工程地質(zhì)實習(xí)實習(xí)報告范文
為了適應(yīng)人才需求,即理論、實際結(jié)合型人才,我系組織了一次工程地質(zhì)實習(xí)。
實習(xí)地點在秦皇島市北二十八公里處的石門寨地區(qū),實習(xí)時間為XX年7月8日至7月12日。此次實習(xí)的目的是掌握巖石基本類型及特征。認識巖溶地形,了解滑坡、崩塌等重力地質(zhì)作用和現(xiàn)象的形態(tài)特征等等。
一、實習(xí)基地交通位置及自然經(jīng)濟概況
石門寨地區(qū)位于秦皇島市北二十八公里,屬河北省撫寧縣石門寨地區(qū),區(qū)內(nèi)有公路,與秦皇島相通,從秦皇島市去北戴河,海濱、山海關(guān)等,又有公共汽車往返行使,所以交通極為方便。
工作區(qū)坐落在柳江盆地,為南北延伸的低山丘陵區(qū),北、東、西三面為陡峻的高山所包圍。貫通盆地的大石河是本區(qū)的最主要的水系,它流向東南,在山海關(guān)以南入渤海,盆地內(nèi)最高的山峰為老君頂,海拔493.7m。南部大石河河谷內(nèi)的南刁部落海拔70米左右,盆地的中西部的火山巖分布區(qū)是本山區(qū)山高陡峻的部分。一般都在海拔200到500米左右。
本區(qū)年降水量為400---1000毫米,多集中于七、八月份,可為全年降水量對70%,山洪也主要集中在這個時期內(nèi)。
二、地質(zhì)概況
本區(qū)地層屬華北型,除較普遍缺失中上奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng),下中三疊統(tǒng),白堊系、第三系外,就華北型地層而言,該區(qū)地層出露較全,化石較豐富。各單位地層劃分標(biāo)志清楚,地層特征具一定代表性,全區(qū)范圍內(nèi)所出露的地層有元古界的青白口群,下古生界的寒武系,下奧陶統(tǒng)、上古生界的中石炭統(tǒng)至二疊系,中生界的上三疊至侏羅系,新生界的第四系,本區(qū)的地層順序,地層單位的劃分和各地層單位的主要特征以及它們間的接觸關(guān)系,河北省撫寧縣石門寨地區(qū)綜合地層柱狀圖
本區(qū)地層,自下至上簡述如下:
(一)元古界青白口群
1)下馬嶺組
下馬嶺組是區(qū)內(nèi)出露最老的沉積巖,地層單位不整合于綏中花崗巖r2之上,在張崖子一帶,發(fā)育良好,出露全,張崖子西剖面可作標(biāo)中剖面本組厚91米,主要巖性為雜色頁巖(包括紫紅色,蛋青色、灰黑色,黃綠色等)。下馬嶺組的層型剖面,在北京西北昌平縣境內(nèi),最早的稱為下馬嶺頁巖,后又稱下馬嶺頁巖組等。其實下馬嶺組的巖性不都是頁巖,與本區(qū)一樣還有部分砂巖,區(qū)內(nèi)本組地層有兩個韻律組成,第一韻律的底部是灰白色粗粒長石石英凈砂巖可作玻璃原料。
本組除主要在東部落近南北向分布外,在西南部的雞冠山一帶也有分布,其與綏中花崗巖的沉積接觸關(guān)系,在雞冠山和張崖子西一樣明顯,波痕、泥裂等現(xiàn)象亦易見到。
2)景兒峪組
本組主要分布在區(qū)內(nèi)的東部地區(qū),出露的最好剖面在李莊兒溝,厚約28米,巖性由粗至細,由碎屑巖至粘土巖,至石炭酸巖,構(gòu)成一個完整的韻律,與下馬嶺組整合接觸,與上覆下寒武統(tǒng)府君山組為平行不整合接觸,上下界限明顯,巖性標(biāo)志石以其中上部分的粉紅色薄層狀的泥灰?guī)r為主要特征,與下伏下馬嶺組的分層標(biāo)志,則以本組底部的砂巖作為分界,此巖的特征石顏色黃褐色和帶鐵銹色,粒度較細,含鐵質(zhì)及海綠石較多。
(二)古生界
1.寒武系
1)府君山組
府君山組是區(qū)內(nèi)寒武系最下部的地層,在東部發(fā)育良好,東部落北剖面,可作為標(biāo)準(zhǔn),剖面厚146米,巖性主要為灰綠色豹皮狀含瀝青質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r,含較多的萊得利基蟲化石,頂部含核形石化石,本組屬淺海相沉積,其與下伏景兒峪組,上伏饅頭組均為平行不整合接觸,,頂?shù)捉缦藓头謱訕?biāo)志都十分清楚,底部為暗灰色,含瀝青質(zhì)白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r,局部含礫屑,并產(chǎn)三葉蟲化石,與景兒峪組頂部地層相差懸殊,與饅頭組得分界則以本組頂部暗灰色含核形石得白云質(zhì)灰?guī)r或以饅頭組底部的紅色碎屑巖和泥巖。
