嵩山地质实习报告118

嵩

山

地

质

实

习

报

告

姓 名 :

学 号 :

班 级 :

指导教师 :

嵩山地质实习报告

第一章 绪言

1.1嵩山概况

1.2实习目的

1.3实习任务和实习内容

1.4实习起止时间、组队成员及指导老师

1.5实习路线

第二章 地层

2.1新太古界

2.2古元古界

2.3中-新元古界

2.4古生界

第三章 实习区岩浆岩

3.1岩浆岩

3.2沉积岩

3.3变质岩

第四章 构造

4.1嵩阳运动

4.2中岳运动

4.3少林运动

4.4褶皱

4.5断层

4.6层理

4.7波痕

4.8缝合线

第五章 实习区矿产资源概况

5.1煤矿

5.2铁矿

5.3铝土矿

5.4耐火粘土

5.5建筑材料

第六章 地质发展史

6.1太古代——早元古代

6.2古代——晚元古代早期阶段

6.3震旦纪——三叠纪阶段

6.4侏罗纪——第四纪阶段

第八章 结语

第一章 绪言

1.1嵩山概况

实习地点登封市位于地质公园的中心，属郑州市管辖。嵩山矿业开采比较

普遍，其中以煤矿为主，较大的煤矿有新新煤矿、新建煤矿、新登煤矿等，集中

分布在县城西南部。另外还有铝土矿、铁矿、铅锌矿等矿业开采。

登封市内交通以公路为主，郑洛与许洛公路干线在境内通过，各乡之间亦有

公路相通，交通十分便利。另外，在本区北面及西面分别有陇海铁路和焦枝铁路，加强了与全国各地的联系。

嵩山世界地质公园位于河南省中部、郑州市西南80km处登封市境内，东依

省会郑州，西临故都洛阳，北临黄河，南靠颖水。由太室山和少室山组成，最高

峰（峻极峰）1491.7米，古有“峻极之天”之说。

登封矿产资源十分丰富。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，是河南省两个铝钒土基地之一。石灰石储量30亿吨。现代

装饰材料花岗石储量30亿吨，品种齐全，质量上乘。硅矿储量8亿吨。被明代

大药物学家李时珍誉为神奇的“嵩山药石”——麦饭石储量2亿吨。目前已初步

形成了矿产品开采、加工、销售的综合性生产经营格局。

中岳嵩山是我国五岳之一，耸立于河南省中部登封市境内，整个山脉东西绵

延近百千米，东望郑州，西临洛阳，南横颖水，北依黄河，峰岳连绵，气势磅礴。嵩山地区，总面积450平方公里，主要地质遗迹类型为地质（含构造）剖面。

嵩山在大地构造上处于华北古陆南缘，在公园范围内，连续完整地出露35

亿年以来太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的地层，地层层序清楚，构造形迹典型，被地质界称为“五代同堂”，实际上是一部完整

的地球历史石头书。

几十年来许多中外地质学家慕名而来，相继而至，不辞辛苦，足遍本区，对

区内地层和构造进行了大量的研究。1950年，张伯声对嵩山进行地质调查，确

立了“嵩阳运动”；1954年，张尔道在嵩山地区地质调查确立了“中岳运动”，

1958～1959年王曰伦等对嵩山地区进行路线地质研究，提出了“少林运动”的

存在；1958年以来马杏垣等对五佛山的层序划分和嵩山构造变形史进行了详细

研究，建立了区内“重力滑动构造系统和模式”，以上这些研究奠定了嵩山地区

的地质研究基础。国科学院地质研究所，地质科学院地质研究所、贵阳地球化学

研究所、宜昌地质矿产研究所、北京（武汉）地质大学、西北大学、南京大学、西安科技大学以及省内各系统的有关科研、教学和生产单位，由于地质专业是河

南理工大学的王牌专业，所以几乎每年都来考察，对本地区投入了大量的工作，

出版和发表了数以百计的研究专著和论文，大大提高了嵩山地区地质研究程度。

嵩山地理位置如下图所示：

图001嵩山地图

1.2实习目的

1、通过实习，初步了解并认识实习地区的地理环境、地层、地貌、构造运动和地质发展史，以及对三大类岩石的认识和辨别，学会区分三大类岩石，初步掌握常见矿物和岩石的特征及鉴定标志和方法。

2、掌握实习区出露的三大类岩石的主要岩石类型及矿物成分、结构和构造特征及鉴定标志，进一步锻炼坚定矿物和岩石的方法，学会野外观察和描述矿物和岩石。

3 认识实习区常见的地质构造，学会判识褶曲、断层、节理的方法。

观察区内褶皱构造和主要断裂构造及其鉴别特征和依据，学习在野外识别断层和褶皱的方法，了解其形成作用及其对区域地层分布和矿产的控制作用。

4、沿石淙河观察外动力地质作用，重点是岩溶作用过程及其所形成的各种地貌景观。

5、熟练掌握地形图的使用、路线地质剖面的测量以及利用地质罗盘测量地层产状、节理、断层产状和野外地质记录等基本地质工作方法。

6、熟练编写简要的地质报告，学习归纳、分析和总结野外观察的成果。

1.3实习任务和实习内容

实习过程中的地质实习内容和任务有：

1、认识了解三大类岩石，初步掌握工作区出露的三大类岩石的主要岩石类型及矿物组成分、结构和构造特征及鉴定标志，学会野外观察和描述矿物和岩石。

2、熟练掌握罗盘的使用方法，并测量地层产状、节理、断层产状，掌握野外地质记录的方法，学会快速采集标本。

3、认识各种地质现象，了解各种地质现象形成的原因及其过程，学会判识褶皱、断层、节理的方法。

3. 认识实习区各地质时代的地层，了解和掌握从太古代到新生代地层的名称、岩性特征及古生物化石特征。

1.4实习起止时间、组队成员及指导老师

起止时间：2013年5月7号至2013年5月27号

组队成员：陈静 杨太强 张益银 王双成 王怀玺

指导老师：王素玲 杨文涛

1.5实习路线

第一天上午（5月8号）：路线5 石淙河---断层谷、岩溶地貌观察路线 第一天下午（5月8号）：路线8 飞机场---花岗岩、风化壳观察路线

第二天（5月9 号）：路线2 中岳庙---古元古界、褶皱、节理、飞来峰观察路线 第三天上午（5月10号）：路线6 龙山---太古宇 、泉水、嵩阳 运动界面、辉绿岩墙观察路线

