土壤實習報告

2021-10-03 04:16:30 字數 5428 閱讀 3456

《地質地貌學》課程野外實習報告

資源與環境學院

實習目的:

通過野外岩石,地質構造,地貌,礦產資源,土壤的觀察和分析,加強對《地質地貌學》課堂知識的理解和鞏固,認識地表環境要素之間的內在聯絡和空間分布規律,提高空間分析思維能力,運用所學理論知識解決礦產開發過程中產生的環境問題

實習內容:

(1)岩性認識:石灰岩,砂頁岩,花崗岩,大理岩,矽卡巖

(2)地質構造認識:節理,斷層和褶皺

(3)地貌認識:河漫灘及階地,岩溶地貌,喀斯特地貌,湖泊地貌,盆地,

丘陵,山地

(4)礦產資源認識:金礦

(5)土壤認識:石灰土,第四世紀粘土,網紋紅土,潮土,棕紅壤,山地黃棕壤、草甸土

實習地點:

(1)武漢市九峰山,中國地質大學逸夫博物館

(2)大冶市

(3)仙島湖

(4)九宮山

中國地質大學逸夫博物館: 在礦物岩石展廳,我們看到了各種礦物岩石標本,很直觀地觀察到各類岩石的特點,能夠從課本理論知識的基礎上更好地認識岩石。在礦產資源展廳,我們從全國礦產分布圖中了解了我國金屬礦產、非金屬礦產、能源礦產及資源礦產的分中國地質大學逸夫博物館:

不論是規模還是其現代化建設水平,都算得上是一流的,是廣大青少年認識地球、了解自然的科學殿堂。這裡展現了各種精美絕倫的寶玉石、五光十色的礦物、岩石及與人類息息相關的礦石等。在這裡可以身臨其境般得看到地球46億年的變化,從植物到動物,從海洋到陸地,讓人不禁感嘆世界之奇妙

在中國地質大學博物館離領略世界首創的與黃道面呈傾斜夾角旋轉的磁懸浮地球儀的強大震撼,進入由九具恐龍骨架、恐龍足跡化石、六條電動機器恐龍組成的恐龍世界,「目睹」五十萬年前的北京猿人以及用高科技手段製作的億萬年前的動物界栩栩如生的場景……這裡奇珍異寶薈萃,有距今2億多年前、面積達100㎡的「遠古生命足跡」化石幕牆,有距今2億多年、長8公尺的魚龍化石,有似花非花又勝似花的海百合化石等。來到這個神奇的地質世界之窗讓人不禁感嘆世界之奇妙。遠古生命足跡幕牆主要展示的是中生代晚期三疊紀「龍」的足跡,「龍」是古生物學上爬行動物的通稱,幕牆再現了2億多年前「龍」及相關動物的湖濱地帶行走、游泳、覓食等生活畫面,是研究遠古生命形態的珍貴實物資料。

此外,幕牆還含有稀有的工具痕等沉積構造。地球奧秘展廳裡的磁懸浮地球(自轉,世界首例)、變成礫岩(43億年,澳大利亞採集、火山爆發模擬、水晶晶洞模型等等不僅直觀地給人展現了地球的奇異,更激發起我們了解地球的興趣。生命起源與進化展廳裡的澄江動物群(5.

3億年)、蝦類三葉蟲、菊石(4-5億年)、梁氏關山嶺魚龍化石(2.28-2.16億年)、霸王龍(四川)和平永川龍、長形恐龍蛋化石、1億年前熱河生物群模擬及標本、鎮館之寶關嶺海百合化石等等一些包括爬行類動物的演變:

總鰭魚(3.7億年前)——魚石螈(3.5億年前)——蝦蟆龍(3.

2億前)——異齒龍(2.8億年前),為我們詮釋著生命的形成與演化過程。

地質地貌

九峰山為東西走向,北坡地層向北傾斜,南坡向南傾斜,形成乙個清晰向上拱起的背斜,形成背斜山地貌。中間地層較老為泥盆系,兩側地層較新,依次為石炭紀的石灰岩和二疊紀燧石巖。在背斜轉折部位有一斷層,形成了明顯的破碎帶,此地垂直節理較發育。

這裡的褶皺構造都是東西走向,高地都由泥盆紀石英砂巖組成。在武漢市高地呈東西向延伸。在背斜轉折部位,節理發育,岩石破碎易於開採,由於長期開採,結果形成了一口人工池塘。

石英砂巖的開採也是沿地層傾向相反的方向開採,層層剝落,省時省力。無論是石灰岩還是石英砂巖的開採,都充分利用地質學原理開發資源;

九峰山這裡的一條公路正好是山體的斷層所在,因為此地帶容易開挖,省工省錢;

大冶整體構造與地貌:志留紀時期,這一地區海水進退頻繁,形成各種沉積岩,有碎屑岩類、灰岩、砂頁岩、砂岩。海退沉積物顆粒呈現上粗下細的變化。

在志留紀末,該區由海洋轉化為陸地環境。泥盆紀時期,地殼公升降穩定。在泥盆紀末期,該區下降為海洋,接受濱淺海石英砂巖沉積,使泥盆系與志留系接觸關係為平行不整合,地貌上表現為陡坎。

