工程地质实习报告.docx

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工程地质实习报告

工程地质实习报告

学院：

土木工程学院

班级：

土木102班

姓名：

***

学号：

******

实习日期：

5.14～5.16

5月16日早上六点半，我们压抑不住心中的兴奋坐上了开往蓟县的客车。

因为这一天我们要去蓟县国家地质公园。

一路上，四周湖泊星罗棋布给我们以视觉上的享受。

经过两个多小时的车程我们终于到了目的地——蓟县国家地质公园。

蓟县国家地质公园包括中上元古界地质自然保护区、八仙山石英岩峰林峡谷景区、九山顶石英砂岩峰林景区、黄崖关断崖地貌景区、盘山花岗岩地貌景区、九龙山碳酸盐岩峰丛景区、府君山地质构造遗迹景区，这七个景区分布离散，占地面积相当大，并且各有特色，可以称得上是地址研究的乐园了。

　　我们首先参观了中上元古界地质自然保护区，“中上元古界”是保存最完好，地质科考价值最高的一处，是国家级自然保护区，主要保护对象为中上元古界标准剖面。

根据地质发展史以及重大的构造变动情况，把地球形成后的46亿年共分为五个大的地质阶段，按照由老到新的顺序依次为：

“太古代、元古代、古生代、中生代和新生代”。

而这里“中上元古界”所指的，是形成于距今18亿～8亿年间的地层，它属于地质历史中的第二个阶段，即“元古代中晚时期”形成的地质地层，故称为“中上元古界”。

中上元古界地质自然保护区在中国地质研究上具有重要地位，它以岩层齐全、出露连续、保存完好、质地清楚、构造简单、变质极浅和古生物化石丰富著称，被确定为中国中上元古界的标准剖面。

我们先到达的山顶，所以我们一路上沿着山路向下参观。

我们一边走，老师一边向我们介绍这里的地质、地层、地貌及岩石让我们不禁感叹大自然的神奇。

通过这次实习，我们收获良多。

我们认识了众多的地址构造和现象以及一些岩石，包括：

页岩、瘤状构造、叠层岩、藻席及藻屑、火山角砾岩、波痕、泥裂、气孔构造和杏仁构造等。

页岩

页岩是由黏土经脱水胶结而成，大部分有明显的胶层理，能沿层理分成薄片，这种特征也称页理，风化后多成碎片状或泥土状。

根据混入的成分或岩石的颜色可分为：

钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、黑色页岩及碳质页岩等。

除硅质页岩强度稍高外，其余的易风化、性质软弱，浸水后强度显著降低。

褶皱

这虽然是一块小小的岩石，但是见微知著，通过这块石头我们可以推断出这一岩层发生了褶皱。

褶皱就是组成地壳的岩层，受到构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列的波状弯曲而未丧失其连续性的构造。

褶皱构造是岩层产生的塑性变形，是地壳表层广泛发育的基本构造之一。

瘤状构造

瘤状构造顾名思义就是岩块中出现如瘤的团块、半球形、糖饼形态的透镜状岩石，其物质成分与上下岩层略有区分，以含沥青质、泥质为主的白云岩，是由于沉积时水动力及静压力等因素改变而成。