第三天下午（5月10号）：路线7 沿途旅游景点介绍—峻极峰

第四天（5月11号）：路线3 下古生界、少林运动界面观察路线

第五天（5月12号）：自定义路线 山海镇、第四系坡积物、辛集组—朱砂洞组地层观察路线

第六天（5月13号）：唐窑东山蓟县系地层实测剖面实习

图002实习路线

第二章 地 层

嵩山地区，地层发育比较齐全。嵩山地层太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代地层发育较完全，剖面完整，尤以前寒武纪岩石地层序列发育较为完整 。本次实习主要内容是以“组”为单位观察其地层分布、岩性及其岩石组合、化石情况、岩相和厚度变化情况、地层接触关系。

2.1新太古界

嵩山地区时代最老的地层为新太古界登封群，它是一套深度区域变质岩系。该群岩性复杂，主要为片麻岩、变粒岩、片岩、千枚岩，加少量大理岩和赤铁石英岩等。该群下部片麻岩受强烈的混合岩化作用形成混合岩，其中混合岩类型：带状、眼球状、肠状、迷雾状、角砾状和均质混合岩等；中部一些长角闪片岩为主；上部为浅变质眼岩类登封群顶部被古元古界嵩山群等地层不整合覆盖，称角度不整合。因变质变形改造，原始沉积层序已被破坏，主要有郭家窑组。

郭家窑组：岩性为斜长角闪片岩、二云变粒岩、二云石英片岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩，夹钙质绢云绿泥片岩、薄层大理岩和黑云斜长片麻岩等，以灰绿色斜长角闪岩类为主要特征。原岩以基性火山岩为主，在变质较浅地带可见杏仁、气孔、集块和火山角砾等火山岩构造，其中夹少量酸性火山岩和正常沉积的碎屑岩及碳酸盐岩。有大量中基性——酸性岩脉侵入，有些地段混合岩化强烈，进而形成混合岩

。

图003角闪斜长片麻岩

2.2古元古界

嵩山地区古元古界由嵩山群组成，岩性主要为石英岩，嵩山群构成中岳嵩山骨干，故又称嵩山石英岩。嵩山群自下而上划分为四个组——罗汉洞组，五指岭组，庙坡山组，花峪组，为一套碎屑岩夹碳酸盐岩组合，是浅变质强变形沉积地层。嵩山群与下伏登封群和上覆五佛山群均为不整合接触。

该群主要分布于嵩山、箕山、荟萃山地区，沉积韵律明显，旋回性强，其中罗汉洞组-五指岭组和庙坡山组-花裕组，均是由粗——细构成两个大的沉积旋回。前者以碎屑岩为主，沉积厚度达1497m，后者碳酸盐岩成分相对增多，沉积厚度约404m，明显反映该群整个为一海进序列，旋回周期逐渐缩短。该群底部砾岩发育，上部碳酸盐岩中产叠层石，岩层中普遍发育波痕、印模、平行层理、波状层理和交错层理等沉积构造，应属河流—滨海—浅海沉积环境。嵩山群内赋存丰富的石英岩、白云岩和铁、磷等矿产。

①罗汉洞组：为一套单调而稳定的石英砾岩——石英岩层，下部为中粗粒石英岩，底部有1～3层石英砾岩；中部为中细粒石英岩；上部为中粗粒石英岩，夹绢云石英片岩。岩石单层厚度较大，一般为厚——巨厚层状，单层最厚达15m。罗汉洞组厚490～750m。下部以底砾岩为标志与登峰群不整合接触；上部以石英岩层基本结束、绢云石英片岩大量出现为标志与五指岭组呈整合接触关系。

岩层具粗细相间的韵律性特征，其中普遍发育对称波痕、交错层理、泥裂、槽模、沟模等沉积构造，属河流——滨海沉积。

在观察点龙山南坡见到的底砾岩属于该组，该处底砾岩呈灰、灰白色，具有变余粒状结构；砾石磨圆度参差不齐，棱角状至次棱角状均有，大小不均，分选性较差，且砾石较硬（石英为主），胶结物为铁、硅质胶结

。

图004罗汉洞组裂隙泉

图：罗汉侗组石英岩裂隙发育形成的裂隙泉 实习地区罗汉洞组裂隙泉成因：罗汉洞组的山体岩石主体为石英岩，由于石英岩刚性大，易于裂隙发育，大气降水顺着这些裂隙向下渗透，而且水几乎不与石英岩发生物理化学作用，这样当水渗流到山体底部时就会发上聚集，并且沿着底部裂隙流出来，形成裂隙泉（推

第二章 地层

断：裂隙泉山体底部为隔水层）。

②五指岭组：主要分布于嵩山以东五指岭地区，以片岩为主，夹碳酸盐岩，是构成五指岭和荟萃山的主要岩层。岩层中具波痕和斜层理等沉积构造，属滨海——浅海沉积环境。产铁、白云岩、石英岩、磷矿等矿产，登封式铁矿即主要赋存于该组。在五指岭地区该组厚747.5m。

