地大野外教学实践

中国地质大学教材

岩 石 学 课 程 野外实践教学指导书

主编：桑隆康

编著：桑隆康 邬金华 杨坤光 周汉文

陶 鲜 郑建平 马昌前 R.Mason

中国地质大学 2001年10月

前 言

随着高等理科教育改革的深入，加强野外实践教学已成为地质类课程教学改革的重要方面和发展趋势。在教育部、湖北省教育厅和中国地质大学的大力支持下，我们从1999年起，开始建立地质学国家理科基地岩石学课程野外实践教学基地的研究工作。反复多次野外、室内调查研究和野外教学实践表明，武汉地区有地质现象典型、岩石类型齐全、旅游资源丰富、文化内涵深厚、交通方便、离学校近、我校有长期工作基础等得天独厚的条件，不仅是建立岩石学课程野外实践教学基地、探索课堂教学、实验室教学和野外教学三结合的岩石学教学新模式好地方，而且很有发展前景。它不仅是地质学国家理科基地班和工科基地班、地质班、地化班岩石学课程野外实践教学的好地方，也可作为资源、环境、工程类专业地质学野外实践教学基地。通过进一步工作可能把它建成地质、环境、工程类专业研究生实践教学基地、工程技术人员再学习的实践教学基地, 还可能与国际接轨，办成国内外岩石学教学合作交流的窗口。我们热忱欢迎海内外同行、特别是兄弟院校及港澳台同行与我们合作共同建设和开发这些野外实践教学基地。

这本《岩石学课程野外实践教学指导书》是湖北省重点教学研究项目“建立地质学国家理科基地岩石学课程野外实践教学基地”（2000101）及教育部“国家理科基地创建名牌课程项目”《岩石学》课程体系和教学内容现代化(2000－)研究成果，由桑隆康担任主编，项目组成员共同编著完成。指导书分5章，第一章是全书的绪

论，叙述建立野外实践教学基地探索岩石学教学新模式的思路、武汉地区建立岩石学课程野外实践教学基地的优势和前景，由桑隆康执笔；第二、三、四章是全书的各论部分，分别叙述大冶铁山－铜绿山岩浆岩、武昌南望山－磨山沉积岩、红安高桥－黄陂木兰山变质岩等三个野外实践教学基地的区域地质、人文景点和野外实践教学内容和要求。其中，第二章由桑隆康、马昌前、杨坤光、郑建平完成，第三章由邬金华、桑隆康、陶鲜、杨坤光完成，第四章由桑隆康、周汉文、R. Mason完成。每个野外实践教学基地均安排了3天教学内容，通常的课程教学均只需1天，教员可根据教学需要予以选择；第五章为野外工作方法部分，由桑隆康编写。根据作者经验，选择介绍了野外地质观察记录格式及整理、岩石野外观察记录内容、判断岩层面向的野外原生标志、侵入体生成顺序的野外判别标志、确定韧性剪切带运动方向的标志等内容，供野外工作中参考。

本项研究得到教育部、湖北省教育厅和我学领导的大力支持。我校游振东教授及地学院副院长李昌年教授、校团委陶继东副教授都曾亲临野外指导。教务处欧阳建平教授、周口店野外教学负责人赵温霞副教授也给予了多方支持和指导。在读研究生何蕾、已毕业的学士生裴向杰都在本项研究中作了大量具体工作。指导书中的大部分插图由我校绘图室方敏、魏国鹏完成，编辑工作在我校岩石图象分析和计算模拟实验室完成，谨致衷心感谢！

桑隆康 2001年10月1日

目 录

第一章 建立野外实践教学基地探索岩石学教学新模式……….1 一、野外实践教学是地质类课程教学改革

的重要方面和发展趋势……………………………………… 1 二、武汉地区是建立岩石学课程野外实践教学基地的

好地方………………………………………………………… 2 三、建立岩石学野外实践教学基地的初步成果和前景………….4 第二章 大冶铁山－铜绿山岩浆岩野外实践教学基地……………. 6 一、鄂东地区地质概况…………………………………………….6 二、野外实践教学基地人文景点…………………………………14 三、野外实践教学内容和要求……………………………………17 第三章 武昌南望山－磨山沉积岩野外实践教学基地…………… 19 一、武昌南望山－磨山地区地质概况……………………………19 二、野外实践教学基地人文景点…………………………………21 三、野外实践教学内容和要求……………………………………22 第四章 红安高桥－黄陂木兰山变质岩野外实践教学基地……… 28 一、大别山前寒武纪地质概况………………………………….. 28 二、野外实践教学基地人文景点…………………………………33 三、野外实践教学内容和要求……………………………………34 第五章 岩石学野外工作方法……………………………………… 37 一、野外地质观察记录格式及整理………………………………37 二、岩石的野外观察记录内容…………………………………. 40 三、判断岩层面向的野外原生标志………………………………45 四、侵入体生成顺序的野外判别标志……………………………50 五、确定韧性剪切带运动方向的标志……………………………52 参考文献……………………………………………………………. 55

第一章 建立野外实践教学基地探索岩石学教学新模式

自从19年巴黎召开的联合国科教文第25届大会以来，面向21世纪的教育所面临的挑战和新的培养人才模式成了世界教育界关注的首要课题。在我国，由于50年代以来前苏联模式的束缚，使得我们的大学教育与国外相比存在明显差距。为此，教育部采取了一系列重大举措。特别是1998年《关于深化教学改革、培养21世纪需要的高质量人才的意见》和《关于进一步加强“国家基础科学人才培养基地”和“国家基础课教学基地”建设的若干意见》发布后，推动了高等理科教育面向21世纪教学内容和课程体系改革的深入进行，其中加强实践教学及其与理论教学的联系已成为高等理科教育各门课程教学改革的重要方面和发展趋势。作者等建立地质学国家理科基地岩石学课程野外实践教学基地的研究表明，在这方面是大有可为的。

一、加强野外实践教学是地质类课程 教学改革的重要方面和发展趋势

加强实践教学及其与理论教学的联系的趋势对实践性很强的地质学来说尤为如此，而且给予野外实践以特别重视。19年美国科学院固体地球科学委员会把自然实验室作为90年代研究目标的第一个最优先领域。英国就是在地质上有重视野外实践传统的国家，拥有不少在全世界奉为经典的地区。像苏格兰高地巴罗式 （Barrovian）变质区和巴肯式(Buchan)变质区，由于百余年来不间断的精细地质调查工作，至今仍是世界变质带的样板，其中许多工作是由大学教员和学生完成的。1999年以来英国岩石学家梅森（R. Mason）博士在我校基地班讲授变质岩时，非常重视野外实践教学，野外教学虽只有一天，占课程学时数1/6，但考核学生成绩时，野外成绩占1/3。据他介绍，他在伦敦大学学院(University College

1

London)讲授变质岩课程时，由于塞浦路斯蛇绿岩（ophiolite）发育得好，每年都要带学生乘飞机到那里作野外实习。由此可见他们对学生野外实践能力培养的重视。

由于地球、类地行星和小行星由岩石组成，因此岩石学是地质科学中很重要的基础课程。大学本科岩石学包括岩石学基本理论、基本知识，用偏光显微镜分析鉴定岩石的方法和野外工作方法三大部分。地质学中许多新理论如近年来超高压变质理论，均来自野外或镜下的新发现。因此，岩石学又是一门实践性很强的科学。遗憾的是在我国以往教学中，存在理论与实际、课堂教学与实践教学脱节的现象，学生普遍存在实践能力较差的问题。近年来的教学改革在课堂教学与实验课教学相结合方面采取了不少措施，在提高学生能力方面取得不少进步，但野外工作能力培养方面仍涉及较少。而对地质学专业国家理科基地班的学生而言，增强实际技能训练尤为重要。目前，北京大学、南京大学、西北大学和我校等4个地质学国家理科基地虽情况各有不同，但在岩石学教学方面加强实践教学已成为共识。不过在野外实践教学方面，以我校的条件最好，我们应在这方面多作贡献。

二、武汉地区是建立岩石学课程野外实践教学基地的好地方

在教育部、湖北省教育厅和中国地质大学的大力支持下，我们从1999年起，开始建立地质学国家理科基地岩石学课程野外实践教学基地的研究工作。该项研究的具体目标是：充分利用武汉地区得天独厚的自然条件，建立岩石学野外实践教学基地。努力探索课堂教学、实验室教学和野外教学三结合和学科交叉的地质学国家理科基地岩石学课程的教学新模式，提高学生的综合素质和实践能力，把教学质量提高到一个新水平。通过一年多的研究和开发，已初步建立大冶铁山-铜绿山岩浆岩、武昌南望山-磨山沉积岩和黄陂木兰山-红安高桥变质岩等三个岩石学野外实践教学基地。调研结果

2

表明，这三个地方有下列主要优势，是建立岩石学课程野外实践教学基地的好地方（参见图1）。

1. 地质现象典型、岩石类型齐全

野外实践教学基地建在武汉地区，地质上涉及秦岭－大别造山带和扬子地块等大地构造一级单元。北部秦岭－大别造山带是世界著名的高压－超高压变质带，大面积出露前寒武纪区域变质岩系和蓝片岩、榴辉岩等高压－超高压岩石，其成因与华北、扬子两地块裂解、俯冲和碰撞过程有关，是世界地学研究热点地区〔3〕〔4〕

。黄陂木兰山-红安高桥变质岩野外实践教学基地位于该造山带南缘，木兰山蓝片岩、红安高桥榴辉岩都是是世界知名的高压变质岩产地，构造混杂使得在高桥地仅数百m2 范围内即可见到片岩、片麻岩、石榴角闪岩、榴辉岩、蛇纹岩等8种变质岩岩石类型；扬子地块是中国南部重要的大地构造单元。大冶铁山-铜绿山岩浆岩野外实践教学基地和武昌南望山-磨山沉积岩野外实践教学基地位于扬子地块北缘，广泛分布显生宙沉积岩层和岩浆侵入岩体，局部还出露有岩浆喷出岩层〔2〕。大冶铁山-铜绿山夕卡岩(skarn)型铜铁矿床举世闻名，与之有关的中生代花岗质岩石也有很高的知名度，岩体的接触－交代变质晕发育完整。而且在邻近的散花镇，还有很好的玄武岩露头。武昌南望山-磨山古生代沉积地层不仅包括砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩、硅质岩等众多沉积岩岩石类型，而且发育典型的侏罗山式褶皱(Jura-type fold)。上述典型的地质现象、齐全的岩石类型，使得基地不仅是进行岩石学野外实践教学的理想之地，而且具备在岩石学野外实践教学中融入构造地质学和矿床学内容的有利条件。

2. 旅游资源丰富、文化内涵深厚

武汉地江中下游，这里不仅山清水秀，而且名胜古迹享誉四方。野外实践教学基地内的人文景观亦可圈可点：大冶铜绿山三千年前的古铜矿遗址是我国迄今发掘的古矿遗址中年代最久远、生产时间最长、规模最大者，令人叹为观止，是全国重点文物保护单位；风景如画的东湖风景区是全国重点名胜风景区，而武昌南望山

3

-磨山沉积岩野外实践教学基地恰位于其中，磨山楚城之中处处渗透着楚文化的遗迹; 黄陂木兰山是传说中的巾帼英雄花木兰的出生地，也是历代道佛两教名山和旅游胜地、红安县是我国著名的将军县，坐落在红安县城内的黄麻和鄂豫皖苏区烈士陵园是全国重点烈士纪念建筑物保护单位，而红安高桥李先念故居是全国重点文物保护单位，……在这里进行野外实践教学不仅可以学习专业知识，而且必将陶冶学生的高尚情操和对伟大祖国的热爱。

3. 交通方便、离学校近

武汉是华中地区最大的中心城市，交通发达、通信便利，素有“九省通衢”之称。三个野外实践教学基地之间均有高速公路和国家级、省级公路相连。而且，它们都离地质大学很近：最近的武昌南望山-磨山沉积岩野外实践教学基地位于其中校园之中和校园近郊，大冶铁山-铜绿山岩浆岩野外实践教学基地离校园60—85km，最远的黄陂木兰山-红安高桥变质岩野外实践教学基地也仅离校园100—120km。野外实践教学时间可长可短：三个基地都可以仅安排1天时间作野外实践教学，当天出发，当天即可返校，十分方便。

4. 有长期工作基础

由于地质构造的重要性，秦岭－大别和长江中下游地区一直是我校科研重点地区，长期以来对这些地区的地质调查和科学研究从未间断，出了一大批重要科研成果。仅“八五”以来本文作者们完成的大别山区域地质调查和科学研究项目即有十几项，有关论文有10余篇为SCI检索，有关成果获地矿部勘查成果二等奖1项、科技成果奖2项，对三个野外教学基地地质地理情况有较深入的了解和良好的工作基础，掌握了较全面的实际资料。这些无疑是进一步完善野外实践教学基地建设的有利条件。

