东南大学地质实习报告

2024-08-11

东南大学地质实习报告(精选6篇)

篇1:东南大学地质实习报告

东南大学工程地质实习报告

东南大学交通学院

工程地质实习报告

学 号 21110134

姓 名 刁天逸

2012年9月9日

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目录

第一章

绪言

.....................................1.1 实习时间...................................3 1.2 实习地点...................................3 1.3 实习人员...................................3 1.4 实习任务及目的................................3

第二章

实习路线及实习地区简介..................3

2.1安徽马鞍山凹山铁矿..........................3 2.2 燕子矶....................................4 2.3 宜兴善卷洞.............................6 2.4 浙江长兴金钉子国家地质公园..................8 2.5 宁镇山脉排山,棒槌山........................9 2.6 南京阳山碑材...............................9 2.7 南京地质陈列馆,南京古生物博物馆.............12

第三章

专题论述

................................14

由宜兴善卷洞引发的思考—岩溶地区的主要工程地质问题及处

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理措施...............................................14

第四章

实习总结与感想........................20

第一章 绪言:

实习时间:2012年8月27日~8月29日 实习地点:8月27日 安徽马鞍山铁矿;燕子矶

8月28日 宜兴善卷洞;浙江长兴金钉子国家地质公园

8月29日 宁镇山脉排山,棒槌山;南京阳山碑材;南京地质陈列馆,南京古生物博物馆

实习人员:211101全班人员 实习任务及目的:

1.通过实习巩固课堂所学的工程地质基本理论,联系现场实际,培养我们独立思考的能力以及现场判断、解决实际问题的能力。

2.了解岩层的产状,形成过程和发展状况,分析沿途的岩石性质以及地区的地质发展演变史。

3.了解矿物和岩石的形成过程、结构等,初步建立对某一种岩石的工程地质评价。

4.学会通过观察、分析矿物与岩石的外貌特征来判别其种类。5.学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力。

6.学会分析工程地质条件对基坑设计与施工的影响和地质灾害与边坡工程的治理。实习要求:

1.注意安全,野外实习不得穿拖鞋、短裤,以免弄伤脚腿。不要随意爬坡登高,以免摔伤造成不必要的伤害。在旅游风景区要遵守风景区规则,以免造成不必要的麻烦。

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2.认真观察沿途地质现象,进行分析,撰写实习报告。

第二章 实习路线:

1.安徽马鞍山铁矿

8月27日上午,我们前往了安徽马鞍山凹山采矿场。凹山采场是全国八大黑色冶金露天采矿场之一,也是华东地区最大的露天铁矿,素有马钢“粮仓”之称,位于马鞍山市区8公里处。

凹山铁矿场最早开采与1917年。凹山矿床是由一亿二千万年前濮黄“断裂火山带形成”。以铁,硫矿为主,属高温热液型矿床。矿体呈东北-西南走向。凹山铁矿属山坡和深凹复合型露天矿采场。

我们可以很容易地观察到层层叠叠颜色各异的岩层,采场深部矿石全铁占29.85%,工业类型属于混合贫磁铁矿,呈酸性。自然类型主要分四类:闪长玢岩角砾浸染状磁铁矿、磷灰石阳起石磁铁矿、高岭土化闪长玢岩浸染状磁铁矿、绿泥石化闪长玢岩浸染状磁铁矿。主要岩石为闪长玢岩。了解了边坡岩土体工程地质性质后我们又观察到南山矿凹山采掘场采用选进的边坡开采技术,一层层开采面被有序剥离后形成梯台,运送矿石的铁路就直接铺设。下图描绘了梯台的形态特征。

从上至下剥离,从顶部看犹如一节节巨大的楼梯向凹坑推进。

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2.燕子矶

8月27下午,我们去了南京燕子矶公园。燕子矶作为长江三大名矶之首,有着“万里长江第一矶”的称号,位于南京市主城区北郊观音门外,长江三大名矶之一,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,故名为燕子矶。

从燕子矶公园门口登山到燕子矶头观察白垩系,为浦口组地层。岩石成紫红色,厚块状砾岩为主,夹紫红色砂岩,粉砂岩。砾岩中砾石成分比较复杂,主要为石英,玛瑙,少量为周围地层中岩块,如灯影组中的白云质灰岩角砾。我们登上了燕子矶头,可以观察长江边地貌。在燕子矶头遥望东,南,可见长江三级阶地以及河漫滩地貌。向北望,可见八卦洲。在长江对岸亦可见长江三级阶地。向西南遥望,可以看到一系列陡崖。这是长江断裂造成的断层崖。沿江断层崖是沿江大断层作用而成的陡崖。此断层崖延伸较长。由于横向冲沟的切割,使断崖变成一系列断层三角面。

在燕子矶西南方沿江的悬崖上有若干个石灰岩溶洞,古时游记中称为岩山12洞,大都是悬崖绝壁,为江水冲击而成。其中主要的有头台洞、观音洞、二台洞和三台洞。头台洞距燕子矶约1 公里,洞内钟乳石奇形怪状,观音洞与之毗邻。其他诸洞景观亦大同小异。三台洞中有观音泉、小有天等名胜;洞右有石梯,可达一线天;再上有石阶百级,飞阁凌空,别开境界。

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3.宜兴善卷洞

8月28日上午的实习地点为宜兴善卷洞,它是著名石灰岩溶奇洞,位于宜兴西南25公里,张渚镇东北2.5公里的螺岩山中。远古时代,这一带的海底岩石随着地壳慢慢上升,后经水流的长期冲刷,在二叠纪或三叠纪成为喀斯特洞穴。洞四周出露的地层均为中下三叠统青龙群(T1+2)灰岩,产状向南倾,倾角20度,洞沿NE60度方向延伸,据资料分析这几乎平行于燕山晚期的煌斑岩脉,与一组断裂构造有关。另外,洞顶有北北东和北西西两组裂隙呈网状切割地层,洞内沿这两组裂隙滴水、渗水,形成石钟乳。善卷洞开始形成要从距今约2亿1千万年的三叠纪时算起,那时这里还是一片汪洋大海。由于富含碳酸钙,并逐步

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沉积,形成石灰岩沉积地层,地壳变动,水的冲刷,先形成上洞;而后地壳再变动,再形成中洞;最后形成下洞和水洞;约在100万年前基本定形。善卷洞总的形成于青龙群石灰岩生成以后,所以洞的规模大,地质地貌丰富,地层分明。

(1)中洞。为善卷洞入口处。洞穴形态为天然的弯形大厅,长60—70米,宽14—15米,高11—12米,可容纳二、三千人。洞穴堆积,洞顶岩层裂隙处有近期堆积物。洞口兀立的大石笋高达7米多,如中流砥柱,故名“砥柱峰”。经考查,其生长速度为1cm/30—50年据此推算该石笋已形成三万多年。左右洞壁上灰华堆积形似狮象,故中洞又称为“狮象大场”。洞顶、洞底均经人工修饰,洞穴堆积不发育。在中洞的东南侧,有北东向裂隙,现今上洞之水仍流经中洞转入地下,说明洞穴的发育与谚组断裂构造有关。

(2)上洞。原属中洞,因崩塌后经人工处理而成上洞。洞穴形态:宽度大于高度,为一倾斜状扁形溶洞,形似螺壳,规模比中洞还要大一倍。洞穴类型:上洞仅一出口,向高处封闭,为一盲洞。由于该洞正处在螺岩山的中心部位,洞中不见曦日,常年气温保持在23摄氏度—27摄氏度,冬暖夏凉。洞内霞雾迷漫,烟云缭绕,故又称“云雾大场”。洞穴堆积:洞内石钟乳、石柱、石幔等堆积物,形态怪异,琳琅满目。特别是洞中央的两株五、六人才能合抱的石柱,连绵到洞顶,享有“万古双梅”之誉。上洞东南侧北东向裂隙以及沿此裂隙排列有序的堆积形态,证明溶洞延伸方向与此断裂构造的密切关系。

(3)下洞与水洞。这里最大的特色是水。洞穴形态:长度>高度>宽度,为裂隙状和锥状溶洞。长180米,宽18米,高度20米。洞穴类型:有进口与出口,为一穿洞。穴堆积:发育良好,形态各异。

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善卷洞的产生源于喀斯特地貌,因此洞中多是奇石怪乳,始一进洞,便是左青狮,右白象的迎宾格局,顺着导游小姐的手电光束,大家一一识别着狮子的血盆大口,大象的象鼻、象腿、象尾等等,再顺着光束,只见头顶上“狮象大场”四个大字赫然醒目。深入洞中,还有很多鬼斧神工的奇观,白鹤、苍鹰、狗熊等等栩栩如生、惟妙惟肖。记得有一处钟乳林立,从下面一摊浅水看其倒影,竟是深不见底,而且诸多钟乳的倒影在水中看起来犹如夏日盛开的莲花,美不甚收。

上洞里云雾弥漫,据称常年温度在23度左右,冬暖夏凉,人在其中感觉的确比较惬意。记忆比较深刻的还有下洞洞口处的一道瀑布,飞泻而下落入深潭之中。水声隆隆,溅起的水花扑打在脸面上,让人顿生拥抱瀑布的冲动。

出洞没有沿着原路返回,而是乘坐一叶轻舟,穿过一条幽深并且伸手几欲触顶的隧道。艄公以桨撑天,驱动小船前行。头顶上还险境连连,我们不时俯首以避开山石。偶有几点从石壁渗透的水珠滴落下来。4.浙江长兴金钉子国家地质公园

地层的年代分为前古生界、古生界、中生界和新生界。每个界又分为多个系。系与系之间的全球标准就俗称为“金钉子”。显然,“金钉子”不止一个,但却有大小之分、主次之分。二叠系是古生界最末一个系,三叠系是中生界最早一个系。所以,浙江煤山的“金钉子”既是二叠系与三叠系界线的标志,又是中生界与古生界之间的标志,被认为是地质历史上三个最大的断代“金钉子”之一。

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对于古生界和中生界的划分,地质学界100多年来,一直沿用耳菊石化石作为标志,但由于耳菊石分布的局限性,无法充分解释全球范围内的地质现象

