................................................................................... 6

第三章 嵩山地区地质特征 ...................................................................... 7

第一节 区域地质背景 .......................................................................................... 7

第二节 地层 .......................................................................................................... 7

第三节 岩石 .......................................................................................................... 7

第四节 构造 ........................................................................................................ 12

第五节 矿产 ........................................................................................................ 16

第六节 地史 ........................................................................................................ 16

第四章 嵩山地区典型地貌 .................................................................... 17

第一节 构造地貌 ................................................................................................ 17

第二节 流水地貌 ................................................................................................ 18

第三节 黄土地貌 ................................................................................................ 19

第五章 总结 ............................................................................................ 19

参考文献 .................................................................................................. 20

第一章 前言

第一节 实习目的

作为一名GIS(地理信息系统)专业的学生,我们必须对地理方面的知识有所了解。为了加深对《地质学基础》与《自然地理学》的了解,我们在老师的带领下前往登封境内的嵩山进行了为期5天写外实习考察。本次实习主要有三个目的:

1.加深对书本的理解,让理论与实践结合起来,更有利于我们的学习。

2.培养学生的动手操作能力,如:对野外标本的采集,野外的讲解笔记,野外现场绘制地质地貌图能力。

3.加强身体锻炼,磨练自己的意志,培养一种不放弃的精神。

第二节 嵩山历史文化

嵩山历史悠久,源远流长。远古时嵩山被称为外方山。《禹贡》孔颖达正义:“嵩高山在颍川崇高县,古文以为外方。”《汉书?地理志》:“崇高有太室山、少室山庙,古文以为外方山也。”到了东周时期,依《诗经?嵩高》:“嵩高维岳,峻极于天”之句,改外方山为“嵩高”,亦称“崇山”。《尔雅?释山》:“山大而高,崧;山小而高,岑。”晋郭璞注:“今中岳嵩高山盖依此名。”对于为何改名嵩高山,《白虎通》云:“中岳之岳,独加‘高’字者何?中央居四方之中,可高,故曰嵩高山。”又《国语?周语上》:“昔夏之兴也,融降于崇山。”韦昭注云:“崇,崇高山也。夏居阳城,崇高所近。”

嵩山被定为中岳,源于其所处的地理位置。远在夏商时,嵩山就被称为是中国的中心。据《周礼?地宫司徒》及唐徐坚《初学记》载,西周时周公旦在营建东都洛阳时,于嵩山测日影,夏至之日,影长一尺五寸,于是定嵩山为地中。公元前770年,周平王东迁洛阳之后,嵩山不仅地处中州,同时成为京畿之地,其地位也同时提高。源于夏商之时的四岳名山,由于嵩山邻近京都,便被命名为中岳,从而中国有了五岳的雏形。《史记?封禅书》:“昔三代之居,皆在河洛之间,故嵩高为中岳,而四岳各如其方。”后经战国到汉代,五岳最终确定,并被固定下来。《尔雅?释山》:“嵩高为中岳”。《史记?孝武本纪》:“三月,遂东幸缑氏,礼登中岳太室。”许慎《说文》:“嵩,中岳嵩高山也。从山从高,也从松。”

嵩山在古代,晋代之前以太室山为嵩高山,称中岳。《史记?封禅书》:“中岳,嵩高也。”又《史记?封禅书》:“太室,嵩高也。”《汉书?地理志》:“崇高,武帝置,以奉太室山,是为中岳。”《后汉书?地理志》:“阳城,有嵩高山。”注云:“《山海经》为太室之山。”而《晋书?地理志》未言嵩山为何,但晋戴延之《西征记》:“东为太室,西为少室,相去十七里,嵩其总名也。”北魏郦道元《水经注》:“合而言之嵩高,分而言之二室。”由此,两晋时少室山也被列入嵩高山,与太室共称中岳。但在隋唐时,虽然少室山被列入中岳,但习惯还沿用汉时的说法单指太室山为嵩高山。《隋书?地理志》:“嵩阳有嵩高山、少室山、颍水。” 《旧唐书?地理志》:“河南道名山三崤、少室、嵩高。”唐代之后太室和少室为中岳基本固定下来。 太室山和少室山自古有多种称谓和写法。太室山除古时称外方,西周后称嵩高外,“太”还写作“泰”。《山海经》即作“泰室”。东汉安帝元初五年(118年)建于中岳庙前的石阙,亦名“中岳泰室阳城神道阙”。此乃古时“泰”和“太”通用之故。东汉以后太室山的“太”字不再使用“泰”字。少室山的名字更多。少室又名负黍山。《郡国志》:“少室,一名负黍山,有负黍城在其南,故因山以名城。”少室又名黍室。罗泌《路史》:“一名黍室,亦称御砦。”金代因宣宗曾屯兵其上,故金以后又称少室山为“御寨山”。《金史?地理志》:“少室山,置御寨其上。”但傅梅《嵩书》、叶封《嵩山志》、景日昣《说嵩》皆把御寨的“寨”字写成“砦”,而称“御砦山”。此“砦”是“寨”的异体字,当地群众亦皆把“寨”称为“砦”。

少室又名季室。《嵩书》:“少室,在太室之西稍南,相去十七里,一名季室。”

少室山古代还有“九鼎莲花寨”和“九顶莲花山”之称,就是说少室山九座山峰从远处望去似九瓣莲花。此名由来已久,武周久视元年(700年)武则天《夏日游石淙诗并序》:“瞻少室兮若莲。”明袁宏道《嵩游记》:“土人曰‘九鼎莲花寨也’。” 少室山的北部,一道山沟将其分为两段,沟西高大的部分当地群众称为“大寨”,沟东较低而小的部分称为“小寨。

