登封嵩山地质考察实习报告

嵩山实习报告学生姓名：王**学号：20**4*50**专业班级：13****指导教师：***提交时间：20**-0*-0*目录第一章引言 -4-第二章嵩山实习大致流程 -6-1.实习地点： -6-2.实习时间： -6-3.实习目的： -6-4.实践路线： -6-第三章地质--岩石 -7-第一节岩浆岩 -7-1.岩浆岩的定义、形成及分类 -7-2.实习内容 -9-第二节沉积岩 -13-1.沉积岩的定义、形成及分类 -13-2.实习内容 -14-第三节变质岩 -15-变质岩的定义、形成及分类 -15-2.实习内容 -17-第四章地质--构造 -19-第一节褶皱 -19-1.褶皱定义及特点 -19-2.实习内容 -22-第二节断层 -23-1.断层的定义及特点 -23-2.实习内容 -24-第三节节理 -25-1.节理的定义及特点 -25-2.实习内容 -26-第四节洪积扇 -26-1.洪积扇的形成条件和特征 -26-2.实习内容 -27-第五章自然地理--土壤 -28-第一节嵩山土壤类型及其分布规律 -28-1.土壤定义及其形成的影响因素 -28-2.嵩山地区土壤的概况 -31-3.实习内容 -31-第二节黄土地貌 -32-1.黄土地貌定义 -32-2.实习内容 -33-第六章自然地理--水文 -35-第一节少林水库 -35-1.少林水库概况 -35-2.登封水系概况 -35-3.实习内容 -35-第二节河流地貌 -36-1.河流阶地的形成和分类 -36-2.实习内容 -36-第七章自然地理--植被 -37-第一节嵩山地区植物多样性 -37-1.实习内容 -37-2.实习工具 -37-3.实习方法 -38-第八章结束语 -39-引言日出蒿山坳，晨钟惊飞鸟，林间小溪水潺潺，坡上青青草……”。一曲悠扬的《牧羊曲》依然让人心如潮水。少林寺的秀丽景色早已从这首优美的歌里栩栩如生地萦绕心怀。有着天下第一名刹少林寺的嵩山，坐落在河南省登封市西北，主体由太室山、少室山东西两座大山组成。嵩山古老的岩石系形成于23亿年前，此前，嵩山是一望无际的大海，据中外地质学家考察，嵩山岩石发育完整，在地球发展历史上，历太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五代，习称为“五世同堂”。嵩山地区的岩浆岩、沉积岩、变质岩的出露，构成了中国最古老的岩系，登封群的“登封朵岩”。据中国地质界测定，这里是世界上稀有的自然地质宝库。据地质学家考察，经过23亿年的“嵩阳运动”，8亿年前的“中岳运动”，5、6亿年前“少林运动”，才结束了地质史上的元古代，进入了古生代的寒武纪和奥陶纪。又经过约两亿年，此处地壳上升至海平面以上，因其受风化和剥蚀作用，形成了嵩山地区的含煤地层。两亿三千年前后，中国的版土上，又发生了一次延续很长时间的地壳运动，南北广大地区的“燕山运动”，嵩山地区受到南北方向的推挤，形成了今天的山势地貌。嵩山被誉为我国历史发展的博物馆，儒、释、道三教荟集，拥有众多的历史遗迹。其中有中国六最：禅宗祖庭――少林寺；现存规模最大的塔林――少林寺塔林；现存最古老的塔――北魏嵩岳寺塔；现存最古老的阙――汉三阙；树龄最高的柏树――汉封“将军柏”；现存最古老的观星台――告城元代观星台。此外，太室山黄峰盖下的中岳庙始建于秦，唐宋时极盛，是河南现存规模最大的寺庙建筑群；嵩阳书院气宇恢宏、古朴高雅，宋时与睢阳、岳麓和白鹿洞书院称四大书院；加上苍翠清幽的法王寺，回环险绝的轩辕关、慧可断臂求法的立雪亭等等，皆为中国人文风物的瑰宝。有哪个地方能在禅宗上有如此众多的汇集，只有嵩山！！看一看幽静神秘的佛门胜地，感受那里的清净脱俗，也许会成为每个喜欢旅游者的一个美好的愿望资源与环境学院开设两门必修课《地质学基础》、《现代自然地理学》源自自然。学院为了让我们将理论与实际结合，以此加深对该专业的认识。学院安排高更和老师，张永民老师带队深入自然，由党委书记周红琦、副院长郑纯辉、团委书记王帅等领导人员监督、管理，来到世界地质公园嵩山进行为期五天的野外实习调查。本次实习主要内容有沉积岩、岩浆岩、变质岩三大岩石种类以及褶皱、断层等地质构造和化石等地质学内容，地貌、水文、植被、土壤等自然地理相关实习内容。另外，在50年代以后，前往嵩山进行实习的地质院校也很多，主要有中国地质大学、陕西师大的地理系、河南省所有的地理专业的师生等，而我校是众学校中较早来嵩山实习的一个。可见，嵩山对我们这些学地理的的确是块宝地。对我来说，也将是非常珍贵的！第二章嵩山实习大致流程1.实习地点：嵩山地区2.实习时间：2014年5月22日—2014年5月26日3.实习目的：加深对课本知识的理解，实践联系课本，活化课本知识；培养实际动手能力及用地质观点观察地质现象的能力；学习使用地质锤、GPS、放大镜、罗盘仪等工具；4.实践路线：5月22日：登封市区—嵩山国家气象观测站--教练场（花岗岩）--少林武校旁的小山头（麦饭石）--山脚下公路旁（片麻岩）。5月23日：少顶山（地形要素）--少顶山山顶（洪积扇）--中岳庙后沟（大背斜）--中岳庙后沟1000米处（石英岩）--黄盖亭后的小路上（千枚岩）--玉皇庙下的小树林（侵入岩）--玉皇庙旁的小河边（断层）--玉皇庙旁的小河边右行50米（砂砾岩）。5月24日：少林水库（水文）--嵩山书院东侧100米（洪积扇上部）--逍遥沟（辉绿岩墙）--嵩山山门右侧山坡（群落乔木多样性）。5月25日：陈楼村后山上（化石标本）--陈楼村后山土坡（土壤）--新丰煤矿旁小山上（黄土地貌）--大金店镇三里庄村西200米（颍河阶地）。5月26日：嵩山少林寺、三皇寨。第三章地质--岩石第一节岩浆岩1.岩浆岩的定义、形成及分类（1）岩浆岩定义：岩浆岩(又称火成岩)，是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石，有明显的矿物晶体颗粒或气孔，约占地壳总体积的65%。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体。是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。（2）形成特征：岩浆作用主要有两种方式：喷出作用和侵入作用。并据此将岩浆岩分为喷出岩和侵入岩。侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石，称为侵入岩。侵入岩固结成岩需要的时间很长。地质学家们曾做过估算，一个2000米厚的花岗岩体完全结晶大约需要64000年；岩浆喷出或者溢流到地表，冷凝形成的岩石称为喷出岩。喷出岩由于岩浆温度急剧降低，固结成岩时间相对较短。1米厚的玄武岩全部结晶，需要12天，10米厚需要3年，700米厚需要9000年。可见，侵入岩固结所需要的时间比喷出岩要长得多。