一 兴城
1岩浆岩
花岗岩:
这种岩石主要由斜长石、正长石、石英和黑云母等矿物组成。呈块状构造,颗粒结构为中细粒半自形。我们将其命名为灰白色中细粒黑云二长花岩。
花岗斑岩:
这种岩石主要由斜长石、正长石、石英和黑云母等矿物组成。呈块状构造,含有中等粗粒的半自形等粒斑状结构。斑晶直径约2厘米,主要由正长石和石英组成。一些岩石中可见到包体和捕虏体。整体呈灰白色,属于中等粒度的黑云母二长斑状花岗岩。
2 沉积岩
砾岩:
海房沟组复成分砾岩主要由石英砂岩、页岩和片岩等岩石碎屑组成,呈现灰黄色到灰白色。风化后呈现黄褐色,颗粒大小在1~2厘米至30~40厘米之间,平均约8~10厘米,颗粒磨圆度较高,但分选度较差。
砂岩:
常州沟组是一套岩层,包括中厚层含有砾长石和石英的砂岩,串岭沟组则是深灰色薄层的粉砂岩。团山子组则是以红黄色细粒钙质砂岩为主,而馒头组则是紫红色的泥岩和粉砂岩。在这些岩层中,可以发现寒武纪叠层石,磨圆度很高,分选效果良好,同时含有高浓度的二氧化硅。
石灰岩:
团山子组主要由灰黄色的白云质灰岩组成,呈现出白云般的质地。青灰色中薄层白云质灰岩也是该组的重要组分,有时会含有燧石结核和燧石条带。此外,昌平组由角砾状的白云质岩构成,馒头组则主要是紫红色,中夹有薄层黄绿色的灰岩。最后,张夏组则由巨厚层的深灰色鲕状灰岩组成。
二 秦皇岛
该地区主要有沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类岩石出露。其中,沉积岩的分布最广,岩层覆盖面积较大;岩浆岩则呈现出多次侵入的特点,形成了多处侵入体;变质岩相对较少,分布较为局限。在张崖子地区,含金云母混合花岗岩是比较具代表性的岩石。
1岩浆岩
花岗岩:
位于东部张崖子村附近的出露,是在马岭组石英砂岩之下的沉积岩层,呈现肉红或灰白色。岩石分布不均匀,垂直节理发育,结构复杂多变。
辉绿岩:
亮甲山采石场比较集中,岩石呈暗绿色,细均粒结构,镜下具典型辉长结构,部分辉石已绿泥石化和硅酸盐化。
闪长玢岩 :
潮水峪村西北和砂锅店东等地发现岩墙状岩石,其中具有隐基斑状结构,主要由斜长石组成,有时也含有较多的角闪石。部分岩石基质中含有少量石英,还有的岩石中可观察到球粒结构和流线结构等特征。
2 沉积岩
含海绿石的石英砂岩:
位于张崖子的青白口群龙山组含有表面被风化成黄褐色内部为灰白色的中粗粒石英净砂岩,浅海相沉积,含海绿石和少量云母。
豹皮状灰岩:
主要分布于亮甲山组地层内。花斑由白云岩组成,呈浅黄色或褐黄色,与周围灰色或深灰色灰质组分界线明显,特别是那些花斑状似虫孔的,两者界限平直。岩石风化面上,常有虫孔和花斑共生,是豹皮灰岩的标志。
含微层理的白云质灰岩:
花斑化石主要分布在下寒武统府君山组地层中,以张崖子一带为主要产地。花斑化石主要分布在特定的岩层内,与岩层的层面没有明显的切割关系,表明交代作用是在岩石形成时完成的。这些岩层内部结构均匀,形成于古浅海深水环境中。
3 变质岩
混合花岗岩:
主要为绥中花岗岩,新鲜面为肉红色,含有石英、黑云母、正长石,少量角闪石,为片麻状混合花岗岩。该岩石为粗粒等粒结构,块状构造,节理发育,是区域混合岩化作用的结果,年龄为17.5~18.2亿年,以岩基形式侵入,因在绥中区域出露较典型而得名。
实习目的与任务:
按照学校的安排我们在本学期学习了《土木工程地质》,紧接着我们就进行了地质野外实习的过程。我们进行这次实习的目的在与:巩固和加深在课堂学的理论知识,使理论与实践相结合,提高教学效果;了解岩层产状及其形成过程和发展情况,分析沿途所见的岩石的性质以及该地区的地质发展演变简史;学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力。通过实习,掌握工程地质的基本知识,了解常见的工程地质问题。为学习后续课程、从事专业工作、扩大知识面和进行科学研究打下必要的基础。
实习时间:20xx年6月24日至6月26日
实习地点:天津蓟县国家地质公园
