《工程地質(zhì)》野外實(shí)習(xí)指導(dǎo)書

工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)指導(dǎo)書目 錄第一章 江寧區(qū)湯山鎮(zhèn)湖山地區(qū)野外實(shí)習(xí)一、實(shí)習(xí)目的及任務(wù)二、實(shí)習(xí)路線及觀察內(nèi)容三、湖山地區(qū)地質(zhì)概況介紹（一）地形地貌（二）地層、巖性及古生物特征（三）地質(zhì)構(gòu)造簡介（四）地下水現(xiàn)象（五）陽山碑材（六）湯山猿人洞第二章 六合區(qū)瓜埠山地質(zhì)公園野外實(shí)習(xí)一、實(shí)習(xí)目的及任務(wù)二、實(shí)習(xí)路線及觀察內(nèi)容三、瓜埠山地質(zhì)概況介紹第三章 南京地質(zhì)博物館簡介一、博物館老館二、博物館新館第一章 江寧區(qū)湯山鎮(zhèn)湖山地區(qū)野外實(shí)習(xí)一、實(shí)習(xí)目的及任務(wù)1、觀察沉積巖地區(qū)巖溶地貌現(xiàn)象。2、觀察、認(rèn)識(shí)沉積巖的地層、巖性及古生物化石。3、觀察地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)褶皺構(gòu)造現(xiàn)象和斷層構(gòu)造。4、觀察地下水現(xiàn)象。5、學(xué)會(huì)使用羅盤，包括：測量巖層的產(chǎn)狀，并學(xué)會(huì)在地形圖上定點(diǎn)。二、實(shí)習(xí)路線及觀察內(nèi)容路線1、火石峰山腳下沿盤山公路路邊觀察火石峰北坡廢棄采石場主要觀察泥盆系、石炭系地層的巖性及古生物化石。觀察孔山背斜在火石峰出露的特征。學(xué)會(huì)利用羅盤測量地層產(chǎn)狀。路線2、火石峰山腳下沿盤山公路路邊觀察中國水泥廠采石場主要觀察石炭系下統(tǒng)的地層特征。利用羅盤測量地層產(chǎn)狀。路線3、棒錘山西小鐵路邊人工剖面主要觀察三疊系中下統(tǒng)青龍群下部地層、巖性等。利用羅盤測量地層產(chǎn)狀。路線4、明文化村大石碑湯山雷公山猿人洞在明文化村古代廢棄的采石場中，觀察二疊系棲霞組地層中巖性、化石特征?？疾齑笫?dāng)鄬樱瑢ふ以摂鄬哟嬖诘淖C據(jù)，判斷該斷層的性質(zhì)。在湯山雷公山猿人洞中，考察奧陶系碳酸鹽巖中發(fā)育的溶洞特征，觀察洞內(nèi)的鐘乳石特征。在葫蘆洞中考察第四系更新統(tǒng)堆積層特征，觀察南京湯山古人類南京直立人化石（牙齒1枚、頭蓋骨2件）。三、湖山地區(qū)地質(zhì)概況介紹（一）地形地貌湯山位于南京城東約28km，自南京有汽車直通湯山鎮(zhèn)、湖山等地，交通方便。本區(qū)位于寧鎮(zhèn)褶皺束的南帶，地形上有三列山組成，走向NEE，三列山之間是兩個(gè)縱向次生谷地。北列山海拔高度在120169m，包括排山、棒錘山。谷地1：北側(cè)湖山谷地是二疊系龍?zhí)睹合档貙咏?jīng)過地表水侵蝕形成，該谷地兩側(cè)的谷坡上發(fā)育有二級(jí)階地，第一階地海拔4060m，即農(nóng)田、煤礦所在地，第二階地海拔6070m，主要為殘積、坡積之碎石，夾有少量沖積成因的粉砂質(zhì)粘土。中列山山勢較高，一般標(biāo)高為160250m，主要包括黃龍山、團(tuán)山、紗帽山、土山、陡山、狼山等，主峰孔山高341.8m。谷地2：南側(cè)谷地是志留系高家邊組頁巖地層被剝蝕而成（老寧杭公路）。南列山簡稱湯山，其主峰海拔292.3m。泉水：孔山北坡山腳下，有孔山寺泉；棒錘山泉，均為上升泉。