一、实习目的:
本次实习是地质课程的野外认识实习,其目的旨在通过短期的野外实践是同学们对地质学研究的主要内容和特点有一个比较全面的、概括性的了解,巩固和掌握地质科的基本内容和方法,初步具备分析、解决在实际工程中出现的简单条件下的地址问题的能力,为以后的工作实践打下坚实的基础。主要目的有三:
(1)认识各类地质现象,了解华北地台基本地层层序。
(2)了解各种内外力地质作用。
(3)初步掌握一般的野外地质技能,从野外观察、记录、描述罗盘仪的使用。
此外,通过实习是同学们充分认识到地质实践对于地质学科的重要性及其在国民经济建设中的重要作用,从而逐步树立艰苦奋斗的思想作风和勇于探索的科学求实精神。
二、实习时间:2011年5月16日到2011年5月20日
三、实习地点:秦皇岛石门寨地质实习基地
四、人员组成:
五、实习路线:亮甲山—潮水峪—山羊寨—石门寨—上庄坨—大石河—小傍水崖村—吴庄—花场峪
六、实习简介:
1、实习区位置及交通
这次我们的实习区域在我国北方唯一的不冻港所在的美丽的海滨城市—秦皇岛市及抚宁县、青龙县境内,南起北戴河海滨秦皇岛,北至花场峪、义院口,东起山海关,张崖子,西至瓦家山等地,总面积约为120K㎡。秦皇岛市石门寨北方地质实习基地位于秦皇岛市北28KM。该区自然地理位于燕山山脉东段,南临华北平原和渤海湾,行政属河北省秦皇岛市抚宁县石门寨乡管辖。
实习区交通十分方便,(北)京——沈(阳)铁路贯穿实习区南部,并有地方铁路秦(皇岛)——青(龙)线,能通往山区。公路以秦皇岛市为中心,四通八达,客运可通省内的青龙、承德、平泉、滦县、迁安、抚宁、兴隆、昌黎、卢龙等地,省外可达辽宁绥中、建昌、咯左、凌源朝阳和天津等地。海运目前尚无客运,但新建的油港及煤港货运从秦皇岛港可同我国沿海各纲和世界各地。
2、实习区地形
实习区南邻渤海,北依燕山、东接辽宁绥中、西与昌黎接壤,地处燕山山脉东段,北、东、西三面群山怀抱,山脉接近南北走向延伸,地势由北向南渐低,属冀东北的中底山区和低山区,最高点为石湖山,海拔926米,最低点南部沿海地区,海拔仅0.8-5米。
3、实习区气候
实习区属温带大陆季风性气候,年平均气温为10。1℃,一月份平均气温为-5℃,七月份平均气温为24。5℃,年平均降水量769mm,多集中在7-8月份,达全年降水量70%左右。全年无霜期179天。实习区因受海洋影响较大,气候比较湿润温和,海滨地带夏季凉爽宜人,古为避暑胜地。
4、实习区水文情况:
实习区主要河流有大石河、汤河、北戴河,除大石河发源于青龙县牛心山区以外,其他均源于抚宁县北部山区,各河均为独流水域,河源短、流急,流量随季节变化教大,平均水深0.5米左右,洪期水深可达2-3米。
燕山塞湖位于山海关城西北6KM山口处,在燕山脚下,是一个人工湖,于1994年建成,蓄水量为7000万立方米。
5、实习区的经济情况。
实习区工业非常发达,以秦皇岛为中心,有造船、机械、建材、煤炭、纺织、食品加工等,山海关桥梁工厂,秦皇岛耀华玻璃场在全国享有盛名。实习区农业,主要是北方干旱的农作物,以水稻、玉米、小麦、高粱、谷子、红薯等为主。山区盛产水果和药材。实习区沿海产鱼、虾、蟹等,是我国北方主要水产基地之一。
6、实习去地形简介
本实习区出露地层属华北地台型(包括前古生界及古生界)。除较普通缺失中上奥陶统至下石炭统、下中三叠统、白垩系、第三系外,就华北型地层而言,该区地层出露较全,化石较丰富,各单位地层划分标志清楚,地层特征具有一定代表性。全区范围内所有出露的地层有元古界的青白口群,下古生界的寒武系,下奥陶统,上古生界的中石炭统至二叠,中生界的上三叠统至侏罗系、新生界的第四系。
七、实习内容:
1、地层:
本实习区出露地层属华北地台型(包括前古生界及古生界)。除较普通缺失中上奥陶统至下石炭统、下中三叠统、白垩系、第三系外,就华北型地层而言,该区地层出露较全,化石较丰富,各单位地层划分标志清楚,地层特征具有一定代表性。全区范围内所有出露的地层有元古界的青白口群,下古生界的寒武系,下奥陶统,上古生界的中石炭统至二叠,中生界的上三叠统至侏罗系、新生界的第四系。
(一)元古界青白口群
(1)龙山组
分布于张崖子至东部落,南部鸡冠山等地。由两个沉积韵律组成。不整合于下元古代之前形成的绥中黄岗岩之上。主要是紫红色、黄绿色、灰黑色及蛋清色等杂色页岩,底部为砂岩。属典型滨海相沉积,与下伏的绥中花岗岩呈沉积接触关系。厚91米。
(2)景儿峪组
主要分布在区内的东部地区,出露最好剖面在李庄北沟,在黄土营村东也有出露。岩性由粗至细,由碎屑岩—粘土岩—碳酸岩,构成一个完整的韵律,具有海侵沉积的特点。与龙山组呈整合接触关系。其分界标志是其底部黄褐色或铁锈色的中细粒铁质石英砂岩,其中含大量海绿石,其底部的中细粒长石石英净砂岩具大型海成风暴波痕。本组地层属滨海相至浅海相沉积。厚38m。
(二)寒武纪
(1)府君山组
(2)馒头组
该组由于岩体的侵入破坏和构造破坏,出露零星,东部落的北部和西部都有出露,可作为标准剖面。本组上下界限明显,与毛庄组的分界是以顶部的鲜红色泥岩作为标志层的。岩性特征是鲜红色泥岩、页岩为主,页岩中含石盐假晶,并夹有白云质灰岩。没有发现可靠的化石依据。与下伏的府君山组呈平行不整合接触;与上覆毛庄组为整合接触。厚 71m。
(3)毛庄组
(4)徐庄组
分布较广,东部落西剖面出露较好,化石十分丰富,本组地层上下界限清楚,可作为标准剖面。岩性为浅海相的黄绿色含云母质粉砂岩,夹暗紫色粉砂岩、细砂岩和少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体。含有三叶虫化石。与下伏毛庄组的分界是以黄绿色粉砂岩与暗紫色粉砂岩互层为标志。厚101m。
(5)张夏组
受到覆盖和破坏较少,是寒武系地层在区内分布最广的地层之一,几乎盆地周围都有分布,在揣庄北 288高地以东的山脊上出露最好,是区内较好的标准剖面。下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩;上部以鲕状灰岩为主,夹藻灰岩、泥质条带灰岩。三叶虫化石最丰富。本组与下伏地层为整合接触。厚130m。
(6)崮山组
本组与张夏组在区内的分布相仿,比较好的有288高地上的剖面,可为标准剖面。下部和上部都以紫色砾屑灰岩及紫色粉砂岩为主;中部则是灰色的灰岩与张夏组界限明显,接触部位两者岩性差别很大。化石十分丰富,几乎每层都可以采到。主要三叶虫化石有:蝙蝠虫未定种、帕氏蝴蝶虫。厚102m。
(7)长山组
出露较好的剖面在揣庄北288高地,为标准剖面。岩性为紫色砾屑灰岩、粉砂岩与页岩互层,夹有藻灰岩及生物碎灰岩。三叶虫化石主要有:蒿里山虫未定种、长山虫未定种、状氏虫未定种。与下伏地层为整合接触两者分界清楚。本组在区内出露厚度较小,只有18m左右。
(8)凤山组
