工程地質(zhì)實驗報告

1、工程地質(zhì)實習(xí)報告專業(yè)年級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)老師 二一四年六月中國 南京 目錄一、實習(xí)目的-3-二、實習(xí)地點-3-三、實習(xí)時間-3-四、實習(xí)內(nèi)容-3- （一）、瓜埠山地質(zhì)公園的巖層-3- 1、瓜埠山地質(zhì)公園簡介-3- 2、玄武巖簡介-4- 3、雨花臺組沉積巖簡介-4- 4、瓜埠山玄武巖與沉積巖地層-5-（二）、參觀南京地質(zhì)博物館-12- 1、南京地質(zhì)博物館簡介-12- 2、參觀感受-12- （三）、湖山地區(qū)地層特征實習(xí)-13- 1、湖山地區(qū)簡介-13- 2、棒槌山邊坡沉積巖與斷層-13- 3、火石峰背斜剖面及邊坡治理-15- 4、陽山碑材公園斷層-17- （1）、陽山碑材公園簡介-17- （

2、2）、斷層以及向斜棲霞組地層特征-18- （3）、實習(xí)感悟-21-五、實習(xí)后記-21-一、實習(xí)目的：通過考察南京湖山湯山區(qū)域、六合火山群等典型地質(zhì)點及參觀南京地質(zhì)博物館， 加深學(xué)生對地質(zhì)學(xué)基本理論、 野外地質(zhì)工作基本技能與方法的理解。野外實習(xí)彌補了課堂學(xué)習(xí)的局限性， 同時可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)的熱情，培養(yǎng)能吃苦耐勞的意志品德。同時使得學(xué)生認識南京地區(qū)地形地貌特征、代表性地層巖性和典型地質(zhì)構(gòu)造（褶皺、斷層、節(jié)理）；初步認識水文地質(zhì)現(xiàn)象及物理地質(zhì)作用； 學(xué)會使用地質(zhì)羅盤；認真主動地觀察、測量、記錄（文字、照片、素描、信手剖面） 、采集標本和思考，完成各地質(zhì)觀察點的學(xué)習(xí)任務(wù)。二、實習(xí)地點： 六合瓜埠

3、山，湖山湯山區(qū)域三、實習(xí)時間： 2014年5月24日-2014年5月25日四、實習(xí)內(nèi)容：（一）、瓜埠山地質(zhì)公園的巖層1、瓜埠山地質(zhì)公園簡介：六合火山群地質(zhì)公園包括方山、瓜埠山、 桂子山、靈巖山、馬頭山以及駝子山等 26 座古火山。 方山位于六合縣城東 14 公里處，南隔長江與棲霞山遙遙相望，她的外形為截頭圓錐狀，全山面積約 2 平方公里。山頂平緩，內(nèi)部凹陷，凹陷處為火山口位置所在。瓜埠山又名龜山，海拔 98.7 米，位于六合瓜埠鎮(zhèn)，為新近紀火山，采石場揭露出獨特的火山機構(gòu)，其中玄武巖扇形節(jié)理景觀實屬罕見。 桂子山位于六合縣城東北約 17 公里，海拔約 60 米，形成于 590 萬年前，橄欖玄武

4、巖構(gòu)成的石柱林景觀規(guī)模巨大，世界罕見。2、玄武巖簡介：玄武巖(basalt)屬基性火山巖。漢語玄武巖一詞，引自日文。日本在兵庫縣玄武洞發(fā)現(xiàn)黑色橄欖玄武巖，故得名。玄武巖是一種基性噴出巖，主要成份是二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂（還有少量的氧化鉀、氧化鈉），其中二氧化硅含量最多，約占百分之四十五至五十左右。礦物成份主要由基性長石和輝石組成，次要礦物有橄欖石，角閃石及黑云母等，巖石均為暗色，一般為黑色，有時呈灰綠以及暗紫色等。呈斑狀結(jié)構(gòu)。氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造普遍。玄武巖是地球洋殼和月球月海的最主要組成物質(zhì)，是地球陸殼和月球月陸的重要組成物質(zhì)。玄武巖體積密度為2.83.3g/cm3，它的

