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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,老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。
二、实习内容:
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,老师也花了大半部分的精力讲解这部分的知识。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。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。我们还看到了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。
最后我们考察了变质岩。变质岩是指地壳中已存在的岩石,由于地壳运动和岩浆活动等造成
物理化学环境的改变,处在高温、高压及其他化学因素作用下,使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。根据变质作用的地质成因和变质作用因素,将变质作用分为:接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用和动力变质作用。变质岩的结构可分为:变余结构(残余结构);变晶结构;碎裂结构。岩石经变质作用后常形成一些新的构造特征,这是区别于其他两类岩石的'特有标志,是变质岩的作重要特征之一。原岩变质后仍残留有原岩的部分构造特征者叫变余构造。通过变质作用形成的新的构造叫变成构造:
a)板状构造岩石具有平行、较密集而平坦的破裂面劈埋面,沿此面岩石易于分裂成板体,原岩基本未重结晶,仅有少量绢云母或绿泥石。
b)千枚状结构 岩石常呈薄板状,其中各组分基本已重结晶并呈定向排列,但结晶程度较低而使得肉眼尚不能分辨矿物,仅在岩石的自然破裂面上见有强烈的丝绢光泽,系由绢云母、绿泥石小鳞片造成。常具挠具和小皱纹。
c)片状构在定向盈利的长期作用下,岩石中所含大量的片状、柱状矿物如云母、角闪石等,都呈平行定向排列,岩石中各组分全部重结晶,而且肉眼可以看出矿物颗粒。
d)片麻状结构以石英、长石等矿物为主,期间夹以鳞片状、柱状变晶矿物,并呈大致平行的断续带状分布而成,他们的结晶程度都比较高。
e)块状结构岩石中的矿物分布均匀,结构均一,无定向排列,这是大理石和石英岩常具有的构造。鉴别变质岩时,可先从观察岩石的构造开始,根据构造,将变质岩区分为片理构造和块状构造两类。然后可进一步根据片理特征和结构以及主要矿物成分,分析所属的亚类,确定岩石的名称。
三、实习感想
为期一周的地质实习很快的就结束了,通过这次实习,我不仅培养了对大自然的热爱,陶冶了情操,提高了对地质科学的热爱和兴趣,而且还在实习的过程中加深了对地质知识的了解,尤其是工程地质学中的基本理论和基本概念的理解,从之前的感性认识升华为如今的理性认识,这种质的飞跃,应该归功于实践的作用。此外,在此次实习中我在老师身上学了不少的东西。体会最深的就是做事要认真、不能懈怠,更不能放弃,爬山时,在老师的激励下,我坚持下来了,所以要铭记:做事要认真,即使不喜欢的,也要努力去做,努力实现自己的人生抱负,让自己造福于人类!在实习中我还学到了很多的在学校课本上和知识里学不到的东西,这些都是在真正的实践中才能够得到巨大的锻炼的,我也相信我会做好这一切的,正是因为存在这样的问题,我才会将我所有的精力用在学习上,学习中我相信我会继续不断的做好的。通过实习我对自己更有信心了,这一次实习是给我的巨大的人生的财富,相信我会在今后的工作生活中继续做好的!
实习任务及目的:
1、通过实习巩固课堂所学的工程地质基本理论,联系现场实际,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、了解岩层的产状,形成过程和发展状况,分析沿途的岩石性质以及地区的地质发展演变史。
