地质地貌实习

1、石家庄学院 地质地貌野外 实习报告姓 名：张鹏学 号：20130803007院 系：资源与环境科学学院专 业：地理科学班 级：1班指导教师：宋保平、李艳芳【指导教师评语】评定成绩（等级制）： 指导教师签名： 年 月 日实 习 基 本 情 况实习地点：锦山-测鱼地区实习时间：2014年7月8日-12日【实习目的】野外实习是地理类专业必修的实践教学环节，其目的是使学生通过野外考察、观察、描述，验证课堂理论学习内容，并学会在野外辨认和判断不同类型岩石、矿物、断层、节理等地质现象，识别与观察各种地貌类型，并理解其成因，能够将局部地质地貌现象与区域地壳运动史联系起来。此外，通过野外调查，还使学生学会使用

2、地质罗盘、阅读地质图、野外地质地貌现象描述等野外工作基本技能。【实习内容】1、练习区分三大类岩石，学习常见岩石、矿物的野外肉眼鉴定与识别方法。2、认识地层剖面，了解不同类型地层接触关系的野外表现。3、练习野外识别断裂构造的实用方法。4、观察风化、搬运与沉积过程，增加对流水、风力等外动力地质作用相关知识的理解。5、认识并描述各类构造地貌、冲积地貌、风化地貌、黄土地貌、河流阶地、障石岩地貌等地貌类型。6、练习使用地质罗盘测量岩层产状、做野外实习记录、绘制地质素描图、地理摄影等野外工作方法与技能。7、了解水利建筑设施。【实习地区介绍】实习区位于河北省井陉县境内、太行山中段，西邻山西平定县，南与山西昔

3、阳接壤，东部与河北元氏县毗连，北部为苍岩山，地势南高北低，以海拔500-900米的低山为主，属北东向延伸的中低山区。区内最大河流为甘陶河，发源于山西昔阳，属常年性河流，至北横口村与绵河汇合，全长150公里，流域面积2564平方公里，1980 年在测鱼附近建设张河湾中型水库，目前库下河流基本断流。区地层出露较齐全，层序较完整，由老到新依次有太古界、元古界、下古生界（寒武-奥陶系）、上古生界（石炭-二叠系）、新生界（第四系），整个中生界地层缺失。区内具有典型的障石岩地貌、黄土地貌以及山区河流水文特征，出露岩石普遍偏老，基本为前寒武纪的古老变质岩、变余碎屑岩，除褶皱外，区内地质构造较齐全，沉积岩结构

4、构造类型较丰富。本区属暖温带大陆性气候，四季分明，受地形和海拔高度影响，气候区域性变化和垂直性差异均较明显。南部山区植被覆盖好，且有一定分带性，气候普遍凉爽，适合夏天实习。地质地貌野外实习报告正文：在这次地质地貌野外实习中，实习内容主要有地质和地貌两大部分。在地质上，我们辨认了不同类型的岩石和矿物，掌握了岩石、矿物的野外肉眼鉴定和识别的方法以及常见的岩石，通过认识地层剖面，了解不同类型地层接触关系的野外表现，练习野外识别断裂构造的实用方法以及练习使用地质罗盘测量岩层产状、做野外实习记录、绘制地质素描图、地理摄影等野外工作方法与技能；在地貌上，观察风化、搬运与沉积过程，增加对流水、风力等外动力地

5、质作用相关知识的理解，认识并描述各类构造地貌、冲积地貌、风化地貌、黄土地貌、河流阶地、障石岩地貌等地貌类型，另外，还了解了张河湾水利建筑设施及其人类活动对生态环境的影响。最后，我们全班同学（图1）完成实习内容，该次实习顺利结束。图1 全班同学（一） 地质一、 三大类岩石及其矿物的鉴定与判别不同的岩石有不同的形貌特征，我们只有通过它们的差异才能鉴定和识别出不同种类的岩石。在这次野外实习中我们看到了很多不同种类的岩石，并了解了它们不同的岩石形貌特征，即岩石的结构和构造（结构反映岩石中矿物颗粒本身的特点及颗粒之间的关系；而构造通过岩石的矿物集合体形态、大小、排列和空间分布反映岩石特征）。下面是我对实

