淮南地区 地质认识实习指导书 钱守荣编 淮南工业学院资源与环境工程系 二。O一年八月
1 淮 南 地 区 地质认识实习指导书 钱守荣 编 淮南工业学院资源与环境工程系 二〇〇一年八月
前言 地质学科是一门实践性很强的学科。 野外地质教学是地质教学中的重要环节 地质认识实习就是引导让一年前对地质学还一无所知的学生运用在课堂上了解的地质学 理论和方法去认识地球,即从地质学的角度认识他们过去熟悉的山、水、土、石,从而观察 了解过去或现代的地质作用及其产物。学习一些野外的基本工作和方法,初步建立地科科学 的思维方式,为今后的学习打下良好的基础。 本实习指导书系根据《普通地质学》教学大纲要求,结合淮南地区地质情况编写而成。 编写前,资源开发教研室的陈萍、刘文中、宋珍炎老师和笔者多次赴野外,对实习路线 实习内容进行了深入调查和研究,对如何编写指导书进行了讨论,本书是集体劳动的成果 如何使学生成为实习的主动参与者而不是被动的旁观者,从而取得良好的实习效果,实 习指导书起着至关重要的作用。为实现这一目的,笔者在指导书的编写过程中注意了以下几 、将淮南地区区域地质特征与普通地质教材内容紧密结合起来。毕竞参加实习的学生 仅有一年《普通地质学》的学习经历,又是第一次野外实习,一切都很陌生。如果以区域地 质资料为主进行编写,与课堂教学内容脱节,再让学生在短暂的实习时间里去消化那些专业 化程度很高的地质资料,实在是勉为其难,也难以取得很好的效果。因此实习指导书的内容 尽量与课堂内容及深浅、章节安排、思路尽量保持一致,便于学生阅读,有助于发挥他们在 实习中的主观能动性 对野外地质现象不仅仅局限于枯燥的形态的观察和描述,更重要的是和它们的成因、 发展和变化密切联系起来,给学生留下充分思维和想象的空间。因而教学中应采用启发式 讨论式、避免注入式。在生动、活泼的氛围中,锻炼学生的观察能力、思考和分析问题的能 力及野外工作能力,让学生始终保持一种新鲜感和成就感,激发求知欲望,培养对地质科学 的兴趣 资源地质和环境地质是当前地质科学面临的重大研究课题,保护环境,防治地质灾 害是我国地质科学工作者的重要任务,指导书中介绍了九龙岗、大通的兴衰过程,旨在激发 同学们的使命感和忧患意识,认识自己未来工作的重要性,为其今后择业、实现人生价值的 思考中提供一些参考 资环系环境98级的学生付守琪、刘振伟同学为本书打印付出了辛勤的劳动。 陈萍教授对本书初稿进行审稿,并提出宝贵意见。 谨此深表谢意 编者2001年8月
2 前 言 地质学科是一门实践性很强的学科。 野外地质教学是地质教学中的重要环节。 地质认识实习就是引导让一年前对地质学还一无所知的学生运用在课堂上了解的地质学 理论和方法去认识地球，即从地质学的角度认识他们过去熟悉的山、水、土、石，从而观察 了解过去或现代的地质作用及其产物。学习一些野外的基本工作和方法，初步建立地科科学 的思维方式，为今后的学习打下良好的基础。 本实习指导书系根据《普通地质学》教学大纲要求，结合淮南地区地质情况编写而成。 编写前，资源开发教研室的陈萍、刘文中、宋珍炎老师和笔者多次赴野外，对实习路线、 实习内容进行了深入调查和研究，对如何编写指导书进行了讨论，本书是集体劳动的成果。 如何使学生成为实习的主动参与者而不是被动的旁观者，从而取得良好的实习效果，实 习指导书起着至关重要的作用。为实现这一目的，笔者在指导书的编写过程中注意了以下几 点： 一、将淮南地区区域地质特征与普通地质教材内容紧密结合起来。毕竟参加实习的学生 仅有一年《普通地质学》的学习经历，又是第一次野外实习，一切都很陌生。如果以区域地 质资料为主进行编写，与课堂教学内容脱节，再让学生在短暂的实习时间里去消化那些专业 化程度很高的地质资料，实在是勉为其难，也难以取得很好的效果。因此实习指导书的内容 尽量与课堂内容及深浅、章节安排、思路尽量保持一致，便于学生阅读，有助于发挥他们在 实习中的主观能动性。 二、对野外地质现象不仅仅局限于枯燥的形态的观察和描述，更重要的是和它们的成因、 发展和变化密切联系起来，给学生留下充分思维和想象的空间。因而教学中应采用启发式、 讨论式、避免注入式。在生动、活泼的氛围中，锻炼学生的观察能力、思考和分析问题的能 力及野外工作能力，让学生始终保持一种新鲜感和成就感，激发求知欲望，培养对地质科学 的兴趣。 三、资源地质和环境地质是当前地质科学面临的重大研究课题，保护环境，防治地质灾 害是我国地质科学工作者的重要任务，指导书中介绍了九龙岗、大通的兴衰过程，旨在激发 同学们的使命感和忧患意识，认识自己未来工作的重要性，为其今后择业、实现人生价值的 思考中提供一些参考。 资环系环境９８级的学生付守琪、刘振伟同学为本书打印付出了辛勤的劳动。 陈萍教授对本书初稿进行审稿，并提出宝贵意见。 谨此深表谢意。 编 者 ２００１年８月
