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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讨论的主要内容和特点有一个比较全面的、概括性的了解,稳固和把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洁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〕初步把握一般的野外地质技能,从野外观看、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究的科学求实精神。
二、实习时间:
20xx年5月16日到20xx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:
xxx
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秀丽的海滨城市―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120KO。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长,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,气候比较潮湿温柔,海滨地带夏季凉快宜人,古为避暑胜地。
4、实习区水文状况:
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,流量随季节改变教大,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、实习区的经济状况。
实习区工业特别发达,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〕。除较一般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晰,地层特征具有肯定代表性。全区范围内全部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〕。除较一般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晰,地层特征具有肯定代表性。全区范围内全部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,构成一个完好的韵律,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。没有发觉可靠的化石根据。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晰,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,几乎盆地四周都有分布,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异很大。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晰。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,简单被风化,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。
〔四〕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好沉积韵律。本组岩性特征与华北地区一致,是一套海陆交相互沉积。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,是海陆交相互沉积。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。
〔五〕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。厚度改变较大,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、高兴岭至大石河西侧有出露。发育较好的剖面是高兴岭,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。出露较好的剖面是高兴岭至瓦家山一带,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,但岩体分布很不匀称,结构构造改变很大。西部花厂峪至温泉堡一带的花岗岩,依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外表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。本次在石门寨观看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,与四周灰色或深灰色灰质组分界线明显,特殊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。花斑仅限于肯定层位层岩内,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。层内构造匀称,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裂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讨论所资料,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,标志着华北地台经受了剧烈的吕梁运动,结束了早元古代地槽进展阶段,进入一个相对稳定的地质进展阶段。
