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1.实习概况:
工程地质学是研究地质环境对在其上进行的工程项目的影响的一门学科,具体来说就是研究分析工程所在地的地层环境,分析和预测在自然条件和工程建筑活动中可能发生的各种地质作用和工程地质问题,例如:地震、滑坡、泥石流,以及诱发地震、地基沉陷的变形,因破坏、开采地下水引起的大面积地面沉降、地下采矿引起的地表塌陷,及其发生的条件、过程、规模和机制,评价它们对工程建设和地质环境造成的危害程度,研究防治不良地质作用的有效措施,以保证工程的质量与安全性。这样的一门学科不仅要求我们认真了解课本知识,更需要到实际的环境中观察比对,把课本讲的和实际看到遇到的相联系起来,本次实习就是本着这样的目的进行的。
2 实习目的
理解基本的地址概念,了解基本知识,学会基本技能。通过简短的野外地址实习,巩固学过的《工程地质》内容,加深对课程有关内容的理解;此外,通过实习培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高随地址科学的兴趣:同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。同时,培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、团结协作等优良品质和增强集体观念,掌握实地操作技能和编写实习报告的能力,总结此次实习与我们所学专业的联系。
3实习内容:
昌乐火山口
昌乐火山口,距今1800万年是新生代第三纪玄武岩火山口。火山口呈圆锥形,石头呈红褐色,气势极为壮观,数万根六棱石柱,由山底到山顶,直插云天。
此火山口是火山筒内充填的玄武岩栓,经过200多万年的长期风化剥蚀,被剥露出地面,岩栓柱状节理发育,呈辐射状,向上收敛,向下散开,形象地记录了当时火山喷发的自然景观,展示出大自然的鬼斧神工。据中国科学院地质研究所考证认定,该火山口为第三纪玄武岩火山口,距今约1800多万年,它的发现,对地求物理和地震科学研究都有很大参考介值。一色的红褐圆棱柱石,竖指苍天,凡经开凿者皆显露出明显的喷发纹理,表明其成因于火山喷发,近百平方公里内的几十座山包构成了蔚为壮观的远古火山群。
山东山旺国家地质公园
山东山旺国家地质公园位于山东省临朐县城东约22公里处,面积约13平方公里。地质公园地处鲁中隆起区中的临朐凹陷,公园内总体由两个次级小盆地组成,即解家河盆地和包家河盆地,其外围均为由玄武岩组成的低山丘陵,地形起伏较大。为季节性河流。地质公园以闻名世界的山旺古生物化石及反映其形成环境的火山地貌为特色。
公园内各种地质遗迹丰富,一是第三纪中新世时期距今1800万年山旺玛珥湖沉积岩层(科学上划分为山旺组地层---硅藻土),沉积厚度25米左右,具有标准的层型剖面,现已成为国际上中新世生物建阶的重要依据。由于层薄如纸,稍加风化即层层翘起,宛若书页,被古人形象地比喻为"万卷书"。大量古生物化石含在其中。尤其是山旺地层层型剖面所处位置,是由早期的牛山组玄武岩、第三纪中新世时期湖相沉积岩(山旺组)、第四纪黄土和晚期的火山岩浸入等地质现象组合而成。二是新生代时期(距今XX万年)火山作用形成的古火山锥、熔岩流动特征等各种火山地质现象,如黄山、尧山、擦马山、灵山等都是典型的古火山口,因此亦是研究新生代火山岩区的理想场所。特别是擦马山玄武岩柱状节理,直径近于80cm,规模宏大,气势壮观。尧山西侧,火山作用形成了高高的台地,经长时间风化剥蚀,形成了自然景观,人们称之为"石楼"。
山旺组地层中的化石,形成于距今1800万年的第三纪中新世时期。目前已发现的动、植物化石有10几个门类700多种,其中大部分是已绝灭的物种。植物化石包括真菌、硅藻、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物及藻类。动物化石有昆虫、鱼、两栖、爬行、鸟及哺乳动物。特别是山旺山东鸟、齐鲁泰山鸟等鸟类化石的发现,填补了中新世时期的空白,山旺成为我国鸟化石丰富的产地之一,也是目前世界上发现鹿类化石最多、保存最完好的化石产地。新发现的带胚胎的犀牛化石是世界上唯一的,在国际学术界引起了轰动。植物化石枝叶最多,花、果实和种子也保存得非常完美。
山旺古生物化石主要保存于中新世山旺组硅藻土层中(距今约1千4百万年),其种类之多、保存之完整为世界罕见,目前已发现的化石有十几个门类600多种。动物化石包括昆虫、鱼、蜘蛛、两栖、爬行、鸟及哺乳动物。昆虫化石翅脉清晰,保存完整,有的还保留绚丽的色彩,已研究鉴定的有11目46科100属 182种。山旺鸟类化石是我国迄今为止发现完整鸟化石最丰富的产地,三角远古鹿化石和东方祖熊化石是世界上中新世该化石保存最完整的标本。植物化石有苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物及藻类。除100种藻类外,其它植物有46科98属143种。它们在世界上研究古生态、古气候、动植物演化等方面有着重要的地位。被中外专家誉为研究中新世的“综合实验室”。
山东地下大峡谷
