燕山大学地质实习.doc

工程地质实习报告

燕 山 大 学

工 程 地 质 实 习 报 告

学院（系）： 建筑工程与力学学院
年级专业： 10-4土木工程
学生姓名：
指导教师：
完成日期： 2012.05.09

土木工程专业工程地质实习报告
一、前 言
1.1实习时间
2012年5月2日至5月5日。
1.2地点
石门寨、沙锅店、祖山东门、北戴河鸽子窝等地。
1.3实习目的
（1）加深在课堂学得的理论知识，使理论与实践相结合，对野外地质地貌现象有亲身体验，为今后学习和工作打下坚实的基础。
（2）掌握地质罗盘的使用方法，学会测定岩石产状三要素。
（3）能比较正确地分析和认识褶皱等一些地质现象，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。
（4）了解实习区地层发育情况及接触关系和总的构造构架和特点。
（5）了解三大岩石的形成过程、产生年代、结构、产状、颜色、形成原因，以及构成矿物。
（6）观察岩溶地质现象。
（7）观察、了解河流、海洋地质作用对岩石、地貌的影响和冲刷成河谷的过程。

二、 实习区域概况
2.1位置及交通
（1）秦皇岛地理位置：秦皇岛市位于河北省东部，北依燕山，南临渤海，西隔缸山与碣石山遥望，东越长城与辽宁绥中为邻。市区划分为秦皇岛（海港）、山海关和海滨三个区，三区之间有高速、沥青或水泥公路相连，狭长带状，全称秦皇岛市。
秦皇岛市为东北和华北两大经济区的交通咽喉，故铁路和公路交通发达。现有京沈、京秦、大秦和青秦四条铁路。空运线自1984年以来已辟有京秦、秦石和秦沪等民用航线，有定期班机飞行。
（2）具体实习地点地理位置：柳江盆地位于秦皇岛市区之北的抚宁县境内，属石门寨乡管辖。祖山位于秦皇岛 青龙县境内，由于渤海以北、燕山以东诸峰都是由它的分支绵延而成，故以“群山之祖”命名。其最高峰天女峰，海拔1424米，略逊于泰山。鸽子窝位于秦皇岛北戴河海滨东北角。在那由于地层断裂所形成的20余米的临海悬崖上，因这里曾是野鸽的栖息地，所以留下了鸽子窝的名字。
2.2工程地质概况
秦皇岛地区，表现为北高南低，西高东低，总的趋势是西北高、东南低，主要有山地、丘陵、平原、滨浅海地带组成，总体上属于丘陵地区，北部和西部局部为山区，北部山区位于秦皇岛市青龙满族自治区内，海拔在1000米以上的山峰有都山、祖山等4座。低山丘陵区主要为北部的山间丘陵区，海拔一般在100－200米之间，集中分布于卢龙县和抚宁县。
秦皇岛市柳江盆地，是我国北方著名的地质公园。盆地地层出露明显，构造丰富多彩，并有多条河流从其间穿过，是理想的地质填图教学和普地教学基地。盆地南北长约20千米，东西长约12千米。地势总体为北高南低，自南而北，由群山丘陵、台地残丘转而为倾斜平原。
2.3气候
秦皇岛市的气候类型属于暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明。因受海洋影响较大，气候比较温和，春季少雨干燥，夏季温热无酷暑，秋季凉爽多晴天，冬季漫长无严寒。
2.4水文
流域面积大于500平方公里河流有6条，大于100平方公里河流23条，大于30平方公里的河流54条。主要河流有大石河、汤河、戴河、洋河，主要以降水补给为主。
三、实习内容
3.1石门寨和砂锅店实习内容
3.1.1.柳江盆地石门寨地层发育演化的概况— 认识早奥陶世至二叠纪沉积岩的结构及构造特征
本次实习我们观察的柳江盆地石门寨地层主要为沉积岩，这里最古老的是太古宙的地层，然后是远古宙，缺失中上奥陶图1 石门寨采石场
纪至下石炭纪、下中三叠纪、白垩纪和第三纪。全区范围内所出露的地层有元古界的青白口群，下古生界的寒武系，下奥陶纪，上古生界的上石炭纪至二迭纪，中生界的上三叠纪至侏罗纪，新生界的第四纪。