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,海水有肯定撤退,因此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〔事实上倾向为东西向摇摆〕。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叉层理,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,中间呈交叉层理,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改变,影响生物生长环境,不反映气候改变,地质条件,也不能作为时代划分的根据
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:由上至下渐渐变细〕,中上部是海相沉积,没有形成完好的泥质韵律。
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,底砾岩体本来胶结在一起,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,波痕延长方向与海岸线平行。
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改变、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改变过程。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:在温度的改变下,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裂。
〔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,经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,地窖动物的活动、植物体死亡后分解形成的腐植酸对岩石的分解都可以转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,而且多是临时性沉积,很简单被再次侵蚀和搬运。
〔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:河水在流淌过程中,搬运着河流自身侵蚀的和谷坡上倒塌、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渐渐沉积下来,形成层状的冲积物,称为沉积作用。
〔三〕岩浆作用:岩浆岩是由岩浆凝聚形成的岩石,约占地壳总体积的65岩浆是在地壳深处或上地幔自然形成的、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、改变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状况。侵入在地壳肯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肯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转变,岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地改变,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冗杂
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许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推断当地岩层的年月、产状等,深刻地感受了仅有课本上的学问是不够的,还要通过实践才能真正地将学问化为己用。本次实习真的收获了许多,感谢两位老师一路辛苦的教育。
引言
金秋十月,我们08级地理班踏上了实习的路程。此次实习对我们来说算是第一次真正的野外考察活动,一路上同学们都是十分的兴奋,好像有着使不完的劲儿,在大巴车上左望望右瞅瞅。班里的同学有很多像我一样是这么近的、清楚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一个个想回到了家乡一样高兴,为一些同学诉说着各种美景,而同时,我们的老师也在让我们认识各种岩石、矿物等。