三、建立岩石学野外实践教学基地的初步成果和前景

岩石学野外实践教学基地的建立，将从根本上改变以往岩石学

4

教学中存在理论与实际、课堂教学与实践教学脱节的现象，形成将课堂教学、实验课教学、野外实践教学紧密结合的岩石学教学新模式。这无疑将有利于提高学生利用岩石学基本原理解决实际地质问题的实践能力、有利于提高学生的综合素质，从而有利于提高教学质量，也有利于我们正在进行的国家理科基地《岩石学》名牌课程的创建工作。1999年以来我们在基地班岩石学教学中已开始纳入野外实践教学工作，都取得了初步成功，野外教学直观生动、情趣盎然，提高了学生的学习兴趣和学习效果。英国《今日地质》（Geology Today）杂志1999年15卷5期有图片报道。最近，在学生积极要求和教务处、地学院的大力支持下，99级地质班和地化班也进行了岩石学野外实践教学，效果也很好。桑隆康等撰写的有关论文《建立地质学国家理科基地岩石石学课程野外实践教学基地》在“国际华文教育及校务管理论坛大会”（2001，中国海口）上被评为优秀论文，在《当代教育杂志》（2001，第5期）上发表，并编入《当代教育名家论坛》D卷（2001）。岩石学野外实践教学基地的上述得天独厚的条件，它不仅是地质学国家理科基地班和工科基地班、地质班、地化班岩石学课程野外实践教学的好地方，也可作为资源、环境、工程类专业地质学野外实践教学基地。通过进一步工作可能把它建成地质、环境、工程类专业研究生实践教学基地、工程技术人员再学习的实践教学基地, 还可能与国际接轨，办成国内外岩石学教学合作交流的窗口。这本《岩石学课程野外实践教学指导书》是湖北省重点教学研究项目“建立地质学国家理科基地岩石学课程野外实践教学基地”（2000101）及教育部“国家理科基地创建名牌课程项目”《岩石学》课程体系和教学内容现代化(2000 －)研究成果。我们热忱欢迎海内外同行、特别是兄弟院校及港澳台同行与我们合作共同建设和开发这些野外实践教学基地。

5

图1. 武汉地区交通和岩石分布略图

1．第四纪松散沉积物；2．白垩纪——第三纪沉积岩，局部夹玄武岩；3．前寒武纪变质岩．4．花岗岩类侵入岩；5．隐伏的襄樊-广济断裂（XGF），它是扬子地块（I）与大别造山带（II）的分界线；6．野外实践教学基地及其编号（1——铁山；2——铜绿山；3——南望山；4——磨山；5——木兰山；6——高桥）；7．铁路；8．高速公路；9．国道；10省道。交通部分据成

都地图出版社（1996）简化，地质部分参考了湖北省地质矿产局（1990）

第二章 大冶铁山－铜绿山 岩浆岩野外实践教学基地

一、 鄂东地区地质概况

鄂东地区地质上位于扬子地块中段北侧，北与大别造山带相

接，两者以NW向襄樊－广济断裂为界，而岩浆岩野外实践教学基地位于该区中部黄石市境内铁山-铜绿山-散花一带（图2-1）。

1． 地层

鄂东地区扬子区盖层沉积岩系出露较齐全，包括震旦系、古生代、中新生代各地层单位（图2-1）。

（1）震旦系

震旦系仅在扬子区北缘蕲州一带出露晚震旦统，包括硅质岩段和灰岩段，自下而上由砾岩、冰碛岩、硅质岩和灰岩组成。

（2）古生界

古生界广泛出露于鄂东地区，构成扬子板块主要盖层。寒武系、奥陶系以浅海沉积碳酸盐岩为主；志留系为一套海相沉积薄层石英砂岩夹黄绿色泥质粉砂岩，顶部为粗粒石英砂岩，厚度约６８m；泥盆系仅出露上统，为一套滨海沉积。其上部为石英砂岩，下部为砾岩，厚度约１３m，与下伏志留系地层呈平行不整合接触；石炭系为一套碳酸盐类岩石，岩相稳定，含有丰富的海相生物化石。划分为中统、上统，下统缺失。中统下部为角砾状白云岩，是海湾蒸发带的沉积物，上部为生物碎屑灰岩，为浅海沉积物，两者呈渐变过渡关系。上统为球粒状生物碎屑灰岩，由下而上球粒构造逐渐增多，为近岸滚荡的海相沉积，有时也出现角砾状灰岩，说明曾有过近岸冲刷带；二叠系出露较全，是区内一个重要的含煤地层。下二叠统下部为栖霞组灰岩，为浅海相沉积，与下伏上石炭统地层呈平行不整合接触；上部为一套滨海近陆相沉积的灰岩和硅质岩。上二叠统下部龙潭组为硅质岩、灰岩、砂岩组成，含煤，为浅海相－近

6

岸相－滨海沼泽相沉积，反映了一个海水进退的序列；上部大隆组为页岩，含菊石和植物化石碎片，可能代表滨海边缘相沉积。

（3）中新生界

三叠系下统（大冶组）是一套海相连续沉积的碳酸盐类岩石，厚500余m，下部以薄层状灰岩为主，夹粘土岩；上部为厚层状灰岩、白云岩、角砾状灰岩，反映了由海进到海退的一个大的沉积旋廻，与下伏上二叠统地层平行不整合接触。

印支运动使扬子区由海变陆，从此结束海相沉积，发育陆相红盆沉积。

三叠系中－上统为一套紫红色页岩、粉砂岩，具有细微交错层理，同生砾石发育，充分说明是在干燥炎热气候下内陆盆地沉积而成；三叠系上统为泥质岩、粘土岩、粉砂岩，代表内陆湖泊相沉积。

侏罗系为区内第二个含煤地层，下统由河流相-湖泊相泥质岩、页岩和粉砂岩组成的含煤地层，含有植物及瓣鳃类化石，厚度262-2m，与下伏的上三叠系地层平行不整合接触；中统由泥岩、砂岩组成，厚千余m，具有交错面和冲刷面，属湖泊、河流冲积相沉积；下白垩统为湖相碎屑岩夹火山岩，厚度数千m，上白垩统－第三系东湖群为断陷盆地碎屑岩沉积，上部夹1－4层玄武岩。厚度200－3363。在教学基地黄石市江北散花镇的东湖群中，有很好的玄武岩层出露，该岩石为深灰绿色，块状，基质具间粒结构的斑状结构，气孔构造，杏仁状构造。由斜长石62-67％、单斜辉石25-30％、假象橄榄石≥5％、黑云母、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等组成。斑晶为假象橄榄石和辉石，粒径在0.2-0.1mm之间，晶形较好。橄榄石斑晶已由伊丁石、蛇纹石所取代，构成其假象。这些斑晶在基质中均匀分布，基质中大量斜长石呈板条状微晶杂乱分布，其空隙充填辉石、磁铁矿及少量橄榄石，形成其间粒结构。该岩石的气孔构造明显，有些气孔被方解石、玉髓所充填而成杏仁。

第四系沉积物在区内岩性较单一，仅发育冲积物，湖积物和风化剥蚀红土层，厚度7.8-75.00m。

7

2．构造

鄂东地区盖层褶皱构造较为发育，褶皱枢纽为E－W向，轴面以南倾为主，下古生界构成的背斜轴面南倾，翼间角多在40-80°，为中常褶皱。上古生界构成的向斜多为类侏罗山式箱状褶皱，向斜转折端呈“U”形。在南部（阳新大冶一带），褶皱轴面向南陡倾，两翼产状正常，为斜歪褶皱；在北部（大冶－黄石一带），背斜褶皱北翼倒转，轴面南倾构成倒转褶皱（如图2-1中王仁背斜等）。盖层构造在空间上表现为自南而北的挤压和向北的滑脱拆离，越向北，变形越强。从上下层结构上看，表现为下冲上滑多层次向北运移的特点（朱志澄，1990；杨坤光，1990）。

与褶皱构造相比，断裂构造则不太发育，断裂条数虽多，但位移量小，一般不大于1km。盖层中断裂大多形成于燕山期构造运动，其构造应力场为近SN向，形成了NE、NW和近EW等3个方向的断裂。以近EW向断裂最为发育，其断层面倾角与地层倾角相交很小，总体表现为向北逆冲断层和向北滑动勺状断层，据研究（朱志澄，1987，19；杨坤光，1990），燕山期自南而北的挤压导致的志留系之上盖层沿一系列滑脱面向北滑动是这类断层的形成原因。 3．侵入岩

（1）一般特点

鄂东地区花岗岩类岩浆活动频繁，但均集中在野外教学区。野外教学区花岗岩类侵入岩出露约570km2，约占实习区面积的1/4。包括鄂城、铁山、王豹山、金山店、宁乡、殷祖和阳新等七个岩体（图2-1、图2-2、表图2-1），岩体形成低山丘陵，露头较好，是研究花岗岩类侵入岩的理想地区。

七个岩体之中，出露面积以阳新岩体最大（200 km2），王豹山岩体最小（2.5 km2）；从主要岩性看，除鄂城岩体以花岗岩为主体外，其余岩体均以石英闪长岩为主。野外教学区内未见石英含量小于5％的中性侵入岩体；岩体在空间上展布呈两个方向，阳新、金山店、王豹山、铁山和鄂城5岩体为NW290-310°方向，宁乡和

8

殷祖岩体为NE40-60°方向，前者走向与区域走向大体上一致，而后者与区域走向线基本垂直。同位素资料结果表明侵入时代在82-178Ma，均为燕山中晚期侵入体。野外实地调查表明，各岩体内部均很少有韧性变形，而多发育节理、破裂等脆性变形，说明它们具有晚造山－造

山后侵入体特点；岩体在

图2-2 鄂东地区花岗岩类岩体分布图

空间上变化有以下规律：

（据马昌前等（1994）简化）

①自南向北侵入年代变新；②自南向北由以石英

闪长岩类为主变为以花岗岩类为主；③岩体下延深度由南向北逐渐

表2-1 鄂东主要侵入岩一览表

名称

№

面积, km2

83 94 2.5 25 79 85 200

主要岩性

同位素年龄, Ma

▲

▲

鄂 城 1 铁 山 2 王豹山 7 金山店 3 宁 乡 4 殷 祖 5 阳 新 6 花岗岩 花岗斑岩 石英二长岩 134 121 109 95 92 角闪石英二长岩 透辉石二长岩

156-150 138 132 106

▲

▲

156 134

石英闪长玢岩 127 112 90 石英闪长岩 斑状石英闪长岩 135 110 105 石英闪长岩 闪长玢岩

150 140 137 136 131 137 145

＊

＊

石英闪长岩 153 143 石英闪长岩 斑状石英闪长岩

156 150 150 146

143 140 137

注：表中带▲同位素为U-Pb法。＊为Rb-Sr法。其它为K－Ar法，资料来源于1：5万铁山幅、大冶幅，湖北省区域地质志（19），李石等（1991）

变浅；在含矿性方面，野外教学区是世界著名的夕卡岩型金属矿床

9

成矿区，除岩性单一的殷祖石英闪长岩体外，其余岩体均形成大-中型铁、铜、铅、锌、钨、钼、金、硫矿床。据薛迪康等（1997）研究，侵入岩岩石类型有明显的成矿专属性：在北部（包括鄂城、铁山两岩体），与成矿有关的岩石类型为：铁、（铜）、（硫）为黑云母透辉石闪长岩－二长闪长岩－石英二长闪长岩，铁矿为花岗（斑）岩，铅鋅矿为闪玢长岩－石英闪长玢岩；在南部（包括金山店、阳新等5岩体），与成矿有关的岩石类型为：铁矿是斑状闪长岩－闪长岩－石英－二长闪长岩，以铜为主的矿床为石英闪长岩－石英二长闪长玢岩－花岗闪长斑岩，以金为主的矿床为花岗闪长斑岩－正长闪长玢岩。此外，闪长岩、闪长斑岩、花岗闪长岩均可形成的中小型金矿。

（2）铁山岩体简介

铁山岩体是鄂东地区最重要的成矿岩体之一，是岩浆岩野外教学重点。为搞好野外教学，需要熟悉该岩体的基本特征。

①地质产状

铁山岩体出露于大冶县城西北约12km的铁山镇北部，岩体平面出露呈不规则椭圆状，长轴走向NWW290°，出露面积94km2（图2-1）。西部风化强烈并且覆盖严重；东部露头较好，是研究的重点。岩体南缘与大冶组（T1dy）灰岩呈侵入接触。地表向南陡倾（图2-3），但据钻孔和开采资料，－500m以下南倾倾角变缓（60°－75°）；岩体北缘与蒲圻组（T2-3p）砂岩呈侵入接触，接触面北倾，地表倾角50°－70°；东西部均向外倾，并有一定延伸。根据物探资料，岩体有向下扩大趋势，下延深度5-8km。

②岩石单元及岩相学特征

铁山岩体是由燕山早期和晚期多次侵入形成的复式岩体。不同的地质调查和教学科研单位对其侵入期次划分有所不同。据湖北省地质矿产局（1990）和石准立、金振民等（1982），主要包括3次侵入体（参见图2-1、图2-3）。

第1次侵入的驾虹山岩体出露最广，是铁山岩体的主体，与铁

10

矿关系密切。在铁山铁矿区从铁门坎到尖山直接与大理岩接触，另外在麻雀脑和象鼻山的大理岩中也见有直径几十米的椭圆小岩体分布。该岩体可划分为中细粒（含）石英闪长岩（含钾长石，有时含透辉石）和角闪石英二长闪长玢岩等渐变的两个岩相。中细粒含石英闪长岩是铁山矿区的主要岩石类型，岩石呈灰色，中细粒，似斑状结构，块状构造。斑晶成分为斜长石和角闪石，基质由斜长石、角闪石、钾长石和石英组成，副矿物有磁铁矿、榍石、磷灰石等。根据薄片统计测定其矿物组成百分含量：更长石78.1%，钾长石5.57%，角闪石8.14%，黑云母0.14%，石英7.05%，副矿物1%。