按照岩石组合可把五指岭组自下而上分三个岩性段。

一段——灰白、浅黄色石英岩夹绢云石英片岩；上部有白云质大理岩薄层或透镜体。该段厚123.8m。

二段——青灰、灰白色绢云片岩、千枚岩、千枚状石英绢云片岩夹石英岩，顶部有白云质大理岩透镜体。该段厚303.8m。

三段——紫红色绢云石英片岩夹铁质石英岩，底部为一厚层中粗粒石英岩，含绢云母、绿泥石，交错层理发育；上部有一层厚8～10m的假象磁铁矿层。该段厚319.9m。

本组底部以绢云石英片岩大量出现为标志，与罗汉洞组呈整合接触；顶部以绢云石英片岩结束为标志，与庙坡山组石英岩呈整合接触。

在井湾北约700m的公路旁所见千枚岩为变质岩，呈黄灰色、银灰色，变余泥质-粉砂质结构，千枚状构造，表面具有丝绢光泽和小皱纹

。

图005飞来峰

形成原因：构造运动产生断层，断层一侧受外力作用向上运动，使得该侧老岩层叠复于另一侧新的岩层之上，岩层受力挤压发生破裂，该侧岩层上面新的岩层受风化剥蚀作用而消失，使得老岩层出露地表，形成飞来峰。实习地点黄盖亭飞来峰形成原因：（逆冲断层构造）逆冲断层上断盘运移到下断盘之上，经过长期的风化剥蚀作用，周边岩石被风化剥蚀掉只剩下中间部位的岩石，这样中间的岩石体就被周围的下断盘岩石包围所形成的地质现象。（逆冲断层上断盘为罗汉洞组岩石，下断盘为五指岭组岩石）

2.3中-新元古界

嵩山地质实习报告

嵩山地区的中-新元古界包括五佛山群和罗圈组。五佛山群为一套轻微变质的陆源碎屑岩组合，岩性主要是砾岩、石英砂岩、粉砂质页岩、页岩等。根据岩性特征和沉积岩石共生组合关系，五佛山群自下而上可划分为兵马沟组、马鞍山组、葡萄峪组、骆驼畔组、何家寨组。该群总厚417.7m。

①马鞍山组：在嵩山及周边地区广泛分布，以石英砂岩夹少量砾岩及粉砂质页岩和具底砾岩为特征。主要岩性为灰紫色、灰白色石英砂岩，夹砂质泥岩及1～4层砂砾岩、砾岩。底部为厚层状砾岩，厚2～40m不等，局部夹透镜状赤铁矿层。砾石成分主要为灰白色、紫红色石英岩和脉石岩，局部有条带状赤铁矿砾石和黑云母花岗岩砾石。砾石大部分呈浑圆状，大小不一，一般砾径5～30㎝，最大者达1m左右砾石磨圆度中等，分选性较差。在一些砾石的裂隙中有砂岩充填，胶结物以砂质为主，另有铁泥质胶结物。马鞍山组石英砂岩交错层理发育，层面多见对称波痕和泥裂等沉积构造，形成于滨岸海滩—河流三角洲沉积环境。该祖组总厚度170～640m。

马鞍山组下以底砾岩为标志与兵马沟组平行不整合接触，或与登峰群、嵩山群成角度不整合接触；上以石英砂岩结束为标志，与葡萄峪组页岩整合接触。该组大部分地段则与下寒武统辛集组成平行不整合接触。

本组岩性单调、稳定，岩层较坚硬、耐风化，往往形成陡峭的山峰或单面山，地貌标志明显。马鞍山组中部石英砂岩岩层质纯，SiO2含量较高，可做硅石矿。而该处的底砾岩呈红灰色，风化面显红褐色，砾状结构，分选性极差，磨圆度参差不齐，以次棱角状居多，砾石以石英为主，胶结物为铁、硅质胶结。而该处所见砂岩（沉积岩），成分主要为石英，块状构造（胶结物为铁质胶结），颗粒小，为细粒。该处砾岩分选性较好，磨圆度较好，次圆次棱角状，大小均匀，厚度大。

②葡萄峪组：分布在少林寺—何家寨一带。岩性单调 ，主要为一套页岩夹少量砂岩和碳质页岩。下以页岩出现为标志，与马鞍山组呈整合接触；上以页岩结束为标志，与骆驼畔组呈整合接触。该组厚90～130m。岩性软弱易风化，多成负地形，标志明显

。

图006葡萄屿组页岩

③骆驼畔组：岩性以石英砂岩为特征，主要为紫红、灰黄色石英砂岩，夹砂质页岩和细砂砾岩，底部为细砾岩或砂砾岩。具水平层理、小型砂纹层理、楔状层理，层顶有不对称波痕、新月形波痕，属中能海滩环境。该组厚17～68m。

骆驼畔组下以石英砂岩出现为标志与葡萄峪组呈整合接触；上以石英砂岩结束为标志与何家寨组呈整合接触。

2.4古生界

古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。自从中奥陶世地层沉积以后，就整体抬升为陆，缺失上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统。

⑴寒武系：主要分布在嵩山主体的周边地区，成东西向展布。其岩性主要为砾岩、砂岩、页岩、灰岩、鲕粒灰岩、白云质灰岩和白云岩，总厚554～1035m。自下而上可分为三统八组，各地层之间均为整合接触。