（二）地層、巖性及古生物特征寧鎮(zhèn)地區(qū)地層單元屬于揚(yáng)子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)寧鎮(zhèn)地層小區(qū)。本次實(shí)習(xí)穿越路線區(qū)域出露的地層見表1：表1 湯山鎮(zhèn)湖山地區(qū)地層一覽表系統(tǒng)組第四系（Q）三疊系（T）中、上統(tǒng) 黃馬青群下、中統(tǒng) 青龍群二疊系（P）上統(tǒng)龍?zhí)督M、大隆組下統(tǒng)棲霞組、孤峰組石炭系（C）上統(tǒng)船山組中統(tǒng)黃龍組下統(tǒng)金陵組、高驪山組、和州組、老虎洞組泥盆系（D）上統(tǒng)五通組中下統(tǒng)茅山組下面由老至新依次介紹如下：1、泥盆系（D）（1）中下統(tǒng)：茅山組（D12m）在孔山北側(cè)采石公路東端有出露，厚約20m左右。巖性：為紫紅色間夾灰黃色的砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖，砂巖呈中厚層狀，沿層面常見白云母片。巖石原生色（新鮮色）為灰黃、或者灰白色，由于受到氧化作用而呈現(xiàn)紫紅色。茅山組與下伏墳頭群地層呈整合接觸。（2）上統(tǒng)：五通組（D3w）巖石堅(jiān)硬，常構(gòu)成高山之頂，露頭好。假整合于茅山組地層之上，接觸面略顯受侵蝕之痕跡，局部見到細(xì)的礫石，礫石成份為茅山組砂巖。五通組厚約150m，可分四部分：底部：灰白色石英礫巖、石英砂巖，厚層狀，層次清楚。石英礫巖有三層以上，礫石成份：白色石英、黑色燧石等，呈滾圓或半滾圓狀，礫徑在13cm為主，礫石可排列成單向斜層理。下部：灰白色石英砂巖，厚層狀，夾有粉砂巖薄層。砂巖中石英含量可達(dá)95以上，為硅質(zhì)膠結(jié)。具有縫合線構(gòu)造，具有單斜層理。上部：黃褐色砂巖、粉砂巖，夾有較多的灰白色粘土巖及灰黑色碳質(zhì)頁巖，局部夾有扁豆體狀薄層赤鐵礦。頂部：灰白色中厚層狀石英砂巖，縫合線構(gòu)造非常發(fā)育，根據(jù)此能準(zhǔn)確判斷層面。化石：在灰黃色砂巖中見到植物化石：斜方薄皮木、亞鱗木等。2、石炭系（C）分下、中、上統(tǒng)（1）下統(tǒng)（C1）：C1分四組 金陵組（C1j）厚度：6m巖性：灰黑色微晶生物碎屑灰?guī)r，厚層狀，生物碎屑主要是：海百合及腕足類碎片，含有有機(jī)質(zhì)及泥質(zhì)成分較高，擊之有臭味，底部有一層鐵質(zhì)粉砂巖與D3w接觸?；憾?，盛產(chǎn)假烏拉珊瑚、笛管珊瑚，石燕類化石，金陵穹房貝等。與下伏五通組（D3w）呈假整合接觸。 高驪山組（C1g）厚度：36m假整合于金陵組之上，金陵組頂面有受過侵蝕之痕跡，侵蝕面起伏不平，因受過氧化，顏色發(fā)紅，面上有Fe Mn質(zhì)薄層堆積。下部：灰白色、深灰色、紫紅色頁巖夾薄層砂巖，含有褐色泥質(zhì)生物屑微晶灰?guī)r透鏡體，見有腕足類化石碎片。中部：灰黃色石英砂巖、粉砂巖夾有數(shù)層灰紫色、灰綠色、灰色頁巖。（雜色頁巖）上部：灰白色、灰綠色、紫紅色及灰黑色粘土質(zhì)及粉砂質(zhì)頁巖，夾有少量薄層砂巖。 和州組（C1h）與下伏高驪山組（C1g）為假整合接觸，厚度約5m，出露少，零星分布。巖性：灰黃色泥質(zhì)及白云質(zhì)微晶灰?guī)r，含少量生物碎屑?；?，有：袁氏珊瑚、貴州珊瑚、巨長身貝等。 老虎洞組（C1l）與下伏和州組（C1h）為假整合接觸，厚度約6m巖性：為灰色、淺灰色結(jié)晶白云巖，致密，堅(jiān)硬，遇到HCl 僅微弱氣泡。風(fēng)化面有刀砍狀溶溝。含有灰黑色、灰白色、肉紅色之燧石結(jié)核，成透鏡體或團(tuán)塊狀，透鏡狀燧石結(jié)核的伸長方向與層面平行，可判斷層面。