3、了解矿物和岩石的形成过程、结构等,初步建立对某一种岩石的工程地质评价。
4、学会通过观察、分析矿物与岩石的外貌特征来判别其种类。
5、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。
6、学会分析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。
实习企业与部门简介:
宜兴善卷洞,它是著名石灰岩溶奇洞,位于宜兴西南25公里,张渚镇东北2.5公里的螺岩山中。远古时代,这一带的海底岩石随着地壳慢慢上升,后经水流的长期冲刷,在二叠纪或三叠纪成为喀斯特洞穴。洞四周出露的地层均为中下三叠统青龙群(T1+2)灰岩,产状向南倾,倾角20度,洞沿NE60度方向延伸,据资料分析这几乎平行于燕山晚期的煌斑岩脉,与一组断裂构造有关。另外,洞顶有北北东和北西西两组裂隙呈网状切割地层,洞内沿这两组裂隙滴水、渗水,形成石钟乳。善卷洞开始形成要从距今约2亿1千万年的三叠纪时算起,那时这里还是一片汪洋大海。由于富含碳酸钙,并逐步沉积,形成石灰岩沉积地层,地壳变动,水的冲刷,先形成上洞;而后地壳再变动,再形成中洞;最后形成下洞和水洞;约在100万年前基本定形。善卷洞总的形成于青龙群石灰岩生成以后,所以洞的规模大,地质地貌丰富,地层分明。
江宁汤山方山地质公园,是以汤山猿人洞、地质剖面、温泉、新近纪火山为主题的综合性地质公园,分汤山园区和方山园区,总面积38.4平方公里,主要地质遗迹面积18.4平方公里。地质公园内地质遗迹丰富,且具多样性与典型性,具有重要的科学意义与综合价值。
宁镇山脉排山,棒槌山。这里的地质构造运动导致岩层变形非常明显。汤山―棒锤山地区从震旦纪到总体的沉积环境比较的稳定。前期沉积以海相的石灰岩和白云岩为主,后期则主要沉积形成页岩,粉砂岩,砂岩。志留纪后期发生海退运动,该地区到晚泥盆世发生沉降,出现陆相(滨海相和湖泊相)沉积环境,许多地方由于风化作用没有沉积。我们可以在实地观察到褶皱、风化等地质现象,差异性风化尤为明显,棒槌山西面为灰黄色页岩岩和泥质灰岩的互层,西南部为页岩和泥灰岩的互层。对于硬度不同的岩石,风化产生了显著的差异较硬的灰岩渐渐显得突出,而较软的页岩则凹进。
排山采石场在阳山的东南隅,其延伸方向与灰岩地层的走向一致,为东北―西南向,长500米,宽约100米。这里分布的是下二叠统栖霞组石灰岩。下二叠统栖霞组与船山组为假整合,厚度约130米。
阳山位于汤山镇西北,碑材系明成祖为其父朱元璋树碑而开凿的巨型石材。公元1405年明成祖朱棣起兵夺得他侄儿的帝位,为笼络人心,稳定政局,就决定要一巨型石碑以表朱元璋的功德。于是,他征集了全国万余工匠依阳山南麓开凿碑材三块。其中碑座石材高13米,宽16米,长30.35米,重达1.6万吨;碑身石材长49.40米,宽4.4米,高10.7米,重约8700吨左右;碑额石材高10米,长20.3米,宽8.40米,重约6千吨左右。若此碑立起总高为73米,重3.1万吨,是当之无愧的世界第一碑。
六合国家地质公园位于南京市六合区城南十公里处,南依滁河,北邻宁通、宁连高速公路,与南京主城区隔江相望,自南京驱车半小时即可到达,金江公路穿园而过,有4300多亩的国有林地和古火山口遗迹、石柱林、太平寺等名胜。六合地质公园是以火山群、石柱林群、雨花石层群及古冶炼-采矿场等国内外知名度颇高的地质遗迹为特色,融奇山、秀水、生态、人文景观为一体的高度和谐的综合性地质公园。园区内地质遗迹30多处,山石景观11处,洞穴景观4处,公园地貌由丘陵、岗地、沿江冲积平原等单元组成,地势北高南低,山不高而秀,多为盾火山。最高峰冶山海拔231米,山顶多由玄武岩组成。园区总面积92平方公里,主要地质遗迹面积60平方公里。
燕子矶作为长江三大名矶之首,有着“万里长江第一矶”的称号,位于南京市主城区北郊观音门外,长江三大名矶之一,是岩山东北的一支。海拔36米,山石直立江上,三面临空,形似燕子展翅欲飞,故名为燕子矶。
