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巢湖水文地质填图实习
水文地质部分
一、概述及课程性质
二、水文地质填图实习的内容和学习要求
三、本次水文地质填图实习的目的四、实习区水文地质概况
(一)、自然地理
(二)、气象
(三)、地表水实习区水文地质概况
(四)、水文地质
1、地下水类型
2、地下水露头—泉
3、岩溶、岩溶作用
主要内容
水文地质填图实习概述 实习区水文地质概况 本次实习的水文地质工作简述
一、课程性质
水文与水资源工程专业水文地质教学中一次综合性的 水文与水资源工程专业水文地质教学中一次综合性的野外 综合性 教学过程 过程。教学过程。锻炼学生实际应用和综合分析能力的实践课程。锻炼学生实际应用和综合分析能力的实践课程。实际应用 课程
二、水文地质填图实习的内容和学习要求
地质填图:简称填图,地质填图:简称填图,是按一定的比例尺及统一的技术要 将各种地质体及有关地质现象填绘于地形图之上,地质体及有关地质现象填绘于地形图之上 求,将各种地质体及有关地质现象填绘于地形图之上,而 形成地质图的工作过程。地质图的工作过程 形成地质图的工作过程。水文地质测绘:是在已有的地形和地质图上对地下水 地质图上对地下水和 水文地质测绘:是在已有的地形和地质图上对地下水和与 其有关的各种地质现象进行实地观测和填图工作 进行实地观测 工作。其有关的各种地质现象进行实地观测和填图工作。
水文地质填图(水文地质填图(hydrogeological mapping)不同于)地质填图和水文地质测绘,地质填图和水文地质测绘,又涵盖了地质填图和水文地质 测绘的部分工作内容 部分工作内容。测绘的部分工作内容。地质点及(1)对实习区各种地质点及地质现象(地层、岩石、构造))对实习区各种地质点 地质现象(地层、岩石、构造)进行观测 并将其填绘到地形图上。观测,填绘到地形图上 进行观测,并将其填绘到地形图上。—熟悉地质填图的工作过程、训练地质填图的基本功。熟悉地质填图的工作过程 基本功。熟悉地质填图的工作过程、训练地质填图的基本功 水文地质点及(2)对实习区各种水文地质点及水文地质现象(地下水露头、)对实习区各种水文地质点 水文地质现象(地下水露头、含水层特征、构造控水特征、岩溶)进行观测 并将其填 观测,含水层特征、构造控水特征、岩溶)进行观测,并将其填 到地质图上。绘到地质图上。—熟悉水文地质测绘的工作过程,对研究区地下水的形成 熟悉水文地质测绘的工作过程 熟悉水文地质测绘的工作过程,条件、赋存状态与运动规律进行初步的研究 初步的研究。条件、赋存状态与运动规律进行初步的研究。
三、本次水文地质填图实习的目的培养两种能力: 培养两种能力: 两种能力 实际问题的能力(1)理论联系实际,分析和解决实际问题的能力;)理论联系实际,分析和解决实际问题的能力; 野外调查研究的能力(2)独立从事水文地质调查设计和野外调查研究的能力。)独立从事水文地质调查设计和野外调查研究的能力。学会两类方法 两类方法: 学会两类方法: 观察、(1)典型地质、水文地质现象的观察、描述、综合分析的基)典型地质、水文地质现象的观察 描述、综合分析的基 本方法;
本方法; 图件、报告的 方法。(2)各种地质及水文地质图件、实习报告的编制方法。)各种地质及水文地质图件 实习报告 编制方法 进行一个尝试 一个尝试: 进行一个尝试: 传统的手工 手工填图方法 数字填图方法 传统的手工填图方法 数字填图方法
四、实习区水文地质概况
(一)、自然地理
巢湖市临近长江,环抱巢湖。巢湖,中国第五大淡水湖,巢湖市临近长江,环抱巢湖。巢湖,中国第五大淡水湖,国家级风景名胜区,方圆800多平方公里,烟波浩渺,白 多平方公里,国家级风景名胜区,方圆 多平方公里 烟波浩渺,帆点点。湖中央有姑山 姥山两个岛屿 湖四周有半汤 姑山、两个岛屿,半汤、帆点点。湖中央有姑山、姥山两个岛屿,湖四周有半汤、香泉、汤池三大温泉和太湖山、香泉、汤池三大温泉和太湖山、鸡笼山、冶父山、鸡笼山、冶父山、天井山四个 还有仙人、国家级森林公园,还有仙人、紫薇、王乔、华阳、紫薇、王乔、华阳、泊山五大 溶洞,国家级AAA级银屏山风 溶洞,国家级 级银屏山风 景区,寺庙景点及名人故里等。景区,寺庙景点及名人故里等。
(二)、气象
巢湖市属北亚热带湿润季风气候区 总的气候特征是: 巢湖市属北亚热带湿润季风气候区。总的气候特征是:气 北亚热带湿润季风气候 候温和,雨量适中,光照充分,热量条件较好,无霜期长; 候温和,雨量适中,光照充分,热量条件较好,无霜期长; 季风气候显著,冬寒夏热,四季分明。季风气候显著,冬寒夏热,四季分明。温度:多年平均气温为15.8℃。全年极端最高气温为 温度:多年平均气温为 ℃ 40.4℃(1959年8月23日),极端最低气温为 极端最低气温为℃ 年 月 日),极端最低气温为 15.7℃(1969年2月6日)。其中:春季,平均气温 其中: ℃ 年 月 日)。其中 春季,10~22℃。夏季最热月为、8月,平均气温为 ℃ 夏季最热月为
7、月 28.4~28.7℃。秋季,平均气温20~10℃。冬季,平℃ 秋季,平均气温 ℃ 冬季,均气温低于10℃ 冬季最冷月为1月 均气温低于 ℃。冬季最冷月为 月,平均气温为 2.4~2.7℃。℃
湿度:本地多年平均相对湿度为 湿度:本地多年平均相对湿度为70%,最大为,最大为81%,最,小为64%。夏季最热月平均湿度为 小为。夏季最热月平均湿度为75%,冬季最冷月平,均湿度为68%。均湿度为。降雨量:本地多年平均在1000~1158毫米之间。主要 毫米之间。降雨量:本地多年平均在 毫米之间 集中在5-8月,占年总降水量的 集中在 月 占年总降水量的55%。降水的基本特征。地域差异不太明显;季节分配不均和年际变化较大。是:地域差异不太明显;季节分配不均和年际变化较大。本区属季风气候区,风向有较明显的季节性变化,风:本区属季风气候区,风向有较明显的季节性变化,春 夏季以东南风为主,秋冬季以东北风为主。夏季以东南风为主,秋冬季以东北风为主。多年平均风速 为4.1M/S。其它:平均初霜日期为11月 至 月 日 其它:平均初霜日期为 月10至11月13日;平均终霜 期为3月 至 月 日 无霜期为229-234天。期为 月18至3月22日。无霜期为 天