太室山和少室山名字的由来,历来有三种解释,其一是说太室山和少室山之名是因山多石室而得名。戴延之《西征记》:“谓之室者,以其下各有石室焉。”潘岳《关中记》:“嵩高山,石室十余孔,有石床、池水,道士多就之,可以避世。”因太室雄壮于少室,故高大的名太室,较小的名少室,即太室大,少室小之意。《嵩岳志》、《嵩书》、《嵩山志》等皆采用此说。另一种关于太室山、少室山名字的由来源于民间大禹治水的传说。《尔雅》注云:“太室山,禹所名也。”又据《淮南子》所载神话故事说,大禹治水通轘辕山,住于太室山下。禹治水化为熊,其妻涂山氏见之羞而归太室山下化为石。民间又传说,其第一任妻子去世后,涂山氏家族的一个妹妹又嫁给禹,住于少室山下。大禹在嵩山治水成功后,为纪念其妻涂山氏姊妹二人,大禹便将其第一任妻子所住之山命名为太室山,第二任妻子所住之山命名为少室山。室,即妻子。《礼记?典礼上》:“三十壮,有室。”郑玄注:“有室,有妻也。”太室、少室之名的第二种解释,不见正史,但在民间流传了很长时间,且影响超过第一种。太室、少室名字来历的第三种解释是说“室”即“藏”的意思,即嵩山在五行中属土,它蕴藏了天地间的阴阳、四时和风雨,故名室。此说出自景日昣所著《说嵩》一书:“室之为言藏也。嵩当土中,天地所会,四时所交,风雨所和,故称室焉。”景氏以为此说才是嵩山二室名字的真正起因。然景氏之说过于玄奥,采用者甚少。

嵩山的名字在西汉时曾更名为“崇高山”。据《汉书?武帝纪》、《汉书?地理志》载,西汉元封元年(前110年),汉武帝游嵩山,改“嵩高山”为“崇高山”,并置崇高县作为奉邑。关于为何改“嵩”为“崇”,《史记?孝武本纪》张守节正义云:“颜师古曰:‘以崇奉嵩高山,故谓之崇高也’。”到了东汉熹平五年(176年),应中郎将堂溪典的奏请恢复“嵩高山”之名。《后汉书?孝灵帝纪》:“(五年)复崇高山名为嵩高山。”又《后汉书?孝灵帝纪》注:“《前书》(《汉书》)武帝祠中岳,改嵩高为崇高。《东汉观》曰:‘使中郎将堂溪典请雨,因上言改之,名为嵩高山 。”嵩高山之名沿用到隋唐时,有时出现简称嵩山,到元后后元代时,省去“嵩高”中的“高”字,直称“嵩山”。《元史?地理志》:“登封,中岳嵩山在焉。”自元代之后到现在,一直使用“嵩山”之名,或加“中岳”称“中岳嵩山”。

嵩山是中华民族最早活动地区之一,也是中原文化的发祥地之一。自古至今华夏祖先在此繁衍生息,创造了灿烂的文化。嵩山早在远古时不仅是名山,也是皇帝经常巡游和狩猎的地方。华夏始祖黄帝就曾多次巡游嵩山。

《史记?封禅书》:“天下名山八,而三在蛮夷,五在中国。中国华山、首山、太室、泰山、东莱,此五山,黄帝之所常游,与神会。”又据杨雄《河东赋》云,帝尧也曾游于嵩山。又据《史记?封禅书》载,虞舜曾巡狩五岳,并制定五载一巡狩之制度。大禹之时,嵩山下的阳城则为其都城。《汉书?地理志》臣瓒注引《世本》载:“禹都阳城。”《孟子?万章上篇》:“禹避舜之子于阳城”。《国语》韦昭注:“夏居阳城。”古本《古书纪年》:“夏后氏,禹居阳城。”20世纪70年代,在嵩山的考古也证实嵩山脚下阳城的王城岗为夏代早期都城遗址。又据《淮南子》载,大禹曾在嵩山治水,凿轘辕关。《淮南子》还记载了具有神化色彩的“闻鼓饷夫”的故事。又据《竹书纪年》载,夏代第5代国君少康曾居于嵩山脚下的纶氏(今颍阳)。又据《穆天子传》载,周穆王也曾游太室山。除帝王外,上古隐士许由、巢父,西周的周公旦、春秋战国时的鬼谷子等也都在嵩山留下足迹。

嵩山自古就是祭祀和封禅的圣地。《史记?封禅书》:“天子祭天下名山大川,五岳视三公,四渎视诸侯。”又《封禅书》云:“自五帝以至秦,轶兴轶衰,名山大川或在诸侯,或在天子,

其礼损益世殊,不可胜记。及秦并天下,令祠官所常奉天地名山大川鬼神可得而序也。于是自崤以东,名山五,大川祠二,曰太室。太室,嵩高也。”由此可知自秦代以前帝王都一直祭祀嵩山。在历代的活动岳祭中对嵩山影响最大的当是汉武帝和武则天。

据《汉书?武帝纪》载,西汉元封元年(前110年),汉武帝巡游嵩山,因闻“山呼万岁”之声,下令扩建祭祀山神的太室祠,并划嵩山下三百户为崇高县,免除一切徭役赋税,专职奉祀太室山。从此之后,嵩山威名远扬。汉代之后到清朝,共有50多位皇帝亲至或遣使祭祀嵩山。其中亲至者有汉武帝、东汉光武帝、北魏孝文帝、唐高宗、武则天、清乾隆等。汉武帝之后对嵩山产生重大影响的祭岳当属女皇武则天。

据《旧唐书?则天皇后本纪》及《旧唐书?礼仪志》载:武则天一生共8次祭游嵩山。其中万岁登封元年(696年)在中岳嵩山举行的史无前例的封禅大典最为引人注目。是年,武则天率群臣浩浩荡荡开赴嵩山。女皇在嵩山太室山主峰峻极峰上筑起“登封坛”,举行禅祭上天的大典,并加封中岳,尊岳神天中王为“神岳天中皇帝”,这是五岳中第一个被封为“帝”者。同时还加封岳神之配偶天灵妃为“天中皇后”,还自撰了自我歌功颂德的“大周升中述志碑”立于嵩山之颠。之后,武则天又率众在少室山下筑“封祀坛”,封禅少室山。礼毕,女皇颁诏书,大赦天下。为纪念其封禅的业绩,武则天特将年号改为“万岁登封”。同时,将嵩山下的嵩阳县改为登封县,将阳城县改为告成县,以示女皇“登”嵩山,“封”中岳,大功“告成”。

