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1、桂林理工大学 - 0 -目录目录第一章第一章 绪论绪论.- 1 -1.1 目的任务.- 1 -1.2 时间安排与工作 .- 1 -1.3 实习区地理概况 .- 3 -1.4 完成工作量及提交成果 .- 4 -1.5 前人研究概况.- 4 -第二章第二章 区域地质概况区域地质概况.- 6 -2.1 区域地层.- 6 -2.2 区域构造.- 7 -2.2.1 褶皱.- 7 -2.2.2 断层.- 8 -2.2.3 节理.- 8 -2.2.4 劈理.- 9 -2.3 区域岩浆岩.- 10 -2.4 区域 矿产.- 12 -第三章第三章 测区地质特征测区地质特征.- 14 -3.1 地层.- 14 -
2、3.1.1 佘田桥组（D3S）.- 15 -3.1.2 锡矿山组下段（D3X1）.- 15 -3.1.3 锡矿山组上段（D3X2）.- 15 -3.1.4 邵东组（D3SH）.- 16 -3.1.5 岩关组（C1Y）.- 16 -3.1.6 白垩系（K）.- 17 -3.1.7 第四系（Q）.- 17 -3.2 构造.- 17 -3.2.1 褶皱.- 17 -3.2.3 节理.- 20 -3.2.4 劈理.- 21 -第四章第四章 基于基于 3S3S 地质填图方法地质填图方法.- 23 -4.1GIS 在地质填图中的应用 .- 23 -4.2GPS 在地质填图中的应用 .- 27 -4.3RS
3、 在地质填图中的应用 .- 34 -第五章第五章 地质发展史地质发展史 .- 39 -5.1 沉积发展史.- 39 -5.2 构造发展史.- 40 -第六章第六章 结束语结束语.- 42 -6.1 经历.- 42 -6.2 心得体会.- 42 -6.3 不足与建议.- 43 -6.4 结语，附图.- 44 -桂林理工大学 - 1 -第一章第一章 绪论绪论1.11.1 目的任务目的任务本次实习的目的任务主要有：本次实习的目的任务主要有：（1）把所学的理论知识和实际地质情况联系起来，提高自己的动手操作能力；（2）加强填图工作方法和技能的训练，拓展学习的广度和深度；（3）培养观察和描述地质构造现象和
4、分层标志的能力，提高独立工作和团队分工合作、协调能力，以及综合分析能力。1.21.2 时间安排与工作时间安排与工作实习总时间从 7 月 14 日7 月 28 日，分五个阶段：准备阶段，数字化阶段，踏勘阶段，填图阶段，报告阶段，日程安排见表 1。 表 1 日程安排表日期时间工作内容实习队全体师生实习动员会议：宣布实习计划、人员分组、安全事项7.2下午 79 节讲课： “灌阳地区地质概况”及与学生交流7.37.1310 天实习准备：领取和购买实习用品，个人准备自己的私人物品；矢量化地形图，熟悉 MapGis 软件操作，收集与灌阳有关的资料文献，写资料小结。7.148:20桂林灌阳7.15全天野外踏
5、勘（路线：九牛河油麻石仁义桥）7.16全天野外踏勘（路线：仁义桥蒋家池家坝）上午野外踏勘（路线：都庞岭林场水电站林场北西 700米桥头）7.17下午野外踏勘（路线：盘西村下车田灌江）7.18全天填图区野外踏勘（路线：住地罗家坪西山坪住地）桂林理工大学 - 2 -白天填图区野外踏勘（路线：住地电视塔罗家坪住地7.19晚上讲课 2：实测地质剖面图方法及制图上午实测地质剖面7.20下午实测地质剖面数据整理上午整理、复习踏勘资料下午踏勘阶段内容考试（15:0017:00）7.21晚上实测地质剖面图编制白天实测地质剖面图编制，下午 GPS 使用方法7.22晚上讲课 3：地质填图的方法，并检查实测地质剖面
6、草图白天教师带领地质填图7.23晚上讲课 4：GPS 数据下载及编辑讲课 5：MapGis 平台 GPS 数据的融合7.24全天教师指导和学生独立野外地质填图白天独立野外地质填图7.25晚上讲课 6：MapGis 平台 RS 辅助填图方法讲课 7：灌阳地区地质发展史白天独立野外地质填图7.26晚上讲课 8：综合地质图、地层柱状图的制作讲课 9：实习报告的编写7.27白天野外填图复习考核和节理统计上午考试（8:0010:30）7.28下午灌阳-桂林7.2910.14两个月单位实习、编写灌阳实习报告其中野外填图实习工作共 14 天，分为填图区外围路线踏勘、实测地层剖面、填图区内 GPS 定点描述、
7、节理统计、野外能力考查等几部分。桂林理工大学 - 3 -1.31.3 实习区地理概况实习区地理概况测区位于广西壮族自治区北东边缘，地处东经 1110711110，北 纬 25 282531，属广西灌阳城关管辖。县城有公路与周边各县相通，距湘桂铁路的全州、桂林站分别为 60 和 159km。灌（阳）百（里）二级公路自北南通过灌阳，向北经全州石塘镇在兴安百里村与 322 国道相接可达湖南；向南经过栗木镇在阳朔县城与321 国道相连可以抵达广东；有省道与湖南道县直接相通。各实习点均有乡、村公路通行，交通比较方便 图 1。 图 1.3.1 灌阳实习区交通位置图灌阳县像一片弯曲的桂花树叶，镶嵌在海洋山与
