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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
一、 实习地点
佛山市高明区西坑水库 佛山市南海区丹灶镇建设泵站工程
二、 实习目的及要求
1、培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、等优良品质和增强集体观念,总结此次实习与我们所学专业的相关联系。
2、认识了解水工建筑物中的工程地质条件和要求。主要包括以下六个方面:a.地形地貌条件 b. 岩石与土的类型及其工程地质性质 c.地质构造 d.水文地质条件 e.物理地质作用 f.天然建筑材料等方面。
3、通过实习巩固课堂所学的基本理论,联系现场实际,验证和拓宽视野,培养和实际工作能力。
4、通过实际考察,了解各种地质现象,增加感性认识。
三、实习内容
1. 西坑水库及其水库除险加固工程简介
西坑水库(中型)位于高明区杨梅河上游,水库集雨面积为10.5km2,库容为1030万m3,兴利库容为798万m3,大坝为均质土坝,坝顶设计高程为114.2m,顶宽5.0m,最大坝高29.5m。溢洪道为开敞式,底高程为110.3m,宽15.0m。在坝后建有一座发电站,装机发电功率为320 kw。水库在1997年安全鉴定为二类水库,但是经过几年的观察,前期所进行的除险加固措施未能彻底消除水库的安全隐患,主要还存在坝体渗漏严重、放水涵管漏水、大坝坝体单薄、反滤体存在失效迹象等安全隐患。另外移民工作也留下一些问题。水库下游西坑村的村民未能迁往他处,这样不但给水库的管理带来了不少的麻烦,更严重的是,群众在水库管理范围外,溢洪道尾水两侧承包责任田里兴建住宅房屋,逐渐遍及了整个大坝下游的泄洪区域,涉及房屋1.3万m2,人口300多万人。由于下游泄洪渠道仅1.0m宽左右,加上淤塞严重,一旦水库泄洪将淹浸和冲刷下游农田和这些房屋,给人民生命财产带来严重威胁。
该工程任务以灌溉为主,兼有防洪、发电等综合利用。工程等别为ⅲ等中型工程,主要建筑物为3级,次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。水库永久性主要建筑物防洪标准按50年一遇设计,1xx年一遇校核;溢洪道消能防冲防洪标准按30年一遇设计。“十一五”期间计划对西坑水库进行除险加固,工程需土方11万m3,石方1.7万m3,混凝土0.2万m3,计划总投资3000万元。主要建设内容为大坝坝体采用高压摆喷防渗,上游坝坡坡脚增设抛石压脚,下游坝坡坡脚新建排水棱体,重建输水涵管,重建坝后电站,整治溢洪道下游归河段长1040m,完善大坝观测和水库自动化监测等。本工程招标范围为水库部分、排水渠部分、水土保持专项部分及电站部分。
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。
为了适应人才需求,即理论、实际结合型人才,我系组织了一次工程地质实习。
实习地点在秦皇岛市北二十八公里处的石门寨地区,实习时间为xx年7月8日至7月12日。此次实习的目的是掌握岩石基本类型及特征。认识岩溶地形,了解滑坡、崩塌等重力地质作用和现象的形态特征等等。
一、实习基地交通位置及自然经济概况