嵩山是中国重要的宗教活动场所。汉代以前这里就是以神灵崇拜为中心的原始宗教的重要活动地区。东汉道教兴起时,嵩山就是其重要的发源地。据《列仙传》载,东汉五斗米道的创始人张道陵曾在嵩山遇神人指点,在石室中寻得《黄帝丹经》,并在山上筑坛炼九丹。此载虽说有些神异,但至少说明嵩山是道教最早的发祥地之一。在道教兴起后,建于先秦的中岳庙便成为道教重要的传播圣地。北魏时,道教宗师寇谦之居嵩山30余年,并在此创立北天师道,由此嵩山乃北天师道的发祥地。

佛教自东汉传入中国后,首先落迹的地方就是嵩山。东汉永平十四年(公元71年),中国具有真正意义上的佛教寺院法王寺在嵩山建成。到北魏时嵩山成为佛教活动的重要场所,建寺蔚然成风。嵩阳寺、少林寺、嵩岳寺、道场寺、升道寺等相继在嵩山建成,其中少林寺是中国 禅宗的发祥地。之后相继建立的寺庵多达百余座。会善寺、永泰寺、龙潭寺、龙泉寺等等都是知名的佛教寺院。

被称为古代三大宗教之一的儒教,在嵩山亦颇盛行。建于五代、兴于宋代的嵩阳书院是中国古代四大书院之一,也是儒家理学的重要传播地。宋代理学大师程颐、程颢在此讲学,使书院声名远播。由此,在中国来说,三教文化每个都兴盛、每个都有特色的地方,惟有嵩山。而三教文化也成为嵩山文化的重要代表。

第三节 嵩山世界地质公园

五世同堂

嵩山是地球的宠儿,在30亿年前就有灼热的岩浆喷涌,从茫茫大海中冒出陆核或小陆块,诞生了最初的嵩山,显示了地球成陆时代的来临。在以后漫长的地质历史中,嵩山地层发育齐全,层序清楚,在不足400km2的范围内坦露着太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的地层,被地质界誉为“五代同堂”。

嵩阳-中岳-少林运动

嵩山地区保存着嵩阳、中岳、少林、加里东、燕山等构造运动的地质遗迹。特别是在不足20km2的范围内,清晰地保存着嵩阳运动、中岳运动和少林运动所形成的前寒武纪的三个角度不整合界面。

在地球形成的46亿年,嵩箕山系有36亿年的沧桑变迁史。距今36亿年~32亿年的太古宙太古代开始,嵩山地区的海底发生了中基性和酸性熔浆的火山喷发与侵入,堆积了花岗质岩石约4倍于緑岩的陆核基底。所以嵩山被誉为天然地质博物馆。

第四节 实习路线

路线一:登封洪积扇→逍遥沟辉绿岩墙

4月23日:嵩阳书院—逍遥沟 :由市区经嵩阳书院至逍遥沟,观察洪积扇上部特征、辉绿岩墙特征及辉绿岩、围岩—条带状混合岩的特征。

路线二:玉皇庙断层

4月24日:由登封市区经上、下菜园至玉皇庙,观察洪积扇中下部特征、岩浆侵入与围岩接触特征,断层标志及性质,学习罗盘的使用方法,采集下第三系砂砾岩标本等。 路线三:登封大背斜

4月25日:观察中岳庙后沟倾斜背斜之特征,采集嵩山石英岩、千枚岩标本,返回观察褶皱构造。

路线四:陈楼化石群→黄土地貌→单面山

4月26日:新煤矿—陈楼—大金店—夷平面 :沿登汝公路先观察采集石炭系海相无脊椎动物化石、二叠系煤层中植物化石、无烟煤特征,二叠系海陆交互相地层及各种砂岩,同时观察单面山、黄土特征。

路线五:颍河河谷地貌→嵩山夷平面→教练场花岗岩

4月27日:到大金店观察颖河河谷地貌及耿庄夷平面特征等,并采集花岗岩标本。

第二章 嵩山地区地理概况

第一节 位置和交通

一、自然地理

中岳嵩山耸立于河南省中部登封市(县级市,隶属郑州市)境内,位于秦岭造山带中部东段,东依省会郑州,西临古都洛阳,北临黄河,南靠颍水,峰岳连绵,气势磅礴,嵩山地区总面积达450平方公里。

二、经济地理 中原经济区地处中国中心地带,全国主体功能区明确的重点开发区域,其范围涵盖河南全省、延及周边地区的经济区域,地理位置重要,市场潜力巨大,文化底蕴深厚,在全国改革发展大局中具有重要战略地位。2011年十一国庆前夕,国务院正式出台《国务院关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见》,建设中原经济区正式上升为国家战略。战略定位为:国家重要的粮食生产和现代农业基地,全国工业化、城镇化和农业现代化协调发展示范区,全国重要的经济增长板块,全国区域协调发展重要的现代综合交通枢纽,华夏历史文明传承创新区。

三、交通

207国道与217、316省道贯通全境,郑少洛、禹登高速公路纵横交错,登峰铁路与京广、陇海。焦枝铁路干线相连,形成了四通八达、方便快捷的交通网络。

第二节 地形

嵩山位于我国第二阶段的东部边缘,西接伏牛山脉,东枕黄淮平原,绵延起伏于黄河南岸,自西向东依次有万安山、马鞍山、当阳山、少室山、太室山和五指岭,以轩辕关为界,分为两大部分,西部以少室山为主体,主峰连天峰1512m;东部以太始山为主体主峰峻极峰1491.73m,两山连绵72峰,峰峰秀丽,峰峰有典。