8、都庞岭山脉之间。东面与湖南道县、江永相连，其它三面与同属于桂林市辖区的恭城、灵川、兴安、全州接壤，总面积 1863 平方千米。有大小河流 47 条，主要河流为湘江西域支流灌江，全长 144.23m，由南向北流经测区东沿。江水清澈，水流较急，部分河段可通航，有利于筑坝引水，灌溉农田；江中河砂资源丰富。次要河流为南西-北东向的九牛河, 河水清澈见底，水量虽然不大,但却是沿河居民的生产生活用水之源。桂林理工大学 - 4 -由于灌江水的滋润，灌阳县建县较早。西汉文帝前十二年（公元前 168 年）建县，始称观音县；隋朝大业十三年（公元 617 年）改称灌阳县，一直沿用至今，现属桂林十二县之一。灌阳城人口
9、约 2 万，以汉族为主，兼有壮、瑶，生习无殊。经济发展相对滞后，但发展前景广阔。灌阳实习区主要集中分布在灌阳县城周边地区，区域地质踏勘路线西至九牛河油麻石，东到都庞岭林场等地。该地区东有中山都庞岭，南北走向，主峰韭菜岭，海拔高度 2009.3m；西有中山海洋山，亦为南北走向，主峰宝盖山，海拔高度 1944.0m。山势层层降落，到测区构成南北延伸的低山地地貌。区内最高山天花板，海拔.米；最低灌江，海拔约米，相对高差约米。本区为亚热带季风气候，冬寒夏暑，四季分明，雨量充沛，物产丰富。年气温最高C, 最低-，平均，年降雨量约 1552mm,多集中在月份。粮食以水稻为主，副产小麦、红薯、萝卜。经济作物
11、43 年）对本区进行了路线地质调查，且有李四光著的南岭何在一书。赵金科、张文佑（1952 年）在本区编制了 1：25 万区域地质图。19561959 年，吴磊伯在本区进行过地质调查，并著有湖南地质构造系统一书。1960 年，中南大学在本区编制了 1：20 万地质图及地质报告。1974 年，湖南区测队完成了道县地质图及说明书。1982 年，广西第一地质队完成贵东幅等五幅 1：5 万地质图及说明书。桂林工学院（原桂林冶金地质学院）自 1985 年把本区作为填图和科研基地以来，对本区进行了 1：10000 地质填图，一批老一辈地质工作者如欧阳成甫、李少游、张家志等对本测区的地层、古生物、构造、岩浆岩
12、等进行了仔细的调查研究并取得一系列的科研成果。桂林理工大学 - 6 -第二章第二章 区域地质概况区域地质概况 区域地质概况是指在填图区所处的一个区域的总体地质概况。他主要包括区域内的地层和构造，通过对其的了解、观察、分析得出得出区域地质的总体情况，同时得到区域的沉积、构造发展史，为填图区内的地层、构造分析做好准备。2.12.1 区域地层区域地层本区区域地层发育，出露完好，分布广泛。出露地层主要有寒武系（） 、奥陶系（O）、泥盆系（D）、石炭系（C）、白垩系（K）、第四系（Q）。其中奥陶系与泥盆系下泥盆统（图 2）、白垩系与下伏老地层均为角度不整合接触关系，这也是划分早古生代、晚古生代、中生代三
13、个构造层的标志。其余地层之间为整合接触关系早古生代构造层包括寒武系和奥陶系，主要为一套浅海相的复理石碎屑岩建造，经加里东运动岩石均遭受浅变质，并构成地槽褶皱基底；泥盆系至下三叠统以碳酸盐岩及碎屑岩为主的连续沉积，属地台阶段的盖层沉积；白垩系是陆相红盆沉积，按陈国达观点系地洼阶段之产物。晚古生代构造层包括泥盆系下泥盆统（D1） 、中泥盆统跳马涧组(D2t)、中泥盆统棋子桥组(D2q)、上泥盆统佘田桥组（D3s） 、上泥盆统锡矿山组下段（D3x1） 、上泥湓统锡矿山组上段（D3x2） 、上泥盆统邵东组（D3sh） 、石炭系下石炭统岩关组（C1y） 、二叠系（P） 。属石英砂岩建造，以浅海碳酸盐沉积
14、为主。其中下泥盆统为紫红色厚层状石英砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩，底部为含砾砂岩、含白云质团块泥质砂岩及花岗质碎屑岩。具冲淤构造、平行层理、粒序层理、交错层理、羽状层理、冲刷面及波痕。桂林理工大学 - 7 -中泥盆统跳马涧组上部为灰绿色石英粉砂岩，石英细纱岩夹豆状赤铁矿层下部为细粒石英砂岩、泥质粉沙岩，具雨痕、波痕、水平层理、沙泥薄互层理及水平虫迹。中泥盆统棋子桥组厚度约 541 米，其上部为深灰色厚层状白云岩化灰岩及白云岩；中部为深灰色厚层状中晶白云岩及枝状层孔虫白云岩 （图 3） ，下部为深灰色细晶白云岩夹纹层状白云岩及枝状层孔虫白云岩，发育方解石脉。上泥盆统佘田桥组、锡矿山组、邵东组、石炭系
15、的岩关组为本次实习填图地区的研究地层，将在测区地层一节中详解。中生代构造层包括侏罗系（J） 、白垩系（K） 、第四系（Q） 、为内陆红盆沉积。其中侏罗系厚约 120 米，上部为紫红色泥岩、灰白色泥岩、粉砂岩、长石石英砂岩、砂砾岩，中部含可采煤层，下部为砂岩及薄煤层；白垩系厚约 1288 米，主要为砾岩、砂岩和砂质泥岩；在填图以不整和的形式覆盖锡矿山组下段地层之上，仅少面积出露；第四系厚约 0-38 米，为残积层、冲击亚粘土、粉砂、砂、砾石层。2.22.2 区域构造区域构造区域构造发育，露头较多且较完好，分布广泛。主要的构造类型如褶皱、断层、节理、劈理都有分布，构造现象明显,易于观察和识别。区内