第一章实习区概况 实习区主要位于淮南市境内,恰好在我国南北地理、地质分界线上。其地质特征虽属华 北类型,但又有其特殊地方。因煤炭资源丰富,更由于早期三胚层动物化石一“淮南虫”的 发现而蜚声海内外,引起国内外地质界的重视。因而地质研究程度较高,资料也很丰富,为 认识实习提供了良好的条件 实习区地处北纬32°40′,四季分明,年平均气温16℃,年平均降雨量为969毫米,属 大陆温带半湿润季风气候区 这里农业南北特色兼有,南稻北麦,东果西蔬,种类繁多,更有“八公山豆腐”为之 绝,人称“走千走万,不如淮河两岸”。工业以煤炭开采、电力、化工为主,是闻名中外的能 源城市。 区内淮南铁路横贯市内,东接津浦,西连京广,北上京九,南下皖赣。水路、公路交通 也很便利 市内总面积2121平方公里,人口180万。淮河自西向东横贯市内。淮河以南为丘陵山区, 八公、舜耕、上窑“三山鼎立”,海拔多在200米以下,最高峰为八公山区的白鹗山,海拔 242米。淮河以北为黄淮海冲积平原,地势平坦,海拔20—40米。 从现在起,让我们以一个未来地质学家的眼光去观察和认识淮南这块美丽的山水,探索 其中的地质奥秘。 图1淮南市交通图
3 第一章 实习区概况 实习区主要位于淮南市境内，恰好在我国南北地理、地质分界线上。其地质特征虽属华 北类型，但又有其特殊地方。因煤炭资源丰富，更由于早期三胚层动物化石—“淮南虫”的 发现而蜚声海内外，引起国内外地质界的重视。因而地质研究程度较高，资料也很丰富，为 认识实习提供了良好的条件。 实习区地处北纬 32゜40´，四季分明，年平均气温 16℃，年平均降雨量为 969 毫米，属 大陆温带半湿润季风气候区。 这里农业南北特色兼有，南稻北麦，东果西蔬，种类繁多，更有“八公山豆腐”为之一 绝，人称“走千走万，不如淮河两岸”。工业以煤炭开采、电力、化工为主，是闻名中外的能 源城市。 区内淮南铁路横贯市内，东接津浦，西连京广，北上京九，南下皖赣。水路、公路交通 也很便利。 市内总面积 2121 平方公里，人口 180 万。淮河自西向东横贯市内。淮河以南为丘陵山区， 八公、舜耕、上窑“三山鼎立”，海拔多在 200 米以下，最高峰为八公山区的白鹗山，海拔 242 米。淮河以北为黄淮海冲积平原，地势平坦，海拔 20—40 米。 从现在起，让我们以一个未来地质学家的眼光去观察和认识淮南这块美丽的山水，探索 其中的地质奥秘。 图 1 淮南市交通图
第二章野外矿物岩石的观察和认识 第一节基本方法 了解地球的物质组成,是从认识矿物岩石开始的。 矿物岩石的野外识别能力,是地质工作者的一项基本功 目前地球上已被发现的矿物总数已达3300余种,我们在课堂实验室内所见到的还不到 1%,如此多的矿物如何才能辨认过来?其实与人类关系密切的仅200余种。其中长石、石英、 橄榄石、辉石、角闪石、云母、粘土矿物、方解石等是常见的造岩矿物,它们占了地球上矿 物总量的90%以上。其余如硫化物、氧化物、卤化物等一般少见,只是在一定区域、一定地 质时代、富集到一定程度形成金属或非金属矿产。 在野外,矿物是组成岩石的基本单位。它们的分布并非杂乱无章,而与地球的演化密切 相关。它们随着区域、地质时代的不同有规律地分布。在岩石圈范围内,岩浆岩、变质岩 占总体积的95%,沉积岩仅占5%,主要分布于5Km以上的范围内,但却涵盖了大陆面积 的70%,海底几乎全部为沉积物覆盖。而沉积岩中,碎屑岩、碳酸岩盐、粘土岩共占总量 的99%9,其它可燃有机岩、硅质岩、铁质岩、铝质岩及盐类仅占很少比例 淮南地区太古界为变质岩,从上元古界起主要为沉积岩。 了解了这些,在野外就可以心中有数了。运用学过的矿物岩石的知识和方法,在不断的 实践中积累经验,就会认识越来越多的矿物和岩石,识别能力会愈来愈强 在野外,除了掌握岩石的基本知识和识别方法外,还可借助一些简单的工具:如锤子、放 大镜、小刀、5%的稀盐酸等。 观察时,首先要用地质锤敲开岩石的新鲜面再进行其它工作,否则其风化表面会使观察 产生错误的认识 用小刀可以区分硬度为6级上下的矿物,如方解石和石英。如遇石膏和滑石,指甲刻划 即可识别。矿物之间相互刻划可判断他们相对硬度大小。 般放大镜可将岩石中细小的矿物颗粒放大10倍,能够观察其成分、结构等。 用稀HCL可以区别方解石与其它矿物 实地观察时,首先映入眼帘的是岩石的颜色。对岩石颜色的描述十分重要。