第2次侵入的熊家境岩体为中细粒黑云母透辉石闪长岩，分布于东露采东段、熊家境、集宝庙、黄泥塘一带，在西部胡家新屋也有零星出露，出露面积约8km2；岩石呈暗灰色，半自形柱粒状结构，主要矿物粒径为0.2-2mm，块状构造。主要矿物更长石65.48%，钾长石9.85%，透辉石13.16%，黑云母8.61%，副矿物为磁铁矿、榍石、磷灰石等。

第3次侵入的走马坪岩体为斑状（含）石英（二长）闪长岩，以含粗大斑晶为特征。该岩体出露于尖山以东到走马坪、东方山一带，在铁山矿区南部二叠系地层中也有其分枝，出露面积约5km2。岩石呈浅灰色微带肉红色，中粒似斑状结构，块状构造，斑晶除斜长石、角闪石外，尚有钾长石，钾长石斑晶大小2-20mm。基质为石英、斜长石。主要矿物百分含量：更长石48.18%，钾长石22.92%，石英20.28%，角闪石6.%。

此外，铁山岩体具有从早到晚，岩石中斜长石自形程度略有增高，双晶普遍发育，环带也较明显，尤以斑状及细粒角闪石英二长岩中的斜长石，环带最为发育。

铁山岩体中常见有包体。除含有较多的闪长质包体外，还见有辉长质、角闪质和淡色闪长质包体。在东方山水库东岸的粗斑状角闪石英二长岩中，还出露了宽数十厘m长五十余m的闪长玢岩岩块，内部矿物略有变形，其定向组构被围岩切断。矿物成分主要有

11

角闪石和斜长石，粒度较小，少数角闪石呈斑晶产出。

③接触带岩石

铁山铁矿东采坑NW端（图2-3中点1）是观察接触带岩石的好地方。在接触带内侧为铁山岩体第1次侵入体，主要岩性为黑云母透辉石闪长岩、黑云母石英二长岩、石英闪长玢岩等，主要造岩矿物有斜长石、钾长石、石英、黑云母、透辉石、角闪石等。在接触带外侧为夕卡岩化大理岩，大理岩多呈条带状，主要由结晶好的方解石、白云石组成，夕卡岩化强烈，可见石榴石、透辉石、萤石等接触-交代变质矿物。夕卡岩有内外之分：分布在内接触带的内夕卡岩为透辉石夕卡岩，多呈脉状不均匀产在接触带岩体之中；分布在外接触带的外夕卡岩为石榴石夕卡岩。与内接触带相比，外接触带要宽得多：东采坑宽度最大可达700m，西采坑500m。从内向外大理岩粒度逐渐变细，石榴石等变质矿物从大到小，乃至最后消失。

④接触带小构造

接触带（指外接触带）南缘露头好，在采坑中可见新鲜岩石露头，并可在不同方向上进行观察。在东采坑，自岩体向围岩，存在4个变形变质带，变形依次减弱（参见图2-4）。

1）流变带：带宽几十至几百m，在铁山东采坑最宽可达100m，而在西采坑（铁门坎、龙洞）不足30m。主要发育热流变小褶皱，如无根、勾形、“S”形等各种不协调性褶皱，其规模最大可数十m。

2）石香肠带：东采坑宽几十至上百m，西采坑不发育。组成岩石主要为大冶组2-4段变质含泥质灰岩。石香肠构造又称布丁（boudinage）构造，是不同能干性（强度）的岩层受到垂直或近垂直岩层面的挤压及顺层拉伸而形成的一种B线理构造。软弱岩层被压向两侧塑性流动，夹在其中的强硬岩层不易塑性变形而被拉断或出现细颈化构成断面上形态各异、平面上呈平行排列的长条状断块，即石香肠。在被拉断的强硬岩层的间隔中，或由相邻软弱岩层呈褶皱楔入，或由变形岩石分泌的物质所充填。该带石香肠由泥质角岩组成，定向分布在大理岩之中。石香肠方向因地而异：在铁山

12

镇东北部主要为NWW向，在东部主要为NE向。

3）热变质带：石香肠带外侧各类小构造逐渐消失，以热变质为特征，变质结果使灰岩（白云岩）变为大理岩。热变质带很宽，从流变带、石香肠带至未受热变质边界均属此带。

4）正常围岩带：以未变质、发育轴面南倾的小褶皱为特点。

图2-4 铁山岩体东南缘小构造（据马昌前等，1994）

4．大冶铁山铁矿和铜绿山铜铁矿简介

大冶铁山铁矿和铜绿山铜铁矿是国内外著名的金属矿床，野外实践教学过程中均将涉及，特简介如下。

（1）铁山铁矿

铁山铁矿位于武汉市东南约60Km、大冶市西北约12km的铁山镇，开采历史悠久，早在公元三世纪就开始开采，前探明铁矿石储量3000万吨。后探明储量1.5亿吨，同时探明铜矿62万吨，成为武汉钢铁公司的矿石基地，现年开采量500万吨，目前已进入开采尾期，开采深至地下400多m。东采坑边坡稳定性好，曾获国家一等奖，自开采以来未发生过事故。

铁山铁矿主要为矽卡岩型矿床，矿体赋存在铁山中酸性侵入体与碳酸岩的接触带，自西向东有6个矿区段：分为东西两个采坑，

13

西采坑有铁门坎、龙洞、尖林山，东采坑有象鼻山、狮子山、尖山，矿体主要呈似层状，透镜状产出。矿石矿物有磁铁矿，磁赤铁矿、菱铁矿、黄铜矿、斑铜矿及辉铜矿。脉石矿物有金云母、方解石、萤石、透辉石、透闪石、石榴子石、绿柱石、方柱石、蛇纹石、石膏、黄铁矿等，表生矿物褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿到处可见，是以采集矿石标本的好地方。

（2）铜绿山铜铁矿

铜绿山铜铁矿是国内富铜、富铁矿石的重要产地之一。矿区位于大冶市西南3km大冶湖畔铜绿山镇。矿床位于阳新岩体西北端，马叫－铜录山北北东向隐伏背斜北段。矿体赋存在燕山期石英正长闪长玢岩岩株上隆部位斑状相岩石与下三叠统大冶组大理岩残留体或捕虏体的内外接触带上，由12个大小不等的矿体组成，已采集至－125m深。矿石类型较为复杂，有铁矿石、铜铁矿石、铜矿石、铜硫矿石、钼矿石。伴生有多种有益组分，其中金、银、钴具有重要工业价值，硫、铟、硒、碲、铼等也有综合利用价值。截至1991年底累计探明：铜金属储量112.40万吨，铁矿石储量5681.9万吨，伴生金储量68.98吨，矿床成因类型属矽卡岩型矿床。

二、野外实践教学基地人文景点

1. 古老文明的宝地——大冶市

大冶市位于长江中游南岸，湖北省东南部，东径114°31″－115°21″、北纬29°40″－30°15″范围内, 地处武汉、鄂州、黄石、九江城市带之间和湖北冶金走廊腹地，距省会武汉仅90km。属典型亚热带性季风气候，冬冷夏热，四季分明，光照充足，雨量充沛，气候宜人。年平均气温17℃,极端最低气温—11℃、最高气温带40.3℃、平均无霜期2天，年均降水量3777毫m，年均光照时数1813小时。大冶市辖6乡12镇5城区街办事处494个行政村(居)。总面积1593km2，其中耕地面积50763公顷。

14

大冶是一块古老文明的宝地，共计有111处古文化遗址（遗存）。境内东端石龙头旧石器遗址的发掘，证明40万年以前我们的祖先就在这块土地上生活，创造着远古文化。分布于9个乡镇的香炉山、葫芦山、龟山、李河、眠羊地等26个新石器遗址的发现，证明数千年前大冶已是屈家岭文化和龙山文化的繁荣之地。世界罕见的铜录山古铜矿遗址的发掘和全市11处古冶炼遗址说明我国古代探、采、冶技术已相当于西欧19世纪的水平。

三千多年的采冶史，一千多年的建县史，一百多年的开放史，使大冶闻名遐迩，享誉世界。早在三千多年前，华厦先祖就在这块热土上掘井采矿“大兴炉冶”。黄巢筑炉、岳飞铸剑、朱元璋置铁冶所、张之洞创汉冶萍……几千年炉火生生不熄。铜矿遗址（联合国指定的历史文物保护区）就是大冶在全世界范围内最早迈进青铜时代的佐证。原“大冶”县名即取自“大兴炉冶”之意。

大冶，自古就有“江南聚宝盆”之美誉。境内有得天独厚的矿产资源，已探明有煤、铁、锰、金、银、铜、钴、钼、硫、磷、矽、砷、硅灰石、凝灰岩、珍珠岩、石灰石、大理石、重晶石、石膏等44种。铜矿储量丰富，品位高，居全省之冠，铁矿苗旺质佳，驰名中外，是全国十大铁矿生产基地之一。非金属矿，遍布全市，其中大理石储量之大，品种花色之多，五洲罕见；硅灰石储量居全国第一，其氧化硅含量仅次美国，居世界第二。

2． 铜绿山古铜矿遗址

位于大冶市西南3km大冶湖畔铜绿山镇铜绿山铜铁矿为一古矿，开采冶炼历史悠久。据清康熙二十二年（1684）修编的《大冶县志》记载：“铜绿山在县城西五里，山色紫赤，每骤雨过时，有铜绿点缀土石之上，如雪花小豆，或云古出铜之所”。1973年，在采矿过程中发现古铜矿遗址，遗址分布范围约2km2，地表遗留的古代炼渣40万吨以上。经考古发掘，清理出西周至汉代千余年间不同结构和不同支护方法的竖井、斜井、盲井数百座，平巷百余m，以及一批春秋早期的炼铜竖炉。随同出土的用于采矿和冶炼的铜、

15

铁、木、竹、石制生产工具。它是我国迄今发掘规模最大，生产时间最长，保存最为完好的一处古铜矿采冶遗址。由于它真实记载了我国矿冶事业发展的悠久历史和卓越的技术成就而享誉国内外，是国家一级保护单位和联合国指定的历史文物保护区。

早在3000年前，我国先民就懂得利用露出地表的孔雀石，铜的指示植物－海州香薷（俗称铜草花）等进行找矿。古代铜绿山铜矿的主要探矿方法是浅井探矿和用掏砂盘进行重砂测量。发掘资料表明，古矿井多处在矿体富集、含铜品位高的氧化富集带内，从而充分证明了上述找矿探矿方法的实用性和有效性。

采用木支护结构的竖井、斜井、盲井、平巷联合开拓法进行深井开采，是古代铜绿山矿开采技术的显著特点。发掘的古矿井，深度一般为30－40m，有的>60m，已低于当地潜水位23m。各个时期所使用的木制支护框架至今仍保存完好。此外，在采矿方法、矿井提升、通风排水、工具制作等方面也颇多创造，简直难以置信。

春秋早期炼铜竖炉的发现，是我国古代冶金技术高度发达的见证。遗址内遗存的古代炼渣均呈薄片状，证明流动性好。渣的熔点约1200℃，温度控制适宜。渣样分析表明，渣型合理，渣含铜大多<0.7℅，粗铜纯度已达94℅。这些都说明了我国古代高超的冶炼技术。从设立竖式炉烧制陶器到炼铜，又从炼铜竖炉的应用和完善到高炉炼铁的发现一脉相承。自商代－明末，三千年之中冶金技术在世界上一直处领先地位。

铜绿山古铜矿遗址提供的丰富珍贵实物资料有力地说明我国古代采冶技术有一套独特的发展体系。依据铜录山古矿遗址的地层堆积和出土文物及C14测定的年代，这处遗址始于商代晚期，一直延续到汉代。1982年将该遗址列为国家一级保护单位，1979－1990年国家冶金工业部、国家文物局多次召开了文物保护座谈会，商讨保护方案。1991年正式批复了遗址原地保护方案，将84000m2面积的保护区内一部分有代表性的古矿遗址永久保留。

16

3.弘化禅寺

被誉为“三楚第一山”的佛教圣地－弘化禅寺位于湖北省黄石市西部的东方山，是我国佛教禅宗岳系临济宗的演法传宗之地。

弘化禅寺始建于唐顺宗永贞元年，即公元805年，乃禅宗巨匠马祖道大师的门徒智印所创，历时近1200年，衣钵传递七十余世。弘化禅寺自唐代智印祖师开山后，信徒云集，名僧辈出。现任方丈正慈法师为大冶市刘仁八镇人，1997年获硕士学位。现任湖北省佛教协会常务副会长，黄石市市区两级。

三、野外实践教学内容和要求

1. 铁山

（1）狮子山南侧采坑

参观铁山大型露天开采场东采坑，教员作简单介绍 （2）东采坑NW端（图2-3中点1）

①观察、判断铁山岩体第1次侵入体与围岩的接触关系，测量接触面产状和围岩产状，画接触关系素描图；

②观察描述接触面北侧中酸性侵入岩岩性及其变化，注意寻找内夕卡岩并描述其岩性、产状及规模（最好配上相应的素描图）；

③观察描述接触面南侧下三叠统大冶组夕卡岩化大理岩岩性及其变化（随着远离接触面的成分、结构变化）。注意寻找外夕卡岩并描述其岩性、产状及规模（最好配上相应的素描图）；

