地质实习报告徐飞飞.doc

工程地质实习报告 专业年级 土木三班 学 号 1104010506 姓 名 徐飞飞 指导教师 吕建红、陈舟 二一四年五月中国 南京第1章 前言1.1实习简介1.1.1湖山地区普地实习路线及观察内容：路线1：棒锤山西小铁路边人工剖面主要观察三叠系中下统青龙群下部地层、岩性等。利用罗盘测量地层产状。路线2：火石峰山脚下沿盘山公路路边观察火石峰北坡废弃采石场主要观察泥盆系、石炭系地层的岩性及古生物化石。观察孔山背斜在火石峰出露的特征。学会利用罗盘测量地层产状。路线3：火石峰脚下沿盘山公路路边观察中国水泥厂采石场主要观察石炭系下统的地层特征。利用罗盘测量地层产状。路线4：明文化村阳山碑材公园在明文化村古代废弃的采石场，观察二叠系栖霞组地层中岩性、化石特征。考察大石碑断层，寻找该断层存在的证据，判断该断层的性质。1.1.2六合区瓜埠山地质公园实习路线及观察内容：观看介绍瓜埠山地质公园的电视纪录片（20min）。古火山口地貌的观察主要观察古火山口的平顶山地貌，了解其形成的原因。古火山附件地区考察主要观察认识火山岩的类型及其特征，火山岩类型有：火山集块岩、火山角砾岩以及火山熔岩（玄武岩），了解玄武岩柱状节理形成的原因。在火山口周边地区观察主要观察白垩系浦口组地层、第三系雨花台组地层特征。了解河流沉积物的组成与特征，寻找雨花石。考察第四系下蜀黄土的特征，观察下蜀黄土与下伏地层的角度不整合接触关系。1.2实习要求1. 观察沉积岩地区岩溶地质现象。2. 观察、认识沉积岩的地层、岩性及古生物化石。3. 观察地质构造现象，认识褶皱构造现象和断层构造。4. 观察地下水现象。5. 学会使用罗盘，包括：测量岩层的产状，并学会在地形图上定点。6. 观察认识火山岩地区（主要为玄武岩）地貌现象。7. 观察认识火山岩地层及岩性。8. 观察认识下蜀黄土、浦口组、雨花台组地层沉积物特征。1.3实习目的1. 时间与理论相结合普地实习是让我们学生走出课堂，走进野外，使得我们对一些基本的地质现象获得些感性的认识，并巩固我们在课堂上学习到的一些理论知识。2.实际操作技术的学习老师向我们传授野外工作的基本技能，它包括地质罗盘的使用，产状的测量以及地质报告的编写。3.为从事有关地质的工作打基础普地实习能使我们较好的掌握野外地质工作的方法，建立起地质体的空间概念，并为今后从事地质工程及其相关领域的测绘工作打下坚实的基础。4.培养对专业知识的兴趣普地实习使得我们对地质工作的性质与内容有所了解，开阔眼界，培养对地质学科的热爱，巩固专业思想。1.4实习过程概述5月24日，我们早上8点半集合出发，前往第一站，汤山镇湖山地区。在此之前，我们已经获得实习的大致路线及地区地质情况简介，便于我们将理论与实践很好的结合在一起。5月25号，我们随车前往六合区瓜埠山地质公园，南京市地质博物馆进行实习。实习之前，预先分组，领取实习用品，并且拿到了地质实习指导书，使得实习有序的进行着。5月24日上午前往汤山，观察并了解褶皱的基本形态之背斜的同时了解不同岩石的性质，获知地质考察的必要的基本知识等；5月24日下午前往阳山碑材，观察并了解断层构造中的正断层之余参观游览天下第一碑的风景；5月25日上午前往南京六合地质公园，观察了解石柱林、雨花石等景观并了解其形成过程及原因；5月25日下午前往南京地质博物馆，在老馆中了解了我国地质研究的发展历程，以及一些典型的岩石标本，在新馆中了解了恐龙时代，以及一些典型的地质现象，生命历程。