（3）构造特征：岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。如果这些气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起，岩石学家称之为流纹构造、绳状构造。如果岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体，称之为枕状构造。可见，这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。岩浆岩不论侵入到地下，还是喷出到地表，它们和周围的岩石之间都有明显的界限。如果岩浆沿着层理或片理等空隙侵入，常形成类似岩盆、岩床、岩盖等形状的侵入体，它们和围岩的接触面基本上和层理、片理平行，在地质学上称为整合侵入；如果岩浆不是沿着层理或片理侵入，而是穿过围岩层理或片理的断裂、裂隙贯入，这种情况形成的侵入体被称为不整合侵入体。人们通常所说的岩墙，就是穿过岩层近乎直立的板状侵入体，厚度一般为几十厘米到几十米，长度可以从几十米到数十公里，甚至数百公里。由于岩浆岩和围岩有很密切的接触关系，因此，围岩的碎块常被带到岩浆中，成为岩浆的捕虏体。但是生物化石和生物活动遗迹在岩浆岩中是不存在的。在岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中，由于温度、压力等物理化学条件的改变，岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地变化，因此，在自然界中形成的岩浆岩是多种多样、千变万化的，如基性岩、中性岩、酸性岩，还有碱性岩、碳酸盐岩等岩类，也充分说明了岩浆成分的复杂多样性（4）分类：超基性岩类、基性岩类、中性岩类、酸性岩类（5）岩石成分：岩浆岩的化学成分：主要造岩元素包括：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na、Ti等，还有少量的P、H、N、C、Mn等。主要化合物由SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、H2O等九种氧化物组成。二氧化硅是最重要的一种氧化物，它是反映岩浆性质和直接影响矿物成分变化的主要因素。随着二氧化硅含量的增加，FeO和Mg逐渐减少；而氧化钠、氧化钾则渐趋增加。CaO、氧化铝在纯橄榄岩中含量很低，但在辉长岩中则随二氧化硅含量的增加而增加，尤其是后者更为显著，而后随着SiO2含量的增加又逐渐降低。岩浆岩的矿物成分：1．主要矿物、次要矿物、副矿物。主要矿物指在岩石中含量多，并在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物。次要矿物指在岩石中含量少于主要矿物的矿物。副矿物指在岩石中含量很少，在一般岩石分类命名中不起作用的矿物。2．硅铝矿物和铁镁矿物。硅铝矿物也称为浅色矿物，指SiO2和Al2O3的含量较高，不含铁镁的矿物。如石英、长石等。铁镁矿物也称暗色矿物，指FeO与MgO含量较高，SiO2含量较低的矿物。如橄榄石、辉石、角闪石及黑云母等矿物。3．岩浆岩矿物的成因类型。按矿物成因可分为原生矿物、他生矿物及次生矿物。原生矿物是指在岩浆结晶过程中形成的矿物。他生矿物是指由岩浆同化围岩和俘虏体使其成分改变而形成的矿物。次生矿物是指在岩浆形成后，由于受到风化作用和岩浆期后热液蚀变作用，原来的矿物发生变化而形成的新矿物。（6）结构分类：岩石结构：是指岩石的组成部分的结晶程度、颗粒大小、自形程度及其相互间的关系。结晶程度：是指岩石中结晶物质和非结晶玻璃质的含量比例。岩浆岩的结构分为三大类：A．全晶质结构：岩石全部由结晶矿物组成。B．半晶质结构：岩石由结晶物质和玻璃质两部分组成。C．玻璃质结构：岩石全部由玻璃质组成。2.实习内容（1）花岗岩时间：2014年5月22日16:10地点：教练场天气：晴实习内容：花岗岩花岗岩：（Granite）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。花岗岩的语源是拉丁文的granum，意思是谷粒或颗粒。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。颜色：多为灰黑色，内部为红色。矿物组成：主要组成矿物为长石（红）、石英（白）、黑白云母（黑）、角闪石等。结构：粒状结构。构造：块状构造。（2）麦饭石时间：2014年5月22日17:10地点：少林武校旁小山头天气：晴，有风实习内容：eq\o\ac(○,1)了解登封市概况；eq\o\ac(○,2)了解麦饭石eq\o\ac(○,1)了解登封市概况：登封市位于河南省中西部，中岳嵩山南麓。市境东西长56千米，南北宽35.5千米，总面积1220平方千米。总人口62万人(2002年)，有24个民族。地形以山地丘陵为主，属温带大陆性气候。登封市位于河南省中西部，中岳嵩山南麓，是世界地质公园，市境东西长56公里，南北宽35.5公里，总面积1220平方公里，其中耕地56万亩，辖6乡6镇1个工业区3个办事处，有24个民族，地形以山地丘陵为主，属温带大陆性气候，全市总人口61万。位于郑州市西南部的登封，夏禹曾在此建都，称“禹都阳城”。后代曾在此地设置阳城县、嵩高县、嵩阳县。唐武则天时期改名登封县。嵩山优越的地理位置，独特的自然、人文胜景，是历代帝王巡游、祭拜的理想之地。垂拱四年（６８８年），武则天一行来到嵩山。她刚到这里就被优美的环境所吸引，于是顷刻间萌发了创新思维，一改以往帝王对中岳的所有封号，将嵩山改名为神岳。７年后的天册万岁元年（６９５年），武则天又在嵩山峻极峰建造祭坛。次年，登坛加封中岳，晋封嵩山神天中王为神岳天中皇帝，封天灵妃为天中皇后。甚至对早已名贯中岳的夏启和启母也加了号，分别为齐圣皇帝和玉京太后。同年，其下诏改元为“万岁登封”，并在县城西万羊岗建筑“封祀坛”。武则天在尽情游乐的同时，也没忘记通过举行封禅大典以展示自己的政绩和抱负，这与历代须眉帝王封中岳的规格相比，有过之而无不及。也就是在这一年（６９６年），武则天下诏改嵩阳县为登封县，改阳城县为告成县，以表示她“登”嵩山“封”中岳，大功“告成”。自此，登封县的名称历代沿用，一直到１９９４年撤县设市。eq\o\ac(○,2)了解麦饭石麦饭石：麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。麦饭石的主要化学成分是无机的硅铝酸盐。其中包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2、P2O5、MnO等，还含有动物所需的全部常量元素，如：K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素，约58种之多。