2024地质专业实习报告3000字(精选7篇)
第1章 绪论
此次实习的城市为杭州市,地点西湖景区;这里是个交通便利、环境优美的文明古城,旅游胜地。在实习中我们还可以“苦中作乐,游山玩水”此次实习自然是不虚此行。
我们此次野外观察实习共5天,具体时间为6月29日至7月3日。为了方便我们的实习,我们借住在浙江工业大学之江学院学生公寓。按约定我们每天上午7:30在不同的地点集合,然后根据实习线路一起出发,完成每日的实习任务即可回到公寓。整理好每日的野外实习记录笔记。
6月29日实习线路 南山公墓――玉皇顶;主要实习任务:认识叶家塘组、黄龙组、船山组、栖霞组岩性及其所含化石;观察小背斜、小平卧褶皱,玉皇山向斜。这一天我们定了定了5个点,在得意亭处观察了叶家塘组岩性,在收费亭处观察了黄龙组岩性,在停车场处定了黄龙组和船山组的分界点,然后来到了紫来洞,进行了对溶洞形成的描述.在离休息亭东南100m处观察了断层,并对断层进行了产状测量,和正逆判断。第一天实习就算结束了。
这一天我们主要学习了怎样在野外辨别三大岩类,怎样测量产状,怎样辨别正逆断层等,通过这一天实习,让我们学会了将理论知识与实践内容相结合。
6月30日,今日路线起于石屋洞途径水乐洞、烟霞洞再到南高峰顶。由于天气恶劣,加大了我们实习的难度,再加上突遇暴雨,改变了原定实习计划,于是今日定了四个点分别为石屋洞的构造观测点,水乐洞岩溶观测点,烟霞洞溶洞观察点,南高峰岩性观察点。此行我们途径青龙山、烟霞三洞,并观察了青龙山背斜,南高峰的向斜,了解了烟霞三洞的成因以及水乐洞附近灰岩中的缝合线的形成。
7月1日,今日路线起于紫云洞终于宝石山,今日任务为:了解紫云洞的成因,观察其岩性,到宝石山学习后方交汇定点法。在紫云洞我们观察到崩塌的岩洞有断层,有三组解理面,是熔结凝灰岩,断层间有角砾,有擦痕,没有位移的为解理,有位移的为断层,断层附近也有小的解理。从栖霞岭至初阳台的石阶及其附近有大量的碧玉分布,故宝石山就是由此而得名。到了宝石山的蛤-蟆峰我们学习了后方交汇定点法,了解了西湖的成因,这样就完成了我们当天的实习任务。 7月3日,实习路线为:钱塘江至九溪,主要任务是认识志留―碳系部分地层岩性特征及了解之江成因,之江及钱塘江,之所以成之字形就是由于河流的侵蚀作用形成凹岸,再由搬运堆积作用使河流形成凸岸,于是就有了之字形的河道。就这样,我们的杭州实习就算结束了。
第2章 地层
2.1 概 述
杭州的地层简述: 以吴山、龙坞、钱江、古荡为东、西、南、北之界线,在此区内可见下述由 老到新的地层:
1、奥陶系(o)(仅见上统,分布在区西南一隅)分为文昌组和长坞组;
2、志留系(s)(出露比较齐全,由西部向西南部呈弧形分布)分为康山群、大白地 组和吉安组;
3、泥盆系(D)分为西湖组和唐家坞群;
4、石炭系(C)分为船山组、黄龙组、叶家塘组和珠藏坞组;
5、二叠系(p)分为丁家山组、茅口组和栖霞组;
6、侏罗系(J)仅见上统第一段,分布在宝石山、葛林、白沙山和孤山等地;
7、白垩系(K) 下统朝川组,沿钱江零星分布于六和塔、梵村、珊瑚沙
8.第四系(Q) 分布广泛,成因类型复杂;
2.2 地层岩性描述
由老到新描述各地层分布位置、岩性特点(描述)、岩层产状等。主要地层有D3x、C2h、C3c、J3h、Q。第四系合并描述。
D3x(西湖组) 岩性为白色石英砂砾岩、粗砂岩夹砂质泥岩。厚度176~300米。主要为老和山。
C2h(黄龙组) 岩性为浅灰色生物碎屑灰岩、白云质灰岩,底部为白云岩,产纺锤、莫斯科小纺锤,犬齿珊瑚等,厚度154米。主要分布在棋盘山―龙井―飞来峰一带。
C3c(船山组) 岩性为灰色~深灰色生物碎屑灰岩,藻灰结核灰岩。产中华麦、假希瓦格等。厚度47~150米。
J3h(黄尖组)分布在宝石山、葛岭、白沙山、孤山等地,根据火山喷发间断及岩性特征,可分为三个亚段第3章 岩浆岩实习区岩浆岩以酸性喷出岩为主,侵入岩不发育,地表均以脉岩产出。从岩浆岩特征化学成分,以及与围岩、地质构造关系,结合区域对比分析,均属燕山期岩浆活动产物。
实习区脉岩:分布零散,种类较多,从基性到酸性都有发育,以中酸性为主,多数受构造控制。计有:辉绿岩脉,安山玢岩,英安玢岩,高岭石化霏细斑岩等。
实习区喷出岩:晚侏罗世早期的喷出岩以流纹质火山碎屑岩为主,是实习区火山岩最发育的一类,分布在宝石山、葛岭、孤山等地。岩性有熔结凝灰岩、流纹质含碧玉团块玻屑熔结凝灰岩。葛岭、宝石山一带角砾熔结凝灰岩的岩性特征为:灰紫、紫灰色,呈角砾状结构,具假流纹构造,有玻屑、晶屑(斜长石、石英、黑云母、角闪石)、岩屑(安山玢岩)和微量磁铁矿褐铁矿组成,少量隐晶质物质胶结,熔结凝灰岩的岩性特征为:紫、暗紫灰色,晶屑、玻屑结构,具假流纹构造。玻屑主 要,晶屑(斜长石、石英、黑云母)次之,岩屑(安山玢岩、凝灰岩)零星,褐铁矿、磁铁矿微量,由少量隐晶质物质胶结,有些凝灰岩含碧玉团块。碧玉由玉髓和细粒石英组成,有方解石、黄铁矿、有机质和粘土混合物,颜色多样,常为红色,致密坚硬,具贝壳状断口,常具隐晶质和胶状结构,颗粒在0.01毫米左右。碧玉的成因一般认为与海底火山作用有关,即火山喷出的凝灰物质被海水分解后,其分解之SiO2大量进入海水,当它达到饱和时,在适当条件下即沉淀下来而成。早白垩世晚期的喷出岩有流纹质凝灰岩、流纹岩。安山质熔岩(辉石安山玢岩、安山岩)和基性熔岩(玄武玢岩、玄武岩)等四类,零星分布在六和塔浙大三分部,南星桥、杭一中等地。
第4章构造
4.1 概 述
杭州市位于扬子准地台东部钱塘台褶带,包括安吉――长兴陷褶带、中洲(淳安)――昌化拱褶带、华埠(开化)――新登(富阳)陷褶带、常山――诸暨拱褶带、余杭――嘉兴台陷等五个三级构造单元以及武康(德清)――湖州隆断褶束等七个四级构造单元。
一、褶皱
杭州市区包括三个褶皱区:西湖复向斜、石龙山褶皱区和半山―皋亭山褶皱区。
二、断裂
杭州在印支运动以前基底固结程度较低,地壳变形以褶皱方式为主,断裂不很发育,主要是一些长期活动的同沉积断裂或基底断裂,但它们都控制着构造单元边界和古生代地层的发育,如临安――马金断裂、萧山――球川断裂、昌化――余姚断裂、印渚埠――开化断裂,毕浦――双溪口(淳安)断裂等。
三、节理
杭州市区节理以葛岭―宝石山构造节理引人注目,主要有北西向和北东东向两组剪切节理形迹构成小型“棋盘格式构造”。在宝石山,北东70°~80°的节理密集,北西向节理稀疏;葛岭附近,北西
40°~60°、北东70°~80°的两组节理均较明显;而葛岭往西南去,北西向,北北西向节理却变得密集,北东东向节理变得稀疏。
4.2 节理与断层
栖霞岭介于挂牌山和葛岭山之间,这里发育有蝙蝠洞、华严洞、紫云洞、栖霞洞及泉水出露(白沙泉),这些洞泉的发育都在一条直线上,若与其北东的卧云洞相连,则其走向为北东。沿线不仅发育有洞泉,而且还明显地可见断层擦痕,断层角砾岩、断层糜棱岩,因此这洞穴泉水的发育与断层有直接关系。此断层即为栖霞岭断层。
近栖霞岭最高处,紫云洞牌坊前,此处可找到侏罗系火山岩系第二亚段和第三亚段的分界面,两亚段之间可明显地见到一层紫红色的沉凝灰岩,这是在火山喷发间隙时期形成的。
断层和裂隙(节理)统称为断裂构造,裂隙的地方往往形成泉水,泉水是地下水的天然露头。水出来时冒泡则是上升泉(承压泉),水涧是微上升泉。裂隙形成的地方泉水的开次量很大。岩缝的水开采量校
接下来我们来到了紫云洞(图3-2.2),紫云洞位于杭州西南栖霞山,洞穴主体长约80m,洞型平直简单,走向NE35°―45°洞顶平整如板且向东南倾斜,倾角35°―40°,主要是循火山碎屑岩层面发育的,受沉积岩夹层控制。古老的火山作用使得栖霞岭一带布满火山碎屑,火山碎屑夹1至2层凝灰质砂、泥岩或沉凝灰岩,单层5―10m,经风化作用、流水作用循环对松软的沉积岩夹层进行剥蚀、侵蚀和浸泡软化,其碎屑物质被水流搬运带走而淘空,逐渐刻凿出倾斜状深槽。
深槽顶板为坚硬的火山碎屑岩,并发育有NEE、NNW、NW向X节理(图3-2.3),大大降低了顶板的稳定性,在重力作用下,巨石崩落,岩洞初具雏形,由浅入深由小到大向纵深方向发育与扩展。然而,岩洞并非无止境的发展下去,随着深度的增加,X节理趋于减少或呈闭合状,风化作用、流水侵蚀和水的循环交替随之变弱,形成今天我们看到的紫云洞。我们组选在紫云洞进行岩石的走向、倾向、倾角三组产状的测量,我们组所测数据为岩层倾向:130,倾角45
4.3 褶曲
西湖复向斜,即杭州复向斜在杭州市区倾伏部分,它是杭州市褶皱区的主体,组成西湖复向斜翼部最老地层是上寒武统的超峰群,核部的最新地层是下二叠统的丁家山组,出露在西湖畔的刘庄附近)。西湖复向斜的形态,顺西南方向收敛,枢纽仰起,向北东方向展开、枢纽倾伏,枢纽总的方向为北东50°,倾伏角15°。复向斜倾没部分为下白垩统火山碎屑岩所不整合复盖,又为一隐伏的北北西向的大断裂所横切。龙井――翁家山――南高峰――三台山――丁家山一带为西湖复向斜核部,地形坡度与复向斜倾伏角相适应。西湖复向斜由一系列单体褶曲组成,从北西到南东计有飞来峰向斜、天马山背斜、南高峰向斜、青龙山背斜、玉皇山向斜、将台山向斜,凤凰山背斜、金家山向斜。远离西湖的另一组褶曲有午潮山向斜,老焦山向斜、里桐坞背斜,直坞向斜。半山――皋亭山向斜位于西湖复向斜的北东方向,可视为西湖复向斜的余延部分。
第5章 地质发展史
前人对杭州地区做了大量的地质工作,积累了丰富的地质资料,因此本区的地质研究程度相对较高。在杭州地区进行地质工作的主要有下列地质工作者和单位。
1924年朱庭祜调查了西湖一带地质情况,将石炭、二迭系灰岩称为“飞来峰层”;
1929年舒文博等人命名“唐家坞砂岩”、“西湖石英岩”,并分别划归志留系和泥盆系;
1947年吴磊伯在李四光的指导下,对杭州地区进行较详细的调查,并编制1:5万杭州地区地质图。
1951年盛莘夫对杭州石炭、二迭系地层进行了详细研究,划分出黄龙灰岩(C2h)、船山灰岩(C3c)、栖霞灰岩(P1q),并肯定了杭州有茅口组灰岩段(P1m2)存在;
1957-1959年南京大学师生多次来杭州实习,填制了1:1万地质图;
1970-1973年浙江省区测队开展杭州幅1:20万区域地质调查,对实习区地层、构造、岩浆活动和矿产都作了大量而系统的工作;
1977年浙江省第六地质大队做了杭州市地热普查,收集了丰富的地热资料。
目前,仍有许多院校师生在杭州进行基地地质实习,如东华理工大学、浙江大学地质系、同济大学、工业学校。
第6章资源环境地质
杭州地区的地质景观极为丰富,如杭州西湖,钱塘江,九溪等均为杭州有名的旅游胜地,奇特的地质景观给杭州的旅游业带来了势不可挡的发展趋势,再如位于浙江西部的桐庐县瑶琳镇的瑶琳洞,有岩溶地下的垂云通天河,是我国特大型水陆兼备的溶洞之一。众多地质景观不仅使杭州的旅游业得到发展同时是杭州的人文景观也得到了发展,自然环境也得到了保护,各种资源也得到了合理的利用。
第7章结束语
为期5天的杭州实习很快结束了,也许实习给我们首先的印象就是挺好玩,但就是有点累,这也许是我们最直接的感受。由于天公不作美,我们实习的4天气候条件相当恶劣,前两天是阴雨绵绵,中途还突遇过暴雨的侵袭,后两天是高温,相当容易中暑,还好各位同学都做好了防暑准备。由此,让我联想到的是作为地质工作者不仅要掌握丰富的地质学知识,更要有健康强壮的身体以及不怕艰难险阻的精神,作为地质工作者的接班人就必须接受各种恶劣环境的挑战,不仅要学好知识,更要锻炼好身体。当然通过此次学习我们也或多或少的学到了一些东西,尤其是一些课堂上所学不到的东西。实习让我们学会了一些简单的地质工具的使用,尝试了将理论与实践结合的过程,也体会到了理论与实践结合的难度,对于理论知识我们应该经常适当的与实践联系,才能达到我们的学习目的。
一、实习目的
工程地质实习是配合《工程地质》课程而设的重要实践性教学环节。其目的是使学生获得对基本地质现象的感性认识,为课堂学习做好铺垫;明确工程地质的地位以及与工程建设紧密结合的重要性;为成为应用型人才打好基础。
二、实习内容简介及要求
(1)矿物与岩石野外实习中认识实习地区常见岩石,主要为沉积岩,少量火成岩。了解岩石的岩性包括矿物成分、结构、构造及了解矿物的集合体。
(2)地层野外实习中熟悉实习地区各不同地质时代的地层及地层之间接触关系。
(3)地质构造与构造运动认识明显的水平构造,单斜构造。认识明显的褶皱构造,断裂构造,特别是断层证据。结合各种地质构造现象,理解构造运动概念。
(4)外动力地质作用认识明显的风化现象,了解各种岩石风化程度;认识地面流水地质作用及塑造的地貌类型单元;认识地下水的地质作用;认识斜坡动力地质作用及产生的崩塌、滑坡等地质现象等。认识冲积物、洪积物、坡积物、残积物、重力堆积物。
(5)一般工程问题建筑物区域、场地地质状况,斜坡地质状况,隧道工程地质状况等。
三、实习地区的交通位置和自然地理状况
方山位于江宁区科学园内,占地面积8.6平方公里,方山是一座不太高的平顶山(海拔约208米),紧靠正处建设中的大学城和高新企业区。
燕子矶位于南京市北郊观音门外,长江三大名矶之一,是岩山东北的一支。海拨36米。山石直立江上,三面临空,形似燕子展翅欲飞,故名为燕子矶。直渎山高40余米,南连江岸,另三面均被江水围绕,地势十分险要。燕子矶西侧幕府山沿江悬崖之下古有12个洞窟,著名的三台洞就在这里.