石门寨地区位于秦皇岛市北二十八公里,属河北省抚宁县石门寨地区,区内有公路,与秦皇岛相通,从秦皇岛市去北戴河,海滨、山海关等,又有公共汽车往返行使,所以交通极为方便。
工作区坐落在柳江盆地,为南北延伸的低山丘陵区,北、东、西三面为陡峻的高山所包围。贯通盆地的大石河是本区的最主要的水系,它流向东南,在山海关以南入渤海,盆地内最高的山峰为老君顶,海拔493.7m。南部大石河河谷内的南刁部落海拔70米左右,盆地的中西部的火山岩分布区是本山区山高陡峻的部分。一般都在海拔200到500米左右。
本区年降水量为400---1000毫米,多集中于七、八月份,可为全年降水量对70%,山洪也主要集中在这个时期内。
二、地质概况
本区地层属华北型,除较普遍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楚,地层特征具一定代表性,全区范围内所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系,中生界的上三叠至侏罗系,新生界的第四系,本区的地层顺序,地层单位的划分和各地层单位的主要特征以及它们间的接触关系,河北省抚宁县石门寨地区综合地层柱状图
本区地层,自下至上简述如下:
(一)元古界青白口群
1)下马岭组
下马岭组是区内出露最老的沉积岩,地层单位不整合于绥中花岗岩r2之上,在张崖子一带,发育良好,出露全,张崖子西剖面可作标中剖面本组厚91米,主要岩性为杂色页岩(包括紫红色,蛋青色、灰黑色,黄绿色等)。下马岭组的层型剖面,在北京西北昌平县境内,最早的称为下马岭页岩,后又称下马岭页岩组等。其实下马岭组的岩性不都是页岩,与本区一样还有部分砂岩,区内本组地层有两个韵律组成,第一韵律的底部是灰白色粗粒长石石英净砂岩可作玻璃原料。
本组除主要在东部落近南北向分布外,在西南部的鸡冠山一带也有分布,其与绥中花岗岩的沉积接触关系,在鸡冠山和张崖子西一样明显,波痕、泥裂等现象亦易见到。
2)景儿峪组
本组主要分布在区内的东部地区,出露的最好剖面在李庄儿沟,厚约28米,岩性由粗至细,由碎屑岩至粘土岩,至石炭酸岩,构成一个完整的韵律,与下马岭组整合接触,与上覆下寒武统府君山组为平行不整合接触,上下界限明显,岩性标志石以其中上部分的粉红色薄层状的泥灰岩为主要特征,与下伏下马岭组的分层标志,则以本组底部的砂岩作为分界,此岩的特征石颜色黄褐色和带铁锈色,粒度较细,含铁质及海绿石较多。
(二)古生界
1.寒武系
1)府君山组
2)馒头组
馒头组由于岩体侵入,构造破坏和风化剥蚀产生出零心,出露较
好的地层是在温庄以北一带,但距离较远,东部落北出露也较好且完整。可作本区的标准剖面,本组厚71米,岩性特征是鲜红色泥岩、页岩为主,底部具有角砾岩和砾岩,页岩中含石盐假晶,并加少量白云质灰盐,本组与下府君山组呈平行不整合接触,与上覆毛庄组为整合接触,本组上、下界限均明显,与毛庄组的分界是以本组顶部的鲜红色泥岩层作为标志层,泥岩的特点是颜色鲜红,成块状、无层理。这一分层标志在整个华北地区都相当稳定,是典型的标志层,本组没有发现可靠的化石依据,但从岩石地层特征,尤其是顶部分层标志,结合层位来考虑本区下寒武统馒头组的存在是无疑的。
3)毛庄组
本组的分布特点是与馒头组相仿,但后者稍广,在沙河寨的西,毛庄组出露较好,化石也较丰富,可作为本区毛庄组标准剖面,本组厚约112米,岩性特征以紫红色页岩为主,页岩含少量白云母小片,就其颜色而言,比馒头组要暗一些,俗称猪肝色,与徐庄组相比,则又鲜艳一些,以褶颊虫类三叶虫为主。