第三节 气候

嵩山地区地处北温带南沿,属北温带季风型大陆性气候。大陆度58.8度,四季分明,寒暖适中。据登封市气象站资料:全年向阳面平均日照2275小时,无霜期213天,年平均气温14.7℃,最高可达40.5℃,最低为-15.5℃。年平均降水量563毫米,年均蒸发量为1300毫米相对湿度60%。全年最多风向为东风,频率18%,其次是西北风,频率15%,平均风速3.0米/秒。嵩山山上山下温差(年均)达4~5℃,年平均气温10.2℃。

第四节 水文

嵩山地区河流沟谷纵横,切割较深,地形复杂。按山地高程划分,嵩山属于中高山,嵩山主峰海拔1492m。山前形成沉降盆地,盆地周围分布着低山丘陵,主要河流有颍河、双洎河和贾鲁河等,向东南流入淮河水系。嵩山横亘与黄河与淮河水系之间,构成黄河与长江两大水系的天然分水岭。

箕山山脉位于登封市南部,西段为颍河与汝河的分水岭,东段为颍河与双洎河的分水岭。 实习区内建有数座水库,较大的有白沙水库、纸房水库,较小的有唐庄水库、李湾水库、王堂水库、石道水库和少林水库。

第三章 嵩山地区地质特征

第一节 区域地质背景

嵩山位于秦岭造山带的东段,地处华北地台南缘,在面积464km2上,出露太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代“五代同堂” 的地层剖面, 沉积岩、火成岩和变质岩三大岩类齐全,由三个地层不整合面反映的前寒武纪三次地壳构造运动的存在,使嵩山成为一部地学百科全书。嵩山是25亿年前的嵩阳运动。18亿年前的中岳运动后和5.43亿年前的少林运动的命名地。嵩山最古老的岩石是新太古界登封群变质岩,形成于25亿年以前至30亿年,经过嵩阳运动,地层发生褶皱变形,上面不整合覆盖了古元古界嵩山群石英岩和石英片岩,形成于18亿年前至23亿年。之后又经过中岳运动使嵩山群和登封群地层受到褶皱变形,上面又沉积了中、新元古界的汝阳群石英砂岩和洛峪群石英砂岩和泥岩,形成于5.43亿前至18亿年。其后的少林运动使洛峪群前的岩层都遭褶皱变形,上面沉积了寒武纪的地层。这就是嵩山地区的三个地层不整合和发生在前寒纪的三次构造运动,它们在嵩山地区都能见到。此外,还能见到断层、褶皱、登封式铁矿和发育于寒武纪白云岩中的各种喀斯特地貌,以及新元古界、震旦系罗圈组、中震旦纪大冰期的遗迹。

第二节 地层

根据地壳运动、地层发育特征,嵩山地区地层区划属华北地层区、豫西地层分区、嵩箕地层小区。区内地层发育较齐全,各时代地层均有出露,并具有典型的华北型沉积特征。地地层有老至新可划分为太古宇登封岩群(Ardn)、古元古界嵩山群(Pt1sn)、中元古界五佛山群(Pt2W)、新元古界震旦系罗圈组(Zl)、古生界寒武系(∈)、奥陶系(O)、石炭系(C)、二叠系(P)、中生界三叠系(T)、新生界古近系(E)、新近系(N)及第四系(Q)等12个大的地层单元。并且嵩山地区岩石类型发育齐全,沉积岩、岩浆岩和变质岩均有分布。

第三节 岩石

一、岩浆岩

目前,一般认为火成岩由两类岩石组成:一类是岩浆作用形成的岩浆岩;另一类是非岩

浆作用形成的,如花岗岩化作用形成的花岗岩。火成岩中以岩浆岩为主。岩浆岩是由岩浆冷凝结晶形成的岩石,约占地壳总体积的65%。岩浆形成于地壳深处或上地幔中,主要由两部分组成:一部分是以硅酸盐熔浆为主体,一部分是挥发组分,主要是水蒸气和其他气态物质。前者在一定条件下凝固后形成各种岩浆岩,后者在岩浆上升、压力减小时从岩浆中逸出形成热水溶液,对成矿起很重要作用。也有极少数岩浆是以碳酸盐和氧化物为主的。

岩浆作用主要有两种方式:一种是岩浆上升到一定位置,由于上覆岩层的外压力大于岩浆的内压力,迫使岩浆停留在地壳之中冷凝而结晶。这种岩浆活动称侵入作用。岩浆在地下深处冷凝而成的岩石,称深成岩;在浅处冷凝而成的岩石,称浅成岩。二者统称侵入岩。另一种是岩浆冲破上覆岩层喷出地表,这种活动称喷出作用或火山活动。喷出地表的岩浆在地表冷凝而成的岩石,称喷出岩(又称火山岩)。

(1)辉绿岩与岩墙

辉绿岩为基性浅成岩,近于黑色,或黑灰、灰绿色,一般为细粒到中粒结构,有时有较大的斜长石斑晶,呈柱状或板状。矿物成分与辉长岩的相当。多呈岩床、岩墙产出。

采集标本的特征---------采集地点:嵩阳书院后的逍遥沟

采集时间:4月23日

天气:晴

辉绿岩标本描述---------颜色:灰绿、黑绿

矿物成分:辉石、斜长石

构造:块状

结构:辉绿结构

辉绿岩墙:岩浆沿着岩层裂隙或断层贯入而形成的板状岩体称岩墙。辉绿岩体呈岩墙产出侵入于登封岩群郭家窑组条带状混合岩中,岩墙斜切围岩片麻理,呈直立状,走向NE85o,长约300m,出露宽度约8m,高约30m,南壁呈波状弯曲,北壁参差不齐并有岩枝穿入围岩。侵入接触面界限清楚,是沿张性断裂发育而成的。围岩烘烤现象清晰可见。岩墙切入条带状混合岩的片理和脉体,其侵入时代应晚于太古宙登封岩群郭家窑组。围岩已遭受混合岩化,形成条带状混合岩。混合岩的基体为黑云斜长片麻岩,呈灰褐色,鳞片花岗变晶结构,片麻状构造。主要矿物有黑云母、斜长石和石英等。

