地质实习指导书.doc

土木工程地质野外实习指导书(用于土木工程2005级)一、实习目的及要求1.土木工程地质是一门实践性很强的专业基础课，进行工程地质野外实习是非常重要而且必不可少的一环，可以有效地强化理论教学效果，提高同学们对工程地质基础知识、常见工程地质问题及其处理、不良地质现象及处理的感性认识。2.要求同学们认真对待此次实习，服从安排，统一行动，认真作好实习笔记，多看、多问、多思，实习完后一周提交土木工程地质实习日记及土木工程地质实习报告。3.每位同学须带笔记本、笔；有照相机的同学最好带相机。4.每一位同学都必须参加本次工程地质野外实习，不得无故缺席。5.本次实习记1个学分，野外实习成绩由两部分组成：实习日志及实习成果报告各占30%，实习期间表现占40%。二、实习内容观察点1：岳阳市体育馆西侧金鹗山隧道工程人工开挖剖面实习1. 地层及岩性、岩层层理、节理的观察；2. 高陡边坡的坡度、台阶设置情况；高陡边坡顺岩层面的崩坍、滑坡现象观察；3隧道位置的选择与岩性、岩层走向的关系观察；4.风化壳的认识。观察点2：郭镇岳兴公路沿线（岳阳职院至茅栗铺）1.地形、地貌、地层岩性的认识；2.断层的形成机理，断层面、断层破碎带、断层裂隙、断层劈理、断层破碎带及裂隙充填的石英脉、断层伴随的牵引现象，如断层面形成的弯曲现象等；3. 褶皱的认识及其形成机理。4. 风化壳的认识。观察点3：岳阳市南湖广场岳洲帝苑勘察现场实习1.认识不同型号的钻机、钻进方法、钻探操作过程2.了解野外钻探岩性记录内容3.现场认识钻探孔的布置4.认识现场原位测试三、概念提示 褶皱构造：层状岩层呈一系列的波状弯曲而未丧失其连续完整性的构造称褶皱构造，它是岩层塑性变形的结果，是地壳上广泛发育的地质构造基本形态之一。褶皱的基本形态是褶曲，是岩层的一个弯曲，其基本形态有背斜和向斜。背斜在外形上是一个中部向上拱起来的弯曲；向斜是一个中部向下坳陷的弯曲。 裂隙的一般概念：岩岩沿断裂面无显著位移的断裂构造称为裂隙。常成群出现，作有规则的排列。裂隙有开口的、闭口的和隐蔽的，开口裂隙具有明显的空隙，两壁有些张开，往往是地下矿液和地下水活动通道。闭合裂隙为肉眼可见，不具明显开口，两壁紧接。隐蔽裂隙显示为毛发裂纹，一般肉眼不易觉察，岩石受打击沿此面破裂时，才显现出来。 原生裂隙：指岩石在成岩过程中形成的裂隙。 次生裂隙：指岩石成岩以后受外界机械力和应力作用下形成的。如：风华裂隙是风化作用形成的裂隙，它一般在地面或接近地面的岩石中较为发育，一般不太规则，延伸不远。 减压裂隙（卸荷裂隙）：当侵蚀、风化、剥蚀作用使岩石释放上覆地层的自重压力时，便形成减压裂隙，在地表附近、坑道、河谷岸坡及冲沟边均可能产生此种裂隙。 构造裂隙：伴随构造运动过程中形成的裂隙，一般较为发育。劈理：岩石受力变形，沿着一定方向分裂成平行的或大致平行的密集薄层或薄板状的细微构造。 断层：岩体沿断裂发生显著相对位移的断裂构造。