工程地质实习指导书doc231Word格式文档下载.docx
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为了使同学们能够掌握工程地质测绘的基本程序及过程,实习拟按生产实际分为资料准备、外业测绘及资料综合整理等三个阶段进行。
二、实习的基本要求
(一)基础地质部分
1、了解各类岩石的成因、结构构造、矿物成分和主要类型;
2、通过野外路线地质调查,掌握岩石和土的成因类型、地质特征及其工程性质;
3、通过野外路线地质调查,掌握地质构造基本类型及特征,地史及地质图的基本知识;
4、通过野外路线地质调查,掌握地表水的地质作用,地下水的基本类型和特征。
(二)地质灾害部分
1、通过野外路线地质调查,了解滑坡、崩塌等重力地质作用和现象的形态特征、分析其形成条件和影响因素、防治措施等;
2、通过野外路线地质调查,认识岩溶地形(石芽、溶沟和落水洞),并解释它们的形成发展过程。
了解岩溶所产生的工程危害。
三、实习的内容
(一)绪论
1、实习区的位置、交通及自然地理概况
我校秦皇岛教学实习基地,位于河北省秦皇岛市北约24km的中国北方地质实习基地,隶属河北省抚宁县石门寨镇管辖。
基地来往交通甚为方便,有火车及公路汽车与秦皇岛市相通。
实习区地处燕山山脉东端的柳江盆地,地势西、北、东三面高;
南面低逐渐过渡为沿海堆积平原,构成一个向南敞开的簸箕形地。
盆地中部为大石河谷,自西北向东南方向延伸,最后流入渤海。
本区地形最高点为老君顶海拔493米,最低为70米。
西部、东南部地势高峻,河流切割较深,山坡陡峭为构造剥蚀地形,相对高差较大一般为170米,多属低山,坡、顶基岩裸露,濒临河谷可见有狭窄断续的基座阶地。
北部、南部为剥蚀构造地形,山顶、山坡较平缓,多构成单面山和馒头状山丘,坡麓发育有坡积裙,沟谷也较发育,在其出口可见规模不大的洪积锥、扇。
中部为较开阔的大石河河谷,地形平坦,河谷两侧顺河发育有三级以上内叠阶地,属堆积阶地。
本区第四纪沉积物的成因类型,可见有重力堆积、残坡积、洪积和洪冲积。
在构造剥蚀地形,可见有崩塌和倒石锥,其岩性为大小不等到带棱角的岩块;
在剥蚀构造地形,多见有坡积、洪积和残积物,厚度不大约3~5米,坡积物多见含碎石的砂或亚砂土;
洪积物可见夹有磨圆度差,大小不等的砾石、粗细砂透境体的亚粘土、亚砂土;
残积物多为红色含碎石的粘性土。
大石河河谷漫滩多为卵砾石,向下游粒径明显趋小,阶地可见下粗以卵砾石上细以砂、亚砂土或亚粘土的二元结构,在河谷两侧靠谷坡边缘深部,可见有淤泥质沉积。
冲积物的厚度一般小于20米。
本区平均降水量为680~700毫米,多集中在七、八月份,占全年降水量的65%,大石河年平均流量为5.07米3/秒,最大流量为11.8米3/秒。
本区的地方工业以开采石炭二叠纪无烟煤和耐火粘土为主;
并开采奥陶纪石灰岩做烧石灰和水泥的原料。
在农业种植方面以小麦、玉米、高粱等为主;
另外还盛产水果如:
桃、杏、核桃及板栗等。
柳江盆地一带由于交通方便,地形比高不大,地质条件及露岩均较好,在北戴河海滨一带可观察海岸地质现象,故本区作为工程地质教学实习基地是一个较好的地点。
(二)区域地质特征
1、地层
本区地层属华北型。
除较普遍缺失中上奥陶统至下石炭统、下中三叠统、白垩系、第三系外,就华北型地层而言,该区地层出露较全,化石较丰富,各单位地层划分标志清楚,地层特征具一定代表性。
全区范围内所出露的地层有元古界的青白口群,下古生界的寒武系,下奥陶统、上古生界的中石炭统至二叠系、中生界的上三叠统至侏罗系、新生界的第四系。
本区的地层顺序,地层单位的划分和各地层单位的主要特征以及它们间的接触关系,见河北省抚宁县石门寨地区综合地层柱状图。