南京地质博物馆位于南京市珠江路700号,是我国历史最悠久的自然科学博物馆之一,也是我国第一个以地质矿产为主要内容的专业博物馆。
四、人员的组成
本次实习由道路桥梁,建工一班和建工二班三个班级共同完成。
第二章实习内容
一、地质博物馆
南京地质博物馆由老馆和新馆组成。老馆为一幢具有德式风格的红色3层建筑物,占地面积约2500平米。展出标本1万余件,设有《中国石文化》《矿产资源》《地质环境》4个展厅。1、《地学摇篮》展厅包括中国古代的地质学思想、中国近现代地质科学发展历程、原中央地质调查所及其他地质机构、地学院士风采等部分。
2、《中国石文化》展厅包括宝玉石文化、文房石文化、观赏石文化等部分。
3、《矿产资源》展厅分世界矿产资源、中国矿产资源、江苏省矿产资源、中国古代采矿技术、矿产资源开发利用等部分。
4、《地质环境》展厅包括中国的主要地质灾害、江苏主要地质灾害、地质灾害的防治、地质遗迹等部分。新馆为玻璃质,看起来更具有现代科技气息共有“恐龙世界”、“地球星体”、“生物演变”、“临时展厅”四个展厅,内容丰富多彩,展品高科技化。
一进去的巨型恐龙化石,引得许多同学争相拍照留念。南京地质博物馆的新旧馆组成了一个内容相对完整、国内一流的地质博物馆展示体系,涵盖中国近现代地质发展历史、地球和生命的起源、岩石与矿物赏析、矿产资源与环境保护宣传,以及恐龙世界复原等内容,构成生动有趣、富于科普教育意义和地学知识宣教的综合性地学博物馆。南京地质博物馆将面向社会公众、尤其是广大青少年,以地球科学知识为基础,以地学科普为宗旨,以宣传科学方法、科学精神为目的,兼顾地球科学研究,是集地学科普与科研为一体的博物馆,将以科学性、知识性、观赏性和趣味性的崭新面貌展现在世人面前。
二、江宁方山
1、地层:方山大部分地区地层呈大型板状斜层理产出;纹层向同一侧倾斜并收敛,而向另一侧发散并以较大角度相交于层面,呈“顶截底切”特征。可据此判断:纹层底切一侧为岩层下层面,顶截一侧则为上层面,纹层倾斜的方向即为古流水方向。
2、岩石:方山是一座休眠火山,在方山地区观察的岩石为大多为火成岩,以及弱固结的沉积层。火成岩,顾名思义,就是直接由岩浆形成的岩石,指由地球深处的岩浆侵入地壳内或喷出地表后冷凝而形成的岩石。又可分为侵入岩和喷出岩(火山岩)。而沉积岩,就是由沉积作用形成的岩石,指暴露在地壳表层的岩石在地球发展过程中遭受各种外力的破坏,破坏产物在原地或者经过搬运沉积下来,再经过复杂的成岩作用而形成的岩石。在方山,我们看到的大多火成岩都是玄武岩,岩石具有隐晶结构,块状构造,岩石中气孔和杏仁构造发育,气孔大小不等,形态各异。剖面可通过气孔分层,每层熔岩顶部气孔密集分布,气孔被拉长,气孔的长轴方向代表熔岩的流动方向。
3、地质构造:断层向南东倾斜,断层面难以识别,产状不易测量,倾角约为40°左右。见一断层破碎带,带宽约3米,带中发育断层角砾岩和糜棱岩。断层两侧地层不(1)东连续,该构造位于陡山东北域的采石公路旁,地层断面上见两条正断层:(2)西侧断层造成地层在走向上不连侧断层造成断面两侧地层沿走向上不连续;续。此处两侧地层下掉,中部地层抬升,为一地垒构造。背斜是褶皱的一种,为岩层向上拱起的拱形褶皱,经风化,剥蚀后露出地面的底层,分别向两侧成对称出现,老地层在中间,新地层在两侧,另外褶皱也包括向斜,其为岩层向下弯曲的槽型褶皱,经风化、剥蚀后,露出地面的地层分别向两侧成对称出现,新地层在中间,老地层在两侧。自然界的背斜和向斜相互连接、相间排列,常是多个连续出现。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。
三、燕子矶
1、地层:白垩系地层,为浦口组地层,为一套陆相沉积地层。
2、岩石:紫红色,厚层块状砾岩为主,夹紫红色砂岩、粉砂岩。砾岩中砾岩成分复杂,主要为石英、玛瑙,少量为周围地层中的岩块,如灯影组中的白云质灰岩角砾;砾石磨圆度不一,石英角砾磨圆较好,呈椭圆次圆状,而白云质灰岩角砾一般磨圆较差,呈棱角状或次棱角状,角砾分选性较差,大小不一,由硅质、铁质胶结。
3、地质构造:
燕子矶头上→长江边是河漫滩分布于燕子矶江边地区,如沿江低洼的水田、水塘及少量的工厂、居民区。河漫滩有典型的二元结构。一般高出江面几米。
1)Ⅰ级阶地一般高出江面10m左右,分布于燕子矶东,有菜地、厂房等,为堆积阶地。
2)Ⅱ级阶地一般高出江面20xxm,分布于笆头山、燕子矶南,呈小山、孤丘及长岗状。
3)Ⅲ级阶地一般高出江面4350m,见于燕子矶以东的一些长岗状地形,保存程度较差。Ⅰ级阶地为堆积阶地。Ⅰ、Ⅲ级阶地在不同地方出现堆积、侵蚀、基座等不同的类型。
燕子矶头→沿江大道是断层崖。以下给出断层崖的证据:(1)断层崖走向稳定,与地层倾向无关。(2)断层崖上有构造破碎现象,局部可见擦面、擦痕、构造岩等。(3)断层崖与长江侵蚀无关,非冲饰陡崖,方向与河流弯曲无关。(4)有一系列断层三角面存在。(5)断层崖壁下,有串珠状的泉水出露。
四、三台洞
1、地层:震旦是一寒武系奥陶系地层灯影组、幕府山组、仑山组、白垩系、浦口组、第四系下蜀组
2、岩石:多为溶洞,人称岩山12洞,其中以头台洞、观音洞、二台洞和三台洞闻名。
3、地质构造:南京幕府山临长江一侧水平发育的三大溶洞(头台洞、二台洞和三台洞)及附近不同高程洞穴均为短浅的袋状脚洞,系由长江侧蚀山壁而形成,不具排水功能。同时于山壁发现大量不同于基岩的钙板一角砾混杂堆积,由此推测长江在南京幕府山一段活动历史久远,相应有不同时代的洞穴发育:老一代洞穴是具有排水功能的地下管道,但已经崩塌并为大量钙板充填;而崩塌角砾和钙板组成的混杂岩在一些地貌部位构成了新一代洞穴的围岩。对钙板做铀系定年确认,已消亡洞穴的年代至少老于40~50万年;高位脚洞很可能也老于这个年代,而低位脚洞经长江水流长期侵蚀改造直至最近历史时期。
五、实习认识
1、我们在实习过程中学到了在课堂上学不到的知识,缩小了书本与实际的差距,懂得学以致用。
2、掌握了背斜与向斜的基本判定。
3、对断层与滑坡等地质现象有了进一步认识,理论联系实际。
4、了解了方山,燕子矶的岩层构造,对沉积岩有了更深的认识。
5、学会在现实中发现问题,解决问题。
6、懂得了与团队合作,团结才是力量。
六、实习总结
本次地质实习让我初步的了解到地质这门学科到底是怎么去研究,研究什么,研究的目的又是什么。地质主要是通过野外地质考察,运用现代的科学技术去研究某地区各地层岩性、构造等问题。野外地质实习是一项艰苦的工作,每天老师带队出行,爬山、走路,还要观察、描述和记录地质信息。虽然很累,但是也很快乐,我们可以浏览大自然的美丽风光,感受当地的风土人情,可以锻炼吃苦耐劳的精神,培养同学间互帮互组的品德,增进老师和同学之间的感情。我觉得我们科技学院的学生出去实习时,真的要不怕苦,不怕累,要给当地的人留下好的精神面貌。在这里,要感谢实习的老师,教给我们很多东西,有知识,也有为人处世的道理。
1. 前言
一. 实习概述
1.实习任务依据:激发波在不同地层介质中的传播速度不同,从而划分地层和岩层;
2.实习内容:单边排列激发的平面波速实验法;孔中波速测试,地面波速测试,陆地声纳法探测基岩深度;根据触探试验划分地层和基岩面;认识多功能钻机的操作过程,岩心编录;望峰岗煤矿现场参观认识煤矿建设及生产过程。
3. 实习老师:王兴阵..蔡劲松..
4.实习地点:资环系办公楼东南角及望峰岗煤矿
5.实习安排:11月15日:钻机操作认识实习,岩心编录及保存
11月16日:平面波速试验及静力触探试验
11月17日:望峰岗煤矿实习
11月18日:静力触探试验及电法测井及三维电测深
11月19日:王兴阵老师介绍实习报告的具体写法
6.实习要求:(1)实习中主动动手去做,去思考并遵守纪律(2)文字简练,图表清晰,结论正确,建议合理。
二. XY—1型多功能钻机
主要设备:钻机钻进深度100米;泵量95Lmin;平孔直径110 mm;终孔直径75mm;钻机质量620Kg;最大起重量10KN;最大泵压1.2Mpa;柴油机功率12马力;压力表0-2.5Mpa;柴油机型号ZS1105;标定功率12.1Kw;标定转速2200rmin;净质量160Kg
地下部分主要由钻杆和钻头组成,钻头有五颗钻齿,合金刚成分。当碰到强度大的基岩时,用钢砂管取岩心。麻花钻用来取土心。垫叉起支撑钻杆重量的作用。自由钳用来换钻尜和钻头。
2. 操作过程
我们首先到达系楼的东南角。在钻机开启前,工程师师傅向我们介绍了钻机的结构,钻机主要由柴油机,传动装置,钻掘装置组成。钻进装置由水压机,油压机,钻头,钻杆组成,钻头的较较钻杆粗,直径约10厘米,钻头钻进材料为合金钢,主要是在较软的土.页岩泥岩等较软的岩石或土中钻进,用于中小型钻机的配置。本次钻进的主要目的是划分基岩面,同时取出岩芯,供编录使用。
钻机开动后,工程师傅在调节钻机的同时,向我们介绍了钻机各个机械调节杆的作用,并在他的帮助下,有几位同学试着操作钻机。随后,开启泥浆泵,调节合适的压力,开始钻进。
大约半个小时后,钻机的速度明显下降,此时的深度为6.4M,碰到基岩,随后,工程师师傅开始调节钻机,以能够更好地钻进。
对于钻进速度,有以下几个方面影响因素。
1. 柴油机的标定功率,在其他条件相同的情况下,配套的柴油机的标定功率越大,钻进速度越大,效率越高。当然,也不是标定功率越大越好,否则容易造成能量的额外消耗过大。
2. 另一个影响钻掘效率的主要因素是钻杆和钻头的质量。钻头一般为合金钻头,合金钻头的使用范围较大,主要是由于它的价格较便宜,同时,在技术条件不断提高的情况下,其钻进效率不断提高;
3. 金刚石钻头的钻进效率最高,但是它的价格较高,对于较小的钻进效费比不合算,其主要在较大较深的钻进过程中使用。
4. 例如,我国现在在东海大陆架上进行的大陆超深钻,计划钻进深度为10000M,所用主要就是合金钻头。
5. 基岩的强度大小。土.软岩软土中的钻进速度较快,而在较坚硬的岩石中,如砂岩.灰岩中的钻进速度就慢得多了。
6. 钻机的泥浆循环装置。现在的钻机采用液压机抽取泥浆池的的泥浆,并临时储存在高压储存罐中。液压机的压力的大小直接影响钻进的速度。
除此之外,钻进速度还受传动装置,泥浆水压等其他条件的影响。
各钻杆和钻头和钻杆之间一般采用锥形螺纹,即是越向内,钻杆的孔径越小,,这样的,更好地保证了钻杆间的连接牢固性,同时,也容易拆卸。钻机除可以打钻外,还可以取岩芯。岩芯管和钻杆间的接口处的设计更为独特。为了保证取芯顺利,接口处有以自由活动的钢珠,在钻进的过程中,在一定的泥浆压力作用下,钢珠所堵的孔是通泥浆的,从而保证了取芯管中无空气。而在停止钻进后,钢珠堵塞了孔,下部则处于真空状态,这样就形成了自岩芯至钢珠段的负压,从而成功取芯。
取出的岩芯约为0.87M,为第三系“红层”分红色砂岩,是一种未固结的含岩屑砂岩,紫红色,中粒。由于未固结,用手捻磨,有砂粒掉落,石英长石含量较高,因此,硬度较高。
3. 岩心及编录
在钻探过程中要仔细观察,详细记录,掌握第一手工程地质资料,这是全面阐述场地工程地质条件的和正确评价工程地质问题的主要依据。
1. 基岩钻孔的编录和要求:认真填写报表和钻探日志。要详细记录钻具陷落、进尺较快、漏水、孔壁掉快、跨塌等的深度。岩心描述的内容包括岩石颜色、成分、结构、产状、裂隙发育程度、风化程度等。钻进深深度和岩性分层深度的测量误差不超过0.05米。岩心采取率一般不能小于80%。岩心按顺序编号,妥善保管。终孔后编制钻孔柱状土和说明书。
2. 土层钻孔编录:土层钻孔的钻金速度较快,下钻提钻频繁。所以要求地质编录人员熟练掌握土样描述、分层、取样、原位测试和进尺深度测量等项目的操作技术,及时填好钻探野外记录表。
4. 操作人员及注意事项 :钻杆是锥形齿,外径大内径小,不易回转松动。
卷扬机:提升钻杆;钻头内有四个钻珠:防止水回流。
传动齿轮得到作用:切换卷扬机和转动齿轮之一来工作,靠小齿轮与大齿轮相互作用来使钻杆转动,并钻进下去。
底部活动连杆的作用:类似“打气筒”作用。从蓄水池中吸入水,储存在高压储水罐中,并不断维持储水罐中的巨大水压力,促使稀泥浆循环流动。其中活动连杆向左或者向右运动,作用相同,都向储水罐中输入水并从储水池中吸收水。
取心率=岩心实际长度/钻孔进尺深度。只有当取心率大于等于80%时才为成功的 0.87/1.2=72.5%,不算成功 。
在人员安排上,一台钻机工作需要3人,一人主操作,一人在钻孔处协调主机手工作,并清理从钻孔中涌出来的碎屑物质。第三个人搬运装卸钻杆。
控制卷扬机的操纵杆有三个档次:上升,停止,下降。离合器两个档次:断开,连接。控制卷扬速度的杆有三个档次:
三. 平面波速试验
双孔—孔中激发孔中接收
接KD2111Y—3型地震仪
三分量应变仪
扣板
单边排列:道间距1米,12个检波器,偏移距0.5米,移动步距0.5米
四. 静力触探试验
静力触探是将电测应力传感器(应变片等)探头,用静力匀速贯入土中,根据电测传感器的信号,测定探头所承受的贯入阻力,进而推测土层的工程地质性质.