一般地说, 岩浆岩和变质岩的颜色往往与其暗色矿物(如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等,它们都是 含有rFe2的硅酸盐矿物)含量有关。含量愈高,颜色愈深。岩浆岩从超基性岩至酸性岩颜色 逐渐变浅,就是暗色矿物含量渐少,而长石、石英等浅色矿物含量渐高的缘故。因此在观察 岩浆岩、变质岩的过程中,对颜色的正确描述有助于岩石类型的识别。而沉积岩中,深色岩 层系因其富含有机质所致,如淮南地区石炭、二叠系含煤岩层多为灰、深灰色。它们往往代 表还原、湿润条件下的产物。而常见于岩浆岩、变质岩中的暗色矿物极易风化分解,难以出 现在沉积岩中。红色沉积岩层多含有Fe3+,是氧化、干燥条件下的产物,如淮南地区上二叠 统石千峯组的红色砂岩,这就可以解释为什么晚二叠世后淮南地区再也没有煤的形成 接下来利用手中的工具观察岩石的矿物成分、结构、构造现象。沉积岩中,还要注意古 生物化石的观察
4 第二章 野外矿物岩石的观察和认识 第一节 基本方法 了解地球的物质组成，是从认识矿物岩石开始的。 矿物岩石的野外识别能力，是地质工作者的一项基本功。 目前地球上已被发现的矿物总数已达 3300 余种，我们在课堂实验室内所见到的还不到 1%，如此多的矿物如何才能辨认过来？其实与人类关系密切的仅 200 余种。其中长石、石英、 橄榄石、辉石、角闪石、云母、粘土矿物、方解石等是常见的造岩矿物，它们占了地球上矿 物总量的 90%以上。其余如硫化物、氧化物、卤化物等一般少见，只是在一定区域、一定地 质时代、富集到一定程度形成金属或非金属矿产。 在野外，矿物是组成岩石的基本单位。它们的分布并非杂乱无章，而与地球的演化密切 相关。它们随着区域、 地质时代的不同有规律地分布。在岩石圈范围内，岩浆岩、 变质岩 占总体积 的 95%，沉积岩仅占 5%，主要分布于 5 Km 以上的范围内，但却涵盖了大陆面积 的 70%，海底几乎全部为沉积物覆盖。而沉积岩中，碎屑岩、 碳酸岩盐、 粘土岩共占总量 的 99%，其它可燃有机岩、 硅质岩、 铁质岩、 铝质岩及盐类仅占很少比例。 淮南地区太古界为变质岩，从上元古界起主要为沉积岩。 了解了这些，在野外就可以心中有数了。运用学过的矿物岩石的知识和方法，在不断的 实践中积累经验，就会认识越来越多的矿物和岩石，识别能力会愈来愈强。 在野外，除了掌握岩石的基本知识和识别方法外，还可借助一些简单的工具：如锤子、 放 大镜、小刀、5%的稀盐酸等。 观察时，首先要用地质锤敲开岩石的新鲜面再进行其它工作，否则其风化表面会使观察 产生错误的认识。 用小刀可以区分硬度为 6 级上下的矿物，如方解石和石英。如遇石膏和滑石，指甲刻划 即可识别。矿物之间相互刻划可判断他们相对硬度大小。 一般放大镜可将岩石中细小的矿物颗粒放大 10 倍，能够观察其成分、结构等。 用稀 HCL 可以区别方解石与其它矿物。 实地观察时，首先映入眼帘的是岩石的颜色。对岩石颜色的描述十分重要。一般地说， 岩浆岩和变质岩的颜色往往与其暗色矿物（如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等，它们都是 含有 Fe2+的硅酸盐矿物）含量有关。含量愈高，颜色愈深。岩浆岩从超基性岩至酸性岩颜色 逐渐变浅，就是暗色矿物含量渐少，而长石、石英等浅色矿物含量渐高的缘故。因此在观察 岩浆岩、变质岩的过程中，对颜色的正确描述有助于岩石类型的识别。而沉积岩中，深色岩 层系因其富含有机质所致，如淮南地区石炭、二叠系含煤岩层多为灰、深灰色。它们往往代 表还原、湿润条件下的产物。而常见于岩浆岩、变质岩中的暗色矿物极易风化分解，难以出 现在沉积岩中。红色沉积岩层多含有 Fe3+，是氧化、干燥条件下的产物，如淮南地区上二叠 统石千峯组的红色砂岩，这就可以解释为什么晚二叠世后淮南地区再也没有煤的形成。 接下来利用手中的工具观察岩石的矿物成分、结构、构造现象。沉积岩中，还要注意古 生物化石的观察
野外岩石在纵向上、横向上会发生变化。观察时应注意上、下、左、右追索一下,观察 它们的变化。这样才能全面认识岩石及其组合特征。 观察内容应分项逐条记录在笔记本上 第二节淮南地区的矿物与岩石 沉积岩的观察和认识 在野外,沉积岩一望无际的层状分布是最易辨认的。单个岩层厚度大小不一也是沉积岩 应描述的特征: 巨厚层2m 厚层 中层 薄层 0,1-0.01m 页薄层 1.碎屑岩的观察和认识 开始之前,可找一些建筑用的沙粒,用放大镜 观察。练习看看它们的矿物成分、大小、磨圆度 分选性等 碎屑岩有两种结构组分,一是碎屑颗粒,主 要为石英,其次为长石、白云石、岩屑等。二是 胶结物或基质(图2—1)。未经胶结的碎屑称为 打下一块新鲜标本,先观察碎屑,确定其成 分、含量、分选性、磨圆度等, 再观察基质或胶结物的成分、含量、胶结方式 然后考虑命名。最后还要观察沉积构造、古生物 情况。 碎屑岩命名采用成分+结构的原则 碎屑中某矿物成分含量在50%以上,即可以其命名。但长石或岩屑若含量超过25%即 可命名为长石砂岩或岩屑砂岩。实际上它们非常少见,分布的最广的还是石英砂岩。为什么? 同学们可独立思考这个问题 碎屑粒度大小标准为 砾>2mm 粗砂2-0.5mm 中砂05-0.25mm 细砂0.25-0.1mm 粉砂0.1-0.01mm