4)徐庄组
本组的分布比毛庄组更为广泛,比较好的剖面是东部落西剖面,此剖面不但出露全,而且化石十分丰富,上下界限也十分清楚,可作本区徐庄组标准剖面,本组厚101米,岩性为浅海相的黄绿色,含云母质粉砂岩,夹暗紫色粉砂岩,细砂岩和少量鲕状会岩透镜体或扁豆体,与下伏毛庄组分界,是以黄绿色粉砂岩互层为标志,而毛庄组顶部则是比较单一的紫红色页岩。
3)张夏组
张夏组受到破坏和覆盖较少,是寒武纪地层,在区内分布最广的地层之一,几乎盆地周围都有分布,在揣庄北288高地以东的山脊上出露良好,是区内很好的标准剖面,本组厚130米,属浅海相沉积,按岩性特征可分上下两部分,下部为鲕状会灰岩,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。
本组与下伏地层徐庄组为整合接触,两者的分界是以层状的鲕状灰岩为张夏组的底部,徐庄组的顶部很少有灰岩或少量很少的扁豆体,从三叶虫化石来看,张夏组底部常见有叉尾虫,小裂头虫等。
4)崮山组
崮山组与张夏组在区内的分布相仿,比较好的剖面也以288高地东山脊上的剖面标准剖面,本组厚102米,属浅海相沉积,据岩性特征,可分下、中、上部分,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,与下伏张夏组间有明显的水下冲刷面,界限明显,接触部位,两者岩性差别很大,颜色和结构,成分变化明显,张夏组的顶部是灰色藻灰岩,而崮山组的底部是紫色砾屑灰岩或紫色粉砂岩互层,三叶虫化石也不同,张夏组藻灰岩中产德氏虫,在崮山组底部见有蝴蝶虫,崮山组化石丰富,几乎每层都可采到,主要为三叶虫,其次是腕足类及迭迭层石,主要都是三叶虫种类。
5)长山组
7)凤山组,
凤山组的分布同长山组出露好的一面是揣庄一带,揣庄北288高地东坡可作凤山组的标准剖面,本组厚92米,属浅海相沉积,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,特点是泥质成分增多,容易被风化,风化后往往成黄色土状砾屑成为小团块状,本组与下伏长山组为整合接触,与常长山组的分界是以底部的青灰色砾屑泥灰岩为标志层,此层含有三叶虫化石,长山组顶部的紫色粉砂岩紧伏于其下。
2.奥陶系
1)冶里组
下奥陶统冶里组的分布大体上与凤山组一致,区内东、西部都有,但主要部分在东部区,出露较好的是在潮水峪至揣庄一带,揣庄北288高地西的剖面,可作区内冶里组的标准剖面。
该剖面冶里组厚125.5米,属浅海较深水沉积,岩性可分上、下两部分,下部为灰色微晶质纯灰岩夹少量里屑及虫孔状灰岩,上部微灰色砾屑灰岩,夹黄绿色页岩,与下伏凤山组为整合接触,其分层标志是以灰色砾砾屑灰岩作为冶里组的底界,此里屑灰岩很薄,厚不到0.5米,其上便是质纯灰岩,纯灰岩在揣庄一带形成陡砑子,地形标志特别明显,冶里组化石有三叶虫、笔石腕足类,腹足类、介形类等。
2)亮甲山组
亮甲山组的层型剖面在石门寨的亮甲山,在亮甲山剖面测得亮甲山组厚118米,茶庄北山剖面厚128米,均属浅海相沉积,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,与下伏冶里组为整合接触,分界是以亮甲山组底部的中层状豹皮灰岩为标志,风化后呈泥质条带状,局部含燧石纯核,此层开始便见到头足类化石“房角石”。