5、比重比一般花崗巖、石灰?guī)r、沙巖、頁巖都重。致密者壓縮強度很大，可高達300mpa，有時更高，存在玻璃質(zhì)及氣孔時則強度有所降低有的玄武巖由于氣孔特別多，重量便減輕，甚至在水中可以浮起來。因此，把這種多孔體輕的玄武巖，叫做浮石。玄武巖耐久性甚高，節(jié)理多。玄武巖的按產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境，玄武巖分4種：發(fā)育于深海洋脊的玄武巖。發(fā)育于洋盆內(nèi)群島和海山的玄武巖。發(fā)育于島弧和活動大陸邊緣的玄武巖。發(fā)育于大陸內(nèi)部的玄武巖。3、雨花臺組沉積巖簡介：雨花臺組由灰黃色、黃褐色、灰色中層厚層砂礫巖和砂巖構(gòu)成，弱固結(jié)，礫主要為燧石質(zhì)、石英質(zhì)（瑪瑙，即雨花石） ，磨圓度較好，分選性多樣，礫間為砂、粉巖，砂層中斜層理發(fā)育，可見厚

6、度 12m 左右。4、瓜埠山玄武巖與沉積巖地層： 我們進入瓜埠山地質(zhì)公園之后首先看到了一個殘存的火山機構(gòu)，整個火山機構(gòu)呈一個盆狀結(jié)構(gòu)，里面積滿了水，形成了一個小湖，水中還突出來一塊很大的方山組玄武巖，在盆狀的火山機構(gòu)的周圍的巖石都是方山組玄武巖而且玄武巖的柱狀節(jié)理十分明顯。 在火山機構(gòu)的旁邊有一塊火山集塊巖，火山集塊巖是火山碎屑巖的一種，多分布在火山口附近，此處的這個火山集塊巖呈灰黑色，其中包裹的碎屑粒徑都較大且棱角分明，而且這個集塊巖的硬度很小，用地質(zhì)錘輕輕敲擊就能從上面敲下來，敲下來的集塊巖并不是一塊一塊很整齊的，而是以碎屑的形式從巖體上分離下來，而且分離之后可以更加明顯的看出來碎屑的棱角

7、。在火山碎屑巖的旁邊是從山上剝離下來的玄武巖標本，整個玄武巖呈五邊形柱狀體，節(jié)理面并不是十分平整，反倒是呈現(xiàn)出曲線狀，質(zhì)地堅硬，很難用地質(zhì)錘從上面將巖石敲擊下來，該玄武巖的外表面呈灰白色，但是當你從上面敲下來一部分之后就露出了巖石本身的灰黑色的本色，而表面的灰白色層是由于長期風(fēng)化而形成的。不僅如此，這些玄武巖上面還能夠看出來很明顯的氣泡，這是玄武巖十分重要的一個特征，因為玄武巖是巖漿巖的一種，在冷卻成巖的過程之中，巖漿不可能完全密實，會在巖漿之中形成很多的氣泡，當玄武巖形成之后巖石上也會有相應(yīng)的氣泡存在。而且可以看到在玄武巖的表面有很多橄欖石的包體，這說明了形成這個玄武巖的巖漿來自很深的地方。

8、在敲開玄武巖之后可以看到其中并不是完完全全的灰黑色，其中還有很多的白色點狀物質(zhì)，應(yīng)該是長石晶粒構(gòu)成的。而且新鮮的玄武巖節(jié)理面有白色的長石覆蓋在上面。瓜埠山的呈現(xiàn)出多種多樣的節(jié)理形式。瓜埠山最有名的獅子頭景點，這個獅子頭全部是由玄武巖構(gòu)成的，之所以稱他為獅子頭是因為這里的玄武巖呈現(xiàn)出十分罕見倒扇形柱狀節(jié)理，由于上部進行了加固，整個巖體就呈現(xiàn)出一個獅子頭的形狀，可以說是十分罕見的，之所以會形成這樣的罕見的倒扇形的玄武巖柱狀節(jié)理是因為該處的火山經(jīng)過幾次的噴發(fā)，每次噴發(fā)的時候，火山口都因為各種原因縮小，經(jīng)過了多次的噴發(fā)與冷卻之后就形成了這樣一個罕見的倒扇形玄武巖柱狀節(jié)理，往上仔細觀察還會發(fā)現(xiàn)有火山脖子

