东南大学地质实习报告.docx

地质实习报告前言在大三的短学期，我们参加了地质实习的课程，虽然时间不是很长，但在这一周里，至少我收获了不少。工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主内容有：确定岩土组分、组织结构（微观结构）、物理、化学与力学性质（特别是强度及应变）及其对建筑工程稳定性的影响，进行岩土工程地质分类。地质灾害概念学习时间：2013年9月2日星期一实习内容：9月2日下午，我们在J1-211举行地质实习动员大会。大会结束后，我们观看了关于地质灾害的影片。清平乡泥石流从影片中，我们得知，在2010年8月13日，四川省绵竹市清平乡、天池等山区发生强降雨，降雨强度大于90mm/h，局部地区累积降雨量达227.5mm。暴雨导致文家沟山体崩塌，发生特大泥石流灾害。泥石流冲塌绵远河上游幸福大桥后堵塞老清平大桥，致使绵远河堵塞、水位抬高、河水改道。泥石流体长约3000米，宽100米到500米(平均350米)，深5米到30米(平均6米)，约600万立方米，其中文家沟约200-300万立方米，银杏沟约100-200万立方米，其他冲入河道约100万立方米，并造成了前期形成堰塞湖的小岗剑电站上游绵远河左侧冲沟再次冲出物质堵塞河道，阻断交通道路，通讯受阻。这次泥石流总量是甘肃舟曲的三倍。听着几位村民的讲述，看着画面上来势汹汹的泥石流，摧枯拉朽般地从山沟涌下来，横扫着村庄，令人颇为痛心。继续观看影片，我们了解到了这次泥石流发生的成因。原来在512大地震，绵竹市是地震烈度达到11级的地区，强大而剧烈的地壳运动中摧毁了原本覆盖在各个山沟上植被被破坏。加上本来清平乡就处于板壳运动强烈的地区，地表岩石破碎、崩塌、错落严重，为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。其次，8月12日的特大暴雨为泥石流发生提供了水源条件。如此就发生了这样的悲剧虽然813的泥石流并未留下什么影像资料，但是在9月18日，在抗震救灾中，一位现场救援人员拍摄下了一次新的泥石流。在这段视频中，虽然这次泥石流仅有30万立方米，但是仍旧以不可阻挡的气势横扫着大地，非常恐怖。在这次实习中，我简要地了解了泥石流发生的原因和地质与土木工程的关系，学到了很多东西。云南石林形成原因我们观看的第二部影片是关于云南石林的。云南石林是我向往已久的旅行目的地，原计划今年夏天就去的，但由于经费原因，未能成行。天造奇观的云南石林位于云南省昆明市石林彝族自治县境内，海拔500m1900m之间，属亚热带低纬度高原山地季风气候，是世界典型的喀斯特地貌景观，范围达350平方公里，素有“天然博物馆”之称，是中国四大自然景观之一，被人们赞誉为“天下第一奇观”。主要游览区约占三分之一，游览路程5公里。包括李子箐石林、乃古石林、芝云洞地下石林、奇风洞、长湖、月湖、大叠水瀑布等风景区。 石林景区最有代表性景点有“千钧一发”、“凤凰梳翅”、“阿诗玛”等进入景区，仿佛步入时间的隧道，充分感受大自然的鬼斧神工，不禁令人叹为观止。悠游海底迷宫，峭壁万仞、石峰嶙峋，像千军万马，又似古堡幽城，如飞禽走兽，又像人间万物，惟妙惟肖，栩栩如生，构成一幅神韵流动、蔚为壮观的天然画卷。在影片中着重介绍了云南石林这种喀斯特地貌形成的原因。石林的形成主要由4个方面原因：一 大量的可溶性岩石存在可溶性岩石是喀斯特地貌形成的根本条件，是这里云南石林发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下，在地表和地下形成了各种奇特的喀斯特景观。从溶解度上看，卤化盐岩硫酸盐岩 碳酸盐岩；由于碳酸盐岩种类较多，其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定，石灰岩 白云岩 泥灰岩。