南京工程地质认识实习报告.docx

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南京工程地质认识实习报告

工程地质认识实习报告

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

日期：

一．前言

（一）实习目的

地质学野外实习是地质学课程教学之后的重要实践环节。

它的任务是使学生巩固，消化已学的理论知识，初步学习野外工作方法，进行野外基本技能的训练，

培养观察地质现象的能力，为后继专业课打下基础。

（二）实习要求

使学生能在野外进行矿物的鉴定，地质构造识别，风化，河流地质作用及各种地质地表现象。

（三）实习内容

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，少量为火成岩。

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，包括群和组，弄清岩层产状，地层之间的接触关系。

3．地质构造和构造运动

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及对石灰岩的溶蚀作用，认识斜坡动力地质作用及产生的崩塌，滑坡等地质现象。

认识冲击物，洪积物，残积物，重力堆积物。

5．简单的工程问题

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。

（四）实习区环境概况

1．三台洞：

岩山风景区最佳处，分下洞、中洞和上洞，下洞中有一眼水，名观音泉。

扶栏而上可到中洞、上洞。

出洞即是玉皇阁，再向上就可到达三台洞极顶望江楼，登临远眺，江水茫茫，烟波浩淼，使人心旷神怡。

2．燕子矶：

长江三大名矶之一，在南京北郊观音门外。

是岩山东北的一支。

海拔36米。

山石直立江上，三面临空。

形似燕子展翅欲飞。

3．绣球公园：

位于挹江门外西北侧，总面积9.53公顷，水面3.61公顷，绿地率85.1％，园内有绣球山，因而得名。

4．老虎山：

黄土-古土壤剖面系风尘粉尘堆积而成，并同时受物理风化和化学风化的次生改造作用。

5．石头城：

位于南京城西北的清凉山后。

周长约3000米，南面开2门，东面开1门，西北紧靠长江。

是闻名中外的历史古迹，也是南京重要的旅游胜地之一。

6．栖霞山：

位于南京城东北22公里,又名摄山。

山有三峰,主峰三茅峰海拨286米,卓立天外,又名凤翔峰；东北一山,形若卧龙,名为龙山；西北一山,状如伏虎,名称虎山。

栖霞山驰名江南,不仅因为有一座栖霞寺,有南朝石刻千佛岩和隋朝的舍利塔,还因为它山深林茂,泉清石峻,景色令人陶醉,被誉为“金陵第一明秀山”。

（五）进程安排

路线一：

2009年12月28日三台洞——燕子矶——门坡

观察点：

101号：

三台洞;102号：

观澜亭；103号：

御碑亭;104号：

门坡

路线二：

2009年12月29日老虎山——绣球公园——石头城

观察点：

201号：

老虎山；202号：

小桃园，明城墙；203号：

明誓石；

204号：

马娘娘脚印；205号：

鬼脸层；206号：

霁雪

路线三：

2009年12月30日栖霞山

观察点：

301号：

彩虹明镜；302号：

钟楼旁；303号：

隋舍利塔

304号：

品外泉；305号：

玉冠峰；306号：

天开岩

二．地层及岩石组合。

（一）震旦系（Z）

分布于南京幕府山。

分上、下两统。

1．下统高桥组

命名地点在丹阳县高桥村，其岩石类型主要是含砂砾千枚岩。

