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1、工程地质实习指导书吉林建筑工程学院城建学院土木工程系2006年6月工程地质实习指导书一、实习的目的、任务本次实习是交通土建专业的实践教学环节之一。其目的在于通过在秦皇岛石门寨地区进行工程地质测绘，全面认识和了解工程地质条件，学习和掌握工程地质工作的研究思路和方法，为今后的专业学习和工作打下坚实的基础。工程地质学是以工程地质条件为研究对象，以工程地质问题的提出、分析和解决为核心，以保证工程建筑的安全、经济和正常使用为目的的工程实践过程。通过实习，了解工程地质勘察的工作方法和手段。工程地质测绘是工程地质勘察的基础工作。工程地质测绘主要任务是为了研究拟建场地的地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件及物
2、理地质现象，对工程地质条件给予初步评价，为场址选择及勘察方案的布置提供依据。工程地质测绘应做到：(1)充分收集和利用已有资料，并综合分析，认真研究，对重要地质问题，必须经过实地校核验证：(2)中心突出，目的明确，针对与工程有关的地质问题进行地质测绘；(3)保证第一性资料准确可靠，边测绘，边整理；(4)注意点、线、面、体之间的有机联系。为了使同学们能够掌握工程地质测绘的基本程序及过程，实习拟按生产实际分为资料准备、外业测绘及资料综合整理等三个阶段进行。二、实习的基本要求（一）基础地质部分1、了解各类岩石的成因、结构构造、矿物成分和主要类型；2、通过野外路线地质调查，掌握岩石和土的成因类型、地质特
3、征及其工程性质；3、通过野外路线地质调查，掌握地质构造基本类型及特征，地史及地质图的基本知识；4、通过野外路线地质调查，掌握地表水的地质作用，地下水的基本类型和特征。（二）地质灾害部分1、通过野外路线地质调查，了解滑坡、崩塌等重力地质作用和现象的形态特征、分析其形成条件和影响因素、防治措施等；2、通过野外路线地质调查，认识岩溶地形（石芽、溶沟和落水洞），并解释它们的形成发展过程。了解岩溶所产生的工程危害。三、实习的内容（一）绪论1、实习区的位置、交通及自然地理概况我校秦皇岛教学实习基地，位于河北省秦皇岛市北约24km的中国北方地质实习基地，隶属河北省抚宁县石门寨镇管辖。基地来往交通甚为方便，有
4、火车及公路汽车与秦皇岛市相通。实习区地处燕山山脉东端的柳江盆地，地势西、北、东三面高；南面低逐渐过渡为沿海堆积平原，构成一个向南敞开的簸箕形地。盆地中部为大石河谷，自西北向东南方向延伸，最后流入渤海。本区地形最高点为老君顶海拔493米，最低为70米。西部、东南部地势高峻，河流切割较深，山坡陡峭为构造剥蚀地形，相对高差较大一般为170米，多属低山，坡、顶基岩裸露，濒临河谷可见有狭窄断续的基座阶地。北部、南部为剥蚀构造地形，山顶、山坡较平缓，多构成单面山和馒头状山丘，坡麓发育有坡积裙，沟谷也较发育，在其出口可见规模不大的洪积锥、扇。中部为较开阔的大石河河谷，地形平坦，河谷两侧顺河发育有三级以上内叠
5、阶地，属堆积阶地。本区第四纪沉积物的成因类型，可见有重力堆积、残坡积、洪积和洪冲积。在构造剥蚀地形，可见有崩塌和倒石锥，其岩性为大小不等到带棱角的岩块；在剥蚀构造地形，多见有坡积、洪积和残积物，厚度不大约35米，坡积物多见含碎石的砂或亚砂土；洪积物可见夹有磨圆度差，大小不等的砾石、粗细砂透境体的亚粘土、亚砂土；残积物多为红色含碎石的粘性土。大石河河谷漫滩多为卵砾石，向下游粒径明显趋小，阶地可见下粗以卵砾石上细以砂、亚砂土或亚粘土的二元结构，在河谷两侧靠谷坡边缘深部，可见有淤泥质沉积。冲积物的厚度一般小于20米。本区平均降水量为680700毫米，多集中在七、八月份，占全年降水量的65%，大石河年
