青岛理工大学工程地质实习报告.docx

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青岛理工大学工程地质实习报告

土木工程学院

工程地质实习报告书

专业：

土木工程

班级：

建工112

姓名：

刘琦

学号：

201104121

指导教师：

2013年9月14日

工程地质实习报告

第1章绪言

1.1熟悉常见矿物的化学成分、形状、颜色等各种形态特征和其描述方法；了解矿物各种物理性质之间的相互关系；学会肉眼鉴定岩浆岩、沉积岩与变质岩的基本方法；熟悉各种地质构造现象的一般特征；学会观察与认识典型地质构造的基本方法；掌握一些常见地质构造的基本特征。

工程地质学实习能够使我们加深对课本知识的理解与运用，通过野外地质观察记录使我们进一步了认识岩石的类型及特征，地质构造与岩体结构体系，加深我们们对课堂理论知识的理解，增强知识运用能力。

·1.1.1野外地质观察

进行野外地质观察必须做好记录，地质记录是最宝贵的原始资料，我们要了解在本观察点着重观察的地质构造特点，详细记录观察内容。

·1.1.2标本采集

野外地质工作的过程是收集地质资料的过程，地质资料除了文字的记录和各种图件以外，标本则是不可缺少的实际资料。

因此在野外应注意采集标本，如地层标本、岩石标本、化石标本、矿物标本等。

1.2实习内容

观察矿物的形态及物理力学性质；常见岩石的观察与鉴定；地质构造现象的观察与认识。

1.3实习要求

1按时出勤。

2注意保护地质遗迹，不乱攀爬和敲击。

离保护对象有一定距离。

听从教师和公园管理人员安排。

3仔细观察，详细记录，认真思考。

4认真的完成实习实习报告，要求简明扼要，图文并茂。

1.4人员组成

土木工程学院全体学生及工程地质老师共同进行本次工程地质实习。

1.5实习时间及地点

2013年9月14日星期六上午9点至11点。

即墨马山国家级保护区。

第2章野外实习区概况

2.1马山国家地质公园概况

马山自然保护区位于即墨市西部，大信镇和营上镇的交界处，由马山、大山、宝鞍山、团山和长岭组成，最高海拨233米。

马山保护区内有世界罕见的石柱群、硅化木等宝贵的地质遗迹，具有很高的科研和旅游观赏价值，94年经国务院批准为国家级自然保护区，规划面积774平方公里。

马山的人文历史悠久，据《马山志》记载，历史上的马山曾是宗教圣地，明、清初香火甚盛，在胶东半岛具有较高的知名度。

马山保护区现已对外开放的景点有9处，自然景观硅化木、石柱群极具观赏价值，已修复的人文景点有玉皇殿、白云庵，近几年新建的景点有即墨大夫、千佛洞、狐仙居、动物园和山门等。

每年农历“6.28”的民间山会活动，颇具规模。

2.2自然地理状况

保护区内地层单一，出露地层为白垩系莱阳群，主要岩性为紫红、黄绿色中细粒长砂岩、含砾砂岩夹砂砾岩、钙质粉砂岩、偶夹砂岩。

特别是经多年采石，开挖揭露出了马山绿色次火山岩柱状节理，形成了若干笔直挺拔柱状节理形态的人工露头景观，俗称“石柱群”。

同时马山山体是一个集沉积岩、火山岩、接触变质岩、动植物化石等多种地质现象为一体的综合性的“地质宝库”，

马山国家级自然保护区位置

是丰富的地质资源集中于一地，世界上少有的“天然地质博物馆”。

除地质遗迹外，保护区内还有云皇殿、白云庵、千佛洞等人文古迹。

马山位于即墨城西约7公里，由4个相连的山包组成，形如马鞍，故又称“马鞍山”，最高峰海拔211米。

山上盛产安山玢岩，多为灰绿、灰褐色，为约1亿年前岩浆涌出地表冷凝而成。

山之西南部呈现四方柱状节理，株体截面直径约1米左右，高约30余米，笔直挺拔，排列紧密，恰似一片密林，蔚为壮观，故名“马山石林”。

柱状节理石林多发育于玄武岩中，一般呈六棱或五棱柱状，而马山石林发育于安山岩中，且呈四方形，在地质学中较为罕见。

马山一带地质藏有丰富的木化石，学名“硅化木”，直径数十厘米不等，高者10余米，其形状、纹理与树木无异。

马山地区木化石数量、规模均为国内罕见，最著名的是1983年发现的一块重约2吨、长6米、粗端直经70厘米、细端60厘米的南洋杉木化石，属白垩世纪，为中国发现的木化石中的一个新种类。

