第一篇:嵩山实习报告
嵩 山 地 质 实习报 告
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嵩山地质实习报告
目次
第一章、绪言....................................1 第二章、地层....................................4 第一节、太古宇.................................................4 第二节、元古宇.................................................5 第三节、显生宇.................................................5
第三章、岩浆岩..................................6 第四章、构造....................................8 第五章、实习区矿产资源概况.....................13 第六章、地质发展史.............................................................................................14 第一节、太古宙~古元古代阶端..................................15 第二节、中元古代~新元古代早期阶段............................15 第三节、震旦纪~三叠纪阶段....................................15 第四节、侏罗纪~第四纪阶段....................................16 第七章、结语...................................16
第一章 绪言
第一章 绪言
地理位置:嵩山世界地质公园位于河南省郑州市登封市,总面积450平方公里,东依省会郑州,西临古都洛阳,北临黄河,南靠颍水。
行政区划:登封市辖3个街道、9个镇、5个乡:嵩阳街道、少林街道、中岳街道、大金店镇、颍阳镇、卢店镇、告成镇、阳城区镇、大冶镇、宣化镇、徐庄镇、东华镇、白坪乡、君召乡、石道乡、唐庄乡。市人民政府驻嵩阳街道。嵩阳街道:位于登封市区,是登封市委、市政府所在地。2000年5月经省政府批准成立街道办事处。总面积60余平方千米,原辖16个居委会、2个行政村,总人口15万余人。2006年辖18个居委会。少林街道:位于登封市西区。辖9个村委会。中岳街道:位于登封市区东3千米处。2006年,辖1个居委会、8个村委会:中岳庙居委会、新店村、韩村、北高庄村、东十里铺村、花楼村、交河口村、康村、东张庄村。前身是1992年7月成立的中岳经济开发区(1996年改为中岳工业区)。2000年6月8日成立街道办事处。总面积60.1平方千米,辖2个居委会,7个行政村,即:中岳庙居委会、新店居委会、东十里铺村、韩村、花楼村、康村、交河口村、北高庄村、东张庄村。阳城区镇:面积:15平方千米,位于登封市东南部,距登封市中心13千米。辖6个村委会。徐庄镇: 位于登封市区东南25千米处,总面积76平方千米,辖14个行政村,137个村民组,总人口3.5万人,其中镇区人口8600人。2007年12月11日,经河南省人民政府正式批准,撤销徐庄乡,设立徐庄镇。12月27日徐庄镇举行撤乡设镇庆典。
道路交通: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,登封铁路与京广、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。
自然地理经济: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℃。
嵩山地区河流众多,水资源较为丰富。区内主要河流为嵩山南麓的颖河,属淮河水系,区内长30余公里,两岸支流呈羽毛状向东流入白沙水库。区内有小型水库十余个,水资源主要为自然降水和深层地下水,用水主要靠库、塘、堰等截流蓄水供给,部分地段打深井取水。
由太室山和少室山组成,最高峰(峻极峰)1491.7米。东西绵延约60余千米。古名为外方、嵩高、崇高。五代后称中岳嵩山,与泰山、华山、恒山、衡山共称五岳。这里山峦起伏,峻峰奇异。历史上根据山峰坐落方位,形状外貌和名人遗迹等,分成太阳、少阳、明月、玉柱、万岁、凤凰、悬练、卧龙、玉镜、青童、黄盖、狮子、鸡鸣、第一章 绪言
人,我组成员为:**,**,**。指导教师为***老师和***老师。
交通位置图
图1-1登封交通位置图
完成的工作量:地质观察路线: 路线一:井湾——元古宇、中岳运动界面观察路线
路线二:中岳庙——古元古界、褶皱、节理、飞来峰观察路线 路线三:唐窑——下古生界、少林运动界面观察路线
路线四:稻田沟——上古生界、中生界、地表水观察路线 路线五:石淙河——断谷层、岩溶地貌观察路线
路线六:龙山——太古宇、嵩阳运动界面、泉水、辉绿岩墙观察路线 路线七:嵩顶——褶皱构造、地貌观察路线 路线八:飞机场——花岗岩、风化壳观察路线
路线九:玉皇庙——新生界、登封大断层、河流阶地观察路线
观察点:
路线一:五指岭组观察点、嵩山群庙坡山组观察点、中岳运动界面观察点。路线二:少顶山背斜观察点、罗汉洞组观察点黄盖亭飞来峰观察点。
路线三:张夏组灰岩观察点、馒头组观察点、朱砂洞组观察点、少林运动界面
第二章 地层
会善寺对面公路边 登封群郭家窑组 年龄:Rb-Sr 2510±210Ma 1 坐标:34.4912°N 112.9991°E 高程497m○观察变质片麻岩,新鲜面颜色为灰黄色,风化面为深灰色,岩石的混合岩化不强烈,条带状不太明显,节理发育,风化程度中等,块状构造,成岩矿物为:石英、黑云母、白云母、角闪石。(在此处原来有一条沟,在那里观察片麻岩较理想,但沟已经被填埋)
龙山南坡 嵩山群罗汉洞组 年龄:Rb-Sr 1952Ma 坐标:34.4866°N 113.0123°E 高程558m 观察的是由变质作用形成的底砾岩,底砾岩的磨圆度较差,分选性较差,胶结物为硅质、硅铁质胶结,砾石的主要成分是石英岩碎块。在爬龙山的的过程中,在山坡山上可见许多石英岩的碎石块。
第二节、元古宇
井湾向北的公路旁 古元古界嵩山群五指岭组 年龄:Rb-Sr 1799Ma 观察的岩石为千枚岩和片岩。先观察到的是千枚岩,千枚岩呈黄灰色,片理面具有丝绢光泽和小的皱纹,千枚状构造,结晶颗粒小,用肉眼无法看到。然后观察到的是千枚岩向片岩过度的千枚状片岩,接下来观察到片岩,片岩的片理面不具有丝绢光泽和小皱纹,结晶颗粒用肉眼已经可以观察到。
唐窑村 中元古界五佛山群马鞍山组 年龄:K-Ar 708Ma 坐标:34.5424°N 112.9593°E 高程601m 观察到的岩石有砂岩和砾岩。砂岩的成岩矿物为石英,铁质胶结,细砂结构,块状构造。产状为347°±4°∠10°±2°。砾岩的砾石主要成分是石英,磨圆度较好,分选性中等,胶结物为硅铁质胶结。此处可能存在小断层。
第三节、显生宇
唐窑村下山小路旁 古生界寒武系朱砂洞组 坐标:34.5442°N 112.9576°E 高程582m 观察到的岩石为灰岩,新鲜面为灰黑色,块状构造,晶质为隐晶质,矿物组成为方解石,属碳酸盐岩矿物。灰岩比较坚硬,在灰岩中,有较多的生物化石。
唐窑村下山小路旁 下古生界寒武系馒头组 坐标:34.5457°N 112.9563°E 高程571m 观察到的为紫红色泥岩,新鲜面为紫红色,块状构造,抗风化弱,矿物成分为黏土矿物。产状为335°±5°∠22°±2°。泥岩的矿物可以细小,用手摸上去较光滑,砂岩用手摸起来有粗糙感,这是区别砂岩与泥岩的简便方法。
唐窑村下山小路旁 下古生界寒武系张夏组 坐标:34.5480°N 112.9521°E 高程557m 观察到鲕状灰岩,颜色为深灰色,可以清晰地看到鲕状,鲕状灰岩是浅海相沉积,在潮汐、波浪的振荡作用下形成的。再向下走,可以见到豆状灰岩、竹叶状灰岩、豹皮状灰岩。豆状与鲕状的差别是:鲕的直径<2mm,豆>2mm。
稻田沟村 下古生界寒武系崮山组
第三章 岩浆岩
3-1
图3-1 辉绿岩墙
登封大断层处的花岗岩侵入体
坐标:34.4368°N 113.0401°E 高程313m 从登封大断层的断层面往北走约15米,可见一片出露的花岗岩侵入体,该花岗岩侵入体遭风化剥蚀很严重,表面的岩石已成为碎屑,颜色为灰黄色。该侵入体是沿层面侵入,侵入位置为大断层的下盘石英岩岩层的底部,该侵入为深成侵入,结晶颗粒较大。
花岗岩采石场
坐标:34.4510°N 112.9964°E 高程385m 在该采石场首先可见到的是出露面积很大的灰黄色的花岗岩岩株,该处花岗岩与登封大断层处的花岗岩属于同一个岩株,该岩株为15km*10km,是早期深成侵入,钾长石含量较高,风化较严重,在表层已经形成风化壳。在采石场,后期侵入的花岗岩沿裂隙侵入到早期侵入的花岗岩岩株内部,后期侵入的花岗岩颜色较浅,岩性坚硬,矿物成分为:斜长石、石英、辉石、角闪石、黑云母。后期侵入的花岗岩可作为石料进行开采。如图3-2