16、各类构造总体特征描述如下：2.2.12.2.1 褶皱褶皱区域褶皱为灌阳复式向斜，由泥盆系至二叠系地层组成，相对简单而开阔，具盖层构造特点。灌阳复式向斜的本特征是：南北长约 60 千米，主要由泥盆系（D）至二叠系（P）地层组成。核部地层为石炭系和二叠系，两翼为泥盆系，倾角 3040，轴向近南北向，轴面向东倾。该向斜相对来说较开阔，两边均发育区域性断层，但切图 3 枝状层虫白云岩桂林理工大学 - 8 -割面不完整。次一级构造发育，较大的褶皱有七个，在测区内都可以观察到。测区位于灌阳复式向斜的近核部，次级褶皱非常发育，在填图范围内，从西向东主要有天花板向斜、西山坪背斜、农机校向斜、陈王塘背斜、恶猫岭
17、向斜、罗家坪背斜、410.3 高地向斜共七个，它们总的特征是：（1）均为近南北向延伸的平行褶皱。 （2）规模大小不等。长一般为 10007000 米，宽一般为 100700 米，长度与宽度之比在 3：110：1 之间，属短轴褶皱。（3）根据两翼优选产状、轴面产状、枢纽变化，地貌表征可知该区的褶皱主要为直立倾伏褶皱，次为斜歪倾伏褶皱。（4）翼间角为 40148，多为开阔褶皱。（7）据轴向及主压应力方位计算，结合区域应力场（节理统计、分析下面有阐述），本区褶皱是印支运动受近东西方向水平挤压的产物。（7）具多期活动性。2.2.22.2.2 断层断层区域断层主要有三组类型的断层：第一组是南北向的纵向断
18、层，为数最多，规模最大，平行于褶皱轴向，且多位于背斜的东翼或近核部，多为印支期和燕山期相继活动先逆后正的断层；第二组是北东东向的平移断层；第三组是东西向的平移断层。本区断层为脆性断裂，其断层带发育，多被方解石充填或胶结，常构成方解石脉及方解石胶结的角砾状结构。因碳酸盐岩地层中愈合力强，发育在其中的断层的断距均不大。断层主要形成于印支期和燕山期，具多期活动性。2.2.32.2.3 节理节理本区的节理具有类型复杂，性质多样，多期叠加的特点。按节理走向与褶皱枢纽的关系，可以分为纵节理、横节理和斜节理。按节理的力学性质分剪节理、张节理以及复合型节理，其中跳马涧组砂岩中的就属于图 4 羽饰桂林理工大学
19、- 9 -复合型节理(图 4 羽饰 )。按形成时期可分印支期褶皱前的剪节理及张节理，印支期褶皱后的剪节理及张节理以及燕山期的剪节理和张节理。它们之间的区分除了根据一般规律进行分期配套加以区分之外，印支期褶皱的节理的产状与地层层面垂直或近于垂直，印支期褶皱后的节理一般与层面斜交或平行，而燕山期的节理与层面斜交，且与地面垂直或近于垂直（据湖南区测队） 。其中雁列节理和雁列在测区的碳酸盐岩地层中,特别是在断层带的附近，常见到雁列节理和为方解石充填的雁列脉。规模一般不大，雁列带长一般为 0.52 米，雁列带宽一般为 1030 厘米，雁列角多为 4070，有左列、右列之分，有时可组成共轭雁列脉，如图 5
20、 所示 。根据雁列节理和主要反映晚期北北东向挤压的产物。图 5 共轭雁列脉 图 6 劈理折射现象2.2.42.2.4 劈理劈理本区劈理非常发育，按传统分类分为破劈理、流劈理和滑劈理，按结构分类本区主要见有板劈理、间隔劈理和褶劈理。破劈理或间隔劈理主要发育在上泥盆统和下石炭统泥晶灰岩和泥岩。流劈理多见于中、下泥盆统的泥质砂岩中，在寒武系和奥陶系的富泥质的板岩中，广泛发育板劈理，岩石具良好的可劈性，使岩石劈裂成平整的石板。滑劈理或褶劈理主要见于寒武系和奥陶系的板岩中，可见以一定的间隔（0.5-1cm）切过先存在的板理，使早期的连续劈理发生挠曲或细微褶皱。在泥盆系中局部可见到劈理折射现象（图 6）
21、，可能是燕山期南北挤压的结果。桂林理工大学 - 10 -按劈理与褶皱的关系分，有层间劈理和轴面劈理。它们的大致区别是：（）层间劈理发育在褶皱的翼部，轴面劈理发育在近轴部；（）因本区的褶皱属于开阔型褶皱，因此，层间劈理与层面夹角一般较小，而轴面劈理与层面的夹角一般较大；（）层间劈理不穿层，通过不同的岩层时因为岩性的差异可发生折射现象；而轴面劈理可穿层，在通过不同的岩层时可构成扇形或反扇形（本区主要为正扇形）2.32.3 区域岩浆岩区域岩浆岩测区内未见岩浆岩出露，但外围西侧有海洋山花岗岩岩体，外围东侧有都庞岭花岗岩岩体。 海洋花岗岩岩体:为加里东期形成的似斑状黑云母二长花岗岩。岩体风化面呈浅灰绿色
22、，新鲜面呈灰白色，岩体为块状构造，中到粗粒似斑状结构，矿物成分有石英、云母、长石等。斑晶有钾长石、斜长石、石英、黑云母。钾长石呈灰白色，板柱状，自形到半自形晶，粒径 0.46mm，具玻璃光泽，硬度为 6，有卡式双晶，含量约 35%，出现钾长石高岭土化；斜长石呈灰白色，板柱状，自形到半自形晶，粒径 0.55mm，玻璃光泽，硬度 6，有聚片双晶，含量约 35%；石英无色透明或烟灰色，油脂光泽，粒径 0.23mm,无解理，具贝壳状断口，油脂光泽，非断口面为玻璃光泽，含量约 25%；黑云母成片状，黑褐色，一组极完全解理，珍珠光泽，粒径为0.55mm，有的风化成绿泥石，含量为 15%。含有包体和捕虏体。