第二章实习内容2.1湖山地区普地实习2.1.1汤山地区地形地貌简介汤山位于南京城东约28km，自南京有汽车直通汤山镇、湖山地区，交通方便。本区位于宁镇褶皱束的南带，地形上有三列山组成，走向NEE，三列山之间是两个纵向次生谷地。北列山海拔高度在120至169m,包括排山、棒锤山。谷地1：北侧湖山谷地是二叠系龙潭煤系地层，经过地表水侵蚀形成，该谷地两侧的谷坡上发育有二级阶地，第一阶地海拔4060m,即农田、煤矿所在地，第二阶地海拔6070m，主要为残积、坡积之碎石，夹有少量冲积成因的粉砂质粘土。中列山山势较高，一般标高为160250m,主要包括黄龙山、团山、纱帽山、土山、陡山、狼山等，主峰孔山高341.8m。谷底2：南侧谷地是志留系高家边组页岩地层被剥蚀而成（老宁杭公路）。南列山简称汤山，其主峰海拔292.3m.泉水：孔山北坡山脚下，有孔山寺泉；棒锤山泉，均为上升泉。2.1.2汤山地区地质实习内容路线:1：棒锤山西小铁路边人工剖面从下车的地方，沿着公路旁的幽幽小路进去，我们能看到防护墙那边的铁路，这座山脚棒槌山，当时为了修建铁路，形成了人工剖面。该坡面出露的岩石属于青龙群组，大致分三部分，上部：黄绿色页岩、泥岩，夹薄层微晶灰岩，产有菊石、克氏蛤。中部：灰色薄层微晶灰岩与黄绿色页岩、黄褐色泥岩互层，层理清楚，产有菊石。上部：灰色中厚层、薄层微晶灰岩夹黄褐色泥质微晶灰岩、钙质页岩及薄层瘤状微晶灰岩、微晶砾屑灰岩。顶部：厚层状微晶灰岩。在老师的讲解下，我们知道，该剖面岩层主要是沉积岩，大致分为石灰岩、砂岩、砾岩，硬度依次提高。灰岩的强度最低，可以通过用指甲划痕看是否出现明显白色的印记来判断，判断砂岩与砾岩，则用类似钥匙之类的金属物品，在岩石上划痕，砾岩相对硬度较大，划痕较浅，几乎看不出来，砾岩有比较明显白色痕迹。 图2.1.1沉积岩层理构造图2.1.2 判断沉积岩类别沉积岩最突出的特征是沉积岩具有层理。层理是有沉积岩的成分、结构、胶结物、颜色等沿垂向的变化显示出来的一种面状构造。按照岩层层理的形态，一般分为水平层理、波状层理、斜层理。水平层理既细层界面平直，相互平行且平行于岩层面。波状层理，细层界面成波状起伏，但总体方向平行于岩层面，这在该剖面有明显的出露体现。斜层理是有一系列与岩层面斜交的细层所导致，一般出现在碎屑岩中，斜层理可分为单向斜层理和交错斜层理。在老师的指导下，我们学着使用罗盘测量岩石的产状，岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。岩层的空间位置决定于其产状要素，测量岩层产状是野外地质工作的最基本的工作方法之一，需要我们熟练掌握。1. 岩层走向的测定岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。因为走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向。2.岩层倾向的测定 岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影，恒与岩层走向垂直。测量时，将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。假若在岩层顶面上进行测量有因难，也可以在岩层底面上测量仍用对物觇板指向岩层倾斜方向，罗盘北端紧靠底面，读指北针即可，假若测量底面时读指北针受障碍时，则用罗盘南端紧靠岩层底面，读指南针亦可。