麦饭石属火山岩类，其主要矿物质是火山岩。麦饭石被认为是5000-7550万年前火山喷射出的熔岩埋于地下，经过火山的高湿、炎热春天所产生的酸性物质以及地壳变动所产生的压力而形成。由此可以推断，麦饭石产于火山地带。颜色：墨绿色。主要矿物组成：黑云母、钾长石、石英。次要矿物组成：白云母、锆石、磷灰石、磁铁矿。结构：粒状结构。构造：块状构造。药用价值：治背肿、治脚气。（3）辉绿岩时间：2014年5月24日11:45地点：逍遥沟天气：晴实习内容：辉绿岩墙辉绿岩：成分相当于辉长岩的基性浅成岩。显晶质,细-中粒，暗灰-灰黑色,常具辉绿结构或次辉绿结构。辉绿结构指辉石的平均粒径大于斜长石平均长度，呈现一颗辉石包裹许多斜长石的现象；如果辉石平均粒径小于或近似于斜长石平均长度，则呈现辉石局部地包裹斜长石或与斜长石相间，称为次辉绿结构。对于辉绿结构和次辉绿结构的成因的说法不一，一般认为是由于浅成条件下矿物结晶顺序的早晚所形成。含较多填隙石英，或含由石英和正长石构成的填隙文象状交生体的辉绿岩，称石英辉绿岩，或拉斑辉绿岩；含沸石、正长石、霓辉石或霓石的，称碱性辉绿岩。易变辉石和紫苏辉石可以出现于石英辉绿岩中，橄榄石则可出现于碱性辉绿岩中。辉绿岩常呈岩床、岩墙、岩脉和岩席，也呈岩颈或岩株充填于玄武岩火山口中，辉绿岩的上述产状，是它区别于辉长岩和玄武岩的主要标志。大规模的辉绿岩侵入体，如众多的辉绿岩岩床或厚300～400米的辉绿岩板状地质体，往往出现于上覆盖层为中等厚度（约2000～3000米）的条件下，其原因是岩浆易于顺层或沿裂隙贯入。颜色：辉绿色，氧化的表面呈红褐色。主要成分：辉石、长石。次要成分：橄榄石、角闪石、磁铁矿、石英。结构：粒状结构。构造：块状构造。（4）条带状混合岩时间：2014年5月24日11；45地点：逍遥沟天气：晴实习内容：条带状混合岩条带状混合岩：条带状混合岩是混合岩的一种。浅色的岩脉物质与暗色的残留基体部分之间，呈条带状互层，两类条带的宽窄变化及其相对含量不定，但一般基体仍占主导地位（>50%）。条带状混合岩通常基体为片理发育的各种片岩（特别是云母片岩）或暗色片麻岩类，脉体物质以粉红色或灰白色花岗质为主，它们基本平行片理分布与暗色的基体成条带状互层，一般情况下，脉体厚度较稳定，并可延伸很远，但当基体为片理不佳的角闪质岩石时，脉体厚度的变化常很迅速，斜切片理的现象也较多。一般情况下，脉体和基体界线明显，但由于交代作用，有时在脉体边缘可出现由较大的黑云母所组成的薄片，甚至在基体脉体间出现类似片麻岩的过渡带。由于混合岩化同时或紧随其后的构造运动，本类岩石可出现复杂的形态变化，如出现形态多变的揉皱等。对本类岩石，研究时应注意观察：基体和脉体的矿物成分、结构、不同条带的比例、宽窄、延长方向、基体和脉体的相互接触关系以及基体和脉体接触带的交代作用和基体本身的变化等。颜色：灰白色。主要成分：石英、长石、云母。结构：粒状变晶结构。构造：块状构造。（5）浅层侵入岩时间：2014年5月23日17:30地点：玉皇庙下的小树林天气：晴实习内容：浅层侵入岩浅层侵入岩：是指液态岩浆在造山作用下贯入同期形成的构造空腔内,在深处结晶和冷凝而形成的火成岩。侵入岩主要形成于燕山期，同位素年龄值129~161.8百万年，产状为岩株、岩枝、岩脉，岩基极少。岩类以花岗岩、花岗闪长岩，花岗斑岩居多，钾长花岗岩、流纹斑岩次之。花岗岩类可分改造型、同熔型两种，改造型又分重熔型和混合交代型。改造型侵入岩。母岩物质来自经剪切重熔后的局部浅层地壳，沿着印支期褶皱核部或大断裂带侵入，一般为中、深成侵入相。岩石以铝过饱和系列为主，有钾钠比高、氧化指标低的特征。石英中气液包裹体均一，温度190~400℃。岩石具花岗结构，晚期还出现斑状结构，矿物属低温结晶序列，成岩温度700℃。以临安顺溪花岗岩、河桥花岗岩、萧山道林山钾长花岗岩为代表。同熔型侵入岩。由太平洋板块向北西俯冲或陆陆碰撞，使深部地壳熔融岩浆上升凝固而成。侵入体定位较浅，有高温结晶序列及斑状结构的特点。石英中气液包裹体均一，温度160~475℃，成岩温度970一1143℃。这类岩体与同期火山作用有密切关系，常受火山构造控制。以桐庐横村埠花岗闪长岩、天目山花岗闪长斑岩、富阳里山花岗岩为代表。接触变质：在岩浆侵入冷却后形成花岗岩。在温度上升时，过渡区的岩石受热变质作用的影响而形成变质岩（石英岩），称为接触变质。捕俘体：演讲侵入过程中有岩石掉进岩浆中，待温度下降后形成的岩石体称为捕俘体。第二节沉积岩1.沉积岩的定义、形成及分类（1.）沉积岩（SedimentaryRock)：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%。相较于火成岩及变质岩，沉积岩中的化石所受破坏较少，也较易完整保存，因此对考古学来说是十分重要的研究目标。沉积岩来自于岩石和有机物的碎片，叫做沉积物，在百万年期间积聚成堆。这些紧密的岩石比火成岩更易弯曲。像沙，盐，粘土，砂岩，炭和石灰石都是例子。（2）形成：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，以及溶解的物质经过搬运作用、沉积作用和成岩作用而形成的。形成过程受到地理环境和大地构造格局的制约。古地理对沉积岩形成的影响是多方面的。最明显的是陆地和海洋，盆地外和盆地内的古地理影响。陆地沉积岩的分布范围比海洋沉积岩的分布范围小；盆地外沉积岩的分布范围或能保存下来的范围，比盆地内沉积岩的分布或能保存下来的范围要小一些。（3）分类：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%。相较于火成岩及变质岩，沉积岩中的化石所受破坏较少，也较易完整保存，因此对考古学来说是十分重要的研究目标。(4)主要特征：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有：直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩，由2毫米到0.05毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩，由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩，由方解石为其主要成分，硬度不大的石灰岩等。2.实习内容（1）砂砾岩时间：2014年5月23日18:10地点：玉皇庙旁的小河边南50米天气：阴实习内容：砂砾岩砂砾岩：砂砾岩属于复成分砂砾岩,以砂砾岩、含砾砂岩和砾状砂岩为主,成分成熟度低。砾岩的填隙物主要为泥级细杂基(包括灰泥、云泥、粘土泥基)和砂级、粉砂级粗杂基;胶结物以碳酸盐为主,少量绿泥石和黄铁矿。