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构造地质学精品(七篇)

时间:2022-04-06 19:37:19

构造地质学

构造地质学篇(1)

[关键词]构造岩石学;教学方法;教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)11-0109-02

构造地质学是地质工程本科专业的专业基础课, 要求学生能够对各种地质现象从构造几何学、构造运动学和构造动力学的角度进行分析研究,学会编制与阅读相关构造地质图件,掌握构造地质的基本工作方法。对于地质工程专业本科生来说,构造地质学教学总体目标可以概括为:学会应用构造地质学工作方法和思路,解决工程实践中遇到的各种构造地质问题。

承担构造地质学课程教学教师应该在强化构造地质理论教学研究的基础上,应用现有的教育技术,形成相配套的教学方法,达到提高教学效果目的。概括起来就是三个实现:第一,在教学内容上实现理论教学与实践教学的有机结合,同时将构造地质学领域的研究的热点问题引入课堂,提高学生的学习兴趣;第二,应用教育技术实现对构造地质现象动态模拟,建立形象生动的多媒体教学平台;第三,利用互联网技术建立网络学堂,实现课堂教学与课后答疑无缝连接。

一、教学内容的改革

构造地质学教学内容的改革应遵循以下原则。

系统分析:教学内容的安排应前后呼应,形成更加符合野外实际的完整地质构造教学体系,建立构造地质学研究所特有的整体观和系统观。

渐进推进:反向思维是构造地质学解析工作方法的精髓,在教学上要把握由浅入深,渐进深入的原则。教学内容的安排要先从认识构造现象入手,解决“是什么”的问题;然后,逐步掌握构造几何学、构造运动学、构造动力学的特征及其研究程序和方法,解决 “为什么”问题。

了解前沿:构造地质学是地质学中的“哲学”,是地质学学科中最为活跃的研究领域之一,同时也是地质工程研究领域应用最广的地质学基础学科。需要跟踪构造地质学前沿研究发展方向,不断充实教学内容。

能力为本:教学方法与手段必须有利于对学生能力的培养和素质的提高,教学环节要为学生提供观察、思考的机会,培养学生独立观察、独立分析和独立解决构造地质问题的能力和思路。

在上述原则的指导下,可将构造地质课程内容划分为基本知识、基本操作和构造现象形成演化过程分析三个部分(图1):

基本知识主要为各种构造地质现象的特点,描述的方法。基本操作主要为构造几何学教学内容,构造现象的分类原则。构造现象形成演化过程分析就是在认识和描述构造现象的基础上,理解形成这些构造现象的原因是什么,确立构造地质学研究思路和分析方法,形成独立解决问题的能力。

根据各部分的教学目标和重点,采取相应的教学方法,逐渐形成了适应地质工程专业培养目标的人才培养模式,形成了以理论知识、实践技能、素质教育三位一体的构造地质学教学体系。

二、课堂教学方法的改革

教学方法的改革既涉及授课方式的改革,又涉及教育技术的革新,两者缺一不可。在新的形势下如何更有效地提高构造地质教学质量,需要坚持教师为主导的原则,教师的教仍然是主导因素,建立引导-启发教学模式;需要坚持学生为主体的原则,学生是教学过程的主体,要不断地满足其学习需求。

构造地质学作为地学中的一门重要课程,其有着自身的体系,本身就是一个开放的系统、联系的纽带,因此在教学中要始终把握系统观、联系观。讲课要循序渐进,同时又要“瞻前顾后”,联系前边讲过的问题,为后面所讲内容留下伏笔,就像讲故事,要有待续,环环相扣,把握学生兴趣,引人入胜。这样才能调动起学生的学习热情,改变被动地学习状态,主动接受教师的引导,使学生真正成为教学环节的主体。

在课堂授课的过程中,教育技术的应用起到了重要作用,提高了学生接受的能力,简化了难点的讲授时间,起到了事半功倍的作用,例如,在讲解拉分盆地和正断层成因机理时,通过动画演示模拟的形式使学生很快就能理解拉分盆地以及正断层形成过程。对学生理解构造地质学运动学过程,建立反向思维能力具有启发作用,从结果研究过程(图2、3)。

网上课堂的建设为构造地质学教学过程增添了新的途径,网络课堂建设要满足学生自学的要求,要针对难点问题建立专门的答疑专区,通过网络互动,为学生解惑,通过多年的教学体会,针对教学难点建立了不同区块。例如,V字形法则专区,通过作图专门为学生提供了自学的平台,免去了学生死记硬背的苦恼(图4)

总之,传统教学方法与教育技术的应用要相辅相成,偏一不可,把握的原则就是教师为主导,学生为主体的原则,切不可单纯依赖多媒体技术,教师要对所教知识点要做到了解全面,坚决杜绝找多媒体朗诵的授课方式,多媒体要减少文字供应量,做到文字点题,图件说明,讲解到位。

三、实践教学环节改革

构造地质学教学课内安排56学时,其中课堂讲授34学时;课堂实验22学时,约占课内学时的39.2%。此外,还要和二年级的野外填图地质实习相联系,为野外实践技能培养奠定基础。

课堂实习是为了训练学生数据整理、地质绘图基本能力,主要课堂实习安排有:吴氏网在构造地质学上的应用、用间接方法确定岩层产状要素、地质图的基本知识、读水平岩层地区的地质图、读倾斜岩层地区的、读存在不整合接触地区地质图、学会从地质图上绘制地质剖面图、读褶皱地区地质图、编绘和分析构造等高线图、编绘和分析节理玫瑰花图等、读断层地区地质图。在此基础上,进一步讲解构造地质学的野外工作方法。

课堂实习内容涉及构造地质学各主要章节和相关理论知识,主要是为了培养学生系统运用构造地质学的基本理论和操作技能,分析、解决地质构造实际问题的能力和编写地质构造分析报告的方法。在完成构造地质学所有课堂教学环节后,安排历时5周的野外地质填图实习,以强化训练学生应用构造地质学理论知识进行实际工作的能力。

总之,构造地质学教学体系体现了以教师为主导,以学生为主体教学理念。课程教学内容由浅入深、循序渐进、前后联系;将主体构造与派生构造作为一个系统分析研究,培养学生从个体到整体的系统观念,有效地调动学生的学习积极性,使自学能力和表达能力得到锻炼和提高;同时,也使教师能及时掌握学生在学习中的难点和理解上的偏差,更有针对性地进行教学活动;大量的实践教学环节则是实现培养目标的保证。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 夏玉成.工科构造地质学教学改革探索与实践[J].中国地质教育,2006(6):110-112.

[2] 罗金海,于在平.《构造地质学》课程教学几个问题的探讨[J].中国地质教育,2001(2):62-64.