柳江盆地于晚古代发育，到中生代沉积了厚度较大的地层，这段时间内，由于缺失泥盆纪、志留纪的地层，所以在这里有很大的不整合面，而且有过明显的海陆变迁。中生代构造变动是在古生代的褶皱基础上，二叠纪末期的时候，发生强烈的构造变动，形成柳江盆地的雏形，侏罗纪的时候，以角度不整合覆盖在古生界之上，产生地形上的差异——北高南低，下侏罗纪的时候，又发生一次构造变动，地层发生变形，改变了盆地的沉积中心，西翼出现沉积，西翼角度不整合于下伏之上。新生代第四系以来，有明显的上升运动，全区遭剥蚀，所以山区河谷有明显的阶地发育，全新世以来，亦有海积和海蚀地貌。由此发育成了现在西部陡东部缓的向斜地貌——柳江盆地。
3.1.2 罗盘的结构及使用方法
（1）罗盘的结构
地质罗盘仪由磁针、刻度盘、测斜仪、瞄准觇板、水准器等几部分安装在一铜、铝或木制的圆盆内组成
（2）使用方法—岩层产状要素的测量
1. 岩层走向的测定：岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。因为走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向，如NE30度与SW210度均可代表该岩层之走向。
2.岩层倾向的测定：测量时，将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。岩层倾角的测定 野外分辨层面之真倾斜方向甚为重要它恒与走向垂直，此外可用小石于使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动，此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向。测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。
　 本次我们组用地质罗盘测量了该处岩石的岩层产状，走向为北偏西23º，倾角为65º.

3.1.2太原组地质—粗砂岩的球形风化现象
图2 球形风化
（1）主要特征：本组岩性比较稳定，岩石程红褐色，含大量铁元素，以灰黑色粉砂岩含铁质结核为主要特征，夹少量煤线及灰岩透镜体，由两个韵律组成，是海陆交互沉积相。
（2）球形风化的形成原因：在砂岩、泥灰岩、辉绿岩和花岗岩等结构胶均匀的块状岩石中，若有三组接近于正交的裂隙发育时，可将岩体分割成许多大小不等的立方形岩块，岩块中在二组裂隙相交的棱和三组裂隙相交的棱角处，岩石的自由表面最大，易受温度、水溶液、气体等因素的作用而首先风化破坏，经过一段时间后，使岩块的棱角逐渐消失而圆化，形成大大小小的球体和椭球体，这种现象称为球状风化。是自然界中的厚层或块状岩石风化过程中经常出现的现象。
3.1.3山西组地质—观察岩墙并从野外宏观特征分辨侵入岩与沉积岩
本组在该区主要分布于东部黑山窑至曹山一带，西部也有出露。本组是区内重要含煤地层，属近海沼泽沉积。本组可以石门寨剖面作为标准剖面。主要岩性为灰色，灰黑色中细粒长
图3 沉积岩岩墙
石岩屑杂砂岩，粉砂岩灰质页岩和粘土岩，构成两个韵律。第一个韵律还煤层，第二个韵律的顶部含铝土层本组厚度变化较大，约在35米至60米之间，发育较好的是老柳江、夏家峪、石门寨西一带，往北至半壁店、曹山有变薄的趋势，其于下伏太原组呈整合接触关系。其分层的标志是本组底部的灰色、灰白色长石岩屑杂砂岩为界，这层砂岩在走向上有些变化，有时粒粗并含砾石，有时变成中细粒结构；颜色可由灰白色变成黄灰色，但结合地层层序、上下联系以及注意到山西组含可采煤层等诸多特征便可加以区别。

3.1.4岩溶现象
（1）岩溶概述：岩溶是具有溶蚀力的地下水或地表水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。除溶蚀作用以外，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。岩溶地貌斯特地貌形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，后者可溶于水，于是空洞形成并逐步扩大。
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。
（2）岩溶作用发生的条件：首先，岩体必须是可溶的；其次，岩岩体中是有水的，特别在地下水位以下的岩体；再次，水在可溶性岩体中的活动是主要原因。
（3）主要形态：岩溶可分为地表岩溶和地下岩溶。地标岩溶形态有溶沟、石芽、漏斗、溶蚀洼地、坡立谷、溶蚀平原等。地下岩溶形态有落水洞、溶洞、暗河、天生桥等

图四 祖山
3.2祖山东门实习主要内容：
3.2.1祖山的形成过程
形成过程：祖山，大约是一亿年前燕山造山运动的花岗岩侵入体 ，经过多年提升、断裂、风化、剥蚀等地质地理过程形成的一座独立山体，因燕山东段，渤海以北诸峰皆以此山分支盘拨，意群山之祖而得名。其最高峰天女峰，海拔１４２４米，略逊于泰山。
图5 肉红色花岗岩
3.2.2花岗岩的颜色、结构及构造特征
祖山岩石中以花岗岩居多，花岗岩是深成侵入岩，多呈肉红色、灰色或灰白色。其主要矿物成分为肉红的正长石和白色
石英，其次还有黑云母、角闪石和其他矿物。全晶质等粒结构，块状构造。
3.2.3 以宏观地质特征差异初步分辨沉积岩与岩浆岩
特征
沉积岩
岩浆岩
结构
碎屑、泥质、生物碎屑结构
结晶粒状，斑状结构
构造
层理构造
块状、流纹状、气孔状、杏仁状
3.2.4河流作用
图六 河流地质作用