天津蓟县国家地质公园位于天津市北部蓟县山区,属燕山山脉中段南翼,地处津围公路东侧,沿南北走向延伸。与八仙山国家级自然保护区相邻,东面与河北省遵化市的清东陵隔山相望,黄崖关长城如巨龙伸展在山间。南面是渔阳古城,翠屏湖位于县城东侧,是天津市最大的淡水湖和重要的水资源基地;北面是河北省兴隆县雾灵山国家级自然保护区;西面有京东第一山、盘山国家风景名胜区,被誉为全国大名山之一。蓟县国家地质公园地处京津唐三市腹心地带,被称为京津唐“金三角”之一。
古老的地质构造奠定了现代地貌发育的基本框架和发展方向。整个地质公园地势北高南低,最高点位于北部与兴隆县交界处的九山顶,海拔1078.5米,是天津市最高的山峰。而南部的府君山海拔只有350米,与九山顶相差728.5米。保护区内的地貌类型丰富多样,包括中山、低山、丘陵、宽谷、盆地和坎谷等。中、低山主要分布在长城沿线及其以北的石英岩区,山势险峻,气势恢宏。丘陵主要分布在县城以北的石灰岩、白云岩、砂页岩区,海拔在300-500米之间,山体圆润,坡度平缓,土层较厚。这里是中国唯一记录有中上元古代地球演化地质历史的国家地质公园。整个公园范围从九山顶一直延伸到府君山,东至八仙山,西至盘山,共分为7个景区。
1、中上元古界地质自然保护区;
2、八仙山石英岩峰林峡谷景区;
3、盘山花岗岩地貌景区;
4、九龙山碳酸盐岩峰丛景区;
5、黄崖关断崖地貌景区;
6、九山顶石英砂岩峰林景区;
7、府君山地质构造遗迹景区位于中国境内,总面积342.05平方公里,规划面积240.6平方公里,核心区面积53.6平方公里,地处北纬40°00′至40°15′,东经117°15′至117°35′。该景区位于京津唐三地交界处,交通便利,地理位置优越。
实习目的和任务
实习过程
完成工作量统计
1、自然地理及地貌概况
1、1气象、水文
焦作的气候属大陆季风型温暖带半干旱性气候,四季分明。多年平均气温14.9℃,多年平均降水量为594.4mm,年最大降水量为921.6mm,年最小降水量为289.4mm。降水年内分配不均,多集中在六、七、八月份,三个月降水量约占全年降水量的65%左右。区内河流有丹河、峪河、西石河、三门河,丹河属黄河水系,其余属海河水系。丹河和峪河为常年性河流,其它为季节性河流。
1、2地形与地貌
焦作市位于河南省中部,地处太行山区和黄河、沁河冲积平原之间。全市地势西北高,东南低。北部山区地势险峻,海拔从200米到1790米不等,河谷深刻,岩石裸露,地表呈现出各种岩溶景观,地形起伏较大。市区及其南部为山前倾斜平原区,地势逐渐向南、南东倾斜,由北向南逐渐下降,海拔在80至200米之间。
在长时间的地质作用和气候侵蚀下,形成了山地和冲洪积平原这两种不同的地貌类型。根据它们的成因和形态特征,可以将山地和冲洪积平原分为七个不同的二级地貌单元。下面将分别介绍这些地貌单元的特点。
山地
1、构造侵蚀中心
位于市区北部山西境内的晋庙铺、柳树口、夺火一带,地处山体岩性复杂的区域。这一带地势险峻,海拔在1000-1790米之间变化,地形多为北东向展布,沟谷深切,形成了众多的山峰和峡谷。岩石主要由元古界变质岩构成,呈现出层理清晰、岩性多样的特点。
2、构造溶蚀低山
分布于寨豁、赵庄、西村、黑龙王庙一线以北,海拔500-1000米之间。这一带地势多为起伏不平,沟壑纵横。岩石主要为中奥陶纪的灰岩,地表岩溶现象十分发达。这里有许多溶洞、溶洼、溶沟和溶槽。
3、构造剥蚀丘陵
分布于近山前地带,标高200-500m。山顶呈浑圆状,山坡平缓。地表多出露中奥陶系灰岩和石炭—二叠系砂页岩。
山前倾斜平原
分布于山前一带,由季节性河流堆积而成。由坡洪积斜地、冲洪积扇群、扇前洼地和交接洼地组成。
1、坡洪积斜地
方庄、薄壁附近的坡积地形是由于长期以来重力和坡面水流的作用,形成了由粘土、碎石、卵石等材料堆积而成的倾斜石堆状或环绕坡脚堆积而成的坡积裙,这些坡积裙相互连接,形成了坡积斜地。
2、冲洪积扇
