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旅游胜地

华南浅水相区泥盆,海洋学院2015年学生巢湖地质综合实习侧记

景区介绍
六景泥盆系剖面位于横县西北部的六景镇附近,距自治区首府南宁约50公里。是我国著名的泥盆系标准剖面,也是世界著名的泥盆系标准剖面。
剖面起点始于六景镇北面的霞义山,往南通过火车站再转向东南的谷闭村和那祖村,全长约3.5公里。地层标准剖面分深水相泥盆系剖面和浅水相泥盆系剖面,两种类型。而六景剖面兼具两种海泥盆系沉积类型,是我区深水相泥盆系和浅水相泥盆系之间地层对比的桥梁。它对科学研究、教学、国际间学术交流具有重大作用。
近年来,以其内容丰富、地质特征清楚、剖面线较短、交通方便,而成为地质院校学生实习和群众普及地学知识的地点。这里还是古生物学、地层学,沉积相研究、古生态等地质基础学科研究的理想场所。

汤耙沟阶(~358.9-346.7Ma)是我国石炭系最下部的一个阶,由金玉玕等在2000年创立,对应于国际年代地层单位的杜内阶。汤粑沟阶命名源自贵州独山等地分布的汤粑沟组,该组由一套浅水相沉积序列组成。迄今为止,汤粑沟组生物地层格架的建立主要依托浅水底栖生物,如珊瑚类和有孔虫类等,导致其时代意义尚存在争议,且无法与同期深水相地层和国际地层进行精细对比。

7月中下旬,海洋与地球科学学院2013级地质班及基地班的同学,在刘传联、李江涛老师带领下前往湖北巢湖进行为期20天的地质综合实习。以下是同学们写的实习侧记:

为解决这一科学问题,中国科学院南京地质古生物研究所副研究员郄文昆、研究员王向东与中国地质大学、江苏省地质调查研究院和美国Texas
A&M
University等单位合作,对汤耙沟组次层型剖面的牙形刺生物群和碳同位素记录进行详细研究,建立了高精度牙形刺生物地层和碳同位素地层格架,自下而上共识别出7个牙形刺生物带和4次明显的碳同位素正向偏移事件。研究结果表明:1)黔南地区汤耙沟组为一穿时岩石地层单位,在其次层型剖面,汤耙沟组代表了泥盆纪末期牙形刺Upper
Siphonodella praesulcata 带至石炭纪杜内期晚期Scaliognathus
anchoralislatus
带中部地层;2)华南浅水相区泥盆系-石炭系界线位于牙形刺Polygnahtus
spicatus带底部附近,泥盆纪末碳同位素正向偏移事件之后的负向偏移区内;3)汤耙沟组中部的碳同位素正偏事件在欧美地区可以得到很好的对比,其偏移幅度和极值范围表明华南地区碳同位素记录反映的是全球海洋碳同位素值变化,而非局部碳循环影响;4)运用牙形刺生物地层和碳同位素地层综合研究方法,可以实现区域和全球范围内杜内阶地层的精细对比。

虽然本次实习只有短短20天,但我们就像经历了一场旷日持久的探险,有翻山越岭、披荆斩棘时的艰辛;有风雨交加、烈日炎炎下的痛苦;有同甘共苦、齐心协力时的欣慰;有青山绿水、鸟语花香中的畅快;有起早贪黑、废寝忘食后的疲惫;有通力合作、大功告成后的喜悦;有历经沧桑、洗尽铅华后的不舍。这次不同寻常的经历,在我的记忆里打下了深刻的烙印,也必将成为我们共同的回忆。

相关研究成果于近期发表在国际地质学期刊Geological
Journal
上。该项研究得到了国家自然科学基金项目、中国科技部基础性项目和现代古生物学和地层学国家重点实验室项目资助。

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论文信息:Qie, W.K., Wang, X.D., Zhang, X.H., Ji, W.T., Grossman, E.L.,
Huang, X., Liu, J.S., Luo, G.M., 2015, Latest Devonian to earliest
Carboniferous conodont and carbon isotope stratigraphy of a
shallow-water sequence in South China
. Geological Journal,
.

初到巢湖

文章链接

7月11日上午9时,我们6个实习小组共31人,携带着地质锤、罗盘、放大镜、野簿、地质包、GPS、测尺等地质用具及生活用品,同两位老师一起,搭乘大巴前往同济大学的巢湖实习基地。当日恰逢台风“灿鸿”影响下着大雨,我们风雨兼程6个多小时终于到达了目的地——解放军第7410工厂内的招待所,住在该招待所里的,还有同样进行地质实习的合肥工业大学的师生。我们顾不上旅途的疲惫,随意分好了4人一间的宿舍,便拿着各自的行李进入宿舍布置起来。虽然宿舍略显简陋,但起码干净整洁且有空调。一番整理打扫后,大家纷纷进入澡堂洗去一身的汗水,再休息片刻,便来到餐厅吃了来到巢湖的第一顿饭。面对搭配健康、丰盛可口的当地特色菜,大家打消了之前的顾虑,餐桌上有说有笑,夸赞声不绝于耳。晚上,两位带队老师在会议室里举行了实习准备会,给我们大致讲解了实习内容和安排及注意事项,各小组也商量好了各组员在实习中的分工。之后,我们便怀着对实习的无限期待,度过了在巢湖的第一个夜晚。

