南昌大學廬山工程地質(zhì)實習報告.doc

廬山工程地質(zhì)實習報告一、實習目的野外地質(zhì)實習屬教學實習性質(zhì)。其目的在于：1、 鞏固課堂所學的理論知識，聯(lián)系 實習現(xiàn)場的實際，加以驗證的拓寬、是學生獲得感性知識，開拓視野，培養(yǎng)和提 高實際工作能力（如觀察能力、動手能力、識圖能力、分析能力與解決問題能力 等）；2、 了解三大巖石形成過程，辨別巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖，分析產(chǎn)生時代、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀、形成原因及現(xiàn)象 ；3、 學習使用羅盤儀測巖石的走向、傾向和傾角；學會實測地層剖面、記錄、描述觀測點,了解褶皺、斷層的特點及形成原因，掌握流水的地質(zhì)作用對巖石的影響及沖刷形成河谷的過程；4、 了解地質(zhì)工作的基本方法，掌握一定的操作技能以及訓練編寫實習報告等二、實習工具:羅盤、地質(zhì)錘、背包、記錄本三、實習內(nèi)容:一實習安排 1）第一天 上午：從南昌到天沐 下午：秀峰實習點：了解巖漿巖、變質(zhì)巖形成及特點，廬山的形成過程、秀峰溝的形成過程，觀察節(jié)理等。 2)第二天 上午：海會鎮(zhèn)實習點：河床沖積物及地下水賦存、排泄及運動影響認識； 下午：三疊泉實習點：沉積巖、變質(zhì)巖特點，節(jié)理和褶皺構(gòu)造的認識，地質(zhì)界面的認識等； 3)第三天 上午：隘口采石場：沉積巖特征了解，褶皺和斷層構(gòu)造的認識； 下午：九江縣沙河獅子洞：巖溶地貌了解；回南昌二具體內(nèi)容(1) 、廬山形成及其概況廬山是一座崛起于平地的巍巍峨峨的孤立形山系。它經(jīng)過漫長復雜的地質(zhì)運動：早在震旦紀就在淺海底開始沉積，經(jīng)過“呂梁運動”慢慢升高露出水面受到銼磨，后下沉淹沒汪洋海水繼得洗禮，直至白堊紀時發(fā)生“燕山運動”，掀起“褶皺”波濤重新露出水面，斷塊續(xù)升，定型山的骨架，又經(jīng)長期積雪覆蓋，到四世紀末地球變暖，再經(jīng)更強烈的冰川剝蝕，因而造就了崔嵬孤突，崢嶸瀟灑，雄俊詭異，刻切劇烈。由北東南西向斷裂作用上升而成，平面形態(tài)呈腎形，中部寬而向東北和西南逐漸收窄，長20多公里，最寬10多公里，最高峰為漢陽峰，高1474米。山體內(nèi)的褶皺、斷層和單斜構(gòu)造地貌都很明顯。此外，還有尚在爭論中的第四紀山岳冰川地貌。六十多年前，地質(zhì)學家李四光經(jīng)過反復考察和研究，認定廬山第四紀時發(fā)生多次冰川，并命名為：鄱陽冰期、鄱陽大姑間冰期、大姑冰期、大姑廬山間冰期、廬山冰期，為中國第四紀冰川地質(zhì)學奠定了堅實的基礎。廬山位于中國江西省北部，東經(jīng)115度52分116度零8分，北緯29度26分29度41分，面積302平方公里，外圍保護地帶面積500平方公里。北瀕一瀉千里的長江，南襟煙波浩渺的鄱陽湖，大江、大湖、大山渾然一體，險峻與秀麗剛?cè)嵯酀?，素以“雄、奇、險、秀”聞名于世。在整個的廬山地區(qū)，存在著兩大主要的斷層：泉斷層（鄱陽湖一帶）下降，形成盆地，即為鄱陽湖；蓮花洞斷層（九江一帶）下降，形成了九江盆地。