化石：不規(guī)則石柱珊瑚（2）中統(tǒng)（C2）：黃龍組（C2h）與下伏老虎洞組（C1l）為假整合接觸，厚度約55m底部：白云巖礫塊組成的礫巖，礫塊半棱角、半滾圓狀到不規(guī)則狀，直徑35cm為主，由方解石膠結(jié)。下部：白色微晶灰?guī)r，斑塊巨粒結(jié)晶灰?guī)r，晶?？蛇_(dá)0.11cm。厚度約5m。主體部分：灰白色略顯肉紅色微晶生物屑灰?guī)r為主，夾生物屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r，厚層到塊狀，層理不清，僅能根據(jù)縫合線來判斷其產(chǎn)狀?；盒◎?、莫斯科唱貝等。（3）上統(tǒng)（C3）：船山組（C3c）與下伏黃龍組（C2h）為假整合接觸，黃龍組頂面受到侵蝕，起伏不平，并受到氧化顏色發(fā)紅。厚度約40m巖性：為淺灰色與深灰色互層的厚層生物屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r。具有縫合線構(gòu)造，可判斷層面。中部及上部產(chǎn)有核形石，為圓球形，似豆粒大小，色灰白，既見于深灰色灰?guī)r中，也見于淺灰色灰?guī)r中，是藻類生物（葛萬藻）聚集而成的。核形石是識(shí)別船山組地層的重要標(biāo)志。頂部有一層極海百合莖的生物碎屑灰?guī)r?；蝴溋ｒ选⑶蛳Ｍ吒耱?。3、二疊系（P）兩分：分下、上統(tǒng)（1）下統(tǒng)（P1） 棲霞組（P1q）與船山組（C3c）為假整合接觸，厚度約130m，分為四部分：臭灰?guī)r段：灰黑色富含瀝青質(zhì)生物屑微晶灰?guī)r，中厚層，縫合線構(gòu)造發(fā)育，風(fēng)化面上形成沿層面方向延展的眼球、扁豆?fàn)钚∪軠?。底部有一層?shù)十厘米厚的灰黃色泥質(zhì)頁巖為標(biāo)志層。化石：米氏蜓棲霞本部（主體）段：為深灰色微晶生物屑及生物屑微晶灰?guī)r，中厚層，盛產(chǎn)灰黑色燧石結(jié)核，具有縫合線構(gòu)造，有時(shí)可見微層理?；S富：常見早坂珊瑚、奇壁珊瑚、米氏珊瑚、南京蜓、球蜓等。化石突出于巖石表面，極易找到。 孤峰組（P1g）與下伏棲霞組（P1q）整合接觸，厚度約20m出露于山麓低地，露頭零星。下部：灰黑色燧石巖、硅質(zhì)頁巖，薄層至中層狀，堅(jiān)脆，易破裂，風(fēng)化后為多孔狀，質(zhì)輕。上部：灰黑色薄層至中層狀硅質(zhì)頁巖、燧石巖夾頁巖，產(chǎn)磷質(zhì)結(jié)核?；壕帐惢〝M腹菊石、阿爾圖菊石）。（2）上統(tǒng)（P2） 龍?zhí)督M（P2l）與孤峰組（P1g）為整合接觸，厚度約100m，組成由排山村至幻黃花岸一線的谷地，露頭較零星。下部：為灰黃色、灰黑色粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖夾砂巖，厚度約40m。中部：灰黃色中粗粒長石石英砂巖、粉砂巖、砂巖、砂質(zhì)頁巖、煤層及碳質(zhì)頁巖，厚度約30m。上部：灰黃色、灰黑色頁巖、粉砂巖、砂巖、煤層。頂部夾有13層灰黑色生物屑微晶灰?guī)r透鏡體，厚度約30m?；喉搸r中盛產(chǎn)單網(wǎng)羊齒、大羽羊齒、節(jié)羊齒等植物化石。 大隆組（P2d）與龍?zhí)督M（P2l）為整合接觸，厚度約23m，僅出露于棒錘山礦山車間房后。下部：黃綠色頁巖夾生物屑微晶灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖、灰黃色泥質(zhì)粉砂巖。中部：灰紫色頁巖、灰黑色硅質(zhì)頁巖與燧石巖互層上部：黃綠、灰黑色頁巖夾硅質(zhì)頁巖及生物屑微晶灰?guī)r透鏡體?；壕帐?