泥盆紀末期地殼再次小幅度上公升為陸地,使石炭系與泥盆系亦呈平行不整合接觸。石炭紀、二疊紀時,該區為穩定的淺海環境、沉積厚度較大,分布有較廣泛的碳酸岩沉積。三疊紀末期印支運動的抬掀作用,大地結束海洋沉積歷史,進入陸地沉積新階段。

侏羅紀、白堊紀時,受燕山運動南北向擠壓力作用的影響,該區形成東西走向的褶皺,區域性北東、北西向斷裂構造。大冶在此期形成褶皺或斷裂,地貌上表現為褶皺山系、斷層谷及斷層崖。而大規模的岩漿巖侵入活動則形成了該區大面積的花崗岩地貌,受**帶季風氣候的影響花崗岩風化強烈。

在接觸帶發生接觸變質作用,形成矽卡型銅鐵礦床,同時接受侏羅紀、白堊紀陸相沉積。新構造運動影響下,該區地面間歇性的上公升,地貌上表現為多級階地。

大冶馬叫平原由於褶皺形成高山,無明顯斷層,但有斷裂,解理面平直;

大冶西涼亭這裡露頭為第四紀沉積物,有1m厚的礫石層,其上為細粒層,有較好的磨圓度,反映了流水搬運特點,底部沖刷面明顯。分析這裡的地貌和沉積物特徵,推斷沉積物成因型別為河流沉積物,呈現明顯的二元結構,地貌型別為河流二級階地。

階地是分布於河床兩側,已不受近代常年洪水淹沒的地區,階地實際上就是古老的河床底部,組成一般具有明顯的二元結構。

觀察分析認為此地階地的形成經歷下列兩個時期:

①.地殼相對穩定時期河流以向旁侵蝕為主,形成乙個比較平坦的地面,這就是將形成的階地面,可以是河漫灘,也可以是侵蝕平面。

②.地殼上公升或侵蝕基準面下降時期河谷地區地殼上公升或侵蝕基準面下降,河流以下切侵蝕為主,使河漫灘或侵蝕平面上公升,以至於高出最大洪水位以上,這樣就形成河流階地。

階地的發育必須經歷乙個地殼穩定或輕微下降時期,再轉變為上公升的過程。每一階地面代表一般穩定時期。這樣地殼穩定和上公升過程重複進行幾次,就形成幾級階地;

殷祖岩體均為低山丘陵地帶,岩性為黑雲母、石英、閃長岩,沿背斜核部侵入斜長石、正長石、石英、黑雲母。由於受到岩漿接觸熱變質作用的影響,圍岩發生變質作用,形成典型的變質岩為大理岩。在岩體的接觸帶上,形成典型矽卡型銅鐵礦床及矽灰石礦床;

大冶洪口地勢陡峭,有明顯節理。

從南豐到張海金礦,地層出露順序依次為志留紀砂頁岩、石灰紀——三疊紀灰岩、志留紀砂頁岩,地層對稱分布,植被受地層影響,界線也清晰,中間新,兩側老,為向斜構造,中間為大腦山,因而是乙個向斜山。 由張海金礦處的斷層角礫岩、斷層谷和植被標誌確定此地為斷層。

大冶南豐的河流是斷層河,走向為東西向,河源在張海金礦北邊的分水嶺。斷層河的形成是由於斷層帶的分化,剝蝕而成。此處的河漫灘地貌表現的很明顯;

在此處的斷層河旁邊有乙個溶洞,由於碳酸鹽地形被腐蝕而形成了現在的溶洞,也就是喀斯特地貌;

仙島湖留給我們印象最深的就是喀斯特地貌,又叫岩溶地貌。在觀音洞裡我們看到了許多溶洞,這些溶洞主要是由於地表水和地下水對可溶性岩石進行溶蝕等作用而形成的。經過長時間水對可溶性岩石進行流水的溶蝕、沖蝕、潛蝕,以及坍陷等侵蝕過程,逐漸形成了今天的觀音洞。

當然,除了喀斯特地貌,我們也對當地的岩石及土壤作了觀察與分析,通過分析發現仙島湖的岩層以志留紀的頁岩為主,頁岩屬沉積岩類,岩石不易風化。一般頁岩地區的植被都生長得十分茂盛,但仙島湖的植被卻較差,這是由於這一地區的頁岩矽質含量太高,很不利於植被的生長。

在仙島湖的小島上我們可見到兩級夷平面和峰叢地貌。

在余家西塘,我們考察了河床的階地。階地是分布在河床兩側呈階梯狀,具有一級或多級,已不受近代常年洪水淹沒的地區。它是由於河道變遷,地殼上公升,流水作用加強,河床變低形成的階梯狀的平地。

洪崗處有一條人工河,主要是由於周圍居民建築時在此取材而形成的。河流周邊有很多圓滑的鵝卵石,還伴有明顯的河漫灘結構,由此我們推測這個地方原來是河床,但因地殼上公升使得河床暴露於地表。

