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路线九


【路线九】1.实习内容
(1)观察石淙河断层，认识判别断层的依据;
(2)测量断层两盘岩层的产状和断层面产状，判断断层类型;采集白云岩、页岩标本;
(3)观察河流沉积物特征;
(4)观察喀斯特地貌、流水地貌和断层谷地貌;
(5)参观周公测景台、郭守敬观星台、告成文物馆等 。
2.观察点和观察内容
No.1石淙会饮
主要内容:观察石淙河断层;观察断层谷地貌、喀斯特地貌、流水地貌;观察河流沉积物特征
(1)石淙河断层:位于石淙河南北两岸，大致呈东西向展布 。断层存在的证据有:①地层缺失:断层上盘为下二叠统下石盒子组，断层下盘为上寒武统崮山组，缺失了长山组、凤山组、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系等地层 。上盘产状为NE7°∠19°，下盘产状为SW235°∠12° 。②断层破碎带发育:可见崮山组白云质灰岩与太原组燧石结核灰岩形成的断层角砾岩，砾石呈棱角和次棱角状，大小不一，多数为5～10mm ， 胶结物由方解石和白云石组成，此层厚3m左右 。③断层面清晰可见:断层面上保留有擦痕、擦槽、阶步，局部见磨光面 。断层面产状为NW350°∠52° 。
根据断层受力情况，应属张性断裂 。地层缺失 ， 且上下两套地层产状不一致;断层面向北倾 。南盘(下盘)为老地层 ， 相对上升，北盘(上盘)为新地层，相对下降，判断该断层属于正断层 。
(2)石淙河断层谷地貌:石淙河发源于嵩山南麓九龙潭，流经卢店南朝阳水库、尧坡山西麓，受石淙河断裂构造影响，从此处折向南流入颍河 。断层谷两侧由于岩性不同，石灰岩、白云质灰岩、页岩和砂岩抗风化能力差异较大 ， 故在北侧抗风化能力较弱的页岩分布区形成了开阔平缓的谷坡，南侧石灰岩、白云质灰岩抗风化能力较强，形成了谷坡陡直的峭壁，构成特有的断层谷地貌 。
(3)石淙河喀斯特地貌:此处可见喀斯特现象有溶沟、石芽和溶洞等 。
溶沟和石芽地表水在可溶性岩石的表面沿层面或裂隙面流动时，对岩石进行溶蚀和侵蚀，在岩石表面形成的若干沟槽，称为溶沟 。溶沟之间突出的石脊或石柱，则称为石芽 。此处发育的石芽一般高1～2m(附图11)，大型石芽高可达到5～6m，最高可达10m，排列如林，称为石林 。
溶洞地下水在季节变化的暂时饱和带与永久饱和带附近，由地下水在水平运动中所引起的溶蚀和机械侵蚀产生的喀斯特现象 。此处溶洞的成因是地下水沿可溶性岩石的层理、节理、断层面溶蚀形成的，而且呈层状分布 ， 说明该区新构造运动经历了多次相对稳定—上升的发展过程 。
分布在南岸的溶洞，古称“观鱼洞”，北边的两个溶洞 ， 其中一个称“娘娘洞”(相传是唐朝皇帝武则天游石淙时曾在此洞内石板上小憩)，它们都是地下水沿节理溶蚀而形成的 。溶洞内可见有不同的沉积物，“观鱼洞”中见有少量砾石，是洪水期由河流机械搬运沉积的结果;“娘娘洞”中发育有钟乳石，是地下水化学沉积的结果 。
图6－5 石淙河断层剖面示意图
“水中石船”顶面平坦，位于河床中间，为崮山组白云质灰岩沿三组节理溶蚀而成 。“小石淙”位于大石淙的东侧，相距约500m，小石淙处所见的喀斯特地貌与大石淙相似，溶蚀较发育 ， 可见2～3层溶洞 。
该地古时被誉为“天中胜境”，当年是唐代武则天的避暑胜地 。据史书记载，公元701年夏天，武则天率群臣到此游览，并在一块石芽上设宴，众臣吟诗作对，周围鼓乐相助，侍女起舞，于是后人称此为“石淙会饮” 。遗留的摩岸题记石刻目前仍清晰可见，是中岳八大景之一 。明朝旅行家徐霞客游中岳时，首先在此处考察，影片《少林寺》小牧羊女放牧和《三国演义》中的“火烧博望”等外景，就是在此地拍摄的 。