3)马家沟组
本组分布很广,东西部都有,地层发育最好,化石较多的石茶庄北山一带,该剖面可作为区内马家沟组的标准剖面,出露厚101米,属浅海相沉积,主要岩性为暗灰色白云质灰岩夹部分白云质含燧石结核,豹皮状白云质灰岩,顶部具少量灰岩,化石多产于顶部本组与下伏亮甲山组为整合接触,但二者界线十分明显,分层标志是以马家沟组底部的黄灰色,具微层理,含砾屑燧石结合的白云质灰岩,此层分布稳定,在整个华北地区都可见。
3.石炭系
1)本溪组
中石炭统本溪组东、西部都很广,发育和出露最好的是半壁店东191高地和小王山一带,小王山剖面可作标准剖面,本组厚82米,横向上本组厚度有所变化,在石门寨西门处,测得厚度约70.7米,本组的岩性特征与华北地区一致,是一套海陆交互相沉积,下部为铁质砂岩和褐铁矿,粘土岩,平行不整合于马家沟组之上,上部为细砂粉砂岩及页岩,夹3—5层泥灰岩透镜体,透镜体中含海相化石筵珊瑚,腕足类、双壳类、腹足类、苔藓类、棘皮动物类、粉砂岩及页岩中含植物化石。
1)太原组
4二叠系
1)山西组
山西组主要分布在东部黑山窑至曹山一带,西部也有出露,本组是区内重要含煤层位,属于近海沼泽沉积,研究和开采煤矿最早是在付水寨老柳江,因此本组以前称柳江组,本组可以石门寨西剖面作为标准剖面厚61.8米,主要沿线为灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩,构成两个韵律。第一个韵律含煤层,第二个韵律的顶部含铝土矿,本组厚度变化较大,约在35—60米左右,发育较好是老柳江、夏家峪、石门寨西一带,往北至半壁店曹山长城区有变薄趋势,与下伏太原组为整合接触,其分层标志可以本组底部的灰色、灰白色长石岩屑杂砂岩为界,这些砂岩在走向上有些变化,有时粒粗,并含砾石,有时变成中细粒结构,颜色可由灰白色变黄灰色,但结合地层层斜,上、下联系,以及注意山西组含可采煤的分布特征,便可加以区别。
2)下石盒子组
下石盒子组主要分布在黑山窑至石岭一带西部,有零星分布,发育较好的剖面是牛毛岭一带,石门寨西门西侧的剖面可作为区内下石盒子的标准剖面,此剖面上本组出露完全,并产植物化石,厚115米。有三个韵律构成,本组属湖泊相沉积,主要岩性为灰色中粗粒长石岩屑杂砂岩。第二第三个韵律的顶部分别为a2、a1层耐火粘土岩或粘土质粉砂岩,颜色为紫色、紫灰色,含化石层位是在第一个韵律的顶部灰绿色含云母泥质粉砂岩,中、下石盒子组与下伏山西组为整合接触,二者的界限以山西组顶部的b层耐火粘土为标志层。
3)上石盒子组
上石盒子组分布比较局限,主要在黑山窑,欢喜岭至大石河西一带,发育最好的剖面是欢喜岭,此处可作为上石盒子组的标准剖面,本组厚72米,本组岩性特征明显,分布稳定,以河流相的灰白色中厚层状含砾、粗粒长石净砂岩为主,夹极少量紫色细粒砂岩及粉砂岩,与下伏石盒子组的接触关系,为整合接触,但上石盒子组的底部是另一个沉积韵律的开始,界限明显,其下即为下石盒子组的a1层紫色粘土质粉砂岩。界线的上下层都可作为这两组的分层标志。上石盒子组底部的灰白色含砾粗粒长石净砂岩更为特征,这层砂岩一般出露较好,单层厚度较大,总的厚也大,含长石量较多,杂质少,粗粒结构,并含砾石,这层长石净砂岩以前曾称南山砂岩,与太子河地区的彩家砂岩相当,在太子河又称彩家砂岩或王八盖子岩,其特点相似,是很好的区域性分层标志,本组中未获得化石资料,本组的划分和时代的确定,主要是根据岩性对比。
