工程地質實習報告

2021-03-04 05:59:14 字數 4890 閱讀 8513

目前已建成了南北兩處風景區、三十多處主要旅遊景點和十多處地質景點,並已建成五條較高等級的盤山公路,與山外發達的公路網相連。

天津薊縣國家地質公園位於燕山山脈與華北大平原的連線帶上,山地與平原之間沒有山前過渡帶,山地高聳,平原低平,高差懸殊,對比明顯。加之距海洋較近,夏季從太平洋吹來的東南季風暖濕氣流,被薊縣地質公園的山地抬公升,常形成地形雨,年降水量超過800公釐,深山區超過1000公釐,成為華北地區的多雨區。

古老的地質構造奠定了現代地貌發育的基本框架和發展方向。地勢北高南低,地質公園北端與興隆縣交界處的九山頂,海拔1078.5公尺,是天津市的最高峰。

而座落在地質公園南端的府君山,海拔只有350公尺,海拔高度相差728.5公尺。保護區的地貌型別主要有中山、低山、丘陵、寬谷、盆地和坎谷等構成。

中、低山主要分布在長城沿線及其以北地區的石英岩分布區,山高、坡陡,氣勢磅礴。丘陵主要分布在縣城以北的石灰岩、白雲岩、砂頁岩分布區,海拔一般在300、—500公尺。山體渾圓,坡度緩,土層較厚。

薊縣國家地質公園的地理座標是n40°00′—— 40°15′;e117°15′—— 117°35′,屬於北半球暖溫帶,日照時間長,太陽輻射強,熱量豐富,四季變化明顯,高溫期與多雨期一致,有利於植物的生長和動物的繁育。使薊縣國家地質公園內許多景區保留著茂密的天然落葉闊葉次生林生態系統和發育完好的人工油松林生態系統。優越的山地森林生態環境中,棲息、繁衍著種類豐富多樣的野生動物。

萬木爭榮的森林與千峰競秀的群山有機結合,使薊縣國家地質公園充滿了生機與活力,更加具有觀賞性。

1.2 地質教學實習概述

1.2.1日期及組織形式

本次實習於2023年5月25日抵達教學實習區,當日結束。

教學實習由學院組織,在指導教師的帶領下,學生每兩個班乙個小組完成實習任務

1.2.2 目的與要求

認識斷層構造,學會野外識別向斜與背斜。

觀察沉積岩的構造、層理和層面(波痕和泥裂)。

觀察保護區內岩石組成、結構、風化情況,以及節理裂隙和岩脈的分布,認識穹隆構造,了解保護區地形的形成過程、構造過程及志留系和泥盆系的缺失。

做好觀察日誌,做好實習報告。

1.2.3 教學實習方法與實習成果

教學實習中理論與實踐緊密結合,先觀察後總結,當天上午在指導老師帶領下在保護區內觀察、記錄,老師現場講解剖析,學生分組採集並記錄觀察資料,下午按組在府君山地質構造遺跡景區實習。返校後做出實習報告。

通過1天的地質教學實習,將課本所學的理論知識與實踐更好地結合在了一起,使原本平面的理論生動起來,對理論原本機械的理解與記憶變成了立體的、直觀的形象,加深了對課本知識的理解和認識,並熟悉了野外地質觀察的方法使先前課本學習中遺留的個別問題得到了解決。總體而言收到了顯著的效果。

第二章地層

2.1 區域地層概述

2.1.1 教學實習區內地層出露及分布特點

教學實習區內出露地層主要有太古界,中上元古界,古生界,新生界。太古界地層出露於薊縣北部邊緣常州溝村至八仙山國家級自然保護區的明安樑子一帶。府君山地質構造遺址南部有中上元古界青白口係長龍山組砂礫岩出露,北部有井兒峪組灰岩出露,山上有霧迷山組白雲岩出露,屬薊縣系。

盤山地區有中上元古界長城系地層出露。縣城北西井峪府君山組地層露頭有古生界寒武系。二十里長山有零星奧陶系露頭。

平原地區有廣泛的新生界地層,山區有殘積物、坡積物等體現的新生界地層。

2.1.2 實習區內地層描述

太古界:薊縣北部邊緣常州溝村至八仙山國家級自然保護區明安樑子一帶有面積2.2平方千公尺露頭呈nw向條帶狀展布。

西側為中上元古界長城系常州溝組下段所超覆,東側與常州溝組下段成斷層接觸。薊縣境內太古界被劃為八道河群下部的王廠組,屬晚太古界地層。岩性為深變質的中粗粒花崗質片麻狀均質混合巖,其中包裹有中粗粒斜長角閃岩,透輝斜長角閃岩,斜長透灰岩等變質殘塊,為含金的礦源層。