④描述岩体与围岩的接触关系，接触面产状及其变化；

⑤观察描述围岩变形（小褶皱）特征（几何形状、轴面产状、枢纽产状等，配上相应的素描图）；

⑥观察描述铁矿石。

（3）麻雀脑铁路两壁（图2-3中点2）

观察描述围岩变形（石香肠构造）特征，测量记录石香肠的产状、长、宽数据（配上相应的素描图）。

17

（4）参观大冶铁矿陈列室，了解大冶铁矿的概况。 （5）熊家境（图2-3中点3）

观察描述黑云母透辉石闪长岩（铁山岩体第2次侵入的熊家境岩体的主要岩石类型），注意岩性变化、包体及岩脉。

（6）东方山水库西侧（图2-3中点4）

观察描述中细粒含石英闪长岩（铁山岩体的主体－第1次侵入的驾虹山岩体第1次侵入的驾虹山岩体的主要岩石类型），注意岩性变化、包体及蚀变现象。

（7）走马坪林场（图2-3中点5）

观察描述斑状含石英闪长岩（铁山岩体第3次侵入的走马坪岩体的主要岩石类型），注意钾长石斑晶特点及岩性变化和包体。

（8）参观东方山弘化禅寺。

（9）从弘化禅寺沿公路下山，沿途观察铁山岩体岩性变化。

2．铜绿山

（1）铜绿山铜铁矿露天采场 ①参观铜绿山铜铁矿露天采场 ②观察描述石英闪长玢岩（阳新岩体第3次侵入体，参见图2-1） （2）铜录山古矿遗址 ①参观铜录山古矿遗址；

②古矿遗址院内石林一带观察描述大理岩、夕卡岩及铜矿石。

3．散花镇（黄石市江北）

①观察描述K2－N橄榄玄武岩。注意斑晶蚀变现假象，气孔的形状、大小、充填及分布情况等特点。尝试根据气孔的特点判断岩层的顶底及。熔岩流动方向；

②观察描述橄榄玄武岩顶、底板围岩K2－N东湖群碎屑岩及二

者的产状和接触关系。

18

图2-1 鄂东地区地质图（在湖北省地质矿产局（1990）基础上编制） Fig. 2-1 Geological map of east Hubei (

图2-3 大冶铁矿地质略图（据石准立、金振民等（1982）简化修改） Fig. 2-3 Geological sketch map of Daye iron mine

第三章 武昌南望山－磨山 沉积岩野外实践教学基地

一、武昌南望山－磨山地区地质概况

南望山—磨山实践教学基地位于武汉市东部的洪山区境内。整个基地略呈梯形半岛向北伸进著名风景名胜东湖内，面积约10km2。基地地势南北高，中间低，磨山和南望山-付家山-喻家山呈东西走向分列在基地北、南边缘，海拔标高约在140-120m左右；中部起伏舒缓，最大海拔标高位于同呈东西走向的都山-放牛山-风筝山一线，约50-70m（大致与武汉市主要市区海拔高度一致）。基地内第四系分布于谷地之中，累计厚度大于200米，包括有冲积、湖积、洪冲积、残坡积等五种成因类型。除第四纪松散堆积以外，在上述各山地出露有中志留统坟头组（S2f）、上泥盆统五通组（D3w）和下二叠统孤峰组（P2g）地层，整体走向与山势东西走向相同(图3-1)。

坟头组（S2f） 呈东西向展布，常组成背斜轴部。岩性主要为灰黄色粉砂质泥岩、黄褐色粉砂岩、黄褐色细—中粒岩屑石英砂岩。有时可见细砂岩夹泥质页岩或细砂岩与泥质页岩的互层，属滨岸潮坪相沉积。由下至上粒度由细变粗，长石含量减少，各层之间为渐变过渡，反映为海退序列，厚度为120m。

五通组（D3w） 岩性主要为灰至灰白色石英砂岩。底部为厚层石英岩质砾岩；下部为厚层石英砂岩，具大型楔型层理，含植物茎干化石，有时见波痕构造，局部夹透镜状赤铁矿；上部为白色薄至厚层石英细砂岩。层序组合和楔形层理可说明属滨海海滩相。从下至上颗粒逐渐变细，反映水动力逐渐减弱，为海进环境沉积。厚度为60m。

五通组底部厚层石英岩质砾岩呈灰白色，风化面显淡黄褐色；砾石成分绝大多数为灰白色石英岩，很少量为灰黑色燧石。砾石磨圆度极好，绝大部分的砾石为椭圆型；分选性也极好，粒径为4—

19

—59mm，但绝大部分的砾石粒径在10——30毫米之间，为细砾石。因而具有很高的成分成熟度。裴向杰（2001）[1]本次在南望山山顶的雷达站东边20米左右的石英岩质砾岩露头上统计了600个砾石，作出了砾石粒径频率分布直方图（图3-2），可与湖滩、海滩沉积相对比。

%5040302010-6-5.5-5-4.5-4-3.5-3-2.5-2φ

图3-2 五通组底部厚层石英岩质砾岩砾石粒径频率分布直方图

五通组与下伏坟头组地层呈平行不整合接触。不整合面两侧分别为坟头组砂岩和五通组砾岩层。风化壳为铁质，共两层，层间为泥质。铁质风化壳厚约7cm，呈豆状、结核状，见生物潜穴。反映了研究区在热带——亚热带、潮湿——半潮湿气候条件下经受物理、化学风化。

孤峰组（P1g） 一般裸露于山包上。岩性主要为下部黑色薄层硅质岩与粘土岩互层；中部为薄层硅质岩夹硅质页岩及粘土岩；顶部为灰白色厚层状硅质岩。镜下在硅质岩中见圆球状、细棒状颗粒，估计为生物、藻类化石。沉积环境为半深海。厚度为>39米。

武汉市的大地构造位置隶属于扬子地块下扬子台拗带北缘，表 [1]

裴向杰, 2001，南望山—磨山地层沉积环境分析，中国地质大学学士论文

20

现为一系列轴面呈东西走向平行展布的过渡型褶皱，构成了教学基地内“两向夹一背”的构造格局，它们是自南向北的茅屋岭向斜、植物园背斜和磨山向斜(图3-1)，其中除磨山向斜可见核部由五通组地层构成以外，植物园背斜和茅屋岭向斜核部均被覆盖而仅见翼部的坟头组、五通组和孤峰组地层。在基地中，南望山—付家山—喻家山正处于茅屋岭向斜南翼，地层北倾，倾角4°—8°，层序正常。而放牛山—风筝山一带为该向斜北翼，地层直立或倒转，层序倒转。园林学校向斜在大区域上又称大桥向斜，它向西沿蛇山、长江大桥及龟山延伸，长达40km以上，为本教学基地的主要实践教学场所。

基地内断层比较发育，主要有近东西向和北北东向两组。近东西向断层为逆冲断层，规模相对较大，是造成地层缺失的重要原因，断层面北倾，倾角50°—70°，发育在喻家山、磨山等地的褶皱翼部。北北东向断层多为平移断层，规模较小，断层面近直立，走向10°—25°，主要在南望山、风筝山、磨山等地发育，错距一般不超过几十米。

二、野外实践教学基地人文景点

南望山—磨山实践教学基地位于武汉市著名的东湖风景名胜区内。东湖水秀山青，湖水面积广达33km2，这在全国风景区绝无仅有，早在1982年就被列为首批国家级重点风景名胜区。后，除北京以外光临次数最多、居住时间最长的“武昌梅园”就在东湖岸边。本教学基地在东湖东南边缘，与“武昌梅园”隔湖相望，是东湖风景区的重点景区之一。其中主要景点有：

1． 中国科学院武汉植物园

中国科学院武汉植物园为我国重点的温带、亚热带植物研究基地和科普基地，占地约2km2。园内遍植奇花异草、珍树怪藤，令人目不暇接。

2． 东湖植物园

21

东湖植物园又称磨山植物园，占地约1km2，为梅花、樱花等专科性植物园，花色品种极多。每逢花开季节，园内姹紫嫣红，阵香扑鼻，常使游人留连忘返。

3，磨山园林

磨山园林为800年楚文化集粹地，磨山西麓建有仿古楚城、楚市、楚才园，童话雕塑园，山上建有楚天台，屈原行吟阁、离骚埤（为毛手书）。当年朱德同志游于此，曾浮想联翩而赋诗一首，后人将诗刻成碑文，又因碑建亭，名为“朱碑亭”。诗中有“东湖暂让西湖好，将来更比西湖强”，是为脍灸人口的点睛之笔。整个磨山园林树木苍翠，曲径通幽，四季游人如织。步行、乘车或乘缆车可抵山顶，再登行吟阁远眺，蓝天之下，浩浩湖水，点点帆影，纵使你清心寡欲，也难免会有泉涌的情思。

三、野外实践教学内容和要求

根据地层出露和变形情况，本区教学路线和教学点集中安排在南望山和磨山两地。南望山主要作岩石地层和古风化壳观察，从中国地质大学西区研究生楼出发，顺楼后林间小路，正对南望山山顶雷达站登南望山，观察岩石地层序列。磨山还可作褶皱和断层等观察。各路线和教学点可按教学计划和要求取舍。

教学点1

点位：南望山南坡，地大研究生楼以北约50m

要求：以本点为地层剖面起点，往上直到古风化壳止，观察中志留统坟头组地层。从本点开始作信手剖面，确定图名、比例尺（可取1∶2000）、用罗盘确定剖面方向、坡角、目测距离，勾画地形线，分层观察、描述岩性、定名，测量岩层产状，采集岩石标本并编号，将结果标注在剖面图上。

观察要点：整个坟头组地层由下部的以细碎屑岩为主，逐渐过渡到上部的以中碎屑岩为主。细碎屑岩为页岩和粉砂岩，露头常风

22

化（土壤化），注意顺天然流水沟观察其层面，确定颜色、层厚，仔细比较页岩和粉砂岩的粒度感，用放大镜观察粉砂岩中的针尖状闪亮小点（云母片）。中碎屑岩为砂岩，露头较好，除观察颜色及层厚外，注意以下三点：

1． 砂岩粒度和分选。细砂、中砂或粗砂？粒度是否均匀？ 2． 砂岩碎屑成分，石英、长石和岩屑相对含量。其中石英较透明，泛油脂光泽；长石淡红或乳白色，多因风化而无光泽（经薄片鉴定，其中长石绝大部分已高岭土化，残留新鲜长石不足5%）；岩屑色深，但量少或无。

3． 是否含结核（磷质结构、暗褐-黑色，大小1-2cm）。 教学点2

点位：南望山南坡雷达站东侧机房旁（因建房开挖有高约3m

的岩壁状直立剖面）

要求：观察中志留统坟头组与上泥盆统五通组间平行不整合面及古风化壳；总结坟头组地层总体特征；观察五通组底部岩性，继续信手剖面。

观察要点：不整合面之下为坟头组砂岩夹页岩，之上为五通组含砾砂岩，风化壳处在它们之间，厚约20-50cm，顶底界线均不平坦，但整体与上下岩层走向平行。风化壳本身由上下两层构成，下部为富铝土矿泥质岩（灰白—浅灰绿色），上部为氧化铁矿（暗褐—铁锈色，俗称铁帽，疏松易碎）。

坟头组地层总体特征：下部为细碎屑岩，向上砂岩数量增加，但砂岩粒度偏细，顶部可达中砂，颜色普遍为浅褐黄色，长石含量较高。

在风化壳出露处左手边约20m处，有岩层裸露，顺小路可穿过此岩层到岩壁顶端山脊，该岩层即为五通组出露地层的起始，信手剖面在此继续。五通组底部出露含砾砂岩夹砂岩，注意观察交错层理及砂岩粒度，砂粒成分（尤其是长石含量）、砾石大小、砾石成分、砾石分布和含量，据此给岩石作详细定名。

23

到山脊后，向东下山，大致顺岩层走向将剖面平移到半山腰简易公路上（该公路已经废弃，时有人在此休闲、锻炼），再顺公路向北直到下二叠统孤峰组地层。

在简易公路上可顺路西坡观察，此时地层出露较为零星，常见第四纪松散红色粘土和其它残积物。到南望山-付家山之间的开阔山垭口处，东侧有很好的砾岩出露。详细观察砾岩厚度、砾石大小、圆度、分选和砾石成分及胶结构成分，详细定名。注意此垭口为一近南北向平推断层，垭口东西两侧岩层有错动（西盘北移），寻找被观察砾岩在垭口西侧的出现位置，并估计该位置到剖面平移终点的剖面线长度。

顺垭口继续向北，按前述要求继续详细观察、记录、延伸信手剖面，直到下一教学点。

教学点3：

点位：湖北机床厂西南角另一简易公路拐弯处（该公路仍在使

用）

要求：本教学点为信手剖面终点，五通组地层结束，同时出露下二叠统孤峰组硅质岩。在本教学点可总结五通组地层总体特征并与坟头组比较（五通组含砾石，砂岩粒度偏粗，长石含量较少，颜色多灰白色）。观察孤峰组硅质岩。

观察要点：五通组和孤峰组之间的接触界线在这里已被覆盖，可作断层接触处理（处理理由见教学点10）。在两组地层之间缺失了哪些地层？孤峰组硅质岩已褶皱变形，使地层视厚度增大。注意硅质岩颜色、层厚、硬度和断口。