本组分布与崮山组、长山组相同,出露较好的揣庄北288高地可作为标准剖面。主要岩性为黄灰色泥灰岩夹砾屑泥灰岩。黄绿色钙质页岩及薄层状泥质条带状灰岩。泥质成分增多,容易被风化,风化往往形成黄色土状物。化石丰富三叶虫化石垂直分带明显。砾屑形成小团块,本组与下伏长山组为整合接触,分界是以底部的青灰色砾屑泥灰岩为标志层。厚92m。
(三)奥陶系
(1)冶里组
分布于区内东、西部,主要分布在东部地区。出露较好的是在潮水峪至揣庄一带。下部为灰色微晶质纯灰岩夹少量砾屑灰岩及虫孔状灰岩;上部为灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩。所产化石有三叶虫、笔石、腕足类等。与下伏的凤山组为整合接触,其分层标志是以灰色砾屑灰岩作为底界,此砾屑灰岩很薄,厚度不到0.5m,其上是纯灰岩。厚125m。
(2)亮甲山组
位于石门寨亮甲山。属浅海沉积。主要岩性是中厚层状豹皮灰岩,下部夹少量砾屑灰岩和钙质页岩。含有头足类、腹足类和蛇卷螺未定种等化石。与下伏冶里组为整合接触,分界以亮甲山底部的中厚层状豹皮灰岩为标志,风化后呈泥质条带状,局部含泥质结核。层厚118m。
(3)马家沟组
本组分部与亮甲山组一致,以亮甲山及北部茶庄北山发育较好。属浅海相沉积,较深水环境。本组岩性以白云岩和白云质灰岩为主,底部具微层理、含角砾、含燧石结核黄灰色白云质灰岩。化石有:头足类和腹足类。与下伏亮甲山组为整合接触,界限十分明显。白云岩具"刀坎痕"。层厚 101m。
(三)石炭系
(1)本溪组
中石炭本溪组在本区的东、西部分布都很广,发育和出露最好的是半壁店191高地、小王庄一带发育较好,小王庄剖面可作为本区的标准剖面。有2—3个由陆相到海相的完整沉积韵律。本组岩性特征与华北地区一致,是一套海陆交互相沉积。陆相粉砂岩中含植物化石:鳞木、科达、芦木等。下部为铁质砂岩、褐铁矿和粘土岩,平行不整合与马家沟组之上;上部为细砂岩、粉砂岩及页岩,夹3—5层泥灰岩透镜体。石门寨西门—瓦家山剖面地层厚度为70.7m。
(2)太原组
在半壁店、小王山一带发育较好。本组岩性比较稳定以灰黑色砂岩含铁质结核为主要特征,夹少量煤线及灰岩透镜体,由两个韵律组成,是海陆交互相沉积。含植物化石:脉羊齿、鳞木,动物化石:网格长身贝、古尼罗蛤。与本溪组呈整合接触,分界明显,本组底部青灰色铁质中细粒长石岩屑杂砂岩,具小型球状风化。瓦家山剖面厚48m。
(四)二叠系
(1)山西组
主要分布于东部黑山窑至曹山一带,西部也有出露。有两个韵律,第一个韵律含煤层,第二个韵律的顶部含铝土矿。本组是区内重要的含煤地层,属近海沼泽沉积。主要岩性为灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩,粉砂岩炭质页岩及粘土岩。含植物化石:芦木未定种、带科达、纤细轮叶。与下伏太原组呈整合接触关系。厚度变化较大,约在35m至60m。
(2)下石盒子组
分布于黑山窑至石岭一带,西部有零星分布。由三个韵律组成。属湖泊相沉积。主要岩性为灰色中粗粒长石岩屑杂砂岩。含植物化石:多脉带羊齿、山西带羊齿、带科达。层厚115m。
(3)上石盒子组
主要在黑山窑、欢喜岭至大石河西侧有出露。发育较好的剖面是欢喜岭,可作为标准剖面。岩性特征以河流相的灰白色中厚层状含砾粗粒长石净砂岩为主,夹极度少量紫色细粒砂岩及粉砂岩。本组未获得化石资料。与下伏下石盒子组为整合接触关系。层厚72m。
(4)石千峰组
最初的命名地点在山西省太原市西25km的石千峰。本组是二叠系最上一个组。出露较好的剖面是欢喜岭至瓦家山一带,可作为标准剖面。主要岩性是一套河流相的紫色岩层,包括粉砂岩、泥岩、夹少量砾岩、粗至中细粒净砂岩和杂砂岩。含植物化石:太原带羊齿、尖头轮叶、朝鲜羽羊齿。与下伏上石盒子组为整合接触关系,两者可以从颜色上区分。厚 150m以上。
2、岩石:
(1)岩浆岩
①花岗岩
出露于东部张崖子村附近,或西南部鸡冠山下,沉积不整合在马岭组石英砂岩之下。岩石为肉红或灰白色,但岩体分布很不均匀,结构构造变化很大。西部花厂峪至温泉堡一带的花岗岩,根据接触关系和同位素年龄,属于中生代晚期侵入的花岗岩。岩体很大,呈肉红色,由正长石、斜长石、石英和少量黑云母组成,具中细粒显基斑状结构,所以称中细粒斑状花岗岩。
②花岗斑岩
出露于石岭东南等地,呈细粒基质的斑状结构,岩墙状产出,侵入在晚寒武世至中奥陶世的地层中,常见被基质熔蚀的钾长石和石英斑晶,潮水峪村西有一宽达5m以上的花岗斑岩墙。
③灰绿岩
亮甲山采石场比较集中,岩石呈暗绿色,细均粒结构,具典型辉长结构,部分辉石已绿泥石化和硅酸盐化。
④闪长玢岩
分布于潮水峪村西北,砂锅店东等地,呈岩墙状产出,隐基斑状结构,斑晶主要是斜长石,有时含角闪石较多,有的基质中含少量石英,有的可见球粒结构和流线结构等。
⑤安山岩
分布于柳江向斜核部的中侏罗统地层中,类型相当丰富,有玄武安山岩、辉石安山岩、角闪安山岩、闪辉安山岩、斜长安山岩、粗安山岩和英安山岩等。绝大多数都具隐基斑状结构。颜色以灰绿色为主,少数为暗紫红色,一般都呈块状构造,少数有气孔构造和杏仁构造。
(2)沉积岩
①含海绿石的石英砂岩
位于张崖子的青白口群龙山组含有表面被风化成黄褐色内部为灰白色的中粗粒石英净砂岩,浅海相沉积,含海绿石和少量云母。
②纯灰岩
以方解石为主要成分的岩石 .灰黑色、性脆,硬度不大,小刀能划动。本次在石门寨观察到的亮甲山组纯灰岩含有砾屑,为盆地内生成的隐晶灰岩或微晶泥岩碎屑。
③豹皮状灰岩
主要分布于亮甲山组地层内。花斑由白云岩组成,呈浅黄色或褐黄色,与周围灰色或深灰色灰质组分界线明显,特别是那些花斑状似虫孔的,两者界限平直。岩石风化面上,常有虫孔和花斑共生,是豹皮灰岩的标志。
④含微层理的白云质灰岩
分布于下寒武统府君山组地层内,张崖子一带发育较好。花斑仅限于一定层位层岩内,与岩层层面无切割关系,说明交代作用是在成岩阶段完成的。层内构造均匀,形成于浅海深水环境。
(3)变质岩
断层角砾岩又称压碎角砾岩、构造角砾岩。是岩石因构造作用发生破碎所形成的角砾状岩石,角砾大小不等,具棱角,岩性与断层两侧岩石相同,并被成分相同的微细碎屑及后生作用水溶液中的物质所胶结。
3、地质构造:
(一)工作区的构造位置
本区位于燕山沉降带东段,山海关隆起的东南边缘,又因现代燕山隆起与渤海拗陷的过渡带以及燕山山脉由东西转转向北东向的肘状部位,应力比较集中,故新、老构造均比较发育。据地矿部天津地质矿产研究所资料,本区断裂构造发育,其中以 NNE向断裂最为发育,其次为NW向断裂、NE--NEE向断裂和EW向断裂,此外,在山海关之北尚发育有环状断裂。
(二)构造概况
本区出露地层属华北地台型(包括前古生界及古生界),而侏罗系属太平洋火山活动带 ,除普遍缺失中奥陶统至下石炭统,三叠系,白垩系及第三系之外,其他时代地层发育良好 ,出露较全,各地层单位划分标志明显,化石丰富,很具有代表性,全区范围内出露的地层有上元古界青白口系,下古生界寒武系,下奥陶统,上古生界中石炭统,二叠系,中生界侏罗系以及新生界第四系。
