野外學習

1

《構造地質學》課間野外教學實習指南

一、實習地點

本課程把野外實習地點選在涇陽縣口鎮－淳化縣金川灣，實習沿公路進行。

實習區位于鄂爾多斯地塊的南緣，汾渭地塹北

緣的渭北隆起帶（圖1）。地貌上屬于渭河盆地北

緣涇陽縣與淳化縣交界的嵯峨山。該區褶皺、斷裂

發育，構造形態多種多樣，是研究渭河地塹及其北

緣渭北隆起帶構造特征及形成過程的良好區段，長

期以來受到教學、科研、生產單位的普遍關注，而

且不同研究者對該區段構造發育的幾何學、動力學

已分別提出了不同的認識，是實施野外教學、訓練

分析問題的基本能力、培養科學思維的良好實驗

室。

二、實習目的

配合構造地質學的課堂教學，通過口鎮－金川

灣地質剖面實習，有望達到以下目的：①客觀識別

自然狀態下的各種構造要素（褶皺、斷裂、面理、

線理）及其幾何學特征；②學習野外各種構造要素的產狀測量、性質確定和構造要素的運動學分析；

③進行構造要素形成序列、構造組合和運動學分析的初步訓練，并對構造形成的動力學過程和構造疊

加、改造關系進行一定的探討和討論。

三、實習要求及注意事項

1．注意安全。由于實習沿著公路進行，山路狹窄且路上來往車輛較多，請同學們一定要注意安全。

2．多觀察。仔細觀察地質現象（包括地層、構造等），對典型地質構造要作素描圖。

3．勤思考。結合課堂上所講內容，對所觀察到的地質現象作一定的幾何學、運動學與動力學分析。

4．在實習結束后的一周之內，每個同學都要交回關于此次實習的實習報告。

實習報告包括的主要內容有：①實習名稱（構造地質學野外教學實習）、時間、地點、帶隊老師和

參加實習的人員；②實習目的；③實習地區的地質概況；④描述本次實習所觀察到的地質現象（對典

型地質現象最好附上素描圖），并結合課堂上所講內容對這些地質現象作一定的幾何學、運動學和動力

學分析；⑤本次實習的體會（取得的認識、對實習的建議等）。

四、實習時間

實習時間初步安排在學完褶皺和斷裂構造的有關內容之后的某個星期六。

五、實習區的地質情況簡介（據周鼎武，1988）

1．地層

實習區出露的地層主要為寒武－奧陶系、二疊系和中生界（圖2）。由新到老分述如下：

劉家溝組（T

1

l）：下部灰色厚層石英砂巖；上部為紫紅色中厚層泥巖和灰綠色薄層粉砂巖、紫紅色

泥巖與紫紅色含礫砂巖互層，局部可見紫紅色礫巖。厚300m。

石千峰組（P

2

sh）：下部黃色、灰綠色塊狀長石石英粗砂巖與紫紅色薄層泥巖互層；上部灰綠色厚

層砂巖、粉砂巖，局部中粗粒長石砂巖；頂部灰綠色中厚層砂巖與泥巖互層。厚427m。

上石盒子組（P

2

sh）：下部黃綠色粉砂質泥巖，局部夾石英砂巖透鏡體，最底部為灰白色石英砂巖；

中部黃色、黃綠色含礫長石石英砂巖，局部夾粉砂質泥巖，砂巖具大型交錯層理；上部黃色粉砂巖、

泥巖。紫紅色泥巖和粉砂巖中產植物化石。厚165m。

西

安

口

鎮

秦嶺

汾渭地塹

鄂爾多斯地塊

N

實習區位置

圖1橫穿汾渭地塹的構造剖面示意圖

圖示實習區的大地構造位置

2

下石盒子組（P

1

sh）：下部為灰白色厚層狀石英

砂巖、灰白色長石石英砂巖，斜層理發育；上部互層

的紫紅色、灰色、雜色鋁土質泥巖、粉砂巖、泥巖與

黃色、灰綠色粉砂巖中產植物化石。厚142m。

山西組（P

1

s）：底部灰白色中粗粒含礫石英砂巖，

向上為紫紅色石英砂巖；中部紫紅色、灰色泥巖、頁

巖；上部為灰綠色、紫紅色泥巖互層；頂部夾數層煤

層。產植物化石，厚37m。

寒武－奧陶系（∈－O）：灰色中厚層灰巖、白

云質灰巖，產直角石。見古溶洞角礫石，風化后由于

鐵質浸染表面呈紅褐色。未見頂、底面。

2．構造

（1）本區構造概況