注：如果只作沉积岩石学实践教学，本教学点观察完毕后可顺上述被废弃简易公路返回。若打算进一步作地层变形实践教学，则需顺简易公路向北步行至武汉干部疗养院东北水泥公路，搭乘403路旅游专线车，经东湖植物园至磨山站下（若步行至磨山约需1-1.5小时）。

24

教学点4：

点位：磨山西端“碧波酒楼”所处山坡坡脚公路旁（该酒楼距

磨山公汽站牌不远）

要求：观察碧波向斜（实际为磨山向斜的一部分）。站在公路边即可同时见到向斜呈孤形弯曲的两翼，顺公路方向在向斜的适当位置顺序测量5个以上岩层产状，用1∶300比例画出向斜剖面素描图，确定枢纽产状。根据岩性判断构成向斜的岩层是坟头组还是五通组。

注意：观察完毕后，向北步行约60m到磨山公园大门，需购门票进入后顺公路北行到教学点5。

教学点5

点位：磨山西北山脚公园停车场南壁人工开凿剖面（剖面大致

东西方向）。

要求：观察断层。在剖面上发育有两条产状陡立的断层。测量断层面和两侧岩层产状，确定是正断层还是逆断层，按1∶50比例画出素描图，注明图名、方向、比例尺、岩层时代、岩层和断层面产状。

观察要点：该剖面出露的是什么时代的地层；找出断层错动的标志层。

观察完毕后，沿公园北门步行上山，向南横穿磨山向斜北翼，沿途测量岩层产状，注意地层岩性、时代及产状变化至下一教学点。

教学点6

点位：磨山顶（标高113.9m）北西约150m公路南壁，高程60处。

要求：观察坟头组与五通组间平行不整合接触界面。

观察要点：此处不整合面与南望山雷达机房旁（教学点2）相似，参考前面的野薄描述记录，观察本点不整合面上下岩层岩性、时代、产状及古风化壳发育情况。

观察完毕后，顺公路步行至下一教学点。

25

教学点7

点位：磨山顶（标高113.9m）北东半山坡公路交叉处，高程

80m处。 要求：观察磨山向斜核部构造（转折端形态，轴面及枢纽产状）和纵断层，确定地层时代，按1∶100比例画出素描图。

观察要点：按岩性确定本点附近出露地层是坟头组还是五通组，注意岩层产状。注意断层产状、断层两盘岩层产状的变化、有无牵引构造、有无断层角砾和断层泥、断层面上有否擦痕、阶步和镜面。

观察完毕后顺公路步行至下一教学点。 教学点8：

点位：磨山顶（标高113.9m）南东约270m半山坡公路旁。 要求：观察坟头组与五通组间平行不整合接触界面。

观察要点：本点与教学点6所见的不整合界面是分别出露在磨山向斜两翼的同一界面，对照教学点6和点2的观察结果，注意本点不整合面上下岩层岩性、时代、产状和古风化壳发育情况。

观察完毕后沿小路向东步行下山至下一教学点。 教学点9

点位：磨山113.9和116.4两高地间垭口。

要求：观察点位一带地层岩性、时代，采集化石并编号描述。 观察要点：化石主要产在泥质岩中，主要是三叶虫，如中志留世标准化石Coronocephalus（王冠虫）、腕足动物中的石燕贝和腹足动物（螺）等。除碎片外，较完整化石多在1-3cm大小（图3-3）。

王冠虫主要特征：头鞍上宽下窄，呈棒状，后面狭窄部分被三条深而宽的横沟穿过；前颊类面线，活动颊边缘有9个齿状瘤；尾颊长三角形或半圆形；中轴窄，平凸，向后逐渐变窄，分为35-45节；肋部分节较少，由14-15个简单的无沟的肋节组成；背沟与间肋沟窄而深。

观察点6—9在观察描述同时，可欣赏到东湖磨山秀丽自然风

26

光和朱碑亭、楚天台等人文景点。观察完毕后沿小路绕到中科院武汉植物园大门前乘59路公共汽车向南（地质大学方向）至下一教学点。

教学点10：

点位：方家湾东南（付家山—喻家山间垭口北山脚）公路边采石坑。此处无公共汽车站，可要求司机临时停车。

要求：本处硅质岩与南望山北坡教学点3

硅质岩相同，可对照观

图3-3 王冠虫（左）和石燕贝（右）化石

察。本处断层走向近东西向，南盘已被第四系

覆盖，北盘出露硅质岩。在硅质岩中观察断层面擦痕、阶步、断层角砾等，判断断层性质和运动方向。

注意：教学点3的推测断层可看成是本点出露断层的西延部分。 观察完毕后，顺公路步行上山到山垭口处的下一教学点。 教学点11

点位：中国地质大学北门山垭口

要求：观察坟头组与五通组之间纵断层接触关系及横切岩层的横断层。

观察要点：坟头组与五通组间的纵断层已造成地层缺失（与南望山出露地层序列比较）并有断层破碎带出现。横断层走向为北北东向，表现为山垭口东西两侧（公路两边）岩层走向不连续，东盘南移，西盘北移。

27

图3-1 武汉市南望山-磨山地质略图

Fig. 3-1 Geological sketch map of Nawangshan – Moshan area

第四章 红安高桥－黄陂木兰山 变质岩野外实践教学基地

一、大别山前寒武纪地质概况

桐柏－大别造山带地处我国东部腹地，西端通过南阳盆地与秦岭造山带相连，东端为郯城－庐江断裂所截，北端以洛南－明港断裂与华北陆块相接，南端以襄樊－广济断裂与扬子陆块相接。这个周边为断裂围限的构造带是华北、扬子两陆块碰撞形成的碰撞造山带。两陆块之间长期复杂的相互作用严重破坏了原有的岩石－地层单位，使得现今所见到的多是不同时代、不同组成、不同变质程度的变质地体的拼合（图4-1）。自从19－1991年间在其变质岩中发现超高压矿物柯石英（Okay, Xu et al., 19; Wang, 19）和金刚石（徐树桐等，1991）以来，该造山带一直是国际地学研究的热点地区。

在磨子潭－晓天断裂以北的北淮阳地区，以苏家河群、信阳群和佛子岭群为代表的浅变质岩系，通过近年来的地质学、年代学研究（叶伯丹等1993；高联达1991；刘印怀等1995；马文璞等1997；汤家富等1995），均解体为元古界和古生界等变形变质构造－地层单位和构造混杂岩带。

分布在磨子潭－晓天断裂和新城－圻春断裂之间的桐柏－大别山区是该造山带的主体部分或根部，由大别（桐柏）杂岩和红安（宿松）群组成。

大别（桐柏）杂岩是一套遭受角闪岩相－麻粒岩相区域变质，由变质表壳岩（26.8-32.7，面积%）、变质镁铁质－超镁铁质层状侵入体(0.3-0.1%)和花岗质片麻岩(72.9-67.2%)等三套岩石组合组成。其物质组成可与世界新太古代高级变质区相对比（Sang Longkang,1997）。李金平等（1994）在湖北麻城斜长角闪岩中获得

28

Sm-Nd全岩等时线年龄2511.8±67.9Ma、Sm-Nd全岩模式年龄2650±100 Ma，陈能松等（1996）、简平等（1997）分别在罗田黄土岭中性麻粒岩中获得2663±55Ma 和2800Ma的变质年龄，证实大别（桐柏）杂岩形成时代为新太古代，是整个秦岭－大别－苏鲁造山带中最古老的岩石。

分布在桐柏－大别造山带中轴南侧广水－大悟－和圻春－黄梅－宿松一带的红安群（在东端安徽境内被称作“宿松群”）出露总面积约5，100km2(图1)，以其下部赋存的著名的大悟、宿松等大型沉积变质磷矿而闻名于世。其中，大悟黄麦岭磷矿已探明工业储量A+B+C级8361.6万吨，D级储量26795.2万吨，总储量110039.8万吨，是我国该类型磷矿中最大者。红安（宿松）群是一套遭受绿帘角闪岩相区域变质的沉积－火山沉积岩系，其下部自下而上分为变质碎屑岩组、含磷岩组，上部为片麻岩组。变质碎屑岩组主要由长英粒岩和长英片岩，在大悟和宿松磷矿区其底部见有变质砾岩；含磷岩组是一套由磷灰岩、石英岩、大理岩、含石墨白云石英片岩、白云石英片岩和钾长石英白云片岩组成的岩石组合；片麻岩组主要为白云钠长片麻岩夹白云石英片岩。有大量变质基性岩墙（绿帘角闪岩）侵入于红安（宿松）群之中（图4-2a）。研究表明，红安（宿松）群原岩下部是一套形成于稳定陆缘的冒地槽沉积，包括底部陆缘碎屑建造（ 变质碎屑岩组）和其上的磷块岩建造（ 含磷岩组），

图4-2绿帘角闪岩（变质基性岩）的两种产状

（a）变质基性岩(PtN)侵入于红安群白云母钠长石片麻岩(PtHbg)之中，湖北省广水市李家岗；（b）绿帘角闪岩（变质基性岩）呈透镜状顺片理定向分布于红安群白云母-钠长石片岩之中，①②. 绿帘角闪岩透镜体（①内部块状带；②边缘片理化带）。③白云母-钠长石片岩，红安县高桥。R. Mason绘，

29

上部则是一套形成于活动陆缘的钙碱性火山沉积建造（ 片麻岩组），反映了其原始沉积环境从早到晚的从稳定陆缘至活动陆缘的构造演变过程（桑隆康、游振东，1994）。但在实践教学基地红安高桥一带，磷灰岩缺失，且由于构造作用，不同岩类混杂在一起，使得红安群的下部地层层序不清（图4-3，4-4）。至于红安群的形成时代则有古元古代、古－中元古代、中元古代、中－新元古代、新元古代及震旦纪等不同看法。红安群(“七角山组”)的9个锆石U-Pb视年龄值变化在492－1486Ma之间（参见陶铨等，1986），宿松群1个锆石U-Pb视年龄数据为1850Ma（安徽省地矿局，1987）。

图4－3红安高桥一带地质简图

Fig. 4-3 Geological sketch map of Gaoqiao area, Hong’an County

在大别杂岩、红安群和北淮阳苏家河群、信阳群等变质岩系之中有许多高压－超高压榴辉岩相岩石和超基性岩呈大小不等的夹层、透镜体或块体产出，通常认为它们是陆壳俯冲的产物。特别值

30

得指出的是，通过实践教学基地红安高桥一带的大型榴辉岩-超基性岩带是一个构造混杂带，带中红安群变质沉积岩和榴辉岩、超基性岩、变质基性侵入体（绿帘角闪岩）均呈构造透镜体产出（图4-2b，4-4、 4-5）。 图4-5 红安县高桥红安群白云母-石英片

岩和片理化长英粒岩露头素描 分布在新城－圻

示构造接触关系。R. Mason绘，据Sang Longkang, Roger

春断裂以南的南淮阳Mason & zhou hanwen（2000）

Fig. 4-6 Exposure of vertical muscovite schist

地区的浅变质岩系，and semi-pelite sketched at right angles to the

strike, showing variations in steep dips of 由中－新元古代随县

schistosity

群、耀岭河群和晚震

旦统组成。随县群由各类千枚岩、片岩组成，其原岩下部为复理石沉积、中上部为酸性火山碎屑岩为主的活动陆缘火山碎屑沉积。随县群的7个锆石U-Pb视年龄值变化在6－1299Ma之间（参见陶铨等，1986）；耀岭河群以蓝片岩、绿片岩、白云母-钠长石片岩（可含红帘石）为主，含少量黒硬绿泥石片岩，是一套变质的海相富钠火山岩系。在京广线以西以基性变质岩为主，而在京广线以东包括实践教学基地木兰山一带则以酸性变质岩为主（图4-6、4-7）。取自应山耀岭河群细碧岩的2个锆石U-Pb视年龄值为730Ma和970Ma（夏林圻等1991）；晚震旦统包括陡山沱组和灯影组，其原岩层序与扬子地块同名地层完全相同。这些浅变质岩系构成一个由低绿片岩相和绿帘－蓝片岩相组成的高压变质带，其成因显然与板块俯冲有关。

与阿尔卑斯、乌拉尔等含高压—超高压岩石的造山带相比，桐

31

棋盘石玉皇阁金顶1413寨墙87631 105< 20245110<2517100<2002850 100m39410511120<209101112120<18寨墙612图4-7 木兰山金顶剖面图

1.白云母-石英-钠长石片岩；2. 白云母-石英片岩；3. 钠长石-白云母-石英片岩；4. 阳起石-绿帘石-绿泥石-钠长石片岩；5. 白云母-钠长石-石英片岩；6. 绿泥石-钠长石-绿帘石片岩；7. 绿泥石-绿帘石-钠长石片岩；8. 绿帘石-绿泥石-钠长石片岩；9. 绢云母-石英-钠长石片岩；10.长英粒岩；11.红帘石-长英粒岩；12.蓝闪石-白云母-石英-钠长石片岩、长英