(4)石淙河流水地貌:石淙河源于嵩山东麓九龙潭，汇入颍河 ， 在该点近东西展布，是地表水流经节理发育的断层下盘的巨厚层白云质灰岩而塑造的河谷 。观察主要内容有河床侵蚀地貌和河床堆积地貌 。
在该地河床侵蚀地貌主要表现为壶穴和冲槽 。河底漩涡流携带着砂砾旋转磨蚀河床基岩(白云质灰岩) ， 形成直径1～3m的近圆形洞窟，即壶穴地貌;沿近东西向平行节理(垂直于层面)冲刷形成的平直隘谷为冲槽 。
河床堆积地貌发育的有边滩、河漫滩、河流阶地等 。边滩发育于河流的凸岸，在曲流侧移过程中，横向环流的底流侵蚀凹岸的同时，将砂砾横向搬运到凸岸堆积而成 。河漫滩发育于河流两岸 ， 洪水期被水淹没，平水期露出水面，是河流洪水期淹没的河床以外的谷底部分 ， 位于河床和河谷谷坡之间，由河流的横向迁移和漫堤的沉积作用形成，沉积物具有明显的二元结构，下部由较粗大的河床冲积物(主要为粗砂和砾石)组成，上部由洪水泛滥时沉积的较细的河漫滩堆积物(主要是细砂和黏土)组成 。该地河漫滩的宽度较?。际该?。本点河流阶地发育较好，发育有3级阶地，右岸发育有Ⅱ和Ⅲ级阶地 ， 左岸发育Ⅰ级阶地 。本点的Ⅲ级阶地属于侵蚀阶地 。阶地面高程与颍河北岸基本一致(300～330m)，是嵩山地区最新的夷平面 。
河流沉积物称为冲积物 ， 冲积物的特点主要是分选性好和成层性好 。冲积物的分选性好而且颗粒的磨圆度较好，沉积物颗粒的大小与流速关系密切 ， 在沉积物颗粒的搬运过程中，颗粒互相撞击，并与河底岩石相互摩擦 ， 使被搬运的颗粒变小而且还失去棱角，使磨圆度变好 ， 明显好于坡积物、洪积物和残积物 。观察河床中的沉积物与河漫滩沉积物的特点 ， 分析其形成的主要原因 。冲积物成层性好，韵律性明显 。由于河流流速在时间上的变化以及气候等在时间上的变化，使某一地区河流中沉积物在垂直剖面上颗粒大小、颜色深浅呈有规律变化而显示出来成层的现象，在河流沉积物中两种或两种以上的沉积物(颗粒大小、颜色等)在垂直剖面中有规律地交替出现，韵律明显 。河流沉积物的成分决定于河流所经地区的岩石、矿物种类，主要是一些物理、化学性质较稳定的矿物和岩石颗粒 。根据沉积场所不同，分为河床相沉积物 ， 河漫滩相沉积物及河口沉积物 。在该实习点可以观察河床相沉积物和河漫滩相沉积物，分析对比两者的特点和成因 。
No.2点1沿石淙河向西几十米南岸
主要内容:观察石淙河南岸山坡上的铝土矿
位于点1沿石淙河向西几十米南岸，铝土矿产于中石炭统底部，矿体呈层状 ， 矿石主要为致密块状和豆状，质地坚硬 。铝土矿矿石质量较好，Al2O3与SiO2的比值较高 ， 属于优质铝土矿，现在为当地小型开采 。
No.3告成镇北观星台
主要内容:参观观星台
观星台建于元代 ， 至今已有730多年历史，由元代科学家郭守敬修建，是他为改革历法而建造的天文观测仪器 。郭守敬经过几年的努力 ， 编制了当时世界上最先进的历法－授时历，这本历法与现在的阳历完全一致，但现在使用的历法“阳历”较“授时历”晚300年 。告成观星台是我国最大、最早的天文台之一，也是世界上著名的天文科学建筑物，它反映了我国古代科学家在天文科学方面的卓越成就 。1963年3月 ， 被国务院公布为全国第一批重点文物保护单位 。
测景台建于唐代(公元423年)，学名“八尺表” ， 俗名“无影台”，是我国古代测星、验证时令季节、计年的仪器 。据《周礼》记载，周公旦曾在阳城(告成镇)有过测影活动，因此称“周公测景台” 。
3.思考题
(1)断层的要素和类型及石淙河断层的形成时代分别是什么?
(2)喀斯特地貌有哪些类型?其形成条件是什么?
(3)断层谷地貌的特点和流水地貌的类型分别是什么?

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