4)石千峰组
石千峰组是二叠系最上一个组,由于上覆中生代地层的覆盖,因而出露很局限,只见于黑山窑至欢喜岭一带,出露较好的是欢喜岭至瓦家山一带,此处剖面可作为石千峰组的标准剖面,厚150米以上,主要岩性是一套河流相的紫色岩层,包括粉砂岩、泥岩,夹少量的砾岩粗粒至中细粒净砂岩和杂砂岩。其于石盒子组为整合接触,二者可以颜色区分,石千峰组的底部是紫红色含砾粗粒岩屑长石杂砂岩,从成分看,尤其是从岩石组合的特征看,有较大的差别,即石千峰组的岩石成分和岩石类型都杂一些,本组在红层中发现有植物及少量昆虫化石。
(三)中生界
1.三叠系
2.侏罗系
1)北票组
北票组在区内分布很广,主要分布在中部地区近南北展布,出露层序较全,露头较好的剖面是在黑山窑后村至大岭一带,此处可作为区内北票组的标准剖面,该剖面的北票组可分上、下两段。
下段:以砾岩和含砾粗粒杂砂岩为主,夹少量粉砂岩及页岩,厚278米,与下伏地层上三叠统黑山窑组呈整合接触,二者分界以北票组下段底部的砾岩作为标志层,下段植物化石丰富。
上段:以粉砂岩、黑色炭质页岩为主含煤线,厚215米,底部具大砾岩,与下段界限明显,此段含植物、昆虫、双壳类等化石。
北票组属湖泊、河流、沼泽相沉积,由南至北厚度变化较大,尤其在东部区,北票组的不同层位覆于下伏地层上,这可能是由南向北超覆之故。北票组与下伏地层黑山窑为整合接触,与其他地层,如石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组都是角度不整合接触,与上覆中侏罗统蓝旗组也为角度不整合接触。
关于北票组的时代,根据植物化石组来看,应属早、中侏罗世的锥叶蕨——拟刺葵组合。
5)蓝旗组
蓝旗组分布在柳江向斜的核部近南北向延展,上庄坨西旁水崖剖面出露好,可作为本组的标准剖面,本组由火山熔岩,与火山碎屑岩互层组成,厚1000米以上,其下与北票组等较老地层呈角度不整合接触,根据岩性组合,本组可分下、中、上三部分,下不稍偏酸性,为灰绿和浅黄绿色安山质角闪,粗安山质火山熔岩与集块岩,火山角砾岩互层,厚400米左右,上部以中基性为主,黑绿色、紫红色、青灰色玄武质、玄武安山质和辉石,安山质火山熔岩和熔结集块岩互层,夹少量火山角砾岩及泥灰岩,厚600米以上。
6)孙家梁组
孙家梁组分布很局限,在区内的东南部蟠桃峪一带有少量出露,其上、下均被岩体侵入,未见与其他地层的直接接触关系,从区域资料来看,本组与蓝旗组为角度不整合接触,本组厚350米以上,是一套灰色酸性和中碱性火山熔岩和火山碎屑岩,包括流纹质、粗面质和粗安质火山熔岩、泥灰岩、火山角砾岩与集块岩。
(四)新生界
区内新生界,只发育部分第四系堆积类型较多。
三.地质实习日记
1.7月8日晴转小雨亮甲山
亮甲山是华北地区古生界奥陶系下统,形成于5.00—4.81亿年,以亮甲山组地层命名的。亮甲山组以中厚层灰岩和白云质岩为主,形成于浅海环境,厚度118米,与下伏冶里组,上伏马家沟组均为整合接触。亮甲山组化石丰富,有头足类、腹足类、腕足类、三叶虫、古杯类、介形虫等。其中头足类、房角石、古杯海绵是本组的标准化石。
亮甲山上的首要任务是学习罗盘的使用。用后交方交汇法定出方位,即在待测地点找到两个已知点,然后在地形图上找到所对应的点,利用罗盘测出两已知点的坐标方位角,然后通过量角器量出对应的角度。在地形图上延长两直线。相交点为待测点。但此地磁偏角为-7°37′。因此,使用罗盘前,应先对其进行校正。利用螺丝调整罗盘零刻度位置。此罗盘应校核为352°23′。
