工程地質實習(共12頁)

1、 東南大學交通(jiotng)學院工程地質實習(shx)報告學 號 姓 名 2014年 10 月 1 日目錄(ml) 緒言(x yn) 3 1.1 實習(shx)時間及地點. 3 1.2 實習人員 3 1.3 實習任務 3 1.4 實習目的 3實習地區(qū)簡介及地質現象分析4 2.1 宜興善卷洞 . 4 2.2 浙江長興4A國家地質公園（金釘子） 5 2.3 湯山寧鎮(zhèn)山脈棒錘山、孔山地理環(huán)境及地質現象 6 2.4 南京陽山碑斷層分析 8 2.5 燕子磯地質現象分析 9 2.6 安徽馬鞍山凹山鐵礦 10 2.7 南京地質博物館 11后記 11 緒言(x yn)在工程地質學習中，實地對地質現象(xin

2、xing)進行觀察對于學習本課程具有重要的意義。在為期三天的工程地質實習中，徐紅老師結合現場地質現象的講解，加深了我們對于工程地質理論的學習，對于典型的地質現象有了再一次的認識(rn shi)。1.1 實習時間及地點9月15日：（1）宜興善卷洞（2）浙江長興4A國家地質公園（金釘子）9月16日：（1）湯山寧鎮(zhèn)山脈棒錘山、孔山（2）南京陽山碑（3）燕子磯9月17日：（1）安徽馬鞍山凹山鐵礦（2）南京地質博物館1.2 實習人員213121班全體同學1.3 實習任務（1）觀察宜興巖溶地質現象，認識浙江長興4A國家地質公園（金釘子）的地質意義（2）認識湯山寧鎮(zhèn)山脈棒錘山地層剖面和孔山背斜構造（3）觀察

3、南京陽山碑的巖層、斷層構造（4）觀察燕子磯的河流地貌和差異風化工程地質現象（5）觀察安徽馬鞍山凹山鐵礦工程地質現象及邊坡防護（6）認識常見礦物和三大類巖石1.4實習目的 1. 印證課堂上學習的本專業(yè)的基本知識，培養(yǎng)并提高學生(xu sheng)對自然現象觀察和獨立研究的能力以及專業(yè)理論和方法進行分析問題解決問題的能力。2. 解釋相關(xinggun)現象和自然演化規(guī)律、了解實習地的地質地貌演化過程，了解礦物(kungw)和巖石的形成過程、結構、產狀等。3.學會認識分析實習地區(qū)的地層與構造。4.學會通過觀察、分析礦物與巖石的外貌特征來判別其種類。5.學會認識分析實習中所遇到的各種地理特征和地質現

4、象，如巖溶地貌、各種風化作用、流水作用等。7.參觀工地，了解工程地質條件對基坑設計與施工的影響和地質災害與邊坡工程的治理。 8.發(fā)現問題，培養(yǎng)并激發(fā)興趣點，培養(yǎng)科學探索精神。 第二章 實習路線及實習地區(qū)簡介2.1宜興善卷洞2.1.1自然地理狀況善卷洞位于宜興西南25公里，張渚鎮(zhèn)東北2.5公里的螺巖山中。山勢低緩，貌不驚人，可卻發(fā)育了馳名中外的巖溶。洞四周出露的地層均為中下三疊統青龍群（T1+2）灰?guī)r，產狀向南傾，傾角20度，洞沿NE60度方向延伸。下洞沿NE60度走向的張裂隙縫控制發(fā)育；洞頂有NNE和NWW兩組裂隙呈網狀切割地層，洞內沿這兩組裂隙滴水、滲水，形成鐘乳石。下同的水洞路徑曲折，也是