23、出露 380 平方公里，它侵入寒武系并使之蚀变，它又被下泥盆统沉积所覆盖，在接触面附近均可见到花岗岩花岗质碎屑岩碎屑岩的过渡系列（这在九牛河油麻石可以见到） 。海洋山花岗岩与下泥盆统之间属沉积接触关系（图 7 ），证据如下：1.岩体从西到东，越靠近接触带，风化越强 2.上覆岩层从下到上依次为砾岩-含砾砂岩-砂岩-粉岩，颗粒由粗到细属沉积接触 3.岩体无冷凝边构造，桂林理工大学 - 11 -围岩无热蚀变现象，亦无岩脉穿插； 4.上覆岩层的层理与接触面基本平行。都庞岭花岗岩岩体：为燕山期似斑状黑云母二长花岗岩体，风化面颜色为灰绿色，新鲜面颜色为灰白色，主要矿物成分为斜长石、钾长石、石英、黑云母。斜
24、长石：灰白色，板柱状，具玻璃光泽，粒径 16mm，有聚片双晶，含量约 20%；钾长石：肉红色，板柱状，玻璃光泽，粒径约 16mm，具卡式双晶，含量约 40%；石英：烟灰色或灰白色，不规则粒状，无解理，有断口，断面呈油脂光泽，晶面呈玻璃光泽，含量大于 30%；黑云母：黑绿色或黑褐色，鳞片粒状，具一组极完全解理，粒径 0.55mm，具绿泥石化边，含量约 10%。岩体为似斑状结构，块状构造。岩体与寒武系地层为侵入接触关系。判别侵入接触的依据有：1、岩体新，地层老；2 接触界线与地层层理不一致；3、侵入岩体同期的岩脉穿切地层；4、岩体一侧存在冷凝边，地层一侧存在烘烤边；在都庞岭林场入口处见东体花岗岩体
25、与寒武系变质砂岩的侵入接触关系（图 8 ）。判别依据有：1.接触面呈波状起伏。接触面分界明显；2.接触面附近可见花岗岩结晶颗粒变细，具冷凝边现象；3.在寒武系地层中可见少量岩脉穿。都庞岭林场北东方向约 100 米的小河边见到岩体体与寒武系呈断层接触(图 9)。可桂林理工大学 - 12 -见该点岩层出露情况较好，由东往西一次可见牵引褶皱，含透镜体破碎砂岩，破碎花岗岩，节理发育的花岗岩。花岗岩岩体发育于燕山期，可推测该点牵引褶皱发育于燕山期之后，牵引褶皱表明该点发育有牵引断层。综上所述可知，岩体与围岩之间的三种接触关系，在该区内均有发现。2.42.4 区域区域 矿产矿产 在区域图幅内共有矿点 33
26、 处，有钼，铅，锌，锡，钨，锑，砷，铁，冰洲石，水晶，重晶石，萤石及煤，石灰石及石材等矿种。其中黄关萤石矿为中型矿床。石灰石及石材等极为丰富。黄关萤石赋存于加里东期都庞岭岩体中粒黑云母二长花岩的裂隙中。矿石成分主要为萤石，石英及少量石蛋白石，叶蜡石等呈致密状和条带状。萤石的富集具有北富南贫，上富下贫的变化特征，品位较高。 测区内沉积矿产极为丰富。在上泥盆统邵东组和下石炭统岩关组的大部分石灰石可以烧石灰和制造水泥。据个石灰石样品分析sio2 1.57%, Al2O3 0.34%,Fe2o3 0.43%,CaO 53.3% MgO 1.32% 烧失量 41.96%。在锡矿山组上段(D3x2)的泥灰
27、岩，粘土岩风化后的粘土矿，是灌阳县水泥厂制造水泥的校正材料（在农机校东 100 米的采场就赤铁矿 图 10桂林理工大学 - 13 -是） 。 在跳马涧组上部，具有多层（层）赤铁矿（ 图 10） ，分层厚度一般为0.5米，有条件时可作水泥的硅铁校正材料在邵东组的灰黑色厚层巨厚层状的泥晶灰岩，可作良好的板料。因磨制的材料呈均匀细腻的黑色，故俗称黑玉。灌阳地区内地层曾经历过剧烈的构造运动，造成其地质概况复杂而全面，因此具有良好的探索和研究价值。曾有许多学者和相关单位对本区进行了多方面的研究，并取得了一定的成果，见绪论-前人研究成果。桂林理工大学 - 14 -第三章第三章 测区地质特征测区地质特征测区
28、的地质主要为出露的地层和发育在其中的构造现象，下面将分别对地层和构造别做描述。3.13.1 地层地层测区位于灌阳县城西部,大体位于灌阳复式向斜近核部.测区出露的地层主要有上泥盆的佘田桥组（D3s）,上泥盆的锡矿山组（D3x）,锡矿山组有分为锡矿山组下段（D3x1）及上段（D3x2）,上泥盆的邵东组（D3sh）,下石炭的岩关组（C1y）,白垩系（K）,第四系（Q） 。其中白垩系（K）局部少量出露在锡矿山组下段（D3x1）地层上,在测区内仅有两个地方出露，为红盘沉积物。测区内出露的地层除白垩系地层不整和覆盖在锡矿山组下段（D3x1）地层上，其他都为整和接触。灌阳地区区域地质图（图 11， ）可以很
29、好地表现各地层之间的接触关系。图 11 灌阳地区区域地质图桂林理工大学 - 15 -3.1.13.1.1 佘田桥组（佘田桥组（D3sD3s）厚约 460 米,上部主要为灰白色厚层状亮晶泥屑灰岩、纹层状灰岩及白云岩,且具有粒序层理、鸟眼构造及交错层理；下部灰色中至厚层层孔虫泥晶灰岩、核形石灰岩夹纹层状灰岩和白云岩，具示底构造及迭层构造，产双孔层孔虫(Amphipora)、球状及半球状层孔虫及珊瑚、腕足类化石。其顶部黑灰色、具刀砍状构造的白云岩是佘田桥组（D3s）与锡矿山组下段（D3x1）泥晶灰岩的分界标志。3.1.23.1.2 锡矿山组下段（锡矿山组下段（D3x1D3x1）厚约 309 米，上部