6、习过程中看到的岩石进行归类（见表1）并就其特征进行分析：表1 岩石分类表岩石类别岩石名称岩浆岩花岗岩 玄武岩 安山岩 辉长岩 辉绿石沉积岩页岩 竹叶状灰岩 火山集块岩 火山角砾岩 底砾岩变质岩千枚岩 片麻岩 片岩 （一）简介岩石：1、岩浆岩部分a花岗岩：这种岩石是许亭单元斑状花岗岩，为肉红色，中粗粒或似斑状结构，属于岩浆岩中的酸性深成岩，是侵入岩中的主要岩石（如图4）。b 玄武岩：玄武岩是典型的喷出岩，呈黑灰色，隐晶结构，气孔构造（如图2），图片中的黑点即为气孔。 图2 玄武岩气孔构造 图3 安山岩杏仁构造 图4花岗岩c 安山岩：属于中性喷出岩，基质为隐晶结构，杏仁构造（如图3），灰绿色，斑晶

7、为角闪石，肉眼可根据结构构造以及颜色辨认。 d 辉长岩：辉长岩为基性深成岩，主要矿物是富钙斜长石和辉石，还有少量的橄榄石和角闪石，粗粒结构，块状构造，黑灰色，可根据矿物颗粒大小、颜色、解理面等判断出来。e 辉绿岩：该辉绿岩为基性浅成岩，成分与辉长岩相似，灰绿色，细粒结构，呈岩墙产出。2、沉积岩部分a 页岩：这种页岩是紫红色页岩，属于中元古界长城系赵家庄组，具薄层状页理结构，这种页理是由鳞片状黏土矿物层层累积、平行排列压紧形成，因含氧化铁呈红色，是黏土岩类中固结较强的岩石，出现在低山低谷中（如图5）。b 竹叶状灰岩：这种一种典型的内碎灰岩，是由灰岩扁砾被钙质胶结而成的砾屑灰岩，其砾屑呈扁圆或长椭

8、圆形，垂直层面切开形似竹叶，故名竹叶状灰岩（如图6），肉眼易根据胶结物质的形状判断出。 图5页岩（长城系地层赵家庄组） 图6 竹叶状灰岩c 底砾岩：位于海侵最底部的侵蚀层面上的岩石，它代表一个长期的沉积间断之后所开始的新的沉积，其特点是磨圆度高、分选性好、粒度自上而下逐渐变细，如图7，图中的白色晶体为石英颗粒。d 火山碎屑岩亚类：主要是火山喷发碎屑由空中坠落就地沉积或经一定距离的流水冲刷沉积而成，根据火山碎屑的粒度大小可分为火山集块岩（粒径>10cm）（如图8）、火山角砾岩(10cm>粒径>2cm)（如图9）、凝灰岩(粒径<2cm)，集块岩分选性一般不好，层理不清，常形

9、成厚层和块状层；而角砾岩一般棱角分明，分选性差，且大小不等；凝灰岩分选性差，碎屑多棱角，岩石外面有粗糙感，可具清楚的层理。图7 底砾岩 图8 集块岩 图9 角砾岩3、变质岩部分a 千枚岩：该岩石是由粘土岩、粉砂岩和中酸性凝灰岩经动力热变质作用而形成的浅变质岩石，由细小绢云母、绿泥石、石英、钠长石等矿物组成，具细粒变晶结构和千枚构造，灰色。b 片麻岩：这是五台群石家栏组片麻岩，主要矿物成分为长石和石英，片状和柱状矿物有云母、角闪石、辉石，属于变质程度较深的区域变质岩。其中发育伟晶岩脉，浅变质岩。c 片岩：主要有片状和柱状矿物组成，如云母、滑石、角闪石、石墨、绿泥石等，并规则的排列，具有明显的鳞片

10、状变晶结构和片状构造，属于中级变质岩（如图10）。图10片岩 图11 黄铜矿（二）矿物及岩石构造1、矿物a 黄铜矿：是一种铜铁硫化物矿物，呈不规则粒状及致密块状集合体，可根据颜色为黄色，条痕为微带绿的黑色，硬度等判断出来（如图11），图中标记部分为黄铜矿，纯度较高。b 赤铁矿矿物：该赤铁矿为沉积赤铁矿（如图12），即图中微红色的部分，根据鲕状和肾状形态，暗红色，樱红色条痕，暗淡光泽，硬度较小等特征判断出来。图12 赤铁矿矿物 图13 枕状构造2、岩石构造a 枕状构造：这是在某些喷出岩中见到的椭球体叠加在一起的构造（如图13），图中为枕状构造的横截面图。椭球体为浑圆的枕状，表层为玻璃质，内部具放