构造地质学篇(2)

关键词:构造地质;地位;作用;进展;

中图分类号:P54文献标识码: A

一、构造地质学的内涵

地质构造的内容概括为两个方面:一是建造即形成,是指地壳岩石圈的物质组成,它是地壳运动的物质基础,也是地壳运动发展演化的物质反映;二是改造即形变,它是指在力的作用下所发生的构造变形,这是地壳运动的结果或具体表现。狭义的构造地质学侧重于中、小型构造的研究。主要研究这些构造的几何形态、组合型式、形成机制和演化过程,探讨产生这些构造的作用力的方向、方式和性质。然而在研究中、小型构造时,必然要涉及到区域构造和大地构造背景,另外为了探索构造与其内部组构的关系以及构造的运动学和动力学问题,必然要涉及显微和超显微构造的研究,从而扩展了构造地质学的研究内涵。因此,广义的构造地质学加丰富多彩,使构造地质学步入大科学、大综合、大协调的研究领域,成为地质科学中的当采学科,从而起到保持领导各种分支学科的地位。

二、构造地质学在地质学研究中的地位和作用

构造地质学是地质学分支学科之一,主要研究组成岩石圈的各种地质体的构造现象、组合型式及其形成和发育规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,将构造地质学区分为狭义构造地质学和广义构造地质学。前者主要是对小区域或中、小尺度地质体的各种构造变形、变位现象,如褶皱、断裂、面理、线理等构造现象进行识别、描述和成因分析。具体研究内容包括:各种构造的几何学形态、产状、规模、组合及其空间关系和发展过程;各种构造的发生条件和形成机制;并进而探讨产生这些构造的构造运动方向、方式、强度和动力学过程。而广义构造地质学的研究对象大到岩石圈的结构及地壳的巨大单元,如岩石圈板块、大陆和大洋、山脉和盆地等的形成和发展;小到岩石内部组构的细微变化,乃至矿物晶格位错。

三、我国构造地质学科主要研究进展

我国构造地质学与地球动力学领域研究方向集中在华北克拉通破坏、华南大地构造及演变、中亚造山过程与燕辽构造带、青藏高原隆升与构造-岩浆作用及成矿效应、中央造山带与大陆深俯冲、盆山耦合与油气开发、构造成矿与矿产资源、活动构造、地震与自然灾害等方面。近年来的主要进展有以下几方面:

1.大陆动力学研究向纵深发展

板块构造学说面临的上述众多挑战,很多是源于对大陆构造的研究。板块构造理论框架建立之后,国际上先后实施的“地球动力学计划”、“国际岩石圈对比计划”,掀起了研究和识别大陆上的混杂岩、蓝片岩、蛇绿岩、古裂谷和古岛弧的高潮,并据此进行了古板块再造,使板块构造基本理论在大陆地质构造演化研究中的应用得到进一步加深。同时也发现,源于大洋岩石圈研究的板块构造基本理论所不能解释的众多大陆地质构造现象。正是由于所遇到的越来越多的令人费解的问题,在过去十多年来固体地球科学基础理论研究的焦点又集中在阐明大陆地质特征、形成与演化过程方面。1980年代末以来许多国家或国际组织先后提出并实施的固体地球科学研究计划当中,大陆动力学成为其中重要的科学研究目标之一。

我国开展大陆动力学相关研究几乎与国际同步。20世纪90年代初, 我国地学界对开展中国大陆动力学研究问题展开了热烈讨论, 并将大陆动力学作为优先研究领域列入国家九五有关基础研究的战略规划之中。为推动我国大陆动力学研究, 科学技术部设立了大陆科学钻探、现代地壳运动观测网等重大科学工程和青藏高原形成演化及其环境、资源效应、大陆深俯冲作用等国家重点基础研究发展计划项目; 中国科学院、国土资源部和中国地震局等部门也针对大陆动力学问题部署了相关的大型观测、调查和研究项目, 特别是近年来, 国土资源部组织了中国大陆深部探测工程(东海大陆钻探和汶川地震钻探工程), 并启动了相关的技术和试验研究。国家自然科学基金也陆续设立了大批与大陆动力学有关的重大和重点研究项目。

2.构造、地表过程和气候之间耦合关系研究得以深入

造山带的隆升受构造作用主导,构造作用通过地表隆升和地势增加影响局部气候特征(如地形降雨),甚至改变大尺度的气候格局。然而近年来的研究表明,构造与气候之间并非单向关系,气候因素(主要为降雨和冰川作用)通过地表剥蚀,在剥蚀区产生应力集中和均衡作用进而诱发并维持构造抬升。气候-构造响应过程为深部岩石的剥露及地貌演化等提供了新的机制,成为当前国际地球科学研究的前沿和热点。近年来我国学者也十分关注气候-构造耦合作用对造山带隆升剥露及地貌发展演化的作用,特别是对诸如青藏高原东、西构造结、喜马拉雅造山带等一些抬升剥露和地貌演化十分迅速的地区开展了卓有成效的探索。

构造模拟的结果表明,造山带的演化是在气候与构造及其动态相互作用控制下的产物,气候因素以地表剥蚀作用为纽带影响和控制构造作用,而构造作用通过地形地貌影响和控制地表剥蚀作用及气候变化;气候、地表剥蚀与构造作用动态相互作用的理想终极状态是彼此达到稳态,构造隆升与地表剥蚀相互抵消,造山带地形地貌从而保持稳定。

这方面的研究重要进展之一为青藏高原新构造及晚新生代古大湖研究。中国地质调查局 1:150 万青藏高原新构造与地质灾害图项目通过编图和系统研究, 阐明了青藏高原形成与构造变形的关系。获得了青藏高原最主要的构造变形期发生在上新世晚期早更新世的可靠证据。证实西昆仑地区西域砾岩的沉积时代为3~ 1百万年。西域砾岩属于快速堆积的山麓冲洪积扇相沉积。它的出现与区域同时期的构造变形密切相关。高原西北缘的磷灰石裂变径迹分析及其热历史模拟揭示了区域地貌陡坡带上新世以来的快速冷却剥蚀, 特别是3~ 1 百万年以来的快速冷却剥蚀, 剥蚀深度达5 千米以上, 这进一步说明了西域砾岩的物质来源, 同时暗示: 陡坡带的形成是青藏高原抬升的重要过程。通过河流研究高原构造地貌的演化是近期国际地学研究的热点和亮点。这项研究通过克里雅河构造地貌的分析证实: 现今克里雅河的历史始于1. 1百万年; 前克里雅河流域地貌演化的起源不超过上新世阿图什组沉积期。这是人类第一次完整地认识一条河流及其水系地貌的发育历史。早更新世至中更新世早期塔里木盆地应当存在一个大湖。在黄河源扎陵湖、鄂陵湖地区发现高出现今湖面335 米的湖相地层。青藏高原主体可能在中更新世早期前后才抬升进入冰冻圈。这项系列成果对于区域环境变化的研究和减灾工作都有重要意义。

总之,构造地质学的发展方兴未艾,总的向着大综合、大协调、大科学方向发展,并已成为当代地球科学研究的当采学科。我们必须抓住机遇,运用先进的思想方法和工作方法,坚持实事求是的科学态度,勇于探索,勇于创新,更新观念,创造出更加合符实际,能够指导解决资源、水工、环境、灾害等一系列问题的全球构造新理论,揭穿地球奥秘!

