水工专业工程施工地质实习报告.docx

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水工专业工程施工地质实习报告

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水工工程地质实习报告

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第一章江宁区汤山镇湖山地区野外实习…………………1

一、实习目的及任务……………………………………1

二、实习路线及观察容………………………………1

三、湖山地区地质概况介绍……………………………2

（一）地形地貌……………………………………2

（二）地层、岩性及古生物特征…………………3

（三）地质构造简介………………………………6

（四）阳山碑材……………………………………8

第二章六合区瓜埠山地质公园野外实习…………………10

一、实习目的及任务…………………………………10

二、实习路线及观察容……………………………10

三、瓜埠山地质概况介绍……………………………11

第三章地质博物馆地质容简述……………………14

第四章小结…………………………………………………18

实习目的

地质科学是一门实践科学，所以课外的实习认知非常重要。

它可以帮助我们获得地质现象的感性认识，培养我们的野外综合观察能力，地质思维能力，野外工作能力以及创新思维意识。

实习路线（总路线）

第一天路线：

清凉山校区（7∶30）—→火石峰背斜—→小铁路青龙群人工剖面—→大石碑公园断层—→清凉山校区（16∶00）

第二天路线：

清凉山校区（7∶30）—→六合瓜埠山地质公园—→地质博物馆—→清凉山校区（16∶00）

第1章江宁区汤山镇湖山地区野外实习

1、实习目的

1、观察沉积岩地区岩溶地貌现象。

2、观察、认识沉积岩的地层、岩性及古生物化石——笛管珊瑚。

3、观察地质构造现象，认识褶皱构造和断层构造现象。

4、观察人工边坡和挡土墙，学习野外判别岩石类别的方法

5、学会使用罗盘，并且测量岩层的产状——主要为倾向和倾角。

二、实习路线及观察容

12月5日，我校水工专业六个班在汤山镇湖山地区进行野外实习，上午主要主要观察了采石场，那里较偏僻，交通不便，山体被挖空了很多，地形复杂，当天气温偏低，山上比较湿冷。

下午我们到了阳山碑材，观看了天下第一碑，分为碑座、碑身和碑额，那里交通便捷，还有抛绣球和舞狮表演，除了我校同学外还有许多游人在公园中游玩。

时间

行程

目的

星期六上午

火石峰山脚下→沿盘山公路路边观察→火石峰北坡废弃采石场

主要观察泥盆系，石炭系地层的岩性及古生物化石。

观察孔山背斜在火石峰出露的特征。

学会利用罗盘测量地层产状。

火石峰山脚下→沿盘山公路路边观察→中国水泥厂采石场

主要观察石炭系下统的地层特性，利用罗盘测量地层产状。

棒锤小铁路边人工剖面

主要观察三叠系中下统青龙群下部地层、岩性等。

利用罗盘测量地层产状。

星期六下午

明文化村→大石碑

观察二叠系栖霞组地层中岩性、化石特征。

考察大石碑断层，寻找该断层存在的证据，判断该断层的性质

3、湖山地区地质概况介绍

（一）地形地貌

汤山位于城东约28km处紫有汽车通往汤山镇、湖山等地，交通方便。

地形地貌图见图一。

本区位于宁镇褶皱束的南带，地形上有三列山组成，走向北东—东，三列山之间是两个纵向次生谷地，俗称“三山两谷”。

北列山包括排山和棒锤山。

谷地1：

北侧湖山谷地是二叠系龙潭煤系地层经过地表水侵蚀形成，该谷地两侧的谷坡上发育有二级阶地，一级阶地为农田、煤矿所在地，二级阶地主要为风化残积的碎石，加有少量冲积形成的粉砂质粘土。

