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1、北京交通大学1第一部分第一部分 前言前言半个学期以来，通过对工程地质这门课的学习，我们对工程地质方面的基本知识都有了一定的了解。学院为了让我们对地质地形地貌方面的知识有更为深刻的了解，故特地组织了这为期两天的工程地质实习，希望我们通过实习把工程地质这门课程的理论知识和实际有机的集合起来。所谓：理论要联系实际。总感觉必须要自己去野外看一下，才能真正认识到各种岩石的特点以及地质构造的类型等等。这次实习过后，我真的是受益匪浅，感觉不虚此行，学到了很多课本上没有的东西，比如这个岩石为什么会在这，那个岩石不是地球上的，我觉得很神奇，连这块石头是天上飞来的都能分辨出来。在现场，我学到了很多课堂上老师讲不到
2、的东西在野外实习的时候都能学到。而且实习还能锻炼我们的实践能力，比如用罗盘测产状等等，大大的提高了我们的综合素质，用处十分大。1.1.实习目的实习目的工程地质实习是土木工程专业的基础实习，是理论教学的重要组成部分。其目的是让学生亲临大自然，应用已学过的理论知识，分析地质构造、岩层性质及产状等，具体分析可能的工程地质问题，巩固所学的理论知识。培养学生动手能力、分析具体问题的能力、观察事物的能力。2.2.实习内容实习内容 (1)基本工具的使用方法(地质罗盘仪)；(2)地层岩性判别；(3)地质构造的判别；(4)节理的测量、统计及节理玫瑰花图的绘制；(5)地质剖面图的绘制(河谷断面图)；(6)地基、边
3、坡、围岩稳定性分析；(7)野外地质勘测的基本方法等。3.3.实习地点实习地点（1）天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面 (地质构造、地层、地层分界面、岩石构造)（2）野溪斜河涧地质路线北京交通大学2(地层层序、地质构造、工程地质问题认识)第二部分第二部分 专论专论本次实习有两个路线，分别是天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面，斜河天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面，斜河涧涧野溪路线野溪路线。本次实习还用到了一个仪器罗盘仪。【罗盘仪的使用罗盘仪的使用】（1）用于测定方向，如目标方向及岩层走向、倾向等。主要部件分别介绍如下：准器（前后各一个，前置折叠式瞄准器又称指北标）：由准星和观测孔组成，北京交通大
4、学3用来瞄准目标物。方位角刻度盘：逆时针方向刻有 360方位角数值（少数罗盘仪刻有象限角，刻度盘分四个象限，每一象限均为 090，其中，南、北为 0，东、西为90） 。磁针：在北半球国家使用的罗盘仪，缠有铜丝的一端为磁南针，另一端为磁北针。当磁针水平静止后，磁北针指向刻度盘上对应的度数值为指北标所指方向的磁方位角（如果经过罗盘仪上的磁偏角校正，则为真方位角） 。磁针制动器：用以制动磁针，便于读数，并在罗盘仪不使用时将磁针与支撑轴顶部的尖端分离，对转动摩擦部位实行保护。方位角刻度盘校正螺丝：通过轻微旋转可以转动方位角刻度盘，达到校正磁偏角的目的。水准气泡：用于帮助罗盘仪放置水平，当气泡居中时，罗
5、盘仪底盘处于水平位置，磁针灵活转动，待其静止后准确指示所测方向方位角（或象限角）的度数值。（2）倾斜仪部分用于测定倾斜角度，如岩层倾角等。主要组成部分包括倾斜角刻度盘、倾斜仪指针、倾斜仪水准气泡和倾斜仪制动器（位于底盘背面） ，其中后三者被固定在一起。把罗盘仪底盘长边贴紧所测倾斜线，当拨动制动器使倾斜仪水准气泡居中时，指针所指刻度盘上的度数值即为所测倾斜线的倾斜角度。罗盘仪方位角刻度盘在逆时针方向刻有 360，这与方位角所规定的方向正好相反。这是因为在具体测量方向时，操作过程中转动的是罗盘仪，而磁针始终是指向磁南、磁北极，相对刻度盘恰好是向相反方向转动，因此逆时针刻划才能在刻度盘上读出所测方向
