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1、 工程地质实习报告一、 绪言（一） 实习日期2011年8月25日-2011年8月27日（二） 实习人员 带队老师：徐红、方磊、傅安雅 实习人员：211091、211092、210091全体同学（三） 实习地点1、 安徽省凹山铁矿2、 南京市地质博物馆3、 无锡市宜兴善卷洞4、 浙江长兴金钉子地质博物馆5、 南京市江宁孔山、排山、阳明山庄（四） 实习内容1、 矿石观察，掌握常见矿石的成分、结构与构造，并能鉴别常见矿物。2、 构造观察，掌握褶皱、断层、节理等地质构造现象，并学会野外鉴别方法。3、 地层观察，认识并掌握不同地质时代地层特征以及地层接触关系，能够野外识别岩层产状。4、 观察了解风化作用
2、和岩溶作用对地表地貌的影响，认识岩石风化区和岩溶区的工程地质问题。（五） 实习目的1、 观察和了解一些野外地质现象，将理论知识与实践相结合。2、 学会野外实习的一般方法，提高野外实践能力。3、 了解善卷洞岩溶地貌形成的条件以及主要的工程地质问题。4、 了解孔山、棒锤山等人工剖面岩石岩性及其产状。5、 培养学生吃苦耐劳的品质和曾倩集体观念，总结此次实习与所学专业的相关联系。（六） 实习要求1、 实习过程中，不但要认真听讲，仔细观察，而且要记录和描述，方便时画出地质现象素描图。2、 对于实习过程中遇到的岩石和矿物，应在其新鲜面上观其特征，对比分析，结合它们在野外的分布和结合规律，一并掌握，牢记在心
3、。（七） 实习地区的自然地理条件1、 安徽省凹山铁矿位于马鞍山东侧约十几公里的地方，属北亚热带湿润性季风气候。当地气候温和、雨量适中、光照充足，全年冬寒、夏热、春暖、秋凉，四季分明，季风明显。2、 善卷洞位于宜兴西南25公里，张渚镇东北2.5公里的螺岩山中，属北亚热带湿润季风气候。全年季风显著，四季分明，雨量集中，雨热同季，冬冷夏热，春温多变，秋高气爽；光能充足，热量富裕。3、 浙江长兴金钉子地质博物馆位于长兴媒山镇与槐坎乡的交界处，属亚热带海洋性季风气候，光照充足、气候温和、降水充沛、四季分明、雨热同季、温光协调，年平均气温15.6，年平均雨日为144天，光照分配较均匀。4、 南京孔山、棒锤
4、山、阳山碑位于南京市江宁区，属北亚热带季风湿润气候区，四季分明，雨量充沛，年平均气温15.5，年均降水量1012毫米，年均日照时数2148.3小时，日照率达49。二、 专题论述（一） 凹山铁矿1、矿石凹山矿床是属于高温热液交代矿床,由部分致密块状富矿石和大部分浸染状矿石和细脉状矿石组成。矿石中金属矿物有磁铁矿、假象赤铁矿、黄铁矿、赤铁矿和褐铁矿等;脉石矿物有阳起石、磷灰石、石英、云母、碳酸盐、石榴子石以及风化蚀变矿物高岭土、绿高岭土、绿泥石等。在矿山现场可以看到黄铁矿、赤铁矿、绿泥石、方解石以及石英等矿石。黄铁矿（FeS2），大多呈块状集合体，有些发育成立方体单晶，立方体的晶面上常有平行的细密
5、纹。颜色为浅铜黄色，条纹为绿黑色。硬度为6-6.5，性脆，断口参差状。相对密度5。赤铁矿（Fe2O3），常为致密块状及土状集合体。铁黑色或暗红色，条痕呈樱红色。金属、半金属到土状光泽，不透明。硬度5-6。无解理。相对密度4-5.3。绿泥石(Me,Al,Fe)6(Si,Al)4O10(OH)8，常呈鳞片状集合体。绿色，深浅随含铁量的变化而不同。解理面上为珍珠光泽。有平行片状方向的解理。硬度2-3。相对密度2.6-3.3。 黄铁矿 赤铁矿 绿泥石方解石（CaCO3），长发育成单晶或晶簇。粒状、块状、纤维状或钟乳状集合体。纯净的方解石无色透明；因杂质渗入而常呈白、灰、黄、浅红、绿等色。玻璃光泽。硬度
