工程地质实习报告
姓
名：徐杰 学
号：201051068 班
级：土1004 任课教师：张金利
一、实习地点简介
金石滩位于辽东半岛南部，是黄海海岸向东南方向凸出的一个小半岛，属大连市金州区，距大连市中心50公里；地理坐标为北纬39°01′-39°06′，东经120°57′-122°04′；陆地面积62k㎡，海域面积约58k㎡。由东部半岛、西部半岛和两个半岛之间的开阔腹地和海水浴场组成。这里三面环海，冬暖夏凉，气候宜人，延绵30多公里的海岸线，凝聚了3-9亿年地质奇观，诞生于六亿年前的震旦纪岩石形成壮丽的奇石景观，有“凝固的动物世界”、“天然地质博物馆”、有“神力雕塑公园”之美誉。分为五个景区：金石园，玫瑰园，恐龙园，南秀园及鳌滩。风景区的景点是由震旦纪、寒武纪时期沉积作用、成岩作用以及中生代变形构造与近时期新构造运动共同塑造的。 多年来，其以沉积厚度大，岩性齐全，岩层出露相对连续，古生物化石和原生沉积构造丰富为特点，吸引着众多国内外地质学家，成为研究地层学、沉积学、古生物学的理想之地。
①大连金石滩地质公园
金石滩滨海国家地质公园是全国唯一的海岸带国家地质公园，分为玫瑰园、恐龙园、南秀园和鳌滩园四大景群。公园以独特的海蚀地貌景观著称于世，其丰富多彩的海岸地貌、层型剖面、古生物化石和典型地质构造遗迹景观每年吸引数百万游客慕名前来观赏。位于鳌滩景群的“龟背石”被美国科学院前地学部主席克劳德教授誉为“天下第一奇石”。金石滩滨海国家地质公园当之无愧为“中国独一无二，世界极其罕见，地球不可再生的神力雕塑公园”。
②大连金石滩地质博物馆
大连金石滩国家地质博物馆坐落在美丽的金石半岛之上，金石滩地质博物馆位于金石滩核心景区入口处，于2007年11月12日正式开馆纳客。建筑面积1500平方米，共分八大展厅，是一座集地质科研、科普教育、旅游观光于一体的综合性参观景点，是您了解地球演变和发展过程的地质知识的最好场所
图1
图2
二、实习内容
怀着激动的心情。我们踏上了实习的路，虽然起的很早，但是当我们到达金石滩后已经上午九点了，当时的天气并不是很好，甚至有点冷。但是我们都被实习的激情点燃了，所以并不感到冷。
在进门的时候我们首先参观了第一个博物馆。里面有各种各样的化石和石头，还有各种构造，如下图所示：
图3
图4 然后我们真正开始了这次旅行的体验，首先我们见识了闻名已久的将军石，它是由于海蚀而形成的。龙族崛起梦回唐，传说此处山谷为唐朝名将薛礼屯兵点将之地，山顶雄伟嶙峋的石头名曰“将军石”，酷似一位瞭望大海的将军。“将军石”与大黑山上的“点将台”可谓遥相呼应。岁月悠悠，沧桑变幻，但我们依稀可见1300多年前，唐朝名将薛仁贵的神勇风采和大唐盛世的辉煌景象
图5
图6 接着看一下阿拉伯城堡。构成这里的岩石是薄层灰岩，形成于六亿年前的震旦纪，由于水平岩层被垂向节理切割，在海蚀作用下形成状如阿拉伯城堡的方山地貌。
图7