11、射状构造。它是熔岩在水下凝结而成，因为熔岩在水中迅速冷却，所以表层成玻璃质，而到后边的熔岩流来时，先到的熔岩已经凝结成球，于是一个包一个相叠在一起。枕间的距离很小，多被相同组分的熔岩所填充。岩枕的出现表示当初的喷发活动发生在水下，或是靠近水边的陆上喷发，熔岩极易从陆上流入水中。b 捕掳体：掉落到岩浆中的围岩碎块。大小不等，与岩浆岩界线明显，边缘常有烘烤迹象。c 流纹构造：因岩浆流动由不同颜色不同成分的隐晶质或玻璃质或拉长气孔等定向排列所形成的构造（如图14），常见于中性喷出岩中，如流纹岩中。流纹可反映熔岩当时的流动放向。d 层面构造：指保留在沉积岩层表面的各种反映沉积环境特征的各种痕迹。我们看

12、到了长城系砂岩的层面构造有有波痕（如图15）、动物爬痕（如图15）、泥裂等，波痕是在现代河床、湖滨、海滩以及干旱地区的沙丘表面上常形成一种由流水、波浪、潮汐、风力作用产生的波浪状构造；泥裂是在现代河滩、湖滨、海边等泥质沉积物上，常可见到多角形的裂纹，称为泥裂，又称为干裂（如图16 ）。图14 流纹构造 图15 波痕、动物爬 图16 泥裂e 层理构造：是沉积物沉积时在层内形成的成层性特征。根据形态可分为水平层理、斜层理、砾序层理（如图17）和波状层理（如图18）。该砾序层理的特点是每个沉积单元都表现出颗粒大小的逐渐变化，且从沉积单元的底部到顶部，颗粒由粗变细，这种砾序性称为正砾序。波状层理是纹层

13、呈波状起伏，但总的方向平行层面的层理，波状形态可对称或不对称，规则或不规则，连续或不连续，这种层理主要发生在较浅的湖泊、海湾、澙湖等处由于波浪的振荡作用形成。图17 砾序层理 图18 波状层理3、其他a 石英岩脉：石英脉是酸性岩浆岩沿着张性断裂侵入固结，呈脉状产出的侵入岩（如图19），其成分为二氧化硅，外观呈白色，致密坚硬，石英为显晶质，结晶颗粒粗大，化学成分纯度高，有的夹红色或黄褐色水锈。图中狭长条带状为石英岩脉。b 晶洞：也称晶球（如图20），其实质上是岩石内部的气泡晶体构成，一般内部含有石英晶体和玉髓沉积，晶球外部为石灰石或相关岩石。 图19 石英岩脉 图20 晶洞c 赤铁矿化作用：这是

14、一种中、低温热液蚀变。在这种蚀变过程中，原来围岩的铁镁矿物的铁组分分解、氧化为微小的赤铁矿晶体。可从热液中结晶出部分赤铁矿。d 绿泥石化作用：形成含绿泥石蚀变岩石的中、低温热液蚀变作用，一般在围岩蚀变作用中，这种围岩主要是基性火成岩和变质岩。二、构造运动和地质构造（一） 构造运动1、地层接触关系：在这次实习中，我们找到了部分老构造运动的证据，即地层接触关系中的角度不整合（如图21）（老构造运动的证据还包括地层厚度、岩相、变形），它的特点是上下两套岩层呈角度相交，时代不连续，岩性和古生物特征突变，不整合面上也往往保存着古侵蚀面。它的形成过程是地壳下降，接受沉积，岩层褶皱隆起为山，遭受长期侵蚀，地

15、壳再次下降，接受新的沉积。角度不整合反映了该地区有过升降运动和褶皱运动及古地理环境的显著变化。图21中的为太古界（石家栏组+花岗岩）与中古界长城系、下元古界封龙山组的角度不整合接触关系。 图21 角度不整合关系 图22 节理面2、构造运动的表现：构造运动表现为岩层产状和岩石变形，在这次实习中，我们通过使用地质罗盘，不仅更深的掌握了岩层产状的三要素，还熟悉了使用地质罗盘的方法。a 岩层产状：岩层产状的三要素为走向、倾向、倾角，走向是层面与水平面的交线，倾向是层面上与走向线垂直并沿斜面向下的直线在水平面上的投影所指示的方向，且表示岩层的倾斜方向，只有一个方向，倾角是岩层倾斜线和与倾向线的夹角。在实