① 下寒武系下部为辛集组，上部为馒头组

辛集组由北向南变薄。下部为淡红、灰白色砾岩，砂砾岩、钙质石英砂岩、铁质灰岩及砂质泥灰岩等，上部为泥质灰岩、豹皮状灰岩、含燧石结核白云质灰岩等。该组厚19.8m。辛集组底部以底砾岩为标志，与下伏地层古元古界五指岭组成角度不整合接触，上以石英砂岩消失、厚层角砾状白云质灰岩出现为标志而与朱砂洞组呈整合接触。

图007辛集组沙砾岩

5

馒头组：主要由灰黄色薄层泥灰岩夹紫红色页岩，夹灰岩、云泥岩、白云岩和砂岩。下部夹较多的黄灰色、砖红色泥质灰岩、泥质白云岩、云泥岩，中部加较多的暗紫色石英粉砂岩、泥质鲕粒灰岩以及少量薄层海绿石石英砂岩和灰岩透镜体，上部以黄绿色页岩为主，加泥质条带鲕粒灰岩、泥质条带砂屑灰岩。该组厚约276米。该组底以与朱砂洞组连续的灰岩或白云岩结束、杂质页岩或泥灰岩、云泥岩出现划界，与朱砂洞组呈整合接触；顶以杂色页岩或砂岩结束、连续的鲕粒灰岩出现划界，与张夏组呈整合接触。坐标：N-34.5457°E-112.9563°高程571m

馒头组大致可分为三段：第一段，泥晶灰岩夹页岩为主，其中页岩以 土黄色和紫红色为主，第一段和第二段的分界线为较厚的叠层石灰岩层，可将鲕状灰岩划分到第二层，并且在该段发现有岩石液化现象。第二段，紫红色页岩夹灰岩，鲕状灰岩，砂岩，海绿石砂岩为主，该段内有灰岩和页岩互层现象。第二段与第三段的分界线可以定为，海绿石砂岩层的出现，可将海绿石砂岩划分到第三层。

图008馒头组叠层石

叠层石：是前寒武纪未变质的碳酸盐岩中最常见的一种“准化石”，是原核生物所建造的有机沉积结构。由于蓝藻等低等微生物的生命活动所引起的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和胶结作用，从而形成了叠层状的生物沉积构造。因纵剖面呈向上凸起的弧形或锥形叠层状，如扣放的一叠碗，故名。

图009馒头组 岩石液化现象

岩石液化充填：在一定的地质作用下，发生地震或者区域地质构造使原来的岩层发生错动，岩层间发生挤压，使岩石颗粒间的水分被挤压出来。在岩层发生错断后，一部分刚性岩石发生断裂和一定的位移，而韧性较大的岩层在压出的孔隙水的促进下发生塑性变形，并且向断裂处移动，这样就形成了如图所示的现象。

朱砂洞组：主要有石灰岩，隐晶质结构，块状构造，青灰色，主要矿物成分为方解石（碳酸盐）

。

7

图010朱砂洞组豹皮灰岩

图为朱砂洞组豹皮灰岩：是一种具黄色、褐红色不规则斑纹的石灰岩，貌似豹皮，故名豹皮灰岩。通常基质部分为隐晶质方解石或微晶方解石，斑纹部分含有较多的白云石，其形成原因说法不一，其中两种成因：第一种，微生物作用：死亡的微生物随沉积岩沉积成岩过程中发生物理化学变化形成颜色较暗的部分，继而和其他沉积成分对比显现出明暗交替的现象，貌似豹皮。第二种成因：生物扰动作用，生物活动留下的生命活动轨迹被有机质充填，这些有机质发生物理化学变化形成和第一种类似的演变，继而形成豹皮灰岩。

坐标：N-34.5442°E-112.9576°高程582m

②中寒武系张夏祖 张夏祖：厚179～268m。主要为灰、深灰色厚—巨厚鲕粒灰岩、含泥质条带鲕粒灰岩及白云质灰岩、竹叶状灰岩。下部以馒头组页岩夹灰岩结束、厚层鲕状

灰岩出现为该组之底，标志明显；其顶部以见到深灰色厚层白云岩与崮山组分界，且富含三叶虫化石。在该处发现大量鲕粒灰岩，颜色为灰色、深灰色，颗粒小于2㎜.

图011张夏族 鲕状灰岩

坐标：N-34.5480°E-112.9521°高程557m

③ 上寒武系崮山组

崮山组：主要由灰黑色厚层细晶白云岩、白云质灰岩，顶部为灰黄色薄层泥质条带白云岩。崮山组顶部一层橘黄、灰黄色薄板状泥质条带白云质灰岩，可作为标志层，底部以张夏祖厚层鲕状灰岩结束、灰黄色薄层灰岩出现为底界。该处白云岩（主要成分白云石）刀砍状或淋滤沟构造明显，灰色，风化面成灰黑色，层状构造。

图12崮山租 薄板状泥质灰岩

坐标：N-34.3176°E-112.9875°高程437m

2、石炭系：仅发育中石炭统本溪组及上石炭统太原组。

①本溪组：稻田沟村南约150m的山坡上，下部为紫灰、灰黄色含铁铝土页岩，底部夹透镜状或鸡窝状赤铁矿或黄铁矿层，中、上部为灰、灰绿色鲕状铝土泥岩、粘土岩、铝土岩及粉砂岩。

7

图013本溪组岩层

坐标：N-34.3178°E-112.9894°高程459m

第三章 岩浆岩

3.1逍遥谷辉绿岩墙

岩浆岩是由在地幔或地壳深处形成的岩浆（以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发分的熔融体）沿地壳薄弱地带上升逐渐冷凝固结形成的岩石。如果岩浆上升未达到地表即已冷凝，则称为侵入活动，由此形成的岩石称为侵入岩。如果岩浆沿构造裂隙上升，由火山通道喷出地表，称为喷出活动，由此形成的岩石称为喷出岩。