第四章 构造
为下降泉。泉水一年四季不断,夏季由于降水丰富,泉水流量增大,泉水下游形成的河流里的石头的磨圆度好,分选性好。在犬的旁边,也可见到旁边的岩石有水渗出,但未形成泉。如图4-1
图4-1 裂隙泉
石英岩上的波痕印模
在从井湾到蛤蟆嘴的公路旁,可看到石英岩上的波痕印模,石英岩印模的产状为355°±10°∠60°±4°。该印模波峰朝下,波谷朝上。原处的波痕已被风化或人工开采而消失。如图4-2
图4-2 石英岩波痕印模
第四章 构造
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)。我们在王堂水库旁实习了构造地貌的一种——单面山。
单面山描述:山脊走向与岩石走向一致,两坡明显不对称。与岩层走向相同的山坡坡面平整,坡度缓,坡体稳定。与岩层倾向相反的山坡坡面陡,坡体不稳定,易被侵蚀,形成坡积物。
大石淙、小石淙
坐标:34.3987°N 113.1766°E 高程231m 大石淙和小石淙地区为岩溶地貌,岩石岩性为寒武系的白云质灰岩,到处可见溶洞,溶沟,溶坑,节理发育,由于河流的冲蚀,并且石灰岩易溶,形成了岩溶地貌,又称喀斯特地貌。
在大石淙旁边,为一大的断层,该断层为正断层,断层面的产状为340°±10°∠60°±5°。上盘产状为34°±4°∠14°±2°。下盘产状为200°±2°∠11°±3°。上盘岩性为石盒子组的泥岩,下盘岩性为白云质灰岩。
少顶山大背斜
图4-5 少顶山背斜
由于当时天气状况太差,无法进行拍照和测量产状,未观察到背斜的轴部。所以从网上下载了一张背斜的图片。在该背斜的东北侧有一断层,图中未显示。
少顶山背斜东侧沟谷中
在该斜坡上,节理很发育,主要为剪节理,其中一对较大的共轭X剪节理的产状为180°±3°∠80°±1°,272°±5°∠67°±1°。该坡的层理也很3和楔状层理○4。如图4-6 发育,有槽状层理○
第四章 构造
图4-7 登封大断层素描图
图4-8 登封大断层断层面
第五章 实习区矿产资源概况
嵩山奇特的地质构造使它蕴藏了丰富的煤、铝、铁、麦饭石等矿产资源。该区已探明的矿产品种达37种,具有储量大、品位高、易开采等优点。其中煤炭探明储量15.8亿吨,远景储量30亿吨,1991年被确定为全国15个重点开发区之一,被能源部定为全国100个商品煤基地之一。铝钒土储量2.4亿吨,3
第六章 地质发展史
2300Ma的“ 嵩阳运动”,800Ma前的“中岳运动”,560Ma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200Ma,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。230Ma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。
第一节 太古宙~古元古代阶段
嵩阳运动
嵩阳运动是发生在2500Ma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。后期经过长期的风化剥蚀,嵩山渐渐被夷平,加上地壳不断下降,夷平的嵩山又被淹没在海水之下,形成滨海和浅海环境,于是接受了被称为嵩山群的碎屑物质、泥质及钙、铁等物质的沉积。
中岳运动
中岳运动发生于距今1800Ma的早元古代末的一次强烈的造山的运动,来自东西方向的应力作用和温、压效应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。“中岳运动”后,嵩山再次被慢慢风化、剥蚀、夷平、下降,遂渐渐被海水吞噬,形成滨海、浅海、山间盆地等环境,先后沉积了被称作马鞍山群、五佛山群和罗圈冰渍层的底层层序。
第二节 中元古代~新元古代早期阶段
大约距今1400Ma前后,嵩山地区开始沉降,这一沉降的范围大大超出以前的范围。首先在嵩山西段边坡沉积了兵马沟组。之后沉积了五佛山群。
少林运动
少林运动发生于距今800Ma~680Ma左右,嵩山地区开始剧烈的隆升,由于隆升速率不一,引起五佛山群重力失稳,形成了嵩山地区独具特色的、发育在浅表构造相环境下的伸张构造体系——重力滑坡构造,遂发生表层滑动褶皱和滑动断裂并形成飞来峰和构造窗。
第三节 震旦纪~三叠纪阶段
加里东、华力西运动
发生于距今543Ma前后的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
参考文献
1高程的测量误差是20m—50m.○2辉绿结构——是一种在自形、半自形斜长石晶体的交叉空隙中充填他形○辉石颗粒的结构.3槽状交错层理——流水成因,槽状前积层长轴所在面会聚方向代表的倾○斜方向即为水流方向.4楔状斜层理——波浪或水流成因,前积细层面倾向代表水流方向,但通○常伴有两组方向.参考文献
司荣军.嵩山世界地质公园.中国矿业大学出版社,2010 河南省地质矿业厅.河南省岩石地层.中国地质大学出版社,1995 登封气象站资料.网络
黄定华主编.普通地质学.高等教育出版社,2004 李叔达主编.动力地质学原理.北京:地质出版社,1983 马建华.嵩山地区自然地质及其实习.科学出版社,2006 河南省地质矿业厅编著.河南省岩石地层.中国地质大学出版社.1997
第二篇:嵩山实习报告
嵩山地区地质地貌野外实习报告(08版)
目录
前言
地质地貌有关内容
一.地质部分
二.地貌部分
总结
前言
2009年6月28日到7月3日,我们院的同学在嵩山地区进行了为期一周的地质地貌野外实习。在出发之前,全院开了动员大会,实习老师交代并安排了各项事宜,强调了实习期间的纪律,并对同学们做了分组安排,三个专业各成一个大组,分别有不同的实习老师带领,每个大组又分成不同的小组,每个小组有组长和副组长各一名,同时,实习老师有根据不同专业的需要,分发了实习工具,有锤子、测绳、放大镜、罗盘仪、测纸等等。在嵩山的一周内,我们先是参观了嵩山地质博物馆,接着按照不同的实习路线分别进行了地质和地貌方面的考察,地质方面有到嵩山地区的寡妇桥、石称考察岩石,沿公路考察嵩山地区的综合地层,到少林寺考察鸡鸣山陡崖,最后攀登嵩山考察著名的嵩阳运动,地貌方面,有实测大金店颍河谷地的剖面图,观测逍遥谷断层,考察黄土地貌等等。通过这次野外实习,我们学到了许多关于我们专业的知识,掌握了野外实习的一些方法和技巧,积累了宝贵的实践经验,使我们对自己的专业有了更深的认识,受益匪浅。
一.地质部分
1.嵩山地区概况
6月28号下午,我们参观了嵩山地质博物馆,了解到嵩山地区是指以中岳嵩山为中心及其周围地区,嵩山属于秦岭山系向东延伸的余脉之一,近乎东西走向,包括玉寨山,嵩山岭和五指岭三部分,山地平均海拔700—1200米之间,玉寨山和嵩山岭最高海拔分别为1512米和1494米,嵩山南侧的登封盆地最低处海拔为220米,区内最高点和最低点高差在1200米以上。嵩山山脊两侧山坡陡峻,平均坡度在30°以上,近于直立的陡崖随处可见,其中九朵莲花山和三皇寨的许多山峰崖壁直落谷底,故有“嵩山天下峻”之称。嵩山地区出露有太古界,元古界,古生界,中生界,新生界各个地质年代的地层,岩性复杂多样,地层之间既有整合接触,又有平行不整合接触和角度不整合接触,是实习地层和岩性的理想地区。嵩山地区在大地构造上位于华北地台南缘的嵩箕台隆,具有明显的双层结够。其褶皱基底是由太古界登封群和下元古界嵩山群组成,两群以角度不整合相接触,登封群为一套深度变质的片麻岩和片岩系,嵩山群为一套浅变质的石英岩和千枚岩系。沉积盖层为中元古界五佛山群,局部为震旦系地层和古生界及其以上地层,嵩山地区基底构造复杂,变形强烈,区域变质作用和混合岩化作用较深,盖层构造比较简单,基本上没有遭受区域变质作用。嵩山地区的岩浆活动主要有两期,分别受嵩阳运动和中岳运动的控制,即太古代侵入活动和早元古代侵入活动,嵩阳运动的岩浆活动较为复杂,可分为三幕,分别形成了不同岩性的岩浆岩。在嵩山地区,有多种地壳的运动类型,距今2—0.65亿年中生代晚期,强烈的燕山运动,使嵩山地区产生了唐窑,中岳庙断裂带和五指岭,断山带,拦腰将嵩山分三截并使峻极峰及五指岭,依次向北西方向转移了3—7公里,0.65亿年后的喜马拉雅运动使嵩山进一步风化,剥蚀,成型。嵩阳运动由1951年张伯声院士提出,是发生在当今25亿年一次的强烈造山运动太古宙,元古宙的风景。中岳运动发生在距今18亿年的一次造山运动,中元古界马鞍山群底砾岩呈角度不整合覆盖在古元古界嵩山区五指岭组,石英岩夹绢云石英片岩上。少林运动是发生在距今5.43亿年的造山运动,为古生界寒武纪辛集组底部,砾岩呈角度不整合覆在元古界,五佛山群向家寨,页岩夹泥岩之上。
2.岩石及地层考察
29日上午,我们从驻地昊南宾馆出发,一路来到嵩山地区的寡妇桥,石称附近,考察了许多不同种类的岩石,如辉绿岩,花岗岩,花岗斑岩,花岗玢岩等等,通过考察,我们了解到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,多成岩床,岩墙产出。辉长岩为基性深成岩,主要矿物是富钙斜长石(灰白或暗灰色,板状,粒状)和辉石,还有少量橄榄石和角闪石,岩石颜色为黑色或黑灰色,中,粗等粒结构,块状构造,常以小规模深成岩体产出。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,富钠斜长石,石英组成,并含少量黑云母或角闪石,而花岗斑岩相当于酸性浅成岩类,斑状结构,斑晶为钾长石,富钠斜长石,石英等,基质较细,斑晶所占面积往往大于基质面积,多分布于花岗岩体的边缘部分,有时成独立岩体出现。
