巢湖地质实习基地教学资源评述

刘文中 陈健

摘要：教学资源的挖掘和教学内涵的充实是提高野外地质实习教学质量的迫切需要。由于独特的大地构造位置和漫长的地质演化历史，巢湖凤凰山地区不仅保存了震旦纪以来不同时期的地质记录，而且形成了丰富多彩、类型齐全、典型直观的地质现象。众多的研究成果和丰富的教学内容，为开展野外地质教学提供了优质的教学资源。

关键词：实习基地；地质；实践教学资源；巢湖

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0076-03

巢湖凤凰山地区西以郯庐断裂带与华北陆块分隔，南与大别造山带毗邻，东与太平洋板块相邻。实习区三面环山，一面临水，南部为安徽省最大的淡水湖——巢湖。由于独特的大地构造位置、典型的地质地貌和漫长的演化历史，实习区地层发育齐全，岩石种类众多，生物化石丰富，地质构造典型，露头发育良好。近年来，多所高校在此开展了地质实习，并进行了卓有成效的地质研究。尤其是下三叠统层型候选剖面、鱼龙化石和郯庐断裂带的地质研究，为开展优质实践教学提供了极其丰富和十分珍贵的地质资料。

一、地层和古生物

实习区地层区划上属华南地层大区、扬子地层区、下扬子地层分区。出露的地层有震旦系、寒武系、下奥陶统、下—中志留统、上泥盆统、石炭系、二叠系、下—中三叠统、下侏罗统和第四系。志留系碎屑岩与三叠系碳酸盐岩分别构成凤凰山背斜和平顶山向斜的核部地层，其余地层依次分布在其两侧。

震旦系灯影组厚150m～370m。岩性主要为灰、深灰色厚层微晶白云岩夹硅质条带，见燧石结核、叠层构造和葡萄状构造。

寒武系厚570m，自下而上划分为冷泉王组、半汤组和山凹丁群，主要由含鲕微晶白云岩、砂屑白云岩、粉晶白云质灰岩组成，夹灰黄色薄层页岩。白云岩中含葛万藻，页岩中含三叶虫及腕足类化石。

奥陶系以仑山组发育为特征，厚118m，主要由细晶白云岩、硅质结核白云岩、含灰白云岩、亮晶球粒微晶灰岩组成。产头足类化石。

志留系缺失上统沉积。下统高家边组厚度超过380m，以青灰色、黄绿色页岩、粉砂质泥岩与粉砂岩互层为主。含笔石、腕足类、双壳类、三叶虫、腹足类等动物化石；中统坟头组厚271m。岩性主要为黄绿色中、厚层岩屑砂岩、石英砂岩、含砾岩屑石英砂岩，夹粉砂岩、泥岩。发育大型丘状交错层理，含鱼类（多鳃鱼）、三叶虫（王冠虫）、腕足类、腹足类、双壳类化石。

泥盆系上统五通组厚180m。底部岩性为灰白色厚层石英岩砾岩；下部为灰白色石英砂岩；上部灰黑色粘土岩夹细粒石英砂岩。发育大型板状交错层理，上部含褐铁矿层及古植物（亚鳞木、薄皮木，见图1）、叶肢介、腕足类化石。泥盆纪是陆生植物大发展时期，生物界完成了从海生向陆生的转变，开始了生物演化的新篇章。

石炭系下统金陵组厚5m。岩性为灰黑色中厚层生物碎屑灰岩、微晶灰岩，富含珊瑚、腕足类（金陵穹房贝）等化石。高骊山组厚12m，岩性主要为杂色页岩，局部夹泥灰岩、钙质泥岩、劣质煤与赤铁矿，顶部为细粒石英砂岩。含贵州珊瑚、网格长身贝及双壳类化石。和州组厚25m，岩性为灰—灰黑色中厚层生物碎屑灰岩，夹钙质泥岩、灰质白云岩，顶部为特征显著的浅灰色厚层砾状生物碎屑灰岩（炉渣状灰岩），富产袁氏珊瑚、始塔夫蜓及大长身贝。上统黄龙组厚27m，岩性为灰色、带红色调中厚层白云质灰岩、生物碎屑灰岩和亮晶砂屑灰岩，富含蜓类、珊瑚。