参考文献

1 朱志澄,宋鸿林1构造地质学1武汉:中国地质大学出版社,1990

2 王鸿祯1全球构造研究的简要回顾1地学前缘,1995;(1-2)

构造地质学篇(3)

关键词:构造地质学;实习课;内容体系;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)12-0029-02

构造地质学是地质学的重要分支科学,以研究地壳及上地幔地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制及其相互影响、时空分布和演化规律为其主要目标。构造地质学堪称“地质学中的哲学”,可分为大地构造学(在1∶20万及以下比例尺地质图上能见其全貌的构造单元)、“狭义”构造地质学(在1∶5万地质图至手标本尺度上能见全貌的构造)和显微构造学(显微镜下可以观察到的构造)。本文的构造地质学主要指的是“狭义”构造地质学,其研究方法是利用野外观察、地球物理探测、室内试验和基于连续力学的计算来研究地质构造。构造地质学内容或研究方法包括几何学、运动学和动力学三个方面[2,3],这三个方面不是独立存在,而是相互穿插衔接。对本科生初学者来说,构造几何学概念的建立是最重要的,也是最基本的要求,必须通过大量的实习才能取得好的效果。这就要求在构建实习课内容时,合理分配学时,并精心组织内容。本文将结合教学实际,对本科生构造地质学实习内容及教学环节等提出一些看法,供同行交流。

一、构造几何学的内涵

构造几何学是指地质构造的形态、大小、产状以及各构造要素之间的几何关系,他们组成完整的具有几何规律的构造系或型式。构造几何学应含制图学[1]。运动学是指岩石作为整体或其内部各部分从形成至变形期间所经历的过程和发生的运动,是由岩石或岩层中的原生构造、次生构造所揭示。运动学含定年学和GPS技术[1]。动力学是指产生构造的力、应力和力学过程,其目的是查明变形应力的性质、大小和方位,常以应变分析和流变分析为基础。上述三个方面中,几何学是构造解析的基础,也是最具有实际应用价值的部分[2,3]。

二、构造几何学的意义

构造几何学的意义主要表现在三个方面,一是帮助学生建立构造的概念模型,二是帮助培养学生的绘图能力,三是在探矿等方面的实际应用。构造几何学分析也是构造的描述性分析,是构造研究第一步的也是最基础的部分,是对构造位态、规模及其相互之间关系的分析描述,帮助定义构造类型、构造样式,建立构造变形场。构造几何学分析为运动学分析和动力学分析打下基础,例如顶厚褶皱或多排线状褶皱,很可能是纵弯褶皱作用的结果,岩层受到了垂直褶皱长轴方向的水平挤压;再如,断层面上的一条水平擦痕,则指示断层两盘发生了走向运动,断层两盘受到剪切力作用。构造几何学分析之下的运动学和动力学分析,既可帮助理解构造形成的动力学机制,理解构造动力学背景,又可反过来指导几何学研究,帮助预测未发现的构造,如构造应力场计算预测裂缝分布。在油气探测、矿床寻找等实践活动中,往往需要构造大小规模、排列分布等方面的资料,如某圈闭构造的产状及闭合幅度、矿体大小及展布方向等,这都是几何学方面的内容。这些参数有时可在野外直接测量活动,更多的情况则是根据间接资料如地震资料等通过编图获得,如剖面图、构造图等。在编图过程中,培养了学生的绘图能力,帮助建立了构造的空间概念,帮助理解构造。

三、加强构造几何学概念的措施

1.依据多资料多方法多手段建立产状概念。产状乃岩体在地壳上的赋存状况,包括岩层面的空间方位和倾角以及岩层厚度,是建立空间概念、进行构造分析和读图分析的基础。这里的产状主要指的是面状构造(岩层面、断层面等)的空间方位和倾斜程度,有走向、倾向、倾角。产状可在野外露头上直接测量获得,也可根据诸如钻井、地震资料,利用间接手段得到。随堂实习课,学生学习的方法应包括:在地形地质图上,应用“V”字型法则、“弧弦法”、“三点法”等求产状。“V”字型法则可以帮助判断岩层走向和倾向;“弧弦法”是在地形地质图上,通过制作同一层面上两条平行走向线的方法获得的;“三点法”的基本原理是三点决定一个面,资料来源于钻井或地震。赤平投影是间接获得岩层产状的有效方法,它既可方便地表示面、线构造的产状及其相互关系,又能进行要素统计和几何关系解析。赤平投影方法的学习和应用,还可帮助学生建立构造的空间概念。

2.通过读图和编图理解构造几何学。(1)读图,读图主要指阅读分析地质图。先读水平岩层和单斜岩层地区的地形地质图,然后读带断层和褶皱的地形地质图。在此基础上,读复杂褶皱区地质图。(2)编图,表达一个构造的最基本图件就是平面图和剖面图。通过编图,使学生对构造三维空间形态有更深的理解,同r培养学生动手能力,这也是将来工作所必需的基本技能。地质图和构造(等高线)图是最重要的平面图。地质图可以根据岩层露头点和倾斜资料,利用放线距进行编制,可编制一个层系的简单露头线,也可编制带不整合或其他构造的多层系露头线。构造图是表示某一个面(岩层面、断层面等)的高低起伏变化,可根据钻井资料、地震资料编图,并对图件所反映的构造形态做出简要分析。从编制一个简单背斜构造图入手,再编制有断层和褶皱地区的构造图。剖面图一般指的是横切构造的铅直剖面。在本科生学习阶段,制作剖面图,主要是在地质图上进行。可在1幅地质图上的多个方向编图,这样会使学生对构造有一个全方位的理解,从二维图上“看出”三维构造。剖面图的编制可从简单的入手,如先编制单斜层剖面图,然后逐渐过渡到编制复杂构造区剖面图。根据野外节理产状统计资料,用赤平投影方法编制等密图,学习节理资料的统计方法,进一步理解产状概念和构造三维形态。(3)综合作业,在课程后期,安排综合分析作业,所分析的图件应较复杂,包括不整合、断层、褶皱以及岩浆岩体等构造现象,分析构造特点、演化历史及动力条件。同时编制1―2幅剖面图、构造纲要图,最后写出总结报告,培养学生综合分析能力。最后,在教学过程中,应结合讲课内容安排1―2次野外实地讲课,如好的褶皱构造、断层构造露头等,使学生对构造形态有更好的理解。

四、效果分析

在构造地质学的教学过程中,难点之一就是表现在各构造及构造间关系的空间概念建立上,不能根据地质图、构造图想象出实体构造形态和方位,从而影响了学习兴趣和对构造地质学的理解。而这一问题的解决,只能靠大量的练习和观察才能解决。通过上述的实习课内容的补充调整和安排,在教学过程中得到了良好的教学效果,也得到了学生们的认可。通过实习课,学生的读图能力、做图能力和综合分析能力都有明显的提高。随堂进行的2次野外实地教学,极大地调动了学生的积极性和学习兴趣,有道是百闻不如一见。学生实地观察、实地测量、实地分析讨论,取得了非常好的教学效果。这样的实地教学不同于认识实习和综合地质实习,它是紧密结合教学内容,主题明确。实习课内容的整合凝练,帮助学生对构造地质学内容和研究方法的系统理解和掌握,也使学生懂得了实际应用,明确了学习目标,提高了学习兴趣,课堂气氛活跃,课后积极思考和完成作业。总体教学效果优良。

五、结论及建议

在新的形式下,构造地质学实习课的教学面临着新的挑战,其内容既要体现传统经典,又要体现当展要求。在构造地质学实习课内容编排和讲授环节上,应以构造几何学为主,兼顾运动学和动力学。只有这样,才能让学生对构造地质学有一个系统的理解,提高学习兴趣,取得良好的教学效果。

参考文献:

[1]贾承造,雷永良,陈竹新.构造地质学的进展与学科发展特点[J].地质论评,2014,60(4):709-720.

