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一、实习概况
1、实习时间、参加人员和组织情况
土木建筑学院20xx级工程地质实习是在20xx年7月1日至20xx年7月5日,其20xx级土木工程专业的所有同学都需参加,土木工程专业十个班每班都配有一名实习老师。我所在的是土木xx班,我们班共36人,共分为六组,有组长一名,组员五名。
2、工程地质实习的性质与目的
1)、能够理解基本的地质概念,了解基本知识,学会基本技能。通过简短的野外地质实习,巩固学过的《工程地质学》内容,加深对课程有关内容的理解,将理论和实际结合。
2)、通过实习能够培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高对地质学的兴趣,同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。
3)、能够培养我们吃苦耐劳、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的土木工程专业之间的联系。
3、实习地区地质地理概况
实习地区主要位于XX市境内,恰好在我国南北地理,地质分界线上。其地质特征虽属华北类型,但又有其特殊地方。因煤炭资源丰富,更由于早期三胚层动物化石―“淮南虫”的发现而蜚声海内外,引起国内外地质界的重视。因而地质研究程度较高,资料也很丰富,为认识实习提供了良好的条件。
实习地区处于北纬32度40分,四季分明,年平均气温16度,年平均降雨量969毫升,属于大陆温带半湿润季风气候区。
淮河以南为丘陵山区,八公、舜耕、上窑“三山鼎力”,海拔多在200米以下,最高峰为XX区的白鹗山,海拔242米。淮河以北为黄淮海冲积平原,地势平坦,海拔20-40米。
二、实习基本要求
1)、能够根据所学的知识,识别沉积岩和变质岩,识别简单的构造现象,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
三、实习基本内容
1、岩石矿物的野外识别
1)、岩石类型的鉴别:首先根据野外岩石的产状判断岩石属于的大类(岩浆岩、沉积岩、变质岩),然后再从岩石的颜色、矿物成分、含量等具体确定岩石的具体名称,注意使用一些辅助工具来帮助鉴别岩石,如放大镜、小刀、稀盐酸等。观察时,首先要用地质锤敲开岩石的新鲜面再进行其它工作,否则其风化表面会使观察产生错误的认识。一般放大镜可将岩石中的细小矿物颗粒放大10倍,能够观察其成分、结构等,用稀盐酸可以区别方解石与其它矿物。
实地观察时,首先映入眼帘的是岩石的颜色,对岩石颜色的描述十分重要。一般地说,岩浆岩和变质岩的颜色往往与其暗色矿物(如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等,它们都是含有的硅酸盐矿物)含量有关。含量愈高,颜色愈深。因此在观察岩浆岩,变质岩的过程中,对颜色的正确描述有助于岩石类型的识别。而沉积岩中,深色岩层系因其富含有机质所致,如淮南地区石炭,二叠系含煤岩层多为灰、深灰色。而常见于岩浆岩、变质岩中的暗色矿物极易风化分解,难以出现在沉积岩中。红色沉积岩层多含有,是氧化、干燥条件下的产物,接下来利用手中的工具观察岩石的矿物成分、结构、构造现象。另外在沉积岩中,还要注意古生物化石的观察。
2)、岩石的结构类型识别:注意观察岩体中结构面(裂隙面、断层面、岩层层面等)发育的情况,包括发育方位、密度、延伸情况、充填。由此确定岩体是属于以下哪一类型:
a、整体块状结构