30号,我们在老师的带领下沿公路对地层进行了考察,寒武系下统的辛集组下部为石英砂砾岩,砾岩,紫红色和黄绿色石英砂岩,钙质石英砂岩,泥沙质灰岩,黄白色灰岩,厚约20米,砾岩的砾石成分多为石英岩,石英片岩,砂岩,脉石英,泥沙质基底式胶结,粒径1—3㎝,俗称“关口砂砾岩”。上部为青灰色厚层状团块白云岩,泥质条带或泥质斑块白云质灰岩,俗称“豹皮状灰岩”或“搬倒井灰岩”,厚约90米,含菜得利基虫,该组与上覆馒头组紫红色页岩,灰黄色泥灰岩为整合接触。徐庄组底部为灰绿色和褐色海绿石细砂岩,交错层理和单向斜层理发育,中部为灰,深灰色中厚层泥质条带白云质灰岩,鲕状白云质灰岩与黄绿色砂质页岩互层,上部为青灰色和深灰色泥质条带白云岩,豹皮状白云质灰岩,厚度约100米,本组上覆张夏组的鲕状灰岩为整合接触,张夏组的岩性为灰,深灰色厚—巨厚层状鲕状灰岩,白云质灰岩,鲕状白云岩,有时夹豹皮状,竹叶状或豆状白云质灰岩或泥质条带灰岩,本组与寒武系上系崮山组为整合接触,而崮山组的岩性为灰色,深灰色厚—巨厚层状白云岩,鲕状白云岩,顶部为黄色薄板状含泥质条带白云质灰岩,以此作为标志与其上部的长山组分界,该组与张夏组的区别在于风化面呈黑色,而不是灰色。嵩山地区的奥陶系只有中统下马家沟组,厚约90米,底部为“贾旺层”,即灰黄色和橘黄色薄层状泥灰岩,泥质白云岩,黄色和黄绿色灰岩,砂岩,亦有底砾岩出现,贾旺层之上,为灰和深灰色角砾状灰岩,厚层状致密灰岩夹薄层泥灰岩,含牙形石,白云岩的结晶好,硬度大,颜色较灰岩浅,自形程度好,内有闪光面,顶部为深灰色致密灰岩,其上为风化壳(奥陶纪侵蚀面),产山西式铁矿,铝土矿,铝土页岩。在嵩山地区,缺失中奥陶统上马家沟组及志留系,泥盆系,石炭系下统的地层,上下两套地层产状一致,为平行不整合接触。中元古界五佛山群的何家寨组,何家寨组的底部为薄层状灰岩,中部为黄绿色页岩夹薄层石英砂岩,灰紫色含锰白云岩及砂质白云质灰岩,上部为含叠层石的灰岩,白云岩,泥灰岩夹页岩,灰绿色和紫红色页岩夹粉砂岩及泥岩,厚度在300米以上,该组上覆寒武系辛集组“关口砂砾岩”,两者为不整合接触关系。
3.罗盘仪的使用和考察鸡鸣山陡崖
罗盘仪是在野外作地质考察时不可缺少的工具,我们在地质老师的讲解下,掌握了罗盘仪的使用方法。罗盘的种类很多,据其刻度盘注记可分为方位罗盘与象限罗盘,据其外形的差别有长方形或方形罗盘与八边形罗盘等,它们的构造大体相同,一般都由磁针,磁针制动器,刻度盘,测斜器,水准器和瞄准器等几部分组成,其中,磁针是两端尖的磁性钢针,其中心放置在底盘中央轴的顶针上,以便灵活地摆动,因我国位于北半球,磁针两端所受地磁场吸引力不等,为使磁针处于平衡状态,故在磁针的南端绕上若干圈铜丝,来调节磁针的重心的位置,亦可由此来区分指南针和指北针。在使用罗盘前要首先对罗盘进行检查,需要作磁偏角的校正,看刻度盘上0°是否正对罗盘的北端,松开磁针制动器,看磁针摆动是否灵活,将罗盘放置水平,观察水准气泡能否居中等,假如达不到这种要求,需作针对性地调整,测量时,注意不要将地质锤,钢尺,铁铲等铁制器件靠近罗盘,也应避免在铁路,高压线,铁桥附近或磁性异常区域测量,以免影响磁针,出现误差。岩层的产状由走向,倾向和倾角三个要素进行确定,岩层产状既可在野外用罗盘测量,也能在地质图上读出来,但通常是在实地运用地质罗盘直接测定的,测量岩层走向时,先找到岩层的岩面(露头稳定,面积较大),将罗盘的长边紧贴在倾斜岩层的层面上,然后移动罗盘使其呈水平位置(水平气泡居中),磁针稳定后,指北针或指南针所指度数即为岩层走向(方位角)。岩层走向有两个指向(亦即走向线的两端),两者相差180°,只要记录其中一个即可,测倾向时,以罗盘北端指向岩层倾斜方向,将罗盘南端短边紧贴在岩层面的走向线上,调整气泡居中,读取北针所指度数,即为岩层倾向,岩层的倾向只有一个,因倾向与走向垂直,故在野外实习工作中,只要测出岩层的倾向或走向,即可算出它的走向或倾向,测倾角时,要先将罗盘长边全部紧贴层面并与走向线垂直,然后调整罗盘背面上的活动扳手使倾斜仪上的管状水准气泡居中,读取倾斜仪所指的度数,即为岩层的倾角。
鸡鸣山陡崖的形成与嵩山地区著名的少林运动有关,“少林运动”一词是王曰伦先生于1959年命名的,这次运动在河北称蓟县运动,在安徽省称霍丘运动,嵩山地区内表现为寒武系辛集组底砾岩(俗称关口砂砾岩)角度不整合于五佛山群何家寨组之上,与五佛山群其他层位呈超覆关系,标准地点就在少林寺西边的鸡鸣山,在中岳运动之后,嵩山地区中元古代地壳开始下沉,海水侵入,沉积了五佛山群,从岩相变化可以看出,这一阶段的地壳曾升降反复,以浅海相为主,在晚元古代,地壳开始抬升,特别是在距今约7亿年的一次强烈地壳运动—少林运动,使元古界地层发生变形,五佛山群形成近乎东西向的平缓开阔褶皱,并有相应断裂出现,局部被抬升到雪线以上,出现山谷冰川,其冰碛物称“罗圈组”。
4.嵩山地区区域发展简史及矿产资源
嵩山地区的区域发展史可以大致分为七步,第一步,太古代早中期嵩箕古陆核形成,第二步是太古代晚期统一古地块形成,第三步,是早元古代地台式基底的形成,第四步,是中晚元古代沉积盖层形成,第五步,是早古生代广泛海侵和晚古生代煤层形成,第六步,是中生代基本地貌格局形成,第七步是新生代现代地貌形成。嵩山地区在太古代早期与整个地球早期地壳一样,地壳很薄,海水广布,放射性元素分布比较均匀,使得地球处于高温熔融状态,海底大量基性,超基性火山喷发,溢出的岩浆形成了原始的火山岛,形成最早的火山沉积岩系,这些岩石经后期的变质作用,成为现在的登封群的一部分,该时期的地壳常处于不稳定状态,但构造运动的幅度都不大,在距今28亿年左右,本区发生了一次较大的构造事件,使已经形成的岩石发生变质,混合岩化和花岗岩化作用,原来的物质组成可塑性增强,形成区内最早的穹窿构造和相应小型褶皱,这些事件使最早的地层发生组成结构的变化,形成区内最古老的嵩箕古陆核,出现陆壳,洋壳并存的局面。古陆核形成以后,嵩山地区仍然断续出现构造活动及物质组分的分异,使陆核面积不断扩大,在这一阶段里,陆核处于海平面以上,出现剥蚀,而南北两侧近乎东西向的海槽开始出现陆源碎屑建造和碳酸岩建造,形成了像老羊沟组中的磨拉石建造,接着就发生了一次构造运动—嵩阳运动。嵩阳运动不仅使区内岩层在强大动力和热力下变质变形,而且使整个区域褶皱隆起,形成山脉,从而在元古代发生长期风化剥蚀,同时,已形成的山地缓慢下降形成湖盆与浅海,接受碎屑物质和粘土物质,后经变质成为现在的嵩山群,它们与登封群一起共同组成嵩山地区的地台式褶皱基地。距今约20亿年的早元古代末期的中岳运动,这次构造运动不仅使登封群和嵩山群发生变质作用,而且也发生强烈的褶皱隆起,并伴随大量岩浆活动,中岳运动的构造形迹为近乎南北向的紧闭褶皱,轴面向西倾斜。少林运动后,嵩山地区同整个华北地区一样,地壳开始缓慢下沉,接受沉积,形成了寒武系较完整的一套浅海相地层,在寒武系上统凤山组之上为奥陶系中统下马家沟组的砂砾岩,砂岩,页岩及白云质灰岩,即“贾旺页岩”,两者为平行不整合接触关系,其间缺失了奥陶系下统地层,这种不整合关系代表了怀远运动,在距今2.8亿
年的中石炭纪,本区地壳上下震动频繁,海水时进时退,使陆生植物多次被海水泥沙淹埋,形成一定厚度的煤层。
另外,嵩山地区矿产资源十分丰富,已经发现30余种,探明储量的有10余种,目前已经开发利用的有煤,铝,钾长石,重晶石,磷,硅石等,除花岗岩,麦饭石属侵入和混合岩化作用形成之外,其他多为沉积变质型,主要受区域构造和含矿层位的控制,成矿最有利的时期是元古代和古生代。煤矿,铝土矿,白云岩矿,磷矿,灰岩,麦饭石和矿泉水都是嵩山地区丰富的资源。
二.地貌部分
1. 实测大金店颍河谷地剖面图
在大金店颍河谷地,老师给我们讲解了关于颍河的相关知识,而且,我们以小组为单位,测量了整个河流阶地的状况。嵩山地区的河流阶地很发育,在很多河流两侧均可观察到,尤以颍河河谷两侧最为典型,区内颍河两侧发育有四级阶地,一,二,三级为堆积阶地,四级仅在部分地段有保存,为基座阶地,一级阶地主要分布于颍河北岸,高2米左右,阶地面宽从几十米到数百米,由全新世灰黄色亚砂土组成,二级阶地保存比较完整,高8米左右,由晚更新世灰黄色亚粘土组成,内部可见碳酸钙结核,三级阶地高约20米,宽数十米左右,阶地下部为中更新世红色土,遇水后粘性较强,垂直节理发育,上部为灰黄色晚更新世亚粘土,中间有层状或分散碳酸钙结核出现,四级阶地是基座阶地,规模不大,高约25米,宽20—30米,阶地下部的基岩是紫红色砂,页岩互层,易风化,上部是河流冲积物,下层为厚10—30㎝的砾石层,表层为中更新世以来的冲积红土和黄土。颍河及其支流的河漫滩组成物质以砾石和砂为主,砾石成分以石英砂岩,花岗片麻岩,辉绿岩居多,从大金店向东,颍河干流的河漫滩宽几百米至千米以上,高出河床1米左右,原始表面比较平坦,物质组成有明显的二元结构特征,所谓的河漫滩的二元结构是指洪水期河漫滩上水流流速较小,环流从河床中带到河漫滩上的物质,主要是细砂和粘土,称为河漫滩相冲积物,下层是由河床侧方移动沉积的粗砂和砾石,称为河床相冲积物,这样就组成了河漫滩的二元沉积结构。颍河的河漫滩表层为砂和亚粘土,系河漫滩相沉积,厚10—30㎝,下部物质较粗,有砾石层存在,厚度数米以上,系河床相沉积。