砾岩的结构成熟度较低,以砾石为骨架的孔隙空间全部或部分被砂级颗粒充填,而在由砂粒组成的孔隙中,又被粘土杂基充填,构成复杂的双模态或复模态结构;常见正粒序、反粒序递变层理,其层面上常见冲刷构造和叠复冲刷构造。属于沉积岩中的陆源碎屑岩，碎屑沉积被胶结凝固后成岩，砂砾岩碎屑颗粒较大。颜色：红色，紫红色，红褐色。成分：黏土，粉砂，砾石（磨圆度不好）。结构：碎屑结构。构造：层理构造。（2）化石标本时间2014年5月25日09:20地点：陈楼村后山天气：晴，有风实习内容：化石标本陈楼后山原为一望无际的海洋，多为海象无脊椎动物，后由于各种地质作用隆起成为小山，现保留了许多化石大致分为五类：腕足类、珊瑚类、蜓类、螺类、棘皮类。腕足类：由两个半壳组成，大小不一，大可以有指甲盖大小，小则像米粒一样，生活在淡水中的腕足类动物称哈，在深海中称蚌，此类生物附着在海底岩石生活。珊瑚类：俗称石柱子、珊瑚玉。常见的珊瑚化石有单体和复体两大类型，主要为单体。单体珊瑚的骸体，从几毫米到几十厘米，通常有体壁围绕，表面饰有粗细不等的皱纹，但在进化程度比较高级的珊瑚中，体壁退化。复体珊瑚呈致密的块状体，或细弱的丛枝状，由许多细小的珊瑚个体组成，有的从母体的轴部或侧方分芽而出，有的通过珊瑚体壁上的孔或管，或各珊瑚单体之间的共骨组织或间隙管相互贯联。珊瑚骸体的骨架由无数细微的方解石质或文石质的羽针、羽簇或羽榍组成。蜓类：大小形状似麦粒、纺锤体或接近圆状。内部有网格，是浅海中的浮游生物。螺类：形状类似于现在的海螺。棘皮类：面部凸起，不平坦，跟鸡皮一样。第三节变质岩变质岩的定义、形成及分类（1）变质岩：英文名称为metamorphicrock，是一种转化的岩石。变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另一种岩石。质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。变质岩是在地球内力作用，引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重结晶变成大理石。变质岩是组成地壳的主要成分，一般变质岩是在地下深处的高温（要大于150℃）高压下产生的，后来由于地壳运动而出露地表。（2）形成：在自然界中，我们可以见到积雪在自身重压作用下，它的底层会转化成冰的现象。松软的雪和坚固的冰在成分上是一样的，但结构却是不同的。变质岩的形成过程和雪转化成冰的过程是相似的。具体说来就是地壳中已经形成的岩石因受温度、压力及化学活动性流体的影响，其原岩组分、矿物组合、结构、构造等发生转化即形成多种不同类型的变质岩，这种转变基本是在固态下完成的，这种变化我们就称之为变质作用。变质岩就是由变质作用所形成。（3）分类：一般变质岩分为两大类，一类是变质作用作用于岩浆岩（即：火成岩），形成的变质岩成为正变质岩；另一类是作用于沉积岩，生成的变质岩为副变质岩。大面积变质的岩石为区域性的，但也有局部性的，局部性的如果是因为岩浆涌出造成周围岩石的变质称为接触变质岩；如果是因为地壳构造错动造成的岩石变质为动力变质岩。原岩受变质作用的程度不同，变质情况也不同，一般分为低级变质、中级和高级变质。变质级别越高，变质程度越深。如沉积岩粘土质岩石在低级作用下，形成板岩；在中级变质时形成云母片岩；在高级变质作用下形成片麻岩。岩石在变质过程中形成新的矿物，所以变质过程也是一种重要的成矿过程，中国鞍山的铁矿就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩，这种铁矿占全世界铁矿储量的70%。此外如锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用造成的。变质岩是组成地壳的主要岩石类型之一。在变质作用中，由于温度、压力、应力和具有化学活动性流体的影响，在基本保持固态条件下,原岩的化学成分、成分和结构构造发生不同程度的变化。变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等)和由变质作用形成的特征变质矿物如蓝晶石、红柱石、矽线石、石榴石、硬绿泥石、绿帘石、蓝闪石等。(4)结构构造：变余结构是由于变质结晶和重结晶作用不彻底而保留下来的原岩结构的残余。用前缀“变余”命名，如变余砂状结构、变余辉绿结构、变余岩屑结构等，根据变余结构、可查明原岩的成因类型。变晶结构是岩石在变质结晶和重结晶作用过程中形成的结构，常用后缀“变晶”命名，如粒状变晶结构、鳞片变晶结构等。按矿物粒度的大小、相对大小，可分为粗粒（>3毫米）、中粒(1～3毫米)、细粒（<1毫米）变晶结构和等粒、不等粒、斑状变晶结构等；按变质岩中矿物的结晶习性和形态，可分为粒状、鳞片状、纤状变晶结构等；按矿物的交生关系，可分为包含、筛状、穿插变晶结构等。少数以单一矿物成分为主的变质岩常以某一结构为其特征（如以粒状矿物为主的岩石为粒状变晶结构、以片状矿物为主的岩石为鳞片变晶结构），在多数变质岩的矿物组成中，既有粒状矿物，又有片、柱状矿物。因此，变质岩的结构常采用复合描述和命名，如具斑状变晶的中粒鳞片状变晶结构等。变晶结构是变质岩的主要特征，是成因和分类研究的基础。交代结构是由交代作用形成的结构，用前缀“交代”命名，如交代假象结构，表示原有矿物被化学成分不同的另一新矿物所置换，但仍保持原来矿物的晶形甚至解理等内部特点；交代残留结构，表示原有矿物被分割成零星孤立的残留体，包在新生矿物之中,呈岛屿状；交代条纹结构，表示钾长石受钠质交代，沿解理呈现不规则状钠长石小条等。交代结构对判别交代作用特征具有重要意义。碎裂结构是岩石在定向应力作用下，发生碎裂、变形而形成的结构，如碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构等。原岩的性质、应力的强度、作用的方式和持续的时间等因素，决定着碎裂结构的特点。变质岩构造按成因分为：①变余构造，指变质岩中保留的原岩构造,如变余层理构造、变余气孔构造等；②变成构造，指变质结晶和重结晶作用形成的构造，如板状、千枚状、片状、片麻状、条带状、块状构造等。2.实习内容（1）片麻岩时间：2014年5月22日18:05地点：山脚下公路旁天气：晴实习内容：片麻岩片麻岩：片麻岩通常为中-高级变质作用的产物。具明显的片麻状构造。主要由长石、石英和各种暗色矿物（云母、角闪石、辉石等）组成。根据岩石的物质成分可分为富铝片麻岩、斜长片麻岩、碱长（二长）片麻岩和钙质片麻岩等。还可依所含矿物种类进一步分为角闪石斜长片麻岩、石榴子石斜长片麻岩、黑云母斜长片麻岩等。其原岩类型比较复杂，可以是正常沉积岩（粘土岩、粉砂岩等），也可以是火山岩、火山碎屑岩或各种侵入岩。在一定的温度和压力条件下，可由区域变质作用或接触变质作用形成。