九宮山地層較齊全,元古界 —— 新生界都有出露,元古界為片麻岩、板岩等組成;寒武系、奧陶系主要為碳酸岩;志留系為砂頁岩;石炭 —— 二疊系為碳酸岩和燧石巖;三疊系為石灰岩、紫色頁岩;白堊係為紫色砂岩、礫岩;第四系為網紋紅土、下蜀黃土及河流沖積物。在構造上,為燕山運動褶皺山地,山脈走向與構造方向一致,近東西向。在燕山運動的影響下,有大量花崗

巖侵入,並伴有斷裂作用發生,形成區域性節理和崇陽、通山裂陷盆地。

由於燕山運動的擠壓和新構造運動的間歇性掀斜式強烈抬公升下,使地貌在空間上呈現有規律的分布,總體東南高,北西低,中山低山丘陵平原好似乙個台階,層狀地貌十分明顯。  海拔1656m,垂直節理發育,在風化和流水侵蝕作用下,形成深溝峽谷,絕壁懸崖。由於海拔高,氣溫低,濕度大,有機物分解慢,發育山地草甸土;複式背斜山,山脈**為元古代片麻岩、板岩,向兩側依次出露寒武紀灰岩、志留紀砂頁岩,三疊紀灰岩,中間地層較老,兩側地層較新,且在元古代經歷過兩次地殼運動,形成不同變質程度的片麻岩和板岩。

最老地層為元古界,最新地層為三疊系,因而是乙個複式背斜,是燕山運動的產物。在燕山運動的擠壓下,形成背斜核部破碎較多,並伴有岩漿侵入活動,形成花崗岩岩基。花崗岩垂直節理構造發育,形成千溝萬壑的獨特景觀,一線天就是節理構造受到風化作用和流水侵蝕作用形成的。

在燕山運動影響下,形成九宮山基底構造。

二、土壤

一、石灰土

石灰土**於石灰岩系列岩類,例如石灰岩、大理岩,主要是石灰岩。石灰岩的風化作用主要是化學風化,流水沖刷土壤,使溶於水的鈣、鎂離子流走,故土壤的肥力不高,沒有很多植被。馬叫平原採石廠有大量灰白色石灰土,但少見植被。

另外石灰岩不易風化,故風化殼不厚,岩石堅固,是建壩、堤等工程的良好附著物。本次實習所到仙島湖河堤既是建在石灰岩島上。石灰土成分比較單一,少見分層現象,多為薄薄的一層。

多此種岩石的地區一定要特別注意防止水土流失。

二、潮土

一般是由沖積母質堆積、侵蝕形成的土壤。河漫灘土壤即為典型的潮土,其特點是:母質**於河流上游的岩石,因而性質不一。

因沉積物豐富,土壤一般比較肥沃,適於耕作。此次實習所到的柳是一塘有很分明的潮土存在,經小組測評,ph約為6.0—6.4,且土壤細粒與鹽酸發生不很劇烈的反應,母質可能是石灰岩,顏色較輕。斷層河南昌橋有河流階地構造存在,上流沖積母質為礫岩,形成土壤為沙狀土壤,且顏色較深。

據老師講解,中國大部分耕地分布在河漫灘以及河流中下游衝平原上,如華中地區及長江中下游地區。另外,河漫灘水草等物茂盛,是良好的天然飼料。

三、 紅壤

紅壤是由沙頁岩、頁岩、花崗岩等形成的酸性土壤,在**帶地區分布最為廣泛,除潮土、石灰土之外均為紅壤。形成分兩步:第一是土脫矽富鋁化作用,第二是生物養分富積。

土壤特點:黏重、易板結、養分少。主要礦物為高嶺石、針鐵礦、赤鐵礦。

一般會有分層現象:a層為淋溶層和沉積層;b層為母質層;有時會有c層存在。且表層酸性比下層酸。

植被還算茂盛。實習所到之處洪口為典型紅壤。土壤分三層,a層0—9cm,紅黃色;b 層9—19cm淡黃色;c層19cm以下。

要注意的是:因為形成紅壤的岩石種類和成分的不同,其性質也千差萬別。

四、土壤的地段性分布及成土因素

除了母質這一主要成土因素以外,土壤的形成還受地形的影響。主要分為緯度地段性土壤和垂直地段性土壤。其中緯度地段性土壤受氣候的影響隨南北變化而變化。

而垂直地段性土壤受山地垂直變化而變化。我們此次實習所到地九宮山具有典型的垂直地段性土壤分布。山腳0—500為山地紅壤,顏色為紅色;500—800為山地黃棕壤;800—1500為山地黃壤;山頂上一般為山地灌叢草甸土。

其特點是:自下而上土壤顏色變淺,植被由落葉闊葉林,變為針葉林類,最上面為灌木叢。山頂草甸土的特點是表層有5—8cm的高有機層,但熱量不大,土壤成酸性,因雨水多,霧大,草長得很茂盛,有草甸化作用,故而得名。

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