辉绿岩墙地质描述图

(2)花岗岩

花岗岩是分布最广的深成岩类,其分布面积占所有侵入岩面积的80%以上。主要由钾长石、富福纳斜长石、石英组成,并含少量黑云母或角闪石。通常钾长石多于斜长石,石英可达20%以上。如果钾长石与斜长石约略相等,称石英二长岩。如果斜长石多于钾长石,且暗色矿物增多,称花岗闪长岩。钾长石主要为正长石,多呈半自形板状、柱状,肉红或淡黄色;斜长石主为富钠的酸性斜长石,自形程度比正长石好,白、灰白等色;在岩石断口上可见长石的平坦解理面。石英为不规则他形颗粒,断口不平坦,烟灰色,玻璃光泽。暗色矿物自形程度较高,黑云母呈小六角片状或鳞片状,光泽强,硬度小;普通角闪石多呈柱状,光泽弱,硬度较大。此类岩石多为肉红色、灰白色,略具黑色斑点。具典型的半自形等粒结构者,称为花岗结构。根据晶粒大小,又可分为粗粒、中粒和细粒花岗岩。有的具似斑状结构,斑晶主为钾长石,直径可达 1cm以上,称斑状花岗岩。根据暗色矿物种类,又可分别称为黑云母花岗岩、角闪花岗岩等。花岗岩是多种成因的,其两种基本形式是岩浆侵入和花岗岩化。 采集标本的特征--------采集地点:登封市以西六公里处的教练场上

采集时间:4月27日

天气:晴

花岗岩标本描述-------颜色:白色

矿物成分:斜长石、钾长石、石英、黑云母

构造:块状构造

结构:花岗结构

二、沉积岩

暴露在地壳表部的岩石,在地球发展过程中,不可避免地要遭受到各种外力作用的剥蚀破坏,经过破坏而形成的碎屑物质在原地或经搬运沉积下来,再经过复杂的成岩作用而形成岩石,这些由外力作用所形成的岩石就是沉积岩。沉积岩的物质主要来源于先成岩石(无论是火成岩、变质岩和先成的沉积岩)风化作用和剥蚀作用的破坏产物,包括碎屑物质、溶解物质和新生物质;除此还包括生物遗体、生物碎屑以及火山作用的产物。这些物质在低洼的地方沉积下来,总称为沉积物。各种沉积物最初都是松散的,经过漫长的时代,上覆沉积物越来越厚,下边沉积物越埋越深,经过压固、脱水、胶结等成岩作用,逐渐变成坚固、成层的岩石。现在未胶结的较新的松散沉积物,也包括在广义的沉积岩范畴之内。沉积岩是在地壳发展过程中,在外力作用支配下,形成于地表附近的自然历史产物。沉积岩层中蕴藏着煤、石油、铁、锰、铝土、磷、石膏、盐、钾盐、石灰岩等矿产资源。特别是盐类矿产和可燃有机能源矿产几乎全部蕴藏在沉积层中。

(1)砂砾岩

由母岩和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石,又称为陆源碎屑岩。如果其中含有25%~50%的砂则可称为砂质砾岩。

采集标本的基本特征--------采集地点:玉皇庙旁书院河西

采集时间:4月24日

天气:晴

砂砾岩标本描述---------------颜色:紫红色

主要成分:碎屑石英、黏土

构造:层理构造

结构:碎屑结构

(2)砂岩类

由2~0.05mm的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石统称砂岩。砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主,其次为长石、白云母、黏土矿物以及各种岩屑。根据粒级大小,砂岩可以分为:巨粒砂岩(1~2mm)、粗粒砂岩(0.5~1mm)、中粒砂岩(0.25~0.5mm)、细粒砂岩(0.125~0.25mm)、微粒砂岩(0.0625~0.125mm)。

采集标本的特征----------采集地点:大金店镇陈楼村

采集时间:4月26日

天气:晴

砂岩标本描述-------------颜色:褐色、灰白色

主要成分:石英、长石

构造:层理构造

结构:碎屑结构

三、变质岩

无论什么岩石,当其所处的环境不同于当初岩石形成时的环境,岩石的成分、结构和构造等往往也要随之变化,以便使岩石和环境之间达到新的平衡关系。这种变化总称为变质作用。变质作用不同于风化作用,前者是在相当的温度、压力等条件下进行的,而后者是在常温、常压等条件下或者说是在风化带或胶结带进行的。变质作用也不同于岩浆作用,前者是在温度升高过程中但一般是在固态下进行的,而后者是在熔融态岩浆的冷凝过程中进行的。但是,现实自然不同地质作用之间的界限并不都是截然分开的,过渡状态的存在正是自然现象复杂性的表现。

由变质作用形成的岩石,就是变质岩。由火成岩形成的变质岩称正变质岩;由沉积岩形成的变质岩称副变质岩。变质岩的特点,一方面受原岩控制而具有一定的继承性;另一方面由于变质作用的类型和程度不同,而在矿物成分、结构和构造上具有新的特征。

(1)条带状混合岩

如果脉体平行于基体的片理分布,两者呈深浅相间的条带状,这种混合岩称条带状混合岩。 采集标本的特征------------采集时间:4月23日

采集地点:中岳书院后的逍遥沟

天气:晴

条带状混合岩描述---------颜色:白色、灰白色

矿物成分:长石、云母、石英

构造:片麻状构造

结构:条带状结构

(2)千枚岩

千枚岩:具典型千枚构造的浅变质岩石,由黏土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质

而成。变质程度比板岩稍高,原岩成分基本上已全部重结晶,主要由细小绢云母、绿泥石、石英、钠长石等新生矿物组成。具细粒鳞片变晶结构,片理面上有明显的丝绢光泽,并常具皱纹构造。可有绿、灰、黄、黑、红等颜色。

采集标本的特征-------采集时间:4月25日

采集地点:中岳庙后沟800m处

天气:晴

千枚岩描述------------颜色:灰白

矿物成分:绢云母、绿泥石、石英、钠长石

构造:千枚状构造

结构:细粒鳞片变晶结构

(3)石英(马尾状)