5、裂隙溶蝕的結果。上洞壁青龍群灰?guī)r中發(fā)育有極為復雜的原生滑坡褶皺。善卷洞溶洞分上、中、下三層，標高分別在5670米，5162米，3045米，是地殼在三次穩(wěn)定時間內（間以二次抬升）地下水長期溶蝕所形成的。其中上洞、中洞開闊，形如大廳，下洞的地下暗河長約100米，可以行船。2.1.2 形成時代和過程善卷洞開始形成(xngchng)要從距今約2億1千萬年的三疊紀時算起，那時這里還是一片汪洋大海。由于富含碳酸鈣，并逐步沉積，形成(xngchng)石灰?guī)r沉積地層，地殼變動，水的沖刷，先形成上洞；而后地殼再變動，再形成中洞；最后形成下洞和水洞；約在100萬年前基本定形。善卷洞總的形成于青龍群石灰?guī)r生成以后，

6、所以洞的規(guī)模大，地質地貌豐富，地層分明。由于(yuy)構造運動引起的地殼間歇性抬升而形成了上、中、下多級溶洞。2.1.3 形成巖溶的地質因素 巖溶過程中發(fā)生如下化學反應： CaCO3H2SO4CaS4CO2H2O CaCO32HNO3Ca（NO3）2CO2H2O CaCO3CH3COOH（CH3COO）2CaCO2H2O善卷洞周圍的巖石幾乎全由石灰?guī)r構成；強烈的新構造活動在巖石中產生了大量裂隙和斷裂，增大了巖石的透水性；流域內具有較充沛的降水，豐富的地下水，有利于巖溶水的循環(huán)運動，使喀斯特作用能持續(xù)進行；區(qū)域內植被發(fā)育，土壤中富含CO2及腐殖酸，巖石中還含有可產生酸類物資的有機質和含硫礦物，這

7、給地下水提供了較豐富的CO2來源，使地下水具有了較強的侵蝕能力。2.2 浙江長興4A國家地質公園（金釘子）2.2.1 地質意義及介紹地質學上的“金釘子”實際上是全球年代地層單位界線層型剖面和點位（GSSP）的俗稱。金釘子是國際地層委和地科聯，以正式公布的形式所指定的年代地層單位界線的典型或標準，是為定義和區(qū)別全球不同年代（時代）所形成的地層的全球唯一標準或樣板，并在一個特定的地點和特定的巖層序列中標出，作為確定和識別全球兩個時代地層之間的界線的唯一標志。1977年于捷克確立的全球(qunqi)志留系/泥盆系界線層型剖面和點（GSSP）是全球第一枚金釘子。全球地層年表中一共有“金釘子”110顆左

8、右，截止2013年4月，已經正式確立的有65顆。長興(chn xn)灰?guī)r金釘子地質學界100多年(du nin)來，一直沿用耳菊石化石作為古生界和中生界標志，但由于耳菊石分布的局限性，無法充分解釋全球范圍內的地質現象。1986年，中國地質大學 HYPERLINK /view/228948.htm t _blank 殷鴻福院士提出，將我國地質工作者在浙江長興煤山發(fā)現的“牙形石化石”作為劃分古生界和中生界（二疊系和三疊系）的標準化石，以此確定古生界和中生界（二疊系和三疊系）的分界線。1996年，中、美、俄、德等國的9名科學家在國際刊物上發(fā)表聯名文章，推薦以中國浙江長興煤山的“牙形石化石”為劃分古生

9、界和中生界（二疊系和三疊系）的標準化石。此后，經過國際學術組織三輪投票，最終由國際地質科學聯合會阿根廷會議認可。長興地質遺跡自然保護區(qū)所擁有的全球“金釘子”是地球史上3個最重要的斷代界線（前古生代古生代，古生代中生代，中生代新生代）之一，即古生代與中生代的斷代界線；同時它又是地球歷史上5次生物大絕滅中最大一次絕滅事件和全球變化相聯系的點位，具有國際對比意義和極高的科學研究價值。2.3 湯山寧鎮(zhèn)山脈棒錘山、孔山地理環(huán)境及地質現象湯山棒錘山地區(qū)從震旦紀到志留紀是一個淺海，總體的沉積環(huán)境比較的穩(wěn)定。前期沉積以海相的石灰?guī)r和白云巖為主，后期則主要沉積形成頁巖，粉砂巖，砂巖。志留紀后期發(fā)生海退運動，該地

