青島理工大學(xué) 工程地質(zhì)實習(xí)報告

1、土木工程學(xué)院工程地質(zhì)實習(xí)報告書專 業(yè)：土木工程班 級：建工112姓 名：劉琦學(xué) 號：201104121指導(dǎo)教師： 2013年 9 月 14 日 工程地質(zhì)實習(xí)報告第1章 緒言1.1 熟悉常見礦物的化學(xué)成分、形狀、顏色等各種形態(tài)特征和其描述方法；了解礦物各種物理性質(zhì)之間的相互關(guān)系；學(xué)會肉眼鑒定巖漿巖、沉積巖與變質(zhì)巖的基本方法；熟悉各種地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象的一般特征；學(xué)會觀察與認識典型地質(zhì)構(gòu)造的基本方法；掌握一些常見地質(zhì)構(gòu)造的基本特征。工程地質(zhì)學(xué)實習(xí)能夠使我們加深對課本知識的理解與運用，通過野外地質(zhì)觀察記錄使我們進一步了認識巖石的類型及特征，地質(zhì)構(gòu)造與巖體結(jié)構(gòu)體系，加深我們們對課堂理論知識的理解，增強知識運

2、用能力。·1.1.1野外地質(zhì)觀察進行野外地質(zhì)觀察必須做好記錄，地質(zhì)記錄是最寶貴的原始資料，我們要了解在本觀察點著重觀察的地質(zhì)構(gòu)造特點，詳細記錄觀察內(nèi)容。·1.1.2標(biāo)本采集野外地質(zhì)工作的過程是收集地質(zhì)資料的過程，地質(zhì)資料除了文字的記錄和各種圖件以外，標(biāo)本則是不可缺少的實際資料。因此在野外應(yīng)注意采集標(biāo)本，如地層標(biāo)本、巖石標(biāo)本、化石標(biāo)本、礦物標(biāo)本等。1.2 實習(xí)內(nèi)容觀察礦物的形態(tài)及物理力學(xué)性質(zhì)；常見巖石的觀察與鑒定；地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象的觀察與認識。1.3 實習(xí)要求1按時出勤。2注意保護地質(zhì)遺跡，不亂攀爬和敲擊。離保護對象有一定距離。聽從教師和公園管理人員安排。3仔細觀察，詳細記錄，認

3、真思考。4認真的完成實習(xí)實習(xí)報告，要求簡明扼要，圖文并茂。1.4人員組成土木工程學(xué)院全體學(xué)生及工程地質(zhì)老師共同進行本次工程地質(zhì)實習(xí)。1.5實習(xí)時間及地點2013年9月14日星期六上午9點至11點。即墨馬山國家級保護區(qū)。第2章 野外實習(xí)區(qū)概況2.1馬山國家地質(zhì)公園概況馬山自然保護區(qū)位于即墨市西部，大信鎮(zhèn)和營上鎮(zhèn)的交界處，由馬山、大山、寶鞍山、 團山和長嶺組成，最高海撥233米。馬山保護區(qū)內(nèi)有世界罕見的石柱群、硅化木等寶貴的地質(zhì)遺跡，具有很高的科研和旅游觀賞價值，94年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)為國家級自然保護區(qū)，規(guī)劃面積774平方公里。馬山的人文歷史悠久，據(jù)馬山志記載，歷史上的馬山曾是宗教圣地，明、清初香火甚

4、盛，在膠東半島具有較高的知名度。馬山保護區(qū)現(xiàn)已對外開放的景點有9處，自然景觀硅化木、石柱群極具觀賞價值，已修復(fù)的人文景點有玉皇殿、白云庵，近幾年新建的景點有即墨大夫、千佛洞、狐仙居、動物園和山門等。每年農(nóng)歷“6.28”的民間山會活動，頗具規(guī)模。2.2自然地理狀況保護區(qū)內(nèi)地層單一，出露地層為白堊系萊陽群，主要巖性為紫紅、黃綠色中細粒長砂巖、含礫砂巖夾砂礫巖、鈣質(zhì)粉砂巖、偶夾砂巖。特別是經(jīng)多年采石，開挖揭露出了馬山綠色次火山巖柱狀節(jié)理，形成了若干筆直挺拔柱狀節(jié)理形態(tài)的人工露頭景觀，俗稱“石柱群”。同時馬山山體是一個集沉積巖、火山巖、接觸變質(zhì)巖、動植物化石等多種地質(zhì)現(xiàn)象為一體的綜合性的“地質(zhì)寶庫”，