构造地质学篇(4)

论文摘要:大地构造学理论在中国发展不足100年,但在这短暂的时间内我们看到了中国地质学界的"百家争鸣",看到了中国大地构造理论的日益丰富和繁荣。本文将结合世界大地构造理论发展的大体背景,重点介绍中国近百年间地质界产生的几种主要观点或代表性的学说,并就当前中国大地构造理论发展的现状,提出一些个人的观点。

19世纪中叶到20世纪中叶,随着工业的发展,人类广泛开展了矿产及区域地质研究,把地质科学推向更高的阶段,并诞生了一门研究岩石圈的组成、结构、运动(包括变形和变位)及演化的一门综合性很强的地质学分支学科—大地构造学。在大地构造学的发展史中,曾出现过许多学说,如收缩说、重力均衡说、对流说、脉动说、膨胀说、重力分异说、放射性旋回说、振荡说、放射性热 融化说等,我们为什么要不断发展大地构造学理论呢?

我认为有以下几点原因:大地构造理论有不少待完善的地方,尚需不断地探索研究;由大地构造学在地质学中的重要地位决定的,每一次新的大地构造学理论的提出,常标志着地质学进入一个更高水平阶段;甚至,板块构造学的提出被誉为地质学中一次伟大的革命。大地构造学研究与人们的生产、生活联系密切。煤、石油、天然气、金属矿产等等能源和矿产的勘探都需要大地构造学理论的指导,火山、地震、陷落、崩塌等对人类威胁极极大地自然灾害,是地球运动无法避免的表现形式,只有运用大地构造理论探明地球的内部结构才能掌握其规律做到有效预报。

大地构造理论在中国的发展大致可以分为三个阶段:20世纪以前的零星、分散的大陆地质调查,并在19世纪末形成“槽台理论”,称为中国大地构造理论研究的传统阶段;20世纪40年代初,以李四光为代表的地质力学理论,称为中国大地构造理论研究的过度阶段;20世纪初提出“大陆漂移假说”,20世纪70年代形成了板块构造理论。20世纪后半叶进行的板块理论完善和对地球深部动力系统的探索。

1 槽台学说

1885年,e.修斯提出了地台的概念。后来前苏联学者将地层厚度小而产状平缓,地壳运动以整体上升下降为主的地区命名为地台。1900年,法国e.奥格在其著作《地槽和大陆块》中,明确地把地槽和地台统一起来,作为地壳上的两个基本构造单元。自此以后,地槽和地台理论就作为相互联系的不可分割的完整学说形成和发展起来,称为地槽地台说,简称槽台说。槽台学说的基本观点是认为地壳运动主要受垂直运动所控制,水平运动是次要的,地壳运动的动力来源是地球内部物质的重力分异作用,物质受热变轻向上流动造成地表上升隆起,物质冷却变重下沉则造成地表下降凹陷。

20世纪中叶,在槽台说的基础上,我国老一辈的地质学家提出了有创见性的大地构造学说,它们是黄汲清的“多旋回构造运动说”和陈国达的“地洼学说”。

1.1 多旋回构造运动说

黄汲清1945年指出:地槽的发展不是单旋回的,而是多旋回的。50年代黄汲清初步提出了中国深断裂类型,并认为深断裂也是多旋回活动的。70年代以来,黄汲清进一步把多旋回构造运动理论与板块构造学说结合起来,认为板块运动也是长期的、多旋回发展的。

1.2 地洼学说

50年代末期,陈国达认为中生代以来地壳演化进入了新阶段,其大地构造性质是一种新型活动区,是从地台区向活动区转化的产物。陈国达把这种新型活动区叫做“地洼区”,它是大陆壳发展演化的第三个构造单元。揭示了大陆壳的发展过程,并非如槽台说认为的那样,直线式的仅由地槽阶段发展到地台阶段,而是多阶段发展的。

在同期我国的地质学家李四光提出了具有里程碑意义的大地构造学说—地质力学。

2 地质力学

地质力学是力学与地质学相结合的边缘科学,用力学原理研究地壳构造和地壳运动及其起因的科学。地质力学认为1.许多地质构造现象,都是地壳运动的结果。2.构造形迹不是孤立存在的,而是互相联系、互相制约的,每项构造形迹都有和它相伴生的有成因联系的一群构造形迹。而且探讨了地壳运动的起源和力的来源问题。地质力学的主要贡献在于阐明了地壳构造的空间展布规律。地质力学特别重视地壳的改造,它不是把各种构造形迹看成孤立的、零碎的、偶然的、互不相关的现象,而是认为彼此之间有内在的、本质的、规律性的联系。

3 板块构造学说

板块构造学说是60年代末兴起的,是现今世界上最盛行的大地构造学说。它是在大陆漂移、海底扩张学说基础上,综合大洋和大陆的地质研究资料发展而来的。70年代初,我国地质学家李春昱积极引进板块构首次用板块演说系统解释了秦岭、祁连山的构造发展史,同期,大地构造学家任纪舜将原属中朝准地台的“淮阳地盾”划入秦岭造山带,对中国东部构造划分做了重要修正,全面论述中国构造演化,发展了多旋回思想。大地构造学家郭令智确定了华南不同时代沟弧盆构造体系,自西北向东南从老到新的发展演化趋势,首次论证了元古代华南板块向扬子板块俯冲、碰撞,阐明了华南地壳增生规律。

目前如何利用板块理论对板块内部及大陆地质历史演化过程予以揭示,仍然是一个难题。关于板块驱动力的问题,虽然有关学者提供了多种可能方式,但仍然是处于求索过程中。板块构造学说仍在不断的完善和发展。

4 几点反思

大地构造学理论的发展经历了200多年,在这之间有进步,也走了一些弯路。在我看来,任何一门学科理论的发展离不开自然科学乃至社会科学其他学科发展的推动,任何一门学科不可能孤独的存在于科学的殿堂中。一些被取代的理论也有很多价值可以发掘。不宜全盘否定。我们是站在巨人的肩膀上推动科技的进步,这些已经被取代的理论很有可能就是你要找的巨人。理论的发展离不开实践的检验,一个理论能称之为公理或被科学抛弃都是实践的结果,这就要求我们做地质工作要有实干精神以及服务社会的品质。

参考文献:

[1] 巫建华,刘帅.大地构造学概论与中国大地构造学纲要.北京:地质出版社,2008.