10、區(qū)到晚泥盆世發(fā)生沉降，出現陸相（濱海相和湖泊相）沉積環(huán)境，許多地方由于風化作用沒有沉積，只有少數地區(qū)有陸相沉積，比如泥盆系五通組的孔山北坡地區(qū)（巖性堅硬，常構成高山之頂（孔山、背斜核部），厚度166米左右。主要是：上部以粉砂巖頁巖為主；中部以石英砂巖夾少量頁巖；下部含礫石英砂巖夾少量頁巖）。孔山地區(qū)的沉積物以灰白色石英砂巖，頁巖，礫巖為主，從上到下依次為：石英砂巖，石英砂巖和頁巖，礫巖。實地我們可以觀察到褶皺、風化等地質(dzh)現象，差異性風化尤為明顯，棒槌山西面為灰黃色頁巖，頁巖與泥灰?guī)r互層，西南部為頁巖和泥質灰?guī)r的互層，對于硬度不同的巖石，風化產生了顯著的差異性，較硬的灰?guī)r漸漸顯得突出，

11、而較軟的頁巖則凹進。圖 棒錘山西(shn x)端下、中三疊統由頁巖向泥灰?guī)r、灰?guī)r的變化在湯山地區(qū)存在(cnzi)陡山向斜(xin xi)，其核部由下二疊統棲霞組構成（下二疊統P2為濱海沼澤(zhoz)相含煤沉積和淺海相粘土巖和燧石巖沉積，由于巖性軟弱，其出露部位常形成溝谷，大部分為第四系所掩覆），它將背斜分隔成為兩支，北支即湯山地區(qū)著名的孔山背斜，核部由五通組地層構成，南支即湯山背斜，核部為寒武系地層組成。這些背斜、向斜是大背斜中的次一級褶皺。寧鎮(zhèn)山脈的褶皺在其走向方向上（即縱向上）表現出若干特點，首先是褶皺軸的分支與復合。分支就是一個向斜分成為兩個次一級的向斜和界于其間的次一級背斜，而一個背

12、斜可分成兩個背斜和界于其間的向斜。復合是相鄰的褶皺合并起來，不僅是次一級的背斜、向斜合并而消失，成為單斜，而且大一級的背斜、向斜也能合并成為一個單一的褶皺。另一個特點是褶皺樞紐時有起伏。樞紐昂起地段，核部出露較老地層，樞紐傾伏地段，核部出露較新地層。前棕南帶的大背斜，在湯山、侖山兩處樞紐昂起最高，出露了寒武系地層，在西端青龍山大連山地段及東段的五洲山十里長山地段，核部僅露出志留系。寧鎮(zhèn)山脈西段的褶皺軸面是對稱式地向外傾斜，成為反扇形。2.4 南京陽山碑斷層(duncng)分析大石碑正斷層位于陽山古采石場，發(fā)育于棲霞組灰?guī)r中，斷層走向與大石碑向斜樞紐垂直。該斷層構造形跡十分直觀，斷層兩盤棲霞組薄

13、層灰?guī)r被錯斷，斷層帶中發(fā)育斷層角礫，斷層帶內被梳狀方解石充填，斷層上有裂隙(li x)泉。因為西盤下調，東盤上升，斷層性質為正斷層。巖性：灰黑色中厚層生物屑微晶灰?guī)r，巖石分化面呈(min chn)灰白色，巖層中富含灰黑色燧石結核和條帶結核，大小不一，大者可達60100cm，大多數在20-40cm之間，結核形態(tài)各異，有的呈橢球狀，大多數呈不規(guī)則狀結核沿巖面分布。巖層中張性節(jié)理構造發(fā)育，節(jié)理縫均被方解石脈填充。2.5 燕子磯地質現象(xinxing)分析燕子磯由浦口組紫紅色礫巖加砂巖構成，地層產狀陡，受斷層切割和江水沖刷，形成臨江一面的懸崖峭壁(xun y qio b)。燕子磯曾經四面環(huán)水，在燕子