5、 馬山國家級自然保護區(qū)位置是豐富的地質(zhì)資源集中于一地，世界上少有的“天然地質(zhì)博物館”。除地質(zhì)遺跡外，保護區(qū)內(nèi)還有云皇殿、白云庵、千佛洞等人文古跡。馬山位于即墨城西約7公里，由4個相連的山包組成，形如馬鞍，故又稱“馬鞍山”，最高峰海拔211米。山上盛產(chǎn)安山玢巖，多為灰綠、灰褐色，為約1億年前巖漿涌出地表冷凝而成。山之西南部呈現(xiàn)四方柱狀節(jié)理，株體截面直徑約1米左右，高約30余米，筆直挺拔，排列緊密，恰似一片密林，蔚為壯觀，故名“馬山石林”。柱狀節(jié)理石林多發(fā)育于玄武巖中，一般呈六棱或五棱柱狀，而馬山石林發(fā)育于安山巖中，且呈四方形，在地質(zhì)學(xué)中較為罕見。 馬山一帶地質(zhì)藏有豐富的木化石，學(xué)名“硅化木”，直

6、徑數(shù)十厘米不等，高者10余米，其形狀、紋理與樹木無異。馬山地區(qū)木化石數(shù)量、規(guī)模均為國內(nèi)罕見，最著名的是1983年發(fā)現(xiàn)的一塊重約2噸、長6米、粗端直經(jīng)70厘米、細端60厘米的南洋杉木化石，屬白堊世紀(jì)，為中國發(fā)現(xiàn)的木化石中的一個新種類。該化石樹干整體有橫斷紋理，斷為12段，紋理明顯，年輪清晰，具有重要的科研和觀賞價值。第3章 巖石與礦物從巖性上討論,本區(qū)在周圍1平方公里的范圍內(nèi)表現(xiàn)出安山玢巖直接覆蓋在沉積巖上,其下伏沉積巖主要為具有河湖相沉積特征的萊陽組砂巖、粉砂巖，可見典型的粒序沉積、遞變層理及交錯層理，二者接觸界限清晰，并發(fā)育有安山玢巖的原生柱狀節(jié)理。安山巖顏色呈灰色，經(jīng)次生變化后往往呈現(xiàn)灰褐

7、、灰綠，多數(shù)為半晶質(zhì)斑狀結(jié)構(gòu)，少數(shù)為無斑隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，常見塊狀構(gòu)造，馬山的安山玢巖巖石風(fēng)化后呈黃綠色，新鮮面為深灰綠色或翠綠色。綠色安山玢巖具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶含量少，主要由板條狀斜長石、鉀長石和石英組成，巖體內(nèi)部往往具有少量的氣孔和晶洞，呈圓球狀或橢球狀，晶洞內(nèi)充填有方解石、冰洲石、綠泥石和沸石等次生礦物。綠色安山玢巖為一次火山巖相，超淺成侵入體，當(dāng)巖體侵入定位時，由于溫度急劇下降，巖體冷凝時受巖體表面張力的作用，質(zhì)點平行排列及均勻收縮而形成近直立的原生柱狀節(jié)理，此種節(jié)理均為封閉型，裂隙面平直光滑。由于區(qū)內(nèi)發(fā)育兩組或三組原生垂直節(jié)理，將巖體切成四方柱或五、六方柱體。3.1 綠色安山玢巖（巖漿巖）區(qū)

