2014庐山野外实习

1、2014庐山野外实习,地学和生态学部分内容,主要内容,庐山简介实习线路及内容主要仪器使用方法,一、庐山简介,1、庐山地理位置庐山地处1153011620E，29202950N，庐山地区北至长江，南至星子县，东临我国最大淡水湖鄱阳湖西岸，西至瑞昌市。气候上属于亚热带季风区，地势上处于第一阶梯，地貌上属于长江中下游平原区。,庐山卫星地图（一）,庐山卫星地图（二）,2、庐山地质地貌,A、地质特征庐山是一个北东南西向伸展的地垒式的褶皱断块山，两侧分别是九江凹陷和鄱阳凹陷。平面形态：椭圆形成因性质：地垒式的褶皱断块山西北部的莲花洞正断层、东南部温泉正断层水平运动和垂直运动运动简史：太古代、元古代、古生代

2、总体下降；中生代庐山发生断裂上升而成为陆地，周围断裂下沉接受沉积。新生代第三纪庐山地区微弱上升；第四纪直到现在强烈上升，并使庐山成为断块山。庐山断裂上升量最大是在山体的中南部，向东北方和西南方递减，所以庐山的高度也同样中南部最高。构造形态：三背斜两向斜，见下图。,牯牛岭,大校场谷地,西谷,虎背岭,女儿城,东谷,大月山,青莲寺谷地,五老峰,七里冲谷地,蚱蚂岭,地形地质剖面图：虎背岭五老峰,ES,WN,震旦系下统南沱组下部(Z1n1)：片麻状含砾石英岩偶夹石英片岩，岩性坚硬,南沱组上部(Z1n3)：长石石英砂岩，凝灰岩夹砂砾岩，岩性软弱,南沱组中部(Z1n21)：大校场层主要由长石石英岩组成，岩性

3、软弱,南沱组中部(Z1n22)：女儿城层主要由石英砂岩、砂砾岩组成，岩性坚硬,B、地貌特征主要地貌有：构造地貌、河谷地貌（流水地貌）、冰川地貌构造地貌：总体来看，庐山是一个沿断裂上升的断块山。庐山由构造(褶皱和断层)所控制的山脊主要有6列：五老峰、蚱蚂岭、大月山、女儿城、牯岭、虎背岭。山脊之间为谷地，主要有5列：青莲寺谷地、七里冲谷地、大校场谷地、中谷(东谷)、西谷(大林冲)，山脊和谷地平行排列，而且均作北东南西走向。,牯牛岭,西谷,虎背岭,小天池谷,大马颈,莲谷,草地坡,五老峰,青莲寺谷,大月山,大校场,女儿城,东谷,汉口峡,剪刀峡,白沙河谷,屋脊岭,庐山北部局部构造山岭分布图,七里冲,蚱蚂

4、岭,河谷地貌：庐山在抬升以前，河流已经塑造了较宽展的谷地，后来由于山体强烈抬升，河流急剧下切溯源侵蚀，宽谷下段先变成峡谷。就庐山本身而言，上段为宽谷，下段为峡谷，两者之间出现裂点。宽谷的倾向大多和构造倾向相同，并且与岩层走向一致，如大校场宽谷。峡谷是第四纪地壳上升的时候，河谷下游的河床遭到强烈下切形成的。峡谷多呈阶梯状，有较多的瀑布，如剪刀峡。剪刀峡：峡谷至峡口下降约700米。,河流袭夺：许多峡谷沿着南东北西向的断层发育，横切地层，故与上游宽谷呈垂直相交。东谷（西南）石门涧（向西北）；青莲寺宽谷（向东北）三叠泉（向东南）等等。另东南或西北向峡谷中的河流，因流路短，比降大，又沿断裂或垂直节理发育

5、，溯源下切侵蚀强烈，以致其中有些河流袭夺了东北或西南向的宽谷中的河流。,西谷,大校场,黄龙谭,乌龙潭,石门涧,汉口峡,莲花谷,白沙河,锦绣谷,天桥,芦林湖,东谷,西谷,牯牛岭一带河流袭夺,古河谷或风口,袭夺前河流流向,冰川地貌（1）冰期问题李四光先生认为庐山地区第四纪曾发生过三次冰川作用，并划分为三次冰期。鄱阳冰期，距今100万110万年，冰川到达山下。大姑冰期，距今70万年，冰川亦到达山麓。庐山冰期，距今30万年，冰川仅限于东北部数处，没有到达山麓。,（2）冰蚀地貌庐山冰蚀地貌分布在山上，集中在山北部，主要有大月山西北坡的大坳冰斗、鉄船峰北坡的黄龙冰斗。有王家坡U形谷、七里冲U形谷，窑洼、东