粒岩，据周高志等（19）修改

柏—大别造山带以含有巨量、多期（从新元古代至白垩纪）花岗岩为特色。值得注意的是，这些花岗岩多分布在新城一圻春断裂以北。

从图4-1还可看出，整个桐柏—大别造山带被一系列NNE向燕山期断裂切割成隆升幅度不等的块体，自西向东隆升幅度增大。

二、野外实践教学基地人文景点

1. 木兰山

位于武汉市北郊70km黄陂县境内的木兰山，不仅是蓝片岩产地而在地质上闻名于世。而且是传说中的我国古代巾帼英雄花木兰的出生地，也是历代道、佛两教圣地。木兰山东6km的木兰湖，因木兰将军在此饮马而得名。这里风景秀丽，是著名的旅游度假区。

花木兰是南北朝时期（公元420－5年）的女英雄。她18岁时女扮男装代父从军，为国征战12年，累建战功，被封为将军。战争结束后，不受朝廷俸禄，卸甲还乡，侍奉双亲，终年90岁，葬于木兰山北，立有“木兰将军”墓碑。

32

木兰将军不仅我国家喻户晓、妇孺皆知，而且随着好莱坞动画片《花木兰》在各国引起轰动而世界闻名。

2． 黄麻和鄂豫皖苏区烈士陵园 红安县是全国著名的“龙乡”和“将军县”，出了李先念和董必武两位共和国和两百余名将军。红安县城内黄麻和鄂豫皖苏区烈士陵园是全国重点烈士纪念建筑物保护单位。这里有李先念纪念馆和董必武纪念馆，展示了两位伟大家的光辉一生。这里有秦基伟、韩先楚等众多著名将领及黄麻和鄂豫皖苏区烈士的陵墓，墓碑碑文记载的生平事迹可歌可泣，感人至深。

3． 李先念故居

红安县高桥镇不仅以榴辉岩产地而在地质上闻名于世，而且是共和国李先念出生地。

李先念同志故居位于红安县高桥镇九龙冲顶李家大屋。这里山清水秀、鸟语花香、人杰地灵。其父为一佃农，母亲是家庭妇女，他们和李先念住在一起。1909年6月23日李先念就诞生在这个矮小的土坯农舍里。李先念在此生活了19个春秋，度过了青少年时代并成为木匠，从这里开始了他的传奇式生涯。故居现为全国重点文物保护单位。故居旁建有高桥地区传统教育展览馆，展出了高桥地区参加黄麻和鄂豫皖苏区的烈士的英勇斗争事迹和这里诞生的李先念及十余位将军的生平。

三、野外实践教学内容和要求

1．红安高桥

高桥基地位于湖北红安县城南约10千米处公路边。该地的蛇蚊岩、榴辉岩是鄂东北榴辉岩、蛇蚊岩带的组成部分，榴辉岩、蛇蚊岩以及变质基性岩均呈透镜体产于红安群变质岩系中。红安群变质岩系主要由白云母钠长片麻岩和少量片岩和变粒岩组成。

（1）参照图4-3，了解本点岩石类型的分布状况，对整个露头

33

进行详细的观察，鉴定岩石类型以及相互关系，系统描述各类岩石的特征。

（2）观察各类岩石的变形特征并测量发育的面理、线理等构造要素的产状。

（3）绘制适当的图件如地质简图、剖面图、素描图表示岩石之间的相互关系。如可以参照图4-4观察剖面上岩石的组合特征，参照图4-5观察变质基性岩的产状特点。

（4）鉴定各类岩石的矿物组合，尤其是榴辉岩和变质基性岩的矿物组合，确定变质相。

（5）对比榴辉岩、榴闪岩、钠长绿帘角闪岩的矿物组合，结合岩石的变形特征，建立该观察点的地质事件序列，探讨该带的地质演化历史。

（6）回校后整理野外收集的资料，完成实习报告。

（7）参观红安县城内黄麻和鄂豫皖苏区烈士陵园，了解历史、缅怀前辈，接受传统教育。

（8）参观李先念故居，了解高桥地区参加黄麻和鄂豫皖苏区的烈士的英勇斗争事迹和这里诞生的李先念及十余位将军的生平，接受传统教育。

2．黄陂县段家岗蓝片岩

段家岗位于黄陂轩岭镇南约2千米，段家岗出露的是耀岭河群变质岩系的变质酸性火山沉积岩及其中的蓝片岩夹层。露头主要岩性是长英质片岩、变粒岩和蓝片岩。重点观察蓝片岩。

（1）观察描述露头的岩石类型和相互关系。

（2）观察描述蓝闪石的特征，尤其详细观察蓝闪石的产出状态，定向生长的蓝闪石和不定向生长的蓝闪石。

（3）测量岩石中的构造变形产状要素，如面理和线理。 （4）鉴定岩石中的矿物组合，确定变质相。 3．黄陂木兰山

木兰山位于黄陂轩岭镇东约5千米，是武汉市郊著名的宗

34

教圣地和风景旅游圣地。出露的为耀岭河群变质岩系，主要为一套变质酸性火山岩和变质基性岩组合，间夹蓝片岩和红帘石浅粒岩。在作下述观察的同时，参观木兰山景点。

（1）路线观察，了解木兰山地区的变质岩岩石类型及其相互之间的关系。参考图4-8。

（2）变质双峰式火山岩观察：木兰山脚观察点。

1）观察描述变质双峰式火山岩的组合特征和岩石学特征，变质酸性火山岩为长英质片岩，变质基性岩为绿片岩。

2）素描岩石的变形样式，测量构造产状要素。

（3）红帘石观察点：见于图4-8剖面的第11层，为红帘石浅粒岩。鉴定描述红帘石的特征以及红帘石浅粒岩与围岩的关系。

（4）在玉皇阁和金顶一带：

1）主要观察和描述蓝闪石片岩的产出特征和围岩的关系。 2）素描岩石的柔皱样式，测量变形构造的产状要素，面理、线理、小褶皱轴面产状、枢纽产状。

（5）棋盘石：阳起绿帘绿泥钠长片岩的观察描述（参考图4-8第8层），素描岩石的变形样式，测量变形岩石的构造要素。

35

图4-1 桐柏—大别山变质地质图（游振东等，1999）

Ar. 大别杂岩（桐柏杂岩）；Pt2+3. 红安群（宿松群）；Pt3. 随县群、耀岺河群和上震旦统（未分）。主要高压、超高压变质岩产地：BXL.碧溪岭；FHS.峰火山；HTL 黄土岭；HZ.黄镇；MFJ.蜜峰尖；MZD.木子店；SM.石马；XD.熊店；XHD.宣化店。

变质岩野外实践教学基地：A. 红安高桥；B. 黄陂木兰山

Fig.4-1 Map of the metamorphic rocks of the Dabie Complex (You et .，1999).

1.Cretaceous-Eocene (K-E) red beds, 2. Jurassic (J) volcanic rock series, 3. Carboniferous (C1) metamorphosed conglomerate, sandstone and mudstone, 4. Cambrian to Devonian schists and semi-pelites, 5. Late Proterozoic Greenschist and Blueschist Facies metamorphic rocks, 6. Middle to late Proterozoic Epidote Amphibolite Facies metamorphic rocks, 7. Archaean Amphibolite Facies metamorphic rocks, 8. Granitoid intrusions, 9. Ultramafic rock masses, 10. Granulite Facies metamorphic rocks, 11. Localities with UHP eclogites, 12. Localities with HP eclogites, 13. Kyanite-gedrite schist, 14. Shear zones with mylonites, 15. Boundary faults, 16. Other faults. NCCB North China Continental Block, YCB Yangtze Continental Block.

A - Gao Qiao, Hongan study locality, B. Mulan Shan, Huangpi study

locality.

图4－4 红安高桥地质图（上）和地质剖面图（下）

图4-6 木兰山地区地质简图 (据索书田、桑隆康、韩郁菁、游振东等（1993）修改) Fig. 4-6 Geological sketch map of Mulanshan area。Modified from Suo Shutian，

Sang Longkang，Han Yujing et al。（1993）

第五章 岩石学野外工作方法

一、野外地质观察记录格式及整理

1．野外地质观察记录格式

野外地质观察内容必须记录在专门的野外记录簿上，记录格式如图5-1，文字记录在右页，图画在左页。

日期： 地点 (素描图或剖面图) 日期： 地点 1 路线 1. XX——XX 点号 Y001 图号 XXXXXXX 位置 ……………………………………… 露头 ……………………………………… 点性 ……………………………………… 描述 点S：……………………………. ……………………………………... 产状：160∠50（S0，点S12处） 240∠30（S1，点S12处） 240∠30（L1，点S12处） 样品：Y20-1(H，黑云母-斜长石 片麻岩1，点S12处) Y20-1(C，黑云母-斜长石 片麻岩1，点S12处) 照片: 1-1Y001 （空5-7行） 点S：…………………………… …………………………………….... （空5-7行） 点间 ……………………………………… ……………………………………… 图5-1 野外记录格式示意图

（1） 文字记录格式

①日期、地点在每天工作开始时填写，地点指当天驻地或前一天驻地；路线写路线编号和起点－终点；

②每个地质点记录应包括点号、图号、位置、点性、描述和点间等项内容，点号一般以地名的第1－2个字母＋序号编；图号指所使用的地形（质）图图号。如未使用的地形（质）图，则可代之以地区；位置应尽量以制高点、村庄等地名作标志，如XX村XX方向

37

XXm等。当附近无上述标志时，可用前一地质点作标志；露头应说明地质点附近露头情况，除记录出露情况是否良好外，还应说明天然露头、采石场、水渠边、小陡坎等特殊标志；点性应说明地质点性质（地层分界点、岩石分界点、岩性观察点、断层点等）；

③描述：对地层或岩石分界点应对两侧地层或岩石分别描述，并描述二者接触关系；对断层点除详细描述断层带规模、组成、性质、产状外，还应分别描述断层两盘地层或岩石类型及其产状。产状、样品、照片均须单独占一行。产状记录应在测量数据之后说明其性质（面、线理性质、序次等）和测量位置；样品记录应在样品编号之后说明样品类型（用英文第1－2个字母表示，如：H－标本、C－化学样、I－同位素样等）。样品记录完毕后应空5－7行，以备以后填写鉴定、分析结果；照片应记录照片编号（如1-1Y0001表示第1卷第1张）、摄像位置、光圈、速度、距离、方向等参数，一般还应在左页画上相应的简单素描图；

④点间：说明距前一点的方向距离、地质情况变化情况。应连续记录，以能恢复路线地质剖面为标准。观察点及点间记录完成后，应空5－7行以备备注，再记录下一点。

（2） 地质素描图和信手剖面图

①地质素描图：地质调查过程中，对有意义的现象应作出素描图。素描图应简明清晰、现象突出。所有素描图都应有图名、图例、比例尺（通常用直线比例尺较直观）。除标本素描(图5-4)外，都应注明方向（图5-2）。通常平面素描图需表示出正N方向。

②信手剖面图：对重要或地质情况较复杂路线应作信手剖面图。信手剖面图也都应有图名、图例、比例尺（通常用直线比例尺较直观）、产状、作图方向等内容（图5-3）。当有地形图时，作图方向、距离、高程等作图数据在地形图上直接量取。

（3） 野外地质观察记录的整理

①当天资料当天整理。对记录中的各种符号、代号、编号、数据、地质素描图和信手剖面图等一律着墨；

38

②整理标本、样品，要求编号清楚、与野外记录符合，并将标本、样品妥善包装、保存；

③作好当天工作小结，将其记在野外记录簿上。 ④编写野外记录簿目录，格式如下：

地区或图幅 路线编号 起止地点 观察点 页码 49－6 8 小河－新店 Y0001－Y0008 1－10

… . . . .

. . . . .