从岩石结构分析 ，结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小；等粒岩比不等粒岩溶解度要小。二 岩石要具有一定的透水性岩石具有一定的孔隙和裂隙，它们是流动水下渗的主要渠道。岩石裂隙越大，岩石的透水性越强，岩溶作用越显著。在溶洞中，岩溶作用愈强烈，溶洞越大，地下管道越多，喀斯特地貌发育越完整，并且形成一个不断扩大的循环网。三 流水的动力作用1.流水的溶蚀作用水的溶蚀能力来源于二氧化碳（CO2）与水结合形成的碳酸（H2CO3）,二氧化碳是喀斯特地貌形成的最根本原因，水中的二氧化碳主要来自大气流动、有机物在水中的腐蚀和矿物风化。其中发生的化学反应在大自然间是十分复杂的过程，因为温度，气压，生物，土壤等许多自然条件制约着反应的进行，并且这些反应都是可逆的，水中的二氧化碳增多，反应向右进行，就有利于CaCO3的分解；岩溶作用进行就比较容易，反之则不利于岩溶作用。2.流水的流动作用流动的水溶蚀性更强烈一些，这是为什么？因为水中的二氧化碳需要得到及时的补充，水的溶蚀作用才能顺利进行，水的溶蚀能力才得以巩固加强。同时，流动的水带动河底砂砾对岩石进行机械侵蚀，这样更有利于岩溶作用的深入。四 气候的影响我国西南地区气候湿润，降水量大，地表径流相对稳定，流水下渗作用连续，并且降水使流水得以更新和有效补充。因此岩溶作用得以延续进行。汶川地震的成因我们看的第三段影片是关于汶川大地震的成因。在2008年5月12日，四川汶川和北川发生里氏8.0级地震，地震造成69227人遇难，374643人受伤，17923人失踪。此次地震为新中国成立以来国内破坏性最强、波及范围最广、总伤亡人数最多的地震之一。汶川地震造成的直接经济损失8452亿元人民币。四川损失最严重，占到总损失的91.3%，甘肃占到总损失的5.8%，陕西占总损失的2.9%。国家统计局将损失指标分三类，第一类是人员伤亡问题，第二类是财产损失问题，第三类是对自然环境的破坏问题。在财产损失中，房屋的损失很大，民房和城市居民住房的损失占总损失的27.4%。包括学校、医院和其他非住宅用房的损失占总损失的20.4%。另外还有基础设施，道路、桥梁和其他城市基础设施的损失，占到总损失的21.9%，这三类是损失比例比较大的，70%以上的损失是由这三方面造成的。同时还有多条道路中断，并形成了几个较大的堰塞湖，蓄水量巨大，威胁着下游人民生命财产的安全。而间接损失几乎无法估计。影片接着为我们介绍了究竟是什么原因造成了如此的人间惨剧。印度洋板块向亚欧板块俯冲，造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地在三峡大坝作用之下的顽阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川映秀地区突然释放。逆冲、右旋、挤压型断层地震。四川特大地震发生在地壳脆韧性转换带，震源深度为1020千米，与地表近，持续时间较长，因此破坏性巨大，影响强烈。这也就解释了为何有的离震中150多公里，如广元青川，比离震中仅70多公里的成都市区灾情严重得多。广元青川处于龙门山断裂带上，地震的能量在裂缝中传递，很少受阻；而成都市中心不处于龙门山断裂帶中，地震的能量在传递中受阻，迅速衰减。于是，处于龙门山断裂带的地区，除震中汶川外，绵阳北川、平武，成都都江堰，德阳什邡、绵竹，广元青川，纵深200公里，宽达70公里，面积10万平方公里成为重灾区。观看了这次影片，我了解到了地震发生的原因与地质的关系，为接下来专业课的学习做了相当充足的准备，同时也明白了为何我院开设抗震的专业课，这也成为土木工程相当重要的课题。南京古生物博物馆时间：2013年9月3日星期二实习内容：今天上午，我们土木学院的学生分两批来到位于东南大学北侧的古生物博物馆，进行第二次地质实习。今天带领我们参观博物馆，了解的地质状况的是一位有着资深经历的研究员。我们感到异常荣幸。 