5 野外岩石在纵向上、横向上会发生变化。观察时应注意上、下、左、右追索一下，观察 它们的变化。这样才能全面认识岩石及其组合特征。 观察内容应分项逐条记录在笔记本上。 第二节 淮南地区的矿物与岩石 一、沉积岩的观察和认识 在野外，沉积岩一望无际的层状分布是最易辨认的。单个岩层厚度大小不一也是沉积岩 应描述的特征： 巨厚层 >2m 厚层 2—0.5m 中层 ０.５—０.１m 薄层 ０.１—０.０１m 页薄层 2mm 粗砂 2—0.5mm 中砂 0.5—0.25mm 细砂 0.25—0.1mm 粉砂 0.1—0.01mm
某一标准粒度的碎屑占50%以上即可以此命名 例:淮南谢桥下二叠统下石盒子组7煤层底板砂岩描述 灰色,中厚层; 碎屑矿物成分主要为石英,含量75%以上,次要成分为长石、岩屑、炭屑等,共占15%; 粒屑大小在0.8-0.3mm之间,含量共占70%以上,主要为中粒碎屑 碎屑多为次棱角——次圆状,分选中等: 胶结物主要为泥质,孔隙式胶结为主,次为接触式:基质含量少,主要为泥质、粉砂。 单斜层理发育,上部见波状层理 向上为细砂、粉砂岩,粉砂岩中可见植物碎屑化石。 定名:中粒石英砂岩 在野外,碎屑岩常形成山脊或突兀地面,抗风化能力较强,表面无水溶蚀痕迹,除钙质 胶结者外,滴酸无反应。更重要的是经常使用手中的放大镜,从结构的观察中很容易与其它 岩类区别 2.碳酸盐岩的观察和认识 碳酸盐岩主要为石灰岩、白云岩。在野外,用小刀和稀盐酸很容易认识和区别它们。 石灰岩主要矿物为方解石,但其结构组分也可分为两部分:泥晶基质与颗粒。特殊情况 下还有生物形成的架状结构,如淮南地区的叠层石灰岩。碳酸盐岩中的颗粒不是岩石风化的 产物,而是沉积过 程中由于机械的、化 学的或生物作用形成 泣屑、 的,如粒 鲕粒、 生物屑、藻团等。颗 粒含量50%以上者 可定为颗粒石灰岩, 如:竹叶状(砾石) 石灰岩、鲕粒石灰 岩、生物碎屑石灰 岩。一般颗粒含量 高,沉积时水体能量 高。泥晶含 量50%以上者称泥晶 图2-2鲕粒石灰岩 石灰岩,反映较为平静的水体环境。 例:中寒武统张夏组鲕粒石灰岩的描述 灰色,厚层状 主要矿物成分为方解石,滴稀盐酸剧烈起泡; 鲕粒结构。鲕粒圆球状,大小均匀,一般粒径lmm左右,含量6%;颗粒中含生物碎屑, 主要为三叶虫,软体动物,约占10% 亮晶方解石胶结,含量30%。水动力强,无泥晶基质
6 某一标准粒度的碎屑占５０％以上即可以此命名。 例：淮南谢桥下二叠统下石盒子组７煤层底板砂岩描述 灰色，中厚层； 碎屑矿物成分主要为石英，含量 75%以上，次要成分为长石、岩屑、 炭屑等，共占 15%； 粒屑大小在 0 .8—0. 3mm 之间 ，含量共占 70%以上，主要为中粒碎屑； 碎屑多为次棱角——次圆状，分选中等； 胶结物主要为泥质，孔隙式胶结为主，次为接触式；基质含量少，主要为泥质、粉砂。 单斜层理发育，上部见波状层理。 向上为细砂、 粉砂岩，粉砂岩中可见植物碎屑化石。 定名：中粒石英砂岩 在野外，碎屑岩常形成山脊或突兀地面，抗风化能力较强，表面无水溶蚀痕迹，除钙质 胶结者外，滴酸无反应。更重要的是经常使用手中的放大镜，从结构的观察中很容易与其它 岩类区别。 2. 碳酸盐岩的观察和认识 碳酸盐岩主要为石灰岩、 白云岩。在野外，用小刀和稀盐酸很容易认识和区别它们。 石灰岩主要矿物为方解石，但其结构组分也可分为两部分：泥晶基质与颗粒。特殊情况 下还有生物形成的架状结构，如淮南地区的叠层石灰岩。碳酸盐岩中的颗粒不是岩石风化的 产物，而是沉积过 程中由于机械的、 化 学的或生物作用形成 的，如粒屑、 鲕粒、 生物屑、藻团等。颗 粒含量 50%以上者 可定为颗粒石灰岩， 如：竹叶状（砾石） 石灰岩、鲕粒石灰 岩、生物碎屑石灰 岩。一般颗粒含量 高，沉积时水体能量 高。泥晶含 量 50%以上者称泥晶 图 2—2 鲕粒石灰岩 石灰岩，反映较为平静的水体环境。 例：中寒武统张夏组鲕粒石灰岩的描述 灰色，厚层状； 主要矿物成分为方解石，滴稀盐酸剧烈起泡； 鲕粒结构。鲕粒圆球状，大小均匀，一般粒径 1mm 左右，含量 60%；颗粒中含生物碎屑， 主要为三叶虫，软体动物，约占 10%； 亮晶方解石胶结，含量 30%。水动力强，无泥晶基质
