山东省淄博市金岭闪长杂岩体矿区生产实习生产实习报告

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山东省淄博市金岭闪长杂岩体矿区生产实习生产实习报告

2023-02-23 04:17| 来源: 网络整理| 查看: 265

实习时间:2014年6月30日—7月16日

小组成员:组长:张×

成员:解浩 袁×× 李×× 林××

实习任务:本次实习是通过对山东省淄博市张店区附近出露的金岭岩体和围岩的地质调查实习。主要是对金岭地区的地层、岩性、构造现象、岩体与围岩的界线、矿产区域分布、岩体相变或期次关系等有一定的初步了解,对区内主要构造现象及特征、主要矿产的成因及找矿有利条件做初步总结。新接触数字地质填图软件,学会数字填图并绘制实际材料图、区域地质图两幅主要图件。

工作过量总结:我们一共跑了7条路线,定点24个,并且记录了完整的行程路线,拍摄了200余张照片,发现了很多的有趣的现象,其中包括奥陶系灰岩当中发现的正笔石化石。

实习区简介

金岭铁矿区位于鲁西隆起区北部边缘, 东临淄河断裂带, 北靠齐河- 广饶和益都深大断裂带, 与济阳凹陷相邻。由于受区域东西向构造和新华夏活动的制约, 形成向北东倾伏的金岭短轴背斜。背斜的中心被燕山期闪长杂岩体所占据,两翼地层为中、下奥陶统、石炭系、二叠系和第四系。

图1 淄博金岭铁矿交通位置图

地理位置:金岭矿区位于山东省淄博市临淄区、桓台县及张店区交界处,毗邻胶济铁路、济青高速公路,其间有沥青公路相通,交通十分便利。金岭矿区为山前平原、低山丘陵地貌,围绕金岭岩体分布,地势较平坦,海拔标高约27~256m。

气候:区内为大陆季风区气候,四季分明,具有春季干旱多风、夏季炎热多雨、秋季凉爽易于旱涝、冬季寒冷少雪的气候特征,气温及降雨量变化较大, 7~8月气温最高,平均31℃左右,最高可达38℃以上,最低为12月至次年2月,一般在-7℃~0℃之间,最低-14℃,年平均气温12.9℃。6~8月份为雨季,月降水量平均50~120mm,最高达130.4mm,其他月份降水量较少,年平均降水量586.4mm。冰冻期为12月至次年2月,一般冻土厚度0.50m。由于降水量及温度的变化影响,8月份相对湿度较大,可达77~85%,冬春季湿度较小,一般在50%左右,年均湿度64~68%。

水文条件:区内地表水系不发育,仅有一条乌河迳流,全长40公里,上游河床狭窄,仅3~5m;中下游稍宽,约10~15m。由于近年来气候干旱,大气降水减少,工农业用水增多,造成地下水位逐年下降,乌河随之干枯。区内无大的水体和河流。

地震情况:据淄博市地震局监测资料,淄博及邻区(35.8°~37.4°N,117.4°~118.6°E)1346年以来共发生5级左右及5级以上破坏性地震10次,其中6级以上地震1次,即1829年11月19日临淄东南(青州附近)6.2级地震。淄博境内1900年以来最大的地震为1931年7月25日博山(震中经纬度在淄川口头)4.8级地震。1970年以来共发生3级以上地震18次,其中4级以上地震2次,分别是1982年1月20日邹平附近4.2级地震和1985年5月8日青州4.1级地震。淄博及邻区1970年至今共发生2级以上地震175次,平均每年4.5次左右,3级以上地震18次,平均每年0.5次左右,4级以上地震共2次。近几年,该区并无大的地震记载,设防地震烈度为7级。

经济状况:金岭矿区铁矿为矽卡岩型矿床,矿石为磁铁矿。矿床形态以似层状和扁豆体状为主。探明储量1.7亿吨,保有储量1.5亿吨。富矿比97.76%,其中品位大于45%的铁矿石储量1.6亿吨。本区人口众多,居民点较为密集,工农业发达。工矿企业主要有山东金岭铁矿、山东金鼎矿业有限公司(王旺庄大型富铁矿床)、淄博宏达铁矿、淄博顺达铁矿及其他小型铁矿山。另有炼油厂、化肥厂、橡胶厂、乙烯厂为主体的石油化工基地和山东铝厂、张店钢厂、新华制药厂以及众多的煤矿企业、陶瓷工业等。农业以盛产小麦、玉米为主,是我省重要的产粮区之一。

