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一、实习的目的与任务
目的:为更好巩固课堂所学理论知识,得到第一手野外资料,将理论知识与实际相结合,以为今后学习和工作打下坚实的基础,同时培养不怕苦、不怕累的精神。
系统地了解秦皇岛柳江盆地的地质地貌概况,学会野外实习所必须掌握的基本要领和考察方法,掌握必须的野外工作技能。主要任务有:
1、断层、褶皱等地质构造的识别
2、河流阶地、海岸地貌等的识别
3、野外地貌素描的练习
4、学会野外实习报告的编写
二、实习区地理概况
实习基地—河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇上庄坨村,位于秦皇岛市北部,其中心距秦皇岛市区28km,地理纬度119°34′45′e-119°36′50′e,40°7′45′n-40°9′50′n,位于燕山山脉东段。属河北省秦皇岛市抚宁县管辖。
鸟瞰秦皇岛地区,表现为北高南低,西高东低,总趋势为西北高,东南低,由山地、丘陵、平原、滨浅海四个地带组成,总体上属于丘陵区。但其北部和西北部的局部为低山区,低山区以东、以南为丘陵地区,山体海拔高度在500m以下,并且多孤山,少线性山脊。柳江盆地地处燕山山脉东段,为南北延伸的低山丘陵区。北、东、南三面为燕山期花岗岩构成的陡峻山岭所包围,东南面多为丘陵。峰为西北部的老君顶,海拔493、7米,最低处为东南部石河河谷内的南刁部落村,海拔70米左右。盆地中西部火山岩分布区山高坡陡,多在海拔400米以上,东部山丘的海拔高度一般为160—300米。总的地貌特征与全区相同,亦表现为西北高,东南低。
整体构造为一复向斜,东翼宽浅,西翼较陡。断层有正断层、逆断层、平推断层。可根据统一岩层的高度比较来确定断层的类型。该地区的地貌类型有河流地貌、海岸地貌、构造地貌、岩溶地貌等。
整个柳江盆地是个不对称的复向斜,褶曲核部新,两翼老,为向斜,西翼东倾,动翼西倾;且西翼窄,东翼宽,即西翼倾角大,东翼倾角小,两翼不对称,且西翼上有多个小背斜。综上可得:柳江盆地是一个两翼不对称的复向斜。
实习区气候属暖温带,半湿润,季风型大陆气候。最底气温-21、5摄氏度(1959、1、1),气温39、9摄氏度(1961、6、10),年平均气温11、3摄氏度。暑期(6-9月)气温高于30摄氏度的天数仅为15天。年降水量在400-1000mm之间,多集中在7-8月份,可占全年降水量的70%,山洪也主要集中在这个季节。
该区工农业并重,农业主要种植玉米,小麦,高粱等。山坡多种果树,尤以桃树较多,盛产蜜桃。矿产以煤,耐火粘土为主。其中煤矿开采历史悠久,煤质为无烟煤,局部为劣质煤。柳江煤矿为区内工矿企业,年产60万吨。其次是北山发电厂,主要满足秦皇岛市工业和居民用电。此外,水泥厂,建材厂在盆地内星罗棋布。
盆地内起伏小,河流广布,地处山海关与秦皇岛之间,陆上交通便利,公路四通八达,另有铁路纵贯其间。
四、地貌营力
a)内营力
内营力是指主要由地球内部的热能、化学能、重力能及地球旋转能等所产生的作用力。内力作用的主要形式,包括地壳运动、岩浆活动及火山、地震等,内力作用不但能够改变地壳的物质成分、结构和构造,同时还能够改变地表的起伏,造成多种多样的地表形态。比如造山运动,板块运动等。
b)外营力
外营力是指主要由太阳能、重力能及生物活动产生的作用力。它们常常是经过水、冰、大气和生物等介质的运动推动地表物质发生位移,从而改变地表形态的。外力作用的主要形式,包括风化作用、流水作用、岩溶作用、冰川作用、冻融作用、风力作用、波浪作用等。各种外力作用又都能够划分为剥蚀和堆积两种基本形式。主要由剥蚀作用构成的地貌称剥蚀地貌,主要由堆积作用构成的地貌称堆积地貌。剥蚀、堆积与内力作用也有密切的关系,在构造上升的地区一般构成剥蚀地貌,在构造下沉的地区则构成堆积地貌。随着构造升降的变化,剥蚀地貌能够转化为堆积地貌,堆积地貌也能够转化为剥蚀地貌。