上古生界青白口系龙山组以角度不整合沉积在绥中花岗岩上,标志着华北地台经历了剧烈的吕梁运动,结束了早元古代地槽发展阶段,进入一个相对稳定的地质发展阶段。
新生代时期有明显的上升运动,全区遭受剥蚀,第三纪末因气候较热,有红色土形成,其后继续上升.但南部的海岸区则下沉,遭受海侵。因此,山区河谷内有阶地形成,并普遍向南,即向海洋方向倾斜。至第四纪末,海水有一定撤退,因而在山海关至秦皇岛一带的海岸上遗田有砾石堤,并且有海蚀台出露水面。
(三)主要断裂构造描述
(1)潮水峪断层
在潮水峪一带,断层走向N20°E,倾向东南(实际上倾向为东西向摆动)。上盘为凤山组泥质条带状灰岩;下盘为冶里组厚层灰岩。断层面无论在倾斜方向上,还是在走向方向上均表现为舒缓波状。断面上镜面,垂直擦痕,阶步以及断裂带内挤压透镜体等特征明显。此断崖为一个平移断层的一盘,其另一盘因风化剥蚀基本看不到了(脚下所踩的),此断层是冶里组灰岩,存在明显的横竖擦痕和镜面,此断层先平移后产生正断层,其产状与亮甲山的产状基本一致。在潮水峪村断崖东是断层的另一盘的一部分,含明显的断层角砾岩与粉沙岩还有明显的横竖擦痕,但产状和亮甲山的产状不一致,所以说可能是另一盘。在亮甲山的马家沟组也有一个小断层有明显的擦痕。
(2)鸡冠山
①沿途见肉红色绥中花岗岩,见一大型出露岩石剖面为典型的沉积交错层理,属震旦纪原古界顶部,主要成分为石英砂岩,上下呈水平层理,中间呈交错层理,存在黑色纹理的磁铁矿。
见含有泥质的夹层,反映了滨海地区沉积环境的变化,影响生物生长环境,不反映气候变化,地质条件,也不能作为时代划分的依据
②典型底砾岩:下部为底砾岩(石英),抗风化能力强,为陆相沉积,中间为含有砾石英砂岩,上部为石英粗砂岩,再往上为石英细砂岩(沉积规律:由上至下逐渐变细),中上部是海相沉积,没有形成完整的泥质韵律。
成因:由于风化和河流搬运作用,最终沉积.由下至上岩石由粗到细,底砾岩体原本胶结在一起,胶结物为二氧化硅和少量的铁,后来整个底砾岩体出现正断层,导致与上部底砾岩体出现高度差。
③正断层:发生断层时,相对上升的下盘经过风化侵蚀,使得出露地表的岩石被风化磨圆,造成断层两盘高差不大,断层成层性好.由于形成时间短,故成层理,若形成时间长,则为不整合面。倾向:243度 倾角:48度。
④ 波痕:为铁质石英砂岩,内含海绿石,对称性好,波痕比较宽大,波长相等,反映了滨海沉积环境.推断当时海底波动较大,水深较浅,波痕延伸方向与海岸线平行。
⑤地堑谷在鸡冠山与大平台问的河谷中,由于几条正断层的影响,两侧青白口系下马岭组石英砂岩相对上升,中间石英砂岩下降。断层面近于南北走向,倾角较大,河谷东侧断层面西倾,河谷西侧断层面向东倾,成一地堑构造,河谷本身位于地堑构造的中心部位。
4、地质作用:
(一)风化作用:指岩石在地表或接近地表的地方由于温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物等的作用下发生的机械崩解及化学变化过程。风化作用一般分三类:物理风化、化学风化和生物风化作用。
(1)物理风化作用:在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,长期作用结果使岩石发生崩解破碎。
(2)化学风化作用:岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下,常常发生化学分解作用,产生新的物质。这些物质有的被水溶解,随水流失,有的属不溶解物质残留在原地。
(3)生物风化作用:植物根素的生长,洞穴动物的活动、植物体死亡后分解形成的腐植酸对岩石的分解都可以改变岩石的状态与成分。
(二)河流作用:河流地质作用分为侵蚀作用、搬运作用和沉积作用。 河流沉积作用主要发生在河流入海、入湖和支流入干流处,或在河流的中下游,以及河曲的凸岸。但大部分都沉积在海洋和湖泊里。河谷沉积只占搬运物质的少部分,而且多是暂时性沉积,很容易被再次侵蚀和搬运。
(1)侵蚀作用:河流的侵蚀作用包括机械侵蚀和化学侵蚀两种。河流侵蚀一方面向下冲刷切割河床,称为下蚀作用。另一方面,河水以自身动力以及挟带的砂石对河床两侧的谷坡进行破坏的作用称为侧向侵蚀,而河流化学侵蚀只是在可溶岩地区比较明显,没有机械侵蚀那么普遍。
(2)搬运作用:河水在流动过程中,搬运着河流自身侵蚀的和谷坡上崩塌、冲刷下来的物质。其中,大部分是机械碎屑物,少部分为溶解于水中的各种化合物。前者称为机械搬运,后者称为化学搬运。河流机械搬运量与河流的流量、流速有关,还与流域内自然地理地质条件有关。
(3)沉积作用:当河床的坡度减小,或搬运物质增加,而引起流速变慢时,则使河流的搬运能力降低,河水挟带的碎屑物便逐渐沉积下来,形成层状的冲积物,称为沉积作用。
(三)岩浆作用 :岩浆岩是由岩浆凝结形成的岩石,约占地壳总体积的65。岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体,是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程,称为岩浆作用。岩浆作用主要有两种方式:
(1)岩浆侵入活动→侵入岩。岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石,称为侵入岩。
(2)火山活动或喷出活动→喷出岩(火山岩)在岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中,由于温度、压力等物理化学条件的改变,岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地变化,因此,在自然界中形成的岩浆岩是多种多样、千变万化的,如基性岩、中性岩、酸性岩,还有碱性岩、碳酸盐岩等岩类,也充分说明了岩浆成分的复杂
八、实习总结:
短短五天的野外实习很快结束了,我们从中学到了不少东西。增加我们对工程地质学这门课程的认识,了解了工程地质对实际工程建设的重要性。本次实习亲眼见到了很多课本中描述过的地质构造以及岩石,学会了罗盘的使用方法,练习了利用地形图使用后方交会法确定自己的位置,练习了通过读地质图来判断当地岩层的年代、产状等,深刻地感受了仅有课本上的知识是不够的,还要通过实践才能真正地将知识化为己用。本次实习真的收获了很多,感谢两位老师一路辛苦的教导。
一、实习概况:
本次实习为期一周,实习的主要目的是激发和提高学生土木工程和交通工程专业的热情和兴趣。实习包括课堂讲解和实地考察两部分。在课堂中,导师简单讲解实习 内容及各种地质相关内容,在现场根据具体情况姚老师深入分析,精心讲解,不仅使我们掌握了野外实习的基本要领,还使我们对课程理论知识有了感性认识并加以 巩固和深化。
本次实习的内容是:第一天实习动员会,第二天福清宏路、东张路线,第三天闽江—洪塘—洪山路线,第四天长乐江田—北山—下沙路线,第五天鼓山路线
二、实习内容:
1.罗盘的认识——祖宗的骄傲
