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1实习概要
1.1实习时间与地点
实习时间:第十九周
实习地点:番禺莲花山、省博物馆、华立校内内
1.2实习目的及任务
工程地质实习是土木工程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的作用,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洁条件下的地质问题的能力。
实习的任务:在实习实践的过程中,通过实际操作和直接感观的体会和认识,如通过对实物标本、模型、图件等的观看与分析,使学生进一步理解和稳固理论课上所学的学问,并在基本技能方面得到初步训练,提高学生分析问题和解决问题的能力。在搜集了解区域地质、地形地貌、地震、建筑材料等资料后,学生通过野外的实习踏勘,进一步了解场地的地层岩性、地质构造、岩石和土的工程性质、地下水作用以及不良地质现象等。
1.3实习支配
1、常见造岩矿物、岩石的认识〔2学时,试验室〕
2、地形图、地质图的阅读与分析〔4学时,校内内〕
3、地质地貌构造认识〔4学时,省博物馆地质地貌馆〕
4、野外地质考察〔8学时,番禺莲花山〕
5、工程地质勘察〔6学时,教室、宿舍〕
〔1〕工程地质勘察理论;
〔2〕教学录像:工程地质基础学问,不良地质现象〔滑坡、倒塌〕,岩溶与工程、同的关系;
〔3〕工程地质勘察报告阅读与应用
2实习内容
2.1校内实习部分
通过一学期的基础课程的学习,在实习的开始阶段,为了保证明习安全,提高实习效率并激发学生们对实习的热情,学院在实习一开始就召开了动员大会,动员大会由梁仕华老师主讲。首先,梁老师向5 / 63
同学们介绍了实习地点:包括大学城、莲花山、省博物馆,并具体介绍了本次实习的课程支配,另外她还介绍了实习报告的要求并强调我们要仔细完成。随后,梁老师还阐述了实习中的详情问题,并重点强调了实习过程中纪律和要求。
随后老师给我们具体讲了地质图阅读与工程勘察的内容,地质图的一般学问及读图方法步骤;在地质图上分析岩层产状、接触关系、褶皱、断裂构造、地质勘察报告的阅读、工程地质勘察方法等。基本学会了阅读地质图的一般步骤和方法,首先要看图名、图幅、比例尺,然后才分析图例并阅读分析地质内容。把握各种岩层产状,包括走向、倾向、倾角要素,及其要素在地质图上的表示方法。把握了岩层的接触关系,包括整合接触,不整合接触,假整合接触,以及这些接触在地质图上的表现;把握褶皱构造、断裂构造、岩浆岩体在地质图上的表现。此外还了解了工程勘察的一些内容。
接着在老师的要求下,我们在宿舍观看了不良地质现象录像。当今,人类工程经济活动对地质的影响起到了越来越大的作用。影片中包括倒塌、滑坡、泥石流、岩溶、等各类的不良地质现象。通过影片的观看让我们能够更加直观地了解不良地质现象的成因、过程和结果,倾听专家是如何勘察地质现象和假如制定防治措施,比课本学问更加形象易懂。这些不良地质现象的形成条件都是地质条件、水文条件、气候条件、地形条件和人类活动影响而造成的。通过观看录像,我更加地懂得了这些不良地质现象的危害,与此同时也学会了一些防治它们的措施,如实行植树种草、滞流与拦截等防治泥石流等。
2.2校外实习部分
2.2.1省博物馆参观
通过书本对的学习,我把握了矿物和岩石的基本学问,但书本上的学问与实际状况往往有很大差距,为了加深认识,我和几位同学在星期六结伴来到了广东省博物馆。博物馆首先看到广东省各地质公园的`介绍:其中最为知名的是丹霞山国家地质公园和湖光岩地质公园。有名的景区还有肇庆七星岩和前几天踏勘过的番禺莲花山。然后可以看到岩石和矿物琳琅满目地陈设在展柜里,有关矿物和岩石的介绍也挂满了墙。这里的岩石和矿物基本是在学校试验室从未见过的,有些只见于书本上介绍,自然也没有那种感性的认识,甚至未曾听闻。如油页岩、孔雀石、黄锑华、方铅矿、车轮矿,异极矿等,薄片状,鳞片状,块状,土状,球状,钟乳状,黄的,绿的,红的……,给了我们无限的视觉冲击。我们一边认真观看这些矿物和岩石的颜色和样子,一边看标本下面关于这些矿物和岩石的结构和构造的说明,以及他们的工程地质评价。另外还纠正了以前对岩石的误区:以前认为大理石就是大理岩,花岗石就是花岗岩,其实不然,大理石包括大理岩、石灰岩、白云岩、泥质岩蛇纹岩等多种具有肯定装饰效果的岩石,花岗岩也是如此同样收获不小。
2.2.2莲花山踏勘
梁老师在讲座时就已经布置好实习内容,要求我们认真观看岩石结构,岩石构造,并了解其形成缘由,观看当地的地质构造、地貌,以及可能存在的工程地质问题。为了不至于外业实习时手忙脚乱,我
在空余的时间里主动到网上、图书馆查找相关资料,更好的了解莲花山以及相关的工程地制裁学问,以求能够更好地完成此次莲花山实习,把握实习任务所要求的。
