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1、土木工程专业工程地质野外() 实习指导书土木工程学院1 1、实习目的、内容要求与方式土木工程专业野外工程地质实习是教学计划中一个不可缺少的实践性环节，对学生学好后续课程和掌握解决工程建设中各种地质问题的方法有着极其重要的意义。1.1 实习的主要目的1）通过实习，使学生获得地质实体的感性认识，巩固课堂所学的基本理论和基本知识，为后续课程的学习打下良好的基础。2）通过基本技能的训练，如地质现象的观察、描述，地质资料的收集、整理，简易地质仪器、工具的使用等，使学生了解野外地质工作的一般内容和方法。3）了解地质病害对工程建设的影响，病害区地质工作的方法，典型病害的防治措施，使学生掌握在工程建设中如何应
2、用地质知识。1.2 实习的内容要求1.2.1 内业工作为了进一步巩固与提高野外实习效果，对收集的实际地质资料，应及时进行分析整理，以便得到全面系统的深人认识。配合外业主要有下列内业工作安排：1) 野外资料的整理和分析：记录及标本的整理，地质现象的分析，工程地质问题的讨论；节理统计图及实测地质剖面图及地层柱状图的绘制；2) 区域地质概要及有关资料的阅读；3) 勘测及试验工作的有关资料；4) 按时完成实习日记，作好实习总结报告。1.2.2 外业工作实习开始首先由教师介绍实习地区的地质概要，布置实习内容及地质路线的具体安排，结合边讲课、边实习的现场教学方法，采取循序渐进的步骤，紧密结合实地、实物进行
3、教学实习，逐步培养同学的独立工作能力，为此，实习期间大致分为三个阶段：以教师多讲解，同学观察认识为主阶段；教师少讲解，多提出问题，同学多思考的独立工作阶段；以同学观察分析为主，教师答疑小结，独立工作的阶段。外业工作有如下几方面的主要内容。1）地质路线观测主要是通过几条地质现象比较丰富的典型路线，使同学能观察到主要的地质现象，其内容包括：实习地区不同地质时代地层的岩石性质和特征，地层的接触关系，风化情况和工程特性等。主要的地质构造现象：如褶皱、断层、节理等。测定岩层的产状、确定褶曲的类型，研究断层和节理的性质、分布及发育规律等。2 第四纪沉积层的成因、岩性及分布；本区的地貌特征(山形，阶地、河曲
4、等) ，查明河谷纵、横剖面情况，研究河谷阶地及其性质，以及新构造运动的特征等。物理地质现象：如喀斯特、滑坡、冲沟、崩塌等的分布，形成条件和发育规律，以及对工程建筑的影响等。2）地质点的观测与描述地质点的选择、位置的确定、地层时代、岩性特征、产状要素的测定、地质构造特征、地质现象观察，绘示意剖面图及素描图，标本的采集及记录描述等。3）建筑物工程地质条件分析与问题评价结合实习地区的建筑物的工程地质条件进行观测、分析与评价。1.3 实习的方式野外地质实习方式是：在实习区布置观察线路，观察线路上布置观察点，教学内容安排在观察点上进行。在每个观察点，先由教师简要介绍观察点的内容和要求，再由学生进行实地观
5、察，必要时可借助简单的地质仪器和工具，测量岩层产状、做素描图，信手剖面图等。在学生观察的基础上，由教师引导开展讨论，分析观察的结果，最后由教师归纳、总结、讲解各种地质现象的形成原因和过程。在整个过程中，注意诱导学生在宏观和微观上，时间和空间上等方面思考问题、活跃思维。实习以组为单位进行。实习结束时，每人提交工程地质实习日记及报告。实习成绩的评定根据学生在整个实习期间的学习态度，野外记录、提交的日记和报告书的质量，对各种地质现象的识别能力，野外基本工作方法的掌握程度等方面，按优秀、良好、中等、及格、不及格评定成绩。凡工程地质实习成绩不及格者，可随下届学生补作。2、实习地点与时间安排2.1 地点1