侵人岩根据形成的深度可分为深成侵入岩（地表3km以下）和浅成侵入岩（地表3km以内）。喷出岩又可分为两种：一种是从火山喷发溢流出的熔浆冷凝而成的岩石叫熔岩，另一种是火山喷发出来的各种碎屑物质组成的岩石叫火山碎屑岩。

1.辉绿岩是一种基性浅成侵入岩。深灰、灰黑色。主要由辉石和基性长石组成，含少量橄榄石、黑云母、石英、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。基性斜长石常蚀变为钠长石、黝帘石、绿帘石和高岭石；辉石常蚀变为绿泥石、角闪石和碳酸盐类矿物。按次要矿物的不同，可分为橄榄辉绿岩、石英辉绿岩等。常以岩床、岩墙、岩脉形态产出。无裂纹者可做石材原料，细粒者尤佳。在太室山腰逍遥谷有一处辉绿岩墙大约宽8-10m，由于受到岩墙积压呈破碎状，节理发育，严氏硬度大。呈灰黑色，细粒全晶质构造，主要成分为辉石、斜长石

等，结晶颗粒小，全晶质结构，新鲜面呈墨绿色，风化面显黄褐色，辉绿结构，块状构造，属浅成岩，结晶程度小，两侧围岩以片麻岩为主，产状255°∠46° 岩墙为太古代登封群条带状混合岩。

图014辉绿岩墙素描图

3.2飞机场花岗岩

花岗石是一种深成酸性火成岩。二氧化硅含量多在70%以上。颜色较浅，以灰白、肉红色者常见。主要由石英、长石和少量黑云母等暗色矿物组成，石英含量为20%-40%，碱性长石约占长石总量的2/3以上。暗色矿物以黑云母为主，含少量角闪石。花岗岩具典型的花岗结构或似斑状结构（一种半自形的等粒结构），中粗粒花岗结构，块状构造，成分为石英、长石、钾长石、斜长石、黑云母、角闪石等。在采石场上可见到清晰的花岗岩风化壳结构和风化壳垂直分带现象。按结构构造可分为细粒花岗岩、中粒花岗岩、粗粒花岗岩、斑状花岗岩、似斑状花岗岩、晶洞花岗岩等；形态多为岩基、岩株、岩钟等。在成因方面，有人认为花岗岩是地壳深处的花岗岩浆经冷凝结晶或由玄武岩浆结晶分异而成。也有人认为是区域变质和交代作用所引起的花岗岩化作用的结果。

我们在老飞机场看到风化壳和河石秤花岗岩。说明这里的岩石多而质好。其中区份黑色物质的方法是：粒状是角闪石，片状是黑云母。斜长石为短柱状不规则方块，石英为烟灰色不规则方块。

图015风化壳

风化壳：基岩表层风化产物有规律的残留地带。岩石在风化作用下遭到破坏，在基岩表层形成松散的风化产物，由于母岩性质、气候条件、风化作用的时间和方式等的差异，风化壳发育的厚度不等，一般湿热地区的厚度较大，可达几十米甚至数百米。风化壳的结构可分为四部分。第一部分：表土层。第二部分：地表下的残积层。第三部分：残积层下的半风化基岩。第四部分：风化壳底部的未风化基岩。注：土壤层较松散，残积层也较松散，但是有一定的固结。残积层相对于半风化的基岩较软、较松散，而基岩为岩石。

3.3花岗岩秤砣

我们在老飞机场看到箕山花岗岩和河石秤花岗岩，说明这里的岩石多而质好。其中区份黑色物质的方法是：粒状是角闪石，片状是黑云母。斜长石为短柱状不规则方块，石英为烟灰色不规则方块。

花岗岩秤砣的形成是由于不同期次风化程度不同，时间越久，风化程度越大，秤砣属第一期球状风化，由于石英长石热膨胀系数不同，风化程度向阳面比背阳面大，呈肉红色（偏黄色）。

实习区风化球如图016所示：该风化球为变质花岗岩，风化严重，节理发育且裂隙处多被矿物充填。值得注意的是：风化作用在向阳面具有层状构造，其形成原因推断为：阳光照射导致岩石表层到内层形成温差，这样在风化剥蚀作用下就会形成上述的风化层状构造。

图016 风化球

第四章 构造

4.1嵩阳运动

图017嵩阳运动简介

嵩阳运动是发生在太古代末期的一次激烈的造山运动，距今约2500Ma。它使登封群强烈褶皱，形成以东向西为主的线性褶皱和弓隆构造，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，并造成嵩山群与登封群之间的角度不整合接触（以底砾岩存在为标志）。这次运动使本区陆壳开始形成。

4.2中岳运动

距今18亿年前后，嵩山地区发生了被称为“中岳运动”的全球性地壳运动，中岳运动后，嵩山被慢慢的风化剥蚀、夷平下降，逐渐被海水吞噬，形成滨海、浅海山间盆地等环境，沉积了被称作五佛山群的地层层序。该运动以古风化壳的存在以及底砾岩的出现为标志。

4.3少林运动

少林运动指发生于震旦纪与寒武纪之间的升降运动，距今约600Ma，表现为下寒武统辛集组与下伏震旦系罗圈组之间的平行不整合接触。这次地壳运动之后，本区全面沉降，广泛接受沉积。马杏行等人认为少林运动属差异升降运动，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，并伴有褶皱及断裂构造。在发生重力滑动的区域，寒武系与五佛山群呈角度不整合接触，在非滑动区域，则呈平行不整合接触。而《河南省区域地质志》认为，五佛山群时代属中元古代至晚元古代早期，不属于震旦系，因此寒武系与五佛山群之间的不整合面应是晋宁、少林两次运动造成的结果。