该化石树干整体有横断纹理，断为12段，纹理明显，年轮清晰，具有重要的科研和观赏价值。

第3章岩石与矿物

从岩性上讨论,本区在周围1平方公里的范围内表现出安山玢岩直接覆盖在沉积岩上,其下伏沉积岩主要为具有河湖相沉积特征的莱阳组砂岩、粉砂岩，可见典型的粒序沉积、递变层理及交错层理，二者接触界限清晰，并发育有安山玢岩的原生柱状节理。

安山岩颜色呈灰色，经次生变化后往往呈现灰褐、灰绿，多数为半晶质斑状结构，少数为无斑隐晶质结构，常见块状构造，马山的安山玢岩岩石风化后呈黄绿色，新鲜面为深灰绿色或翠绿色。

绿色安山玢岩具斑状结构，斑晶含量少，主要由板条状斜长石、钾长石和石英组成，岩体内部往往具有少量的气孔和晶洞，呈圆球状或椭球状，晶洞内充填有方解石、冰洲石、绿泥石和沸石等次生矿物。

绿色安山玢岩为一次火山岩相，超浅成侵入体，当岩体侵入定位时，由于温度急剧下降，岩体冷凝时受岩体表面张力的作用，质点平行排列及均匀收缩而形成近直立的原生柱状节理，此种节理均为封闭型，裂隙面平直光滑。

由于区内发育两组或三组原生垂直节理，将岩体切成四方柱或五、六方柱体。

3.1绿色安山玢岩（岩浆岩）

区内的绿色安山玢岩应为一超浅成次火山岩相的中性侵入体，地下熔融的中性岩浆，于燕山晚期沿着北北东向大断裂所派生的北西310度方向的次一级断裂侵入到莱阳群地层中，经冷凝后，形成次火山岩侵入体，与围岩呈侵入接触关系，在145高地和211.1高地以东岩体超伏于莱阳群之上，局部地段具流动构造，成份结构单一。

在时间上，安山玢岩的生成与白垩世大规模的火山活动同步或稍晚；在空间上主要与即墨一带的青山群火山岩一火山碎屑岩伴生；在成份上与中性火山喷出岩相似。

绿色安山玢岩岩体长轴呈310度方向展布，地貌上呈浑圆状山丘，岩石风化后呈黄绿色，新鲜面为深灰绿色或翠绿色。

绿色安山玢岩具斑状结构，斑晶含量少，主要由板条状斜长石、钾长石和石英组成，岩体内部往往具有少量的气孔和晶洞，呈圆球状或椭球状，晶洞内充填有方解石、冰洲石、绿泥石和沸石等次生矿物。

绿色安山玢岩为一次火山岩相，超浅成侵入体，当岩体侵入定位时，由于温度急剧下降，岩体冷凝时受岩体表面张力的作用，质点平行排列及均匀收缩而形成近直立的原生柱状节理，此种节理均为封闭型，裂隙面平直光滑。

由于区内发育两组或三组原生垂直节理，将岩体切成四方柱或五、六方柱体，节理间距一般为60－100厘米。

岩石颜色鲜艳，色泽光亮协调，质地细腻，无裂纹，硬度高，块度大，是天然的优质建筑工艺饰材。

根据其特征，当地取名为“马山翠玉”，又是一种优质的工艺美术雕刻原料，曾以远销日本而驰名。

3.2硅化木（木化石）

硅化木广布于马山周围的沉积岩层中。

据专家考证，早在一亿三千万年前的中生代，马山地区曾为“古莱阳湖”的一部分，其上游生长着大量的古树。

而后，顺流而下被搁浅在这里，地壳变动时，在高温、高压、断氧的特定条件下，形成了化石。

马山硅化木分布广，数量多，现已发现20多株。

其木质构造，属松柏类的南洋杉科。

1992年发现的一株硅化木，树干长13米，平均直径达0.85米，硅化完全，年轮清晰，根枝疤节保存完好，这在我国沿海地区实属罕见。

化石是地层的原始记录，通过对化石的研究，可以恢复古生物的属种，从而进一步判断当时的古地理、古气候、古环境，因此极具科研价值。

硅化木也称木化石。

数亿年前的树木因种种原因被埋入地下，在地层中，树干周围的化学物质如二氧化硅、硫化铁、碳酸钙等在地下水的作用下进入到树木内部，替换了原来的木质成分，保留了树木的形态，经过石化作用形成了木化石。

