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专业年级 土木与交通 土木5班 学 号 0904010223 姓 名 孔宇峰
指导教师
吕建红
二○一二年五月 中国 南京
4/7/2013年工程地质实习报告
目录
一.实习目的„„„„„„„„„„„3
二.实习路线„„„„„„„„„„„3
三.实习内容„„„„„„„„„„„3 小铁路青龙群人工剖面
„„4 火石峰背斜
„„6 大石碑公园断层
„„7 汤山溶洞
„„8 六合桂子山
„„10 地质博物馆
„„12
四.实习心得„„„„„„„„„„„13 Page 2 of 13
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一．实习目的
地质科学是一门实践科学，所以课外的实习认知非常重要。它可以帮助我们获得地质现象的感性认识，培养我们的野外综合观察能力，地质思维能力，野外工作能力及创新思维意识。
二．实习路线
第一天路线：
本部校区——小铁路青龙群人工剖面——火石峰背斜——大石碑公园断层——汤山溶洞——本部校区
第二天路线：
本部校区——六合桂子山——地质博物馆——本部校区
三．实习内容
1）地形地貌；
2）地层岩性，包括所有看到的地层名称和岩石类型；
3）地质构造：倾斜构造，褶皱构造（分布地点，核部地层，两翼地层，基本形态，褶皱类型，两翼产状等），断裂构造（断层，节理（裂隙），类型等）； 4）地壳运动与地质发展简史
一．小铁路青龙群人工剖面
5月12号上午8点半，我们向我们这次工程地质实习的第一站——小铁路青龙上人工剖面出发了。
沿着一条陡峭的山路，我们在老师的领导下开始了解小铁路青龙群人工剖面的地质构造。地形主要是由三列山组成，走向北东，三列山之间是两个纵向次生谷地，岩层主要是三叠系岩层，下青龙组部分。我拿着地质锤敲击各种岩石，果真发现这边丰富的地质构造。岩石的组成主要为沉积岩，包括页岩与灰岩，其中，页岩为泥质黏土岩，具有明显的薄层状构造，硬度小，用手便可剥落，而灰岩为微晶灰岩和薄板灰岩，硬度较大，用地质锤敲Page 3 of 13
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接下来，是我们实习的主要内容，也就是测量个地方岩层的产状，从而综合分析此处的地质构造，主要工具是罗盘。老师停在一处石坡出，拿出罗盘，现场教我们如何使用地质罗盘测量数据。岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角，岩层走向是岩层层面与水平面交线的延伸方向；岩层倾向是岩层面上的倾斜线在水平面上的投影所指方向；倾角则是倾斜线与水平面的夹角。主要关注的地方为岩层产状突变处。罗盘的作用就是来测量这些数据。罗盘是地质勘查的重要工具，主要由磁针、反光镜、瞄准觇板、刻度盘、水准器组成。水平刻度盘的刻度采用的标示方式为：从零度开始按逆时针方向每10度一记，连续刻至360度，0度和180度分别为N和S，90度和270度分别为E和W，利用它可以直接测得地面两点间直线的磁方位角。竖直刻度盘则用来读倾角和坡角读数，以E或W位置为0度，以S或N为90 度，每隔10度标记相应数字。校正时可旋动罗盘的刻度螺旋，使水平刻度盘向左或向右转动，(磁偏角东偏则向右，西偏则向左)，使罗盘底盘南北刻度线与水平刻度盘 0--180 度连线间夹角等于磁偏角，经校正后测量时的读数就为真方位角。 测量倾向时将罗盘的罗盘盖紧贴岩层面，转动罗盘使得水平气泡居中，此时的示数就是该岩层的倾向；测量倾角时将罗盘盖的侧面紧贴岩层面，转动罗盘背面的指针使得气泡居中，这时测斜器上的游标所指的半圆刻度盘的读数即为倾角。倾角的变化介于0—90°之间。罗盘还用来测岩层走向，将罗盘的长边的一条棱与层面紧贴，然后缓缓移动罗盘，使圆水准器的水泡居中，磁针停止摆动，这时独处磁针所指的读数即为岩层的走向。
