宁苏锡地区野外实习报告doc 03版.doc

宁苏锡地区野外实习报告 指导老师： 赵川 储诚富 班 级：勘查技术与工程2班 学 号：20094699 姓 名：胡晓明2010年8月27日1 概况：1.1实习区的位置和简介本次实习在江苏省南京市、苏州市和无锡市进行，其中南京市为江苏省省会，苏州市和无锡市为江苏省省辖市。南京市简称宁，是“中国四大古都”之一，有“六朝古都”之称。南京位于长江下游沿岸，是长江下游地区重要的产业城市和经济中心，中国重要的文化教育中心之一，也是华东地区重要的交通枢纽。苏州简称苏，苏州自有文字记载以来的历史已有4000年，是全国首批24个历史文化名城之一，全国重点风景旅游城市，也是4个国家重点环境保护城市之一。苏州是经国务院批准的较大的市，是江苏省的经济、对外贸易、工商业和物流中心，也是重要的文化、教育、艺术和交通中心。无锡简称锡，地处长江三角洲腹地，南濒太湖，北依长江，中间流淌着古运河，是在江南蒙蒙烟雨中孕育出的一颗璀璨的太湖明珠，也是国家历史文化名城。 1.2实习任务本实习是勘查本科专业低年级的野外实习，在学习了地球科学概论、自然地理学等部分专业基础课之后进行。实习的任务是： 获得地球个圈层运动造成的地质、地貌、生态环境等方面的常见现象的感性认识；学习最基本的野外工作方法；培养野外观察和分析能力；培养团队精神和独立思考等科学素质；体验野外生活；训练对野外工作的适应性；增加对地球科学工作的了解。1.3实习时间根据2008年制定的教学计划，本实习的时间为2周。其中准备工作1天，野外观察6到7天，整理资料和编写报告3天，总结工作1天。1.4实习具体时间安排u 7月14日 召开动员大会，介绍实习前的准备，实习过程中的要求和注意事项以及实习报告的编写要求。u 7月15日 实习前准备u 7月16日 上午8:00从学校出发，中午到达燕子矶，开始实习第一站。下午按燕子矶三台洞幕府山路线实习.u 7月17日 按山头洼火石峰阳山路线实习。u 7月18日 按六合桂子山方山路线实习u 7月19日 休息一天u 7月20日 上午到达苏州虎丘实习下午到达无锡鼋头渚实习。u 7月21日 上午按黄马村垭口灵谷寺路线实习，下午返校。 1.5实习的方式本专业实习以班级为单位，共分为两组，其中勘查二班由赵川老师担任领队，负责专业讲解，由储诚富老师担任副领队负责整个实习的日程安排、路线选择、食宿、交通、安全以及部分的专业讲解。实习过程共分为两个部分进行，第一部分为学生集中听老师的专业讲解，第二部分为学生的自由活动和实地测量、观察和讨论。实习中运用的工具有地质锤、罗盘和放大镜。1.6实习完成情况 实习过程中除了7月18号下午遇到阴雨天气外，其余均以多云或晴天为主，天气较为有利于实习的进行，此外师生、同学间的团结互助也是实习得以顺利进行的重要条件。 本次实习使我们获得了对地球各圈层运动造成的地质、地貌、生态环境等方面常见现象的感性认识。既加深了对地球科学概论的知识了解，又极大地有利于今后专业课的学习。实习中学会了地质工作中罗盘、地质锤、放大镜的使用以及基本的野外工作方法，增加了对专业的了解和热爱。此外作为学习生涯中的第一次实习，建立了由书本到实践的桥梁，培养了野外观察分析问题、团队精神和独立思考的科学素质。2 地层 分布于南京地区和苏锡沿湖地区的地层属于扬子地层区下杨层分布区。南京地区地层发育完整，出露良好，在下扬子地层具有代表性。 2.1 7月16日实习记录观察点1：燕子矶燕子矶由浦口组紫红色砾岩加砂岩构成，地层产状陡，受断层切割和江水冲刷，形成临江一面悬崖峭壁。浦口组（K2p）简介：浦口组属于白垩系，下部紫红色砾岩夹粉砂岩、细砂岩。砾石成分复杂，因地而异，棱角状或次棱角状，大小不一。