层面与节理面也是岩石的两个方面。层面延展性好。通常为明显的显露出岩层。节理面,(精选幼师实习报告)延展性不好。按照产生节理的力学性质,节理主要分为张节理和剪理:
张节理是岩石在张应力作用力下所产生的节理。其特点是产状不甚稳定,在岩石中延伸不深不远,多具有张开的裂口。节理面粗糙不平,面上没有擦痕。节理有时为矿脉所填充,在碎屑岩中的张节理常绕过砂粒和砾石节理之呈弯曲形状,节理间距较大分布稀疏而不均匀,很少密集成带,常平行出现或呈雁形出现。有时,沿着两组共轭呈x形的节理。断开形成锯齿状。
剪节理,又称剪切节理,是岩石在剪切应力的作用下所产生的节理,它一般产生于压应力成45°角左右的平面上,即最大剪切应力面上其特征为:产状比较稳定,在平面中沿走向延伸较远,在剖面上,向下延伸较深,常具紧闭的裂口,节理面平直而光滑,沿节理面可有轻微位移,因此在面上常有擦痕、镜面等。在碎屑岩中的剪节理常切开较大的碎屑颗粒或砾石。或切开结核岩脉等。节理间距小,常呈等间距均匀分布、密集分布、密集成带,常平行排列、雁形排列、成群出现或两相交叉,称“x节理”,或称“共轭节理”,两组节理有时一组发育较好,一组发育较差。
解理为较弱面。因此解理统计是判断岩体稳定性的重要指标。包括解理的数量、宽度、产状、发育程度、有无填充物。取1m3的岩石判断以上各项数据,解理的程度发育越好,说明岩石越脆弱。因此在工程中的隧道工程边坡稳定等应注意解理的统计。
岩石与沥青的粘附性取决于岩石的酸碱性。酸性岩石粘性大,如花岗岩。碱性岩石粘性小,但可加入物质改变其粘性。
2.7月9日晴大石河西上庄坨沙锅店
大石河全长70多公里,发源于河北省青陇县自西向东,注入山海关附近的雁塞湖,最后汇入渤海。该河流从山区逐渐过渡到平原,属于半小区,河流季节性强,上游多侵蚀,下游多堆积,并在侵蚀与堆积作用下形成了阶地与河漫滩,上庄坨就是在阶地上建立的一个村庄,在196高地上可明显的看到二级阶地、三级阶地。此处出现了泥包砾现象。是洪积现象或冰水堆积而成。在侵入岩的作用下形成了以花岗岩斑岩为主的岩墙。岩墙右侧的灰岩与亮甲山的岩石的产状一致,形成于浅海环境,产生了石崖、溶沟。
从动力学观点看,水流作用于河床、岩土上的推移力及上托力大于岩土的强度时,将发生侵蚀河搬运作用,否则河床不会遭受侵蚀而产生淤积。
河流中流线位置发生摆动,桥墩的修建应考虑到这个因素,以半山区和平原区影响最为明显。山区河流以侵蚀为主,河床相对稳定,河谷宽度小,摆动小,半山区河流、水流在河床内部有动荡性。主流线有摆动。平原区河流以堆积、淤积为主,河床极不稳定,河谷不确定,无明显岸坡,河流主流线摆动剧烈。
河水的流速于流量给河两岸的地址作用,并以此来判定喝水的流动方向。河流的砾石直径与流速间是4次方的关系。
大石河凸岸即左岸为堆积现象。大石河凹岸即右岸为侵蚀现象。河卵石的分布决定河岸的分布范围,河卵石的磨圆度及其大小能判断河水流量。卵石越粗大,水的特性越强。河流搬运能力越强,卵石越光滑,磨圆程度越好,冲击漫滩河流,人工形成河渠。
河流阶地不能被淹没。河漫滩在洪水期可被淹没,阶地与河漫滩均为二元结构。
粒石堆出现成层性,河流流速扩大,紊流现象越强烈,河流地质环境越复杂,成层性越差,河流流速越差,河流流速小,则反之。阶地堆积物以大的粒石为主,沙含量较少。