30、深灰色厚层状白云岩化燧石结核砂屑灰岩夹白云化碎屑灰岩、泥晶灰岩；中部为深灰色癞痢状白云化泥晶灰岩与泥晶、粉屑灰岩互层，偶尔夹泥晶灰岩；下部浅灰色薄层至中厚层泥灰岩、泥质灰岩、泥晶灰岩；本组产云南贝（ Yunnanella）、小云南贝（ Yunnanellian）、弓石燕（Cyrtospirifer）等化石。癞痢状白云化泥晶灰岩夹泥晶灰岩一般作为该组下段的标志层。其与上段地层（D3x2 ）的分层标志为：下段以癞痢状白云岩化灰岩夹泥晶灰岩结束，上段以泥灰岩、页岩出现。在其底部与佘天桥组（D3s）分界处有一厚约 1 米的薄层泥灰岩，因其易风化，在地形上表现为负地形。3.1.33.1.3 锡矿山组上段
31、（锡矿山组上段（D3x2D3x2）厚约 70 米。上部浅灰色中至厚层状泥晶灰岩、纹层状灰岩夹白色泥晶灰岩，顶部为灰色中至厚层状扁豆灰岩泥晶灰岩的韵律层；有一厚约 1m 的灰白色的豆腐脑灰岩：下部为青灰色、紫红色中至厚层微晶白云岩、纹层状灰岩及泥晶灰岩，具泥裂和帐篷构造，泥灰岩及叶岩产双壳类、介形类及植物碎片。扁豆灰岩为锡矿山组上段与邵东组分界的标志层( 图 12)。泥灰岩主要作为锡矿山上段存在的标志层,有时泥灰岩也作为与邵东桂林理工大学 - 16 -组与锡矿山组上段分界的标志层。扁豆灰岩不常见，局部出露，界线主要靠植被的发育判断。本段岩层常风化为土黄色粘土，植被比较发育，常常被松树林覆盖，或被
32、开辟为农田，是该地区旱地分布的主要地层。 （图 13）3.1.43.1.4 邵东组（邵东组（D3shD3sh）厚约 160 米,深灰白色厚层至块状粉屑、泥晶灰岩,间夹多层 0.5-1.5m 的白云岩化灰岩。上部粉屑、沙屑灰岩中产：多洛多氏大齿珊瑚（Caninia dorlodoti） 、米契林珊瑚（Michellinia） 、内沟珊瑚（Zaphrentis） 、穹房贝（ Camarotoechia） 、弓石燕（Cyrtospirifer） 。在实习过程中各个观察点很少见到化石。在该层与岩关组（C1y）交界的地层有十条癞痢状白云化泥晶灰岩，其中的中三条特征特别明显，容易观察是该层与岩关组（C1y
33、）的分层标志。 图 13 D3sh 与 D3x2 的分界线（图右 D3x2发育茂盛松树林，图左 D3sh 发育矮小灌木丛）3.1.53.1.5 岩关组（岩关组（C1yC1y）厚约 233 米, 灰深灰色中亚厚层砂状泥晶灰岩,底部为黑色厚层状白云岩化砂屑灰岩,中下部灰岩中多产珊瑚化石：泡沫内沟珊瑚（Cystophrentis）、笛管珊瑚（ Syingopora ）.桂林理工大学 - 17 -除了上述硅质条带中三条与下三条出露作为标志外,岩关组岩石结晶颗粒较粗大,为砂屑结构,具有层理构造,与邵东组泥晶灰岩相区别，此外的岩关组岩石与邵东组岩石极为相似。远观很难区别。同时岩关组地层在测区都是出露在恶猫
34、岭向斜的核部。该向斜在地貌上多表现为陡立的小石山，不易在上面定点和近距离观察、描述。3.1.3.1.6 6 白垩系（白垩系（K K）白垩系（K）在测区内小面积出露，主要为紫红色呈面状覆盖在锡矿山组下段（D3x1）地层之上的砾岩，属粗碎屑内陆盆沉积，与下伏地层呈角度不整合接触。砾岩成分为砂屑灰岩、泥晶灰岩、白云岩化灰岩、砂岩、方解石等。砾石呈棱角状，大小不一角砾粒径为10100 厘米，分选性差，砾石被白色、红色方解石以及铁锰质等交结。层理不明显，无法判断产状。3.1.73.1.7 第四系（第四系（Q Q）测区内第四系为未固结成岩的残坡积、冲积亚粘土、粉砂、砾石层，厚 038 米。与下伏地层呈角度
35、不整合接触关系，县城和村庄主要在坐落在第四系地层中，是灌阳县城郊的主要耕作区和居住区。3.23.2 构造构造测区内主要的构造都有发育，特别是次级褶皱非常发育，同时，断层、节理、劈理等也很发育。在填图范围内，从西向东主要有西山坪背斜、农机校向斜、陈王塘背斜、恶猫岭向斜、罗家坪背斜、410.3 高地向斜等，它们在在特征上有相似之处；断层多为多期活动的结果，南北向的断层从西到东依次有：F4、F6、F8、F10 四条主要断层 ；东西向的断层从南到北依次有：F3、F5、F1 三条断层；节理多见于锡矿山组上段（D3x2）地层中。其他的构造现象偶尔可见。3.2.13.2.1 褶皱褶皱测区位于灌阳复式向斜近核
36、部，以次级褶皱为主。自西向东依次出现有西山坪背斜、农机校向斜、陈王塘背斜、恶猫岭向斜、罗家坪背斜、410.3 向斜；褶皱的总特征在区域地质章节业已介绍，在此就不作阐述；由于对天花板向斜没做观察，西山坪背斜农机校向斜没作观察记录，在此不作描述，下面主要介绍 410.3 高地向斜、罗家坪背斜、恶猫岭向斜、陈王塘倒转背斜 4 个次级褶皱。图 13 陈王塘-电视塔信手剖面图。桂林理工大学 - 18 -1.1.陈王塘背斜：陈王塘背斜：此背斜两翼都向西倾伏，倾角都较小。往东为 F4 断层通过点，该背斜核部地层为上泥盆统锡矿山组上段（D3x2）浅灰色泥灰岩、页岩夹泥晶灰岩，东西两侧都见一层扁豆灰岩，翼部地层
37、为为上泥盆统邵东组（D3sh）深灰色厚层状泥晶灰岩,为一背斜构造。2.2.恶猫岭向斜：恶猫岭向斜：该向斜观测点在其核部的小路旁，核部地层为下石炭岩关组（C1y）中厚层泥晶灰岩，翼部地层为为上泥盆统邵东组（D3sh）深灰色厚层状泥晶灰岩，见三条癞痢状白云化泥晶灰岩，东翼向西倾、西翼向东倾，产状较为一致，倾角在 30 多度左右，西翼有断层通过的标志-陡立的破裂面，属于开阔向斜。3.3.罗家坪背斜：罗家坪背斜：该背斜观测点位于土桥头 309.8 高地北西方向约 100m 的小路，从该点可见一核部为上泥盆统邵东组（D3sh）灰岩的背斜，两翼为下石炭统岩关组（C1y）灰岩。西翼西倾，东翼东倾，东翼产状为