2)饅頭組
饅頭組由于巖體侵入,構(gòu)造破壞和風(fēng)化剝蝕產(chǎn)生出零心,出露較
好的地層是在溫莊以北一帶,但距離較遠,東部落北出露也較好且完整?勺鞅緟^(qū)的標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚71米,巖性特征是鮮紅色泥巖、頁巖為主,底部具有角礫巖和礫巖,頁巖中含石鹽假晶,并加少量白云質(zhì)灰鹽,本組與下府君山組呈平行不整合接觸,與上覆毛莊組為整合接觸,本組上、下界限均明顯,與毛莊組的分界是以本組頂部的鮮紅色泥巖層作為標(biāo)志層,泥巖的特點是顏色鮮紅,成塊狀、無層理。這一分層標(biāo)志在整個華北地區(qū)都相當(dāng)穩(wěn)定,是典型的標(biāo)志層,本組沒有發(fā)現(xiàn)可靠的化石依據(jù),但從巖石地層特征,尤其是頂部分層標(biāo)志,結(jié)合層位來考慮本區(qū)下寒武統(tǒng)饅頭組的存在是無疑的。
3)毛莊組
本組的分布特點是與饅頭組相仿,但后者稍廣,在沙河寨的西,毛莊組出露較好,化石也較豐富,可作為本區(qū)毛莊組標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚約112米,巖性特征以紫紅色頁巖為主,頁巖含少量白云母小片,就其顏色而言,比饅頭組要暗一些,俗稱豬肝色,與徐莊組相比,則又鮮艷一些,以褶頰蟲類三葉蟲為主。
4)徐莊組
本組的分布比毛莊組更為廣泛,比較好的剖面是東部落西剖面,此剖面不但出露全,而且化石十分豐富,上下界限也十分清楚,可作本區(qū)徐莊組標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚101米,巖性為淺海相的黃綠色,含云母質(zhì)粉砂巖,夾暗紫色粉砂巖,細砂巖和少量鮞狀會巖透鏡體或扁豆體,與下伏毛莊組分界,是以黃綠色粉砂巖互層為標(biāo)志,而毛莊組頂部則是比較單一的紫紅色頁巖。
3)張夏組
張夏組受到破壞和覆蓋較少,是寒武紀(jì)地層,在區(qū)內(nèi)分布最廣的地層之一,幾乎盆地周圍都有分布,在揣莊北288高地以東的山脊上出露良好,是區(qū)內(nèi)很好的標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚130米,屬淺海相沉積,按巖性特征可分上下兩部分,下部為鮞狀會灰?guī)r,夾黃綠色頁巖,上部以鮞狀灰?guī)r為主,夾藻灰?guī)r泥質(zhì)條帶灰?guī)r。
本組與下伏地層徐莊組為整合接觸,兩者的分界是以層狀的鮞狀灰?guī)r為張夏組的底部,徐莊組的頂部很少有灰?guī)r或少量很少的扁豆體,從三葉蟲化石來看,張夏組底部常見有叉尾蟲,小裂頭蟲等。
4)崮山組
崮山組與張夏組在區(qū)內(nèi)的分布相仿,比較好的剖面也以288高地東山脊上的剖面標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚102米,屬淺海相沉積,據(jù)巖性特征,可分下、中、上部分,下部和上部都以紫色礫屑灰?guī)r及紫色粉砂巖為主,中部則是灰色的灰?guī)r,與下伏張夏組間有明顯的水下沖刷面,界限明顯,接觸部位,兩者巖性差別很大,顏色和結(jié)構(gòu),成分變化明顯,張夏組的頂部是灰色藻灰?guī)r,而崮山組的底部是紫色礫屑灰?guī)r或紫色粉砂巖互層,三葉蟲化石也不同,張夏組藻灰?guī)r中產(chǎn)德氏蟲,在崮山組底部見有蝴蝶蟲,崮山組化石豐富,幾乎每層都可采到,主要為三葉蟲,其次是腕足類及迭迭層石,主要都是三葉蟲種類。
5)長山組
長山組分布與崮山組相同,出露好的剖面也是揣莊北288高地東山脊為標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組在區(qū)內(nèi)出露厚度很小,只有18米左右,屬淺海相沉積,巖性為紫色,礫屑灰?guī)r分砂巖與頁巖互層,夾有藻類巖及上午屑灰?guī)r,與下伏地層崮山組為整合接觸,二者分界清楚,崮山組頂部與本組接觸部位是灰色厚層狀藻灰?guī)r含三葉蟲、蝙蝠蟲和蝴蝶蟲等化石,長山組的底部為紫色,生物礫屑灰?guī)r含海綠石,組成生物礫屑灰?guī)r的化石是腕足類和三葉蟲、莊氏蟲等,本組中的藻灰?guī)r為柱狀藻,紫色氧化圈,非常明顯,與崮山組有所不同。