14、磯與南岸之間是一段汊河。沉積作用使汊河逐漸變?yōu)楹勇?。又由于南京地區(qū)地殼上升，使河漫灘變?yōu)殡A地，燕子磯與南岸連為一體。從燕子磯向北望，可見八卦洲。八卦洲是一個江心洲，長江在此分為兩條汊河。八卦洲所在河床底部巖石比較抗侵蝕，形成淺灘，淺灘發(fā)展成心灘，再發(fā)展成江心洲由于地球的自轉，產生的地轉偏向力河流向右偏，沖刷右岸，泥沙堆積在左岸(zu n)，形成凸岸，而被侵蝕的岸形成凹岸。2.6 安徽馬鞍山凹山鐵礦2.6.1 凹山介紹凹山鐵礦位于馬鞍山東側約十幾公里的地方，礦山從日本人入侵時就開始開采，到2008年理論閉礦(實際仍在開采，估計現在應該是包給私人了)。凹山海拔160米，現在山體已不存在，礦山已開

15、采至-165米。-15米以上為鐵路運輸，以下為汽車運輸。凹山礦床是屬于高溫熱液交代礦床,由部分致密塊狀富礦石和大部分浸染狀貧礦石和細脈狀礦石組成。礦石中金屬礦物有磁鐵礦、假象赤鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦等;脈石礦物有陽起石、磷灰石、石英、云母、碳酸鹽、石榴子石以及風化蝕變礦物高嶺土、綠高嶺土、綠泥石等。2.6.2 礦山邊坡治理及環(huán)境問題邊坡地質構造(guzo)復雜，裂隙發(fā)育，巖體破碎，軟弱黃鐵礦體積高嶺土化軟巖直接構成邊坡體，且風化蝕變嚴重，形成散體邊坡，又受水的浸透軟化，巖體強度大為降低，致使邊坡產生局部失穩(wěn)。對凹山邊坡問題(wnt)采取了“以防為主，防治(fngzh)結合”的原則。主要措

16、施有疏干排水、合理的管理程序和挖掘工藝、臨近固定幫邊坡預裂爆破、人工加固邊坡等。若礦山開采廢棄后可能引起的環(huán)境問題也很嚴重。礦山開采使地下采空、礦坑積水，誘發(fā)礦山地質災害，造成大量人員傷亡和經濟損失。由于地下采空，地面及邊坡開挖影響了山體、斜坡穩(wěn)定，導致開裂、崩塌和滑坡等地質災害。在許多礦產資源開采區(qū)，都不同程度地存在著地面裂縫塌陷、山體蠕動滑移、山體崩塌滑坡、泥石流等災害。另外，由采礦誘發(fā)的地震，也出現在我國許多礦山。采礦使礦區(qū)水均衡遭受破壞，引發(fā)地下水位下降、泉水干枯、水資源枯竭、水質污染等環(huán)境問題。大量侵占土地與破壞土地。除露天采掘直接破壞大量土地外，采礦排出的廢石、廢渣也侵占了大量土地

17、。采礦過程中產生的礦渣和工業(yè)垃圾，不僅侵占了大面積土地，而且破壞了植被和生態(tài)環(huán)境，加劇了水土流失和土地沙化。2.7 南京地質博物館始建于1935年，原名地質礦產陳列館，其前身是建于1916年的工商部地質調查所礦產陳列室，是我國歷史最悠久的自然科學博物館之一，是我國第一個以地質礦產為主要內容的專業(yè)博物館。現有館藏標本兩萬多件，分設普通地質、礦物、寶石礦物、江蘇礦產、古生物一室、恐龍室、新生代室、古人類室及精品展示廳等九個展室（廳）。要求學生了解地球的誕生與發(fā)展；生命的起源以及從猿到人的生物進化歷程；對礦物、巖石、古生物標本有直觀的認識。南京地質博物館是一個涵蓋地學各個領域的綜合性展館。第三章 后記(huj)工程地質是一門綜合性、地域性和應用性很強的學科。野外實習，把我們的理論知識和實踐相結合，提高了我們的綜合分析能力，提高了地理綜合素質，為今后(jnhu)從事中學地理教學和地理科學研究打好基礎，具有十分重要的意義。這次的地質認識