高峡深涧,鬼斧神工。飞瀑流泉,溅玉喷珠。天赋幻境,兆年孕育。暗河漂流,惊险刺激。管轨滑道,激越航程。江北溶洞,魅力所在。
山东地下大峡谷位于沂水县城西南8公里龙岗山下,是一座风貌奇特的溶洞王国,洞体长度6100米,是江北第一长洞,中国特大型著名溶洞之一。洞穴沿290-320度方向延伸,由一条西北/东南走向的巨大喀斯特裂隙发育而成,形成于约0.65亿年至2.3亿年前。
特点:
一气势雄伟壮丽,峡谷深切近百米、两壁如削、宽处百余米、窄处仅可容身,成具体而微之地下三峡。洞内有一河、九泉、九宫、十二瀑、十二峡等景观100 余处,构成了一幅气势恢宏的洞中峡谷雄奇画卷,令人叹为观止。二 地下暗河漫长而曲折,水量充沛,四季长流,地下河瀑布十分壮观,在我国北方溶洞内实属罕见。
三 利用暗河水势开发的1000米漂流项目,被上海大世界基尼斯记录总部认证为“中国最长的溶洞漂流”项目。漂流道的设计充分体现了溶洞内的幽深莫测,起伏高下,波激浪涌,抑扬顿挫的特点。将地下河漂流的原生野始,惊险刺激演绎的淋漓尽致。
4 实习总结:
这是一个理论和实际相结合的过程,在这个过程中要把所学的知识灵活的理解和运用,从而加强我们对这门课程的了解,而且在实习的过程中学到了很多书本上无法学到的东西,古人说读万卷书不如行万里路,看来就是这个道理。另外还要感谢老师的细心指导。通过这次野外实习我还明白了一个道理:对要考察的对象要事先做一定的了解,事先做好准备,就不至于到时不知所措。
柳江盆地实习区地质概况
一、交通及自然、经济概况
柳江盆地为我们在秦皇岛地区野外地质实习的主要区域。它位于秦皇岛市北,其中心距秦皇岛市28公里,属河北省秦皇岛市抚宁县管辖。区内有纵惯南北的的公路及地方窄轨铁路与秦皇岛市区相通。交通极为方便。
该盆地为南北延伸的低山丘陵区。其北、东、西三面为陡峻的高山所包围。贯通盆地的大石河,是本区最主要的水系。自西北流向南。出盆地后在山海关和南侧入渤海。盆地内丘陵一般海拔200――300米,最高的山老君顶,海拔493.7米。
本区年降水量为400――1000毫米。其中70%集中于七、八月份。所以山洪也主要集中在这个时期。
本区基本上以农业为主,主要种植玉米、小麦等。工业以开采煤及耐火黏土为主。
二、地层
柳江盆地为一向斜构造。地层分区属于华北――东北南部区的燕山分区的山海关小区。区域地层特征属典型的华北地台型。前青白口纪的变质岩广泛分布于盆地的.外围。晚元古界、古生界则分布于斜的两翼。中生界地层与燕辽一带极为相似,但本区仅见有侏罗系出露与向斜的核部。
(一)地层层序
新生界
第四系 河床、河漫滩、阶地等松散沉积物。
中生界
侏罗系、中侏罗系 兰旗组
下侏罗统 北票组
古生界
二迭系 上二迭统 石千峰组
上石盒子组
下二迭统 下石盒子组
山西组
石炭系 上石炭统 太原组
中石炭统 本溪组
奥陶系 下奥陶统 亮甲山组
治里组
寒武系 上寒武统 凤山组
长山组
崮山组
中寒武统 张夏组
徐庄组
下寒武统 毛庄组
馒头组
昌平组
上元古界
青白口系 景儿峪组
龙山组
太古界
绥中花岗岩
三、岩浆岩
柳江盆地的岩浆岩分为喷出岩和侵入岩两大类。
(一)喷出岩:
该区的喷出岩分布广,厚度大,超过850米。喷出活动主要可分两期:较早一期在侏罗世,岩性为安山岩,分布于向斜的核部;较晚一期在晚侏罗世,岩性为酸性喷出岩,仅局部分布于向斜的北端和东南边缘。
(二)侵入岩:
1.燕山花岗岩:呈岩基产生。主要分布于盆地的整个西部边缘和东南外援。西部岩基称为“温泉堡花岗岩体”。直接与向斜两翼呈侵入接触关系,岩体中心相为灰白色中一粗粒碱性花岗岩。边缘相为肉红色中一细粒斑状花岗岩。东南岩基中心相岩性与西部岩基相同,边缘相为斑状细粒石英正长岩。本区所见燕山花岗岩,皆为这两大岩基的边缘相。这两大岩基侵入于侏罗系及其以前的所有地层,同位素年令测定为一亿年。形成时代相当于晚白垩世。
2.东翼浅成侵入岩:主要有牛鼻子山正长一二长斑岩岩体及张崖子西南山正长斑岩――闪长珍岩岩体等。这些小岩体产状为岩株。形成时代的侏罗纪――白垩纪。
其次,本区各种岩性如辉缘岩、闪长珍岩、煌板岩。花岗斑岩等的侵入岩脉。岩床为数众多,均受构造裂隙控制。大致呈北东――南西走向,北西――南东走向及南北走向。
四、构造:
(一)柳江向斜构造盆地:
柳江盆地所在地区是一个由古老变质岩系所组成(并有广泛出露)的蓟县~山海关隆起区的边缘部分发育起来的向斜盆地。晚元古代青白口纪地壳下沉,接受沉积。因此它是晚元古代清白口纪古生代,中生代地层所组成的向斜构造盆地。
柳江向斜盆地基本上为――南北向延伸的不对称甚至局部倒转的向斜,西翼的产状陡峻,西翼南部秋子谷――山羊寨一带产状发生倒转,而东翼产状平缓稳定。该不对称的向斜轴部紧靠西翼。因此出露的地层宽度东翼是西翼的五倍或更多。
柳江向斜的基底为太古代。古老的混合岩。混合花岗岩等变质岩出露于向斜盆地的北部,东部及南部边缘。在古老变质岩系之上有一不整合面(吕梁运动造成的)。其上为晚元古代青白口纪岩系及以后各代地层。在向斜的西部及东南外缘为中生代燕山晚期花岗岩侵入,构成了险要得山地。
柳江向斜分成三个构造分区:
1.柳江向斜东翼区:
东翼占据面积很大,约为整个向斜面积的2/3强。