b、层状结构
c、碎裂结构
d、散体结构
2、常见堆积物类型及其工程地质特征
首先观察堆积物所处的位置特征,然后结合堆积物的组成,颗粒大小、颗粒表面特征和下伏基岩的关系等判断是属于哪种堆积物(残积物、洪积物、冲积物、坡积物等)。
3、常见地质构造类型(断层、裂隙)
1)、会利用罗盘,测量岩层的特性,如岩层倾向、倾角和走向。
2)、根据实习老师的指导,观察断层两侧地层产状的变化、地层移动方向、断层面的特征,并由此判断断层的性质。
3)、结合地形地质图,观察地层弯曲变化情况、核部地层、两翼地层、枢纽产状、轴面产状。并由此判断褶皱的类型:水平褶皱、倾伏褶皱、直立褶皱、倒转褶皱。
4、常见地貌类型及场地工程地质特征
根据实习老师的指导,观察地貌类型(河流地貌、山岭地貌、岩溶地貌等);根据场地平整情况、岩石的分布以及工程性质、土的类型以及分布情况、场地周围地形复杂程度等初步判断场地的工程地质复杂程度。
5、各种地质作用
1)、河流的侧蚀作用--注意观察侧蚀方向和建筑物位置的关系。
2)、滑坡--注意观察滑坡附近地形特征,滑坡体的物质组成及其形态特征,滑坡周界和滑坡壁特征。
3)、岩溶--注意观察和描述岩溶的形态特征、岩溶发育和岩石性质、地质构造、地形、气候的关系。
四、实习的内容与安排
1)、周一上午8点在北2101教室举行了工程地质实习动员大会,安排了为期一周的实习内容。
首先,周二早上8点在罗山油库站集合,学会地质罗盘的使用,观察各类岩石,了解岩性、地层接触关系、岩体结构类型、风化作用。
然后,周三早上8点淮南矿业集团门口集合,到洞山实习。了解地层、岩性、地形地貌、差异风化、地层倒转。
再次,周四在校园观察地板砖,墙上装饰材料,选出三大岩性的代表性岩石,拍好照片、注明地点、编写实习报告。
最后,周五计划早上7:30在北校区大门口准时出发去八公山、茅仙洞,考察边坡稳定性、河流冲蚀作用。但由于天气原因,计划取消。
周六,周日编写实习报告。
2)、实习第一站----罗山
7月2日早上8点我们到达工程地质实习的第一站――罗山。首先我们在罗山山脚看到的是一块紫红色的岩石,在听了实习老师介绍后,才明白这块岩石居然是三叠纪的紫红色中粒砂岩,命名为“刘家沟组岩”,如下图所示。仔细观察刘家沟组岩,发现其表面有黑色的泥皮构造,代表着河流沉积,岩石厚度为1m到2m;刘家沟组岩石具有槽状交错层理,由流水造成的切割面可判断岩石新老关系,从而可以判断岩石是正常地层还是倒转地层。而我们观察到的下图所示的岩石便是倒转岩石。
通过实习老师讲解使我们认识到到舜耕山是一座无根山,由于地球板块运动平推而来,因此存在地质断层。
为了测量此块岩层产状,我们学会了使用罗盘。
a)、磁偏角的校正
b)、定向与定位
最后测得该岩层的倾向330°,倾角63°,走向244°。
告别第一块岩石,我们继续向山顶走去,不知不觉走到了罗山油库围墙外,在这里我们看到了白云岩,岩体的表面有许多刀砍状的条纹,实习老师告诉我们这些条纹是岩体的风化表面,风化表面越细密,说明岩体中的钙离子被镁离子取代的越多。
而白云岩是含有杂质的,岩石的强度就与其所含的杂质成分有关,若杂质为泥质,泥质的含量越高,岩体的强度越低;若杂质为碳酸盐,则碳酸盐的含量越高,岩体的强度越高,如图所示。
稍作休息我们便继续向山上走,终于爬上了山顶,有一种开阔的感觉,在山顶实习老师给我们讲解的罗盘的使用技巧,然后便开始下山。下山的路很陡,老师让我们拿出罗盘测一下倾角是多少,出乎我们的意料的是,目测有60到70度很陡的坡实际上只有17度的倾角。这让我不禁想到其实很多事情,我们的经验和眼睛看到的现象不一定就是真实的,必须拿出科学的依据来才行。