7)鳳山組,
鳳山組的分布同長山組出露好的一面是揣莊一帶,揣莊北288高地東坡可作鳳山組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚92米,屬淺海相沉積,主要巖性為黃灰色泥灰?guī)r夾礫屑泥灰?guī)r,黃綠色鈣質(zhì)頁巖及薄層狀泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r,特點是泥質(zhì)成分增多,容易被風(fēng)化,風(fēng)化后往往成黃色土狀礫屑成為小團塊狀,本組與下伏長山組為整合接觸,與常長山組的分界是以底部的青灰色礫屑泥灰?guī)r為標(biāo)志層,此層含有三葉蟲化石,長山組頂部的紫色粉砂巖緊伏于其下。
2.奧陶系
1)冶里組
下奧陶統(tǒng)冶里組的分布大體上與鳳山組一致,區(qū)內(nèi)東、西部都有,但主要部分在東部區(qū),出露較好的是在潮水峪至揣莊一帶,揣莊北288高地西的剖面,可作區(qū)內(nèi)冶里組的標(biāo)準(zhǔn)剖面。
該剖面冶里組厚125.5米,屬淺海較深水沉積,巖性可分上、下兩部分,下部為灰色微晶質(zhì)純灰?guī)r夾少量里屑及蟲孔狀灰?guī)r,上部微灰色礫屑灰?guī)r,夾黃綠色頁巖,與下伏鳳山組為整合接觸,其分層標(biāo)志是以灰色礫礫屑灰?guī)r作為冶里組的底界,此里屑灰?guī)r很薄,厚不到0.5米,其上便是質(zhì)純灰?guī)r,純灰?guī)r在揣莊一帶形成陡砑子,地形標(biāo)志特別明顯,冶里組化石有三葉蟲、筆石腕足類,腹足類、介形類等。
2)亮甲山組
亮甲山組的層型剖面在石門寨的亮甲山,在亮甲山剖面測得亮甲山組厚118米,茶莊北山剖面厚128米,均屬淺海相沉積,主要巖性是中厚層狀豹皮灰?guī)r,下部夾少量礫屑灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖,與下伏冶里組為整合接觸,分界是以亮甲山組底部的中層狀豹皮灰?guī)r為標(biāo)志,風(fēng)化后呈泥質(zhì)條帶狀,局部含燧石純核,此層開始便見到頭足類化石“房角石”。
3)馬家溝組
本組分布很廣,東西部都有,地層發(fā)育最好,化石較多的石茶莊北山一帶,該剖面可作為區(qū)內(nèi)馬家溝組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,出露厚101米,屬淺海相沉積,主要巖性為暗灰色白云質(zhì)灰?guī)r夾部分白云質(zhì)含燧石結(jié)核,豹皮狀白云質(zhì)灰?guī)r,頂部具少量灰?guī)r,化石多產(chǎn)于頂部本組與下伏亮甲山組為整合接觸,但二者界線十分明顯,分層標(biāo)志是以馬家溝組底部的黃灰色,具微層理,含礫屑燧石結(jié)合的白云質(zhì)灰?guī)r,此層分布穩(wěn)定,在整個華北地區(qū)都可見。
3.石炭系
1)本溪組
中石炭統(tǒng)本溪組東、西部都很廣,發(fā)育和出露最好的是半壁店東191高地和小王山一帶,小王山剖面可作標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚82米,橫向上本組厚度有所變化,在石門寨西門處,測得厚度約70.7米,本組的巖性特征與華北地區(qū)一致,是一套海陸交互相沉積,下部為鐵質(zhì)砂巖和褐鐵礦,粘土巖,平行不整合于馬家溝組之上,上部為細砂粉砂巖及頁巖,夾3—5層泥灰?guī)r透鏡體,透鏡體中含海相化石筵珊瑚,腕足類、雙殼類、腹足類、苔蘚類、棘皮動物類、粉砂巖及頁巖中含植物化石。
1)太原組
上石炭統(tǒng)太原組得分布與中石炭組本溪組相同,區(qū)內(nèi)研究最早得剖面是在付水寨得老柳江,初稱為云山組,本組巖性較穩(wěn)定,以灰黑色粉砂巖,含鐵質(zhì)結(jié)核為主要特征,夾少量煤線及灰?guī)r透鏡體,有兩個韻律組成,也含海相化石腕足類、雙殼類,是海陸交互相沉積,與本溪組分界明顯,本部底部青灰色含鐵質(zhì)中細粒長石巖屑雜砂巖,風(fēng)化后具小孔,特征顯著,分布穩(wěn)定,過去稱做云山砂巖,在遼寧太子河區(qū)則稱黃旗砂巖或小孔砂巖,此砂巖均可對比。
4二疊系
1)山西組