新生界
第四系河床、河漫滩等松散堆积物
中生界
侏罗系中侏罗统蓝旗组(J2l)
下侏罗统北票组(J1b)
古生界
二叠系上二叠统石千峰组(P2sh)
上石盒子组(P2s)
下二叠统下石盒子组(P1x)
山西组(P1sh)
石炭系上石炭统太原组(C3t)
中石炭统本溪组(C2b)
奥陶系下奥陶统马家沟组(O1m)
亮甲山组(O1l)
冶里组(O1y)
寒武系上寒武统凤山组(∈3f)
长山组(∈3c)
崮山组(∈3g)
中寒武统张夏组(∈2z)
徐庄组(∈2x)
毛庄组(∈2m)
下寒武统馒头组(∈1m)
府君山组(∈1f)
上元古界青白口系景儿峪组(qj)
龙山组(ql)
下元古界混合花岗岩
本区地层自下而上简述如下:
1、元古界青白口群
1)下马岭组
下马岭组是区内出露最老的沉积岩地层单位,不整合于绥中花岗岩r2之上,在张崖子一带发育良好,出露全。
张崖子西剖面可作标中剖面。
本组厚91米,主要岩性为杂色页岩(包括紫红色、蛋青色、灰黑色、黄绿色等)。
下马岭组的层型剖面在北京西北昌平县境内,最早称为下马岭页岩,后又称下马岭页岩组等。
其实下马岭组的岩性不都是页岩,与本区一样还有部分砂岩。
区内本组地层有两个韵律构成。
第一个韵律的底部是灰白色粗粒长石石英净砂岩,除最底部含少量砾石外,一般分选都很好,并见有许多海成波浪,交错层理,含海绿石,是滨海相沉积长石石英净砂岩可作玻璃原料。
本组除主要在东部落近南北向分布外,在西南部的鸡冠山一带也有分布,其与绥中华岗岩的沉积接触关系在鸡冠山和张崖子西一样明显。
波痕、泥裂等现象亦易见到。
2)景儿峪组
本组主要分布在区内的东部地区,出露的最好剖面在李庄北沟,厚约28米。
岩性由粗至细,由碎屑岩至粘土岩至碳酸岩,构成一个完整的韵律。
与下马岭组整和接触,与上覆下寒武统府君山组为平行不整合接触。
上下界限明显。
岩性标志是以其中上部分的粉红色薄层状(呈板状)的泥灰岩为主要特征。
与下伏下马岭组的分层标志,则以本组底部的砂岩作为分界。
此岩的特征是颜色黄褐色或带铁锈色,粒度较细(中细粒结构),含铁质及海绿石较多。
关于景儿峪组、下马岭组如何划分对比,近年来有人提出新的方案,即在景儿峪组的下部划分出一个新的地层单位称龙山组或其它名称。
关于龙山组的含义,有人提出以砂岩为特征,原称龙山砂岩,并认为其与下伏下马岭组存在沉积间断。
这种论点遭到许多人的反对。
其理由是:
景儿峪组下部的砂岩与其上的页岩及灰岩为渐变关系,并构成一个完整的沉积韵律。
景儿峪组下部的砂岩与下伏地层下马岭组为整和接触。
无化石及同位素的依据。
2、寒武系
1)府君山组
府君山组是区内寒武系最下部的地层,在东部发育良好,东部落北剖面可作为标准剖面,厚146米。
岩性主要为灰绿色豹皮状含沥青质白云质灰岩,含较多的莱得利基虫(Redlichia)化石。
顶部含核形石化石。
本组属浅海相沉积。
其与下伏景儿峪组、上伏馒头组均为平行不整合接触,顶底界限和分层标志都十分清楚。
底部为暗灰色含沥青质、白云质结晶灰岩局部含砾屑,并产三叶虫化石,与景儿峪组顶部地层相差悬殊。
与馒头组的分界则以本组顶部暗灰色含核形石的白云质灰岩,或以馒头组底部的红色碎屑岩和泥岩。
2)馒头组
馒头组由于岩体侵入、构造破坏和风化剥蚀而出露零心。
出露较好的地区是在温庄以北一代,但距离较远,东部落北出露也较好且完整,可作本区的标准剖面。
本组厚71米,岩性特征是鲜红色(通称砖红色)泥岩、页岩为主,底部具角砾岩和砾岩。
页岩中含石盐假晶并加少量白云质灰岩。
本组与下伏君山组呈平行不整合接触;
与上覆毛庄组为整合接触。
本组上下界限均明显:
与毛庄组的分界是以本组顶部的鲜红色泥岩层做为标志层。