鄱陽湖即為斷陷盆地。 （2）、秀峰實習點 秀峰的成因主要有三類 巖性以變質(zhì)巖為主，背面為云母片巖，易被風化剝蝕，形成山脊線上的凹缺，而正面的主題則是以混合巖化的片麻巖垂直節(jié)理，比較陡直 構(gòu)造北東南西的溫泉大斷裂為階梯狀的斷層涯帶，不等量抬升，造成山峰參差不齊，略呈階梯狀分布 流水切割侵蝕源于漢陽峰的河川溝谷匯集于此，強烈下切，造成階梯狀分段的瀑布與成串的壺穴。 秀峰龍?zhí)叮菏撬骱偷貧み\動的綜合作用結(jié)果。水流的侵蝕、搬運、沉積按方向分可以分為向下和側(cè)向，按成因有：速度沖刷、細小顆粒磨蝕、可溶性巖的溶蝕。下蝕使河床變深，一般在河流上游；側(cè)蝕使河彎曲，一般在河流下游。 在那我們還看到了張節(jié)理，由于受張拉應力，從而形成了橫向的、不平整的張節(jié)理。巖石主要成分是火成巖(花崗巖), 火成巖是由地下深處的巖漿以侵入或噴出 的方式在地下或地表形成的，是地球表面分布最廣的一種巖石。其成分比較復雜 組要是由硅酸鹽組成的熔融體，一般可以分為基性,超基性，中性和酸性巖石。按其產(chǎn)狀特征深層巖可以分為巖基和巖株，淺層巖可分為巖盤巖盆巖床巖墻，而按噴發(fā)產(chǎn)狀又有中心式和裂隙式。而其結(jié)構(gòu)類型一般有等粒結(jié)構(gòu)，斑狀結(jié)構(gòu)，隱晶結(jié)構(gòu)，玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)；而構(gòu)造特征一般有分為塊狀、帶狀、氣孔狀、和杏仁狀、斑狀構(gòu)造。巖石性質(zhì)：花崗偉晶巖，灰白色，巖石較堅硬。礦物成分有塊狀長石，石英 白云母及部分鋰云母。 臥龍橋：逆著秀峰的主溪流而上的，我們來到了臥龍橋，橋是做在兩塊大巖石中間。由于有流水的作用沖擊，秀峰的內(nèi)部巖石地貌展現(xiàn)在我們的眼前，臥龍橋處的巖石為火成巖中的花崗巖，它是由地下深處的巖漿以侵入巖的形式在地下或地表形成的，由正長石，白石英和黑云母組成，在三疊紀時代重出海平面，并且伴隨有斷層的形成.正式形成于第四紀。此處的巖體比較大，為偉晶花崗巖,他是由于花崗巖內(nèi)部產(chǎn)生裂隙,巖漿二次侵入形成的,等粒結(jié)構(gòu)、粒徑大于 5MM，顆粒徑較大，這種形成主要與溫度有關?；◢弾r是一種分布廣泛的巖石，各個地質(zhì)時代都有產(chǎn)出。它是由深度變質(zhì)和交代作用所引起的花崗巖化作用的結(jié)果。即地下深處的巖漿以侵入巖的形式在地下或地表形成的?；◢弾r結(jié)構(gòu)均勻，質(zhì)地堅硬，顏色美觀，是優(yōu)質(zhì)建筑石料。由于地下巖漿的作用，形成了拉應力作用的張節(jié)理。 漱玉洞：變質(zhì)巖的形成有三種變質(zhì)原因：接觸變質(zhì)、動力變質(zhì)、區(qū)域變質(zhì)。變質(zhì)產(chǎn)物有：紅柱石、藍晶石、石榴子石。在巖漿石英砂巖的交界處易產(chǎn)生變質(zhì)巖。這里為墊子巖，它是片巖的一種，層層之間的分離相當明顯，是一種混質(zhì)砂 巖。墊子巖是由于巖漿的入侵的高溫度高壓作用下又有化學成分加入而改變了它的結(jié)構(gòu)而形成，所以這里是接觸變質(zhì)巖。它主要是在海平面下時形成的，主要含有石榴子石，黑云母，片巖等。