6、）区内沉积岩、变质岩、第四纪松散沉积层均有出露。2）公路沿线及径河岸边的地质剖面露头明显。3）有较典型的褶皱、断裂、不整合接触等地质构造现象。4）有较典型的滑坡、泥石流、崩塌、黄土陷穴等不良地质现象，且有工程治理措施。5 ）有典型的由泾河所形成的河谷地貌和黄土地貌。2.2 时间安排工程地质实习时间外业总共为6 个工作日，内业为1 个工作日，外业具体安排如下：长庆桥至罗汉洞线路 1天鸭儿沟银洞官庄至干沟线路 1天3 干沟至南窑峡线路 1天崆峒山路线 1天安国镇至六盘山线路 1天综合整理、编录 1天路途 1天3、平凉地区工程地质概况3.1 自然地理概况平凉实习区位于甘肃省东部及宁夏南部交界地区，其
7、行政区划属甘肃省平凉市及宁夏回族自治区隆德县，兰（州）西（安）公路贯穿本区，为本区交通干线。宝（鸡）平（凉）固（原）公路亦为主要公路，各县城及各乡间也道路畅通。本区西部为六盘山脉，为中高山地形， 海拔一般在2500 米以上。 公路两侧及河谷露头较清楚。小关山至太统山一带，海拔一般在5002500 米之间，属中低山或低山丘陵地形，因黄土覆盖，仅在沟谷及采石场有露头分布。崆峒山位于甘肃省平凉市西郊崆峒镇，距平凉市15km。实习区东邻平凉市，西接宁复回族自治区的隆德县， 北为镇原县， 南连华亭和祟信县，总面积 83.6km2。 地理坐标： 北纬 352708353508，东经l06 2716l06
8、3600。崆峒山区地处六盘山东麓与陇东黄土高原的结合部，在地貌成因上为缓慢褶曲和逆断层上升的断块山，由白垩纪底砾岩水平层与垂直节理经断层发育和剥蚀作用而成，属中等切割的中山。海拔高程15002234m，其中香山主峰2123.2m，太统山主峰2234m，相对高差500750m ，山势险峻，孤峰林立，岩壁陡直，峰恋迭障，气势雄伟。本区属温带半湿润气候，夏季凉爽多雷雨和冰雹；秋季多雨雾；冬季寒冷干燥少雪。年太阳辐射总量约129.24 千卡 cm2，年平均气温约8.6 。 1 月平均气温为零下5.1 ， 7 月为 21.0 ，年极端最高气温37.3 ，年极端最低气温-25.4 ，无霜期178 天。年平
9、均降雨量511.2mm ，多分布在 610 月，而其中 79 三个月份的降水量占全年降水量的50以上。 随海拔的升高降水量增加，阴坡比阳坡降水量有所增加。区内冲沟发育，多峡谷，主要河流为泾河，发源于六盘山区，流域面积 597km2。径河的一级支流后峡（胭脂川），源于六盘山的米缸山，汇水面积185.6km2，多年平均径流量 2598 万 m3。其它冲沟多为季节性间歇流水沟谷。由于气候和土壤条件适宜，崆峒山植物保护较好。区内森林覆盖较高，覆盖率达62.6 。1980 年，在山南侧泾河的前峡口建成崆峒水库，坝高63.8m，长 402m ，库容 2970 万 m3，水深331m，流域面积597km2，
10、为甘肃省东部最大水库。1983 年，崆峒山被列为甘肃省自然保护区和省级风景名胜区，保护区范围30km2，游览区面积14km2。3.2 区域地质背景4 3.2.1 地质构造与古地理特征实习区在大地构造位置上处于北祁连褶带东缘，鄂尔多斯盆地西侧，贺兰- 六盘山陆内造山带偏南段。贺兰 - 六盘山山脉与龙门山、横断山山脉共同构成我国著名的经向构造带，是中国大陆东西部构造的重要分界线，东部称为东亚或滨太平洋构造域，西部称为西域- 青藏构造域。该经向构造带又是中国著名的地震带和现代地壳运动特别活跃的地区之一。因此，实习区地质构造现象较为复杂，地壳运动强烈。早古生代本区为较稳定的浅海相碳酸盐岩建造，奥陶纪后
11、全面缓慢上升为陆地，沉积了较厚的陆相碎屑岩。中生代早期地壳发生颤动性升降，几度出现沉积间断，中、新生代该地以内陆河流相沉积为主，兼有湖泊、沼泽相沉积。本区地层变化明显，呈南北走向的中等褶皱，两侧边缘地带断裂发育，岩层倾角较小，构成轴向北北西的复背斜。复背斜由二个背斜，一个向斜构成，两翼不对称，北东翼陡，倾角50，局部有倒转现象，南西翼较缓，倾角在30以内。两翼压性或压扭性断裂发育，冲断面倾向南西，向北东方向仰冲，撕裂面宽20cm ，中间夹有黄褐色含砾断层泥。崆峒山为太统山复式背斜的西南翼。由于受区域地质构造的影响，区内地层派生节理发育，节理面平直并延伸较远，砾石被节理切割，切割面平直、光滑，地