图8 在图7我们看到了恐龙探海，它是延伸到海里的一块石头形成了恐龙探海的天然奇观，旁边的海边也是奇石嶙峋，令人惊叹大自然的神奇造化。最早它叫金县的“象鼻山”。但这个名字与桂林的象鼻山重复，所以后来改为“恐龙探海”。因为古黄海大陆的确有过很多恐龙。而且从造型上看，它也更接近于恐龙的造型。其实它真正的名字应该叫“海蚀拱桥”。拉近镜头，会发现“拱桥”的孔洞像一间宏伟的大厅。它是一个伸向海里的陡峭山嘴或者叫海岬，两侧岩石因为受海浪长期剧烈的冲蚀，逐渐产生一个海蚀洞窟，后来海浪把洞窟逐渐冲刷扩大，两面贯穿，便成为一个巨大的洞孔，远观就是一座天然拱桥。海水受地球和月球的作用，会发生潮涨潮落。千万年的潮涨潮落，风吹浪打，就会使得基岩海岸形成极其独特的海蚀地貌。
4 图8是大连电视台台标，地质形态上属于褶皱，它以为外星系像一个巨大的大连电视台台标而得名，褶皱是在岩石固结后由于构造作用产生的一种次生构造，由于挤压应力使岩层产生波状弯曲，是一种未丧失岩层连续性的塑性变形。
图9
图10 参观完恐龙园景区后，我们又参观了南秀园景区。在景区中我们看到了百象崖、千层饼等岩石。
最后我们又来到了鳌滩园景区，“鳌滩”景区的得名，是因为这里的镇滩之宝“龟背石”和著名景观“神龟寻子”都与龟有关。鳌是传说中海里的大龟或大鳖，相传龙生九子，鳌就是乌龟身龙头的龙。鳌滩是金石滩的风水宝地。神龟寻子是大连滨海国家地质公园中鳌滩景区的奇石景观。
如图9所示，就是传说中的神龟寻子。从侧面看，就是一个大龟和一个小龟面对面，神龟寻子因此得名。
图11
图12 图10就是金石滩的“镇滩之宝”龟背石了。龟背石是一种特殊的成岩结核，表面存在多边形的同心环及放射状细脉，因类似龟背的花纹而得名。它是在富水凝胶沉积物中析出的结核物质经脱水收缩而成的裂隙，尔后，再被其他矿物充填而成。煤系地层中常见菱铁矿质的龟背石结核。大连金石滩龟背石—世界最大的一块。这是一块举世罕见的龟背石，位于大连金石滩公园的海边旁。这种龟背石
5 据说全球仅两块，另一块在加拿大，但仅是这块的1/3大小。关于这块奇石的成因，目前地质学界有两种解释：一种认为是5.4亿年前后沉积的粉砂岩，在干燥、炎热气候条件下，暴露、干裂，其裂缝又被绿色沉积物充填，形成状如龟背的网格状裂隙；另一种观点认为是岩石在半塑性状态下，由于地震作用产生垂直层面的裂隙，饱含水的泥沙流向裂隙运移，随着震动的加剧，泥沙脉不断生长，使两端岩层弯曲、断裂，在层面上表现为形似干裂的网格状裂隙。
在11点的时候我们来到了大连金石滩地质博物馆。在这里我们看到了形形色色的石头。由于篇幅有限，就不一一列举了。见图
11、12
三、构造特征
在整体上说，金石滩是大型平卧褶皱的构造形态，其震旦纪的层位尤为独特，金石滩的海相沉积发育代表了我国北方沉积特点。成为多个震旦纪岩石地层单位的层型剖面，构成了贯通我国南方和北方震旦纪的桥梁纽带。
（1）断层
大连地处日本——台湾太平洋岛弧地震带的外侧，印度板块与中国北方板块覆冲带附近，由山东以北东方向延伸至俄罗斯境内的郯卢大断裂，在金州与东西向延伸的金州断裂相交的断层活动带处。由于板块活动、火山喷发、断裂挤压等作用下，使大连地区的地层岩石、产生一些断层、断裂、褶皱等构造地质体。 （2）背斜与向斜
海蚀崖上见到兴民村组形成的倒转背斜与大林子组组成的向斜，倒海翻江是形容岩层因受到挤压而弯曲，形似海浪到岸边变为破浪的形状。“倒海翻江”的褶皱构造是辽南中生代时期造山运动形成的