中間鑲嵌片層的石英，形成石英肋條。在壓力的作用下定向排列，花崗巖、云母片巖的形成是同時的。此處是剪節(jié)理，裂隙非常小但密、多。斷口比較光滑，層層之間辨別比較明顯。它與花崗巖形成于同一時代。剪節(jié)理是由剪應力產(chǎn)生的破裂面，剪節(jié)理又名扭節(jié)理。是巖石受切應力產(chǎn)生的裂隙。在巖石中常見到兩組互相交叉的扭節(jié)理，稱 x 節(jié)理或共軛剪節(jié)理。它的特征是：裂口緊閉，節(jié)理面平直光滑，有小擦痕，延伸較遠，可切過巖石中的礫石和砂粒。 由于構(gòu)造變形作用的遞進發(fā)展和相應的轉(zhuǎn)化，會發(fā)生應力的轉(zhuǎn)向或變化，以致常出現(xiàn)一條節(jié)理兼具兩類節(jié)理的特征或過渡特征，表現(xiàn)為張剪性。 （3）、海會鎮(zhèn)實習點 海會鎮(zhèn)大壩下游：大壩下游此處的源頭為三疊泉，從河流中的巖石可以看出，自上游至下游，顆粒逐漸變細，這個特點稱為分選性。它是由于搬運途中，瑣碎顆粒在運動中相碰撞、摩擦，帶菱角的碎石被磨得渾圓，而且顆粒逐漸變細。 在河床中沉積有粗大的巨礫、卵石、礫石和粗砂，河流下游則為較細的礫石、沙子。此區(qū)河床比較粗大，在河流凸岸形成河漫灘，洪水時被水淹沒，河漫灘下部有河床相的砂卵石，而上部是河漫灘相的細砂，粉沙或粘性土。這些礫石都是從廬山上而來的，是沉積巖中的石英砂巖，根據(jù)沉積巖的組成成分，沉積巖可以分為碎屑巖、粘土巖和化學沉積巖。這些巖石的組成顆粒之間的空隙由膠結(jié)物質(zhì)填充。根據(jù)沉積物沉積的地點可分為沖擊物、洪積物和湖積物，沖擊物是指在 河床處沉積的沉積物，洪積物是指在洪水中沉積的，湖積物是指在湖泊中沉積的。 洪水沉積物與河水沉積物的區(qū)別在于：河水沉積物分選性好，洪水沉積物選性差或沒有分選性，因為洪水沉積物往往在溝口處由于流速突然降低而使大小顆粒都沉積下來。而河中的是逐漸沉積的，河流沉積物順著河床沉積的叫做河床向沉積物，而在河漫灘上沉積的叫做河漫灘向沉積物，并且在河漫灘上的沉積物的顆粒較小。由于地面的上升和流水的下蝕作用，原來的河床會被抬高，變成為河漫灘，當?shù)孛嬖俅紊仙蛟俅问艿搅魉南挛g作用時，便會形成地階，地階成多層分布，由下往上以此為一級地階 二級地階. 海龍山莊度假村旁邊的山上的巨大的巖石是由于風化作用形成的。分化可以分為物理風化，化學風化，生物風化； 物理風化只會使得巖石有大的顆粒變成小的顆粒，其主要是由于巖石的表面和內(nèi)部的導熱系數(shù)不同，巖石的不同礦物質(zhì)的晶體顆粒的導熱系數(shù)不一樣，而導致的表面和內(nèi)部的溫度在白天和晚上都不一樣，從而造成表面和內(nèi)部的不均勻膨脹，產(chǎn)生溫度應力。在溫度應力的作用下，巖石發(fā)生表面剝離和崩解；而化學風化是巖石的化學成分發(fā)生變化；至于生物風化則是因生物(包括動物和植物)的生長和活動的影響而產(chǎn)生的物理風化和化學風化。風化的種類：(1) 全風化：全部變色，光澤消失，巖石的組織結(jié)構(gòu)完全被破壞，已崩解和分解成松散的土狀或砂狀，有很大的體積變化，但未移動，仍殘留原始結(jié)構(gòu)的痕跡 ，除石英顆粒外，其余大部分風化蝕變成次生礦物，錘擊有松軟感，出現(xiàn)凹坑，礦物手可捏碎，用鍬可挖動。