3)、实习第二站----洞山
第一站观测的岩石是奥陶系马家沟组岩,经实习老师介绍,我们观察到岩石厚度大于2米,如图所示。
该岩石是奥陶系马家沟灰岩,是整体状、层状岩体,细细观测,发现奥陶系马家沟组岩是倒转岩体。接下来,我们拿出罗盘,各小组散开测岩石的倾向和倾角,我们这组测得的岩石倾向是350°,倾角是40°。在测倾向和倾角时要注意观测的地方一定要是岩体的层面,岩石的层面是在沉积过程中由于环境变换造成的岩石变质。而我们观测的岩石可以看到明显滑动的方解石擦痕。
继续向上走,我们遇到了二叠纪石盒子组岩,肖县组岩,贾汪古组岩,土坝子组岩,崮山组岩。经老师的讲解和我们自己的.观测,我们了解到肖县组岩是中厚层状岩石,由白云岩和灰岩交替组成;贾汪古组岩以泥岩和页岩为主,而泥岩是隔水层。
接下来遇到的岩石便是崮山组岩了,崮山组岩是由泥质白云岩和鲕状灰岩组成,鲕状灰岩位于崮山组岩的底部。向上走一段路便是葛万藻化石与徐庄组岩,徐庄组岩是由纯净的灰岩位于顶部,而砂岩是位于中部组成。
经我们细细观测,眼前的肖县组岩石中有细小的晶莹颗粒,老师说这个岩石是蜂窝状白云岩,而它的本质便是不规则石英条带,而肉眼看不到的石英结晶称为碎石。
今天的最后一站是采集三叶虫化石,由于风化作用以及人类活动,页岩特别易碎,用手就可以掰开,这为我们找化石提供了便利,几乎每块页岩里都有距今5.7亿年前的三叶虫。很兴奋,感觉好像亲自经历了5.7亿年前的一些事,虽然身上全是泥巴,也走了很多冤枉路,但是我们依旧很开心。
4)、实习第三站----校本部
首先,我们来到了校本部的第一个观测点---新教大厅。在大厅柱子上,看到了石灰岩,浅黄色可能是轻微大理石褪色所致。表面可以清晰地看到化石,由于此类化石是划分石炭、二叠纪的重要化石,因此这种石材的科学价值远高于它的应用价值。大厅
地板为闪长花岗岩,其含有角闪石、黑云母、长石等。还有一种俗称“中国红”的碱性长石花岗岩,其强度高,抗压强度在160mpa~180mpa。
第二个观测点为新教广场上六根汉白玉石柱,因为其美观、大方且不易打磨,实习老师说其价格非常昂贵。接着看到了灰岩块,在其上可以看到许多树枝、树叶的化石,如图所示。
此块岩石由溶洞中长成,故又被称为石钟。如下图所示。
校本部南门是有白云岩砌成的,我们主要是根据它的颜色、硬度以及与盐酸的反应来判断的。用一个小刀轻轻的刮岩石表面就可以看到有白色出现,其实这是由于岩石的硬度小,被刮成粉末而呈现的颜色。如果在岩石上滴加几滴盐酸就会发现会有气泡冒出,此外,我们还认识了灰岩等。
五、实习体会
通过工程地质学的实习,使我们具备分析、解决在实际工程中问题的能力。通过这次的实习我对这门工程地质学的了解更深一层,把书本上的理论知识与实际应用联系起来,牢固地掌握了如何分析岩石的层理、结构构造,学会测量岩石的产状。实习期间,我们在老师的带领下了解和认识了实地勘察的方法和所要注意的方面。
地质实习还对我们的意志有所磨练,虽然烈日当头,但是我们还是在老师的带领下胜利地完成了实习的各项工作。这期间我们曾经挥汗如雨,但是坚持就是胜利,我们克服了重重困难,没有一个人退缩。
最后我想对我们的实习老师说声感谢,谢谢他不顾酷热和我们一起爬山,看各种现象,向我们解释出现这种现象的原因,真诚的感谢他们。
经过近一个学期的学习,我对工程地质初步的认识与了解,掌握了关于工程地质中的基本知识,老师在课堂上已经向我们介绍了很多有关地质的知识,但这些知识是平面的、抽象的我们还需要理论结合实践,亲自去观察这些现象,更好点的认识地质现象,加深对其了解通过实践,知识才变得具体了。所以我们在老师的带领下开始我们的地质实习。