南京古生物博物馆 赵学亮老师南京古生物博物馆是由中国科学院和江苏省人民政府共建，隶属于中国科学院南京地质古生物研究所，集展览、收藏研究和教育于一体，是一个面向全社会，尤其是青少年的现代化古生物博物馆。博物馆内以古无脊椎动物、姑置勿论和微体古生物为特色。 馆藏标本和展品主要来自南京地质古生物研究所的多年积累，其中尤以“澄江动物群”“中华龙鸟”在内的“热河生物群”化石最为珍贵。进入博物馆，我们首先见到了再中国四川省合川县出土的合川马门溪龙，旁边还有多棘沱江龙，将军庙单脊龙和准葛尔翼龙。他们属于侏罗纪中期至白垩纪早期的恐龙。在这之前，我只在家乡的博物馆见过一次恐龙化石，不仅规模上，质量上也远不及这次。据了解，我国是恐龙化石最丰富的国家之一，不仅在许多地区都有恐龙化石的发现，而且这些话是代表了恐龙家族的各大类群和恐龙演化历史的不同阶段。在云南发现的侏罗纪早期的禄丰龙恐龙动物群、四川侏罗纪早-中期的大山铺恐龙动物群和内蒙古白垩纪晚期的二连恐龙动物群都曾引起过全球的普遍关注。我们首先参观了化石的种类和形成过程的展板。化石大致分为：实体化石是最常见的一类化石，它代表了生物遗体或其中的一部分。实体化石又包括未矿化的、矿化和模铸的三种类型。在特别适宜的情况下，生物遗体被大量细微沉积物迅速掩埋，避开了空气的氧化和细菌的腐蚀，其硬体和软体均可较为完整的保存。琥珀，是古代植物分泌出的大量树脂，其粘性强，昆虫飞落其上就被粘住，随后完全被树脂包裹，虫体未经明显变化呈原来状态完美保存的化石。遗迹化石，通常是指古代生物生活活动时在地质（生物栖息的场所，如沉积物和贝壳）表面或内部留下的活动痕迹。遗迹化石中最重要的是足迹。此外还有动物的爬痕、掘穴、钻孔以及生活在滨海地带的舌形贝所构成的潜穴，均可形成一级画师。遗迹化石还包括遗物化石，往往是指动物的排泄物，如各种动物的粪团、粪粒形成的粪化石。“活化石”一般是指曾经繁盛于某一地史时期，种类多，分布广，形成重要化石的生物类别，残存于现代个别地区并且变化不大的孑遗，如银杏纲植物、熊猫和水杉。活化石也用于泛指发生于地史时期而至今犹存的生物，如寒武纪即出现，现仍广泛分布的舌形贝。类似的活化石有海胆、鲨鱼等。古生物的遗体或遗迹在被沉积物埋藏后可以随着沉积岩漫长的成岩过程石化成化石。但是，并不是所有的史前生物都能够形成化石。具有硬体的生物保存为化石的可能性较大。无脊椎动物中的各种贝壳、脊椎动物的骨骼等主要由矿物质构成，能够较为持久地抵御各种破坏作用。此外，具有角质层、纤维质和几丁质薄膜的生物，例如植物的叶子和笔石的体壁等，虽然容易遭受破坏，但是不容易溶解，在高温下能够炭化而成为化石。而动物的内脏和肌肉等软体容易被氧化和腐蚀，除了在极特殊的条件下就很难保存为化石。化石的形成和保存还需要一定的埋藏条件。生物死亡后如果能够被迅速埋藏则保存为化石的机会就多。如果生物遗体长期暴露在地表或者长久留在水底不被泥沙掩埋，它们就很容易遭到活动物的吞食或细菌的腐蚀，还容易遭受风化、水动力作用等破坏。不同的掩埋的沉积物也会使生物形成化石并被保存的可能性及状况产生差别。如果生物遗体被化学沉积物、生物成因的沉积物和细碎屑沉积物（指颗粒较细的沉积物）所埋藏，它们在埋藏期就不容易遭到破坏。但是如果被粗碎屑沉积物（指颗粒较粗的沉积物）所埋藏，它们在埋藏期间就容易因机械运动（粗碎屑的滚动和摩擦）而被破坏。在特殊的条件下，松脂的包裹和冻土的掩埋甚至可以保存完好的古生物软体，为科学家提供更为全面丰富的科学研究材料，琥珀里的蜘蛛和第四纪冻土中的猛犸象就是这样被保存下来的。化石形成的过程通常包括5个阶段“1、 一只菊石死后沉入海底。2、 菊石的旋壳在海底随即被下落的微细沉积物覆盖。3、 在原装固结过程中，旋壳里原有的矿物质逐渐被其他矿物质取代。4、 老的岩层上面又形成了新的岩层。5、 岩层暴露地表久经风雨侵蚀，露出了化石。即：动物死亡遗体埋葬腐烂埋葬固结石化露出表面菊石化石在参观过程中，我比较感兴趣的是遗传密码的起源那块展板。