[2] 万天丰.中国大地构造学纲要.北京:地质出版社,2004.

构造地质学篇(5)

[关键词]地质构造 煤与瓦斯 突出控制作用 研究现状与发展趋势

[中图分类号] P54 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-48-1

0前言

煤与瓦斯的突出事故时有发生,事故的发生无疑会给人们带来惨痛的代价,随着人们对煤和瓦斯的需要不断增加,开采的力度和产量也在持续升高,这就加大了突出事故可能发生的可能性。由于煤与瓦斯的分布是不均匀的,所以,地质构造对煤与瓦斯的突出控制是非常重要的,科学家要不断的探索煤与瓦斯突出事故的发生原因,减少事故发生的可能。

1地质构造控制煤与瓦斯突出的过程

1.1末端构造控制

由于地质构造形成的原因以及过程都是不同的,对煤与瓦斯突出的控制作用也不同,所以,不能单单根据地质构造的结构来对其控制作用进行分析,要结合具体的位置。古老的地质构造结构,可以有效的控制煤炭层的堆积效应,把突出的煤炭带进行分带,通过对具体煤炭的控制来划分地质构造的类型。采用末端构造控制的方法,有效的控制瓦斯的涌出和泄露,通过对地质构造的具体划分,达到高效的控制水平[1]。

1.2根据地质构造变化的规律进行控制

经过科学家的不断考证,证实了地质构造是不断发生变化的,并且受到外力的影响是可以改变变化的结构的,同时也掌握了地质构造变化的规律,从大构造的变化开始,逐渐向着下一个级别的构造递进,实现每一个级别的地质构造。正是这种规律的变化,才使地质构造可以很好的控制煤与瓦斯的突出,可以根据具体煤与瓦斯的含量采取有效的控制方法。不同级别的地质构造对于煤与瓦斯突出的控制效果也不同,大级别的控制作用最大。地质构造控制煤与瓦斯突出的作用是减少煤与瓦斯突出事故发生的有效措施,极大的保障了人们的安全,煤与瓦斯突出事故的发生往往都是没有征兆的,不同的地质结构反映出的感应效果也不同,很多时候不能及时被人们察觉,给人们带来巨大的伤害,但是根据对地质构造的探究,使人们逐渐了解到了发生事故前的特征,发挥了地质构造的作用,可以更好的防范事故发生带来的损失[2]。

2控制事故发生的地质构造类型

2.1断层的控制作用

断层的控制作用随着地质构造产生断层的位置,以及力学的性质不同而产生不同的控制效果,由于地质构造的断裂会使断层承受着巨大的压力,断层的透气性又非常差,使断层上下两层的地质构造移动困难,从而可以有效的控制煤与瓦斯的突出,阻断了气体的流向。煤矿的矿区构造都是比较灵活的,这也为断层的产生提供了有力的条件,形成一种封闭的空间,即使发生突出事故,有毒的气体也很难流通。通过科研人员对具体的煤矿岩层进行分析,可以看出,煤层很容易发生层间的滑动,从而破坏了煤层的原始结构,但对煤层的底板不会造成严重的破坏,而围岩部分却可能渗透进很多的泥岩,这就为煤和瓦斯提供了大量的储存空间,很容易发生突出事故。所以,在煤矿的采集工作中,施工人员一定要按照施工的要求,合理的采集,避免煤与瓦斯的突出发生,充分的利用断层的形成来有效的控制事故发生带来的伤害[3]。

2.2褶皱构造的控制作用

煤矿的岩层经过褶皱变化之后,不同的部位对煤与瓦斯的控制情况是不同的,岩层较浅的部位,其张性非常的大,很容易发生断裂的现象,这种断裂的裂缝会一直延伸到地表,这样就为煤和瓦斯的泄露提供了机会,不能很好的控制。通过褶皱变化,使岩层的扭性加强,从而不断提高其控制煤和瓦斯突出的作用,倾伏端埋深的加大,也可以有效的控制突出事故的发生,使岩层承受压力的能力增强。对于不同的地质构造其发生的褶皱程度也不同,所以,在控制煤和瓦斯突出的过程中,要合理的分析地质构造,正确的判断岩层的变化程度以及变化的形态,实现褶皱构造的控制作用。

2.3火成岩侵入的控制作用

岩浆岩对于控制煤和瓦斯的突出是非常重要的,通过岩层的不断发育和变化,使煤炭的质量严重变质,加快了瓦斯形成的速率,经过岩层的不断挤压,岩浆岩的含量也会越来越多,逐渐会形成一条阻隔煤和瓦斯突出的控制带。岩浆进入到控制带之后,受到岩层的挤压其每个部位的含量是不同的,随着岩浆和岩层位置的不断变化,煤层的渗透能力也在不断的增强,对煤和瓦斯的流动更好的起到了控制作用[4]。

2.4构造组合的控制作用

在构造组合的部位,由于地质构造的不断变化,煤层会受到严重的损坏,这就形成了瓦斯聚集的地带,但由于岩层结构的变化,使得瓦斯进入到控制地带之后,就不能在流动下去,也很好的控制了煤和瓦斯的突出。对构造结构的具体分析,也可以使施工团队掌握构造的形状和分布的范围,从而预测可能产生的瓦斯气体含量,这些工作都可以有效的利用构造组合的控制作用来完成。

3结语

煤与瓦斯的突出现象是煤矿开采过程中重要避免的问题,随着我国地质构造的不断变化,煤矿的开采过程也不能及时的预防煤与瓦斯的突出,事故一旦发生就会给施工团队带来严重的经济损失,施工人员的人身安全也不能得到很好的保障。煤与瓦斯的突出由于地质构造的变化,不同的构造类型突出发生的特征也不同,这也是人们不能及时掌握突出发生的原因,所以,在煤矿的开采过程中,一定要对施工的地点进行细致全面的分析,找到可能发生突出事故的原因,从根本上杜绝意外的发生,保障开采的过程顺利的进行。

参考文献

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构造地质学篇(6)

关键词: 地质构造 瓦斯压力 地应力 控制

中图分类号:F470.1 文献标识码:A 文章编号:

当前,我国煤矿多属沼气矿井,随着矿井的不断延深,煤与瓦斯突出矿井比例正逐步加大,煤矿生产的高效、安全已愈来愈受到煤与瓦斯突出的影响和制约。因此,探索消除和控制煤与瓦斯突出问题的有效方法已显得十分必要和迫切。

一、煤与瓦斯突出的机制

煤与瓦斯突出是在矿井采掘过程中,在很短的时间内,由煤体向巷道或采面喷出大量的煤〈岩〉和瓦斯的现象,是含瓦斯的煤〈岩〉体剧烈的能量释放过程,是煤矿中一种极其复杂的动力现象。

煤与瓦斯的突出机理是指煤与瓦斯突出发生的原因、条件及其发生、发展的过程。目前学术界对煤与瓦斯突出的机制意见不一,假说众多,但国内外大多数学者都认同综合假说,即认为突出是瓦斯压力、地应力和煤体物理力学性质等因素综合作用的结果。综合假说较全面的考虑了突出动力和阻力两方面的主要因素,动力主要为地应力和瓦斯压力,阻力主要为煤的强度.