阶地的产生是内动力和外动力作用的结合,据其成因又将阶地划分了几个等级。ァⅰ级阶地受水流冲刷,发生变化,产生明显陡坎。ⅱ级阶地物质结构组成:土、碎石、带棱角状混杂堆积。阶地越高,岩土越老。
在沙锅店出现了岩溶现象,此处岩浆岩为块状结构,无层理,并形成了以花岗斑岩为主的岩墙。岩墙右侧的石灰岩是青灰色属亮甲山组的豹皮状灰岩。通过产状判定推测出该地岩体与亮甲山组为同一组。同时还可看到石崖、溶沟现象,这都是在化学侵蚀和机械等作用下形成的。石崖、溶沟的形成需求:水又侵蚀性;水有流动性;岩石要与水出现容实现象;岩石能与水作用;岩石本身要有初始裂隙。
3.7月10日阴义院口村
此处出露的岩石为花岗岩,属侵入花岗岩、岩浆岩与沉积岩相比,岩浆岩无层理,而变质岩存在变晶结构,有变质矿物。该处陡坎坡度大致为70°。据岩体力学及岩石物理力学性质分析,坡度大于70°的边坡极易产生整体滑坡。产生整体滑坡有三个影响因素:坡形,坡高,软弱的滑动面。
此处地处山区,修建傍河公路最为适宜。因为山区地形复杂,地质情况复杂,而沿着河流的走向,地形为河流的各阶地,在同一级阶地上,地形较平缓,地质情况均一,故修建傍河公路既省力又经济。
在马蹄岭修建“s”形公路,主要是考虑到公路的坡度问题。“s”形公路可降低坡度,马蹄岭地面高程度变化较大,如修建直线公路,会影响行车安全,也不符合各面坡度要求;而采用“s”形设计则可降低坡度,提高行车安全度,最大限度地降低行车事故。在山区常见的这种设计思想即盘山公路。
此处修建工程项目主要影响因素是边坡稳定性,修建隧道时,最大影响因素即边坡稳定性。此处修建铁路也可不用修建隧道,而用削坡取而代之。但削坡易失稳,且在7、8月份降水量加大,岩石的亲水性势必会产生对水压力,从而也会使山体失稳,故在此处修路、桥时应注意边坡稳定性。
4.7月11日阴转小雨张崖子
张崖子—东部落地层剖面全长1660m,延伸方向向北面西,由新太古界变质花岗岩,上元古界变质青白口系长龙山组石英砂岩景儿峪组泥灰岩,古生界寒武系下统府君山组灰岩,馒头组页岩组成,张崖子为该剖面起点。
本剖面反映了柳江盆地早期地质历史的演化过程。
距今25~9亿年,本区隆起,遭受剥蚀、缺失。下中元古界和上古生界,青白口系下马岭组。
距今8~5.6亿年,本区抬升,遭受剥蚀,缺失震旦系和寒武系下统下部地层。
距今5.6亿年,本区下降,接受下古生界寒武系下统府君山组馒头组滨浅海沉积第二套沉积地层开始形成。
本剖面中新太古界与上元古界之间为吕梁运动所形成的非整合,而二者为整合接触,上元古界和古生界之间为蓟县运动所形成的平行不整合面,二者为平行不整合接触,其他各组之间均为整合接触。
在2号点上观察的岩石为8亿年前形成的,而其下层岩石距今25亿年,二者是平行不整合接触。
在3号点上岩石为岩浆岩,含sio2的含量定名的话为中性岩,按产出状态为浅层岩,此类岩石为闪长玢岩,呈白色。
而4号点上的岩石为泥灰岩,呈淡青色,为条带状,而砖红色的泥岩、砂岩在毛庄和馒头组具多。
碎屑物质包括岩石碎屑和矿物碎屑,在矿物碎屑中最常见的是化学性稳定的石英碎屑,在干旱气候条件下也常见到长石碎屑,此外,碎屑成分中也可见到白云母,石榴子石等,碎屑物质主要是岩石物理风化的产物,有时也可能是化学风化未完全分解的产物,碎屑物质是构成沉积岩中碎屑岩类的主要成分。
5.7月12日阴转小雨小王山