东翼区的构造特征是岩层产状平缓稳定(产状向西倾角在10度~30度之间)。次生厚度变化小对煤及耐火粘土的开采创造了有利的条件。但东翼小岩株。岩床和岩墙为数很多。多处侵入相对柔软的煤层。以致使煤层受变质和扰乱,是开采的一个不利因素。断层多为北西和北东向。以正断层为主,多是小断层。
2.柳江向斜西翼区:
由于西部花岗岩侵入造成挤压,所以西翼地层出露较窄,次生厚度变化大。
西翼取的主要构造特征是:岩层近南北走向,岩层产状变化急剧,倾向东,倾角可达70度,甚至直立,倒转。另一个主要特征是有几条南北走向高度角的逆断层,自西向东上推,延伸很远。
由于受到强烈的挤压,岩层厚度变薄,甚至缺失,加上断层发育。因此,该区少有开采价值的沉积矿床。
3.柳江向斜核部为燕山期,喷发的中性安山岩所占据。往往构成山地,如老君顶,海拔493.7米,形成了地形例置现象。
(二)断裂构造:本区断层较发育,类型较多,主要为正断层与逆断层,分布于向斜各处。主要断层有:
1.鸡冠山――汤河地堑:
位于鸡冠山――上平山之间的汤河河谷中,由几条近南北向的正断层组合而成。断层面倾角大,河谷东侧断层面向西倾,西侧断层西向东倾,汤河河谷就是沿地堑构造中心部位发育的。
2.伍庄――傍水崖断裂带:
该断裂带发育在柳江向西斜的西翼,西起伍庄,东至傍水崖。有平行的数条断层出现,形成迭瓦式构造。断层面多向西倾斜。少数向东倾斜。倾角70o――80o。断层面呈舒缓波状,见有挤压构造透镜镜体,构造角砾岩和片理化带,牵引褶皱断层和糜棱岩化等现象也较明显。
3.苏庄――伍庄――山羊寨逆断层
该断层发育在柳江向斜的西翼,走向ne20度,大致平行于向斜轴,是一条走向断层,沿走向延伸近10公里。断层东侧为下盘,其亮甲山组豹皮灰岩,,断层两侧为上盘,其张夏组后层状灰岩。断带宽1米左右,中间有细晶闪长岩脉侵入。断带中有构造角砾,岩发育和片理化现象,旁侧牵引,褶皱也较明显。
4.牌坊砬子逆断层:
该断层观察点位于伍庄东北500米牌坊子之废弃旧矿坑处,断层北北东向延伸,长达3公里。断层发育于二迭系地层中,断层东侧为上盘,西侧为下盘。上盘为下二迭统,顶部b层耐火粘土和上二迭统含砾粗砂岩,具有明显的牵引褶皱。下盘为下二迭统粉砂质页岩。沿断层面观察,见有构造透镜体及片理化现象。上盘岩层两组节理发育。
5.石门寨126.6高地北采坑正断层:
该断层出露在柳江向斜的东翼,位于石门寨东南126.6高地北废采坑处。断层走向ne15度,断层在平面上呈锯齿状延伸,在剖面上向东倾,倾角61o。整个断裂宽带15米,其中有正长斑岩岩脉侵入。宽约3.5米。断裂带中有断层角砾岩,角砾大小不等,以东岩为主。后期被二氧化硅所胶结形成硅化带。实出地表面呈锯齿状近南北向延伸。断层延伸有1.5公里。
断层东侧为亮甲山组的薄层泥质条带灰岩夹薄层竹叶状灰岩,西侧为寒武系张夏组的厚层状灰岩。
6.石门寨126.6高地南采坑逆断层。
断层发育在亮甲山组灰岩中,断裂面在剖面上呈舒缓波状。断层面在剖面上见有大片擦痕、阶步,断层面附近有构造透镜体和断层泥发育。断层的上盘(北西盘)产生次一级的牵引褶皱。该断层延伸不远,断距不大。
(二)构造发育史:
柳江盆地于晚元古代发生海进。在长期风化侵蚀的古老变质岩系上开始接受沉积。直至古生代,沉积了厚度较大的地层。与华北广大地区一样,在这段时期内曾有过长短不等的上升侵蚀期。如在清白口纪和下寒武世之,中奥陶世和中石碳世之间都曾发生过沉积间断。上述时期柳江盆地古地理环境随有过海、陆地明显变迁。但地壳运动主要表现为平稳的升降运动。所以该时期的地层之间的接触关系都是整合或平行不整合接触关系。
自中生代初期起,经历的构造变动性质与古生代不同。这个时期的构造变动使晚元古代、古生代地层强烈、褶皱、断裂。
二迭纪末,本区发生强烈构造运动。形成了柳江向斜的雏形。导致侏罗系以角度不整合覆盖在古生界之上。这次构造变动之后,本区产生地形上的差异,北高南低,导致二迭系地层愈向北受侵蚀愈强,甚至局部无有蚀余。侏罗系直接超覆于石炭系或奥陶系之上。
在下侏罗统下部岩层沉积后,又有一次构造变动。使下侏罗统下部岩层发生变形,改变了盆地沉积中心。所以下侏罗统上部岩层明显地区域性起超覆于下部岩层之上。在西翼则超出下部岩层的沉积范围。而角度不整合于古生界之上。由此推知,此时的柳江向斜以具不对称
金秋十月,我们地理班开始了属于我们自己的实习。此次实习对我们来说算是第一次真正的野外考察活动,大家都十分兴奋,。班里的同学有许多像我一样是这么近的、清晰地接触到山地和丘陵的胜景,个个喜不自胜。而一些从山区走出来的同学也是很亲近,而同时,我们的老师也在让我们积极地去认识各种岩石、矿物等。林州市地处太行山东麓,依傍黄土高原,东连华北平原,林州地区内各种现象都很奇特,并且出露良好,因此,从10月31日――11月4日进行了为期5天的实习,主要的实习对象是林州野外地质地貌以及本区的土壤、植被、气候等。
本次实习的主要目的在于:
一、通过实习来印证、丰富和巩固课堂所学的理论知识,以达到理论联系实际。
二、通过实习,初步学会观测和分析实习地区的地质、地貌、土壤、水文和植被等自然地理现象,并掌握地质野外工作的一般方法,掌握地貌、土壤等野外考察方法。培养学生独立工作能力,为将来教学和进行乡土地理调查打下基础。