区内劳动力充裕,电力供应充足,地下水资源丰沛,矿山开发的外部条件十分优越。

区域地层与岩石

区内地层以金岭岩体为中心,呈环带状分布。出露地层主要有奥陶系马家沟组(OM)、石炭系(C)、二叠系(P)部分岩段及第四系山前组(QS),由老至新简述如:

(1)奥陶系马家沟组(OM)

本组为一套碳酸盐建造,主要岩性为厚层—巨厚层泥晶灰岩、云斑灰岩、中层白云岩、薄层泥质白云岩、角砾状白云岩等。总厚度800m。自下而上划分为东黄山段、北庵庄段、土峪段、五阳山段、阁庄段、八陡段六个岩性段,区内揭露的主要为五阳山段、阁庄段、八陡段三个岩性段。

(2)石炭—二叠系月门沟群(C—Py)

主要岩性为深灰色粉砂岩、泥岩夹砂岩、灰岩、铝土岩、煤层(或煤线),依据灰岩的发育情况,分为三个组:下部不含灰岩者为本溪组;中部含灰岩者为太原组;上部不含灰岩者为山西组。总厚度400m左右。

(3)二叠系石盒子组(P)

主要岩性为灰绿、黄绿、紫红、灰紫等杂色长石石英砂岩,粉砂质泥岩,夹灰黑色泥页岩及煤线。厚600m左右。自上而下分为黑山段、万山段、奎山段、孝妇河段。

(4)第四系山前组(QS)

  主要由粉质粘土、砂质粘土组成,局部含钙质结核,夹3—5层砂或卵砾石。矿区内广泛分布,覆盖于基岩之上,由南向北逐渐增厚。在底部基岩面以上有含角岩、变余砂岩碎石的粉质粘土,碎石呈次棱角状及棱角状。

实际情况下,由于自然和人为条件的影响,上述理论地层可能未见,野外实习期间,从该矿区东南部、中部和东北部进行实地踏勘,并收集了相关地层岩石信息:

金岭铁矿东南部—出露本溪组黄色、紫红色粘土岩,奥陶系灰岩,碎屑灰岩,以及黑云母闪长岩和含有大量早阶段黑云母闪长岩包体的二长闪长岩或正长岩。

金岭岩体中线(铁冶—黑铁山—太平村)出露闪长岩体与灰岩接触带(图2),接触带破碎明显,大理岩化、闪长岩化程度较强。在黑铁山,正长闪长岩中钾长石明显增多,含暗色包体。在太平村西,出露的石英闪长岩呈风化状。

图2 闪长岩体与灰岩接触带(内带蚀变闪长岩风化)

岩浆岩:

区内出露的岩浆岩主要为沿北东方向破裂面侵入中奥陶系而形成的金岭闪长岩体,位于矿区的中部,平面形态为椭圆形,北东方向展布,出露面积约70km2,如图3-1所示。同位素测定结果显示,岩体形成时间在110—128百万年之间,属燕山中晚期的产物。

岩体的岩性比较复杂,为一中偏基性—中性—中偏碱性的杂岩体,属于同源同期不同阶段脉冲式侵入形成。根据岩石特征,穿插关系大致分为以下几种岩石类型:

(1)石英闪长岩

分布在岩体的中心,在黑云母闪长岩和闪长岩中。灰白色,中粗粒结构,主要成分:角闪石10-20%;中性长石45-50%;正长石10%;黑云母5%;石英大于10%;以及微量副矿物。在金岭铁矿区太平村西可见石英闪长岩风化现状。

(2)黑云母闪长岩

主要分布于花山一带,属岩体之中心部位。如图3-2,黑云母闪长岩呈暗灰黑色,自形晶与半自形晶,中一粗粒结构,全晶质偏基性岩石。其中角闪石含量20%、普通辉石3%左右,黑云母含量15%左右,石英2-3%,其次磷灰石、锆石及磁铁矿。