中列山山势较高，主峰为孔山，还包括黄龙山，纱帽山等。

谷地2：

南侧谷地是志留系高家边组页岩地层被剥蚀而成。

南列山简称汤山，因温泉而出名。

图1汤山地形地貌图

（二）地层、岩性及古生物特征

泥盆系（D）

五通组（D3w）

与茅山组假整合接触，接触面略显受侵蚀之痕迹。

大部分为石英砂岩。

灰白色，类型为碎屑岩，其硬度大约为7。

沉积岩分为碎屑岩类、黏土岩类和化学岩及生物化学岩。

砂岩是由占碎屑总量达50%以上的2.00~0.05mm粒级的颗粒胶结而成的岩石。

交错层理发育。

石英砂岩中90%以上的碎屑物质是石英，磨圆度高，分选性好。

由于多数砂岩岩性坚硬而质脆，在地质构造应力作用下性裂隙发育，所以常具有较强的透水性。

层面构造：

波痕——由于风力、流水、波浪和潮汐作用，在沉积面所形成的波状起伏的现象。

表面有波浪纹，见图2，成因为波浪冲刷动荡，沉积而成。

图2石英砂岩缝合面

石炭系（C）

金陵组（C1j）

与五通组假整合接触，灰黑色微晶生物碎屑灰岩，主要成分为

，灰黑色，属于沉积岩中的化学岩及生物化学岩中的石灰岩。

石灰岩简称灰岩，在深海或浅海等环境中形成，矿物成分以方解石为主，有时还可有白云石、燧石等硅质矿物和黏土矿物等。

常呈深灰、浅灰色，纯质灰岩呈白色，多呈致密状，具有隐晶质结构，叫做结晶灰岩。

另外在形成过程中，由于风浪振动，常形成一些特殊结构，如鲕状结构、生物结构和碎屑结构。

野外判别是否为碳酸岩的方法为带一瓶稀盐酸，石灰岩在常温下遇稀盐酸剧烈起泡，泥灰岩烟酸起泡后有白色泥点。

石灰岩主要特征是具有可溶性，在水流作

用下形成溶蚀裂隙、洞穴、地下河等岩溶现象，影响水工建筑物安全的主要工程地质问题有塌陷、渗漏等。

这次我们见到的其中有笛管珊瑚的化石，见图3。

图3笛管珊瑚化石

高骊山组（C1g）

与金陵组假整合接触，金陵顶面有受过侵蚀之痕迹，侵蚀面起伏不平，因受过氧化，颜色发红。

主要为石英砂岩、页岩。

页岩属于沉积岩中的黏土岩类，大部分有明显的薄层理，能沿层理分成薄片，这种特征也称页理，页理主要是鳞片状黏土矿物层层累积、平行排列并压紧而成。

页岩风化后多成碎片状或泥土状。

除硅质页岩强度稍高外，其余的页岩易风化，性软弱，浸水后强度显著降低。

经过长期风化后，石英砂岩凸出，页岩凹入，见图4。

因为石英砂岩坚硬，而页岩脆弱容易被风化，页岩常为软弱夹层，但也是隔水层。

图4石英砂岩和页岩交替

中统（C2）：

黄龙组（C2h）

与下伏老虎洞组为假整合接触，厚度约55m。

主要为灰白色微晶生物屑灰岩为主，夹生物屑灰岩、砂屑灰岩，厚层到块状，层理不清，仅能根据缝合图5采石场俯视图