三、通过实习,了解实习地自然地理环境的整体性和自然地理各要素之间的相互联系和制约的关系,以培养学生的辨证唯物主义世界观。
一、林州简介
我们这次实习的地点是位于河南省西北部晋冀豫三省交界处――林州,林州市区处于林州盆地之内,北纬36°线大致横穿林州盆地中央。盆地西界为太行山,东部为低山丘陵,北止于太行山与东部丘陵相接的姚村,难道东部丘陵与太行上相连接的合涧镇。盆地略呈南北延伸的长方形,南北长35公里,东西宽约5-10公里。盆地形态很完整,构成一个独立的自然单元。林州市位于盆地东缘,恰在盆地纵长方向上的中央。盆地海拔450米,盆地内为第四系黄土覆盖,土层深厚,地表平坦。盆地走向为北北东―南南西向,西侧的太行山受林州断层制约并为断层仰测,平均海拔高出盆地400―500米,东侧为东部丘陵,高出盆地100―200米,为林州断层的下降盘。
1. 对于此次实习地林州,根据一路所见及一些书本知识,我把林州的概况分为以下几大方面。地质基础 林州地区出露的地层最古老的是太古界片麻岩,最新的是近代冲积层。其中发育较为完善的是太古界、远古界和下古生界地层,上古生界和中古生界地层本区缺失或为新生界地层所覆盖。本区地质现象丰富多样。三大类岩石:岩浆岩、沉积岩和变质岩都有分布,其中变质岩和沉积岩分布最为广泛;地层多样,太古界、元古界、中生界、新生界地层均有分布,太古界地层主要分布着各类片麻岩,元古界地层以石英岩为主,古生界的寒武纪地层分布有竹叶状灰岩和鲕状灰岩,奥陶纪地层主要为灰岩,新生界未胶结的沉积物,各种规模的褶皱、断层等地质构造典型。
2. 褶皱和断层构造 林州盆地地处太行山南段山前过渡带(指太行山主要山体与华北平原之间的倾斜地带),大地构造位置属于山西台背斜东部边缘的太行山隆起,中生代的构造变动是太行山南段的前中生代地层形成宽缓的背斜隆起,并伴随着大量的断裂发育和岩浆侵入活动。林州盆地的西侧为林州断层,在地形上为陡峭的悬崖,断层线走向为NNE。断层在盆地西部延长35公里,断层的上升盘位于断层西部,平均高出林州盆地400―500米,基部出露的是太古界片麻岩,上覆远古界震旦系石英岩和古生界页岩、鲕状灰岩。林州盆地是伴随着林州断层生成的,又形成了盆地内许多强度不等的褶皱构造,在盆地边缘常形成小型褶皱出现。在盆地西侧山体,断层的接触关系是太古界片麻岩与中奥陶纪灰岩相接触。
3. 地表形态
林州地区大致可分为三部分:西部是陡峻的太行中山,浑圆的中部丘陵和黄土覆盖的林州盆地。
4. 气候状况
林州盆地位于华北大平原的西南部和山西高原的交界地带,东部距海不远属于北温带东亚季风气候区的范畴。按行星风讲,一年中受盛行西风的影响很重。气团方面则是基地气团和热带海洋气团的交替又严重地支配了这里的气候规律。
5. 水文概况
本区河流皆发源于太行山东坡,与太行山构造方向近于垂直,盆地北部为漳河,中部为洹河,南部是淅河,各和均由西向流经盆地,在盆地东部的平原地区先后与卫河上源各河交汇。各河谷水文均具有干燥气候区域、山地和平原的河谷特征。河流在山中时,比降大,下蚀力强,到盆地中心河流干涸成砾石浅滩。
6. 土壤概况
本区土壤磷、钾肥充足,透水、蓄水性适中,肥力较高,但植被稀疏,坡陡土薄,冲蚀作用严重。若能按坡度的急缓,划分宜农、宜林、易牧的范围,开展水土保持,增施氮肥,则土壤的肥沃程度必能更高。
7. 植被概况
林州地区的天然树木,早被砍伐破坏,现有树木基本上是近几十年植树造林的结果。植被中主要的树种有槲、栎、槐、杨、板栗、山楂、山皂荚等,草本有蓑草、苦草及木本科草类等为优势种。
8. 交通状况
林州市交通、通信便利,境内铁路连接京广线;国家干线公路胶(东)长(治)线横穿东西,新(乡)河(口)线纵贯南北,地方干线公路直通境外;行政村道路硬化率达到85%以上,全市通信建设已达到90年代国际先进水平。
9. 物产状况
本区物产资源丰富。境内已探明的矿产资源有铁、铅、锌、铜、煤、石灰石、白云石、石英岩、大理石、花岗岩等20多种农业方面,盛产小麦、玉米、谷子、红薯、大豆、花生、棉花、油菜等。传统的土特产品享誉海内外,新的名优特产品不断涌现,柿子、核桃、山楂、板栗、花椒、蚕茧等土特产品和花岗岩、大理石等优质工艺品,带着林州人民的勤劳、纯朴和红旗渠故乡的深情厚意,走出国门,奔向世界,架起了一座座友谊的金桥。
10. 经济概况
本区经济发展迅速。创造了红旗渠奇迹,并培育了“红旗渠精神”的林州人民,在经济建设中再显身手。10万建筑大军以“红旗渠传人”的姿态。遍布全国22个省、市、自治区的500多个县、市,建立了北京、天津、上海、太原、长治、郑州、西安、新疆等12个建筑基地,并已打入南也门、科威物、俄罗斯、等国际市场。近几年来,林州旅游业发展迅速,有大量游客前来观光旅游,拉动当地各项产业的发展。
11. 旅游业发展情况
林州市自然风光秀丽多姿,名胜古迹闻名遐迩,素有“太行天然公园”之称的林滤山风景名胜区、龙头山风景名胜区和“人工天河”――红旗渠、国家级森林公园――五龙洞,以其独特的雄、险、奇、秀、幽令中外游客留连忘返。王相岩、惠明寺等文物古迹更引发华夏子孙的悠悠情思。“亚洲第一|世界一流”的林滤山国际滑翔基地,吸引中外滑翔运动健儿来此大展风姿。