常用的探头有:测试比贯入阻力(Ps)的单桥探头;测试锥尖阻力(qc)及侧壁摩阻力(fs)的双桥探头;能同时测试孔隙水压力的两用探头(Ps-u);三用(Ps-u-fs)探头.国外还研发出各种多功能探头,如电阻率探头,测振探头,侧应力探头,旁压探头,波速探头,地温探头等.
静力触探试验的工程目的主要是:
(a)土层划分及土类判别;
(b)测定砂土的相对密实度Dr,内摩擦角φ;
(c)测定粘性土的不排水抗剪强度cu,土的压缩模量ES,变形模量E0,饱和粘土的不排水模量Eu,砂土的初始切线弹性模量Ei及初始切线剪切模量Gi;
(d)确定地基承载力,单桩承载力,固结系数,渗透系数及黄土湿陷性系数;
(e)判别砂土液化;
(f)检验地基加固处理质量.
静力触探具有测试结果可靠,效率高,成本低等显著优点,适用于粘性土,粉土和砂土,不适用于碎石土及岩石.
(1)试验设备:
手摇式轻型静力触探仪(,地面电测仪(CDL-4).
手摇式轻型静力触探仪示意图
1.静力触探杆;2.静力触探仪框架;3.转轴;4.手摇把;5.传力链条;6.链条压传力板长销钉;
7.传力板;8.卡板;9.触探杆凹槽;10.地锚杆;11.地锚杆压下横梁销钉;12.触探仪下横梁;
13.地锚盘;14.空心柱;15.应变片;16.顶柱;17.探头锥尖
手摇式轻型静力触探仪由静探仪框架,传力设备(摇柄,转轴,链条,传力板,卡板),地锚,探头四部分组成.
利用地锚提供反作用力.通过地锚杆压下横梁销钉将静探仪下横梁,即将整个静探仪固定在地表.
操纵手摇柄转动转轴,使链条上的链条压传力板长销钉向下运动,迫使传力板与卡板向下运动,而卡板是嵌在静力触探凹槽位置处的,也迫使静力触探杆向下运动.触探杆下端的探头在向下运动中,锥尖受到土的阻力,使探头内顶柱向上运动,则探头内空心柱变形伸长,贴在空心柱上的电阻应变片的应变值也就随之增大(即传感器的应变→电阻的变化→电压的变化).这种变化通过传感器上的电缆线传入地面电测仪.
(2)试验步骤:
(a)将地锚旋入土中,地锚盘尽量落在较硬的土层中.通过地锚杆压下横梁销钉, 将静探仪固定于地表.
(b)将触探杆穿过触探仪框架上,下孔,接触地面,依次装上卡板和传力板,摇动转轴,使传力链条上的压传力板长销钉刚好压在传力板上.
(c)将单桥探头或双桥探头传感器的电缆线接入电测仪进线接头上.选择单桥测试键或双桥测试键.
(d)按调零键,将电测仪内应变初值调到200-500(10-6)区间,已防止测试过程中出现负应变,(仪器在以后温度校正时会自动还原).
(e)将探头匀速,垂直地压入土中,贯入标准速率宜为1.2m/min(即5秒钟贯入10cm).每贯入10cm,记录一次应变量(本试验按动深度控制器开关一次,便可记录一次).
(f)由于应变片受地温影响较大,因此在深度为0m,0.5m,2m,4m,6m……终孔位置处,皆应进行温度校正.每次温度校正时,应将锥尖向上提10cm左右,在锥尖侧壁皆受力的状态下进行校正.(校正方法,仪器有具体说明).
(g)触探过程中遇到薄的坚硬层时,可拔出静探头,用轻型动探击穿此坚硬层再用静探头作二次测试.
(h)终止试验标准:锥尖阻力为8MPa(或依照设计要求).此时锥尖几乎不能再向下贯入,而地锚出现反拔现象.
(3)资料整理:
(a)仪器可自行显示每10cm处的土的阻力,单桥显示指标为比贯入阻力Ps(MPa);双桥探头显示锥尖阻力qc(MPa),侧壁阻力fs(Kpa),摩阻比Rf.
Ps = (MPa)
qc = (MPa)
fs = (Kpa)
Rf = ×100%
(b)绘制Ps,qc,fs,Rf随深度的变化曲线.Ps-h关系曲线,qc-h,fs-h,Rf-h关系曲线
(4)试验成果的应用:
(a)土层分类:
使用双桥探头时,由于不同土的qc和fs不可能都相同,因而可以利用qc和
Rf两个指标来划分土类(表3-25).对比结果证明,此法效果较好.在做实验前,首先应检查仪器,CL-20__测力仪要归零,要检查触探仪的工具是否完整,仪器装载的是否正确,探头线头的塑料保护膜是否被拔下一小截等。
准备好以后,开始选择合适的钻孔点打地锚,地锚的作用是固定触探仪,地锚的间距一般在80CM-1米之间,实际试验中以固定触探仪为准。在铺设枕木的时候,要先铲平铆杆外侧的地表面,然后一个人从枕木的一侧用枕木向下砸击地面,使地面尽量水平。然后,铺好枕木以后,在触探仪底座和枕木之间加销钉,以保证触探仪的水平和探杆的铅直。
首先把探头和第一根探杆通过螺齿连接,然后开始准备探进。
在探进过程中,小组内各个同学的协作是快速准确完成试验的保证,同时各个成员都要积极参与,才能在有限的实习机遇里使跟多的人掌握这项实验的技术。本次实验以10厘米为一个记录节点,每过10厘米读一次数,充分考虑到了试验的精确度要求,减小造成地
层缺失的可能性,并且在0.5M.2.0M.4.0M.6.0M三处各进行一次校正调零,减少钻进过程中由于钻探挤压以及与地层之间的摩擦而引起的热量等,使钻头受到损坏或者读书不准。
同时钻探过程中触探仪的移位所造成的误差也通过回升钻杆来得到校正。,探进要保持匀速探进,一般0.8-1.2M/MIN的探进速度,本次所用的触探仪位手动摇把,因此,同学要把握好速度,同时由于摇把容易松动,摇的时候一定要注意安全措施。在使用时一定要注意安全。首先是探头,在碰到较坚硬的岩石后,不要用力的去摇摇把,否则会把探头损毁。
开始的时候由老师带领大家做试验,王兴阵老师边实验边跟我们讲解各个部件的用途和用法后,同学们自己操作。后来,在第一次试探孔完成以后后,由我们自己独立操作完成了静力触探孔的成功钻探。
对于CL-20__型测力仪,有两个测力量程,一个是0-20__千克力,另一个是0-4000千克力,当超出测Ⅰ的测力范围后,就要用第二个量程。共由四个接线柱,A.B接红蓝线,.C.D.分别接上黄绿线,实验前和试验中要多次调零。
根据单桥探头所测的PS值的大小来确定土层的分类,单位Mpa,
表1 土层的PS值分类
PS(Mpa)
土的种类
PS 3.0
老粘土
根据所测力的值,压缩模量ES,变形模量EO,地基承载力f0.
ES=3.72PS+1.26(Mpa),据工业与民用建筑工程地质勘探规范T721-77中的要求,
0.3≤ PS 8 级)约 21 天,多在冬季和春季。
区内工矿企业较多,包括燕山石油化工厂、首都钢铁公司等,此外还有一系列的具有一 定规模的煤矿和水泥和石灰厂矿,花岗岩、板岩和大理岩石料的生产也很可观。农业方面, 平原区以种植小麦、玉米为主,丘陵和山区以杂粮为主,山口河滩地多植苹果树、梨树和柿 树等。 实习区北京西山位于近东西向的燕山山脉和北北东向的太行山脉的接合部位。
区内地质研究程度较高,地层发育较全,从太古界到新生界的主要地层单位均有出。本区地层经历了不同程度的区域变质作用。本区地层和岩石在华北 地区具有典型性和代表性,并可与华北地区的其它地区对比。下苇甸地质路线。
这次地质实习,我们结合理论学 到了很多实际知识。通过实地考察,对课本所讲的的知识有了更深刻的了解,开 阔了视野,知识从感性认识升华到了理性认识,从抽象变得具体起来。更体会到 了野外地质工作的无限乐趣与艰辛。观察了各种地质现象并积累了许多地质、地 貌方面的材料,通过亲身实践学到了许多课本上没有的知识,实现了理论与实践 的结合。老师以自身丰富的经验与学识,像我们讲述了各种地质知识与现象,在 他们身上体现了务真求实、 精确严谨一丝不苟的教学风格和艰苦朴素平易近人的 人格魅力,我学到了宝贵的知识,锻炼、提高了我们野外实习、考察的能力,为 我们以后的学习和工作打了一个很好的基础。
通过实习,走进了大自然,走进了实地,是我们更加深刻的感受到了自然的 伟大,人的渺小,是我们对地质地貌学有了更大的兴趣和好奇。是我们在书本上 学到的知识与实际结合到了一起,对理论知识起到了加深巩固的作用。
1. 前言
一. 实习概述
1.实习任务依据:激发波在不同地层介质中的传播速度不同,从而划分地层和岩层;
2.实习内容:单边排列激发的平面波速实验法;孔中波速测试,地面波速测试,陆地声纳法探测基岩深度;根据触探试验划分地层和基岩面;认识多功能钻机的操作过程,岩心编录;望峰岗煤矿现场参观认识煤矿建设及生产过程。
3. 实习老师:王兴阵..蔡劲松..