2.断层构造—逍遥谷断层
嵩山地区的断裂构造分为东西向,南北向,北西向和北东向等类型,其中东西向和北西向断裂构造最为醒目,各种断裂构造在地貌上都有反映,形成多种类型的断层构造地貌,从而使本区地貌更加复杂。
嵩山是一个巨大的单面山,但由于南北两侧一系列正断层的作用,使其断块阶梯状下降,又有了断块山地的特征,衍生出了褶皱断块中山和褶皱断块低山等次一级类型,断裂作用使嵩山地区形成众多的断层崖和断层谷,逍遥谷断层属于断层谷两坡坡度不一致的不对称谷地,是断层盘显著升降运动造成的,上升盘坡度大,而下降盘则相反,谷地缓坡出露新岩层,坡高多在30°以下,陡坡出露老岩层,坡面近乎直立。在逍遥谷的沟谷出口处可以看到大面积的洪积扇,嵩山地区的洪积扇主要分布在嵩山南侧,玉寨山的东侧和南侧,洪积阶地是伴随着洪流的断续堆积以及山地抬升,流水下切而出现的。
3.嵩山地区主要地貌类型成因及发展简史
嵩山地区的主要地貌类型有构造地貌,流水地貌,黄土地貌和喀斯特地貌。在大地构造上,嵩山地区处于华北地台的南缘,地层由基底和盖层构成,太古代以来,地壳运动频繁,经历了嵩阳运动,中岳运动,少林运动,喜马拉雅运动以及新构造运动,形成了一系列的构造形迹,不仅控制了地貌的空间结构和区域地貌特征,还形成了许多构造地貌形态,概括起来说,嵩山地区的构造地貌可分为褶曲构造地貌和断裂构造地貌两大类型。嵩山地区的黄土主要分布于山麓,洪积扇体前缘和河谷两侧,多因流水作用而形成,属次生黄土,原生黄土
少见,河谷谷坡是该区黄土的主要分布地带,厚度从几米到二三十米不等,黄土层的上部,颜色较浅,呈灰黄色,垂直节理发育,有的地方可见到层状或分散状碳酸钙结核,底部黄土颜色较红,接近谷坡顶端的地方,可见到红色土,节理良好,碳酸钙结核少见,在外力的作用下,黄土分布区形成了黄土崖,黄土柱,黄土墙,冲沟,黄土倒石堆等多种黄土地貌形态,但无大型黄土梁和黄土峁地貌形态。流水地貌可分为流水侵蚀地貌和流水堆积地貌,流水侵蚀包括面状侵蚀和线状侵蚀两类,面状侵蚀具有广泛性,主要发生在各种坡面和岗台地顶面,嵩山中低山区的坡面侵蚀比较强烈,线状侵蚀主要表现为河流侵蚀和河谷侵蚀,嵩山地区的河流属于典型的山区性河流,河床比降大,河流下切侵蚀和溯源侵蚀都比较强,嵩山中低山区多裂点,形成了大量的跌水和一些瀑布,在一定的地质构造的基础上,长期的流水切割侵蚀,形成了纵横交错的峡谷和箱谷地形,嵩山地区的中低山山脊多呈锯齿状,是溯源侵蚀和断裂作用的共同结果。本区的线状负地形均为不同等级的沟谷,中低山地区分布有大型的沟谷,丘陵坡面上分布有线沟,细沟,切沟,黄土分布区有大量的冲沟,在雨季,这些沟谷流水侵蚀非常强烈,水蚀模数是面状侵蚀的数倍至数十倍,黄土冲沟在一次暴雨侵蚀中常可以延伸数米。流水堆积地貌主要表现为坡积裙,洪积扇,河流阶地和河漫滩。坡积物堆积于山麓,山丘和谷坡麓地带,形成坡积裙,山麓地带的坡积裙上部,组成物质大小混杂,棱角明显,岩性与山坡完全一致,坡积裙中下部,常常受洪积物的干扰,洪积和坡积物往往混杂在一起或交错出现于堆积层中,逍遥谷口左侧有一山麓堆积物剖面,下部是洪积物,砂砾互层,砾石有一定的磨圆度,上部是颗粒较小的坡积物,丘麓地带的坡积物深厚,坡积裙发育完好,特别是由片岩,片麻岩组成的丘陵,坡积物堆积的长度远远大于丘坡的长度,目前大部分已被辟为梯田,是较好的农耕地。洪积物是暂时性线状流水形成的,嵩山地区多季节性河流,在雨季常发生洪流,洪水可携带巨大的砾石和碎屑物堆积于山口及其以下地带,形成洪积扇,洪积平原,洪积阶地等地貌体,在接近山口地带的洪积物中,砾石和砂砾等混杂在一起,没有明显的分选性,但从洪积扇体上看,洪积物组成是变化的。在嵩山地区石灰岩分布区,也发育有一些喀斯特地貌,但由于该区热水条件的限制,喀斯特地貌的规模一般较小,现在见到的规模较大的喀斯特是在古气候条件下形成的。
嵩山地区地貌的形成与发育,经历了漫长的地质历史时期,在不同的地质年代,由于影响地貌形成与发育的内外营力不同,使本区的地貌发育有明显的阶段性和继承性。在太古代时期,嵩山地区处于地壳形成的初始状态,地壳较薄,接着发生了嵩阳运动,形成了最古老的嵩山山脉,进入元古代之后,发生了中岳运动和少林运动,使中元古界地层形成近乎东西向的单斜地貌形态,经过古生代,进入中生代后,嵩山地区在印支运动的作用下,地壳抬升,地表受到较长时间的剥蚀作用,之后,燕山运动奠定了今日嵩山地貌的轮廓和骨架,在中生代末期,嵩山地区经过长期风化剥蚀,山地形态发生改变,不具高峻形势,成为低丘分布的准平原。在新第三纪时期,嵩山地区的地壳相对稳定少变,风化剥蚀作用使山地地形变得和缓,形成夷平面。第四纪以来,新构造运动对嵩山地区的现今地貌有广泛而深刻的影响,在全新世时期,区内地貌发育承袭了以前的地貌基础和一些主要的地貌发育特征,此外,由于本区是我国北方很早就有人类活动的地区之一,长期而频繁的人类活动给地貌发育带来了明显的影响,这种作用主要是通过人类的垦殖,砍伐,破坏地表植被及地表结构,造成流水的侵蚀作用,加速了现代流水侵蚀与堆积地貌的发育过程。
总结
我们在实习老师的带领下,进行了一次有计划有目的的野外实习,在这次野外实习中,我们了解到嵩山地区的地质地貌状况,学会了许多野外实习的方法,采集了岩石标本,采用了“学生初步观察—分组讨论—学生发言—老师重点讲解—学生重新观察”的教学模式,通过野外的考察,是书本上的知识与实际很好的结合起来,使我们对自己的专业知识有了更好更深的了解和掌握,这是一次非常有意义的野外实习活动。
第三篇:嵩山自然地理实习报告2012
嵩山地区自然地理实习报告
一 前言
2012年6月26日—7月1日,我们环境与规划学院的全体大一学生以及民生学院资管专业在嵩山地区进行了为期一周的野外实习。在实习正式开始之前,我们已经进行了严密又合理的分组,目的明确:让同学们在野外实习中可以相互帮助,相互照应,成功完成实习任务。在正式出发之前我们的带队老师和辅导员为我们开了动员大会,给我们讲了实习过程中的纪律以及注意事项,交代我们实习时必备的日常用品并给我们每个小组配发了地质锤、罗盘仪、测绳、电工刀、铁锨等工具。在实习期间,我们主要观察了嵩山地区的地质、地貌、植被、土壤、水文等方面,并且掌握了实习中必备仪器的操作方法。通过这次的野外实习,我们更加深刻的掌握了有关本专业的知识以及其发展趋势及就业前景,学会了许多的野外实习的方法技巧,掌握了一定的野外生存技能,积累了丰富的实践经验,受益匪浅。
二 地质
(一)底层概括
嵩山地区出露有太古界、元古界、古生界、中生界、新生界各个地质年代的地层,岩性复杂多样,地层之间有整合接触,又有平行不整合接触和角度不整合接触。我们对嵩山地区地质的认识主要在6月27日,在上下菜园至玉皇庙村金屑河西岸,我们在这里观察了石秤 花岗岩,这里裸露的石秤花岗岩由于受到长期的风化作用,属于严重风化的岩石,它风化后的产物有长石、石英、黑云母(易分解)。在该点位所在的小路西侧,沿途可以清晰地观察到石秤花岗岩上部为第四系冲积——洪积层所覆盖,两者的接触关系为沉积接触,说明岩浆岩的形成在前,且为地壳的上升遭受剥蚀而裸露地表,后来地壳下沉才接受新的沉积物。在君召到玉皇庙断层的中端,为紫红色角砾岩,属于沉积岩,为古近系岩层;在君召到玉皇庙东端,是二叠系岩层,为白色的粉砂状结构的粉砂层沉积层,成分为石英。
(二)构造
该点位于太后庙到君召断层的东延部分,下盘为罗汉洞组石英岩,上盘为二叠纪上石盒子组砂页岩和泥岩。断层标志主要有以下几个方面:1.地表出露石英岩滑面并带有擦痕2.两盘间地层严重缺失3.上盘产状凌乱,严重破碎,构成断层破碎带。
附图:
三 地貌
(一)基本地貌类型以及分布情况
嵩山地区基本地貌复杂多样,有中山、低山、丘陵、岗台地和平原等5种类型。中山分布于小槐树山至跑马岭和石淙河上游一带,东西延伸约27km,南北宽2——7km。其中嵩山领和玉寨山诸峰平均海拔在1200m以上,相对高度在1000m以上,三皇寨以西至小槐树 山、跑马岭以东以及嵩山以北的地区的山峰平均海拔在1100m以下,相对高度小于1000m。低山主要分布于中山南北两侧以及中岳庙——青岗坪以东和小槐树山以西地区,平均海拔超
过900m,多数山峰海拔在600——700m之间,相对高度在200m以上。丘陵呈弧状分布于低山和登封盆地之间,主要集中分布在嵩山纸坊水库以东,少室山东南侧及告城附近,纸坊水库以东的丘陵,丘顶比较明显,丘坡较小,坡度
坦开阔,斜坡水平投影面积远小于顶面面积的正地形。嵩山地区的台地主要分布在大金店以西和玉寨山北侧的低山和河谷平原之间,相对高度30——50m以下。嵩山地区的平原包括山前倾斜平原和平坦平原两大类,登封市城北和玉寨山东侧的洪积平原为典型,平坦平原主要为河流阶地和河漫滩,分布于颍河干流谷地和伊河南侧,由中更世纪以来的河流冲积物组成,地表面坡度较小,约2º,是区内最好的耕作用地。
(二)构造地貌