星期三早上,在到莲花山之前就下起了大雨,但丝毫不减我们实习的热情,秉承着考古学家一丝不苟的科研看法。莲花山属于丹霞地貌,首先来到古采石厂遗址,右以看到许多密度高砂质细的岩石,经老师介绍得知是红砂岩,属于三大岩类中的沉积岩,沉积岩是由各种地制裁作用形成的沉积物〔碎屑物、化学和有机化学沉淀物、粘土等,通常还包括火山喷发物的坠落积累物〕,在地表或近地表条件下经过固结、脱水,胶结及重结晶作用形成坚硬岩石。这里处处风化严重,给人一种古老的感觉。沿着石沿着石阶往下走,就到了狮子岩了,其酷似雄狮,盘踞山崖,石头的岩性为沉积岩的棕红色砂岩,层理构造明显,极简单被风化,是典型的海蚀地貌,曾经被海水冲刷,后来沧海桑田,海水退去,陆地抬升。在狮子岩旁边的那道山坡
报告章节如下:
第一章:绪言
实习地区的交通位置和自然地理状况〔附交通位置图〕、实习的任务、目的、要求、人员的组成及实习时间等。
第二章:地层
首先简述实习地区出露的地层及分布的特点,然后按地层时代自老至新进行地层描述。分段描述各时代地层时应包括分布和发育概况、岩性和所含化石、与下伏地层的接触关系、厚度等〔附素描图〕。
第三章:岩石
描述各种岩体的岩石特征、产状、形态、规模、出露地点、所在构造部位以及含矿状况〔附剖面图、素描图〕。
第四章:构造
概述实习地区在大一级构造中的.位置和总的构造特征,分别表达实习区的褶皱和断裂。
褶皱:褶皱名称〔如玉皇山向斜〕,组成褶皱核部地层时代及两翼地层时代、产状、褶皱轴向、褶皱横剖面及纵剖面特征〔附素描图、剖面图〕
断层:断层名称、断层性质,上盘及下盘〔或左右盘〕地层时代,断层面的产状,断层证据〔附素描图、剖面图〕
阐述褶皱与断裂在空间分布上的特点。
第五章地质进展阶段简述
依据地层的顺序、岩性特征、接触关系、构造运动状况、岩浆活动过程等说明本区地质历史上有那些阶段。每阶段有那些事件和特征。
第六章其它方面,包括外动力地质现象。
后记,说明实习后的体会、感想、意见和要求。
报告中文字要工整,图件要美观。报告应有封面、题目、写作人专业、班级、姓名、写作日期等。并进行装订。
一、实习目的及要求
一般地质认识实习是以获得对主要地质现象的感性认识,加深对一般地质学理论学问的理解,把握野外地质工作的基本方法与技能,依据地质现象进行地质思索、编写地质实习报告的基本方法,为后继课程打下良好的地质基础为目标的地质启蒙教学实践。普地实习要解决实践问题,培育观看、识别、推断、分析的能力,以及精确运用地质概念的能力;把握地质工作基本方法与技能;提高综合分析、归纳、表达写作能力。
进行普地实习需要通过野外观看,培育实践能力,认识矿物岩石、化石、地层、地质构造,学会地形图的使用、地质工具的使用、空间59 / 63
点方位确实定、地质体产状确实定、地质现象的记录、地质图件的绘制、地质标本的采集。
野外地质实习具有很强的.实践性,学生在实践过程中仔细、主动地观看地质现象,勤于思索,完成教师布置的各项作业,才能对地质学的基本概念、基本学问和基本技能的把握。因此,要求做到“四勤”,腿勤、手勤、嘴勤、脑勤。
二、自然地理概况
1、南京湖山
南京湖山地区位于南京东部,隶属南京市江宁区汤山镇,因湖山村而冠称,距南京中山门约21km,可由沪宁高速公路或宁杭公路直达〔图1〕。其大致包括宁杭公路以北,前新村-湖山村-培墅村一线以南,汤山-龙潭公路之西和青龙山-乌龟山之东的地区,其东南角即为汤山镇政府所在地。
南京湖山地区处于宁镇山脉西南部,属于低山丘陵区。区内有三列山、两列谷。山脉走向NEE,与构造线方向基本一致。三列山之间为两列谷地,其中的北列谷地势较低区内,属低山丘陵区.北列山海拔高程120~171m,包括泉山和棒锤山;中列山山势较高,标高多为150~250m,有孔山、獐龙山、培山和千山等,最高峰孔山,海拨高度为342米;南列山由珠山、黄龙山、连山、团山、小墓山、陡山、挡山和狼山等组成,标高多在140~240m之间。
南京湖山地区地学讨论历史悠久、讨论程度高、教学资源丰富。从古生代到中生代的漫长地质演化过程中,形成并保存较为完好的地质记录,构造变形适中,构造样式典型,化石丰富,沉积岩类型多;构成难易适中的野外地学教育资源,是我国有名的基础地质教学基地之一。 2、南京六合方山
长江北岸南京六合、仪征一带,屹立着一座座古火山火山,和称六合火山群。已知25座,讨论详者12座,包括方山、、马头山、塔山、瓜埠山、奶山、红山、大铜山等。其中有一座形态颇为完好的火山锥,不仅形态保存完好,
而且结构带典型,是六合方山。六合方山位于六合取东沟镇北4公里处,可由宁通高速公路至六合城,再由六合至横梁乡镇公路直达,距南京长江大桥约76千米。
南京六合方山外形为截头圆锥状,全山面积约2平方公里,顶高188米,标高150米。山的外圆直径为1300-1600米〔南北长,东西窄〕,山顶平缓,内部凹陷,凹陷处为火山口位置所在,火口外围直径约600米,底部直径为300米,陷落深度达80米。火口四周熔岩高耸,是一道由玄武岩陡坎所构成的火山口垣,背侧有一缺口,因此六合方山从东、南、西三个方向观之为平顶山,平面上观之则是一座马蹄形的火山锥。
图1实习区交通位置图
三、实习概况