、三疊系（T）（1）下、中三疊統(tǒng)青龍群（T12q）與大隆組（P2d）為整合接觸，厚度約500m，在棒錘山西端人工剖面出露。分三部分下部：黃綠色頁巖、泥巖，夾薄層微晶灰?guī)r，產(chǎn)有菊石、克氏蛤。中部：灰色薄層微晶灰?guī)r與黃綠色頁巖、黃褐色泥巖互層，層理清楚，產(chǎn)有菊石。上部：灰色中厚層、薄層微晶灰?guī)r夾黃褐色泥質(zhì)微晶灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖及薄層瘤狀微晶灰?guī)r、微晶礫屑灰?guī)r。頂部：厚層狀微晶灰?guī)r。（2）上青龍組（T2s）（青龍群上部）分三部分下部：灰色中層薄層微晶灰?guī)r泥質(zhì)微晶灰?guī)r夾紫紅色泥質(zhì)微晶灰?guī)r及瘤狀灰?guī)r數(shù)層（47層），產(chǎn)有菊石。中部：灰色中薄層泥質(zhì)微晶灰?guī)r，灰?guī)r中有蠕蟲狀構(gòu)造發(fā)育。上部：灰黃色中層泥質(zhì)微晶灰?guī)r夾厚層及薄層微晶灰?guī)r。頂部：層紋狀白云質(zhì)灰?guī)r。（3）中、上三疊統(tǒng)黃馬青群（T23h）與青龍群為不整合接觸于青龍群頂部的不同層之上。底部：石灰?guī)r質(zhì)角礫巖，厚度約40m主要巖性：紫灰、暗紫紅色砂巖、粉砂巖，頁巖。5、第四系（Q）近現(xiàn)代沖積洪積層，有礫石層、粉砂層、亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土等，孔山北坡人工剖面上出露較好。另外，廣泛分布在谷地低洼地處。（三）地質(zhì)構(gòu)造簡介1、褶皺構(gòu)造湯山鎮(zhèn)湖山地區(qū)主要發(fā)育有湯山復(fù)式大背斜，在該背斜北翼發(fā)育有次一級(jí)的向斜（陡山向斜）和背斜（孔山背斜）。本次實(shí)習(xí)僅在火石峰地區(qū)觀察到孔山背斜的出露。（1）孔山背斜孔山背斜位于測區(qū)中部偏西位置，在雪浪庵盤山公路旁、火石峰盤山公路旁均有核部地層及背斜轉(zhuǎn)折端出露。背斜核部地層為上泥盆統(tǒng)五通組（D3w）石英砂巖組成，兩翼地層由老到新依次出露有：下石炭統(tǒng)金陵組（C1j）高驪山組（C1g）和州組（C1h）老虎洞組（C1l）、中石炭統(tǒng)黃龍組（C2h）、上石炭統(tǒng)船山組（C3c）以及二疊系棲霞組（P1q）地層組成。背斜核部地層五通組（D3w）石英砂巖中節(jié)理、裂隙發(fā)育，使得巖石破碎，極易風(fēng)化，巖石由新鮮顏色灰白色變?yōu)榛野咨珚A紅褐色。背斜南東翼地層傾角較緩，一般2530，（南東翼測得產(chǎn)狀：17831）；而北西翼地層較陡，常見6570，局部可見7585，（北西翼測得產(chǎn)狀：35676），因而背斜橫剖面不對(duì)稱但轉(zhuǎn)折端呈圓弧狀，軸面向南傾斜，樞紐走向近東西向，呈波狀起伏，傾伏角10。該背斜為一傾伏斜歪背斜。2、斷裂構(gòu)造在測區(qū)中列山范圍內(nèi)發(fā)育有縱向斷層和橫向斷層，前者主要為逆沖斷層，常發(fā)生在褶皺的陡翼，沿著軟弱巖層帶發(fā)生，造成地層的缺失、巖層的破碎、地層產(chǎn)狀的紊亂變陡甚至倒轉(zhuǎn)。橫向斷層常造成地層沿走向的不連續(xù)性質(zhì)，巖層近斷層處破碎，地層走向發(fā)生拖拉彎曲，地形上常造成橫向的山埡或溝谷，沿?cái)鄬訋в腥雎丁Ｑ刂承M斷層帶巖層形成硅化或赤鐵礦質(zhì)化現(xiàn)象。本次實(shí)習(xí)在明文化村內(nèi)廢棄的古代采石場內(nèi)見到的斷層構(gòu)造，介紹如下：（1）大石碑?dāng)鄬釉诖笫晕骷s50米，在該古采石場內(nèi)巖璧上，在棲霞組灰?guī)r中發(fā)育一條延伸幾十米的斷層。