五、实习参考资料参见“岳阳地区地层、地形、地貌、地质构造简介”岳阳地区地层、地形、地貌、地质构造简介一、区内地质条件（一）地貌地质1.地貌概况岳阳市位于低山丘陵与洞庭湖平原的接壤地带，地形地貌严格以基底构造土马坳扇形背斜、盖层构造郭镇向斜、路口铺向斜和北西向及北北东向断层为主体的区域地质构造复合作用控制。现今地貌景观东高西低，呈微波状起伏向洞庭湖倾斜，地形总体走向由西向东呈北北东、北东向阶梯状带状分布，其地貌类型有构造剥蚀丘陵、山丘岗地、冲湖积平原、河湖漫滩、阶地及湖泊、冲沟、水系等。由于受不同内外动力地质作用的长期改造，显示不同的特征，下面依其形态特征和成因类型分述：2.地貌类型(1)构造剥蚀丘陵(高丘)在赶山-甄壁山一带由硅质岩类硬质岩石形成垄状丘陵，地面高程100-139.54米，自然坡角17-27度，以陡坡为主，西坡临湖地段为陡坡，坡顶见较薄的残坡积物，北坡坡脚地带有较厚的山麓堆积相冲洪积物。路口铺向斜南北两翼，山势走向均与构造线一致，在路口铺向斜北翼的花园坡-陆城马鞍山一带震旦系长石石英砂岩、硅质岩难于风化，形成长条形垄状山脊。在白泥湖北罗士坡-庙山一带，寒武系五里牌组页岩、泥质粉砂岩夹隐晶质白云岩组成单面残山和高丘岗地。路口铺向斜南翼即一O七国道南山，由震旦系、寒武系地层形成长条形的低山丘陵，大部分地段自然坡角为大于25的峻坡，坡间冲沟发育呈“V”字形，山前地带见较厚的冲洪积物堆积。路口铺北至长炼垄口一带为向斜北翼岩层，由绿泥石千枚岩、粉砂质板岩、变质粉砂岩形成地面高程为100-208.6米的低山丘陵，丘间冲沟发育，冲沟内及山前地带有较厚的冲洪积物堆积。岳阳市远离河湖的东部地区，北西向土马坳扇形背斜褶皱基底形成构造剥蚀丘陵区。岳化总厂剥蚀丘陵区：岳化总厂厂后区含厂大部分地段，地面标高在100-435.6米，地形切割强烈，自然坡角大部分为大于25度的峻角，岩石裸露，丘间大小冲沟、沟谷发育，并发育有小河谷，除小河谷内见冲积物堆积物外，坳沟、冲沟内均已堆积较厚的冲洪积物堆积层。(2)构造剥蚀丘岗（中丘）a. 白石岭构造剥蚀丘岗区（即城陵矶经济技术开发区白石岭小区）：海拔高度在50101.09米，自然坡角在部分地段在1516度之间，为陡坡，局部为大于25度的峻坡，丘顶、丘坡岩石裸露，地貌特征为岗丘和冲沟交替出现，大小冲沟发育，由大小冲沟组成树枝状冲沟，沟底呈“V”字形，沟内见35米厚的冲坡积物，丘间部分地带为浅而宽的堆积沟谷，有白石岭至北港常年流水的北港河谷，冲堆积物厚度一般35米，最大厚度可达10余米；由北港五七渔场至冷水铺方向的沟谷和湖沟联为一体，受内湖水涨水落影响，北港河谷、大桥湖岩边缘地带形成侵蚀堆积阶地，阶面平缓，向河湖倾斜。b. 金鸡山-金鄂山构造剥蚀堆积丘岗区：位于南湖大道中段两侧。地面标高50-96.4米，由冷家溪群泥质板岩和粉砂质板岩、变质粉砂岩组成不规则的岗丘，自然坡角15-25度，为陡坡，局部大于25度，为峻坡，大部分地段岩石裸露，丘顶、丘坡见较薄的残坡积物，植被发育，丘间冲沟，量“V”字形，沟底大部分被冲坡积物充填。