实习队由金陵学院城资系09级五个专业两百五十多个同学和教师吴俊奇、阎长虹、刘家润、施贵军、赵明、蔡云峰、叶淑君、许宝田、潘国强、阎正副、刘道忠、王实、周洁等共13人组成,吴俊奇任实习队长,刘道忠负责后勤工作。我组带班教师为阎长虹。实习分为两阶段进行:20xx年5月8日至5月14日在南京湖山地区、南京六合方山进行野外地质观看,5月15日至5月16日进入室内阶段整理。
野外实习的主要内容分别是,实习区地层与化石、地层接触关系、岩性特征及其沉积环境;沉积岩、火成岩、变质岩的主要类型及野外肉眼鉴定方法;褶皱构造、断裂构造的野外识别;南京六合方山火山锥的物质组成、火山机构;认识南京湖山阳山泉、观看外动力地质作用塑造的地貌景观;野外常规地质工作基本方法与技能训练,包括地形图和地质罗盘的使用,野外地层剖面图、路线地质剖面图的绘制,野外地质记录等;初步学会把握利用野外地质素材,组织归纳,编写地质实习报告的能力;了解内外地质作用的关系,培育对大自然塑造的地质景观的喜爱,启迪勇于探究地球的神秘。
实习中完成的主要任务:
1、观看了5条地层剖面,。对湖山地区地质进展史以及六合方山火山锥的组成,火山机构及喷发过程有了清晰的认识。
2、基本把握了实习区碳酸盐岩类、硅质岩类、泥质岩类、闪长玢岩、玄武岩及火山碎屑岩等主要岩石类型及野外肉眼鉴定方法。
3、把握了地形图、地质罗盘的使用,地层剖面图和路线地质剖面图的绘制以及野外地质记录等常规地质工作基本方法与技能。
4、初步把握了实习区的背斜构造、向斜构造以及正断层、地垒构造野外识别方法。
5、初步学会编写地质实习报告的方法。
通过本次实习对地质学的理论学问加深理解,初步把握了野外工作方法,完成了野外观看任务和野外记录,6月15日完成实习报告初稿。经教师批阅,提出修改意见。
一、前言
通过这六天的实习,加深了我对工程地质这门课的熟悉,让我从书本中走了出来,亲眼见到了真实的地质现象,了解了断层、背斜和滑坡等重要的地质现象,亲自观看了和体验了各种岩石的分布和形态,让我从本质上对三大岩石有了一个大致的了解。实习让我们在自然中更好的理解了原来抽象的概念,使学问详细化,印象更深刻。实习丰富了我们的学习生活,为我们以后的工作和学习都有肯定的关心,同时实习的过程激发了我在将来学习的热忱。所以,实习对我来说具有非常重要的意义。同时,我们对这次实习也做了缜密的部署:
1、时间:20xx年5月4日―20xx年5月9日
2、地点:河北省秦皇岛市柳江盆地国家地质公园
3、路途:
1、秦皇岛市石门寨镇
2、秦皇岛市祖山东门
3、秦皇岛市北戴河区鸽子窝公园海滩
4、目的:
1、使理论联系实际,加深和巩固课堂学问,提高在野外识别各种地质现象的力量同时增加感性熟悉,扩大视野,培育提高观看力量,动手操作力量,分析问题解决问题的力量;
2、鉴别和观看常见的岩石,矿物特征及工程性质;
3、了解三大岩石的形成过程,产生年月、结构、产状、形成缘由及现象以及流水的地质作用对岩石的影响和冲刷成河谷的过程;
4、学习运用罗盘仪器测岩石的走向、倾向和倾角;
二、实习地区概况
1、柳江盆地地质概况
柳江盆地为我们在秦皇岛地区野外地质实习的主要区域。它位于秦皇岛市区北侧,其中心距秦皇岛市28km,属河北省秦皇岛市抚宁县管辖。
区内有纵贯南北的大路及地方窄铁路与秦皇岛市区相通,交通极为便利。
该盆地为南北延长的低山丘陵区,其北、东、西三面为陡峻的高山所包围。贯穿盆地的大石河是本区最主要的水系,自西北流向东南,出盆地后在山海关的南侧入渤海。盆地内丘陵一般海拔200―300m,最高的山为老君顶,海拔493.7m。
本区年降水量为400―1000mm,其中70%集中于7、8月份,所以山洪也主要集中在这个时期。
2祖山国家地质公园概况
国家级风景名胜区、国家级地质公园和国家级稀有植物及濒危野生动物自然爱护区。位于河北省秦皇岛市西北部。京沈高速秦皇岛西出口沿秦青大路北行12公里即到,距秦皇岛市区23公里。属原始森林峡谷型自然风景区。因燕山以东、渤海以北诸峰均以它的分支延绵而成,故名“祖山”。20xx年开发至今,形成五大景区,100余处自然景点,是淮河以北少有的南派山水。
祖山原始森林峡谷总面积118平方公里,主峰(天女峰)海拔1428米,区内千米以上高峰20多座,植被掩盖率96%以上。象形奇石、云海、日出、古洞、原始丛林、溪流、飞瀑、奇花、高山自然?草原、树挂构成景区十大景观。祖山原始森林峡谷是侏罗纪至白垩纪末地壳运动而成。在长期风化剥蚀和流水冲击下,形成了多处绝壁幽谷和造型地貌。
祖山,山势跌宕,峰峦陡峻,因渤海以北、燕山以东诸峰都是由她的分支盘拨而成,故以“群山之祖”名之。她立峭岩作脊梁,以瀑流注血脉,搽娇花饰容颜,披葱郁为秀发。景区内山势陡峻,溪水跌宕,可谓立峭岩作脊梁、注瀑布为血脉、披茂林作秀发,裁白云作霓裳,集雄奇妩媚于一体。峰奇水异,洞幽石美,林丰草茂,历史渊源,是观完旅游、避暑度假、科普考察的绝好场所。
3、鸽子窝公园海滩概况