12、貌上形成悬崖峭壁或大型石柱、石林。1）小黄峁山三关口沙南背斜带位于固原小黄峁山至沙南，直至陇县景福山一带。三关口南主要褶皱走向北微偏西，背斜核部由寒武系灰岩、奥陶系薄层灰岩组成，一般东翼陡、西翼缓，该背斜带上的主要背斜构造有三关口背斜和张家台背斜。三关口背斜：褶皱轴北北西向，为两翼不对称的短轴背斜，核部由奥陶系灰岩组成，轴向约3公里，背斜东西两翼均发育有断层，东翼的断层即小关山逆断层。西翼近轴部发育有北偏东向的正断层。2）店洼太统山大台子背斜带该背斜由一系列走向为南北或北偏西的褶皱和冲断层组成。构成背斜核部的震旦系硅质灰岩、白云岩、 寒武系石英砂岩、灰岩及奥陶系块状灰岩、钙质页岩等组成太统山、
13、大台子的主体和主峰。太统山以北褶皱轴近南北向，太统山一带渐变为南偏东，愈向南愈偏向南东向，呈现向南西突出的弧形。太统山背斜：北端从韩家沟开始，经银洞官庄延至干沟一带，长达3 公里，由两个北斜一个向斜构成复式背斜，核部由奥陶系块状灰岩组成，二叠系含煤岩系不整合其上。背斜两翼不对称，北东翼陡，倾向达50 度，局部有倒转现象；南西翼较缓，倾角在30 度以内，两翼各有一压性或压扭性断层。3.2.2 地层5 实习区出露的主要地层有奥陶系(O) 、二迭系 (P) 、三迭系 (T) 、白垩系 (K) 和第四系 (Q) ，由老至新，简述如下：1）奥陶系a、三道沟组 (O1s) ：仅在太统山一带出露，为灰色、浅
14、灰色、浅黄灰色厚层灰岩与薄层豹皮状灰岩互层，与上覆二迭系呈角度不整合接触。该地层为一套浅海相至中深海介壳灰岩相沉积，含丰富的腹足类、头足类及腕足类化石。b、中奥陶统平凉组(O2p)：出露于银官庄、太统山、干沟一带，整合于三道沟组之上，厚180米，主要岩性为灰黑色页岩夹泥灰岩、角砾状灰岩。2）二迭系 (P)主要分布在红庄子、王店、大台子、二、三道沟、太统山、南窑峡等地，为北方型陆相碎屑沉积，植物化石丰富，属中晚华夏植物群。其岩性下部为灰色、灰黑色石英砂岩、砂质页岩、砂质泥岩及煤、铝铁等沉积矿产，分两统四组。下部为湖相沉积，由灰色、灰黑色石英砂岩、页岩及黄灰色泥质砂岩、泥岩组成。上部为紫红色灰绿色
15、砂岩、紫红色、兰灰色、灰绿色砂质泥岩、泥岩及褐色、紫褐色砂岩、砾岩、泥岩夹泥灰岩透镜体。3）三迭系 (T) 实习区仅见上三迭系延长群下亚群和中亚群，出露以崆峒山的十万沟和泾河河谷一带巨厚层陆相粗碎屑岩为代表，以平行不整合的接触关系覆于二迭系之上，沉积物以西部、太统山一带最粗，由砾岩、砂砾岩及砂岩组成，厚度大，向东南粒度急剧变细，厚度变薄，岩石色调由红变绿。岩性为紫色、灰黄色砾岩、砾状砂岩及砂岩以砾岩为主，砾岩层厚l 2m ，砾石成分以灰岩为主，次为砂岩、 变质岩， 磨圆度好， 多呈浑圆或椭圆状，分选性差， 大小混杂， 砾径一般在l 3cm，占 50以上，大者5 7cm约占 25，少量达20cm
16、，铁、钙质胶结，砂质充填，呈基底式接触，具水平层理和斜层理。在页岩中产植物化石。4）白垩系 (K) 崆峒山地区白垩系仅见六盘山群三桥组(Kls) 及和尚铺组(Klh ), 不整合覆于二迭系和三迭系之上。三桥组 (Kls) 出露在实习区较大范围内，特别是崆峒山一带分布的更为广泛，形成景色优美的丹霞地貌景观。该组岩性单一，为灰色、紫红色砾岩、角砾岩，铁钙质胶结，砂质充填，胶结不均匀，层理难辨，岩性坚硬，属山麓相堆积物。砾石成分复杂，以灰、灰黑色灰岩，紫红色砂岩、粉砂岩为主，次为灰白色石英岩、硅质岩，浅黄绿色砂岩。中部砾岩层的颜色和砾径变化较大，紫红色砂岩，磨圆度差异较大，从浑园状到棱角状均有，岩石坚硬。浅黄色砾岩，磨圆度中等，分选较好，钙质胶结，砂质充填，砾石成分中灰岩磨圆度较差，硅质岩、