片麻岩主要由长石、石英组成，中粗粒变晶结构和片麻状或条带状构造的变质岩。颜色：灰黄色。矿物组成：长石、石英、云母。结构：粒状结构。构造：片麻构造（条带状构造）。（2）石英岩时间：2014年5月23日15:15地点：中岳庙后沟天气：晴实习内容：嵩山石英岩石英岩：石英岩是石英含量大于85%的一种变质岩，一般是由砂岩或其他硅质岩石经过区域变质作用，重结晶而形成的。在岩浆附近，也可能是硅质岩石经过热接触变质作用而形成石英岩。主要矿物是石英，一般为浅色或白色，质密坚硬，但其颗粒常结成致密块状，肉眼不容易区分。石英岩一般为块状构造，粒状变晶结构，也含有少量的长石、绢云母、角闪石、辉石等，有各种颜色，硬度高，可以作为建筑材料或铁路的铺轨石。纯色颗粒细腻的可以作为工艺品雕刻原料。主要特点：1.石英岩的硬度高，吸水较低，可以作为建筑材料，特别是用做户外用石，像是铺路石，地板，覆层等等。2.石英岩的颗粒细腻，结构紧密，可以作为工艺品雕刻用石，特别是纯色的石英石。3.由于石英岩独特的晶体结构，使其呈现出缤纷华丽而又独特的颜色及纹理，有特殊的装饰效果。4.石英岩分布广泛，方便开采，容易加工，成本低廉，是性价比很高的石材产品。5.此外石英岩的用途广泛，能作为制造玻璃、陶瓷、冶金、化工、机械、电子、橡胶、塑料、涂料等行业的的重要原料6.石英岩具有极好的耐高温性，通过物理加工为不同的粒度，可作为炼钢用耐火材料。但是石英岩质地较脆，弯曲强度不好佳，容易短裂，部分品种辐射较高。颜色：石英的颜色也很丰富，常见颜色有绿色、灰色、黄色、褐色、橙红色、白色、蓝色、紫色、红色等。矿物组成：石英岩的主要矿物为石英，可含有云母类矿物、长石、云母及赤铁矿、针铁矿等。其主要的化学成分是石英--SiO2。石英岩一般为块状构造，粒状变晶结构，呈晶质集合体。结构：变晶结构。构造：块状构造。（3）千枚岩时间：2014年5月23日15:45地点：黄盖亭后的小路天气：晴实习内容：千枚岩千枚岩：千枚岩是显微变晶片理发育面上呈绢丝光泽的低级变质岩。典型的矿物组合为绢云母、绿泥石和石英，可含少量长石及碳质、铁质等物质。千枚岩分布很广，可形成于不同地质时代。颜色：灰色、黄色、红色、黑色多种多样，整体上古呈灰黑色。矿物组成：绢云母、绿泥石、石英、钠长石。结构：细粒鳞片变晶结构。构造：千枚状构造。第四章地质--构造地质构造（简称构造）是地壳或岩石圈各个组成部份的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称。是构造运动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹，如岩层褶曲、断层等，称为地质构造。构造运动是一种机械运动，涉及的范围包括地壳及上地幔上部即岩石圈，可分为水平运动和垂直运动，水平方向的构造运动使岩块相互分离裂开或是相向聚汇，发生挤压、弯曲或剪切、错开；垂直方向的构造运动则使相邻块体作差异性上升或下降。第一节褶皱1.褶皱定义及特点（1）定义：褶皱构造是地壳中最广泛的构造形式之一，它几乎控制了地球上大中型地貌的基本形态，世界上许多高大山脉都是褶皱山脉。岩层在形成时，一般是水平的。岩层在构造运动作用下，因受力而发生弯曲，一个弯曲称褶曲，如果发生的是一系列波状的弯曲变形，就叫褶皱。褶皱虽然改变了岩石的原始形态，但岩石并未丧失其连续性和完整性。（2）地理位置：岩石中面状构造(如层理、劈理或片理等)形成的弯曲。单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲，两侧相背倾斜，称为背形；褶皱面向下弯曲，两侧相向倾斜，称为向形。如组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚，则较老岩层位于核心的褶皱称为背斜；较新岩层位于核心的褶皱称为向斜。正常情况下，背斜呈背形，向斜呈向形，是褶皱的两种基本形式。单个褶皱大者可延伸数十公里，小者可见于手标本或在显微镜下才能见到。（3）褶皱要素：褶皱的基本组成部分，用以描述褶皱的形态和产状。包括：①核，褶皱的中心部位。②翼，泛指核部两侧比较平直的部分。③轴迹，褶皱面从一翼过渡到另一翼时出露的轴部。④枢纽，同一褶皱面上最大弯曲点的连线。⑤轴面，各相邻褶皱面的枢纽联成的面，可以是平面，也可以是不规则的曲面，轴面与地面或其他面的交线称为该面上的轴迹。⑥轴，理想的圆柱状褶皱可以由一条平行其自身移动而描绘出该褶皱面弯曲形态的直线，这一直线又称为褶轴。褶轴只是具有表明几何方位意义的线段，圆柱状褶皱的枢纽方向代表了褶轴的方向。非圆柱状褶皱可有枢纽线而没有统一的褶轴，只有把它分解成许多近似圆柱状褶皱的区段，才可分别确定其褶轴；脊线和槽线，在横剖面上褶皱面的最高点称为脊，同一褶皱面上脊的连线称为脊线；反之，褶皱面在剖面上的最低点称槽，同一褶皱面上槽的连线称为槽线。（4）褶皱分类：一般依据褶皱的位态或其在空间的产状和褶皱的形态进行几何分类。位态分类或产状分类根据单个褶皱的枢纽及轴面的产状分为：①直立水平褶皱，轴面近于直立(倾角80°～90°)，枢纽近于水平(0°～10°)；②直立倾伏褶皱，轴面近于直立，枢纽倾伏角10°～70°；③倾竖褶皱，轴面和枢纽均近于直立；④斜歪水平褶皱，轴面倾斜(倾角20°～80°)，枢纽近水平；⑤斜歪倾伏褶皱，轴面倾斜，枢纽倾伏；⑥平卧褶皱，轴面和枢纽均近于水平；⑦斜卧褶皱，轴面和枢纽的倾向和倾角基本一致，轴面倾角20°～80°。2.形态分类以在与褶皱轴相垂直的正交剖面上的形态进行划分。根据组成褶皱的岩层厚度变化或各层的曲率变化，利用层的等斜线型式来表示。等斜线即同一翼的相邻褶皱面上其切线倾角相等的切点的联线。据此可分为3个类型：1型，等斜线在背形中成正扇形向内弧收敛，即内弧的曲率比外弧的大。根据其收敛的程度和层的厚度变化可进一步分为3个亚类：IA型褶皱的等斜线强烈收敛，褶皱层的厚度在转折端比翼部的薄，也称顶薄褶皱；IH型是理想的平行褶皱，等斜线垂直层面，上下层面互相平行，褶皱层厚度在各处相等，也称等厚褶皱；IC型褶皱的等斜线略微收敛，层的厚度在转折端比翼部的略厚。2型，等斜线互相平行，层的厚度在转折端明显大于翼部，但在平行轴面方向上测量的视厚度则各处相等。这类褶皱各层的曲率相同，各层形态相似，故称相似褶皱。3型，等斜线在背形中呈反扇形向外弧收敛，层的厚度在转折端明显大于翼部，也称顶厚褶皱。3．根据组成褶皱的各褶皱面之间的几何关系分类①协调褶皱，各褶皱面的弯曲形态一致或作有规律的变化，如平行褶皱和相似褶皱；②不协调褶皱，各褶皱面的弯曲形态彼此有明显的不同，层的厚度变化很不规则。2.实习内容（1）大背斜时间：2014年5月23日14:20地点：中岳庙后沟天气：晴大背斜背斜：指岩层发生折曲时，其形状向上凸起者，在一般平地上，背斜的地层上半部受到侵蚀变平，会形成中间古老，两侧较新的地层排列方式。