二、区域地层与岩性
林州地区的地质现象比较典型,出露良好,最古老的是太古界的片麻岩,最新的是近代冲积层。其中,发育较完善的为太古界、元古界和下古生界地层。上古生界和中生界地层本区缺失或为新生界地层所覆盖。太古界时期,以片麻岩、片岩为主的变质岩类居多,元古界中石英岩广泛分布,其波痕、泥裂构造清晰可见,古生界中的灰岩较多,尤其是寒武系的鲕状灰岩、竹叶状灰岩和早奥陶的白云质灰岩,在林州地区分布较广。新生界的砾岩在该区也很具有代表性。
太古界
太古界片麻岩是林州地区出露的地层中最老的,并且发育较为完善。这类岩层多分布在林州盆地西侧,呈狭长条带状,组成太行山的基部。
在八达村出露有一些角闪片岩,它是一种变晶等粒结构,属于片状构造,其上覆岩层为远古界石英岩。这种岩石容易破碎风化,所以其上植被茂盛。其颜色呈暗绿色,主要矿物为斜长石、角闪石和石英。
在白杨凹出露有一些由石英、黑云母等物质组成的花岗片麻岩,颜色呈红色,片麻状构造显著,其结构为等粒变晶结构,在高温高压下易风化,其中也含有长英岩脉,为林州太行中山的基底。在当地还出露有黑云母片岩,含有少量的石英且结晶程度较低 在黄华村西500米处出露有钾长片麻岩,属于片麻结构,期间含有石英岩脉,另外在其右侧1000处也有花岗片麻岩出露。
任村出露了一些钾长、花岗条带状混合片麻岩,其上覆地层是远古界石英岩。在两岩层间有一层砥砺岩。在太行山大峡谷隧道的的东口,在那些陡峭的石壁上,我们能看到其下部植被茂盛,是因为那是片麻岩易风化的岩性所决定的。
远古界
远古界岩层主要是一套覆盖于太古界片麻岩之上的棕红色石英岩和石英砂岩,于下伏的片麻岩之间呈角度不整合,在石英岩的底部可见到砥砾岩。石英岩和石英砂岩主要分布在盆地西缘,厚约200米,构成太行山山体的悬崖陡壁。在石英岩及石英砂岩的层面上,可以见到波痕、干裂等层面构造,有些岩层有明显的交错层理。在石英岩层,节理构造发育,经侵蚀后常有崩离现象,造成石英岩峭壁。
在合涧与石板沟之间的柿子凹出露有石英岩,X型节理发育,颜色呈白色或紫红色,矿物成分以石英为主,含有正长石和云母,石英集结程度好,成块状,另外在此处出现石英岩中含黑色线条的现象是早期海洋生物的遗体形成的有机质,岩石致密,经侵蚀后崩离形成了悬崖峭壁。
实习时间:
11月24日—11月28日
实习地点:
x府君山及中上元古界地质剖面
实习目的:
为了深入学习了解我国的地貌、地质构造情况和三大类岩石的分类,以及对建筑工程所造成的影响。
实习内容:
10月25日按计划我们去x中上元古界进行地质实习。早上天还没有亮的时候我们集合整装待发,然后等到6:50大巴从学校出发,伴着朝阳的升起我们奔向目的地。尽管温度很低,有些风,但阳光还是不错的,同学们心情也舒畅起来。9:30到达x地界时车里的气氛活跃了起来,大家议论着即将看到的情景。当陡峭的山石映入眼帘,我们很激动,感觉到这里的山与我们平时游览的相比显着格外的雄伟和坚韧。山上还有一片片柿子林,接着又出现了土豆、玉米、小山庄等,一种自然亲近之感,闲适自在油然而生。10:00进入封山育林区几公里后我们下车了,太阳已经很高了,阳光暖洋洋的,但山里风很大还是有点冷的。
在老师的带领和指点下我们出发了,这边的断层基本上形成于8亿到14亿年前,多灰岩、页岩,砂岩也有一些,有藻类化石、叶虫化石。老师让我们从两侧岩石的构造、岩性等方面来观察。首先我们看到的是页岩,该结构是由粒径〈0.005mm粘土矿物颗粒所组成,由粘土脱水胶结而成,有明显的薄层理,成页片状,有多种颜色,一般呈灰色、黑色、棕色,约8亿年前形成,每层几毫米左右,一层形成期1到两年。之后是瘤状构造,瘤状构造顾名思义即是岩层中出现如瘤的团块、半球形、糖饼状形态的透镜状岩石,其物质成分与上下岩层略有区分,以含沥青质、泥质为主的白云岩,是由于沉积时水动力及静压力等因素改变而成。在高于庄组中上部出现较多。接着我们还看到了泥岩,它的成分与页岩相似,也是常成厚层状,有灰白色或黄白色的,据老师说其吸水性强,遇水后易软化;来也看到了沉积岩岩层面上的特征如波浪、泥裂、雨痕等,这些特征同样反映了沉积岩生成条件和形成环境的特殊性,同时也是我们研究古地理古地貌的标志。
随着队伍的前行,沿途我们又看到了更多地貌特征:倾斜——由板块的造山运动形成的,倾斜岩层的产状,是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个要素来表示的;断层是岩体受力断裂后,断裂面两侧岩体有显著位移的断裂构造。它分布广泛,种类繁多,形态各异,相对位移大约有25厘米左右;断层三要素——倾角、倾向、走向;然后我们还来到了未开采的梦矿山,见到了一块大的岩石,叫做锰方硼石矿(Mn3B7013C1)1971年我国在此地首次发现该稀有矿物,且形成了世界上独一无二的大型矿床,属浅海相沉积锰硼矿。锰方硼石矿在电子工业和原子能工业上都具有重要的应用价值。接着我们向前走,经过了一片茂密的山坡林,然后块茎状高于庄叠层石挺立在我们面前,上面写着“由块茎体或少数粗短的次圆柱体组成,柱体间通常为碎屑白云岩所充填。基本层呈平缓到凸起较高的穹形、带状。地质年龄约15亿年。”