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路上我们跟着老师沿着山路开始了解不同地点不同岩石的特色。主要看到了黄龙组、老虎洞组、和州组、高骊山组、五通组的岩石。其中黄龙组的灰岩由于岩浆作用含氧化铁， 因而颜色偏红，黄龙组底部有白云砾岩，砺状半棱角、半圆状不规则形状；老虎洞组主要为白云岩，呈灰白色，灰色，致密，较为坚硬，表面有刀砍状溶沟，俗称刀砍纹，具有玻璃光泽；和州组主要为泥质灰岩，岩石致密，上部为灰白色、灰绿色中部为灰黄色、上部为灰白色；高骊山组主要为砂岩；五通组上部为石英砂岩。我们观察到的地质构造主要有褶皱构造，并清楚地看到了背斜核部，我们还来到了黄龙组的采石场，主要为灰岩，有的岩石中还有发育中的方解石。
在小铁路青龙群的这上午半天的观察，我开始认识到课上工程地质老师说的“越是危险陡峭的地方，越是地质构造丰富的地方”那句话的意思。这边几乎到处都是绝壁，陡峭的山崖，从山的峭壁中清晰可见它突出的纹理。所谓向斜成山，背斜成谷。在这里我们对地质构造有了进一步的理解。另外还有的收获就是我们自己学会了拿着地质罗盘来测量岩层的产状。有了使用罗盘的技巧也方便了我们接下来一天半中去新的地点的时候了解其它的地质构造。Page 5 of 13
4/7/2013年 二.火石峰背斜
下一站，我们是火石峰背斜。从一条隐秘的小径进入，我们开始沿着火石峰观察它的背斜。火石峰背斜构造明显，所测背斜地层约11.4m，使用罗盘测量产状，左翼320/80，右翼180/80。得出结论是左翼与右翼接近对称，砂岩层厚薄相间。
从壁上，我们可以明显的看见岩层向上弯曲，两侧岩层相背倾斜，两侧一席变新并对称。提到了背斜，大家不免联想到他的孪生兄弟向斜。它们2个是褶皱的基本类别。辨别褶皱类型的方法是我们一般可沿垂直于岩层的走向进行观察，首先根据岩层是否对称重复，判断褶皱是否存在，然后对比褶皱核部和两翼的岩层的新老关系，判断褶皱是向斜还是背斜，最后根据两翼岩层的产状，判断褶皱是直立的、倾斜的，还是倒转的。
如何辨别褶皱，老师这样教我们：根据岩层是否有对称重复出露。若在某时代的岩层两侧，有其他时代的岩层对称重复出现，则可以确定有褶皱的存在；还有对比褶皱核部和两翼岩层的时代新老关系，判断褶皱是向斜还是背斜，像火石峰，核部地层时代较老，两侧一次出现渐新的地层就是背斜；根据两翼岩层的产状，判断褶皱是直立的、倾斜的、还是倒转的。
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火石峰两边为页岩，中间位页岩结合灰岩，页岩外侧有被剥蚀的迹象，可判断出这里有水流的存在。岩层间还有一些泥岩带，隔水性较好，在建造一些水库大坝中有所应用。
火石峰背斜的观察实习，让我们对褶皱有了全面的认识，进一步认识了向斜和背斜。并了解了其区别和用处。背斜是良好的储油，储存天然气的构造，开发石油天然气多找背斜结构。而且背斜应为其拱形结构，受力均匀，隧道，铁路等对地质要求较高的工程多选址背斜。
三．大石碑公园断层
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4/7/2013年 下午，我们到达了我们的层：
这里——大石碑公园 就是第三站。而我们这次来，最主要看的就是公园最后面的那个大断