4.实习地点:资环系办公楼东南角及望峰岗煤矿
5.实习安排:11月15日:钻机操作认识实习,岩心编录及保存
11月16日:平面波速试验及静力触探试验
11月17日:望峰岗煤矿实习
11月18日:静力触探试验及电法测井及三维电测深
11月19日:王兴阵老师介绍实习报告的具体写法
6.实习要求:(1)实习中主动动手去做,去思考并遵守纪律(2)文字简练,图表清晰,结论正确,建议合理。
二. XY—1型多功能钻机
主要设备:钻机钻进深度100米;泵量95Lmin;平孔直径110 mm;终孔直径75mm;钻机质量620Kg;最大起重量10KN;最大泵压1.2Mpa;柴油机功率12马力;压力表0-2.5Mpa;柴油机型号ZS1105;标定功率12.1Kw;标定转速2200rmin;净质量160Kg
地下部分主要由钻杆和钻头组成,钻头有五颗钻齿,合金刚成分。当碰到强度大的基岩时,用钢砂管取岩心。麻花钻用来取土心。垫叉起支撑钻杆重量的作用。自由钳用来换钻尜和钻头。
2. 操作过程
我们首先到达系楼的东南角。在钻机开启前,工程师师傅向我们介绍了钻机的结构,钻机主要由柴油机,传动装置,钻掘装置组成。钻进装置由水压机,油压机,钻头,钻杆组成,钻头的较较钻杆粗,直径约10厘米,钻头钻进材料为合金钢,主要是在较软的土.页岩泥岩等较软的岩石或土中钻进,用于中小型钻机的配置。本次钻进的主要目的是划分基岩面,同时取出岩芯,供编录使用。
钻机开动后,工程师傅在调节钻机的同时,向我们介绍了钻机各个机械调节杆的作用,并在他的帮助下,有几位同学试着操作钻机。随后,开启泥浆泵,调节合适的压力,开始钻进。
大约半个小时后,钻机的速度明显下降,此时的深度为6.4M,碰到基岩,随后,工程师师傅开始调节钻机,以能够更好地钻进。
对于钻进速度,有以下几个方面影响因素。
1. 柴油机的标定功率,在其他条件相同的情况下,配套的柴油机的标定功率越大,钻进速度越大,效率越高。当然,也不是标定功率越大越好,否则容易造成能量的额外消耗过大。
2. 另一个影响钻掘效率的主要因素是钻杆和钻头的质量。钻头一般为合金钻头,合金钻头的使用范围较大,主要是由于它的价格较便宜,同时,在技术条件不断提高的情况下,其钻进效率不断提高;
3. 金刚石钻头的钻进效率最高,但是它的价格较高,对于较小的钻进效费比不合算,其主要在较大较深的钻进过程中使用。
4. 例如,我国现在在东海大陆架上进行的大陆超深钻,计划钻进深度为10000M,所用主要就是合金钻头。
5. 基岩的强度大小。土.软岩软土中的钻进速度较快,而在较坚硬的岩石中,如砂岩.灰岩中的钻进速度就慢得多了。
6. 钻机的泥浆循环装置。现在的钻机采用液压机抽取泥浆池的的泥浆,并临时储存在高压储存罐中。液压机的压力的大小直接影响钻进的速度。
除此之外,钻进速度还受传动装置,泥浆水压等其他条件的影响。
各钻杆和钻头和钻杆之间一般采用锥形螺纹,即是越向内,钻杆的孔径越小,,这样的,更好地保证了钻杆间的连接牢固性,同时,也容易拆卸。钻机除可以打钻外,还可以取岩芯。岩芯管和钻杆间的接口处的设计更为独特。为了保证取芯顺利,接口处有以自由活动的钢珠,在钻进的过程中,在一定的泥浆压力作用下,钢珠所堵的孔是通泥浆的,从而保证了取芯管中无空气。而在停止钻进后,钢珠堵塞了孔,下部则处于真空状态,这样就形成了自岩芯至钢珠段的负压,从而成功取芯。
取出的岩芯约为0.87M,为第三系“红层”分红色砂岩,是一种未固结的含岩屑砂岩,紫红色,中粒。由于未固结,用手捻磨,有砂粒掉落,石英长石含量较高,因此,硬度较高。
3. 岩心及编录
在钻探过程中要仔细观察,详细记录,掌握第一手工程地质资料,这是全面阐述场地工程地质条件的和正确评价工程地质问题的主要依据。
1. 基岩钻孔的编录和要求:认真填写报表和钻探日志。要详细记录钻具陷落、进尺较快、漏水、孔壁掉快、跨塌等的深度。岩心描述的内容包括岩石颜色、成分、结构、产状、裂隙发育程度、风化程度等。钻进深深度和岩性分层深度的测量误差不超过0.05米。岩心采取率一般不能小于80%。岩心按顺序编号,妥善保管。终孔后编制钻孔柱状土和说明书。
2. 土层钻孔编录:土层钻孔的钻金速度较快,下钻提钻频繁。所以要求地质编录人员熟练掌握土样描述、分层、取样、原位测试和进尺深度测量等项目的操作技术,及时填好钻探野外记录表。
4. 操作人员及注意事项 :钻杆是锥形齿,外径大内径小,不易回转松动。
卷扬机:提升钻杆;钻头内有四个钻珠:防止水回流。
传动齿轮得到作用:切换卷扬机和转动齿轮之一来工作,靠小齿轮与大齿轮相互作用来使钻杆转动,并钻进下去。
底部活动连杆的作用:类似“打气筒”作用。从蓄水池中吸入水,储存在高压储水罐中,并不断维持储水罐中的巨大水压力,促使稀泥浆循环流动。其中活动连杆向左或者向右运动,作用相同,都向储水罐中输入水并从储水池中吸收水。
取心率=岩心实际长度/钻孔进尺深度。只有当取心率大于等于80%时才为成功的 0.87/1.2=72.5%,不算成功 。
在人员安排上,一台钻机工作需要3人,一人主操作,一人在钻孔处协调主机手工作,并清理从钻孔中涌出来的碎屑物质。第三个人搬运装卸钻杆。
控制卷扬机的操纵杆有三个档次:上升,停止,下降。离合器两个档次:断开,连接。控制卷扬速度的杆有三个档次:
三. 平面波速试验
双孔—孔中激发孔中接收
接KD2111Y—3型地震仪
三分量应变仪
扣板
单边排列:道间距1米,12个检波器,偏移距0.5米,移动步距0.5米
四. 静力触探试验
静力触探是将电测应力传感器(应变片等)探头,用静力匀速贯入土中,根据电测传感器的信号,测定探头所承受的贯入阻力,进而推测土层的工程地质性质.
常用的探头有:测试比贯入阻力(Ps)的单桥探头;测试锥尖阻力(qc)及侧壁摩阻力(fs)的双桥探头;能同时测试孔隙水压力的两用探头(Ps-u);三用(Ps-u-fs)探头.国外还研发出各种多功能探头,如电阻率探头,测振探头,侧应力探头,旁压探头,波速探头,地温探头等.
静力触探试验的工程目的主要是:
(a)土层划分及土类判别;
(b)测定砂土的相对密实度Dr,内摩擦角φ;
(c)测定粘性土的不排水抗剪强度cu,土的压缩模量ES,变形模量E0,饱和粘土的不排水模量Eu,砂土的初始切线弹性模量Ei及初始切线剪切模量Gi;
(d)确定地基承载力,单桩承载力,固结系数,渗透系数及黄土湿陷性系数;
(e)判别砂土液化;
(f)检验地基加固处理质量.
静力触探具有测试结果可靠,效率高,成本低等显著优点,适用于粘性土,粉土和砂土,不适用于碎石土及岩石.
(1)试验设备:
手摇式轻型静力触探仪(,地面电测仪(CDL-4).
手摇式轻型静力触探仪示意图
1.静力触探杆;2.静力触探仪框架;3.转轴;4.手摇把;5.传力链条;6.链条压传力板长销钉;
7.传力板;8.卡板;9.触探杆凹槽;10.地锚杆;11.地锚杆压下横梁销钉;12.触探仪下横梁;
13.地锚盘;14.空心柱;15.应变片;16.顶柱;17.探头锥尖
手摇式轻型静力触探仪由静探仪框架,传力设备(摇柄,转轴,链条,传力板,卡板),地锚,探头四部分组成.
利用地锚提供反作用力.通过地锚杆压下横梁销钉将静探仪下横梁,即将整个静探仪固定在地表.
操纵手摇柄转动转轴,使链条上的链条压传力板长销钉向下运动,迫使传力板与卡板向下运动,而卡板是嵌在静力触探凹槽位置处的,也迫使静力触探杆向下运动.触探杆下端的探头在向下运动中,锥尖受到土的阻力,使探头内顶柱向上运动,则探头内空心柱变形伸长,贴在空心柱上的电阻应变片的应变值也就随之增大(即传感器的应变→电阻的变化→电压的变化).这种变化通过传感器上的电缆线传入地面电测仪.
(2)试验步骤:
(a)将地锚旋入土中,地锚盘尽量落在较硬的土层中.通过地锚杆压下横梁销钉, 将静探仪固定于地表.
(b)将触探杆穿过触探仪框架上,下孔,接触地面,依次装上卡板和传力板,摇动转轴,使传力链条上的压传力板长销钉刚好压在传力板上.
(c)将单桥探头或双桥探头传感器的电缆线接入电测仪进线接头上.选择单桥测试键或双桥测试键.
(d)按调零键,将电测仪内应变初值调到200-500(10-6)区间,已防止测试过程中出现负应变,(仪器在以后温度校正时会自动还原).
(e)将探头匀速,垂直地压入土中,贯入标准速率宜为1.2m/min(即5秒钟贯入10cm).每贯入10cm,记录一次应变量(本试验按动深度控制器开关一次,便可记录一次).
(f)由于应变片受地温影响较大,因此在深度为0m,0.5m,2m,4m,6m……终孔位置处,皆应进行温度校正.每次温度校正时,应将锥尖向上提10cm左右,在锥尖侧壁皆受力的状态下进行校正.(校正方法,仪器有具体说明).
(g)触探过程中遇到薄的坚硬层时,可拔出静探头,用轻型动探击穿此坚硬层再用静探头作二次测试.
(h)终止试验标准:锥尖阻力为8MPa(或依照设计要求).此时锥尖几乎不能再向下贯入,而地锚出现反拔现象.
(3)资料整理:
(a)仪器可自行显示每10cm处的土的阻力,单桥显示指标为比贯入阻力Ps(MPa);双桥探头显示锥尖阻力qc(MPa),侧壁阻力fs(Kpa),摩阻比Rf.
Ps = (MPa)
qc = (MPa)
fs = (Kpa)
Rf = ×100%
(b)绘制Ps,qc,fs,Rf随深度的变化曲线.Ps-h关系曲线,qc-h,fs-h,Rf-h关系曲线
(4)试验成果的应用:
(a)土层分类:
使用双桥探头时,由于不同土的qc和fs不可能都相同,因而可以利用qc和
Rf两个指标来划分土类(表3-25).对比结果证明,此法效果较好.在做实验前,首先应检查仪器,CL-20xx测力仪要归零,要检查触探仪的工具是否完整,仪器装载的是否正确,探头线头的塑料保护膜是否被拔下一小截等。
准备好以后,开始选择合适的钻孔点打地锚,地锚的作用是固定触探仪,地锚的间距一般在80CM-1米之间,实际试验中以固定触探仪为准。在铺设枕木的时候,要先铲平铆杆外侧的地表面,然后一个人从枕木的一侧用枕木向下砸击地面,使地面尽量水平。然后,铺好枕木以后,在触探仪底座和枕木之间加销钉,以保证触探仪的水平和探杆的铅直。
首先把探头和第一根探杆通过螺齿连接,然后开始准备探进。
在探进过程中,小组内各个同学的协作是快速准确完成试验的保证,同时各个成员都要积极参与,才能在有限的实习机遇里使跟多的人掌握这项实验的技术。本次实验以10厘米为一个记录节点,每过10厘米读一次数,充分考虑到了试验的精确度要求,减小造成地
层缺失的可能性,并且在0.5M.2.0M.4.0M.6.0M三处各进行一次校正调零,减少钻进过程中由于钻探挤压以及与地层之间的摩擦而引起的热量等,使钻头受到损坏或者读书不准。
同时钻探过程中触探仪的移位所造成的误差也通过回升钻杆来得到校正。,探进要保持匀速探进,一般0.8-1.2M/MIN的探进速度,本次所用的触探仪位手动摇把,因此,同学要把握好速度,同时由于摇把容易松动,摇的时候一定要注意安全措施。在使用时一定要注意安全。首先是探头,在碰到较坚硬的岩石后,不要用力的去摇摇把,否则会把探头损毁。
开始的时候由老师带领大家做试验,王兴阵老师边实验边跟我们讲解各个部件的用途和用法后,同学们自己操作。后来,在第一次试探孔完成以后后,由我们自己独立操作完成了静力触探孔的成功钻探。
对于CL-20xx型测力仪,有两个测力量程,一个是0-20xx千克力,另一个是0-4000千克力,当超出测Ⅰ的测力范围后,就要用第二个量程。共由四个接线柱,A.B接红蓝线,.C.D.分别接上黄绿线,实验前和试验中要多次调零。
根据单桥探头所测的PS值的大小来确定土层的分类,单位Mpa,
表1 土层的PS值分类
PS(Mpa)
土的种类
PS 3.0
老粘土
根据所测力的值,压缩模量ES,变形模量EO,地基承载力f0.