线来判断其产状。

如图5

三叠系（T）

青龙组（T2s）

与大隆组整合接触，主要为灰岩和页岩，灰岩和页岩、泥岩互层，见图6和图7，表明沉积环境（水动力条件）反复、重复变化。

灰岩由主要方解石组成，纯净的方解石颜色接近透明，此处含有一定的杂质。

泥岩是由95%以上的泥质物组成的，其特点是：

古街不紧密、不牢固；层理不发育，常呈厚层状、块状；强度较低，遇水易泥化，强度显著降低。

泥岩多形成于较新的地质时期。

图6页岩和灰岩互层

图7页岩和灰岩互层

（三）地质构造

1.褶皱构造

孔山背斜位于中部偏西位置，有核部地层及背斜转折端出露。

背斜特征为岩层向上弯曲，两侧岩层相背倾斜，核心部分岩层时代较老，两侧依次变新并对称分布。

背斜核部地层为泥盆系五通组石英砂岩组成，两翼地层由新到老出露有：

石炭系金陵组、高骊山组、和州组、老虎洞组以及二叠系栖霞组等地层组成。

石英砂岩节理、裂隙发育，极易被风化。

产状：

南翼倾向169°，倾角24.5°；北翼倾向332°，倾角78°。

按轴面和两翼产状分类，轴面倾斜，所以为倾斜褶皱。

如图8图8按轴面和两翼产状分类

按枢纽的产状分类，枢纽倾斜，两翼岩层走向不平行，为倾伏褶皱。

如图9

图9按枢纽产状分类

综合来看，该背斜为一倾伏斜歪背斜。

见图10。

图10孔山背斜核部

褶皱构造的识别方法：

这褶皱形成以后，一般遭受风化侵蚀作用，背斜核部由于节理发育，易于风化破坏，可能形成河谷低地，而向斜核部则可能形成山脊。

因此，不能把现代地形与褶皱构造形态混同起来。

应该按如下方法进行观察分析：

首先，垂直于地层走向进行观察，当地层重复出现并对称分布时，便可肯定有褶皱构造。

有时在一个大的褶曲构造的局部地段，只能看到一个翼的局部地层，这是地层只向一个方向倾斜，通常称为单斜构造。

（四）阳山碑材

1.简介

位于湖山地区的明文化村阳山公园，因大石碑和仿明建筑、明文化表演而成为旅游胜地。

大石碑位于黄龙山北侧，火石峰南侧。

2.地层及岩性组合特征

二叠系（P）

栖霞组（P1q）

与船山组假整合接触，主要为灰黑色富含沥青质生物屑微晶灰岩，其中有灰黑色燧石结核，用地质锤敲击会产生火花。

结核是成分、结构、构造、及颜色等与围岩成分有明显区别的某些矿物质团块。

结核形态很多，有球状、椭球状、不规则状等。

燧石结核主要是

在沉图11结核及方解石充填

积物沉积的同时以胶体凝聚方式形成的。

如图11

2.断裂构造

大石碑断层位于大石碑碑座西部40米左右，存在于二叠纪栖霞组灰岩中，断层长度约几十米，远看像逆断层，近看才发现是正断层，下盘上升，上盘下降，断层面倾角80°，倾向240°，见图12。