林州市地处太行山东麓,西依太行山连接黄土高原,东连华北平原,位于我国地势的第二阶梯与第三阶梯的分界线上,林州地区各种地质、地貌、气候、水文、土壤、植被等现象典型多样,并且出露良好,区内交通便利具有较好的实习条件,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、丰富和稳固课堂所学的理论学问,以到达理论联系实际。
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,并把握地质野外工作的一般方法,
把握地貌、土壤等野外考察方法。培育学生独立工作能力,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互相联系和制约的关系,以培育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,莫非东部丘陵与太行上相连接的合涧镇。盆地略呈南北延长的长方形,南北长35公里,东西宽约5-10公里。盆地形态很完好,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。
对于此次实习地林州,依据一路所见及一些书本学问,我把林州的概况分为以下几大方面。
1、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32 / 63
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,又形成了盆地内很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。各河谷水文均具有枯燥气候区域、山地和平原的河谷特征。河流在山中时,比降大,下蚀力强,到盆地中心河流干枯成砾石浅滩。
6、土壤概况
本区土壤磷、钾肥充分,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
林州地区的自然树木,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34 / 63
线公路直通境外;行政村道路硬化率到达85%以上,全市通信建设已到达90年月国际先进水平。
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、纯朴和红旗渠家乡的深情厚意,走出国门,奔向世界,架起了一座座友情的金桥。
10、经济概况
本区经济进展快速。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,林州旅游业进展快速,有大量游客前来观光旅游,拉动当地各项产业的进展。
11、旅游业进展状况
林州市自然风光秀丽多姿,名胜古迹著名遐迩,素有“太行自然
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、泥裂构造清楚可见,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。
一、实习目的
通过对基本地质现象的野外实地考察和现场实践巩固课堂所学的基本理论;联系实习现场的实际,加以验证和拓宽,使学生获得感性知识开拓视野,培养和提高实际工作能力(如观察能力、动手操作能力、识图能力、分析问题和解决问题能力等)。使理论和实际相结合,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。
通过实习了解了关于地质测量的目的(即一般的地质研究和为某种经济或工程服务);学会实测地层剖面、记录、描述观测点,了解褶皱、断层的特点及形成原因,掌握流水的地质作用对岩石的影响及冲刷形成河谷的过程;训练编写实习报告等
通过本次实习地质实习学会有关地质观测的一些基本技能:
1、矿物和三大类岩石的肉眼鉴定与描述
2、用流水地质作用分析秀峰深谷和河谷地貌的形成过程地质体的产状
3、学会使用地质罗盘仪测量
4、基本地层构造现象的识别、描述与初步分析
5、地质观测点的观测与记录
此外在野外进行地质实习还可培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、团结协作等优良品质和增强集体观念,也有利于学生增强体魄和磨练意志,并接受爱国主义和社会主义教育。
在实习过程中要注意以下几点:
1.排除干扰,专心听。
2.要做到五勤:勤敲打,勤观察,勤测量,勤记录,勤追踪。
3.熟练操作罗盘。对地质罗盘,要求了解其结构原理,掌握使用方法。
4.积极参加现场讨论和及时整理野外记录。
二、实习内容
庐山及地貌概况
庐山地质公园位于江西省九江市,座落于江西省北部,位于长江中游南岸,北接鄱阳湖,地理位置优越,交通方便。.面积302平方公里,外围保护地带500平方公里,是集自然景观与人文景观于一体的旅游圣地。
庐山是一座地垒式断块山,主峰大汉阳峰海拔1474米,自古命名的山峰有171座,高山流水形成了众多的激流和瀑布,以“雄、奇、险、秀”闻名于世。宋代诗人苏轼曾发出“不识庐山真面目,只缘身在此山中”的感慨。
庐山年平均降水1917毫米,年平均雾日191天,每年7月-9月平均气温16.9度.良好的气候条件和优美的自然环境,使庐山在十九世纪末就成为世界著名的避暑胜地。