除接触变质作用可形成石英岩外, 在区域变质作用下亦可形成石英岩,但成分稍复杂,或具条带状构造。

采集标本的特征---------采集时间:4月25日

采集地点:中岳庙后沟1000m处

天气:晴

马尾状石英岩描述------颜色:灰白色

矿物成分:石英岩、长石、云母

构造:厚层块状构造

结构:粗粒变晶结构

第四节 构造

一、构造运动

内力引起地壳乃至岩石圈变形、变位的作用,叫做构造运动。由构造运动引起岩石的永久变形,称为构造变动。在前苏联,构造运动和构造变动是同一术语,但在西方,构造变动主要指岩石受内力作用所产生的岩石永久变形,这种变形包括两大类,即褶皱变动和断裂变

动。根据构造运动发生的时间,可以分为老构造运动(通常不加“老”字)和新构造运动。一般认为,新近纪和第四纪的构造运动称为新构造运动,在这以前的构造运动称为老构造运动。但关于新构造运动的含义有很大分歧,有的认为第四纪的构造运动即新构造运动,也有的认为古近纪、新近纪和第四纪的构造运动为新构造运动,还有的认为凡是造就现代地形基本轮廓的运动(未有时间限制)即新构造运动。总起来说,新构造运动是指地壳发展史上最近一个时期的构造运动。

二、褶皱

岩层的弯曲现象称为褶皱。岩层在构造运动作用下,或者说在地应力作用下,改变了岩层的原始产状,不仅使岩层发生倾斜,而且大多数形成各式各样的弯曲。褶皱是岩层塑性变形的结果,是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。褶皱的规模可以长达几十到几百千米,也可以小到在手标本上出现。褶皱构造通常指一系列弯曲的岩层;而把其中一个弯曲称为褶曲。从成因上讲,褶皱主要是由构造运动形成的,它可能是升降运动使岩层向上拱起和向下拗曲,但大多数是在水平运动下受到挤压,岩层的水平距离缩短而形成的。褶皱的基本组成部分包括:①核,褶皱的中心部位;②翼,泛指核部两侧比较平直的部分;③轴迹﹐褶皱面从一翼过渡到另一翼时出露的轴部;④枢纽﹐同一褶皱面上最大弯曲点的连线;⑤轴面,各相邻褶皱面的枢纽联成的面,可以是平面,也可以是不规则的曲面,轴面与地面或其他面的交线称为该面上的轴迹;⑥轴,想的圆柱状褶皱可以由一条平行其自身移动而描绘出该褶皱面弯曲形态的直线,这一直线又称为褶轴。褶轴只是具有表明几何方位意义的线段,圆柱状褶皱的枢纽方向代表了褶轴的方向。非圆柱状褶皱可有枢纽线而没有统一的褶轴,只有把它分解成许多近似圆柱状褶皱的区段,才可分别确定其褶轴;脊线和槽线, 在横剖面上褶皱面的最高点称为脊,同一褶皱面上脊的连线称为脊线;反之,褶皱面在剖面上的最低点称槽,同一褶皱面上槽的连线称为脊。

在一个地区,褶曲常是连续出现,形成各种褶皱组合特征,特别是在地壳活动强烈地区,往往形成很复杂的褶皱带。常见的褶皱组合类型如下:(一)从横剖面看褶皱的组合类型1.复背斜和复向斜2.同斜褶皱和等斜褶皱3.隔档式和隔槽式褶皱。(二)从平面上看褶皱的组合类型:1.平行状褶皱2.分枝状褶皱3.帚状褶皱4.弧形褶皱5.雁行式褶皱。

实地观察

观察地点:中岳庙后沟少顶山背斜

观测时间:4月25日

登封大背斜描述:主要成分为石英岩,北东东70o,宽120m,高60m,东翼较陡,产状70o,倾角40o,西翼较缓,产状295o,倾角25o,此褶皱定名为斜歪倾伏背斜。节理按力学性质可分为张节理和剪节理。张节理是由张力而形成,剪节理是由剪切力(扭力)作用形成的。

此处可见张节理发育在斜歪倾状背斜的转折端,与褶皱枢纽近于平行,节理面呈锯齿状,延伸较短。从横剖面观察裂口上大下小,延伸深度不大。

三、断层

岩块沿着断裂面有明显位移的断裂构造称为断层。断层的规模有大有小,所波及的深度有深有浅(深可切穿岩石圈或地壳,浅可切穿盖层或只在地表);形成的时代有老有新;有的是一次构造运动的结果,有的是多次构造运动的结果;有的已不活动,有的还在继续活动;形成断层的力学性质或张或压或剪,各不相同。

按两盘相对运动的方向,断层可分为基本的三类;正断层、逆断层和平推断层。上盘相对下降、下盘相对上升的断层称正断层,断层面倾角一般较陡。上盘相对上升、下盘相对下

降的断层是逆断层,断层面倾角变化较大,从陡倾到近水平。一系列低角度逆断层组合起来,被冲断的岩片就象屋顶上的瓦片那样一个叠一个,可形象地称为叠瓦状构造。如果断层两侧的岩石不是沿断层面上下移动而是沿水平方向移动,则称平推断层。如果把这三类断层与形成的构造应力联系起来,通俗地说,正断层由拉张应力引起,逆断层是挤压应力的结果(故常造成地壳的缩短),平推断层则与剪切应力有关,其断层面常近直立。

断层标志:1、有主断面。

2、两侧若是沉积岩,产状不一致,紊乱。

3、脱泄,褶皱代表本盘受力方向。

4、有构造岩(动力变质岩)

5、有角砾岩,带棱角,碎后胶结,成分单一。

6、断层泥(处于最近仍在活动的断层中)