2001年3月,国际地科联在阿根廷通过投票,正式将浙江长兴灰岩剖面确定为全球二叠―三叠系界线层型及点(即 “金钉子”)。全球二叠―三叠系界线层型剖面是地球历史上最重要的三个断代界线之一,位于浙江省长兴县槐坎乡葆青村,自西向东共分为A、B、C、D、E、Z六个剖面。其中,D剖面为标准剖面,即“金钉子”点位所在地。“金钉子”是一种永久性纪念标志的代名词。经国际地质科学联合会认定,长兴灰岩代表了世界晚二叠纪的最高层位,是全球二叠系至三叠系界线层型标准剖面,在国际地质学界具有至高地位。这里的九米塔型建筑是“全球二叠系-三叠系界线层型剖面”的标志性建筑。这是经我国科学家多年研究,由国际地质科学联合会申报,联合国教科文组织同意的“世界标准”的永久性标志。通俗地说,全世界所有地方的二叠系到三叠系的地层,都以这里作标准来进行比较,好像大英博物馆珍藏的那把铂金米达尺,是世界上测量长度的“权威”,长兴的界线层型剖面也是一段地质年代的地层“权威”。长兴灰岩-“金钉子”地质公园是长兴三大古生态奇观之一,在地质学界具有无可替代的至高地位。

在长兴地质公园里,我们参观了地质博物馆,经过导游的讲解,学习了各大行星在宇宙中的地位,了解宇宙的历史与变迁。我们还观看了4D电影,关于物种的起源,身临其境,体会了生命的产生,繁衍,消亡,物种的发展。5.宁镇山脉排山,棒槌山

8月29日上午,我们前往了宁镇山脉排山,棒槌山。这里的地质构造运动导致岩层变形非常明显。汤山—棒锤山地区从震旦纪到总体的沉积环境比较的稳定。前期沉积以海相的石灰岩和白云岩为主,后期则主要沉积形成页岩,粉砂岩,砂岩。志留纪后期发生海退运动,该地区到晚泥盆世发生沉降,出现陆相(滨海

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相和湖泊相)沉积环境,许多地方由于风化作用没有沉积。我们可以在实地观察到褶皱、风化等地质现象,差异性风化尤为明显,棒槌山西面为灰黄色页岩岩和泥质灰岩的互层,西南部为页岩和泥灰岩的互层。对于硬度不同的岩石,风化产生了显著的差异较硬的灰岩渐渐显得突出,而较软的页岩则凹进。

排山采石场在阳山的东南隅,其延伸方向与灰岩地层的走向一致,为东北—西南向,长500米,宽约100米。这里分布的是下二叠统栖霞组石灰岩。下二叠统栖霞组与船山组为假整合,厚度约130米。分为四部分:

上硅质层:灰黑色燧石岩夹生物屑微晶灰岩,露头零星。栖霞本部:深灰色微晶生物屑灰岩,中厚岩,产生黑色燧石结灰。下硅质岩段:为灰黑色燧石岩夹同色具纹层构造的含硅生物微晶灰岩,露头零星。

臭灰质岩段:为灰黑色富含沥青质生物微晶灰岩,中厚层,发育缝隙构造,产米氏蜓。6.南京阳山碑材

离开排山后,我们的目的地是阳山碑材。阳山位于汤山镇西北,碑材系明成祖为其父朱元璋树碑而开凿的巨型石材。公元1405年明成祖朱棣起兵夺得他侄儿的帝位,为笼络人心,稳定政局,就决定要一巨型石碑以表朱元璋的功德。于是,他征集了全国万余工匠依阳山南麓开凿碑材三块。其中碑座石材高13米,宽16米,长30.35米,重达1.6万吨;碑身石材长49.40米,宽4.4米,高10.7米,重约8700吨左右;碑额石材高10米,长20.3米,宽8.40米,重约6千吨左右。若此碑立起总高为73米,重3.1万吨,是当之无愧的世界第一碑。为取此石材,古代劳动人民付出了非凡的艰辛与血汗,数千民工累死采石场,今碑石附近坟头村即是当时民工的合葬地。这三块石材都已成形,其中碑额已与山体分开,碑身、碑座也仅有一端相连。此石材又为何遗弃不用?说法有二:一说明朝国势渐衰,朱棣又迁都北京,故不用;一说因南京地理与气候所了限,不适古代的滚木与冰运的方法,无法运输而不用。

阳山碑材又名孝陵碑材,是明成祖朱棣为颂扬其父朱元璋功德而凿的。碑材分碑座、碑身和碑额三块,如果将它们拼合后竖立起来,总高度可达78米,堪称绝世碑材。但这一绝世碑材最终未被使用,依然留存在原地。此次新建的明文

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化村,就是以开采阳山碑材为主脉设计建造的,力求再现历史场景。

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7.南京地质陈列馆,南京古生物博物馆

8月29日下午,地质实习最后一站我们主要参观了南京地质陈列馆和南京古生物博物馆。南京地质博物馆位于南京市珠江路 700 号,是我国历史最悠久的自然科学博物馆之一,也是我国第一个以地质矿产为主要内容的专业博物馆。历经半个多世纪的发展,南京地质博物馆现已成为涵盖地学各个领域的综合性展馆,它以历史悠久、馆藏丰富而享誉海内外。南京地质博物馆由老馆(改造完成)和新馆(建设中)组成。老馆为一幢具有德式风格的红色 3 层建筑物,占地面积约 2500平米。展出标本 1 万余件,设有《地学摇篮》、《中国石文化》、《矿产资源》、《地质环境》4 个展厅。

(一)、生物进化史主题展

1)门厅:大型生命进化浮雕,大型地球仪,“进化中的生命、演变中的地球”主题展台。另包括博物馆简介,展览内容布局和参观路线示意图,总服务台。

2)上山之路:展示南京地区震旦系-侏罗系地层的仿真岩层剖面(镶有许多南京地区的化石)。

3)化石奥秘:介绍化石定义、化石类型、化石形成、化石作用和达尔文进化论的展墙,大型展台和相间分布的动植物化石以及一些大型古生物化石的展示。

4)前寒武纪:地球在太阳系中的位置展墙,早期地球环境展墙,生命的起源和早期演化油画展墙和展台,早期火山喷发展墙,最古老岩石展墙和最古老岩石和化石展品,生物的五界分类展墙,瓮安生物群展墙和展台,埃迪卡拉动物群

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展墙和展台。

5)古生代:各纪古地理展墙,梅树村动物群展墙,澄江动物群景观橱窗,寒武纪大爆发展墙,寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪展墙和展台。

6)中生代:三叠纪、侏罗纪和白垩纪展墙和展台,菊石时代展墙和展台,爬行动物和恐龙时代展墙,白垩纪末恐龙绝灭事件展墙。

7)新生代:古近纪、新近纪、第四纪和第四纪气候展墙、展台以及大型绘画和大型骨架化石。

(二)、生命进化专题展

1)澄江动物群特展厅:包括主题墙:澄江动物群-揭示寒武纪大爆发的独特窗口,澄江动物群大型地层剖面,澄江动物群景观复原图:寒武纪早期海洋生物世界,奇虾Anormalocaris等模型,海底景观隧道,反映澄江动物群生态的三维动画,放大镜展墙,复原图展墙,化石照片展墙等。展出澄江动物群代表性化石:12个大类,80多个种,约240块标本。

2)恐龙天地:大型岩石地台,知识展台,恐龙景观箱,侏罗纪和白垩纪恐龙生态模拟岩石,展台。展示了以马门溪龙,沱江龙、禄丰龙和翼龙构成的群体造型。

3)微观世界:直径6m仿颗石藻的圆形展厅,内设显微镜四台、投影仪一台。

4)菊石展台,展示震旦纪到第四纪的代表性化石。

5)无脊椎动物化石大观展墙,展示十一个门类的化石。

6)二叠纪末的生物大灭绝:模型景观、大型喷绘画与展台、展墙。

7)恐龙时代的海洋(关岭生物群):大型模型景观,展台。

8)海百合化石幕墙,展示28块大型海百合化石。

9)热河生物群:展墙、展台、大型绘画、大型模型景观窗。展示以东方叶肢介-狼鳍鱼-三尾拟蜉蝣为代表的热河生物群以及中华龙鸟,孔子鸟,孔子鸟,尾羽鸟,娇小辽西鸟等

10)鸟类的起源和早期演化:模型景观和展台。

11)山旺生物群:岩石展台和图文展台。

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12)南京直立人:大型溶洞,展板。南京直立人头骨模型和其它古人类头骨复原模型以及与南京直立人共生的展示,南京直立人在人类演化历史上的地位等。

13)南京地史演变:展示南京地区地层表和南京地区数字地质图的展墙,大型南京地形模型。

14)我从哪里来:大型喷绘,展墙和影象展示。

第三章 专题论述

宜兴善卷洞—岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施

岩溶也称喀斯特(karst),是指以碳酸盐为主的可溶性岩石(石灰岩、白云岩、石膏、岩盐)地区,由于地表径流和地下水流对岩石的溶蚀作用和机械破坏作用,在岩体中形成洞穴,或在岩层的表面形成奇峰异石等独特的地貌景观。南斯拉夫的喀斯特高原是典型地区,并因此得名“喀斯特”。1966年5月在中国第二次全国岩溶学术会议上将“喀斯特”以“岩溶”作为中国的通用术语。

凡是以地下水为主,地表水为辅,以化学过程(溶解与沉淀)为主。机械过程(流水侵蚀和沉积,重力崩塌和堆积)为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。这种作用所造成的地表形态和地下形态叫岩溶地貌。岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。

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就整个岩溶地区来说,地貌的发育与地下水面有密切关系,而地下水面又随当地河流或海平面的变化而变化。因此,可以认为整个岩溶地区地貌发育的基面是河流或海平面,但就岩溶地区地下岩溶来说,其发展深度是以可溶性岩石底板为下限。因此,可溶性岩石的底板就是地下岩溶发育的基面。假定有一个上升的宽平高地,地壳上升以后,长期稳定,且由产状平缓、岩性致密和厚层的石灰岩所构成,则岩溶地貌的发育大致如下:

开始发育成石芽、溶沟、漏斗和落水洞。地表水部分转入地下,循裂隙进行溶蚀。此时裂隙扩大不多,地面河流仍居优势。随着裂隙的不断扩大,岩体内形成许多独立的洞穴系统。在较大的洞穴系统内,地下水面的位置较低;较小的洞穴系统内,地下水面的位置较高,一般无统一的地下水面。随着地下洞穴充分发育,独立的洞穴逐渐归并,成为一个完整的系统,并形成一个统一的地下水面。地下水面以上的溶洞干涸,地下水面附近的洞穴内有地下河。此时,地下水的垂直分带十分明显,地面河流已大部转入地下,成为非常缺水的蜂窝状地面。后来,由于长期的溶蚀和侵蚀,地面逐渐被蚀低,离地面较浅的溶洞,因洞顶崩塌而出露地表,地下河的某些河段,也因地下河不断扩大和顶板的崩塌,出露地表,成明流与暗流交替出现。