6、谷、西谷、芦林等储存冰雪的冰窑，有牯牛岭、女儿城、草地坡、屋脊岭、大马颈、含鄱岭、梭子岗、蚱蜢岭等刃脊，有日照峰、玉屏峰、太乙峰、犁头尖等角峰。（3）冰积地貌广泛分布于山下，主要由大姑冰期冰川堆积而成。庐山冰期冰积地貌主要分布于山上，主要有尾碛和侧碛垅。例如山上王家坡谷地茶场处的尾碛，西谷庐山中学门前的冰桌，东谷、西谷等谷地的冰飘砾。,3、气候,（1）气温庐山牯牛岭（2935N，海拔1165m）年平均气温11.5，与北京（3948N，海拔31m）的年平均气温（11.6）相当，北京是温带气候，这等于把牯牛岭纬度北移了约10个纬度。与山下同纬度平原地区相比，牯牛岭平均气温约低6，冬季（1月）低5，

7、夏季（7月）低7。庐山气温垂直递减率（）平均值为0.6/100m。冬季小于平均值，夏季大于平均值。庐山云雾研究所北坡不同高度观测，700m以下，=0.5/100m；7001300m，=0.3/100m，随着高度增加，温度梯度明显降低。,（2）风冬季，在蒙古冷高压控制下，以偏北风为主降水量减少；夏季，受北太平洋副热带高压影响，盛行偏南风，降水量显著增多。（季风环流的影响）年平均风速，牯牛岭为5.4m/s，星子3.9m/s，九江2.7m/s。由于庐山为断块状隆起山地，气流上升摩擦力比平原小，气流沿陡坡山地抬升，山地上部流线密集，风速也相应地增大。但是，星子比九江风速大，主要由于星子面临辽阔的水域。

8、,（3）云雾牯岭年平均相对湿度78%，在39月各月平均相对湿度高达80%83%。牯岭的年平均雾日达190天。而山下的九江、星子全年有雾日数分别只有4.2天和8天。庐山的云雾主要有两种成因。一是由于地形原因形成。春末夏初，空气水汽含量显著增多，潮湿的气流循一系列峡谷或谷地抬升，并深入到山体内部形成浓雾和云海，山上为云雾所笼罩，云雾线的高度较低，大致在600700m。（局地环流山谷风）第二种成因是系统性天气，尤其是静止锋的天气系统影响下，形成的层状云系。云层高度8001000m。当云层薄，云层高度只有数百米时，则山地上部在云层之上，山上出现晴天，山下呈现阴天。,（4）降水庐山地区年平均降水量为18

9、33.6mm。年内分配极不均匀。47月各月降水量均在200300mm，雨季降水量占全年的42.1%，12月次年2月的降水量仅占年降水量的11.7%。庐山地区年降水量年际分配也极不均匀，降水变率达28%36%。与同纬度地区相比，牯岭的年降水量比山下平原多500mm左右。庐山地区降水量随高度的增高而增多的趋势是十分明显的，但并不是越高越多。庐山降水量最丰富的地方在庐山植物园、含鄱口一带，其最大降水的海拔高度大约在1300m。（地形雨）,（5）庐山四季庐山的春季，山上天气多变，云雾、阴雨连绵不断，气温偏低，直至6月上旬。6月中旬以后，雨带北移。庐山的夏季，自7月上旬开始进入初夏，云雾、阴雨显著减少，

10、山下进入酷暑季节，山上早晚十分凉爽，午后气温很少超过30，是登山、疗养的好季节。盛夏时节，由东南或者西南方向来的气流，温度高、湿度大，鄱阳湖水域可以提供大量的水汽，下垫面蒸发旺盛，受地形影响，空气极不稳定，午后常出现雷阵雨天气。庐山的秋季，天高云淡，云雾少，显现庐山真面目的机会也最多，早晚气温偏低。冬季，庐山山上要比山下冷得多，1月平均气温低于0，系统性云系又显著增多，云雾常见，并有大风、雨凇、冰凌出现，积雪深达数十厘米厚。,（6）垂直气候带在我国，热量带的划分通常采用日均气温10持续期间的累计值活动积温来确定，即80009000，热带；45008000，亚热带；34004500，暖温带；庐山