千枚岩矿物成分绢云母占70%~85%,其次为长石和石英集合体，镜下见清晰的皱纹状千枚状结构。

2．上统分为两组

陡山沱组：

根据岩石特征可细分为两个岩性段：

下段称嘉山段，岩石由泥质岩变质的千枚岩组成，主要矿物为绢云母，次为石英及绿泥石，具千枚岩构造。

局部地段见有灰岩透镜体。

灯影组：

本组岩性主要为灰白，深灰色厚层微晶白云石，白去石化为微晶灰岩，上部为白云石化含核形石灰岩，顶部夹硅质页岩。

（二）泥盆系（D）

分三统。

中下统茅山群仅在江宁孔山，大连山，黄龙山及句容仑山有零星出露，上统五通组广泛分布于宁镇山脉中段和西段。

均为陆相沉积。

1．中下统茅山群

命名地点在句容县茅山，为一套紫红色碎屑岩层，乃因氧化作用所致。

厚度达115米。

岩性可分为三部分。

下部为灰白色薄层细粒石英砂岩，泥质交接，厚22.2米。

中部为灰黄色薄层粉砂岩，富含云母，厚13米。

上部为灰白色中厚层状中，细粒石英砂岩，硅质或铁质胶结。

局部具交错层，厚78.8米。

2．上统五通组

岩性坚硬，常构成高山之顶，露头良好。

南京龙潭镇观山剖面厚度为166.6米。

根据岩性可分为三部分，下部为含砾石英砂岩夹少量页岩，中部为石英砂岩夹少量页岩，上部则为以粉砂岩页岩为主，夹薄层石英砂岩。

（三）二叠系（P）

分布范围同石灰系，可分为二统四组

1．下统为浅海相的石灰岩和燧石岩。

二叠系栖霞组燧石结合灰岩

栖霞组：

命名地点在南京栖霞山，以浅海相含燧石结核的石灰岩为主。

总厚度约150米，与下伏地层船山组呈假整合接触。

孤峰组：

以浅海相硅质页岩，燧石岩为主，夹少量泥岩，含磷质结核。

产菊花石化石。

与下伏栖霞组呈整合接触。

2．上统为滨海沼泽相含煤沉积和浅海相粘土岩和燧石岩沉积。

（四）侏罗系（J）

分三统，中下统为象山群，命名地点在南京南象山及北象山。

是陆相河流和湖泊沉积，分布于南京南象山、北象山、钟山及江宁县张冲村石佛庵一带。

象山群厚度大，出露不全。

在南、北象山其厚度大于1000米，在钟山大于670米，再江宁石佛庵大于170米。

上统为火山岩。

（如图为隋舍利塔是侏罗系象山群石英砂岩）

1．中下统象山群

在南京南象山-北象山剖面中可分上下岩性段。

下段：

底部常有砾岩及石英砂岩，底部石英砂岩中含较多长石。

中上部为含砾石英砂岩、粉砂岩及泥岩组成韵律有煤层，为灰白及灰黄色，有时为灰黑色，富产植物化石。

厚度可达376米。

上段：

为灰白及灰黄的石英砂岩与紫红、暗红、灰绿等色的粉砂岩及泥岩互层。

厚度611.5米。

2．上统分为两组。

云和山组：

仅见于本区周冲村及南北象山的北坡。

主要为一套暗紫色及黄绿色含火山碎屑的沉积岩，是火山喷发间隙的产物。

本组与下伏象山群不整合接触。

大王山组：

标准剖面在安徽当大王山，在本区零星分布于汤山镇东南、仓山西南，镇江市北固山，上党镇东，大港镇固山及周冲村等地。

坍徒县大港镇固山剖面中总厚度大于990.7米。

（五）白垩系（K）

分二统四组。

1．

下统分两组

娘娘山组：

由一套碱性喷出岩组成。

葛村组：

分布于邻区句容-溧水-高淳一带，岩性为砂岩、页岩或含火山碎岩的沉积岩层。

2．上统分为两组

浦口组：

常出露于山麓或低矮丘陵地带。

明势石为白垩系上统浦口组

赤山组：

地表出露另星，多为第四系覆盖。

岩性主要为砖红色中厚层、厚层粉砂岩与薄层粉、细砂岩互层，砾石成分以灰岩为主。

（六）第四系（Q）

分为更新统和全新统。

分布广泛，常形成阶地。

是一套疏松的陆相碎屑沉积。

1．下更新统雨花台组