ES=3.72PS+1.26(Mpa),据工业与民用建筑工程地质勘探规范T721-77中的要求,
0.3≤ PS 2mm) b、竹叶状结构(碎屑形态多呈扁平状) c、砂质结构(碎屑粒径介于2~0.05mm之间) d、粉砂质结构(碎屑粒径为0.05~0.005mm)
2)泥质结构 该结构由粒径65%)。岩浆岩的结构和构造 岩 浆岩由于形成的环境不同,产生了各种不同的结构和构造。岩浆岩的结构是指岩石中矿物的形态、大小和结晶程度,以及颗粒之间的关系。岩浆岩的构造是指岩石中 矿物的空间排列及其填充的方式。
了解结构和构造可以了解岩浆岩的形成环境。如喷出岩由于冷却快,来不及结晶,形成玻璃质,称为玻璃质结构。其中一些气体尚 未逸散,形成气孔构造。岩浆一面流动一面凝固形成许多流纹,做流纹构造。深成岩在地下缓慢结晶,它的颗粒在空间分布比较均匀,形成块状构造;在深处,各种 矿物结晶的大小相近,这样的结构叫做等粒结构。而浅成岩中由于矿物结晶时间不同,造成先结晶的晶体粗大,后结晶的晶体细小,从而形成斑状结构。岩浆岩的简易鉴定方法:
首先,观察岩体的产状等,将定是不是岩浆岩及何种产状类型。然后观察岩石的颜色以初步判断岩石的类型。含深色矿物多、颜色较深的,一般为基 性或超基性岩;含深色矿物少、颜色较浅的,一般为算子那个或中性岩。相同成分的岩石,隐晶质的教显晶质的颜色要深一些。应注意岩石总体的颜色,并应在岩石 的新鲜面上观察。
接着观察岩石中矿物的成分、组合及特征。并估计每种矿物的含量,即可初步确定岩石属何大类。进一步观察岩石的结构构造特征,区别是喷出岩 还是浅成或深成岩。
最后综合分析,据《土木工程地质学》“岩浆岩分类表”确定岩石的名称。
最后,考察了变质岩。
变质岩是指地壳中已存在的岩石,由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变,处在高温、高压及其他化学因素作用下,使原来岩石 的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。
根据变质作用的地质成因和变质作用因素,将变质作用分为:接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用 和动力变质作用。
变质岩的结构可分为:变余结构(残余结构);变晶结构;碎裂结构。岩石经变质作用后常形成一些新的构造特征,这是区别于其他两类岩石的特有标志,是变质岩的作重要特征之一。原岩变质后仍残留有原岩的部分构造特征者叫变余构造。
通过变质作用形成的新的构造叫变成构造:a)板状构造 岩石具有平行、较密集而平坦的破裂面——劈埋面,沿此面岩石易于分裂成板体,原岩基本未重结晶,仅有少量绢云母或绿泥石。b)千枚状结构 岩石常呈薄板状,其中各组分基本已重结晶并呈定向排列,但结晶程度较低而使得肉眼尚不能分辨矿物,仅在岩石的自然破裂面上见有强烈的丝绢光泽,系由绢云母、绿泥石小鳞片造成。常具挠具和小皱纹。c)片状构造 在定向盈利的长期作用下,岩石中所含大量的片状、柱状矿物如云母、角闪石等,都呈平行定向排列,岩石中各组分全部重结晶,而且肉眼可以看出矿物颗粒。d)片麻状结构 以石英、长石等矿物为主,期间夹以鳞片状、柱状变晶矿物,并呈大致平行的断续带状分布而成,他们的结晶程度都比较高。e)块状结构 岩石中的矿物分布均匀,结构均一,无定向排列,这是大理石和石英岩常具有的构造。
变质岩的简易鉴定方法:
鉴别变质岩时,可先从观察岩石的构造开始,根据构造,将变质岩区分为片理构造和块状构造两类。然后可进一步根据片理特征和结构以及主要矿物成分,分析所属的亚类,确定岩石的名称。
2. 水流的地质作用认识实习
河流普遍分布由于不同的自然地理带,是改造地表的主要营力之一。
河流的地质作用主要有侵蚀作用和搬运作用。
1 河流的侵蚀作用
河流在运动过程中对河谷岩石进行的破坏作用称为侵蚀作用。其主要通过冲蚀 磨蚀和溶蚀三种形式对河底及两岸进行侵蚀
1) 下蚀作用
下蚀作用的强度首先与流速和河水中的泥沙含量有关。此外,还与河床的岩石性质及地质构造有关。 下蚀作用在加深河谷的同时又使河流向源头伸长。分水岭不断遭到切割剥蚀,河流的长度不断增加,以及河流的袭夺现象都是河流溯源侵蚀的结果。
2) 侧蚀作用
河流一携带的泥沙为工具,并以自身的动能和溶解力对河床两岸的岩石进行侵蚀,使河谷加宽的作用称为侧蚀作用。河流的中下游以及平原区的河流,由于河床坡度较为平缓,侧蚀作用占主导地位。
2 河流的搬运作用
河流主要通过对碎屑物的悬运 跃运和推运三种方式来进行搬运。碎屑物以何种方式被搬运,主要取决于颗粒的沉降速度与上推力的对比情况。
3 河流的沉积作用
河流搬运物从水中沉积下来的过程称为沉积作用。
4 河流冲积土
1)河床沉积
2)河漫滩沉积
3)牛轭湖沉积
4)三角洲沉积
5)山区河流沉积土
6)由冰川补给的河流冲积土
3. 风化作用认识实习
影响风化作用速度的因素主要有气候、地形和地质因素。
一、气候因素:影象风化作用的气候因素主要指降水量与温度。降水量丰富且水循环快的地区有利于化学风化的进行;而温度则影象化学反应的速度,水中游离氧的含量和水的离解度随温度增高而加大,水中CO2含量虽随 温度增高而减少,但温度增高十度,反应速度却加快一倍,因此,氧化作用和水溶液的作用都随温度增高而加快,有利于化学风化作用的进行。而且,气候控制着数量和类型,它们对风化作用产生各不相同的影象。
地球气候的分带性决定了风化作用速度及其产物类型的分带性。
二、地形因素:
在相对高程很大的中低纬度山区,可以看到不同高程上有不同的气候带因而有不同类型的风化作用。
地形陡缓的不同,风化作用也不同。陡坡地下水位低,植被稀少,物理风化相对强烈,产物不易保留,未风化岩石不断暴露接收风化;缓坡平地化学风化和生物风化相对强烈,矿物分解彻底,风化产物残留原地,母岩被覆盖,不利于物理风化,最后形成大量粘土和残余矿床。
坡向也有影象,中低纬度阳坡昼夜温差大,冰冻风化比阴坡强烈,以至阳坡比阴坡更凹凸不平。
三、地质因素:主要有岩石的矿物成分、岩石结构构造和构造运动的影响。
4. 不良地质现象认识实习
山区公路地质选线主要受到地形和不良地质现象的制约,主要的不良地质现象有滑坡、泥石流、岩 崩、岩溶、岩堆(坡积层)、软弱土、膨胀土、湿陷性黄土、冻土、水害、采空区以及强震区(高地应力)等。
因此在施工前优选出工程地质条件最好、地质灾害最少、工程建设对地质环境的不利影响最小的路线走廊带,真正贯彻地 质选线的原则。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥沼等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区,路线应设法绕避。
其次,当工作中发现仍有重大的地质病害存在或有潜在的重大地质病害时,必须及时调整线位。对于重大的地质病害应尽量绕避,实在无法绕避的要考虑工程措施的可能性与可靠性,并且应减少对地质环境的破坏,提高工程措施的可靠性和安全度。对地质病害应以防为主,以治为辅,能避当避,即使增加工程造价也是值得的。
实习总结:
在3天的实地考察中,我们和老师走在一起,学在一起,老师给我们进行的详细举例说明,增强了我们的实践能力,并且这些都加深了我们对书本上老师所讲内容的认识,对三大类岩石有了一个感性的认识,让我知道了书本上的东西都是死的,如果你不和实际联系起来的话它只能变成无用的东西,所以我觉得应该尽量多的去实践。这次实习也让我认识到团体协作的力量,在以后的学习生活和工作当中一定要注意团队合作,充分发挥集体的力量。在这次实习中我所收获的这些为我以后的学习和工作打下了基础,在我以后的工作中定会给予很大的帮助。
在这期间,我们面对烈日当头曾汗如雨下,汗水浸透了我们的衣服,但是我们坚持了。在坚持一下,在挺一会儿,一切都会过去,等待我们的只有胜利。同时感谢李老师和郭老师不畏酷暑给我们进行的生动讲解,而两位老师的这种敬业精神也值得我们每一个人学习和尊敬。
景点
天津蓟县国家地质公园,北起九山顶、南至府君山、东至八仙山、西至盘山、总面积342平方公里。其科研价值、环境价值、旅游价值很高。地质学家李四光教授曾评价蓟县地质剖面:“在欧亚大陆同时代地层中,蓟县剖面之佳,恐无出其右者”。目前,现已形成中上元古界地质自然保护区、八仙山石英岩峰林峡谷景区、九山顶石英砂岩林景区、黄崖关断崖地貌景区、盘山花岗岩地貌景区、九龙山碳酸岩峰林丛景区、府君山地质构造遗迹景区7个景区,总计87个景点。
编辑本段形成
地质遗迹是地球
天津蓟县国家地质公园
演化过程中遗留下来的记录和自然遗产,代表着这一地区的地质历史、事件和演化过程。因此,概括地说地质遗迹的成因几乎全部是地壳内外地质应力共同作用的结果。
本区18亿年前是古大陆,遭受剥蚀。18亿年时地壳开始下降接受沉积,形成中上元古界长城系由陆相到海相的沉积物,由碎屑岩建造演变到富钾、富镁的碳酸盐岩建造,构成一个巨型沉积旋回。常州沟期气候较温暖,雨量充沛,早期形成厚度较大的河流相碎屑堆积。串岭沟期气候更加湿热,藻类植物大量繁殖,水体相对加深。团山子期和大红峪期同处于亚热带温暖气候,有利于菌藻类生物繁衍,伴随大量碳酸盐岩沉积,形成丰富的规模不等的叠层石礁体。高于庄期气候炎热潮湿,微体藻类大量出现,尤其是高于庄早期藻礁和叠层石相当发育,形成大量碳酸盐岩和铁锰质沉积。在长城纪时期,造成了八亿年跨越,砂岩层理、宏观藻类化石,锰方硼矿等地质遗迹。
蓟县纪从14亿年开始,气候炎热湿润,地壳仍然缓慢下降,有利于碳酸盐岩的大量沉积和菌藻类生物的生长。岩石组合以各种类型的碳酸盐岩为主,古地理处于滨海泻湖相,潮间带和浅海陆棚。从而形成了大量藻类化石和叠层石等生物地质遗迹。
青白口纪从10.5亿年开始,地壳下降速率渐缓,碎屑岩、粘土岩增多,出现河流相,滨海岸边砂泥相等沉积环境。景儿峪期地壳下降形成浅海陆棚相泥灰岩沉积。此后地壳上升,陆地遭受剥蚀。仅保留了8亿年的景儿峪组。
寒武纪早期,约5.6亿年地壳下降,接受府君山组碳酸盐岩沉积。古风化壳形成“2亿年跨越”的著名蓟县运动地质遗迹。
本区在印支运动期,形成了盘山花岗岩,时间约217.1——222.7百万年。为花岗岩地貌景区奠定了岩石基础。
本区在长城纪大红峪期,约16亿年发生海底火山喷发活动,形成了与火山熔岩类有关的地质遗迹。
构造运动是地质景观遗迹形成的主要原因。根据地质条件分析,本区地貌奠基于印支运动期,成型于燕山造山运动。燕山造山运动距今约1.8——1.4亿年,使蓟县北部黄崖关、九山顶、八仙山及盘山隆起成山。此后,经风化侵蚀形成了砂岩峰林峡谷和花岗岩地貌。府君山地质构造遗迹景区内逆掩断层形成的飞来峰就是燕山运动的产物。
编辑本段旅游
天津蓟县国家地质公园建设,为人们提供了一个充分展示地球科学知识和美学魅力的天然博物馆;为人们提供了一处自然景观美、文化底蕴厚、科学品位高的旅游、观光、休闲、度假自然风景区,使人们得以享受自然,陶冶情操,提高科学文化素质。现已成为蓟县对外的一个重要窗口,来蓟观光、游览、考察的专家学者、游人明显增多,对外影响力日益扩大,蓟县的知名度显著提升,有力地拉动了蓟县旅游、建筑、交通、餐饮、住宿等相关产业的发展。
天津蓟县国家地质公园于20xx年12月10日经中华人民共和国国土资源部批准建立,其范围北起九山顶,南至府君山;东至八仙山,西至盘山,面积342平方公里。
根据景区划分原则,天津蓟县国家地质公园划分为7个景区: 1、中上元古界地质自然保护区;2、八仙山石英岩峰林峡谷景区;3、盘山花岗岩地貌景区;4、九龙山碳酸盐岩峰丛景区;5、黄崖关断崖地貌景区;6、九山顶石英砂岩峰林景区;7、府君山地质构造遗迹景区。
编辑本段地质
蓟县有着深厚悠远的历史文化、丰富的地质遗迹资源以及优美的生态环境,特别是它拥有世界著名的中上元古界地层剖面和大量的有观赏价值、科学价值的地质遗迹和地质景观,因此在蓟县建立国家地质公园具有十分重要的意义。天津蓟县国家地质公园以中上元古界标准层型地质剖面为主的地质遗迹景观,将为地学领域的研究、地质遗迹的保护、自然遗产的永续利用起到不可替代的作用。它以典型、完整、系统、稀有、科学的内涵,向世人展示了博大精深的自然魅力,记录了地球的地质历史、地质事件和形成过程,是不可多得的珍贵自然与文化遗产。蓟县国家地质公园7个景区各具特色,天然造化、鬼斧神工、精彩纷呈,是大自然的杰作,在漫长的历史长河里,为人类留下了珍贵的地质遗产。