罗盘是利用一个磁性物体(即磁针)具有指明磁子午线的一定方向的特性制造而成,是我国四大发明指南针的另一种应用,因此这是我们中国人的骄傲,我们应引以为自豪。了解和掌握罗盘的结构构造特征、功能及使用方法是本次实习的一大内容。
罗盘分为上、下两个刻度盘,上刻度盘从0到360度,下刻度盘从0到90度,罗盘有两个水准器——短柱状水准器和圆水准器,调节圆水准器,根据上刻度盘可以测量走向、倾向和方向;调节短柱状水准器,根据下刻度盘可以测量倾角。
本次实习我们利用罗盘在多处测量了岩石的走向、倾向和倾角,在这些过程中,我对罗盘功能的认识和操作得到了很大的提高,此外,我还熟练了产状三要素的各种表达方法——方向法、象限法和图示法。
2.岩石及边坡工程地质问题
地质实习本质就是研究各种地质情况,其中一大块内容便是岩石和及其构成边坡的工程地质问题,因此,此次实习最大的内容就是观察各种岩石和分析其构成的边坡 情况。实习中我们几乎每天都跟岩石和边坡打交道,姚老师也花了大半部分的精力讲解这部分的知识。下面按时间顺序介绍实习各地的岩石及其边坡:
在青盛酒楼旁我们看到了由残积土形成的土质边坡,其下的坡积物颗粒大小悬殊,工程性能很复杂,需要压实的能量相当的大。由于该坡的坡角和坡度均不大,这里只采取了最简易的边坡防护方式——铺一层水泥砂浆和插上一些排水管,但似乎还是让人有些担忧。
在福清324国道旁我们看到岩浆岩中的酸性喷出岩——流纹岩,我们知道由于岩浆喷出地表后,迅速结晶,以致其形成的岩石具有一定的流动性,并且排列有序, 在此就可以用肉眼看到。该岩体结构是整体块状结构,强度较高,并且风化程度低,属于微风化程度,故此边坡稳定性相对较高,但由于该坡的结构面倾向和坡面倾 向相同,且倾角小于坡面倾角,导致该坡存在潜在滑动问题。在这里我们测量了一组岩石的倾向、走向和倾角:65°,155°,35°。
在地质灾害危险点,我们看到了一个路堑式边坡,该坡的结构体为散体状、碎裂状,风化程度高,属于强风化,稳定性较差。因此,该边坡防护采取就地取材,用片 石做成坡角挡墙,坡面铺上一层水泥砂浆,插上一些排水管,但是山体的另一面则没有做任何防护,真为山下的居民担忧。
在农大我们看到由岩石和土构成的坡,该坡的表层是沉积土。由于该坡的地质构造产生的结构面倾角小而且与边坡平行,加上岩体属于全风化、强风化程度,导致该 坡具有较严重的失稳问题,因此其采取路堑式边坡加固方式,用铆钉、抗滑桩和挡墙做防护,这也是在高速公路上常见的防护方式。
在江田北山火葬场我们看到了在其公路的剖面上我们看到了具有一层一层堆积现象的层理层面构造的沉积岩,这也是本次实习唯一一处岩石类别为沉积岩的观察点, 该岩为碎屑岩中的细砂岩、混砂岩,有明显的褶皱现象,较为完整,而且是倾斜背斜褶皱构造。这是我第一次见到背斜褶皱现象,由此我感到相当的荣幸。在这,我 和同组组员对背斜两翼岩石的倾向、走向和倾角进行了测量,左翼: 73°,341°,34°,右翼:334°,240°,34°。
在下沙度假村我们看到一个具有很高观赏价值的海岬,其独特性给度假村增加了不少的观赏性。该海岬主要由酸性侵入岩即花岗岩和基性侵入岩脉构成,花岗岩石为其主体,中间穿有多条暗黑色呈脉状的基性侵入岩,即辉绿岩。
该海岬受到的侵蚀作用较强,其下方水的深度较深。在这,我们测了两组岩石的倾向、走向和倾角:73°,341°,34°;334°,240°,34°
在鼓山公路旁我们看到路旁的花岗岩的风化作用包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用,岩体的表面长着一颗树,自上而下遭受着植物生长活动引发的物理风化和化学风化作用,这让我想起了郑板桥的一首《竹石》诗,不禁感叹大自然的力量。
在鼓山的半山停车场采石开挖的剖面上我们可以看到其岩石的风化程度自上往下逐渐减弱,并且强风化层中夹有新鲜岩石,使得岩体表现出了显著的不均匀性。鼓山受到的物理风化作用较强,所以我们可以看到较多的孤石和石鼓,这也是鼓山的一大特点。
3.闽江水的地质作用
我们知道水的地质作用可分为地表水和地下水的地质作用,闽江水的地质作用属于地表水地质作用的经常性流水的地质作用,其地质作用包括侵蚀作用、搬运作用和沉积作用,这导致闽江沉积有大量的沙石,是较好的建筑材料,目前有较多的采沙场位于闽江上。
闽江南港河谷较为宽阔,水流缓慢,主要以堆积作用为主;闽江北港河谷较窄,水流较急,主要以剥蚀作用为主。
洪塘桥于90年建成,首修于99年,其位于闽江的南港处。在洪塘桥南端由于近几年闽江上采沙场的建立,闽江的含沙量减少,导致的桩基础露出严重,基础受到 的摩擦阻力减小,产生了侧向位移;在洪塘桥北段,存在软土构成的斜坡,极不稳定,以致其出现了边坡滑移和破坏。洪塘桥桥面面垂向位移最大达到6cm,垂直 位移最大达到8cm。因此,洪塘桥进行了整修,南北两端的桥台都进行了加固,其桥墩以增桩为主的加固方式,此目的是为了提高被动滑动力。
洪山桥于1985年12月竣工,其位于侵蚀作用强、堆积作用弱的闽江北港处。闽江南北港的水流分流量不平均,北港的来水量大。闽江中游修建有水口电站,于 97年开始投入使用,这使得北港的来水量变大,河流的含沙量减少,夹砂能力增强,冲刷和侵蚀能力增强。洪山桥分有新旧桥,旧桥的桥面已被拆除,只剩下桥 墩。常年以来北港流水已形成了流量平衡,拆除桥墩会使河流流量增大,侵蚀作用增强,故旧桥的桥墩还保留着。由于北港以侵蚀作用为主,故在其河床两岸都进行 了加固、加高防护。
4、大坝工程地质
观看的录像中我们了解到了大坝的工程地质条件和各种工程地质问题。修建一个好的大坝需要一个好的地质条件,因此大坝的选址成为关键。选坝址,必须了解该岩土的工程性质,分析地质结构、地形地貌和水文地质情况,当然还应包括了解其自然地质现象和天然的建筑材料。
福清东张水库历史悠久,修建于上个世纪50年代中后期,即1958年,属于大型水库,库容量为1.9亿立方米,最大高度为38m,属于重力式钢筋混凝土坝,其要求地基的地质条件较高,荷载大且集中,其具有饮水、灌溉和发电等作用。
东张水库的选址较为好,其位于龙江上,并且为峡谷地貌,上游为永泰、仙游和莆田。大坝的地基为花岗岩,并且是整体块状致密结构的基岩,其强度高,稳定性 好。地基的风化程度较低,属于微风化。大坝存在平行结构面,倾向大坝的上游,稳定性好,其高倾角,对大坝的安全有利。在坝底,我测了一组岩石的倾向、走向 和倾角:5°,95°,88°。
三、实习感想
为期一周的地质实习很快的就结束了,通过这次实习,我不仅培养了对大自然的热爱,陶冶了情操,提高了对地质科学的热爱和兴趣,而且还在实习的过程中加深了 对地质知识的了解,尤其是工程地质学中的基本理论和基本概念的理解,从之前的感性认识升华为如今的理性认识,这种质的飞跃,应该归功于实践的作用。
此外,在此次实习中我在导师身上学了不少的东西。体会最深的就是做事要认真、不能懈怠,更不能放弃,爬鼓山时,在导师的激励下,我坚持下来了,所以要铭记:做事要认真,即使不喜欢的,也要努力去做,努力实现自己的人生抱负,让自己造福于人类!