在丹河、西石河、山门河、子房沟、翁涧河等河流在其出山口处形成了一系列冲洪积扇。这些河流在不同的时期会产生洪水,导致间歇性的暂时洪流堆积作用,形成了这些冲洪积扇。这些洪积扇由粉质粘土、粘土、卵砾石等物质组成,形成了沿太行山前连片相连或重叠的带状地形。
3、扇前洼地
位于新河间的朱村至于村一带,地处西石河、翁涧河、山门河洪积扇的前缘地带,地势较为低洼,海拔在85-95米之间,整体呈微向东南倾斜。这一区域主要由粉质粘土和粉土组成,夹杂有一些沙层。
4、交接洼地
位于新河和大沙河交汇的地带,是黄河和沁河的冲积平原与太行山前的冲积平原相接的地区。这里土质以粉质粘土和粉细砂土为主,地势较为低洼,海拔在100-90米之间,整体呈微向东南倾斜的趋势。
在山前的冲洪积平原上,分布着多个煤矿。由于长期的煤矿开采活动,地下煤层被开采后导致地表发生沉降和变形,形成了许多塌陷坑。据调查,焦作矿区共有17个较大的塌陷坑,总面积接近70平方公里。
2、区域地层
2、1地层
本区出露有太古界、元古界震旦系、下古生界寒武系和奥陶系、上古生界石炭—二叠系、中生界三叠系、新生界第三系和第四系。由老至新分述如下:
太古界:这条河流源自山区的峡谷,在薄壁地带流淌,沿途岩石主要是经过中度变质作用形成的片岩和混合岩,厚度超过1000米。
震旦系:分布于山区马鞍石水库一带,与下伏太古界呈角度不整合接触。主要岩性为浅红、紫红色石英砂岩,厚度100-500m,。
寒武系:出露于丹河、峪河等深切河谷中,与下伏震旦系地层平行不整合接触。总厚度300-500m,分下中上三统。下统主要为泥灰岩、泥质灰岩、砖红色页岩和砂岩,中统下部为紫红色页岩、砂岩,中上部为深灰色亮晶灰岩、白云岩,下统是中厚层状结晶白云岩。
奥陶系:山区广泛出露于地表,山前倾斜平原区则隐伏于石炭—二叠系地层之下,与下伏寒武系地层呈整合接触。总厚度500m,分中统、下统。下统出露于深切河谷两岸,岩性为青灰色细晶白云岩和硅质条带或硅质团块白云岩。中统广泛分布于山区,山前倾斜平原区除局部埋藏于新生界地层之下外,大部分埋藏于石炭系地层之下。是一套碳酸盐地层,厚度约400m。岩性主要是黑色、灰色厚层状灰岩、白云质灰岩和泥灰岩。
石炭系:山区零星露出,而山前平原区则埋藏在新生界地层之下,这里的地质构造主要由灰岩、泥岩和页岩组成,是海陆交替沉积形成的,地层中含有多层煤,厚度约为70-90米。
二叠系:这片山前平原下隐藏着一处矿藏丰富的煤矿。矿层主要由砂岩、页岩和煤层相间堆积而成,厚度在70-120米之间变化。
三叠系:根据钻孔揭示的信息,该地区地层主要由砂岩、页岩和煤层组成。
第三系:根据钻孔调查资料显示,该地区地下岩层主要由砾岩、泥岩、砂岩、灰岩等岩石组成,这些岩石之间呈现着交替分布的特征。在这些岩层的上部,主要是粘土、砂砾石等沉积岩互层,形成了复杂的地质构造。
第四系:这种地形主要分布在山脚下的冲洪积平原区,包括中更新世、上更新世和全新世的沉积层。
中更新统:这种土壤分布在靠近山脚的地区。上层土壤是由坡面冲刷堆积而成的,主要由粉质黏土和粉土组成,其中含有碎石和钙质结核;下部土壤则是由松散的卵石和含有砾石、黏土和粉质黏土的混合物构成。这种土壤的厚度在20至88米之间不等。
上更新统:这种土壤主要分布在山前倾斜平原上,由冲洪积黄土状粉土、粉质粘土、砂以及砂砾石组成,厚度在5到60米之间。其中,粉土和粉质粘土富含钙质结核和小砾石,局部地区还有钙质结核层,同时柱状节理和大裂隙也比较发育。
全新统:分布于南部黄河和沁河冲积平原上,由浅黄色粉土及砂层组成。厚10-40m。
3、区域构造及新构造运动
1、地质构造
本区域受燕山运动影响,形成了多种构造形态,其中断裂构造发育较为显著,主要为高角度正断层。受断裂构造控制,地层呈现由北向南逐渐下降的单斜构造形态,倾角大约为10°至20°。区域内的主要构造体系包括东西向构造、北东向构造和北西向构造。地表常被第四纪松散沉积物覆盖,断裂构造多为隐伏构造。
