地质实习报告
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地质实习报告1前言
工程地质学是研究工程活动与地质环境相作用的一门学科,它把地质科学应用于工程实践,通过工程地质调查与理论性综合研究,对工程所在地区的工程地质条件进行评价。由此可见工程地质学首先是建立在地质学基础之上的。
人类生活在地球上,从事各种生产劳动,一切生活资料和生产资料均取自地球。大凡工业需要的矿产资源,农业所必须的矿物原料,国民经济先行官的交通运输大动脉——路、桥、隧道等建筑物的基础均需地质工作者去调查研究。因此,除了必须具备一定理论知识外,通过野外实习去了解大自然,认识大自然,将基础理论与实践结合在一起,是至关重要的一环。工程地质实习的目的正在于此。
20xx年6月11—12日,在冀光宏老师的带领下,我们在呼和浩特市土默特左旗万家沟地区进行了为期两天的地质外业观测。我们的实习基地——土默特左旗万家沟地区,位于察素齐镇西北公里处,沟内有一段山区公路与呼包公路想通。该路段对于山区公路颇具代表性,诸如路线之勘测,过岭高度之选择,桥、涵、隧道之定位,路堑及边坡的开挖等工程进行工程地质评价均较适宜,而呼包公路可做为平原区公路的典型代表。万家沟地区的基本地质情况如下:
一、自然地理情况
万家沟位于土左旗西北,距旗政府所在地察素齐约公里的沙尔沁村与古城村之间,行政区划属呼和浩特市土默特左旗把什乡所辖。自然地理位置为东经111°01′30″—111°02′30″,北纬40°10′00″—40°13′00″。万家沟系发育于大青山南麓的基岩冲沟沟的横断面呈U字型,为大青山前五大山沟之一,由万家沟与水家沟汇合而成。汇合以后约2公里,即出沟口,经过山前冲积扇,穿过呼—包公路和京—包铁路进入哈素海,沟口以上流域面积857平方公里,主沟(水家沟)全长公里,平均纵坡%。流域上游(武川境内)为丘陵山区,植被不良,水土流失严重;中游为大青山石质山区,植被稍好,亦有水土流失。沟内有常流清水~立方米每秒,主要来自水家沟武川境内玉树点一带的伏流出露。洪水集中在7~9月份,变幅很大,从几十个流量到几百个流量,1958年出现过1450个流量。泥沙主要来自汛期7、8月份,多年平均含沙量公斤/立方米,推移质占10%左右。
万家沟地区交通尚属便利。东距京包线之察素齐车站约公里,并有京包公路与铁路几乎承平行延伸。距西柜车站为4公里,上述车站有简易公路预测区联通。
二、区域地质构造
(一)区域地层与岩性地层由老到新如下:
太古界—魏家窑子群石英片岩组
Ar1Wj4灰白色厚层石英岩,黑云母变粒与石英黑云母片岩,黑云母二长片岩,部分地区由于岩浆岩侵入发生了混合岩化现象,与上覆岩层元古界马家店群大理岩组Pt1mj2呈角度不整合接触。
元古界—马家店群大理岩组
Pt1mj2灰白色蛇纹石化大理岩,硅质大理岩及白云岩化大理岩,与上覆岩层中生界侏罗纪大青山组J3d1呈角度不整合接触。
中生界—侏罗纪大青山组
J3d1紫红色砾岩,含砾砂岩,长石石英砂岩与长石砂岩的互层,紫色砾岩、砂岩互层夹绿色砂岩粉砂岩。
新生界—第四季全新统
Q4al—pl为一套河流相与山前洪积裙相构成的冲—洪积沉积层。
(二)区域地质构造
万家沟系发育与大青山南麓的近南北向冲沟。位于阴山纬向构造带的中部南缘。按大地构造单元划分位于中国地台区华北台块的内蒙古台背斜中段偏西。
内蒙古背斜是一个长期隆起的单元。在地理上呈东西走向的带状分布,故万家沟测区内广泛出露的为一整套前震旦纪的变质岩系。其中构造极为复杂,断裂十分发育。由于强烈构造应力的作用的结果,岩石变质程度深,节理发育,岩层陡立,多数近于直立。
强烈构造应力作用的另一结果使断层的普遍存在,主要为冲断层(高角度逆断层),水家沟口处沿一巨大断层有辉绿岩的侵入,并有外型地堑似断层,颇为典型。其中有一巨大断层,构造岩厚度最宽处可达2米。
(三)区域地质简介
区内广泛出露的为太古界魏家窑子群Ar1Wj4是一套深变质的结晶片岩系。由于五台运动的影响,区内未见太古界二道凹子群的出露。乃由魏家窑子群与中生界侏罗纪大青山组(J3d1)呈角度不整合接触。上述接触关系表明:该地区长期处于上升状态,自太古代接受魏家窑子群沉淀后,地壳曾有上升而使沉积间断并伴有构造运动,造成Ar1Wj4与Pt1mj2之角度不整合接触;元古代由于地壳继续沉降继而接受沉积形成了马家店群,此后越过漫长的古生代直接到中生侏罗纪晚期地壳沉降接受沉积才形成的大青山组。新生代时期,万家沟河谷出现了三级阶地,四级在第四季地质历史时期中处于持续间歇性的上升,由此形成了多级阶地。
(四)区域地貌形态
地貌形态与地质构造基本吻合。万家沟系—深切于古老结晶系—石英片岩中河谷,两岸形成了陡峭的山峰,峡谷直立。由于所处地理位置气候干燥,温差变化大,形成了强烈的物理风化。地貌单元大致可划分如下:
1、剥蚀构造低山区
分布与河流两岸的较高部位。相对高差250~300米,海拔为1080~1350米为石英片岩组成的剥蚀构造低山区。
2、构造侵蚀峡谷地形
河谷地带,由于地壳的上升,河流下切作用强烈,形成了河谷地行为U形河谷。
3、河流侵蚀堆积阶地
零星分布于河流两侧。一级阶地高出河床11~15米,阶地被切。割成几乎直立的陡坎,其上多有鹅卵石的堆积。而集结地大约高出河面40~50米,下为石英质基底,上多覆以河流相之冲积层。三级阶地高出地面约60~70米,亦为河流相之冲积层。左岸距河底60~70米之斜坡的试坑揭露了三级阶地的存在。由于强烈的切割作用,阶地与河流两岸时断时续,呈不对称性分布。
4、河漫滩
主要为河流相之冲积层。在河道中由上游到下游具有明显的分选性,卵石分为石英岩、花岗岩、片岩、蛇纹岩以及片麻岩等。
由于强烈的物理风化作用,形成了一些物理风化地质现象,如倒石堆、崩塌。每逢暴雨,亦可形成泥石流,巨大垮落体在一些沟内常可见到。
三、区域水文地质条件
由于分布了太古界之深变质岩系,又经受了长期构造变动的影响,加上强烈的物理风化作用,形成了以裂隙为主的储水构造,故意构造裂隙水为主;其次为风化裂隙水,均以下降泉形式向河流下泄,个别地段由于岩层透水性的改变,也有上升泉的形式出现,在河流两岸的低级阶地上也有裂隙孔隙水的出现。
地下水的主要补给源为大气降水, ……此处隐藏64741个字……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。