土木工程地质野外实习报告

1、土木工程地质实习报告目录一、实习时间2二、实习地点2三、实习目的2四、实习内容2五、实习总结9工程地质野外实习报告一、实习时间：2011年5月24日二、实习地点：天津市蓟县国家地质公园中上元古界国家级自然保护区和府君山地质构造遗迹景区。三、实习目的：1、通过中上元古界国家级自然保护区的实习，了解中上元古界自然保护区的岩层产状及其形成过程和发展情况，分析沿途所见的岩石的性质以及该地区的地质发展演变简史。2、通过府君山地质构造遗迹景区的实习，掌握工程地质的基础知识，学会观察野外地质现象，了解有关地质的一些常见问题，达到具备分析一般工程地质问题的能力的目的。3、通过本次实习来印证、丰富和巩固课堂所学

2、的理论知识，熟悉各种岩石、矿物以及各种地质结构构造及其形成原因等，以达到理论联系实际的效果，提升课堂学习质量。四、实习内容：根据学习需求，我们土木工程学院于第十三周进行了为期一周的土木工程地质实习。5月24日，我们来到天津蓟县，进行我们的野外实习。此次野外实习所涉及的地点为蓟县中上元古界国家级自然保护区和府君山地质构造遗迹景区。下面我来介绍一下此次实习的情况。（一）、天津市蓟县中上元古界国家自然保护区1、天津市蓟县中上元古界国家自然保护区简介中上元古界国家级自然保护区位于天津市北部蓟县山区，属燕山山脉中段南翼。自黄崖关附近常山村向南延伸，至蓟县城北府君山，有一块保存完好的古代地层，地层总厚91

3、97米，剖面长约24公里，以岩层齐全、出露连续、保存完好、质地清楚、构造简单、变质极浅和古生物化石丰富闻名于世。据测，该地层的地质年龄约为18.5亿至8亿年，由老至新分为长城系、蓟县系、青白口系三个地层单位，包括11组105层。古老的地质构造奠定了现代地貌发育的基本框架和发展方向，地势北高南低，地貌类型主要有中山、低山、丘陵、宽谷、盆地和坎谷等构成。这就是1982年命名为“中上元古界”（前称“震旦亚界”）的标准地层剖面，简称“蓟县剖面”。 1984年国务院批准将该剖面列为第一个国家级地质自然保护区。它以中上元古界标准层型地质剖面为主的地质遗迹景观，将为地学领域的研究、地质遗迹的保护、自然遗产的

4、永续利用起到不可替代的作用。它以典型、完整、系统、稀有、科学的内涵，向世人展示了博大精深的自然魅力，记录了地球的地质历史、地质事件和形成过程，是不可多得的珍贵自然与文化遗产。蓟县国家地质公园7个景区各具特色，天然造化、鬼斧神工、精彩纷呈，是大自然的杰作，在漫长的历史长河里，为人类留下了珍贵的地质遗产。2、地层间过渡关系此次野外实习地点中上元古界，我们一路下山共途经高于庄官地亚组和桑树庵亚组两个亚组，高于庄组、大红峪组、团山子组三个组。大红峪地质旅游一条沟，团山子组、大红峪组、高于庄组三个组地层展布在这3.5公里长的一条沟里，更为重要的是各组间界线清晰，地质现象集中，剖面最早出现的叠层石和宏观多

5、细胞藻类化石也都集中于此。高于庄官地亚组顶部为深灰色含锰燧石条带白云岩夹含锰白云质粉砂质页岩，桑树庵亚组底部为深灰色含锰粉砂质页岩和薄层粉砂质白云岩，二者为璧合过渡关系。大红峪与高于庄组两组底层在这儿为平行不整合接触关系，高于庄组底部为一层石英状砂岩，层面有波痕，砂岩之下为大红峪含错叠层石燧石白云岩，其锥顶被切，表示曾受到侵蚀作用，即代表一次沉积间断，距今18亿年。大红峪组与团山子组两个地层单元界线为整合过渡关系，以大红峪组底部厚度较大的石英岩状砂岩为界线，其下为团山子组顶部夹薄层砂岩的含粉砂白云岩。3、岩石的构造和结构此地区的岩石构造大体上有：单斜构造、层面构造、断裂构造、气孔构造和杏仁构造

6、以及瘤状构造等。（1）、单斜构造单斜岩层是指由于地壳运动的影响，原来的水平岩层改变了原始状态。岩层向一个方向倾斜，岩层层面又近于平面。单斜构造可以是褶曲构造的一翼、断层的一盘，也可以由局部底层不均匀升降造成。（2）、层面构造层面构造指岩层层面上由于水流、风、生物活动、阳光暴晒等作用，留下的痕迹，如波痕、泥裂、雨痕等。a、 波痕波痕是沉积环境分析的重要标志，是典型的沉积构造之一。它是指非粘性的物质（陆源砂、碳酸盐砂）在波浪、水流或风的作用下，在其表面形成的波状起伏的痕迹，如沙漠中的沙丘、海滩的沙坡等。一个波痕由一个波脊和一个波谷组成，同一种波痕一般成组出现。通常按波痕形成的动力将波痕分为水流波痕