6、3。石英（SiO2），长发育成单晶并形成晶簇，或成致密状或粒状集合体。纯净的石英无色透明，称水晶；含有细小分散的气态或液态物质呈乳白色者，称乳石 英。石英晶面为玻璃光泽，断口为油脂光泽。硬度7。无解理，贝壳状断口。相对密度2.65。2、矿物的鉴别方法鉴定矿物可用颜色法和条痕法。颜色是矿物最直观的性质，条痕是矿物粉末的颜色。相比较下，用矿物的条痕来鉴定矿物比矿物的颜色更可靠。通常我们将矿物在无釉瓷板上刻画后进行观察，条痕法对于某些金属矿物具有重要鉴定意义。如：赤铁矿可呈赤红、铁黑或钢灰色，而它的条痕则恒为樱红色。方解石与石英在外观上比较相似，我们可以用多种方法来鉴别这两种矿物。如：可以测定矿物的
7、硬度，方解石硬度3，石英硬度7，小刀硬5，用小刀划，划得动的即为方解石，否则为石英；或者用外力打击矿物，若矿物完全解理则为方解石，若为贝壳状断口则为石英。（二） 宜兴善卷洞 岩溶作用是以地下水为主、地表水为辅，以化学过程（溶解和沉淀）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。这种作用所造成的地表形态和地下形态叫岩溶地貌。岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称为岩溶。岩溶作用的基本条件有：岩石的可溶性、岩石的透水性、水的溶蚀力以及水的流动性。这四者共同作用，形成了蔚为壮观的喀斯特地貌，即岩溶地貌。在这岩溶过程中所涉及到的化学方程式为：CaCO3 +
8、CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3-岩溶的形态多种多样，可分为地表岩溶地貌和地下岩溶地貌。常见形态有：岩石表面的溶沟、石芽，地形上的峰林、石林和溶蚀洼地，地表通向地下的落水洞、溶蚀漏洞，地下的溶孔、溶洞，地下暗河，以及岩溶堆积的石笋、石柱、钟乳石和石帷幕等。多级溶洞即为地下溶洞的组多层溶洞合型式，是规模比较大的溶洞，形成于岩溶水的水平流动带；如果一个地区地壳间歇性上升, 水平流动带将随之间歇性下降。在地壳相对稳定时期形成的一层溶洞,随着地壳上升将抬高到季节变动带或垂直循环带,而在新的水平流动带内又开始发育一层新的溶洞。所以形成了多级溶洞。多级溶洞发育说明该地区除形成喀斯特地貌的条
9、件外，地壳不稳定，地壳抬升或下沉运动频繁。宜兴善卷洞即为多级溶洞的代表，全洞面积5000平方米，分为上洞、中洞、下洞及水洞。上洞云雾缭绕，观赏上洞如临天上人间，欲界仙都；下洞洞天相接，悬崖飞瀑直泻，小桥流水潺潺，别有一番韵味；水洞曲折荡漾，游水洞如游水晶宫，心旷神怡。善卷洞中岩溶地貌发育成熟，在善卷洞入口处有一巨大的钟乳石，高七米多，称“砥柱峰”；另外，善卷洞中还有“狮象大场”、“山鹰戏熊”等由钟乳石笋等形成的奇妙景象，这不得不让我们惊叹大自然的鬼斧神工。善卷洞因它的天然灵秀而美丽诱人，又因善卷景区的深厚文化背景而绚丽夺目。 石钟乳 水洞中的瀑布善卷洞洞四周出露的地层均为中下三叠统青龙群（T1
10、+2）灰岩，产状向南倾，倾角20度，洞沿NE60度方向延伸。下洞沿NE60度走向的张裂隙缝控制发育；洞顶有NNE和NWW两组裂隙呈网状切割地层，洞内沿这两组裂隙滴水、渗水，形成钟乳石。下洞的水洞路径曲折，也是裂隙溶蚀的结果。上洞壁青龙群灰岩中发育有极为复杂的原生滑坡褶皱。 （三） 浙江长兴“金钉子” “金钉子”全称为全球性界线层型剖面和点位，是年代地层系与系之间的全球标准。长兴煤山D剖面是地球发展史上最大的断代界线层型。1985年，中国地质大学教授张克信在D剖面27C之底发现了牙形石化石，从而确立了该剖面的国际地位。这枚“金钉子”既是二叠系与三叠系的界线，又是古生代和中生代的分界标志，是地质年