上部紫红色粉砂岩、页岩、砾岩，厚度大于200mm与下伏地层不整合 测得地层产状为 倾角 ： 56 倾向 : 135图21 临江峭壁 图22（K2p示意图） 2.2 7月17日实习记录 观察点1：南京山头洼 山头洼由孤峰组地层组成，测得地层产状为 倾向 : 330 倾角61孤峰组（P1g）简介：孤峰组由黑色薄层硅质岩夹少量泥岩构成，含菊石，厚10m,与栖霞组整合。 图23山头洼火石峰阳山路线地质坡面图 观察点 2：采石场1 该观察点属于栖霞组地层。 栖霞组（P1q）简介： 栖霞组由灰黑色含燧石结核灰岩构成，含腕足类、珊瑚、蜓等，厚度大于150m，与船山组假整合。 观察点 3：采石场2 该观察点由船山组地层构成。 船山组（C2c）简介： 船山组由灰白、灰黑色厚层灰岩构成，含蜓、藻类化石（球状），厚34米，与黄龙组整合。 观察点 4：登火石峰的小路旁 相继看到老虎洞组、和州组、高骊山组、金陵组、五峰组地层。 老虎洞组（C1l）简介： 由浅灰色厚层白云岩构成。含珊瑚，厚5米，与和州组假整合。 和州组（C1h）简介： 由灰黄色泥岩构成，含珊瑚、蜓，厚3到5米，与高骊山组假整合。 高骊山组（C1g）简介： 由杂色碎屑岩构成，含植物、腕足类、珊瑚等化石，厚36米，与金陵组假整合。 金陵组（C1j）简介： 下部砂岩夹页岩，上部黑色灰岩，含腕足类、珊瑚。厚0到9米之间，与擂鼓台组假整合。 五峰组(O3w)简介： 由黑色硅质页岩组成，含笔石，厚5米，与汤山组整合。 附：地层接触关系简介同一地区在不同地质时期可能遭受不同性质的构造运动，形成不同特征的地质构造，其结果就是造成新老地层（或岩石）之间具有多样的接触关系。概括的说共有五种：整合接触、假整合接触、不整合接触、侵入接触、侵入体的岩层接触。下面介绍前三种接触关系。1.整合接触 相邻的新老地层产状一致，他们的岩石性质与生物演化连续而渐变，沉积作用没有间断。它表明该两地层是在构造运动处于连续下降，或持续上升（如果在水中沉积的，则水深越来越浅）的背景下由沉积物连续沉积形成的。图24整合接触及其形成的构造运动背景示意图a地壳持续下降相邻各地层皆为连续形成的b地壳持续上升相邻个地层皆为连续形成的2.假整合接触 又称平行不整合接触。相邻的新老地层产状一致，它们的分界面是沉积作用的间断面，或称剥蚀面，剥蚀面的产状与相邻的上下 地层的产状平行。剥蚀面是岩石遭受过风化的表面，具有一定程度的起伏，故在凹下部位常常堆积有砾岩，称为底砾岩，其砾石来自下伏岩层。假整合接触表示地层形成以后，地壳均匀上升，使该地层受到剥蚀，形成剥蚀面，随后地壳均匀下降，在剥蚀面上重新接受沉积，并形成上覆地层。图25假整合接触及其形成过程a 不同年代的地层连续形成 b 地壳上升，部分地层（C，D两地层）被剥蚀c 地壳下降，在剥蚀面上形成PT两层，S与P之间即为假整合接触关系。 3 不整合接触关系 又称角度不整合接触。相邻的新老地层产状不一致，其间有剥蚀面相分割，剥蚀面的产状与上覆地层的产状一致，与下伏地层的产状不一致。不整合接触表示地层形成以后因受到强烈的构造运动而褶皱隆起并遭受剥蚀，形成剥蚀面，然后地壳下降，在剥蚀面上接受沉积，形成新地层。 图26不整合接触及其形成过程a 不同时代地层连续形成 b 构造运动引起地层褶皱 c 褶皱地层上升露出水面遭受剥蚀形成剥蚀面 d 地壳下降，在剥蚀面上形成新地层 观察点 5：火石峰顶 在此处认识次生谷。山头洼所在的次生谷是因为龙潭组、大隆组等比较软弱的地层受到侵蚀形成的。 2.3 7月18号实习记录观察点 1：六合方山南坡矿石开采场在此处观察地层中浦口组的砂砾层，方山组的下部气孔状玄武岩、火山角砾岩、火山集块岩、火山弹。方山组与浦口组的接触关系为喷发不整合。图27 六合方山火山口地质图 浦口组（K2p）简介： 下部有紫红色砾岩夹粉砂岩、细砂岩，砾石成分复杂，因地而异：棱角状或次棱角状，大小不一。上部有紫红色粉砂岩、页岩、砾岩。厚度大于200米，与下伏地层不整合。 方山组（N2f）简介： 见于江宁方山、汤山、六合方山等地。含灰黑色、灰紫色橄榄玄武岩及相应的火山碎屑岩。