c. 岳化总厂有丘岗区：云溪镇及云溪至临湘公路两侧和岳化总厂厂前地带，地面高程50-100米，其中龙王山、大伏牛山、笔架山为独立山丘，区内山丘和冲沟、坳沟交替出现，大小冲沟成树枝状展布，丘顶、丘坡大部分地段岩石裸露，部分地段见较薄的残坡积物，冲沟、泑沟及坡脚地带见较厚的冲坡积物堆积。（3）剥蚀侵蚀堆积丘岗（低丘）：a.南津港-芭蕉湖侵蚀剥蚀堆积丘岗区本区南起南津港北至芭蕉湖，从南津港至东风湖段呈北北东向展布，然后由东风湖到芭蕉湖段则呈北东向展布，总体由西向东呈阶梯形带状分布，西以湖岸陡坡和洞庭湖相接，东与白石岭构造剥蚀岗地区相连。本区主要特点由缓丘岗地和坳沟交替出现，波状起伏，但以丘岗为主体，冲沟相辅，除湖沟有水外，少见冲沟，有则短小，其中大致可分为以下三种情况：情况一：由南津港经岳氮、水泥厂、城陵矶粮库一线沿湖相隆起为剥蚀堆积区。情况二：由南津港千亩湖经火车站、梅溪桥、汴河园、青年堤、东风湖、吉家湖至城陵矶为北北东、北东向坳沟侵蚀堆积带。情况三：南起电机厂，经广场、粮食局、东茅岭、枫桥湖、岳纺、洞氮、城陵矶、肉联厂、岳阳造纸厂相对隆起为肃蚀侵蚀堆积区。往东由大桥湖、花板桥-铁炉村-余家垅至东风湖良田水库和由铁炉村至七中、琵琶屋，后经刘家坡、李家坡、潘家塘、许家垄、华能电厂到芭蕉湖口为北北东向坳沟，由李家坡分支经岳阳北站至芭蕉湖坳沟，为侵蚀堆积带，坳沟具有往北分支，往南复合的特征，坳沟多呈“V”字型，丘岗与其交替出现。本区除部分岗顶见有岩石零星出露和复盖较薄的残坡积层外，大部分土丘岗顶、丘坡脚及坳沟地带均复盖有不同厚度的冲坡积物。b.近滨阶地侵蚀堆积丘岗区：大桥湖、东风湖、吉家湖近岸为侵蚀堆积阶地，倚湖傍水，湖港支汉纵横，自然坡角在5-20度，大部分地段为斜坡，局部为陡坡，因受流水变迁，沉积往复变迁影响，堆积物厚度在横向和垂直方向上变化都较大，一般厚3-9米。d. 长炼溶蚀侵蚀堆积丘岗区：在长岭炼油厂及以西地段原始地貌为溶蚀洼地，由厚10-20余米的残坡积红粘土低丘岗地，在厂南鄂家山，白云质灰岩裸露，形成与构造线方向一致的长垣溶蚀残丘。(4)侵蚀阶地型堆积丘岗区 湖滨-黄沙湾、北门渡口、城陵矶等地长江、洞庭湖岸地带组成阶地型侵蚀堆积丘岗。 a.湖滨-黄沙湾侵蚀型规程阶地 在湖滨-黄沙湾一带沿湖地带，在东西1-2千米范围内。按堆积类型可分IV级掩埋阶地和III级上迭阶地。 IV级掩埋型阶地：分布湖滨-黄沙湾古河道内，为掩埋型阶地，由中更新统下组河湖交替相含砂粘土、含粘土砂砾、砾质砂组成，大部分地段被上迭III级阶地掩埋。 在南津港南岸一带为基座阶地，由中更新统下组山麓冲-洪积成因的含粘土砂、砾石、卵石、巨石混杂堆积而成。 III级上迭阶地：湖滨-黄沙湾上迭阶地座落在掩埋型IV级阶地之上，由中更新统上组网纹红土，含粘土砾砂、含粘土砂砾石层组成，具明显二元结构。