背斜外形上一般是向上突出的弯曲。岩层自中心向外倾斜，核部是老岩层，两翼是新岩层。少顶山大背斜：岩石受力作用变形，其中间为老岩层，两边为新岩层，两翼倾角不同，东翼倾角45度，西翼倾角23度，东陡西平，为不完全对称。其左右跨度约230米，沟底到山顶高度约为75米。用罗盘仪测量其方向角为250度。第二节断层1.断层的定义及特点（1）断层定义：岩层或岩体在受力发生断裂变形时，断裂两侧岩块沿破裂面发生显著位移的断裂构造。在地貌上，大的断层常常形成裂谷和陡崖，如著名的东非大裂谷、中国华山北坡大断崖。断层一侧上升的岩块，常成为快状山地或高地，如中国的华山、庐山、泰山；另一侧相对下沉的岩块，则常形成谷地或低地，如中国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造带，由于岩石破碎，易受风化侵蚀，常发育成沟谷、河流。（2）组成要素：破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造。规模大小不等，大者沿走向延伸数百千米，常由许多断层组成，可称为断裂带；小者可见于手标本。几何要素断层由断层面和断盘构成。断层面是岩块沿之发生相对位移的破裂面。断盘指断层面两侧的岩块，位于断层面之上的称为上盘，断层面之下的称为下盘，如断层面直立，则按岩块相对于断层走向的方位来描述。断层两侧错开的距离统称位移。按测量位移的参考物的不同，有真位移和视位移之分，真位移是断层两侧相当点错开的距离，即断层面上错断前的一点，错断后分成的两个对应点之间的距离，称为总滑距；视位移是断层两侧相当层错开的距离，即错动前的某一岩层，错断后分成两对应层之间的距离，统称断距。（3）断层分类通常按断层的位移性质分为：①上盘相对下降的正断层。②上盘相对上升的逆断层。断层面倾角小于30°的逆断层又称冲断层。正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向，故又统称为倾向滑动断层。③两盘沿断层走向作相对水平运动的平移断层，又称走向滑动断层（简称走滑断层）。（4）断层存在的证据：野外认识断层及其性质的主要标志是：①地层、岩脉、矿脉等地质体在平面或剖面上突然中断或错开。②地层的重复或缺失，这是断层走向与地层走向大致平行的正断层或逆断层常见的一种现象，在断层倾向与地层倾向相反，或二者倾向相同但断层倾角小于地层倾角的情况下，地层重复表明为正断层，地层缺失则为逆断层。③擦痕，断层面上两盘岩石相互摩擦留下的痕迹，可用来鉴别两盘运动方向进而确定断层性质。④牵引构造。断层运动时断层近旁岩层受到拖曳造成的局部弧形弯曲，其凸出的方向大体指示了所在盘的相对运动方向。⑤由断层两盘岩石碎块构成的断层角砾岩、断层运动碾磨成粉末状断层泥等的出现表明该处存在断层。此外还可根据地貌特征（如错断山脊、断层陡崖、水系突然改向）来识别断层的存在。2.实习内容（1）学习使用罗盘仪测量断层的走向和倾角时间：2014年5月23日17:40地点：玉皇庙旁的小河天气：阴实习内容：学习使用罗盘仪测量断层的走向等罗盘仪的使用方法：1.目的物方位的测量：是测定目的物与测者间的相对位置关系，也就是测定目的物的方位角（方位角是指从子午线顺时针方向到该测线的夹角）。测量时放松制动螺丝，使对物觇板指向测物，即使罗盘北端对着目的物，南端靠着自己，进行瞄准，使目的物，对物觇板小孔，盖玻璃上的细丝，对目觇板小孔等连在一直线上，同时使底盘水准器水泡居中，待磁针静止时指北针所指度数即为所测目的物之方位角。（若指针一时静止不了，可读磁针摆动时最小度数的二分之一处，测量其它要素读数时亦同样）。若用测量的对物觇板对着测者（此时罗盘南端对着目的物）进行瞄准时，指北针读数表示测者位于测物的什么方向，此时指南针所示读数才是目的物位于测者什么方向，与前者比较这是因为两次用罗盘瞄准测物时罗盘之南、北两端正好颠倒，故影响测物与测者的相对位置。为了避免时而读指北针，时而读指南针，产生混淆，放应以对物觇板指着所求方向恒读指北针，此时所得读数即所求测物之方位角。2.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，如NE30度与SW210度均可代表该岩层之走向。3.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。4.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。（2）测量玉皇庙旁的断层走向、倾向、倾角经学习使用罗盘仪，测得该断层走向254度，倾向164度，倾角44度。第三节节理1.节理的定义及特点（1）定义：节理是一个地理名称，指岩石中的裂隙，其两侧岩石没有明显的位移。节理是地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。（2）分类：按成因节理可分为：①原生节理，成岩过程中形成，如沉积岩中因缩水而造成的泥裂或火成岩冷却收缩而成的柱状节理；②构造节理，由构造变形而成；③非构造节理，由外动力作用形成的，如风化作用、山崩或地滑等引起的节理，常局限于地表浅处。按形成的力学机制节理可分为：①剪节理，由剪裂作用形成的节理。节理面平直，延伸较长，两壁常闭合，沿节理面可见两侧岩块有微小的错开，节理面上可有擦痕,见图1。②张节理,由张裂作用形成的节理。节理面常粗糙不平,延伸较短，常曲折，多分叉，两壁可轻微张开或被结晶物质充填而成脉。构造节理按其与岩层产状的关系，可分为：两者走向近于一致的走向节理，两者走向近于垂直的倾向节理，斜向节理及顺层节理。按其与所在褶皱轴向的关系，节理可分为：其走向与褶轴一致的纵节理，与褶轴直交的横节理及斜交褶轴的斜节理。构造节理常有规律地成群出现。一群产状一致且力学性质相同的节理构成节理组。在统一应力场中形成的两组以上的节理构成节理系。如剪节理常发育两组，互相交切成菱形或X型,称为共轭剪节理系,其交角称共轭剪裂角。张节理可呈平行状，也可呈雁列式展布成组。两组雁列式张节理构成共轭雁列张节理系。与褶皱或断层伴生的节理，常有规律地分布于大构造的不同部位，反映了各部分的应变状态，如褶皱顶部的垂直层面的正扇形张节理，或断层一侧的羽毛状节理等。区域性节理是指在较大区域内产状稳定、规模大的节理，又称主节理，反映了区域性的构造应力。2.实习内容（1）观察三皇寨节理现象时间：2014年5月26日地点：嵩山少林寺三皇寨天气：晴实验内容：观察节理现象第四节洪积扇1.洪积扇的形成条件和特征（1）洪积扇的形成条件洪积扇是干旱、半干旱地区暂时性山地水流出山口堆积形成的扇形地貌。组成洪积扇的泥沙、石块颗粒粗大，磨圆度差，层理不明显，透水性较强，扇面上水系不发育。