定名:亮晶鲕粒石灰岩 白云岩由白云石组成,它们主要为白云石交代石灰岩而成,故多为晶粒结构,放大镜下 能观察得很清楚。若沉积时交代,则形成于干燥气候下,与盐类共生,故少见生物化石。 碳酸盐岩易与水作用,表面溶蚀沟槽十分发育。特别是白云岩风化面上的“刀砍”状构 造常是白云岩的重要识别标志,其成因系白云岩在构造作用下破裂,在地下水作用下沿裂隙 沉淀方解石,表面上方解石较白云石易风化,形成“刀砍”状。 在地下,碳酸盐岩是重要的含水层 3.粘土岩的观察和认识 粘土岩的矿物主要为高岭石、蒙脱石等。颗粒一般<0.00lmm,电子显微镜下才能看到 它们,故称泥质结构。其中层(页)理发育者称页岩,不发育时称泥岩,未固结者称粘土 粘土岩在野外较易辨认,其岩性松软,易风化,常形成低洼地形而被掩盖。如罗山南侧 洼地就是青白口系刘老碑组页岩风化侵蚀后形成的。 粘土岩由于含杂质不同呈黄、绿、灰、红等颜色,如煤系地层中页岩因富含碳质呈黑色, 有时可称碳质泥(页)岩,上二叠统石千峯组页岩因含Fe3+呈紫红色。 、变质岩的观察和认识 罗山以南山余家出露有上太古界的变质岩,岩性为角闪斜长片麻岩。暗色矿物为角闪石, 含量40%,浅色矿物为斜长石,占60%。粒状变晶结构,片麻状构造。具一定程度混合岩化, 脉体主要为长石和石英,晶体粗大,呈脉状、肠状分布(图2-3)。 其同位素年龄值为27亿年,形成于晚太古代 原岩系基性、中性火山岩、火山碎屑岩、沉积砂 岩等经区域变质作用而成。其中发现有来自宇宙 的尘粒,表明太古代地外星体的撞击在地球演化 过程中曾起重大作用。长英质脉体的肠状曲折表 明变质作用的同时经历了多期次的褶皱。太古代 时,地壳厚度较现代薄,地壳变动、岩浆活动 变质作用强烈。直到太古代末,地壳活动减弱, 华北地区才形成相对稳定的地核,逐渐形成稳定 的华北陆块。 在野外,劈理、片理、片麻理发育的变质岩 常被初学者误认为沉积岩。请注意以下区别 前寒武纪特别是太古代、早元古代的岩石 图2-3混合岩化中肠状脉体 多已变质,时间愈早变质程度愈高 2.用放大镜仔细观察其结构。变质岩为晶粒(即粒状、纤状、片状等变晶结构)与沉积 岩的碎屑、生物等结构明显不同 3.角闪石、辉石、黑云母等暗色矿物一般不会出现在沉积岩中。其在风化过程中易初分 解,难以保存。山余家变质岩半风化层中,颜色变浅,结构疏松,就是角闪石先被风化的缘
7 定名：亮晶鲕粒石灰岩 白云岩由白云石组成，它们主要为白云石交代石灰岩而成，故多为晶粒结构，放大镜下 能观察得很清楚。若沉积时交代，则形成于干燥气候下，与盐类共生，故少见生物化石。 碳酸盐岩易与水作用，表面溶蚀沟槽十分发育。特别是白云岩风化面上的“刀砍”状构 造常是白云岩的重要识别标志，其成因系白云岩在构造作用下破裂，在地下水作用下沿裂隙 沉淀方解石，表面上方解石较白云石易风化，形成“刀砍”状。 在地下，碳酸盐岩是重要的含水层。 3. 粘土岩的观察和认识 粘土岩的矿物主要为高岭石、蒙脱石等。颗粒一般<0.001mm，电子显微镜下才能看到 它们，故称泥质结构。其中层（页）理发育者称页岩，不发育时称泥岩，未固结者称粘土。 粘土岩在野外较易辨认，其岩性松软，易风化，常形成低洼地形而被掩盖。如罗山南侧 洼地就是青白口系刘老碑组页岩风化侵蚀后形成的。 粘土岩由于含杂质不同呈黄、绿、灰、红等颜色，如煤系地层中页岩因富含碳质呈黑色， 有时可称碳质泥（页）岩，上二叠统石千峯组页岩因含 Fe3+ 呈紫红色。 二、变质岩的观察和认识 罗山以南山余家出露有上太古界的变质岩，岩性为角闪斜长片麻岩。暗色矿物为角闪石， 含量 40%，浅色矿物为斜长石，占 60%。粒状变晶结构，片麻状构造。具一定程度混合岩化， 脉体主要为长石和石英，晶体粗大，呈脉状、肠状分布（图 2—3）。 其同位素年龄值为 27 亿年，形成于晚太古代， 原岩系基性、中性火山岩、火山碎屑岩、沉积砂 岩等经区域变质作用而成。其中发现有来自宇宙 的尘粒，表明太古代地外星体的撞击在地球演化 过程中曾起重大作用。长英质脉体的肠状曲折表 明变质作用的同时经历了多期次的褶皱。太古代 时，地壳厚度较现代薄，地壳变动、岩浆活动、 变质作用强烈。直到太古代末，地壳活动减弱， 华北地区才形成相对稳定的地核，逐渐形成稳定 的华北陆块。 在野外，劈理、片理、片麻理发育的变质岩 常被初学者误认为沉积岩。请注意以下区别： 1.前寒武纪特别是太古代、早元古代的岩石 图 2—3 混合岩化中肠状脉体 多已变质，时间愈早变质程度愈高。 2.用放大镜仔细观察其结构。变质岩为晶粒（即粒状、纤状、片状等变晶结构） 与沉积 岩的碎屑、生物等结构明显不同。 3. 角闪石、辉石、黑云母等暗色矿物一般不会出现在沉积岩中。其在风化过程中易初分 解，难以保存。山余家变质岩半风化层中，颜色变浅，结构疏松，就是角闪石先被风化的缘 故