6、的（磁）方位角值。1. 天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面（此地区主要学习的是地质构造、地层、地层分界面、岩石构造的知识）时间：时间：2012 年 4 月 8 日 天气：天气：晴北京交通大学4地点：地点：天津蓟县国家地质公园，自九山顶景区向下至青山领止。此地区优点：此地区优点：是国家标准的地质剖面，是世界上罕见的中上元古界出露地带。地质构造丰富，地层分界明显，岩石构造也十分丰富。出露底层：出露底层：中上元古界地层构造：构造：断层构造观测点：观测点：本区一共 7 个观测点。本区岩层齐全、出露连续且岩石构造等保存完好、构造简单、顶底界限清楚、变质极浅，是绝佳的观测
7、带。本区的 7 个观测点选择科学，可以基本观测到本地区的各种地质现象。在此 7 个观测点中，我们可以清晰的观测到：倾斜构造、断层、节理、斜层理以及各种岩石。第一观测点：串岭沟村：太古代（第一观测点：串岭沟村：太古代（Arw）石榴石角闪片麻岩）石榴石角闪片麻岩及浅色变粒岩及浅色变粒岩【观测现象：片麻理、天石】这是我们观测的第一站，主要观测的是片麻岩，认识片麻理构造。下车后一路走来我们发现路边都是石英岩。大家都知道，石英岩是白色的或灰白色的（风化作用导致） ，但走着走着，路边的岩石开始变黑，而且仔细看可以看到颗粒状的矿物，这是变质现象的结果。所谓的片麻岩，就是一种变质严重，具有明显的片麻状构造的变
8、质岩。其主要由长石、石英、和各种暗色矿物（云母、角闪石、辉石等）构成。在片麻岩中，我们仔细看，可以清晰的看到此观测点主要的观测任务片麻理。所谓的片麻理，就是岩石（科学已得出均为火成岩）发生动力变质，在这种动力的挤压下，使得他内部一些粒状矿物发生定向分布，比如角闪石是针状或者条状的，云母则是片状的，这样使得岩石显示出明显的面状构造，我们称之为片麻状构造，我们所看到的面理也就是片麻理。另外，在这个观测点不得不提的是令我印象深刻的“飞来石” ，也就是所谓片麻岩片麻岩北京交通大学5的“天石” 。老师说这不是地球上的石头，顿时引起了学生们的骚动，都往这来看，我也很感兴趣，老实说这个石头里有种矿物的成分在
9、地球上没有，是外来星球上的产物。此时我觉得工程地质这门课很神奇，连是不是地球上的石头都可以分辨出来，很值得仔细研究呢。第二观测点：元古代与太古代分界第二观测点：元古代与太古代分界九龙山村：元古代与太古代分界面，下为太古代八道河群王厂组（Arw） ，上为元古代长城系常州沟组（Chc） ，厚度 859m，主要以灰白色石英岩状砂岩为主；现象：角度不整合、砾岩、斜层理、交错层理观测到较老的变质岩（黑英斜长片麻岩），从颜色判断大致分为三层，青灰色、土黄色、砖红色。两个地层三种颜色。砖红色是新的地层，可以看出从粗颗粒到细颗粒的沉积过程。另两个岩层时间较老，风化作用比较严重。角度不整合缺失七亿年的地层的发展
10、过程：太古宙的地层抬升到地表，受到氧化、风蚀等作用影响，形成土黄色的风化壳。七亿年之后开始了长城系的新的沉积，形成了角度不整合面。其产状相差非常大，下面几乎竖直方向，上面接近水平北京交通大学6方向。说明这里曾有过一次非常重要的地质运动。新的沉积是由粗粒到细粒的沉积。角度不整合：当下伏地层形成以后，由于受到地壳运动而产生褶皱、断裂、弯曲作用、岩浆侵入等造成地壳上升，遭受风华剥蚀。当地壳再次下沉接受沉积后，形成上覆的新时代地层。上覆新地层和下伏老地层产状完全不同，其间有明显的地层缺失和风化剥蚀现象。这种接触关系叫不整合接触或角度不整合。以下是本次对该岩层走向、倾向、倾角测量的一些数据。第三观测第三
11、观测点：常州沟组与串岭沟组点：常州沟组与串岭沟组常州沟组与串岭沟组：常州沟组与串岭沟组：长城系常州沟组（Chc）与串岭沟组（Chch），位于青山岭村南公路旁：厚 859m，岩性主要为暗色页岩、粉砂质(云)页岩为主。现象现象：薄层页岩、断层现象、中华裂梭藻化石；1、薄层页岩：是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。沙质页岩岩质松软，为泥质和沙质。走向倾向倾角1242.5159.842.32243.6162.640.2北京交通大学72.断层现象在泥质页岩中观测到明显的断层现象，断层处易由泥流成沟。