因为所含的二氧化硅成分多，所以，常常称为硅化木。

马山硅化木是中生代地层中形体硕大、保存完好的硅化木群落。

目前在马山已发现二十多株硅化木。

其中较大且保存完整的有十多株，在马山西北麓发现的最大的一株被鉴定为南洋杉，树干长１３米，平均直径０·８米，树根、疤节、年轮清晰可见，非常罕见。

尽管国内有不少有关硅化木的报道，但在这样特殊的地质结构条件下，分布如此密集、保存如此完整的大型硅化木群尚不多见。

第4章地质构造

马山地层的形成为早白垩纪早期，其区域地层划分属莱阳群曲格庄组。

其岩石类型分别由沉积岩和火山岩组成，其中蕴藏着较丰富的硅化木和独特的安山岩柱状节理，从而形成了一个集沉积岩、火山岩、接触变质岩、古生物化石等多种地质现象为一体的综合性地质宝库"。

从构造上讲，本区位于北西西向的马山-王哥庄断裂之上，此断裂与即墨断裂、沧口断裂、劈石口断裂等组成的北北东向构造带相比形成较晚，规模最小，它切错了北东向主导断裂，二者构成不对称共轭构造,服从于青岛周边的构造背景。

4.1断裂构造

断裂构造是常见的地质构造，它是由于岩体、岩层受力作用发生变形，当所受的力超过岩石本身强度时岩石的连续性和完整性遭到破坏，包括节理和断层。

（马山随处可见的断裂构造）

马山的典型断裂构造是节理，其中以马山石林最具代表性。

石林是马山最具保护价值的自然遗迹，浅粗面火山岩柱状节理石柱群是世界“三大石群”之一，已揭露的团山和长岭两座低山全部由粗面英安岩柱状节理分割成的巨大石柱群组成，柱体直径一般在1.0—1.5m之间，柱体长25m（地表以下延深可达60m），形态以四边形为主，也有五边形、六边形的。

团山主体笔立挺拔，长岭柱体呈扇形展布。

据一些当地同学介绍，由于石头中具有柱状节理，极其便于开采，岩石颜色鲜艳，色泽光亮协调，质地细腻，无裂纹，硬度高，块度大，是天然的优质建筑工艺饰材，在当地有很长的开采历史。

4.2沉积构造

沉积构造是指沉积岩各个组成部分之间的空间分布和排列方式。

它是沉积物沉积时或沉积之后，由于物理作用、化学作用及生物作用形成的。

在沉积物形成过程中及沉积固结成岩之前形成的构造，叫原生构造，例如层理及层面构造；固结成岩之后形成的构造为次生构造，例如缝合线等。

研究沉积岩的原生构造，可以确定沉积介质的营力及流动状态，从而有助于分析沉积环境，有的还可确定地层的顶底层序等。

沉积构造用来描述沉积岩各组成部分的这种分布与排列，是沉积作用与过程、古环境以及矿床发育的重要标志。

马山区域内的沉积岩层属中生代白垩纪莱阳群曲格庄组，为莱阳群的最上层部位。

该组为河流相，山麓洪积相粗碎屑堆积，一般以中、粗粒砂岩、砂砾岩为主、兼有漫滩相或局部浅湖相的细碎屑沉积。

区域沉积岩之沉积构造特征，属较典型的网状河流相沉积。

大型交错层理、槽状交错层理及斜层理随处可见。

在山之北坡各采石场中沿坑壁可观察到极好的垂直剖面，如大型泄水构造、抱卷层理、大型交错层理等。

另在马山东坡还可以同时见到向上变细和向上变粗两种沉积层序。

测量岩层产状可以断定，马山地区当年有一古水流，方向为自北向南。

4.3接触变质带

接触变质作用又称热力接触变质作用，是由于岩浆的活动散发出的热量和析出的气态或液态溶液引起的变质作用。

主要发生在岩浆体周围接触带的围岩中。

根据变质作用过程中有无交代作用又可分为2个亚类：

①热接触变质作用：

以热力（高温）作用为主，原岩发生重结晶，而化学成分没有显著改变，没有明显的交代作用，如斑点板岩、角岩等；②接触交代变质作用；除热力作用外，伴随有显著的交代作用，原岩的化学成分发生明显改变，如矽卡岩等。