38、 12742，两翼倾角大小相近，轴面近直立，枢纽南倾，判断为直立倾伏背斜。( 图 14 )。 4.410.34.410.3 向斜：向斜：该向斜的核部地层和翼部地层均为上泥盆统邵东组（D3sh）深灰色厚层状泥晶灰岩，劈理发育，植被稀少，在地貌上表现为 410.3 高地向斜。图 14 罗家坪背斜桂林理工大学 - 19 -3.2.23.2.2 断层断层 测区内断层发育，共观察过三组类型的断层：第一组是南北向的纵向断层，有F2、F4、F6、F8、F10 四条断层，规模最大，平行于褶皱轴向，且多位于褶皱近核部，多为印支期和燕山期相继活动先逆后正的断层；第二组是东西向右旋平移断层；第三组是东西向左旋平移断
39、层；本区断层为脆性断裂，其断层带发育，多被方解石充填或胶结，常构成方解石脉及方解石胶结的角砾状构造；发育在碳酸岩地层中的断层，因其愈合力强，断层的断距均不大，并都具有多期活动性质。下面详述测区内的几个主要断层：F2F2 断层：断层：可从 423.4 高地南东方向约 150m 出山腰坎下观察，但该点出露情况较差，仅可见有一近南北走向（192）的正断层发育于邵东组（D3sh）地层中。另外可在390.2 高地北东方向约 100m 山腰见 F2 断层出露，出露产状为 10542。F4F4 断层断层：产于陈王塘背斜东翼上泥盆统邵东组（D3sh）地层中，南起于水泥厂西312.0 高地，止于恶猫岭北山脚，断
40、面平直，观测点的产状为 27060，断面向西倾，带宽 0.51.5 米，带内为构造角砾岩和方解石脉填充。角砾为灰岩和红色方解石，胶结物为红白两色方解石，方解石结晶颗粒较大。红色方解石大多被切割，表明断层经过多期活动，断层面上可见近水平的擦痕，略向东南倾伏，断层壁上有两组共轭剪节理发育；F4 断层具有多期活动性特征：第一期为压性，伴随有褶皱的形成；第二期呈张性，表现为张性角砾岩和大颗粒方解石，断面宽窄不一；第三期为剪切平移，表现为断面上有水平擦痕，断壁上有两组共轭剪节理。F6F6 断层：断层：产于罗家坪背斜的东翼上泥盆统邵东组（D3sh）地层中，近南北向延伸，起于新工业区的水井旁，旁切过罗家坪背
41、斜东翼，穿过花生壳山，到 410.3 高地西侧与F8 汇合基本结束，花生壳山可见明显平直陡立断层面，产状为难以测量。348.0 高地背面山包上可见大量方解石脉，断层过处有两个落水洞和一小型出水井。断裂带宽1030 厘米，可见断层角砾岩，角砾大小不一，棱角分明，粒径 13cm，有钙质胶结和方解石胶结；断层两盘地层均为上泥盆统邵东组地层，断层面近乎直立，断面参差不平；该断层为多期活动断层，识别依据有：（1）早期为压性，表现为碎裂岩和动力分异脉；（2）晚期可能呈张性，并有剪切平移，表现为断劈上有水平擦痕。桂林理工大学 - 20 -F8F8 断层：断层：产于上泥盆统邵东组泥晶灰岩中，起于戴家塘水井附近
42、，过花生壳山近鞍部，348.0 高地及其中的溶洞，终止于.410.3 高地侧与 F 六汇合结束 末端峭壁上看见一溶洞，断面平直陡峭，根据 348.0 高地溶洞内方解石脉的 S 形状，判断该断层有逆断层的性质，在 410.3 高地西侧溶洞中可见檫痕和阶步。F10F10 断层：断层：断层起于 349.1 高地半山腰，直到南面小路结束，延伸不远，近南北走向，起点处可见明显断层面，大量断层较砾岩，角砾成分为灰岩、白色方解石，胶结物为红白方解石等钙质胶结，附近可见方解石脉穿发育，为多期活动所致。F1F1 断层断层：位于发射塔以南 150m 的山谷低地中，长约 700 米，宽 3 米左右，断层北盘向西平移
43、，南盘向东平移，为左旋平移断层，水平断距约 20 米，走向近东西，切断佘田桥组（D3s）与锡矿山组下段（D3x1）的地层，断面近乎直立，带宽约 0.5 米，带内方解石脉发育，角砾呈棱角状，大小从几厘米到十几厘米。F3F3 断层断层 ：此断层位于电视塔以北的沟谷位置，将佘田桥组（D3s）与锡矿山组下段（D3x1）的地层分界线错断 10-20 米，错动标志明显可见，走向近东西向，断层过出出现落水洞，该断层为右旋平移断层。F5F5 断层断层：此断层位于 F1、F3 断层之间的近山头上，将佘田桥组（D3s）与锡矿山组下段（D3x1）的地层分界线错断 10-20 米，错动标志明显可见，走向近东西向，断层
44、过处可见大量的方解石脉，该断层为右旋断层。3.2.33.2.3 节理节理节理的分类有很多，按节理与大构造的关系，可分为与褶皱有关的节理和与断层有关的节理两大类：（1 1）与褶皱有关的节理）与褶皱有关的节理: :常决定于褶皱的形成方式和发展进程，褶皱上发育的节理是褶皱发育的中期和晚期发生的，是引起褶皱的区域性应力和褶皱形成过程中派生的局部应力作用的结果；纵弯褶皱岩层中发育的节理主要有一组纵张节理、一组横张节理和一组斜向共轭剪节理和一组被褶皱两翼滑动引起的剪节理。纵张节理纵张节理: :在 309.8 高地罗家坪背斜倾伏端的转折端，发育有一组纵张节理，在褶皱横截面上排列成正扇形，单位节理呈尖端向下的