马家沟组是华北地台上升而成,此地层缺失上奥陶、盆系,下石炭、留系在太原组合有煤层,在1号点位有分层出现,上层为马家沟组白云质灰岩,以mgco3为主要成分,下层为深灰色致密状厚层灰岩以caco3为主要成分,在2号点上,其分界点为奥陶下的马家沟组白云质灰岩与中石炭系本系组的一套砂岩、粉砂岩、页岩护层,而3号点上则是铝土质石英砂岩,以al2o3为主,从产状及连续上看为平行不整合接触,4号点上可看到海相作用下的泥灰岩。至此,海蚀作用结束。在5号点位上,分界点为下二叠山西组与中二叠下石盒子组,此处,主要ca质的长石石英砂岩,6号点位上是上石盒子,中二叠山西组与下二叠的分界点,此处出现了黑色的页岩和中粗粒的砂岩,同时,还有侏罗系的北票组岩石,此岩石具以下特点:沉积相为河床相的堆积,粒径大小相差不大,粒石的磨圆度相差很大,颗粒分选性很差,胶结物复杂。
在7号点上,可见到侏罗系蓝旗组的安山岩是火山喷发形成的,处于裂式喷发,岩被覆盖在北票组上,二者是角度不整合,此地层为最地层,此处为块状斜长角闪鞍山岩,其新鲜面为灰白色,挥发面为黄褐色。
在8号点上见到的是马蹄岭垭口,在此处主要是越岭线的选择,一般在线形上为回头展线,而线长方面,垭口边坡大,垭口两侧岩体的稳定性、岩质边坡的稳定性,取决于坡面与各种结构面的产状,空间组合的关系。
此次实习所见到的地质情况,对公路和桥梁来说,是一个小结,此地地质构造比较全面,给出了工程建设中的不同处理方案。
公路的修建首先就是选线,影响公路选线的自然因素很多,主要有地形、地质、水文、气候、土壤及植物覆盖等因素,如沿溪线的选定,沿溪线是沿着河岸布置的路线,其路线走向明确,以河谷方向为指导方向,河两岸地势平缓,纵坡较小,常被洪水侵蚀,防护工程较多,沿河布线跨支沟的人工构造物较多,沿河两岸有较复杂和不良地质地段,当河谷较窄时,路线绕避的余地小等问题时,应合理布局,考虑以下几点:根据资源开发的需要选岸,路线选在谷底宽阔,支沟少,地质条件较好,且有连续适宜布线的台地一岸,尽可能选在阳坡和迎风的一岸,尽量选在乡镇多,居民点密的一岸,其次路线高度的选择应考虑在不受洪水淹没和破坏的前提下,路线高度通常有低线位和高线位两种情况。
越岭线的选定也是公路建设中的一大内容,越岭线需要克服很大高度,路线的长度和平面位置主要取决于纵坡的安排,所以越岭线的主要矛盾就是垭口高度和路线纵坡间的矛盾,在马蹄岭采用的“s”形路线就很好的克服了高差大这一问题。
在山间修建傍河公路时,应注意岩体的稳定性,当地的年降水量及各种自然因素,岩体自身的稳定性,这些是山体是否滑坡崩塌的一个方面,而另一方面是岩石与水作用后的稳定性,有的岩石亲水力强,作用后失去了原有的属性,而产生滑坡、崩塌现象,即应考虑到山体的稳定性,来决定是否设防护墙,是否该远离此山体而筑路。
为期一周的工程地质实习,让我充分的认识到地质环境对工程建设的影响,同时也巩固了校内所学的理论知识,这次实习的重要意义就在于,它结合了理论,让我们在实践中学习理论,为今后的理论学习及社会实践划上一个逗号,这次实习另一感受,就是觉得时间太短,如能再长一点,我想理解得会更透彻,掌握的将更加牢固。
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,
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