中上元古界地质自然保护区:
中上元古界地质自然保护区位于天津市蓟县城北,燕山山脉南坡,北起古长城脚下常州村,南至蓟县城北关府君山,南北长约24公里,东西宽约350米,面积890公顷。蓟县中上元古界地质自然保护区是国务院1984年批准建立的我国第一个地质类国家级自然保护区。蓟县中上元古界地层剖面以地层齐全、出露连续、保存完好,顶底清楚、构造简单、变质轻微、叠层石和古生物化石丰富,地层总厚度近万米为特色。它好象一部巨厚的“石头记”,真实地记录了地球演化距今18亿年至8亿年的地质历史。被国内外地质学家推崇为世界上同一地质时期的“标准层型剖面”、 “大地的史书”和世之罕见的“地质瑰宝”,中上元古界地质自然保护区内的地质遗迹类型多、数量大、品位高。其中堪称世界之最的地质遗迹主要有10大奇观:
①蓟县地层剖面代表的地质历史最长。顶底界限长达10亿年,其连续之长,在世界上是绝无仅有的。
②蓟县剖面底界年龄最老。比世界著名的俄罗斯里菲--文德剖面底界年龄还老3亿年。
③蓟县剖面保存最完整。从老到新顺序排列在24公里长的一条线上,完整的地质剖面,世界首屈一指。
④蓟县剖面构造最简单。从北到南,按地质年代自老至新依次展布在燕山褶皱南翼的单斜山上,没有因构造变动造成错位或破坏。
⑤蓟县剖面变质最轻微。从长城系常州沟组河流相的砂砾岩到青白口系井儿峪组滨海相含波状层理、交错层理的泥质微晶灰岩,剖面总厚度9197米,基本保留原始状态,变质极浅。
⑥蓟县剖面宏观多细胞藻类植物出现的年代最早。从国际公认的9亿年前提早到17亿年前,是地球早期生物演化史研究中的重大突破。
⑦蓟县剖面中沉积海泡石矿床最早。蓟县海泡石矿床形成于距今12--13亿年前,且保存完好,是世界上最古老的沉积海泡石矿床。
⑧蓟县剖面中喷气孔构造最古老。在蓟县剖面蓟县系铁岭组上部地层发现10亿年前形成的古喷气孔构造,是世界最古老的喷气孔构造。
⑨蓟县剖面中古生物化石与叠层石最丰富。蓟县剖面的古生物化石从长城系常州沟组到青白口系井儿峪组均有,叠层石从长城系团山子组到青白口系下马岭组均有。古生物化石、叠层石层位之多、时限之长、类型之全、种类之多、保存之好为世界罕见。
⑩蓟县剖面中沉积形象最丰富。在蓟县剖面上,不论是碎屑岩、泥质岩还是碳酸盐岩,都表露出十分丰富的沉积形象,如波痕、斜层理、双向交错层理,风暴沉积、地震沉积,雨痕、干裂、水下冲痕、滑塌痕等遗迹,为世界各国同时期剖面所罕见。
蓟县中上元古界地质自然保护区除世界罕见的蓟县剖面地质遗迹之外,保护区内还有雄、险、秀、幽的多种自然景观和神奇的人文景观。
小贴士:
购物:紫砂矿是上乘的陶瓷原料。用蓟县紫砂矿烧制的紫砂壶,外观高雅光泽,透气不透水,壶内泡茶,数日不馊,具有观富和收藏价值,可与全国闻名的宜兴紫泥陶器、景德镇瓷器相媲美。
编辑本段意义
蓟县中上元古界地层剖面是大自然留给人类的宝贵自然遗产,所发现的一些重要生物化石对研究早期生命的演化和地球的形成过程有重要意义。对揭开地球远古时期许多科学之谜有着不可替代的地位。地质公园内群峰俊秀、峡谷幽深、空气清新怡人、自然风光迷人,自然奥秘诱人,交通方便,是休闲、度假、旅游、揽胜的好去处,探求自然之谜的难得场所。
1、实习目的
本次的野外地质实习针对北京大学地球与空间科学学院xx级学生。
这是一次地质启蒙教育,是一次重要的认识实习,重点要理解基本的地质概念,了解基本知识,学会基本技能。通过短期的野外实习对地质学研究的主要内容和特点有一个比较全面的了解;通时通过实习巩固学过的《普通地质学》的课堂内容,加深对课程有关内容的理解;此外,通过实习培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高对地质科学的兴趣;同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。
2、北京概况
北京位于华北平原的西北边缘,北接滦平、丰宁、赤县和承德等县;西临怀来、涿鹿等县;南临涞水、涿县、永清、固安、廊坊及天津市的武清等县、市;东与大厂、香河、三河、兴隆和天津市的蓟县为邻。东南是一块缓缓向渤海倾斜的平原,称北京平原,其形状很象一个向群山丛中突出的海湾,故有“北京湾”之称。北京城座落在北京湾的西南隅。
北京市南起北纬39度28分,北到北纬41度05分,西起东经115度25分,东至东经117度30分,南北横跨纬度1度37分,东西经度相间2度05分。北京地处中纬地带,气候具有明显的温暖带、半湿润大陆性季风气候。形成的带性植被类型为暖温带落叶阔叶林。
北京市地势西北高,东南低。西北部山脉绵延,山峰林立,其中海坨山海拔2334米,为全市点。地貌呈明显的层状结构,山区河流多为成型河谷,主要河流有永定河,潮白河,温榆河,洵河和拒马河。
北京有悠久的历史,很早就有人类居住,曾发现举世闻名的北京猿人化石和山顶洞人遗址。全市面积16807.8平方公里,辖九县十区,人口达1000多万,是仅次于上海的全国第二大城市,全国的政治、文化中心,也是全国的交通运输枢纽。
3、实习路线
本次实习共有五条路线。
6月25日:灰峪村口的采石场-->灰峪村北西向一山坡-->灰峪东山腰处-->灰峪东山梁处
及从军向北,向西远眺-->军庄火车站南,铁路剖面-->铁路隧道附近6月26日:军庄以西,永定河边的陈家庄-野溪附近-->下苇甸村西公路边-->河东铁路东面-->铁路隧道北口一带6月27日:昌平一号隧道-->龙山顶-->十三陵水库6月28日:房山区石花洞6月29号:周口店山口村东侧-->羊屎沟口-->东山口花岗岩采石场
附:交通位置图
二、地层
北京的地层发育比较齐全,除缺少震旦系、上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、三迭系及上白垩统外,其它地层都有发育,总厚度达六万米以上。
1、元古界
北京的元古界缺失下元古界,中上元古界分布很广。
元古界的特点是在古老变质岩系之上发育的第一个盖层,是一套巨厚的、完整的、没有变质的沉积岩系。底部下部岩性以碎屑岩(砾岩、砂岩、页岩)为主,夹有白云质灰岩及火山岩(安山岩、玄武岩),中上部以化学岩(白云质灰岩、页岩等)为主,夹有少量的粉砂岩。
(1)青白口系(Zq)
[1]下马岭组(Zqx)
本组特点是浅海相灰色,、黑色、黄绿色粉砂岩——页岩组成频繁、明显的沉积韵律。岩性变化较稳定。沉积厚度116-458米,由东向西有逐渐增厚的趋势,青白口以北最厚。
[2]长龙山组(Zqc)
本组底部为含砾粗石石英砂岩;下中部为灰白色薄——厚层石英砂岩(局部为长石石英砂岩),夹黄绿色页岩及粉砂岩,交错层理发育;上部为黄褐、灰绿色薄——中层含砾铁质石英砂岩及石英砂岩与粉砂岩互层含海绿石;顶部为暗紫、灰绿及黄绿色页岩。与下马岭组假整合在不同层位上。厚约20-191米。
[3]景儿峪组(Zqj)
本组底部为石英粗砂岩(含灰岩角砾),呈现沉积间断特点;下部为灰色中至厚灰层岩或白云质灰岩;中部为黄绿色薄层泥灰岩或白云质泥灰岩夹灰色灰岩透镜体;上部为灰白、灰黄、紫红、黄绿色薄层板状泥灰岩、白云质泥灰岩,致密细腻,具有泥质条带及缝合线构造。厚约76-204米。
2、下古生界
北京的下古生界岩性基本稳定,厚度不大,化石不够丰富,代表一种典型的稳定浅海沉积。本区只有寒武系和中、下奥陶统,而上奥陶统及志留系(与华北广大地区一样)都不存在。
下古生界主要岩性为砂岩、页岩、豹皮灰岩、泥质条带灰岩、竹叶状灰岩、鲕状灰岩和纯厚石灰岩等,总厚约1600余米。
(1)寒武系
下分三个统;
(1.1)下寒武统
[1]昌平组即府君山组
本组主要由豹皮灰岩、白云质灰岩及白云岩等碳酸盐岩石所组成。
岩性横向变化大,厚约13.5到95米。
[2]馒头——毛庄组
本组下部为角砾状泥灰岩,含角砾泥灰岩;中部为紫红色页岩夹砂质页岩,泥质白云岩与白灰质灰岩;上部为紫红色砂质页岩、页岩及绿色页岩,夹薄层细粒结晶灰岩。与昌平组(府君山组)为整合接触,但局部有沉积间断。厚约50-185米。
(1.2)中寒武统
[1]徐庄组
本组以鲕状灰岩为主,可划分为五个沉积韵律。每个韵律起始于细砂岩,经鲕状灰岩与细砂岩或泥质条带灰岩互层,到大量的巨厚层鲕状灰岩出现结束。厚约60-100米,与下浮地层整合接触。
[2]张夏祖
本组下部以泥质条带泥灰岩夹页岩为主,有部分鲕状灰岩,上部则以巨厚层鲕状灰岩为主,组成一个沉积旋回,其中下部又可细分为四个韵律,每个韵律起始于页岩,随之钙质增高,出现泥质条带泥灰岩与页岩互层,韵律之末,出现了鲕状灰岩与泥质条带灰岩互层。厚约33-267米。
(1.3)、上寒武统
[1]崮山组
本组下部为灰色泥质条带灰岩,鲕状灰岩,条带状结晶灰岩夹竹叶状灰岩。上部为紫红色粉砂纸条带灰岩、鲕状灰岩、结晶灰岩、泥质条带灰岩夹竹叶状灰岩及少许钙质粘土岩。厚约59米。
[2]长山组
以绿灰色泥灰岩、浅灰色泥质条带灰岩及竹叶状灰岩为主,下部有时夹少许灰绿色钙质粘土岩;底部为浅玫瑰色细晶白云岩夹竹叶状灰岩、竹叶状砾石,具有紫红色氧化圈。厚约29米。
[3]凤山组
本组上部为灰色中层含白云质灰岩、厚层泥质条带灰岩夹竹叶状灰岩及黑灰色薄板状灰岩;下部为灰色巨厚层泥质条带灰岩,局部含白云质,夹大量竹叶状灰岩,底部见紫红色含云母铁质条带。厚约79-97米。
(2)奥陶系
北京只有下奥陶统和中奥陶统,与华北广大地区一样都缺少上奥陶统。
(2.1)下奥陶统
下奥陶统与凤山组呈整体接触关系。
[1]冶里组
本组下部以浅灰、灰白色巨厚层细晶灰岩为主,其底部为花斑状白云石化微晶灰岩,上部为深灰、灰黑色中——厚层灰岩,夹浅黄色含白云质条纹灰岩、竹叶状灰岩及钙质灰岩。厚约46-93米。
[2]亮甲山组
本组下部为灰黑色厚层——巨厚层含燧石条带或团块灰岩夹中层泥质条纹灰岩、竹叶状灰岩及少量白云质灰岩、页岩;上部以灰黑色中层白云岩、含灰质白云岩、粘土质白云岩为主,普遍含燧石团块或燧石条带,其上多为玫瑰色燧石,其下多为黑色燧石,顶部白云岩局部为角砾状。厚约168-252米。
(2.2)中奥陶统
3、上古生界
北京的上古生界包括石炭统(本溪组)、上石炭统(太原组)、下二迭统(山西组、红庙岭组)、上二迭统(双泉组)组成。没有泥盆系和下石炭统。
(1)石炭系
(1.1)上石炭统
下杨家屯组(太原组)
本组属海陆交互相,以灰黑、黑色粉砂岩、页岩为主,夹有细砂岩、薄层泥灰岩1-2层。本组为主要含煤地层。厚约38-176米。
(2)二迭系
(2.1)下二迭统
山西组(中杨家屯组)
本组为陆相碎屑岩发育,下部主要为深灰色粉砂岩,灰色细砂岩夹灰黑色粘土岩、灰色硬砂岩及1-4层砾岩,砾岩中常含钙质结核。含薄煤层。厚约79-321米。
(2.2)上二迭统
双泉组
本组主要为灰绿、紫色凝灰质板岩和粉砂岩,中间常夹一层厚5-8米的灰白、绿灰色砾岩和砂岩。
4、中生界
北京的中生界没有三迭系,只有侏罗系和下白垩统。
(1)侏罗系
侏罗系中统
髫髻山组
以中性为主的火山熔岩及其集快岩、角砾岩与火山碎屑岩互层。与下伏地层九龙山组呈不整合或假整合接触,与九龙山以前地层均为不整合接触。厚约3000-4000米
附:各层的信手剖面图及素描图
三、岩浆作用及岩浆岩
北京的岩浆岩分布很广,在漫长的地质历史中,发生许多岩浆活动,包括各种形式的喷出活动和侵入活动。不同时期的岩浆岩成分不同,加上产状各异,使其岩浆岩不论从化学成分到矿物组成上,都有很大差异,因而形成了各种各样的岩浆岩。
1、侵入岩
根据岩体的接触关系、地质构造对岩浆岩的控制因素、岩体的变质程度等可将北京地区的岩浆侵入活动分为以下几个时期:
(1)早元古代
本期的侵入岩主要为超基性岩类和变质基性岩类。
超基性岩类中包括橄榄岩和辉石岩,多呈北东向小型岩体沿断裂带活片麻理侵入太古代的片麻岩中。
(2)中、晚元古代
本期的岩浆活动有侵入和喷出两类。侵入岩体只发现有斜长环斑花岗岩体、四合村辉岩和红石湾辉石岩等。
斜长石斑花岗岩体沿东西向基底断裂侵入密云群沙厂组的片麻岩中,与片麻理斜切。岩体东西向延长,为一北陡南缓,向南倾斜的不对陈岩脊。岩石的特点是具似斑状结构,钾长石斑晶为卵形,外面包围一圈更长石或中长石。岩体内有棱角状片岩捕虏体。岩体被三次侵入。第一次是斜长环斑角闪黑云母花岗岩,分布于岩体的西部,岩石呈灰色或暗灰色。第二次是斜长环斑黑云母花岗岩,为岩体的主要组成部分,岩石呈红色。第三次是中粒黑云母花岗岩,呈红色;中粒二云母花岗岩,呈米黄色;细粒花岗岩,呈浅色。