瘤状构造是岩体内部的瑕疵，它不与周围岩体保持一致，而导致岩体构造上的不完整或强度上的薄弱，瘤状构造颜色较不同，与周围石层比很分明。

例如页岩中的瘤状构造厚度较小，一掰就碎，因此在进行工程建设时要注意岩体是否有瘤状构造，在这些岩体中，瘤状构造越厚愈好。

瘤状构造在高于庄组中上部出现较多。

角度不整合

相邻的新、老地层之间缺失了部分地层，且彼此之间的产状也不相同，成角度相交。

不整合面上具有明显的风化剥蚀痕迹，且保存着古土风化壳、古土壤层，常具有底砾岩。

角度不整合接触是由于较老的底层形成以后，因强烈的构造运动形成褶皱、断裂，并隆起、遭受剥蚀，发生沉积间断，然后，地壳再下降，在剥蚀面上接受沉积，形成新的地层。

白云岩

白云岩，是一种沉积碳酸盐岩。

主要由白云石组成，常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。

呈灰白色，性脆，硬度小，用铁器易划出擦痕。

遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡，外貌与石灰岩很相似。

按成因可分为原生白云岩、成岩白云岩和后生白云岩；按结构可分为结晶白云岩、残余异化粒子白云岩、碎屑白云岩、微晶白云岩等。

白云岩含镁较高，风化后形成白色石粉。

较石灰岩坚韧。

在冶金工业中可作熔剂和耐火材料，在化学工业中可制造钙镁磷肥、粒状化肥等。

此外，也用作陶瓷、玻璃配料和建筑石材。

锰方硼石矿

1971年，我国在此地首次发现该稀有矿物，且形成了世界上独一无二的大型矿床，属浅海沉积锰硼矿。

锰方硼石矿是一种珍贵的稀土资源，它在电子工业和原子能工业都具有重要的应用价值。

高于庄组官地亚组与桑树庵亚组分界

这块石碑所在之处就是高于庄组官地亚组与桑树庵亚组分界之处。

官地亚组顶部为深灰色含锰燧石条带白云岩夹含锰白云质粉砂质页岩，桑树庵亚组底部为深灰色含锰砂质页岩和薄层粉砂质白云岩。

二者之间为整合过度关系。

块茎状高于庄叠层石

叠层石是藻类繁衍生息形成的生物遗迹岩石，它呈叠层状的生物沉积构造，由块茎体或少数粗短的次圆柱体组成，,因纵剖面呈向上凸起的弧形或锥形叠层状，如扣放的一叠碗，故得此名，地质年龄约15亿年。

天津蓟县是我国最著名的叠层石产地，甚至整座山都是叠层石。

叠层石不仅在形态特征上，而且在组成成分、内部构成、所含化石、围岩性质等方面，都能为人类认识自然提供十分重要的信息和依据。

藻席及藻屑

在碳酸盐岩地层中常见能反映生物有机物的藻架结构，或藻席结构。

它们通常有亮、暗纹层交替叠置而成，如早期被硅化，有时还可保存藻丝体化石。

它们通常成纹层状碳酸盐岩，有时则形成典型的叠层石。

这种藻架结构的沉积物若遭冲刷而再沉积，则形成藻屑。

波痕

波痕是当经过沙层表面的水流或风力达到一定速度时，或在水波浪的震荡下，颗粒发生移动，可在沙层表面出现波状起伏的痕迹，即为波痕，又分为风成波痕、水成波痕和浪成波痕。

大红峪与高于庄组界线

这两组地层在这儿为平行不整合接触关系。

高于庄组底部为一层石英状砂岩，层面有波痕，砂岩之下为大红峪含锥叠层石燧石白云岩，其锥顶被切，表示曾受到侵蚀作用，即代表一次沉积间断，距今16亿年。

气孔构造

岩浆喷发时，压力降低，挥发分呈气体析出，聚集成气泡并向表面浮动，同时又随岩浆流动，当岩浆凝固时，气体的孔壁固化，内部的气体或散失或凝聚为液体，大部分流失，只保留空洞，即为气孔构造。

杏仁构造

岩石中的气孔被后来形成的矿物（如方解石、石英等）充填所形成是一种形似杏仁的构造。

火山角砾岩

火山碎屑占90%以上，粒径一般在2~100mm，多成棱角状，常为火山灰或硅质胶结。

颜色常成暗灰、蓝灰或褐灰色。

火山爆发时随着深部岩浆的喷出，由于通道附近围岩碎石的加入，加上喷发

断层

地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层。

在地貌上，大的断层常常形成裂谷和陡崖。

大红峪组峪团山子组分界

此两个地层单元界线为整合过渡关系。

以大红峪组底部厚度较大的石英岩状砂岩为界限线，其下为团山子组顶部薄层砂岩的含粉砂白云岩。

泥裂

主要是由于沉积物在尚未固结时即露出水面，经暴晒后成张开的多边形网状裂缝，断面呈“v”字型。

刚形成时泥裂是空的，以后常被砂、粉砂或其它物质填充。

泥裂多见于湖或海洋的滨岸地带

侵入岩

地壳深处或上地幔的岩浆向地壳表层运移，并在地壳中冷却凝固而形成的岩石。

依据岩浆向地壳表层侵入部位的深浅，可分为深成侵入岩和浅成侵入岩，深成侵入岩冷却凝固的部位距地表3公里以下，浅成侵入岩冷却凝固的部位大致在地下3公里到地表之间。

如果侵入体接近地表的部位（地下0.5～1.5公里）冷却凝固，称为超浅成岩。

侵入岩主要形成于燕山期，同位素年龄值12～16亿年。

结束了中上元古界的实习，我们又乘车来到了府君山地质构造遗迹景区。

府君山为燕山山脉，在山上随手捡块石头就可能距今已有几亿年，鉴于此国家已把此山定为地质构造遗迹景区。

府君山的地质一直被地质学家们所热衷，这里是我国唯一的中上元古界地球演化地质历史的地方，有着“天然的地质博物馆”之称。

出露地层为蓟县系雾迷山组燧石条带状白云岩，青白口系长龙山组紫红色灰绿色砂质页岩，景儿峪组蛋青色中薄层状泥质白云岩、灰岩，下寒武统昌平组微角度不整合覆盖于景儿峪组之上，中间存在古风化壳，由紫红色、灰白色含角砾的砂质泥岩、页岩组成。