在江宁方山可见玄武岩中夹有一层火山喷发间歇期形成的灰黄色凝灰质砂岩。本组厚度大于80米，与下伏地层喷发不整合。 2.4 7月20号实习记录 观察点1： 无锡鼋头渚大门口 在此处观察茅山组地层，测得地层产状为：倾向 97 倾角 40 茅山组（S2m）简介： 含紫红色石英砂岩、粉砂岩。厚0到20米，与坟头组整合。 观察点 2： 包孕吴越风景点附近 在此处观察茅山组中紫红色石英砂岩的层面构造波痕，该处的波痕由于太湖波浪侵蚀形成的，层面扭曲形成交错层理和多组解离，测得地层产状为： 倾向 96 倾角22（具体介绍见下文）。 2.5 7月21日实习记录 观察点 1： 黄马村附近在此处观察黄马青群地层。黄马青群（T2+3h）地层简介含灰紫色钙质粉砂岩，底部灰岩质砾岩。含叶肢节。厚度大于855.8米，与下伏地层不整合。 图28 黄马村灵谷寺地质剖面图 观察点 2： 灵谷寺前路旁 观察钟山组砾岩。 观察点3： 灵谷寺到垭口途中 观察钟山组长石石英砂岩。 测得地层产状为 倾向 160 倾角25钟山组（J1z）简介钟山组为原象山群（J1-2xn）的下中部，含灰白色石英砾岩、砂岩。与下伏地层不整合。3 地质构造及其分析 3.1 褶皱 3.1.1 概念 褶皱是岩层的弯曲。单个弯曲称为褶曲。岩层褶皱后原有的空间位置和形态均已发生变化，但形态连续性未受到破坏，褶皱的存在是构造运动的直接反映。褶皱的基本类型为背斜与向斜。原始水平岩层受力后向上凸曲者，称为背斜，向下凹曲者称为向斜。 3.1.2 实习观察记录 观察点 1：登火石峰的小路旁 观察背斜构造。图31背斜 图32山头洼火石峰阳山路线地质剖面图 观察点 2：火石峰顶 A 观察地层重复对称出现现象： 背斜与向斜是相互并存的，相邻背斜之间为向斜，相邻向斜之间为背斜，相邻向斜和背斜共用一个翼。 图33褶皱中背斜（1、3、5）与向斜（2、4、6）共存a 水平岩层受到挤压 b 岩层的弯曲一个接着一个 B 观察整个褶皱构造孔山背斜和大石碑向斜。 褶皱是岩层的弯曲，单个弯曲是褶曲，在此观察点加深了对褶皱的要素理解。 u 翼：褶曲岩层的两坡。u 核：褶曲岩层的中心u 轴面：褶曲两翼近似对称的面（假想面），它可以是曲面 。u 枢纽：轴面与层面的交线。枢纽的延长方向称为枢纽向，枢纽的倾斜称为枢纽倾伏.u 弧尖：在垂直于枢纽的切面上轴面与层面的交点，是层面弯曲最大的部位，同一层面上弧尖的连线就是枢纽。u 轴线：轴面与水平面或地面的交线。 图34 褶皱的几何要素 3.2 断层 3.2.1 概念 断裂是岩石的连续性受到破坏的表现。当作用力的强度超过岩石的强度时岩石就要发生断裂，断裂包括断层和节理两种，岩石破裂并且沿断裂面两侧的岩块有明显的相对滑动者称为断层，无明显滑动者称为节理。 3.2.2 实习观察记录 观察点 1：南京燕子矶 从燕子矶向西南望，可见幕府山临江一面为一系列陡崖（见图21）。由于横向冲沟的切割，使断层崖变为一系列断层三角面。 观察点 2：阳山北坡在此处可观察到断层破碎带、断层角砾岩、构造透镜体，劈理带、地层缺失等断层证据。图35阳山断层 附图 断层示意图 观察点 3：虎丘第三泉附近在此处介绍了判断断层的方法： a根据擦痕（断层面上平行而密集的沟纹），镜面（平滑而光亮的表面）来判断，其均为断层两边岩块相对滑动所留下来的痕迹。b根据托曳褶曲（断层两侧岩层受断层错动影响发生的变薄和变曲）判断。c根据断层泥（断层两侧岩石因断裂摩擦粉碎而形成的泥状物质）来判断。图36 第三泉 d 根据地质体错断（岩层、矿层等地质体沿走向突然错断，以致形成不同地质体或同一地质体的不同部分直接接触）e 根据地层的重复缺失（走向断层能破坏地层的层序，造成地面上某些地层重复出现或缺失。）来判断。f 根据地形来判断，例如断层崖、三角面山以及断层悬谷是断层在晚近时期活动的证据，属于新构造运动的产物。g 根据泉水出露及矿化现象来判断，因为断层是地下水或矿液的通道，故沿断层延伸地带常见一系的泉水出露或矿化现象。