庐山总占地面积500平方公里,主要地质遗迹类型为地质地貌、地质剖面。 地质公园内发育有地垒式断块山与第四纪冰川遗迹,以及第四纪冰川地层剖面和早元古代星子岩群地层剖面。迄今为止,在庐山共发现一百余处重要冰川地质遗迹,完整地记录了冰雪堆积、冰川形成、冰川运动、侵蚀岩体、搬运岩石、沉积泥砾的全过程,是中国东部古气候变化和地质特征的历史记录。庐山具有独特的第四纪冰川遗迹,是中国第四纪冰川学说的诞生地、山麓郡阳湖滨.遗留着末次冰期时由古季风环流产生的独特的风沙丘群。与欧洲阿尔卑斯地区及北美地区第四纪冰川活动特征有许多相似之处,具有全球对比意义,对研究全球古气候变化和地质发展史具有极高的科学价值。
以伸展构造为主体,伴随庐山出现的断块山构造和变质核杂岩构造,组成了庐山地学景观的又一特征。受新构造运动作用,庐山孤山屹立,大构造巍峨壮观,小构造千姿百态。庐山变质核杂岩构造十分出众,与世界标型变质核杂岩具有对比性,庐山南麓出露有25―18亿年前的早元古代“星子群”变质杂岩地层,载入了《中国地层典》。
构造运动、冰川侵蚀、流水三种地质作用形成的复合地貌景观,是庐山地学上的另一大特征,它与植被和生物多样性一起构成了庐山一幅雄、奇、险、秀的绚丽画卷,体现了庐山地学景观极高的美学价值。
11月8日秀峰龙潭.卧龙桥.漱玉洞
(一)秀峰龙潭
整个庐山以石英砂岩为主,但这里是火成岩中的花岗岩。花岗岩后期被岩浆侵入形成的。花岗岩,形成于株罗纪燕山运动的产物。分布规律:沿庐山东麓条带分布,北面海汇→秀峰→温泉,顺庐山东麓的一条断层带侵入上来的。温泉断层是庐山和鄱阳湖向的断层。上盘:鄱阳湖平原下降。下盘:庐山上升。五老峰断层崖。花岗岩中剪切节理,暗色的为黑云母;浅色为石英和长石。
青玉峡:典型V型沟谷,地壳上升强烈,流水侵蚀强烈。山上升,水下切,既形成了光滑的磨石,冲石,和浴石等,也形成了现在的秀峰的深谷。
卸荷裂隙(发生在硬和脆的岩石当中):平行斜坡坡面,沟谷回弹产生的。
龙潭的形成是水流和地壳运动的综合作用结果。水流的侵蚀、搬运、沉积按方向分可以分为向下和侧向,按成因有:速度冲刷,细小颗粒磨蚀,可溶性岩的溶蚀。下蚀使河床变深,一般在河流上游,侧蚀使河弯曲,一般在河流下游。
在那我们还看到了张节理,由张力引起,裂面宽,不长,不光滑,不宽。
(二)秀峰卧龙桥
逆着秀峰的主溪流而上的,我们来到了卧龙桥。由于有流水的作用冲击,使秀峰的内部岩石地貌展现在我们的眼前,通过老师的介绍,我们了解到卧龙桥处为火成岩中的花岗岩,它是由地下深处的岩浆以侵入岩石的形式在地下或地表形成的。它由正长石,白石英和黑云母组成,东西走向长40KM。南北走向宽1KM,在三叠纪时代重出海平面,并且伴随有断层的形成.正式形成于第四纪。此处由于地幔岩浆的侵入形成断层,既南面凹线的鄱阳湖,正面下降形成现在的九江,所以说鄱阳湖盆地是个断裂盆地。
此处的岩体比较大,为伟晶花岗岩,他是由于花岗岩内部产生裂隙,岩浆二次侵入形成的,等粒结构、粒径大于5MM,颗粒径较大,这种形成主要与温度有关。花岗岩是一种分布广泛的岩石,各个地质时代都有产出。形态多为岩基、岩株、岩脉等,它是由深度变质和交代作用所引起的花岗岩化作用的结果。即地下深处的岩浆以侵入岩石的形式在地下或地表形成的。许多有色金属矿产如铜、铅、锌、钨、锡、铋、钼等,贵金属如金、银等,稀有金属如铌、钽、铍等,放射性元素如铀、钍等,都与花岗岩有关。花岗岩结构均匀,质地坚硬,颜色美观,是优质建筑石料。由于地下岩浆的作用,形成了拉应力作用的张节理。
我们还了解到在这样的岩脉和岩墙里,容易产生宝石
(三)秀峰漱玉洞
层状岩石(变质岩、片岩、苄岩)
变质岩有三种变质原因:热力变质、动力变质、胶带变质。变质产物有:红柱石、蓝晶石、石榴子石。在岩浆石英砂岩的交界处易产生变质岩。
这里为垫子岩,它是片岩的一种,层层之间的分离相当明显,是一种混质砂岩。它是变质岩的一种,垫子岩是由于岩浆的入侵的高温度高压作用下又有化学成分加入而改变了它的结构而形成。所以这里是热力变质岩。它主要是在海平面下时形成的,主要含有石流子石,黑云母,片岩等。中间镶嵌片层的石英,形成石英肋条。在压力的作用下定向排列,花岗岩、云母片岩的形成是同时的。
此处是剪节理,裂隙非常小但密、多。断口比较光滑,层层之间辨别比较明显。它与花岗岩形成于同一时代。剪节理是由剪应力产生的破裂面,剪节理又名扭节理。是岩石受切应力产生的裂隙。在岩石中常见到两组互相交叉的扭节理,称x节理或共轭剪节理。它的特征是:裂口紧闭,节理面平直光滑,有小擦痕,延伸较远,可切过岩石中的砾石和砂粒。由于构造变形作用的递进发展和相应的转化,会发生应力的转向或变化,以致常出现一条节理兼具两类节理的特征或过渡特征,表现为张剪性。
11月9日上午海会镇水库大坝脚下(河床冲击物、花岗片麻岩、地质罗盘仪的使用)
(一)水库大坝脚下
此处的源头为三叠泉,从河流中的岩石可以看出,自上游至下游,颗粒逐渐变细,这个特点称为分选性。它是由于搬运途中,琐碎颗粒在运动中相碰撞,摩擦,带菱角的碎石被磨得浑圆,而且颗粒逐渐变细。 在河床中沉积有粗大的巨砾,卵石,砾石和粗砂,河流下游则为较细的砾石,沙子。此区河床比较粗大,在河流凸岸形成河漫滩,洪水时被水淹没,河漫滩下部有河床相的砂卵石,而上部是河漫滩相的细砂,粉沙或粘性土。