图3 黑云母闪长岩

(3)辉石闪长岩

主要分布于东北半环的深部,与闪长岩无明显界线,为过渡关系,其岩石是黑灰色及灰色,基质为半自形晶粒状结构,似斑状结构。主要矿物斜长石已钾钠长石化,中部被葡萄石或绢云母交代,角闪石被透辉石交代。

图4 辉石闪长岩

(4)闪长岩

主要分布在岩体的西南半环,为黑云母闪长岩的过渡相,呈灰色,全晶质半自形晶粗粒结构,含中性长石达50%,正长石少量,角闪石30-50%,石英小于5%,呈他形,副矿物:磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石等小于5%。

图5 闪长岩

(5)正长闪长岩、二长岩

分布在岩体的东北半环,为辉石闪长岩过渡边缘相,与成矿关系密切。主要是岩浆侵入冷凝过程中的自变质作用和晚期钾、钠化等变质作用的迭加影响所致。其岩性特征:灰色、浅红色,似斑状结构、斑晶少量为单斜辉石和斜长石,基质为半自形晶粒状结构。主要矿物斜长石已钠长石化,并被钾长石交代,斜长石常呈不规则残留状;单斜辉石部分为原来的透辉石,多为单独晶体,有的生在斜长石边部,有的呈细脉状切过斜长石;其次角闪石和辉石连晶,为交代辉石之产物;钾长石交代斜长石分布不均匀。含量达10-12%,少量云母1%左右。

(6)脉岩类

包括闪长玢岩、石英正长岩、正长伟晶岩、煌斑岩、辉绿岩等,多呈脉状产出,穿插于岩体、围岩及矿体之中。属于最晚期岩浆活动的产物。

图6 闪长岩体夹杂长英脉

区域构造

区域内构造可分为太古界基底构造和古生界—中生界盖层构造两种。

太古界基地构造以紧密线性构造为主,地层常见倒转,属地槽回返阶段的产物。褶皱轴向与片麻理方向一致,3300~3400方向展布。断裂也比较发育,但因岩性比较均一,而且常有盖层覆盖,使构造形迹不明显。

盖层构造以断裂为主,褶皱次之。断裂构造主要发育有北东-北北东方向、南北向及北西向三组断裂。其中以禹王山断裂断层为中轴,与北西向的文祖断裂带及北东方向的淄河断裂带形成放射状构造体系,控制着地层的分布及淄博盆地的形态。

其中断裂构造包括:

(1)北东—北北东向断裂:以淄河断裂为主,走向300,倾向北西,倾角80-850。断裂带由3~5条平行的断裂组成,带宽400~1000m,南起博山以南的苗山,北至淄河,多被第四系覆盖,地表出露60余公里。东盘地层相对北移,西盘南移,平行断距6~13km,垂直落差90~350m,基本上属于平移断层。该断裂带北段的朱崖—文登一带,赋存有“朱崖式”铁矿。

(2)南北向断裂:以禹王山断裂为代表,由数条断层组成,南起博山姚家峪,北至周村北被第四系覆盖,全长92km。断层向东倾斜,倾角55°~75°,数条断层依次向东陷落,形成阶梯状构造,垂直落差达1000m以上,水平断距6~8km。

(3)北西向断裂:主要分布在区域边缘西部为文祖断裂带,由一组高角度的平行断层组成,北西走向,倾向南西或北东,倾角65°以上,由于断层两侧地层相对上升或下降,形成一系列地堑或地垒构造形态。东部有宜都深大断裂,仅在区域东北角出露一段,控制着区域东北边界。

(4)东西向断裂:这些构造规模较小,对区域影响不大,如南部的邱谷断层,北部的北高阳断层等,由于形成时间较早,被其它断裂切割。

区域内主要的褶皱为淄博向斜,轴向近于南北,南端在博山南部收拢,北部逐渐撒开[7]。向斜核部为侏罗系上统,两翼为侏罗系中、下统及石炭系地层。东翼地层倾向北西,倾角10°~25°.向斜两翼地层控制着淄博地区耐火材料粘土矿及煤田的分布。

另外,次级小型的褶皱有金岭背斜和湖田向斜,十里铺背斜与洪山向斜等同生背斜。其中金岭背斜控制着金岭铁矿的分布,在东北半环的接触带上均断续赋存透镜状、串珠状、似层状的具有一定规模的矿体。而在西南半环的接触带上仅形成一些极小的小矿囊。