鸽子窝公园又称鹰角公园。由于地层断裂所形成的临海悬崖上,有一巨石形似雄鹰矗立,故名鹰角石。该石高20余米,过去常有成群的鸽子或朝暮相聚或窝于石缝之中,因此得名鸽子窝。鸽子窝公园是欣赏海上日出的'最佳之处,每逢夏日早晨,这里云集数万名游客欣赏“红日浴海”的奇景。
三、实习内容
1、柳江盆地爱护区石门寨西门180米处
该处岩石以沉积岩居多,由地质构造形成。亦有石灰岩,主要成分为碳酸钙,经长期风化作用,暴露在外表的部分呈深灰色,岩层
为中厚型,中间夹有薄的灰岩。灰岩呈竹叶状,较破裂,属碎屑结构,这些碎屑物质经胶结后形成灰岩。此处岩石约5亿年前形成,属下奥陶世纪,粘土矿物发黄,岩石经剧烈的构造运动,由水平变为倾斜,产生背斜现象,并有正断层出现。用地质罗盘测该处岩石的产状,走向为北偏东10°,倾向为北偏东100°,倾角为30°。
由此处向西约200米处岩石出露于地表,阅历证为砂岩,其结构为碎屑结构,此处不整合现象明显,由砂岩和灰岩组成,属沉积接触,砂岩约2亿年前形成,灰岩约5亿年前形成,由于形成年月不同,说明为不整合。此现象说明秦皇岛地区至今至少经受了2次地壳运动,由于3亿年间隔形成的不整合面应在海平面下形成,至少经受2个循环,而该处岩石现在又出露在地表。在不整合面上有矿物,是地质学家发觉地下矿物的依据。不整合面处强度差,不适合在此面上施工。
2、砂锅店东北200米处
该处为石灰窑产石场,观看此处岩石,岩溶现象明显,有溶沟、石芽、天生桥等。其缘由是地壳运动抬升到潜水地表以下,潜水地表共同作用形成的岩溶现象,因岩石中有裂缝,有空间且水有径流通道。
岩溶现象是由于水和空气中的二氧化碳与岩石经长期化学反应,使岩石具有可溶性。该处向西北走约100米处,发觉大面积的岩石间侵入接触现象,石灰岩中夹有岩浆岩,说明此处经受过火山喷发。该处亦发觉有岩墙,较长,宽约3-4米,其走向为南北方向320°,由花岗岩、长石、石英、云母组成。靠近地表的岩石经长期风化,产物为第四纪土,岩石中还发觉有岩洞。此处向东南方向约200米处,有大量石灰岩形成的岩层,呈单斜,基本走向为南偏北。在砂锅店东等地,发觉石英斑岩,它是花岗斑岩的又一种变种,具隐基斑状结构,石英斑晶特多,普遍具有熔蚀现象。此处也有闪长玢岩,呈岩墙状产出,具隐基斑状结构,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。
2、秦皇岛市祖山东门
祖山为早白垩纪形成,为响山岩基的一部分,此处沉积岩中有破裂带,火山爆发时岩浆从中冒出,冷凝成岩浆岩。祖山占地217平方公里,平面形段呈椭圆形,长轴长25公里,短轴长15公里,南北方向,岩石中以花岗岩居多,占65%左右,为中粗粒,成分主要是成肉红色的正长石,又称甲长石。
石英其次,占20%-25%左右,透明发亮。此外,还有云母、斜长石。斜长石呈灰白色,由于长石含量不同,云母颜色也不尽相同,云母占整个岩石的5%-10%。较黑的岩石中,云母含量不超过5%。在此处观看,长石颗粒大小在1厘米左右,晶体颗粒,为结晶结构。山体构造为原生结理构造,山体中有裂缝,都为竖直方向,有原生孔洞,又称之为晶洞构造,而外形不规章的孔隙是水晶的成长地。
此处地貌陡峭,险峻,构造为原生结理,由于长期的风化作用及地表水的侵蚀作用,岩石部分竖直掉落,形成深谷奇峰。此处岩石倾角较大,岩体破裂。山体中有河流,称为石河,发源于祖山响山山脉,山上有明长城,由元朝徐达修建,1967年,戚继完重修,基本走向为南北方向,直达青龙。祖山最高峰为响山,海拔为1421米。
3、秦皇岛市北戴河区鸽子窝公园海滩
此处滨临渤海,为海洋环境。海洋环境按地理位置分为滨海、浅海、半深海和深海。低潮时暴露于海岸带的部分,称为滨海。滨海又分为后滨带、前滨带、外滨带。后滨带为平均海潮线,常年暴露在外;前滨带为平均海潮线到中滨线处;外滨线为中滨线以外的部分。海岸线到海底深约200处的部分,称为浅海,此处阳完充分,有机物含量多,是海洋生物的抱负栖息地。深海处动物少。
此处岩石又远古火山喷发而形成,以岩浆岩为主,岩石受海洋水动力作用,常见有海浪作用、潮汐作用和洋流作用,使此处形成有特色的海蚀地貌,有海蚀崖,海蚀柱,海蚀拱桥和海蚀平台等,形成缘由有冲蚀作用,磨蚀作用等,使岩石破裂。
岩浆岩受风化作用等变成高岭土、伟晶岩。伟晶岩颗粒大,和花岗岩成分相差不大,由正长石、斜长石、云母、石英等组成。岩石被多组结晶切割。
四、结束语
通过本次实习我熟悉到:本区地层出露较全。从中生代地层开头,除缺失寒武系、奥陶系、三叠系、侏罗系、第三系以外,其他地层均出露完好。所形成的岩石类型多样,包括岩浆岩类,沉积岩类以及变质岩类。本区的岩浆活动从方式上有深成侵入,浅成侵入,喷出等。所见岩类有基性岩类和酸性岩类。从变质作用和变质岩方面,本区的变质作用主要为区域变质作用。主要变质岩有千枚岩,大理岩以及板岩。在构造方面,本区分布有四大褶皱,另外还有七个断层。两个大断层几乎将此区分为三部分。区域进展方面,本区经受了多次构造运动,形成了四个构造层。总体说来本区构造运动较强。
