绪言
本次实习是工程地质课程的野外认识实习。实习的目的为使学生初步具有野外观察分析岩石类型及其结构特征、地质构造特征、流水及其它自然地质作用特征的能力,初步具有认识和解决水利工程建设中简单工程地质条件和水文地质条件下地质问题的能力。
二、实习地点
柳江全国高校地质实习基地(石门寨乡上庄坨村)
三、本次实习基本要求
1能够根据所学的知识,识别不同成因类型的岩石及其结构特征,识别断裂和褶皱构造现象,能对一般的工程与水文地质问题进行分析和简单评价。
2对实习中所见到的各种现象要现场做好原始记录。
3每天结束实习后,要及时总结,做好实习日记。
4实习结束后,按要求认真编写实习报告。
四、本次实习基本容
1常见岩石类型、岩体结构类型及工程地质特征。
岩石类型鉴别:首先根据野外岩石的产状判断岩石所属大类(岩浆岩、沉积岩、变质岩),其次观察岩石结构和构造特征(沉积岩的层理、岩浆岩的斑晶、气孔、杏仁、原生节理等)。
岩体的结构类型识别:注意观察岩体中结构面(裂隙面、断层面、岩层层面等)发育的情况,包括发育方位、密度、延伸情况、填充。由此确定岩体是属于如下哪一类型:a、整体块状结构 b、层状结构 c、碎裂结构 d、散体结构
2常见堆积物类型及工程地质特征。
首先观察堆积物所处的位置特征,然后结合堆积物的组成,颗粒大小、颗粒表面及特征、和下伏基岩的关系等判断是属于哪种堆积物(残积物、洪积物、冲积物、坡积物等)。
3常见地质构造类型(断层、裂隙、褶皱)
(1)结合地形地质图,注意观察岩层的产状。
(2)根据指导教师的指导,观察断层两侧底层产状的变化,地层移动方向,断层面的特征,断层崖地貌特征等,并由此判断断层的性质(性、压性、扭性)
(3)结合地形地质图,观察地层弯曲变化情况、核部地层、两翼地层、枢纽产状、轴面产状。由此判断褶皱的类型:水平褶皱、倾伏褶皱、直立褶皱、歪斜褶皱、倒转褶皱。
4常见地貌类型及场地工程地质特征
根据指导教师的指导,观察地貌类型(河流地貌、山岭地貌、岩溶地貌、海蚀地貌等);根据场地平整情况,岩石的分布以及工程性质,土的类型以及分布情况,场地周围地形复杂程度等初步判断场地的工程地质复杂程度。
第一章实习区自然地理概况
1.1位置与交通
这次地质实习地区是市区及市区之北的柳江盆地。基地设在“全国高校地质实习基地”,其位于柳江盆地中心的上庄坨村村旁。
市位于省东北部,北倚燕山,南临渤海,西隔杠山与碣石山遥望,东越长城与绥中为邻。市划分为(海港)、山海关和海滨三个区,三区之间有沥青或水泥公路相连,长50公里,宽6公里,呈狭长带状,全称市。其外围有抚宁、昌黎、卢龙和青龙四个市管县。所为地区,即包括上述三区四县。全区面积7467km2,人口约300万。(海港)区是全市的政治,经济和文化中心,素有“不冻港”和“玻璃城”的美誉。新建的大型能源出口码头,各国轮船往来频繁,耀
华玻璃远销世界各地。山海关区的天下第一关是万里长城的东端起点,雄伟壮观,为山、海相接的隘口,向为兵家必争之地。名胜古迹较多,海滨区为疗养避暑胜地,风景秀丽,气候宜人,滨海沙滩最适宜海浴。
市以其优越的自然地理环境于1984年4月被国务院列为14个对外开放的沿海重点建设城市之一。目前已形成为港口,旅游和玻璃工业三大优势为主体的新兴城市。
市为东北和华北两大经济区的交通咽喉,故铁路和公路交通发达。现有京,京,大和青四条铁路。公路除京和津两条国道外,并有地方性沥青路多条,通往所属各县和乡镇,每天均有班车往来。空运线自1984年以来已辟有京,石和沪等民用航线,有定期班机飞行。
市为东北和华北两大经济区的交通咽喉,故铁路和公路交通发达。现有京,京,大和青四条铁路。公路除京和津两条国道外,并有地方性沥青路多条,通往所属各县和乡镇,每天均有班车往来。空运线自1984年以来已辟有京,石和沪等民用航线,有定期班机飞行。
柳江盆地位于市区之北的抚宁县境,属石门寨乡管辖。南起黑山窑村,北至义院口长城脚下,长约15km;东起崖子村,西至伍庄-山羊寨一带,宽约12km,总面积约180km2。盆地中心南距市23 km,由市区开来的班车通往盆地各村寨,青铁路纵贯盆地中部,交通较为便利。