最后,地下河就逐渐转变为地面河。在地下河转化为地面河的过程中,地下河的顶板崩塌愈多,破坏及搬运作用也愈强烈,地面破碎,形成大型的溶蚀洼地和峰林等地貌。由于地下河道及溶洞的大量崩塌形成了地表水系,岩溶盆地不断蚀低扩大,这时地面降低了,在岩溶盆地底部或平原上堆积石灰岩残余堆积物——红土,溶蚀平原上残留有石灰岩残丘及孤峰,地面起伏已很小,接近于准平原。

由于岩溶的发育致使建筑物场地和地基的工程地质条件大为恶化,因此在岩溶地区修建各类工程建筑物时必须对岩溶进行工程地质研究,以预测和解决因岩溶而引起的各种工程地质问题。归纳起来,岩溶区的工程地质问题主要有以下几类:

1.地基稳定性及塌陷问题

在岩溶地区,由于地表覆盖层下有石芽溶沟,岩体内部有暗河、溶洞,建筑物的地基通常是很不均匀的。上覆土层还常因下部岩溶水的潜蚀作用而塌陷,形

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成土洞。土洞的塌陷作用常常是突然发生的。土洞出现的地区往往就是地下岩溶发育的区域。

工业与民用建筑物的压力作用范围多在地面以下10m左右。所以,建筑物的地基既涉及上覆土层,也涉及下伏基岩。岩溶区的土层特点是厚度变化大,孔隙比高。因此,地基很容易产生不均匀下降,从而导致建筑物倾斜甚至破坏。根据岩溶发育的特点,岩溶地区可能遇到以下几类地基:

(1)石芽地基

由于地表岩溶作用,石灰岩表层溶沟发育。纵横交错的溶沟之间多残留有锥状或尖棱状的石芽,致使石灰岩基面高低不平,形成石芽地基。石芽间的溶沟常被土充填,因此强度较低,压缩性较高,易引起地基的不均匀沉降而影响建筑物的稳定性。因此,在石芽地基上修建建筑物时,必须查清基岩的埋深、起伏情况、覆盖土层的压缩性及石芽的强度。

(2)溶洞地基

溶洞地基的稳定性取决于溶洞的规模、埋深及充填情况。当溶洞的规模大、埋深浅、溶洞顶板承受不了建筑物的荷载时,就会使溶洞顶板坍塌、地基失稳。当建筑物地基直接遇到溶洞时,可视溶洞的规模及充填物情况,进行适当处理。规模小,可采用清除或堵塞,或盖板跨越;规模大,则不宜作为建筑物的地基。为了确保溶洞地基的稳定性,必须根据溶洞的规模、溶洞顶板岩层的性质确定洞穴离地面的安全深度,即溶洞顶板的安全厚度。当溶洞埋深大于安全厚度时,地基是稳定的;否则地基不稳定,必须进行处理。实践中,对溶洞顶板安全厚度的确定常采用以下方法:

a.对洞顶完整的溶洞,顶板安全厚度采用厚跨比法确定。认为当溶洞顶板厚度h与建筑物跨过溶洞的长度L之比h/L>0.5时,溶洞顶板安全。

b.对顶板不完整、洞顶坍塌的溶洞,顶板安全厚度洞顶板坍塌堵塞计算法。所需塌落高度(H)按下式计算:

H=H0/(K-1)式中

H0——洞体最大高度(m);

K——岩体松散(涨余)系数,石灰岩K=1.2,粘土K=1.05。

c.若溶洞顶板不完整,裂隙、节理发育,则可按裂隙节理分布特征采用受力的梁

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(板)计算弯矩,根据弯矩和岩体应力求洞顶板的厚度。(3)土洞地基

在覆盖型岩溶地区,可溶岩的上覆土层中常常发育着空洞,一般叫土洞。当土洞顶板在建筑物荷载作用下失去平衡而产生下陷或塌落时,则危及建筑物的安全。因此,凡是岩溶地区有第四纪土层分布的地段,都要注意土洞发育的可能性,应查明土洞的成因、形成条件,土洞的位置、埋深、大小,以及与土洞发育有关的溶洞、溶沟的分布。

由于溶洞的形成与地表水和地下水的关系极为密切,土洞的处理首先措施是治水,然后根据具体情况,可采取以下方法处理:

a.当土洞埋深较浅时,可采用挖填和梁板跨越;

b.对直径较小的深埋土洞,因其稳定性好,危害性小,故可不处理洞体,而仅在洞顶上部采取梁板跨越;

c.对直径较大的深埋土洞,可采用顶部钻孔灌砂(砾)或灌碎石混凝土以充填空间。

渗漏和突水问题

地区的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞,在进行水库、大坝、隧道、基坑等工由于岩溶程活动时,如存在承压水并有富水优势断裂作为通道,则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没,也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。

库区应选在地势低洼,四周地下水位较高,上游有大泉出露而下游无大泉出露,上下游流量没有显著差异的河段上,要避免邻区有深谷大河。如果发现库底有渗漏,可采用堵(堵落水洞)、铺(铺盖粘土)、截(筑截水墙)、围(在落水洞四周建围墙)、引(引入库内或导出库外)等方法进行处理。

对岩溶突水的处理,原则上以疏导为主。对隧道中的岩溶水,可用水管引入隧道边沟或中心排水沟排出。水量过大时,可用平行导坑排水。

岩溶地基变形破坏主要形式有地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动、地表坍塌等。目前对岩溶洞体稳定性评价方法有定性、半定量和定量之分。对稳定围岩,将洞体顶板视作结构自承重体系,可用结构力学分析法;对不稳定围岩,一般用散体理论分析法。岩溶地基处理方法视具体情况采取“不处理”、“绕避”、“处理”

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三类措施。

1.岩溶地基可不加处理的场合 属于下列情况的,岩溶地基可不加处理: 岩溶在基础影响范围以外;溶洞处于地基压缩层深度以下或垂直附加应力与洞顶地层自重应力之比≤10%时,洞顶板无破碎现象,受力地基边缘无土洞、漏斗、落水洞地段;基础位于微风化硬质岩表面且宽度小于1m的竖向洞隙旁,洞隙被密实充填且无被水冲蚀可能地段;洞体厚跨比大于1,围岩完整性好或洞体小于基础底面。可采取绕避措施的场合

当遇到以下情况时,宜采取“绕避”措施: 岩溶区。断裂、孔隙发育,宽度和密度较大,其底与溶洞、暗河相通的地段;溶洞、暗河发育地区,溶洞的洞径大、顶板薄、裂隙发育、基岩破碎,暗河水流较大且洞内无或少充填物的地段;岩溶水以表流和暗流交替出现,岩溶发育复杂无规律;落水洞分布较密且漏水严重,塌陷时常发生的地段;基岩起伏、流塑或可塑软土分布广且厚度变化大、地下水活动强烈地段;地基处理费用太高的地段。

土洞区。土层薄、裂隙发育且地表水入渗条件好,其下伏基岩有通道、暗河或呈负岩面的地段;石芽或出露岩体与上覆土体交接处,岩体裂隙、通道发育为地表水集中入渗的地段;地层下岩体两组结构面交汇或处于宽大裂隙带上的地段;隐伏深大岩溶洞、隙、沟、槽、漏斗等,其临近基岩面以上有软弱土层分布地段;人工降水降落漏斗的中心地段及地面低洼、地面水体近旁的地段。

当岩溶体地基的强度和稳定性不能满足工程要求,常据岩溶具体情况、工程要求、施工条件,按照安全性与经济性原则选择适当的地基处理方法。

3.常用地基处理方法 3.1 填垫法

该法可分为充填法、换填法、挖填法、垫褥法等几类。

充填法适用于裸露岩溶土洞,其上部附加荷载不大的情况。最底部须用块石、片石作填料,中部用碎石,上层用土或混凝土填塞,以保持地下水的原始流通状况,使其形成自然的反滤层。

当已被充填的岩溶土洞,如充填物物理力学性质不好,可采用换填法。须清除

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洞中充填物,再全部用块石、片石、砂、混凝土等材料进行换填。石横电厂厂房岩溶地基处理采用此法取得了很好的效果。

对浅埋的岩溶土洞,将其挖开或爆破揭顶,如洞内有塌陷松软土体,应将其挖除,再以块石、片石、砂等填入,然后覆盖粘性土并夯实,称挖填法。此法适用于轻型建筑物,并且要估计到地下水活动再度掏空的可能性。为提高堵体强度和整体性,在填入块石、片石填料时,注入水泥浆液;对于重要工程基础下或较近的溶洞、土洞,除去洞中软土后,将钢筋或废钢打入洞体裂隙后再用混凝土填洞,对四周的岩石裂隙注入水泥浆液,以粘结成整体,并阻断地下水。

对岩溶洞、隙、沟、槽、石芽等岩溶突出物,可能引起地基沉降不均匀,将突出物凿去后做30-50 cm砂土垫褥处理,称为垫褥法。

3.2 加固法

该法通常包括灌浆法、顶柱法、强夯法、挤密法、浆砌法等。

对埋深较大的岩溶土洞,宜采用密钻灌浆法加固。应视岩溶洞隙含水程度和处理目的来选择材料。用于填塞时,可用粘土、砂石、混凝土、水泥砂浆等;用于防渗时,可用水泥浆和沥青作帷幕,灌浆顺序可先外围后中间,先地下水上游后下游;用于充填加固时,用快干材料或砂石等将洞隙先行填塞,开始时压力不宜过高,以免浆料大量流出加固范围。在对广州白云机场候机楼扩建工程岩溶地基处理过程中,程鉴基运用双液化学硅化法对复杂多层含水溶洞成功进行加固。

当洞顶板较薄、裂隙较多、洞跨较大,顶板强度不足以承担上部荷载时,为保持地下水通畅,条件许可时采用附加支撑减少洞跨,称顶柱法。一般在洞内做浆砌块石填补加固洞顶并砌筑支墩作附加支柱。贵州一铁路构筑物以半挖半填形式通过一顶板厚2—3.2 m的大型溶洞上方,在洞内砌筑4根浆砌片石柱以支撑溶洞顶板,即获解决顶板稳定问题。

在覆盖形岩溶区,处理大面积土洞和塌陷时,强夯法是一种省工省料、快速经济且能根治整个场地岩溶地基稳定性的有效方法。一般夯击遍数1—8遍,夯点距3 m。如无地下水影响,两遍夯击间歇时间可不受限制,在夯击过程中,如果夯锤突然下陷,说明下部有隐伏土洞,此时可随夯随填土或砂砾土料处理。