柳江盆地的地貌构成是在多种多样的地貌营力下构成的。本区地壳活动频繁,多次地壳抬升和下降,造成盆地内的多个沉积和沉积间断,以及周围火山及地震活动,造成柳江盆地地表较_的高低起伏。柳江盆地在内力作用下构成大体轮廓,再在外力作用如风、水、太阳能、生物和人类活动等作用下逐渐演变成为此刻的地貌形态。经过风化、流水、岩溶、冻融、风力、波浪等作用,构成地表一系列地貌。在内外力共同作用下,地表变得丰富多彩,千姿百态。
任何一个地区的地貌,都不是单纯地由外力作用或单纯地由内力作用构成的。尽管在某个地区和某个时期,内外营力可能是不平衡的,但在地貌的发育过程中,两种营力总是彼此消长、相互作用、相互影响的。一般认为,地球表面大的起伏主要是由内力作用所奠定的,外力主要是刻削这些大型起伏,造成更复杂的形态,并最终趋于将地表夷平。许多地貌学家认为,就整个地球表面说来,内营力与外营力的地貌作用在数量上具有同等的意义。地貌营力的作用与地表组成物质(包括地质构造与岩石性质)也有密切的关系。正由于此,现代地貌学的一个重要原理是:地貌是内营力与外营力共同作用于地表的结果。
1.实习目的
《工程地质》课程是土木工程专业学生必修的一门实践性很强的专业基础课,根据教学计划及教学大纲要求,土木工程专业学生在第四学期《工程地质》课程学习期间,进行为期一周的野外实习,目的是能够使学生理论联系实际、验证、巩固、深化所学知识,通过地质实践,进一步掌握工程地质的基本内容与方法,在实际地质环境中学习,学习野外地貌观察方法,提高野外视野,掌握地质勘探的基本技能,增加专业素质,为今后学好相关专业课程奠定基础。
2.实习领导小组
领导小组由负责指导实习的教师组成,其组织结构如下:
(1)组长:杨有海、田建良
(2)成员:杨有海、田建良、李春锋、秦虎、余宏远、李xx、朱军
3.实习组
实习组由全体参加实习的学生组成,下面又划分为小队。以教学班为单位成立5个小队,每小队由7名小组成员。每小队任命小队长1名,其他成员为组员。
4.实习基本要求
1、能够根据所学的知识,识别岩类及简单的构造现象,能对一般的工程地质问题进行分析和评价,提出合理的防治措施。
2、对实习中所见到的各种现象要现场做好原始记录。
3、每天结束实习后,要及时总结,做好实习日记。
4、实习结束后,按要求认真编写实习报告(报告书编写要求见实习报告的要求)。
5.实习组织及方式
地质实习土木12级四个班安排在第四学期17周,时间为一周,以校外集中实习的方式进行。
6.实习安排
1、实习地点
2、实习路线
实习分别在合黎山实习点和黑河流域实习点进行。
路线一:从河西学院南校区校门口出发,沿着北环路直行进入盛和路,左前方弯道进入昆仑大道左转进入张火公路,沿张火公路行驶直至目的地合黎山实习点。合黎山实习点路线如下图所示。
合黎山实习点路线
路线二:从河西学院南校区校门口出发,进入西环路,沿西环路行驶进入西二环路,沿西二环路行驶直至目的黑河流域实习点。黑河流域实习点路线如下图所示。
一、实习概况:
20xx年x月,我们土木工程专业进行了工程地质实习,工程地质实习是整个工程地质学教学中十分重要的实践环节,使学生在课程理论知识学习的基础上,通过对基本地质现象的野外实地考察和现场实践,获得感性知识并巩固和深化课程理论,使理论与实际相结合,为毕业以后的设计、施工中应用有关地质资料打下一定的基础。
二、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。
三、实习内容:
xx火山口,距今xx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xx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xx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x公里处,面积约x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xx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xcm,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xx万年的第三纪中新世时期。目前已发现的动、植物化石有x几个门类x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。