3.3 节理 3.3.1 概念 前文已经介绍。 3.3.2 实习过程中的观察记录观察点1：六合桂子山观察玄武岩柱状节理节理形成原因为：火山爆发时玄武岩浆液喷到地面后形成的六棱形、五棱形等不同形态的柱状节理。测得两处柱状节理的地层产状为 倾向 140和131 倾角为 75和56 图37石柱林 观察点2：虎丘千人石附近图38节理平面 图39节理层面 层理是在形成岩层的过程中，由于自然地理环境不断地变化，沉积物颗粒粗细不同，颜色不同或者成分不同，按一定规律分布都可以形成层理。 层理和节理之区别主要取决于其走向是否可以延长较远，若是层里面其走向可以延长较远，而节理面的走向不能延长。 实习过程中测得层理的产状为 倾向 60 倾角 13。 测得四组节理面的产状为 倾向60 倾角分别为7、 6、 1、 13 3.4 断层和节理 3.4.1 断层和节理的关系 观察点： 虎丘千人石与第三泉、六合桂子山 通过第三泉岩壁上观察到的断层与千人石和石柱林的对比，进一步理解断层为破裂的岩块沿破裂面两侧有明显的相对滑动，但也同时可观察到节理是较断层更为普遍的构造，因为除了构造运动以外，风化作用，块体运动以及岩浆或熔岩冷凝都能产生节理。 3.4.2 断层节理与第三泉 由于断层和节理是地下水循环的通道，根据虎丘的地质条件可以判断第三泉为裂隙泉，并且泉水是通过岩层的断裂隙渗入形成的。4 岩浆岩（火山机构） 4.1 五种常见的岩浆岩 4.1.1玄武岩 玄武岩是一种基性喷出岩其化学成分与辉长岩相似，SiO2含量变化于45%到52%之间K20+Na20含量较侵入岩略高，CaO、 Fe203+FeO 、MgO含量较侵入岩略低。矿物成分主要是基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状构造。气孔状构造就杏仁状构造普遍。相对密度较大，柱状节理发育。 图41玄武岩 4.1.2 花岗岩花岗岩是岩浆在地下深处经冷凝而形成的深成酸性火成岩，部分花岗岩为岩浆和沉积岩经变质而形成的片麻岩类或混合岩化的岩石。花岗岩的主要成分为长石、石英、黑白云母等，石英含量为10%到50%，长石含量约为总量的三分之二，分为正长石、斜长石（碱石灰）及微斜长石（钾碱），不同品种的花岗岩成分不尽相同。花岗岩质地坚硬致密、强度高、抗风化、耐腐蚀、 耐磨损、吸水性低，是良好的建筑材料。此外花 图42 花岗岩 岗岩是地壳中最常见的深成岩，在地球上分布广。 4.1.3 安山岩安山岩是一种中性的钙碱性喷出岩。其成分相当于闪长岩，呈深灰、浅玫瑰、暗褐等色，斑状结构。斑晶主要为斜长石及暗色矿物暗色矿物主要为黑云母、角闪石（通常为褐色，具暗化边）和辉石（单斜辉石和斜方辉石都有，前者包括透辉石，普通辉石和异变辉石；后者主要见于斑晶中）。依斑晶中的暗色矿物种类，可分为辉石安山岩、角闪石安山岩和黑云母安山岩等，安山岩是造山地带分布最广的一种火山岩 图43 安山岩 4.1.4 橄榄岩橄榄岩是一种超基性侵入岩主要由橄榄石及辉石组成，橄榄石含量可达40%到90%，辉石为斜方辉石或单斜辉石。有时含少量角闪石、黑云母或铬铁矿。颜色呈深绿色，具粒状结构、反应边结构、包含结构、海绵陨铁结构。在一定温度、压力下，受热液影响，发生蚀变，如经水化作用后橄榄石变成蛇纹石和水镁石；硅化作用后橄榄石变成蛇纹石；碳酸盐作用下镁橄榄石变成蛇纹石和菱镁矿等。纯净、透明、无裂痕、具有橄榄绿色的橄榄石 可作为宝石，橄榄石宝石矿床具有很高的经济价值。 图44橄榄岩4.1.5 流纹岩流纹岩是一种火成岩，是火山的酸性喷出岩石，其化学成分与花岗岩相同，由于形成时冷却速度较快使矿物来不及结晶，SiO2含量大于69%，其斑晶主要为钾长石和石英组成晶体形状为方形板状，有玻璃光泽，但有解理。岩石为灰色、粉红色或砖红色，有斑状结构和流纹状结构。