四合村辉石岩体:呈脉状侵入太古代密云群大漕组花岗片麻岩中。岩体主要由二辉岩和橄榄岩两个岩相带组成,但分异不好。岩石蚀变类型主要有蛇纹石化、滑石、蛭石化和绿泥石化等。
红石湾辉岩体侵入于太古代角闪斜长片麻岩及花岗质片麻岩中的超基性岩体。岩体可分为角闪单斜辉石岩、角闪二辉岩、角闪斜方辉石岩及橄榄辉石岩四个岩相。
2、喷出岩
(1)元古代的喷发岩体
属中、酸性火山熔岩及火山碎屑岩,呈古火山颈相及海底喷发组产出,以火山角砾岩、安山岩及凝灰岩为主。
(2)早侏罗世南大岭组玄武岩
是一套经多次喷溢活动形成的玄武质熔岩流。每一喷发层厚度5米至15米不等,但都有底部小杏仁构造带、中部致密块状带和顶部大杏仁构造带等,杏仁体主要为石英、玉髓、方斛石、蛋白石、绿帘石等。柱状节理发育,球状风化明显。
(3)中侏罗世髫髻山组火山岩
由一系列中性火山物质构成的砾岩、熔岩及火山碎屑岩互层组成。火山岩系得岩性和厚度变化都很大,岩石组成也较复杂,主要的有辉石安山岩、角闪安山岩及火山角砾岩等。
(4)晚侏罗世东岭台组火山岩
本组由一套酸性、中性及偏酸性岩类组成,主要以流纹岩、英安岩及粗面岩为主,并形成相应成分的火山角砾岩和凝灰岩。
四、变质作用与变质岩
主要介绍太古代及早元古代的变质作用。
1、太古届变质岩系
(1)密云群
北京出露最早、变质最深的岩层,属于中深及深区域变质程度,岩性为各类片麻岩及麻粒岩,普遍受较强的混合岩化作用。
[1]沙厂组
岩性以角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩为主。混合岩化发育,主要为阴影状、条带状,其次为星占状。
[2]大漕组
岩性以黑云斜长片麻岩为主,夹大量花岗片麻岩,角闪斜长片麻岩、角山岩和斜长角闪岩等,且纵向和横向变化较稳定。
[3]阳坡地组
岩性以黑云斜长片麻岩、角斜片麻岩为主。纵向变化较大,横向变化较小。
密云群的三组从下到上,变质程度由深变浅、混合岩化由强到弱。各组段之间均为连续过渡的接触关系。
(2)张家坟群
为一套以片麻岩、片岩为主,下部含较多的石英岩、大理岩的浅变质岩石。属浅、中深区域变质
[1]石城组
岩性以黑云母石英片岩、黑云角闪斜长片麻岩、花岗片麻岩夹石英岩为主。
[2]椴树梁组
岩性以石英岩、大理岩为主,还夹有板岩和片岩,最底部的局部地点可见厚3至4米的底砾岩。
[3]山神庙组
岩性主要有为黑云母石英片岩,黑云母斜长石片麻岩及角闪斜长片麻岩。
[4]宋营子组
岩性以黑云母斜长片麻岩、黑云母角闪斜长片麻岩为主。
张家坟群变质程度浅,原岩成分由泥砂质——硅质——钙质——泥砂质——泥质,构成一大沉积旋回。反映当时地壳运动频繁,海水逐渐加深又逐渐变浅的沉积环境。
2、元古界变质岩系
元古界的特点是在古老变质岩系之上发育的第一个盖层,是一套巨厚的、完整的、没有变质的沉积岩系。底部下部岩性以碎屑岩(砾岩、砂岩、页岩)为主,夹有白云质灰岩及火山岩(安山岩、玄武岩),中上部以化学岩(白云质灰岩、页岩等)为主,夹有少量的粉砂岩。
(1)长城系
下部以碎屑沉积岩为主,由石英岩、杂色页岩过渡到灰岩;中部为石英岩、硅质白云质灰岩夹安山熔岩及火山碎屑岩;上部为碳酸盐岩。
[1]常州沟组
主要由砾岩、长石石英砂岩及石英岩组成,
五、地质构造
北京大地构造处于华北地台中部——燕山沉降带的西段。在漫长的地质历史中经过大幅下降接受巨厚沉积又产生剧烈的造山运动。伴随着地壳运动的发展,褶皱变动与断裂变动广泛发育。
1、灰峪向斜
2、龙山断层
3、昌平一号隧道两组剪节理
六、外动力地质作用
1、永定河上游河曲
2、石化洞
3、龙山风化
七、地质简史
1、太古代和早元古代
这是地壳最古老的一段历史。也是地壳活动烈的阶段,地球表面的岩石圈、水圈、大气圈已经形成。从岩相和地质构造可知,前期以巨大,急剧的沉降为主,整个地区被海水侵漫,接受了大量的沉积物,可能还有大量火山喷发物的堆积。而后期以显著的隆起占优势,伴随着沉积物受强烈的褶皱和断裂,大规模的岩浆侵入以及由于强烈的构造变动和岩浆活动而引起的显著变质作用和混合岩化、花岗岩化作用。结果形成褶皱的变质基地岩系。太古代末的一次运动之后,海底抬升为陆地,经受长期的风化剥蚀和夷平作用,因而北京缺失下元古界。到了早元古代末又发生过一次强烈的构造运动。地壳主要由各种片麻岩、混合岩、片岩和大理岩组成,形成了很多矿产。没有发现古生物化石遗迹。
2、中——晚元古代
这个时期以巨大的下降运动及早期局部地区伴随有海底火山喷发活动为特征,并形成很厚的海相沉积岩和局部的火山岩层。地质作用很少,岩浆活动微弱且范围不广。到万元古代末期没,北京和华北广大地区一起变为相对稳定的古陆。
生物界主要由微古植物和迭层石组成。化石成为鉴定地层的重要依据。
3、早古生代
寒武纪的生物大爆炸,海生无脊椎动物繁盛,各种化石得到大量保存。寒武纪至中奥陶世,大部分地区沉没于海底,形成了广阔而稳定的浅海,动物界飞速发展。地壳活动相对微弱,岩相比较稳定。早寒武世海侵开始,形成以泥质和碳酸盐为主的沉积。中奥陶世,海侵达规模,形成代表浅海相的由浅水至深水的碳酸盐岩相沉积。总之,海水由浅到深,沉积环境由动荡到比较宁静,依次形成紫红色页岩,鲕状、竹叶状及块状石灰岩、白云质石灰岩等沉积。
由于中奥陶世后,华北隆起,长期遭受剥蚀,因而缺失上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统。
4、晚古生代
北京经过近一亿年的隆起和剥蚀,形成凹凸不平的地面,随后是中石炭世频繁的地壳升降运动,残积了铝铁及粗粒碎屑的沉积,继之海水侵浸大陆,形成粉砂质,泥质以至石灰质的沉积。一直到晚石炭世,均为海水时进时退的海陆交互相沉积。
石炭纪海中各种无脊椎动物发育。陆生植物大发展,森林密布。植物死后遗体被泥沙掩埋形成了煤。一直到早二迭世前期。到后期,气候变干,植物衰退,形成内陆盆地的碎屑沉积。
晚二迭世有微弱火山喷发,形成含火山碎屑以砂质为主的沉积。
石炭二迭纪是地质历第一个重要的造煤期。
5、中生代
三迭纪北京没有沉积。进入侏罗纪后,早侏罗世又是一个重要的造煤期。
侏罗世裸子植物达到繁盛,真蕨类仍十分繁荣。爬行动物发生。
北京经历了二迭纪末的构造变动后又经过三迭纪长期的剥蚀,进入早侏罗世,在低洼地区沉积了厚度不等的砂页岩相。地壳活动增强,有间断性的火山喷发。之后,形成了许多短陷盆地,盆地中接受了周围高地带来的泥沙、砾石,在潮湿而温暖的气候下又是一个利于植物大量繁殖的时期。这就是地质历第二次重要的造煤期。
进入晚侏罗世,在早期岩浆活动以酸性喷发为主,形成一套流纹岩、英安岩、流纹质火山碎屑岩夹安山岩等沉积物。
早白垩世,一方面断裂升降,一方面是酸性岩浆的大规模侵入活动。这是北京重要的内生成矿时期。
从zhong侏罗世到早白垩世期间曾发生不止一次构造变动,因为中上侏罗统之间,上侏罗统与下白垩统之间及下白垩统与上覆第三系之间的一系列角度不整合。这次构造形成了强烈的褶皱、断裂和大规模岩浆侵入岩体以及伴随构造变动而使北京大部分地区抬升,构成了今日山脉的雏形。
6、新生代
这个时期哺乳动物和被子植物大发展,构造变动很强烈。
我国现代的地貌轮廓在中生代末就基本定型。
第三纪末,北京地区普遍上升,在广大地区形成了侵蚀基准面。
第四纪地壳运动相对稳定,出现了人类。出现了的北京猿人,以及之后的山顶洞人。开始进入人类历史时期。
第四纪发生了地最近的一次大规模冰川活动。
一、实习目的:
1.巩固课堂所学的基本理论,联系现场实际,验证和拓宽视野,培养和实际工作能力。
2.掌握流水的地质作用对岩石的影响及冲刷形成河谷的过程。
3.了解三大岩石的形成过程,辨别岩浆岩、沉积岩、变质岩,产生时代、结构、产状、形成原因及现象等。
4.学习运用罗盘仪测岩石的走向,倾向和倾角。
5.用流水地质作用分析秀峰深谷和河谷地貌的形成过程。并了解溶洞的形成原因。
6.培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、团结协作等优良品质和增强集体观念,掌握野外的操作技能和编写实习报告的能力,总结此次实习与我们所学专业的相关联系。
二、实习内容:
这学期我们土木专业进行了为期两天半的庐山地质实习,第一天上午我们到达了那里并安排好了住宿,下午一点我们出发到秀峰观察其地质概况。第二天上午到海汇镇水库观察其地质概况和沉积物,并学习罗盘的使用,下午便去三叠泉观察沉积岩的形成以及庐山的形成,最后一天沿路返回观察狮子洞的溶岩现象,然后去了采石场。通过这次野外实习,我们进一步加固和加深了课堂里学过的理论知识,而且我们还能用工程地质观点分析实际问题和观察能力。在实习中,观察分析褶皱、断裂特征,学会了辨认分析河流地质作用的能力,从而进一步明确了工程地质的地位以及与工程建设紧密结合的治学思想。
三、实习路线:
秀峰龙潭-秀峰卧龙桥-海汇镇水库-三叠泉-狮子洞-隘口马头山庄
四、庐山及其概况:
庐山,雄峙于长江南岸,兀立于鄱阳湖西北。庐山、长江、鄱阳湖三位一体的奇妙结合,特殊的地理位置,造就出具有突出价值的地质地貌景观。在地貌学上,庐山称为“地垒式断块山”。它在10亿年前就开始了它的发展史,它记录了地球的地壳演变史,它承载过地球曾发生的那一次次惊心动魄的巨变。
庐山是由北东——南西向断裂作用上升而成的断块山,平面形态呈肾形,中部宽而向东北和西南逐渐收窄,长20多公里,最宽10多公里,最高峰为汉阳峰,高1474米。山体内的褶皱、断层和单斜构造地貌都很明显。此外,还有尚在争论中的第四纪山岳冰川地貌。六十多年前,地质学家李四光经过反复考察和研究,认定庐山第四纪时发生多次冰川,并命名为:鄱阳冰期、鄱阳—大姑间冰期、大姑冰期、大姑—庐山间冰期、庐山冰期,为中国第四纪冰川地质学奠定了坚实的基础。
庐山,位于中国江西省北部,东经115度52分——116度零 8分,北纬29度26分——29度41分,面积302平方公里,外围保护地带面积500平方公里。北濒一泻千里的长江,南襟烟波浩渺的鄱阳湖,大江、大湖、大山浑然一体,险峻与秀丽刚柔相济,素以“雄、奇、险、秀”闻名于世。在整个的庐山地区,存在着两大主要的断层:泉断层(鄱阳湖一带)下降,形成盆地,即为鄱阳湖;莲花洞断层(九江一带)下降,形成了九江盆地。鄱阳湖即为断陷盆地。
(一)秀峰龙潭
4月20日下午我们来到了整个实习的第一站秀峰龙潭。 老师告诉我们整个庐山以石英砂岩为主,但这里是火成岩中的花岗岩。花岗岩后期被岩浆侵入形成的。花岗岩,形成于株罗纪燕山运动的产物。分布规律:沿庐山东麓条带分布,北面海汇→秀峰→温泉,顺庐山东麓的一条断层带侵入上来的。温泉断层是庐山和鄱阳湖向的断层。上盘:鄱阳湖平原下降。下盘:庐山上升。五老峰断层崖。花岗岩中剪切节理,暗色的为黑云母;浅色为石英和长石。 下一站我们来到了青玉峡,它是典型v型沟谷,地壳上升强烈,流水侵蚀强烈。山上升,水下切,即形成了光滑的磨石,冲石,和浴石等,也形成了现在的秀峰的.深谷。 卸荷裂隙(发生在硬和脆的岩石当中):平行斜坡坡面,沟谷回弹产生的。 龙潭的形成是水流和地壳运动的综合作用结果。水流的侵蚀、搬运、 沉积按方向分可以分为向下和侧向,按成因有:速度冲刷,细小颗粒磨蚀,可溶性岩的溶蚀。下蚀使河床变深,一般在河流上游,侧蚀使河弯曲,一般在河流下游。 在那我们还看到了张节理,由张力引起,裂面宽,不长,不光滑,不宽。
(二)秀峰卧龙桥
逆着秀峰的主溪流而上的,我们来到了卧龙桥。由于有流水的作用冲击,使秀峰的内部岩石地貌展现在我们的眼前,通过老师的介绍,我们了解到卧龙桥处为火成岩中的花岗岩,它是由地下深处的岩浆以侵入岩石的形式在地下或地表形成的。它由正长石,白石英和黑云母组成,东西走向长40km南北走向宽1km,在三叠纪时代重出海平面,并且伴随有断层的形成.正式形成于第四纪。此处由于地幔岩浆的侵入形成断层,既南面凹线的鄱阳湖,正面下降形成现在的九江,所以说鄱阳湖盆地是个断裂盆地。 此处的岩体比较大,为伟晶花岗岩,他是由于花岗岩内部产生裂隙,岩浆二次侵入形成的, 等粒结构、粒径大于5mm,颗粒径较大,这种形成主要与温度有关。花岗岩是一种分布广泛的岩石,各个地质时代都有产出。形态多为岩基、岩株、岩脉等,它是由深度变质和交代作用所引起的花岗岩化作用的结果。即地下深处的岩浆以侵入岩石的形式在地下或地表形成的。许多有色金属矿产如铜、铅、锌、钨、锡、铋、钼等,贵金属如金、银等,稀有金属如铌、钽、铍等,放射性元素如铀、钍等,都与花岗岩有关。花岗岩结构均匀,质地坚硬,颜色美观,是优质建筑石料。由于地下岩浆的作用,形成了拉应力作用的张节理。我们还了解到在这样的岩脉和岩墙里,容易产生宝石