(三)、地表水
1、地表河流、本区位于巢湖水系中下游,直接与巢湖 巢湖相通的河流有裕溪
本区位于巢湖水系中下游,直接与巢湖相通的河流有裕溪 兆河、白山河、炯炀河、柘皋河等 直接与长江 长江相通 河、兆河、白山河、炯炀河、柘皋河等;直接与长江相通 的河流有裕溪河、牛屯河、得胜河、姥下河、石跋河等; 的河流有裕溪河、牛屯河、得胜河、姥下河、石跋河等; 另有平行于长江的西河。另有平行于长江的西河。裕溪河是巢湖洪水的主要入江通 牛屯河为巢湖(裕溪河)的分洪道; 道;牛屯河为巢湖(裕溪河)的分洪道;兆河是位于巢湖 中游的一条洪水通道,巢湖的洪水可通过兆河入西河,中游的一条洪水通道,巢湖的洪水可通过兆河入西河,经 凤凰颈排灌站和凤凰颈闸机排和自排进入长江,凤凰颈排灌站和凤凰颈闸机排和自排进入长江,西河的洪 水也可通过兆河进入巢湖。水也可通过兆河进入巢湖。
2,巢湖、巢湖位于安徽省江淮丘陵的中部,长江北岸,巢湖位于安徽省江淮丘陵的中部,长江北岸,因形似鸟巢 而得名。湖面辽阔,东西长约78km,南北宽约 而得名。湖面辽阔,东西长约,南北宽约44km,总面积为820km2,湖泊 总面积为 蓄水量为36亿 蓄水量为 亿m3,是我国 第五大淡水湖。第五大淡水湖。湖面轮廓似 一只两角菱;又如鸟巢,一只两角菱;又如鸟巢,故 有巢湖之名。有巢湖之名。
湖泊生态系统、湖滨湿地生态系统、山地森林生态系统、湖泊生态系统、湖滨湿地生态系统、山地森林生态系统、湿地生态系统平地草原生态系统分布有序,相得益彰。平地草原生态系统分布有序,相得益彰。湖泊面积原为2000km2,人类对湖区的大规模围垦,使 人类对湖区的大规模围垦,湖泊面积原为 湖区面积迅速较少,变成现今的820km2,造成湖泊生态 湖区面积迅速较少,变成现今的 系统、湿地生态系统的破坏。系统、湿地生态系统的破坏。
巢湖为一断陷湖,从其形态看,至少由四组断裂所组成,巢湖为一断陷湖,从其形态看,至少由四组断裂所组成,断陷湖 其中以北北东、北西西两个方向的活动性断裂为主。其中以北北东、北西西两个方向的活动性断裂为主。巢湖 区域地质构造比较复杂,我国东部巨大而著名的“ 区域地质构造比较复杂,我国东部巨大而著名的“郯(山 东郯城)庐 安徽庐江)断裂带”正好斜贯巢湖而过,东郯城)—庐(安徽庐江)断裂带”正好斜贯巢湖而过,很可能是巢湖形成的主干断裂。很可能是巢湖形成的主干断裂。从巢湖区域内断裂作用、地震活动、从巢湖区域内断裂作用、地震活动、温泉出露种种现象均 说明直到今天,地壳的这种升降运动仍然还在继续,说明直到今天,地壳的这种升降运动仍然还在继续,只是 表现比较缓慢而已。表现比较缓慢而已。目前,巢湖的主体有不均衡的缓慢下沉趋势。目前,巢湖的主体有不均衡的缓慢下沉趋势。如北岸中庙 一带,已北移数百米,原来沿岸的村庄、农田已没入湖区。一带,已北移数百米,原来沿岸的村庄、农田已没入湖区。
巢湖存在的问题
1、湖岸崩塌 湿地破坏、水进人退 湿地破坏、湖岸崩塌—湿地破坏 成因: 成因:(1)多组北东向、北西向断裂构造宏观上控制着巢湖崩塌岸)多组北东向、分布,地层岩性微观上影响崩塌程度; 分布,地层岩性微观上影响崩塌程度;(2)降水、风速和风向等气象因素影响水位变化,进而形成)降水、风速和风向等气象因素影响水位变化,湖岸崩塌的时段性; 湖岸崩塌的时段性;(3)人类生产、生活活动特别是对巢湖大闸不合理调控等人)
人类生产、为因素造成水土流失、泥沙淤积进而抬高水位,为因素造成水土流失、泥沙淤积进而抬高水位,亦是加剧 崩塌的原因之一。崩塌的原因之一。
2、水质污染 蓝藻、水质污染—蓝藻 成因:工业化、成因:工业化、城市化
(四)、水文地质
1、地下水类型、实习区内除高家边组、龙潭组和殷坑组为主要隔水层外,实习区内除高家边组、龙潭组和殷坑组为主要隔水层外,其余 地层均有含水层,裂隙水、岩溶水为主要特征。地层均有含水层,裂隙水、岩溶水为主要特征。(1)岩溶水)主要分布于石炭系、二叠系(栖霞灰岩P 及三叠系灰岩(主要分布于石炭系、二叠系(栖霞灰岩 1q)及三叠系灰岩(膏 主要为裂隙岩溶水。溶角砾岩)中,主要为裂隙岩溶水。赋水较丰富区域喻府大村 向斜和平顶山向斜。向斜和平顶山向斜。(2)裂隙水)主要分布于泥盆系五通组和二叠系砂岩中。主要分布于泥盆系五通组和二叠系砂岩中。(3)松散岩层孔隙水)分布不广,仅在冲沟两侧和向斜核部堆积的第四系亚砂土,分布不广,仅在冲沟两侧和向斜核部堆积的第四系亚砂土,夹 碎石块中含孔隙水,受大气降水控制。碎石块中含孔隙水,受大气降水控制。
2、地下水露头—泉、地下暗河、水井、地下水露头 泉 地下暗河、(1)泉)泉在实习基地内较为发育,最富盛名的为半汤温泉,泉在实习基地内较为发育,最富盛名的为半汤温泉,此外 规模较大者还有金银洞(泉)、和白姑洞(泉),规模较大者还有金银洞()、和白姑洞(和白姑洞 半汤温泉:构造上属震旦系—寒武系 奥陶系半汤复背斜,寒武系—奥陶系半汤复背斜 半汤温泉:构造上属震旦系—寒武系—奥陶系半汤复背斜,半汤温泉受走向30和310两组大断裂控制,为断层泉泉,两组大断裂控制,半汤温泉受走向 和 两组大断裂控制 为断层泉泉,从奥陶纪山仑山灰岩中流出。从奥陶纪山仑山灰岩中流出。金银洞泉:又名金庭洞泉、幸福泉,金银洞泉:又名金庭洞泉、幸福泉,该溶洞为地下河出口 发育在下二叠统栖霞组本部灰岩段(),岩溶发 处,发育在下二叠统栖霞组本部灰岩段(P1q4),岩溶发 育受走向60和310两组节理控制,泉水一般受降水补给,两组节理控制,育受走向 和 两组节理控制 泉水一般受降水补给,属下降泉。属下降泉。