断裂作用使嵩山地区形成众多的断层崖和断层谷。由于经历了许多次的地壳运动,断层地貌,褶皱地貌随处可见,在6月30号的玄天庙——少阳河观测点,我们观察了如下褶皱:
附图:
在7月1号,我们的实习路线是登封县城——少林寺,那是个适合地质地貌观察实习的理想区域。断层形成之后,由于长期的风化侵蚀,断层崖往往遭到破坏,最终使其消失,也会使断层基部断层线位置被碎屑物掩埋,失去断层作用造成的明显地貌特征。但若在此过程的早期,发育了一些横切断层崖的河流,则这些河流会将原始断层崖分割成一系列三角形的断层崖,每个三角形的断层崖就是断层三角面。断层形成之后,断层破破碎带的抗蚀力比较弱,常常沿断层方向发育成谷地,即为断层谷。在此处向南看,可以清晰地看到少林西沟断层谷、断层崖、断层三角面等地貌形态。
(三)流水地貌
流水侵蚀包括面状侵蚀和线状侵蚀两类。面状侵蚀具有广泛性,主要发生在各种坡面和岗台地顶面。嵩山中低山区的坡面侵蚀比较强烈。线状侵蚀主要表现在河流侵蚀和沟谷侵 蚀。嵩山地区的河流属于典型的山区性河流,河床比较大,河流下切侵蚀和溯源侵蚀都比较强,嵩山中低山地区多裂点,形成了大量的跌水和瀑布。在一定的地质构造的基础上,长期的流水切割侵蚀,形成了纵横交错的峡谷、箱谷地形。嵩山地区的中低山多呈锯齿状,是溯源侵蚀和断裂作用的共同结果。流水地貌包括坡积群、洪积扇、沟谷地貌、河流阶地等等,嵩山地区较大的沟谷出口处都堆积大量的洪积物,这是由于嵩山基岩裸露,物理风化强烈,山坡及沟谷中堆积大量碎石,降雨后片流迅速汇集于沟谷中,夹带大量泥沙冲入沟口,出沟口后,由于失去地形的约束,水流迅速分散,洪积扇不断扩大,相邻的扇体连成一片,成为洪积裙。洪积物呈扇状分布,分选性差,磨圆度不好。总体变化规律是:由扇顶到扇缘,颗粒由粗变细,厚度由大到小,厚理由不显到略显,分选性、磨圆度由不好到稍好。6月28号,我们的路线为市区——大金店颍河,我们所在的地区为颍河干流,河谷较宽展,河床纵比较小,形成比较宽的河漫滩,具二元结构,形成物质由下到上逐渐变细。谷坡上有四级阶地,此处可以看到三级。一级阶地主要分布在北岸,浅黄色亚砂土堆积,现已被农业利用。南岸一级阶地不连续分布。二级阶地分布范围小,垂直节理发育。三级阶地,堆积为中更新纪黄土,富含钙质结核。谷缘部为第三系地层。
附图:颍河谷地阶地图:
(四)黄土地貌
嵩山地区的黄土主要分布在山麓、洪积扇体前缘和河谷两侧,多因流水作用而形成,属次生黄土,原生黄土少见。
山麓地带黄土属于洪积和坡积而成的,颜色普遍较红,垂直节理发育,风化后呈松散小块状,见于少林寺附近、玉皇沟、逍遥谷等沟口以及石灰岩分布区的山麓地带,厚几米至几十米,下部颜色深于上部。登封市附近洪积扇的垂直剖面上,亦有黄土分布,上部呈灰黄色,颗粒组成为亚砂土和亚粘土,有时可见碳酸钙结核;下部接近砾石层的黄土颜色稍深。层间无钙质结核或少见钙质结核。
河谷谷坡是该区黄土的主要分布地带,厚度从几米至二三十米不等。黄土层的上部,颜色较浅,呈灰黄色,垂直节理发育,有的地方可见到层状或分散状碳酸钙结核,底部黄土颜色较红,接近坡谷顶端的地方,可见到红色土,节理良好,碳酸钙结核少见。沟谷中的黄土 多以第三级堆积阶地地面为分布的上限,岗地顶面较薄的土层显然与此不是同时期的产物,因此谷地中的黄土是河流冲积的结果。在外力的作用,黄土分布区形成了黄土崖(阶地坎等),黄土柱、黄土墙、冲沟、黄土倒石锥等多种黄土地貌形态,但无大型黄土梁和黄土峁地貌形态。
四 气候与水文
(一)嵩山地区气候的基本特征
嵩山地区属南温带大陆性季风气候,四季分明,雨热同期,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春季雨少风多,秋季晴朗日照常。该地区在全国气候区划中属暖温带半湿润气候区,在河南省气候区划中属豫西、豫西北丘陵干热少雨区。嵩山地区地形复杂,地势起伏较大,使得气候在空间上尤其是在垂直方向上出现明显差异。
(二)灾害性天气
嵩山地区的主要气象灾害有干旱、干热风、大风、暴雨与洪涝
1.干旱 由于本区季风气候显著,降雨变率大,季节分配不均,夏季雨水过于集中而强度大,其他各季雨水偏少;加之地貌组合属于山盆结构(山岭和盆地南北交错分布),南来的暖湿气流和北方来的冷空气均受山岭阻挡,越过山岭后形成下沉气流,有增温减湿作用,使得农作物集中分布的盆地中部降水比周围地区偏少;所以,本地区丘陵盆地的干旱频繁而又严重,是河南省干旱次数出现最多的地区之一。按照干旱出现的季节以及与农作物的关系,可分为春旱、初夏旱、伏旱、秋旱。嵩山地区以春旱和秋旱出现的几率较高,但伏旱对农作物产量的影响最大,危害最大,而初夏旱最轻,春旱和秋旱居中。
2.干热风是指在春末夏初之际,小麦灌浆乳期出现的又干又热的风。干热风的出现会使小麦蒸腾量急剧增大,根系吸收的水分远远不能满足需要,从而造成小麦枯萎甚至死亡,干粒重明显下降。干热风一般分为重干热风和轻干热风两类。干热风发生的频率及强度,既受地形、土壤和植被的影响,也与前期降水多少和土壤墒情有关,它在嵩山南侧登封境内的分布特点为:500m以下的丘陵区和河川平原区,特别是岭地和坡地,干热风多且严重;而深
山区则少且轻,个别地区不受干热风的影响。对干热风的预防应从改善农田生态环境和加强农田管理两个方面进行。
3.大风是指2分钟平均风速达6级以上(11m/s)或瞬时风力达到8级以上的风。因为它对农作物和人们的生命财产会造成危害,所以大风也是一种气象灾害。大风的强度以春冬季节最大,风力最大可达9级以上,阵风达11级。夏季强度最小,秋季居中。大风的风向在登封市境内主要是西北风和东北风,另外还有偏东风。嵩山地区的大风的形成原因主要有两种:①深秋至次年初春之间的北方强冷空气南下到达该区受地形影响表现为西北大风或其他风向。②春末至秋初之间由雷雨(或冰雹)天气所伴随的大风。防御风灾的主要措施包括:①要立足于植树造林,特别是在风口处,风的路径及风管处重点营造防护林,以减小风速;②从生产措施入手,选种低杆抗倒伏的品种,以提高对大风的防御能力。
4.暴雨与洪涝
24小时降雨量≥50mm的降雨(或12小时≥30mm)称为暴雨,≥250mm的称为特大暴雨。暴雨往往会造成山洪暴发,冲坏桥梁、房屋、庄稼和耕地等,给人们的生命财产带来 巨大危害,所以它也是一种灾害性天气。嵩山地区的暴雨一般出现在4~10月份,以7月份最多。强度属于一般暴雨,很少出现大暴雨和特大暴雨。暴雨和洪涝灾害的防御措施有:①大搞封山育林,提高植被覆盖率特别是森林覆盖率,以提高地面保水蓄水能力,降低暴雨期间地表流水的汇流速度;②修建水库或其他蓄水工程,拦截山洪,减少水土流失。
(三)水库
6月30号,我们去了少林水库。少林水库位于登封市西北8km,少林寺东南3.5km,、的少阳河上游。水库控制流域41km²。水库按照50年一遇频率设计,1000年一遇校核。总库容1180*10 4m³,兴利库容744*10 4m³。坝型为粘土心墙坝,坝高42m,坝顶宽度5m,坝顶长度538.5m,防浪墙高度1.4m。大坝上游边坡为1∶2.75,下游边坡1∶2.5,均采用干切块石护坡建造。溢洪道为侧堰式,底宽15m,长295m,最大泄量717m³/s。输水洞为钢筋混凝土压力管,断面1.6*1.6m,总长156.8m,钢平板闸门,最大泄量38m³/s。大坝建筑共计完成土石方66万m³,砌石混凝土725m²。
五 植被
(一)植物种类
在世界植物分区中,嵩山地区植物区系属于泛北极植物取得中国—日本植物亚区;在我国植物区划中,处于华北植物地区的南部。嵩山地区植物区系的地理成分比较复杂,种子植物有15个分布区类型,但以温带成分为主,并含有相当数量的热带区系成分。据对种子植物分布区类型的统计,嵩山地区温带分布类型有367属,占本区总属数的68%;热带分布类型有140属,占本区总属数的26%。温带分布中以北温带的数量最多,有189属,575种,均占温带分布属一半以上,如栎属、榆属、椴属、槭属、杨属、鹅耳枥属等属是本区森林植被的重要组成部分。其次是旧世界温带分布和东亚分布,分别为66属和55属,占温带分布属的18%和15%。旧世界温带分布属常见有霞草属、飞廉属、麻花头属、鹅观草属等属。
(二)植被类型
嵩山地区植被在我国植被区划中属于暖温带阔叶林区域,暖温带南部落叶栎林亚地带,在河南省植被区划中位于伏牛山山地栎林植被片的东北部。所以,嵩山典型的水平地带性质植被是落叶阔叶林,其中以落叶栎林为主。但是本地区的地形比较复杂,水热条件和土壤条件空间差异显著,根据植被的种类组成、外貌特征、生态地特征和演替的动态趋势,可把嵩山地区主要植被划分为6个植被型,30多个群系,40多个群丛。
六 土壤
(一)嵩山地区土壤概况
登封市1984~1986年开展了大规模的土壤普查工作,全市共挖好土壤剖面2250个,分