对岩洞土洞中软土较深地段,适宜于挤密性。采用砂柱、石灰柱、松土桩、混凝土桩或者钢管等打入洞内,形成复合地基,提高地基稳定性和强度。

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3.3 跨越法

此法包括板跨法、梁跨法、拱跨法等。

深度较大、洞径较小不便入内施工或洞径虽大、但因有水的溶洞,可据建筑物性质和基底受力情况,用混凝土板或钢筋混凝土板封顶,称板跨法。桂林某厂车间柱基基础下面采用钢筋凝土板跨越下伏溶洞或土洞,在各杯口周围同样预留灌浆孔,保证了各柱沉降比较均匀;宜春市张坊大桥3号桥台也用钢筋混凝土板跨越溶沟,处理效果良好。

对埋藏较深但仍位于地基持力层内的规模较小的塌陷或土洞,可用弹性地基梁或钢筋混凝土梁跨越土洞或塌陷体。贵州某影剧院岩溶地基的处理采用倒挂式沉井墩式基础作支承,然后在沉井、墩基及基岩上架设20.6 m的弹性地基梁跨越溶洞处理效果甚佳。

在地下建筑工程的边墙、堑式挡墙、堤式坡脚挡墙及桥墩、桥台等地基下常见洞身较宽、深度又大、洞形复杂或有水流的岩溶地基,宜采用拱跨形式。拱分浆砌片石拱、混凝土拱、钢筋混凝土拱。

3.4 桩基法

溶洞、塌陷漏斗较深较大或溶洞多层发育,可采用桩基础。在基岩起伏处,其上覆土层性质较软弱、厚度又大、不易清除时,宜采用钻孔或冲孔灌注桩、爆扩桩,视工程需要作支承桩或摩擦桩,桩头锚入基岩内;采用打入桩时,桩尖应锚入基岩,采用人工挖孔桩时,多数情况开挖时宜设护壁。湖南某厂锅炉房采用钻孔灌注桩有效处理了深达12.3 m、宽4.8 m的溶洞。广西某市中心广场24层贸易大厦采用冲孔和挖孔要结合,解决复杂、多层、含水岩溶地基强度和稳定性问题。

第四章 实习总结

短短三天的地质工程实习让我们学到了很多的知识。工程地质实习不仅仅是简单的“公费旅游”,而是要我们在游览的过程中思考工程地质课程中学习的知识,对应到眼前所见。例如我们在宜兴善卷洞,观察到的溶洞现象是我们在教材中无法领略到的,所谓实践出真知,正是我们切身的投入到实践中才更好的巩固了我们的知识。这三天的学习我们收获了很多。首先,我们巩固了上学期工程地质课上所学到的知识,对课本上理论介绍有了更深刻的理解。其次,我们了解了很多常规的地质工作基本方法与技能,练习了编写实习报告的能力。同时,在实

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习过程中发现了自己的不足,地质作用不是像书上所写的那样简单的,而是复杂的多样的,只是通过书本上的东西来进行研究,不到现场去观察了解,是不能真正弄清一个地质现象的。

另外,这次难忘的经历增进了同学老师之间的交流与了解。我坚信通过这一次的实习,所获得的实践经验对我终身受益。或许我们这两天学到的知识对将来的工作作用不大,但是,学习的过程和方法我们可以借鉴到工作过程中。多实践,多思考,多感悟,这样我们才能获得真正属于自己的知识,只是书本上的知识不能让我们真正了解一门科学。实践出真知。

篇2:东南大学地质实习报告

学号姓名 何永洲

本次地质实习是土木工程专业学习的一次重要实践。旨在通过地质实习,让同学们将之前积累的理论知识、地质常识与实际相联系,将之前所积累的地质知识进行巩固与深化,并且也为将来的地质理论课程增添一些感性的认知和了解更多的基本常识。通过参观学习,也能使同学们对本专业的任务产生责任感,加深对本专业的热爱。

地质实习课程第一天,我们在教学楼有幸听到了黎冰、赵学亮、陶津三位老师的对地质实习课程的介绍与关于地质学的重要性的讲座。

地质学是研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间相互作用和演变历史的一门学科。随着社会生产力的发展,人类活动对地球的影响越来越大,地质环境对人类的制约作用也越来越明显。近年来地球自然灾害不断发生,地质灾害在其中占了很大的比例,国内外的地质灾害数量与种类之多,其产生的损失程度之大,都让人类难以承受。

地质灾害的定义是“在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等”。今年国内发生的地震与泥石流灾害都令国人心痛不已。面对地质灾害,我们不应该仅仅表现出我们的恐惧,而应该直视它的存在,并且去了解他。

土木专业的同学们将来主要面对的地质问题即为地质的内部构造、外部特征与其力学特征等等问题,足以说明我们学习地质知识的必要性。

在课堂上我们也观看了老师精心挑选的一些地质灾害的真实视频,真可谓

篇3:东南大学地质实习报告

关键词:水文地质勘探,水文地质图件,地质报告

矿区水文地质报告作为地质报告的重要组成部分, 不单独编写。只有在矿区水文地质条件复杂, 且投入了较多的专门水文地质工作量或为了某个专门目的单独进行水文地质勘探时, 才单独编制矿区水文地质报告。编制水文地质报告时, 一般是先检查整理原始资料, 再在综合分析原始资料的基础上编制各种图件、表格, 最后编写文字说明书。

1 矿区水文地质图件

水文地质图件反映的内容和表现形式, 主要取决于编图的目的、矿床 (井) 水文地质类型、矿区水文地质复杂程度以及水文地质资料的积累程度, 并与水文地质勘探阶段相适应。

1.1 综合水文地质图

综合水文地质图是全面反映煤矿区基本水文地质特征的图件, 是在地质图的基础上编制而成。这种图件可分为区域、矿区和井田 (矿井) 三种基本类型。图件比例尺按不同工作阶段的要求而定。普查阶段通常采用1∶50000~125000或1∶10000;详查阶段采用1∶25 000~1∶10 000或1∶5 000;精查阶段采用1∶10000~1∶5000;矿井生产阶段采用1∶10000~12000。

综合水文地质图主要反映的水文地质内容还有以下几方面:其一, 含水层 (组) 和隔水层 (组) 的层位、分布、厚度、水位特征、富水性及富水部位、地下水类型等。其二, 断裂构造特征。如断层的性质、充填胶结情况及断层的导水性等。其中断层的导水性可分为导水的、弱导水的和不导水的三种类型。在可能的情况下, 应在图上加以区别。其三, 地表水体 (如湖泊、河流、沼泽、水库等) 及水文观测站;控制性水点。其四, 溶洞、暗河、滑坡、塌陷及积水情况等。其五, 地下水水质类型及主要水化学成分, 矿化度等。

综合水文地质图可表示的内容很多, 编图时应视图件比例尺和要求取舍, 原则上既要求反映尽可能多的内容, 又不能使图面负担过重。

1.2 水文地质剖面图

水文地质剖面图是反映含水层、隔水层、褶曲、断裂构造和煤层之间的空间关系的图件。内容包括:含水层岩性、厚度、埋深、岩溶裂隙发育深度及其走向和倾向上的变化;水文地质孔、观测孔的位置及其试验参数和观测资料;地表水体及水位;主要井巷位置等。

1.3 矿井充水性图

矿井充水性图是记录井下水文地质观测资料的综合图件, 有些矿区称之为实际材料图, 它是分析矿井充水规律、制订防治水措施的主要依据。反映的主要内容有:其一, 井下各种类型的涌 (突) 水点, 涌 (突) 水点应统一编号并注明出水日期、涌水量、水位 (水压) 、水温、水质和出水特征。其二, 老空、废弃井巷等的积水范围和积水量。其三, 矿井涌水的流动路线及涌水量观测站的位置等。

1.4 矿井涌水量与各种相关因素历时曲线图

按矿区的具体情况, 应绘制以下几种曲线:其一, 矿井涌水量、降雨量、地下水位历时曲线图。其二, 矿井涌水量与地表水位或流量关系曲线图。其三, 矿井涌水量与开采深度关系曲线图。其四, 矿井涌水量与单位走向开拓长度、单位采空面积关系曲线图等。

在矿区水文地质工作的各个阶段都需要编制, 其比例尺随工作阶段的进展而增大, 内容亦随之不断地做相应补充和丰富。在矿井生产阶段, 还要求编制矿井充水性图和各种相关因素历时曲线图。

2 矿区水文地质报告

2.1 序言

主要介绍矿区的位置、交通、地形、气候条件、地表水系及流域划分、地质及水文地质研究程度、工作任务、工作时间、完成的工作量、工作方法及其他必要的说明。

2.2 区域地质条件

主要叙述矿区地层、构造、岩浆侵入体、岩溶陷落柱发育等内容。地层应按由老到新的顺序, 介绍各个时代地层的岩性、分布、产状和结构特征, 还应介绍第四纪地质的特点。在介绍地层时, 应注意从研究含水介质的空间特征出发, 阐述不同岩层的成分 (包括矿物成分和化学成分) 、结构、成因类型、胶结物成分和胶结类型、风化程度、空隙的发育情况等, 从而为划分含水层和隔水层提供地质依据。此外, 对煤层也应加以重点论述。

2.3 区域水文地质条件

区域水文地质特征是分析矿井充水条件及确定水文地质条件复杂程度的基础, 应从地下水的形成、赋存、运移、水质、水量等各个方面全面论述其区域性特征。

2.4 矿区水文地质条件

第一, 矿井的直接充水含水层和间接充水含水层, 以及其岩性、厚度、埋藏条件、富水性、水位或水压、水质, 各含水层之间及其与地表水体之间是否存在水力联系。第二, 构造破碎带和构造裂隙带的导水性, 岩溶陷落柱的分布、规模及导水性, 封闭不良钻孔的位置及贯穿层位, 已开采地区的冒落裂隙带及其高度、采动矿压对煤层底板及其对矿井充水的影响等。第三, 预计矿井涌水量时采用的边界条件、计算方法、数学模型和计算参数、预计结果及其评价。第四, 划分矿井水文地质类型, 说明其划分依据。必要时, 还应对矿区可供开发利用的地下水资源量做出初步评价, 指出解决矿区供水水源的方向和途径, 简要论述矿区工程地质条件, 并对环境水文地质问题做出评价。

3 结语

本文对矿区主要水文地质条件、矿井充水条件作出简要结论, 提出对矿井防治水和地下水资源开发利用的建议, 指出尚存在的水文地质问题, 并对今后的工作提出具体建议。

篇4:中国地质大学(北京)