图45流纹岩4.2 火山机制 4.2.1 火山喷发原理 火山喷发首先要有个孕育过程，上地幔首先要形成一个岩浆供给区岩浆池（A），岩浆池中的岩浆通过地壳内的由岩浆通道C（通常为断裂）运移到地壳顶部的岩浆房B中，首先进入岩浆房的是气体，随着岩浆池中的岩浆不断向上输送，注入岩浆房中的岩浆不断增 图46 火山喷发过程多，压力逐渐升高，岩浆房被扩大，地表开始向上隆起，火山中心部位上升的幅度和速度最大，向四周变小。 4.2.2 实习观察记录l 桂子山东坡 根据玄武岩中气孔的拉长和定向排列可判断熔岩大体流向，气孔的长轴方向与流向相同。l 六合方山火山口中央 观察到火山颈（火山口下方岩浆上升通道）。l 火山口南面高地 向北观察火山口形态，喷出的火山碎屑岩和熔岩呈环形分布，中间低洼处即为火山口。火山颈因为比较抗侵蚀而突起，又称火山塞子，北侧有一破口，是第二次喷发的通道。4.3 火山碎屑岩的常见岩石类型 观察点： 虎丘试剑石附近 观察火山角砾岩、凝灰岩、熔结凝灰岩等火山碎屑岩的特征。 大于64毫米的火山碎屑岩称为集块，小于2毫米的火山碎屑称为凝灰，介于二者之间的称为火山角砾，集块含量大于50%的岩石称为集块岩，凝灰含量大于50%的称为凝灰岩，火山角砾含量大于50%的称为火山角砾岩。火山角砾含量小于50%且大于5%的凝灰岩可以称为含火山角砾凝灰岩，也可简称为角砾凝灰岩。 熔结凝灰岩的特征是含有浆屑。浆屑是火图 47 试剑石附近 山喷发时抛入空中的小团岩浆随凝灰一起降落堆积形成的火山碎屑。浆屑堆积时尚未完全冷凝，任然具有塑 性，因此具有火焰状、扁豆状等特殊的形态。碎屑的大小多为几毫米至几厘米。碎屑的扁平面大致平行于岩层面。5 工程地质 5.1 山体边坡加固 5.1.1滑坡和潜移 5.1.1.1 概念介绍l 斜坡上的岩石体或土体由于受到地下水和地表水的影响，在重力作用下沿滑动面整体下滑的现象称为滑坡。l 潜移指的是地表土石层或岩层长期缓慢地向斜坡下方或垂直向下的运动过程.有时又叫蠕滑作用。滑坡作用通常要经过潜移作用的形变。l 滑坡中向下滑动的块体称为滑块体，平面呈舌状。l 支撑滑块体的地质体称为滑床。l 滑块体和滑床之间的界面称为滑动面，绝大部分呈弧形，在滑动面上往往可看到拖曳构造现象。因滑块体旋转滑动，上面生长的树木产生歪斜，称醉汉林（树），如果是老滑坡，歪斜的树木向上生长成弯曲性，称为马刀树。 5.1.1.2实习观察记录 观察点： 方山南坡砂石开采场 图48滑坡观察点1 图49滑坡观察点2在采石厂上方有一滑坡，可见滑坡体、滑坡面、醉汉林、马刀树等滑坡标志。根据判断产生滑坡的原因为 在采石的过程中，掏空坡脚。 5.1.2 其它影响边坡安全的因素 无论任何方式的边坡移动其都必须有两个条件：其一是斜坡上必须有风化破坏的岩块、土体等松散物质，其二是必须具备一定的力学条件这些岩块和土体才会向坡下移动。根据这两个条件可以了解在边坡地带常发生的地质灾害除滑坡和潜移外主要还有: 崩塌 位于斜坡上的碎屑或岩石体块，在重力作用下突然向下快速垮落的现象。崩塌分为散落和陷落。散落是指斜坡上的碎屑或岩块沿斜坡向下滚动或跳跃式连续运动，有时可产生反跳；陷落也称地陷，是块体下部被掏空和蚀空或超负荷使地下物质液化产生塑性流动，而整体突然下落的现象（如 矿洞、隧道、窑洞顶部的崩塌） 土屑蠕动 斜坡上的碎屑或土壤颗粒在重力作用下向下移动。颗粒蠕动缓慢不易被察觉，但时间久了就会看到电线杆歪斜，土墙或篱笆墙倾斜，草皮下滑等图 410 山坡加固 泥流 斜坡上的碎屑物质被水饱和，在重力作用下，顺坡非永久加速漫流的现象叫做泥流。泥流的速度比土屑蠕动快得多，但被雨水或冰雪融水启动后不久，速度会很快减慢，停留在斜坡或坡麓上。 5.1.3 山体边坡加固方法 为了保证建设在土方或山体上或旁边的工程设施安全，必须对有可能发生地质灾害的地段进行加固，以避免可能造成的损失。 观察点： 三台洞附近自来水厂引水隧道口 在该陡崖下方有房屋建设和人员流动，为保障生命和建筑的安全，施工过程中队陡崖进行了加固，所用的方法为山体边坡锚固法。