围岩蚀变

  由于岩浆岩的侵入作用,沿接触带发生了强烈的交代作用、蚀变作用及热变质作用,形成了宽大的蚀变带,按照空间关系及蚀变特点,蚀变带大致可分为三个带。

(1)内蚀变带

  其范围仅限于岩体边部至接触带附近,蚀变作用由接触带向岩体内部逐渐减弱,一直过渡到原岩,没有明显的界线。该带宽度不一,多由几十米至几百米,蚀变特征是钾钠化强烈(碱质交代作用),原岩表现为退色,钠化强者呈灰白色,钾化强者呈浅肉红色。岩石中碱质含量增高,可达10%以上,而铁质含量降低,一般低于4%。碱质交代作用使暗色矿物中的铁质析出,成为磁铁矿形成的重要铁质来源,亦是成矿的主要交代过程。

(2)接触变质蚀变带

此带是岩体与围岩的接触带,蚀变十分强烈,闪长岩与碳酸盐类岩石发生强烈的双交代作用,形成大量的矽卡岩矿物,并形成磁铁矿体,二者为同一交代过程中的不同产物。矽卡岩矿物主要有透辉石、绿帘石、石榴子石、透闪石、钠长石、斜长石、绿泥石、阳起石、金云母等,根据其含量及组合形式,可分为透辉石矽卡岩、石榴子石矽卡岩、绿帘石矽卡岩三个主要类型,其中透辉石矽卡岩与成矿关系密切,一般构成矿体的直接底板或顶板。

图7 闪长岩体与灰岩接触蚀变带

(3)外蚀变带

  在接触蚀变带外侧,有一个宽200~300m的外蚀变带,其特征是沉积岩石在岩浆侵入过程中受到高温高压作用而发生热力变质或自变质作用,主要表现为岩石矿物重结晶而形成相应的变质岩,如碳酸盐类岩石变为大理岩或结晶灰岩、页岩变为角岩或角页岩,砂岩变为石英岩或变余砂岩。

此外,围岩蚀变常见有碳酸盐化、硅化、绢云母化、黄铁矿化,与矿体无明显的空间关系及成因关系。

矿产类型及找矿标志

本地区矿产类型主要为铁矿,矿石主要为磁铁矿,如图8如所示。

图8 铁矿体

找矿标志:

金岭铁矿区磁铁矿床多见于蚀变的接触带内,尤以内蚀变带和接触交代蚀变带为主。当然,在断层的复合部位磁铁矿也有出露。对于隐伏的磁铁矿床,需借助地球化学取样分析及地球物理探测异常来进一步确认矿床的形态、大小、产状。

矽卡岩型铁矿与后一期侵入的石英闪长岩有成因上的联系,因此在找寻该类矿体时,应注意在纯灰岩与石英闪长岩体接触带找矿。

图9 矽卡岩型铁矿

在石英闪长岩体内具有多期构造活动的特点,由于岩浆分异过程中形成了石英闪长岩脉、闪长斑岩脉、花岗细晶岩脉、煌斑岩脉等,这些岩脉可作为间接找矿标志。根据岩脉追根求源,找出母岩体,也就找到了成矿的源泉。

钾钠长石化、透辉石化强烈的地段,通常是靠近矿体赋存的地段,因此寻找铁矿赋存位置,可以将“透辉石矽卡岩”、“正长岩”、“二长岩”作为找矿的标志。

构造对矿体赋存起直接控制作用,可分为两个方面:第一方面是地质构造,本区铁矿主要赋存于穹窿构造之东北半环较缓倾斜的石英闪长岩与纯灰岩接触带。另一方面是接触带的构造类型,本区接触带构造类型可分为两类;第一类,侵入体与围岩的接触面呈缓倾斜的接触构造,所形成的矿体呈似层状,规模较大;第二类,在侵入体与围岩的接触面呈陡倾斜的接触构造部位所形成的矿体呈透镜状、串珠状,矿体厚度变化大,在找矿时应查清这些构造类型。