3岩层倾角的测定岩层倾角是岩层层面与假想水平面间的最大夹角，即真倾角，它是沿着岩层的真倾斜方向测量得到的，沿其它方向所测得的倾角是视倾角。视倾角恒小于真倾角，也就是说岩层层面上的真倾斜线与水平面的夹角为真倾角，层面上视倾斜线与水平面之夹角为视倾角。野外分辨层面之真倾斜方向甚为重要它恒与走向垂直，此外可用小石于使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动，此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向。测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。岩层产状的记录方式通常采用下面的方式：既方位角记录方式，如果测量出某一岩层走向为310，倾向为220，倾角350，则记录为NW310SW350或310SW350或220350。野外测量岩层产状时需要在岩层露头测量，不能在转石(滚石)上测量，因此要区分露头和滚石。区别露头和滚石，主要是多观察和追索并要善于判断。测量岩层面的产状时，如果岩层凹凸不平，可把记录本平放在岩层上当作层面以便进行测量。路线2：火石峰山脚下沿盘山公路路边观察火石峰北坡废弃采石场我们老师的带领来到了火石峰脚下，沿着盘山公路向上，一边走一边观察，老师继续教我们测量产状，该地区主要发育为汤山复式大背斜， 该背斜北侧有次一级的向斜和背斜，我们在盘山公路旁看到的主要是是孔山背斜构造，一般遭受风化侵蚀作用后，背斜核部由于节理的发育，易于风化破坏，可能形成河谷低地，而向斜核部则可能形成山脊。沿着盘山公路往上走，依次经过的地层有二叠系的栖霞组（P1q）具体介绍见3.1.1地层岩性；然后是石炭系的船山组（C3c）、黄龙组（C2h）、老虎洞组（C1l）、金陵组（C1j）和高骊山组（C1g）；背斜（暂定为背斜，下有具体证明）的核部是泥盆系的五通组（D3w）。褶皱是最常见的地质构造形态之一，是指岩层在构造运动中受力形成连续弯曲的永久变形。有上面的岩层分布可以看出，两侧是新的岩层，中间为老的岩层，所以肯定以偶褶皱构造形成，沿途的石灰岩较多，溶蚀现象也比较明显，有明显的溶蚀裂缝。 图2.1.3背斜构造路线3：火石峰脚下沿盘山公路路边观察中国水泥厂采石场该地段地层岩性主要为石炭系（C）下统，分组如下：下统（C1）：C1分四组：金陵组（C1j）厚约6m，与五通组假整合接触。为灰黑色微晶生物碎屑灰岩，厚层状，生物碎屑中主要是海百合茎及腕足类碎片，含有机质及泥质成分较高，底部有一层铁质粉砂岩与五通组接触。盛产假乌拉珊瑚、笛管珊瑚，始分喙石燕、金陵穹房贝等化石。高骊山组（C1g）厚度约36m，假整合于金陵组之上，金陵组顶面颜色发红，有铁锰质薄层堆积。下部为灰白色、深灰色、紫红色页岩夹夹薄层砂岩，含灰褐色泥质生物碎屑微晶灰岩透镜体，见腕足类化石碎片。中部为灰黄色石英砂岩、粉砂岩夹数层灰紫色、灰绿色、灰色页岩。上部为灰白色、灰绿色、紫红色及灰黑色粘土质及粉质页岩，夹少量薄层砂岩。和州组：（C1h）与上伏高骊山组（C1g）为假整合接触，厚约5m，出露少，零星分布。岩性：灰黄色泥质及白云质微晶灰岩，含少量生物碎屑。化石少，有：袁氏珊瑚、贵州珊瑚、巨长身贝等。老虎洞组（C1l）厚度约6m，与和州组假整合接触。