4.4褶皱

褶皱是成层岩石中的层面或各种面理(层理、劈理、叶理、断层面等)，因朔性变形而发生的弯曲现象，基本类型有：向斜、背斜。本区主要有登封大背斜。登封大背斜：位于御寨山、嵩山、五指岭一带，是本区盖层的主体构造。轴向近东西，全长90余km，向西延展至洛阳地区，向东倾伏，没入华北平原之下。背斜核部由登封群、嵩山群及石秤花岗岩组成，翼部由五佛山和古生界组成。

图018少顶山背斜

4.5断层

图019断层示意图

断层：石淙河谷在本段呈近东西延伸，系沿石淙河断层破碎带发育的断层

谷。由小石淙到大石淙，断层北盘依次出露本溪组、太原组、山西组及下石盒子组地层，南盘则为寒武系白云质灰岩。由“摩崖刻石”向西的小道恰沿断层线通

过。断层面突起于小路南，略显波状变化。沿断层破碎带偶见太原组含隧石条带的石灰岩角砾。南盘白云质灰岩，北盘石盒子组粉砂岩。根据断层面向北倾，南盘(下盘)老地层相对上升，北盘(上盘)新地层相对下降，确定为正断层。该处发育有岩溶地形、岩溶地貌、溶洞、溶沟等。

4.6层理

层理：是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，它可以通过矿物成分、结

构、颜色、的突变或渐变而显示出来。

层理，是沉积岩中最重要的一种构造特征，是沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的最主要标志。根据沉积岩的层理特征，不仅可确定沉积介质的性质和能量状况，而且还可判断沉积环境，有的层理可以确定水（风）的运动方向、确定地层顶底。有助于对比和划分地层。

图019交错层理 4.7波痕

波痕：波痕是沉积物表面由于水和空气流动而形成的波状起伏不平的堆积形态。主要发育在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表面,在细砾岩中也可见到。

浪成波痕：是波浪作用在沉积物表面而形成的波状痕迹。浪成波痕可以分对称波痕和

不对称波痕。前者的特点是波脊两侧对称波痕的波长和波高，波峰尖，波谷圆滑，大多数波脊平直，部分出现分叉，波长从0.9～200厘米，波高0.3～23厘米，波痕指数4～13，大多它与流水波痕的区别在于内部构造不同。

浪成波痕又称振荡波痕，其剖面形态是由尖棱状的波峰与圆弧形的波谷组成的对称波

形曲线，可以较为可靠地确定岩层顶底；

流水波痕：由单向水流作用于非粘质沉积物表面形成的波脊线形态的变化。1968补充）

波长小于0.6米，波高0.3～6厘米，流水波痕脊线的形态随水流速度、水深变化而改变。水深减少和流速加快，其脊线由平直变成波状和舌状。

图020波痕 4.8缝合线 缝合线：

碳酸盐岩中常见的一种由压溶作用形成的锯齿状裂缝构造。在平面上,即在沿裂缝破裂面上,它呈现为参差不平凹凸起伏的面,即缝合面；缝合线构造的大小差别较大。大者,其凹凸幅度可达十几厘米甚至更大；小者,其凹凸幅度小于1毫米,甚至仅在显微镜下才能看出。缝合线作为一种裂缝构造,它可以成为油、气、水运移的通道。已有许多证据证明,缝合线在油气的运移和聚集上起着积极的作用。缝合线的成因说法不一，其中类型可划分为两大类四亚类:原生缝合线,包括同生(沉积)缝合线和唯同生(成岩)缝合线;次生缝合线,包括构造缝合线和非构造缝合线。

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图021缝合线

第五章 实习区矿产资源概况

嵩山地区矿产丰富，主要有煤、铁、铝、耐火粘土、建筑材料等矿种。

5.1煤矿

煤矿分布在嵩山北麓石炭二叠系煤系地层内。共有九个煤组，含煤30层。其中二1煤一般厚4到6m，最大厚度14m！含0到2层夹石千。煤层稳定，普遍可采、其次一3煤、二2煤及五3煤也较稳定，局部可采。其余煤层或偶尔可采。煤牌号为贫煤、焦煤及无烟煤。

5.2铁矿

①登封式铁矿：分布于井湾、判官庙、大冶和外桥等地。产于下元古界嵩

山群五指岭组赤铁石英岩中。属沉积变质矿床。

②山西式铁矿：分布于泌水、施村、庄头、西白平一带。产于寒武系古风

化面上及本溪组内。矿体形态不规则，多为鸡窝状、透镜状或团块状，呈群体出现。铁矿石具粒状、鲕状及胶状结构。矿石成分以赤铁矿为主，次为褐铁矿、菱铁矿。矿层深部多为黄铁矿。

5.3铝土矿

铝土矿产于中石炭统本溪组。呈透镜体、扁豆体产出，局部为似层状，夹于耐火粘土岩或铝土质泥岩中。矿层厚度受基底地形控制。一般厚2到8米。

5.4耐火粘土

主要为石炭系中统本溪组的铝土质泥岩。产于山西式铁矿层及铝土矿层的上、下层位或夹于其中。分布广泛，层位稳定，呈似层状或透镜状。厚度受古风化面地 形起伏的影响，有一定的变化。