(2)地下暗河)发育在王乔洞、白姑洞()、金银洞 金银洞(发育在王乔洞、白姑洞(泉)、金银洞(泉)等。(3)水井)甘露寺水井、甘露寺水井、平顶山采石场水井以及农村打的浅层地下水 水井(潜水)。水井(潜水)。
3、岩溶、岩溶作用:以地下水为主,地表水为辅,以化学过程(岩溶作用:以地下水为主,地表水为辅,以化学过程(溶 解与沉淀)为主,机械过程(流水侵蚀和沉积,解与沉淀)为主,机械过程(流水侵蚀和沉积,重力崩塌 和堆积)为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用。和堆积)为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用。岩溶现象
溶洞、地下暗河、岩溶漏斗、岩溶塌陷等。溶洞、地下暗河、岩溶漏斗、岩溶塌陷等。溶洞(1)紫薇洞)典型的地下河型洞穴,地下河流曲折悠长,通过岩洞,典型的地下河型洞穴,地下河流曲折悠长,通过岩洞,直 达巢湖。紫
薇洞发育在二叠系栖霞组灰岩中,达巢湖。紫薇洞发育在二叠系栖霞组灰岩中,沿岩层层面 发育。溶洞两壁上留下多层溶蚀痕,洞底相对平坦,发育。溶洞两壁上留下多层溶蚀痕,洞底相对平坦,其下 仍有多层地下暗河发育。仍有多层地下暗河发育。(2)王乔洞)溶洞也形成于二叠系栖霞组灰岩中,溶洞也形成于二叠系栖霞组灰岩中,洞内可见三级地下水 古侵蚀面,代表至少曾有过三次上升的新构造运动发生。古侵蚀面,代表至少曾有过三次上升的新构造运动发生。属古地下水暗河残留。属古地下水暗河残留。
本次实习的水文地质工作简述
水文地质点观测—形态、水量及形成原因。形态、形态 水量及形成原因。水文地质点填绘—将观测到的水文地质点填绘到地质图上。将观测到的水文地质点填绘到地质图上。将观测到的水文地质点填绘到地质图上 取样做水化学分析—将野外取的水样进行水化学简分析。将野外取的水样进行水化学简分析。将野外取的水样进行水化学简分析 实习区地下水形成、实习区地下水形成、赋存及运动规律认识 实习报告编写
一、 实习概括:
1、实习目的:地质学基础野外实习是《地质学基础》课程的根本教学环节,在实习之前,老师们就给我们讲解了此次实习的一些目的,这次实习我们重在多看多观察;注意理论联系实际,把理论知识带到实地中进行检验;注意思维的转变(理论的微观向野外宏观的转变);学会对基本地形地貌进行描述;还有就是图形结合,我们通过这次实习,能进一步巩固地质学基础的理论知识,学会和掌握野外地质地貌考察钻研的基本方法及基本技巧,加深对课堂教学内容的体会,融入和贯彻,使我们对地质学和地貌学的认识更加深入、透彻。
2、实习路线:学校――金马河大桥――都江堰――映秀――都江村
3、实习工具:盐酸、铁榔头
4、指导老师:郑子成、吴德勇
5、实习要求:通过本次实习深入了解温江和周边地区的地质地貌;利用所学的知识对所见到的资源利用、土地利用和整合进行分析;分析农业发展和规划布局的合理性;观察辨认主要岩石;以及某些地质灾害的形成和防御措施。
二、 实习内容:
1、金马河大桥下:
(一)金马河的区域概况 成都金马河,又名正南江。金马河是岷江的支流,是长江上游两处险工段之一,是成都平原的重要防洪屏障,属干流局部河段,即都江堰鱼嘴分水后的外江。始流河段河宽96-104米,过江节制闸后称金马河,河床逐渐增宽,由300米阔至1200米,流经新津县五津镇时,纳入西河分支以及南河后又复称岷江。金马河段全场76.1公里。成都金马河是长江上游两处险工段之一,以排洪为主要功能,是成都平原的重要防洪屏障。金马河防洪工程保护区内共有成都的7个区(市)县,即都江堰市、双流县、崇州市、新津县、温江区、青羊区和武侯区,河段全场76.1公里。统计保护区内1992年共有乡、镇35个,面积911平方公里,总人口156.44万人,工农业总产值124.8亿元。
(二)金马河地质地貌概况
第一处地点是温江成青路上的金马河大桥下的金马河,在老师的带领下,我们从金马河大桥上下来,听了老师的讲解,老师先是对河道基本情况作了讲解,着重讲了河流地貌、土壤颜色、成都平原的形成等,讲了金马河的河床、河漫滩、阶地等。然后让我自己去观察,由于现在冬季枯水期,所以并没有太多的河水,有许多的河漫滩(洪水期能淹没的地方,平水期时露出水面)我们可以直接看到,河漫滩具有二元结构,这是冲积物区别于其它成因堆积物的主要标志之一,洪水期河漫滩上水流速度较小,环流从河床中带到河漫滩上的物质为细砂、粘土等,称为河漫滩相冲积物,下层是由河床侧方移动沉积的粗砂、砾石,称为河床相冲积物,下层粗的结构就构成了完整河漫滩二元结构,河床冲积物具有上细下粗的特点,下部粗大颗粒是在洪水期河床水流最强部分堆积的。在河床边,近期沉积物有明显分布规律,河边以砾石、粗砂为主,远离河边以粉砂、粘土为主,即“近河岸粗、远河岸细”。在金马河大桥那里,通过地质学基础的学习,我们可以很容易辨别出,那儿的那条河流处于幼年河:一是因为,从河流流经的路径上看,弯曲度比较大,二是从河流内的岩石上看,岩石的磨圆度比较低。从河流弯曲度和河流内岩石磨圆度的观察,基本就可以判断出一条河流所处的时期。我们还观察到地上有着许许多多的鹅卵石,硬度大,颜色有青、红 、黑、白、灰等,经过仔细观察和辨别后,我们发现这些鹅卵石大部分为分选性较差,磨圆度高的鹅卵石。站在金马河的河漫滩中向远处望去,发现冬季的金马河河流水流量甚小,河心滩很明显地显现出来。有河漫滩的存在,多半就伴随着河流阶地的出现。其实在距离我们不远处的平面上,就是金马河的一级阶地。阶地的形成是因河流的下蚀而高出一般洪水水位之上,并呈阶梯状分布于谷坡上。由于河道较宽,河谷较深,以及人工修建的防护堤,使得金马河的一级阶地成为了建筑用地和基本的农田用地,所以我们可以看到许多住房和农田地。阶地的形成原因主要有气候的变化;构造运动;侵蚀基准面的变化;人类活动的影响等。据观察,金马河的阶地是一级阶地,因此阶地形成较晚。阶地的阶面和陡坎全部由河流堆积物组成,因此属堆积阶地。同时在金马河,我们还看到了大量的运石车,这不由得引起了我们的深思,我们在开发利用自然资源的同时能否保护好我们的地表和生态环境?