( 三 ) 海汇镇水库
4月21号,也就是实习的第二天我们来到了海汇镇水库,从河流中的岩石可以看出,自上游至下游,颗粒逐渐变细,这个特点称为分选性。它是由于搬运途中,琐碎颗粒在运动中相碰撞,摩擦,带菱角的碎石被磨得浑圆,而且颗粒逐渐变细。 在河床中沉积有粗大的巨砾,卵石,砾石和粗砂,河流下游则为较细的砾石,沙子。此区河床比较粗大,在河流凸岸形成河漫滩,洪水时被水淹没,河漫滩下部有河床相的砂卵石,而上部是河漫滩相的细砂,粉沙或粘性土。此地区区域为接纳变质,在动力压力的交替作用下形成冲击的石子为硅卡石。它是由于地壳的阶梯上升,河床育出地面以上,地下基座上有基岩,与此同时水流下落加强,在水流的冲击,搬运,沉积等地质作用下,并在是水的不断侵蚀下,地面阶梯老化堆积而导致堆积物的形成。 此处的源头为三叠泉,在水的冲击下,下游的石头粒径都比较小,有的地方甚至成细砂状分布。 继续向前,入口处的一块大岩石,能看到变质岩(花岗片麻岩的一种)、片麻构造、变晶结构。岩石中有深色矿物的云母、角闪石和浅色矿石石英,长石成条状带状分布,相成黑白相间的断续带状构造。矿物有云母、绿泥石、滑石等片状矿物。节理比较完整,强度低,抗风化能力强,极易沿片理产生滑动。 此岩石形成与震旦纪与二叠纪之间后经风化等形成枕状节理,沿四角风化,象馒头,蘑菇的形状,是全风化的结果。 风化分有几种:
a. 全风化:
(1)全部变色,光泽消失
(2)岩石的组织结构完全被破坏,已崩解和分解成松散的土状或砂状,有很大的体积变化,但未移动,仍残留原始结构的痕迹
(3)除石英颗粒外,其余大部分风化蚀变成次生矿物
(4)锤击有松软感,出现凹坑,矿物手可捏碎,用锹可挖动。
b.强风化:
1).大部分变色,只有局部岩块保持原来形状。
2).岩石的结构大部分已破坏,小部分岩石已崩解成土,大部分岩石呈不连续的骨架或心石,风化裂隙发育,有时含大量次生夹泥。
3).除石英外,长石、云母和镁、铁矿物都已风化蚀变。
4).锤击哑声,岩石大部分已风华变质形成风化次生矿物。易碎,用镐撬可以挖动,坚硬部分需要爆破。
c.弱风化(中等风化):
1).岩石表面或裂隙面大部分已变色,但断口仍保持新鲜岩石色泽。
2). 岩石原始组织结构清楚完整,但纷华裂隙发育,裂隙壁风化剧烈。
3 ).沿裂隙铁镁矿物氯化锈蚀,长石变的模糊不清。
4). 锤击哑声,开挖需要爆破。
d.微风化:
1)岩石表面或裂隙面有轻微褪色
2)岩石原始组织无变化,保持原始完整结构
3)大部分裂隙闭合,仅沿大裂隙有风化蚀变现象,或有锈膜浸染
4)锤击发声清脆,开挖需要爆破
e.新鲜岩石:
1.保持新鲜岩石光泽,仅大的裂隙面有褪色。
2. 裂隙面紧密,完整或焊接状填充,仅个别裂隙面有锈摸侵染或轻微蚀变。
3.锤击发声清脆,开挖需要爆破。
在指导老师的指导下我们也学到了如何运用罗盘仪测量岩层产状要素(走向,倾向和倾角): 地质罗盘仪是进行野外地质工作必不可少的一种工具。借助它可以定出方向,观察点的所在位置,测出任何一个观察面的空间位置(如岩层层面、褶皱轴面、断层面、节理面学会了计划、踏勘、实测地层剖面、记录、描述观测点、填绘地质图;初步学会了综合分析和解释的能力;通过野外实际材料、图表,自己完成了指定范围的实测地层剖面图、测区综合柱状图。
通过本次实习地质实习我学会了有关地质填图实习的一些基本技能:
1、 矿物和岩石的肉眼鉴定与描述
2、 地层划分对比及时代的确定
3、 岩石与化石标本的采集
4、 实测地层剖面的工作方法
5、 基本地层构造现象的识别、描述与初步分析
6、 地质观测点的布置、观测与记录
7、 多种地质素描图的绘制
8、 掌握了罗盘的基本使用
工作中主要采用的方法有:露头观测、剖面测量观测内容的描述等。
学会掌握使用地质罗盘仪和锤子的方法;掌握测量岩层产状的方法,并学会认识简单的地层,褶皱,断层,及其他地质现象,定点描述,勾画地质界线,做地质剖面图;辨认不同的岩石,观察其特征;学会用穿越法和追踪法测绘地质界线或断层。从而使我们对工程地质勘探方法有一个较为感性的认识,为今后地质、岩土方面的专业课学习打下坚实基础。同时联系实际,为今后的专业的学习以及到工地上工作打下坚实的基础。
早上7:30我们从学校出发,到达南望山南坡后,首先,学习和练习使用地质罗盘仪,测量岩层的走向,倾向和倾角。具体的操作方法如下:测量走向:将仪器盖子开到极限位置,松开磁针锁制器,使磁针能自由旋转。将一起下侧的棱紧靠欲测的地质界面,上下左右调整使圆水准泡居中(注意不要让罗盘长边下侧离开地质界面)。此时,罗盘长编下侧既相当于走向线。由于走向有两个方位,所以可读南针,也可读北针,刻度盘上的数值既为地址界面走向就是方位角的走向。
将一起上盖的背面紧贴欲测的地质界面,调整罗盘仪使水准泡居中。此时磁针北针所指的刻度盘上的数值就是该界面的倾向。(切记,此时只能读北针所指的刻度盘的数值,倾向只有一个方向)。若倾角较小,也可用连接合页下下边的一起外壳短边紧靠欲测的地质界面。调整水准泡居中,读磁针北针所指的刻度盘上的数值亦可。
将一起上盖开启到极限位置,并且将罗盘仪侧边紧靠地质界面并且垂直于界面走向线,让长水准泡居于下方,旋动测角旋纽,调长水准气泡居中,此时倾角指示盘在下刻盘指示的数值即为该地质的倾角。在实际测量中,如果倾角较大,则可只用测倾向和倾角,如果倾角较小(〈20?),为了提高精度,则首先要测走向且标记走向线,然后测倾向和倾角。学会使用地质罗盘仪后,老师带我们对南望山上的一些岩石进行辨认,并对南望山的地质进行讲解。
研究区位于大别山南缘,江汉平原北东缘。地貌上以低山丘陵区为主,主要由南望山、喻家山等多个低山丘组成,呈近东西向断续展布,与东湖等天然湖泊交相呼应。低山坡角较缓,在10~35,海拔高程一般在60-110米,海拔最高者为喻家山(149.4米),最低洼处为东湖。海拔100米以上者多见有基岩出露,海拔100米以下的低丘及山间凹地多为近代残坡积物堆积。研究区内以黄棕壤土和少量红壤土为主,垄岗中部以黄棕壤土为主,土质粘性重,垄岗上部为少量红壤土,酸性强,土层薄。区内地下水赋存在碳酸盐岩类含水层及碎屑岩裂隙水含水层中,富水性极不均一,多被第四系覆盖。在岩石破碎、断裂发育,岩溶发育处,岩溶水及裂隙水明显富集。区内地下水化学类型主要为重碳酸盐类地下水,属低矿化度淡水,水质较好。
研究区的地层跨及秦岭、扬子两个一级地层区,第四纪堆积物分布最广,占总面积80%以上,基岩仅在南望山、喻家山、九峰山、狮子山等低山处有出露,主要为志留系粉砂岩、泥盆系石英砂岩、石炭系灰岩、白云质灰岩、二叠系硅质岩等。志留系页岩常组成背斜核部,背斜两翼依次为泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系不同时代岩层。
研究区由于受到第四系覆盖、河湖众多及构造因素的影响,使地层出露不全,仅出露有中志留统坟头组(S2f)上泥盆统五通组,(D3w)下二叠统孤峰组,(P1g)以及第四系沉积物(Q),石炭系地层未见地表出露。
中志留统坟头组(S2f):上部为灰褐色厚层状中粒石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩(图1);中部为一套棕黄色中厚层状一厚层状杂砂岩夹粉砂质页岩,局部含磷结核;下部为黄绿色粉砂质页岩、页岩、泥质粉砂岩。上泥盆统五通组(D3w):上部为灰白色厚层状纯石英砂岩,偶夹白色粘土层;下部为灰白色厚层一巨厚层状中细粒石英质砾岩、含砾石英砂岩,砾石为脉石英。与下伏中志留统坟头组(S2f)地层呈平行不整合接触关系,接触面上可见铁铝质古风化壳。石炭系未见出露。下二叠统孤峰组(P1g):上部为灰色薄层一厚层状硅质岩(图2);下部为灰黑色厚层状瘤状灰岩,白云质灰岩,与下伏地层接触关系被覆盖。第四系(Q)全新统为冲积、湖积、湖冲积层及坡残积成因的砾石、砂粘土等。3、构造
研究区在大地构造位置上处于扬子板块北缘,襄樊-广济断裂南部,主要受控于燕山期构造运动,发育一系列走向EW至NWW向的线型褶皱,NW、NWW、NE和近EW向的正断层、逆断层及逆掩断层。其中,褶皱在本区占主导地位,并对其它构造有一定的控制作用。主体构造线近东西向,在南北向主应力作用下,还发育有其它一些次一级的构造形迹。区内现代构造运动呈缓慢下降趋势,新构造运动升降幅度不大,是一个相对稳定地区。
磨山向斜:位于磨山113.9-116.4高地。这是本区发育较为完整的、轴迹呈近EW向延伸的小型开阔向斜。该向斜核部地层由上泥盆统五通组含砾石英砂岩、石英砂岩所组成,构成了山脊,是向斜成山的实例。向斜两翼地层由中志留统坟头组泥质页岩、粉砂岩、砂岩组成。岩层相向倾斜,北翼产状为17030~40,南翼产状为10~2030~50。近核部岩层倾角变缓,一般在15~20;转折端圆滑开阔,轴面近直立;枢纽在东西两端仰起,在区域上长20公里,宽0.81公里,属于直立倾伏型褶皱。大李村背斜:位于磨山一风筝山之间,与磨山向斜平行展布。核部由中志留统坟头组砂页岩组成,北翼为磨山向斜的南翼,南翼依次由上泥盆统五通组、石炭系、下二叠统孤峰组组成,地层发生倒转,向北倾斜,倾角70左右。区域上长40公里,区内宽2公里,由于覆盖区影响,褶皱形态未及磨山向斜清楚,但是根据核部宽度和两翼产状变化,可以判定该背斜应为一转折端宽缓的倒转箱状背斜。园林学校向斜:位于风筝山一喻家山之间,为大李村背斜相邻褶皱。核部被第四系覆盖,北翼与大李村背斜共翼,南翼依次出露上泥盆统五通组、下二叠统孤峰组、中志留统坟头组,产状为350~1040~80,延伸长40公里,西至长江大桥。宽度小,表现为箱状向斜。
本区断层主要是基于褶皱基础上发展起来的。可分为近东西向的纵断层和近南北向的横(斜)断层。断层规模相对较小,平面上延伸不长,如地大水塔断层。纵断层组:已观察到的纵断层有磨山、风筝山南北坡、喻家山共四条,它们规模大小不一,走向近东西。标志为地层缺失、产状突变、岩石破裂、摩擦镜面和阶步发育等,并常被横(斜)断层切错。断层面均较陡立,微向北倾斜,断面擦痕多组,属多次活动断层性质。横(斜)断层组:野外观察到如磨山南北坡、喻家山等地,走向近南北,标志有地层沿走向被切错、切割纵断层、破碎带、向斜核部宽窄突变等。断层面较陡,倾向或东或西。
中国地质大学(武汉)主校区至磨山一带为构造剥蚀地形,由南至北分布有三条走向近东向的山脊。南侧为南望山--喻家山,其主峰分别为139米、149.5米。中间展布的有都山、猴山、风筝山及团山。北为磨山,主峰高116.4米。山脊之间为高程24-58米的岗状平原。该区在2亿多年前沉积了一套砾岩、砂岩、页岩、灰岩及硅质岩。由于受到中晚三叠世后期印支-燕山运动的影响,产生了近南北方向的强烈挤压作用,从而使三叠系至志留系发生了显著的.缩短,形成强烈褶皱。褶皱轴迹方向近东西,并伴生有走向近东西的断层和其它方向的断层,从而垫定了走向东西延伸,南北起伏的山峦地形。据对武汉地区地貌发展史的研究,喻家山至磨山所见比高10~100米的山梁,为早第三纪末喜山运动以来形成的夷平面(准平原化)。本区在喜山运动时期,地壳强烈上升,遭受剥蚀,早更新世早期,地壳下降,大云梦泽形成。末期地壳又上升,剥蚀形成了云梦期夷平面。地形除明显受地质构造控制外,也强烈反映出差异风化剥蚀的特点,即坡度与岩性相关,抗风化力强的石英质砾岩、砂岩构成山包或山丘;灰岩、页岩侵蚀成沟谷或地洼地带。基岩面上的疏松沉积物多为坡残积物,呈深红色网纹红土、褐红色砂土、褐黄色砂土,常含少量角砾。低洼处为红灰色、黄灰色粘土、亚粘土。接下来我们到了南望山垭口。在这里我们对道路两侧的岩层进行测量。最后,我们还来到了最后的南望山北门汽车站处,这边我们主要听老师的讲解并观看了断层。
野外测量实习是每一个大学生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中了解测量,知道了岩土工程的大体分类,掌握了一些实践的知识。所谓实践是检验真理的唯一标准,这次实习是将我们以前所学的知识初步的与实践联系起来,不仅让我们坚信了以前所学的知识的正确性,同时也拓展了我们的知识面,为我们下学期将要进行的专业课的学习铺下了道路。通过实习,我们不仅在知识上更上一曾楼,而且在身体素质和意志力上也有一定的提高。最后衷心感谢陈洪江老师一直以来的辛勤指导。