一、实习概述
实习目的:
工程地质实习是港航专业重要的实践性教学环节,实习实践教学和课堂理论教学具有同等重要作用,工程地质实习的目的在于通过实习使学生具备分析、解决在实际工程中出现的简单条件下的地质问题的能力。
实习任务:
1、固课堂所学的基本理论,理论联系现场实际,再回归到理论上来,培养我们独立思考的能力以及现场判断、解决实际问题的能力。
2、解矿物和岩石的形成过程、结构、产状等,掌握野外判断能力,加深对其认识
3、运用自己所观察到的具体的实际资料进行分析总结,加深对地质学习的系统理解。
4、培养学生吃苦耐劳、团结协作、积极主动的优良品质和提高学生的人文素质。
实习时间:
2011年4月23日
实习地点:
南京市汤山地区
南京地质博物馆(各类矿物、岩石等)
实习路线:
文天学院→陡山北坡采石公路剖面(火石峰背斜)→小铁路人工剖面→南京地质博物馆→文天学院
二、习地区地质概况
1、地层岩性(部分)
青龙群(T1+2q)
厚度约500m,与大隆组整合接触。
在棒槌山西端人工剖面其下部暴露清楚,称为下青龙组(T1_),可分为三部分:
下部为黄绿色页岩、泥岩,夹薄层微晶灰岩,产蛇菊石、克氏蛤。
中部为灰色薄层微晶灰岩与黄绿色页岩,黄褐色泥岩互层,层理清晰,产佛来明菊石等。
上部为灰色中厚层、薄层微晶灰岩夹黄褐色泥质微晶灰岩、钙质页岩及薄层瘤状微晶灰岩、微晶砾屑灰岩。
顶部为厚层微晶灰岩,被覆盖,在死虎岩附近山包上出露清晰。
在各层灰岩中,缝合线构造均很发育。
青龙群上部称为上青龙组(T2s),厚度约300m。剖面在死虎岩附近山包上出露完整,可分为三部分:
下部为灰色中薄层微晶灰岩,泥质微晶灰岩夹紫红色泥质微晶灰岩及瘤状灰岩数层(4~7层),产多瑙菊石、荷兰菊石等化石。
中部为灰色中薄层微晶灰岩,蠕虫构造及其发育。
上部为灰黄色中层泥质微晶灰岩夹厚层及薄层微晶灰岩。
顶部为纹层状白云质灰岩。
在各层灰岩中缝合线构造极其发育。
2、地形地貌
湖山地区位于南京城东28km,地形上由三列山组成,走向北北东。北列山海拔120~169m,包括排山、棒槌山。中列山山势较高,包括黄龙山、团山、纱帽山、土山、陡山、狼山等,主峰孔山海拔341.8m。南列山简称汤山,主峰海拔292.3m,著名的猿人洞(葫芦洞)和雷公洞(裂隙式溶洞)即发育于南列山。三列山之间是两个纵向次生谷地,北侧湖山谷地是龙潭煤系地层经地表水侵蚀形成,南侧谷地是志留纪高家边组页岩被剥蚀而成。湖山次生谷地两侧的谷坡上,发育有二级阶地。第一级阶地海拔40—60m,即农田、煤矿所在地,二级阶地海拔60—70m,主要为残积、坡积之碎石,夹少量冲积成因的粉砂质粘土。
图1“三山夹两谷”地貌
注:红色线条指示山脉走向;黄色图框所示为《图2湖山地区地质构造简图》范围。
3、地质构造
汤山位于青龙山——汤山——仑山复式大背斜中段,背斜轴在这一带昂起,构成一个短轴穹隆状背斜。背斜核部出露寒武系、奥陶系地层。背斜北翼陡,南翼缓,西端向西倾伏,东端向东倾伏。汤山背斜北翼发育有次一级的向斜(陡山向斜)和背斜(孔山背斜)。向斜构成中列山主体,向斜南翼陡,地层倾角常达70°~80°,局部直立甚至倒转,北翼倾角25°~35°,向斜轴面向南倾斜。陡山顶为向斜核部,现采场平台仍可见部分向斜核部地层(栖霞组)出露。背斜紧靠向斜北侧,严格与向斜平行展布,组成大部分中列山之北坡,仅孔山主峰位于背斜核部。背斜南翼地层倾角缓,北翼地层倾角陡,通常为80°~90°,背斜轴面南倾。在陡山北坡雪浪庵大冲沟西侧石榴庵背斜核部出露地层为五通组。从地貌发展阶段看,该区域剥蚀作用进行得相当深刻,背斜成谷,向斜成山的现象比较普遍。实习区域断裂构造出露也较清楚。横向平移断层、正断层以及纵向的逆断层相当发育,陡南逆冲断层、陡西平移正断层以及陡山北坡的地垒构造出露都很清楚。在陡山北坡采石公路沿线,可以观察位于背斜南翼近核部位置顺层侵入的闪长玢岩出露,为燕山早期的产物。
4、其他地质现象
实习路线沿途还可见滑坡、重力折曲、风化分带、岩溶等地质现象,可拍摄照片或绘制信手剖面图。
泉水有孔山寺泉和棒槌山泉出露,均为上升泉。
5、地壳运动与地质发展简史(部分)
宁镇地区是下扬子断裂拗陷带的东段。从震旦纪到早古生代末,这里地壳比较稳定,运动缓和,只有多次轻度的升降;整个环境是浅海,堆积了厚度3000余米的石灰岩、白云岩、页岩、砂岩地层,化石丰富。有时有硅质物供应,在震旦、寒武、奥陶及志留系等地层均或多或少出现过薄层的硅质岩或燧石结核(后者在碳酸盐地层中)。志留纪末期,华南发生了强烈的加里东运动,本区受到深刻的影响,海水退却,成为陆地,接受剥蚀。早中泥盆世的沉积物很不发育。到晚泥盆世初在准平原化的条件下,开始堆积了平原型河流沉积,随着出现了大型的湖泊沉积。这就是上泥盆统的石英砂岩和页岩地层。局部地区堆积了薄薄的赤铁矿层。早石炭世,本区处于海陆交互地带,海水时进时退,堆积了具有滨岸沉积特征的下石炭统的灰岩、页岩、砂岩。从中石炭到早二迭世,本区地壳稳定而缓慢的持续下沉,在沉陷得到沉积物补偿的条件下,堆积了浅海的碳酸盐沉积,这时气候温暖,海中生物繁盛,化石丰富。从远处周期性地运来的硅质物质,它成为薄层硅质岩或燧石结核形式堆积下来。在早二迭世末期还堆积了含锰磷的沉积物,这就是下二迭统孤峰组,在局部地方有开采价值。早晚二迭世之交,地壳有一度重要的上升、隆起过程,称为东吴运动,使本区海水退却,成为滨海沼泽环境,从而堆积了上二迭统的含煤地层,这就是龙潭煤系地层。东吴运动毕竟还是短暂的,到二迭世后期,海水复行侵入,直到中三迭世后期为止,本区又堆积了浅海特征的上二迭统大隆组,下、中三迭统青龙群。青龙群沉积过程中,整个下扬子拗陷已经有明显的收缩,海水逐渐变浅,青龙群的顶部出现了在海湾、泻湖环境下形成的石膏沉积。青龙群沉积完毕以后,本区发生了印支运动的第一幕,这是地壳运动性质的一次突变,有古生代以来长期的升降运动性质转化为褶皱的性质,青龙群以及以前的老地层全部参加到褶皱中,形成了宁镇山脉的雏形。整个下扬子的山脉—淮阳山脉也是因为这一运动而奠定轮廓,地质上称这一运动为淮阳运动,在宁镇地区称为金子运动。由于金子运动结束了下扬子地带长期海侵的历史,使之成为陆地。在金子运动形成的山间盆地中堆积了中、上三迭统的黄马青群沉积,它与青龙群在许多地方是明显的不整合接触关系,它的底部普遍堆积有数十米到一二百米厚的碳酸盐质角砾岩。黄马青群堆积的晚期,气候由干热转为湿热,地势变为比较平坦,在局部地方形成含煤沉积,这就是黄马青群上部局部出现的范家场组含煤地层。此后,地壳运动再次剧烈进行,使包括上三迭统在内的所有 地层褶。这次地壳运动是金子运动的继续和发展,属于印支运动的第二幕,称为南象运动。在南象运动的作用下,宁镇山脉的格架全面完成。地貌上是山脉和山间盆地相交织。在山间盆地中堆积了下、中侏罗统的象山群砂岩、页岩沉积,其底部是河流沉积,中上部过渡为湖泊沉积,局部地点有煤的形成。象山群与下伏地层在许多地方都是明显的不整合接触,如栖霞山附近的南象山,它不整合地盖在下二迭统栖霞组之上,有的地方,如西岗附近它不整合地盖在中、上三迭统黄马青群之上。