11、山麓符合亚热带标准（星子5450.6，九江5399.8）；牯牛岭（3295.5），虽不到暖温带的标准低限，但山地气候带垂直分异不同于水平气候带的分异，山地积温的有效性比平原要大，以10积温3200定为暖温带标准低限是合理的。因此，庐山热量带的划分大致为：亚热带（山麓500600m)、暖温带（500600m1250m)、温带（1250m以上）。,4、庐山植被概况,庐山在“中国植被区划”上，属亚热带常绿阔叶林区域，东部常绿阔叶林亚区域，中亚热带常绿阔叶林地带。庐山植物区系中，中国特有成分，目前已知的主要有：青钱柳、大血藤、八角莲、鹅掌楸、血水草、牛鼻栓、杜仲、山拐枣、喜树、香果、长年兰等。其它残遗

12、种，裸子植物中有银杏、金钱松、柳杉、三尖杉、粗榧等；被子植物中尚有连香树、枫香、玉兰、糙叶树等。,庐山植被垂直带谱的基本特征：常绿阔叶林带：常绿阔叶林带是庐山植被的基带，分布于海拔600米（西北坡）或700米（东南坡）以下，占有最大的垂直宽度和面积。常绿阔叶林是这一带稳定性较大、广泛分布的植物群落。常绿、落叶阔叶混交林带：庐山海拔600米（西北坡）或700米（东南坡）-900米（西北坡）或1000米（东南坡）之间，以常绿、落叶阔叶林为相对稳定的垂直地带性类型。在这一带下部和沟谷中，常绿阔叶成分往往占优势，向上和山坡则逐渐为落叶阔叶成分占优势。这一带是常绿阔叶林与落叶带之间的过渡性地带。,落叶阔

13、叶林带：这一带海拔高度，东南坡大致在1000-1300米之间，西北坡则在900-1250米左右，植被类型以落叶阔叶林为相对稳定的垂直地带性类型，局部地方亦有针叶林-山松出现，有些地区已营造了成片的针叶林，如Japan柳杉林、Japan扁柏林等。针叶林带：在海拔1250米（西北坡）或1300米（东南坡）以上，气温偏低，湿度较大，云雾多，风力大，所以这里出现了较为耐寒的针叶林。黄山松是本带内相对稳定的垂直地带性类型。少量的灌丛和草甸，是非地带性的植被类型。,次生草丛,次生灌丛,草甸,沼泽,阔叶混交林,1500m,1000,500,常绿阔叶林,落叶阔叶林,马尾松林,黄山松林,1100,800,700

14、,1100,500600,700800,庐山植被垂直分布示意图,5、庐山主要土壤,（1）红壤和黄壤：广泛分布于海拔400米以下的山麓及岗丘地区，属中亚热带，植被为常绿阔叶林，马尾松以及灌丛草本。红壤成土母质主要为花岗岩、片麻岩、石英砂岩等残积和残积坡积物。黄壤分布于山麓地形比较低平的部位，或发育在粘重而排水不良的母质上。（2）山地黄壤：山地黄壤分布在400800（900）米以下的地带，局部地区可达1000米左右，气候湿润暖热，植被为常绿阔叶林、马尾松林及杉木等，母质大都为花岗岩、砂岩、混合岩及第四纪风积物。（3）山地黄棕壤：分布于海拔800（900）1100（1200）米地带的各种母质上，气候

15、温暖湿润，植被为常绿、落叶混交林。（4）山地棕壤：分布于海拔1200米以上的山地，植被为落叶阔叶林，由于森林植被遭受破坏，目前大都成为灌丛草类，母质主要为砂岩，板岩的坡积物。,庐山土壤垂直分布示意图,二、主要线路及内容,线路1：武汉（8:00出发）庐山驻地（12:00左右）庐山气象站（14：00左右）月照松林回驻地（17：00左右）内容：（1）于庐山气象站观察庐山北部位于大月山西北侧向西南倾斜部分的地质构造及地貌形态；（2）参观庐山气象站，了解气象站观测的气象要素；（3）于月照松林处学习地质罗盘测岩层或地层产状的方法。,线路2：西谷（8:00出发）东谷含鄱口（9：00左右）庐山植物园（10：0