二、地质构造对煤与瓦斯突出的控制

2.1 地质构造对地应力的控制

地应力为控制煤与瓦斯突出的重要因素,地应力的作用能够使煤体发生运动和突然破碎,从而引起煤与瓦斯突出。地壳运动在岩层内积聚了大量的构造应力,构造应力为地应力的重要形式,地质构造的分布范围和形变程度决定了地应力的大小与分布。一般情况下,构造应力分布不均衡,常伴随存在着局部应力集中区,这有利于提升煤体的弹性,煤与瓦斯突出就易于发生,往往是采掘工作进入应力分布不均衡区,原始压力平衡被打破,突出就会发生。而地质构造区常常就是构造应力分布不均衡的区域,根据理论和实际生产统计资料,突出集中地带多数受地质构造的控制。褶曲构造的褶扭部位,扭性断层两侧,断裂交汇带,火成岩侵入带、旋转构造的收敛端和构造体系的复合部位等都是突出的密集高发带。在煤矿的生产过程中应注重分析这些区域发生突出的可能性,精准预测,减少安全事故的发生。

2.2 地质构造对煤层瓦斯压力的影响

煤层中瓦斯的赋存状态主要有游离和吸附两种,煤内瓦斯以吸附状态为主,游离状态为辅,而且两种状态的瓦斯是处于一种动力平衡状态的。在煤体内,瓦斯仅以游离瓦斯显示压力,是煤与瓦斯突出的主要动力来源。煤内的瓦斯在突出动力和阻力相互作用下处于平衡状态,当煤体所受外界压力突然减小,煤内原有游离瓦斯和由吸附瓦斯转化而来的游离瓦斯共同作用,产生高压,加之突出阻力减小,煤与瓦斯的突出就会爆发。

高压瓦斯为煤与瓦斯突出的必要条件。地质构造的作用会影响煤内瓦斯的分布和聚集,控制着瓦斯的高压,并且使瓦斯分布不均衡,影响瓦斯的突出。构造分布的不均造成了瓦斯分布的不均衡,同时形成了有利于瓦斯赋存或有利于瓦斯排放的条件。应力场和地质构造应力作用的复杂性,使同一构造区域内出现了应力集中程度不同的块段,造成了相对低压和相对高压区,使瓦斯随压力变化而发生运移,造成局部高压的产生,使突出易于发生。

通常,压性或压扭性断层为封闭性构造,瓦斯易于聚集,瓦斯含量较高,瓦斯压力大,煤与瓦斯突出危险性较大;而张性断层属开放性构造,瓦斯不易聚集,突出危险性小甚至不突出。在褶皱构造中,复式褶皱中的次级褶皱之两翼以扭性及压性断裂为主,瓦斯赋存条件比较好,若围岩透气性差时,向斜部及次级褶皱两翼就容易发生煤与瓦斯突出;隔档式褶皱中的转折端是发生层间错动强烈的部位,压应力比较集中,瓦斯易于赋存,瓦斯含量高,压力大,突出条件好,突出也易发生。而且,在地质构造变化不大的条件下,原始瓦斯压力一般会随深度增加而线性增加,即煤层越深瓦斯压力越大,突出的危险性越高。

2.3 地质构造对煤体结构破坏的影响

在煤与瓦斯突出的机制中,煤的物理力学性质主要受煤的机械强度制约,煤的机械强度越小突出阻力就越小,突出发生的可能性就越大。煤的机械强度受煤体结构的制约,因此,煤体结构一定程度上反映了煤与瓦斯突出的难易度,控制着突出的发生。

煤体结构是指煤的构造结构。从地质意义上来说,煤体结构实际上是一种构造形迹特征,它反映了煤层应变历史和应变特征。原生结构的煤结构稳定、层理好、强度高;而原生结构遭受破坏后,煤层层理紊乱,破碎严重,煤质松软破碎,强度低。构造煤就是煤层受密集构造严重破坏的结果,其特殊的结构成为瓦斯集中区和应力弱面区,构造煤区常成为煤与瓦斯突出的高发带。

构造应力的作用,一方面使煤体产生密集的裂隙,煤体结构遭到破坏,煤体的机械强度减弱,抵御外力的能力变小,突出阻力和突出所需的能量降低;另一方面煤体结构遭到破坏,煤的孔隙间距和内表面积变大,煤层空隙率大,可以保存更多的游离瓦斯,透气性差,一般能保持较高的瓦斯压力,这为突出创造了动力条件。同时,在构造应力的作用下,煤体结构遭到破坏,碎块间发生相互挤压、摩擦和揉搓,煤体碎块逐步变小,甚至在其他高强度的作用力下,煤体碎块会变为粉末状,使煤与瓦斯突出往往发生在构造煤分层发育的块段。

构造煤发育区域为瓦斯突出的高发带,掌握和研究“构造煤”形成规律和空间分布状态,对研究煤与瓦斯突出的发生条件,预测突出的可能性和强度,都有巨大的实际意义。因此,在实际生产中,地质人员应对构造煤有足够的专业敏感度,遇到构造煤区,就应特别注重研究该区的地质构造状况,力求准确判断该区煤与瓦斯突出的可能性,精确预测突出的规律。但是我们不能仅凭构造煤来判断突出事件是否会发生或预测煤与瓦斯突出分布规律,因为煤与瓦斯突出是受瓦斯压力、地应力、煤体特征及围岩条件等多种因素综合影响、控制的。或者说,一定厚度的构造煤的存在是煤与瓦斯突出发生的基础和必要条件,但并非是煤与瓦斯突出的充分条件。

三、结束语

综上所述,瓦斯压力、地应力和煤体物理力学性质三者与地质构造有着紧密的联系,地质构造是煤与瓦斯突出的主要影响因素。因此在煤矿生产前的勘察阶段及生产过程中应充分做好地质普查和预报工作,特别是加强对断层、褶皱和构造煤区等突出高发区域的地质研究工作,同时加强对突出煤层的管理,采取科学有效的安全防范措施,减少突出事故的发生。

参考文献:

[1] 王胜本 张晓,煤矿井下地质构造与地应力的关系[J],《煤炭学报》,2008,33(7)

[2] 罗康成,地应力场对煤与瓦斯突出的控制作用[J],《煤炭工程》,2009,8.