8、內(nèi)的綠色安山玢巖應(yīng)為一超淺成次火山巖相的中性侵入體，地下熔融的中性巖漿，于燕山晚期沿著北北東向大斷裂所派生的北西310度方向的次一級斷裂侵入到萊陽群地層中，經(jīng)冷凝后，形成次火山巖侵入體，與圍巖呈侵入接觸關(guān)系，在145高地和211.1高地以東巖體超伏于萊陽群之上，局部地段具流動構(gòu)造，成份結(jié)構(gòu)單一。在時間上，安山玢巖的生成與白堊世大規(guī)模的火山活動同步或稍晚；在空間上主要與即墨一帶的青山群火山巖一火山碎屑巖伴生；在成份上與中性火山噴出巖相似。綠色安山玢巖巖體長軸呈310度方向展布，地貌上呈渾圓狀山丘，巖石風(fēng)化后呈黃綠色，新鮮面為深灰綠色或翠綠色。綠色安山玢巖具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶含量少，主要由板條狀斜長石

9、、鉀長石和石英組成，巖體內(nèi)部往往具有少量的氣孔和晶洞，呈圓球狀或橢球狀，晶洞內(nèi)充填有方解石、冰洲石、綠泥石和沸石等次生礦物。綠色安山玢巖為一次火山巖相，超淺成侵入體，當(dāng)巖體侵入定位時，由于溫度急劇下降，巖體冷凝時受巖體表面張力的作用，質(zhì)點平行排列及均勻收縮而形成近直立的原生柱狀節(jié)理，此種節(jié)理均為封閉型，裂隙面平直光滑。由于區(qū)內(nèi)發(fā)育兩組或三組原生垂直節(jié)理，將巖體切成四方柱或五、六方柱體，節(jié)理間距一般為60100厘米。巖石顏色鮮艷，色澤光亮協(xié)調(diào)，質(zhì)地細膩，無裂紋，硬度高，塊度大，是天然的優(yōu)質(zhì)建筑工藝飾材。根據(jù)其特征，當(dāng)?shù)厝∶麨椤榜R山翠玉”，又是一種優(yōu)質(zhì)的工藝美術(shù)雕刻原料，曾以遠銷日本而馳名。3.2

10、 硅化木（木化石）硅化木廣布于馬山周圍的沉積巖層中。據(jù)專家考證，早在一億三千萬年前的中生代，馬山地區(qū)曾為“古萊陽湖”的一部分，其上游生長著大量的古樹。而后，順流而下被擱淺在這里，地殼變動時，在高溫、高壓、斷氧的特定條件下，形成了化石。馬山硅化木分布廣，數(shù)量多，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)20多株。其木質(zhì)構(gòu)造，屬松柏類的南洋杉科。1992年發(fā)現(xiàn)的一株硅化木，樹干長13米，平均直徑達0.85米，硅化完全，年輪清晰，根枝疤節(jié)保存完好，這在我國沿海地區(qū)實屬罕見?；堑貙拥脑加涗?，通過對化石的研究，可以恢復(fù)古生物的屬種，從而進一步判斷當(dāng)時的古地理、古氣候、古環(huán)境，因此極具科研價值。硅化木也稱木化石。數(shù)億年前的樹木因種種

11、原因被埋入地下，在地層中，樹干周圍的化學(xué)物質(zhì)如二氧化硅、硫化鐵、碳酸鈣等在地下水的作用下進入到樹木內(nèi)部，替換了原來的木質(zhì)成分，保留了樹木的形態(tài)，經(jīng)過石化作用形成了木化石。因為所含的二氧化硅成分多，所以，常常稱為硅化木。馬山硅化木是中生代地層中形體碩大、保存完好的硅化木群落。目前在馬山已發(fā)現(xiàn)二十多株硅化木。其中較大且保存完整的有十多株，在馬山西北麓發(fā)現(xiàn)的最大的一株被鑒定為南洋杉，樹干長米，平均直徑·米，樹根、疤節(jié)、年輪清晰可見，非常罕見。盡管國內(nèi)有不少有關(guān)硅化木的報道，但在這樣特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件下，分布如此密集、保存如此完整的大型硅化木群尚不多見。第4章 地質(zhì)構(gòu)造馬山地層的形成為早白堊