9、的殘留，周圍還殘留有火山集塊巖。玄武巖的正扇形的柱狀節(jié)理，而且此處的玄武巖呈現(xiàn)出很明顯的分層現(xiàn)象，我們可以很清楚的看到上部的玄武巖向凌空方向產(chǎn)生了一個轉(zhuǎn)動，這是很明顯的巖體的傾倒變形，這樣的傾倒變形的巖體是比較危險的，一旦有大雨或者是地震就會使得這些凸出來的巖石破壞。 另外的，瓜埠山的玄武巖還呈現(xiàn)出在同一位置出現(xiàn)不同產(chǎn)狀的玄武巖。下部的玄武巖是一個近似于垂直于地面的產(chǎn)狀，但是上部的玄武巖的產(chǎn)狀卻是一個近水平的產(chǎn)狀，分層十分的明顯?？梢耘袛嗌蠈拥男鋷r年代較新。而之所以形成這樣的不同產(chǎn)狀的交叉是由于兩次不同的巖漿活動造成的，第二次的巖漿水平流過，從而形成了水平柱狀節(jié)理的玄武巖。不同產(chǎn)狀的玄武巖玄

10、武巖的傾斜變形 瓜埠山還有豐富的沉積巖，其中以雨花臺組與赤山組紅砂為代表，雨花臺組與赤山組之間的接觸有多種形式，有的地方時整合接觸，有的地方是角度不整合。雨花臺組沉積巖形成于新近紀，顏色為黃色，在雨花臺組沉積巖中含有卵石，叫做雨花石，即雨花石就是出產(chǎn)于雨花臺組的卵石，還可以觀察到雨花臺組巖層之中穿插著許多的玄武巖，由此可以判斷雨花臺組的早于玄武巖的形成，同時由雨花臺組出產(chǎn)卵石以及淺黃色的顏色可以判斷在雨花臺組形成的時候，南京地區(qū)是一片汪洋。赤山組紅砂巖是屬于白堊系，呈現(xiàn)出深紅色，位于雨花臺組下面。瓜埠山的紅砂巖明顯的分為粗砂巖與細砂巖，層理分明，之所以會呈現(xiàn)出紅色是因為其中含有的三氧化二鐵以及

11、當時的成巖環(huán)境為盆地相的氧化環(huán)境。赤山組中還含有許多礫石，從其中含有礫石以及當時的氧化的成巖環(huán)境可以推斷出在白堊紀時期的南京是一片陸地，滄海桑田的變化最終形成了瓜埠山的雨花臺組與赤山組紅砂巖。雨花臺組赤山組紅砂巖細部在瓜埠山，還能看到多個巖層組合在一起的地層，該地層最下部為赤山組與火山碎屑巖，火山碎屑巖中還可以看到很多的火山蛋，在火山碎屑巖與赤山組的交界處赤山組由于高溫產(chǎn)生變質(zhì)形成了變質(zhì)巖，上面的雨花臺組與下面的呈角度不整合接觸，其中穿插玄武巖，雨花雨花臺組的旁邊是由火山碎屑巖經(jīng)過長時間的風(fēng)化礦物產(chǎn)生離析形成的白色的風(fēng)化輪，看上去就像是一幅畫。下蜀組黃土形成于第四紀處在最上面，與下面的巖層呈角