没走几步,又一块土黄色的岩石在等待着介绍给我们藻席及藻屑(Algae sheet and algae clast)——“在碳酸盐岩地层中常见能反映生物有机物的藻架结构,或藻席结构,它们通常由亮、暗纹层交替叠置而成,如早期(准同生)被硅化,有时还可保存藻丝体化石。它们通常呈纹层状碳酸盐岩,有时则形成典型的叠层石。这种藻架结构的沉积物若遭冲刷而再沉积,则成藻屑。”其中因面积大而成为藻席,白色的是岩石,深色的是藻类化石。接着我们还来到了大红峪与高于庄组界线,“此两组地层在这儿为平行不整合接触关系,高于庄组底部为一层石英状砂岩,层面有波痕,砂岩之下为大红峪含锥叠层石燧石白云岩,其锥顶被切,表示曾受到侵蚀作用,即代表一次沉积间断。”接着有一块大理石向我们介绍了波痕的地质年龄为14.35亿年,是由风、水流、波浪交互作用于沉积物表面而形成的。然后看到了海浪岩——海象沉积,了解到平行不整合——斜的断层被磨平上面继续沉积形成的岩层构造,特点是年代不连续。
一会儿我们又发现了:
(1)气孔构造和杏仁构造,气孔构造是岩浆凝固时,挥发性的气体未能及时溢出,以致在岩石中留下许多圆形、椭圆形或长管形的孔洞,随即形成的。而杏仁状构造是岩石中的气孔为后期矿物所充填所形成的一种形似杏仁的构造,也即一种岩石中夹杂着其他类岩石。
(2)火山角砾岩——火山爆发时随着深部岩浆的喷出,由于通道附近围岩碎片的加入,加上喷发强度及深度诸多因素影响,可出现火山熔岩、火山角砾岩、火山凝灰岩等。大红峪组火山角砾岩十分发育,分布范围广,角砾成分主要为白云岩、燧石、玄武岩等。角砾大者称为火山集块岩。
(3)泥裂——当未固结的沉积物露出水面时,会受到暴晒而干涸,并发生收缩和裂开,这时所形成的裂缝为泥裂。泥裂的裂片为多角形,裂缝上宽下窄,大致与层面垂直,其中常充填有上覆沉积物的成分,泥裂多见于湖或海洋的滨岸地带或者河漫滩沉积环境中。
(4)断层(Fault)——岩层发生的错断,断层几乎在地表上处处都有,特别是在山脉强烈变形的岩石中,此处两层坚硬的石英砂岩沿着沟被错开,它位于断层面上盘,地质学家称其为断层。
(5)侵入构造,中间黑色为侵入体,侵入白色岩石中
(6)格鲁纳叠层石——一种层柱状叠层石,其柱体部分多为硅泥质组成,常彼此间密集共生,柱体横断面为次圆形到椭圆形。基本层呈薄而平缓的穹形,向上有不同程度的凸起变化,地质年龄约为16.8亿年。
下午我们来到了府君山,公园里七个景点,包括中上元古界地质自然保护区,八仙山石英岩峰林峡谷景区,九山顶石英砂岩峰林景区,黄崖关断崖地貌景区,等等。一进门那个岩层状的建筑吸引了大家的目光,这种构造神神奇很美观。还看到了飞来峰的地貌,上面说明了府君山、北岭等山顶部位都是雾迷山组条带状白云岩(12亿年),压在较年轻的地层上,形成的飞来峰。接着老师还指引我们看山脊和垭口,盘山公路在垭口出现,但其需要注意很多安全问题——滑坡等,
老师告诉我们垭口的形成有三种方式等等知识。最后我们都登上了山顶,一览群山,俯看脚下的四界那么的渺小,山石的起伏接合,不禁让人惊叹。
实习体会:
通过这次难得的实习机会我们来到了x这个地貌地质特征复杂丰富的地方,我们看到了从地球演化距今约18至8亿年间的地质历史,学习和了解到关于古地理、古气候、古生物、古构造、古地磁等大量的自然信息以及多种金属、非金属矿产资源。我们看到了很多地质现象,像元古宙和太古宙分界、泥裂、杏仁、气孔、波浪波痕等把我们带入了遥远的远古时期;团山子多细胞生物化石和桑树鞍宏观藻类化石让我们叹为观止,流连往返。在这里我们从不同角度、不同地质特征、不同地质构造中观测考察x剖面的地质奇观,从而也达到了保护自然珍惜国家自然遗产、学习知识、开拓眼界、陶冶情操的目的。
收获/建议:
实习很快就结束了,不过我们从中实在学到了不少东西,在实习过程中将所学的知识加以理解,增加了我们对工程地质学这门课程新的认识。我们实际观察到各种地理特征,加深了对地质学的了
解,更深刻认识到了学习地质的意义,巩固了学习成果,体会到“学以致用”的道理,把知识由感性认识上升到理性认识,从抽象变得具体起来,学会了一定的观察地质地貌的方法要领和细节,了解了工程地质对实际工程建设的重要性,在这里深深的感谢老师在的认真指导。然而实习也让我们懂得书本上的知识是远远不够的,我们还应该多去自然界和各个地方去考察实践,才能更好的了解和鉴定岩石,区分识别常见的岩石,更多掌握我国地理地质方面的特征,为我们以后建筑工程上对地质的选择和岩石的选用安排打下良好的基础,还有建议我们学习的时候能够结合更多的实地和实际图片等工具来形象的具体的认识和辨认,这样我们对地质的掌握才能更加深入全面。
一、实习位置、交通、地貌概况
实习位置:实习地点位于北碚嘉陵江观音峡左岸水北公路朝阳桥至屋基村段,渝碚公路沿峡谷右岸通过。
交通:东南距牛角沱车站约35公里,西北距北碚车站2公里。而从学校乘校车出发,经由收费站上重庆主城区外环高速,最终抵达北碚实习地点,其中乘车大约需要1个小时。因而交通还是比较便利快捷。
地貌概况:实习地区属低山峡谷地貌,地貌初始行程时间是中生代末四川运动。地貌受岩性及构造控制,观音峡的低山位于背斜轴部,高处海拔800~850米,顶部较为平坦,是一古老的夷平面,两翼山坡由于岩性影响,硬质岩石凸起,软质岩石凹下,灰岩处溶沟、石芽、溶洞、溶槽等发育。在山顶与山顶之间常形成背斜张裂带垭口。