（2）強風化：大部分變色，只有局部巖塊保持原來形狀。巖石的結(jié)構(gòu)大部分已破壞，小部分巖石已崩解成土，大部分巖石呈不連續(xù)的骨架或心石，風化裂隙發(fā)育，有時含大量次生夾泥。除石英外，長石、云母和鎂、鐵礦物都已風化蝕變。錘擊啞聲，巖石大部分已風華變質(zhì)形成風化次生礦物。易碎，用鎬撬可以挖動，堅硬部分需要爆破。（3）弱風化：巖石表面或裂隙面大部分已變色，但斷口仍保持新鮮巖石色澤。巖石原始組織結(jié)構(gòu)清楚完整，但紛華裂隙發(fā)育，裂隙壁風化劇烈。沿裂隙鐵鎂礦物氯化銹蝕，長石變的模糊不清。錘擊啞聲，開挖需要爆破。（4）微風化：巖石表面或裂隙面有輕微褪色，巖石原始組織無變化，保持原始完整結(jié)構(gòu)，大部分裂隙閉合，僅沿大裂隙有風化蝕變現(xiàn)象，或有銹膜浸染，錘擊發(fā)聲清脆，開挖需要爆破 （5）新鮮巖石：保持新鮮巖石光澤，僅大的裂隙面有褪色。裂隙面緊密，完整或焊接狀填充，僅個別裂隙面有銹摸侵染或輕微蝕變。 羅盤儀的使用：在使用前需作磁偏角的校正，因為地磁的南、北兩極與地理的南、北兩極位置不完全相符，即磁子午線與地理子午線不重合，兩者間夾角稱磁偏角。地球上各點的磁偏角均定期計算，并公布以備查用。當?shù)厍蛏夏滁c磁北方向偏于正北方向的東邊時，稱東偏（記為+）；偏于西邊時，稱西偏（記為）。如果某點磁偏角（）為已知，則一測線的磁方位角（A磁）和正北方位角（A）的關系為A=A磁。如圖5-3 A表示東偏30，且測線所測的角亦為NE30時，則A=30+30=NE60；圖5-3 B表示西偏20，測線所測角為SE110，則A=110-20=90。為工作上方便，可以根據(jù)上述原理進行磁偏角校正，磁偏角偏東時，轉(zhuǎn)動羅盤外壁的刻度螺絲，使水平刻度盤順時針方向轉(zhuǎn)動一磁偏角值則可（若西偏時則逆時針方向轉(zhuǎn)動）。經(jīng)校正后的羅盤，所測讀數(shù)即為正確的方位。 在對方向或目的物方位進行測量時即測定目的物與測者兩點所連直線的方位角。方位角是指從子午線順時針方向至測線的夾角（如圖5-3 C所示）。首先放松磁針制動小螺紐，打開對物覘板并指向所測目標，即用羅盤的北（N）端對著目的物，南（S）端靠近自己進行瞄準。使目的物、對物覘板小孔、蓋玻璃上的細絲三者連成一直線，同時使圓形水準器的氣泡居中，待磁針靜止時，指北針所指的度數(shù)即為所測目標的方位角。圖5-3A 磁偏角東偏示意圖 圖5-3B 磁偏角西偏示意圖 圖5-3C羅盤儀測量目的物的方位 巖層產(chǎn)狀要素的測定 巖層的空間位置決定于其產(chǎn)狀要素，巖層產(chǎn)狀要素包括巖層的走向、傾向和傾角（見圖5-4）。巖層走向的測量 巖層走向是巖層層面與水平面相交線的方位，測量時將羅盤長邊的底棱緊靠巖層層面，當圓形水準器氣泡居中時讀指北或指南針所指度數(shù)即所 求（因走向線是一直線，其方向可兩邊延伸，故讀南、北針均可）。巖層傾向的測量 巖層傾向是指巖層向下最大傾斜方向線（真傾向線）在水平面上投影的方位。測量時將羅盤北端指向巖層向下傾斜的方向，以南端短棱靠著巖層層面，當圓形水準器氣泡居中時，讀指北針所指度數(shù)即所求。巖層傾角的測量 巖層傾角是指層面與假想水平面間的最大夾角，稱真傾角。真傾角可沿層面真傾斜線測量求得，若沿其他傾斜線測得的傾角均較真傾角小，稱為視傾角。