工程地質實習報告

2021-09-29 08:58:08 字數 4569 閱讀 2479

河北工業大學土木工程學院

班級姓名

學號指導教師

成績2012 年 5月17日

目錄前言

第一站中上遠古界景區

一、擋土牆及小型褶皺現象

二、瘤狀構造

三、傾斜岩層

四、斷層構造(一)

五、錳方硼石礦

六、官地亞組與桑樹庵亞組分界

七、塊莖狀疊層石

八、藻席及藻屑

九、大紅峪與高於莊組界線

十、岩漿巖氣孔狀構造及杏仁狀構造

十一、火山角礫岩

十二、斷層構造(二)

十三、大紅峪組與團山子組分界

十四、泥裂

十五、侵入巖

第二站府君山

一、府君山簡介

二、薊縣運動及府君山組

三、逆掩斷層及飛來峰

總結 前言

地質學是一門關於地球的學科,主要研究固體地球物質組成、構造特徵、發展歷史、地質學的研究方法與手段及地質學的工程應用。工程地質學是地質學的乙個分支,是研究與工程規劃、設計、施工、執行等有關地質問題的學科。它是在改造到自然的生產實踐中發展起來的一門學科,因而在經濟建設和國防建設中應用非常廣泛。

兩年的大學知識儲備使我對土木工程專業逐漸了解,即將步入大三的我們也將更多的接觸專業知識,從而開始對土木工程專業的了解由皮毛到深層,從感性到理性。工程地質學是是研究工程建設與周圍環境的關係的一門學科。若想順利完成工程的規劃、設計與施工,必須先對場地的地質情況進行勘測與分析,從而設計出合理的施工方案,保證工程的安全與可使用性。

也就是說,沒有對工程地質的分析,是無法完成工程建設的。可見,工程地質學在土木工程中占有很重要的地位。

隨著工程地質學這門課程的結束,我們在理論上了解了工程位址。所謂理論與實踐應當相互結合,因此,接下來我們開始走出課本,走進實地去觀察和了解工程地質。本次地質實習主要分為三大內容:

中上遠古界景區實習;府君山實習;樣本室礦物及三大類岩石認識實習。希望通過本次實習,我們可以真真正正的學以致用,了解到工程地質學的重要性,並為將來所從事的土木工作奠定堅實基礎。

第一站中上遠古界景區

一、擋土牆及小型褶皺現象

擋土牆是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩的構造物。在擋土牆橫斷面中,與被支承土體直接接觸的部位稱為牆背;與牆背相對的、臨空的部位稱為牆面;與地基直接接觸的部位稱為基底;與基底相對的、牆的頂面稱為牆頂;基底的前端稱為牆趾;基底的後端稱為牆踵。

根據擋土牆的設定位置不同,分為路肩牆、路堤牆、路塹牆和山坡牆等。設定於路堤邊坡的擋土牆稱為路堤牆;牆頂位於路肩的擋土牆稱為路肩牆;設定於路塹邊坡的擋土牆稱為路塹牆;設定於山坡上,支承山坡上可能坍塌的覆蓋層土體或破碎岩層的擋土牆稱為山坡牆。

在本次野外實習過程中,山上隨處可見這種由塊狀岩石堆積起來的山坡牆,它有效防止了山上鬆動岩土的坍塌問題。

褶皺構造是組成地殼的岩層受構造應力的強烈作用,使岩層形成一系列波狀彎曲面而未喪失其連續性的構造。右圖是在擋土牆的岩體中發現的小型褶皺構造,也是在整個野外實習過程中發現的為數不多的褶皺構造之一。

二、瘤狀構造

這是在實習過程中發現的一處瘤狀構造,由於人為挖掘,現已不能完整看到它的原有構造,只能看到瘤狀圓形痕跡。

瘤狀構造顧名思義即使岩層**現如瘤的團塊、半球形、糖餅狀形態的透鏡狀岩石,其物質成分與上下岩層略有區分,以含瀝青質、泥質為主的白雲岩,是由於沉積時水動力及靜壓力等因素改變而成。在高於莊組中上部出現較多。