12、度不整合，標志著它的形成時間最短，下蜀組黃土有明顯的豎向節(jié)理?？梢哉f此處的巖層反映了瓜埠山地區(qū)所經(jīng)歷的各個時期，包含了很大的信息量，是十分值得學(xué)習(xí)觀察研究的。變質(zhì)巖部分雨花臺組赤山組方山組火山碎屑巖因風(fēng)化形成的風(fēng)化輪下蜀組方山組5、實習(xí)體會：瓜埠山的實習(xí)，讓我對各種火山巖有了更進一步的了解，有了更加直觀的認識，記住了玄武巖的形成以及相關(guān)的特點，了解了沉積巖的形成環(huán)境，直觀的認識了整合接觸與角度不整合接觸，加深了對課本上相應(yīng)知識的理解。在實習(xí)之中最令我印象深刻的是玄武巖的柱狀節(jié)理，一根根整整齊齊的五邊形柱狀石柱佇立在山上，壯觀挺拔，灰黑色的外表仿佛昭示著他的歷史的厚重感。另外印象比較深刻的是雨花

13、臺組，沒想到出產(chǎn)漂亮的雨花石的地層竟然是那么的不起眼，看來我們真的是不能從外表來推斷一個巖層的價值，大自然總是會給我們許多意想不到的東西。（二）、參觀南京地質(zhì)博物館1、南京地質(zhì)博物館簡介：南京地質(zhì)博物館原名地質(zhì)礦產(chǎn)陳列館，建于1935年，其前身是1913年成立于北京的工商部地質(zhì)調(diào)查所礦產(chǎn)陳列室，迄今已有70多年歷史。南京地質(zhì)博物館現(xiàn)已形成由老館和新館組成的一個內(nèi)容相對完整、國內(nèi)一流的地質(zhì)博物館展示體系，涵蓋中國近現(xiàn)代地質(zhì)發(fā)展歷史、地球和生命的起源、巖石與礦物賞析、礦產(chǎn)資源與環(huán)境保護宣傳，以及恐龍世界復(fù)原等內(nèi)容，構(gòu)成生動有趣、富于科普教育意義和地學(xué)知識宣教的綜合性地學(xué)博物館。 2、參觀感受： 參

14、觀南京地質(zhì)博物館給我最大的感受就是開闊了自己的視野，在博物館之中展出的好多東西都是之前從來沒有見過的或者說是只見過相應(yīng)的照片。老館門前的碩大的水晶，寶石展館里的鉆石，紅寶石等寶石，片狀方解石構(gòu)成的觀賞石，大型的紫水晶以及其他的各種珍稀礦石都讓我大開眼界。而新館的恐龍館，行星館，生命館等讓我感受到了大自然的奇妙以及地質(zhì)學(xué)原來不僅僅是和巖石打交道，他還能在巖石之中揭示大自然的秘密，給我們帶來許多珍貴的東西而且在參觀中我還了解到了中國的地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷史，體會到了地質(zhì)學(xué)發(fā)展的艱辛與不易，感受到了地質(zhì)前輩們所投入的心血，也加深了我對地質(zhì)的熱愛。 方解石（觀賞石） 紫水晶（三）、湖山地區(qū)地層特征實習(xí)：1、

15、湖山地區(qū)簡介：湖山地區(qū)位于寧鎮(zhèn)褶皺束的南帶，有三列山組成，其走向北東東北列山海拔高度在 120169 米，包括泉山與棒錘山（轟隆山）；中列山山勢較高，一般標高為 160250 米，包括黃龍山、團山、孔山、陡山、狼山等，主峰孔山高 341.8米；南列山簡稱湯山，其主峰標高為 292.3 米。三列山之間是兩個谷地。2、棒槌山邊坡沉積巖與斷層:第一處實習(xí)地方為一個人工坡面，是一個邊坡工程，對于地質(zhì)工程來說有三大工程：邊坡工程，地基工程，地下工程。這個人工開挖的邊坡使得巖石裸露出來，可以很明顯的看到該處沉積巖的特征。此處的地層屬于三疊系青龍組。對于沉積巖來說主要分為泥質(zhì)巖，是由泥土經(jīng)過成巖作用而形成的