在了解完褶皱后，现在老师向我们讲述断层这一地质构造，断层是岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的断裂构造。断层的规模大小不等﹐大者沿走向延伸可达上千公里，向下可切穿地壳﹐常由许多断层组成﹐称为断裂带，小者可见于手标本。断层由断层面和断盘组成，断层面是岩石沿之发生相对位移的破裂面﹐可以是一个单一的面﹐也可以是一个有一定宽度的带。断层面与地面的交线称为断层线，断盘指断层面两侧的岩块。位于断层面之上的一盘称为上盘，断层面之下的一盘称为下盘，如断层面直立﹐则按其相对于断层走向的方位来描述。
老师接下来为我们讲解了大石碑公园断层，大石碑正断层位于阳山古采石场，发育于栖霞组灰岩中，断层走向与大石碑向斜枢纽垂直，断面南西倾，倾角80°，断层两盘栖霞组薄层灰岩被错断，地层沿走向不连续，断距约3米，断层带中发育断层角砾，断层上盘Page 7 of 13
4/7/2013年 张性节理发育并被方解石脉充填，断层带上有泉出露。断层性质为正断层，而且这种大型的近乎垂直的断裂面一般都是由拉力造成的，所以一般都是正断层。
断层的研究主要是在野外如何识别断层﹐确定断层面的产状﹐判断断层的运动性质﹐测定其两盘相对位移的距离﹐分析断层形成的时代及活动历史。常见的识别断层及其两盘相对运动方向的标志有﹕地质体的不连续；地层﹑岩脉和矿脉等在平面或剖面上突然中断或错开﹐并可求其断距；地层的重复或缺失。结合地层与断层两者产状的关系﹐可以判断是正断层还是逆断层。一般正断层造成垂向上的地层缺失﹐逆断层造成垂向上的地层重复。擦痕是断层面上两盘岩石相互摩擦留下的痕迹。断层面有时被磨光﹐并附有铁质或硅质的薄膜﹐光滑如镜﹐称为摩擦镜面。其上的平行细纹指示了两盘相对运动的方向。断层面上生长的石英或方解石纤维状晶体﹐貌似擦痕﹐称为擦抹晶体。它们是在断层运动过程中平行运动方向生长的晶体﹐纤维方向代表了断盘相对位移的方向。断层运动时断层近旁岩块受到拖曳造成的岩层局部弯曲﹐或岩层由塑性变形进一步发展而破裂成断层时留下的弧形弯曲。弧形凸出的方向大体指示所在盘的相对运动方向。断层岩。断层带中因断层动力作用被搓碎﹑研磨而改造的岩石。有断层角砾岩﹑碎裂岩及断层泥等﹐是脆性变形的产物﹐常见于一般断层中。糜棱岩是另一种常见于大断层带中的岩石﹐它是深处韧性剪切变形的产物。此外﹐地貌现象也有助于识别断层﹐尤其是活动断层。
通过对大石碑断层的观察和分析，我们学会了如何识别断层以及分析断层的特性。
四．汤山溶洞
在大石碑公园看完了宏伟的户外巨大断层，接下的我们去的则是溶洞。我不禁感慨大自然的鬼斧神工。汤山溶洞最有名的莫属古猿人溶洞。进去之后不由感慨：好一座巨大的地下宫殿！古猿人洞位于南京市东郊汤山镇的汤山北坡，其位于汤仑复背斜汤山段近核部倾伏端的北翼，溶洞发育在奥陶系红花园组灰岩中。1993年开山采石时，发现该洞，因其形似葫芦而称为“葫芦洞”。其东西长80m，南北最宽处30m，洞底海拔85.9m，洞顶高18m。葫芦洞可分为大厅和支洞两部分，均有第四纪堆积，并且在堆积物中富含哺乳动物化石，而闻名于世的南京直立人化石则发现于支洞堆积物中。
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该地区的可溶岩主要分布在汤山,为寒武系和奥陶系的碳酸盐岩。非可溶岩分布在汤山外围,主要为志留系、泥盆系和白垩系的沉积岩。汤山地区出露的碳酸盐岩种类主要有石灰岩、白云岩、灰质白云岩和白云质灰岩等。可溶性岩的岩矿成分、化学成分和结构等对岩溶的发育速度、发育程度和发育特征都有明显影响。汤山猿人洞景区可分为六大块，分别为入口处石壁雕泉景观、山脚下的古人类石刻园、古人类史料陈列馆、遗址洞口山崖猿人雕刻景观、天然溶洞景观、竹园休闲区。按朱教授构想，这里将成为一个展现南京甚至全国的古人类“石头公园”。原本暴露于石崖上的漏斗形的豁口，成为一个天然的浮雕石壁。根据实地考察，石壁上形似人头形体的石块将略加雕凿，成为4—5处“南京猿人”头像，与美国总统山不同的是，猿人头像避免斧凿痕迹，与天然山石浑为一体。此外，在洞窟山顶上，伫立着两三尊巨型猿人狩猎青铜雕像，做为猿人洞的巨型标志。在整个景区内，随处可见茅屋、石器、巢居屋、穴居屋等石器时代建筑小品，充满历史感。