12、紀(jì)早期，其區(qū)域地層劃分屬萊陽群曲格莊組。其巖石類型分別由沉積巖和火山巖組成，其中蘊藏著較豐富的硅化木和獨特的安山巖柱狀節(jié)理，從而形成了一個集沉積巖、火山巖、接觸變質(zhì)巖、古生物化石等多種地質(zhì)現(xiàn)象為一體的綜合性地質(zhì)寶庫"。從構(gòu)造上講，本區(qū)位于北西西向的馬山-王哥莊斷裂之上，此斷裂與即墨斷裂、滄口斷裂、劈石口斷裂等組成的北北東向構(gòu)造帶相比形成較晚，規(guī)模最小，它切錯了北東向主導(dǎo)斷裂，二者構(gòu)成不對稱共軛構(gòu)造, 服從于青島周邊的構(gòu)造背景。4.1斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造是常見的地質(zhì)構(gòu)造，它是由于巖體、巖層受力作用發(fā)生變形，當(dāng)所受的力超過巖石本身強度時巖石的連續(xù)性和完整性遭到破壞，包括節(jié)理和斷層。（馬山隨處

13、可見的斷裂構(gòu)造）馬山的典型斷裂構(gòu)造是節(jié)理，其中以馬山石林最具代表性。石林是馬山最具保護價值的自然遺跡，淺粗面火山巖柱狀節(jié)理石柱群是世界“三大石群”之一，已揭露的團山和長嶺兩座低山全部由粗面英安巖柱狀節(jié)理分割成的巨大石柱群組成，柱體直徑一般在1.01.5m之間，柱體長25m(地表以下延深可達60m)，形態(tài)以四邊形為主，也有五邊形、六邊形的。團山主體筆立挺拔，長嶺柱體呈扇形展布。據(jù)一些當(dāng)?shù)赝瑢W(xué)介紹，由于石頭中具有柱狀節(jié)理，極其便于開采，巖石顏色鮮艷，色澤光亮協(xié)調(diào)，質(zhì)地細膩，無裂紋，硬度高，塊度大，是天然的優(yōu)質(zhì)建筑工藝飾材，在當(dāng)?shù)赜泻荛L的開采歷史。4.2沉積構(gòu)造沉積構(gòu)造是指沉積巖各個組成部分之間的空

14、間分布和排列方式。它是沉積物沉積時或沉積之后，由于物理作用、化學(xué)作用及生物作用形成的。在沉積物形成過程中及沉積固結(jié)成巖之前形成的構(gòu)造，叫原生構(gòu)造，例如層理及層面構(gòu)造；固結(jié)成巖之后形成的構(gòu)造為次生構(gòu)造，例如縫合線等。研究沉積巖的原生構(gòu)造，可以確定沉積介質(zhì)的營力及流動狀態(tài)，從而有助于分析沉積環(huán)境，有的還可確定地層的頂?shù)讓有虻?。沉積構(gòu)造用來描述沉積巖各組成部分的這種分布與排列，是沉積作用與過程、古環(huán)境以及礦床發(fā)育的重要標(biāo)志。馬山區(qū)域內(nèi)的沉積巖層屬中生代白堊紀(jì)萊陽群曲格莊組，為萊陽群的最上層部位。該組為河流相，山麓洪積相粗碎屑堆積，一般以中、粗粒砂巖、砂礫巖為主、兼有漫灘相或局部淺湖相的細碎屑沉積。區(qū)

15、域沉積巖之沉積構(gòu)造特征，屬較典型的網(wǎng)狀河流相沉積。大型交錯層理、槽狀交錯層理及斜層理隨處可見。在山之北坡各采石場中沿坑壁可觀察到極好的垂直剖面，如大型泄水構(gòu)造、抱卷層理、大型交錯層理等。另在馬山東坡還可以同時見到向上變細和向上變粗兩種沉積層序。測量巖層產(chǎn)狀可以斷定，馬山地區(qū)當(dāng)年有一古水流，方向為自北向南。4.3接觸變質(zhì)帶接觸變質(zhì)作用又稱熱力接觸變質(zhì)作用，是由于巖漿的活動散發(fā)出的熱量和析出的氣態(tài)或液態(tài)溶液引起的變質(zhì)作用。主要發(fā)生在巖漿體周圍接觸帶的圍巖中。根據(jù)變質(zhì)作用過程中有無交代作用又可分為2個亞類：熱接觸變質(zhì)作用：以熱力（高溫）作用為主，原巖發(fā)生重結(jié)晶，而化學(xué)成分沒有顯著改變，沒有明顯的交代