16、，其中的主要成分為粘土礦物，質(zhì)軟，可以用指甲摳下來；第二類為砂巖，是由砂子膠結(jié)而成的巖石，其中的主要成分為石英，硬度比鐵制物品大；第三類巖石為灰?guī)r，又稱石灰?guī)r，可以用來生產(chǎn)石灰。區(qū)分三種沉積巖的方法：泥巖比其他兩種都軟，用鐵制東西在巖石上劃一劃，如果有白色條紋就是灰?guī)r，反之就是砂巖。除了以上三種沉積巖，還有少量的礫巖也是屬于沉積巖的。此處的地層由于構(gòu)造運動而使得原本的水平地層產(chǎn)生了一定的傾斜，但是并沒有改變巖層的上下關(guān)系，可以看到從西南往東北地層是逐漸變年輕的。青龍組的下部以泥巖與頁巖為主，泥巖與頁巖的主要區(qū)別在于頁巖的層理十分發(fā)達，最薄的地方可以達到一張紙的厚度，而泥巖是一塊一塊的，在往上走

17、會發(fā)現(xiàn)慢慢的其中出現(xiàn)了一些灰?guī)r，灰?guī)r的厚度不一；再往上走泥巖的含量降低，灰?guī)r所占比例進一步增大，到最后則是以灰?guī)r為主。在此處我們還用地質(zhì)羅盤對青龍組的巖層的產(chǎn)狀進行了測量，此處的巖層的傾向為220度，走向為130度，傾角為49度。羅盤的使用應(yīng)該注意在量傾向的時候注意自己判斷傾向的大致方位從而確定在讀數(shù)的時候是讀南針還是北針。再往前走是一個斷層，能夠很清楚的看到灰?guī)r從斷層處斷開使得原本在同一位置打灰?guī)r上下錯開了，而且在斷層所處的巖層屬于比較新的巖層，由此可也判斷斷層大概出現(xiàn)在那個年代。使用羅盤測量巖石產(chǎn)狀三疊系青龍組斷層3、火石峰背斜剖面及邊坡治理火石峰有一部分由石炭系高驪山組巖層構(gòu)成，而且此處

18、的巖層顏色呈現(xiàn)出多種多樣，有紅色，紫紅色，黃色，灰色等等。之所以有如此多的顏色變化主要是由于當時的沉積環(huán)境變化，陸地的沉積環(huán)境屬于氧化的沉積環(huán)境，形成的巖石主要是紅色，淺水的成巖環(huán)境屬于弱氧化弱還原的環(huán)境，主要形成淡黃色，灰色，綠色的巖石，而比較深的水環(huán)境中主要形成黑色的巖石。而主要控制此處巖石顏色的元素是鐵，鐵在不同是環(huán)境下由于鐵元素的化合價不同從而呈現(xiàn)出不同的顏色，例如：全為三價鐵呈現(xiàn)出紅色。由此可以判斷出此處的水面時高時低，正是所謂的滄海桑田才造就了現(xiàn)在的多彩的巖石。沿另一條路往火石峰上走，主要的巖層為石炭系黃龍組的灰?guī)r與泥盆系五通組的砂巖構(gòu)成，整條路都處在一個背斜之上。路旁是一條十分寬

19、的山溝，這個山溝原本是一座山的，因為長期的開采使得它變成了山溝，改變了此處的地形地貌。繼續(xù)往上走就看到了整個褶皺的核部，可以很明顯的觀察到核部是向上凸的，由此可以證明這是一個背斜。很明顯核部兩側(cè)的巖層產(chǎn)狀完全不同，而且核部的上部有一部分因為風(fēng)化作用已經(jīng)被削平了，可以看到巖層呈現(xiàn)出新老老新的分布。背斜的兩翼在此處都很完整的顯示出來。路的盡頭是一處整治現(xiàn)場可以看到在主要為灰?guī)r的山上突出有很多的塊狀混凝土，上面生長了很多的樹，這個其實是對開采完的礦山的一種治理方法，在巖壁上用混凝土澆筑出花盆一樣的東西，上面種上植物，在運用噴灌技術(shù)進行植物的養(yǎng)護，多年之后就能夠使得原本裸露的巖體變成綠色的山。褶皺簡介