这次地壳运动缺失2.4亿年地层，被我国著名地质学家孙云铸命名为蓟县运动，其上部灰岩命名为府君山组（府君山组在全国岩石清理时改名为昌平组），从此，“蓟县运动”、“府君山组“蛮声国内外地质学界。

景区构造十分复杂，主要断层为蓟县逆掩断层，断层面舒缓波状，将雾迷山组（12亿年）推覆至府君山组（5.6亿年）地层之上，形成飞来峰和构造窗。

在府君山景区山顶和部分山坡凸出的地方均是雾迷山组条带状白云岩，周围被断层所圈闭，这是府君山组地质构造的最大特点。

第二天老师又带领我们在室内认识了各种矿物及岩石标本。

我先观察的矿物标本。

造岩矿物是形成岩石的基础，岩石之所以表现出一定的结构、构造和颜色，就在于造岩矿物的不同。

矿物是指具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。

矿物的鉴定由它的形态和物理性质为依据，它的形态由其成分和生长环境决定，它的物理性质由其化学成分和内部构造决定，观察时，观察的内容包括：

矿物的颜色、光泽、硬度、解理和端口。

矿物的颜色是指新鲜表面的颜色，由成色原因的不同，分为自色（矿物固有颜色）、他色（杂质所带颜色）、假色（矿物内部的裂隙或表面氧化膜引起的）；光泽是矿物表面呈现的光亮程度，按强弱分为金属光泽、半金属光泽、非金属光泽，造岩矿物的光泽多属非金属光泽，又包括：

金刚光泽、玻璃光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、土状光泽；矿物的硬度是指矿物抵抗外力刻画的能力，在非专业环境下，我们可以用手边方便的东西（如指甲、小刀）对矿物进行刻画，相对比较出矿物的强度；解理和断口是相联系的概念，解理是指矿物受力时沿一定方向裂成光滑平面，分为极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理，当解理不完全时，受力破损的断面不平滑，即为断口，又包括贝壳状断口、锯齿参差状断口、纤维状及鳞片状断口、土状断口。

以下我简单介绍一些矿物：

橄榄石

橄榄石形状为粒状，橄榄绿、淡黄绿色至黑绿色，具有玻璃光泽，断口为油脂光泽，无解理，具有贝壳状断口，硬度为6.5～7，相对密度为3.27～4.37。

石英

石英形状为粒状、块状、六棱柱状或双锥状，颜色一般为无色、乳白色或烟灰色，有玻璃光泽，断口为油脂光泽，无解理，有贝壳状断口，硬度为7，相对密度为2.65。

黑云母

黑云母形状为片状、板状或鳞片状，颜色为深褐色或黑绿至黑色，有玻璃或珍珠光泽，有一组极完全解理，硬度在2.5到3之间，相对密度为3.02～3.13。

石榴子石

石榴子石形状为菱形十二面体、二十四面体或粒状，颜色为棕色、棕红色或黑红色，有玻璃光泽，无解理，不规则断口，硬度为6.5～7.5，相对密度为3.5～4.2。

白云石

白云石形状为菱面体、块状、或粒状，颜色呈灰白、淡红或浅黄色，有玻璃光泽，三组完全解理，斜交呈菱面体，硬度为3.5～4，相对密度为2.8～2.9。

普通辉石

辉石形状成粒状或块状，颜色为深黑色、褐色或棕黑色，有玻璃光泽，两组完全解理，交角为87度，硬度为5～6，相对密度为3.23～3.52。

观察完了矿物标本，我们又观察了岩石标本。

这些岩石标本按照岩浆岩、沉积岩、变质岩分类，同时不同种的岩石因形成方式的不同，具有自己特有的化学组成和物理特性，这也是我们在野外辨别岩石种类的基本依据，方法简单有效。

一、岩浆岩，又叫火成岩，是地球内部岩浆上涌，到达地表浅层或喷出地表后冷凝形成的，未达到地表的岩浆冷凝而成的岩石叫侵入岩，深成侵入岩颗粒较粗，浅成侵入岩颗粒细小或大小不均，喷出岩是在岩浆喷出地表的条件下形成，温度低，冷却快，常成玻璃质、半晶质或隐晶质结构，具有气孔、流纹等构造等。

由于岩浆充满与地球内部，所以这种岩石是地球上储量最多的岩石。

岩浆岩的主要成分是SiO2,平均含量超过一半，根据这种氧化物含量的不同，岩浆岩又可细分为超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩，SiO2含量一次增加，密度依次减小，颜色由深到浅。