年齡為25—30億年。

中上元古界:薊縣山區有著豐富的中上元古界地層剖面,是在世界上迄今發現的三處之一。薊縣中上元古界標準剖面,以其岩層齊全、出露連續、儲存完好、頂底清楚、構造簡單、古生物化石豐富,厚近萬公尺的特點,被海內外地質學家推為世界同一地質時期的標準剖面,譽為罕見的「地質瑰寶」和「大地的史書」。

下伏地層太古界遷西群,為角閃斜長片麻岩。長城系見於高於莊組,為白雲岩、白雲質灰岩、含錳白雲岩;大紅峪組,為石英岩、砂岩、火山岩、燧石白雲岩;團山子組,為鐵質白雲岩、細砂岩、頁岩;串嶺溝組,為粉砂質頁岩、頁岩;常州溝組,為礫岩、砂岩、石英砂巖、石英岩。薊縣系見於鐵嶺組,為砂頁岩、白雲岩、疊層石灰岩;洪水莊組,為頁岩、粉砂質頁岩;霧迷山組,燧石白雲岩、白雲岩、瀝青質白雲岩;楊莊組,為紅色、白色含粉砂泥質白雲岩。

青白口係見於井兒峪組頁岩、灰岩;長龍山組砂礫巖、海綠石砂岩;下馬嶺組頁片狀粉砂岩。

中上元古界地層剖面代表的地質歷史時限長達10億年(距今18—8億年),並以其岩層齊全、出露連續、儲存完好、構造簡單、頂底界限清楚、變質極淺而得天獨厚。從常州村至府君山距離僅在24公里內,代表了18億年至8億年長達10億年的地質歷史中連續沉積的乙個完整的海陸變遷過程。古生物化石豐富,其中發現了巨集觀多細胞生物化石,使多細胞生物出現的年代從國際公認的9億年提前到17億年。

另外,尚有一些世界上最古老的地質現象,如形成於距今12-13億年間的沉積海泡石礦床和鐵嶺組內發現的世界上最古老的噴氣孔構造。

古生界:薊縣境內有寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系,缺失泥盆系、志留系,時段範圍為6億年—2.25億年。

寒武系地層在中上元古界青白口係井兒峪組地層之上。府君山組與井兒峪組地層之間有長達2億年的不整合面——古風化殼。覆蓋在古紅色風化殼之上的古生界寒武系府君山組地層。

二十里長山有零星的奧陶系露頭,其餘埋藏在平原地區中、新生界地層之下。鑽空揭露奧陶系與寒武系呈整合接觸,主要岩性為薄層狀灰岩、竹葉狀灰岩、白雲質灰岩等,一般分布在古生代向斜構造地區。石灰、二疊系鑽空見於薊縣、玉田煤盆地,為海陸交互相含煤地層及陸相河湖沉積,組成古生代向斜的軸部,主要岩性為礫岩、砂岩、頁岩及煤層。

中生界絕大部分中生界地層埋藏於平原地區新生界地層之下,為陸相碎屑岩系及火山岩系。新生代時期,薊縣北部山區表現為繼承性隆起上公升,遭受侵蝕、剝蝕,南部平原及山間谷地、盆地接受堆積。新生界地層山區薄,平原地區較厚,分布廣泛,山區為殘積物、坡積物、洪積物、風積物;平原區為洪積—沖積物、沖積物、湖積物。

2.2 實習區內岩層概述

主要岩石型別包括碳酸鹽岩、沉積凝灰岩、矽質巖和石英砂巖。碳酸鹽岩以內碎屑白雲岩、燧石白雲岩和含砂白雲岩為主。沉積凝灰岩主要為中遠源的火山灰與碳酸鹽灰泥混合而成,含石英團塊,顯斑點構造。

矽質巖包括燧石和沉積石英岩,呈薄層狀產出,沉積石英岩具礫狀結構。石英砂巖呈薄層出現在楊莊組上部。上述岩石特徵表明,實習區在中元古代薊縣紀早期的楊莊期為淺海。

在薊縣剖面長城系下伏遷西群中有原岩為海底基性、中酸性火山噴發巖和火山碎屑岩。岩漿巖有三類:深成巖、淺成巖和噴出巖,岩漿巖中有淺色礦物和深色礦物;淺色礦物為石英、正長石、斜長石及白雲母等,深色礦物有黑雲母、角閃石、輝石及橄欖石等。