东西向构造主要包括凤凰岭和盘古寺—新乡断裂,这两条断裂规模庞大,切割深度较深,早、更新世活动频繁,对区域性构造格局、地形地貌和地层分布等方面产生了显著影响。
凤凰岭断裂沿走向大致分为三段,各段活动略有差异。西石河以西,由近于平行的五条东西向断层组成,断层错断古生界地层,断距小于100m,上新世以来断层落差约为250m,局部见有断裂错段晚上更新世—早中更新地层,表明中更新世前断层曾有过活动。西石河以西至焦作市北,断裂沿山前向东延伸,在地貌上构成山区和平原自然分界。在焦作市以东的平原区,断层隐伏于新生界地层之下。
盘古寺—新乡断裂是一条规模较大、切割较深的区域性活动断层,对当地地形地貌、构造格局和地层厚度都有较强影响。这条断裂可分为三段:从柏山向西延伸,形成了山区与济源盆地的分界线,两侧基岩之间的落差在700至1000米之间,局部区域出现破碎带,下方为古生代地层,上方早更新世地层被错断,而中更新世地层则没有明显的变形迹象。根据地质资料,该断裂的活动时代大约为更新世晚期至全新世早期。从柏山到修武大高村一带,断裂隐伏在第四系下。大高村东侧的地层沉积和构造特征与西侧有明显差异,南侧是武陟隆起,北侧则是修武地堑。根据煤田物探资料显示,该断裂从古生代以来就一直具有明显的继承性正断层活动特征,新生代地层的最大错动达到800米。目前该断裂仍处于活动状态,沿线还记录有一些小地震活动。
焦作地区最显著的构造特征是发育的北东向断裂带,其中包括规模较大的九里山断层、马坊泉断层和薄壁断层,以及规模较小的三十九号井断层、王封断层、三号井断层、西仓上断层等。这些断裂将焦作西部地层分割成地垒和地堑断块,将焦作东部地层切割成南升北降的阶梯状断块。
九里山断裂是一条隐蔽的正断层,与薄壁断层一起构成了地堑,堆积了厚厚的第三系和第四系地层。据研究显示,该断层在第三纪晚期和第四纪早更新世时期活动频繁。薄壁断层作为区域内的基底断裂,下盘露出了太古代、震旦纪和下古生界地层,上盘则是上古生界和新生界地层。该断层在晚第三纪时有较强的活动,近年来仍有微弱的活动迹象。1973年10月的辉县2级地震和11月的修武2.2级地震与该断层的活动有一定关联。
北西向断裂带包括平陵断裂和武陟断裂,相对于其他方向的断裂来说,其规模和活动性较为较小。
2、新构造活动
此地区新构造活动较为活跃,主要表现为差异性的上升和下降运动。基岩山区呈现强烈上升的趋势,山体裸露,沟谷深刻,山势陡峭,河床沉积物较少,河谷断面多为“V”字型。而平原区则长期处于下降状态,陆续沉积了中更新世和上更新世地层,其中上更新统厚度可达500-700米,甚至超过1000米。现代地质变形资料显示,不均匀的上升和下降活动仍在持续。老构造线ament性活动也在继续,受新地质应力场影响,一些断裂带如凤凰岭断裂、盘古寺-新乡断层、薄壁断层、九里山断层等仍在活跃或复合活动。地质勘探、地震监测以及卫星影像等数据清晰显示了这些活动迹象。地震活动频繁。
3、区域地震活动
焦作市历史上并未发生过较强烈的地震活动。自有地震记录以来,焦作市只曾发生一次中等强度的地震,即1587年4月10日在修武县发生的一次6级地震。这次地震的震中距离焦作城区约26公里,对焦作造成了6度烈度的破坏。虽然焦作位于河北地震带、汾渭地震带和河淮地震带的交接部位,但历史上对焦作造成5度烈度以上破坏的地震仅有12次,其中有7次造成6度破坏。综合历史地震资料统计,焦作市的地震活动水平较低,对城市造成的破坏相对较小。
修武地区位于华北地块内部,地质构造复杂,常常发生小地震。自1970年以来,共有3次记录到3级以上的地震,1979年3月20日的修武4.0级地震为其中最大的一次。这些地震活动与区域内的活动断裂有一定的关联。据研究发现,1587年修武发生了一次5.5级地震,该地震发生在北东向马坊泉断裂与东西向朱营断裂的交汇处;而1979年的修武4.0级地震则发生在盘古寺-新乡断裂与平陵断裂的交汇处。
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