(三)金马河的`灾害与防治 岷江干流在都江堰市出山口后,地势开阔,流速骤减,沙石沿河淤积,使河床抬高,经洪水冲刷,河床沙洲遍布,汉壕分流众多,滩沱相间,河道弯曲,主流左右摆动,流向不定,断面横流加剧,成为宽、浅、弯的游荡性河流。部分河段,床身较高,堤岸低矮,通道狭窄,排水不畅,洪水期对沿江城镇、灌溉渠系、农田造成严重威胁。金马河特殊的河床结构,比如水流较缓,致使其水力环境复杂多变,泄洪能力较低,历史上金马河附近区域曾多次发生不同程度的洪灾,严重影响了当地社会和经济的发展。还有近几年来,无序地开采河道沙石,严重破坏了河床的稳定,洪水冲毁都江堰渠首工程及金马河沿岸堤防工程,基本上是年年发生。洪水严重威胁金马河沿岸的城镇、村庄以及下游河心洲上的村庄。因此金马河是成都市及四川省的防洪重点,沿线有重点防洪堤段、险工险段等。
2、映秀镇:
(一)映秀镇的区域概况
映秀镇是我们野外实习的第二站,也是这次实习印象最深的地方。映秀镇地处四川汶川县的南部,与卧龙自然保护区相邻,是阿坝的门户。映秀镇境内水力资源丰富,水质好,落差大,先后修建了映秀湾发电总厂、华能太平驿电厂、福堂水电厂等水电站,有“水电之乡”的美称。但是在2008年5月12日,在此地发生了8.0级特大地震,映秀镇成了重灾区,大部分房屋倒塌,山体滑坡,水电通讯中断,造成了大量人员伤亡。处于地震中心的映秀是处于龙门山断裂带与龙泉山断裂带之中。龙门山断裂带内有断层,西边一条叫龙门山后山断裂,沿汶川―茂县一线,东边一条叫龙门山前山主边界断裂,沿安县―都江堰―天全一线,中间那条叫龙门山主中心断裂,沿映秀―北川一线,5.12地震发源于中心断裂,沿映秀―北川一线,虽然四川盆地是相对稳定的板块,龙门山看上去构造运动性不强,但是印度洋板块向北运动,挤压欧亚板块,造成青藏高原的隆升,同时,也向东运动,挤压四川盆地,随着外在营力的积蓄,到了一定的程度,地壳破裂,就会发生地震,2008年发生的特大地震就是龙门山构造断裂带在挤压应力作用下由西南向东北逆冲造成的。而我们所实习的地方是地震后重新建设后的镇,房屋都是新的,镇中心的周围有条岷江的支流流经,镇四周都是高大的山体,群山环抱。我们很清楚的看到山体上有大量的有大量的石块和碎屑物质,有山体已经没有植被覆盖而裸露着。这都是由于地震的影响,山体出现了大面积的崩塌滑坡而形成了大量的崩塌堆积物和倒石堆。此处的崩塌属于山崩,山崩是山区发生的大规模崩塌的现象,边坡很陡的地区,在岩石的释重作用、温差作用等物理风化作用下,沿陡坡边缘产生一系列的张裂隙,产生了许多大小不一的节理,从而使得边坡处于极不稳定的状态,在遇到像2008年特大地震的触发因素时,岩体就很容易发生了崩塌。
(二)映秀镇的地质地貌概况
在映秀镇,是典型的高山峡谷地貌,河谷低地中可见到河流与季节性洪水冲积出的滩涂地,而且周围有岷江流经,河道窄且较为弯曲,江水中的岩石磨圆度不高,大部分棱角分明,水流速度快,所以此处的河流属于河流地貌发育的幼年阶段,此时河流的作用以深切为主,但是也有一定的向旁侵蚀,可以看到,此处岷江的第一拐角弯度较大,侵蚀岸受到的侵蚀较为严重,这就会造成河流凹岸更凹,凸岸更凸。我们放眼望去可以很明显的发现此处共有3级阶地。一般河谷中常形成一级或几级阶地,每一级阶地都有阶地面和阶地坎组成。一般来说,居民点的选取不宜选在一级阶地上,因为虽然一级阶地是常年洪水期淹没不到的地区,但是如果遇到十年一遇或50年甚至是百年一遇的洪水时,就无法保证居民点的安全。但是老师解释道,由于映秀镇地处高大山体的峡谷地带,周围较为狭窄,无法找到较大的二级或二级以上的阶地作为居民点,所以只能选取在一级阶地上,但映秀镇在二级和三级的阶地上修筑了避难场所,所以较为合理。在观察二三级阶地时,由于条件限制,我们只能远距离观察,从远处看,很难看出阶地的特征,根据老师讲解,如果走近了看,可以很清楚的看到,阶地上面是比较平坦的。就远处观察,二三级阶地之间有一个明显的缓坡,后经老师点拨,在地质学上称之为阶坡。
一、概况
本次实习线路是6月26日下午三点在攀枝花学院北门,6月27日上午八点在东门集合,在老师的带领下先到政务中心斜对面(星宏国际后面)的边坡,再到龙菁花园上的龙菁大桥。
二、各地点地理位置简介
北门边坡位于攀枝花学院北门大梯子处,上面是广场,标高是1120,下面是一条通往机场的主干道。边坡高差是25米,从马路到坡顶坡面距离是50米,自然坡度是1:2。
星宏国际边坡位于攀枝花市政务中心斜对面,次边坡大概40米左右,边坡所在山高60多米,此处自然坡度大概是1:1.2左右,上面生长着比较矮小的灌木丛,基本上没有参天大树。
龙菁大桥位于攀枝花市龙珠路,龙菁花园上方,是一座连续简支结构的旱桥,位于机场路和现在阳城龙庭所在山,高大约在30米左右。
三、北门地层岩性及抗滑桩
北门边坡地质情况从上往下,第一层是在攀枝花学院修建时勘测到有一至三米的粉质粘土土层,在粉质粘土下面有很厚的昔格达土土层,在昔格达土以下有花岗岩,整个坡面以昔格达土砂砾岩为主。这种砂砾岩在攀西地区分布了很大的区域。大概有四万平方公里,在其他地区很少见看见,成岩石历史在300万年左右,昔格达组岩石中粘粒的粘土矿物成分主要
以伊利石为主,含量达66~82%,高岭石、绿泥石次之,此外还含有石英和铁的氧化物;昔格达地层岩石组成中粘粒含量虽不占主要地位,但由于粘粒中的粘土矿物具有独特的晶体结构,而且颗粒细小,具有一系列的表面特性,因此,它对昔格达岩组及其所组成的填料的工程性质具有极为重要的意义。深入研究昔格达组土岩的性质是其作为工程填料的重要突破口。昔格达混合料特点:粘土岩中的水呈现封闭状态,多为结合水,在这种情况下,短期日晒不能降低含水量。粉砂岩由于粒径小,它的水分子间作用力大,同时毛细作用强,粘粒的存在,使得粉砂岩的水分不易失去。
抗滑桩
在这一站主要是吴老师给我们讲解北门的滑坡处理情况。在这里结合地质情况,采取的是抗滑桩施工。这里的边坡深入到炳三区到仁和的主干道上,由于主干道要达到设计宽度,就进行了边坡开挖,形成了北门的滑坡,为了防止滑坡的发生,需要进行边坡的处理。攀枝花学院广场的设计标高是1120m,主干道是1175m,从顶到底是25m高,平距大概是50m左右,自然坡度是1:2。地质情况分
为几层:第一层是填筑的13m的粉质黏土,粉质黏土以下是比较厚的昔格达土,砂砾岩复层,再下面是花岗岩层。由于主要岩层是昔格达土砂砾岩层,它的成岩历史为34百万年,强度低,大概在5Mp以下。昔格达土的主要特点是易软化,浸水后物理性质极易改变,内聚力降低,易形成滑坡。为了稳定滑坡,需要采取一定的施工措施,一般的处理方法有抗滑挡墙、抗滑桩、锚索和锚杆墙等。对于浅层滑坡,主要采用重力式挡墙,而北门的边坡主要是深层滑坡,这里采用的是抗滑桩,在这个坡段加固了两排抗滑桩,一排在边坡中上部位,一排在主干道的道路边上。在施工后,随着时间的推移,在下楼梯的的那个平台处的一部分土体有部分滑坡,因此,后来在中间加了一排抗滑桩。由于在滑坡的表面种植有草皮,形成了地表覆盖层,稳固了地表土层,防止雨水大量进入土体形成滑坡。此后,北门的滑坡就显得相对来说更加稳定了,没有再出现滑坡,杜绝了工程隐患。
