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1、工程地质与水文地质实习报告一、实习的目的1、学习在野外，当遇见岩石时，可通过观察岩石（层）和矿物其新 鲜面上的特征，对比分析，总结他们在野外的分布和组合规律。2、学习运用地质罗盘测量有关数据，如：岩石的走向，倾向和倾角; 侵入体的延伸方向。3、突破课本知识的限制，通过实际考察，了解各种地质现象，增加 感性认识。4、通过实习巩固课堂所学的理论知识，理论联系实际，培养和提高 实际工作能力。5、培养我们吃苦耐劳的品质，增强了同学之间的相互了解，掌握野 外的操作技能。二、实习地点1、济南市长清区张夏镇境内的馒头山2、济南市长清区灵岩寺3、济南市长清区苏庄背斜三、实习时间2010年5月13日5月14日，
2、一共两天。四、实习内容（一）、第一天的实习经历与收获5月13日上午我们先乘车去馒头山，在山脚下带队老师给我 们讲解了馒头山的具体情况。之后我们边爬山边听老师讲解每一层岩 石的特征。在研究完馒头山后，老师带领我们来到了灵岩寺，到这 里来的原因是这个地方的灵岩山，曾有过较明显的滑坡和断层，老师 给我们介绍了山体滑坡的形成之类的东西。1、馒头山的简介馒头山，海拔 408 米，位于济南市长清区张夏镇境内，当地老 百姓习惯称此山为“馍馍山”、“满寿山”,或者曼寿山。馒头山距济 南市区仅 20 来公里。张夏境内群山连绵，馒头山就在这群山之间， 和周围的山相比没有太大的区别。山上满是杂草，零零散散地有些低
3、矮的小树。整个山体为石质山，半山腰上散落着一小块一小块的农田。 名字看起来有些俗气，个头也不算太高。 2003 年，馒头山被世界教 科文组织命名为世界第三地质名山，当年又被列入省级地质自然遗迹 保护区。因为，它那丰富的皱纹和陈年脉络，忠实地记录了五亿多年 的地质变化。真可谓“浓缩的就是精华”。抬手之间，跨越五亿年顺 着不太陡的山势拾径而上，在山腰处便可见一处岩层,这块岩层乍看 起来很普通，但它却是无价之宝。因为，这一块岩层记录了五亿多年 的地质变化。该处岩层近两米高，层次非常明显。于峰介绍，最底部 淡粉红色的一层是沉积岩石，与这一层对比非常明显的是，上面紧挨 着的青灰色古代沉积岩，两者之间的时
4、间相隔2.5 亿年，而古代沉积 岩距今约2.8 亿年。也就是说，人蹲在地上，一抬手之间的距离就轻 松跨越了整整 5.3 亿年的历史。让人不得不感慨沧海桑田变幻之快啊！ 再往上走，就会发现一个小土丘，土丘上布满了碎石片。可别认为它 只是个普通的小山丘，这里可是有名的三叶虫化石的聚集地，小小的 三叶虫见证了这里曾是海洋深处的历史。三叶虫是生活在 6 亿年到 2 亿多年前的古老节肢动物，在当时它几乎占据了整个海洋，是古生代 一霸。到了中生代已完全绝灭。目前，全世界已发现的三叶虫化石约 四千多种，我国是发现三叶虫化石最多的国家之一，有1 千多种。三 叶虫化石又叫燕子石，也叫蝙蝠石。它历史悠久，据记载，
5、宋、明、 清时代已有人把玩，称之为“多福石”、“鸿福石”。在普通人的眼里， 三叶虫化石是“玩物”，但它在地质科研人员的眼里却是货真价实的 “宝贝”。从上个世纪初，中国一代又一代的地质科研人员不断探索 研究，在馒头山地区发现了 17 个三叶虫生物带，并确定馒头山为一 处最完整的寒武纪地层层型剖面，从而成为中国寒武纪地质结构划分 的标准山。因此，馒头山也就成为地质界公认的世界地质名山。每年， 都有无数地质专业的大学生和相关专家造访馒头山，一睹它沧海桑田 的容颜。实在的名字背后是丰厚的物产 馒头山不是一个孤立的小山 头，它的余脉蜿蜒相连。其中东边的一支余脉远观像一个大佛头，鼻 子、眼睛、嘴巴惟妙惟肖
6、，煞是生动。2、馒头山的地质构造馒头山是寒武纪系馒头山组等地层，该地层为华北地区标准地 层，可以用该层地层与其他工作地区地层对比。寒武系地层层序由新至老如下：上寒武统凤山组：蓝灰色薄层状石灰岩夹黄、绿色页岩及少量竹叶状石灰岩。 厚 114 米、共分 8 层。长山组：上部为灰白色厚层，薄层石灰岩，夹少量竹叶状石灰岩；中 部为绿色页岩夹结核状石灰岩，板状页岩及竹叶状石灰岩；底部为竹 叶状石灰岩及红褐色、赭黄色坚硬石灰岩，含海绿色。厚52 米，共 分 8 层。崮山组：黄绿色页岩夹少量紫色页岩，薄层灰岩，薄层灰岩。厚 32 米。中寒武统：张夏组：灰黑色薄层灰岩。鲕状灰岩。致密块状灰岩互层。含海绿石。