該斷層自巖璧向東延伸至采石場底部清晰可見。該斷層是發(fā)育于陡山大石碑向斜核部地層的一條以正斷層性質(zhì)為主的斷層。斷層證據(jù)有：（1）有明顯的斷層面存在，傾角較陡，近乎直立約7585，斷層面主體向南西傾斜（約230），（2）斷層兩盤地層產(chǎn)狀相同，巖性同為棲霞組灰?guī)r，但地層橫向不連續(xù)，發(fā)生明顯錯(cuò)動(dòng)，（3）沿?cái)鄬訋ё呦虬l(fā)育有斷層角礫巖和張節(jié)理，節(jié)理縫內(nèi)充填有梳狀的粗大方解石脈，（4）沿?cái)鄬用孀呦虬l(fā)育有構(gòu)造裂隙泉，為古代人所用水井。斷層性質(zhì)：正斷層。（四）地下水現(xiàn)象1、孔山寺泉孔山寺泉出露在孔山北坡山麓的棲霞組灰?guī)r和龍?zhí)督M煤系地層的接觸部位，泉水從石灰?guī)r裂隙中流出，注入孔山寺水庫，雨季最大水量達(dá)400噸/晝夜以上。由于棲霞組灰?guī)r相對(duì)含水導(dǎo)水，而龍?zhí)督M煤系地層相對(duì)不透水、不含水，而且又處在較低位置。當(dāng)處在相對(duì)較高位置的灰?guī)r，接受了大氣降雨和山區(qū)來的地下水補(bǔ)給時(shí)，下滲至山腳底碰到龍?zhí)督M煤系地層隔阻，水位上升，露出地表就形成了孔山寺泉。該泉因出現(xiàn)在不同透水巖性地層的接觸界面上，所以又叫接觸泉。湖山附近若干生產(chǎn)單位的用水主要依靠這股泉水。2、棒錘山泉出露在棒錘山北坡山半腰溝谷處，泉附近有一片被地下水浸潤長期處于潮濕狀態(tài)的蘆葦、沼澤地。泉水從青龍灰?guī)r的裂隙中流出，流量幾十噸/晝夜，雨季可達(dá)100200噸/晝夜。泉口有石灰華堆積。該泉水由兩側(cè)和上游的青龍群灰?guī)r和其它老地層中的地下水補(bǔ)給。主要因溝谷下切，使青龍群灰?guī)r中含水的層位出露于地表而形成。屬侵蝕泉，或切割泉。以上二泉，因補(bǔ)給區(qū)位置比泄水區(qū)位置要高，所以均具有一定的承壓性質(zhì)，故又可按水力學(xué)性質(zhì)稱為上升泉。3、湯山溫泉位于湯山鎮(zhèn)老寧杭公路西側(cè)的湯山山麓。溫泉出露有67處之多，主要泉口有三處。泉水溫度在5060，溫泉水的礦化度在1.52g/L，主要的成分為CaSO4，SO4含量高，水化學(xué)類型為硫酸鈣（鎂）型水，屬弱礦化水。泉水中含有放射性氡氣、另外還有F、Sr和Th含量也較高。氣體成份以N2為主，少量CO2和O2。溫泉流量約為2651320噸/晝夜不等，最近幾年水量有減少的跡象。溫泉大多出露在湯山東南山麓，湯山本身為一短軸穹狀背斜構(gòu)造，組成背斜核心的是寒武系的白云巖，四周為下奧陶統(tǒng)侖山灰?guī)r和中奧陶統(tǒng)的硅質(zhì)灰?guī)r，溫泉露頭大多在硅質(zhì)灰?guī)r中。溫泉主要和廣泛發(fā)育的NNE和NWW向的兩組斷裂構(gòu)造有關(guān)。這兩組斷裂構(gòu)造將石灰?guī)r切割得支離破碎，構(gòu)造破碎帶延伸很深，使地下水能發(fā)生深部循環(huán)，補(bǔ)給區(qū)補(bǔ)給得地下水，流經(jīng)徑流區(qū)使溫度升高，到排泄區(qū)泄出，由于地下水深部壓力較大，使泉水具承壓性質(zhì)，這些泉均屬裂隙成因，又稱斷層泉。如湯山小學(xué)溫泉就在NE向斷裂帶上出露，八三醫(yī)院的泉口就在NWW和NNE兩組裂隙的交會(huì)點(diǎn)上出露。溫泉水的補(bǔ)給來源：根據(jù)溫泉水的水量、水位、水溫等動(dòng)態(tài)受季節(jié)性變化的影響，說明受大氣降雨的影響，但變化幅度不大，并且滯后時(shí)間較長，又是承壓水，說明水循環(huán)深，補(bǔ)給區(qū)較遠(yuǎn)。