本區構造運動具有多期性，產生了不同性質和不

同構造樣式的構造變形。本區早古生代構造運動相當

強烈，下古生界和前寒武系地層發生了強烈變形，形

成以緊閉倒轉褶皺（軸面南傾）和相同產狀的斷裂為

主的構造面貌，顯示了早古生代向北推擠的構造應力

場，并造成了上古生界與下古生界之間的高角度不整

合。晚古生代和印支期（三疊紀）構造運動在本區都

較微弱，地層多為連續沉積和假整合接觸。燕山運動（侏羅－白堊紀）在本區較為強烈，它使渭河地

區（包括渭北部分地區）隆起，并產生一些寬緩的褶皺和逆沖斷層。本區晚古生代和中生代的一些構

造主要是此時形成的。喜山運動（新生代）時，在上述隆起之上發生拉張斷陷，形成了渭河地塹。口

鎮正斷層就是此時形成的。

（2）圣人橋附近的構造變形（圖3）

圣人橋南北兩側均為平緩的構造變形。南部二疊系地層呈寬緩的背斜和向斜，北部三疊系地層呈

近于水平的單斜構造。層序都正常。而圣人橋附近南北200m左右的距離內地層產狀變化劇烈，正常－

直立－倒轉都存在；褶皺變形強烈，形態復雜多樣；層間同生礫巖及軟弱層一般遭受褶、斷、剪的改

造，并發育不規則的層間小褶皺和泥巖包卷構造等。其主要特點為：

T

Ps

1

Psh

2

P

2O

口鎮

東風渡

閻家溝

圣人橋

金川灣

340

T

16085

3459

34020

17040

O

Ps

1

Psh

2P

2

P

2

0

360m

123456

789101112

圖3口鎮-圣人橋-金川灣地質剖面圖（據周鼎武，1994）

1-第四系；2-砂巖；3-粉砂質泥巖；4-泥巖；5-頁巖；6-灰巖；7-逆沖斷層；8-三疊系；9-下二疊統山西組；

10-上二疊統石盒子組；11-上二疊統；12-奧陶系

①褶皺形態復雜多樣。傾斜、直立、倒轉、平臥褶皺交替出現。

②地層產狀紊亂，有翻卷、疊置、逆沖等現象。軟巖層在褶皺的不同部位變厚、變薄或錯斷。

③含多套層間礫巖。礫石成分單一，為先成的砂巖或泥巖。膠結物為砂、泥質。粒徑大小不一，

圖2金川灣－口鎮地區地質草圖（據周鼎武，1988）

3

大者4~5cm，小者0.5cm，多數為橢圓形、紡錘形，具明顯的塑性變形，如壓扁、拉伸等定向性排列，

平行層理延伸。

對這一套極其復雜的構造變形的成因爭議頗多，許多人提出了不同的解釋。西安工程學院魏寬義

等認為這是由擠壓作用所致的呈疊瓦片狀排列的逆沖推覆構造。宮同倫等（1987）通過野外實測剖面

和觀察，提出該地區的構造變形是一種水下重力滑塌構造，層間變形礫巖和局部角度不整合是其證據。

也有人認為該地區的變形可能是在斷層的影響下或是在構造運動過程中軟弱巖層發生的層間滑動所

致。

（3）具體觀察點（從北向南）

①金川灣：三疊系地層中節理的觀察。注意菱形斷塊、羽狀節理和折尾構造等。測量其產狀，分

析期次及力學性質和方向。

②金川灣南：觀察三疊系與二疊系的接觸關系。接觸帶上是不是底礫巖？

③圣人橋附近的復雜構造變形。主要從以下幾個方面觀察：

?褶皺形態、軸面的變化；

?地層展布、產狀變化，及劈理、泥礫、擦痕、層間礫巖等現象。注意軟巖層中的泥枕構造和

包卷構造；

?由北向南沿途觀察沉積構造特點。如斜層理、交錯層理、不整合（新生界與二疊系地層之間）

等現象；

?注意觀察南端溝東坡厚層砂巖的撓曲及周圍巖層的變形。

④東風渡北：仔細觀察地層產狀的變化。是否連續？判斷是斷層還是撓曲（膝折）。

⑤口鎮北：觀察渭河北緣斷層和寒武－奧陶系內部的褶皺構造。主要從以下幾方面觀察：

?渭河地塹北緣斷層。觀察斷層兩側的構造及斷面特征，測其產狀，判斷其性質；

?觀察寒武－奧陶系白云質灰巖中不很清晰的強烈褶皺變形和碎裂巖帶；

?觀察寒武－奧陶系灰巖之上現代河床的特點。