測量時將羅盤側(cè)立，使羅盤長邊緊靠層面，并用右手中指撥動底盤外之活動扳手，同時沿層面移動羅盤，當管狀水準器氣泡居中時，測斜指針所指最大度數(shù)即巖層的真傾角。 圖5-4 巖層產(chǎn)狀要素極其測量方法巖層產(chǎn)狀的記錄方法 如用方位角羅盤測量，測得某地層走向是330、傾向為240、傾角為50，記做330/SW50，或記做24050（即只記傾向與傾角即可）。如果用方位角羅盤測量但要用象限角記錄時，則需把方位角換算成象限角，再作記錄。如上述地層產(chǎn)狀其走向應為=360330=30，傾向=240180=60。其產(chǎn)狀記作N30W/SW50，或直接記作S60W50則可。在地質(zhì)圖或平面圖上標注產(chǎn)狀要素時，需用符號和傾角表示。首先找出實測點在圖上的位置，在該點按所測巖層走向的方位畫一小段直線（4mm）表示走向，再按巖層傾向方位，在該線段中點作短垂線（2mm）表示傾向，然后，將傾角數(shù)值標注在該符號的右下方。 （4）、三疊泉實習點 三疊泉位于五老峰下部，飛瀑流經(jīng)的峭壁有三級，溪水分三疊泉飛瀉而下，三疊泉，既分三疊，又一氣呵成，風飄日映，千姿百態(tài)、落差共155米，極為壯觀，撼人魂魄。三疊泉每疊各具特色。自古有“不到三疊泉，不算“廬山客”之說 。在入口老師給我們講了路邊的石英砂巖。此處我們了解到了沉積巖的有關信息。沉積巖是巖石圈在地表的各類巖石在太陽能，大氣，水和生物等作用下，發(fā)生物理和化學風化，使原巖崩解，經(jīng)水流搬運或其他方式沉積為松散沉積物，又經(jīng)物理、化學條件改變，經(jīng)硬結(jié)成巖作用而形成的。顆粒主要由石英，方解石， 白云石，巖鹽，石膏，粘土等礦物.其結(jié)構(gòu)是碎屑結(jié)構(gòu)。巖層之間有清晰的層理， 有的水平，有的傾斜，或者波狀斜交錯層理。而此處只有平行層理：層與層之間 平行，可見它是在沉積穩(wěn)定時形成的三疊泉峰險峻，奇特，而且富有魅力。在上山前的那段馬路邊上我們看到了地殼三大巖類之一的沉積巖，是由成層沉積的松散沉積物固結(jié)而成的巖石，分成不同的層次，彼此間層面很明顯，主要是由海水或湖、河、冰甚至風力造成的。最普通的沉積巖有砂巖、頁巖、石灰?guī)r和礫巖等。我們看到礫巖和沙巖的結(jié)合體，也就是礫石之中還夾雜著沙巖層。三疊泉區(qū)域除了許多沉積巖之外，也還存在大量的變質(zhì)巖，這些有在定向壓力作用下重結(jié)晶而形成的片理構(gòu)造，有深色和淺色礦物相間成條帶狀分布的片麻構(gòu) 造也無規(guī)則定向排列的大理巖。變質(zhì)巖是地殼中原來各種巖石受地殼運動，巖漿侵入的高溫高壓作用及化學分加入改變原來礦物的成分結(jié)構(gòu)構(gòu)造而形成的。其結(jié)構(gòu)一般有變余結(jié)構(gòu)，變晶結(jié)構(gòu)，壓碎結(jié)構(gòu)等；而其構(gòu)造則有片理、片麻、塊狀、千枚狀、板狀等多種。 三疊泉區(qū)流水的地質(zhì)作用相當明顯。 在兩山之間全是大大小小的被流水帶來的 大石頭?，F(xiàn)在仍有水流從山上流下。從這些大石頭可以看到風化作用的力量也是 不容小覷的。風化作用是在地表或在接近地表的條件下,自然界的巖石和礦物受大 氣，水，生物等因素的作用，在原地發(fā)生機械蹦解和化學分解，從而形成松散或 松散堆積物的過程。 