由于山前构造断裂下降，洪积物厚度可达数百米。从扇顶至扇缘高差也可达数百米。一系列洪积扇互相联结形成洪积平原，又称山麓洪积平原。洪积扇因山地不断抬升，山前平原不断下降，形成上叠式扇体。当山地上升规模、幅度均较大时，老扇随之抬升，在其下方发育新扇体，形成串珠状洪积扇。当山地前缘有不等量的新构造活动时，新扇体向相对下降的一侧移动，使新老扇体并列向一侧偏转，造成不对称形态。洪积扇的形成条件是有碎屑物并且有定期或者不定期的洪水泛滥。（2）洪积扇的特征洪积扇由暂时性流水堆积成的扇形地貌，又称为干三角洲。洪积扇由山口向山前倾斜，扇顶部坡度5°—10°，远离山口则为2°—6°，扇顶与边缘高差可达数百米。分布在干旱、半干旱地区的河流多为间歇性洪流，有的虽为经常性水流，但其水量变幅较大，也具有山区洪流的性质。同时山地基岩机械风化作用激烈，提供了大量粗粒碎屑物。由于河流出山口后，比降显著减小，水流分散形成许多支叉，因气候干旱，分散的水流更易蒸发和渗透，于是水量大减，甚至消失，因此所携带的物质大量堆积，形成坡度较大的扇形堆积体。在扇体的边缘需有泉水出露，成为干旱区的绿洲。组成洪积扇的堆积物叫做洪积物，通常扇顶物质较粗，主要为砂、砾，分选较差，随着水流搬运能力向边缘减弱，堆积物质逐渐变细，分选也较好，一般为沙、粉沙及亚粘土。洪积扇沿山麓常造成一片，构成山前倾斜平原。2.实习内容（1）观察洪积扇时间：2014年5月23日11:05地点：少顶山天气：晴实习内容：观察洪积扇第五章自然地理--土壤第一节嵩山土壤类型及其分布规律1.土壤定义及其形成的影响因素（1）定义：土壤（英文名称：Soil）位于地球陆地表面，具有一定肥力，能够生长植物的疏松层。土壤是在特定成土条件下，经过漫长的成土过程逐渐发育和形成的历史自然体。土壤是固态地球表面具有生命活动，处于生物与环境间进行物质循环和能量交换的疏松表层。土壤是发育于地球陆地表面具有生物活性和孔隙结构的介质，是地球陆地表面的脆弱薄层土壤是各种陆地地形条件下的岩石风化物经过生物、气候诸自然要素的综合作用以及人类生产活动的影响而发生发展起来的。（2）影响因素：1.土壤形成的母质因素：风化作用使岩石破碎，理化性质改变，形成结构疏松的风化壳，其上部可称为土壤母质。如果风化壳保留在原地，形成残积物，便称为残积母质；如果在重力、流水、风力、冰川等作用下风化物质被迁移形成崩积物、冲积物、海积物、湖积物、冰碛物和风积物等，则称为运积母质。成土母质是土壤形成的物质基础和植物矿质养分元素（氮除外）的最初来源。母质代表土壤的初始状态，它在气候与生物的作用下，经过上千年的时间，才逐渐转变成可生长植物的土壤。母质对土壤的物理性状和化学组成均产生重要的作用，这种作用在土壤形成的初期阶段最为显著。随着成土过程进行得愈久，母质与土壤间性质的差别也愈大，尽管如此，土壤中总会保存有母质的某些特征。首先，成土母质的类型与土壤质地关系密切。不同造岩矿物的抗风化能力差别显著，其由大到小的顺序大致为：石英→白云母→钾长石→黑云母→钠长石→角闪石→辉石→钙长石→橄榄石。因此，发育在基性岩母质上的土壤质地一般较细，含粉砂和粘粒较多，含砂粒较少；发育在石英含量较高的酸性岩母质上的土壤质地一般较粗，即含砂粒较多而含粉砂和粘粒较少。此外，发育在残积物和坡积物上的土壤含石块较多，而在洪积物和冲积物上发育的土壤具有明显的质地分层特征。其次，土壤的矿物组成和化学组成深受成土母质的影响。不同岩石的矿物组成有明显的差别，使其上发育的土壤的矿物组成也就不同。发育在基性岩母质上的土壤，含角闪石、辉石、黑云母等深色矿物较多；发育在酸性岩母质上的土壤，含石英、正长石和白云母等浅色矿物较多；其他如冰碛物和黄土母质上发育的土壤，含水云母和绿泥石等粘土矿物较多，河流冲积物上发育的土壤亦富含水云母，湖积物上发育的土壤中多蒙脱石和水云母等粘土矿物。从化学组成方面看，基性岩母质上的土壤一般铁、锰、镁、钙含量高于酸性岩母质上的土壤，而硅、钠、钾含量则低于酸性岩母质上的土壤，石灰岩母质上的土壤，钙的含量最高。2.土壤形成的气候因素：气候对于土壤形成的影响，表现为直接影响和间接影响两个方面。直接影响指通过土壤与大气之间经常进行的水分和热量交换，对土壤水、热状况和土壤中物理、化学过程的性质与强度的影响。通常温度每增加10℃，化学反应速度平均增加1～2倍；温度从0℃增加到50℃，化合物的解离度增加7倍。在寒冷的气候条件下，一年中土壤冻结达几个月之久，微生物分解作用非常缓慢，使有机质积累起来；而在常年温暖湿润的气候条件下，微生物活动旺盛，全年都能分解有机质，使有机质含量趋于减少。气候还可以通过影响岩石风化过程以及植被类型等间接地影响土壤的形成和发育。一个显著的例子是，从干燥的荒漠地带或低温的苔原地带到高温多雨的热带雨林地带，随着温度、降水、蒸发以及不同植被生产力的变化，有机残体归还逐渐增多，化学与生物风化逐渐增强，风化壳逐渐加厚。3.土壤形成的生物因素：生物是土壤有机物质的来源和土壤形成过程中最活跃的因素。土壤的本质特征——肥力的产生与生物的作用是密切相关的。岩石表面在适宜的日照和湿度条件下滋生出苔薛类生物，它们依靠雨水中溶解的微量岩石矿物质得以生长，同时产生大量分泌物对岩石进行化学、生物风化；随着苔藓类的大量繁殖，生物与岩石之间的相互作用日益加强，岩石表面慢慢地形成了土壤；此后，一些高等植物在年幼的土壤上逐渐发展起来，形成土体的明显分化。在生物因素中，植物起着最为重要的作用。绿色植物有选择地吸收母质、水体和大气中的养分元素，并通过光合作用制造有机质，然后以枯枝落叶和残体的形式将有机养分归还给地表。不同植被类型的养分归还量与归还形式的差异是导致土壤有机质含量高低的根本原因。例如，森林土壤的有机质含量一般低于草地，这是因为草类根系茂密且集中在近地表的土壤中，向下则根系的集中程度递减，从而为土壤表层提供了大量的有机质，而树木的根系分布很深，直接提供给土壤表层的有机质不多，主要是以落叶的形式将有机质归还到地表。动物除以排泄物、分泌物和残体的形式为土壤提供有机质，并通过啃食和搬运促进有机残体的转化外，有些动物如蚯蚓、白蚁还可通过对土体的搅动，改变土壤结构、孔隙度和土层排列等。微生物在成土过程中的主要功能是有机残体的分解、转化和腐殖质的合成。4.土壤形成的地形因素：地形对土壤形成的影响主要是通过引起物质、能量的再分配而间接地作用于土壤的。在山区，由于温度。降水和湿度随着地势升高的垂直变化，形成不同的气候和植被带，导致土壤的组成成分和理化性质均发生显著的垂直地带分化。对美国西南部山区土壤特性的考察发现，土壤有机质含量、总孔隙度和持水量均随海拔高度的升高而增加，而pH值随海拔高度的升高而降低[1]。此外，坡度和坡向也可改变水、热条件和植被状况，从而影响土壤的发育。在陡峭的山坡上，由于重力作用和地表径流的侵蚀力往往加速疏松地表物质的迁移，所以很难发育成深厚的土壤；而在平坦的地形部位，地表疏松物质的侵蚀速率较慢，使成土母质得以在较稳定的气候、生物条件下逐渐发育成深厚的土壤。