经过近六十年的建设和发展,中国地质大学(北京)已建成了以全日制本科教育、研究生教育为主,兼顾成人教育为主要办学形式的多学科、多层次的办学格局和办学体系,学校为社会培养了大批道德高尚、业务精湛的优秀人才,成为我国培养地学人才的摇篮和进行地学研究的重要基地,是国内地学教育的排头兵和国际地学界的知名学府。在2005年教育部对我校进行的本科教学工作水平评估中获得优秀。在数万名毕业生中,不仅有一批高级管理专家,而且涌现出29名中国科学院、中国工程院院士;200余名省部级以上劳动模范;有的走上了党和国家的重要领导岗位。2003年3月,我校校友温家宝出任中华人民共和国总理。

学校师资力量雄厚,教师队伍结构合理完整。现有教职工1235人,其中高级职称教师428名,博士生导师200余名,中国科学院院士8名。

学校学科专业特色鲜明,优势突出。今年招生专业及专业方向共有35个,拥有2个一级国家重点学科(涵盖8个二级国家重点学科),14个省部级重点学科,13个一级学科博士学位授权点,65个二级学科博士学位授权点,38个一级学科硕士学位授权点,182个二级学科硕士学位授权点和9个博士后流动站。地质学、地球化学、资源勘查工程、勘查技术与工程、材料科学与工程、石油工程、地理信息系统、地球物理学、地下水科学与工程和土地资源管理等专业成为教育部高校特色专业建设点,资源勘查工程专业是教育部人才培养模式创新试验区,安全工程、水文与水资源工程专业通过教育部工程教育专业认证工作,安全工程、石油工程、测绘工程和土地资源管理等专业成为教育部卓越工程师教育培养计划实施专业。

学校办学条件优良,基础设施齐全。现有2个国家重点实验室,4个教育部重点实验室,在中外驰名的“北京猿人之家”周口店和著名的避暑胜地北戴河建有教学实验设备齐全,条件良好的教学实习基地。

篇5:东南大学地质实习报告

一、实习交通位置(附图.......................................................................2

二、实习路线........................................................................................3

三、实习任务要求、人员组成、实习时间及任务的完成情况...............................3(一实习任务要求..........................................................................3(二人员组成...............................................................................4(三实习时间...............................................................................4(四任务完成情况..........................................................................4第一章 地 层.........................................................................................5 1.1太古界(Ar..................................................................................5 1.2元古界(Pt...................................................................................6 1.3古生界(Ph..................................................................................7 1.3.1寒武系(∈..........................................................................8 1.3.1.1下统.............................................................................8 1.3.1.2中统.............................................................................8 1.3.1.3上统.............................................................................8 1.3.2奥陶系(O...........................................................................8 1.3.3石炭系(C...........................................................................9 1.3.3.1中统 :本溪组(C 2b...........................................................9 1.3.3.2上统 :太原组(C 3t..........................................................9 1.4二叠系(P....................................................................................9 1.4.1下统 山西组(11P s................................................................9 1.4.2下统 下石盒子组(21P x.........................................................10 1.4.3上统 上石盒子组(12P

sh.......................................................10 1.5新生界(Kz................................................................................11第二章 构 造...........................................................................................12 2.1褶皱............................................................................................13 2.2节理............................................................................................13 2.2.1张节理的描述........................................................................14 2.2.2剪节理的描述........................................................................14 2.3断层............................................................................................14 2.4沁阳地堑......................................................................................15第三章 地质作用.......................................................................................18 3.1地壳运动......................................................................................18 3.2变质作用......................................................................................19 3.3岩浆作用......................................................................................20 3.4外力地质作用.................................................................................20第四章 矿 产..........................................................................................22第五章 结束语..........................................................................................24目 录

前 言

根据教学计划安排,采矿 2010级在《矿山地质学》理论课结束后,进 行地质认识实习。实习区位于太行山区,东起辉县市,西至济源市。

一、实习交通位置(附图

实习区有焦(作柳(州铁路、焦太(原铁路,矿区内有安阳城 至冯营铁路专用线在待王车站与国铁接轨,构成该矿运输动脉。公路:有 焦辉、焦新、焦洛、焦济与焦郑公路,此外,已建成的焦郑、焦晋、焦济 与焦温高速分别与京珠、晋太及连霍高速连通,基本实现了以焦作市为中 心通往周边市县及国道的高速公路网络,交通十分便利,见下图。

二、实习路线

路线一:辉县上八里太古代、元古代及寒武纪地质路线

由市区沿焦(作辉(县公路经辉县上八里镇至鸭口村北辉(县陵(川 公路边 路线二:中站区龙洞乡刘庄奥陶纪、石炭纪含二叠纪矿产及构造地质路线 由市区沿焦作至刘庄公路到刘庄村

路线三:沁阳常平二叠纪含煤地层、地堑路线

由市区沿焦作克井公路经沁阳山王庄转秦阳晋城公路至常平南约 2km 公路边 路线四:济源下冶二叠纪含煤地层路线

焦作市到济源市下冶镇

三、实习任务要求、人员组成、实习时间及任务的完成情况

(一实习任务要求

1.认识实习区常见的矿物和岩石,学会区分三大类岩石。2.认识实习区地层剖面,了解地层划分,对比方法,熟悉地层时代。3.认识实习区地质构造(褶皱、节理、断层学会识别方法。4.认识实习区的内、外力地质作用的结果。5.学会使用地质罗盘,测量岩层(断层产状。6.学会做标准的野外地质记录。7.编写实习报告。(二人员组成

朱乾坤、张海洋、张鹏伟、赵松涛(三实习时间

2012年 6月 18日到 2012年 6月 21日(四任务完成情况

2012年 6月 21日星期四完成野外实习, 2012年 6月 23日星期六完成实习报告编制。

第一章 地 层

区域内出露与发育的地层由老到新主要有:太古界变质岩系、元古界震旦系、下古生界寒武~奥陶系、上古生界石炭二叠系、新生界第三~第四系,其中,二 叠系下统,为区内主要含煤地层。

【分述】太古界、元古界、古生界(再细到系、组新生界

古生界为地球上首次大量出现生物的时期,距今约 7.5亿年到 2.3亿年前, 主要包括寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二叠系。在焦作地区因为 地层遭到侵蚀, 缺失了全部的志留系和泥盆系。其中寒武系和奥陶系为整合接触;奥陶系和石炭系为平行不整合接触;石炭系和二叠系为整合接触。

1.1太古界(Ar 辉县市上八里乡鸭口盘山公路沿途的太古界可见底层为赞皇群(Arz ,所观 察到的地质现象为: 在盘山公路边可以看到黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、花岗片麻岩、混 合岩及小型岩脉或岩墙侵入岩体。

(1 黑云斜长片麻岩呈黑褐色及黄褐色,鳞片状变晶结构,片麻状构造, 矿物成分主要为斜长石、黑云母和石英。斜长石占 55%左右,灰白色,玻璃光泽, 风化后呈土状光泽,黑云母占 15%~25%左右,呈片状。石英占 15%~25%左右, 油脂光泽;(2角闪斜长片麻岩呈暗绿色及灰黑色,纤维状、粒状变晶结构,片麻状 构造,矿物成分主要为斜长石、角闪石和石英。角闪石占 50%~60%左右,呈柱状

或粒状,斜长石占 20%~30%左右,灰白色,玻璃光泽,风化后呈土状光泽。石英 占 5%~10%左右,油脂光泽;(3花岗片麻岩(肉红色 ,其矿物成分主要是正长石、石英、黑云母、粒 状变晶结构、片麻状构造。

混合岩 由混合岩化作用形成的岩石。它是变质岩和岩浆岩之间的过渡岩 类,混合岩的矿物大多有不同程度的定向排列。

在盘山公路观察到的混合岩:含有一定数量近于平行的浅色长石英质或花岗 质脉状体的混合岩, 多呈厚度不等的层状特征特征, 围岩中大量的侵入体(脉状、条带状与围岩组合在一起形成岩石,围岩称为基体,侵入岩称为脉体,主要有 石英脉和长石英质岩脉。岩浆沿着与岩层层面垂直或斜交的断面侵入,形成了规 模较大, 似墙状的

岩体, 称为岩墙。构成岩脉和岩浆的岩浆岩从酸性到基性都有。变质岩 变质作用形成的岩石,是组成地壳的主要岩石类型之一。先期形 成的岩石在地壳中受高温、高压及外来物质深入的影响下,引起其化学成分和矿 物成分、结构、构造的改变,而形成的新岩石,称为变质岩。变质岩的主要特征 是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等和由变质作用 形成的特征变质矿物。

1.2元古界(Pt 在辉县上八里镇盘山公路前进方向右侧可以看到元古界云梦山组的岩性组 成和地层不整合接触现象。云梦山组其下部颜色为红色、紫红色变质石英砂岩, 上部颜色为浅色的厚层状结构。以石英为主(大于 90% ,硅质、铁质胶结,层理

明显, 大部分为中粗粒的结构, 层面上有波痕和泥质龟裂纹, 多形成陡峭的悬崖。该地区的石英砂岩的厚度比较大,达到 100m 以上。

云梦山组与赞皇群呈角度不整合接触,其证据是:(1上下两套地层产状不一致,呈一定角度斜交;(2上下两套地层岩石变质程度差异较大;(3震旦系底部有底砾岩存在;(4两套地层之间有缺失地层。1.3古生界(Ph 古生界为地球上首次大量出现生物的时期,距今约 7.5亿年到 2.3亿年前, 主要包括寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二叠系。在焦作地区因为 地层遭到侵蚀, 缺失了全部的志留系和泥盆系。其中寒武系和奥陶系为整合接触;奥陶系和石炭系为平行不整合接触;石炭系和二叠系为整合接触。

1.3.1.1下统 主要为灰黄色的钙质页岩,紫红色的钙质泥岩及薄层石灰岩。主要 为粘土类矿物,有一定的方解石。由于页岩、泥质灰岩抗风化能力弱,容易风化 破碎。地貌上常为低山丘陵。