山西組主要分布在東部黑山窯至曹山一帶,西部也有出露,本組是區(qū)內(nèi)重要含煤層位,屬于近海沼澤沉積,研究和開采煤礦最早是在付水寨老柳江,因此本組以前稱柳江組,本組可以石門寨西剖面作為標(biāo)準(zhǔn)剖面厚61.8米,主要沿線為灰色、灰黑色中細粒長石巖屑雜砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)頁巖及粘土巖,構(gòu)成兩個韻律。第一個韻律含煤層,第二個韻律的頂部含鋁土礦,本組厚度變化較大,約在35—60米左右,發(fā)育較好是老柳江、夏家峪、石門寨西一帶,往北至半壁店曹山長城區(qū)有變薄趨勢,與下伏太原組為整合接觸,其分層標(biāo)志可以本組底部的灰色、灰白色長石巖屑雜砂巖為界,這些砂巖在走向上有些變化,有時粒粗,并含礫石,有時變成中細粒結(jié)構(gòu),顏色可由灰白色變黃灰色,但結(jié)合地層層斜,上、下聯(lián)系,以及注意山西組含可采煤的分布特征,便可加以區(qū)別。
2)下石盒子組
下石盒子組主要分布在黑山窯至石嶺一帶西部,有零星分布,發(fā)育較好的剖面是牛毛嶺一帶,石門寨西門西側(cè)的剖面可作為區(qū)內(nèi)下石盒子的標(biāo)準(zhǔn)剖面,此剖面上本組出露完全,并產(chǎn)植物化石,厚115米。有三個韻律構(gòu)成,本組屬湖泊相沉積,主要巖性為灰色中粗粒長石巖屑雜砂巖。第二第三個韻律的頂部分別為a2、a1層耐火粘土巖或粘土質(zhì)粉砂巖,顏色為紫色、紫灰色,含化石層位是在第一個韻律的頂部灰綠色含云母泥質(zhì)粉砂巖,中、下石盒子組與下伏山西組為整合接觸,二者的界限以山西組頂部的b層耐火粘土為標(biāo)志層。
3)上石盒子組
上石盒子組分布比較局限,主要在黑山窯,歡喜嶺至大石河西一帶,發(fā)育最好的剖面是歡喜嶺,此處可作為上石盒子組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚72米,本組巖性特征明顯,分布穩(wěn)定,以河流相的灰白色中厚層狀含礫、粗粒長石凈砂巖為主,夾極少量紫色細粒砂巖及粉砂巖,與下伏石盒子組的接觸關(guān)系,為整合接觸,但上石盒子組的底部是另一個沉積韻律的開始,界限明顯,其下即為下石盒子組的a1層紫色粘土質(zhì)粉砂巖。界線的上下層都可作為這兩組的分層標(biāo)志。上石盒子組底部的灰白色含礫粗粒長石凈砂巖更為特征,這層砂巖一般出露較好,單層厚度較大,總的厚也大,含長石量較多,雜質(zhì)少,粗粒結(jié)構(gòu),并含礫石,這層長石凈砂巖以前曾稱南山砂巖,與太子河地區(qū)的彩家砂巖相當(dāng),在太子河又稱彩家砂巖或王八蓋子巖,其特點相似,是很好的區(qū)域性分層標(biāo)志,本組中未獲得化石資料,本組的劃分和時代的確定,主要是根據(jù)巖性對比。
4)石千峰組
石千峰組是二疊系最上一個組,由于上覆中生代地層的覆蓋,因而出露很局限,只見于黑山窯至歡喜嶺一帶,出露較好的是歡喜嶺至瓦家山一帶,此處剖面可作為石千峰組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,厚150米以上,主要巖性是一套河流相的紫色巖層,包括粉砂巖、泥巖,夾少量的礫巖粗粒至中細粒凈砂巖和雜砂巖。其于石盒子組為整合接觸,二者可以顏色區(qū)分,石千峰組的底部是紫紅色含礫粗粒巖屑長石雜砂巖,從成分看,尤其是從巖石組合的特征看,有較大的差別,即石千峰組的巖石成分和巖石類型都雜一些,本組在紅層中發(fā)現(xiàn)有植物及少量昆蟲化石。
(三)中生界
1.三疊系
黑山窯組該組是晚三疊世地層,原屬下侏羅統(tǒng)北票組的下部層型剖面在黑山窯后村西,厚161.8米,巖性為灰白色,中粗粒長石石英雜砂巖、黑色炭質(zhì)頁巖、粉砂巖,含煤線,其中含大量植物和少量昆蟲及雙殼類等,屬湖泊相,與下伏上二疊統(tǒng)石千峰組為角度不整合接觸,上下巖層產(chǎn)狀差別很大,本組底部具底粒巖,與上覆地層北票組為整合接觸,但二者界限十分清楚,北票組底部以礫巖與本組分界。
2.侏羅系
1)北票組
北票組在區(qū)內(nèi)分布很廣,主要分布在中部地區(qū)近南北展布,出露層序較全,露頭較好的剖面是在黑山窯后村至大嶺一帶,此處可作為區(qū)內(nèi)北票組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,該剖面的北票組可分上、下兩段。