前言
工程地质学是研究工程活动与地质环境相作用的一门学科,它把地质科学应用于工程实践,通过工程地质调查与理论性综合研究,对工程所在地区的工程地质条件进行评价。由此可见工程地质学首先是建立在地质学基础之上的。
人类生活在地球上,从事各种生产劳动,一切生活资料和生产资料均取自地球。大凡工业需要的矿产资源,农业所必须的矿物原料,国民经济先行官的交通运输大动脉――路、桥、隧道等建筑物的基础均需地质工作者去调查研究。因此,除了必须具备一定理论知识外,通过野外实习去了解大自然,认识大自然,将基础理论与实践结合在一起,是至关重要的一环。工程地质实习的目的正在于此。
2012年6月11―12日,在冀光宏老师的带领下,我们在呼和浩特市土默特左旗万家沟地区进行了为期两天的地质外业观测。我们的实习基地――土默特左旗万家沟地区,位于察素齐镇西北公里处,沟内有一段山区公路与呼包公路想通。该路段对于山区公路颇具代表性,诸如路线之勘测,过岭高度之选择,桥、涵、隧道之定位,路堑及边坡的开挖等工程进行工程地质评价均较适宜,而呼包公路可做为平原区公路的典型代表。万家沟地区的基本地质情况如下:
一、自然地理情况
万家沟位于土左旗西北,距旗政府所在地察素齐约公里的沙尔沁村与古城村之间,行政区划属呼和浩特市土默特左旗把什乡所辖。自然地理位置为东经111°01′30″―111°02′30″,北纬40°10′00″―40°13′00″。万家沟系发育于大青山南麓的基岩冲沟沟的横断面呈U字型,为大青山前五大山沟之一,由万家沟与水家沟汇合而成。汇合以后约2公里,即出沟口,经过山前冲积扇,穿过呼―包公路和京―包铁路进入哈素海,沟口以上流域面积857平方公里,主沟(水家沟)全长公里,平均纵坡%。流域上游(武川境内)为丘陵山区,植被不良,水土流失严重;中游为大青山石质山区,植被稍好,亦有水土流失。沟内有常流清水~立方米每秒,主要来自水家沟武川境内玉树点一带的伏流出露。洪水集中在7~9月份,变幅很大,从几十个流量到几百个流量,1958年出现过1450个流量。泥沙主要来自汛期7、8月份,多年平均含沙量公斤/立方米,推移质占10%左右。
万家沟地区交通尚属便利。东距京包线之察素齐车站约公里,并有京包公路与铁路几乎承平行延伸。距西柜车站为4公里,上述车站有简易公路预测区联通。
二、区域地质构造
(一)区域地层与岩性地层由老到新如下:
太古界―魏家窑子群石英片岩组
Ar1Wj4灰白色厚层石英岩,黑云母变粒与石英黑云母片岩,黑云母二长片岩,部分地区由于岩浆岩侵入发生了混合岩化现象,与上覆岩层元古界马家店群大理岩组Pt1mj2呈角度不整合接触。
元古界―马家店群大理岩组
Pt1mj2灰白色蛇纹石化大理岩,硅质大理岩及白云岩化大理岩,与上覆岩层中生界侏罗纪大青山组J3d1呈角度不整合接触。
中生界―侏罗纪大青山组
J3d1紫红色砾岩,含砾砂岩,长石石英砂岩与长石砂岩的互层,紫色砾岩、砂岩互层夹绿色砂岩粉砂岩。
新生界―第四季全新统
Q4al―pl为一套河流相与山前洪积裙相构成的冲―洪积沉积层。
(二)区域地质构造
万家沟系发育与大青山南麓的近南北向冲沟。位于阴山纬向构造带的中部南缘。按大地构造单元划分位于中国地台区华北台块的内蒙古台背斜中段偏西。
内蒙古背斜是一个长期隆起的单元。在地理上呈东西走向的带状分布,故万家沟测区内广泛出露的为一整套前震旦纪的变质岩系。其中构造极为复杂,断裂十分发育。由于强烈构造应力的作用的结果,岩石变质程度深,节理发育,岩层陡立,多数近于直立。