从燕子矶公园门口登山到燕子矶头观察白垩系,为浦口组地层。岩石成紫红色,厚块状砾岩为主,夹紫红色砂岩,粉砂岩。砾岩中砾石成分比较复杂,主要为石英,玛瑙,少量为周围地层中岩块,如灯影组中的白云质灰岩角砾。徽马鞍山凹山采矿场。凹山采场是全国八大黑色冶金露天采矿场之一,也是华东地区最大的露天铁矿,素有马钢“粮仓”之称,位于马鞍山市区8公里处。凹山铁矿场最早开采与1917年。凹山矿床是由一亿二千万年前濮黄“断裂火山带形成”。以铁,硫矿为主,属高温热液型矿床。矿体呈东北-西南走向。凹山铁矿属山坡和深凹复合型露天矿采场。
我们可以很容易地观察到层层叠叠颜色各异的岩层,采场深部矿石全铁占29.85%,工业类型属于混合贫磁铁矿,呈酸性。自然类型主要分四类:闪长玢岩角砾浸染状磁铁矿、磷灰石阳起石磁铁矿、高岭土化闪长玢岩浸染状磁铁矿、绿泥石化闪长玢岩浸染状磁铁矿。主要岩石为闪长玢岩。了解了边坡岩土体工程地质性质后我们又观察到南山矿凹山采掘场采用选进的边坡开采技术,一层层开采面被有序剥离后形成梯台,运送矿石的铁路就直接铺设。地质实习最后一站我们主要参观了南京地质陈列馆和南京古生物博物馆。南京地质博物馆位于南京市珠江路700号,是我国历史最悠久的自然科学博物馆之一,也是我国第一个以地质矿产为主要内容的专业博物馆。历经半个多世纪的发展,南京地质博物馆现已成为涵盖地学各个领域的综合性展馆,它以历史悠久、馆藏丰富而享誉海内外。南京地质博物馆由老馆(改造完成)和新馆(建设中)组成。
实习内容
在暑期短学期里我们在老师的带领下利用三天游览了江苏省及其周围地区美丽的地质公园、地质博物馆,还有许多美丽神奇的地方,见识到祖国丰富的地物地貌,瑰丽多姿的石钟乳、石笋,享有天下第一碑的阳山碑,雄奇伟岸的燕子矶,错落有致的马头山石柱林,八大黑色冶金属露天采矿之一的南山矿场等等等等。
第一天早上我们参观了无锡市善卷洞,先是领略了原始朴素的野人谷,见识了“野人们”热情奔放的舞蹈。之后进入善卷洞,先是进入中洞,参观;额形态各异的石钟乳,或大或小,或粗或细,后来到中洞--云雾大场,因有时在洞中云雾缭绕若人间仙境,故而得名欲界仙都,沿着阶梯来到了下洞,洞口处岩层较薄大约在二三十厘米,正对面有一小型的瀑布,流水冲刷出一条暗河,大家乘舟而行,从洞穴中穿行,有时候宽敞,有时候仅有两小船并排宽,有时候还需要低头,小心着石钟乳,沿途曲折蜿蜒,日光明灭,到终点豁然开朗洞口开阔。中午来到了方山地质公园,由于自然或是人为的原因,山脚的岩层大都裸露,可以看出石灰岩,泥、页岩交替存在,并且岩石有的风化严重,风一吹就剥落下来,越往后石灰岩越厚,其余两种渐渐变薄,岩层的倾斜度越大。这些岩层历经了海陆的变迁,时间的荏苒,一层层的堆叠,在地壳运动的挤压摩擦下,历经流水侵蚀、风化后,呈现出如今的面貌。随后,我们又去观看京沪高铁沿线江宁段排山背斜,排山背斜呈现出来的并不是很大,大概三米多长两米高,属于斜歪背斜。随后我们来到了阳山碑材,据说这里为明成祖朱隶颂其父朱元璋而开凿的神功圣德碑。碑座在半山腰上,高17米,宽29.5米,厚12米,如同一个从明代穿越而来的巨人屹立不动。碑首高10米,宽2米,厚10.3米,与碑座相比,其上有数个大小相似的洞口,如同一顶皇冠镶嵌在群山之间。碑身位于山巅,长49.40米,宽4.4米,高10.7米,由于考虑开凿的难度,所以碑身横向开凿,侧卧于山尖,碑身下有1.7米左右的间隙,留有十数个石墩以防开凿时碑身忽然的断裂,细细观看碑身四周有细细密密方方正正的槽印,为明代劳工所留下来的痕迹。整座碑充分利用阳山整体性较好的栖霞灰岩,碑材硬度高,质量重,总屹立高度达到78米,重3.2万吨。
第二日,我们来到了江苏六合地质公园,参观大致模型后,向马头山前进。马头山是一处盾火山,沿火山斜坡溢流而成宽阔缓坡度的盾状锥体山头有成片的石柱林,高达三十米左右,雄伟奇异,排列有序,错落有致,呈迷宫式,由一根根40―60厘米的石树组成,整齐紧密,笔直坚固。这是由于一千万年以前火山喷发时玄武岩浆喷发在地表冷却后产生的`六棱、五棱形等不同的柱状的解理。六合还是雨花石的盛产地,它们均成卵状产出于古河流沉积物――雨花台组的砂砾岩石中。中午,我们来到了燕子矶公园,燕子矶为长江三大名矶之一,是一块位于长江口的巨石,为一处正断层,是沿江大断层作用形成与水流方向成一定的交角,古往今来文人墨客纷纷沓来,巨石嶙峋,树木葱翠,矶下惊涛拍岸,汹涌澎湃。