方法简介：通过锚杆在陡崖的岩石中灌入混凝土， 使山体的岩石结合更为牢固。防止山体岩块的移动 附：其他常用边坡加固的方法简介 排除地下水和地表水 滑坡滑动多与地表水或地下水活动有关，因此在滑坡防治中，往往要设法排除地表水和地下水，避免地表水渗入岩体，减少地表水对滑坡岩体的冲蚀和地下水对滑体的浮托，提高滑质土的抗剪强度和滑坡的整体稳定性。可采用截水沟和排水沟等。排除地下水是指通过地下建筑物拦截、疏干地下水，降低地下水位，防止和减少地下水对滑坡的影响。 修建抗滑挡土墙 加强护坡工程 对于黄土和膨胀土滑坡，坡面加固、护理较为有效的方法有混泥土方格骨架护坡和浆砌片石护坡。在混泥土方格骨架中铺种草皮，不仅绿化而且起到防冲刷作用。5.2 地基处理 概念介绍地基处理 一般是指用于改善支承建筑物的地基（土或岩石）的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。地基处理主要分为基础工程措施和岩土加固措施。有的工程，不改变地基的工程性质，而只采取基础工程措施；有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基；反之，已进行加固后的地基称为人工地基。地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全，如处理不当，往往发生工程事故，且事后补救大多比较困难。因此，对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度，以确保工程质量。观察点：苏州虎丘塔 图 411 虎丘塔体 图 412虎丘塔基A 虎丘塔简介虎丘塔，是云岩寺的一座佛塔，又称云岩寺塔。虎丘塔始建于公元601年（隋文帝仁寿九年），初建成木塔，后毁。现存的虎丘塔建于公元959961年（后周显德六年至北宋建隆二年），为砖塔。元代和明代几经修葺，现第七层为公元1638年（明崇祯十一年）前后修建的。1961年列为全国重点文物保护单位之一。虎丘塔塔高47.7米，塔尖偏离中心2.34米，北侧塔墩下沉48厘米，其有“中国的比萨斜塔”之称。B 虎丘塔倾斜原因 由于塔基土厚薄不均，塔墩基础设计构造不完善， 地基比较松软受地下水、地表雨雪渗透等自然因素以及其他原因，造成虎丘塔在建设之初就开始倾斜。C 采取的防护措施 加固地基共分为两期工程： 第一期加固工程是在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙，其目的为减少塔基土流失和岩土的侧向变形。在离塔外墙约3米处，用人工挖直径1.4米的桩孔，深入基岩50厘米，浇筑钢筋混泥土。人工挖孔灌注桩可以避免机械钻孔的振动。地基加固先从不利的塔东北方向开始，逆时针排列，一共44根灌注桩。施工中，每挖深80厘米即浇15厘米厚井圈护壁。当完成6到7根桩时，在桩顶浇筑高450毫米的圈梁，连成整体。 第二期加固工程进行孔钻注浆和根基加固塔基。钻孔注入水泥浆位于第一期工程桩排式圆环形地下连续墙与塔基之间，空隙90毫米，由外及里分三排圆环形注浆共113孔。树根桩位于塔身内顺回廊中心和8个弧门内，共做32根垂直向树根桩。此外，在弧门之间8个塔身，各做两根斜向树根桩。共计48根树根桩，桩直径90毫米，采用压力注浆成桩。6 岩溶现象与水文地质 6.1 岩溶6.1.1概念 岩溶是指地下水、地表水对可溶性岩石所进行的溶蚀作用，以及由此产生的地貌现象、水文现象的总称。 岩溶作用 即地表水、地下水共同对可溶性岩石进行的地质作用。 暗河为地下暗流，无地上入口，由地下水文网汇聚而形成的暗流。其地下水域较大，出水口流量大。 石钟乳 在溶洞中，地下水从洞顶渗出时，由于减压、升温、二氧化碳的溢出，碳酸钙沉积并向下生长，形似钟乳。 