象山沉积以后直至白垩纪末期,这里地壳运动频繁,主要形式是差异性质的断块运动。断裂极其发育,沿断裂的垂直位移量很大,在断裂下落的部位形成盆地,堆积了很厚的上侏罗统到白垩系的洪积与河湖沉积,形成很厚的砾岩、砂岩和页岩。同时,由于断裂切割相当深,地壳深处的岩浆沿断裂带上升、侵入和喷出,因而陆相地层中同时产出很多的中酸性的火山熔岩、凝灰岩。此外,大量的中酸性侵入岩也侵入到前第三系地层中。侏罗纪、白垩纪是本区岩浆活动高潮时期,形成了内生金属矿床,如栖霞山大型铅锌矿,汤山附近的铜矿等。
侏罗纪到白垩纪的地壳运动统称为燕山运动。相应的地层之间出现了不整合接触关系,但地层的褶皱比较缓和而开阔。
第三纪以来,地壳仍有大幅度的差异升降,在内陆盆地中堆积了厚度很大的陆相砾岩、砂岩、页岩地层。第三系的一些层位是有利的生油地层和找油对象。由于地壳运动和缓、微弱,第三系地层产状极其平缓。但第三纪末期第四纪初期,发生了一些重要的断裂,它切割到地壳深部,有的甚至与某些深达上地幔的断裂相沟通,使深部的玄武质岩浆上升、喷溢,形成了南京附近的一些中心式火山喷发及玄武岩层的堆积,例江宁方山和六合方山都保存了较好的火山地形。
三、实习内容成果
早上十点钟我们来到南京东郊汤山镇湖山地区并于火石峰集合。首先老师让我们调整罗盘,当地的磁偏角为4°,并教会我们怎样使用罗盘一级岩层表面不平整时怎样样量岩层的产状。
我们徒步走上山去,看到了背斜、向斜、褶皱。通过现场观察回归课本,对地质构造现象有了更深的认识。了解到背斜岩层向上弯曲,两侧岩层相背倾斜,核心岩层时代较老,两侧依次变新并对称分布,向斜岩层向下弯曲,两侧岩层相向倾斜,核心岩层时代较新,两侧依次变老并对称分布。背斜,向斜是褶皱的两个基本类型,褶皱就是多个连续的背斜,向斜。老师还给我们讲了一些背斜成谷,向斜成山的道理。在野外为了识别褶皱,我们一般可沿垂直于岩层的走向进行观察,首先根据岩层是否对称重复,判断褶皱是否存在,然后对比褶皱核部和两翼的岩层的新老关系,判断褶皱是向斜还是背斜,最后根据两翼岩层的产状,判断褶皱是直立的、倾斜的,还是倒转的。通过观察和聆听老师讲解,我们对地质构造现象有了更深的认识。
通过老师的介绍,研究宁镇山脉湖山地区已有多年的历史,早在李四光时代,现在有日本的小野家族,该地区的地质构造为三山夹两谷地貌,低山丘陵。我们实习路线由北向南前进,地质年代越来越新,通过沿途学习,我们看见第一个岩层为老虎洞组(C11),老虎洞组的演示成分为白云岩,表面有刀砍装溶沟,俗称刀砍纹,为灰色、浅灰色结晶白云岩,致密,较坚硬,遇酸仅微起泡,风化面有刀砍状溶沟。含有灰黑色、灰白色、肉红色、燧石结核,呈透镜体或团块状,产不规则石柱珊瑚等化石。
接下来是黄龙组(C2h),但只有很少的一块岩石。黄龙组与船山组假整合接触,黄龙组底部有白云岩砾岩,砾块半棱角、半滚圆状到不规则状,直径3~5cm为主,由方解石胶结,其晶粒达1cm以上,厚约5m。
黄龙组下部为白色微晶灰岩,斑块巨粒结晶灰岩,晶粒可粗达0.1~1cm,厚约5m。
黄龙组主体部分为灰白色略显肉红色微晶生物屑灰岩为主夹生物屑灰岩、砂屑灰岩,厚层到块状,层理不清,仅能根据缝合线构造来判断其层面产状。产布克小纺锤虫筳、筒形纺锤虫筳、刺毛螅、莫斯科唱贝、满苏分喙石燕、犬齿珊瑚,厚度约55m。
在此之后我们看到了河州组(C1h),和州组厚度为5m,与老虎洞组假整合接触。为灰黄色泥质及白云质微晶灰岩,含少量生物碎屑。可见袁氏珊瑚、贵州珊瑚、巨长身贝、不规则石柱珊瑚、轮状轴管珊瑚等化石。
在河州组不远处为高骊山组(C1g),但我们所看到的高骊山组覆盖,呈沟状分布,纵深2m左右,厚度约36m,假整合于金陵组之上,金陵组顶面颜色发红,有铁锰质薄层堆积。下部为灰白色、深灰色、紫红色页岩夹夹薄层砂岩,含灰褐色泥质生物碎屑微晶灰岩透镜体,见腕足类化石碎片。中部为灰黄色石英砂岩、粉砂岩夹数层灰紫色、灰绿色、灰色页岩。上部为灰白色、灰绿色、紫红色及灰黑色粘土质及粉质页岩,夹少量薄层砂岩。
金陵组(C1j)厚约6m,与五通组假整合接触。为灰黑色微晶生物碎屑灰岩,厚层状,生物碎屑中主要是海百合茎及腕足类碎片,含有机质及泥质成分较高,底部有一层铁质粉砂岩与五通组接触。盛产假乌拉珊瑚、笛管珊瑚,始分喙石燕、金陵穹房贝等化石。
随后张老师带领我们来到了一处平缓的山坡,山坡侧面为明显的背斜构造,是汤仑复式背斜,北翼较陡,南翼缓,层次清晰,此为五通组(D3w),岩石主要成分为石英砂岩,五通组厚约150m,可分为四部分:底部为为灰白色石英砾岩、石英砂岩,厚层状,层次清楚。石英砾岩有三层以上,砾岩成分为白色石英、黑色燧石、浅色具纹理之硅质岩等,滚圆或半滚圆状,砾径1~3cm为主。砾石可排列成单向斜层理。下部为灰白色石英砂岩,厚层状,间夹粉砂岩薄层。砂岩中石英含量可达95%以上,硅质胶结,具缝合线构造,具单向斜层理。上部为黄褐色砂岩、粉砂岩,夹有较多的灰白色粘土岩及灰黑色碳质页岩,局部夹扁豆体状薄层赤铁矿。在灰黑色页岩及灰黄色砂岩中可找到斜方薄皮木、亚鳞木、楔叶木等化石。顶部为灰白色中厚层状石英砂岩,缝合线构造非常发育。
我们还看到了断层,了解到断层是岩石受力发生断裂,断裂面两侧岩石存在明显位移的断裂构造。断层的规模大小不等﹐大者沿走向延伸可达上千公里﹐向下可切穿地壳﹐常由许多断层组成﹐称为断裂带﹔小者可见于手标本。几何要素,断层由断层面和断盘组成。断层面是岩石沿之发生相对位移的破裂面﹐简称断面﹐可以是一个单一的面﹐也可以是一个有一定宽度的带。断层面与地面的交线称为断层线。断盘指断层面两侧的岩块。位于断层面之上的一盘称为上盘﹐断层面之下的一盘称为下盘。如断层面直立﹐则按其相对于断层走向的方位来描述。
断层是地壳上部构造层次脆性剪切变形的典型产物。有的大断层向深处其倾角逐渐变缓﹐使断层面成凹面向上的弯曲﹐其剖面似铲形或犁形﹐称铲状断层或犁式断层。在地壳深处的韧性变形域﹐相当于断层的两盘作相对剪切位移的变形带称为韧性剪切带。