20、：巖層在形成時，一般是水平的。巖層在構(gòu)造運動作用下，因受力而發(fā)生彎曲，一個彎曲稱褶曲，如果發(fā)生的是一系列波狀的彎曲變形，就叫褶皺。 火石峰褶皺核部 褶皺示意圖高驪山組山體綠化治理4、陽山碑材公園斷層（1）、陽山碑材公園簡介：陽山(古稱雁門山)位于湯山風(fēng)景旅游區(qū)的西北角，1405年明朝皇帝朱棣為了給其父朱元璋歌功頌德，征集了全國能工巧匠數(shù)千人，在此沿山開鑿了三塊巨型碑材，其一是碑座(高17米、寬29.5米、厚12米、重16250噸)其二是碑(身高51米、寬14.2米、厚4.5米、重8799噸)其三是碑額(高10米，寬22米，厚10.3米，重6118噸)如果將三者相加在一起，就形成了一塊完整的巨碑

21、，其高度為78米，相當于現(xiàn)代28層樓高，總重量可達31167噸，實為世界之罕見，天下之奇觀。在大石碑所處的地方有一個正斷層、縱向逆沖斷層帶，而大石碑向斜核部地層屬于棲霞組。斷層以及棲霞組的地層特征為此次實習(xí)的主要觀察學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（2）、斷層以及向斜棲霞組地層特征：從山下上山到陽山石碑所處的地方，上山的路所處的地方是一個大的正斷層，斷層所過之處都有很明顯的斷層特征，可以看到有很多的灰?guī)r在形成斷層時破碎之后有經(jīng)過成巖作用重新膠結(jié)成的巖石（斷層角礫巖），同時還可以看見有很多的硅質(zhì)結(jié)核夾雜在石灰?guī)r之中，這是因為當時的成巖環(huán)境為海相，水中有很多的硅質(zhì)成分結(jié)晶析出然后沉積在石灰?guī)r之中，最后就形成了現(xiàn)在的這

22、種巖石。斷層所處的地方是一個向斜的核部，巖層都是屬于二疊系棲霞組的灰?guī)r，而且灰?guī)r的體積很大完整性十分的好，是造碑取材的十分合適的地方。整個向斜是往東揚起往西傾覆，而這個斷層所處的是向斜的南翼。向斜的地層往南越來越老。但是這個巨大的斷層并不是平整的，在斷層之上還能夠看到明顯的牽引構(gòu)造，所謂的牽引構(gòu)造指的是斷層兩盤沿斷層面作相對滑動時，斷層附近的巖層因受斷層面摩擦力拖曳而產(chǎn)生的弧形彎曲現(xiàn)象。而且這個斷層并不是唯一的斷層，在大斷層的南邊的巖石層上還能夠看到有水從巖層之中滲出，這標志著在滲水處有一個很小的斷層存在；在大斷層的北邊我們可以看到一塊很厚的灰?guī)r在一段是向西傾的，然后突然就上升了很大的距離，和原來的巖層錯開了，之后才有按照原來的方向進行延伸，很明顯的這也是一個斷層，因為構(gòu)造運動，但是從這一個面的情況我們無法判斷這個斷層是怎樣形成的，是因為水平構(gòu)造運動形成的呢？還是因為垂直構(gòu)造運動形成的？或者是正斷層與平移斷層組合而成的呢？如果要確定到底斷層是怎樣形成的我們就必須將斷層面的巖石取出來，觀察巖石上的擦痕（斷層在形成的時候會因為巖石之間的摩擦而在斷層面上留下相應(yīng)的痕跡，根據(jù)痕跡的方向就可判定