老师向我们介绍说岩溶的形成需要4个条件：灰岩是物质基础，水的存在，水流的循环以及地层的透水性。溶洞中有着千姿百态的石钟乳、石笋和石柱，宽敞高大的洞穴、曲
折迂回的通道，让人流连其中。
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4/7/2013年 分析其成因溶洞都是由碳酸盐质的石灰岩形成，十分坚硬，但长期沉浸在地下水中而被溶解，尤其当水中含有二氧化碳时，岩石的溶解速度更快。这样年复一年，在坚硬的岩层中便被溶蚀出一个个洞穴。当溶有碳酸盐质的地下水重新滴入洞中时，由于环境中温度降低、压力减小，水中的二氧化碳又溢出，于是水对石灰岩的溶解力降低，于是原本溶解在水中的部分碳酸盐因过饱和而沉淀析出，日积月累，一根根形态各异的石钟乳、石笋和石柱便形成了。在自然界中不断发生上述反应于是就形成了溶洞中的各种景观，溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。
从溶洞出来的时候，发现上衣有一部分被沾湿了，想来定是溶洞里的上面的石柱上的水滴下来的。不难猜测出着溶洞还在生长，里面的石柱还会变大继续长大。溶洞美丽的景观石日积月累慢慢形成的。
五．六合桂子山
第二天8点，我们来到六合国家地质公园区了解桂子山“石柱林”。进入公园之后，老师先带我们进放映厅看了看关于六合桂子山的一部短片。桂子山位于南京六合县城东北方，是一座面积约为0.2km²，相对高度为50到60m的弧丘，山的西侧堆积上新世晚期的黄冈组砂砾层，山东侧为玄武岩，多出可见到玄武岩覆盖在砂砾层之上，玄武岩的时代定位更新世早期，其颜色呈灰黑色，致密块状，气孔较少见，矿物成分以辉石和基性斜长石为主。世界罕见的六合桂子山“石柱林\"，占地面积15公顷，陡壁高达三十多米，全部由直径40-60厘米的“石树\"组成，排列整齐、紧密，笔直坚固，形状奇特，气势雄伟，景色奇异，犹如鬼斧劈就，神工铸成，极为壮观。六合桂子山“石柱林\"是一千万年以前火山爆发时玄武岩浆喷到地面冷却后产生的六棱形、五棱形等不同形态的“柱状节理\"，形成现在这种鬼斧造就，利剑万箭齐发射苍穹的壮观场面。它比闻名于世的美国“黄石公园Page 10 of 13
4/7/2013年 \"石柱林还要高大、雄伟。 地质专家赞叹它：为深入了解地球深部构造，探索火山喷发规律提供了教科书。文学家赞美它：为描述大自然的力量、性质、品质提供了如诗如画的意境。旅游者赞赏它：地质景观的奇葩，自然杰作的奇迹。
在公园博物馆里，我们对玄武岩和桂子山有了初步认识
这是一个六合剖面图，它向我们清晰展示了其岩石层理，为我们了解桂子山做了铺垫。
从公园的博物馆出来，我们沿着环山小路去看桂子山。
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4/7/2013年 六合在亿万年前是火山活跃区，桂子山石柱林则是一千万年以前火山爆发、地壳内部岩浆喷出，在凝固成岩过程中，由本身收缩力作用而形成的柱状节理。石柱林历经沧桑长埋地下，直到1983年才被发现，让世人惊叹于大自然的神妙之作。
我们站在山脚，见着了桂子山最宏伟最美丽的那个面：高达2 0余米的崖壁由一根根粗细相似、坚密排列的黑色石柱组成，气势宏伟, 巍峨壮观，石柱根根平直挺拔，排列密集整齐，如刀劈斧削，凌空陡立，气势非凡，极为壮观。而这片石柱林其实是一种玄武岩柱状节理, 它的成因是火山喷出的岩浆在冷却成熔岩的过程中其表面形成无数冷凝收缩中心。如果岩石结构均匀, 这些收缩中心则均匀等距排列, 在垂直于联结收缩中心直线方向因受张力作用而形成裂缝, 裂缝横切面常为六边形。随着熔岩进一步冷凝, 六边形裂缝会将整个熔岩层切割成无数的六方柱体, 在发育不理想时柱状节理的横切面可以是四边形、五边形、七边形和八边形等。