第三节建筑石材的观察和认识 本节和下一节的目的主要是补充实习区岩石矿物类型的不足。如时间允许或雨天不能出 野外均可进行这方面的工作。另外,也可以在学习者闲暇时不经意的学习和观察提供一点帮 助,以丰富学习者矿物岩石学知识。 岩石由于坚硬、耐久,被广泛应用于建筑业。其中色泽艳丽者被做为装饰材料。它们经 抛光加工后,其矿物形态、结构、构造更加典型、清晰,利于初学者的观察与学习 三大岩类符合条件者均可作为装饰材料 校内电气工程系楼外用装饰材料为灰色石灰岩,其白色花纹系岩石破裂后地下水的沉积 作用所形成的方解石充填而成。方解石脉成网状、枝状或羽状,这在野外司空见惯,但加工 后犹如李斯小篆拓帖,颇有情趣。内厅正面墙面为矽卡岩,系中酸性岩浆岩与碳酸盐岩接触 交代形成的变质岩,绿色矿物为绿帘石,深绿色为绿泥石、透辉石,浅色者为硅灰石及少量 石英等。天井内的假山为石墨石英片岩 校门用料为白色大理石,底部为红色叠层石灰岩。叠层石原为圆柱状,石材切面与柱体 垂直 家属区综合楼内厅墙壁为大理岩,其黑色条纹系原灰岩泥质条带变质所致。厅柱为介壳 石灰岩,几乎全部由瓣鰓类壳堆积而成。东门体育活动中心的外柱装饰材料系蜓类石灰岩, 浅黄色可能因为轻微大理岩化使灰色褪色所致。其含蜓数量之多,个体之大,在国内甚至世 界上都是罕见的。一般獎类个体多在2m以下,而石材中的个体最大超过35m。类是划分 石炭二叠系地层的重要化石。因此,这种石料的科学价值要远远高于它的实用价值 立交桥南侧路西金联城市信用社的外墙用料为片麻岩,台阶为花岗岩。片麻岩的片麻状 构造和花岗岩的块状构造形成了鲜明对照。 花岗岩在装饰石材中用量最大,一是因暗色矿物(角闪石、黑云母)含量高低、长石种 类变化、晶粒大小不同形成如白、灰、红、绿等多个花色品种,二是由于分布广,产量大 价格低廉。 辉石岩、辉长岩因其暗色矿物含量高显示庄重的黑色而被广泛利用。 其中最昂贵的装饰材料当属拉长岩,为基性岩浆岩一种。拉长岩由拉长石组成,系斜长 石一种,为Ca、Na长石的类质同像固溶体,因二者光性不同,反射时产生干涉呈现五彩缤纷 的颜色,十分美丽。数千元一平方米的价格只能是银行、电信部门营业大厅中才能见到。 第四节宝、玉石的基本知识 天然矿物或岩石中美丽、稀有、稳定性好者均可做宝玉石加工。美丽赢得人们的喜爱 稀有会显得贵重,稳定性好,坚固可以持久,有保值和收藏价值 般宝石多为单个矿物晶体,经琢磨加工后用以镶嵌首饰,玉则为矿物集合体或岩石 多做为工艺雕刻的原料 目前市场上常见的宝、玉石有以下种类
8 第三节 建筑石材的观察和认识 本节和下一节的目的主要是补充实习区岩石矿物类型的不足。如时间允许或雨天不能出 野外均可进行这方面的工作。另外，也可以在学习者闲暇时不经意的学习和观察提供一点帮 助，以丰富学习者矿物岩石学知识。 岩石由于坚硬、耐久，被广泛应用于建筑业。其中色泽艳丽者被做为装饰材料。它们经 抛光加工后，其矿物形态、结构、构造更加典型、清晰，利于初学者的观察与学习。 三大岩类符合条件者均可作为装饰材料。 校内电气工程系楼外用装饰材料为灰色石灰岩，其白色花纹系岩石破裂后地下水的沉积 作用所形成的方解石充填而成。方解石脉成网状、 枝状或羽状，这在野外司空见惯，但加工 后犹如李斯小篆拓帖，颇有情趣。内厅正面墙面为矽卡岩，系中酸性岩浆岩与碳酸盐岩接触 交代形成的变质岩，绿色矿物为绿帘石，深绿色为绿泥石、透辉石，浅色者为硅灰石及少量 石英等。天井内的假山为石墨石英片岩。 校门用料为白色大理石，底部为红色叠层石灰岩。叠层石原为圆柱状，石材切面与柱体 垂直。 家属区综合楼内厅墙壁为大理岩，其黑色条纹系原灰岩泥质条带变质所致。厅柱为介壳 石灰岩，几乎全部由瓣鰓类壳堆积而成。东门体育活动中心的外柱装饰材料系 类石灰岩， 浅黄色可能因为轻微大理岩化使灰色褪色所致。其含 数量之多，个体之大，在国内甚至世 界上都是罕见的。一般 类个体多在 2mm 以下，而石材中的个体最大超过 35mm。 类是划分 石炭二叠系地层的重要化石。因此，这种石料的科学价值要远远高于它的实用价值。 立交桥南侧路西金联城市信用社的外墙用料为片麻岩，台阶为花岗岩。片麻岩的片麻状 构造和花岗岩的块状构造形成了鲜明对照。 