强烈构造应力作用的另一结果使断层的普遍存在,主要为冲断层(高角度逆断层),水家沟口处沿一巨大断层有辉绿岩的侵入,并有外型地堑似断层,颇为典型。其中有一巨大断层,构造岩厚度最宽处可达2米。
(三)区域地质简介
区内广泛出露的为太古界魏家窑子群Ar1Wj4是一套深变质的结晶片岩系。由于五台运动的影响,区内未见太古界二道凹子群的出露。乃由魏家窑子群与中生界侏罗纪大青山组(J3d1)呈角度不整合接触。上述接触关系表明:该地区长期处于上升状态,自太古代接受魏家窑子群沉淀后,地壳曾有上升而使沉积间断并伴有构造运动,造成Ar1Wj4与Pt1mj2之角度不整合接触;元古代由于地壳继续沉降继而接受沉积形成了马家店群,此后越过漫长的古生代直接到中生侏罗纪晚期地壳沉降接受沉积才形成的大青山组。新生代时期,万家沟河谷出现了三级阶地,四级在第四季地质历史时期中处于持续间歇性的上升,由此形成了多级阶地。
(四)区域地貌形态
地貌形态与地质构造基本吻合。万家沟系―深切于古老结晶系―石英片岩中河谷,两岸形成了陡峭的山峰,峡谷直立。由于所处地理位置气候干燥,温差变化大,形成了强烈的物理风化。地貌单元大致可划分如下:
1、剥蚀构造低山区
分布与河流两岸的较高部位。相对高差250~300米,海拔为1080~1350米为石英片岩组成的剥蚀构造低山区。
2、构造侵蚀峡谷地形
河谷地带,由于地壳的上升,河流下切作用强烈,形成了河谷地行为U形河谷。
3、河流侵蚀堆积阶地
零星分布于河流两侧。一级阶地高出河床11~15米,阶地被切。割成几乎直立的陡坎,其上多有鹅卵石的堆积。而集结地大约高出河面40~50米,下为石英质基底,上多覆以河流相之冲积层。三级阶地高出地面约60~70米,亦为河流相之冲积层。左岸距河底60~70米之斜坡的试坑揭露了三级阶地的存在。由于强烈的切割作用,阶地与河流两岸时断时续,呈不对称性分布。
4、河漫滩
主要为河流相之冲积层。在河道中由上游到下游具有明显的分选性,卵石分为石英岩、花岗岩、片岩、蛇纹岩以及片麻岩等。
由于强烈的物理风化作用,形成了一些物理风化地质现象,如倒石堆、崩塌。每逢暴雨,亦可形成泥石流,巨大垮落体在一些沟内常可见到。
三、区域水文地质条件
由于分布了太古界之深变质岩系,又经受了长期构造变动的影响,加上强烈的物理风化作用,形成了以裂隙为主的储水构造,故意构造裂隙水为主;其次为风化裂隙水,均以下降泉形式向河流下泄,个别地段由于岩层透水性的改变,也有上升泉的形式出现,在河流两岸的低级阶地上也有裂隙孔隙水的出现。
地下水的主要补给源为大气降水,二期排泄则以地表水的形式通过河流排出。该地区地下水质良好。
四、野外实习路线
路线一:基地(旧水委会)―庙沟―返回实习内容:
1、岩性点(Pt1mj2元古代马家店群大理岩组)○灰白色,变晶结构,块状构造,中等风化。产状:走向251°,倾向162°,倾角87°。
2、构造点(J3d1紫红色砾岩)○紫红色沉积岩,主要做成成分:砾岩,砂岩。硅质胶结,单斜构造。产状:走向267°,倾向180°,倾角59°。
3、构造点○向斜褶曲,边坡(测岩体稳定性),边坡倾角小。
4、构造点(褶皱构造)○形成原因:
(1)构造应力不同。
(2)段时间内,发生多次构造运动。
(3)地质稳定性差,风化严重,有完整的褶皱
5、构造点(断层的发育)○正断层,根据擦痕的强弱判断断层上下盘运动方向。
6、岩性点(含卵细砂岩)○红褐色,铁质胶结。单斜构造,水流量差异大,含有铁质胶结物。中等分化,有裂隙,破坏严重。
7、地貌点○按土层成因类型分为:残积层(无级配)、坡积层(砾的磨圆度为棱角状)、洪积层(层理杂乱,砾的磨圆度为次圆状)
路线二:基地―沿左岸―万家沟水库坝址―沿右岸―返回实习内容:
1、构造点○太古界万家窑子石英板岩组―元古界马家店大理岩组―中生界侏罗纪沉积砂岩――Q4al―pl缺失中生界岩层,可能原因:地壳发生构造运动,导致岩层不整合接触。
2、岩性点○石英板岩(燕山侵入体)、变质花岗岩片麻岩(变余结构)、石英岩(先期侵入)褐色、花岗岩(二期侵入)。