类诊断222个,农化分析样1918个。经认真比对,将嵩山地区的土壤划分为3个土类,8个亚类,20个土属,53个土种。嵩山地区位于我国暖温带,气候属于暖温带大陆性季风气候,地带性植被为落叶阔叶林,林下灌草丛比较发育,于是形成了地带性土类——褐土。它是我国褐土的一部分,北临太行山褐土区,西接秦岭北部褐土区。褐土在嵩山地区广泛分布,是最主要的土壤类型,约占全区土壤面积的92%。典型褐土主要分布在登封盆地和颍河谷地两侧,呈斑状分布。淋溶褐土主要分布境内南北侧高丘陵上部或中低山的下部。碳酸盐褐土主要分布在东部地区。褐土性土是褐土中面积最大的一个亚类,广泛分布在低山丘岭和岗地区。潮褐土主要分布在颍河谷地两侧的高阶地上。棕壤也是本区地带性土壤之一,但由于嵩山位于黄淮平原西侧,气候比沿海地带干旱一些,棕壤的分布位置偏高。由于本区中山面积较小,故棕壤分布面积较小,仅占土壤总面积的5%左右,并且集中分布在该区北部的少室山和太室山中上部。潮土是本区最主要的非地带性土壤,集中分布颖河谷地两侧的阶地上,呈长条状分布,面积较小,约占全区土壤总面积的3%左右。但潮土是该区肥沃的土壤,地势平坦,水源充足,土层深厚,农业生产水平较高。
(二)土壤剖面研究
首先需要挖土壤剖面坑,规格为宽1m,长1.5m,深1.5m,然后分不同的土层取样,用铁铲铲下各个土层样本装袋,在袋子上标注土层名称,封口,带回实验室经一系列的处理实验可得到分析结果。
七 自然地理实习方法
(一)野外记录
野外记录应该按照土地单元分项进行,记录内容包括:①基岩的成因、岩性、风化程度,松散沉积物的成因和性质等。②地形的成因类型和形态特征,现代地貌过程如片蚀、沟蚀、风蚀、风积等。③水分来源、排水强度、潜水埋藏深度,地表积水情况等。④土壤名称、机械组成、结构、厚度、颜色、ph等。⑤植被类型名称、组成种类等。⑥土地基本单元及其利用情况。包括单元之间界限的性质、部位、目前利用情况。⑦如使用有航片作底图时,还要记录土地单元的影响特征,以便建立判断,解译航片的标志。
(二)罗盘的使用
罗盘是野外实习,自然地理野外工作中的基本工具。它可以用来指示方向、测量倾斜角度,测定观测点在平面上的位置等等。水平刻度盘上的刻度有两种标记方式:一种是方位角罗盘,一种是相位角罗盘。罗盘在使用时应该首先检查,松开磁针制动器看磁针摆动是否灵活,将罗盘放置在水平位置看水平气泡是否居中另外看刻度盘上0°是否正对罗盘北端,并根据本地磁偏角的大小进行调整。
八 结束语
在嵩山为期一周的野外实习使我学习了许多在课堂上 没有学到的知识,掌握了一定的野外生存常识,我们登山实习不仅使我们了解了实地实践的重要,了解了我们专业的未来发展空间,坚定了我们学好专业知识的决心,而且在登山过程中我们互相帮助与搀扶更加增进了同学之间的友谊,我想经过这样的实习大家应该都是受益匪浅的。
第四篇:嵩山地质实习报告
嵩山地质实习报告
学院:城市与环境学院
专业:地理信息系统
班级:地信一班
学号:0809100101
姓名:徐莹睿
指导老师:张谦智 王云
实习单位:登封 嵩山
时间:2011年6月1日——6月6 1日
嵩山地质实习报告
一、实习目的为了加强对《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,学会辨认分析河流地质作用的能力,从而进一步明确地质的地位以及与自然地理和现实紧密结合的学习思想
二、实习内容
在中岳庙——后沟。我们了节理形态,表面沟网以及唐窑断层。近距离了解片麻岩、石英岩。石英岩主要由石英组成的浅色粒状岩石。一般为块状构造。粒状变晶结构。由砂岩和硅质岩经区域变质作用重结晶形成。由于石英在温度作用下不易发生化学变化,在低温至高温的宽广范围内,主要引起重给晶作用。因此,石英岩在不同的变质相条件下都可形成。远在二十五亿年前的太古代,嵩山地区还是一片汪洋大海,海底沉积了泥砂物质、火山喷出物等,在漫长的地质历史时期,这些物质变成了石英砂岩和火山岩。在距今十七到十九亿年前,嵩山地区发生了一次强烈的地壳运动,地质上称为嵩山运动,使海底沉积的石英砂岩和泥质岩石变质,形成了石英岩。嵩山主要由一些坚硬的、不易风华的石英岩组成。石英岩是由砂岩经变质而成的。矿物成分主要是石英,所以岩石既坚硬,抵抗风化的能力又强。强烈的地壳上升运动,把它抬升起来高出中原数百米,形成群山耸立,层峦迭
嶂的山势。《诗经》上称“嵩高为岳,峻极于天”,古有“峻极峰高四望雄,中原颖气弱天下,西连华岳三峰渺,下瞻黄河一线通”的说法,都是对嵩山高大雄伟的形容。也是如此嵩山地区土壤发育差,土地贫瘠。片麻岩是一种变质岩。通常为中-高级变质作用的产物。具明显的片麻状构造。主要由长石、石英和各种暗色矿物(云母、角闪石、辉石等)组成。根据岩石的物质成分可分为富铝片麻岩、斜长片麻岩、碱长(二长)片麻岩和钙质片麻岩等。还可依所含矿物种类进一步分为角闪石斜长片麻岩、石榴子石斜长片麻岩、黑云母斜长片麻岩等。其原岩类型比较复杂,可以是正常沉积岩(粘土岩、粉砂岩等),也可以是火山岩、火山碎屑岩或各种侵入岩。在一定的温度和压力条件下,可由区域变质作用或接触变质作用形成。我们第一日采集的为浅绿色黑云角闪片麻岩和白色黑云斜长片麻岩。中岳庙处的背斜山十分典型,岩层与岩层之间分隔十分明显,且为厚层节理。背斜山右侧大约40度,左侧倾角大约20度。
第二天,我们参观了嵩山地质博物馆,嵩阳书院,攀登了俊极峰。了解了发生在距今23亿年(命名为嵩阳运动)、18.5亿年(中岳运动)和5.7亿年(少林运动)三次前寒武纪全球性地壳运动形成的沉积间断和地层角度不整合界面遗迹,中岳运动塑造了嵩山构造地质体的雏形,为风化剥蚀作用提供了原始条件;燕山运动所产生的构造格局为现今嵩山面貌提供原形。喜马拉雅运动使嵩山在不断隆升中经受剥蚀,断层碎裂带成为隘口;破碎的节理、裂隙形成形状大小、深浅不同的峡谷;产状直立的石英岩被剥蚀为簇林地貌或壁立千仞的悬
崖。形成隆、陷、褶、断等地壳表面构造类型与环、线、块相间排列的构造格局,是地壳构造演化的一个缩影,是研究前寒武系沉积建造受运动影响挤压变质、褶皱造山、剥蚀夷平等过程乃至地壳演化规律的天然实验场。参观了各种岩石及动物化石。同时也对洪积物有了进一步的了解。
第三天和第四天,我们去了玄天庙和少林水库。栋梁庄、新新煤矿。了解了元古界的岩石——砂岩、河流阶地和洪积扇、河漫滩三种流水地貌单面山。河流阶地由于河流下切,河床加深,河漫滩相对抬升,超出一般洪水期水位,呈阶梯状分布于河流两岸,这种地形就叫做河流阶地。其形成必须具备两个条件,即先发育一个相当宽广的谷底,后来河流向下侵蚀。在王堂水库左岸溢洪道处,河流阶地为二元沉积。最上层为粉砂,向下依次为砾石、砂岩。其剖面形态如图。洪积扇在干旱或半干旱的山麓地带,每当暴雨或冰雪大量融化时,巨大的洪流流出山口后,迅速展开成辐射状散流,加上一部分水渗入地下,水流搬运能力随之大减,大量砾石、泥沙发生沉积,形成一个以沟口为中心的半圆形扇状堆积体,称之为洪积扇。其面积可达数十至数千平方公里。与谷地出口处相接的扇顶,坡度可达5°~10°,向扇形地边缘,地面逐渐低缓。山前一系列的洪积扇联合起来可形成联合扇或洪积平原。在登封地区,整个登封市都在山麓洪积扇上,站在太室山半山腰即可清晰的看出。河漫滩河漫滩是指位于河床主槽一侧或两侧,在洪水时被淹没,中水时出露的滩地。它由河流的横向迁移和洪水漫堤的沉积作用形成。平原区的河漫滩比较发育。由于横向环流作
用,V字形河谷展宽,冲积物组成浅滩,浅滩加宽,枯水期大片露出水面成为雏形河漫滩。它们具有以下特性:质地均一,以粉砂为主;富含碳酸钙;黄土结构疏松,颗粒之间空隙较多(易受流水侵蚀);无沉积层理,垂直节理发育,直立性强(可开挖窑洞)。在登封,我们在梁庄观察到了风成原生黄土经流水再次沉积后形成的黄土地貌。此处土层深厚,达3-5米,直立性良好,但由于受流水侵蚀,其剖面已不再平整。由于黄土易受流水侵蚀,当地应做好防范水土流失的工作。单面山又称单斜山。在单斜构造地区,岩层倾角较缓,软硬相间,受侵蚀切割后,软岩层蚀成谷地,硬岩层突露成山岭,即单面山山体延伸方向与构造线一致,山脊往往成锯齿形,两坡明显不对称。其特点是1陡缓差别很大2一面坡度与层面一致3山脊走相与岩石走相一致。嵩山是远古地质历史发展的见证,在世界地质史上都是罕见的,如果毁坏将不可再生。在实习中我们发现,由于人们长期的开矿、挖山铺路,致使当地的许多地质地貌遗迹遭到了严重的破坏,这对研究地史将是一个巨大的损失。
第五天,到联庄——东金店少林河谷底进行实地勘测。少林河谷地貌:少林河河谷纵剖面呈河床-河漫滩-河流阶地三部分,其中在河漫滩呈二元结构:漫滩相沉积和河床相沉积,其岩石依次为细粒、粗粒。在哪儿我们一班级为单位进行了地质测量,并绘制出了剖面图。充分锻炼了我们的实践能力,同时发现自身的不足。
第六天,玉皇庙。学习判断断层。断层上盘前缘所形成的崖坡或陡坎。断层是岩石破裂并沿破裂面有明显相对移动的断裂构造。该破
裂面称断层面,断层面在地面的露头称断层线。断层面两侧的岩块称断层盘。如果断层面是倾斜的,则断层面上的盘称断层上盘,下面的盘称断层下盘。根据断层上盘的性状,断层崖分为:①构造崖。深受断层控制,阶梯状断层形成阶梯状断层崖;老断层崖形成后,断裂活动复苏,在老断层崖下又出现新断层崖,称复苏断层崖;②侵蚀崖。又称断层线崖,指断层两侧的岩石长期受差别侵蚀形成的崖壁或陡坡。断层崖受侵蚀逐渐消失,但侵蚀作用继续进行,软弱岩石受侵蚀较快而低下,坚硬岩石受侵蚀较慢而相对高起,形成沿断层线突起的崖壁,即断层线崖。如侵蚀崖壁出现于原上升一侧,称顺向断层线崖;如发育在原下降一侧,称逆向断层线崖。断层崖如受侧向沟谷或河流的线状切割侵蚀,形成断层三角面,其谷口流水常在断层崖下堆积一系列扇形地。随着断层的活动,扇地形态也发生变化。参观石淙河,了解卡斯特地貌的发育形态。石淙河的岩石主要为石灰岩,易受流水侵蚀,从而形成了现今的小型石林和溶洞。