此处的岩石组成是沉积岩,它是由于岩石圈在地表的各类岩石在太阳能,大气,水和生物等作用下,发生物理风化和化学风化,使原岩崩解,经流水冲刷和搬运作用沉积为松散沉积岩,又经物理,化学条件改变,经硬结成岩作用而形成,主要是由于流水的冲刷,搬运和在河底,粒径在20―200mm之间的为卵石,小于20mm的为漂石,它代表岩石受水流冲刷的程度的大小。形成原因:流水冲刷,湖水积土等原因,在河水的冲刷,波浪的0搬运,使岩土从上游岩坡向中心推动,形成了现在的地貌。沉积而形成。
(二)花岗片麻岩
片麻构造。变晶结构。岩石中有深色矿物的云母,角闪石和浅色矿石石英,长石成条状带状分布,相成黑白相间的断续带状构造。矿物有云母。绿泥石,滑石,等片状矿物。节理比较完整。强度低,抗风化能力强。极易沿片理产生滑动。
此岩石形成与震旦纪与二叠纪之间后经风化等形成枕状节理,沿四角风化,象馒头,蘑菇的形状,是全风化的结果。
风化可分为全风化、强风化、弱风化、3种,它们都具有各自的表现特征。详细内容如下:
全风化:
1、全部变色,光泽消失
2、岩石的组织结构完全被破坏,已崩解和分解成松散的土状或砂状,有很大的体积变化,但未移动,仍残留原始结构的痕迹
3、除石英颗粒外,其余大部分风化蚀变成次生矿物
4、锤击有松软感,出现凹坑,矿物手可捏碎,用锹可挖动。
强风化:
1.大部分变色,只有局部岩块保持原来形状。
2.岩石的结构大部分已破坏,小部分岩石已崩解成土,大部分岩石呈不连
续的骨架或心石,风化裂隙发育,有时含大量次生夹泥。
3.除石英外,长石、云母和镁、铁矿物都已风化蚀变。
4.锤击哑声,岩石大部分已风华变质形成风化次生矿物。易碎,用镐撬可
以挖动,坚硬部分需要爆破。
弱风化(中等风化):
1.岩石表面或裂隙面大部分已变色,但断口仍保持新鲜岩石色泽。
2.岩石原始组织结构清楚完整,但纷华裂隙发育,裂隙壁风化剧烈。
3.沿裂隙铁镁矿物氯化锈蚀,长石变的模糊不清。
4.锤击哑声,开挖需要爆破。
微风化:
1、岩石表面或裂隙面有轻微褪色
2、岩石原始组织无变化,保持原始完整结构
3、大部分裂隙闭合,仅沿大裂隙有风化蚀变现象,或有锈膜浸染
4、锤击发声清脆,开挖需要爆破
新鲜岩石:
1.保持新鲜岩石光泽,仅大的裂隙面有褪色。
2.裂隙面紧密,完整或焊接状填充,仅个别裂隙面有锈摸侵染或轻微蚀变。
3.锤击发声清脆,开挖需要爆破。
(三)地质罗盘仪的使用
测量走向。
将仪器盖子开到极限位置,松开磁针锁制器,使磁针能自由旋转。将一起下侧的棱紧靠欲测的地质界面,上下左右调整使圆水准泡居中(注意不要让罗盘长边下侧离开地质界面)。此时,罗盘长编下侧既相当于走向线。由于走向有两个方位,所以可读南针,也可读北针,刻度盘上的数值既为地址界面走向就是方位角的走向。
测量倾向。
将一起上盖的背面紧贴欲测的地质界面,调整罗盘仪使水准泡居中。此时磁针北针所指的刻度盘上的数值就是该界面的倾向。(切记,此时只能读北针所指的'刻度盘的数值,倾向只有一个方向)。若倾角较小,也可用连接合页下下边的一起外壳短边紧靠欲测的地质界面。调整水准泡居中,读磁针北针所指的刻度盘上的数值亦可。
测量倾角。
将一起上盖开启到极限位置,并且将罗盘仪侧边紧靠地质界面并且垂直于界面走向线,让长水准泡居于下方,旋动测角旋纽,调长水准气泡居中,此时倾角指示盘在下刻盘指示的数值即为该地质的倾角。在实际测量中,如果倾角较大,则可只用测倾向和倾角,如果倾角较小(〈20),为了提高精度,则首先要测走向且标记走向线,然后测倾向和倾角
我随便测了一处岩石:岩石走向128,倾角87,倾向230
11月9日下午三叠泉入口,九屏峰
三叠泉位于五老峰下部,飞瀑流经的峭壁有三级,溪水分三叠泉飞泻而下,三叠泉,既分三叠,又一气呵成,风飘日映,千姿百态、落差共155米,极为壮观,撼人魂魄。三叠泉每叠各具特色。自古有“不到三叠泉,不算“庐山客”之说
在入口老师给我们讲了路边的石英砂岩。此处我们了解到了沉积岩的有关信息。沉积岩是岩石圈在地表的各类岩石在太阳能,大气,水和生物等作用下,发生物理和化学风化,使原岩崩解,经水流搬运或其他方式沉积为松散沉积物,又经物理,化学条件改变,经硬结成岩作用二形成的。颗粒主要由石英,方解石,白云石,岩盐,石膏,粘土等矿物.其结构是碎屑结构。岩层之间有清晰的层理,有的水平,有的倾斜,或者波状斜交错层理。而此处只有平行层理:层与层之间平行,可见它是在沉积稳定时形成的三叠泉峰险峻,奇特,而且富有魅力。他是地质现象的伟大杰作。老师在路上找了个点给我们详细的介绍的结构,沉积岩是地壳三大岩类之一,是由成层沉积的松散沉积物固结而成的岩石,分成不同的层次,彼此间层面很明显,主要是由海水或湖、河、冰甚至风力造成的。最普通的沉积岩有砂岩、页岩、石灰岩和砾岩等。在点上,我们看到的是砾岩和沙岩的结合体,也就是砾石之中还夹杂着沙岩层,这种结构在工程上应该引起高度重视,因为这种地带很容易造成山体滑坡,对生命财产的破坏很大,但如果能正确的根据地形来设计规划的话,可以大大减轻这种地质结构的不足而带来的危害。当岩石走向与边坡角同侧时;若岩倾角大于边坡角,则没有危险;但岩倾角小于边坡角时,就会对施工造成危害。所以施工时应当特别注意。因为夹层两边很容易发生错动,发生滑坡。当然,如果在迫不得已的情况下,也只有加强护坡来最大程度的避免危害发生。
我们还见到了庐山九屏峰。