四、星宏国际边坡及边坡工程
星宏国际边坡,为了利用山体的建筑面积,需要进行大量的土体开挖,大量的土方开挖量,会造成建筑成本的增加,形成房价居高不下的一个原因。孙老师讲解到此处的土方开挖时,说到攀枝花的建设容易遇到大量的土方开挖,当边坡形成时,当边坡成型后,多会受到自然环境或人为环境的影响,导致边坡稳定性减低,造成崩塌破坏。边坡失稳的原因大致可以分为潜在影响因素和诱发影响因素两类。一般坡度愈大,边坡稳定度愈低。边坡主要由单一或多种地质材料所组成,材料特性的优劣,将直接影响边坡的稳定性,地质材料的组成成分包括矿物的种类.组织.胶结状况.成岩时间等,其外在的表现则为岩性.土壤种类.力学强度及抗风化能力。
边坡工程
这是第二站,孙老师带队到新宏国际小区旁边的边坡开挖处。为了利用山体的建筑面积,需要进行大量的土体开挖,大量的土方开挖量,会造成建筑成本的增加,形成房价居高不下的一个原因。孙老师讲解到此处的土方开挖时,说到攀枝花的建设容易遇到大量的土方开挖,当边坡形成时,当边坡成型后,多会受到自然环境或人为环境的影响,导致边坡稳定性减低,造成崩塌破坏。边坡失稳的原因大致可以分为潜在影响因素和诱发影响因素两类。一般坡度愈大,边坡稳定度愈低。
边坡主要由单一或多种地质材料所组成,材料特性的优劣,将直接影响边坡的稳定性,地质材料的组成成分包括矿物的种类.组织.胶结状况.成岩时间等,其外在的表现则为岩性.土壤种类.力学强度及抗风化能力。
地质构造是影响边坡稳定性最主要的因素之一。当岩体中存在不连续结构面如层面.节理.片理.剪裂带及断层等,会使岩体成为不连续或破碎的岩石,降低岩体强度或提高受风化的影响,而此不连续结构面的存在也容易发展成破坏滑动面,提高边坡的不稳定性。一般而言,不同坡型的稳定性由好到坏为与地质的方向成斜交坡.逆向坡与顺向坡。因此地质构造的方向性.分布密度.分布大小及性质的不同,将对边坡稳定产生相当的影响。
环境因素涵盖范围较广,下面主要针对降雨.地下水.风化与侵蚀作用及地震等对边坡稳定性造成的影响,逐一加以介绍。(1)降雨:水是造成边坡破坏的主要因素之一,由于降雨后易使地表材料软化降低强度,并增加孔隙水压,降低边坡稳定。(2)地下水:地下水对边坡造成的不利影响包括:水压作用于垂直裂缝,产生水平推力,使得岩坡或土坡被推向下方;浮力作用于潜在滑动面之上,使得有效正应力减小,降低该面的摩擦力,使得岩质.土质变坏,降低强度,使得边坡失稳。(3)风化及侵蚀作用:边坡岩石风化后,强度大幅降低,易使护坡作用降低,导致侵蚀量增加,然后新鲜的岩层再次暴露,进一步被风化与侵蚀。(4)地震:地震产生的地表加速度会使边坡下滑力增加,抵抗力减小,同时地震释放的水平震波易使缺乏抵抗横向剪力作用的边坡发生破坏。
因人为活动造成边坡失稳的影响因素称为人为因素,如道路开挖.山坡地开发.爆破.采矿及开垦等。(1)山坡地不当开发:目前山坡地不当使用会造成地形和自然植被的改变,边坡坡度因挖.填而变陡,加上自然植被乱砍乱伐,导致边坡失去水土保持的功能,加速边坡崩塌事故的发生。(2)不当加载:当在边坡的坡顶上弃土和修建筑物,将容易形成边坡破坏。(3)大量挖填方:在坡地开发中,常将水沟回填以利开发,而此填方区若未压密实,易产生不均匀沉陷或变形,当此填方区上方有建筑物时,将造成龟裂.位移.歪斜或倾倒等灾害。(4)坡脚不当开挖:坡脚开挖可能使支撑减弱,则有发生破坏的可能。(5)边坡防护不当:一般坡地开发均需符合水土保持规范,按规定进行边坡生态防护,或增设排水系统和挡土设施等。当这些边坡防护施设不当或维护不良时,将会直接影响边坡的稳定性。
在地质勘测以后,施工单位采取了合理的开挖方式。这里的施工方案中采用的是分级开挖,由于开挖的高度太高,需要考虑开挖后边坡的稳定,因此,需要实施合理的开挖方案。这里的地质构造因为是比较坚硬的岩石,而开挖成四级开挖,逐步放坡。开挖面显示出来的面比较整齐,只需要进行砂浆护臂就可以了,显得美观。
龙菁大桥的简介及维护
在龙菁大桥,李老师给我们详细介绍了关于基桩的施工。大桥下部采用方形墩柱,高度大概在30m左右,桥梁墩柱常采用方形、椭圆形和圆形,在水中方形墩柱阻水大会造成桥基被冲刷危极桥的安全,而立交桥则不会出现这个问题。龙菁大桥共四组桥墩,每组三根方形桥墩并排支撑起上部盖梁,三根墩柱中部设置了横系梁。桥墩基础采用桩基础。桩基础设计和施工时应考虑汽车和人群荷载,桥面净空等要求。墩柱上侧面布置了间隔1m左右的孔,在孔中设置PVC管并插入钢筋,目的是为了防止墩柱模板发生跑模,胀模等不良现象。墩柱中间横系梁下方有两个粗孔,粗孔中插入粗钢管,为横系梁下部支撑结构。桥墩在浇筑混凝土时,需注意振捣密实,混凝土的内外温差,大体积的混凝土浇筑需采取合理的浇筑方式,控制温差。龙菁大桥的桥面下面是9根梁,每根梁又被隔板分隔成方形,增加了整体的稳定性。桥梁的下边一般会有
检修装置,方便于一定年限后的桥梁检修。
实习的总结
经过两天简单的《土木工程地质》课外实习,我学会了从课本知识到社会实践的转化,从原来抽象的课本知识变成了实在的工程实际,巩固了工程地质的课本的知识。简要的总结如下:
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、了解到昔格达土质的性质
3、掌握了昔格达土质的危害和防护措施4、了解到钢筋混凝土桥的修建方式
一、 序言
沉积岩沉在水底很多年后,地壳发生了剧烈的变化。沧海变桑田,平地起高山。从此地球不再光滑。这就是地质史上的造山运动。 造山运动使亿万年堆积的层层地质信息钻出地面,摆到我们面前,也使原来基本水平的岩石层变得扭曲倾斜,甚至分离搬家。这样的情景一直持续到今天。我们知道风、雨、雪、冰对岩石有一种破坏作用,会叫它们粉身碎骨或变成泥土,这叫风化作用是外力因素;地震和火山也会对岩石进行作用,使它们失去原来的样子甚至变 成另外一种岩石 ,这叫内力作用。这两大作用在很多亿年中不停地塑造着地球,当它使嶙峋石峰变成翠树青山的同时,也磨灭了那些本来露出地表的岩层所带给我们的清晰地质信息。巧的是在世界一些人们可以去到的地方,竟还保留了没有被磨灭的古老地层。它们就像是一页页的书从地下拱出来,供我们阅读。这样的地方就被称为地质剖面。 蓟县国家地质公园数百平方公里内,就摆放着很多这样的地质“长卷”。