第三天早晨我们来到安徽马鞍山南山矿场。矿场绵延向下,一路曲折,铁道公路层层盘旋向下用来运输矿产,路旁圆弧形的边坡较陡,上面的植被稀缺,矿产采用了雷达瞬时监控,当边坡位移达到一定速度时会发出警报,以便工人撤离。下午我们来到了南京珠江地质博物馆,新馆中有远古恐龙化石,地球生命的演化过程,地球内部构造的模型,地球的各种地物地貌的简要模型,人类的进化史等等关于地球地质知识。在老馆,可以看到了地质工作者的蜡像。后又参观矿物、宝石加工而成的精美饰品,有璀璨夺目的钻石,耀眼的红宝石,晶莹的祖母绿,妖艳的紫水晶,沙漠玫瑰,黄铁矿,灵壁石,雨花石,方解石花瓣异石。
实习心得与总结(及建议):
参观无锡市善卷洞时,见识到形态各异的石钟乳,或大或小,或粗或细,狮象大场象腿、狮尾应有具有;云雾大场,常年在洞中云雾缭绕若人间仙境;四周钟乳林立,上有坐马立羊,苍鹰戏熊,狗熊爬树之景,水中倒影呈现出石莲花开放之姿,有的石钟乳还在继续成长日后不知何等景象。下洞流水冲刷出一条暗河,乘舟沿途曲折蜿蜒,临了洞口开阔,有“桃花源”的景象。方山地质公园的岩层历经了海陆的变迁才呈现出如今的面貌,有沧海桑田之叹。阳山碑材面对如此浩大的工程,让人不得不对聪明的古人心生敬仰。江苏六合地质公园感叹造化之雄起壮阔。燕子矶公园巨石嶙峋,树木葱翠,矶下惊涛拍岸,汹涌澎湃,远看长江沿岸的河漫滩,放眼远望天高云阔,空旷辽远,心生旷远豁达之情。安徽马鞍山南山矿场。南京珠江地质博物馆在老馆,我们看到了以前地质工作者的辛苦,没有卫星遥感,航拍,计算机软件,交通不便利,工作者们往返步行于群山之中,考察当地的地质资料,忍受着常人无法想象的孤独和辛苦,令人心生敬仰之情。思考题: 中国喀斯特地貌分布广泛,很有研究价值。
喀斯特地貌(英语:karst landform),是具有溶蚀力的水对可溶性岩石(大多为石灰岩)进行溶蚀作用等所形成的地表和地下形态的总称,又称岩溶地貌。除溶蚀作用以外,还包括流水的冲蚀、潜蚀,以及坍陷等机械侵蚀过程。喀斯特地貌可以分为:
1、地表水沿灰岩内的节理面或裂隙面等发生溶蚀,形成溶沟(或溶槽),原先成层分布的石灰岩被溶沟分开成石柱或石笋。
2、地表水沿灰岩裂缝向下渗流和溶蚀,超过100米深后形成落水洞。
3、从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动,形成溶洞。
4、随地下洞穴的形成地表发生塌陷,塌陷的深度大面积小,称坍陷漏斗,深度小面积大则称陷塘。
5、地下水的溶蚀与塌陷作用长期相结合地作用,形成坡立谷和天生桥。
6、地面上升,原溶洞和地下河等被抬出地表成干谷和石林。喀斯特地貌有地表和地下两种地貌,而善卷洞就是地下溶洞,溶洞是地下水沿可溶性岩的裂隙溶蚀扩张而形成的地下洞穴,规模大小不一,大的可以容纳千人以上;形态千奇百怪,溶洞中有许多奇特景观,如石笋、石柱、石钟乳、石幔等。石钟乳是一种呈倒锥状的岩溶堆积物,大的可达数米,小的只有几厘米,主要是岩溶水沿着溶洞顶部细小的裂隙渗出并在滴水处不断沉淀产生的。它紧紧与洞顶相连,不断向洞底延伸。石笋是由洞底向上伸展的岩溶堆积物,主要是岩溶水滴滴落到洞底并不断沉积的产物,它与石钟乳相对生长,一般呈笋状、塔状和锥状。石钟乳和石笋相对生长,并逐渐结合成一体,随着岩溶水的不断沉积,慢慢形成粗壮的石柱。我们也看到了洞中两者结合的奇观,感慨大自然。 中国喀斯特地貌分布广、面积大,而岩溶的发育致使建筑物场地和低级的工程地质条件大为恶化,因此在岩溶地区修建各种建筑物必须进行工程地质研究,工程地质问题主要有:1.地基稳定性及坍塌问题,这类地区地基容易产生不均匀沉降,施工前必须进行认真勘察,确认安全厚度、碎石混凝土填充等方法来解决问题;2.渗透和突水问题,由于岩溶地区岩体中有很多裂隙、管道和溶洞,在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时,可能会遇到地下突水导致基坑、隧道等工程排水困难甚至淹没,也可能因岩溶渗透而造成水库无法蓄水。