45、楔形。节理走向为 124，节理面近于直立，它的形成应力状态是：1 直立，2 水平且平行于枢纽，3 水平且垂直枢纽和节理面。桂林理工大学 - 21 -横张节理横张节理: :在罗家坪背斜的倾伏端有一组横张节理，枢纽垂直于节理面，测得横张节理的产状为 683，它的形成应力状态：1 水平近东西向，2 直立，3 水平近南北向。（2 2） 、与断裂有关的节理：、与断裂有关的节理：在发生断裂构造作用中，断层两盘运动引起的派生应力作用有节理发育。在 F4 断层附近的东盘上可见共轭“X”型剪节理。节理面粗糙不平，且为梳状方解石脉填充；共轭剪节理的钝角指向断层面，与断层面呈大角度相交的一组不太发育，而交角小的另一
46、组则发育充分。节理与断层面相交的锐角指示本盘的运动方向。本次填图实习对戴家塘北 200 米左右小路旁的上泥盆统锡矿山组上段（D3x1）页岩进行了节理统计，共测量了 152 个节理产状，节理统计数据见付表 1 节理走向玫瑰花图见附图 1。通过对区内节理的统计可以看出走向为 14 方向的节理最为发育。主要的节理走向都发育在北北东向，这和区内次级褶皱、主要断层的走向近一致，通过分析可知道：区内的岩层曾经受到近东西方向的挤压，发生了构造变形，产生了区内次级褶皱和主要断层的。在测区碳酸盐岩地层中还可见雁列节理与雁列脉和缝合线构造。雁列节理与雁列脉：雁列节理与雁列脉：在实习区的碳酸岩地层中，特别是在断层带
47、的附近，常可见到雁列节理和被方解石脉充填的雁列脉。雁列带一般长 0.52 厘米，宽 1030 厘米，雁列角多为 4070，有左右列之分，有时可组成共轭雁列脉（见图 5 共轭雁列脉） 。缝合线构造：它是碳酸盐岩一种常见的与节理近似的小型构造，缝合界面多呈锯齿状、波状和柱状，并常充有不溶残余物质（主要为钙质、铁锰质、碳质及粘土等） 。常见叠加改造型缝合线，这种缝合线不仅能确定岩层产状，而且还能确定褶皱核部位置、褶皱成因等。缝合线确定岩层的产状是比较准确的，在劈理发育的地区，可以避免以劈理面代替岩层面的错误。 （李少游，1992 年） 。3.2.43.2.4 劈理劈理在测区中按劈理与大构造的关系，可
48、把劈理分成与褶皱有关和与断层有关的两种劈理：1、测区中与褶皱有关的劈理主要为轴面劈理。轴面劈理：指产状平行于或大致平行于褶皱轴面的劈理。轴面劈理在测区内的各褶皱中偶尔可见，常发育在褶皱的核部，劈理面与岩层面桂林理工大学 - 22 -图 15 顺层劈理有较大交角，常呈正扇形，近乎平行于轴面，在岩性均一，平均韧性高，韧性差小的岩石中，劈理越平行于轴面2、与成层构造有关的辟理与构造有关的劈理包括：层间劈理、顺层劈理。层间劈理：受岩性和层面控制，与层理斜交的劈理。测区层间劈理未看见。但在踏勘阶段的有见，该劈理一般发育在褶皱的翼部，且劈理与层面的夹角较小。层间劈理一般不穿层，通过不同的岩层时由于岩性的差
49、异发生劈理折射现象（见图 6 劈理折射现象） ，它的密集程度能反映岩层的密度、硬度，结晶颗粒的大小等岩石特征。 （李少游，1992 年） 。顺层劈理：在宏观上岩性界面近平行的辟理( 图 15)。在上泥盆统邵东组（D3sh）与上泥盆统锡矿山组上（D3x2）分界出可见顺层辟理，可能是褶皱前期形成的产物，也可能是沉积变质过程中重载重结晶的结果，目前还有争论。3、与断层有关的劈理在断层的形成和断层两盘相对运动过程中产生的，其产状大多与岩层斜交，也有近于平行的，在脆性断裂带内，多为间隔劈理，与断层交成锐角，其尖端指示对盘岩块的运动方向，如测区中 F4 断层的东盘上可见到指示 F4 右旋平移性质的劈理。
50、测区内的地质的描述就到此告一段落，在下面的一章理着重介绍 3S 数据填图方法的使用。桂林理工大学 - 23 -第四章第四章 基于基于 3S3S 地质填图方法地质填图方法地质填图是一切地质工作的基本手段，传统的地质填图方法明显暴露出了效率低、精度差、数据和图形分析处理技术落后、数据资料数字化和信息化程度低、数据共享性差等缺点。数据化填图不是对传统地质填图方法的完全否定，而是在保留传统地质填图基本内容的基础上，增加数字化的新方法和新技术。必须强调的是，无论采用多么先进的数据采集方式，在野外培养学生认真观察和分析各种地质现象的综合能力都是头等重要的，忽视了这一点，将会严重影响数字化地质填图的质量。所
51、以这次实习很注重传统的填图方法的训练，注重两种填图方法的有机结合。4.1GIS4.1GIS 在地质填图中的应用在地质填图中的应用 数字化地质填图最基础的工作是数据采集,数据采集是 GIS 软件的基本功能。其中,基础底图的数字化是最基本的数据采集方法，它是指把传统的纸质或其他材料的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数字信号）的过程，以便进一步在计算机中进行存储、分析和输出。经过几何校正和投影变换后的数字地图是与 GPS 数据融合的基础数据，是数字化地质填图的基础。基础底图的数字化的基本步骤如下：1.基础底图的配准(1)将 jpg 格式的底图转换为 msi 格式的光栅文件并导入 Map