11、代中最大的3个断代“金钉子”之一。它的发现，代表着所在国地层研究水平的最高科学荣誉。（四） 南京孔山、棒锤山褶皱：岩石受力而发生弯曲变形称为褶皱。褶皱的基本形态有：背斜和向斜。在野外观察时，首先判断褶皱存在与否，然后再区别背斜和向斜。其中，褶皱的存在标志是在沿倾斜方向上相同年代的地层作对称式重复出现；就被歇尔杨核部岩层较两侧岩层时代老，而向斜核部岩层较两侧岩层时代新。在孔山、排山这些山体露头前，通过所学知识我们可以判断是否存在褶皱并区别褶皱的类型。由实习指导书介绍可知，从棒锤山至阳山碑出炉的地层按年代排列顺序T1P2P1C3C2C1D3w C1 C2 C3P1，因此可以判断该处褶皱为背斜。褶皱
12、的核部是岩层强烈变形的部位，因此，沿褶皱核部常有断层发生，造成岩石破碎或形成构造角砾岩。此外，地下水多聚集在向斜核部，背斜核部的裂隙也往往是地下水富集和流动的通道。由于岩层构造变形和地下水的影响，所以公路、隧道工程或桥梁工程在褶皱核部容易遇到工程地质问题。断层：岩石手里发生破裂，破裂面两侧岩块发生明显的位移，这种断裂构造称断层。断层按其两盘相对运动可分为：正断层、逆断层和平移断层。判断断层存在的标志，主要是底层和构造方面的依据，其次是地貌、水文等方面。若岩层、岩体、岩脉、变质岩的片理等沿走向突然中断、错开而出现不连续现象，说明可能有断层的存在。断层对工程建设十分不利，特别是道路工程建设中，选择
13、线路、桥址和隧道位置时，应尽可能避开断层破碎带。风化：岩石的物理、化学性质的变化成为风化，引起岩石这种变化的作用成为风化作用。风化作用的类型主要有：物理风化、化学风化和生物风化。物理风化是化学风化的前驱和必要条件，化学风化是物理风化的继续和深入。这些风化作用在自然界往往是同时进行、互相影响、互相促进的。影响风化作用的因素主要有：气候、地形和地质。就岩石的构造而言，断裂破碎带的裂隙、节理、层理与页理等都是便于风化营力侵入岩石内部的通道。因此，在南京孔山排山等露头处看到，发生断裂褶皱的岩层往往也伴随着风化作用的发生。在阳明山庄爬山途中，在徐红老师的指导下我们注意到方解石脉、灰岩与燧石结核集合组成的
14、矿石，这也是阳明山的一大特色。 断层与风化 燧石、方解石脉与灰岩三、 后记古语有云：“读万卷书，行万里路。”此次工程地质实习过程中，自己对这句话也深有感悟。以前在课堂上熟记的知识，来到野外却很难融会贯通用于实际，不过多亏了徐老师、傅老师和方老师的耐心讲解，以及各位同学们的相互交流，这三天里我学到了许多曾经在课堂上遗漏的知识。这三天的实习时间里，我们了解了矿山中各种矿石的性质、化学成分及其组成，并学会了如何鉴别矿石；另外，我们还考察了褶皱、断层、节理等地质现象，并学会了它们的野外鉴别方法；在参观博物馆时，我们理解力地球沧海一粟、时代变迁的原因及发展过程。在这三天的实习时间里，掌握了一般的野外实践的基本方法，大大增强了实践经验，联系课堂知识和实际应用，提高了野外考察能力。作为交通工程学科的学生，我们将来必定会接触与工程建设有关的工作，一个工程建设的成败关键在于前期的地质勘测等基础工作，因此，掌握对工程影响较大的地质现象及其对工程的影响是必不可少的，这就需要我们有扎实的理论和实践基础，这次实习补充了我们的理论知识，增强了我们的实践经验，提高了我们的综合能力。四、 参考文献1孙家齐，陈新民，罗国煜.工程地质.M.武汉理工大学出版社，20072陈旭，王志浩.中国第一个“金钉子”剖面的建立.J.地层学杂志，19984