岩漿巖的結構為全晶質結構、半晶質結構,構造主要有塊狀構造、流紋狀構造、氣孔狀構造、杏仁狀構造。長城系團山子組至大紅峪組夾基性火山岩、火山凝灰岩。

中生代印支期花崗岩類:區內有盤山和石臼兩岩體。盤山花崗岩體侵入高於莊組、楊莊組和霧迷山組中。

位於薊縣城西8公里處的盤山風景區。岩體近橢圓形,南北約12公里;東西約8公里。岩性為粗粒花崗岩、中粒黑雲花崗岩、斑狀石英二長岩和細粒二長花崗岩。

區內存在有張性節理和剪性節理,另有大量的非構造性節理。

團山子組:岩石主要為紫紅色石英砂巖,含鐵質較多,層理構造,紫紅與黃白相間,露頭走向311°,傾向220°,傾角54°,岩塊中間有斷層出現。岩塊上還有泥裂,根據裂縫上寬下窄能分辨出岩層頂面和底面。

泥質白雲岩、疊層石白雲岩、細砂岩夾頁岩和火山岩。含疊層石和巨集觀藻類化石。厚518公尺。

串嶺溝組:粉砂質頁岩、黑色伊利石頁岩夾粉砂岩。含微古植物化石。厚889公尺。

常州溝組:砂礫巖、砂岩、石英岩狀砂岩。含微古植物化石。厚854公尺。

大紅峪組:主要為石英砂巖和白雲岩,顏色以淺色為主,成層片狀, 岩層走向315°,傾向220°,傾角52°,分布範圍廣,含有火山角礫岩,岩石有氣孔構造和杏仁構造,屬噴出巖,岩塊上也有波痕。長石石英砂巖、頁岩、火山岩及疊層石白雲岩。

含疊層石和微體藻類化石。

高於莊組:燧石白雲岩、含錳白雲岩、白雲質灰岩、疊層石白雲岩。含疊層石和微體藻類、巨集觀藻類化石。厚1594公尺。

府君山組:為角礫狀灰岩,出**在府君山上100公尺,產狀為走向290°,傾向200°,傾角61.5°。

第三章地質構造

3.1 實習區構造特徵

3.1.1 地質構造概述

盤山地區整體構造為穹隆構造。實習區內存在一系列地層缺失和地層間的平行不整合,褶皺、斷裂發育。

3.1.2 褶皺

盤山地區形成花崗質片麻岩穹隆構造,中元古代後形成的褶皺有本區的盤山背斜和府君山向斜。盤山背斜位於薊縣城西北的盤山,核部為盤山花崗岩,兩翼為高於莊組、楊莊組、霧迷山組。背斜成短軸穹隆狀。

與東面的府君山向斜有相同的軸面。府君山向斜位於薊縣城北。因斷層切割,核部的府君山組與霧迷山組接觸。

盤山景區主要是岩漿噴發而成,中間缺失志留系和泥盆系。

3.1.3 斷層

正斷層,在大紅峪組岩層中有正斷層,斷層兩邊都為堅硬的石英砂巖,斷層產狀為走向315 °,傾向220°, 傾角52°。 野外判斷識別依據為中間的破碎帶。

野外識別斷層,一般來說溝谷處、懸崖處多為斷層構造。斷層不同於裂隙,斷層的兩側有明顯的位移錯動。當岩層發生重複或缺失,岩脈被錯斷,或者岩層沿走向突然發生中斷,與不同性質的岩層突然接觸工地曾方面的特徵,斷層存在的可能性很大。

常見的斷層伴生構造現象有岩層牽引彎曲、斷層角礫、斷層泥和斷層擦痕等。這些都可以作為我們野外判斷斷層存在的依據。

3.1.4 節理

實習區內岩石分布有大量非構造性節理,構造性節理體現為張性節理和剪性節理。在一塊較大的岩石上有5條張節理,主要因其巖塊不相對移動,節理面不光滑,節理較發育。岩脈在一條主要節理處消失。

3.1.5 褶皺與斷裂構造概述

褶皺構造是兩個或兩個以上褶曲的組合,一般來說,單個的褶曲比較少見,而顯現出比較複雜的褶皺構造。斷裂有節理和斷層兩種形態,在空間上的分布比較廣,常常成群分布,形成斷裂帶,是地殼上常見的地質構造。

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