嘉陵江由北西320度向南东140度方向深切横穿背斜,两岸岩石高耸,气势磅礴,相对高度差达600米(海拔850~165米)。
河谷谷坡陡峻,河床宽仅100米,有一级较窄的高出枯水面约30米的基岩阶地(公路所在处)。
二、地层岩性、构造特征
(一)地层岩性
实习区出露最老地层为二叠系上统长兴组,而在公路上可见到地层是三叠系下统飞仙关组、嘉陵江组,三叠系中统雷口坡组,三叠系上统须家河组,在山坡及河谷中有第四系分布(由老到新分述如下):
1. 二叠系长统长兴组(cP2)
灰色厚层一块状含燧石团块灰岩,锤击后有臭鸡蛋味,含腕足类、瓣鳃类化石。仅在白庙子大桥公路下江边可见。
2. 三叠系(T)
(1) 三叠系下统飞仙关组(fT1) 紫红色——暗紫红色泥灰岩、泥岩、页岩,夹有青灰色、紫红色灰岩,自下部向上页岩厚度增加。
厚度400~500米。
(2) 三叠系下统嘉陵江组(jT
1) 以石灰岩为主。底部是灰——深灰色,薄——中厚层状砂岩,中上部灰岩中夹有米黄色白云质灰岩
及灰色角砾状灰岩及泥灰色。厚度500~600米。
(3) 三叠系中统雷口坡组(lT
2) 以泥灰岩为主,夹泥岩,地表因风化作用多呈泥状。厚度小于10米。
(4) 三叠系上统须家河组(xjT
3)灰白——棕黄色、厚色一块状,中一组粒长石石英砂岩夹页岩和煤。
3. 第四系(Q) 残积、坡积、冲积物。
(二)构造特征
1.褶皱
观音峡背斜属川东南弧型构造带华蓥山复式帚状褶皱带中南延最长之长轴背斜。自三江坝南延横穿
嘉陵江,经中梁山,终于长江猫儿峡,延长约150余公里,实习区是在横穿嘉陵江部分的一小段。但该
背斜由于风华侵蚀等外力作用严重,背斜枢纽并未形成山顶,而是变成了垭口。
实习区的背斜(观音峡背斜一部分)轴线10~15度,西北翼陡(倾向300~305度,倾角60~80度),东南翼缓(倾向100~105度,倾角30~35度)。通过实际测量,屋基村段的石英砂岩倾向大致为140度,倾角是40度。
2.断层
实习区内有断层分布,主要分布在背斜轴部和翼部,其中轴部由于地层产状乱,垮塌严重加之修建了挡墙,所以出露不好。但在两翼可以见到一些小断层,如在甘硐子一带小断层还是比较发育的。 由于沿着断层面可以看见上盘的下端岩石大致是倾向下的,所以上盘上升,此断层为逆断层。但这
个断层的形成并不是由于大型的地质运动所引起的,原因是这个断层面两端并不是无限延伸,切断山体的。
(三)地下水
区内可见到上层滞水、潜水、承压水、孔隙水、裂隙水、岩溶水,以及地下暗河。
(四)不良地质现象
在渝碚公路三溪口——施实梁可见到滑坡,在长生桥可见到垮塌现象。
三、实习收获和体会
通过此次工程地质野外实习,我学到了很多在课本上学不到的知识,比如岩石的岩性、产状、结构构造,以及层理层面等等特征,有了初步的了解和加深。
在以前的课本理论学习中,老师讲岩层的产状时,拿出一个地质罗盘,告诉我们怎么测岩层的走向、倾向、倾角。虽然听的时候知道怎么测,但到了实际的情况,看到实习地点里的很多岩石,拿着手里的罗盘,就变得手忙脚乱了。最后通过老师的指导,和自己慢慢地理解,终于成功测出了岩层的产状,并掌握了罗盘的使用。
同时,在这次实习中,我认识了石灰岩、泥岩、泥灰岩、石英砂岩、页岩等等许多的岩石,以及造岩矿物。虽然无论是在课堂中,老师的讲解,还是实验中,我们观察了岩石的手标本,但是毕竟现实与实验还是有所差距,面对由各种岩石组成的山坡,突然感觉所学知识变得不适用了,分辨不出这是什么岩石,这是什么构造,还有出露地层的情况。但在老师的耐心细致的讲解下,逐渐有了认识,并且得到了掌握,加深了对知识的印象,让我受益匪浅。
一、实习目的及任务:
巩固和加深第二章关于岩石和矿物的理论知识,使理论与实践相结合,提高教学效果;了解不同矿物的分类、形态、颜色、解理、硬度和鉴别方法;学会分析不同的岩石,清楚不同分类岩石的形成原因及构成和结构;为后续的学习打下基础。
二、实习时间:
20xx年5月22日
三、实习地点:
土木工程学院楼 岩土标本室
四、实验内容:
1)矿物的肉眼鉴定方法 (1)、矿物的形态。包括矿物单体和矿物集合体 (2) 、矿物的主要物理性质。 a)颜色:矿物的颜色是矿物对不同波长可见光吸收程度不同的反应,是最明显、最直观的物理性质。 b)光泽:是矿物表面的反射光感。有金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽等等 (3)硬度。矿物抵抗刻划、研磨的能力称为硬度,一般用小刀或指甲刻划来大概了解矿物的硬度。小刀为6~6、5,指甲为2~2、5 (4)、解理和断口。矿物受外力打击后,严格按一定方向裂开成光滑平面的性质为解理。 2)矿物的鉴定步骤 ( 1)、首先应先找到矿物的新鲜面,只有矿物的新鲜面才能真是的反映出矿物的化学成分和特征 ( 2)、其次观察、鉴别矿物的形态和物理性质 ( 3)、最后,根据观察到的矿物的物理性质,结合常见造岩矿物的特征,对矿物进行命名。
一、 六种矿物的鉴定过程