二叠系下统栖霞组厚175m。由灰黑色、深灰色薄层—中厚层泥晶生物碎屑灰岩组成，含燧石结核或燧石层。分四个岩性段：臭灰岩、下硅质层、本部灰岩和上硅质层。生物化石有蜒类、珊瑚、海绵、腕足类。中统孤峰组厚25m，岩性为黄、灰色薄层泥岩、页岩及黑色薄层硅质岩，下部泥岩中含锰及磷质结核。生物以营漂浮生活的硅质放射虫和游泳生物菊石（阿尔图菊石）为主。上统龙潭组厚78m，由棕灰、灰黑色薄层泥岩、粉砂质泥岩夹灰黄色长石石英砂岩组成，中、上部含煤，顶部夹生物碎屑灰岩透镜体（压煤灰岩），含古植物（大羽羊齿、美楔叶）和腕足类（刺围脊贝）化石。大隆组厚21m，岩性为褐、黑色页岩夹薄层硅质岩、泥灰岩，富含菊石（假提罗菊石、假腹菊石）、腕足类及双壳类化石。

三叠系下统殷坑组厚84m，岩性以黄绿色页岩、钙质泥岩为主，发育韵律层理、水平层理，富含菊石（蛇菊石）、双壳类（克氏蛤）。和龙山组厚21m，岩性为灰色微晶灰岩、瘤状灰岩与黄绿色钙质页岩互层，水平层理发育，以菊石（米克菊石）发育为特征。南陵湖组厚170m，岩性为中厚层微晶灰岩，局部夹薄层泥灰岩、瘤状灰岩，生物以游泳的鱼龙（见图2）和菊石为特征。中统东马鞍山组厚191m，岩性为灰白色、紫色粉晶白云岩夹微晶灰岩，含多层中厚层膏溶白云质角砾状灰岩，风化后呈蜂窝状构造。东马鞍山组沉积后，本区受印支期地壳运动的影响，褶皱隆起，整体抬升，海水退出，结束了该区的海洋环境。

平顶山和马家山剖面为全球下三叠统印度阶、奥伦尼克阶界线（251.5Ma）的层型候选剖面。

侏罗系厚度超过450m，岩性为陆相沉积的灰白、灰黄色中、粗粒长石砂岩、长石石英砂岩、岩屑砂岩、夹粉砂岩、泥岩，含植物化石毛羽叶、苏铁杉及叶肢介、瓣鳃类、鱼类化石。

第四系为中更新统洞穴堆积及全新统的残坡积物，由各色粘土、亚粘土、碎屑混杂物组成，不整合于下伏各时代地层之上。

二、地质构造与岩浆活动

实习区位于扬子陆块东北部，郯庐断裂带东侧，属半汤复背斜北西翼。印支期强烈的褶皱造山运动，奠定了本区的构造格架，形成NNE向褶皱，并伴有一系列的断层发育。

实习区构造由三个二级褶皱组成，自东向西分别为俞府大村向斜、凤凰山背斜和平顶山向斜（见图3）。褶皱岩层由志留系—三叠系构成。俞府大村向斜核部地层为龙潭组，翼部为孤峰组至高家边组。枢纽向北东仰起，轴面倾向300°，倾角84°，属直立褶皱；凤凰山背斜核部为高家边组，北西翼为高家边组—东马鞍山组，南东翼为高家边组—龙潭组。两翼产状基本正常，局部倒转。枢纽向南西倾伏，轴面倾向300°～320°，倾角80°，为线性斜歪褶皱；平顶山向斜核部最新地层为东马鞍山组，翼部地层为下三叠统—高家边组。平顶山以南两翼地层向西倾，平顶山以北两翼地层产状正常。枢纽北东向仰起，属直立、倒转褶皱。

郯庐断裂带是西太平洋东亚大陆边缘上一系列北北东向断裂系中的巨型断裂带。中国境内长达2400km，总体走向25°～40°，平面形态呈“S”形。郯庐断裂带的大规模平移，使中国东部前期的构造单元被左行错移。原先近东西向的大别—苏鲁造山带左行错移达550km。苏鲁造山带在向北错移中发生了牵引弯曲，使两造山带之间沿郯庐断裂带残留了北北东向延伸的张八岭隆起带。