为灰色、浅灰色结晶白云岩，致密，较坚硬，遇酸仅微起泡，风化面有刀砍状溶沟。含有灰黑色、灰白色、肉红色、燧石结核，呈透镜体或团块状，产不规则石柱珊瑚等化石。（2）中统（C2）:黄龙组（C2h）厚度约65m，与老虎洞组为假整合接触。黄龙组底部有白云岩砾块组成的砾岩，砾块半棱角、半滚圆状到不规则状，直径35cm为主，由方解石胶结，其晶粒达1cm以上，厚约5m。黄龙组下部为白色微晶灰岩，斑块巨粒结晶灰岩，晶粒可粗达0.11cm，厚约5m。黄龙组主体部分为灰白色略显肉红色微晶生物屑灰岩为主夹生物屑灰岩、砂屑灰岩，厚层到块状，层理不清，仅能根据缝合线构造来判断其层面产状。产布克小纺锤虫筳、筒形纺锤虫筳、刺毛螅、莫斯科唱贝、满苏分喙石燕、犬齿珊瑚，厚度约55m。(3)上统（C3）：船山组（C3c）厚度约40m，与黄龙组为假整合接触，黄龙组顶面受到侵蚀，起伏不平，并受到氧化颜色发红。为浅灰色与深灰色互层的厚层生物屑灰岩、微晶生物屑灰岩、微晶灰岩。具缝合线构造。中部及上部产有核形石，为圆球形，似豆粒大小，色灰白，深灰色和浅灰色灰岩中均可见到，是葛万藻聚集而成，是识别船山组地层的重要标志。船山组顶部有一层极富海百合茎的生物碎屑灰岩。本组还产有麦粒虫筳、球希瓦格虫筳等化石。由于地层岩性的特征，岩层腐蚀现象较为严重，在我们灯到盘山公路上部时，由于政府在搞生态恢复工程，为了恢复之前由于开采石料所破坏的绿化，在山体表面的附上了一层层类似梯田的小平台，上面种植了植物，工人们正在从山下引水上来准备浇灌植物，是绿化尽快恢复。2.2阳山碑材公园2.2.1阳山碑材公园概况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。图2.2.1 碑身断面为取此石材，古代劳动人民付出了非凡的艰辛与血汗，数千民工累死采石场，今碑石附近坟头村即是当时民工的合葬地。这三块石材都已成形，其中碑额已与山体分开，碑身、碑座也仅有一端相连。此石材又为何遗弃不用？说法有二：一说明朝国势渐衰，朱棣又迁都北京，故不用；一说因南京地理与气候所了限，不适古代的滚木与冰运的方法，无法运输而不用。阳山碑材又名孝陵碑材，是明成祖朱棣为颂扬其父朱元璋功德而凿的。碑材分碑座、碑身和碑额三块，如果将它们拼合后竖立起来，总高度可达78米，堪称绝世碑材。但这一绝世碑材最终未被使用，依然留存在原地。此次新建的明文化村，就是以开采阳山碑材为主脉设计建造的，力求再现历史场景。2.2.2碑材公园地质实习内容我们进入公园之后，老师就让我们自己上山去观察，我们沿着山路一路向上，后来到一片空地，真有柳暗花明又一春的感觉，我们看到的很高的断崖既是天下第一碑的碑座，下面我们能看到当初试图搬运该石碑留下的凿孔，大家纷纷留影纪念，在空地上，我们能看到明显的断层构造，断层是指岩层或岩体在构造应力作用下发生破裂，沿破裂面两侧有明显的相对位移的构造现象。根据断层两盘的相对位移情况可分为正断层、逆断层和平移断层。图2.2.2 明文化表演场地图2.2.3 登山途中休息在大石碑碑座以西约50米，在该古采石场内岩壁上，在栖霞组灰岩中发育一条延伸几十米的断层。该断层自岩壁向东延伸至采石场底部清晰可见。该断层是发育于陡山大石碑向斜核部地区的一条以正断层性质为主的断层。断层证据有：1. 有明显的断层面存在，倾角较陡，近乎直立约7585，断层面主体向南西倾斜（约230）。2. 断层两盘地层产状相同，岩性同为栖霞组灰岩，但地层横向不连续，发生明显错动。