花岗岩在装饰石材中用量最大，一是因暗色矿物（角闪石、黑云母）含量高低、长石种 类变化、晶粒大小不同形成如白、灰、红、绿等多个花色品种，二是由于分布广，产量大， 价格低廉。 辉石岩、辉长岩因其暗色矿物含量高显示庄重的黑色而被广泛利用。 其中最昂贵的装饰材料当属拉长岩，为基性岩浆岩一种。拉长岩由拉长石组成，系斜长 石一种，为 Ca、Na 长石的类质同像固溶体，因二者光性不同，反射时产生干涉呈现五彩缤纷 的颜色，十分美丽。数千元一平方米的价格只能是银行、电信部门营业大厅中才能见到。 第四节 宝、玉石的基本知识 天然矿物或岩石中美丽、稀有、稳定性好者均可做宝玉石加工。美丽赢得人们的喜爱， 稀有会显得贵重，稳定性好，坚固可以持久，有保值和收藏价值。 一般宝石多为单个矿物晶体，经琢磨加工后用以镶嵌首饰，玉则为矿物集合体或岩石， 多做为工艺雕刻的原料。 目前市场上常见的宝、玉石有以下种类：
钻石矿物学名称金刚石。产于来自上地幔的金伯利岩中,也有人认为是外来星 体撞击地球时高温高压下形成的。加工后璀璨绚丽,光彩夺目。因其“出身”高贵,硬度最 大,极为稀少,平均每开采二十吨矿石中才能找到一克拉(1/5克),因而价格昂贵,被称为 “宝石之王”。 祖母绿矿物学名称为绿柱石(Be3Ala[Si60s]),本无色,因含Cr”,呈绿色, 其质优者可与钻石价值相当。九十年代初来京展出的一串哥伦比亚祖母绿项链价值一亿美元。 红宝石与蓝宝石矿物学名称叫刚玉(A120)。硬度仅次于金刚石。与祖母绿不同的是 其含Cr者呈红色,即红宝石,含Fe2,Ti“者呈蓝色,即为蓝宝石 翡翠为硬玉( NaAl [Si2Ob])的集合体。含Fe者呈红色,称为“翡”,含Cr者呈绿色, 称为“翠”。绿色鲜艳者为珍品。翡翠既是名贵宝石,又是上等的工艺原料。产于板块碰撞带 高压低温变质带中, 以上均属高档宝石,多在珠宝商店内销售 和田玉即软玉,系透闪石,阳起石等矿物的集合体,因二者含量不同呈乳白,绿等色, 系高档工艺原料,因新疆和田盛产而得名 岫玉即蛇纹石的集合体,系超基性岩蚀变而成。因其硬度小(与方解石相当),产量 高而价格低廉,属低档玉石。 水晶即晶体石英,多无色透明,也因含不同杂质而显不同颜色,其中的紫色者较为珍 贵 玛瑙即隐晶质石英集合体,因色泽丰富,具彩色条纹而受到人们喜爱。南京“雨花石 就是这种玉石经河水冲刷形成的河卵石。 以上仅是宝玉石中很少的一部分。其实大多数非金属矿物都应是透明的,只是结晶过 程中因晶格内质点排列并非完全有序,使光难以顺利通过。少量透光者即显宝贵,色泽艳丽 时便可成为宝石或玉石。如橄榄石、辉石中的蔷薇(含Li)辉石,长石中的天河石以及石 榴子石,尖晶石等。 在发达国家,珠宝首饰业在国民经济中占有重要地位。随着我国经济的发展,人民生活 消费水平不断提高,我国珠宝首饰业前景日益看好。学地质者从事珠宝行业有一定的专业优 势,但它涉及资源开发、加工、销售、鑑定等环节,需要大量的自然科学和社会科学知识
9 钻石 矿物学名称金刚石。产于来自上地幔的金伯利岩中，也有人认为是外来星 体撞击地球时高温高压下形成的。加工后璀璨绚丽，光彩夺目。因其“出身”高贵，硬度最 大，极为稀少，平均每开采二十吨矿石中才能找到一克拉（1/5 克），因而价格昂贵，被称为 “宝石之王”。 祖母绿 矿物学名称为绿柱石（Be3Al2[Si6O18]）, 本无色，因含 Cr3+ , 呈绿色， 其质优者可与钻石价值相当。九十年代初来京展出的一串哥伦比亚祖母绿项链价值一亿美元。 红宝石与蓝宝石 矿物学名称叫刚玉（Al2O3）。硬度仅次于金刚石。与祖母绿不同的是 其含 Cr3+者呈红色，即红宝石，含 Fe2+，Ti4+者呈蓝色，即为蓝宝石。 翡翠 为硬玉（NaAl[Si2O6]）的集合体。含 Fe3+者呈红色，称为“翡”，含 Cr3+者呈绿色， 称为“翠”。绿色鲜艳者为珍品。翡翠既是名贵宝石，又是上等的工艺原料。产于板块碰撞带 高压低温变质带中。 以上均属高档宝石，多在珠宝商店内销售。 和田玉 即软玉，系透闪石，阳起石等矿物的集合体，因二者含量不同呈乳白，绿等色， 系高档工艺原料，因新疆和田盛产而得名。 岫玉 即蛇纹石的集合体，系超基性岩蚀变而成。因其硬度小（与方解石相当），产量 高而价格低廉，属低档玉石。 水晶 即晶体石英，多无色透明，也因含不同杂质而显不同颜色，其中的紫色者较为珍 贵。 玛瑙 即隐晶质石英集合体，因色泽丰富，具彩色条纹而受到人们喜爱。南京“雨花石” 就是这种玉石经河水冲刷形成的河卵石。 以上仅是宝玉石中很少的一部分。其实大多数非金属矿物都应是透明的 ，只是结晶过 程中因晶格内质点排列并非完全有序，使光难以顺利通过。少量透光者即显宝贵，色泽艳丽 时便可成为宝石或玉石。如橄榄石、辉石中的蔷薇（含 Li）辉石， 长石中的天河石以及石 榴子石，尖晶石等。 在发达国家，珠宝首饰业在国民经济中占有重要地位。 随着我国经济的发展，人民生活 消费水平不断提高，我国珠宝首饰业前景日益看好。学地质者从事珠宝行业有一定的专业优 势，但它涉及资源开发、加工、销售、鑑定等环节，需要大量的自然科学和社会科学知识