16、作用，如斑點板巖、角巖等；接觸交代變質(zhì)作用；除熱力作用外，伴隨有顯著的交代作用，原巖的化學(xué)成分發(fā)生明顯改變，如矽卡巖等。 同樣在玉皇頂由于巖漿的入侵及對圍巖的烘烤諸因素，在接觸帶部位沉積巖發(fā)生了不同程度的接觸變質(zhì)作用。在馬山極頂東麓可見紫色、灰色粉砂巖及細砂巖發(fā)生角化，但尚未形成角巖，以及沉巖體邊緣不規(guī)則分布的黑色角巖。在火山巖中也可見到砂礫巖捕虜體。長達幾百米的接觸變質(zhì)巖，將火山巖和沉積巖截然分開，宛如一條黑色長龍，極其壯觀，具有非常高的觀賞及科研價值。 第五章 常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象對各種類型工程建設(shè)的影響實例巖體中的節(jié)理，在工程上除有利于開挖外，對巖體的強度和穩(wěn)定性均有不利的影響。巖體中存在

17、節(jié)理，破壞了巖體的整體性，促進巖體風(fēng)化速度，增強巖體的透水性，因而使巖體的強度和穩(wěn)定性降低。當(dāng)節(jié)理主要發(fā)育方向與線形工程路線走向平行，傾向與邊坡一致時，不論巖體的產(chǎn)狀如何，都容易發(fā)生崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。在路基施工中，如果巖體存在節(jié)理，還會影響爆破作業(yè)的效果。所以，當(dāng)節(jié)理有可能成為影響工程設(shè)計的重要因素是，應(yīng)當(dāng)對節(jié)理進行深入的調(diào)查研究，詳細論證節(jié)理對巖體工程建筑條件的影響，采取相應(yīng)措施，以保證建筑物的穩(wěn)定和正常使用。5.1加拿大特朗斯康谷倉加拿大特朗斯康谷倉，由于地基強度破壞發(fā)生整體滑動，對谷倉地基土層事先未作勘察、試驗與研究，采用的設(shè)計荷載超過地基土的抗剪強度，導(dǎo)致這一嚴(yán)重事故。由于谷倉整體剛

18、度較高，地基破壞后，筒倉仍保持完整，無明顯裂縫，因而地基發(fā)生強度破壞而整體失穩(wěn)。5.2石太高速路面嚴(yán)重塌陷事故石太（太原至石家莊）高速公路壽陽出口往東2公里路面嚴(yán)重塌陷，現(xiàn)場形成長100余米、寬10多米、深近10米的塌方。高速公路太原到陽泉段壽陽縣境內(nèi)發(fā)生路基沉陷，到28日沉陷路段有一百多米長，沉陷幅度最大的路段沉陷達8米。目前路基還在緩慢下沉。從太原到陽泉已經(jīng)實行雙向交通管制。5.3香港寶城大廈倒塌香港地區(qū)的樓房大多緊靠山坡而建，因而要修建不少高陡的擋土墻以抵抗山坡的外力。擋土墻上表土嚴(yán)重風(fēng)化破碎，在暴雨期突發(fā)性地沿著陡峭的山坡迅速傾瀉而下，并在下滑過程中不斷地沖刷坡面，造成路毀、樓塌、人亡等嚴(yán)重事故。陡峭的山坡、獨特的地質(zhì)條件、倚山而建的高密集城市發(fā)展以及頻繁而強烈的暴雨，使得滑坡災(zāi)害一直以來成為香港地區(qū)的主要自然災(zāi)害。1972年7月