四、地貌成因
（1）岩溶地貌
金石园的岩石成岩是在距今6.3亿年左右的震旦纪，但形成现在的金石园地貌是在距今6500万年至240万年的第三纪，第三纪是我国岩溶地貌
6 的主要形成时期。在可溶性岩石地区，在地表水和地下水的化学过程（溶解和沉淀）和物理过程（流水的侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积）的共同作用下，对可溶性岩石的破坏和改造作用，叫岩溶作用。金石园的岩石都是可溶的灰岩，其中溶洞、溶沟等现象也符合岩溶地貌的特征，金石园的地貌为古岩溶地貌，又称古喀斯特地貌.金石园内形态各异的岩石不是石英砂岩，而是灰岩。因为砂岩是由50％以上2毫米至0.05毫米的碎屑组成的岩石。从形态特征上金石园的岩石就不是砂岩，园中只有一小块地方是砂岩。砂岩的矿物成分主要为石英、长石和白云母„„这些形成砂岩的矿物质都是不可溶解的，所以砂岩形成不了金石园这样的岩溶地貌。
金石园也不是海蚀地貌，因为如果是海蚀作用，海水就会冲刷掉埋在石头上及缝隙间的泥土，而且海蚀作用只能对一个方向的岩石起作用，不会形成金石园曲折的溶洞和溶沟，金石园的地貌特征不符合这些海蚀地貌的特征。
古岩溶地貌形成原因：
首先，金石园地区的岩石是泥灰岩，岩石里有很多节理和断层，这些是造成金石园岩溶地貌形成的先决条件。
其次是气候的因素。在第三纪时期我们辽南地区属于亚热带气候，气候比较炎热，降水较多。大量的降水使地表径流量增大，水交换条件好，水的溶蚀力就强，加快了岩石的溶解速度。但相对于更加炎热多雨的云南路南石林喀斯特地貌，这里就像一个饱经风霜的老人，形成的时间要漫长了许多。
地表水流沿灰岩坡面上的水平流动和垂直渗透，溶蚀和侵蚀出许多的凹槽，称为溶沟。溶沟宽十几厘米至几百厘米，深以米计，长度不等。而岩石上有节理的地方溶解性比较强，溶解得比较快，就形成了现在金石园内曲折的通道。经过水的垂直作用，在溶沟之间产生突出的部分，称为石芽，就是我们所看到的金石园内形态各异的岩石群了。但是由于金石园的岩石主要为泥质灰岩，灰岩的纯度不高，里面含有泥质，发育得不是很好，没有形成规模更大的石林。
金石园内大大小小的洞穴是地下水沿着可溶性岩石的层面、节理或断层水平流动进行溶蚀和侵蚀而成的地下孔道。当地下水沿着可溶性岩石的较小裂缝和孔道流动时，其运动速度很慢，这时只能进行溶蚀作用。随着裂隙的不断扩大，地下水除继续进行溶蚀作用外，还产生机械侵蚀作用，使地下孔道迅速扩大为洞穴。
7 岩溶作用还受到地质因素的影响，构成石灰岩的矿物主要以方解石为主，方解石英文名来自拉丁语，意为“石灰”，化学成分为碳酸钙，在酸性溶液中能被溶蚀，无色或乳白色，若含有杂质能被染成多种颜色。方解石更加容易被水溶蚀，也就加速了岩溶作用。
金石园岩石表面的黄色，主要是因为岩石泥质含量高，在外面经过长时间的风化作用形成的，其实岩石里面的部分还是灰色的。在岩石上还能发现一条条镶嵌的石质白线，这是岩石化学成分中的碳酸钙被水和二氧化碳溶解成液态，填充到了岩石的缝隙之间，又经过水分蒸发，最后结晶成白色的晶体方解石。
（二）海蚀地貌