经过6天的实习,使我学到了许多东西,通过老师的讲解,使我学会了许多课内学不到的东西,包括:如何通过一块石头的色泽,去推断其类别、其形成年月;如何去辨别3大岩石;如何去测量岩石的走向等等;总之,通过实习后我更好地把握了《工程地质学》这门学科,更好地把握了所学学问。
实习目的与任务:
按照学校的安排我们在本学期学习了《土木工程地质》,紧接着我们就进行了地质野外实习的过程。我们进行这次实习的目的在与:巩固和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。
实习时间:
20xx年6月24日至6月26日
实习地点:
天津蓟县国家地质公园
天津蓟县国家地质公园位于天津市北部蓟县山区,属燕山山脉中段南翼,沿津(天)D围(场)公路东侧(蓟县段)呈南北走向,毗邻八仙山国家级自然保护区,公园东面与河北省遵化市的清东陵隔山相望,黄崖关长城犹如一条巨龙横卧于剖面之上;南面是渔阳古城,县城东侧的翠屏湖是天津市最大的淡水湖和重要的水资源基地;北面是河北省兴隆县雾灵山国家级自然保护区;西面有京东第一山、全国十五大名山之一的盘山国家风景名胜区。居京(北)、津(天)、唐(山)三市腹心地带,素有京、津、唐“金三角”之称.
古老的地质构造奠定了现代地貌发育的基本框架和发展方向。地势北高南低,地质公园北端与兴隆县交界处的九山顶,海拔1078.5米,是天津市的最高峰。而座落在地质公园南端的府君山,海拔只有350米,海拔高度相差728.5米。保护区的地貌类型主要有中山、低山、丘陵、宽谷、盆地和坎谷等构成。中、低山主要分布在长城沿线及其以北地区的石英岩分布区,山高、坡陡,气势磅礴。丘陵主要分布在县城以北的石灰岩、白云岩、砂页岩分布区,海拔一般在300、D500米。山体浑圆,坡度缓,土层较厚。是我国惟一记录有中上元古界地球演化地质历史的国家地质公园。其范围北起九山顶,南至府君山;东至八仙山,西至盘山,分为7个景区:
1、中上元古界地质自然保护区;
2、八仙山石英岩峰林峡谷景区;
3、盘山花岗岩地貌景区;
4、九龙山碳酸盐岩峰丛景区;
5、黄崖关断崖地貌景区;
6、九山顶石英砂岩峰林景区;
7、府君山地质构造遗迹景区。
总面积342.05平方公里,规划面积240.6平方公里,核心区面积53.6平方公里,北纬40°00′~40°15′,东经117°15′~117°35′。处于京、津、唐交会地带,交通发达、地理位置优越。
实习对象:
河北工业大学交通工程专业07级全体学生
实习活动:
(如下)
6月24日早上我们从西生活区坐大巴一路奔波来到蓟县国家地质公园,下车后,我们稍作整顿,然后老师开始介绍地质情况,我们的地址野外实习考察也就开始了。
1.矿物、岩石的认识和地质构造的认识实习
首先讲的是沉积岩。
沉积岩是在地表环境中,先前存在的化石(岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩)的物理、化学和生物风化的物质、有机物质和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等地址作用而形成的岩石。沉积岩是地壳表面分布最广的一种岩石,虽然它的体积只占地壳的5%,但是露出面积约占陆地表面积的75%。沉积岩主要由碎屑物质、粘土矿物、化学沉积物、有机质及生物残骸等一些物质组成。
沉积岩的结构按其组成物质、颗粒大小及形状等方面的特点,一般分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构及生物结构四种。
1)碎屑结构碎屑结构是指岩石中由50%以上的碎屑颗粒被胶结物所胶结的结构,是沉积岩所特有的结构。按碎屑粒径的大小,碎屑结构可分为:a、砾状结构(碎屑粒径>2mm)b、竹叶状结构(碎屑形态多呈扁平状)c、砂质结构(碎屑粒径介于2~0.05mm之间)d、粉砂质结构(碎屑粒径为0.05~0.005mm)
2)泥质结构该结构由粒径
3)结晶结构该结构是由溶液中沉淀或经重结晶所形成的结构。
4)生物结构该结构是由生物遗体或碎片所组成,如贝壳结构、珊瑚结构等,都是生物化学岩所具有的结构。沉积岩的构造是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系。产检的沉积岩构造有层理构造、块状构造、鲕状构造及层面构造。
沉积岩的构造按其各个组成部分的空间排列和组合方式等方面的特点,一般分为层理构造块状构造鲕状构造层面构造
1)层理构造沉积岩在形成过程中由于沉积环境的改变,是先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生变化,从会而显示出成层现象。由于形成层理的条件不同,层理有各种不同的形态,常见的类型有:水平层理、斜层理、交错层理和波状层理。
2)块状构造岩石层理不清楚,矿物颗粒排列五一定规律。
3)鲕状构造具有同心心圆状的圆形或椭圆形颗粒,形似鱼籽。鲕状构造直径一般在0.5~2mm之间,鲕粒的形成系胶体物质围绕沙粒、碎屑在浅海浅水环境中沉积而成。