落水洞是岩溶强烈发育地区地表形成的负地形，呈漏斗状，直径数米到数十米，下部有孔道与岩溶或地下河相同，且下部通道很少有堆积物，能迅速吸收地表水，地表水流入地下河或溶洞十分顺畅。 6.1.2实习观察记录 观察点： 三台洞 在此处观察岩溶作用形成的溶洞、暗河、钟乳石、落水洞等现象。 溶洞与地下水侵蚀的关系： 溶洞形成于各种构造面上，地下水沿构造面运动，先是以溶洞为主，随着空隙的不断扩大，水流作用加强，机械侵蚀作用也会不断强化，同时还会伴随重力崩塌，最终形成溶洞。岩溶水的垂直分布性，影响着溶岩的形成位置和形状。垂直循环带，形成裂隙状溶洞和竖井，季节性变动易形成梯形溶洞，全饱和带易形成水平延伸的溶洞。绝大多数溶洞形成于潜水面上下，地壳间歇性抬升可形成多层溶洞。 该地区有三层水平溶洞与三级阶地相对应，溶洞标高略低于阶地标高。它们均反映了南京地区最近的三次地壳上升运动。6.2 水文地质6.2.1基本概念水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来，水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，又形成了若干新领。 6.2.2 实习过程中观察记录 本次实习过程中利用水文地质解决工程问题的方向为找地下水。 观察点 1：虎丘第三泉附近第三泉为裂隙水 与该地层的断裂地质条件有关。 图61第三泉断裂水 观察点 2：无锡一勺泉 一勺泉同样从岩层中取水，其也为裂隙水。由实习可知，研究断层对于寻找地下水以及工程水利建设都十分重要。因为断层是地下水循环的通道，在断层带中常常含有丰富的地下水资源。有许多地区找水的成败就在于能否找到晚近期活动的断层。进行工程建设时，也必须对地基的断层情况进行详细的了解，以确保建设较优的工程地基，保证工程的稳定性。7 地貌 7.1 南京的地貌。 地形 南京市平面位置南北长、东西窄，成正南北向；南北直线距离150公里，中部东西宽5070公里，南北两端东西宽约30公里。南面是低山、岗地、河谷平原、滨湖平原和沿江河地等地形单元构成的地貌综合体。 地貌区域为宁、镇、扬山地的一部分,低山山陵占全市总面积的64.52%。长江南京段长度约95KM；江南有秦淮河，江北有滁河，为南京市境内两条主要的长江支流,其河谷平原为重要农业区。水面占全市总面积11.4%，平原、洼地占24.08%。 南京市平原主要有河谷平原、滨湖平原，沿江洲地及江心洲3种类型。河谷平原主要有秦淮河沿岸的秦淮河河谷平原，海拔大部分在710米；有位于鼓楼以北金川河沿岸的金川河河谷平原，海拔大部在610米；有位于江北滁河中下游沿岸的滁河河谷平原，海拔大部分在510米；有位于高淳东部胥溪河河谷平原，滨湖平原为南部石臼湖与固城湖湖滨地区，地面海拔大部分在57米。沿江洲地分布在上新河板桥一带，江浦、浦口沿江，六合瓜埠以南和江宁营防乡等；江心洲有八卦洲、江心洲、新济洲、兴隆洲等十多个大小江心洲；海拔大部在47米。 7.1.2 山脉 在城区外围，六合县境内北部有东平山、冶山，东南部有以玄武岩为主的方山、灵岩山；江浦县境内分布着东北西南向的 老山 山脉；城郊和江宁县是宁镇山脉西段的分布地，沿江边第一列（即 钟山 北支）分布着栖霞山、南象山、 幕府山 ，第二列（即钟山中支）有灵山、紫金山等，第三列（即钟山南支）的山最多，有 汤山 、方山、牛首山等；溧水、高淳县境的东部是茅山山脉的一部分。除了这些有名称的小山丘外，还有许多无名岗地间杂其中。 南京城区起伏不平。紫金山中支的余脉向西延伸，在太平门旁为富贵山，进城为小九华山、北极阁，继续向西连接古长江冲积物堆成的下蜀黄土岗地，把南京城一分为二，形成了秦淮河水系和金川河水系的天然分水岭。在城北锈球公园附近还有狮子山（又名卢龙山），城西有马鞍山，城南有石子岗（又名玛瑙岗、聚宝山）。 7.1.3 水系 河流：南京城内主要河流有长江和秦淮河长江南京段从江宁铜井镇南开始，至江宁营防乡东为止，境内长约95公里。