16、习中我测得该节理面（如图22）的倾向和倾角并计算出走向，其数据为：倾向为NE76度，走向为32度，走向为166度。b地质罗盘的使用：测倾向时用罗盘的N极指着层面的倾向方向，使罗盘的EW边与层面仅靠、放平，北针所指的度数即为所求的倾向；测倾角时将罗盘长侧边顺倾斜线贴靠层面竖起，并与走向线垂直，罗盘上挂的倾斜仪所指度数就是所求的倾角。（二） 地质构造1、断裂构造a 节理：即断层两侧的岩块沿着破裂面没有发生或没有明显发生位移的断裂构造，该破裂面即为节理面（如图23）。节理按力学成因可分为张节理和剪节理，我们在实习中看到了雁列式剪节理（如图24），以及两组交叉的X节理（如图25）。 图23 节理面 图

17、24 雁列式剪节理b 断层：指沿着破裂面有明显位移的断裂构造（如图26）。图26中标记部分原为同一绿泥石化层，但在断层后出现明显的错位，且为上盘下移，上盘下移的正断层。并且我们还发现了断层中的断层谷（如图27），该断层谷东盘上升，西盘下降。 图25 X节理 图26 断层2、褶皱构造:通常指一系列弯曲的岩层，而把其中一个弯曲称为褶曲。褶曲的基本形态分为背斜和向斜两种，我们看到的是背斜形态（如图28），可从图中容易看出石英砂岩地层褶曲部分凸面向上，且岩层中老翼新，故推断为背斜形态。 图26 断层谷 图28 背斜（二） 地貌在实习中，我们看到了风化作用、河流地貌、黄土地貌、障石岩地貌和岩溶地貌。通过

18、这些，我们不但加深了对所学知识的理解，也把理论知识用到了生活中，是一次难忘的“旅行”。一、河流地貌1、河谷的基本形态a 河床：指谷底部分河水经常流动的地方（如图29）。b 河漫滩：在洪水期被水淹没，平水期露出水面的滩地（如图29）。位于河流主槽两侧或一侧。c 阶地：阶地是分布于谷坡上的阶梯状地貌，属于谷坡的一部分。阶地d 谷坡：是河谷两侧的斜坡，又称谷壁（如图29）。其形态一般有直线性、凹形、凸性和阶梯性。谷坡河漫滩图29 河流 e心滩和江心洲的区别：心滩是复式环流作用下在江心堆积而成的。心滩淤积高度超过中水位，便成为江心洲。f 阶地形成于地壳运动的关系：阶地是分布于谷坡上的阶梯状地貌，属于谷

19、坡的一部分。由于阶地高出河漫滩，并以为最大洪水不能被淹到区分于谷坡。阶地沿河谷分布，但常常不连续，且分布在河流的凸岸。阶地的形成与地壳的升降运动密切相关，当地壳相对稳定或下降时，河流以侧向侵蚀作用为主，塑造出河漫滩，然后地壳上升，河床纵比将增加，水流转而进入积极下切，于是原来的河漫滩成了河谷两岸的阶地。另外，地壳的多次间歇性上升，会形成几级阶地。g山区河床和平原河床组成物质的区别：山区河流河床底部大多数为坚硬岩石（如图30）或大颗粒岩石、卵石（如图31）以及由侧面侵蚀带来的大量的细小颗粒；而平原河流的河床是由河流自身堆积的细颗粒物质组成。 图30 河床基岩 图31 河床卵石 h 河流上游和下游

20、流水对沉积物的分选性作用：在河流上游，河流落差大，水流急，流水的侵蚀作用强，沉积物的分选性差：在河流下游，地势平坦，水流减缓，流水中颗粒较大的先沉积，颗粒较小的后沉积，且在河床上，沉积物颗粒自下而上逐渐变小。2、甘陶河横剖面图示意图：图32 甘陶河横剖面示意图二、风化作用和坡地重力作用1、风化作用指的是地表岩石与矿物在太阳辐射、大气、水和生物作用下，理化性质发生变化，矿物成分改变，从而形成新物质的过程。一般分为物理分化、化学风化和生物分化三种，在实习中我们看到了物理分化和生物风化。a 物理风化：指地表岩石被机械破坏、岩石疏松崩解成碎屑，物理状态发生变化，而化学性质几乎没有改变。图33是因温度变

21、化而引起岩石体积发生膨胀与收缩作用。b 生物风化：是指由生物活动引起的风化作用。实习中我们看到了根劈作用（如图32）和穴居动物的穿凿活动（潜穴）（如图34）。 图 33 根劈作用 图34 潜穴2、崩塌：陡峭山坡上的岩体，土体或碎屑层，主要在重力作用下突然发生急剧的崩落，翻转和滚落，在坡脚形成倒石堆或岩屑堆的现象。崩塌地貌有崩塌崖壁（如图35）和倒石堆（如图36）。 图35 崩塌崖壁 图36 倒石堆a 崩塌的特点：发生突然、速度快、破坏性大、形成倒石堆。b 崩塌的形成条件：地貌条件：崩塌只能发生于陡峻的斜坡地段。坡体大于45度。地质条件：主要是受岩性,结构（节理、裂隙）和构造（断层）的影响。气候