下段:以礫巖和含礫粗粒雜砂巖為主,夾少量粉砂巖及頁巖,厚278米,與下伏地層上三疊統(tǒng)黑山窯組呈整合接觸,二者分界以北票組下段底部的礫巖作為標(biāo)志層,下段植物化石豐富。
上段:以粉砂巖、黑色炭質(zhì)頁巖為主含煤線,厚215米,底部具大礫巖,與下段界限明顯,此段含植物、昆蟲、雙殼類等化石。
北票組屬湖泊、河流、沼澤相沉積,由南至北厚度變化較大,尤其在東部區(qū),北票組的不同層位覆于下伏地層上,這可能是由南向北超覆之故。北票組與下伏地層黑山窯為整合接觸,與其他地層,如石千峰組、上石盒子組、下石盒子組、山西組都是角度不整合接觸,與上覆中侏羅統(tǒng)藍旗組也為角度不整合接觸。
關(guān)于北票組的時代,根據(jù)植物化石組來看,應(yīng)屬早、中侏羅世的錐葉蕨——擬刺葵組合。
5)藍旗組
藍旗組分布在柳江向斜的核部近南北向延展,上莊坨西旁水崖剖面出露好,可作為本組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組由火山熔巖,與火山碎屑巖互層組成,厚1000米以上,其下與北票組等較老地層呈角度不整合接觸,根據(jù)巖性組合,本組可分下、中、上三部分,下不稍偏酸性,為灰綠和淺黃綠色安山質(zhì)角閃,粗安山質(zhì)火山熔巖與集塊巖,火山角礫巖互層,厚400米左右,上部以中基性為主,黑綠色、紫紅色、青灰色玄武質(zhì)、玄武安山質(zhì)和輝石,安山質(zhì)火山熔巖和熔結(jié)集塊巖互層,夾少量火山角礫巖及泥灰?guī)r,厚600米以上。
6)孫家梁組
孫家梁組分布很局限,在區(qū)內(nèi)的東南部蟠桃峪一帶有少量出露,其上、下均被巖體侵入,未見與其他地層的直接接觸關(guān)系,從區(qū)域資料來看,本組與藍旗組為角度不整合接觸,本組厚350米以上,是一套灰色酸性和中堿性火山熔巖和火山碎屑巖,包括流紋質(zhì)、粗面質(zhì)和粗安質(zhì)火山熔巖、泥灰?guī)r、火山角礫巖與集塊巖。
(四)新生界
區(qū)內(nèi)新生界,只發(fā)育部分第四系堆積類型較多。
三.地質(zhì)實習(xí)日記
1.7月8日晴轉(zhuǎn)小雨亮甲山
亮甲山是華北地區(qū)古生界奧陶系下統(tǒng),形成于5.00—4.81億年,以亮甲山組地層命名的。亮甲山組以中厚層灰?guī)r和白云質(zhì)巖為主,形成于淺海環(huán)境,厚度118米,與下伏冶里組,上伏馬家溝組均為整合接觸。亮甲山組化石豐富,有頭足類、腹足類、腕足類、三葉蟲、古杯類、介形蟲等。其中頭足類、房角石、古杯海綿是本組的標(biāo)準(zhǔn)化石。
亮甲山上的首要任務(wù)是學(xué)習(xí)羅盤的使用。用后交方交匯法定出方位,即在待測地點找到兩個已知點,然后在地形圖上找到所對應(yīng)的點,利用羅盤測出兩已知點的坐標(biāo)方位角,然后通過量角器量出對應(yīng)的角度。在地形圖上延長兩直線。相交點為待測點。但此地磁偏角為-7°37′。因此,使用羅盤前,應(yīng)先對其進行校正。利用螺絲調(diào)整羅盤零刻度位置。此羅盤應(yīng)校核為352°23′。
亮甲山多為化學(xué)沉積巖。典型特征為成型性。主要由caco3等碳酸鹽構(gòu)成。對巖石的描述,不可或缺的.是巖石的產(chǎn)狀,即產(chǎn)出狀態(tài)。產(chǎn)狀三要素分別為走向、傾向、傾角、巖層面與水平面交線的方位角,即為走向。傾角即層面與水平面的夾角。此角與傾向是垂直的,但是知道走向,傾向不一定知道;知道傾向走向一定知道。
層面與節(jié)理面也是巖石的兩個方面。層面延展性好。通常為明顯的顯露出巖層。節(jié)理面,延展性不好。按照產(chǎn)生節(jié)理的力學(xué)性質(zhì),節(jié)理主要分為張節(jié)理和剪理:
張節(jié)理是巖石在張應(yīng)力作用力下所產(chǎn)生的節(jié)理。其特點是產(chǎn)狀不甚穩(wěn)定,在巖石中延伸不深不遠,多具有張開的裂口。節(jié)理面粗糙不平,面上沒有擦痕。節(jié)理有時為礦脈所填充,在碎屑巖中的張節(jié)理常繞過砂粒和礫石節(jié)理之呈彎曲形狀,節(jié)理間距較大分布稀疏而不均勻,很少密集成帶,常平行出現(xiàn)或呈雁形出現(xiàn)。有時,沿著兩組共軛呈x形的節(jié)理。斷開形成鋸齒狀。