12、3、中华裂梭藻化石：蓟县中元古代长城系串岭沟组是一套以页岩和粉砂岩页岩为主的滨海相韵律式沉积物，在细砂岩层面上常有波痕、泥裂等潮间带沉积现象，成岩时间距今大致 19 亿年左右。岩石基本未变质，微化石保存良好。在暗黄绿色粘土页岩中微化石含量丰富，其丰度可达每立方厘米 1020 个个体。微化石主要与球形和梭形藻体，其中球形个体居多，梭形个体约占化石总量的六分之一。4、常州沟组：原称长城石英岩（如图）。属中元古代长城系底部，广泛分布于中国冀北一带。1964 年蓟县现场会议改为常州沟组，即在蓟县常州沟命名。为陆相浅海相碎屑沉积；以浅灰、灰白厚层质纯的石英岩为主，底部多为具交错层理的石英砂岩及砾岩，显示
13、其为河流沉积的特点。主要由砂砾岩和石英岩状砂岩组成。下部为厚层、淡红色河流相砾岩和含砾粗砂岩；中部为中层、厚层白色、浅紫色石英岩状砂岩；上部为板状石英砂岩与薄层状砂质页岩互层。底部与下伏地层呈不整合接触。北京交通大学8第四观测点：串岭沟组与团山子组第四观测点：串岭沟组与团山子组串岭沟组与团山子组：串岭沟组与团山子组：长城系串岭沟组（Chch）团山子组（Cht），位于桑树庵村马营公路南侧大红峪沟口东，厚度 326m，上部为块状含砂质白云岩、白云质砂岩；下部黑色、灰色白云岩与含砂泥质白云岩及灰色叶片状白云岩组成韵律层。现象现象：阶地、岩层层面、泥裂、产状、叠层石；1、格路纳叠层石：一种层柱状叠层石
14、，其柱体部分多由硅泥质组成，常彼此间密集中主。柱体横断面为次圆形到椭圆形。基本层呈薄而干缓的弯形，向上有不同程度的凸起变化，地质年龄约为 16.8 亿年2、团山子组：以含铁白云岩、粉砂质微晶白云岩为主（如图），其次为灰黄色砂岩和少量绿色粉砂质页岩，分三段：一段以深灰色铁白云岩及粉砂质菱铁矿白云岩为主；二段上部为深灰色中巨厚层白云岩、含砂微晶白云岩；下部为灰黄色钙质细砂岩或粉砂岩和深灰色泥砂质白云岩薄层互层；三段紫色板层状砂质微晶白云岩，夹灰黄色砂岩和绿色粉砂质页岩，层面可见干裂、波痕和岩盐假晶。 、 观测现象 1“X”型剪节理3、剪节理：是由剪应力产生的破裂面，具有以下主要特征：（1）产状稳定
15、，沿走向、倾向延伸较远；（2）剪节理平直光滑； （3）发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理，一般穿切砾石和胶结物。 北京交通大学94、泥裂：又称干裂、龟裂纹，是指泥质沉积物或灰泥沉积物，暴露干涸、收缩而产生的裂隙，在层面上呈多角形或网状龟裂纹，裂隙成“V”形断面，也可呈“U”字型，可指示顶底面。裂隙被上覆层的砂质、粉砂质充填。第五观测点：大红峪组第五观测点：大红峪组大红峪组（大红峪组（ChdChd）：位于大红峪沟前行 300m 处：厚度 575m，主要为砂岩、砂质白云岩及白云岩，夹火山喷发岩。大红峪组以发育碎屑岩为特色（如图）。主要由石英岩状砂岩、长石石英砂岩和白云岩组成，中部为富钾粗面岩、火山碎
16、屑岩。自下而上可分二段，一段为灰白色石英岩状砂岩和长石石英砂岩，夹翠绿色富钾页岩，上部为富钾粗面岩粗玄岩的熔岩和火山碎屑岩；二段为含燧石白云岩。底部以紫红色页岩夹砂岩为标志与下伏团山 子组整合接触；顶界则以遭受侵蚀的锥叠层石白云岩顶面为界。石英岩状砂岩具交错层理和波痕，白云岩含叠层石和燧石条带。现象现象：层间断层 泥化夹层 火山角砾岩 气孔杏仁构造 波痕构造1、层间断层（层间错动带）：北京交通大学10层间错动使得两个岩层之间的滑动面的岩体破碎，形成软弱夹层，如果里面有很多水，则容易泥化形成泥化夹层。2、泥化夹层：其形成条件为：软的岩体（这里是泥质砂岩），构造运动（层间错动），地下水作用。泥化夹层是指受风化或构造破坏，原状结构发生显著变异并在地下水长期作用下，形成含水量在塑限和流限之间的泥状软弱夹层。根据泥化机制的不同，泥化夹层可划分为泥化型和蚀变泥化型。3、火山角砾岩：火山爆发时随着深部岩浆的喷出，由于通道附近围岩破碎片的加入，加上喷发强度及深度诸多因素影响，可出