6、平均流量为5.07米3/秒，最大流量为11.8米3/秒。本区的地方工业以开采石炭二叠纪无烟煤和耐火粘土为主；并开采奥陶纪石灰岩做烧石灰和水泥的原料。在农业种植方面以小麦、玉米、高粱等为主；另外还盛产水果如：桃、杏、核桃及板栗等。柳江盆地一带由于交通方便，地形比高不大，地质条件及露岩均较好，在北戴河海滨一带可观察海岸地质现象，故本区作为工程地质教学实习基地是一个较好的地点。（二） 区域地质特征1、 地层本区地层属华北型。除较普遍缺失中上奥陶统至下石炭统、下中三叠统、白垩系、第三系外，就华北型地层而言，该区地层出露较全，化石较丰富，各单位地层划分标志清楚，地层特征具一定代表性。全区范围内所出露的地
7、层有元古界的青白口群，下古生界的寒武系，下奥陶统、上古生界的中石炭统至二叠系、中生界的上三叠统至侏罗系、新生界的第四系。本区的地层顺序，地层单位的划分和各地层单位的主要特征以及它们间的接触关系，见河北省抚宁县石门寨地区综合地层柱状图。新生界第四系 河床、河漫滩等松散堆积物中生界侏罗系 中侏罗统 蓝旗组（J2l） 下侏罗统 北票组（J1b）古生界二叠系 上二叠统 石千峰组（P2sh） 上石盒子组（P2s） 下二叠统 下石盒子组（P1x） 山西组（P1sh）石炭系 上石炭统 太原组（C3t） 中石炭统 本溪组（C2b）奥陶系 下奥陶统 马家沟组（O1m） 亮甲山组（O1l） 冶里组（O1y）寒武系
8、 上寒武统 凤山组（3f） 长山组（3c） 崮山组（3g）中寒武统 张夏组（2z） 徐庄组（2x） 毛庄组（2m）下寒武统 馒头组（1m） 府君山组（1f）上元古界 青白口系 景儿峪组（qj） 龙山组（ql）下元古界 混合花岗岩本区地层自下而上简述如下：1、元古界青白口群1）下马岭组下马岭组是区内出露最老的沉积岩地层单位，不整合于绥中花岗岩2之上，在张崖子一带发育良好，出露全。张崖子西剖面可作标中剖面。本组厚91米，主要岩性为杂色页岩（包括紫红色、蛋青色、灰黑色、黄绿色等）。下马岭组的层型剖面在北京西北昌平县境内，最早称为下马岭页岩，后又称下马岭页岩组等。其实下马岭组的岩性不都是页岩，与本区一
9、样还有部分砂岩。区内本组地层有两个韵律构成。第一个韵律的底部是灰白色粗粒长石石英净砂岩，除最底部含少量砾石外，一般分选都很好，并见有许多海成波浪，交错层理，含海绿石，是滨海相沉积长石石英净砂岩可作玻璃原料。本组除主要在东部落近南北向分布外，在西南部的鸡冠山一带也有分布，其与绥中华岗岩的沉积接触关系在鸡冠山和张崖子西一样明显。波痕、泥裂等现象亦易见到。2）景儿峪组 本组主要分布在区内的东部地区，出露的最好剖面在李庄北沟，厚约28米。岩性由粗至细，由碎屑岩至粘土岩至碳酸岩，构成一个完整的韵律。与下马岭组整和接触，与上覆下寒武统府君山组为平行不整合接触。上下界限明显。岩性标志是以其中上部分的粉红色薄
10、层状（呈板状）的泥灰岩为主要特征。与下伏下马岭组的分层标志，则以本组底部的砂岩作为分界。此岩的特征是颜色黄褐色或带铁锈色，粒度较细（中细粒结构），含铁质及海绿石较多。关于景儿峪组、下马岭组如何划分对比，近年来有人提出新的方案，即在景儿峪组的下部划分出一个新的地层单位称龙山组或其它名称。关于龙山组的含义，有人提出以砂岩为特征，原称龙山砂岩，并认为其与下伏下马岭组存在沉积间断。这种论点遭到许多人的反对。其理由是：景儿峪组下部的砂岩与其上的页岩及灰岩为渐变关系，并构成一个完整的沉积韵律。景儿峪组下部的砂岩与下伏地层下马岭组为整和接触。无化石及同位素的依据。2、寒武系1）府君山组府君山组是区内寒武系最