图Y1023-1 广水市株心沟混合岩化奥长花岗质片麻岩小岩体素描 trg. 混合岩化奥长花岗质片麻岩；gg,二长花岗质片麻岩；a.g.变质表壳岩(a.条带状角闪岩；g.条带状黑云母斜长石片麻岩)；σ1.σ2.σ3.第1、2、3期伟晶岩；τ.细晶岩 . . . . . 图5-2素描图(引自Sang Longkang, 1997)

图5-3 信手剖面图

39

二、岩石的野外观察记录内容

肉眼（包括放大镜）观察鉴定岩石是岩石学野外工作基本内容，也是地质学家和工程师的基本功。其目的是全面描述肉眼观察的颜色、构造、结构、矿物成分等岩石基本特征，依据这些基本特征定名，为野外综合工作和室内进一步研究提供原始基础资料。岩石野外观察描述内容依次为：

1. 颜色

颜色是岩石最醒目的特征。颜色描述包括颜色种类和深浅，如暗红色、浅黄绿色等。新鲜岩石的颜色是岩石组成矿物颜色的综合反应。如绿泥石是绿色的，主要由绿泥石组成的绿泥石片岩也为绿色。除矿物组成外，岩石颜色与结构（粒度）有关，相同矿物组成的岩石，粒度越细、颜色越深。如辉绿岩比辉长岩颜色深，而玄武岩的颜色更深，通常是黑色。此外，风化作用会改变岩石颜色。若岩石遭受了风化，应指出风化后的颜色。

2. 构造

岩石构造指岩石在矿物空间分布方面的特征，分布是否均匀、是否定向等。例如无定向构造中，若岩石中矿物分布均匀，

则称为块状构造，若分布

不均匀则称为斑杂状构造

图5-4 板岩（a）和片岩（b）素描图

等；定向构造包括各类面

示板岩平整的劈理定向，片岩中可辨别出白云母和

理、线理，二者通常在岩黑云母单晶。板岩（a）和片岩（b）分别取自苏格兰

Argyll 和Sutherland （Mason，1990）

石同时出现，此时线理产

(a)线理板劈理面5cm黄铁矿变斑晶片理面0(b)白云母黑云母 40

在面理上（图5-4），因此，应在面理面上测量线理产状。

3. 结构

肉眼观察岩石结构主要看颗粒形状、大小。 (1)大小：包括

7d=5.0粒度及其分布。肉眼

3.0d=可见颗粒的粒度（粒

径d）可用粒度对比图（图5-5）估计，颗粒粗大者则直接用尺测量。肉眼不能分辨颗粒者，则视岩石的颜色、光泽和断口等特征判断属隐晶质或非晶质（玻璃质、凝胶质、粉砂质、泥质）。不过，不同

图5-5 粒度对比图

成因类型岩石粒度

（粒径d单位：mm。引自武汉地质学院岩石教研室，1976）

划分不同：岩浆岩中以2、5mm为界分

细、中、粗粒，变质岩中以1、2mm为界分细、中、粗粒，而碎屑岩中0.05、2mm为界分粉砂、砂、砾等；在粒度分布方面，对结晶岩而言，如果岩石中所有颗粒粒度近相等，则称为等粒结构（homogranular texture）（图5-6a）。若颗粒粒度显著不同，且无占优势的粒度，则称为不等粒结构（heterogranular texture）（图5-6b）。若颗粒粒度呈双模式分布，大颗粒（岩浆岩中称为斑晶porphyrotope而变质岩中称为变斑晶porphyroblast）为细小颗粒（基质matrix）包围，则称为斑状结构prphyritic texture（岩浆岩中）或斑状变晶结构prphyroblastic texture（变质岩中）（图5-6c）。变斑晶和基质通常由不同矿物组成。对碎屑岩而言粒度分布相当于分选性：如果岩石

87.0d=5d=2.061d=0.11.0d= 41

50.2d=3d=0.542中所有颗粒粒度近相等，则称为如果岩石中所有颗粒粒度近相等，则称为分选好（图5-7a）。若颗粒粒度显著不同，且无占优势的粒度，则称为分选中等（图5-7b）若颗粒粒度呈双模式分布，若颗粒粒度呈双模式分布，则称为分选差或分选极差（图5-7c,d）。

(a) (b)(c)图5-6等粒结构(a) 不等粒结构(b) 斑状结构或斑状变晶结构(c)

a,b.变质橄榄岩据Raymond(1995)；c为示意图

(2)形状：结晶岩的颗粒形状包括矿物的自形程度和结晶习性。矿物按自形程度分为自形（矿物的晶面完整，图5-8a,d）、半自形（部分晶面完整、部分不规则外形，5-8b,e）和它形（无完整晶面、外形不规则，图5-8c,f）。矿物按结晶习性分等轴粒状、板状、鳞片状、柱状、针状、纤维状等；碎屑岩的颗粒形状包括碎屑的磨圆度和形状。碎屑按磨圆度分为棱角状（以凹面边缘为主，偶见直线边缘，图 5-9a）、次棱角状（以直图5-7分选性目估图

a.分选好；b.分选中等c.分选差；d.分选很差， 线边缘为主，可见凹面

引自邬金华（1991）

边缘，偶见凸边缘，图5-9b）、次圆状（以直线边缘为主，可见凸边缘，偶见凹面边缘，图5-9c）和圆状（以凸边缘为主，偶见直线边缘，图5-9d）。碎屑的磨圆度可与矿物的自形程度相对比：棱角状与自形、次棱角状和次圆

42

状与半自形、圆状与它形分别类似；碎屑形状按长、中、短轴（分别以A、B、C表示）比值B/A和C/B分为扁平状（B/A>2/3,C/B<2/3）、

球状（B/A>2/3,C/B>2/3）、片状(a)(b)(c)（B/A<2/3,C/B<2/3）、棒状（B/A<2/3,C/B>2/3），显然可与

(d)(e)(f)矿物的结晶习性相对比。

4. 矿物成分

矿物成分描述包括矿物的图5-8 矿物自形程度示意图

a,d.自形；b,e.半自形；c,f.它形； 种类、鉴定特征和百分含量。

a-c.斜长石；d-f.石榴石

通常按含量自多至少为序，逐一描述；对斑状结构或斑状变

晶结构的岩石，先描述斑晶或变斑晶，后描述基质；对碎屑（陆源、内源或构造碎屑），先描述碎屑，后描述基质和胶结物。

矿物鉴定特征包括矿物的颜色、光泽、硬度、晶形、解理、断口、双晶等。对隐晶质和玻璃质，由于矿物成分肉眼不能分辨，所以主要描述颜色、光泽和断口等特征。

肉眼估计矿物百分含量难度较大，可将岩石与矿物百分含量对比图（图5-10）相比较，目估含量。对颗粒粗大的矿物，可在露头上选一代表 性的面，统计几条线图5-9 磨圆度目估图

a. 棱角状；b. 次棱角状次；c. 次圆状；d. 圆状， 上该矿物所占长度与

引自邬金华（1991） 总长度的百分比，作

为矿物百分含量。按

百分含量，组成岩石的矿物可分为主要矿物（＞10%）、次要矿物

43

（1-10%）和微量矿物或副矿物（＜1%）。

5. 其它特征

包括次生变化、破碎情况、细脉穿插、矿化等。

6. 命名（野外描述时，岩石名称置于岩石描述之前）

在上述观察基础上，按岩石分类命名原则，对岩石正确命名。 一个好的野外岩石描述，除应包括上述内容外，还要有对重要 现象的素描。素描图应有比例尺（直线比例尺较好）和简要说明。

图5-10 矿物百分含量对比图

在野外工程勘查工作中，岩石描述除岩石学常规要求外，还要求对岩石的工程力学性质进行详细观察描述。表1-2、表1-3列出了岩石风化程度和岩石强度硬度的分类和野外估计标准，可供实际工作中参考。

44

表1-2 岩石风化程度分类（Chaplow et al., 1977；引自Murray，1981）

等级 描述术语

IA IB II 新鲜 未退色

特 征

III IV V

比较 轻微

中度风化高度风化完全风化

新鲜 风化 仅在主

要不连续在不连续面和岩石上退色 面上退色

分解和（或）崩解

100%

50 50% 块体构造块体构造和

未受扰动组构被破坏

表1-3 岩石材料强度分类（Chaplow et al., 1977；引自Murray，1981）

描述术语 很强（very strong）

无侧限抗压强度（MPa）

＞100

硬度的野外估计

很坚硬岩石， 需几锤才能将样品打碎

坚硬岩石，

强（strong） 50-100 手拿样品只一锤即可打碎

软岩石，

中强（moderately strong） 12.5-50 用镐尖能刻5mm的划痕

中弱（moderately weak） 5.0-12.5 很难用手切削

很软岩石，

弱（Weak） 1.25-5.0 地质镐尖一击可使材料破碎

很弱岩石或坚硬土 脆性或韧性，

0.60-1.25

（very weak rock or hard soil）可能难于在手中破碎

很硬（very stiff） 0.30-0.60 土可用指甲刻划

硬（stiff） 0.15-0.30 土不能用手指压上印痕 结实（firm） 0.08-0.15 土用手指强压才能压上印痕 软（soft） 0.04-0.08 土易于用手指压上印痕 很软（very soft） ＜0.04 土在手中一挤就在指间流出

三、判断岩层面向的野外原生标志

面向指岩层（沉积或火山岩层）顶面法线所指的由老到新（由底面至顶面）的方向。岩层面向的研究是对岩层生成顺序的研究，显然，它是沉积或火山岩分布区构造研究的基础，有重要的意义。判断沉积岩或火山碎屑岩层面向的野外原生标志包括沉积层理、层

45

面构造、古生物、软沉积变形构造等，判断熔岩层面向的野外原生标志包括气孔构造、节理、岩枕等。

1. 判断沉积岩或火山碎屑岩层面向的野外原生标志 （1）沉积层理

(a)(d) ① 粒序层理：见于碎

屑沉积或火山碎屑沉积岩层之中。如图5-11a,通常(b) (e) 粒序层理中由粗至细（典型的如：砾－砂－泥、火

(c) (f) 山砾－火山砂－火山灰）的方向代表岩层面向。这是碎屑物质在一次沉积过

图5-11 利用层理判断岩层面向

程中由于水动力逐渐衰

a.粒序层理；b.板状交错层c. 楔状交错层d.波状

减，或火山碎屑物质在一交错层e.f.槽状交错层。箭头指向岩层面向 次沉积过程中，火山喷发

强度逐渐衰减而造成的分选的结果。少数情况下会出现反向粒序层理，与正向粒序层理区别在于：反向粒序层理的顶面与上一层的底面是渐变的，而正向粒序层理的顶面与上一层的底面是突变的。

② 交错层理：交错层在各类碎屑岩层中都广泛分布，按层系的形状分板状、楔状、波状、槽状等4

(a) 类（图5-11b—5-11f）。无论那种交错层，纹层均与层系顶界呈大角度相交，(b) 而与层系底界相切（图5-11b—5-11e）或平行（图5-11f），均可用作判断岩(c) 层面向。

（2）层面构造 图5-12波痕

a.浪成波痕；b.流水波痕(水平箭头

① 波痕：波痕多见于砂岩、粉砂指向水流方向)；c.截顶波痕（改造

波痕。箭头指向岩层面向 岩、碳酸盐岩层面上，不是所有波痕

）

都能用作判断岩层面向。只有具尖峰

46

圆谷的波痕（图5-12a,b）或因改造而截顶的波痕（图5-12c）才可用作判断岩层面向的标志。

②泥裂：常见于粘土岩、粉砂岩、细砂岩层面上，偶见于碳酸盐岩层面上，V型裂缝开口方向

(a)(b)(c)指向岩层面向（图5-13a）。

③雨痕或雹痕：常见于粘土

图5-13泥裂(a)、雨痕或雹痕(b)

岩、粉砂岩层面上，凹坑开口方

和冲刷面(c)

向指向岩层面向（图5-13b）。

箭头指向岩层面向

④：水流冲刷的凹凸不平的

冲刷面的凹坑中有下伏岩层的碎块或砾石，可用来判断岩层面向（图5-13c）。

（3）古生物

我们不仅可用系统的古生物化石资料确定岩层新老关系，而且根据某些化石埋藏保存状态也可判断岩层面向。如某些藻类形成的叠层石，虽然形态各异，但均有向上突起的纹层（图5-14a）。分支

图5-14叠层石(a)和群体珊瑚(b)（据余素玉（1982）改编）

状群体珊瑚枝杈向上张开（图5-14b左），蜂窝状群体珊瑚复体向上撒开（图5-14b右）等。至于一些文献上提及的贝壳，则应视具体情况具体分析：在波浪和水流作用下，大多数贝壳被掀翻而凸面向上，而在静水条件下的贝壳则凹面向上。

（4）软沉积变形构造

软沉积变形构造是沉积物尚未完全固结成岩时发生的变形构造。可判断岩层面向的软沉积变形构造包括图5-15所示的碟状构

47

造、负荷构造和滑塌构造。

①碟状构造：碟状构造见于砂岩、粉砂岩中，其形成与沉积物 中的水向上流动冲断纹层有关。由于其碟状纹理边缘上翘，故可指示岩层面向(图5-15a)。

②负荷构造：出现在覆于泥质岩之上的砂岩底面，由于超负荷或差异负荷而发生垂向流动而形成圆丘状或不规则状瘤状突起，下伏泥质岩则形成一排向上尖灭的尖舌，可指示岩层面向(图5-15b)。 当尖舌呈火焰状时，则称为火焰状图5-15碟状构造(a)、负荷构造

(b)和滑塌构造(c) 构造。

图a据Potter(1977)，引自朱志澄

③滑塌构造：是松软沉积物在（1999），局部；图b据刘宝珺等（1980），

引自余素玉、何镜宇（19），局部（1.