郯庐断裂带断层岩主要有两种类型：韧性走滑剪切形成的糜棱岩系列和拉张作用、挤压作用形成的碎裂岩系列。断裂带性质有三种类型，即走滑期的平移断层、伸展期的正断层以及挤压期的逆断层。该断裂带经历了晚三叠世至早白垩世的左旋走滑运动，晚白垩世至古近纪的伸展运动和新近纪以来挤压逆冲活动的演化。演化规律与中国东部大地构造演化一致，主要受控于太平洋板块运动所产生的区域应力场。

由于多期构造活动，特别是受青苔山断层活动的影响，实习区主要发育北东向的逆断层和北西向的平移正断层。青苔山逆断层走向50°，倾向北西，倾角约60°，上盘地层为灯影组，下盘为高家边组。断层碎粉岩带宽1m～2m，发育平行于滑脱面的破劈理，可见擦痕和镜面。断层出露长度5km，地层断距达1km；222高地逆断层走向20°～30°，倾向北西，倾角40°～45°，上盘地层为和州组、黄龙组，下盘为栖霞组。断层破碎带宽1m～2m，原岩为和州组炉渣状灰岩。断层下盘近断层面栖霞组灰岩中节理密集，并发生牵引现象。断层面见有擦痕和镜面，出露长度超过1km；177高地右行平移正断层倾向20°～50°，倾角45°～60°，走向长约1km。断层破碎带宽5m～8m，主要为碳酸盐岩角砾；断层带旁侧节理、劈理发育，并发育大量方解石脉与断层线相交；局部见高骊山组与黄龙组直接接触。

区内岩浆岩与围岩的接触关系均为侵入接触，除狮子口岩体侵入高家边组外，其余岩体均侵入石炭、二叠系地层。岩体规模均不大，侵入体面积为100m2～400m2，呈岩株、岩脉、岩枝状产出，属于浅成、超浅成侵入体。侵入岩岩性单一，为花岗斑岩的单相岩体，侵入时代为晚白垩世。

三、矿产资源

实习区位于扬子、华北两大不同构造单元的交接部位，郯庐断裂带贯穿全区，历经多次构造运动，各时代地层发育形成了碳酸盐岩、粘土、煤、铁、磷等矿产。石灰岩、白云岩矿产资源丰富。

区内石灰岩主要成矿时代为石炭纪、二叠纪、三叠纪。矿层多、厚度大、分布广、资源丰富。工业用途为化工原料、冶金辅料、水泥原料及建筑石料。

白云岩主要赋存于震旦系的灯影组及寒武系的冷泉王组、半汤组、山凹丁群。矿体主要由中厚层白云岩组成。矿石中白云石含量在90%～97%，含少量石英、方解石和泥质；矿石工业类型为镁矿（冶镁白云岩）和熔剂用白云岩两种。

耐火、陶用粘土矿层赋存于五通组和高骊山组。五通组粘土矿以粉砂质粘土为主，层位稳定。矿石成分主要为高岭石、伊利石，少量石英和微量褐铁矿。耐火度1650℃～1710℃，可塑性指数13～17；高骊山组粘土矿层不稳定，矿体由杂色粘土岩组成。矿石耐火度在1580℃～1710℃，烧结度1205℃。

含煤岩系有五通组、栖霞组、龙潭组及磨山组。有工业价值的煤层产于龙潭组下段含煤岩系中。龙潭组煤层平均厚0.5m，局部厚达7.5m，呈透镜状产出。煤岩类型以亮煤、暗煤为主，含少量丝炭，属高硫无烟煤。

四、结语

巢湖凤凰山地区地层出露完整，化石类型丰富，岩石种类齐全，构造现象典型，资源与环境地质现象独特，是开展野外地质教学的优质场所。众多的地质研究成果，尤其是下三叠统层型剖面、晚古生代的地层特征和沉积环境、郯庐断裂带及实习区的地质构造、马家山鱼龙化石及中生代的地壳运动和地质演化研究，为开展野外地质实习提供了丰富的教学资源。实习基地每年接待的实习生超过5000人，在学生野外地质教学中发挥了重要作用，是我国南方重要的地学实习基地。

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