研究方法主要是在野外如何识别断层﹐确定断层面的产状﹐判断断层的运动性质﹐测定其两盘相对位移的距离﹐分析断层形成的时代及活动历史。常见的识别断层及其两盘相对运动方向的标志有﹕地质体的不连续。地层﹑岩脉和矿脉等在平面或剖面上突然中断或错开﹐表明断层的存在﹐并可求其断距。地层的重复或缺失。走向断层常见的一种效应。结合地层与断层两者产状的关系﹐可以判断是正断层还是逆断层。一般正断层造成垂向上的地层缺失﹐逆断层造成垂向上的地层重复。擦痕是断层面上两盘岩石相互摩擦留下的痕迹。断层面有时被磨光﹐并附有铁质或硅质的薄膜﹐光滑如镜﹐称为摩擦镜面。其上的平行细纹指示了两盘相对运动的方向。断层面上生长的石英或方解石纤维状晶体﹐貌似擦痕﹐称为擦抹晶体。它们是在断层运动过程中平行运动方向生长的晶体﹐纤维方向代表了断盘相对位移的方向。牵引构造。断层运动时断层近旁岩块受到拖曳造成的岩层局部弯曲﹐或岩层由塑性变形进一步发展而破裂成断层时留下的弧形弯曲。弧形凸出的方向大体指示所在盘的相对运动方向。断层岩。断层带中因断层动力作用被搓碎﹑研磨而改造的岩石。有断层角砾岩﹑碎裂岩及断层泥等﹐是脆性变形的产物﹐常见于一般断层中。糜棱岩是另一种常见于大断层带中的岩石﹐它是深处韧性剪切变形的产物(见韧性剪切带)。此外﹐地貌现象(断层崖﹑错断山脊﹑水系突然改向等)也有助于识别断层﹐尤其是活动断层。
在湖山地区的考察实习在忙碌中结束,下午我们来到了位于珠江路上的南京地质博物馆,博物馆的门外存放着几块大的岩石。老师就在外面给我们讲了一些关于矿物岩石的基本知识,让我们对他们有个大概的了解。
博物馆里的岩石和矿物琳琅满目地陈列在展柜里,有关地球科学的图画也挂满了墙。这里的岩石和矿物有的在学校的实验室里见过,但更多的是从未见过的,只见于书本上介绍,自然也没有那种感性的认识。这里有常见岩石,如花岗岩、玄武岩、石灰岩、片麻岩、辉绿岩、混合岩、大理岩等。也有常见的矿物,如石英、萤石、长石、刚玉和云母等。薄片状,鳞片状,块状,土状,球状,钟乳状,黄的,绿的,红的……给了我们无限的视觉冲击。我们一边仔细观察这些矿物和岩石的颜色和形状,一边看标本下面关于这些矿物和岩石的结构和构造的讲解,以及他们的工程地质评价。看到了灵璧石,雄黄雌黄,孔雀石,内蒙的鸡血石章石雕,吉林的松花砚。还看到不少钻石,玉和翡翠。如金绿宝石,红宝石,绿宝石,祖母绿,和田玉,南阳玉,珍珠等等。不过这里最吸引眼球的要数沙漠玫瑰了,
沙漠玫瑰又称“戈壁石”、“风雕石”,常见的有球状的和块状的,主要产于浩瀚隔壁,沙漠玫瑰是自然形成物,是沙漠的细石经风吹雨打后形成类似玫瑰般的结晶石,这种岩石在天然奇石市场上占有特殊的地位,具有极其珍贵的研究和收藏价值。博物馆里同样陈列这大量的生物化石,有硅化木,中华鲟鱼,潜龙,古蜻蜓化石,大型的恐龙化石和恐龙蛋化石,以及第四纪全新世的鹿角,也有小型的植物和动物化石,如距今数亿年的震旦角石、莱德利基虫、创孔海百合、狼鳍鱼、拟蜉蝣等,不一而足。
在博物馆参观的过程中,我们也看到了一些老科研人员在以前搞野外科研的时候所用过得的物品,很难想像他们是如何在那么恶劣的环境下去从事科研工作的。不过也正是因为他们几十年来为发展地球地质事业做出的努力,才有今天的成果。
在展厅中,我还了解到我国近代地质学发张历程。萌芽时期(1840—1910),草创时期(1911—1921),成长时期(1922—1936),动荡时期(1937—1949),发展时期(1949—现在)。参观了一楼和二楼,最后我们又去参观了三楼。三楼分为两厅,左厅为矿产资源厅,右厅为地质环境厅。了解到我国矿产资源的丰富和人均资源的不足。在右厅中我山体滑坡,地面塌陷,岩溶塌陷,泥石流等地质环境。
通过这次实习,使我在诸多地质构造性质方面有了更深层次的了解。沿途我们见到了许多地质构造,捡了许多卵石。
四、小结
实习的日子我们虽然有些累,但收获了大学的课堂里没有的许多东西,不仅学到了地质方面的许许多多的知识,也学到了为人处世的许多道理与方法,学会了怎样学习,也学会了把书本的知识与实际结合,在未来的日子里我会继续关心地质情况,继续学习,为将来的工作打下良好的基础。
为期一周的实习很快过去了,在老师的耐心讲解下我们学到了很多,基本的认识并能清晰判断以地质构造,相信在以后的学习工作中都会对我大有帮助。
经过一个多学期的学习,我们对工程地质与土力学有了深刻的认识与了解,掌握了关于工程地质与土力学中的基本知识,但是书本上的知识与实际情况往往有很大的差距,所以为了更好点的认识地质现象,加深对其了解,我们08级土木工程专业在六月三号在刘传孝老师的带领下开始我们的地质实习。
一、地质实习的目的
1、学会对岩石的肉眼判别
2、了解馒头山沉积岩的每一层的岩石组成及其颜色、厚度等
3、学会地质罗盘的使用方法
4、用地质罗盘测量实地测量岩层的产状(走向、倾向、倾角)
5、掌握褶皱的基本知识和判断背斜、向斜的能力
6、现场认识断层、滑坡、岩层,背斜、向斜等地质现象
二、地质实习的过程
我们的实习分为两天(六月三、四号),六月三号实习地点是长清张夏镇满寿山和灵岩寺, 实习项目是满寿山的岩层构成和滑坡、断层现象,六月四号的实习地点是苏庄,实习项目是背斜构造和地质罗盘的实习,六月四号下午我们结束地质实习,返回学校。
三、实习的内容
1、认识满寿山的岩层
馒头山,海拔408米,位于济南市长清区张夏镇境内,当地老百姓习惯称此山为“馍馍山”、“满寿山”,或者高雅的称为"曼寿山"。2003年,馒头山被世界教科文组织命名为世界第三地质名山,当年又被列入省级地质自然遗迹保护区。馒头组主要由紫红色、黄绿色等杂色页岩及泥质、白云质灰岩组成。底部不整合于泰山杂岩的肉红色片麻状花岗岩之上。下部灰岩中含磁石结核和条带,上部页岩中具微细水平层理,中部页岩含有三叶虫化石~中华莱德利基虫。厚度119米。
在开始实习前,刘老师将此次实习分为三组-馒头组(十层)、毛庄组(六层)、徐庄组(五层)。
一、馒头组
第一层是由页岩组成,厚约两米,岩层呈现黄绿色,局部呈现灰色,风化程度非常的严重,裂隙发育大,我们在工程中应尽量避开
第二层是由石灰岩组成,该层岩石深入山体,厚约四米,岩石呈灰绿色,此处的裂隙极有可能发育成溶洞,所以工程中应注意勘探。
第三层是页岩,厚约八米,岩石呈现黄绿色,局部呈现褐色
第四层是由页岩组成,厚约十三米,颜色显紫色
第五层是由石灰岩组成,厚度约六米,颜色呈现土黄色,裂隙发育轻微,有利于工程实施,
第六层是由页岩组成,厚度约四米,颜色呈现黄绿色。
第七层是由石灰岩组成,厚度约两米,颜色呈现绿色,空隙发育,石灰岩表面覆盖物为填充在裂隙中的杂质。