据悉，这里由震旦系、寒武系、奥陶系海相碳酸盐和砂岸页岩组成，特别是沉积岩的广泛出露，组成了五彩缤纷的沉积岩条带，加之地质的变迁、海水的侵蚀，在海岸线上巧妙地塑了无数个天然艺术珍品。金石滩这里属丘陵地貌，山无高山，崖无陡崖，因此，山水相连处横生的溶洞，林立的石柱，显得尤为壮观。
海蚀地貌是指海水运动对沿岸陆地侵蚀破坏所形成的地貌。由于波浪对岩岸岸坡进行机械性的撞击和冲刷，岩缝中的空气被海浪压缩而对岩石产生巨大的压力，波浪挟带的碎屑物质对岩岸进行研磨，以及海水对岩石的溶蚀作用等，统称海蚀作用。海蚀多发生在基岩海岸。海蚀的程度与当地波浪的强度、海岸原始地形有关，组成海岸的岩性及地质构造特征，亦有重要影响。所形成的海蚀地貌有海蚀崖、海蚀台、海蚀穴、海蚀拱桥、海蚀柱等。
海蚀地貌的成因：
波浪运动与水深有关，当海水深度＜1／2海浪波长(在海岸带)时，波浪的运动即受到海底摩擦的影响而速度减低。海角与海湾相间的海岸区，海湾湾口处海水比海角处相对要深，海浪受到的海底摩擦比海角附近要小，因而波浪前进速度相对要快，而在海角处运动速度则较慢；代表波浪前进速度的波峰线最后实际上与海岸线完全平行(图13．5)。
与波峰线垂直的波浪线表示能量传播方向，即波浪折射的结果，因而波浪线以近直角的方向向海岸推进。在海湾地区波浪线散开，能量扩散而形成安静的沉积区，如金石滩海岸出现的许多小型沙滩与砾石滩海湾。相反，在海角周围波浪线从周围聚合产生能量的集中作用，海浪对岩石的侵蚀作用主要发生在这些地区，形成各种海蚀地形。
海蚀地形还决定于构成海岸岩石的性质与产状。向陆倾斜的坚硬岩层能形成明显的海蚀崖与浪蚀凹槽等地形。海蚀崖、浪蚀凹槽、海蚀穹、海蚀柱与波切台五种海蚀地形是金石滩地区最基本的海蚀地貌单元。
海浪接近海岸带时，受到海底摩擦，逐渐变为不对称波，最后倒转形成拍岸浪 (破浪)，拍岸浪具有强大的冲击力，破坏与掏空海岸岩石形成浪蚀凹槽 (海蚀槽)。浪蚀凹槽发展到一定阶段，上部岩石塌落形成峭壁，即海蚀崖(图13．7)。继续发展新的浪蚀凹槽，不断塌落，海蚀崖不断后退，直至海浪能量达不到地方为止。海蚀崖后退后残留的地面不断为海浪冲蚀形成微向海倾斜的波切台也称海蚀平台，而碎屑物质被搬至水面以下形成波筑台(图13．7)。
海蚀阶地则是已上升的古老的波切台。海蚀穹发生于狭窄的海角处，由于受到海角两侧海浪能量的集中冲蚀，两个相
9 反方向浪蚀凹槽迅速后退、蚀穿连通形成如“恐龙探海”等景点。海蚀穹顶部垮塌陷落形成海蚀柱海蚀平台上一些低矮的海蚀柱可称海蚀残丘。海蚀柱或海蚀残丘可以远离海岸，它代表古老的、已消失了的岩石海岸位置。
四、实习心得体会
本次实习让我对书本上的知识有了非常深刻的了解，本人第一次发现那些岩石可以如此生动。接触真正的岩层地貌，然后将课本知识用于实践，许多抽象的知识一下子具体形象起来。面对不同的地形地貌，大家讨论是什么构造、成因是什么，虽然不一定能得出正确结论，但还是有种成就感，同时激发了强烈求知欲。而且行走在不同风景之间，不止一次的赞叹大自然的鬼斧神工。
工程地质本身就是一门实践性很强的课程，我觉得这次实习是非常必要。加深了我对工程地质的形象理解，为以后学好土木工程课程做了很好的铺垫。