52、GIS 中；步骤 1 ：打开 MapGIS 主界面，点击“图像处理”“图像分析”模块，选择“文件”“打开文件” ；步骤 2 ：影象格式转换（图 4-1） ；桂林理工大学 - 24 -图 4-1 数据转换步骤 3：打开影像，打开菜单“镶嵌融合”下的“编辑模式 1” ， “校正预览”和“控制点信息” 。此时会发现 MapGIS 自动添加了改幅图像的四个拐角端点的配准值（图 4-2） ，我们应删除这些控制点，点“删除所有控制点”后，图中控制点消失。图 4-2 自动添加的控制点步骤 4：添加控制点，删除这些控制点后，添加自己的控制点；步骤 5：“镶嵌融合”“添加控制点” ，单击左侧工作区添加控制点的地
53、方，会放大显示，如果红十字与控制点不完全重合，需要手动调整，调整好控制点位置后（图 4-3） ，按空格键，弹出输入新参照点坐标，如此重复添加 4 个控制点； 图 4-3 添加控制点步骤 6：菜单“镶嵌融合”“校正桂林理工大学 - 25 -参数” （图 4-4） ，设置相应参数，不同阶的多项式几何校正变换需要不同的控制点数。不同阶的多项式几何校正变换最少控制点数在理论上为:一阶多项式几何校正(理论最小值)：3 个控制点； 二阶多项式几何校正(理论最小值)：6 个控制点； 三阶多项式几何校正(理论最小值)：10 个控制点； 四阶多项式几何校正(理论最小值)：15 个控制点； 五阶多项式几何校正(理
54、论最小值)：21 个控制点； 为了保证较高的校正精度，实际选择的控制点至少为理论数的 3 倍，即： 一阶多项式几何校正(推荐最小值)：9 个控制点； 二阶多项式几何校正(推荐最小值)：18 个控制点； 三阶多项式几何校正(推荐最小值)：30 个控制点； 四阶多项式几何校正(推荐最小值)：45 个控制点； 五阶多项式几何校正(推荐最小值)：63 个控制点； 图 4-4 校正参数步骤 7：菜单“镶嵌融合”“校正预览”“影像校正” ，保存校正后的图像的路径即可，其他可默认。 桂林理工大学 - 26 -图 4-5 变换参数设置步骤 8：将校正后的 msi 文件添加到 MAPGIS 编辑子系统中，检查配
55、准结果是否正确，如果坐标配准正确的话，就可以直接开始矢量化了。 2.屏幕跟踪矢量化实习使用 MapGIS6.7 软件进行矢量化步骤如下： （1）将已配准的地形底图导入 MapGIS 工程中；（2）读图，分图层，新建工程文件（点文件，WT；线文件，WL） ，一般不直接建立区文件（WP） 。区文件的生成通过线转弧段然后拓扑造区。 （图 4-6） ； 图 4-6 新建的点、线文件（3）矢量化。按照图件要求，将地形图里面的各种要素在 MapGIS 的编辑页面中表示出来，包括线编辑、点编辑和拓扑造区。完成后保存工程文件。矢量化过程中有几个常用功能键F5 键(放大屏幕)：以当前光标为中心放大屏幕内容。F6
56、 键(移动屏幕)：以当前光标为中心移动屏幕。F7 键(缩小屏幕)：以当前光标为中心缩小屏幕内容。F8 键（加点） ：用来控制在矢量跟踪过程中需要加点的操作。按一次 F8 键，就在当前光标处加一点。桂林理工大学 - 27 -F9 键（退点）：用来控制在矢量跟踪过程中需要退点的操作，每按一次 F9 键，就退一点。F11 键（改向）：用来控制在矢量跟踪过程中改变跟踪方向的操作。按一次 F11 键，就转到矢量线的另一端进行跟踪。F12 键（抓线头）：在矢量化一条线开始或结束时，可用 F12 功能键来捕捉需相连接的线头。CTRL+右键：自动封闭线。CTRL +SHIFT 键：自动靠近线。已经矢量化好的工
57、程文件（图 4-7） 。图 4-7 矢量化好的工程文件 4.2GPS4.2GPS 在地质填图中的应用在地质填图中的应用野外数据的采集采用 GPS全球定位系统，GPS 的工作原理是基于卫星的距离修正。用户通过测量到太空各可视卫星的距离来计算他们的当前位置，卫星的左右相当于精确的已知参考点。每颗 GPS 卫星时刻发布其位置和时间数据信号，用户接收机可以测量每颗卫星信号到接收机的时间延迟，根据信号传输的速度就可以计算出接收机到不同卫星的距离。同时收集到至少四颗卫星的数据时就可以解算出三维坐标、速度和时间。目前，GPS 是一种全天候、高精度的连续定位系统，且具有定位精度高、仪器操作简便及方法灵活多样等
59、点位置选择。在实测剖面过程中，地层分层的地方也要定点。在进行野外地质填图时，有些地层的分界是不能观察得到的，为了找出更加接近地层分界位置，我们需要一些地层岩性控制点来辅助。在填图过程中，断层是必须要描绘出来的一个地质构造，所以在观察到断层通过点时，需要用 GPS 来定点。GPS 点采集方式:在卫星视图界面先确定机器是否定位（精度数值小于 10 米、定位状态 3D） ， 进入主菜单界面，选择“点”采集图标. 进入点采集界面点击“记录” ，开始计时（5 秒钟以上)， .记录之间或者记录期间可以更改点名和图标。 .最后点击“保存” 。该点就存储在机器中了。(图 4-9)桂林理工大学 - 29 -3.
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