桂子山特有的柱状节理深深地吸引了我的视线。“石柱林”这3个子来形容桂子山我觉得是最恰当不过的了。这还是山么，这就像一跟跟石柱组成的致密的石林！结合前一天观察的那些地质构造，就在南京这块地，居然在不同的地方有着风格迥异的地质构造。是地球的构造运动带来了这么多千奇百怪的地形地貌。
六．地质博物馆
我们实习的最后一个地方就是在这里——地质博物馆了。
南京地质博物馆位于南京市珠江路 700 号， 是我国历史最悠久的自然科学博物馆之一， 也是我国第一个以地质矿产为主要内容的专业博物馆。 历经半个多世纪的发展，南京地质博物馆现已成为涵盖地学各个领域的综合性展馆。
南京地质博物馆由老馆和新馆组成。老馆为一幢具有德式风格的红色 3 层建筑物， 占地面积约2500平米。展出标本1万余件，设有地学摇篮、中国石文化、矿产资源、地质环4个展厅。地学摇篮展厅包括中国古代的地质学思想、中国近现代地质科学发展历程、原中央地质调查所及其他地质机构、地学院士风采等部分。中国石文化展厅包括宝玉石文化、文房石文化、观赏石文化等部分。矿产资源展厅分世界矿产资源、中国矿产资源、江苏省矿产资源、中国古代采矿技术、矿产资源开发利用等部分。地质环境展厅包括中国的主要地质灾害、江苏主要地质灾害、地质灾害的防治、地质遗迹等部分。新馆为玻璃质，共有恐龙世界、地球星体、生物演变、临时展厅四个展厅，内容丰富多彩，展品高科技化。
在博物馆里首先看到的便是各种各样的岩石和矿物，让我们再一次综合性地对岩石矿物有了深刻的了解，这里有常见岩石，如花岗岩、玄武岩、石灰岩、片麻岩、辉绿岩、混合岩、大理岩等。也有常见的矿物，如石英、萤石、长石、刚玉和云母等。薄片状，鳞片状，块状，土状，球状，钟乳状，黄的，绿的，红的„„给了我们无限的视觉冲击。我们一边仔细观察这些矿物和岩石的颜色和形状，一边看标本下面关于这些矿物和岩石的结构和构造的讲解，以及他们的工程地质评价。Page 12 of 13
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在地质博物馆的新馆，我在“地球星体”展厅里的模型吸引，是一块液晶屏，液晶屏前面是一个古轮船的一个方向盘。液晶屏里是地球大陆和海洋的形状，当你旋转前面得方向盘的时候，随着转盘的转动，地球大陆也很明显的发生漂移，由聚到散，有整到分。很明显，这是一个板块漂移学说的模型。很形象，很生动。我联系到工程地质书上面地质构造里面的古地质构造运动。即新三世纪以前的地质历史中发生的地壳运动。板块构造运动的过程，见证了沧海桑田，见证了此起彼伏，早就了现在千奇百怪的地质现状。
六．实习小结
通过这次的实习我对这门工程地质学的了解更深一层，把书本上的理论知识与实际应用联系起来，初步能够在野外认识识别矿物和岩石，加深了对岩石的层理，结构构造的理解，学会了对野外地质现象的观察能力。实习期间，我们在老师的带领下了解和认识了实地勘察的方法和所要注意的方面，并且通过回归课本加深理解，对以后更好地将地质学所学到的东西运用在工程建设中有很大的帮助。通过本次的实习，我还发现自己以前学习中所出现的一些薄弱环节，并为今后的学习、复习指明了方向，同时也会为将来的工作打下一个良好的基础。，这次的实习为我们提供了一个很好的锻炼机会，使我们及早了解一些相关知识以便以后运用到以后的学习工作中去。这次的工程地质实习是一个新的起点，在实习中获得的经历和体会提高了我们的专业水平，丰富了我们的视野，加深了我们对课本知识的理解
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