河流是在河谷中流动的常年流水，祖山流出的河流为石河，发源于响山。
流水的侵蚀作用包括溶蚀和机械侵蚀两种方式。溶蚀作用在可溶性岩石分布的地区内比较显著。水流是通过对河床的冲涮以及对河岸的掏蚀对河床两岸侵蚀的。卵石的形成也是由于河流作用，山体受侵蚀作用，山脚处凹进，上侧崩塌，下落的岩石被冲刷搬运，河流流水不断冲洗，形成了表面光滑的卵石。

3.2.5. 崩塌地质现象
崩塌是陡峻的斜坡上，某些大块岩体，突然的崩塌或滑落，顺山坡猛烈的翻过跳跃，最后堆积于坡脚的地质现象。
3.3北戴河鸽子窝实习主要内容：
3.3.1秦皇岛海岸线及潮汐情况
（1） 秦皇岛海岸线从山海关到昌黎入海一共长162公里。
鸽子窝此处为海洋环境。海洋环境按地理位置分为滨海、浅海、半深海和深海。低潮时裸露于海岸带的局部，此处称为滨海。滨海又分为后滨带、前滨带、外滨带。后滨带为平均海潮线，终年裸露在外;前滨带为平均海潮线到中滨线处;外滨线为中滨线以外的局部。海岸线到海底深约200处的局部，称为浅海，此处阳光充分，有机物含量多，海洋生物的理想栖息地。深海处动物少。
（2）潮汐简介海水有一种周期性的涨落现象：到了一定时间，海水推波助澜，迅猛上涨，达到高潮；过后一些时间，上涨的海水又自行退去，留下一片沙滩，出现低潮。如此循环重复，永不停息。海水的这种运动现象就是潮汐。
3.3.2海蚀地形
（1） 海蚀崖：海蚀崖基岩海岸带由海蚀作用造成的陡崖。海蚀崖 海蚀穴被拍岸浪不断冲蚀扩大，使凹槽以上的岩石悬空，波浪继续作用，使悬空岩石崩坠，促使海岸步步后退，而成为陡壁，形成了悬崖状海岸叫做海蚀崖。
（2） 海蚀柱：海岸受海浪侵蚀 、崩坍而形成的与岸分离的岩柱。海岸侵蚀地貌类型。它是在海蚀洞的基础上发展而来的。由于海浪的继续作用，岬角两侧的海蚀洞可以被蚀穿贯通，形成顶板呈拱形的海蚀拱桥。
（3） 海蚀凹槽：海蚀岩岸与海面(高潮海面)接触处受海蚀作用形成的断续凹槽
3.3.3 海浪行进波形运动变化特征
海浪是发生在海洋中的一种波动现象。我们平时看到的海浪是由风产生的波动，其周期为0.5至25秒，波长为几十厘米到几百米，一般波高为几厘米到20米，在罕见的情况下波高可达30米以上。
3.3.4秦皇岛海港被称为不冻港的原因
秦皇岛海岸曲折，港阔水深，风平浪静，可以停泊巨轮。在严寒的冬季，虽然也有一个月的结冰期，但冰层较薄，对大船的航行影响不大，不失为北方著名的不冻港。
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。海洋是一个巨大无比的贮热仓库，它能够吸收和贮藏大气的热，并且把热保存起来，严冬来到以后，海洋缓缓地把热放散出来，减轻冬季严寒的程度，因为秦皇岛港的海水深，海水贮藏的热也比天津港的多。这是使秦皇岛港冬季不冻的又一个原因。第三个原因就是海流。流经秦皇岛的海流，是从黄海流来的一股暖流，它给秦皇岛带来的热，使得海水不易结冰。上面三个原因，就是秦皇岛港严冬不冻的原因。
四、实习收获与体会
在这一周的实习中，通过对实际地质现象的观察以及老师的讲解，我学到了许多课堂中许多不能学到的知识，并且对以掌握的知识有了更深的了解。我亲身观察了褶皱构造、块状构造、沉积岩、岩浆岩，还观察了岩溶、河流、海洋以及风华现象等内容，还学会了使用罗盘。
此外，我还认识到，生活中处处皆是学问，只要我们留心观察周围的事物，有很多东西使我们需要学习的，大自然是我们渊博的老师。
还要特别感谢王老师在这一周内给我们做的悉心指导和周密安排，在炎炎烈日下要反复给我们150位学生讲解知识，还要走很多崎岖的山路，真是辛苦您了!
虽说实习过程中有累也有热，但是与我的收获而言都是微不足道的。总之，这次实习是成功的，圆满的，收获颇丰的！！
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