岩浆岩在观察时先看岩石的颜色，辨别出属以上四种分类里的那一种，并回想此种分类包含的具体岩石种类，然后观察其结构和构造，把岩石与名称对应上。

我介绍其中两种两种岩浆岩：

1．斑状花岗岩，产地浙江德清，属于酸性岩，颜色较浅，为肉红色，长期暴露面因氧化作用则为砖红色，斑状结构，斑晶为黑色和白色，是长石和石英，块状构造。

斑状花岗岩与花岗岩不同之处在于斑状花岗岩含有隐晶质或玻璃质的石基，这种结构是浅成岩或喷出岩的特征，而花岗岩是深成岩。

2．石英正长岩，同样产于浙江德清，这种岩石属于中性岩，颜色也较浅，为肉红色，全晶质等粒结构，晶粒大小均匀，为深成岩的显著特征，块状构造，长期暴露面因氧化作用颜色会加深，硬度较大，在肉红色岩体间还有少量白色黑色晶粒，可能为黑云母和角闪石成分。

二、沉积岩，是地表环境中先前存在的岩石（岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩）经物理、化学和生物风化作用形成的物质，与有机物质和火山作用产生物质经搬运、沉积和成岩等地质作用形成的岩石。

沉积岩是地壳表面分布最广的一种岩石，常见的沉积岩有碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类，在辨别沉积岩时先看其结构，再看构造和颜色。

沉积岩的结构是指各个组成部分的形态特点、填充程度、结晶程度等，一般分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构和生物结构；沉积岩的构造是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系，常见的有层理构造、块状构造、鲕状构造、层面构造、生物成因构造，化石就是生物成因构造的一种，沉积岩的层理构造、波痕、泥裂、雨痕和化石是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。

我介绍其中两种沉积岩：

1．高岭石粘土岩，产地江苏苏州，属粘土岩类，泥质结构，表面均匀细腻，块状构造，新露出的表面呈白色，时间长了则发生氧化作用变成淡黄色，硬度很小，指甲划过即留下划痕，有细腻的粉末掉落。

这种岩石是典型的粘土岩类，可塑性

小，强度低，不适于工程建造。

2．石灰质白云岩，产地浙江余杭，属化学及生物化学岩类，结晶结构，块状构造，表面晶粒明显，颜色为渐变的灰色，部分为白色，硬度较大，强度也大，含杂质（泥土、生物遗骸等）明显，杂质部分颜色不定导致岩石颜色多变。

纯质白云岩为白色，杂质对其颜色有显著影响，性质与石灰岩类似，是一种良好的建筑材料。

三、变质岩，是地壳内部原有岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩），由于受到高温高压及化学成分加入的影响，改变原来的矿物成分、结构和构造，形成新的岩石。

引起变质作用的主要原因是高温、高压和新的化学成分的加入，根据变质作用的地质因素和变质作用因素，变质作用可分为接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用、动力变质作用。

变质岩在观察时是先看构造，再看结构和颜色，变质岩几乎都具有结晶结构，但按变质程度不同可分为变余结构、变晶结构、交代结构和碎裂结构；变质岩的构造是识别变质岩的重要标志，分为片理构造（包括板状构造、千枚状构造、片状构造、眼球状构造和片麻状构造）、块状构造、条带状构造、斑点构造，其中板状、千枚状、片状、片麻状等层理构造是变质岩所特有的，是识别变质岩的显著标志。

常见的变质岩有：

混合岩、片麻岩、片岩、千枚岩、板岩、大理岩、石英岩、蛇纹岩、碎裂岩和糜棱岩。

我介绍其中两种变质岩：

1．粗结晶大理石，产地浙江长兴，构造为块状中的糖粒状，结晶结构，晶粒较大，可达1mm以上，颜色为不纯净的白色，硬度较大，切割面十分平整，并可显现出内部结晶结构，形成天然的花纹。

大理岩多由石灰岩或白云岩经重结晶变质形成，常因含其他带色杂质而呈现出美丽花纹，强度中等，易于开采加工，通常用作建筑装饰材料。

2．斑点板岩，产地北京房山，是页岩经浅变质而成，为黑灰色，带有白色斑点。

主要成分为硅质和泥质矿物，肉眼不易辨别，结构致密均匀，具有板状构造，沿板状构造易于裂开成薄板状。

击之发出清脆声，可与页岩区别。

能加工成各种尺寸的石板，作为建筑材料。

板岩透水性弱，可做隔水层加以利用，但在水的长期作用下软化、泥化，形成软弱夹层。

在这次实习中，老师给我们进行的详细举例说明，增强了我们的实践能力，并且这些都加深了我们对书本上老师所讲内容的认识，对三大类岩石有了一个感性的认识。

这是非常成功的一次实习。