岩层或岩体在构造应力作用下发生破裂，沿破裂面两侧有明显相对位移的构造现象称为断层。

它与构造节理合称为断裂构造。

正断层的基本特征是上盘相对下移，下盘相对上移，它一般是受水平应力或垂直作用力使图12大石碑正断层

上盘相对向下滑动而形成的，所以在构造变动中多于引力的方向发生，又是也沿已有的剪节理发生。

其断距可从几厘米到数十米，延伸围一般自几十米至数公里，。

正断层的倾角一般较大，多在50°~60°以上。

断层野外识别的标志：

1.地层的重复或缺失2.岩层中断3.断层破碎带与构造岩4.断层擦痕5.牵引褶皱6.伴生节理7.地貌突然变化及断层三角面8.泉呈线状分布

沿断层带走向发育有断层角砾岩和节理，节理缝充填有方解石脉。

第2章六合区瓜埠山地质公园野外实习

1、实习目的及任务

1、观察认识火山岩地区的地貌现象。

2、观察认识火山岩地层及岩性。

3、观察认识下蜀黄土、浦口组、雨花台地底层沉积物特性。

2、实习路线及观察任务

第二天，12月1日，我们来到了六合区瓜埠山地质公园观察认识火山岩地区的地貌现象。

该地较偏僻，经济较落后，地形复杂，气候湿润偏冷。

下午返回市区参观了地质博物馆，欣赏到了恐龙化石、天外陨石以及其他一些珍贵的宝石。

该地地处市区，经济繁华，交通便利，地形平缓，水系发达，气候较舒适。

时间

行程

目的

星期天上午

古火山口地貌的观察

主要观察火山口的地貌，了解其形成原因。

古火山口附近地区的考察

主要观察认识火山岩的类型及其特征，了解玄武岩柱状节理的形成原因

在火山口周边地区的观察

主要观察白垩系浦口组地层、第三系雨花台组地层特征。

了解和沉积物的组成与特征，寻找雨花石。

星期天下午

博物馆新馆：

《恐龙世界》展厅→《行星地球》展厅→《生命演化》展厅 

博物馆老馆：

《地学摇篮》展厅→《中国石文化》展厅→《矿产资源》展厅→《地质环境》展厅

三、瓜埠山地质概况介绍

（一）地形地貌

瓜埠山地质公园位于六合区东南14公里处，总面积3

，以火山群石竹林群、雨花石地层群等地质景观为主体，以自然生态和人文景观为辅的大型综合性地质公园。

（2）

地层、岩性及特征

1、火山碎屑物

属于火山碎屑岩，包括火山角砾、火山渣、火山弹、火山灰等，由于喷发猛烈、喷发较高，快速冷却形成，具有气孔状。

岩石外貌有粗糙感。

具有典型的凝灰结构，呈块状层理、粒序层理等构造。

这种岩石孔隙率大，重度小，性质软弱，强度低，易风化。

如图13图13火山碎屑物

2、熔岩

黑色玄武岩，隐晶质，硬度较大，属于喷出岩。

主要矿物包括辉石、斜长石、橄榄石。

主要为柱状节理，单个体呈五边形或者六边形居多。

火山岩产生时期介于第三系和第四系之间。

冷却面水平→竖直节理；冷却面竖直→水平节理；冷却面弧形→聚敛或者发散节理。

图14为弧面收缩，图15上部为水平节理，下部为竖直节理。

图14柱状节理

图15柱状节理

3、第三系雨花台组

火山基底层岩石主要为石英砂砾岩。

砾径一般为几厘米到十几厘米，分选性中等，磨圆度较好。

砂层具有斜层理。

著名的雨花石就产于该地层，从中可以找到一些较小的雨花石。

如图16

单斜层理是由一系列与层面斜交的吸层组成的，主要见于细粒岩石中，它是在比较稳定的水动力调教下，从悬浮物或溶液中缓慢沉积而成的。

图16地上的雨花石

4、白垩系浦口组

石英砂岩和粉砂岩，紫红色，颜色成因为含有

，分布在公园东北部山脚下，风化后形成红壤种植有庄稼，如图17。

粉砂岩是0.05~0.005mm粒级的颗粒含量大于50%的岩石，质地致密，成分以石英为主，长石次之，碎屑的磨圆度差，分选时好时差，常见颜色为中红色或暗褐色，常具有薄的水平层理。