三、傾斜岩層

這是我們觀察到的第五處地質現象——傾斜岩層。岩層產狀的三要素為:走向、傾向、傾角。

走向即岩層在空間的水平延伸方向;傾向表示岩層傾斜方向,其數值與走向相差90度;岩層層面與水平面所夾的銳角稱為岩層的傾角。該岩層(見左圖)大致為東西走向,傾角為45度。岩層與岩層間呈整合接觸。

該岩層主要由頁岩、白雲岩(見右圖)為主。

四、斷層構造(一)

斷層是岩體破裂後,兩側岩塊產生顯著位移的斷裂構造。斷層規模可大可小,位移小的僅幾厘公尺,大的錯動距離可達數百公里,對工程岩體穩定性有顯著影響。

該斷層處岩性開始產生區別,且厚度不一。

在這裡,指導老師提出乙個問題:若在該斷層出修建隧道,應該怎麼建?

斷層對工程建設十分不利,特別是道路工程建設中,選擇線路、橋址和隧道位置時,應盡可能避開斷層破碎帶。當隧道與斷層走向平行時,公路與隧道工程的選線應盡量避開斷層破碎帶;而當隧道必須要穿過斷層時,應垂直斷層走向穿越。為避免和減少危害,應預先考慮支護和加固措施。

五、錳方硼石礦

2023年我國在此地首次發現該稀有礦物,且形

成了世界上獨一無二的大型礦床,屬淺海相沉積錳

硼礦。錳方硼石礦在電子工業和原子能工業上都具

有重要的應用價值。

錳方硼石礦體在礦層中呈斷續相連的團塊狀或透鏡狀分布,硼礦物成分簡單,只有錳方硼石一種礦物,錳方硼石礦體呈透鏡狀斷續成層分布

錳是一種灰白色、硬脆、有光澤的金屬,錳廣泛存在於自然界中,土壤中含錳0.25%,錳在空氣中非常容易氧化。在加熱條件下,粉狀的錳與氯、溴、磷、硫、矽及碳元素都可以化合。

錳在地球岩石圈中以及矽酸鹽相的隕石中表現有強烈的親石性質,但在岩石圈上部則有強烈的親氧性質,錳與鐵在岩石圈中以及隕石中雖有許多相似的化學性質,但錳並不親鐵。在自然界中已知的含錳礦物約有150多種,分別屬氧化物類、碳酸鹽類、矽酸鹽類、硫化物類、硼酸鹽類、鎢酸鹽類、磷酸鹽類等。但含錳量較高的礦物則不多。

硼是一種典型的非金屬元素。硼在自然界中只以化合物形式存在,但在地殼中分散狀態的硼卻分布廣泛,而且是地表水、地下水、岩漿噴氣、礦泉水和所有岩層的氣液包裹體中所具有的元素。硼也是非常分散的、典型的親石元素,廣泛分布於各種成因、不同型別的岩石中。

硼礦物幾乎在地質旋迴的所有階段都可以形成,從岩漿作用到表生作用,在內生條件和外生條件下均可以形成工業富集。硼在玻璃、冶金、醫藥、搪瓷、油漆、日用化工、農業以及國防尖端工業等部門都是不可缺少的。因此,硼資源的開發、利用,對於現代工業的發展,具有越來越重要的作用。

這次實習中觀察到的錳方硼礦床讓我們增長了見識,並難得的記下了它的野外特徵。

六、官地亞組與桑樹庵亞組分界

官地亞組頂部為深灰色含錳燧石條帶白雲岩夾含們錳白雲質粉砂質頁岩,桑樹安亞組底部為深灰色含錳粉砂質頁岩和薄層粉砂質白雲岩。二者之間為整合過渡關係。

右圖為官地亞組與桑樹安亞組的分界處,可以看到,由於上層含白雲岩較多,下層含白雲岩較少,故分界處呈現出上淺下深的顏色,中間為過渡帶。且該地層處多為頁岩構成,呈整合接觸。