3. 沿断层带走向发育有断层角砾岩和张节理，节理缝内充满有梳状的粗大方解石脉。4. 沿断层面走向发育有构造裂隙泉，为古代人所用水井。图2.2.4 碑身顶部图2.2.5 碑座在大碑石的碑身西侧，碑身与山体之间形成了“一线天”奇观，实乃也存在一条断层，该断层倾角几乎直立，达85以上，综合判断该断层为一条正断层。断层主要证据：存在断层面，其上岩面较破碎，分布有构造岩。古代工匠就是沿着此断层破碎带进行开挖，使大石碑碑身与山体容易分离，彰显了古代劳动人民的智慧。2.3六合区瓜埠山地质公园2.3.1瓜埠山地质概况南京六合国家地质公园瓜埠山景区位于瓜埠果园。六合国家地质公园总面积92平方公里。以火山群、石柱林群、雨花石层群等地质景观为主体，以自然生态和人文景观为辅的大型综合性地质公园。瓜埠山景区的石柱林，是国家地质公园主要景区之，以玄武岩石柱林为主，石柱自上而下呈扇形排列，高度有6070米，十分壮观，构成了“雄师之塔”，“孔雀开屏等丰富多彩的景观。国内地质专家和来自新西兰、澳大利亚等国的地质专家共同考察论证，“六合石柱林”是一千万年以前火山爆发时玄武岩喷到地面冷却后产生的六棱形、五棱形等不同形态的“柱状节理”，它比闻名于世的美国黄石公园石柱林还要高大、壮观、雄伟。图2.3.1 山顶雄狮图2.3.2 孔雀开屏2.3.2瓜埠山地质公园实习内容进入地质公园，我们首先观看了地质公园介绍的视频，其中向我们展示了地质公园奇特壮观的地质形态，使我们带着浓厚的兴趣，在老师的带领下继续向前走，我们经过楼梯向上，出现了很大的空地，远处有几座山相连，远远的看去，山上石柱成林，整齐茂密，观景路两旁，堆放着火山弹，已经被腐蚀差不多了。瓜埠山是由火山喷发形成的小型盾火山。由于火山喷发时，喷发猛烈、喷发较高、快速冷却等原因形成了火山角砾、火山渣、火山弹、火山灰等物质，在山顶位置保留的黑色岩石，为原来火山通道中的火山渣，与柱状节理组合在一起，形成一座自然雕塑的雄狮。图2.3.3石柱林石柱林是火山活动标志性产物之一。当玄武岩熔岩在冷却过程中其表面形成无数冷凝收缩中心，如果岩石结构均匀，这些收缩中心则均匀等距排列，在垂直于联结收缩中心直线方向因受张力作用而形成裂缝，裂缝横切面常为六边形。随着熔岩进一步冷凝，六边形裂缝会将整个熔岩层切割成无数的六方柱体，在发育不理想时柱状节理的横切面可以是四边形、五边形、七边形和八边形等。沿多个中心发生收缩，从而形成平面呈六角形或多角形的裂隙节理)，沿着这些裂隙面，熔岩便被分割成多角柱状体，从而形成了石柱林这一景观。多角柱状体中心收缩，形成裂隙节理原岩层图2.3.4石柱林的形成过程简图我们在老师的指引下，来到雨花石群组脚下，雨花石是南京的标志性的物品，我们都拿了几个，留作纪念，尽管知道真正好的雨花石已经找不到了，但还是很开心，我们沿着山绕过去，能看到，一大片紫红色山体，为紫红色的砂岩。雨花石地层，属第三系地层（N1-2y），灰色、灰黄、灰绿、灰红色或黄褐色弱固结碎屑岩，包括：砾岩、沙砾岩、粉沙岩、泥岩。砺石成分以石英为主，其次是燧石、石英砂岩、硅质灰岩以及火山岩、变质岩等，砾径一般为数厘米，少量在10厘米以上，个别大于50厘米，总体分选性中等，磨圆度好，具有定向排列。砂层具有清晰大型的斜层理。2.4南京地质博物馆2.4.1南京地质博物馆简介南京地质博物馆原名地质矿产陈列馆，建于1935 年，其前身是1913 年成立于北京的工商部地质调查所矿产陈列室，迄今已有 7