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野外踏勘

华南地区其林寨剖面汤粑沟组珊瑚、有孔虫、牙形刺生物地层序列和全球碳同位素曲线对比

为期4天的野外踏勘,地点为狮子口志留系-泥盆系剖面、凤凰山石炭系剖面、平顶山地区二叠系-三叠系典型剖面和马鞍山三叠系典型剖面。我们的足迹从4亿年前的志留系地层开始,一直跨越到2亿年前的三叠系地层,短短几天便看到了2亿年间的沧海桑田。根据当天的天气炎热程度及任务时长,我们会在5点半或6点半吃早餐,每人发放2瓶矿泉水后便集合步行或乘大巴出发,中午烈日当空前打道回府吃午饭,下午则在会议室内整理当天的野外资料。进行野外踏勘时,我们带着各自的装备,根据路况不断变换着队形,不紧不慢地跟在刘老师后面,而李老师则在最后断后,留意我们的安全情况。每到一个点位,两位老师就会停下脚步,结合点位及其周边实际的地质情况给大家讲解其中的来龙去脉,深入浅出、旁征博引、丝丝入扣。而我们则如饥似渴地聚拢上来,仔细聆听两位老师的讲解生怕错过分毫要点,并不时就相关地质现象与其他同学及老师交流。各小组同时也进行着分工合作,测量地质数据、记录数据和地质现象、拍摄照片、采集标本等工作有条不紊地进行着。我们运用着2年所学,结合刚学会的各种野外工作方法,尝试着解构自然、将今论古,寻找山河湖海、泥土乱石下蕴含的地质真理。
地层剖面实测
前4天的野外踏勘,主要目的就是让我们整体了解巢湖北部地区的地质面貌,从而为之后的分组地层剖面实测和地质填图打下坚实的基础。而对地层剖面进行实地测量,是野外地质工作的一项重要内容,可以绘制出实测剖面导线平面图、实测地层剖面图及实测地层柱状图,从而能够建立地层层序,确定地层单位,研究沉积相、沉积环境、古地理和大地构造背景等地质科学问题。为了翔实准确地将地层情况表现在各个图件上,我们需要综合考虑各方面因素选择实测剖面线、布设测量分段导线、对地层进行岩性分层,同时还需要测量记录地形及导线数据,观察描述岩性、岩性组合、基本层序、地层接触关系、沉积构造等内容,进行采集标本、拍摄照片、绘制野外草图等工作。以小组5人为单位进行野外工作时,需要前侧手、后侧手、观察描述分层员、记录数据拍照员分工合作、相互配合,才能得到理想的结果。此次实习中我们共涉及到狮子口志留系-泥盆系剖面、凤凰山石炭系剖面、平顶山地区二叠系-三叠系典型剖面和马鞍山三叠系典型剖面共4个剖面。分组实测第一天上午,我们由两位老师带领共同测量平顶山三叠系剖面,实地学习剖面实测的工作流程、具体方法和注意事项。第一天下午及第二天,负责余下3个剖面的6个小组结伴或单独前往剖面所在地,开展野外实测工作。测量狮子口剖面的小组测量难度较小,地层均出露在小路及公路旁,但测量距离较长,须沿路测量数公里;测量马家山剖面的小组测量难度较小,地层均出露在公路旁,测量距离适中,须沿着公路测量1公里左右;测量凤凰山剖面的小组测量难度较大,地形高地起伏且有几处断崖,好在测量距离短,仅100余米。测量工作结束后,各小组便来到会议室整理各项野外资料,着手绘制所测地层剖面的各种图件。图片 3

地质填图

地质填图就是在野外实地观察研究的基础上,按一定比例尺将各种地质体和地质现象填绘在地形图上而构成地质图的工作过程,是区域地质调查的一项基本工作,可为普查找矿、水文及工程地质、地震地质等提供基础地质资料。地质填图的工作可概括为:在规划好的区域及路线,找到地层界线点或是控制点及构造观察点,同时记录典型岩层产状及存在的各种地质现象,利用“后方交会法”或GPS定位将各位点准确地标定在地形图上,最后连点成线、标物上色、查缺补漏绘制出完整的地质图。而野外填图时路线的确定一般有两种方法:“穿越法”,垂直或大角度斜交地层走向布置观察路线,适用于地层分界清楚且厚度变化不大、构造较简单、地形平缓、沟谷或水系多垂直地层走向分布的情况,优点在于可以很快地了解到岩层的厚度、地层剖面及纵向变化;“追索法”,平行地层走向或其他地质现象布置观察路线,适用于“穿越法”难以应用时的情况,优点在于填绘的地质界线比较准确。本次实习我们需要共同完成巢湖北部地区1:15000地质填图工作,两位老师结合之前野外踏勘和剖面实测的情况,将该地区划分为若干区块分配给6个实习小组进行2天的野外填图。面对路况险恶的未知区域,各小组都互帮互助、通力协作,运用所学理论知识和实践技能,克服一切艰难困苦,圆满完成了地质填图任务。此外,我们还在沿途看到了各种壮观美丽、鲜为人知的美景,我们可以骄傲地说,这些赏心悦目的景色是对我们跋山涉水的嘉奖,我们将永生难忘。
返回上海
7月24日一早,我们吃完早餐后便搭乘同济大巴返回学校,经过一晚休整,25日到31日我们便进入了最后的室内工作阶段。每个同学须根据野外实习期间获得的实测数据,绘制实测地层剖面图、实测地层柱状图、1:15000地质图、地质剖面图等图件,并撰写实习报告,最后以小组为单位进行实习答辩。虽然不用在野外风吹日晒,但这一阶段也并不轻松,光是绘制各种图件便花了2天左右的时间,加上撰写少则1万多则2万字的实习报告以及准备最终的实习答辩,我们丝毫不敢怠慢几乎拼尽全力。31日早上8点,6个实习小组共进行了3小时的答辩,同学们严谨认真、勇于钻研的态度,得到了两位老师的充分肯定,至此巢湖北部地区地质综合实习圆满结束。

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