在柳江盆地围,各时代地层的发育具区域代表性且连续出露,岩石类型也较齐全,地质构造清晰直观,外动力地质作用现象较多。此外,在海滨和山海关一带可以观察到许多近,现代
海洋地质作用现象及各种地貌,配合柳江盆地的野外地质观察,极易进行将今论古的分析,有助于直观地理解和深入地思考许多地质学中的基本原理。所以,地区是一个非常理想的地质实习场所。
1.2地形地貌
俯瞰地区,表现为北高南低,总趋势为西北高,东南低,总体上属丘陵区;但其北部和西北部的局部为低山区,临海地带长约50 km,发育有狭窄的向海倾斜平原和台地。
柳江盆地地处燕山山脉东段,为南北延伸的低山丘陵区。北、东、南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围,东南面多为丘陵。最高峰西北部的老君顶,海拔493.7 米,最低处为东南部大石河河谷的南刁部落村,海拔70 米左右。盆地中西部火山岩分布区山高坡陡,多在海拔400 米以上,东部山区的海波高度一般为160~300 米。总的地貌特征与全区相同,亦表现为西北高,东南低。
柳江盆地地处燕山山脉东段,为南北延伸的低山丘陵区。北、东、南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围,东南面多为丘陵。最高峰西北部的老君顶,海拔493.7 米,最低处为东南部大石河河谷的南刁部落村,海拔70 米左右。盆地中西部火山岩分布区山高坡陡,多在海拔400 米以上,东部山区的海波高度一般为160~300 米。总的地貌特征与全区相同,亦表现为西北高,东南低。
1.3水系
盆地的主要水系为大石河,即沿此方向纵贯盆地,出盆地后于山海关西侧注入渤海。
境的主要河流有大石河,汤河,代河和洋河等。均系入海河流,为临海小型水系,它们大都发源于北部的低山丘陵和台地区,其流向均为由北向南,由西北向东南流入渤海。河流的补给源以降水补给占绝对优势,约占全年径流量的80%左右,皆为流程短,流量小,含沙量高的季节性河流,现概述如下。
石河:又名大石河。发源于青龙县前山附近,由西北向东南流经柳江盆地后注入渤海。全长70 km,其中近60 km河段流经山区,并有9条小河汇入,仅下游12 km的河段流经倾斜平原。该河流流域面积约600 km2,其中569 km2以上为山区,故为山区性河流。河床总高差为400 m,平均坡降为6%左右。山神庙以上为20‰,大桥河口为1.3‰。河床主要为砾石,少有漂砾和粗中砂。
第二章实习区岩石描述
在岩石圈中种类繁多,按照成因可将其分为三大类,及岩浆岩、变质岩和沉积岩。这三大类岩石在本区均有不同程度的出露。
地质学实习报告2.1沉积岩
以物质来源为主要考虑因素的分类,沉积岩被分成三类,即由母岩风化物质、火山碎屑物质和生物遗体形成的不同沉积岩。 母岩分化产物形成的沉积岩是最主要的沉积岩类型,包括碎屑岩和化学岩两类。碎屑岩根据粒度细分为砾岩、砂岩、粉砂岩和黏土岩;化学岩根据成分,主要分出碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩和其他一些化学岩。花岗岩:沙锅店等地出露花岗斑岩岩墙。辉绿岩:分布在亮甲亮甲山、鸡冠山等地,于前中生代沉积岩或变质岩中。辉绿岩呈灰黑、灰绿或黑灰,为斑状结构或无斑状细晶-微晶结构、基质为细粒或辉绿结构至隐晶结构,个别具球状结构,气孔构造。辉绿岩依据充填断裂的性质、归属为海西-印支期构造岩浆岩旋回,即与本区早期东西向构造有成因联系。
2.2岩浆岩
柳江部与边缘存在规模不等时代不同的火成岩岩体。盆地西侧有大面积出露的燕山期花岗岩,形成高耸陡峭的地势;侵入向斜西翼的岩脉岩墙一般偏酸性,向斜动东翼为规模不大的中性岩脉,岩墙等,中生代的火山喷出岩(岩)分布于向斜盆地的核部,形成盆地的高山。 左图为鸡冠山火成岩地貌