根據(jù)溫泉水氣體成份N2、O2和大氣降雨中氣體成份相似，化學(xué)成份也與一般冷泉相似，為硫酸、重碳酸鈣鎂型水，說明水的來源主要是大氣降雨的補(bǔ)給。至于水中F、Sr、SO4和Th的異常含量，可能是補(bǔ)給區(qū)或徑流區(qū)的有關(guān)礦脈被氧化，這些元素溶解于水后被帶來的，也可能是從深部低溫?zé)嵋褐袔淼摹Ｑa(bǔ)給區(qū)可能來源于西部、北部甚至東部山區(qū)，可以是垂直滲入補(bǔ)給或側(cè)向補(bǔ)給，也可以是通過斷層帶的越層補(bǔ)給。關(guān)于溫泉熱源：（1）地?zé)嵩鰷財(cái)嗔褬?gòu)造通向地殼深部，水經(jīng)過深部循環(huán)而加熱。根據(jù)每33米溫度增加1計(jì)算，只要在深達(dá)1000米以下，溫度就能較平均氣溫增加33而達(dá)到50以上。（2）受地下巖漿熱液余熱影響湯山附近地下有多種火成巖巖脈，這些巖漿巖在深部處于相對(duì)高溫的狀態(tài)，相當(dāng)于一只熱火盆加溫源，而地表水或大氣降雨通過斷層帶入滲或流經(jīng)它的附近，接受加溫，再循環(huán)流出地表。（3）放射性元素的蛻變和硫化礦床的氧化作用，均可放出大量的熱量。（五）陽山碑材實(shí)習(xí)內(nèi)容：1、了解陽山碑材概況2、考察地層及巖性組合特征3、考察斷層構(gòu)造1、陽山碑材概況位于湖山地區(qū)的明文化村陽山公園內(nèi)，因大石碑和仿明建筑、明文化表演而成為旅游勝地。大石碑位于黃龍山北側(cè)、火石峰南側(cè)。公元1405年明成祖朱棣起兵奪得他侄兒的帝位，為籠絡(luò)人心，穩(wěn)定政局，就決定要建造一巨型石碑以表朱元璋的功德，并彰顯自己是朱元璋的嫡系。于是，他征集了全國萬余工匠依陽山南麓開鑿碑材三塊。其中碑座石材高13米，寬16米，長30.35米，重達(dá)1.6萬噸；碑身石材長49.40米，寬4.4米，高10.7米，重約8700噸左右；碑額石材高10米，長20.3米，寬8.40米，重約6千噸左右。若此碑立起總高為78米，重3.1萬噸，確為舉世罕見，碩大無朋，令人嘆為觀止。難怪清代著名詩人袁枚在洪武大石碑歌中驚嘆：“碑如長劍驚天倚，十萬駱駝拉不起”，被稱為天下第一碑。為取此石材，古代勞動(dòng)人民付出了非凡的艱辛與血汗，數(shù)千民工，石匠累死皇家采石場，今碑石附近墳頭村即是當(dāng)時(shí)民工的合葬地。這三塊石材都已成形，其中碑額已與山體分開，碑身、碑座也僅有一端相連。此石材又為何遺棄不用？說法有二：一說明朝國勢漸衰，朱棣又遷都北京，故不用；一說因南京地理與氣候所了限，不適古代的滾木與冰運(yùn)的方法，無法運(yùn)輸而不用。碑材石質(zhì)為二疊系棲霞組的臭灰?guī)r，層厚一般超過5-10m，因取材正位于一向斜的核部，故巖層傾角小，易于開采，是南京地區(qū)層厚最大并易于開采的巖石，顯示了古代人民的選材智慧。碑材巖石形成于距今約2億9千萬年，自巖石形成之后，深埋在海面之下約1000m深處，自距今2億年前，這些巖石才開始暴露于地表。碑材巖石形成的時(shí)間是南京直立人生存距今時(shí)間的450680倍，更是大石碑開采距今時(shí)間的34萬倍，足顯其古老和地球之偉力。2、地層及巖性組合特征在明朝廢棄的古采石場內(nèi)坑底，考察棲霞組地層中巖性特征。（1）地層巖性在明朝古采石場內(nèi)坑底棲霞組地層，巖性為深灰色、灰黑色的厚層狀生物微晶灰?guī)r，富含瀝青質(zhì)，有時(shí)污手，地質(zhì)錘擊之有臭味。（2）燧石巖石中可以觀察到很多黑色的燧石結(jié)核、條帶，有時(shí)呈定向排列，延伸較短；（3）方解石脈還有白色、肉紅色的粗細(xì)不等的方解石脈延伸。