分布于宁镇山脉西段长江两岸，常组成阶地。

雨花台其岩性为含棕共同色粘土、砂及铁质的砾石层，砾石以石英、燧石为主，有少量火山岩、变质岩、赤铁岩、玛瑙等。

2．中上更新统下蜀组

分布广泛，常形成阶地。

下蜀镇出露的岩性为黄色带红的泥、细砂及粘土，其中常含灰质结核。

产腹足类化石。

3．全新统

近代沉积物。

主要分布在长江沿岸或山间冲沟、坳谷中。

其岩性和成因各地不同、因地而异。

三．地质构造

（一）断层

南京地区断层构造是十分发育的，也有若干规律性的东西。

首先，纵断层很多，与之相伴随的有横向断层，它们之间形成格子状相交。

纵向断层常表现为逆冲性质。

纵向断层中少数也表现为正断层性质，造成断层陡崖。

横向断层常常表现为平移断层性质。

横向断层带通过之处在地貌上常是沟谷或垭口所在，山脉为之切断。

除此之外，不加邪交断层，既断层走向地层走向斜交。

这种断层一般为平移性质，规模不大。

在褶皱的倾伏还发育环形断层及放射状断层，在汤山西头这种断层很明显。

（二）褶皱

南京地区是由若干背，向斜组成的线状褶皱束。

在南京城东郊褶皱束最宽，由北侧的幕府山算起，经大钟山到大连山，南北宽达25公里。

向东逐渐收缩，如从北面的龙潭算起向南到江宁县的汤山，褶皱束宽度变为15公里左右。

更东到镇江西边的五洲山，十里长山地段宽仅8公里以内。

褶束的走向在西端为北东，南西方向，过汤山以东转为北东东向，在五洲山十里长山一带明显的呈现近东西向。

（三）节理

节理就是岩石中的裂隙。

它较断层更为普遍。

节理的规模大小不一，细微的节理肉眼不能识别，一般常见的为几十厘米至几米，长的可延伸到几百米，甚至上千米。

节理张开程度不一，有的是闭合的。

节理面可以是光滑平坦的，也可以是十分粗糙的。

节理分为张节理和简节理。

张节理是由张性力作用下形成的。

剪节理是由剪性力作用下形成的。

以下为断层和节理的示意图：

（鬼脸城和明誓石）

正断层张节理和剪节理相结合

四．地表地质作用

（一）风化

分为物理分化，化学风化，生物风化。

1．物理风化是指地表岩石因温度变化和孔隙中水的冻融以及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。

它使岩石从比较完整固结的状态变为松散破碎状态，使岩石的孔隙度和表面积增大。

2．化学风化指岩石在水，水溶液和空气中的氧和二氧化碳的作用下所发生的溶解，水化，水解，碳酸化和氧化等一系列复杂的化学变化。

他使岩石中可溶的矿物逐步被溶蚀流失或渗到风化壳的下层，在新的环境下，又可能重新堆积。

3．生物风化是指生物在其生长和分解过程中，直接或间接地对岩石矿物所起的物理和化学的风化作用。

生长在岩石裂缝中的植物，在生长过程中，根系变粗，增长和加多，它像楔子一样对裂缝壁施以强大的压力，将岩石劈裂。

生物在新陈代谢过程中，一方面从土壤和岩石中吸取养分，同时也分泌出各种化合物，它们都是很好的溶剂，可以溶解某些矿物，对岩石有着强烈的破坏作用。

（二）岩溶（喀斯特）作用

1．定义：

凡是以地下水为主，以地表水为辅，以化学过程为主，机械过程为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用。

2．基本条件：

岩石的可溶性和透水性，水的溶蚀力和流动性。

（三）河流的侵蚀，搬运与沉积作用

弯道水流在离心力的作用下，水面会形成横比降，使得凹岸水面抬高，凸岸水面下降。

横向环流的形成使得水流的流速在同一断面上表现出具有一定规律的变化，在表流下沉转变为底流的部位，由于重力作用，水流流速递增；而在底流上升为表流的部位，则要克服重力，水流流速递减。