一、地质实习的目的
1、学会对岩石的肉眼判别。,初步分辨其中的成分。
2、通过为期两天的野外地质实习,培养对大自然的热爱,陶冶情操。在提高对本学科兴趣的同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。培养吃苦耐劳、团结协作的优良品质与增强集体观念,提高撰写实习报告的能力。
3、巩固学过的课堂内容,加深对课程有关内容的理解及对三大类岩石和各种地层有个感性的认识。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
二、地质实习的过程
我们的实习分为两天,第一天在去的路上,我们刚好看到一个施工队正在对地质勘查取样,图片是他们打上来的20米以下的地质情况,我们可以看到刚开始时软土层,再后来就是基岩。老师说这是地铁四号线南延段的施工勘查。上午实习地点是白云区唐阁村,实习项目是认识各种各样的沉积岩例如砂岩、砾岩还有页岩等,下午我们去了岑村的火炉山地质公园,在那里我们看到了岩浆岩中的花岗岩。第二天的实习地点是广州市南沙区小虎岛,实习项目是认识海蚀崖,从观察出认识海洋迁移变化,中午我们结束地质实习,返回学校。
三、实习的内容
在唐阁村我们看到很多这样的沉积岩。
沉积岩,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。
沉积岩是在地壳表层的条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,经搬运、沉积及其沉积后作用而形成的一类岩石。
图片中的沉积岩里面含有很多页岩,煤线,赤铁矿,砾岩,砂岩等等,很多裸露在外面的金属矿因为长年的风化,雨水侵蚀都已经氧化了,在图片中可以看到很多像是煤炭的物质,轻轻一拨就会脱落,这些叫煤线,是在剖面上出露的极薄的煤层。煤线可以是原生的,也可以是由于煤层露头受风化,大部分物质被剥蚀,以致煤层厚度变得很薄而成的。
查资料知炭质页岩属于粘土岩,页理构造,泥质结构,成分复杂,除粘土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土在地壳运动中挤压而形成的岩石。它是一种沉积岩,是固结较弱的粘土经过挤压、脱水、重结晶和胶结作用而形成的。由于它层理分明、易剥离而称为页岩。页岩一般为褐色、灰色或黑色,硬度不高。页岩以其对硅、钙、碳的含量不同而分为硅质页岩、钙质页岩和碳质页岩。
碳质页岩。含有大量已碳化的有机质,常见于煤系地层的顶底板。用于水泥中能使其降低成本,增强活性,增加抗压强度,减底燃料成本。发热量为1300-3600大卡可以用作煤的替代品用来发电。
泥质岩是指含有大量粘土矿物,且粒径小于0.0039毫米的沉积岩。又称粘土质岩。岩石多呈白、灰等色,含杂质时色变深。致密块状或疏松土状,有腻滑感,可塑性低,粘结性小,耐火度高,可达1770~1790℃,具良好的绝缘性和化学稳定性。主要作造纸涂料、填料、橡胶、塑料、油漆填料和陶瓷原料。用高岭土制合成沸石,可用于气体和液体的吸附、干燥、分离净化,以及石油的催化、裂化等。
大自然给予我们很多的物质,在大自然面前,人类的创造力显得多么渺小。所以我们应该珍惜这些财富,保护好我们赖以生存的环境,节约资源。