4)层面构造沉积岩岩层面上的特征如波痕、泥裂、雨痕等,这些特征同样反映了沉积岩生成条件和形成环境的特殊性,同时也是我们研究古地理古地貌的标志。其中的波痕特征给我们留下了深刻的印象。
沉积岩的肉眼鉴定:在鉴定碎屑岩时,除观察颜色、碎屑成分及含量外,尚需特别注意观察碎屑的形状和大小,以及胶结物的成分。在鉴定泥质岩时,则需仔细观察他们的'构造特征,即看有无页理等;在鉴定化学岩时,除观察其物质成分外,还需判别其结构、构造,并辅以简单的化学试验,如用冷稀盐酸滴试,检验其是否起泡。
接着我们考察了岩浆岩。
岩浆岩又叫火成岩,占地壳总质量的95%,在三大类岩石中,岩浆岩占有比较重要的位置。岩浆岩是由岩浆冷凝形成的岩石。岩浆岩上升侵入围岩,在地壳深处结晶形成的岩石,称为深成岩(形成深度大于3km)。在地面以下较浅处形成的岩石称为浅成岩(形成深度小雨3km)。两者统称为侵入岩。由喷出地面的岩浆凝固形成的岩石成为喷出岩,包括火山碎屑岩和熔岩。岩浆岩的矿物成分岩浆岩主要由SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 MgO等氧化物组成。其中SiO2是最多也是最重要的,它是反应岩浆性质和直接影响岩浆岩矿物成分变化的主要因素。
常依SiO2的含量,将岩浆岩划分为不同的类型:超基性岩(65%)。岩浆岩的结构和构造岩浆岩由于形成的环境不同,产生了各种不同的结构和构造。岩浆岩的结构是指岩石中矿物的形态、大小和结晶程度,以及颗粒之间的关系。岩浆岩的构造是指岩石中矿物的空间排列及其填充的方式。
了解结构和构造可以了解岩浆岩的形成环境。如喷出岩由于冷却快,来不及结晶,形成玻璃质,称为玻璃质结构。其中一些气体尚未逸散,形成气孔构造。岩浆一面流动一面凝固形成许多流纹,做流纹构造。深成岩在地下缓慢结晶,它的颗粒在空间分布比较均匀,形成块状构造;在深处,各种矿物结晶的大小相近,这样的结构叫做等粒结构。而浅成岩中由于矿物结晶时间不同,造成先结晶的晶体粗大,后结晶的晶体细小,从而形成斑状结构。岩浆岩的简易鉴定方法:
首先,观察岩体的产状等,将定是不是岩浆岩及何种产状类型。然后观察岩石的颜色以初步判断岩石的类型。含深色矿物多、颜色较深的,一般为基性或超基性岩;含深色矿物少、颜色较浅的,一般为算子那个或中性岩。相同成分的岩石,隐晶质的教显晶质的颜色要深一些。应注意岩石总体的颜色,并应在岩石的新鲜面上观察。
接着观察岩石中矿物的成分、组合及特征。并估计每种矿物的含量,即可初步确定岩石属何大类。进一步观察岩石的结构构造特征,区别是喷出岩还是浅成或深成岩。
最后综合分析,据《土木工程地质学》“岩浆岩分类表”确定岩石的名称。
最后,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DD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)片状构造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。
变质岩的简易鉴定方法:
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。
2.水流的地质作用认识实习
河流普遍分布由于不同的自然地理带,是改造地表的主要营力之一。
河流的地质作用主要有侵蚀作用和搬运作用。
1河流的侵蚀作用
河流在运动过程中对河谷岩石进行的破坏作用称为侵蚀作用。其主要通过冲蚀磨蚀和溶蚀三种形式对河底及两岸进行侵蚀
1)下蚀作用
下蚀作用的强度首先与流速和河水中的泥沙含量有关。此外,还与河床的岩石性质及地质构造有关。下蚀作用在加深河谷的同时又使河流向源头伸长。分水岭不断遭到切割剥蚀,河流的长度不断增加,以及河流的袭夺现象都是河流溯源侵蚀的结果。
2)侧蚀作用
河流一携带的泥沙为工具,并以自身的动能和溶解力对河床两岸的岩石进行侵蚀,使河谷加宽的作用称为侧蚀作用。河流的中下游以及平原区的河流,由于河床坡度较为平缓,侧蚀作用占主导地位。
2河流的搬运作用
河流主要通过对碎屑物的悬运跃运和推运三种方式来进行搬运。碎屑物以何种方式被搬运,主要取决于颗粒的沉降速度与上推力的对比情况。
3河流的沉积作用
河流搬运物从水中沉积下来的过程称为沉积作用。
4河流冲积土
1)河床沉积
2)河漫滩沉积
3)牛轭湖沉积
4)三角洲沉积
5)山区河流沉积土
6)由冰川补给的河流冲积土
3.风化作用认识实习
影响风化作用速度的因素主要有气候、地形和地质因素。
一、气候因素:
影象风化作用的气候因素主要指降水量与温度。降水量丰富且水循环快的地区有利于化学风化的进行;而温度则影象化学反应的速度,水中游离氧的含量和水的离解度随温度增高而加大,水中CO2含量虽随温度增高而减少,但温度增高十度,反应速度却加快一倍,因此,氧化作用和水溶液的作用都随温度增高而加快,有利于化学风化作用的进行。而且,气候控制着数量和类型,它们对风化作用产生各不相同的影象。