一般厚度4.9-26.68米，最大厚度可达49.95米，阶面微向洞庭湖倾斜，高出湖水15-30米，阶面标高在45-55米之间，阶地前缘与湖岸接触处有冷家溪群板岩和震旦系石英砂岩出露，形成湖蚀陡坎或新月形湖蚀台地。b.城陵矶侵蚀型堆积阶地：城陵矶侵蚀型堆积阶地，主要有河流冲积III级基座阶地，阶地前缘在岳阳造纸厂和岳阳电厂一带，在长江边陡坎见强风化板岩岩层露头。城陵矶粮库-洪山矶一带为阶地后缘，阶面标高45-50米。阶面向长江方向倾斜，III级阶地由网纹状粘土砂砾石层二元结构堆积物组成。上复地层网纹状粘性土和砂砾石层二元结构层构成上迭II级阶地。在华能电厂北、纸厂芦苇场冲湖积平原区，I冲湖积层组成级上迭阶地迭加其上。c.北门渡口侵蚀堆积阶地：在北门渡口九华山一带为III级基座阶地和II级上迭阶地，III级基座阶地见较薄的网纹状粘性土层，座落在强风化板岩之上，II级上迭阶地由含粘土细中砂、中细砂组成垣状山丘，阶面标高34.85-57.50米，高出湖水位11-25米。(5)冲湖积平原区：a.河湖高漫滩高漫滩一：北门渡口河湖高漫滩北门渡口、东风渔场，由于人工围堤形成高漫滩，为I级上迭阶地，从上至下为粉质粘土、粉土、含淤泥质粘土及中细砂组成。阶面标高18.9-32.76米，向洞庭湖倾斜，堆积厚度8.3-12.90米，最大厚度20多米。高漫滩二：城陵矶北河湖高漫滩分布在岳阳造纸厂芦苇场、华能电厂北至松阳湖农场一带湖漫滩平原和冲湖积平原边成整体，宽度2-3公里。在岳阳造纸厂和华能电厂地段由粉质粘土、粉土、含淤泥质粘性土、中细砂组成，堆积厚度在13.51-15.30米，阶面标高22.38-33.90米。向长江倾斜，上迭在III级基座阶地和II级上迭阶地之上。高漫滩三：陆城废弃机场高漫滩 为长江河漫滩冲积平原，由冲积粉细砂、粉土、冲积粘性土组成。b.河湖低漫滩 湖滨-黄沙湾西岸滩地带，南津港铁路桥西及沿东洞庭湖东岸为低漫滩，丰水季节水淹，枯水季节水退，水涨水落，从上至下由淤泥质土类、中细砂、粉质粘土组成。(6)岩溶平原区： 场区北路口铺、长炼、白泥湖一带，由基底岩石为碳酸盐类易溶白云质灰岩，其上有较厚的残积红粘土和冲洪积、冲坡积物复盖层。地形平坦，形成溶蚀平原。（二）地层区内地层以第四系复盖层和组成褶褶基底的冷家溪地层分布最为广泛。大桥湖南岸-湖滨一带郭镇向斜内，主要有震旦系、寒武系下统地层。陆城-长炼-路口铺一带临湘向斜中有震旦系、寒武系、奥陶系、志留系地层出露。详见“岳阳地区地层综合柱状图”1.元古界冷家溪群(Ptin) 第三岩组(P3tin)：灰绿色中原厚层状粉砂质板岩、绢云母千枚岩与灰绿色厚层变质砂岩、细砂质板岩组成三至五个韵律层。在吉家湖-冷水铺北红光、海家屋、城陵矶一带至云溪地区出露。分布于冷水铺以南和云溪、路口、陆城区内部分地区。第二岩组(P2tin)：灰绿色绢云绿泥石千枚财、变质粉砂岩、变质细砂岩。在临湘向斜北翼至长炼、陆城一带变质较深为绢云母绿泥石千枚岩。