粉砂岩的性质介于砂岩和黏土岩之间。

图17白垩系浦口组

5、下蜀黄土

属于第四系，主要为砂岩和砾岩，土黄色，在山顶处可见其与雨花台组角度不整合。

如图18角度不整合指上下地层产状不同，彼此呈角度接触，其间缺失某时间段落地层，接触面多起伏不平，也常有底砾岩和古风化壳。

角度不整合代表两套地层之间曾发生过剧烈构造运动和海陆变迁。

即下部地层形成后，发生造山运动，地层受挤压发生褶皱和断裂，地壳隆起、海退，遭受风化剥蚀。

过一段时间后，地壳下沉，海侵，又接受沉积，形成上部地层。

图18下蜀黄土

第三章地质博物馆地质容简述

1.矿物

矿物是在各种地质作用中所形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，是组成岩石的基本单位。

已发现的矿物约有3000多种，但组成岩石的主要矿物仅为20~30种，这些组成岩石主要成分的矿物成为造岩矿物。

图19石榴石

造岩矿物绝大部分是晶质体，其基本特点是组成矿物的元素质点。

在结晶质矿物中，还可根据肉眼能否分辨而分为显晶质和隐晶质。

尽管矿物的晶体多种多样，但归纳起来，根据晶体在三度空间的发育程度不同，可分为三类：

（1）一向延伸，成柱状，长条状，如石棉

（2）二向延伸，成板状，片状，鳞片状等，如云母（3）三向延伸，成等轴状，粒装等，如黄铁矿和石榴子石，如图19

矿物的集合体形态：

同种矿物多个单体聚集在一起的整体就是矿物集合体，显晶几何棉。

隐晶主要形态有致密块状、土状、结合体、鲕状、钟乳状集合体等。

如图为钟乳状集合体，如图20为粒状

图20钟乳状集合体

矿物的物理性质：

1颜色，2条痕，3透明度，4光泽，5解理和断口，6硬度，7其他性质如图21为对石榴石的物理性质的介绍

图21石榴石的物理性质

2风化作用

分布在地表或地表附近的岩石，经受太阳辐射、大气、水溶液及生物等因素的侵袭，逐渐破碎、松散或矿物成分发生化学变化，甚至生成新的矿物的现象，称为岩石的风化作用，岩石的风化主要分为物理风化、化学风化和生物风化。

影响岩石风化的因素及风化岩的分布特征：

图22风化作用介绍

岩石风化是一个复杂的地质过程，是许多因素综合作用的结果1气候、地形和地下水的影响2岩石性质的影响3断层、裂隙的影响。

如图22

3河流的地质作用与河谷地貌

河流的地质作用分为侵蚀作用，搬运作用和沉积作用三种形式。

侵蚀作用又分为两种种，下蚀作用和侧向侵蚀作用。

侧向侵蚀作用使凹岸不断被冲刷掏空、跨落，侵蚀下来的物质又在凸岸堆积起来，导致河谷越来越宽，越来越弯，形成河曲，当河曲发展图23牛轭湖的介绍

到一定程度的时候，洪水冲开狭窄地带，是河流裁弯取直，而被废弃的河道逐渐淤塞断流，形成如图所示的与新河道隔开的牛轭湖。

如图23

4边坡岩体变形破坏的类型与特征

在野外见到的类型主要有卸荷变形、蠕动变形、崩塌和滑坡四种类型。

这次在博物馆中主要见到的有崩塌和滑坡。

大规模的岩体崩塌也称山崩，其体积可达数千万甚至上千亿立方图24滑坡模型

米。

小规模的崩塌称坠石，一般体积仅数立方米或数十立方米。

如图25

在边坡的破坏形式中，滑坡是分布最广，危害最大的一种。

它在坚硬或松软岩层、抖倾或缓倾岩层以及陡坡或缓坡地形中均可发生，滑坡的危害还表现在不仅是将要发生的滑坡会给建筑物造成伤害，而且表现在已经发生过的滑坡地段，对图24崩塌模型

兴建水利水电工程也十分不利。

如图24

第四章小结

上周末我们进行了本次野外地质实习，实习前很兴奋，因为集体外出活动总是让人兴奋的，然而也要带着对学术严肃认真的态度，毕竟通过这次难得的实习我们要学会一定的技能，也是加深对书本上的知识的理解。

老师讲解时我们认真听讲，有什么不懂得大家都积极活跃地询问老师，一听老师说可以敲一敲岩石或者可以测量岩石产状时，同学们都迫不及待地一拥而上，争先恐后地爬上挡土墙开始“工作”。

这次实习养了我们对本学科的兴趣，之前我们只能在课堂上听老师讲外面的世界----壮阔的山脉，三峡宏伟的大坝，喀斯特绮丽的风光，现在我们可以自己走进大山，丈量自己的未来！

这还只是我们的“绪论”。

接着是，在实习进行的过程中，我遇到的最主要的困难就是还没有将书本上的知识总结归纳成一个知识网络，有些老师提到名词时还感觉很新鲜，这给我实习时带来了很大的麻烦，回去一翻书发现都是书本上的知识，同时也督促我尽快的去温习已学知识，这样才能在本次实习中获得更多的收获。

最后，我们班在实习过程中相互帮扶，相互讨论，之间建立了很好的关系。