剪節(jié)理,又稱剪切節(jié)理,是巖石在剪切應(yīng)力的作用下所產(chǎn)生的節(jié)理,它一般產(chǎn)生于壓應(yīng)力成45°角左右的平面上,即最大剪切應(yīng)力面上其特征為:產(chǎn)狀比較穩(wěn)定,在平面中沿走向延伸較遠,在剖面上,向下延伸較深,常具緊閉的裂口,節(jié)理面平直而光滑,沿節(jié)理面可有輕微位移,因此在面上常有擦痕、鏡面等。在碎屑巖中的剪節(jié)理常切開較大的碎屑顆;虻[石;蚯虚_結(jié)核巖脈等。節(jié)理間距小,常呈等間距均勻分布、密集分布、密集成帶,常平行排列、雁形排列、成群出現(xiàn)或兩相交叉,稱“x節(jié)理”,或稱“共軛節(jié)理”,兩組節(jié)理有時一組發(fā)育較好,一組發(fā)育較差。
解理為較弱面。因此解理統(tǒng)計是判斷巖體穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。包括解理的數(shù)量、寬度、產(chǎn)狀、發(fā)育程度、有無填充物。取1m3的巖石判斷以上各項數(shù)據(jù),解理的程度發(fā)育越好,說明巖石越脆弱。因此在工程中的隧道工程邊坡穩(wěn)定等應(yīng)注意解理的統(tǒng)計。
巖石與瀝青的粘附性取決于巖石的酸堿性。酸性巖石粘性大,如花崗巖。堿性巖石粘性小,但可加入物質(zhì)改變其粘性。
2.7月9日晴大石河西上莊坨沙鍋店
大石河全長70多公里,發(fā)源于河北省青隴縣自西向東,注入山海關(guān)附近的雁塞湖,最后匯入渤海。該河流從山區(qū)逐漸過渡到平原,屬于半小區(qū),河流季節(jié)性強,上游多侵蝕,下游多堆積,并在侵蝕與堆積作用下形成了階地與河漫灘,上莊坨就是在階地上建立的一個村莊,在196高地上可明顯的看到二級階地、三級階地。此處出現(xiàn)了泥包礫現(xiàn)象。是洪積現(xiàn)象或冰水堆積而成。在侵入巖的作用下形成了以花崗巖斑巖為主的巖墻。巖墻右側(cè)的灰?guī)r與亮甲山的巖石的產(chǎn)狀一致,形成于淺海環(huán)境,產(chǎn)生了石崖、溶溝。
從動力學(xué)觀點看,水流作用于河床、巖土上的推移力及上托力大于巖土的強度時,將發(fā)生侵蝕河搬運作用,否則河床不會遭受侵蝕而產(chǎn)生淤積。
河流中流線位置發(fā)生擺動,橋墩的修建應(yīng)考慮到這個因素,以半山區(qū)和平原區(qū)影響最為明顯。山區(qū)河流以侵蝕為主,河床相對穩(wěn)定,河谷寬度小,擺動小,半山區(qū)河流、水流在河床內(nèi)部有動蕩性。主流線有擺動。平原區(qū)河流以堆積、淤積為主,河床極不穩(wěn)定,河谷不確定,無明顯岸坡,河流主流線擺動劇烈。
天然河道上的橋梁工程,因修建墩臺使得河流原有過水?dāng)嗝鏈p少,水位的流向和流態(tài)復(fù)雜,流速在跨河段普遍增大,因而必然產(chǎn)生對橋墩、橋臺底部、地基的沖刷。這種沖刷來自于紊動、旋渦作用,因此對墩臺基礎(chǔ)砌置沖刷作用的研究,是設(shè)計墩臺所必須的。其主要任務(wù)是預(yù)測水流對地基的最大沖刷深度為保證墩臺基礎(chǔ)的穩(wěn)定安全,應(yīng)砌置在最大深度以下。
河水的流速于流量給河兩岸的地址作用,并以此來判定喝水的流動方向。河流的礫石直徑與流速間是4次方的關(guān)系。
大石河凸岸即左岸為堆積現(xiàn)象。大石河凹岸即右岸為侵蝕現(xiàn)象。河卵石的分布決定河岸的分布范圍,河卵石的磨圓度及其大小能判斷河水流量。卵石越粗大,水的特性越強。河流搬運能力越強,卵石越光滑,磨圓程度越好,沖擊漫灘河流,人工形成河渠。
河流階地不能被淹沒。河漫灘在洪水期可被淹沒,階地與河漫灘均為二元結(jié)構(gòu)。
粒石堆出現(xiàn)成層性,河流流速擴大,紊流現(xiàn)象越強烈,河流地質(zhì)環(huán)境越復(fù)雜,成層性越差,河流流速越差,河流流速小,則反之。階地堆積物以大的粒石為主,沙含量較少。
階地的產(chǎn)生是內(nèi)動力和外動力作用的結(jié)合,據(jù)其成因又將階地劃分了幾個等級。、〖夒A地受水流沖刷,發(fā)生變化,產(chǎn)生明顯陡坎。ⅱ級階地物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成:土、碎石、帶棱角狀混雜堆積。階地越高,巖土越老。