在老师的讲解中我了解到花岗岩是一种岩浆在地表以下凝却形成的火成岩,主要成分是长石和石英。因为花岗岩是深成岩,常能形成发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒,因而得名。花岗岩不易风化,颜色美观,外观色泽可保持百年以上,由于其硬度高、耐磨损,除了用作高级建筑装饰工程、大厅地面外,还是露天雕刻的首选之材。火炉山公园里的花岗岩都是经过时间与地质的变化,从山上滚下来,广东地区气候只要是湿热,阳光的暴晒使花岗岩表面温度迅速升高而里面的依然较低,当下雨的时候,表面的温度又迅速下降而内部的温度较高,反反复复的热胀冷缩,这时表面会松散,易脱落,于是就形成了现在火炉山上这样圆滑的花岗岩(如图),这已经成为岭南的一道美丽的风景线。
在山脚很多的花岗岩都像图片中那样断裂,是因为山体运动,受力不均匀,导致开裂。每块石头都好像记载着一段历史,我们细读会慢慢感觉到它的经历,它的价值。
第二天我们到达南沙区小虎岛,那里有很多海蚀地貌,是指海水运动对沿岸陆地侵蚀破坏所形成的地貌。由于波浪对岩岸岸坡进行机械性的撞击和
冲刷,岩缝中的空气被海浪压缩而对岩石产生巨大的压力,波浪挟带的碎屑物质对岩岸进行研磨,以及海水对岩石的溶蚀作用等,统称海蚀作用。
在老师的讲解下了解,图片中的横纹呈倾斜状是因为这块地左右两边隆起的速度不一致,所以才呈现这样的现象,所以可以根据此来推算出这个地方多少年前是被海洋覆盖的。
海蚀洞是海水不断冲击山丘,将岩石冲出一条小巷而形成的。
海水对岩石的冲击作用是非常强大的,在小虎岛,可以看到海蚀崖上有一些被海浪掏空的洞穴,这样的洞穴就叫作海蚀洞。上网收集资料才知道其实在某些湖泊的岸边也会有这样的洞穴,它们的`形成也跟海蚀洞一样,因此也可以称作海蚀洞。一般来说,陡峭的海岬或海浪直接冲击的悬崖海岸都会有这样的洞穴。我们知道,陆地上的溶洞主要是化学溶蚀的结果,如水会溶解石灰岩而形成溶洞。但海蚀洞不是由于化学作用而形成的,它是一种机械侵蚀的结果。通俗地说就是水流的冲击力量破坏了岩石的结构。岩石的各个部位坚硬程度并不一样,而且还有着大大小小的裂缝。海水会冲进岩石缝隙中,那些较脆弱的部分经不住海浪的冲击会崩塌、破碎。这样就会在岩壁上形成凹陷进而形成一个洞。这些洞在海浪成千上万年的不断冲击下,越来越深、越大。海浪冲进洞内会形成一股巨大的压力,继续破坏洞内的岩石。有时还会将洞顶的岩石冲碎而形成一另一个洞口。在小虎岛很多人将神明的像放在海蚀洞里,刚开始我们还稀里糊涂的,以为是专门把神明放在这样,又可以避雨什么的,后来才知道原来是因为请神容易,送神难,所以村民就把神明“送”到这里来。可见中华文化还有很多我们这些作为年轻一辈所不知道的。
在村子里的山上,我们可以看到很多山体滑坡后的痕迹,因为风化等环境因素,导致沙土流失,很多植被都没有,
无法起到固土的效果,所以有很多防止山体滑坡的格构支护。面对这样的情况,我们必须想出办法解决海蚀崖绿化问题,在格构支护里我们看到有人在中间种植了一些植物来改善山体绿化环境。我之前就了解过,栽撒葛麻根护坡可以绿化了荒山又防止了水土流失,多种植些低等比如藻类的植物,这样的植物易成活,又提高生物圈的多样性。另一方面应该修建些拦水坝,防止雨水过度冲刷山体,导致水土流失。通过植树种草来改善植被情况,这是最直接,最有效的办法。
四、实习的结论
我们在实习过程中学到了在课堂上学不到的知识,缩小了书本与实际的差距。我觉得应该尽量多的去实践,只是感觉实习时间太短了,感觉还不是很够用,如果能多一点的时间的话我们就能进行更深入的考察,对各种地质面貌有个更深的理解。这次实习也让我认识到团体协作的力量,在以后的学习生活和工作当中一定要注意团队合作,充分发挥集体的力量。
五、参考资料
1.泥质岩-百度百科
2.海蚀地貌-百度百科