同样在玉皇顶由于岩浆的入侵及对围岩的烘烤诸因素，在接触带部位沉积岩发生了不同程度的接触变质作用。

在马山极顶东麓可见紫色、灰色粉砂岩及细砂岩发生角化，但尚未形成角岩，以及沉岩体边缘不规则分布的黑色角岩。

在火山岩中也可见到砂砾岩捕虏体。

长达几百米的接触变质岩，将火山岩和沉积岩截然分开，宛如一条黑色长龙，极其壮观，具有非常高的观赏及科研价值。

第五章常见的不良地质现象对各种类型工程建设的影响实例

岩体中的节理，在工程上除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利的影响。

岩体中存在节理，破坏了岩体的整体性，促进岩体风化速度，增强岩体的透水性，因而使岩体的强度和稳定性降低。

当节理主要发育方向与线形工程路线走向平行，倾向与边坡一致时，不论岩体的产状如何，都容易发生崩塌等不良地质现象。

在路基施工中，如果岩体存在节理，还会影响爆破作业的效果。

所以，当节理有可能成为影响工程设计的重要因素是，应当对节理进行深入的调查研究，详细论证节理对岩体工程建筑条件的影响，采取相应措施，以保证建筑物的稳定和正常使用。

5.1加拿大特朗斯康谷仓

加拿大特朗斯康谷仓，由于地基强度破坏发生整体滑动，对谷仓地基土层事先未作勘察、试验与研究，采用的设计荷载超过地基土的抗剪强度，导致这一严重事故。

由于谷仓整体刚度较高，地基破坏后，筒仓仍保持完整，无明显裂缝，因而地基发生强度破坏而整体失稳。

5.2石太高速路面严重塌陷事故

石太（太原至石家庄）高速公路寿阳出口往东2公里路面严重塌陷，现场形成长100余米、宽10多米、深近10米的塌方。

高速公路太原到阳泉段寿阳县境内发生路基沉陷，到28日沉陷路段有一百多米长，沉陷幅度最大的路段沉陷达8米。

目前路基还在缓慢下沉。

从太原到阳泉已经实行双向交通管制。

5.3香港宝城大厦倒塌

香港地区的楼房大多紧靠山坡而建，因而要修建不少高陡的挡土墙以抵抗山坡的外力。

挡土墙上表土严重风化破碎，在暴雨期突发性地沿着陡峭的山坡迅速倾泻而下，并在下滑过程中不断地冲刷坡面，造成路毁、楼塌、人亡等严重事故。

陡峭的山坡、独特的地质条件、倚山而建的高密集城市发展以及频繁而强烈的暴雨，使得滑坡灾害一直以来成为香港地区的主要自然灾害。

1972年7月某日清晨，香港宝城路附近，两万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅--宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。

当年香港5~6月降雨量达1658.6mm。

山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大大降低，土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。

第六章学习体会

首先非常感谢学校和老师能给我们组织这样的实习机会,让我们能够深入实地去巩固所学的知识，尽管实习非常短暂，但我们的收获很多，除了对书本上学到的东西进行了实际的验证和利用外，我们还学到了很多书本上学不到的东西。

工程地质学的实习在于通过实习学习使学生具备分析、解决在实际工程中出现的各种地质问题的能力。

通过这次的实习我对工程地质学的了解更深一层，把书本上的理论知识与实际应用联系起来，牢固地掌握了如何分析岩石的层理，结构构造。

同时通过实习也暴露了自己的缺点，那就是不能把课本学到的内容与实践很好的结合在一起，灵活运用知识的能力还不够强，通过实习来巩固了学习成果，真正做到“学以致用”。

知识从抽象变得具象，记忆深刻。

在实习中学会了一定的观察地质地貌的方法要领和细节。

例如，出外实习要对考察对象做一定的了解，合理安排考察路程和考察内容，注意研究的方法，一些考察的细节，充分认识到地质地貌考察的必要性和艰苦性，激发了我们自己考察地理和各地典型地质地貌的兴趣。

这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。