1、 正长石 首先找到正长石的新鲜面,然后观察他的形状,短柱状、板状,颜色是肉红色(可以确定为正长石),在日光灯下或阳光下,有微弱的反光成玻璃光泽,先用指甲刻划,刻划不动说明硬度比2大,再用小刀刻划,和小刀硬度差不多,所以为6,观察解理面有两向完全解理,近似正交
2、 橄榄石 首先找到该矿物的新鲜面,然后观察它的形状,粒状,颜色为淡黄绿色至黑绿色,在阳光下观察,有玻璃光泽,用指甲刻划,划不动,所以硬度在2以上,在观察解理面时无解理,贝壳状断口。由颜色、硬度、形态可知该矿物为橄榄石。
3、 白云石 首先找到该矿物的新鲜面,然后观察它的形状,粒状,颜色为灰白色,在阳光下,有微弱的亮光反射为玻璃光泽,用指甲刻划,和指甲硬度差不多,所以为2~3之间,在观察解理面时有三组完全解理面,斜交呈菱面体。综上所述可确定为白云石。
4、 滑石 首先找到滑石的新鲜面,然后观察他的形状,片状、块状,颜色白色、 淡黄色、浅灰色,在日光灯下或在阳光下,反射光亮不明显,成蜡状光泽,用指甲刻划就能刻划的动,所以硬度比2 要小,即为1(可确定为滑石),在观察解理面只有一组即完全解理面。可确定为滑石。还有就是在实验室中,用手摸滑石会感觉有点滑。
5、 石榴子石 首先找到石榴子石的新鲜面,然后观察他的形状,粒状、菱形十二面体、二十四面体,颜色为棕、棕红色,在日光灯下或阳光下,有亮光反射,成玻璃光泽,用指甲刻划,刻划不动说明硬度比2大,再用小刀刻划,也刻划不动说明比6大(也就只有石英、橄榄石和石榴子石硬度比6大在实验室),最后观察解理面,发现无解理面、不规则断口。可确定为石榴子石。
6、 方解石 首先找到方解石的新鲜面,然后观察他的形状,块状、粒状、菱面体,颜色为白色、灰白色,在日光灯下或在阳光下,有亮光反射,成玻璃光泽,用小刀刻划,能刻划的动,说明硬度比6小,再用指甲刻划,刻划不动,说明比2大,最后观察解理面有三组完全解理,斜交成菱面体(有方解石和白云石),综上所述可确定为方解石。
二、 三大类岩石各描述两种岩石的鉴别过程
三大类岩石的总体的步骤是:先观察构造,再观察结构,最后观察成分。
(一) 岩浆岩 1、 流纹岩先观察他的构造,岩石中不同颜色的条纹、拉长了的气孔, 以及长方形矿物按一定方向排列所形成的流纹状构造,很明显发现他是最典型的流纹构造,可知道他是喷出岩。再观察他的结构,显而易见是斑状结构。颜色为肉红色(正长石)、灰白色(石英),可知其矿物成分为长石和石英组成。
2、 正长岩先观察他的构造,矿物在岩石中分布比较均匀,无定向排列,为块状结构,可知为深成岩。再观察他的结构,岩石全部由结晶矿物所组成,为全晶质结构。颜色多成肉红色、浅灰色,可知其主要矿物成分为正长石,其次为黑云母和角闪石。
(二) 沉积岩 1、 碎屑岩鉴定碎屑岩时着重观察其岩石结构与主要矿物成分。首要的是看碎屑结构,抓住这一特征,就不会与其它岩石相混淆了。要仔细观察碎屑颗粒大小:粒径大于2毫米的砾岩,2~0、05毫米是砂岩,0、05~0、005毫米的是粉砂岩。粉砂岩颗粒肉眼难以分辨,用手指研磨有轻微砂感。对于砾岩,还应注意观察其颗粒形状,颗粒外形呈棱角状的是角砾岩,由磨圆较好的砾石胶结成的称为砾岩。 其次,看碎屑岩的矿物成分。砾岩类的碎屑成分复杂,分选较差,颗粒较大,一般不参与命名;砂岩,主要成分有石英、长石和一些岩石碎屑 2、 化学岩及生物化学岩最常见的是由碳酸盐组成的岩石,以石灰岩和白云岩最为广泛。 石灰岩颜色呈深灰色、浅灰色多成致密状,用指甲可以刻划动,所以硬度较小,解理面无解理,在常温下滴加稀盐酸剧烈起泡初步断定为石灰岩。 白云岩颜色呈浅灰色、灰白色,呈隐晶质结构用指甲可以刻划动,硬度较小比灰岩略大,观察解理面为不完全解理,具有刀砍纹,即交叉成45度左右的普遍的裂纹,在常温下滴加稀盐酸不起泡,但加热或研磨成粉末后则起泡。
(三) 变质岩 1、 片麻岩具有清楚的带状,麻岩的颗粒较粗,有些含有大量石英和长石。片麻岩上的条状是由岩石中不同比例的矿物分布形成的,比如深色条带中含有镁铁质矿物,浅色条带中含有长石、石英物质多。另外,颗粒大小也可产生条带状。认为他们是变质沉积岩,根据是一些含石榴子石等富铝矿物的长英质片麻岩与比较均匀的、含黑云母和角闪石的灰色片麻岩,呈互层状共生。认为他的主要是英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩等深成侵入体经变质和变形作用形成。 2、 大理岩各种大理岩除纯白色外,有的还具有美丽的颜色和花纹,常见的颜色有浅灰、浅红、浅黄、绿色、褐色、黑色等,产生不同颜色和花纹的主要原因是大理岩中含有少量的有色矿物和杂 质。大理石具有粒状变晶结构,粒度一般为中、细粒,有时为粗粒,岩石中的方解石和白云石颗粒之间成紧密镶嵌结构。大理石的构造多为块状构造,也有不少大理岩具有大小不等的条带、条纹、斑点或斑块等构造。
实习总结
经过这次的实习,我学到了很多东西,加深了对书本上老师所讲内容的认识,让我对三大类岩石和造岩矿物有了更深一步的了解,使我意识到学到的都是死的,只有通过实践才能使知识变活,还有就是在实习中,老师通过实物讲解,使我明白了许多在课堂上不懂的地方。所以我觉得这次实习时间有点短,学校应该多组织些这样的实习,把时间延长些,这样就能更好的学习工程地质。