天津蓟县国家地质公园,20xx年12月10日,经中华人民共和国国土资源部批准建立,位于天津蓟县北部山区,京、津、唐腹心地带,交通方便,面积342平方公里。园内保存着大量的极其珍贵的地质遗迹和地质景观,尤其是中上元古界地层剖面,它系统记录了距今18亿年至8亿年间的地质历史和事件,以地层齐全、出露连续、保存完好、构造简单、化石丰富、顶底界线清楚、岩石变质浅而闻名于中外地质学界。园内峡谷幽深、空气清新、自然风光秀丽、地质科学奥妙,是休闲度假、旅游揽胜和科学考察的胜地。
我们所参观的两个景区是:
☆中上元古界地质自然保护区
☆府君山地质构造遗迹景区
二、 实习目的
通过野外实习,让我们从感性上认识了工程地质,加深在课堂学的理论知识,使理论与实践相结合,提高教学效果;了解岩层产状及其形成过程和发展情况,分析沿途所见的岩石的性质以及该地区的地质发展、演变简史;学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力。通过实习,掌握工程地质的基本知识,了解常见的工程地质问题。为学习后续课程、从事专业工作、扩大知识面和进行科学研究打下必要的基础。
三、 实习时间
20xx年5月14日上午9:00 实习动员会
20xx年5月16日 中上元古界地质自然保护区和府君山地质 构造遗迹景区
四、 实习地点
天津蓟县中上元古界地质自然保护区、天津府君山地质构造遗迹景区、土木工程学院楼116室
相关地层知识
①上覆地层:下寒武统府君山组白云岩、灰岩,底部角砾岩。产三叶虫化石。
青白口系:371米(约8.5 ――10亿年)
井儿峪组(Qnj)蛋青色、紫红色含泥白云质灰岩,含宏观藻类和遗迹化石。K-Ar年龄8.53亿年、8.62亿年,厚100米。
长龙山组(Qnc)砂砾岩、长石砂岩、海绿石砂岩与页岩,含宏观藻类化石。K-Ar年龄8.99亿年,厚103米。
下马岭组(Qnx)灰色、黄绿色含铁质细砂岩、粉砂岩、页岩,底部含铁并见风化壳。含宏观藻类化石。K-Ar年龄9.56亿年,厚168米。
蓟县系:4569米(约10-14亿年)
铁岭组上部(Jxt2)老虎顶亚组叠层石灰岩、海绿石灰岩,产丰富的叠层石。K-Ar、Ar- Ar年龄10.46亿年 、10.82亿年、11.34亿年,厚180米。
铁岭组下部(Jxt1)代庄子亚组白云岩、绿色富钾页岩,含叠层石和宏观藻类化石。K-Ar、Ar-Ar年龄11.71亿年、12.05亿年、12.36亿年。厚153米。
洪水庄组(Jxh)页岩、粉砂岩和白云岩,含宏观藻类化石。K-Ar、RB- SR年龄12.21亿年、12.41亿年,厚131米。
雾迷山组(Jxw)白云岩、燧石白云岩、叠层石白云岩、含沥青白云岩,含丰富的叠层石和微体藻类、宏观藻类化石。Ar-Ar年龄12.07亿年、12.08亿年。厚3392米。
杨庄组(Jxy)红色、灰白色粉砂白云岩、燧石白云岩。含叠层石和微体藻类化石。年龄13.17亿年。厚707米。
长城系:4260米 (约14-18亿年)
高于庄组(Jxg)燧石白云岩、含锰白云岩、白云质灰岩、叠层石白云岩。含叠层石和微体藻类、宏观藻类化石。Ar-Ar、Pb-Pb年龄14.25亿年、14.35亿年。厚1594米。
大红峪组(Ccd)长石石英砂岩、页岩、火山岩及叠层石白云岩。含叠层石和微体藻类化石。U-Pb、Pb-Pb、K-Ar年龄16.24亿年、16.17亿年Ma、16.25亿年。厚408米。
团山子组 (Cct) 泥质白云岩、叠层石白云岩、细砂岩夹页岩和火山岩。含叠层石和宏观藻类化石。U-Pb、Rb-Sr年龄16.05亿年、16.83亿年、16.05亿年。厚518米。
串岭沟组 (Ccch) 粉砂质页岩、黑色伊利石页岩夹粉砂岩。含微古植物化石。Pb-Pb、U-Pb年龄16.96亿年、17.57亿年、17.19亿年、17.05亿年。厚889米。
常州沟组 (Ccc) 砂砾岩、砂岩、石英岩状砂岩。含微古植物化石。Pb-Pb、A-Ar年龄17.44亿年、18.48亿年。厚854米。
②下伏地层:太古宙迁西群变质杂岩。
剖面中大红峪组和团山子组火山岩的锆石U-Pb年龄16.25亿年和16.83亿年,作为蓟县剖面年代格架的基准。
五、 实习活动
(一) 中上元古界地质自然保护区
5月16日早上6:30我们在大学生活动中心前集合出发,经过三个小时的车程我们到达了目的地,休息了十几分钟就开始了我们本次的实习工作,我们开始的地点是全新世以来最新的地层,属于高于庄组,经过老师的介绍我们知道了这是长城系中距今大概14亿年的地层。
本组与下伏大虹峪组有沉积间断。主由碳酸盐岩组成(占95%)。下部叠层石发育;中部含锰;上部颇多形态各异的硅质和白云质结核,顶部灰质和沥青质成分增多。底部以灰白色含砾长石石英砂岩与下伏大红峪组呈假整合接触。
共分四段:
一段
底部为灰白色砂岩(厚3m),其上为燧石白云岩、泥质白云岩,夹白云质砂岩和白云质粉砂岩,条带状和结核状燧石发育,具交错层,层面可见冲刷构造,厚347m;
二段
下部为含锰白云岩和含锰粉砂质白云岩,上部为微晶白云质灰岩,具显微平直层理,厚320m;
三段
泥质白云岩和灰质白云岩,层理平直,呈板层―厚层状互层,上部多皮壳和豆状结核,厚658m;
四段
底部沥青角砾白云岩,下部中厚层粗粒白云质灰岩,上部厚层含燧石粗粒白云质灰岩,白云岩中含陆屑和盆屑,层理波状起伏,多同心园状结核和连生结核,厚271m。总厚1596m。
1.褶皱
在老师的带领下我们首先在路旁看见了一个小褶皱,我们可以清晰看见背斜和向斜。
2.瘤状构造
岩层中因为沉积时受到水的动力和静压力而造成白云岩变形为如瘤的圆块。多在深海下形成,半固结状态,由于受到海水动荡而形成,后因地壳上升活动而到地表。
实地考察中能够明显在层次分明的白云岩中看到饼状或圆形的块状白云岩,这充分说明了水动力和压力在岩层构造运动中的不可忽视的作用。
3.断层
沿路我们还可以看见一些小的断层,断层为东西走向,倾向为西南,倾角目测在45度左右,第一个断层我们可以从断层两侧的.岩性判断出来,第二个断层可以由两侧岩层的厚度不一致判断出。
4.三叶虫化石
三叶虫化石,燕子石,也叫蝙蝠石,学名叫三叶虫化石。三叶虫(TRILONITES),属古生节肢动物,属三叶虫纲,生于海底,其种类繁多,大小不一,从一厘米至一米,生于寒武纪(6亿年)至奥陶纪(4.5亿年)最盛,“三叠纪”晚灭绝(1亿8千万年)。我们只看见了一些照片,老师也给我们简单介绍了一下。
5. 锰方硼石矿
锰方硼石是一种很少见的无水氯硼酸盐矿物。形态一般为不规则粒状, 集合体呈变鲕状、变豆状, 光泽为油脂 C 玻璃光泽; 无解理、裂纹发育;贝壳状 C 不平坦状断口; 白色或灰白色, 硬度 7。