构造地质学篇(7)

关 键 词:构造地层学 二叠系 延边 吉林

构造地层学在国内外的研究方兴末艾,是当前地学前沿之一。国际上,构造地层学主要研究构造地层单元(unit)和序列(seqence)及其大地构造意义。tectonostratigraphy作为专门术语,首见于1978年印度东北那加(naga)山系蛇绿岩带的研究中(srivastava et al.,1978)。但实际研究始于60年代,包括许靖华教授的一系列研究。70年代晚期至80年代晚期,随着地体研究而加强,但非地体的研究也是大量的。其研究区域遍及世界各主要造山带,同时也包括变质岩区、裂谷、盆地以及对某个蛇绿岩带、杂岩、地层组等的专门研究。86年至今,有关文献己超过百篇,相关的研究文献更多。研究的内容是多方面的,例如划分构造地层单元,研究单元内部岩石、岩组、结构及单元间的构造关系,分析构造的变形、变位(steltenpohl,1987;sliva et al.,1994);结合大地构造总结构造一地层事件演化(surlyk,1991),论述放射虫古生物学在构造地层学中的意义(bogdanov et al.,1991),探讨构造地层学与全球海平面变化(harris et al.,1994),构造地层学与金成矿作用(bardoux et al.,1994),大陆边缘裂谷与地壳减薄作用的构造地层学模式(spadini et& nbsp;al.,1995),以及造山带、海沟、地体某个专门单元的构造地层学研究等等。wWw.133229.COm大致可以分为以地层学、岩石学与构造地质学相结合研究构造岩石地层单元和序列的“狭义”构造地层学和与大地构造相结合,辅以古生物、沉积、同位素年代、古地磁等多学科,研究大的地层序列、构造及构造一地层事件演化史的“广义”构造地层学。其中,对造山带的研究颇类似于近年来国内兴起的非史密斯地层学、造山带综合地层学、造山带区域地层学等(殷鸿福等,1997;张克信等,1997;龚一鸣等,1996;冯庆来,1993,1997,1999;王乃文等,1994,1995;郭宪璞等,1996;罗建宁,1994;杜远生,1995,1997;刘本培等,1996;姚华舟等,1994;方宗杰,1998;吴根耀,1998等)。

总体上,国内外对构造地层学的研究,仍处于初步总结的阶段,还不成熟,与国际上相比,目前国内研究范围主要是造山带、变质岩区,且重点在层序重建和原始沉积环境的依复,大多数研究基本上属地层学的范畴。然而,无可否认,在研究构造活动区带及受构造运动影响的地层中,沿用正常地层的方法已不完全适用,必须辅以或主要采用构造地层学的方法,才能正确恢复和建立地层层序,同时构造地层学己日益成为造山带和构造活动区带研究的基础之一,因此,发展和完善构造地层学是一项重要的任务。

*本文为地质行业科学发展基金资助项目(hy979824)成果之一

一、延边地区二叠系构造地层学研究

延边造山带是兴凯地块与龙岗一狼林地块之间的碰撞造山带。二叠系是主要沉积地层。 长期以来,因沿用正常地层方法而未能正确建立地层层序。自张允平等认为“山秀岭组” 可能是外来岩块(1994),邵济安、唐克东等识别了6种活动大陆边缘沉积(1995),已开始认识到延边地区二叠系必须用构造地层学方法才可能正确建立地层层序。

延边造山带主要限定于古洞河及汪清一密江断裂之间,其中的二叠系被花岗岩侵入后成残留块状分布于开山屯区、汪清一图门区和安图等地,大多数建组剖面在开山屯区,仅庙岭组建组于汪清。汪清一密江断裂以东的密江一珲春区是兴凯地块边缘区,因此和造山带区是二个独立的构造地层小区。恢复当时构造沉积环境,造山带二叠系是弧前盆地沉积,兴凯地块边缘区是山弧带和弧后盆地沉积。

1、开山屯区

开山屯区己识别出12个以上的鳞片状冲断岩片,岩片间为出露很宽的糜棱岩带,各组间大多以此相隔或成不正合接触。全区,特别是南部广泛发育有基性、超基性、硅质岩和灰岩等外来岩块,包含于黑色粉砂岩中。地层成挤压带状和透镜状。北部构造线方向为sww一nee,南部近sn,形成自北向南和自西向东的推覆。

1.大拉子盆地不正合边界;2.花岗岩;3.糜棱岩断层带;4.地层界线;5.基性、超基性岩块;

6.石灰岩块;7.高地;8.采树沟组(p12-1);9.大蒜沟组(p12-2);10.香仁坪组(p12-3);11.开山

屯组(p21-1);12.柯岛组(p21-2)

物质主要来自俯冲带的消减杂岩弧,形成以洋壳、海山碎块、碎屑为主的浊积岩和滑塌沉积混杂岩,以大蒜沟组、香仁坪组和柯岛组为代表,亦接受大陆边缘以花岗质为代表的沉积,以开山屯组和大蒜沟组底部和中部二层花岗质杂砂砾岩为代表,此外还有半深海硅泥质沉积,以采树沟组为代表。在西南部草坪一带还有几十平方公里的构造混杂体。经历了半深海一非海相一半深海的沉积过程,其间又经历了由深变浅的多次旋回。其沉积类似于印尼苏门答腊岛南缘尼亚斯巽他弧的消减杂岩附近弧前盆地沉积模式(迈尔,1991)。包括本区在内的延边地区化石稀少,灰岩岩块和砾石中的动物大化石较多来源于消减杂岩中的海山;基质粉砂岩中的化石较少,也是再沉积的产物,因此岩块和砾石中的化石可以老于、相同于和新于基质中的化石时代。其中的蜒、腕足、珊瑚和少量的瓣鳃类等,最老时代为中石炭世,最新时代为茅口期。各组动物化石的相似性和混杂性已无法用于对比地层和恢复层序,但总体沉积时期可确定为早二叠世晚期至晚二叠世早期。运用构造-沉积环境分析、非构造地层的覆盖和标志层对比后恢复的地层层序自下而上是:

采树沟组(p12-1)一杂色、灰色硅泥质建造

为本文新创建,分布于中西部岩片中和南部咸万洞口,在龙井南胜地一带也有分布。以糜棱岩断层带与其它组接触。岩性为杂色、灰色硅质岩和硅泥质岩,在胜地附近见硅质岩与碳酸岩组成条带状互层。迄今未分析出化石。建组剖面位于采树沟西、板田沟东山638高地一511高地。

香仁坪组 灰、灰绿色砂质板岩

大蒜沟组(p12-2)一沉积混杂岩建造和造山前磨拉石建造

孙恒元所建的大蒜沟组剖面,被视为倒转层序,由于“山秀岭组”被否定而应是正常层序。经测制咸万洞西山654高地剖面和

东山941高地一733高地剖面,再复查山秀岭大粱剖面,该组由花岗质杂砂砾岩一黑色粉砂岩一花岗质杂砂砾岩一黑色、灰色粉砂岩、砂砾岩组成二个沉积旋回,在黑灰色粉砂岩、砂砾岩中散布有较多的基性、超基性、硅质岩和石灰岩块(包括“山秀岭组”岩块),大可几平方公里,小至砾石级。原建组剖面仅相当上旋回的一部分。该组以有较大灰岩块体、透镜体,基质粉砂岩不显层理、韵律为特征,可在造山带区对比。