7、、波浪波痕、干涉波痕和风成波痕等；然后再根据其大小，形态或对称性作进一步的划分。b、泥裂当未固结的沉积物露出水面时，会受到暴晒而干涸，并发生收缩和裂开，这时所形成的裂缝称为泥裂。泥裂的裂片为多角形，裂缝上宽下窄，大致与层面垂直，其中常充填有上覆沉积物的成分。泥裂多见于湖或海洋的滨岸地带或河漫滩沉积环境中。（3）、断裂构造在构造应力作用下地壳中的岩体将产生变形并达到一定程度，连续性和完整性受到破坏，产生不同规模的破裂或沿破裂面发生位移而形成断构造。根据断裂两侧岩块沿断裂面有无明显位移，断裂构造分为两大类：节理和断层。a、节理节理是很常见的一种构造地质现象，就是我们在岩石露头上所见的裂缝，或称岩石

8、的裂缝。 这是由于岩石受力而出现的裂隙，但裂开面的两侧没有发生明显的（眼睛能看清楚的）位移，地质学上将这类裂缝称为节理，在岩石露头上，到处都能见到节理。b、断层断层是指岩层受挤压应力作用而发生错断并产生位移，中间出现破裂面。断层几乎在地壳上到处都有，特别是在山脉强烈变形的岩石中。此处两层坚硬的石英砂岩沿着沟被错开，它位于断层面上盘，地质学家称其为断层。根据两盘相对移动的特点，可分为正断层、逆断层、平移断层。（4）、气孔构造和杏仁构造岩浆喷发时，压力降低，挥发分呈气体析出，聚集成气泡并向表面浮动，同时又随岩浆流动。当岩浆凝固时，气泡的孔壁固化，内部的气体或散失或凝为液体，大部分流失，只保留孔洞，

9、即为气孔构造；若气孔被矿物充填，即为杏仁构造。根据气孔构造的形成和排列，可以恢复岩浆的流动方向。（5）、瘤状构造瘤状构造顾名词意即是岩层中出现如瘤的团块，半球形、糖饼状形态的透镜状岩石，其物质成分与上下岩层略有区分。以含沥青质、泥质为主的白云岩，是由于陈积时水动力及静压力等因素改变而成。在高于庄组中上部出现较多。4、岩石及矿物（1）、锰方硼石矿锰方硼石矿在电子工业和原子能工业上都具有重要的应用价值。1971年，我国在此地首次发现该稀有矿物，且形成了世界上独一无二的大型矿床，属浅海相沉积锰硼矿。（2）、块茎状高于庄叠层石由块茎体或少数粗短的次圆柱体组成，柱体间通常为碎屑白云岩所填充。基本层呈平缓

10、到突起较高的穹形、带状。地址年龄约15亿年。（3）、藻席及藻屑在碳酸盐岩地层中常见能反映生物有机物的藻架结构，或藻席结构。它们通常由亮、暗纹层交替叠置而成，如早期（准同生）被硅化，有时还可保存藻丝体化石。他们通常成纹层状碳酸盐岩，有时则形成典型的叠层石。这种藻架结构的沉积物若遭雨冲刷而再沉积，则成藻屑。（4）、火山角砾岩火山爆发时随着深部岩浆的喷出，由于通道附近围岩碎片的加入，加上喷发强度及深度诸多因素影响，可出现火山熔岩、火山角砾岩、火山凝灰岩等。大红峪组火山角砾岩十分发育、分布范围广，角砾成分主要为白云岩、燧石、玄武岩等。角砾大者称为火山簇块岩。（5）、格鲁纳叠层石格鲁纳叠层石为一种层柱状

11、叠层石，其柱体部分多由硅泥质组成，常彼此间密集共生。柱体按横断面为次圆形到椭圆形，基本层呈薄而平缓的穹形，向上有不同程度的凸起变化。地质年龄约为16.8年。（二）、天津蓟县国家地质公园府君山地质构造遗迹景区1、天津蓟县国家地质公园府君山地质构造遗迹景区简介府君山之名是因地质历史中著名的“蓟县运动”和下寒武统“府君山组”的命名地而名扬国内外地质学界。景区的主要特点有两个：一是地质构造界线多。如“中上元古界与古生界地层分界线”。“中上元古界青白口系长龙山组地层与井儿峪组地层分界线”、“燕山山脉与华北平原分界线”等。二是逆掩断层形成的飞来峰。府君山公园作为天津蓟县国家地质公园的重要组成部分，景区集人