展板介绍到：过去曾有人摄像遗传密码一开始是单体，后来变为二体密码，最后进化为三体密码。表面看来似乎符合事物由简单到复杂的规律，但却有一个致命的弱点。即当密码由单体向二体密码过渡或二体向三体密码过渡时，原有的密码系统就会变得毫无意义。因此现在多数学者认为最初的密码子一开始就是三体密码。而密码进化的方向就是想着生物稳定的方向发展的。关于密码的起源，现在多数学者认为的Dayhoff是比较合理的，按照这一学说最早的遗传密码是GNC,经历了GNCGNYRNYRNNNNN的几次扩展形成了现今生物的遗传密码。接着根据显生宙的年代，我们首先参观了前寒武纪的古生物化石。在一块展板上，我们见到了瓮安生物群。含瓮安生物群最早发现于20世纪80年代初期，地层年龄在5.8亿6亿年左右，是发育于贵州省瓮安地区震旦纪陡山沱期含磷地层中的一个多门类、种属丰富、类型多样、保存完美的晚前寒武纪化石生物群。瓮安生物群的发现为前寒武纪神秘世界点亮了火炬，将动物世界的历史前推到寒武纪之前4000万年。瓮安生物群的发现不仅仅解决了“寒武纪生命大爆炸”之谜，使得进化论走出理论困境，而且更为重要的是，它为窥视瓮安大辐射，探究包括两侧对称动物在内的后生动物起源和地球早期生命演化提供了一个独一无二的窗口，有着重要的地质学和生物学意义。接着我们参观了古生代的生物化石。古生代包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。我们首先见到的澄江动物群是古生代寒武纪的一个重要发现。在漫长的生物演化史上，最令人感兴趣而又迷惑不解的现象莫过于寒武纪早期生物演化的爆发性辐射。在世界各地地层序列中，以三叶虫为代表的寒武纪动物群几乎是突然涌现出来的。达尔文在物种起源中曾特别探讨过“寒武纪动物群在最低化石层位中的突然出现”。他试图用“地质记录的不完整性”来解释这一奇特现象，但却无法令人幸福。他预见到，生物进化论可能遇到的最大挑战就是对这一个问题的不同解释。我国云南宁早寒武世的澄江动物群是一个举世罕见的化石宝库。先已经发现并描述的澄江动物群化石共120余种，分数海绵动物、腔肠动物、腮曳动物、叶足动物、腕足动物软体动物、节肢动物、脊索动物等10多个动物门及一些分类位置不明的奇异类群。这一发现表明，从低等的海绵动物到高等的脊索动物，几乎所有的现生动物门在寒武纪开始后不久都已经有了各自的代表，当时的动物类型在门一级甚至比现代还要多。澄江动物群的发现证实了“寒武纪打爆发”的客观存在，研究结果表明“寒武纪大爆发”是生物史上最重大的演化辐射事件，现代动物多样性的基本框架，即门一级的动物分类，在寒武纪大爆发过程中就已基本形成，而所有的先生动物门类只是由寒武纪早期就已出现的部分类群演化而来。而据猜测，寒武纪大爆发之前的大气圈氧含量的逐步增加并超过某一“临界点”，可能是导致“寒武纪大爆发”的一个主要原因。在经历了奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪后，二叠纪时期陆生植物进一步发展，在晚期还出现了松柏类、苏铁类和银杏类等中生代主要类群的先去。两栖类、原始爬行类和昆虫相当繁盛，鱼类中的软骨鱼和硬骨鱼都有重要代表。似哺乳动物的兽孔目爬行动物成了陆地上日益重要的角色。以蜓类、珊瑚、句式、腕足类为代表的还剩无脊椎动物组合面貌与石炭纪相似，但成分有明显不同。苔藓虫、双壳类有了新的发展，三叶虫仅存少数代表。二叠纪末四射珊瑚、横板珊瑚、蜓、三叶虫全部免巨额，句式演化为高级类型，腕足类属种也大为减少。二叠纪最后总这次地球历史上最大一次生物灭绝事件宣告结束。在古生代参观过程中，我们还见到腔棘鱼和古人题诗的一块鹦鹉螺化石吧。然后我们参观了中生代的古生物化石。中生代位于古生代和新生代之间，是爬行动物，特别是恐龙，统治地球的时代。但这次比较可惜的是，一直没有见到我最想见的恐龙化石恐爪龙的化石。