16、0左右-13：00中饭）五老峰沿途返回驻地（17：00左右）内容：（1）了解庐山北部大月山东南侧地质构造及地形地貌；（2）含鄱口观庐山冰川地貌，观察刃脊、角峰、冰蚀洼地等冰川地貌类型；（3）于五老峰处观察断层崖、断层山；（4）参观植物园。邀请园内的老师讲解庐山植物的概况，植树造林情况。浏览庐山植物园的植物。（5）在植物园内设置凋落物观察样点，收集凋落物装入取样袋埋藏。,线路3：西谷（8:00出发）花径公园锦绣谷（8：30左右-10：00）大天池石门涧（10：30左右-12：00中饭）样方试验地西谷驻地（17：00左右）内容：（1）测西谷走向，观察冰桌石，了解西谷成因；（2）了解如琴湖成因，并于

17、如琴湖大坝处观察河流袭夺地貌；（3）了解锦绣谷成因，沿途观察虎背岭断层及断块山地貌；（4）了解大天池成因；（5）于龙首崖观察石门涧，了解其成因。（6）观察植物种类和植物群落，做样方试验。,线路4：西谷（8:00出发）窑洼剪刀峡望江亭好汉坡小天池（10：30左右-12：00中饭）王家坡女儿城莲花谷汉口峡大月山水库东谷西谷驻地（17：00左右）内容：（1）观察窑洼、剪刀峡，分析其成因；（2）于望江亭进一步观察剪刀峡，瞭望庐山断块山下的平原和长江，了解虎背岭与大马颈之间的关系；（3）于好汉坡回望望江亭，测望江亭岩层产状；（4）观察苔藓地衣等低等植物并采集样本；（5）于小天池顶回望虎背岭，感受虎背岭与

18、大马颈之间一脉相承的联系，同时了解小天池的成因；（6）于女儿城观察庐山北部位于大月山西北侧向东北方向倾斜部分的地质构造及地貌形态；（7）环视庐山地形地貌，了解汉口峡成因，观察汉口峡处河流袭夺地貌，了解剪刀峡和汉口峡之间的联系；（8）测大月山水库水质，取水样；（9）于大月山西北侧观察土壤剖面特征。,线路5：西谷（8:00出发）东谷庐山博物馆芦林湖黄龙寺（10：30左右-12：00中饭）电站大坝西谷驻地内容：（1）芦林湖附近观察冰川泥砾剖面特征；（2）参观庐山博物馆，特别是馆内的庐山地形地貌模型；了解庐山地质、地貌概况；（3）测芦林湖水质，取水样；（4）黄龙寺观三宝树，附近观察土壤剖面特征；（5）

19、测电站大坝水质，取水样；（6）于电站大坝处观测石门涧走向；（7）于芦林大坝附近和电站水库附近分别设置凋落物取样点，收集凋落物称重后埋藏；（8）黄龙谭、乌龙潭观沟谷地貌；（9）测如琴湖水质，取水样。,线路6：西谷（7:30出发）庐山东南部海会镇三叠泉（9：30左右-12：00中饭）武汉参观项目内容：（1）观测三叠泉走向，并与青莲寺谷地走向比较，分析此处河流袭夺关系；（2）观察沿途岩石特点，并与大月山西北侧岩石比较；（3）观察三叠泉，分析其成因。（4）上三叠泉，沿途观察植被垂直分带分异规律。观察山脚的植物群落，与山顶进行比较。（5）武汉参观项目。,三、主要仪器使用方法,（一）地质罗盘1、罗盘的构造

20、地质罗盘是地理野外工作中经常使用的工具，可用于测定方位和观测岩层产状要素，确定观测点的位置，辨别方向等。地质罗盘主要由四部分组成：磁针绕铜丝的一端为磁南针，另一端为磁北针。指示磁子午线方向。刻度盘有内外两个刻度盘。外刻度盘，逆时针刻有0360，用以测量方位角、岩层走向和倾向等；内刻度盘以E或W为0，向两边分别刻至90，用于测量岩层倾角和地形坡度角。水准器有两个水准器，圆形水准器供罗盘调平用，管状水准器供测量岩层倾角和地形坡度角用。照准器为一折叠式照准觇板，供瞄准用。,图一地质罗盘构造图,小照准器,反光镜,透光照准线,短照准器,长照准器,制动器,方位角刻度盘,倾斜角指示线,圆形水准器,长形水准器