在沙鍋店出現(xiàn)了巖溶現(xiàn)象,此處巖漿巖為塊狀結(jié)構(gòu),無層理,并形成了以花崗斑巖為主的巖墻。巖墻右側(cè)的石灰?guī)r是青灰色屬亮甲山組的豹皮狀灰?guī)r。通過產(chǎn)狀判定推測出該地巖體與亮甲山組為同一組。同時還可看到石崖、溶溝現(xiàn)象,這都是在化學(xué)侵蝕和機械等作用下形成的。石崖、溶溝的形成需求:水又侵蝕性;水有流動性;巖石要與水出現(xiàn)容實現(xiàn)象;巖石能與水作用;巖石本身要有初始裂隙。
3.7月10日陰義院口村
此處出露的巖石為花崗巖,屬侵入花崗巖、巖漿巖與沉積巖相比,巖漿巖無層理,而變質(zhì)巖存在變晶結(jié)構(gòu),有變質(zhì)礦物。該處陡坎坡度大致為70°。據(jù)巖體力學(xué)及巖石物理力學(xué)性質(zhì)分析,坡度大于70°的邊坡極易產(chǎn)生整體滑坡。產(chǎn)生整體滑坡有三個影響因素:坡形,坡高,軟弱的滑動面。
此處地處山區(qū),修建傍河公路最為適宜。因為山區(qū)地形復(fù)雜,地質(zhì)情況復(fù)雜,而沿著河流的走向,地形為河流的各階地,在同一級階地上,地形較平緩,地質(zhì)情況均一,故修建傍河公路既省力又經(jīng)濟。
在馬蹄嶺修建“s”形公路,主要是考慮到公路的坡度問題!皊”形公路可降低坡度,馬蹄嶺地面高程度變化較大,如修建直線公路,會影響行車安全,也不符合各面坡度要求;而采用“s”形設(shè)計則可降低坡度,提高行車安全度,最大限度地降低行車事故。在山區(qū)常見的這種設(shè)計思想即盤山公路。
此處修建工程項目主要影響因素是邊坡穩(wěn)定性,修建隧道時,最大影響因素即邊坡穩(wěn)定性。此處修建鐵路也可不用修建隧道,而用削坡取而代之。但削坡易失穩(wěn),且在7、8月份降水量加大,巖石的親水性勢必會產(chǎn)生對水壓力,從而也會使山體失穩(wěn),故在此處修路、橋時應(yīng)注意邊坡穩(wěn)定性。
4.7月11日陰轉(zhuǎn)小雨張崖子
張崖子—東部落地層剖面全長1660m,延伸方向向北面西,由新太古界變質(zhì)花崗巖,上元古界變質(zhì)青白口系長龍山組石英砂巖景兒峪組泥灰?guī)r,古生界寒武系下統(tǒng)府君山組灰?guī)r,饅頭組頁巖組成,張崖子為該剖面起點。
本剖面反映了柳江盆地早期地質(zhì)歷史的演化過程。
距今25~9億年,本區(qū)隆起,遭受剝蝕、缺失。下中元古界和上古生界,青白口系下馬嶺組。
距今9~8億年,本區(qū)下降,接受上元古界青白口系長龍山組、景兒峪組濱海淺海沉積形成了本區(qū)第一套沉積地層。
距今8~5.6億年,本區(qū)抬升,遭受剝蝕,缺失震旦系和寒武系下統(tǒng)下部地層。
距今5.6億年,本區(qū)下降,接受下古生界寒武系下統(tǒng)府君山組饅頭組濱淺海沉積第二套沉積地層開始形成。
本剖面中新太古界與上元古界之間為呂梁運動所形成的非整合,而二者為整合接觸,上元古界和古生界之間為薊縣運動所形成的平行不整合面,二者為平行不整合接觸,其他各組之間均為整合接觸。
在2號點上觀察的巖石為8億年前形成的,而其下層巖石距今25億年,二者是平行不整合接觸。
在3號點上巖石為巖漿巖,含sio2的含量定名的話為中性巖,按產(chǎn)出狀態(tài)為淺層巖,此類巖石為閃長玢巖,呈白色。
而4號點上的巖石為泥灰?guī)r,呈淡青色,為條帶狀,而磚紅色的泥巖、砂巖在毛莊和饅頭組具多。
碎屑物質(zhì)包括巖石碎屑和礦物碎屑,在礦物碎屑中最常見的是化學(xué)性穩(wěn)定的石英碎屑,在干旱氣候條件下也常見到長石碎屑,此外,碎屑成分中也可見到白云母,石榴子石等,碎屑物質(zhì)主要是巖石物理風(fēng)化的產(chǎn)物,有時也可能是化學(xué)風(fēng)化未完全分解的產(chǎn)物,碎屑物質(zhì)是構(gòu)成沉積巖中碎屑巖類的主要成分。
5.7月12日陰轉(zhuǎn)小雨小王山