泥岩的特点是颜色鲜红(砖红色),成块状无层理。
这一分层标志在整个华北区都相当稳定,是典型的标志层。
本组没有发现可靠的化石依据;
但从岩石地层特征,尤其是顶部分层标志,结合层位来考虑,本区下寒武统馒头组的存在是无疑的。
3)毛庄组
本组的分布特点同馒头组相仿,但比后者稍广。
在沙河寨西,毛庄组出露较好,化石也较丰富,可作为本区毛庄组标准剖面。
本组厚约112米,岩性特征以紫红色页岩为主,页岩含少量白云母小片。
就其颜色而言,比馒头组要暗一些,俗称猪肝色;
与徐庄组相比,则又鲜艳一些(徐庄组的颜色为暗紫色)。
毛庄组的化石,以褶颊虫类三叶虫为主。
4)徐庄组
本组的分布比毛庄组更为广泛,比较好的剖面是东部落西剖面。
此剖面不但出露全,而且化石十分丰富,上下界限也十分清楚,可作本区徐庄组标准剖面。
本组厚101米,岩性为浅海相的黄绿色含云母质粉砂岩,夹暗紫色粉砂岩、细砂岩和少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体。
与下伏毛庄组分界,是以黄绿色粉砂岩互层为标志;
而毛状组顶部则是比较单一的紫红色页岩。
注意四点区别:
颜色;
结构;
成分;
岩石组成。
从成分来看不易识别,但要善于比较和多观察。
徐庄组含云母多些。
除此之外,化石的区别就更为重要了。
5)张夏组
张夏组受到破坏和覆盖较少,是寒武纪地层在区内分布最广的地层之一,几乎盆地周围都有分布。
在揣庄北288高地以东的山脊上出露良好,是区内很好的标准剖面。
本组厚130米,属浅海相沉积。
按岩性特征可分上下两部分:
下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩;
上部以鲕状灰岩为主,夹藻灰岩、泥质条带灰岩。
本组与与下伏地层徐庄组为整合接触。
两者的分界,是以层状的鲕状灰岩为张夏组的底部。
徐庄组的顶部很少有灰岩或有少量很小的扁豆体(一般不超过0.3米)。
从三叶虫化石来看,张夏组底部常见有叉尾虫Dorypyge、小裂头虫Crepicephalina等。
6)崮山组
崮山组与张夏组在区内的分布相仿,比较好的剖面也以288高地东山脊上的剖面标准剖面。
本组厚102米,属浅海相沉积。
根据岩性特征可分下,中,上三部分。
下部和上部都以紫色砾屑灰岩及紫色粉砂岩为主;
中部则是灰色的灰岩(包括泥质条带壮灰岩,鲕状灰岩,藻灰岩等)与下伏张夏组间有明显的水下冲刷面,界线明显,接触部位两者岩性差别很大,颜色和结构,成分变化明显。
张夏组的顶部是灰色藻灰岩,而崮山组的底部是紫色砾屑灰岩或紫色粉砂岩互层。
三叶虫化石也不同,张夏组藻灰岩中产德氏虫Damesella,在崮山组底部见有蝴蝶虫Blackwelderia。
有人认为上述两化石在张夏组和崮山组中都可出现。
尽管这样,就岩性及接触关系来看,此两组的界线还是很清楚的。
崮山组的化石非常丰富,几乎每层都可采到,主要为三叶虫,其次是腕足类及迭送层石。
主要都是三叶虫种类。
7)长山组
长山组分布与崮山组相同,出露好的剖面也是揣庄北288高地东山脊为标准剖面。
本组在区内出露厚度很小,只有18米左右,属浅海相沉积。
岩性为紫色砾屑灰岩、分砂岩与页岩互层,夹有藻类岩及生物屑灰岩。
与下伏地层崮山组为整合接触,二者分界清楚。
崮山组顶部与本组接触部位是灰色厚层状藻灰岩,含三叶虫:
蝙蝠虫Drepanura和蝴蝶虫Blackwelderia等化石。
长山组的底部为紫色生物砾屑灰岩,含海绿石。
组成生物砾屑灰岩的化石是腕足类和三叶虫庄氏虫Chu
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