11、下部的地层，在东部发育良好，东部落北剖面可作为标准剖面，厚146米。岩性主要为灰绿色豹皮状含沥青质白云质灰岩，含较多的莱得利基虫（Redlichia）化石。顶部含核形石化石。本组属浅海相沉积。其与下伏景儿峪组、上伏馒头组均为平行不整合接触，顶底界限和分层标志都十分清楚。底部为暗灰色含沥青质、白云质结晶灰岩局部含砾屑，并产三叶虫化石，与景儿峪组顶部地层相差悬殊。与馒头组的分界则以本组顶部暗灰色含核形石的白云质灰岩，或以馒头组底部的红色碎屑岩和泥岩。2）馒头组 馒头组由于岩体侵入、构造破坏和风化剥蚀而出露零心。出露较好的地区是在温庄以北一代，但距离较远，东部落北出露也较好且完整，可作本区的标准剖面
12、。本组厚71米，岩性特征是鲜红色（通称砖红色）泥岩、页岩为主，底部具角砾岩和砾岩。页岩中含石盐假晶并加少量白云质灰岩。本组与下伏君山组呈平行不整合接触；与上覆毛庄组为整合接触。本组上下界限均明显：与毛庄组的分界是以本组顶部的鲜红色泥岩层做为标志层。泥岩的特点是颜色鲜红（砖红色），成块状无层理。这一分层标志在整个华北区都相当稳定，是典型的标志层。本组没有发现可靠的化石依据；但从岩石地层特征，尤其是顶部分层标志，结合层位来考虑，本区下寒武统馒头组的存在是无疑的。3）毛庄组本组的分布特点同馒头组相仿，但比后者稍广。在沙河寨西，毛庄组出露较好，化石也较丰富，可作为本区毛庄组标准剖面。本组厚约112米，
13、岩性特征以紫红色页岩为主，页岩含少量白云母小片。就其颜色而言，比馒头组要暗一些，俗称猪肝色；与徐庄组相比，则又鲜艳一些（徐庄组的颜色为暗紫色）。毛庄组的化石，以褶颊虫类三叶虫为主。4）徐庄组本组的分布比毛庄组更为广泛，比较好的剖面是东部落西剖面。此剖面不但出露全，而且化石十分丰富，上下界限也十分清楚，可作本区徐庄组标准剖面。本组厚101米，岩性为浅海相的黄绿色含云母质粉砂岩，夹暗紫色粉砂岩、细砂岩和少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体。与下伏毛庄组分界，是以黄绿色粉砂岩互层为标志；而毛状组顶部则是比较单一的紫红色页岩。注意四点区别：颜色；结构；成分；岩石组成。从成分来看不易识别，但要善于比较和多观察。徐
14、庄组含云母多些。除此之外，化石的区别就更为重要了。5）张夏组张夏组受到破坏和覆盖较少，是寒武纪地层在区内分布最广的地层之一，几乎盆地周围都有分布。在揣庄北288高地以东的山脊上出露良好，是区内很好的标准剖面。本组厚130米，属浅海相沉积。按岩性特征可分上下两部分：下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩；上部以鲕状灰岩为主，夹藻灰岩、泥质条带灰岩。本组与与下伏地层徐庄组为整合接触。两者的分界，是以层状的鲕状灰岩为张夏组的底部。徐庄组的顶部很少有灰岩或有少量很小的扁豆体（一般不超过0.3米）。从三叶虫化石来看，张夏组底部常见有叉尾虫Dorypyge、小裂头虫Crepicephalina等。6）崮山组崮山组与张
15、夏组在区内的分布相仿，比较好的剖面也以288高地东山脊上的剖面标准剖面。本组厚102米，属浅海相沉积。根据岩性特征可分下，中，上三部分。下部和上部都以紫色砾屑灰岩及紫色粉砂岩为主；中部则是灰色的灰岩（包括泥质条带壮灰岩，鲕状灰岩，藻灰岩等）与下伏张夏组间有明显的水下冲刷面，界线明显，接触部位两者岩性差别很大，颜色和结构，成分变化明显。张夏组的顶部是灰色藻灰岩，而崮山组的底部是紫色砾屑灰岩或紫色粉砂岩互层。三叶虫化石也不同，张夏组藻灰岩中产德氏虫Damesella,在崮山组底部见有蝴蝶虫Blackwelderia。有人认为上述两化石在张夏组和崮山组中都可出现。尽管这样，就岩性及接触关系来看，此两组的界线还是很清楚的。崮山组的化石非常丰富，几乎每层都可采到，主要为三叶虫，其次是腕足类及迭送层石。主要都是三叶虫种类。7）长山组 长山组分布与崮山组相同，出露好的剖面也是揣庄北288高地东山脊为标准剖面。本组在区