7、动力变质矿物:产状方向沿重力作用方向,断层面两侧有氧化铁,呈红色,

析出二氧化硅,原岩胶结硅化。

8、有擦痕,断层两侧发生移动。

实地观察

观察地点:玉皇庙村西书院河旁

观察时间:4月24日

玉皇庙断层描述:上盘为二叠系石盒子组页岩,下盘为古元古界嵩山群罗汉洞组石英岩。倾向SE167o,倾角43o。

玉皇庙地质剖面图

第五节 矿产

煤、铝土矿、黏土矿、麦饭石、石英岩、花岗岩。

煤:是登封县的一种优势矿产,市区内有登封煤田,东部跨新密煤田和禹县煤田。包括马鞍山(东边大部)、郭沟、新新、箕山、告城、卢店、大冶、弋弯(大平)、东施村、王庄(西边小部分)、扒村(西边大部分)王村、费庄、屈沟共14个井田

铝土矿:资源丰富,位居全省前列,县区内计有大型矿床1处,中型矿床4处,小型矿床12处,布局47个小区(矿段)遍布大冶、王村、告城、徐庄、白坪、大金店、送表、石道、君召、颖阳等10个乡镇。呈近东西向分布,延长50公里之多。

粘土矿:资源比较丰富,主要分布大冶、王村、告城、徐庄、白坪、大金店、送表、颖阳等乡镇。赋存于石炭系本溪组、二叠系上、下石盒子组和第四系中更新统、全新统下部等地层中,根据不同工业用途大致或以分为三种类型:耐火粘土、水泥用粘土,砖瓦用粘土。 麦饭石:嵩山麦饭石又称嵩山药石。李时珍《本草纲目》:“世传麦饭石膏,治发背疮甚效,乃中岳人吕子华秘方。”经河南省地质科研专家研究,嵩山麦饭石含有丰富的对人体有益的微量元素,有很高的药理,药性,保健作用。其产品有石花茶,餐具,茶具等。

第六节 地史

嵩山古老的岩石系形成于23亿年前,此前,嵩山是一望无际的大海,据中外地质学家考察,嵩山岩石发育完整,在地球发展历史上,历太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五代,习称为“五世同堂”。嵩山地区的岩浆岩、沉积岩、变质岩的出露,构成了中国最古老的岩系,登封群的“登封朵岩”。据中国地质界测定,这里是世界上稀有的自然地质宝库。据地质学家考察,经过23亿年的“ 嵩阳运动”,8亿年前的“中岳运动”,5、6亿年前“少林运动”,才结束了地质史上的元古代,进入了古生代的寒武纪和奥陶纪。又经过约两亿年,此处地壳上升至海平面以上,因其受风化和剥蚀作用,形成了嵩山地区的含煤地层。两亿三千年前后,中国的版土上,又发生了一次延续很长时间的地壳运动,南北广大地区的“燕山运动”,嵩山地区受到南北方向的推挤,形成了今天的山势地貌。

一、 嵩阳运动

嵩阳运动是发生在太古代末期的一次激烈的造山运动,使登封群强烈褶皱,形成以东西向为主的线型褶皱和穹窿构造,伴有以酸性岩浆为主的侵入活动,使岩石发生强烈区域变质和不同程度的混合岩化作用,并造成嵩山群之间的角度不整合接触。这次运动使本区陆壳开始形成。这次构造层以塑性形变为主,褶皱形态复杂,总体呈现以近东西向为主的一系列短轴背斜或穹窿构造。

二、 中岳运动

中岳运动发生于早元古代末的一次强烈的造山的运动,它使嵩山群形成近南北向的紧闭线状褶皱,岩石发生浅变质。使陆壳运动进一步增长,地台基底基本形成,中条构造层由嵩山群组成,与下伏嵩阳构造层不整合接触。地层褶皱强烈,形成近南北向的紧闭线形复式褶皱。这个时期形成的断裂构造主要有东北向的压剪性冲断层、近东西方向的张性正断层及沿嵩山群底剪切而形成的滑脱断裂。

三、 少林运动

发生于震旦纪与寒武纪之间的升降运动,这次地壳运动以后,本区全面沉降,广泛接受海相沉积。它使基底断块翘起,南高北低,导致五佛山群发生由南向北重力滑动,并伴生褶皱及构造

第四章 嵩山地区典型地貌

第一节 构造地貌

地貌亦称地形,指地球硬表面由地貌内外动力的相互作用塑造而成的各种各样的外貌或形态。

构造地貌由地球内力作用直接造就的和受地质体与地质构造控制的地貌。从宏观上看,所有大地貌单元,如大陆和海洋、山地和平原、高原和盆地,均为地壳变动直接造成。但完全不受外力作用影响的地貌,如现代火山锥和新断层崖是罕见的,绝大多数构造地貌都经受了外力作用的雕琢。构造地貌分为3个等级:第一级是大陆和洋盆;第二级是山地和平原、高原和盆地;第三级是方山、单面山、背斜脊、断裂谷等小地貌单元。第一级和第二级属大地构造地貌,其基本轮廓直接由地球内力作用造就;第三级是地质构造地貌,或称狭义的构造地貌,除由现代构造运动直接形成的地貌(如断层崖、火山锥、构造穹窿和凹地)外,多数是地质体和构造的软弱部分受外营力雕琢的结果。

一、背斜山

与背斜构造相一致的山。在褶皱构造地区,地貌发育的初期背斜部位尚未经受明显的侵蚀破坏,形成背斜山。其山脊位置和背斜轴相当,两坡岩层向外倾斜。背斜的中心部分岩层较老,两翼岩层较新。

二、单面山

单面山指由单斜岩层构成的山岳。单面山沿岩层走向延伸,两坡不对称,一坡与岩层面一致,长而缓,称为单面山的后坡(或构造坡);另一坡与岩层面近乎垂直,短而陡,一般是外力作用沿岩层裂隙破坏而成,称为单面山的前坡(或剥蚀坡)。单面山的发育主要受构造和岩性控制。

实地观察

观察地点:大金店镇陈楼村附近

观察时间:4月26日

单面山描述:构造地貌,单斜地貌。倾角水平40o,坡度明显不对称,顺沿坡缓,逆沿坡比较大。顺坡32o,逆坡63o。山脊线平直,人与岩层走向一致。

第二节 流水地貌

地表流水在陆地上是塑造地貌最重要的外动力。它在流动过程中,不仅能侵蚀地面,形成各种侵蚀地貌(如冲沟和河谷),而且把侵蚀的物质,经搬运后堆积起来,形成各种堆积地貌(如冲积平原)。凡由地表流水作用(包括侵蚀、搬运和堆积)塑造的各种地貌,统称流水地貌。