12、文、自然、科普为一体，是休闲健身和领悟地壳变迁的绝佳场所。2、蓟县运动与府君山组出露地层为蓟县系雾迷山组燧石条带状白云岩，青白口系长龙山组紫红色灰绿色砂质页岩，景儿峪组蛋青色中薄层状泥质白云岩、灰岩，下寒武统昌平组微角度不整合覆盖于景儿峪组之上，中间存在古风化壳，由紫红色、灰白色含角砾的砂质泥岩、页岩组成。这次地壳运动缺失2.4亿年地层，被我国著名地质学家孙云铸命名为蓟县运动，其上部灰岩命名为府君山组。府君山组属与早寒武世地层。岩性稳定，见于中国冀北及冀西北尚义平泉深断裂以南的山区。主要为厚至巨厚层豹皮灰岩、白云质灰岩。底部普遍有砂砾岩或角砾岩层，平行不整合或超覆于青白口系各组之上，一般厚数十

13、米；秦皇岛一带最厚，达170米；易县、满城一带不足20米。含三叶虫莱德利基虫。3、燕山运动及飞来峰的形成燕山造山运动距今约1.81.4亿年，使蓟县北部黄崖关、九山顶、八仙山及盘山隆起成山。府君山地质构造遗迹景区内逆掩断层形成的飞来峰是燕山运动的产物。所谓的飞来峰是指在逆掩断层或辗掩构造中，常见老岩层覆盖在新岩层上，这样的老岩层称推覆体。当推覆体遭受强烈剥蚀，周围地区露出原来的新岩层，而残留一部分老岩层，孤零零地盖在新岩层上，形成了砂岩峰林峡谷和花岗岩地貌。4、地质构造特点景区构造十分复杂，主要断层为蓟县逆掩断层，断层面舒缓波状，将雾迷山组（12亿年）推覆至府君山组（5.6亿年）地层之上，形成飞

14、来峰和构造窗。在府君山景区山顶和部分山坡凸出的地方均是雾迷山组条带状白云岩，周围被断层所圈闭，这是府君山组地质构造的最大特点。5、关于系（1）、寒武系 寒武系是寒武纪形成的地层，分下、中、上三个统。中国寒武系全为海相沉积，分布几乎遍及全国各地。寒武系代表古生代第一次海浸，多为浅海相，对各种生物繁殖极为有利。岩层沉积程序也极有规律，由砂岩、页岩到灰岩。磷和白云灰岩是中国寒武系中的主要矿产。距今5.6亿年。 （2）、青白口系青白口系曾称青白口群。属新元古界下部。分布于冀北一带，为浅海相碳酸盐岩、碎屑岩地层。由砂岩、页岩、石灰岩组成。其中含以个体较大（50100余微米）、表面粗糙为特点的微

15、古植物组合。自下而上分为下马岭组、长龙山组和景儿峪组。延续时限约为10亿8亿年。 （3）、蓟县系蓟县系由中国命名，属中元古界的第二个系，分布于中国北方。因在天津蓟县北部发育最好，故名。蓟县系以浅海相碳酸盐沉积为主，夹泥质沉积，有些地区夹有铁、锰、磷等矿层。含有以贝加尔贝加尔迭层石为代表的迭层石组合。蓟县系的标准层序自下而上为杨庄组、雾迷山组、洪水庄组、铁岭组。蓟县系的距今年龄约1410亿年，延续了约4亿年，“蓟县系”一名仅用于中国。（4）、长城系长城系位于中国晚前寒武纪底部 ,下限约为 18亿年 ,上限约为 14亿年。该系以碎屑岩为主 ,夹不同数量的碳酸岩和火山岩 ,厚度可达4000-5000

16、m,在全国都有分布。在各组中均含有微古植物 ,以串岭沟组页岩中最为丰富。但在天津蓟县常州沟组发现较丰富的微古植物化石确是首次。（三）、蓟县地质博物馆1、蓟县地质博物馆简介蓟县地质博物馆占地17000多平方米，建筑面积5000 多平方米，选址位于蓟县国家地质公园府君山地质构造遗迹景区内。蓟县地质博物馆分为地下一层，地上四层，内设地质展馆和历史展馆，采用“层的地质，叠的历史，层层叠叠的建筑，层层叠叠的岩石”的设计方案，结合地形地貌，采用片石砌成，看上去显得古朴，层次感鲜明，凸现了地质博物馆的特色，是一座富有地质特色的山地建筑，是国内同类展馆中规模最大的一个。2、蓟县地质博物馆修建的意义蓟县地质博物馆以地球科学、中上元古界地层剖面、矿产资源展示为主体，向观众展示地球的地质历史、地质事件和形成过程，是一座具有现代化、高科技、独具天津特色的地质博物馆，是我市地质资源展示、交流的窗口和青少年地质科普教育基地，对展示和保护我市地质及旅游资源，挖掘、研究蓟县乃至全市的历史和文化具有十分重要的意义。地质博物馆的建设，将会进一步促进蓟县乃至全市旅游经济的快速发展，对提高全民科学素质、普及地学知识发挥重要的作用。作为本市的标志性建筑，它的建成将为天津加强地质遗迹保护、促进旅游产业发展、申报世界地质公园奠定良好的基础。五、实习总结： 实习过程中，王老师一遍遍耐心详细地给我们讲解眼前的各种岩