此处为剪节理、成对、呈X型.垂直节理发育,经流水切割形成陡峭的山坡和险峻的山峰,层峦叠嶂,峡谷深邃。庐山垄断层与温泉断层之间的断块上升量为最大,汉阳峰就位于其上。断块西侧沿庐山垄断层发育了庐山垄峡谷。该谷地平直,谷坡陡峭,为一典型断层谷。断块上的河流多与断层崖走向或庐山垄峡谷直交,表现出断块山地的水系特征、峙谷幽深;但从牯岭街至汉阳峰及其他山峰的相对高度却不大,走伏较小,谷地宽广,形成“外陡里平”的奇特地形。
11月10日隘口马头山庄.九江县狮子洞
(一)隘口马头山庄
这里是变质岩的石灰岩,主要成分是SiO2。这里有褶皱里的背斜,属于平卧褶皱。岩层向上弯曲,剥蚀后,其核部出现老地层,两翼是新地层。核部由于岩层弯曲破裂受到侵蚀在地形上为凹地形,中间在动力作用下形成断层,此处是断层中的逆断层,上小下大。破碎带夹杂〈2MM的断层泥,即断层角粒岩。
此处为沉积岩中的石灰岩,从上明显看出有断层现象,上盘上升,下盘下降,为逆断层.在看到断层的同时,又有褶皱的出现,下盘核部为老地层,两面为新
地层,可知它是背斜的褶皱现象。
附上褶皱现象图.:岩层向上弯曲,剥蚀后,其核部出现老地层,两翼是新地层。核部由于岩层弯曲破裂受到侵蚀在地形上为凹地形,中间在动力作用下形成断层,此处是断层中的逆断层,上小下大。
(二)狮子洞
它位于九江县城正西5公里处的狮子山腹,因山而得名。狮子洞属典型的溶岩洞穴,全洞长500米,总面积为3050平方米,有1个景厅40多个景观,厅厅相连,景景各异,步移景换,异彩纷呈,各种形态的石乳琳琅满目,石塔石幔气势磅礴,石菊石莲芬芳似溢,石禽石兽栩栩如生,就如一座石雕宝库,蔚为奇观。
在这里,我们看到了岩溶现象,即为可溶性岩石由于地表水和地下水的溶蚀、侵蚀和微生物作用而不断被破坏和改造的一种地质作用或地质现象。岩溶发育的基本条件:A岩石具有可溶性;B有溶蚀能力的水;C可溶岩具有透水性;D有循环交替的水流。其矿物主要是变质岩里的石灰岩,在三叠纪时代,在它刚从海平面冲出时,由于水中含大量的CO2的原因,然后
H2O+CO2→←H2CO3←→H++HCO3-
CaCO3==Ca2++CO2+3
CaCO3+H2O+CO2====Ca2++2HCO--3
由于H+和HCO3-的含量过剩,破坏了Ca2+和CO2+3的平衡,从而使Ca2+和HCO--3
形成Ca(HCO3)2进行溶解,同时Ca(HCO3)2又分解成CaCO3,又进行沉淀,就形成了溶洞的形状。
回来后我还查阅了一些关于庐山的地质资料,作为对实习的补充:
1.地质基础
庐山地区处于江南台背斜与下扬子拗陷的交接地带,具有较大的活动性,岩浆活动较强,混合岩化作用明显,区内地层发育较齐全,构造较明显。
2.构造地貌
庐山地区地质构造复杂,形迹明显,展现出地壳变化的主要过程。第四纪庐山上升强烈,许多断裂构造形成众多山峰。庐山上升之际,周围相对下陷,鄱阳湖盆地进一步发展,形成鄱阳湖。北部以褶曲构造为主要特征,形成一系列谷岭地貌;南部和西北部则为一系列断层崖,形成高峻的山峰。山地中分布着宽谷和峡谷,外围则发育为阶地和谷阶。众多的奇峰、怪石、壑谷、瀑布、岩石等,形成了奇特瑰丽的山岳景观。
庐山地区新构造运动、岩性和构造与地貌发育有密切关系。庐山的雏形主要是在中生代燕山期形成,庐山的构造、岩性和新构造运动对山体及次一级地貌的形成起着控制作用。主要构造线为北东-南西向即褶曲延伸的方向。庐山大致从九奇峰-仰天坪一线为界,分为南北两段。九奇峰一带发育一系列逆掩断层,同时又受到岩性的影响,在地貌上出现奇峰树立、岭后相对的现象。最终,形成了现在山北五岭四谷的地貌形态。
3.谷地地貌
庐山为一年轻之块垒孤山,其山谷上游宽平呈U字形,系由寒冻风化和流水相互交替作用所成,下游陡峭的V字形巨深峡谷则主要是新构造运动的块断上升及流水沿断裂和节理强烈下切的结果.河谷的形态十分特殊,这就是上游为宽谷,下游为峡谷,两者之间出现裂点和瀑布。
宽谷:多发育在软弱岩层之上,与地质构造相适应,且与岩层走向一致,谷宽而浅,谷地内覆盖着第四纪堆积物。宽谷形成时期的庐山要比现在低矮得多。
峡谷:表示第四纪地壳上升,河流强烈下切而成。峡谷谷坡陡峭或阶梯状,纵比降大,多裂点和瀑布,表示幼年期河谷特征。
4.庐山变质核杂岩构造
庐山变质核杂岩构造主要由拆离断层、玉琼山背形和五里正断层组成。它形成于中生代末―新生代初,是地区性伸展作用的产物,伸展拆离方位为北东东向。拆离断层上盘为中元古代彭山群浅变质的浊积岩和细碧-石英角斑岩,其下部发育褶迭层并形成动力变质带。拆离断层下盘为早前寒武纪星子群结晶岩系、前震旦纪片麻状花岗岩和燕山期花岗岩,其顶部形成初糜棱岩带,且部分地段迭加着脆性变形和退化变质作用。
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:
20xx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(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。
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。
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。
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、
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