秦淮河全长103公里；到南京武定门外分两股，一股为干流，称外秦淮河，绕城经中华门、水西门、定淮门外由三汊河注入长江；又一股称内秦淮河，由通济门东水关入城，在淮清桥又分为南北两支，南支为“十里秦淮”，经夫子庙文德桥至水西门西水关出城，与干流汇集，北支即古运渎、经内桥至张公桥出涵洞口入干流。南京市北部有滁河，干流全长110公里，河道弯曲，集水面积7900平方公里。南部有淳溧运河和天生桥河。湖泊：南京市区主要有玄武湖和莫愁湖,湖泊水面积分别为3.7平方公里和0.37平方公里；城市南部有石臼湖和固城湖，湖泊水面积分别为201平方公里和24.3平方公里。7.2 苏州市地貌7.2.1 地形 苏州市隶属于两个省一级的自然地理区：沿江三角洲平原地区和太湖平原地区，分属于4个二级自然区：沿江平原沙洲区、苏锡平原区、太湖及湖滨丘陵区、阳澄淀泖低地区。地貌特征以平缓平原为上，全市的地势低平，自西向东缓慢倾斜，平原的海拔高度34米，阳澄湖和吴江一带仅2米左右。 7.2.2 山脉 低山丘陵零星散布，一般高100300米，分布在西部山区和太湖诸岛，其中以穹窿山最高（341米），还有南阳山（338米）、西洞庭山缥缈峰（336米）、东洞庭山莫里峰（293米）、七子山（294米）、天平山（201米）、灵岩山（182米）、渔洋山（170米）、虞山（261米）、潭山（252米）等。 7.2.3 水系苏州境内河港交错，湖荡密布，最著名的湖泊有位于西隅的太湖和漕湖；东有淀山湖、澄湖；北有昆承湖；中有阳澄湖、金鸡湖、独墅湖；长江及京杭运河贯穿市区之北。太湖水量北泄入江和东进淀泖后，经黄浦江入江；运河水量由西入望亭，南出平望；原出海的“三江”，今由黄浦江东泄入江，由此形成苏州市的三大水系。 7.3 无锡市地貌无锡地貌属丘陵地带，境内主要山峰有惠山、锡山、军嶂山、马迹山等,主要河流有太湖、京杭大运河；沿太湖有中犊山、三山、拖山等48个岛屿。8 其他现象8.1 常见的沉积岩8.1.1 砾岩、角砾岩 具有砾状结构的岩石。碎屑为圆形或次圆形者为砾岩，碎屑为棱角形或半棱角形者为角砾岩。进一步命名主要根据碎屑成分。如碎屑主要为石灰岩者，称为石灰岩质砾岩（角砾岩）；碎屑主要为安山岩者称为安山岩质砾岩（角砾岩）。 图 81 砾岩 8.1.2 砂岩 具有砂状结构的岩石。碎屑成分常为石英、长石、白云母、岩屑及生物碎屑。岩石颜色多样，随碎屑物成分与填隙物成分而异。按照岩屑粒径大小可分为粗粒砂岩，中粒砂岩，细粒砂岩。岩石的进一步定名应根据碎屑成分、胶结物或基质成分、碎屑粒径综合考虑。图82 砂岩8.1.3 粉砂岩 具有粉砂状结构的岩石，碎屑成分常为石英及少量长石与白云母。颜色为灰黄、灰绿、灰黑、红褐等色。进一步定名的原则与砂岩相同，但一般考虑其颜色与胶结物成分 图83 粉砂岩8.1.4 粘土岩 由粘土矿物组成并常具有泥状的岩石，硬度低，能用指甲刻划。高岭石是粘土岩中的常见矿物。除了粘土矿物外，粘土岩中可以混有不等量的粉砂、细砂以及碳酸钙、二氧化硅等化学沉淀物，有时含有机质。粘土岩具有灰白色、灰黄色、灰绿色、紫红色、灰黑色、黑色等。粘土岩中固结微弱者称为粘土，固结较好，但没有层理者称为泥岩，固结较好且具有良好层理者成为页岩。 图 84 粘土岩 8.1.5 硅质岩化学成分为二氧化硅，组成矿石为微粒石英或玉髓，少数情况下为蛋白石。质地坚硬，小刀不能刻划。性脆。含有机质的硅质岩颜色为灰黑色。富含氧化铁的硅质岩称为碧玉，常为暗红色，也有灰绿色。具有同心圆状结构者称为玛瑙，其颜色不同，十分美观。呈结核状产出者即为燧石结核。少数硅质岩质轻多孔，称为硅华。图85 硅质岩 8.1.6 石灰岩石灰岩（Limestone）简称灰岩，以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，与稀盐酸反应剧烈。性脆，硬度 3.5。石灰岩中具有燧石结核及缝合线，有碎屑结构和非碎屑