地球气候的分带性决定了风化作用速度及其产物类型的分带性。
二、地形因素:
在相对高程很大的中低纬度山区,可以看到不同高程上有不同的气候带因而有不同类型的风化作用。
地形陡缓的不同,风化作用也不同。陡坡地下水位低,植被稀少,物理风化相对强烈,产物不易保留,未风化岩石不断暴露接收风化;缓坡平地化学风化和生物风化相对强烈,矿物分解彻底,风化产物残留原地,母岩被覆盖,不利于物理风化,最后形成大量粘土和残余矿床。
坡向也有影象,中低纬度阳坡昼夜温差大,冰冻风化比阴坡强烈,以至阳坡比阴坡更凹凸不平。
三、地质因素:
主要有岩石的矿物成分、岩石结构构造和构造运动的影响。
四、不良地质现象认识实习
山区公路地质选线主要受到地形和不良地质现象的制约,主要的不良地质现象有滑坡、泥石流、岩崩、岩溶、岩堆(坡积层)、软弱土、膨胀土、湿陷性黄土、冻土、水害、采空区以及强震区(高地应力)等。
一、 实习时间:
12月29日―12月30日
二、 实习地点:
金牛山公园后山
三、 实习目的:
学习并掌握地质罗盘的使用方法。
通过实地的野外实习,加深对课程有关内容的理解。并现场认识风化、滑坡、泥石流、断层等地质现象。
实地选择一处断层,用地质罗盘测量其岩层产状(走向、倾向、倾角),并对其定位。
培养学生的吃苦耐劳、团结协作以及实践动手能力。
通过观察岩石标本,了解矿物及岩石的种类及其物理性质。
四、实验仪器:
地质罗盘、铁锤
地质罗盘的使用:
1― 反光镜;
2―瞄准觇板
3―磁针;
4―水平刻度盘;
5―垂直刻度盘;
6―测斜指示针(或悬锤);
7―长方形水准器;
8―圆形水准器;
9―磁针制动器;
10―顶针;
11―杠杆;
12―玻璃盖;
13―罗盘底盘
l 测量走向时,使罗盘的长边紧贴层面,将罗盘放平,水准泡居中,读指北针所示的方位角,就是岩层的走向。
l 测量倾向时,将罗盘的短边紧贴层面,水准泡居中,读指北针所示的方位角,就是岩层的倾向。因为岩层的倾向只有一个,所以在测量岩层的倾向时,要注意将罗盘的北端朝向岩层的倾斜方向。
l 测量倾角时,需将罗盘横着竖起来,使长边与岩层的走向垂直,紧贴层面,等倾斜器上的水准泡居中后,读悬锥所示的角度,就是岩层的倾角。
五、实习地点(金牛山)简介:
金牛山位于福州鼓楼区北侧闽江乡新建村,海拔163米,主要由岩浆岩构成。我们上山实习的道路旁可见多处不同风化程度的岩石,还有山体出现的多处滑坡,崩塌,断层以及随之出现的马刀树,公路裂缝等现象。
六、实习概况与内容:
(一)概况:
12月27日上午10:30在学校北区4号教学楼201教室,老师统一教授地质罗盘的使用方法。并且到教学楼下进行实践操作教学。12月29日上午8:30全体同学在金牛山后门脚下集合后上山,开始实习。实习过程:上山过程中,老师实地教我们辨别风化壳、滑坡、马刀树、泥石流、崩塌等地质现象,并为我们讲解它们的一些主要特征;到达高处后,我们进行了对断层产状的实地测量。11:30基本完成任务。12月30日上午8:30在岩石标本实验室观看各种类型的岩石,分析并记录各岩石的物理性质与特征。
(二) 内容:
1、风化壳
我们对岩石还不能很熟练地用肉眼辨别,老师便让同学拿着锤子,敲击岩石,生动地让我们看到、听到、理解了岩石风化的一些基本内容。当用锤子圆头一端敲击岩石,能明显听出有的岩石声音非常沉闷,有的却非常清脆。当用锤子剪头一端敲击岩石,发现有的岩石一击,表面就掉落了下来(全风化);有的岩石却只是在表面留下痕迹(中等风化);还有的用脚轻轻一踢就全都散落下来(残积土)。这些岩石中,声音沉闷,一击就掉的岩石几乎都是颜色较深,说明它们由于温度的影响,膨胀和收缩幅度大,风化严重。后来我们了解到,金牛山的岩石大部分都是岩浆岩,而且大部分都是粗粒结构和中粒结构。还有很多岩石的风化程度不一样,所以有的岩石比较坚硬,有的比较酥脆。
2、滑坡
在山上水泥路的xxx处我们发现了一处小型的滑坡,它应该已经有一段时间了,上面已经长满了杂草、灌木(滑下来的路径上没有树木)。在该处我们通过老师的讲解,见证了真正的“马刀树”。但由于滑坡很小,所以该处基本很难看出滑坡完整的形态。
3、泥石流
我们发现了一处早期形成的泥石流(在金牛山里没有近期形成的泥石流),它大多已经被矮小的灌木给盖满了,没有很明显的迹象。但我们会很明显的看出那里有一个很狭窄,很深的沟(靠近公路处有唯一的一颗已经枯萎的树),说明在此处是泥石流的流通区。由于后期的公路建造破坏了地质地貌,泥石流的堆积区我们已经没办法看出了。
4、崩塌
在金牛山上的马路后壁有一处岩体裸露的特别明显,整体斜坡较大能看到明显的棱,下面有岩石的堆积物。走进观察知道岩体较为破碎,多数岩体被裂隙切割成小块,经了解该处的岩石是一些厚层灰岩、砂岩、砾岩和喷出岩。该处的坡度很高,很陡峻。
5、断层实测―C 测定岩层产状
确定山体旁两颗很明显的大树为盆架,记左边第一棵棕树为树1,右边最高的树为树2.测定图中的断层位置相对树1的位置为SW230,对树2的位置为SW256(如下图所示)。