1.3.1.2中统 主要为青灰色的石灰岩,呈厚层状,常有鲕状结构和豆粒结构,地 形上构常为陡坎地形。

1.3.1.3上统 白云质灰岩,风化面呈灰黑色或深灰色,新鲜面呈灰色,与奥陶系 石灰岩正好相反。厚层状,矿物成分有方解石和白云石,以方解石为主。当方解 石含量大于 90%是石灰岩;当方解石含量大于 75%时, 白云石含量大于 20%时 ,为 含白云质石灰岩,当方解石含量大于 50%时,叫白云质灰岩,白云石大于 50%时, 叫钙质白云岩。在野外判断时可以用稀盐酸来检验,反应剧烈的是石灰岩,反应 缓慢的叫白云岩。结构为隐晶质向显晶质过渡, 典型的特征为风化面上有淋滤沟, 又称披麻状结构或刀砍纹。撞击时冒白烟,且有臭味。可以作为冶金熔剂。1.3.2奥陶系(O 奥陶系中统马家沟组(O2m 主要为青色、青灰色的石灰岩, 以及方解石(主 要矿物成分为碳酸钙为主,质纯,性脆,呈厚层状。层面上能够看到白色的方 解石脉的充填,其风化面上由于受到风化故颜色较浅,新鲜面的颜色较深。

1.3.3.1中统 :本溪组(C 2b 本溪组的岩性组成,主要是粘土岩、铁质岩、铝质岩、砂质岩。下部为紫红 色的、褐红色的铁矿层,称为山西式铁矿,中部或中上部为灰色或青灰色的铝土 质泥岩或铝土矿。当铝的含量大于 40%,铝硅比大于 2:1时为铝土矿,否则为铝 土质粘土;上部为灰白色薄层状的粘土岩,高岭石含量高时可以作为耐火材料的 原料。本溪组的厚度为 0~20m 左右,一般为 8~10m ,沉积时基底不平行成鸡窝 状或串珠状的赋存状。

1.3.3.2上统 :太原组(C 3t 为灰黑色的中厚层状、厚层状的石灰岩,单层厚度比较薄(与奥陶纪石灰岩 的相比较 , 有 8层左右, 从上到下依次为 L 1~L 8,石灰岩中含有黑色的燧石结核

或燧石层,石灰岩中有化石(珊瑚化石、腕足类化石等 ,太原组中含有煤层, 薄煤层,焦作仅有两层可采煤层一 2和一 51.4二叠系(P 煤,石灰岩常构成煤层顶板,其底板由 深灰色的或黑色的薄层状泥岩组成。1.4.1下统 山西组(11P s 山西组的岩层性质为灰色的砂质岩、泥质岩和深黑色、灰黑色的薄层泥岩, 该组下部含主要煤层为二 1煤,又称为大煤,平均厚度在 6m 左右,以中厚煤层为

主,是焦作地区的主要开采煤层。顶板为砂岩,其表面富含白云母,又称为大占 砂岩,在焦作地区,大占砂岩不是很明显。在钻井勘探中,遇到大占砂岩,就预 示着将要接近煤层。

1.4.2下统 下石盒子组(21P x 其岩性特征为:主要由黄绿色、灰色砂岩 及泥岩组成,偶夹紫红色团块状泥岩,厚 2~140m,平均 80m, 本组以底部砂锅窑 砂岩(21S 与山西组分界。底部为灰白色、浅灰色厚层状含砾风化面呈灰黄色的 中粒砂岩,俗称“砂锅窑砂岩 ”,厚 0.5~9.3m ,平均 6.0m, 是本组与山西组分界 的主要标志。下部为浅灰色、灰色泥岩、铝土质泥岩及铝土岩,具紫斑,局部含 有鲕粒;中部为青灰色细长石

英砂岩,含海绿石,其间夹青灰色铝质泥岩及黑色 泥岩,上部由浅灰色泥岩、砂质泥岩和薄层状细砂岩及粉砂岩组成,与下伏山西 组呈整合接触。

下石盒子组的三、四、五煤段和上石盒子组的六、七、八煤段均形成于向浅 水海湾进积的复合三角洲沉积体系,在小规模海平面升降的影响下,使三角洲各 种亚环境向海、陆方向进行了多次交替演变。在上三角洲平原和靠分流河道的部 位,煤层变薄甚至尖灭,整体厚度不稳定、变化大,仅局部可采,全硫量低,一 般小于 0.5%~1.0%,而灰分产率则一般大于 25%~30%。在下三角洲平原分流间 湾充填淤平演化的泥炭沼泽环境中形成的煤层较厚,较稳定。此地层在焦作地区 不含煤或煤层为不可采煤层。

1.4.3上统 上石盒子组(12P sh 其岩性特征为:主要由黄、黄绿色、浅灰色的砂岩及泥岩组成,厚 0~200m ,平均 50m。该组遭受剥蚀严重,出露不 全,与下伏石盒子组呈整合接触。

上石盒子组的七段煤形成于小规模海平面上升阶段的下三角洲平原或三角 洲边缘海湾的环境中。煤层分布范围较广、层位稳定。在济源 — 郑州 — 一线南都 有发育, 但厚度不大,一般为 0.5m ~1.0m ,煤中混入物较多具有泥质夹岩,结构 复杂,灰分产率高,一般大于 30%~35%。全硫含量高,平均 2%左右,以黄铁矿 硫为主。此地层在焦作地区不含煤或煤层为不可采煤层。

本地区晚二叠世晚期孙家沟组不含煤,为一套由细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩 及泥岩组成的湖泊沉积。

1.5新生界(Kz 在我国,新生界后期的海陆分布大致与现代接近,仅在东部沿海边缘地区曾 发生过海浸,故我国在新生界以陆相地层为主。新生界的陆相地层,由于经历的 时间较短,受地壳运动作用的影响甚微,不少地层尚保留着原始的近水平状态, 尤其是第四系的沉积物(黄土、亚砂土、亚粘土、砾石、坡积物和洪积物等 , 大多呈松散状,尚未受

到褶皱和断裂。但在地壳活动强烈的地区,则受到了褶皱 和断裂,并伴有岩浆活动和变质作用。

第二章 构 造

焦作位于太行山隆起带的东南缘, 新华夏构造体系与秦岭纬向构造体系的复 合部位、晋东南山字型构造体系的前弧东翼。地层走向 NE ~SW , 倾向 SE , 倾角 6~ 25°,一般为 12°。由于受太行山隆起和武陟隆起控制,区内以断裂构造为主, 褶皱构造不甚发育,总体为一倾向南东的单斜构造,仅在矿区南部见有小型宽缓 向斜(墙南向斜。断裂构造主要以高角度正断层为主,按走向主要发育有北东、近东西、北西向三组,尤以北东向最发育,见下图。由于断裂构造的切割,使整 个矿区被划分为多个大小不等的块段,剖面上呈阶梯状或地堑、地垒。断裂构造 的发育, 不仅控制着煤层的分布与赋存特征, 而且形成了矿区或井田的自然边界。

地质构造是指地壳中的岩层受地壳运动的作用发生变形或变位而遗留下来的形 态。地质构造是影响煤矿生产的主要地质因素。

2.1褶皱

在地壳运动的影响下,岩层受水平方向挤压力的长期作用发生塑性变形,形 成波状弯曲,这种构造形态称为褶皱。

焦晋高速公路南侧看到的褶区的描述:核部为太原组 C 3t 的石灰岩和泥岩, 两 翼为太原组 C 3t 的石灰岩,转折端的张节理发育,与岩层面垂直。在岩层内部,其 节理与背斜轴平行,为纵张节理。但是节理只在相同的同一岩层中存在,不穿过 其它岩层。该褶曲南翼倾角陡,北翼倾角缓,为斜歪褶曲。东侧的一端被风化剥 蚀。示意图如下。

2.2节理

破裂面两侧的岩块未发生显著位移的断裂构造。

2.2.1张节理的描述 :张节理指岩石受张应力作用产生的节理,它的张口开 裂,节理面粗糙不平,延伸不远,当穿过砾岩时,常绕开砾石,张节理常发生于 脆性岩石中,并多被石英、方解石等充填。

2.2.2剪节理的描述 :剪节理指岩石受剪应力作用产生的节理,它的张口紧 闭,节理面光滑平直,节理面延伸较远,常有两组相互交叉同时出现,组成 X 型 共轭节理。

2.3断层

构造运动产生的地应力超过组成地壳岩石的强度极限时,岩石便发生断裂, 断裂后的岩块(或岩层若沿破裂面发生相对位移,这种断裂构造称为断层。它 对矿产的开采及其水文地质、工程地质条件均有影响。在煤矿矿井地质工作中, 对断层的研究是一项极为重要的工作内容。

本次地质实习所看到的是辉县上八里镇鸭口断层,断层的上盘为寒武系地 层,岩石为石灰岩,下盘为震旦系地层,岩石为石英砂岩,该断层上盘下降,下 盘上升, 为正断层, 断层的走向为 100°(东偏南 10°, 倾向 190°,倾角为 80°左右。该大型断层附近有很多伴生的小型断层,且大部分为正断层。由于断盘的 岩性组成为石英砂岩,强度大,性脆,故断层面呈现出悬崖峭壁(如下图所示。

2.4沁阳地堑 F 11 P sh 断层:上盘为二叠纪上统上石盒子组(的砂岩和泥岩,下盘为奥陶 纪马家沟组 O 2m F 的石灰岩,上盘下降,下盘上升,为正断层。走向近东西方向,倾 向 170°,倾角 60°。1 2 P sh 断层:上盘为二叠纪上统上石盒子组(的砂岩和泥岩,下盘为奥陶 纪马家沟组 O 2m F 的石灰岩,上盘下降,下盘上升,为正断层。走向为 60°,倾向 320°,倾角 61°。3断层:类同于 F 2断层,也为正断层。但地层的接触关系为:奥陶系中统马 家沟组(O 2m 2 1 P x 与二叠系下石盒子组(接触,缺失了石炭系本溪组(C 2b、石

炭系太原组(C 3t 1 1 P s、二叠系山西组(地层。段层面附近的构造较为复杂。在 断层面附近的岩层向上弯曲, 说明该上盘向下运动, 向下弯曲即为下盘向上运动。可以通过此种性质来判断在煤矿开采中遇到的断层的性质。并以此来寻找断失的 煤层。

沁阳地堑构造控煤的地质意义;由上示意图可见,本地区的含煤层为二叠纪上统的山西组煤层,但是由于岩 层的断层结构, F 1断层为正断层,其下盘上升,其含煤层高出地表,被风化剥 蚀掉,上盘下

降,保留了含煤层系没有被剥蚀掉, F 2断层为正断层,其上盘下 降,与 F 1断层的上盘形成了沁阳地堑,保留了含煤层系,下盘上升,使煤层高出 地表面,被风化剥蚀;由此可知该地区的煤层范围小, F 1和 F 2断层之间的沁阳地