7、但各地厚度不尽相同，崮山虎头黄莫顶剖面厚约170米，共分12层。徐庄组：紫红色页岩与石灰岩互层，底部为具交错层理的鲕状石灰岩及竹叶状石灰岩。厚约50米，共分9层。下寒武统毛庄组：紫色及紫灰色云母页岩为主，夹鲕状石灰岩层是石灰岩凸镜体。厚约52米，再张夏镇馒头山剖面如下：（6）灰色鲕状石灰岩，厚0.3米。（5）灰色石灰岩，厚0.2米。（4）灰色鲕状石灰岩，厚0.8米。（3）紫灰色易碎页岩，厚8米。（2）紫灰色云母页岩夹石灰岩结核及凸镜体，厚4米。（1）暗灰色云母页岩，夹石灰岩凸镜体，顶部及底部均有鲕状石灰岩一层，化石丰富，厚29米馒头组：灰色页岩和石灰岩，泥灰岩，上部有鲜红色易碎页岩和毛庄组分界
8、，再张夏漫游山一带有熀斑岩侵入体，厚58米，层序如下：（10）鲜红色易碎页岩，厚13米。（9）灰黄色及灰色质灰岩，厚4米。（8）绿色钙质页岩质凸镜体，厚3米。（7）蓝绿色薄层石灰岩，厚2米。（6）紫色及绿色页岩，厚4米。(5)蓝绿色及灰黄色薄层石灰岩，厚5米。(4)杂色页岩，厚8米。(3) 灰黄色及灰色钙质页岩，厚13米。(2) 蓝灰色薄层石灰岩，含燧石结核，厚4米。(1) 黄灰色页岩，厚2米。太古界：泰山群花岗片麻岩及混合岩(变质岩为主)。馒头组的第一层页岩为隔水层。在讲第五层时，带队老师给我们 讲了关于馒头山的沟谷的发育，该沟谷是由于平移断层而产生，在第 五层石灰岩处可以看得非常直观、明了
9、。此处的小型平移断层可以简 化为：在此我们还学到了石灰岩有裂隙发育，且强度比页岩高，当石灰岩位于地下时，能储存水分可以作为水源地。3、灵岩山的收获-在灵岩山有一个明显的正断层(断层的上盘下降而下盘上升)，在断层两侧植被和岩性有明显的差别，同时，老师给我们讲解了一种测量断层断距的方法(在断层上找一个有代表性的岩脉，通过岩脉来 测量断层的断距）。在断层的东侧有一个滑坡（1）滑坡的概念：滑坡是指斜坡上的 土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影 响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散 地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏 面所发生的滑
10、移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面 的抗剪强度所致。（2）滑坡的产生原因：一是地质条件与地貌条件 岩土类型：岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说，各类岩、土都有 可能构成滑坡体，其中结构松散，抗剪强度和抗风化能力较低，在水 的作用下其性质能发生变化的岩、土，如松散覆盖层、黄土、红粘土、 页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间 的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。地质构造条件：组成斜坡的岩、 土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时，才有可能向下滑动 的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种 节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜
11、坡的陡 倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时，最易发生滑坡。地形地貌 条件：只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度的斜坡，才可能发生 滑坡。一般江、河、湖（水库）、海、沟的斜坡，前缘开阔的山坡、铁 路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大 于 10 度，小于45 度，下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡 的有利地形。水文地质条件：地下水活动，在滑坡形成中起着主要 作用。它的作用主要表现在：软化岩、土，降低岩、土体的强度，产 生动水压力和孔隙水压力，潜蚀岩、土，增大岩、土容重，对透水岩 层产生浮托力等。尤其是对滑面（带）的软化作用和降低强度的作用最 突出。二是内外营力（动力）
12、和人为作用的影响。（二）第二天的经历与收获5 月 14 日上午我们到达了济南市长清区苏庄，我们先观看了一个 正断层，由于距离比较远，我们只能从远处观看；之后我们到达了一 个山顶，此处为一个背斜，我们在这儿学习和认识了实际的背斜，并 掌握了如何使用地质罗盘。1、断层的认识（1）断层的概念：断层是岩石在构造应力的作用下发生断裂，沿 断裂面两侧的岩块发生明显的相对位移的断裂构造。（2）断层的分类：按断层的两盘相对运动的方向分为正断层、逆 断层（可分为冲断层、逆掩断层、辗掩断层）和平移断层。（3）野外断层的识别：构造上的标志；当岩脉被切断，产生牵 引现象时，可判断该处有断层断层的伴生现象：牵引弯曲、擦
13、痕、 摩擦镜面、滑动槽子等也是判断断层的标志地貌、水文地质和植被 上的标志：串珠状湖泊或洼地、泉水的带状分布，常表明有大的断层 带;正常延伸的山脊突然错断，正常的径流突然转弯表明有断层带； 有时断层两侧的岩性不同而长着截然不同的植被。2、地质罗盘的使用（ 1）认识地质罗盘又称“袖珍经纬仪”。野外地质工作不可缺少的工具。主要包括 磁针、水平仪和倾斜仪。结构上可分为底盘、外壳和上盖，主要仪器 均固定在底盘上，三者用合页联结成整体。可用于识别方向、确定位 置、测量地质体产状及草测地形图等。（2）地质罗盘的使用 用地质罗盘测岩石的走向测量岩层走向时,将罗盘的长边（与罗盘上标有NS相平行的边） 的一条棱
14、与层面紧贴，然后缓慢转动罗盘（注意：在转动过程中，罗 盘紧靠层面的那条棱的任何一点都不能离开层面）,使圆水准器的气 泡居中,磁针停止摆动,这时读出磁针所指的读数即为岩层的走向。 读磁北针或磁南针都可以,因为岩层走向是朝两个方向延伸的,相差 180。例如岩层的走向为60或240。 用地质罗盘测岩石的倾向 测倾向时,用罗盘的北端指着层面的倾斜方向,使罗盘的短边（即S 边）与层面贴紧,放平,并转动罗盘,转动方法及原则同上,北针 所指的读数即为所求的倾向。倾向仅有一个指向,只能用一个数值表 示,例如岩层的倾向为150。假若在岩层顶面还是哪个进行测量有困难,也可以在岩层底面上测 量,仍用长测望标指向岩层
15、倾斜方向,罗盘北端紧靠底面,读指北针 即可。假若测量底面时读北针受障碍,则用罗盘南端紧靠岩层底面, 读指 S 针亦可。 用地质罗盘测岩石的倾角 测倾角时,将罗盘竖起,以其长边贴紧层面,并与走向线相垂直,用 中指拨动罗盘，使测斜器上的水准器（长水准器）气泡居中，这时测斜 器上的游标所指半圆刻度盘的读数即为倾角。倾角的变化界于 0-90 之间，如一岩层的倾角为 35。（3）使用地质罗盘的注意事项 测量前应调整磁偏角，保证读数的准确；测量岩层产状时，注意 将水准器置于水平位置并且保持罗盘与岩石接触。3、苏庄背斜（1）褶曲构造：岩层受到构造运动后，在为丧失连续性的情况下 产生的弯曲变形。（2）褶曲要素：核（中心）、翼（两侧）、轴面（平分顶角的 假想面）、枢纽（轴面与岩层面的交线）、轴（轴面与水平面的交线）、 脊线和槽线。（3）褶曲分背斜和向斜两种基本形式。二者差别很多，但最正确的是根据岩层新老关系判断，背斜中心（核）为老岩层，两翼为新岩层；向斜反之。其它区别：背斜一般向 上凸起，形成山岭；向斜一般向下凹陷，形成谷地。但都有例外。如 长期的风化可使向斜成山，背斜成谷。（4）苏庄背斜的认识由于背斜岩层向上拱起，且油、气的密度比水小，所以背斜常是 良好的储油、气构造。与之相对，向斜是良好的储水构造。在苏庄背 斜的地质构造中，由于此背斜由石灰岩构成，且受到张力后有裂隙发 育，所以苏庄背斜的轴部