在云溪、冷水铺至南湖一带为粉砂质板岩夹泥质板岩和泥质板岩夹粉砂质板岩互层。2.震旦系：震旦系地层不整合在冷家群地层之上，郭镇向斜和临湘向斜岩性差异。a.临湘向斜 震旦系下统陆城组(Zal)：灰白色紫灰色石英砂岩含砾长石石英，凝灰质砾岩 南沱组：灰白色含砾石英砂岩、粉砂岩、长石石英砂岩 陡山沱组(Zbd)：灰色、深灰色黑色硅质页岩，炭质页岩夹微晶白云岩 震旦系上统灯影组(Zbdn)：深灰色、灰黑色薄至中厚层硅质岩夹碳质页岩和硅质页岩。b.郭镇向斜 震旦系下统莲沱组(Zal)：上部瓦灰色泥质、粉砂质板状页岩、中部长石石英砂岩、下部深灰色变质石英砂岩夹粗砂岩 南沱组：上部灰绿色冰碛砾泥岩、中部紫红色含铁泥质板状页岩；白色、浅黄色中-细粒长石石英砂岩，下部灰色冰碛砾泥岩。 陡山沱组(Zbd)：上部灰黑色薄层粉砂质、硅质、炭质页财和中厚层状黑色硅质炭质页岩夹薄层硅质岩；中部深灰色条带状含炭质微粒白云岩，局部夹硅质炭质页岩，下部黑色硅质、炭质页岩和薄层硅质岩、灰白色白云岩。 震旦系上统灯影组(Zbd)：上部中厚层状硅质岩，局部具条带状构造，中部薄层状硅质页岩夹少量中厚层硅质岩，下部中厚层状硅质岩。 寒武系：寒武系地层仅在临湘向斜两翼出现，湖滨寒武系地层被较厚的第四系土层复盖。 羊楼洞组(ey)：黑色炭质页岩，炭质粉砂质页岩、炭质泥岩、下部夹薄层硅质岩 五里牌组：黄褐色、黄绿色页岩、粉砂质页岩，下部夹隐晶质白云岩 清虚洞组：灰色、深灰色薄至中层状白云质灰岩、白云岩，下部夹钙质页岩。 高台组：灰色、灰白色白云岩。 奥陶系与下伏寒武系地层呈整合接触。 六分乡组：灰色、灰黑色厚层泥质条带灰岩夹黄色页岩 红花园组：灰色、深灰色生物碎屑灰岩 大湾组：紫红色薄至中厚层瘤状灰岩、泥质灰岩夹灰绿色瘤状灰岩和黄绿色页岩。 牯牛潭组：灰紫色厚层龟裂纹灰岩 临湘组：灰色、灰绿色中至厚层状瘤状灰岩 五峰组：黑色炭质页岩、硅质页岩、薄层硅质岩 志留系：黄绿色、灰绿色页岩、粉砂质页岩夹粉砂岩。与下伏五峰组呈假整合接触。 第四系：全新统：腐质土、粉质粘土、砂、砂砾；粉质粘土、淤泥质粘性土与粉土、中细砂交互成层。上更新统白水江组：上部黄褐色砂质粘土、下部灰、黄褐色砂砾层。中更新统(白沙井组)：上部网纹状粘性土、下部砂砾、卵砾石层及上部浅黄色中细砂、下部粘土层和中细砂。下更新统：上部半胶结粘土质含砾粗砂及粘土层，下部松散砂、砾石层。（三）构造 本区大地构造位置位于扬子准地台江南地轴北缘。岳阳市处于区域东西向构造和北东向构造的复合部位，区内主要褶皱构造有北西-北西西向分布的土马坳扇形背斜，为基底构造。盖层构造有临湘东西向向斜，北西向郭镇向斜和北东的洪湖-湘阴断裂，即晚近期有所活动而控制第四纪沉积的湘江断裂构造。详见构造纲要图。1.褶皱构造a.土马坳扇形背斜b.郭镇向斜c.临湘向斜2断裂构造a.洪湖-湘阴断裂(湘江断裂)：b.区内断裂构造长炼断裂带赶走山冲断层(走向断层)牛马冲断