第3章实习区土的描述
3.1冲积物
河流沉积作用形成的堆积物,叫做冲积物,它是组成冲积平原的堆积物。冲积物具有良好的
分选性,随着搬运能力的减弱,总是粗的、比重大的先沉积,细的、比重小的后沉积。因此,在河谷随着水流的变化,冲积物呈有规律的分布。如在河流的纵向分布上,冲积物粒径从上游到下游逐渐减小。沿河流横向分布,冲积物粒径从河床中部到岸边逐渐变细。冲积物的颗粒具有良好的磨圆度,一般都有比较清晰的层理。河流沉积物的特点,随着在河流的不同地段而不同,并且表现在不同的地貌形态上。如河床沉积、河漫滩沉积和河口区沉积等。
3.2坡积物
岩石经风化后,在经雨水或雪水将高处的风化碎屑物质洗刷而向下搬运,或由本身的重力作用,堆积在平缓的斜坡或坡脚处,就形成为坡积物。(有搬运距离的,也在陆地即坡脚,但没有分选,杂乱的)坡积物是残积物经水流搬运,顺坡移动堆积而成的土。即是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀,顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。其成份与坡上的残积土基本一致。由于地形的不同,其厚度变化大,新近堆积的坡积土,土质疏松,压缩性较高。它一般分布在坡腰上或坡脚下,其上部与残积物相接。坡积物底部的倾斜度决定于基岩的倾斜程度,而表面倾斜度则与生成的时间有关,时间越长,搬运、沉积在山坡下部的物质就越厚,表面倾斜度就越小。
坡积物质随斜坡自上而下呈现由粗而细的分选现象。其成份与坡上的残积土基本一致。与下卧基岩没有直接关系,这是它与残积物明显的区别。
由于坡积物形成于山坡,常常发生沿下卧基岩倾斜面滑动,还由于组成物质粗细颗粒混杂,土质不均匀,且其厚度变化很大(上部有时不足一米,下部可达几十米),尤其是新近堆积的坡积物,土质疏松,压缩性较高。
3.3洪积物
由洪水堆积的物质,简称洪积物,它是组成洪积扇的堆积物。洪积物是山区溪沟间歇性洪水挟带的碎屑物质,一般堆积在山前沟口。属快速流水搬运,因此一般颗粒较粗,除砂、砾外,还有巨大的块石,分选性也差,大小混杂。因为洪流搬运距离不长,碎屑滚圆度不好,多呈次棱角状。层理面不清,斜层理和交错层理发育
3.4残积物
指地表岩石风化后残留在原地的堆积物。根据风化作用方式和风化作用强度的不同,残积物可分为机械风化残积物和化学风化残积物两类。前者主要由母岩机械破碎的岩屑或矿物碎屑
组成;后者主要由化学风化形成。后者除了母岩机械破碎的岩屑或矿物碎屑外,主要为母岩化学分解后形成的一些新生矿物,如各种粘土矿物(水云母、胶岭石、高岭石等)、及硅、铝、铁、锰等的含水氧化物矿物(如蛋白石、水铝石、褐铁矿、水锰矿等)。
第4章地质构造
本区位于燕辽沉陷带东段,山海关隆起的东南边缘断裂构造带,又因现代燕山隆起与渤海拗陷的过渡带以及燕山山脉由东西转转向北东向的肘状部位,应力比较集中,故新、老构造均比较发育。据地矿部天津地质矿产研究所资料,本区断裂构造发育,其中以NNE向断裂最为发育,其次为NW向断裂、NE--NEE向断裂和EW向断裂,此外,在山海关之北上发育有环状断裂。
4.1柳江盆地构造
柳江盆地地处市之北,其地质构造亦表现为以断裂为主,褶皱不发育。
4.1.1柳江向斜构造
柳江向斜位于华北地台山海关至遵化间的一个出古老变质岩系所组成的隆起构造区,是一十由晚元古代至中生代岩层所组成的向斜构造,该向斜近南北向延伸。北起城子峪,南至上平山,长达20公里,东起崖子、黄土背,西达花场峪,宽约10公里。中生界侏罗系分布在盆地中部,构成向斜的核部.向 斜的基底为古老变质岩系,出露于向斜北、东、南边缘.向斜两翼极不对称,东翼产状平缓且稳定,西翼产状陡立,甚至倒转.向斜轴紧靠西冀,所以东翼的出露宽度约为西冀的五倍,向斜轴面西倾,倾角约为40度左右(见柳江向斜剖面示意图)。
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