3、岩性点○花岗岩岩脉:
(1)石英板岩
(2)花岗岩侵入体断层。
4、地貌点○发育完整的断层,花岗岩侵入岩脉(红色),结晶颗粒较大(花岗聚晶岩),地下水由裂隙水的方式储存。冲积层(洪积层)。
5、地貌点○左岸山顶三阶阶地,有断层岩墙。右岸河床侵蚀堆积层河谷地貌。山岭地貌,剥蚀构造低山区,分化严重,断层组合。
6、构造点○滑坡,堆积层,有大量破碎带(未发育完整),凹形体。
7、地貌点○崩塌,破碎(上层滞水裂隙带)雨季水流充沛会溢出。
五、个人感悟与心得
首先,这次野外实习很有意义,让我们在俩天之内学到了不少课本上学不到的知识。使得我们对实习地区的地理现象和地貌认识更加深刻的认识与理解。我们顶着炎炎烈日,在崎岖的山路,对各点的岩性和构造得到了认识,加深了我们对课本上知识的印象。通过这次野外实习,增加了我们动手操作的能力,培养了野外实习的方法与技巧,学会了一定的观察细节的本领。此外,这次实习我们三个班和老师之间的友谊,也让我们从老师身上学会了严谨认真,一丝不苟的工作态度,这种对待工作的态度是我们以后工作的榜样。
一、实习目的
1.通过实习巩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.了解矿物和岩石的形成过程、结构、产状等,掌握野外判断能力,初步建立对某一种岩石的工程地质评价。
3.参观工地,了解工程地质条件对基坑设计与施工的影响和地质灾害与边坡工程的治理。
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。
二、实习日程安排
1、20xx年12月12日上午跟车前往湖山地区,陡山顶采石场,沿盘山公路步行下山;
2、12日下午前往阳山参观断层地质;
3、13号上午参观南京地质博物馆。
三、实习内容
第一天12.12
今天上午下了不小的雨,雨中的山顶采矿区更加泥泞不堪,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、十山、陡山、狼山等,主峰孔山海拔341.8m。
此次实习由于天气关系,我们着重参观了泥盆系的茅山组。参观实习过程中,指导老师十分详细的为我们解说有关茅山组的地形地貌。茅山组总厚度达115m,与坟头群整合接触。孔山北侧采石公路东端出露厚度约20m。为紫红色间夹灰黄色之砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩,中厚层状,沿层面常见白云母片。岩石原生色为灰黄或灰白色,岩石因氧化作用而出现紫红色。
下午,紧接着到了南京周边的汤山,有阳山碑材景点,已上大世界基尼斯之最,天下第一碑,阳山位于汤山镇西北,由于独特的`地质环境和其它一些得天独厚的条件,盛产石材且品质甚好。
进得景区,迎面是一块巨碑,上书“阳山问碑”四个大字,为江苏女书法家孙晓云所书,字好,寓意更好。导游说,阳山碑材给后人留下太多疑问,所以有“问碑”之说。这块碑同时也是一个参照物,神功圣德碑如树起来,整个高度会是此碑的十倍沿着山路台阶走了二十多分钟进到山里面,终于依次见到已沉睡六百年的碑材。映入眼帘的先是碑座,再是碑额,最后是碑身。从介绍文字可知,碑座石材高17米,长23米,重达1.6多万吨;碑额石材高10米,长22米,宽10.3米,重约6千吨左右;碑身石材长51米,宽4.5米,高14.2米,重约8800吨左右。若此碑立起总高为78米。关于碑材的“身高”、“体重”说法很多,争论了半个世纪,这里取景区的介绍。
四、小结
为期两天的工程地质实习很快便落下了帷幕,但这次地质实习给我们留下的印象却是极为深刻的,在实习过程,从理论到实际,再从实际回归到理论上来,把书本上的知识运用到实际上来,再从观察到的实际对比理论,分析其中的异同,知识得到了运用、加深和巩固,这是我们实习的主要目的。
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