（4）化石蜓、珊瑚、菊石3、斷層構(gòu)造（1）大石碑碑座斷層在大石碑碑座以西約50米，在該古采石場內(nèi)巖璧上，在棲霞組灰?guī)r中發(fā)育一條延伸幾十米的斷層。該斷層自巖璧向東延伸至采石場底部清晰可見。該斷層是發(fā)育于陡山大石碑向斜核部地層的一條以正斷層性質(zhì)為主的斷層。斷層證據(jù)有： 有明顯的斷層面存在，傾角較陡，近乎直立約7585，斷層面主體向南西傾斜（約230）， 斷層兩盤地層產(chǎn)狀相同，巖性同為棲霞組灰?guī)r，但地層橫向不連續(xù)，發(fā)生明顯錯(cuò)動(dòng)， 沿?cái)鄬訋ё呦虬l(fā)育有斷層角礫巖和張節(jié)理，節(jié)理縫內(nèi)充填有梳狀的粗大方解石脈， 沿?cái)鄬用孀呦虬l(fā)育有構(gòu)造裂隙泉，為古代人所用水井。（2）大石碑碑身斷層在大石碑的碑身西側(cè)，碑身與山體之間形成了“一線天”奇觀，實(shí)乃也存在一條斷層，該斷層傾角幾乎直立，達(dá)85以上，綜合判斷該斷層為一條正斷層。斷層主要證據(jù)有：存在斷層面，其上巖石較破碎，分布有構(gòu)造巖。古代工匠就是沿著此斷層破碎帶進(jìn)行開挖，使大石碑碑身與山體容易分離，彰顯了古代勞動(dòng)人民的智慧。（六）湯山猿人洞位于湯山鎮(zhèn)西的古猿人洞的發(fā)現(xiàn)是繼云南云謀、陜西藍(lán)田、北京周口店、安徽和縣猿人之后的重大考古突破。1995年后，這里便成為對(duì)游客開放的旅游景點(diǎn)。湯山鎮(zhèn)西的雷公山中，有一個(gè)巨大的溶洞群，現(xiàn)已探明溶洞總面積達(dá)數(shù)萬平方米，目前對(duì)游人開放的有雷公洞和葫蘆洞。在雷公洞溶洞的奧陶系碳酸鹽巖中，發(fā)育有鐘乳石，其形態(tài)千奇百態(tài)，成為地質(zhì)旅游資源。1993年3月13日在葫蘆洞第四系更新統(tǒng)堆積層中，產(chǎn)有南京湯山古人類南京直立人化石（牙齒1枚、頭骨2件），以及數(shù)百件脊椎動(dòng)物化石，引起了世界的矚目。南京直立人屬晚期猿人，其生存年代與北京直立人大致相當(dāng)。兩件頭骨化石地質(zhì)年代分別為：63.7萬年52.3萬年和47.8萬年42.3萬年。南京直立人化石不僅補(bǔ)充了為數(shù)很少的中國古人類化石材料，而且因其具有與歐洲直立人和非洲直立人及早期智人較近的特征，使得該化石對(duì)中國古人類起源與進(jìn)化的研究意義更顯重大，南京地區(qū)人類史也因此向前推進(jìn)了20多萬年，證實(shí)了長江流域是中華民族的發(fā)祥地之一。南京直立人及其他脊椎動(dòng)物化石也為南京地區(qū)自然環(huán)境變遷的研究提供了重要的科學(xué)依據(jù)。在葫蘆洞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的化石還有腫骨鹿、斑鹿等十余種，這些動(dòng)物多生長在距今1.5億年前的中更新世。第二章 六合區(qū)瓜埠山地質(zhì)公園野外實(shí)習(xí)一、實(shí)習(xí)目的及任務(wù)1、觀察認(rèn)識(shí)火山巖地區(qū)（主要為玄武巖）地貌現(xiàn)象，2、觀察認(rèn)識(shí)火山巖地層及巖性，3、觀察認(rèn)識(shí)下蜀黃土、浦口組、雨花臺(tái)組地層沉積物特征。二、實(shí)習(xí)路線及觀察內(nèi)容1、觀看介紹瓜埠山地質(zhì)公園的電視記錄片（20分鐘）。2、古火山口地貌的觀察主要觀察古火山口的平頂山地貌，了解其形成的原因。3、火山口附近地區(qū)考察主要觀察認(rèn)識(shí)火山巖的類型及其特征，火山巖類型有：火山集塊巖、火山角礫巖以及火山熔巖（玄武巖），了解玄武巖柱狀節(jié)理形成的原因。