21、,倾斜角刻度盘,底盘,2、罗盘的用途（1）测量方位：以N（0）方向对准目标，圆水准气泡居中即罗盘仪水平，然后读北磁针所指方位刻度盘的度数，这时的度数为目标测点位于站立点的方位。,当被测目标高于观察者时,当被测目标者低于观察者时,（2）测量坡度角保持罗盘底座直立通过短照准合页上的小孔和罗盘反光镜上的椭圆观察远方的目标转动长水准，使其水泡居中读取角度刻度盘上的刻度，即为坡度角。,（3）测量面状要素的产状（走向、倾向、倾角）,岩层产状要素,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。岩层倾向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。岩层倾角是岩层层面与

22、假想水平面间的最大夹角，即真倾角,岩层走向的测定：测量时将罗盘长边（侧边）与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘圆形水准器的水泡居中，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与SW210均可代表该岩层之走向。,岩层倾向测定：测量时，将罗盘反光镜紧贴于待测面上，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，使底盘圆形水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。,岩层倾角测定测量时将罗盘直立，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

23、中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。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。,产状的表示：表示走向和倾向都用方位角。因为走向具有两个指向，可用两个方位数值来表示，二者相差180，如NE55，SW235。倾向仅有一个指向，只用一个方位数值表示，如SE145。倾角的变化介于090之间，如35。上述产状合在一起记录为：,（4）给地形图定向保持地形图水平，大致地形图上端朝北；将罗盘展开，平放于地形图上，使其一边与地形图的一侧边界重合，长照准合页指向地形图北的方向；将地形图和罗盘一起转动，使磁北针指向0，此时地形图定向完毕。,（二）风速风向仪,风向指

24、针,方位盘,风向标,制动小套,风杯（感应旋杯）,风速表刻度盘,风速按钮,DEM6型三杯风速风向仪，适用于野外流动观测风向和1分钟平均风速。测量范围：风速：130m/s；风向：误差不大于一个方位（0360分16个方位）,观测风向时，应该将仪器带到相对空旷处，由观测者手持仪器，高出头部并保持垂直，风速表刻度盘与当时风向平行，观测者应站在仪器的下风方，然后将方向盘的制动小套管向下拉，并向右转一角度，启动方向盘，使其能自由旋转，按地球磁子午线的方向稳定下来，风向标随风变动，风向指针在方向盘上的对应度数即为风向。注视风向指针约2min，记录其最多风向。观测风速时，用手指按下风速按钮，使风速指针回到0位。

25、放开风速按钮，红色时间小指针开始走动，随后风速指针也开始走动，1min后风速指针自动停止，待时间小指针停止转动时，风速指针所示读数即为指示风速。注意事项：（1）使用时应在四周开阔、无高大障碍物的地方，高度以便于观测为宜。（2）连续进行下一次观测时，只需按一下风速按钮即可。（3）测完毕，务必将小套向左转一角度，使其恢复原来位置，使方向盘固定不动，以保证仪器的灵敏性和使用寿命。,附一：土壤剖面的观测,1、自然土壤剖面大小：一般要求宽0.81m，深1.5m，长2m。,（1）画剖面简图，量测深度。（2）观察颜色土壤颜色的记录，应注意主色、次色和杂色的区别。一般次色在前、主色在后，如灰棕色，即表示棕色为主，灰色次之。杂色如锈纹、锈斑、胶膜、网纹等。,国际土壤协会土壤发生层次划分方案,2、自然土壤剖面层次的观测,（3）观察结构,（4）观测质地,土壤质地的手测法：根据不同质地的土壤塑性不同和手感不同及光泽的差异进行大致区分土壤的质地类别。,（5）观测松紧度,指土壤疏松程度，通常可分为：松散：铁铲、土钻放在土面上不加压力就插入土中，土钻拨起时很难带取土壤。疏松：手指可以插入土中。紧实：手指插入土中困难，用铅笔、树枝可插入土中。极紧：铅笔、树枝不能插入土中。,（6）观测湿度,在野外土壤中水份的大致情况，可采用手测法：湿：用手挤压土壤时有水流出。潮：土壤能揉成团，但