三、实习总结
通过为期六天的嵩山地质实习,我们将书本上所学的理论知识与野外观察到的景象相结合,一方面使我们看到了大自然鬼斧神工的力量,另一方面又使得我们对基本的地质地貌状况有了更深层次的理解和认识。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。
第五篇:2011年嵩山地区地质实习报告
嵩山地区自然地理实习报告
学院:环境与规划学院
姓名:代冯伟
学号:1026308651
专业:网络工程
日期:2011.7.6
一.前言
2011年6月27日至7月3日,我们环境与规划学院全体大一学生及民生学院的相关专业的学生在嵩山地区进行了为期一周的实习工作。在出发之前全员进行了动员大会,实习老实交代并安排了各项事宜,强调了实习期间注意事项和队伍纪律并对同学做了分组安排,每个专业各成一个大组,分别有不同的实习老师带领,每个大组又分成不同小组,每个小组都有小组组长,同时老师根据不同专业需要分别发了实验工具有地质锤、测绳、罗盘仪、测纸、化学试剂等等。在嵩山实习的一周内,我们先在少林水库进行了水文、土壤、植被方面的实习,接着按照不同的路线分别进行了地质和地貌方面的考察。地质方面有到嵩山地区的会善寺东侧山上,玉皇庙村西金屑河西岸考察岩石,沿公路考察嵩山地区综合地层和攀登嵩山考察著名的嵩阳运动。地貌方面有到大金店颖河实测谷底剖面图,观察逍遥谷断层,考察黄土地貌等等。通过这次野外实习,我们更加深刻的掌握了有关自己的专业知识,了解其发展方向以及前途,学会了许多野外实习的方法和技巧,明白如何在野外保护自己和团队合作的精神,积累了丰富的实践经验,对自己的专业有了更深的认识,受益匪浅。
二.地层
嵩山地区的地层的概况
在嵩山不到400平方公里的范围内连续系统、良好地出露着全球绝无仅有的太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的变质岩和沉积岩地层序列,地学界称之为“五代同堂”。在距今36~25 亿年的太古宙时期,由海底基性岩浆喷发作用和酸性岩浆侵入作用共同构成登封群的花岗绿岩建造,铸就了嵩山的结晶基底。在距今25~5.43 亿年间的元古宙,沉积了滨一浅海相的碎屑岩、粘土岩和碳盐岩,即古元古界嵩山群、中元古界马鞍山群和新元古界五佛山群。在距今5.43~2.5 亿年间的古生代,发育着寒武系和奥陶系的滨海相的碳酸岩(底部碎屑岩),以及石炭系、二叠系的海陆交替沉积的灰岩、碎屑岩、粘土岩。其中广泛贮存着煤、铁、铝、建材等沉积矿产。古生代是生命大爆发的时代,地层中保存着丰富的动、植物化石,这些古生物化石成为地层年代和沉积环境的见证。在距今2.5~0.65 亿年间的中生代,发育着三叠系湖相碎屑岩、粘土岩夹煤线。在陆相盆地——河流环境沉积的中生代红色泥岩——碎屑地层,其中含有丰富的陆生动、植物化石。在距今0.65 所年~现代,沉积了新生界古近系的砾岩、砂岩和泥岩,以及第四系的松散沉积层。园内缺失志留系、泥盆系、侏罗系、白垩系和新近系,其中含丰富的古生物化石及古人类、古文化遗址。太古界、下元古界构成该区基底,岩层走向近南北、晚元古代、古生代、中生代、新生代地层构成盖层,岩层近东西向展布,其盖层、基底格局非常显著,接触关系一目了然。
嵩山地区地层岩性
一岩浆岩岩浆岩是地壳深处或上地幔形成的富含挥发成分的高温粘稠硅酸盐熔浆顺着地带或地壳薄弱的地方喷出或侵入地表所形成的的一类岩石。主要分为两大类;喷
出岩和侵入岩,其中侵入岩有分浅成岩(3000 米以内)和深成岩(3000 米以下)。(1)花岗岩花岗岩是分布最广的深成酸性岩类,其分布面积占所有侵入岩面积的 80%以上。主要有钾长石,富钠斜长石,石英组成,并含少量黑云母或角闪石。岩石多为肉红色,灰白色,略带黑色斑点,有粗中细粒花岗岩,其中最典型的半形等粒结构者称为花岗结构。7月1日我们在指导老师的带领下来到玉皇庙村西金屑河西岸观察花岗岩及断层。主要见到的有灰白色的,黑色的,肉红色的,其中红色最为常见,绿色最少。花岗岩中黑色的物质主要是角闪石和黑云母,粒状的为角闪石,片状的为黑云母。标本描述:颜色肉红色灰白色主要矿物成分钾长石石英少量角闪石和黑云母结构粗粒/花岗结构构造块状片麻岩为变质岩,主要成分为黑云母,斜长石,角闪石,因此,又叫黑色斜长片麻岩,黑色角闪片麻岩。其中黑绿、灰绿、黑灰色的最好。(2)辉绿岩辉绿岩为基性浅成岩,主要矿物是富钙斜长石和辉石,还有少量橄榄石和角闪石,近于黑色或黑灰色、灰绿色,一般为细粒到中粒结构,成板状或柱状。多以岩床、岩墙产出。质地均匀,无裂纹者可做石材原料,细粒者尤佳。6月29日我们在嵩山脚下观察了辉绿岩及其围岩。整个岩墙外部特征表现为出露清晰,岩墙与围岩界限明显,节理发育(表面有裂纹)且岩石破碎,左侧较平直,右侧呈锯齿状穿插于围岩中且坡度较陡。标本描述:外表颜色黄褐色新鲜面颜色灰绿色主要矿物成分斜长石辉石结构细粒构造板状。
二沉积岩沉积岩是在地壳表层的条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,经搬运、沉积及其沉积后作用而形成的一类岩石。沉积岩的体积只占岩石圈的 5%,但其分布面积却占陆地的 75%,大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。沉积岩不仅分布极为广泛,而且记录着地壳演变的漫长过程。考虑因素的分类,以物质来源为主要被分成三类,即由母岩风化物质、火山碎屑物质和生物遗体形成的不同。其主要特征是:①层理构造显著;②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石;③有的具有干裂、孔隙、结核等。它为沉积岩中的碎屑岩类,颗粒较细,物质成分较纯,又叫平顶山砂岩。标本描述:外表颜色黄褐色新鲜色灰白色主要矿物成分石英长石结构粗粒/细粒构造层理构造
三变质岩变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另
一种岩石,变质岩是组成地壳的主要成分,一般变质岩是在地下深处的高温,高压下产生的,后来由于地壳运动而出露地表。一般变质岩分为两大类,一类是变质作用作用于岩浆岩(火成岩),形成的变质岩成为正变质岩;另一类是作用于沉积岩,生成的变质岩为副变质岩。在变质作用中,由于温度、压力、应力和具有化学活动性流体的影响,在基本保持固态条件下,原岩的化学成分、成分和结构构造发生不同程度的变化。变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等)和由变质作用形成的特征变质矿物如蓝晶石、红柱石、矽线石、石榴石、硬绿泥石、绿帘石、蓝闪石等。其化学成分取决于在变质岩的形成过程中,如无交代作用,除 H2O 和 CO2 外,变质岩的化学成分基本取决于原岩的化学成分;如有交代作用,则既决定于原岩的化学成分,也决定于交代作用的类型。变质岩的结构是指变质岩中矿物的粒度、形态及晶体之间的相互关系,而构造则指变质岩中各种矿物的空间分布和排列方式。变质岩结构按成因可划分为下列各类:①变余结构②变晶结构(粒状、斑状、鳞片状)③角岩结构④碎裂结构。其构造分为片理构造(片麻、片状、千枚、板状、条带状),块状构造,变余构造。
嵩山地区的地质构造
在嵩山地区不足20平方公里范围内,清晰保存着发生在距今25 亿年、18.7 亿年、5.43 亿年三次前寒武纪造陆和造山运动所形成的角度不整合接触面及典型的构造形态遗迹。这三次“翻天覆地”的全球构造运动分别被地质学家称为“嵩了运动”、“中岳运
动”、“少林运动”。我们在嵩阳景区观测到了嵩阳运动地质遗迹,嵩山嵩阳运动是发生在距今25 亿年的一次全球性地壳运动,由张伯声院士于1951 年在嵩山南坡发现并命名。该遗迹界面清晰的反映了太古宙末发生的一次广泛而剧烈的地壳运动。这次运动使登封群花岗绿岩建造遭受挤压变质、褶皱造山、侵蚀夷平,并形成了具纬向构造格局、多期构造变形和“三个时代”岩浆序列的古陆核。它标志着地球演化早期的一次重大的地质事件。
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,形成了今天的壮观的山势地貌。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。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。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。
三.地貌
嵩山地区基本地貌类型复杂多样,主要地貌类型有构造地貌、流水地貌、黄土地貌和喀斯特地貌等。