第八层为页岩,厚度约七米,颜色为紫红色风化程度比较大
第九层为石灰岩,厚度约两米,颜色为灰白色,纵向裂隙发育比较大,但是横向裂隙发育小,前度较高。
第十层是由页岩组成,厚度约五米,颜色呈鲜红色,由于该层位于山顶,所以此处岩石风化严重。
二、毛庄组
第一层是由页岩组成,厚度约四米,颜色为紫红色,页岩中含有云母
第二层是由页岩组成,厚度约为十三米,颜色呈现紫红色
第三层是由页岩组成,厚度约为四米,颜色为紫红色,由于该处地势高以及各种外力因素,使得该岩层水土流失严重,表面基本无植被覆盖
第四层:灰色鲕状石灰岩,厚零点八米。
第五层:灰色石灰岩,厚零点二米。
第六层:灰色鲕状石灰岩,厚零点三米。
二、 徐庄组
由于徐庄组地势陡峭,我们不能继续前行,所以未能近距离观察徐庄组的岩层组成。
2、认识滑坡与断层
下午我们到达灵岩寺附近,开始下午的实习,主要是认识滑坡,断层以及一块花岗岩。
首先老师将我们带到实习地点,指着远处的山体让我们找出断层的上盘,下盘,断层线,断层面以及滑坡体,然后详细讲解了该处滑坡和短层,在山路的一边同学们边听边记,最后老师带我们去看了一块花岗頒岩,三号的实习结束,
3、认识苏庄断层
六月四号,我们开始了第二天实习,首先是一处断层,这处断层比昨天的更有价值与意义,因为该处断层断距小,我们能看的很清楚上盘,下盘等,而且该处断层低。加深了对断层的认识。
4、地质罗盘的实习及背斜的判定
地质罗盘仪是进行野外地质工作必不可少的一种工具。借助它可以定出方向,观察点的所在位置,测出任何一个观察面的空间位置(如岩层层面、褶皱轴面、断层面、节理面……等构造面的空间位置),以及测定火成岩的各种构造要素,矿体的产状。
岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。测量时将罗盘长边与层面紧贴,然后转动罗盘,使底盘水准器的水泡居中,读出指针所指刻度即为岩层之走向。岩层倾向——是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影,恒与岩层走向垂直。测量时,将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向,罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘,使底盘水准器水泡居中,读指北针所指刻度即为岩层的倾向。
背斜是褶皱的一种,为岩层向上拱起的拱形褶皱,经风化,剥蚀后露出地面的底层,分别向两侧成对称出现,老地层在中间,新地层在两侧,另外褶皱也包括向斜,其为岩层向下弯曲的槽型褶皱,经风化、剥蚀后,露出地面的地层分别向两侧成对称出现,新地层在中间,老地层在两侧。自然界的背斜和向斜相互连接、相间排列,常是多个连续出现。正常情况下﹐背斜呈背形﹐向斜呈向形﹐是褶皱的两种基本形式。
褶皱要素:褶皱要素是指褶皱的各个组成部分,主要有:核、翼、转折端、枢纽、轴迹、脊线和槽线、褶轴。
结束断层的实习,我们继续登山,开始褶曲的认识与实习,首先,老师将我们带到一个牙口让我们判断一下该处是向斜还是背斜,同学都说是向斜,老师说过一会就知道答案了,咱们慢慢的揭露它,然后我们在刘老师的指导下对地质罗盘进行了实习,同学们分组测量,我所测得岩石产状如下:走向NE35,倾向NE360,倾角45 。
在结束了罗盘的实习,我们继续上行,在途中老师不时停下给我们讲解背斜与向斜的判定方法,我们从中知道背斜与向斜不能简单通过直观的感觉来判断,就像这个山他就是一个背斜构造,虽然在途中非常像向斜,当我们走到最后一个山头的时候,结果就出来了,这就是一个背斜构造,是由于地质运动的时候,两侧受力不均造成背斜的一翼陡峭,而另一翼缓,所直观看上去容易造成错误判断。
在看完了,这个背斜构造后, 我们的实习全部结束,下午返校。
四、实习的结论
1、我们在实习过程中学到了在课堂上学不到的知识,缩小了书本与实际的差距
2、学会了地质罗盘的使用,测得岩层产状,
3、掌握了背斜与向斜的基本判定
4、对断层与滑坡等地质现象有了进一步认识,理论联系实际。
5、了解了馒头山的岩层构造,对沉积岩有了更深的认识。
为了让我们土木专业的学生多了解一些当前比较普遍的建筑形式及建筑方法,磨练我们当代大学生的吃苦耐劳的毅力及勤看、勤问,勤思,勤学的习惯,把我们从理论的殿堂带入实践的前线,为了让我们下学期更好的学习专业知识,在小学期学院组织我专业的学生进行了五天的土木专业认识实习。
(一)“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”
第一次,亲身感受到土木工程是一门大学问,有很多很多的知识。我还是个连土木工程门都没进的无知学生,要学的很多,要做的很多,今后的时光应该是自己发奋读书的日子,是努力求索的日子。
(二)从理论到实践还有一段路要走。
在我们的第一天第一站一座拱桥的施工现场,谢老师问:“这座桥的拱是双曲线,还是抛物线。”记得当时我的大脑一片空白,我并不是不知道,但是没有马上反应过来,为什么呢?没有意识,没有将从课堂上学到的知识运用到实践中去的意识。以后,要多加努力,大学不是高中,要学真本事,能把课本上的东西运用到实际中去,并有所创新,才能算是真正学会了,才是真正的本事。
(三)要想学好,先要“三勤”。
在许多工地,特别是桥东开发区房建工地,工地技术人员等给我们最多、最宝贵经验就是“三勤”,勤看、勤问、勤思。对各工地、工程,要多留心看,施工技术、施工方法、施工管理等要多留心看,另外,就是对于专业书籍等要多看;对发现的问题和不太清楚的地方要多问,问技术人员,问工人师傅,总之,要在最短的时间内,把问题解决好,搞清楚;对于任何问题、任何方法等,都要经过自己的认真思考,不要把问题留给别人去解决,不要简单的照搬别人的方法,思考是进步的捷径。
(四)学真本事,有自己的一技之长。
这次老师和工地技术人员,让我记忆最深的话就是“学真本事,有自己的一技之长”。不要死钻课本,但也不要脱离课本,联系实际,要把本事真正学到手,学过的就要能用的上,能在将来的岗位上,施展自己的本领。要有自己的特长,用工人师傅的一句话就是“一招先吃遍天”,要有自己的夺人之处,才有自己的立足之地.
(五)搞工程要能吃苦,要有耐力.
一个连阳光都见不得的人,会有什么作为呢?一个一遇到困难,就退缩的人更不会有什么作为.这次实习我的又一收获,就是自己的毅力,又得到了一定的锻炼,为将来更好的走上工作岗位,准备了一份适应力.