阳坡由于接受太阳辐射能多于阴坡，温度状况比阴坡好，但水分状况比阴坡差，植被的覆盖度一般是阳坡低于阴坡，从而导致土壤中物理、化学和生物过程的差异。5.土壤形成的时间因素：在上述各种成土因素中，母质和地形是比较稳定的影响因素，气候和生物则是比较活跃的影响因素，它们在土壤形成中的作用随着时间的演变而不断变化。因此，土壤是一个经历着不断变化的自然实体，并且它的形成过程是相当缓慢的。在酷热、严寒、干旱和洪涝等极端环境中，以及坚硬岩石上形成的残积母质上，可能需要数千年的时间才能形成土壤发生层，例如在沙丘土中，特别是在林下，典型灰壤的发育需要1000～1500年。但在变化比较缓和的环境条件中，以及利于成土过程进行的疏松成土母质上，土壤剖面的发育要快得多。土壤发育时间的长短称为土壤年龄。从土壤开始形成时起直到目前为止的年数称为绝对年龄。例如，北半球现存的土壤大多是在第四纪冰川退却后形成和发育的。高纬地区冰碛物上的土壤绝对年龄一般不超过一万年，低纬未受冰川收用地区的土壤绝对年龄可能达到数十万年至百万年，其起源可追溯到第三纪。由土壤的发育阶段和发育程度所决定的土壤年龄称为相对年龄。在适宜的条件下，成土母质首先在生物的作用下进入幼年土壤发育阶段，这一阶段的特点是土体很薄，有机质在表土积累，化学-生物风化作用与淋溶作用很弱，剖面分化为A层和C层，土壤的性质在很大程度上还保留着母质的特征。随着B层的形成和发育，土壤进入成熟阶段，这一阶段有机质积累旺盛，易风化的矿物质强烈分解，在淀积层中粘粒大量积聚，土壤肥力和自然生产力均达到最高水平。经过相当长的时间以后，成熟土壤出现强烈的剖面分化，出现E层，并使A层和B层的特征发生显著差异，有机质累积过程减弱，矿物质分解进入最后阶段，只有抗风化最强的矿物残留在土体中，淀积层中粘粒积聚形成粘盘，土壤进入老年阶段，这一阶段土壤的肥力和自然生产力都明显降低。6.土壤形成的人类因素：在五大自然成土因素之外，人类生产活动对土壤形成的影响亦不容忽视，主要表现在通过改变成土因素作用于土壤的形成与演化。其中以改变地表生物状况的影响最为突出，典型例子是农业生产活动，它以稻、麦、玉米、大豆等一年生草本农作物代替天然植被，这种人工栽培的植物群落结构单一，必须在大量额外的物质、能量输入和人类精心的护理下才能获得高产。因此，人类通过耕耘改变土壤的结构、保水性、通气性；通过灌溉改变土壤的水分、温度状况；通过农作物的收获将本应归还土壤的部分有机质剥夺，改变土壤的养分循环状况；再通过施用化肥和有机肥补充养分的损失，从而改变土壤的营养元素组成、数量和微生物活动等。最终将自然土壤改造成为各种耕作土壤。人类活动对土壤的积极影响是培育出一些肥沃、高产的耕作土壤，如水稻土等；同时由于违反自然成土过程的规律，人类活动也造成了土壤退化如肥力下降、水土流失、盐渍化、沼泽化、荒漠化和土壤污染等消极影响。2.嵩山地区土壤的概况（1）嵩山土壤类型总分为三类：棕壤、褐土、潮土。（2）嵩山地区土壤水平分布情况在土壤的水平分布方面，嵩山地区以褐土占绝对优势，约占登封市土壤面积的93%，主要分布在登封盆地、颍河谷地、登封市东部和一些低山丘陵地区。棕壤分布的地理位置偏高，主要分布在市境北部嵩山地区。潮土是奔去最主要的非地带性土壤，主要分布在颍河谷地两侧的低阶地上，呈长条状分布，面积较小。（3）嵩山地区土壤垂直分布情况在土壤垂直分布方面，嵩山地区大约800米以上的中低山地区，为棕壤分布区。海拔800米以下的低山丘陵岗地区为褐土分布区，其中淋溶褐土分布在海拔550—800m之间的低山和高丘陵地带；褐土性土分布在300—550m之间的低丘陵和岗地区以及沿河阶地上。潮土分布位置最低，其上接潮褐土，下邻草甸土。3.实习内容时间：2014年5月25日12:00地点：陈楼村后山天气：阴、有风实习内容：嵩山土壤概况（1）实验目的：eq\o\ac(○,1)观察土壤剖面；eq\o\ac(○,2)测量土壤的物理性状（2）实用工具铁锹、地质刀、纯净水（3）实习方法eq\o\ac(○,1)土壤剖面：土壤剖面是指从地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面，这段垂直切面的深度一般在两米以内。土壤垂直断面中土层(可包括母岩)序列的总和。通常由人工挖掘而成，供观察和研究土壤形态特征用。因修路、开矿或兴修水利设施时显露的土壤垂直断面称自然剖面。从土壤是一个三维实体的观点出发，一般把土壤剖面视为相当于一个最小体积的土壤(asoil)，即单个土体(pedon)；反之，自然界的土壤亦可视为由若干个单个土体所组成的聚合土体(polypedon)。土壤剖面资料是确定土壤类型、制订土壤分类系统、野外勾绘土壤图、确定土壤界线，以及选择典型土壤剖面和试样的重要依据。eq\o\ac(○,2)测量土壤的物理性状土壤颜色：棕色、褐色淡黄、灰黄。质地：壤土、砂壤土。结构：小颗粒状。干湿度：稍干。第二节黄土地貌1.黄土地貌定义（1）定义黄土地貌是第四纪时期形成的土状堆积物，分布很广，从全球范围看，主要分布在中纬度干燥或半干燥的大陆性气候环境内。我国黄土集中分布在北起长城，南界秦岭，西从青海湖，东到太行山的范围内，地理上称为黄土高原。黄土地貌特征是沟谷众多、地面破碎；侵蚀方式独特、过程迅速；沟道流域内有多级地形面。类型主要有黄土沟间地、黄土沟谷和独特的黄土潜蚀地貌。（2）类型主要有黄土沟间地、黄土沟谷和独特的黄土潜蚀地貌。黄土沟间地：又称黄土谷间地,包括黄土塬、梁、峁、坪地等。黄土塬、梁、峁是黄土地貌的主要类型，它们是当地群众对桌状黄土高地、梁状和圆丘状黄土丘陵的俗称，黄秉维于1953年首先将其引入地理学文献，罗来兴于1956年给予科学定义。黄土塬为顶面平坦宽阔的黄土高地，又称黄土平台。其顶面平坦,边缘倾斜3°～5°，周围为沟谷深切,它代表黄土的最高堆积面。目前面积较大的塬有陇东董志塬、陕北洛川塬和甘肃会宁的白草塬。塬的成因多样，或是在山前倾斜平原上黄土堆积所成，如秦岭中段北麓和六盘山东麓的缓倾斜塬（称为靠山塬）；或是河流高阶地被沟谷分割而成，如晋西乡宁、大宁一带的塬；或是在平缓分水岭上黄土堆积形成，如延河支流杏子河中游的杨台塬；或是在古缓倾斜平地上由黄土堆积形成，如董志塬、洛川塬；或是黄土堆积面被新构造断块运动抬升成塬(称为台塬)，如汾河和渭河下游谷地两侧的塬。黄土梁为长条状的黄土丘陵。梁顶倾斜3°～5°至8°～10°者为斜梁。梁顶平坦者为平梁。丘与鞍状交替分布的梁称为峁梁。平梁多分布在塬的外围，是黄土塬为沟谷分割生成，又称破碎塬。六盘山以西黄土梁的走向，反映了黄土下伏甘肃系地层构成的古地形面走向，其梁体宽厚，长度可达数公里至数十公里；六盘山以东黄土梁的走向和基岩面起伏的关系不大，是黄土堆积过程中沟谷侵蚀发育