恐爪龙是一种集体狩猎的恐龙，在肉食性恐龙中比较罕见，最为突出的特点是后腿第二直接长达12cm的爪钩。在侏罗纪公园见过多次后一直想看一下实体化石。除了爬行动物，中生代哺乳动物也开始出现。哺乳最早出现在三叠纪末到侏罗纪初，最早的哺乳动物是属于原兽亚目（过去单列为始兽亚目）的卵生食虫动物，如英国和我国的摩根锥齿兽Morganucodon，我国的中国锥齿兽Sinoconodon等，新近有人将这些最早的哺乳动物从哺乳纲排除出去，作为进化上的旁支。最早的哺乳动物出现后不久，兽亚目的早期成员和植食的原兽类也开始出现。中生代的哺乳动物虽然分化成很多不同的类群，但所有这些哺乳动物都是些体型非常小的动物，在整个恐龙统治大地的一亿多年时间内，哺乳动物一直是不很起眼的小型动物，直到中生代结束时也没有一种体型超过兔子的大小。植食的原兽类即多瘤齿兽类ultituberculata是最成功的早期哺乳动物，特征和习性类似啮齿类，可能多数穴居，而一些种类可能树栖。在白垩纪的蒙古，80%的哺乳动物都属于多瘤齿兽类，而在中生代结束的时候，多瘤齿兽类依然残存下来，直到渐新世才由于啮齿类竞争等原因而完全灭绝，其生存的时间达到1.3亿年之久。中生代不仅在动物方面，植物方面也有了巨大的变化。裸子植物开始成为主要植物群。苏铁、本内苏铁、尼尔桑、银杏及松柏类自三叠纪起迅速发展起来。其中除本内苏铁目始于三叠纪外，其它各类植物均在晚古生代就开始有了发展，但并不占重要地位。二叠纪的干燥性气候延续到了早、中三叠世，到了中三叠世晚期植物才开始逐渐繁盛。晚三叠世时，裸子植物真正成了大陆植物的主要统治者。标志三叠纪的典型的红色沙岩说明当时的气候比较温暖干燥，没有任何冰川的迹象。今天一般认为当时在两极没有陆地或覆冰。因为当时地球上只有一个大陆，因此当时的海岸线比今天要短得多，三叠纪时遗留下来的近海沉积比较少，只有在西欧比较丰富。因此三叠纪的分层主要是依靠暗礁地带的生物化石来分的。最后我们见到了新生代的古生物化石。新生代已经完全由哺乳动物统治。新生代开始时，中生代占统治地位的爬行动物大部分绝灭，繁盛的裸子植物迅速衰退，为哺乳动物大发展和被子植物的极度繁盛所取代。因此，新生代称为哺乳动物时代或被子植物时代。哺乳动物的进一步演化，适应于各种生态环境，分化为许多门类。到第三纪后期出现了最高等动物原始人类。在参观过程中，我们还见到了古代猿人生活的洞穴模型以及其头骨修复化石。我们充分感觉到现代智人发展过程中脑容量真的有了很大扩展。在参观过程中，馆内工作人员还向我们介绍了古生物地质研究与国民经济发展的关系。当年，大庆油田打钻所取得的岩心就是送到这个研究所来鉴别是否富含油质，再选择是否继续钻孔。而如今，仍有许许多多的油田岩心被送到这里来做鉴别，让我大开眼界。这次地质实习让我了解了很多关于古生物的知识，对我在大三的工程地质和土力学的学习将会有重大帮助。南湖时间：2013年9月15日星期日实习内容：今天，我们来到了南湖社区服务中心的地质勘探现场，现场的有一辆炮头机正在作业。我们受到了工地方面张伟经理的热烈欢迎。据介绍，这里原来是河西南湖邮局的地块，现在正在拆除原本在这个地块上的建筑，改建后，这里讲成为一处社区服务中心，兼具文化、医疗和办公等功能。南湖邮局地块位于文体路以西、文体西路以东、南湖东路以南，用地面积约0.84公顷。由于建筑设施老旧，南湖邮局地块已经成为南京市政府明确的全市178个危旧房、城中村改造项目之一。为了丰富周边地区市民的文化生活，建邺区准备对这一地块进行综合改造，完善相关功能配套。根据计划，这一地块用地性质将由商住混合用地调整为基层社区中心用地，容积率3.8，建筑高度为50米，建筑密度50%。绿地率为20%。南湖邮局地块拟建设一幢12层楼带5层裙房的建筑，该12层小高层将为框架结构，拥有3个地下室，其主楼不超过24米，其主要功能为社区服务、社区医疗、社区康乐、社区文化及办公，这一规划方案已经初步通过了日照分