5.5建筑材料

区内的花岗岩、平顶山砂岩及石盒子组的薄层砂岩均可做为建筑材料。中奥陶统马家沟组石灰岩及上寒武统崮山组白云质灰岩是制造水泥及煅烧石灰石的原料。此外，各水系河滩上的砾、卵石，也可作为建筑材料和铺路之用。

第六章 地质发展史

6.1太古代——早元古代

①太古代

从侵入登封群的石牌河闪长岩等时限年龄为2841Ma看来，本地区发展史可追溯至约3000Ma前。太古代石牌河期海底时时喷发大规模基性熔浆，形成厚度巨大的熔岩被。火山喷发的后期常常有中酸性火山灰的堆积，故石牌河组原岩基性为主，夹中酸性火山岩和少量沉积岩。郭家窑时期，海底火山活动有所减缓，沉积作用与火山活动交替进行，故郭家窑组原岩为基性——中酸性火山岩夹大量沉积岩，并有铁硅质岩及碳酸性岩出现。

太古代末期，嵩阳运动使太古代沉积物及火山岩发生强烈褶皱变质和上隆，形成一系列呈东西向展的短轴背斜和龚龙提，同时伴有酸性岩浆侵入活动和区域混合岩化作用。强烈的造山运动使海水推出本区，出现嵩萁古隆起，大洋地壳开始向大陆地壳演古陆核初步形成。

②早元古代

在经历长期的风化剥蚀与夷平作用大约在2200Ma前，地壳震荡性下降使本区发生大规模海侵此时已进入早元古代晚期，在震荡的环境下开始受嵩山群陆源碎屑——镁质碳酸盐沉积。罗汉洞时期，古风化剥蚀面上接受了河流——滨海相粗碎屑沉积，主要是卵、砾石、石英及少量铁矿砂还有钙镁质碳酸盐沉积物及登封式铁矿层。庙坡时期，地壳相对稳定，除早期有滨海沉积外，主要是接受浅海粗碎屑岩沉积，大部分呈水平层理，矿产有天然油石（致密石英岩）。

由上可知，早元古代晚期，地壳稳定和活动频繁交替，使沉积环境及沉积组

合发生相应的变化。这个时期，藻类等低等生物已经开始出现。

综上所述，本区太古代——早元古代阶段是由大洋地壳演化为大陆地壳和嵩

萁古陆核形成时期。在经历中条运动后，嵩萁地槽褶皱回返，活动性很强烈的地槽发展阶段从此结束。

6.2古代——晚元古代早期阶段

①中元古代早期

嵩萁古陆长期处于风化剥蚀阶段，没有接受沉积。这一时期的地质事件主要是王屋山岩浆侵入活动相当活跃，形成较大型的酸性岩体（石秤及萁山花岗岩）及大量的基性——酸性岩脉。

②中元古代晚期

嵩萁地区总体沉降，在中条运动和王屋山运动造成的古老剥蚀面上开始接受地台盖层沉积。汝阳期早期嵩山西部首先接受范围有限的兵马沟组滨海陆源碎屑沉积。汝阳晚期，除嵩山——五指岭一线近东西向德断块隆起区分布于海面，成为陆源物质供给的区外，其余地区普遍接受云梦山组的陆源碎屑沉积。且沉积物多呈紫红色，波痕、泥裂及交错层理发育。

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6.3震旦纪——三叠纪阶段

晋宁运动以后，从震旦纪至三叠纪，本区进入地台稳定发展时期，地壳运动以整体升降为主。

①震旦纪(800～600Ma前)

早、中期，本区处于剥饰状态，没有沉积；晚期，地壳隆升加剧，仅在嵩萁西南部谷盆中有罗圈组冰川及冰水沉积。

震旦纪末期的少林运动是一次升降运动。表现为短暂的上升扰曲。少林运动之后，本区缓慢沉降，开始了大规模的海侵，进入生宙时期。

②早古生代时期(600～375Ma前)

本区处于滨海-浅海氧化环境，水体深度和咸度适宜，海洋中生长有大量底栖爬泳及肤游动物群，节肢动物三叶虫繁盛，并有多门类的小壳动物伴生。 ⒈寒武纪

早寒武世的沉积是在承袭震旦纪古地理面貌的基础上进行的。初期，古地形面上存在许多剥饰残丘和沟谷洼地。如御寨山、嵩山和五指岭一带，仍是高山海面的岛屿，尚未开始接受沉积。晚期，海侵进一步扩大，本区全面没入海洋，普遍接受陆屑-碳酸岩沉积，致使辛集组及馒头组超覆在汝阳群或洛峪群之上。 中寒武世时海底地形比较平坦，但地壳振荡频繁，水动力条件较强，陆屑供应充足，沉积物为滨海-浅海相砂屑、粘土-钙镁碳酸盐组合。其中的条带状灰岩、鲕状、竹叶状灰岩是地壳振荡频繁和海水动荡不定的标志。

晚寒武世时，南部缓慢隆起，海水由南向北逐渐退却，沉积厚度南薄北厚，沉积物以滨海相镁质碳酸岩为主。

⒉奥陶纪——志留纪

早奥陶世，海水已向北退出本区。早奥陶世末，早加里东运动的层差异上升仍使本区保持南高北低的地势。

中奥陶世时，地壳缓慢下降，由北向南海侵，北部有滨-浅海相陆屑-钙镁碳酸盐沉积，其中多有角砾状碳酸盐沉积层，系地壳频频升降，水动力条件较强所致；南部则为陆，缺少沉积。