1.构造地貌:构造地貌又包括摺曲构造地貌和断裂构造地貌。嵩山地区褶曲构造地貌主要包括南北向褶曲构造地貌和东西向褶曲构造地貌。南北向褶曲构造地貌主要是印支—燕山运动以前形成的,使登封群形生紧密的、轴面向西倾斜、向东倒转的复式背斜和复式向斜。印支—燕山运动以后形成的东西向褶曲构造,对本区的地貌起着决定性的作用。这些多种构造形迹叠置在一起的复式背斜和向斜,经过多次的断裂作用和外力破坏,多表现为翼部不完整的单面山,以及背斜山和向斜谷等。从总体上看,嵩山是一个走向东西的巨大的单面山,这构成了登封大地形。嵩山地区的断裂构造分为东西向、南北向、北西向和北东向等类型,其中东西和北西向断裂构造最为醒目。各种断裂构造在地貌上都有反映,形成多种类型的断层构造地貌,从而使本区地貌更加复杂。
2.流水地貌:流水地貌分为河流地貌,沟谷地貌,流域地貌等。河流作用是地球表面最经常、最活跃的地貌作用,它贯穿于河流地貌的全过程。无论什么样的河流均有侵蚀、搬运和堆积作用,并形成形态各异的地貌类型。登封主要是属于淮河流域,部分为黄河流域,主要的水系是颖河水系。颖河水系为不对称水系,左岸支流多且长,自北向南注入颖河,右岸即南岸支流少且短。我们在大金店颍河谷地观察了河流地貌,并实测了河流阶地。颍河谷地地势平缓,河谷较宽,分为三个部分:河床,河漫滩,河流阶地。河床相砾石大,中被粗砂填充,基本无胶结,其中砾石种类多,主要有片麻岩、砂岩、脉
石英。河漫滩相主要由亚黏土组成,颜色为红棕色,厚度约 50 公分。颍河两侧发育有四级阶地,一、二、三级为堆积阶地,四级仅在部分地段有保存为基座阶地,在实习所到地没有观察到。一级阶地由黄色亚砂土堆积而成,北岸宽,南岸窄;二级阶地主要为晚更新世黄色亚黏土组成,内部可见碳酸钙结核。三级阶地下部为中更新世红色土,遇水后黏性较强,垂直节理发育;上部为灰黄色晚更新世亚黏土,中间有层状或分散碳酸钙结核出现。沟谷地貌实习的主要内容是洪积扇,洪积扇是指干旱、半干旱地区暂时性山地水流出山口堆积形成的扇形地貌。嵩山的洪积扇主要是第四纪以来形成的,早更新世形成的从登封盆地到北部,面积非常大,受后期流水侵蚀切割作用,中部、前缘受到破坏,中晚更新世面积变小。一般来说,洪积扇在干旱、半干旱地区发育广泛。而在嵩山地区,主要是在风化作用下产生大量碎屑,出山口处,地形变得开阔、平坦,水速变缓,碎屑便在山麓带发生堆积,形成洪积扇。在逍遥谷口,从山脚向上就是一个洪积扇。
3.黄土地貌:黄土地貌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。嵩山地区的黄土主要分布于山麓、洪积扇体前缘和河谷两侧,多因流水作用而形成,属次生黄土,原生黄土少见。山麓地带的黄土属洪积和坡积而成的,颜色普遍较红,垂直节理发育,风化后呈松散小块状,见于少林寺附近、玉皇沟、逍遥谷等沟口以及石灰岩分布区的山麓地带,厚几米至十几米,下部亚瑟深于上部。登封市附近洪积扇的垂直剖面上,亦有黄土分布,上部呈灰黄色,颗粒组成为亚砂土和亚黏土,有时可见碳酸钙结核;下部接近砾石层的黄土颜色稍深。层间无钙质结核。河谷谷坡是该区黄土的主要分布地带,厚度从几米至二三十米不等。黄土层的上部,颜色较浅,呈灰黄色,垂直节理发育,有的地方可见到层状或分散状碳酸钙结核,底部黄土颜色较红,接近谷坡顶端的地方,可见到红色土,节理良好,碳酸钙结核少见。沟谷中的黄土多以第三级堆积阶地面为分布的上限,岗地顶面较薄的土层显然与此不是同时期的产物,因此谷地中的黄土是河流冲积的结果。6月30日我们实地观察了在大金店颍河谷底和附近阶地的一处黄土墙,并绘制了颖河南岸阶地及河床剖面图和黄土地貌素描图。
四.气候和水文
嵩山地区属暖温带大陆性季风气候,四季分明,雨热同期,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春季雨少风多,秋季晴朗日照长。该地区在全国气候区划中属暖温带半湿润气候区,嵩山地区地形复杂,地势起伏较大,使得气候在空间上尤其是在垂直方向上出现明显差异。嵩山山麓水平地带的气温状况可以其南麓登封市区的气温为代表。年平均气温14.2 摄氏度;最冷月(1 月)平均气温0.4 摄氏度,最热月(7 月)平均气温 26.3 摄氏度;极端最低气温-15.1 摄氏度,极端最高气温40.5 摄氏度;平均最高气温 31.1 摄氏度,平均最低气温为-3.7 摄氏度。(P113 有表)4~10 月份七个月的月均温均高于年平均气温,其中 5~9 月份均在20 摄氏度以上。11~3 月份如歌月均低于年平均气温。冬季月均温在 0.4~2.6 摄氏度之间,秋温略高于春温。自春入夏和自秋入冬时期温度上升和下降的幅度最大,而夏季、冬季期间各月温度变化幅度小。气温年较差为 25.9 摄氏度。气温年内的这种变化显示了本区温带大陆性气候的特点。各月平均日较差在8.4~11.6 摄氏度之间,全年平均日较差为9.7 摄氏度。各月中,7 月、8 月和1 月气温日较差较小,而3~6 月份日较差较大,9~11 月份日较差居中,这与各季昼夜长短及温度的差异有关。因为冬季昼短夜长,白天吸热不多,夜间放热有限温度下降的幅度小,所以气温日较差就小。在夏季,昼长夜短,白天大量吸热增温,但夜短来不及充分散热降温,因此气温的日变化也较小。而春季昼夜长短相差相似,但这里秋季温度比春季大,使得夜间散热较慢而温度下降幅度比春季较小,故秋季日较差比春季小。嵩山地区地处淮河流域和黄河流域的分界处。大部分流域属于淮河流域,面积为1067.5平方千米,占总面积的88.37%;其中颍河流域面积为1037.5平方千米,汝河流域面积为30平方千米。本区径流的形成和分布主要受降水的影响。其年内分配状况与河流的补给状况密切相关。颍河是嵩山地区最大的一条河流,是淮河的中欧更要支流之一,区内河段是其上游。其主河道在境内长57km近乎东西走向。年平均流量0.5立方米每秒,属季节性河流。本区颍河段最大洪峰流量为5131 立方米每秒,最大流速8.2 立方米每秒,枯水最严重时期发生断流现象。河流平均必将为1/260,河床宽度差异明显,从20m 到300m 不等。流域内群峰林立,地形复杂,颍河两岸次级支流众多,且多分布在北岸。目前,嵩山地区共有大型水库1 座,中型水库3 座,小一型水库 11 座,小二型水库 43 座,共计 58 座。实习期间参观了少林水库,少林水库位于登封市区西北8km,少林寺东南3.5km 的邵阳河上游。水库由大坝、输水洞和溢洪道组成。少林水库的溢洪道在侧边,并且具有防浪墙。水库选址要满足的条件有三:1.要在峡谷最窄处,一方面减少工程消耗,另一方面增大控水能力;2.控制流域面积要大;3.两边地质情况要稳固,以保证工程稳定性及使用寿命。其次,输水洞高度为死水位。
五.植被(少林水库西坡)
据《嵩山植物志》记载,嵩山地区共有维管植物147 科、643 属、1543 种。其中蕨类植物21 科、36 属、70 种;裸子植物五科、9 属、10 种;被子植物 121 科、598 属、1460 种。嵩山地区植物区系的地理成分比较复杂,种子植物中有 15 个分布区类型,但以温带成分为主,约占 2/3,并含有相当含量的热带成分。由于嵩山地区的特殊地理位置,南北、东西植物区系成分兼容并存,具有明显的过渡特征。嵩山地区的植被类型大致可分为六类:1.落叶阔叶林,例如栓皮栎林、桦香林、槲树林,在实习过程中观察到了栓皮栎和槲树;2.温性针叶林,有人工侧柏林和人工油松林;3.灌丛与灌草丛,其以草本为主,中间有灌木。4.草甸,以羊胡子草草甸分布最为广泛,还有藿香草甸、白羊草草甸和蒿类。6.水生植被,如浮萍。
六.土壤
嵩山地区的土壤大致可分为棕壤、褐土和潮土三类,其又可分为许多亚类和土属、土种等。
嵩山地区的棕壤主要分布在海拔800m 以上的山地上,目前原始植被已遭破坏,多为次生落叶阔叶林、灌木林和部分针叶林,成土母质为基岩风化残积坡积物。同棕壤分布相比,褐土区降水量较少,地表植被郁闭度较低,甚至为灌草丛或农田。实习中对淋溶褐土的剖面形态进行了试验测定。
七.自然地理实习方法
1、罗盘的使用
罗盘是地质、自然地理野外工作中的基本工具。它可以用来指示方位,测量倾斜角度、测定观测点在平面上的位置等等。水平刻度盘的刻度有两种标记方式:一种是方位角罗盘,一种是象限角罗盘。罗盘在使用时应首先进行检查,松开磁针制动器看磁针摆动是否灵活,将罗盘放置水平看水准气泡能否居中,另外要看刻度盘上0°是否正对罗盘北端,并根据当地磁偏角的大小进行调整。我们在老师的指导下学会了罗盘的使用实地测量了玉皇庙村断层的走向、倾向及倾角。
2、野外观察
地质地貌野外观察要做到四勤:即眼勤:勤于观察、搜素、发现现象;腿勤:多走路,尽可能多看一些现象,多发现问题;手勤:多动手挖、敲、摸、碾,通过手的感觉获取关于沉积物与岩石性质的信息;脑勤:多思考,善于将前后观察到的现象进行比较分析,从中提出问题或形成某种观点。野外地质地貌观察工作,一般采取布置观测路线,在观测路线上设置观测点的方法来进行的,即由点到线,再由线到面,进而掌握整个工作区的地质地貌情况。
八.总结
我们在实习老师的带领下,进行了一次有计划有目的的野外实习,在这次野外实习中,我们了解到嵩山地区的地质地貌状况,学会了许多野外实习的方法,采用了“学生初步观察—分组讨论—学生发言—老师重点讲解—学生重新观察”的教学模式,通过野外的考察,是书本上的知识与实际很好的结合起来,使我们对自己的专业知识有了更好更深的了解和掌握,这是一次非常有意义的野外实习活动。