22、条件;崩塌是和强烈的物理风化作用密切相关的,因而,在一些日温差,年温差较大的干旱,半干旱地区,易形成崩塌。 触发因素；暴雨,强烈的融冰化雪,爆破,地震及人工开挖坡脚等是引起崩塌的触发因素。c 崩塌的防护措施：主动措施：加固、削坡、减重：被动措施：拦挡（沟、墙、网）。d 倒石堆和河床冲击物的区别：倒石堆属于坡地重力地貌， 而河床冲击物属于河流地貌。倒石堆是受到岩体及其碎屑物的自身重力而形成的地貌：河床冲击物是受流水作用，冲击物的分选性较好。三、障石岩地貌嶂石岩地貌是发育于产状平缓的元古界地层中，以赤壁长墙、阶梯状陡崖、形障谷、块状结构和垂直沟缝为标志，具有顶平、壁直、麓陡特征的石英砂岩造型景观（

23、如图37）。图37障石岩地貌1、障石岩地貌的特点：赤壁长墙延续不断（如图37）、阶梯状陡崖层次清晰、形障谷相连成套、块状造型棱角明显、垂直沟缝自始至终。2、障石岩地貌的发育机理：3、障石岩地貌发育的阶段a幼年期:长墙（如图38）、岩缝、垂沟、巷谷形成阶段。b青年期:方山、断墙、形谷（如图40）形成阶段。c壮年期:石柱、排峰（如图41）形成阶段。d老年期:块状残丘(如图39）、孤石形成阶段。 图38 长墙 图39 块状残丘 图40 谷 图41 排峰 四、黄土地貌 1、黄土的成因：黄土成因一直有着不断的争论，主要有风成说、水成说和风化残积说等，但最有说服力的还是风成说。 2、黄土类型：午城黄土、离

24、石黄土和马兰黄土。实习中我们看到的是马兰黄土(如图42)，其堆积于河流阶地之上，属于更新世黄土，浅黄色，厚度不超过五米，并有钙质结核（姜结石）(如图43)发育。图42 马兰黄土 图43 钙质结核（姜结石） 3、黄土特性：a. 呈灰黄色或棕黄色；b. 质地均一，以粉沙颗粒为主（0.050.002mm），占总重量的50以上；结构疏松、多孔隙：孔隙度4050, d.层理不明显；e. 富含CaCO3，达10左右；f. 垂直节理发育；g. 透水性强；h.沉陷性 4、黄土地貌类型：有黄土梁、黄土塬（如图44）、黄土峁、黄土墹等。四、喀斯特地貌喀斯特地貌：凡是以地下水为主，地表水为辅，以化学过程（溶解与沉淀

25、）为主，机械过程（流水侵蚀和冲积、重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫喀斯特作用。这种作用改造成的地表形态和地下形态就叫喀斯特地貌。亦称岩溶地貌（如图45）。 图44 黄土塬 图45 岩溶地貌（三）人类活动对环境的影响 一、边坡防护边坡防护是一限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及危岩崩塌（加固作用），或将落石控制于一定范围内运动（围护作用）。在实习区，我们看到的边坡防护有水泥护坡（如图46）、方格护坡（如图47）、边坡加固（如图48），在不同的边坡地段，都采取了不同的加固措施，以减少地质灾害带来的危害。 图46 水泥护坡 图47 边坡加固 图48 方格护坡二、水利工程和水资源

26、利用-张河湾水库 1、张河湾水库基本介绍：张河湾水库坝址距井陉县城40km，距石家庄市80km，距黄壁庄水库60km。如图49，该水库供附近村庄灌溉，但主要功能是抽水蓄能电站，其水库布置于坝顶，开挖填围而成正常蓄水位810m，总库容785.4万立方米，调节库容720万立方米，工作水深31米，坝顶高程812米，最大坝高57米，全库采用复式沥青混泥土全面防渗。拦河坝为浆砌石重力坝。 2、水库综合功能：防洪、养殖、旅游、发电。张河湾水库大坝采用的是抽水蓄能发电，抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库（如图50），在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站，可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，又称蓄