水流流速的上述变化规律是河流在同一断面上既有侵蚀又有淤积的一个极为重要的原因。

五．地下水

地下水存在于岩石的空隙之中，地壳表层10km以上范围内，都或多或少存在着空隙，特别是浅部1~2km范围内，空隙分布较为普遍。

地下水按埋藏条件分为上层滞水，潜水和承压水，按含水层的空隙性质分为孔隙水，裂隙水和岩溶水。

六．不良地质现象及其防治

（一）坍塌

1．产生条件

一般崩塌多发生在斜坡高度大于30m，坡度大于45度，坡面凹凸不平，且上陡下缓，高而陡的斜坡上。

当岩层节理裂隙发育时已发生崩塌。

节理面，断层面，岩层面的产状对山体稳定性也有重要影响。

2．防治措施

可采取爆破方法削缓陡崖，清除易坠的岩石，或堵塞裂隙或向裂隙内灌浆；采用锚索或锚杆串联加固，使危岩稳定。

可在坡脚或半坡设置挡石墙和拦石网，可修明洞，御坍棚等防崩构筑物。

崩塌区内有地表水时，在其上方修筑截水沟或在坡面上喷浆，以免岩石强度变化和防止差异风化。

（二）滑坡

1．组成

滑坡体，滑动面和滑动带，滑坡壁和滑坡台阶；滑坡舌和滑坡鼓丘，滑坡裂缝。

2．触发因素

（1）气候：

大规模降水，融雪。

（2）地震。

（3）人为因素老虎山滑坡图示

3．防治措施

（1）调查测绘

（2）打抗滑桩，打锚杆（3）防止地表水入渗，排出地下水。

（三）斜坡

防治措施：

1排水2降低下滑力和增加抗滑力3改变滑带土的性质。

七．工程岩土体

（一）岩体分级

影响工程岩体稳定的因素是多种多样的，但只有岩体的物理力学性质和构造发育情况是独立于各种工程类型的，反应了岩体的基本属性。

而在岩体的各项物理力学性质中，对稳定性关系最大的是岩石坚硬程度。

岩体的构造发育状况体现了岩体是地质体的基本属性；岩体的不连续性及不完整性是这一属性的集中反应。

这两者是各种类型岩石工程的共性，对各种类型工程岩体的稳定性都是重要的，是控制的。

因此，岩体基本质量分级的因素应是岩石坚硬程度和岩石完整程度。

1．岩石坚硬程度的确定

定量指标采用岩石单轴饱和抗压强度的实测值。

2．岩石完整程度的确定

定量指标采用岩体完整性指数的真实值

3．岩体基本质量分级

BQ=90+3Rc+250Kv

（二）土体分类

1．黄土

黄土是第四纪干旱和半干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物。

颜色多呈黄色，淡灰黄色或褐灰色。

黄土按成因分为原生黄土和次生黄土，一般认为不具层理的风成黄土为原生黄土。

原生黄土经过流水冲刷，搬运和重新沉积而形成的为次生黄土。

次生黄土一般具有层理，并含有砂砾和细砾。

2．红粘土

碳酸盐岩出露区的岩石，经过红土化作用后形成的棕红，褐黄等色的高塑性粘土称为红粘土。

其液限一般大于50，上硬下软，具有明显的收缩性，裂隙发育。

经再搬运后仍保留红粘土基本特性，液限大于45小于50的红粘土称为次生红粘土。

3．软土

软土一般是指天然含水量大，压缩性高，承载力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。

如淤泥，淤泥质土以及其他高压缩性饱和粘性土，粉土等。

4．膨胀土

膨胀土是一种对环境变化，特别是对湿热变化非常敏感的土。

其反应是体积随水量增加发生膨胀和随水量减少而收缩，产生膨胀压力。

影响土的膨胀性的主要矿物是蒙脱石。

5．冻土

（1）季节性冻土

季节性冻土是受季节性的影响，冬季冻结，夏季全部融化，呈周期性冻结，融化的土。

（2）多年冻土

多年冻土是冻结状态持续多年不融的土，多年冻土常存在于地面下的一定深度，其上部接近地表部分，往往亦受季节性影响，冬冻夏融，此冬冻夏融的部分常称为季节融冻层。

6．盐渍土

盐渍土系指含有较多易溶盐类的土。

这类土常具有吸湿，松胀等特性。

盐渍土主要形成于干旱半干旱地区，因为这些地区蒸发量大，降雨量少，毛细作用强，所以极利于盐分在地表聚集。

八．结束语

写感受