根據(jù)作用方式可以分為物理風化作用， 化學風化作用及生物風化作用再往上走 地質(zhì)構(gòu)造就更明顯了! 在峽谷是兩側(cè)還可看到許多明顯的褶皺現(xiàn)象。 褶皺是巖層受地質(zhì)作用彎曲變形 而產(chǎn)生的，是塑性變形的結(jié)果。褶皺的基本形態(tài)分為背斜構(gòu)造和向斜構(gòu)造。而在 實際上的外部形態(tài)向斜的中心是山脊，背斜的核部是凹地；這是因為向斜的中心較堅硬不易受侵蝕，而背斜的中心由于巖層彎曲短裂較易受到侵蝕的緣故。同樣三疊泉的瀑布也是由于地質(zhì)運動形成的大斷層形成。正是由于這些地質(zhì)運動才能形成這么美麗的風景。 3027 剪節(jié)理 （5）、隘口采石場實習點 在這里我們看到了褶皺。巖層受構(gòu)造作用后產(chǎn)生的彎曲變形稱為褶皺構(gòu)造，這是巖層塑性變形的結(jié)果，巖層仍是連續(xù)的，并未失去其完整性。褶曲的基本形式有背斜和向斜，我們在這里看到是背斜，屬于平臥褶皺。巖層向上彎曲，剝蝕后，其核部出現(xiàn)老地層，兩翼是新地層。核部由于巖層彎曲破裂受到侵蝕在地形上為凹地形，中間在動力作用下形成斷層，此處是斷層中的逆斷層，上小下大。在觀察處為背斜構(gòu)造，右邊為斷裂構(gòu)造，中間有狹長的破碎在斷裂處，上盤向上移動，下盤向下移動，為逆斷層，中間的破碎段由于沉積作用形成泥土層，斷裂破碎帶有斷層構(gòu)造巖，其中包括角礫巖，斷層波，比較破碎，呈土狀，顏色為黃色。 在這里我們還了解到有關斷層的信息。斷層是巖層沿斷裂面兩側(cè)發(fā)生明顯位移的斷裂構(gòu)造。根據(jù)斷層兩盤相對位移和力學背景分為正斷層、逆斷層與平推斷層。發(fā)育在褶曲中的斷層，如果斷層走向與褶曲軸平行，經(jīng)常出現(xiàn)一翼巖層的重復或缺失。如果斷層走向與軸曲軸垂直或斜交，則發(fā)生核部寬窄的變化。在核部變寬的一盤為上升盤，變窄的一盤為下降盤。在向斜中，核部變寬的一盤為下降盤，變窄的一盤為上升盤。斷層被地層復蓋時，斷層在角度不整合面之下，則斷層形成早于不整合面上的最老地層時代，而晚不不整合面下的最新地層時代。此處對我們修路的影響很大，因為層面的抗剪能力較小。因此，我們修路只能垂直于斷層帶 17534 25533 33215 （6） 、九江縣沙河獅子洞實習點 獅子洞屬典型的溶巖洞穴，全洞長500米，總面積為3050平方米，有1個景廳 40 多個景觀，廳廳相連，景景各異，步移景換，異彩紛呈，各種形態(tài) 的石乳琳瑯滿目，石塔石幔氣勢磅礴，石菊石蓮芬芳似溢，石禽石獸栩栩如生，就如一座石雕寶庫，蔚為奇觀。獅子洞是典型的喀斯特現(xiàn)象。獅子洞是內(nèi)部溶巖形態(tài)的溶洞。對于該地段是可溶性的石灰?guī)r， 同時巖石中的裂縫和空隙使巖石具有透水性，這種巖石在有溶蝕能力的作用下不斷帶走在二氧化碳作用下形成的碳酸氫根離子， 經(jīng)過長時間的連續(xù)作用便形成了溶洞在這里，我們看到了巖溶現(xiàn)象，即為可溶性巖石由于地表水和地下水的溶蝕、侵蝕和微生物作用而不斷被破壞和改造的一種地質(zhì)作用或地質(zhì)現(xiàn)象。巖溶發(fā)育的基本條件：1、巖石具有可溶性；2、有溶蝕能力的水(例如其中含有