堑间的煤层沟通了奥陶系中统马家沟组 O 2m F 石灰岩强含水岩层, 故该煤层的矿井涌

水量比较大,开采条件差。F 断层造成该地区煤层赋存条件差及煤炭质量不好的原因。3断层同样也是正断层,下盘上升,使煤层高出地表面,被风化剥蚀。上

盘下降,保留了部分煤层,但由于 F 3 F 断层的切割,保存煤层的范围很小,离地表 较近,为风化 — 氧化带,煤炭的质量不好,该煤层的深部煤由于断层的作用被抬 升,被风化剥蚀掉,故未受风、样氧化的煤炭未能保存。

3断层带附近,由于上盘下降,力的作用方向向下,上盘岩层向下弯曲, 下盘上升,力的作用方向向上,下盘岩层向上弯曲,由此,可判断对盘岩层的运 动方向。

F 2断层面

F1断层面 第三章 地质作用

在自然动力的作用下,使地壳内部的物质成分、内部构造和地表形态等方面 发生变化的作用,成为地质作用,根据其作用的能量来源不同,可以将地质作用 分为内力地质作用和外力地质作用。

内力地质作用是由地球内部的能量引起的,是由地球的重力能、热能、地球 旋转能以及化学能、结晶能引起地球内部的物质的运动、结构改变的地质作用, 其作用形式可分为:地壳运动、岩浆作用、变质作用和地震作用;外力地质作用 是由地球以外的能源,主要是太阳辐射能和宇宙空间能引起的,外力地质作用主 要是在地壳的表层进行的,其结果是重新塑造了地形和形成新的沉积物。

3.1地壳运动

地壳运动是指由地球内力引起的地壳内部物质缓慢变化的机械运动。它使地 球表面海陆发生变化,并使岩层发生变形和变位形成各种的形态。

地壳运动分为水平运动和升降(垂直运动。水平运动是指组成地壳的物质 沿平行于地球表面方向的运动, 这种运动使地壳受到挤压、拉伸或平移甚至旋转。升降运动是指组成地壳的物质沿垂直于地球表面方向的运动,即地壳上升或下 降。主要引起海洋和陆地的变化,地势高低的改变。

地壳运动使沉积岩层发生弯曲,产生裂缝、断裂,并留下永久形迹,这样就 形成了地质构造。所谓地质构造就是地壳运动引起的岩层变形和变位的结果。地 壳运动是形成地质构造的原因,地质构造则是地壳运动的结果。

本次在辉县市上八里乡鸭口公路实习所见到的比较明显的地壳运动有: a.太古代与元古代之间有五台运动,其间为不整合接触,先形成的下部老底 层被抬升,遭受风化剥蚀,形成了底层的缺失,并且有剥蚀面,后形成的新地层 与其就呈现出不整合的接触。

b.马家沟组(O 2m 与本溪组(C 2b 之间有加里东运动,其间为平行不整合运 动,中间缺失奥陶系上统(O 3、志留系(S、泥盆系(D、石炭系下统 C 1 3.2变质作用。

地壳中原有的岩石,由于经受构造运动、岩浆活动或地壳内的热量变化等内 动力的影响, 使其矿物成分和结构、构造发生不同程度的变化, 统称为变质作用。由变质作用形成的岩石称为变质岩。

太古界是地壳历史中较古老的一个阶段,在这一阶段,地壳经历了多次强烈 的运动,经受很深的变质作用和多次的岩浆活动,形成了厚度很大,强烈褶皱、变质很深的一套古老的变质岩系。由其裸露出来的岩层可以证明这一点,其形成 的大多为片麻岩、结晶片岩、大理岩基机薄层磁铁石、石英岩,混合岩化变质作 用强烈。与其上

伏岩层呈角度不整合接触。该地区太古界的岩石多为花冈片麻岩, 该岩石属于中度变质的变质岩。

3.3岩浆作用

岩浆作用是指地球内部的能量使地球内部物质发生局部融熔形成以碳酸盐 为主并含有大量的挥发分的熔融体,并且促使其向地表薄弱的部分移动的作用。包括岩浆形成、运移、演化和固结的过程。岩浆形成于地下深处,在温度和压力 变化时,开始向压力较小的方向运移。在运移过程中不断演化,改变其成分、物 理和化学状态。当上升到地壳的中﹑上部或地表时凝固,形成火成岩。岩浆作用 包括侵入作用和喷出作用。侵入作用是岩浆由深处上升到浅处的过程;喷出作用 是岩浆喷出或溢出地表的过程。在岩浆作用中,原来岩石成分常发生变化,最重 要、最普遍的演化机理是岩浆分异作用和岩浆同化作用。本次实习中太古界片麻 岩就属于此现象,侵入体中的辉长岩、石英、长英质岩与基岩混合,形成含有石 英脉和长石英脉的混合岩。

3.4外力地质作用

外力作用是指来自地球外部的能量,使地壳表层的物质成分、构造、地表形 态发生变化的各种作用。其能源主要来自太阳辐射,因为有太阳辐射的光热能, 动植物才能生长,才有风可吹,水才能流,冰川才能运动,海水才能掀起波浪等 等。而正是上述运动引起地壳物质和岩石的破坏、搬运、堆积,固结成岩,进而 重新组合成新的岩石。外力作用不断改造着原有的地表形态,它削低高山、填平洼地。

沉积岩的形成过程:一般可以分为先成岩石的破坏作用、搬运作用、沉积作 用和固结成岩作用等几个互相衔接的阶段。其过程是先期形成的各种岩石(三大 类岩石由于物理、化学风化作用和生物风化作用产生的风化物和剥蚀的产物、火山喷发的固体碎屑物质及生物的遗体碎片等, 在原地或经搬运到新的环境后沉 积下来,通过固结成岩的作用所形成的岩石。沉积岩是在外力的作用的产物,由 于沉积的来源不同、沉积环境不同,因而形成了具有不同特征的多种沉积岩。但 这些作用有时是错综复杂和互为因果的,风化、剥蚀产物提供搬运的物质基础, 而岩石碎屑在搬运中又可作为进行剥蚀作用的“武器”;物质经搬运而后沉积, 而沉积物又可受到剥蚀破坏重新搬运。

第四章 矿 产

焦作矿产资源品种较多,储量较大,质量较好,经过普查的矿产资源有 40余种,占全省已发现矿种 25%,探明储量的有煤炭、石灰石、铝矾土、耐火粘土、硫铁矿等 20多种。

其中煤田东起修武, 西至博爱, 南接武陟, 东西长 65公里, 南北宽 20公里, 保有储量 32.4亿吨,为单一的优质无烟煤(发热量:5500-6700大卡 /公斤,含 硫量:0.5-0.8%,挥发分:8-9%,灰分:22-27% ,是化工和钢铁工业的理想原 料。

耐火粘土主要分布于修武至沁阳一线的太行山南侧,埋藏浅,易开采,耐火 度达 1650~1770℃,是生产陶瓷、耐火材料的优质原料,已探明储量 4686.9万 吨,占全省保有储量的 9.5%。

铁矿主要分布于焦作和沁阳,保有储量 2726万吨,工业储量 740.6万吨, 以磁铁矿为主,含铁量 32%;硫铁矿保有储量 3475.5万吨,占全省储量的 41%, 品位一般在 16~20%左右 , 洗选性能良好,主要位于冯封矿区,矿体长 3000米, 宽 300-600米。

石灰石分布广、储量大 , 工业储量 33亿吨,远景储量 100亿吨 , 厚度稳定在 30米以上,含氧化钙 52~54%,主要分布于北部山区,面积 500平方公里,是生 产纯碱、乙炔、水泥等产品的优质原料。

此外,焦作还有铜、铁、石英、大理石、铝、锌、磷、锑等矿产资源。第五章 结束语

首先感谢各位指导老师,感谢他们的辛勤付出和对我们的耐心指导。虽然天 气很炎热、环境比较的恶劣,但是指导老师们耐心细致地为我们讲解,我感悟到 了老师们的勤恳的治学精神、不怕吃苦的精神、诲人不倦的为师之道,让我非常 的感动!本次《煤矿地质学》地质认识实习共经历了两周的时间,通过四天的野外实习和一周多的室内地质资料整理,使自己的理论知识与实践很好的结合起来,使 自己所学的知识得到了巩固和升华。在这次实习之前,我曾在野外看到过很多地 质现象,但是对他们的成因及其说明的地质问题知道的很少,经过指导老师的耐 心细致地实地讲解, 我掌握了一定的地质知识和方法, 能够去解释一些地质现象, 如焦作区域内出露与发育的地层由老到新主要有:太古界变质岩系、元古界震旦 系、下古生界寒武~奥陶系、上古生界石炭二叠系、新生界第三~第四系, 其中, 二叠系下统,为区内主要含煤地层。

另外,在课堂学习中产生的种种疑问也在现场得到了很好的解答,如 :学会 了如何判断三大类岩石,并观察和了解了一些岩石中的矿物成分(如石英、角闪 石、云母、铁矿石、铝土矿等等 ,加深理解了倾斜岩层的走向、倾向、倾角的 概念;掌握了断层划分的依据并学会利用地质罗盘测量岩层的产状要素,学会了 分析一些地质构造,加深了对地层知识记忆与理解,尤其是含煤地层等等。在实习过程中深刻理解到地质知识对煤矿生产中的重大意义, 对断层给煤矿 生产造成的影响有了一定的了解, 并且了解了在矿井开采过程中对煤层顶板岩性 的判断来确定煤层的层位是否正确, 以及通过对断层附近的岩层的弯曲方向来判 断正逆断层,并以此来判断和寻找断失的煤层的层位;通过水文地质研究来科学 的治水。

地质野外实习非常的辛苦,天气很热、环境比较恶劣,但是面对困难我没有 退缩,而是紧跟老师的步伐和讲解,边听边记录,虚心向老师和同学请教,弥补 理论与实践脱节的不足。通过这次地质实习使自己吃苦耐劳和动手动脑的能力得 到了很大的锻炼,为以后的学习和工作积累了一笔宝贵的财富。

篇6:燕山大学地质实习报告

工 程 地 质 实习报学院(系): 建筑工程与力学学院 年级专业:

14级土木6班

学生姓名:

田佳鑫

号:

140107010180

指导教师:

李雨浓

完成日期:

2016.5.14

土木工程专业工程地质实习报告

一:前言

2016年5月3日至2016年5月7日,建工学院李雨浓老师带领14级土木工程6个班开始了工程地质实习。本次实习主要是让同学更加设身处地的观察和感受各种岩石和地形地貌,通过亲身体会,更好的了解工程地质学的学习内容。本次实习的时间、地点、以及实习目的如下:

(一)实习时间:2016年5月4日

实习地点:秦皇岛市抚宁县石门寨镇柳江盆地自然保护区(石门寨)

实习目的:1.认识早奥陶世至二叠纪沉积岩的结构及构造特征; 2.了解沉积岩的沉积韵律特性及其接触关系; 3.观察并解释粗砂岩的球形风化现象; 4.观察岩溶地貌特征及认识岩溶作用等。

(二)实习时间:2016年5月6日

实习地点:秦皇岛市祖山国家地质公园(祖山东门)

实习目的:1.了解祖山的形成过程,观察花岗岩的结构及构造特征; 2.从矿物组成角度解释花岗岩呈现肉红色与灰白色的现象; 3.学会以宏观地质特征差异初步分辨沉积岩与岩浆岩; 4.认识流水侵蚀作用与流水地貌特征; 5.了解崩塌地质现象等。

(三)实习时间:2016年5月6日

实习地点:北戴河鸽子窝

实习目的: 1.了解秦皇岛海域岩石岸线与砂质岸线范围及潮汐特征;

2.观察基岩海岸的海蚀地形:海蚀崖、海蚀凹槽、海蚀柱 3.观察海浪行进波形运动变化特征;

4.思考秦皇岛海港被称为不冻港的原因等。

二:实习区域概况

1.柳江盆地地质遗迹国家级自然保护区(石门寨)

柳江盆地于河北省秦皇岛市北部,其核心区距秦皇岛市市区约15公里。总面积1395公顷。2005年被批建为国家级自然保护区。保护区境内为暖温带半湿润大陆性季风性气候,该保护区为森林生态系统,保护对象为地质遗迹。柳江盆地以元古界、古生界和中生界为主,组成向斜构造。盆地基底为新太古界晚期混合花岗岩,其上为新元古界滨浅海相砂岩、泥灰岩,二者之间角度不整合。柳江盆地呈南北向簸箕状,东、北、西高,南低,区内海拔高度为60—400m。2.祖山国家地质公园

祖山,隶属秦皇岛市青龙满族自治县管辖。它耸立于秦皇岛市西北,青龙东南,历史上称之为“京东圣地”系古永平府境内名山。清代因石河以西、青龙河以东诸山皆其分支,它如群山之祖,故府志又叫它“祖山”、“老岭”。

祖山诞生久远,是距今2.08亿-0.65亿年的侏罗纪至白垩纪的地壳运动,以及距今0.65亿年以来的喜马拉雅运动,燕山运动,使花岗岩抬升所形成的山体。尔后又经寒冻冰劈、风化剥蚀、流水侵袭、地震崩裂等多重作用,形成了六大深谷,五大高峰等气象万千的众多自然景观,是中国北方不可多得的国家级地质公园和风景名胜区。3.北戴河鸽子窝

鸽子窝公园又称鹰角公园。由于地层断裂所形成的临海悬崖上,有一巨石形似雄鹰屹立,故名鹰角石。该石高20余米,过去常有成群的鸽子或朝暮相聚或窝于石缝之中,因此得名鸽子窝。鸽子窝公园是观赏海上日出的最佳之处,每逢夏日清晨,这里云集数万名游客观赏“红日浴海”的奇景。

三、实习内容

(一)石门寨实习内容 1.沉积岩等地质构造

石门寨西处的沉积岩主要由石灰岩和方解石组成,其主要成分是碳酸钙。颜色呈灰白色主要是由于常年风化,但同时土层要接受冲刷,所以会有呈黄色的地方。在表层下的石灰岩呈深灰色,是新成的沉积岩。属于伟晶结构。此地岩石有

泥质条带灰岩、竹叶状灰岩以及一些有海洋生物遗迹的,虫孔灰岩等。竹叶状灰岩的形成方式为:岩石等碎屑通过钙质胶结形成。形成时期大约在奥陶纪。砂岩的形成时间在晚石炭纪。

此地出现不整合接触是由于沉积间断两次。而且在古风化壳上形成底砾岩代表了地层上出现了新的沉积,对工程不利。构造方面:此地是倾斜岩层,且地壳运动方面受到了挤压。同时存在逆断层,可以通过岩块大小判断出来。而且通过观察发现,此地岩块有明显的节理,可以推测该石灰岩的质量不高,可能含有杂质。

2.岩溶作用

在岩溶地区存在形成岩溶的条件:具有可溶性岩石;实习所在区域为石灰岩,具有可溶性;岩石的裂隙性;水的侵蚀性;水的运动与循环。在岩溶作用下,石灰岩形成一些孔洞和沟槽。遗憾的是,在此地没有看到由岩溶作用产生的奇特地貌,钟乳石。3.页岩的性质

页岩是一种沉积岩,成分复杂,但都具有薄页状或薄片层状的节理。页岩主要由黏土沉积经压力和温度形成,但其中混有石英、长石的碎屑及其他化学物质。页岩由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。是粘土岩的一种,属于泥质结构,浸水后易软化。通过现场敲击发现,页岩用硬物击打易裂成碎片。页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。4.球形风化

球形风化作用属于风化作用中的物理风化,经过风化作用后,砂岩一层一层的碎裂,如鸡蛋壳一般。影响风化作用的最主要因素为温度。在白天时,太阳直射岩石表面,由于岩石导热性差,内部升温较慢;而到了晚上时,岩石表面降温迅速,内部降温缓慢,在昼夜温差收缩剥蚀下,表面岩石逐渐破裂,并最终形成球形风化。

(二)祖山东门实习内容 1.花岗岩的形成以及构造

祖山周围两侧的石灰岩是5亿年前形成的,主要接触方式是侵入接触。祖山形成时间晚于石灰岩,地下有两个断层十字相交。而祖山岩石成分与之前去过的石门寨不同主要是花岗岩,名为响山花岗岩。岩浆岩不同于沉积岩,已经没有了明显的层理构造,且祖山岩基比较大,表面植被完好。山体附近岩石有红色和灰白色,也表明了岩石成分不同导致颜色不同,红色的含有正长石较多,灰白色的含有斜长石较多。花岗岩属于全晶质结构,而其组成颗粒的大小不同,所以进一步划分为不等粒结构。矿物排列杂乱无章。在实习区域有大量的花岗岩碎石。两侧则是高大的山体,岩体上具有很多的原生节理,而且岩体几乎是垂直状态。

2.河水的下蚀作用

秦皇岛的母亲河—石河就是从祖山脚下起源。有河流就一定有河流作用。下蚀作用是指沟谷或河谷底长期受水流冲蚀,沟槽与河床向纵深方向发展的现象。由于河流下蚀作用,河床不断下切,在区域内也可以看到河床近似呈V形。石河的下蚀作用产生了深谷奇峰,导致了竖向节理明显。而由于下蚀作用,产生了很多不良地质作用,比如崩塌。崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚的地质现象。而此地的山峰陡峭,且山顶有危石,是崩塌易发地。

(三)北戴河鸽子窝实习内容 1.伟晶岩的结构及性质

来到此地主要观察的对象就是这块巨大的岩浆岩。这块巨岩属于深成岩,它的结晶非常明显,属于伟晶岩,叫做花岗伟晶岩。此处岩石的成分比较简单,但有的成分复杂,所以这类伟晶岩的研究价值很大。花岗伟晶岩主要矿物成分与花岗岩相似,不同的是暗色矿物含量较少,而富含带有挥发成分或稀有元素的矿物,如白云母、黄玉等。通常以脉体和透镜体产于母岩及其围岩中。可成为长石、云母或稀有元素矿床。2.海洋环境按地理位置分带

鸽子窝此处为海洋环境。海洋环境按地理位置分为滨海带、浅海带、半深海带和深海带。低潮时裸露于海岸带的局部,此处称为滨海带。滨海带又分为后滨带、前滨带、外滨带。海岸线到海底深约200处的局部,称为浅海带,此处阳光充分,有机物含量多,海洋生物的理想栖息地。深海带处动物少。

3.海洋沉积以及海水的运动形式 海洋是地球上最大的沉积场所,大陆上的碎屑物质不断被搬运到海洋中沉积。海洋沉积是各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称。沉积作用一般可分为物理的、化学的和生物的 3种不同过程,由于这些过程往往不是孤立地进行,所以沉积物可视为综合作用产生的地质体。

此处岩石由远古火山喷发而形成,以岩浆岩为主,岩石受海洋水动力作用,常见有波浪作用、潮汐作用,洋流作用以及浊流作用,使此处形成有特色的海蚀地貌,有海蚀崖,海蚀柱,海蚀拱桥和海蚀平台等,鸽子窝就属于典型的海蚀崖。形成原因有冲蚀作用,磨蚀作用等,使岩石破碎。这其中最主要的是波浪作用。海浪冲刷岩石,击碎,再沉积,不断冲刷海岸,在海岸就形成了各种地貌。4.秦皇岛是不冻港的原因

我们知道,一般河水在0°时开始结冰,海水因为含有盐分,结冰的温度就更低些,秦皇岛港附近没有较大河流注入海洋,海水含盐分较高,所以不容易结冰。而海洋是一个巨大无比的贮热仓库,严冬来到以后,海洋缓缓地把热放散出来。而秦皇岛的海水比较深,所以不易结冰。第三个原因是,流经秦皇岛的是从黄海流过来的一股暖流,自然秦皇岛就成为了一个不冻港。

四、实习收获与体会

经过了这一周的实习,我最大的收获之一就是我对这门学科产生了兴趣,我想要去了解岩石的构造,形成过程,如何演变发展,最后呈现出眼前的这个样子。我觉得一门课,对于学生来讲,最重要的莫过于这一点了吧。虽然实习时间不是很长,但是我相信,不只是我,所有参加这次实习的同学,应该都或多或少喜欢上了这一门课,何况我们真正学会了知识。

其实实习之后我最想感谢的就是我们的老师李雨浓老师,她需要带两批学生,一周五天,每天都要去比较偏的实习地点,坐大巴都要很长时间。而且最重要的是她每个地方都要讲解两次。可能她讲课也需要这样,但是我从心里觉得她辛苦。就拿祖山来说,山脚下的坡是很陡的,老师一个女生,自己独自就下去了,真的特佩服。感谢老师吧,谢谢您为我们做了这么多,上过这么有趣的一门课,带我们在秦皇岛四处走走,开阔了我们的见识。老师您辛苦啦!

剩下的就是我自己的体会了。我这几天都有我的小伙伴们陪着,我们组成我们自己的小队伍。可能同学情就是要这样才能越来越长久,越来越深厚吧。这几天真的感受到了朋友是这么亲切,特别好!

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