香仁坪组(p12-3)一杂色浊积岩建造和泥质岩建造

此组相当于前人所建上柯岛组、滩前组,为1962年杨启伦命名。建组于开山屯一香仁坪剖面,而非滩前村,“滩前组”一名不符合建组地点应与建组名称一致或附近的要求,同时据命名优先原则,应恢复香仁坪组一名。建组剖面上,此组与柯岛组(原下柯岛组)之间为糜棱岩断层带,不是覆盖关系。在岩性上,该组的含碳酸岩铁锰结核的杂色粉砂泥质板岩与粒序层理组成的粗碎屑浊积岩成间层,可以香仁坪北和西江边及寺洞沟公路剖面为代表。该组以灰绿、灰紫、灰黑等杂色,含碳酸岩、铁锰结核及浊积岩粒序层理等特征可在延边地区对比。

开山屯组(p21-1)一造山前磨拉石建造

与原建组含义一致。以具有磨园度好的花岗质砾石的杂砾岩、杂砂砾岩为特征。虽然与大蒜沟组中的花岗质砂砾岩层很相似,但该组以零星团块状分别覆盖于香仁坪组、大蒜沟组之上,分布于寺洞沟东山、大西山、山秀岭、四树坪、石门一带。大蒜沟组中的相似花岗质杂砂砾岩层成带状线形分布,可以与此组区别。

柯岛组(p21-2)一黑色浊积岩建造

建组剖面位于柯岛一山谷旗和寺洞沟旧水库,分别相当于原下柯岛组、山谷旗组和寺洞沟组,也分别代表该组的下段和上段。原柯岛组或柯岛群包含了现划分的柯岛组和香仁坪组,因此柯岛群一名应废除,而将柯岛组的含义限于以柯岛剖面为代表的粒序层理发育的粗碎屑浊积岩和以寺洞沟旧水库剖面为代表的细粒浊积岩。据命名优先原则而不用山谷旗组。而上下段在区域上不易划分,同时分别代表同一沉积体系的远源和近源浊积岩,因此不再划分出寺洞沟组。该组分别覆盖于香仁坪组、开山屯组、大蒜沟组之上,在建组剖面与香仁坪组为糜棱岩断层带相隔。以黑色、局部为暗紫色的粒序韵律层理发育的粗、细碎屑浊积岩为特征,可在延边地区对比。

2.汪清一图门区

汪清一图门区的冲断岩片构造不甚发育,粗碎屑沉积层也较少,未发现采树沟组。但是庙岭组中的石灰岩、基性、超基性岩块较多,包含于黑色粉砂岩中,所谓的“山秀岭组”灰岩与庙岭二叠纪灰岩联为一体,形成了巨大的岩块。表现了与大蒜沟组相似的沉积特点。前人将庙岭组分别与大蒜沟组、“下柯岛组”和“上柯岛组”对比,形成了不同的地层划分方案。解决这一问题的关键不是沉积特征和化石的对比,而是区域构造分析。

汪清庙岭地区从天桥岭一庙岭一大兴沟为一背斜构造,轴部正是在庙岭,两翼分别向北西和南东倾斜。轴部核心的庙岭组的代表剖面是庙岭采石场一533高地一593高地,背斜北翼可以天桥岭西的口山村一桃源村一铜矿公路剖面代表,在桃源村附近可见香仁坪组与柯岛组之间有十几米厚的磨园度好的花岗质杂砂砾岩,似为开山屯组沉积,同时可见柯岛组的黑色浊积岩。南翼可以庙岭一大兴沟公路剖面为代表,柯岛组的浊积岩特征亦很明显。上述背斜的地层层序是庙岭组一香仁坪组一柯岛组,即二黑(庙岭组、柯岛组)夹一红(香仁坪组)。因此庙岭组是最下部层位,应与大蒜沟组对比。

汪清西大坡一图门地区,地层走向近南北,为一相对独立的地层区域,由于汪清一密江断裂带穿越该区,是造山带与兴凯地块拼接部位。其重要地层问题之一是西大坡石灰岩块的认定,经查明,西大坡采石场的石灰岩有较多的黑色粉砂岩贯入体,表现了与山秀岭灰岩块相似的构造沉积特点,应隶属于庙岭组中的外来岩块。其二是满河组火山岩系的定位,由于该火山岩系为灰绿、灰紫、灰黑色的杂色火山岩及火山沉积岩,与东邻的侏罗系火山岩系相似,且上、下地层不清,因此在未采到可靠化石之前暂不作定论。这一情况与密江乡南铁路路堑剖面的情况类似。在密江乡西北铁路路堑剖面发育一套含碳酸盐铁锰结核的杂色粉砂泥质板岩,可确定为香仁坪组,被众多的花岗岩脉、岩墙和后期的基性、火山岩脉穿插,代表了山弧边缘拼合带的构造岩浆侵入。目前,该区能够确认的为庙岭组和香仁坪组。

3、 密江-珲春区

密江珲春区为兴凯地块基底所控制的山弧和弧后盆地沉积区,构造破坏不明显,向东成单斜排列,主要有解放村组和关门咀子组。解放村组为粉砂、细砂质板岩,除产少量植物化石外,在太平沟灰岩中见长达成20cm的海百合茎,代表了静水沉积,因此是海陆交互相;在十里坪乡也发现了黑色粉砂岩与白色石英岩互层,后者代表了成熟度高的海滨沉积;此外,该组也有局部的细浊积岩,说明当时处于大陆边缘及边缘斜坡。在马滴达盆地见有浊积岩,应为弧后盆地沉积,可与解放村组对比。关门咀子组以安山岩为主,代表了山弧火山岩系。密江-珲春区总体表现为关门咀子火山岩居中,两侧为细碎屑沉积,据此有人将其视为背斜倒转层序,但在解放村组与关门咀子组之间有灰岩夹层(太平沟灰岩)沿走向断续分布,而东侧则无此现象,因此两侧是不对称的,不能视为背斜、向斜的倒转。将关门咀子组等同于满河组并置于解放村组之下(李东津,1997),是不合适的。

二、总 结

综上所述,运用区域构造分析和造山带沉积学研究,延边造山带的二叠系地层主要由硅质岩一沉积混杂岩一浊积岩一造山前磨拉石一浊积岩组成,但基本发育的是沉积混杂岩和浊积岩(包括泥质岩)。开山屯区冲断岩片构造发育,岩层走向有近东西,也有近南北,沉积类型多,地层组合全,表现了弧前盆地靠近消减杂岩弧一侧的沉积特征。汪清一图门区,构造相对简单,主要是褶皱和断裂,不同区域岩层走向分别为近东西和近南北,但岩片构造不发育,沉积类型和地层组合不完全,表现了当时靠近大陆边缘的盆地中心区域沉积。密江一珲春区则是大陆边缘区,主要为滨海沉积和火山岩系,弧后盆地规模小。上述特点反映了小型地块造山的增生弧一陆“软碰撞”特点。

参 考 文 献

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