4、在火山口周邊地區(qū)觀察主要觀察白堊系浦口組地層、第三系雨花臺(tái)組地層特征。了解河流沉積物的組成與特征，尋找雨花石?？疾斓谒南迪率窠M黃土的特征，觀察下蜀組黃土與下伏地層的角度不整合接觸關(guān)系。三、瓜埠山地質(zhì)概況瓜埠山地質(zhì)公園位于六合區(qū)東南14公里處，總面積3km2，以火山群石柱林群、雨花石地層群等地質(zhì)景觀為主體，以自然生態(tài)和人文景觀為輔的大型綜合性地質(zhì)公園。（一）瓜埠山火山地貌、火山巖特征瓜埠山是一座距今約500萬年前噴發(fā)形成的小型盾火山。盾狀火山(Shield Volcanoes)是指具有寬闊頂面和緩坡度側(cè)翼（盾狀）的大型火山。通常火山擠出的產(chǎn)物主要為低粘滯性的玄武巖巖漿。大多數(shù)火山如不是廣闊圓丘形的盾狀火山，就是火山坡陡峭成錐形的成層火山。盾狀火山由多層流動(dòng)性很高的熔巖堆積而成，因?yàn)槿蹘r在硬化前可以流到很遠(yuǎn)的地方，結(jié)果便形成倒置淺碟似的低矮圓丘形山。盾狀火山的山坡雖然不陡峭，但是火山本身可以非常巨大。1、玄武質(zhì)火山碎屑物由火山猛烈噴發(fā)形成，包括火山角礫、火山渣、火山彈、火山灰等。分布在玄武巖石柱附近。這些物質(zhì)在火山噴發(fā)時(shí)，由于噴發(fā)猛烈、噴發(fā)較高，快速冷卻而形成，所以無柱狀節(jié)理形成，一般具有氣孔杏仁構(gòu)造發(fā)育。這些有氣孔多的玄武質(zhì)火山碎屑物質(zhì)，膠結(jié)不好，松散，極易風(fēng)化，形成疏松狀的碎屑物質(zhì)。在山頂位置保留的黑色巖石即為原來火山通道中的火山渣，它們與柱狀節(jié)理組合在一起，猶如一座大自然雕塑的雄獅。2、熔巖由火山噴溢而形成熔巖流，慢慢冷卻就形成了黑色玄武巖。這些玄武巖主要礦物為輝石和斜長石，次要礦物為橄欖石（風(fēng)化后變成了紅褐色的伊丁石）。玄武巖外貌呈黑色，致密，堅(jiān)硬，出現(xiàn)清晰的柱狀節(jié)理，單個(gè)體一般呈五邊形、六邊形。熔巖石柱在地質(zhì)學(xué)上稱為柱狀節(jié)理，主要物質(zhì)成分是黑色玄武巖，硬度大，聲音清脆，隱晶質(zhì)，石柱整體透水性強(qiáng)。石柱形成的原因：火山噴溢形成熔巖流慢慢冷卻收縮柱狀節(jié)理，收縮的方向指向幾何中心形成五邊形、六邊形。柱狀節(jié)理的形態(tài)與冷卻面有關(guān)：冷卻面水平形成豎直節(jié)理；冷卻面垂直形成水平節(jié)理；冷卻面弧形形成聚斂或發(fā)散節(jié)理。（二）白堊系浦口地層分布在瓜埠山公園東北部山腳下一帶，時(shí)代為白堊紀(jì)（K2p），巖性為紫紅色的砂巖、粉砂巖、泥巖，風(fēng)化后形成紅壤種植有莊稼。（三）雨花臺(tái)組地層屬第三系地層（N12y），灰色、灰黃、灰綠、灰紅色或黃褐色弱固結(jié)碎屑巖，包括：礫巖、砂礫巖，砂礫巖，粉砂巖，粉砂質(zhì)泥巖。礫石成分以石英為主，其次是燧石、石英砂巖、硅質(zhì)灰?guī)r以及火山巖、變質(zhì)巖等等，礫徑一般為數(shù)厘米，少量在10厘米以上，個(gè)別大于50厘米，總體分選性中等，磨園度較好，具有定向排列。砂層具有清晰大型的斜層理。在公園東面山頂上地層測量到產(chǎn)狀。該地層為瓜埠山火山基底地層，局部地段可見火山巖侵入該地層中，為火山噴發(fā)時(shí)候巖漿灌入火山通道附近地層中，后經(jīng)采石場開采而出露地表。著名的南京雨花石就產(chǎn)自該地層。（四）下蜀組黃土下蜀組黃土分布在瓜埠山公園山頂、山坡低矮處，其上生長有樹木、植被等。時(shí)代為第四紀(jì)（Q）。下蜀黃土的主要特征：土黃色微紅色，由粘土、