蓟县锰方硼石矿床的形成具有二元结构: 即下部是火山岩 ( 大红峪组钾质粗面岩) , 上部为含硼的蒸发岩。由于大红峪组海底火山活动频繁, 延续时间长, 致使熔岩分布广泛, 并以含硼为特征,火山活动后的汽水溶液中硼的富集, 导致海水中含有大量硼物质,为硼矿床形成提供了充足的物质来源
官地亚组
6. 高于庄组的亚组 分界线
桑树亚庵组
对高于庄组的划分从下而上分为官地亚组、桑树庵亚组。桑树庵亚组为含锰方硼石亚组。主要岩性为含锰白云质粉砂岩和厚层灰白色、淡红色微粒含灰白云岩, 中上部为厚层至块层状微粒含灰白云岩, 略含锰, 风化面呈白色或褐色, 断口呈贝壳状, 层理平直, 层面上有波痕, 常成陡崖。下部为主要含砂层含锰白云质粉砂岩和砂质白云岩, 多风化为黑褐色, 易受剥离成薄片, 俗称“含锰页岩”。高于庄组之官地亚组, 即锰硼矿层之下叠层石发育, 形态常为锥状或柱状。两个亚组之间是整合过渡关系。
7. 块茎状高于庄叠层石
叠层石是由若干基本层构成的。基本层上下相互叠合或套合形成柱体,主体的不断增长及分叉构成叠层石体。许多叠层石体聚生在一起构成叠层石礁。 高于庄组的叠层石地质年代约为15亿年。
a.基本层:
基本层又叫生长层,是构成叠层石体的基本单元。它通常由暗层及亮层两部分组成,藻类生活状况及自然条件的周期变化形成叠层石的原生亮暗层理。叠层石的基本层形态有两种主要类型:①拱形基本层;②锥形基本层。
b.柱体:
柱体形态主要受基本层形态的控制,同时受环境影响。根据柱体自上而下直径的变化,柱体形态可以分为两种基本类型。一是圆柱状或次圆柱状柱体,柱体直径自下而上无显著变化。二是杯状或茎块状柱体,柱体一般较短,基部很窄,向上很快不断地增宽。
在实地观看中,我们发现了单细胞生物的生命痕迹。
8. .藻席及藻屑
在碳酸盐岩地层中常见能反映生物有机物的藻席结构,它们通常由亮,暗纹层交替叠置而成,如早期被硅化,有时还可保存藻丝体化石。它们通常成纹层状碳酸盐岩,有时则形成典型的叠层石。这种藻席结构的沉积物若遭冲刷而再沉积,则成藻屑。
9. 大红峪与高于庄组的分界
两者在此为平行不整合接触关系。高于庄组地步为石英状砂岩,层面有波痕,砂岩之下为大红峪含锥叠石燧石白云岩,其锥顶被切,表示受到侵蚀作用,即代表一次沉积间断。距今16亿年
10. 波痕
波痕
波痕是浅海、河湖的一种小型地形特征,由尖波峰、圆波谷,坡度对称组成连绵波浪状。
沉积环境分析的重要标志,是典型的沉积构造之一。非粘性的物质(陆源砂、碳酸盐砂)在波浪、水流或风的作用下,在其表面形成的波状起伏的痕迹,如沙漠中的沙丘、海滩的沙坡等。一个波痕由一个波脊和一个波谷组成,同一种波痕一般成组出现。
通常按波痕形成的动力将波痕分为水流波痕、波浪波痕、干涉波痕和风成波痕等;然后再根据其大小,形态或对称性作进一步的划分。出现于岩层的顶面.并可在上覆岩层的底面上留下印痕.因此可以利用波痕来决定岩层的顶面和底面。
站长的细心讲解
我们在分界处看到的波痕地质年龄约为16亿年。在此处我们还碰巧遇到了站长,有幸听站长给我们讲解了这里的一系列地质现象,站长还嘱咐我们要善于观察,多问老师问题。
11. 锥叠层石切顶
高于庄组底部砂岩覆盖在大红峪组顶部被截顶的锥叠
层石硅质条带白云岩上,底部砂岩横向上相变为砾岩,
两组间为假整合接触关系,界线年龄约16亿年。
12. 岩浆岩的气孔构造和杏仁构造
这两种构造往往为喷出岩所具有。杏仁构
杏仁状构造
气孔状构造
造与气孔构造有发生上的关系。 具有气孔构造的岩石,其气孔以后被矿物质(如方解石、石英、玉髓等)所充填形成的一种形似杏仁状的构造。 杏仁构造与气孔构造多分布于熔岩的表层,因此可根据多层的此类构造判断火山
喷发的次数。
13. 火山角砾岩
火山角砾岩为由直径大于4毫米之火山岩片所成,所含之熔岩碎片远较凝灰岩者为多,但玻璃细片及整石较少。有 些角砾岩有多量之火山岩渣,砾块多具棱角,直径约十至三十厘米居多,堆积情形不显层次,皆由火山物质胶结,一部分集块岩之胶结紧密,砾块与胶结物之间无明显之界限,此当由於其堆积之时尚未脱融状态
14.断层
断层是指岩层发生的错断,断层几乎在地壳上处处都有,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。
15. 大红峪组与团山子组分界线
此两个地层单元界线为整合过度关系,以大红峪组底部厚度较大的石英岩状砂岩为界线,其下为团山子组顶部夹薄层的砂岩的含粉砂白云岩。
16.泥裂
又称干裂、龟裂纹,是指泥质沉积物或灰泥沉积物,暴露干涸、收缩而产生的裂隙,在层面上呈多角形或网状龟裂纹,裂隙成“V”形断面,也可呈“U”字型,可指示顶底面。裂隙被上覆层的砂质、粉砂质充填。
经过两个多小时的参观我们终于到了出发地,在车上吃了午饭稍作休息就开往下个实习地――府君山。
(二) 府君山地质构造遗迹景区
府君山由于是地质历史中著名的“蓟县运动”和下寒武统“府君山组”的命名的地,而蜚声国内外地质学界,沉积不整合和断层构造,尤其是逆掩断层形成的飞来峰地貌是景区的显著特点,景区构造十分复杂,主要断层为蓟县逆掩断层,断层面舒缓波状,将雾迷山组(12亿年)推覆至府君山组(5.6亿年)地层之上,形成飞来峰和构造窗。在府君山景区山顶和部分山坡凸出的地方均是雾迷山组条带状白云岩,周围被断层所圈闭,这是府君山组地质构造的最大特点。
1.两亿年跨越
井儿峪组薄层状泥晶灰岩与府君山组角砾状灰岩之
间,有一套紫红色黄白相间含砾砂页岩,它是古风化壳面上的沉积物,中间缺失2.4亿年的地层。这是地壳升降运动造成的,此次运动就被称为“蓟县运动”。
2.断层构造
断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不
一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎,易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷,有时出现泉或湖泊。地壳运动中产生强大的压力和张力,超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升,两边岩块相对下降时,相对上升的岩块叫地垒;常常形成块状山地,如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时,形成地堑,即狭长的凹陷地带。而在逆断层中断层面倾角平缓,倾角小于25°以下者,称为逆掩断层。
3. 飞来峰地貌
府君山,北岭、
老鸹顶等山顶部位都是雾迷山组条带状白云岩,压在较年轻的底层上,形成飞来峰。
飞来峰
在欣赏完飞来峰地貌后,我们在树荫下稍作休息就准备返回学校了,结束了为期一天的野外实习生活!