(1)洪积扇 干旱半干旱区的季节性或突发性洪流在河流出山口因比降突减,水流分散,水量减小而形成的扇形堆积地貌。

洪积扇在平面形态上成扇形,其顶部与沟口相连,形成一个扇形倾斜面,逐渐过渡到山前平原。洪积扇的顶部坡度较大,倾角一般为5 ~10 ;砾石组成,含沙透体,有层理,分选性较差,磨圆较差。在开始形成散流的地方,由于流速骤减,洪积扇的坡度开始迅速减小。洪积扇中间部位主要由沙,粉砂,亚粘土组成,含细纱透镜体,有清楚的层理。到洪积扇的边缘,坡度进一步减小,一般只有1 ~2 ,逐渐过渡到山前平原,主要由细的亚粘土,粘土和部分粉砂组成,或有粗粒物质透镜体,分选较好,出现清晰层理。扇缘低地常有地下水的出露,常为干旱地区的绿洲所在之地。洪积扇的规模越大,坡度越平缓。在洪积扇的表面,常被暂时性洪流切割成放射状的沟槽。

气候变化和地壳上升可使洪积扇遭受切割,形成洪积扇阶地。

第三节 黄土地貌

黄土是第四纪时期形成的陆相淡黄色粉砂质土状堆积物。主要分布于干旱或半干旱的中纬度地带。黄土地区的外缘,或是第四纪冰川的分布区,或是目前的温带沙漠。

黄土颜色为灰黄色或棕黄色;质地均一,以粉沙为主,细沙和粘粒较少;矿物成分以石英、长石和碳酸盐类为主,富含碳酸钙;无沉积层理,垂直节理发育,孔隙度大,具有湿陷性和潜蚀作用;含埋藏古土壤层;抗蚀力较小。以上为原生黄土的特性,次生黄土往往具有沉积层理,粒度变化较大,孔隙度低,无明显的湿陷性。

黄土地貌是发育在黄土地层(包括黄土状土)中的地形,是黄土堆积过程中遭受强烈侵蚀的产物。风是黄土堆积的主要动力,侵蚀以流水作用为主。黄土地貌可分为黄土沟谷地貌、黄土沟(谷)间地貌和黄土潜蚀地貌等类型。典型的黄土地貌有以下特征:①沟谷众多、地面破碎。②侵蚀方式独特、过程迅速。黄土地貌的侵蚀外营力有水力、风力、重力和人为作用。③沟道流域内有多级地形面。

我国黄土主要分布在北方干旱区和半干旱区,位于北纬34 -45 之间,呈东西向带状分布。黄土区的西面和北面与沙漠相连,从西北向东南依次为戈壁、沙漠、黄土,逐渐过渡,西北部靠近沙漠的,粒度较粗,愈往东南距离沙漠愈远,黄土粒度逐渐变细。

我国黄土总面积约63.5 104km2,其中黄河中下游的陕西北部,甘肃中部和东部、宁夏南部和山西西部,是我国黄土分布最集中的地区,不仅分布面积广,而且厚度达(最大可达200m)。由于这个地区地势高,形成有名的黄土高原。

在陈楼村村委东侧有一处黄土地貌。在黄土层中有一废弃窑洞,可以看出黄土的直立性好,节理发育,其中有几层大小不同的砾石层,为流水作用的结果,反应了当时当地气候发生的强烈的干湿变化。

第五章 总结

实习收获

在4月22日我们由老师带领,前往登封进行为期一周的 。这次实习可以说圆满而成功。这次实习加强了我对《地质学》和《自然地理学》课本基础知识的理解,通过野外实习,进

一步加固和加深课堂多学过的理论知识,培养出用地质观点分析实际问题和观察能力,在实习中,观察分析褶皱、断裂特征,学回了辨认分析河流地质作用的能力,从而进一步明确了地质的地位以及与自然地理和现实紧密结合的治学思想。本次实习的主要内容和意义是在时间的基础上加强对课本知识的理解,以时间促学习,使书本知识与实践相结合,理论联系实际,更好加强学生的动手能力,培养学生的动手能力,培养学生多创新能力和创新思维。实习的同时我们领略到了嵩山美丽的自然景色,在赞叹大自然神奇力量的同时,也被人类伟大的智慧力量所折服„„通过这次实习,我们的观察能力、动手能力、思维能力等有了很大的提高,我们也亲身体会到了地质考察的乐趣,激发我们关注大自然、热爱大自然的情怀,使我们初步掌握了科学的野外地质工作方法,开拓了视野,丰富了知识,同时也尝到了野外调查工作的艰辛与甘甜。 同时,这次实习也是对我个人的一次挑战,从来没有爬过山的我,这次对我个人的意志品质是一次考验,我得到了一次良好的锻炼。

实习中存在的问题

学生的团队意识不够强,缺乏合作精神,爱单独行动,集体观念缺乏,需要树立正确的集体价值观,维护集体的利益。

缺乏自我保护的安全意识,山区由于地势陡峭,地形复杂,个别同学擅自离队,没有经过批准独自行动,彰显个人英雄主义,这是很危险的。

准备不够充足,由于野外实习需要长途跋涉,登山下沟,再加上天气炎热,不少同学的装备不够齐全,缺乏野外实习的经验。

不少同学学习感不强,完全把实习当做了一次旅游,只顾游山玩水,并没有认真听讲、记录。

参考文献

伍耀忠. 1992. 嵩山地质. 中国人民出版社.

宋青春, 邱维理, 张振青. 2006. 地质学基础. 高等教育出版社.

程胜利, 孙宝玲, 苗雨国. 2008. 嵩山地质实习指南. 地质出版社.

赵富海. 2008. 嵩山地质地貌. 中国工人出版社.


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