第三章淮南地区的地层与古生物 第一节地层 认识了岩石,还要研究岩石的形成时代和它们的先后顺序,这就是地层学 地层工作的主要内容就是将野外的岩石(层)进行划分和对比,即根据其岩性、古生物、 同位素年龄等确定其形成时代,并按原有的先后顺序,将岩层划分为不同的地层单位,如年 代单位宇、界、系、统等,岩石地层单位群、组、段等。不同地区地层还要对比,确定它们 时代是否相当。从而建立区域的地层系统 地层学是地质科学的重要分支,地层工作是一切地质工作的基础。在研究地质历史、生 物演化、构造、寻找矿产等方面有着重要的作用。淮南地区煤系地层隐伏于新生代松散层 下,而淮南煤田却是从地面地层研究,特别是石炭系含斑地层的研究而发现的。 地层的野外观察包括:岩性、古生物、厚度、地层之间的接触关系等 淮南地层与华北地区类似,但又有其特殊性,如猴家山组、凤台组、四顶山组、寿县 组等都是淮南地区特有的。更因九里桥组中发现世界最早的后生动物化石而闻名于世 第二节古生物 古生物的研究在地质科学中占有十分重要的地位 1.探索生命起源和生物的演化: 2.确定地层形成年代、划分对比地层 3.研究地质历史中古地理、古气候的变迁 4.是大陆漂移理论的重要依据 5.许多可燃有机矿产、金属、非金属矿产都与生物或生命活动有关。 、隐生宙的生物 世界上最早的生物化石发现于32亿年前的岩层中,它们是一些原始的菌澡类,属于原核 生物 元古宙是真核生物的发展时期,主要是一些微观或宏观的低等藻类,较难形成化石,故 很少能见到它们。叠层石是主要能直接观察它们存在的标志,它们是某些藻类活动的遗迹 刘老碑组、九里桥组、四顶山组均可见到。 在距今7亿年时形成的九里桥组发现的蠕虫类乃是世界上最早的三胚层动物,它们的出 现是动物演化史上的重要里程碑,内脏器官的出现与分化,躯体的分节与两侧对称,运动器 官的出现,表明它们可能是现代动物的祖先。 二、早古生代的生物 最初的生命的出现距今已约40亿年,到蠕虫类的出现经历了三十多亿年的漫长时间,但
10 第三章 淮南地区的地层与古生物 第一节 地层 认识了岩石，还要研究岩石的形成时代和它们的先后顺序，这就是地层学。 地层工作的主要内容就是将野外的岩石（层）进行划分和对比，即根据其岩性、古生物、 同位素年龄等确定其形成时代，并按原有的先后顺序，将岩层划分为不同的地层单位，如年 代单位宇、界、系、统等，岩石地层单位群、组、段等。不同地区地层还要对比, 确定它们 时代是否相当。从而建立区域的地层系统。 地层学是地质科学的重要分支，地层工作是一切地质工作的基础。在研究地质历史、 生 物演化、 构造、 寻找矿产等方面有着重要的作用。淮南地区煤系地层隐伏于新生代松散层 下，而淮南煤田却是从地面地层研究，特别是石炭系含 地层的研究而发现的。 地层的野外观察包括：岩性、 古生物、 厚度、 地层之间的接触关系等。 淮南地层与华北地区类似，但又有其特殊性，如猴家山组、 凤台组、 四顶山组、 寿县 组等都是淮南地区特有的。更因九里桥组中发现世界最早的后生动物化石而闻名于世。 第二节 古生物 古生物的研究在地质科学中占有十分重要的地位： 1. 探索生命起源和生物的演化； 2. 确定地层形成年代、 划分对比地层； 3. 研究地质历史中古地理、 古气候的变迁； 4. 是大陆漂移理论的重要依据； 5. 许多可燃有机矿产、 金属、 非金属矿产都与生物或生命活动有关。 一、隐生宙的生物 世界上最早的生物化石发现于 32 亿年前的岩层中，它们是一些原始的菌澡类，属于原核 生物。 元古宙是真核生物的发展时期，主要是一些微观或宏观的低等藻类，较难形成化石，故 很少能见到它们。叠层石是主要能直接观察它们存在的标志.，它们是某些藻类活动的遗迹， 刘老碑组、九里桥组、四顶山组均可见到。 在距今 7 亿年时形成的九里桥组发现的蠕虫类乃是世界上最早的三胚层动物，它们的出 现是动物演化史上的重要里程碑，内脏器官的出现与分化，躯体的分节与两侧对称，运动器 官的出现，表明它们可能是现代动物的祖先。 二、早古生代的生物 最初的生命的出现距今已约 40 亿年，到蠕虫类的出现经历了三十多亿年的漫长时间，但