馬家溝組是華北地臺上升而成,此地層缺失上奧陶、盆系,下石炭、留系在太原組合有煤層,在1號點位有分層出現(xiàn),上層為馬家溝組白云質(zhì)灰?guī)r,以mgco3為主要成分,下層為深灰色致密狀厚層灰?guī)r以caco3為主要成分,在2號點上,其分界點為奧陶下的馬家溝組白云質(zhì)灰?guī)r與中石炭系本系組的一套砂巖、粉砂巖、頁巖護層,而3號點上則是鋁土質(zhì)石英砂巖,以al2o3為主,從產(chǎn)狀及連續(xù)上看為平行不整合接觸,4號點上可看到海相作用下的泥灰?guī)r。至此,海蝕作用結(jié)束。在5號點位上,分界點為下二疊山西組與中二疊下石盒子組,此處,主要ca質(zhì)的長石石英砂巖,6號點位上是上石盒子,中二疊山西組與下二疊的分界點,此處出現(xiàn)了黑色的頁巖和中粗粒的砂巖,同時,還有侏羅系的北票組巖石,此巖石具以下特點:沉積相為河床相的堆積,粒徑大小相差不大,粒石的磨圓度相差很大,顆粒分選性很差,膠結(jié)物復(fù)雜。
在7號點上,可見到侏羅系藍旗組的安山巖是火山噴發(fā)形成的,處于裂式噴發(fā),巖被覆蓋在北票組上,二者是角度不整合,此地層為最地層,此處為塊狀斜長角閃鞍山巖,其新鮮面為灰白色,揮發(fā)面為黃褐色。
在8號點上見到的是馬蹄嶺埡口,在此處主要是越嶺線的選擇,一般在線形上為回頭展線,而線長方面,埡口邊坡大,埡口兩側(cè)巖體的穩(wěn)定性、巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性,取決于坡面與各種結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀,空間組合的關(guān)系。
四.實習(xí)總結(jié)
此次實習(xí)所見到的地質(zhì)情況,對公路和橋梁來說,是一個小結(jié),此地地質(zhì)構(gòu)造比較全面,給出了工程建設(shè)中的不同處理方案。
水是生命之源,有水的地方一定是經(jīng)濟發(fā)展的地方,其發(fā)展勢必離不開路橋與外界的溝通,水的流動性給工程環(huán)境帶來了諸多影響,尤其是水上橋梁,河水的動力作用使河水具有了擺動性,河谷不穩(wěn)定,再加上河水侵蝕、堆積、搬運作用,就使得橋臺的位置有所變化,河水是有洪汛期的,這對橋的高度是有影響的,橋要采用何種形式,可據(jù)此地地質(zhì)情況而定,總之,水是工程地質(zhì)中的一大因素。
公路的修建首先就是選線,影響公路選線的自然因素很多,主要有地形、地質(zhì)、水文、氣候、土壤及植物覆蓋等因素,如沿溪線的選定,沿溪線是沿著河岸布置的路線,其路線走向明確,以河谷方向為指導(dǎo)方向,河兩岸地勢平緩,縱坡較小,常被洪水侵蝕,防護工程較多,沿河布線跨支溝的人工構(gòu)造物較多,沿河兩岸有較復(fù)雜和不良地質(zhì)地段,當(dāng)河谷較窄時,路線繞避的余地小等問題時,應(yīng)合理布局,考慮以下幾點:根據(jù)資源開發(fā)的需要選岸,路線選在谷底寬闊,支溝少,地質(zhì)條件較好,且有連續(xù)適宜布線的臺地一岸,盡可能選在陽坡和迎風(fēng)的一岸,盡量選在鄉(xiāng)鎮(zhèn)多,居民點密的一岸,其次路線高度的選擇應(yīng)考慮在不受洪水淹沒和破壞的前提下,路線高度通常有低線位和高線位兩種情況。
越嶺線的選定也是公路建設(shè)中的一大內(nèi)容,越嶺線需要克服很大高度,路線的長度和平面位置主要取決于縱坡的安排,所以越嶺線的主要矛盾就是埡口高度和路線縱坡間的矛盾,在馬蹄嶺采用的“s”形路線就很好的克服了高差大這一問題。
在山間修建傍河公路時,應(yīng)注意巖體的穩(wěn)定性,當(dāng)?shù)氐哪杲邓考案鞣N自然因素,巖體自身的穩(wěn)定性,這些是山體是否滑坡崩塌的一個方面,而另一方面是巖石與水作用后的穩(wěn)定性,有的巖石親水力強,作用后失去了原有的屬性,而產(chǎn)生滑坡、崩塌現(xiàn)象,即應(yīng)考慮到山體的穩(wěn)定性,來決定是否設(shè)防護墻,是否該遠離此山體而筑路。
為期一周的工程地質(zhì)實習(xí),讓我充分的認識到地質(zhì)環(huán)境對工程建設(shè)的影響,同時也鞏固了校內(nèi)所學(xué)的理論知識,這次實習(xí)的重要意義就在于,它結(jié)合了理論,讓我們在實踐中學(xué)習(xí)理論,為今后的理論學(xué)習(xí)及社會實踐劃上一個逗號,這次實習(xí)另一感受,就是覺得時間太短,如能再長一點,我想理解得會更透徹,掌握的將更加牢固。
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