七、塊莖狀疊層石

疊層石由塊莖體及少數粗短的次圓柱體組成,主體間通常為碎屑白雲岩所填充,基本層呈平緩到凸起較高的穹形、帶狀。地質年齡約15億年。

通過下方右圖可**到疊層石上有圓形凹陷部分,這是由於沉積物在形成過程中沉積程度不一,部分沉積物下陷,從而在成岩過程中造成圓形凹陷。

疊層石為藍菌類微生物,以微生物席形式在生長和新陳代謝過程中粘連和沉積沉積物,形成的疊層狀有機沉積構造。疊層石是前寒武紀未變質的碳酸鹽沉積中最常見的一種「準化石」,是原核生物所建造的有機沉積結構。由於藍藻等低等微生物的生命活動所引起的週期性礦物沉澱、沉積物的捕獲和膠結作用,從而形成了疊層狀的生物沉積構造。

因縱剖面呈向上凸起的弧形或錐形疊層狀,如扣放的一疊碗,故名。

疊層石生長條件

1 藍藻藻叢的生長發育;

2 有一定數量的細小沉積顆粒供藍藻的膠鞘粘附;

3 水底的底流不太強烈,水底物質的位置相對穩定;

4 疊層石增長速度大於它的剝蝕速度;

5 疊層石在生長過程中應迅速得到固結,否則就會垮塌,不能具備形態學特徵。

(左圖為在大門口石碑上拍攝到的大塊疊層石,右圖為實習途中拍攝的較小疊層石)

八、藻席及藻屑

在碳酸鹽岩地層中常見能反映生物有機物的藻架結構,或藻席結構。它們通常由亮、暗紋層交替疊置而成,如早期(準同生)被矽化,有時還可儲存藻絲體化石。他們通常成紋層狀碳酸鹽岩,有時則形成典型的疊層石。

這種藻架結構的沉積物若遭沖刷而再沉積,則形成藻屑。屬於沉積岩

九、大紅峪與高於莊組界線

大紅峪與高於山組兩組底層在此處為平行不整合接觸關係。高於莊組底部為一層石英狀砂岩,層面有波痕,砂岩之下為大紅峪含錐疊層石燧石白雲岩,其錐頂被切,表示曾受到侵蝕作用,即代表一次沉積間斷,距今16億年。

下面為在此界線處發現的兩處地質現象。

(一)波痕

波痕是由風、水流波浪互動作用於沉積物表面而形成的一種小型地質特徵。波痕是沉積環境分析的重要標誌,是典型的沉積構造之一。也可以利用波痕來決定岩層的頂面和底面。

該界線處波痕距今已有16億年。

(二)錐疊層石切頂

高於山組底部砂岩覆蓋在大紅峪組頂部,被截頂的錐疊層石矽質條帶白雲岩之上,底部砂岩向上相變為礫岩,兩組間為平行不整合接觸關係,界線年齡約為16億年。

十、岩漿巖氣孔狀構造及杏仁狀構造

岩漿噴發時,壓力降低,揮發分呈氣體析出,聚集成氣泡並向表面浮動,同時又隨岩漿流動。當岩漿凝固時,氣泡的孔壁固化。內部的氣體或散失或凝為液體。

大部分流失,只保留空洞,及為氣孔構造。若礦物被氣孔充填,則稱為杏仁構造。根據氣孔構造的形態和排列,可以恢復岩漿的流動方向。

左圖為氣孔狀構造,氣孔大小不一,形狀為圓形或拉長圓形

右圖為杏仁狀構造,氣孔內由白色結晶物質所填充

十一、火山角礫岩

火山爆發時隨著深部岩漿的噴出,由於通道附近圍岩碎片的加入,加上噴發強度及深度諸多因素的影響,可出現火山熔岩、火山角礫岩、火山凝灰岩等。大紅峪組火山角礫岩十分發育,且分布範圍廣,角礫岩成分主要為白雲岩、燧石、玄武岩等。角礫大者稱為火山集塊巖。

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