中奥陶世末期的中加里东运动使本区又全面隆升为陆，使晚奥陶纪及志留纪均无沉积。志留纪末的晚加里东运动，由于缺少地层记录，难以考究。

6.4侏罗纪——第四纪阶段

①侏罗纪——白垩纪时期（195-80Ma）

印宁运动以后，嵩萁地区继续隆起剥蚀，缺失侏罗纪及白垩纪地记录。本区燕山运动三幕发生于侏罗、白垩纪之间，是一次强烈的褶皱运动和断裂运动。这次运动在本区造成中元古代晚期——三叠纪底层的东西向开阔复合式褶皱，使原有的东西向断裂复活，并发生东北和北西向的断裂，朔造了本区的显生宙盖层的构造格架。其中，主体构造登封大复背斜的褶皱隆起，造成地势上的明显差异和重力不稳定，致使大背斜核部地层朝两翼向斜方向发生重力滑动，形成显生宙盖层中的重力滑动构造。一系列近东西向德断裂则奠定了嵩山、萁山等掀斜断块山地，控制了本区第三纪沉积盆地的布局和走向。白垩纪末期，燕山运动五幕使断

块运动加剧，上述断陷盆地及嵩、萁断块山地的基本形成。

总之，燕山运动使本区地台盖层发生褶皱和断裂，形成台褶断断块构造，同时也奠定了近代嵩萁地貌的基本构架。

②新生代时期（距今80Ma以来）

如上所述，燕山运动使地台活化并解体，地台稳定发展阶段宣告结束，地壳运动的形势转化为断块活动为主。进入新生代时期，本区稳定上升剥蚀作用强烈。

1、第三纪

早第三纪开始于新世纪气候炎热干旱渐新世时盆地抬升，停止沉积。晚第三纪中新世纪时期，气候温暖湿润，盆地逐渐下降，接受了洛阳组的河、湖相碎屑——泥质碳酸盐沉积。上新世时湖盆再次抬升为陆，从此结束了第三纪沉积史。

2、第四纪

新四纪继承了晚第三纪的构造格局和地貌景观，现代山川水系的布局基本稳定。北部和南部分别为嵩山和萁山，均属于掀斜式断块山地中部为登封宽谷第四纪以洪积、冲积为主，山地近代被积亦颇发育。新构造运动十分活跃，主要表现为沿老的断裂差异上升、供起，并有新的断裂发生，形成近东西向的盆、岭、拱曲和槽地；地壳间歇性上升还使本区发育多级夷平面，使碳酸盐岩层发育多“层”溶洞。

综上所述，嵩萁地区历经近30亿年漫长、复杂的地质演化过程。概括的说，可分为四个阶段。它们之间既有联系和继承，又有差异和新生。其中，构造运动是控制地区发展演变的主导因素，自始至终贯穿了整个地质发展过程。

第七章 结语

这次实习，作为一名大三的学生，让我学到了很多书本上没有的知识，而能有这样的收获，

首先要感谢一直陪伴我们的亲爱的老师，他们毫不厌倦的和我们一起去看他们已经很熟悉的各种地质现象，当我们遇到不懂的地方，老师们总是给我们一遍一遍地讲，没有一点的厌倦感，直到我们听懂为止。由于实习时间是五月中旬，天气已经很热了，尤其是在山上，但是无论太阳多大，温度多高，老师始终和我们在一起，给我们讲述一点一滴的地质现象和老师以前在这个地方实习时有趣的故事；不论前一天走了多少路，第二天老师们总是信心十足，精神焕发，看不出半点累的痕迹，尤其是我的带队老师杨老师和王老师，这让我感觉很温暖也很感动，这些现在想起来依然像是昨天发生的事情一样。

我相信，通过这次实习，我们每个人都学到了在课本上学不到的东西。实习让我们在课本上学到的理论知识和实际情况联系到一起，让我们更好的理解之前所学的知识，当然还有一点是很重要的，那就是，在实习中每个人都能把自己最大的能量发挥出来，让自己信心大增。

值得一提的是，这次实习不仅是我领略到了嵩山迷人的自然风光和丰厚的嵩山历史（比如在闲暇的时候和室友一起去的地方有：永泰寺、少林寺、中岳嵩山等），更让我这个从来就没有爬过山的人，爬了很多的大山，那种感觉真

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的挺好的。二十多天的实习中，我们在老师的带领下，我亲眼看到地质、地貌的奇特，并且还亲手采集了很多的岩石标本，真正做到了理论与实践相结合；同时通过这次实习也让我更加喜欢地质这门学科，为以后学习地质这门学科打下了坚实的基础。

这次实习，虽然让我受益匪浅，但美中不足的事情也是有的，比如，对理论知识还需要进一步的学习，以弥补一些知识漏洞。还有就是，和老师交流的太少，这是一次宝贵的机会，老师是我的指路明灯，从老师那里我可以获得更多更加准确的知识，希望以后自己一定要多主动老师交流。最后，我要再一次的感谢我的老师们，这么多天的陪伴已经让我们之间有了深厚的师生情谊，尤其是我的带多老师，杨老师和王老师，你们辛苦了。

参考文献：

[1] 崔洪庆，韦重韬，司荣军.地质学基础.徐州：中国矿业大学出版社，

2008

[2] 程胜利.嵩山地质实习指南.北京：地质出版社，2008

[3] 李叔达.动力地质学原理.北京：地质出版社，1983

[4] 黄定华主编.普通地质学.高等教育出版社，2004

[5] 夏邦栋.普通地质学.地质出版社

致谢

感谢资源环境学院给我们这次实习的机会，以让我们能将理论和实践结合起来，使我们学的更扎实。让我有一种师生间的亲切感和学到更多知识的成就感。

感谢我的室友和所有帮助我的人，我在你们的帮助下学到了很多。 感谢嵩山，给了我无尽的风景和无价的“地质课本”。