(三) 室内实习
5月17日上午十点到十二点,我们去学院楼116室参加对三大类岩石的认识实习,本次实习让我们全面的了解了岩浆岩、沉积岩和变质岩。看到了很多岩石标本,是一次很有意义的实习,我们每一组还挑一种岩石标本做了描述。
实习时间:
20xx年8月30日―9月3日
实习地点:
火炉山、中国科学院广州地球化学研究所、土木与交通学院学术报告厅、广州西江引水工程基坑工地
实习目的:
通过实习,使我们获得对地质实体的感性认识,巩固课堂上所学的基本理论和基本知识,为后续课程的学习打下基础,学会鉴别基本的矿物岩石及地质构造,分析其成因,通过野外及工程实地勘察,进一步了解不良地质灾害及工程地质在工程建设,特别是基坑工程中的应用。
实习内容:
(1)时间:8月30日星期一晴
地点:土木与交通学院学术报告厅
内容:今天举行了土木与交通学院土木工程专业地质实习动员大会,标志着我们为期5天的地质实习正式开始。会上,老师为我们介绍了本次实习的时间安排及对我们的一些要求。
(2)时间:8月31日星期二晴
地点:火炉山
内容:今天我们集体前往火炉山进行实地勘察。我们班8点30分集中乘车,大约9点15分到达山脚准备上山。上一学期老师跟我们说了,火炉山是一个天然的实习基地,风景也很好。我们班也在火炉山组织了一次班级活动。而此次到火炉山,是带着学习的心态来的。来到山顶,感受了一下“一览众山小”的气势之后,我们也开始了真正的实地勘察。在老师的带领下,我们从山顶一路走下山脚,老师也一边为我们介绍沿途的各种地质构造。山顶上是几块巨石,表面浑圆,没有棱角,这就是老师跟我们说的球状风化所造成的。所谓的球状风化就是指由于岩性结构在太阳暴晒和昼夜温差下产生层状物理风化作用,峰顶临空的棱角以及一些块体较小的山石的棱角逐渐消失的一种地质现象。发生球状风化一般要经历以下几个阶段:
1.岩石在内力地质作用下抬升,裸露于土层表面,在太阳,雨水,风,温差的综合作用下表面开裂,形成如龟壳般的节理,如左图所示。并不是所有的地方都能在自然力作用下形成这种龟裂状的节理,火炉山是花岗岩性山体,在内力作用下台升,随后接受大自然的风化作用,广东地区雨水丰富,流水作用在次地作用明显。这种地貌是内力地质作用与特定的外力作用共同创造出来的大自然的鬼斧神工。
2.龟裂的岩石在外动力作用(风的吹蚀,流水侵蚀,地球重力作用)下表面一层逐渐剥离,掉落地表形成残积土,或者在流水搬运作用下被移至山脚形成坡积土。余下的岩石继续接受风化作用,此时岩石表面基本光滑而无棱角。如左图所示。
3.岩石表面风化作用进行的同时,岩石与地表接触处的缝隙也逐渐发育,在风化作用下一步步往内扩装,剥离后形成的残积土也在外力搬运下被一点点地移走。在上下两个方向的风化作用下,岩石渐渐脱离基岩而独立成为一整块无棱角的巨岩,形成所谓的“飞来石”。
我们此次上火炉山,主要研究了一路上所见到的岩石的节理构造。岩石受到的应力超过其强度时,其连续完整性遭到破坏,发生裂缝或错段,形成断裂构造,而岩体沿破裂面没有明显位移或仅有微量位移的就称为节理。节理常把岩体分割成形状不同,大小不等的岩块,使得岩块的强度与包含节理的岩体强度明显不同。因此,岩质边坡的失稳和隧道洞顶的坍塌往往与节理有关,在工程基础工程的建设过程当中,对节理缝隙发育地区,对其进行深入的调查研究,详细论证其对工程建筑的不利影响,采取相应的处理措施,这对保证工程建筑的安全与正常使用尤为重要。沿山路往下走,一路上遇到不少节理构造十分奇特的岩石,其中一块岩石的裂隙清晰,看似不久前形成的,周围也没有发现与之产状一致的裂缝出现,因此推测裂缝是此岩石是从山顶上滚落,摔至地面而破碎形成的。除此之外,上还有许多由典型的生物风化形成的破碎岩石,其中有一块巨岩直接被一棵大树的根系劈裂,实在令人感叹生物的力量。
继续往下走,来到溪边,老师把大家的注意力引向了溪边的一组产状、走向均一致的节理上面。这组节理形成原因很可能是由于内力地质作用形成的,只要另外在火炉山的其他地方发现与这组节理走向一致的节理,那就能有很大的把握说明火炉山受到过的内力地质作用的作用方向,也可以从地表的这些由内力地质作用而形成的节理推断出地表下岩石节理的发育程度及其密度。在溪边的.另外一头,有一块巨岩,其上也有一组节理,其走向与之前的那一组节理大概呈正交关系,但由于那一块岩石在山路旁边,因此老师说不能把此组节理与之前的那一组节理作比较,因为路边的这一块岩石很可能是在修路时被人为的移动,并不能反映出岩石节理最开始的产状。野外考察时,对节理发育地区进行测量统计需寻找的节理应具有代表性,所谓的代表性,必需要保证选择的节理是保持其最初的产状的,否则最后的调查结果会与事实相差很远,影响后面的作业及维护工作的顺利进行。
之后,我们沿途又发现了石英的岩脉,试着用榔头把岩脉敲开一小块进行更好的观察。来到山脚,老师跟我们介绍了鉴别坡积土与残积土的方法。具体来说,风化以后未经搬运而残留在原地的松散堆积物质,为残积土;而由于重力,雨水或雪水的作用将处于高处的风化碎屑物质向下搬运,堆积在平缓斜坡或坡脚处形成的堆积物质称为坡积土。坡积土与残积土的最大一个不同点就是残积土与其下伏母岩的岩性一致,而坡积土则与其下伏岩的岩性不一致。因此可据此来鉴别出坡积土与残积土。火炉山山脚处的坡积土土层较薄,用榔头敲几下就可发现底层的土层与外层的颜色,纹理都不一样,表层的土更为松软,那是因为表层的土是坡积土,而里层的土是残积土的原因。表层的坡积土是从山上搬运堆积在此的,因而与下伏基岩岩性不一致,而里层的残积土则是保持着原来基岩的岩性及其纹理,只是在风化作用下已成为松散的土。
火炉山是一个天然的地质公园,广东省正尝试将其变为一个森林公园,因此派出了队伍来火炉山进行岩性取样研究。我们路上就经过了一个编号为23的钻孔。工作人员从钻孔中取样,分析计算各层岩石的RQD值及岩心采取率,并对个岩层及地下水位进行标高。标高时采用海拔高度值或相对高度值,为避免地面进行了开挖以后所导致的岩层及地下水埋深变化而产生误差,一般不用埋深来表示。
从火炉山回来以后,仍然对那里的风景与在那边所上的第一节实习课感慨良多,其实我们身边也有好多随处可挖掘出的地质构造痕迹,只要用心观察,学会给自己提问、找寻资料、细细分析,最后面也能得出自己想要的结论。
(3)时间:9月1日星期三晴
地点:中国科学院广州地球化学研究所
内容:今天进行了实习的第二个项目,一大早乘车来到了中国科学院广州地球化学研究所,到了里面的那个地质博物馆参观。一进门就能看到的几个独立的展柜里面放置的是几种古生物化石,包括恐龙蛋化石、角石群化石以及三叶虫群体化石。我也对古生物化石比较感兴趣,因此一开始就被此吸引住了。其中三叶虫活动于寒武纪到二叠纪,而角石则是奥陶纪的代表生物,中国最大的恐龙蛋化石群位于河南南阳。古生物化石只出现在沉积岩或由沉积岩变成的变质岩中,在不同的地质年代沉积的岩层中,都含有着和地质年代相对应的古生物化石群。因此,可根据沉积岩中所含的某种古生物化石群体来判断出沉积岩岩层的相对地质年代,此为岩层地质年代鉴别的古生物化石法。由于岩浆岩中不含古生物化石,因此其地质年代鉴别方法不能用此方法,一般采用同位素法来测定。
除了古生物化石,地质博物馆里更多的是矿物及岩石标本。其中给我印象最深的是左图所示的“沙漠玫瑰”。沙漠玫瑰又称“戈壁石”、“风雕石”,主要产于浩瀚戈壁,沙漠玫瑰是自然形成物,是沙漠的细石经风吹雨打后形成的类似玫瑰般的结晶石,因为沙漠的特殊地质条件,形成了千姿百态,瑰丽神奇的石中之花。这种岩石的形状与玫瑰相似,故被称为“沙漠玫瑰”。该种岩石在天然奇石市场上占有特殊地位,具有极其珍贵的研究和收藏价值。展示在我眼前的沙漠玫瑰,让我再一次感叹大自然的鬼斧神工。还有天然的红宝石以及蓝宝石,没有专业的眼光根本难以发现它们,平常人看到的只是镶嵌在普通岩石中的一小块颜色较深的石头。鉴别矿物是一项非常不简单的工作,鉴别人员除了要有丰富的专业知识之外,还要有丰富的实践经验以及不放过任何细微东西的细心,这也是我们以后需要锻炼出来的能力。
老师本来打算如果时间充足,我们还会去珠江新城的广东博物馆去认识更多的矿物岩石以及其他地质标本,但时间原因而没有去。因此,我和另外几个同学一同去了那里参观。那里的地质展厅确实要比中国科学院广州地球化学研究所大,标本分类以及数量都较为齐全,典型。虽然老师不在身边指导,但我们几个各抒己见,分析看到的一个个