重力作用下沿斜坡向下滑塌而形砂岩；2.泥质岩）；图c据Kuenen(1953)，

。箭头指向岩层面向 成的复杂柔褶、断层构成的构造。引自朱志澄（1999）

其中的褶皱和小冲断层常被上覆

岩层切断，因而具有指示岩层面向意义(图5-15c)。

2. 判断熔岩层面向的野外原生标志

判断熔岩层面向的野外原生标志包括气孔构造、原生裂隙、原生节理和枕状构造等(图5-16，5-17)。

（1）气孔构造：典型者如南京方山和河北汉诺坝第三纪玄武

(a)(b)©(c)© 图5－16熔岩的原生构造

a.熔岩层示意剖面图，注意有一个半充填气孔也具有指示岩层面向意义；b.山

西大同火山岩的表面熔渣壳及楔形张裂隙c.柱状节理和层状节理，水平箭头示流动方向，小箭头指向岩层面向（据武汉地质学院岩石教研室（1980）、邱家骧（1991），

略有修改）

48

岩，每次喷发形成的熔岩层自底至顶气孔特点不同(图5-16a)：顶部气孔小、形状为椭圆－不规则状，气孔含量多、气孔带厚度大，由于顶部氧化最强，因而顶部气孔带多呈红色，称之为“红顶”，这是最明显的标志；中部气孔大、形状为圆状，气孔含量少－无；底部气孔大小中等，形状为扁长圆状、串珠状、管状、人字形，气孔含量中等、气孔带厚度薄。此外，特别值得注意的是部分充填的气孔，由于充填物总是位于下方，因而也有指示岩层面向意义。

（2）原生裂隙和原生节理：

熔岩顶部常见玻璃质熔渣壳及楔形张裂隙(图5-16b)；在具有层节理和柱状节理的熔岩中，柱体粗而短者在下部、细而长者在上部(图5-16c)。

（3）枕状构造：枕状构造是水下熔岩的标志（图5－17 a）。在枕

状熔岩中，岩枕多分布

图5－17熔岩的枕状构造 在岩流顶部，单个岩枕

a.剖面示意图；b.岩枕剖面，箭头指向岩层面向。

顶面上凸，其中之空腔引自武汉地质学院岩石教研室（1980） 凸面也向上，其底面则为上凸面、平面或呈向下突出的楔形。其中空腔面较平，气孔在顶、底部特点也不同(图5-17b)。

（4）其它标志：熔岩层顶部结晶程度差、中部结晶好，底部结晶中等；顶部常见喷气孔、胀裂丘（脊）、顶部塌陷、沉积岩或熔岩下贯岩脉、绳状（或波状、旋涡状、碎块状）顶壳、同成分撕裂的角砾熔岩，底部常见下伏岩层角砾、底面坑凹不平等；在有巨晶及捕虏体的熔岩中，应注意重力分异现象。如汉汉诺坝第三纪碱性玄武岩中，顶部歪长石巨晶及花岗片麻岩多，而中下部普通辉石（含钛辉石壳）多，而底部钛铁矿巨晶及二辉橄榄岩团块多。

水(a)(b)

49

四、侵入体生成顺序的野外判别标志

侵入体生成顺序的野外判别标志包括切割（穿插）关系与包裹关系、流动构造、冷凝边、烘烤边或接触变质晕等。

1. 切割、穿插关系与包裹关系

被切割、穿插和被包裹者为早期岩体。反之，切割、穿插和包裹其他岩体者为晚期岩体。如图5-18a中，④切割、穿插了①②③，①切割了②③，而③穿插了②，因而侵入体生成顺序（早→晚）为

N~~~3~~~~~~~~2~~~90~231(a)0~~~4~~~~1~~~~~~~~(b)00.5 m1m

图5-18 侵入体的穿插、切割关系

a.北京周口店岩体的穿插切割关系平面图。1－花岗闪长岩体（较晚）；2－石英闪长岩体（较早）；3－玫瑰色粗粒长英岩脉；4－花岗细晶岩脉。房山关坻，引自邱家骧，1991；b.桐柏山新店斑状花岗岩（1）侵入于桐柏二长花岗质片麻岩（2），二长花岗质片麻岩中有大量黑云母-斜长石片麻岩包体（3），注意新店斑状花岗岩切割了二长花岗质片麻岩的片麻

理和黑云母-斜长石片麻岩包体。引自中国地质大学桐柏山队，1991

图5-19大别山二长花岗质片麻岩（GG）侵入于变质表壳岩系条带状黑云母

-斜长石片麻岩（GB）和混合岩化英云闪长质片麻岩（TG）露头素描

a.湖北广水市蔡家河飞沙河水库，黄土寨岩体，注意右上角接触面附近有黑云母-斜长石片麻岩包体；b.湖北英山叶家湾，赵沟岩体。注意岩体与包体面理可不一致。

引自Sang Longkang,1997

50

②→③→①→④；图5-18b中,①切割了②的片麻理和其中的包体，因而比②晚；图5-19a中，GG穿插、包裹GB, 因而GG是侵入 于GB中的变质花岗质侵入体；而图5-19b中，大别山二长花岗质片麻岩（GG）包裹了混合岩化英云闪长质片麻岩（TG），二者面理可不一致，即GG切割了TG的面理，因而这两个变质侵入体中，GG晚于TG。

这里有两点值得特别注意：

（1）单凭像图5-18b、图5-19a那样的复杂曲折的“穿插”边界并不足以判断岩体的先后关系，更重要的是切割早期岩体中的岩脉（图5-18a）、包体、面理（图5-18b、图5-19）和包裹早期岩体（图5-19）等证据；

（2）在变质岩分布区，变质岩通常都遭受构造变形，而发育明显的面、线理。变形强烈时，可完全消除对原生结构、构造、接触关系和所经历的地质事件的“记忆”，造成原岩恢复和地质事件分析的困难。此时，为了有效地进行原岩恢复和建立地质事件序列，详细研究弱应变域是很有必要的，因为这些地段保留了较多原生信息以帮助恢复“记忆”。原岩为花岗质侵入岩的正片麻岩在变形弱时可保留与围岩的侵入接触关系（图5-19），可称为英云闪长质片麻岩、奥长花岗质片麻岩、花岗闪长质片麻岩，以突出其原岩。它们是前寒武纪片麻岩区最主要的组成，称为“TTG岩系”。

2.流动构造

具平行于两侵入体接触面的流动构造的岩体为晚期岩体，流动构造被切割的岩体为早期岩体（图5-20a）。

3.冷凝边

具冷凝边（粒度较细，或隐晶－玻璃质）的侵入体较晚（（图5-20b）。

4.烘烤边或接触变质晕

出现烘烤边（往往呈黄色、砖红色）或接触变质晕的侵入体较晚（图5-20c）。

51

(a)N123(b)100(c)21312020cm02m303km 图5-20 流动构造（a）、冷凝边（b）和接触变质晕（c）

a.寿王坟两次侵入体流动构造的关系（1－早期侵入体；2－晚期侵入体；3－流动构造）；

b.玉林市万田垌两次侵入体接触关系（1－早期侵入体；2－晚期侵入体；3－冷凝边），引自高秉璋等（1991）；c.江西塘口两次侵入体接触关系（1－晚期侵入体；2－早期侵入体；

3－接触变质晕）。图a、c引自邱家骧（1991）

五、确定韧性剪切带运动方向的标志

韧性剪切带是变质岩区最常见的构造现象，其组成为各类糜棱

岩。确定韧性剪切带运动方向是变质岩区构造研究的主要内容之一。图5-21表示了确定韧性剪切带运动方向的主要标志。

1.错开的岩脉或标志层

穿过剪切带的岩脉或标志层往往呈“S”形弯曲，造成岩脉或标志层在剪切带两盘明显位移，根据位移方向可判断剪切方向（图5-21A）。

2.不对称褶皱

当岩层受到平行层面方向的剪切时，由于层面的原始不平或剪切速率的变化，而导致岩层弯曲旋转。随着剪切应变的递增，褶皱幅度被动增大，形成缓倾斜的长翼和倒转的短翼组成的不对称褶皱，这种褶皱倒向指示剪切方向(图5-21B)。

3．鞘褶皱

鞘褶皱的枢纽方向或鞘褶皱的倒向指示剪切方向(图5-21C)。 4.S－C面理

剪切带内常常发育S面理和C面理两种面理，S面理为剪切带内面理，在剪切带内呈“S”形展布。而C面理为糜棱岩面理，实

52

图5-21确定韧性剪切带运动方向的主要标志

A. 错开的岩脉或标志层；B.不对称褶皱；C.鞘褶皱； D. S－C面理；E. “云母鱼”结构；F.G. 旋转碎斑系（F－“σ”型；G－“δ”型）；H. 不对称压力影；I. “多

米诺骨牌”结构；J. 曲颈状结构。引自朱志澄（1999）

际上是一系列平行于剪切带边界间隔排列的小型强剪切应变带。常由更细小的颗粒或云母等矿物组成。两面理相交的锐角指向剪切方向(图5-21D)。随着应变增强，锐角变小，最终两面理会互相平行。

5.“云母鱼”结构

53

“云母鱼”结构常见于云母片岩中，是剪切过程中，当先存的云母片在（001）解理处于不易滑动的情况下,沿与（001）解理斜交方向上的微型犁式正断层滑移、分离、旋转形成。它具有似鱼一样的不对称形状，两端发育有细小矿物碎屑组成的尾部，尾部将相邻“云母鱼”连接，形成台阶式结构，尾部构成C面理，“云母鱼”则构成S面理，与上述S-C面理一样，二者相交锐角指示剪切方向(图5-21E)。

6.旋转碎斑系

在糜棱岩中韧性基质剪切流动情况下，碎斑发生旋转并改变形状，形成具不对称楔形尾部的碎斑系（图5-21）。根据结晶拖尾的形状，分“σ”型(图5-21F)和“δ”型 (图5-21G)两类。“σ”型碎斑系(图5-21F)的楔形结晶拖尾的中线分别位于结晶参考面（图中X1）的两侧；“δ”型 碎斑系(图5-21G)结晶拖尾细而长，根部弯曲，两侧结晶拖尾均沿中线由参考面的一侧转向另一侧。两种碎斑系的拖尾尖端延伸方向均指示剪切方向（图5-21）。

7.不对称压力影

韧性剪切带中不对称压力影结晶尾指示剪切方向(图5-21H)。 8.“多米诺骨牌”结构

在递增剪切作用下，糜棱岩中较强硬的碎斑（如长英质糜棱岩中的长石碎斑）发生破裂、旋转，使各碎片向剪切方向倾斜，犹如多米诺骨牌被推倒，故称为“多米诺骨牌”结构。其裂面与剪切带的锐角指向剪切方向 (图5-21I)。

9.曲颈状结构

在递增剪切作用下，糜棱岩中的碎斑、矿物集合体、岩石包体等一侧被拉长（或拉断），形成曲颈状结构，曲颈弯曲方向指向剪切方向（图5-21J）。

54

参考文献

成都地图出版社，《中国交通》，成都：成都地图出版社，1996：87

高秉璋、洪大卫、郑基俭、廖庆康、方宗斌等，花岗岩类区1:5万区域地质填图方法指南。

武汉：中国地质大学出版社，1991：48

湖北省地质矿产局，《湖北省区域地质志》，北京：地质出版社，1990：5－471和附图之一 李石、王彤，《桐柏山－大别山花岗岩类地球化学》。武汉：中国地质大学出版社，1991 路凤香，桑隆康，邬金华，廖群安，《岩石学》。中国地质大学，2000

马昌前、杨坤光、唐仲华、李增田，《花岗岩岩类岩浆动力学——理论方法及鄂东花岗岩类例

析》。武汉：中国地质大学出版社，1994：15—23

邱家骧，《应用岩浆岩石学》。武汉：中国地质大学出版社，1991

桑隆康，邬金华、杨坤光、周汉文、陶鲜、郑建平、马昌前，建立地质学国家理科基地岩石

学课程野外实践教学基地。《当代教育杂志》，2001（5）：50

桑隆康，游振东，大别山前寒武纪变质地体基本组成. 《地质论评》，1994，40（3）：265-273 索书田、桑隆康、韩郁菁、游振东等，《大别山前寒武纪变质地体岩石学与构造学》，武汉：

中国地质大学出版社，1993：1－74

邬金华，《沉积岩石学实习指导书》。武汉：中国地质大学出版社，1991：23 武汉地质学院岩石教研室，《岩浆岩石学》（下册）。北京：地质出版社，1980

徐树桐、刘贻灿、江来利、苏文、季寿元，《大别山的构造格局和演化》。北京：科学出版社，

1994

徐树桐、苏文、刘贻灿等，大别山东段高压变质岩中的金刚石。《科学通报》，1991，36（17）：

1318-1321

薛迪康、葛宗侠、张宏泰等，《鄂东南铜金矿床成矿模式与找矿模型》。武汉：中国地质大学

出版社，1994

杨尉然、王国灿、简平，《大别造山带构造年代学》，武汉：中国地质大学出版社，2000：17

－67

游振东、韩郁菁、然、张泽明、韦必则、刘嵘，《东秦岭大别高压超高压变质带》。武汉：

中国地质大学出版社，1988，

55

游振东、钟增球、张泽明，桐柏—大别山区高压变质相的构造配置，《地学前缘》，1999，6（4）：

237—245

余素玉，《化石碳酸盐岩》。北京：地质出版社，1982

余素玉、何镜宇，《沉积岩石学》。武汉：中国地质大学出版社，19

周高志、J.G.Liou、刘源骏等，《湖北北部高压、超高压变质带》。武汉：中国地质大学出版社，

1996

周高志、康维国、高敬礼、刘晓春，鄂北蓝片岩带的基本特征，《长春地质学院学报》（鄂皖

蓝片岩带专辑），19：10－17

朱志澄，《构造地质学》（第2版），武汉：中国地质大学出版社，1999

Mason, R., 1990, Petrology of metamorphic rocks, second edition, Uniwin Hyman Itd, London Okay, A.I., Xu, S., Segor, A.M.C., Coesite from the Dabie Shan eclogites, Central China. Eur.

J.Mineral, 19 , (1): 595—598

Sang Longkang, Rock assemblages and forming age of Dabie-Tongbai comblexes. J. China

University of Geosciences.1997，8(2):106-113

Sang Longkang, The petrochemistry of the Lower Prhoterozoic metamorphic rocks from the

Dabieshan-Lianyungang area, the southeastern margin of the North China Platform. Mineralogical Magazine, 1991, 55(379): 263—276

Sang Longkang, Roger Mason & Zhou Hanwen, Studing Metamorphic Rocks in the Field. Wuhan:

China University of Geosciences, 2000

56