上盘相对上升,下盘相对下降,可知道是逆断层。
根据要确定位置测得的岩层的产状为:NW275°,NE6°,∠82°( 如下图所示)
6、 岩石标本的观测
1、黄玉
黄玉又叫黄晶,是含氟硅铝酸盐矿物,它是由火成岩在结晶过程中排出的蒸气形成的,一般产于流纹岩和花岗岩的孔洞中。由于它经常与锡矿石伴生在一起,因此可作为寻找锡矿石的标志。黄玉一般呈柱状或不规则的粒状或块状,颜色有多种多样,一般为黄、蓝、绿、红、褐等浅色,有玻璃光泽,有的无色透明。其晶体属正交(斜方)晶系的岛状结构硅酸盐矿物,形态多呈斜方柱状,柱面常具纵纹,集合体形态为柱状、粒状、块状。黄玉的颜色在阳光长时间曝晒下会发生退色。黄玉可作为研磨材料,也可作仪表轴承。透明且漂亮的黄玉属于名贵的宝石。
2、 钟乳石
钟乳石,又称石钟乳,是指碳酸盐岩地区洞穴内在漫长地质历史中和特定地质条件下形成的石钟乳、石笋、石柱等不同形态碳酸钙沉淀物的总称。在石灰岩里面,含有二氧化碳的水,渗入石灰岩隙缝中,会溶解其中的碳酸钙。这溶解了碳酸钙的水,从洞顶上滴下来时,由於水分蒸发、二氧化碳逸出,使被溶解的钙质又变成固体(称为固化)。由上而下逐渐增长而成的,称为“钟乳石”。钟乳石的形成往往需要上万年或几十万年时间。由于形成时间漫长,钟乳石对远古地质考察有着重要的研究价值。
3、石英
石英,无机矿物质,主要成分是二氧化硅,常含有少量杂质成分如Al2O3、CaO、MgO等,为半透明或不透明的晶体,一般乳白色,质地坚硬。石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。石英块又名硅石, 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料, 也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2 。石英砂的颜色多种多样常为乳白色、无色、灰色。硬度为7,性脆,无解理,贝壳状断口。油脂光泽,相对密度为2.65,其化学、热学和机械性能具有明显的异向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔点1750℃。具压电性。
4、 黄铁矿
黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。 浅黄(铜黄)色,条痕绿黑色,强金属光泽,不透明,无解理,参差状断口。摩氏硬度较大,达6-6.5,小刀刻不动。比重4.9―5.2。在地表条件下易风化为褐铁矿。黄铁矿分布广泛,在很多矿石和岩石中包括煤中都可以见到它们的影子。一般呈黄铜色立方体。黄铁矿风化后会变成褐铁矿或黄钾铁矾。黄铁矿可经由岩浆分结作用、热水溶液或升华作用中生成,也可产于火成岩、沉积岩中。黄铁矿化学成分是FeS2,是提取硫、制造硫酸的主要矿物原料。其晶体属等轴晶系。成分中通常含少量钴、镍和硒,具有NaCl型晶体结构。常有完好的晶形,呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。立方体晶面上有与晶棱平行的条纹,各晶面上的条纹相互垂直。集合体呈致密块状、粒状或结核状。
七、实习心得
对于这次实习,虽然时间不是特别长,但感触还是蛮多的。
首先,刚开始上山走的都是小道,加上雨天路滑,有的.同学都滑到了。我觉得这无形中培养了我们吃苦耐劳的精神。土木工程尤其是我们学校的这个专业,毕业的学生就是以能吃苦耐劳而深受施工单位的喜爱,虽然这次爬山没有吃什么苦,但是我觉得从细小的地方就可以联系到以后更大更远的方向。我们必须培养起这种精神,并一直把这种好品质带到学习中、以后的工作中、生活中去。
接着,老师在上山途中给我们讲解、教我们判别了许多地质现象。这让我感触很大。比如风化:以前看山上的石头,只是觉得它们长得不一样,从来没想过它们的声音、硬度会不同。没想到只是敲一敲它们这样很简单的动作,就可以有很多的收获。外表看起来都是石头的岩石其实内部有这么多的不同。再如滑坡:以前从来没有注意到山上有些区域是不长树的,更没想过为什么这些地方不长树。看到树歪了也从来没有产生过一点的质疑。听了老师的讲解,我深深地觉得工程地质就在我们的身边,而且它一点也不“难”。
最后,在山上实测断层的产状。在测量过程中也出现过一些不顺。比如之前没有注意到在测倾向时要注意将罗盘的北端朝向岩层的倾斜方向。通过实践,我们小组的成员互相讨论解疑。当自己亲手用地质罗盘测出断层产状的时候,有一种成就感。再一次觉得工程地质就在我们的身边。顿时我对工程地质这一学科产生了更加浓厚的兴趣。
与此同时,我觉得这次的实习活动让我们更加贴近大自然,而通过对工程地质学知识的掌握,让我们对近在眼前的大自然有了更深的认识。
在这里,我想感谢学校给我们这次外出实习的机会,更感谢老师一路对我们的教导。
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