总之,控矿因素是矽卡岩型磁铁矿床找矿的基础条件和标志,另外,物探磁异常和围岩蚀变是更为直接的找矿标志。磁铁矿床具有很强的磁性,能引起较高的磁异常,加强对磁异常的分析研究,正确地判断区别磁铁矿异常与岩体异常,是寻找隐伏盲矿体的有效方法。此外,矿化与围岩蚀变是密切相关的,矽卡岩带及钾钠化带都是找矿的直接标志,厚度大、蚀变强烈的蚀变带往往是成矿的有力地段。

磁法勘探的应用及结果分析:

结果及分析:

00010E 100 N 52050.67 99 0 75321.4

00010E 100 N 52399.55 99 0 80704.4

00010E 100 N 53046.73 99 0 81237.6

00010E 100 N 52696.92 99 0 82458.5

00010E 100 N 52719.42 99 0 82814.5

00010E 100 N 53100.08 99 0 83259.7

00010E 100 N 53044.05 99 0 91615.9

00020E 100 N 53086.86 99 0 93455.4

图10 磁法勘探结果分析条形图

分析:由图清晰地看出从外侧围岩向中心岩体靠近,磁力仪显示数值逐渐增大,到岩体中心位置波动较小大约在53000nT。显示强磁性,磁法勘探是金岭地区主要的找矿手段。

实习小结

本次实习一共经历了十六天,其中野外跑路线七天,室内画图整理九天。

在野外跑路线,我们曾经顶着烈日曝晒,也曾遭遇过倾盆暴雨,但是我们依然进行实习。虽然条件不是多么好,但是我们全身心投入进行了实习,并且有了很多的发现,比如马家沟组灰岩中的正笔石化石。对于有些地质现象发表了自己的看法并且做出了自己的解释,经过了激烈的讨论,我们学到了很多的知识。

老师们严谨的治学态度值得我们学习,他们对于每一种地质现象的解释都会寻找到最有力的证据来,大胆地假设小心的求证,是老师们治学的态度,也是对于我们的一种负责。

无论野外条件多么辛苦,我们都能够坚持下来。但是我们也存在一些不足,包括基础知识不扎实,很多的岩石不能够很快看出成分来;学习的知识与实践脱钩,自己知识的欠缺和实际应用能力的有待提升,在野外实习过程中不能很好地融会贯通,前后系统相连接,还有很多地方都有待提高和学习。

实习过程还是很顺利的,后期的填图过程和室内整理过程还是遇到了很多问题,由于对软件不够了解,操作较少,所以对出图等过程非常生疏,影响了最后的出图。但是经过我们的相互学习和老师的悉心指导,我们最终还是完成了既定的任务。

最后要感谢几位指导老师辛苦的指导,以及感谢班里同学的相互帮助,大家的共同努力才使得我们的实习顺利完成。

外记

本次野外实习实在令人难以忘怀!

我们实习的地方距离学校不远,我们都是乘坐公交车出行。

图11 坐等公交车

我们乘坐公交车往往是到了终点站下车,然后步行一段距离。

图12 行走在旷野中

我们还在路上遇到过暴雨,狂风携暴雨,雨水顺着风斜着下,小小的雨伞根本无法遮风挡雨,我们都被淋成了“落汤鸡”。

图13 等待雨停的我们

我们在黑铁山东南300米的地区的马家沟灰岩中发现了化石,这是意外的收获。其实是李建平首先发现的,不过不知道是什么化石,看着有点像动物的脊椎骨。同学们围观,叫来了老师。

图14 正笔石化石

杨富贵老师说可能是脊椎动物的化石,如果真的如此那么将是伟大的发现。初建朋老师来确认,肯定是笔石化石。前不久我读了王章东编写的《生命进化简史》才知道距今约5.3亿年的澄江动物群中的云南虫属于脊索动物,海口虫属于原始脊椎动物,与昆明鱼、海口鱼在同一地区。生命的演化如此神奇,真是令人着迷!隔行如隔山,对于未知的东西我们不能贸然下结论,不然得出的结论啼笑皆非!当时是一班在前我们班在后,他们过去了没有人发现,老师说应该向我们班的同学学习。该发现还登上了学院的新闻,新闻链接如下:https://ziyuan.sdut.edu.cn/2014/0706/c1930a32507/page.htm

实习这么有意思,真是怀念啊!

图15 路边小憩



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