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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:
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。
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
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:
_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
习地区地质概况
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(T1x),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。
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,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460m,即农田、煤矿所在地,二级阶地海拔670m,主要为残积、坡积之碎石,夹少量冲积成因的粉砂质粘土。
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。
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。
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。
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。
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:73,341,34334,240,34
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。
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