工程地質

1、1.1實習準備實習準備6月7日至6月9日為實習時間，6月3日下午為實習動員，下午借實習工具、領實習日志、分組，為野外實習做好準備。端放假結束回來后，7號早上開始了野外實習。其中6月7日實習地點為八公山地質公園、鳳臺淮河大橋和茅仙洞，6月8日舜耕山，6月9日實習地點為羅山。參加人員有土木建筑學院09級1~5班的同學，以及地球與環(huán)境學院的幾位指導老師。1.2實習地區(qū)地質概況實習地區(qū)地質概況實習區(qū)主要位于淮南市境內，恰好在我國南北地理、地質分

2、界線上。其地質特征雖屬華北類型，但又有其特殊地方。因煤炭資源豐富，更由于早期三胚層動物化石—“淮南蟲”的發(fā)現(xiàn)而蜚聲海內外，引起國內外地質界的重視。因而地質研究程度較高，資料也很豐富，為認識實習提供了良好的條件。市內總面積2121平方公里，人口180萬?；春幼晕飨驏|橫貫市內?；春右阅蠟榍鹆晟絽^(qū)，八公、舜耕、上窯“三山鼎立”，海拔多在200米以下，最高峰為八公山區(qū)的白鶚山，海拔242米?；春右员睘辄S淮海沖積平原，地勢平坦，海拔20—40米之

3、間。1.3實習計劃與安排實習計劃與安排此次實習的野外實習部分分為三天。第一天為八公山地質公園、鳳臺淮河大橋和茅仙洞主要認識淮南地區(qū)寒武紀地層，以及淮南地區(qū)的古生物化石，古生物遺跡化石，地質環(huán)境破壞和河流的地質作用。第二天舜耕山和洞山，主要認識沉積巖，和沉積構造，練習地質羅盤的使用。第三天羅山，觀察舜耕山斷層；了解組成羅山山體的巖石和地層；觀察“淮南蟲”的產出層位，認識疊層石，了解寒武紀前的生物特征；觀察太古界和上元古界之間的不整合；認識

4、巖石風化剖面，了解土壤的形成。2實習內容與分析實習內容與分析2.1巖石巖石巖石的基本組成單位是礦物，它們的分布并非雜亂無章，而與地球的演化密切相關。它們隨著區(qū)域、地質時代的不同有規(guī)律地分布。在巖石圈范圍內，巖漿巖、變質巖占總體積的95%，沉積巖僅占5%，主要分布于5Km以上的范圍內，但卻涵蓋了大陸面積的70%，海底幾乎全部為沉積物覆蓋。而沉積巖中，碎屑巖、碳酸巖鹽、粘土巖共占總量的99%，其它可燃有機巖、硅質巖、鐵質巖、鋁質巖及鹽類僅占

5、很少比例?；茨系貐^(qū)的巖石類型主要為沉積巖，也可見到出露地表的巖漿巖和變質巖，在三天的實習過程中。主要見到的巖石有：頁巖、白云巖、灰?guī)r、砂巖、以及泥巖，另外，在羅山南側可以見到出露的震旦系地層，為嚴重風化的花崗巖。在野外，由于條件有限，所以快速準確的判斷巖石的類型顯得尤為重要。下面介紹淮南地區(qū)幾種常見巖石的野外鑒別方法：白云巖與灰?guī)r：（1）在顏色上石灰?guī)r常含有碎屑和粘土混入物，鐵的化合物及有機質等，故多呈深色至深灰、藍灰、黑灰、灰等，而白

6、云巖則顏色較淺至灰白色、淺黃色、淺灰色。（2）白云巖硬度較石灰?guī)r略大。（3）白云巖加冷稀鹽酸，緩慢起泡或不起泡，但與石灰?guī)r則明顯起作用。（4）灰?guī)r中常有較豐富的生物化石，白云巖生物化石少或無。（5）在野外露頭上灰質白云巖上場有很多縱橫交叉的刀砍狀溶溝，此標志常作為野外識別灰質白云巖、白云質灰?guī)r的一個重要依據(jù)。（6）灰?guī)r顏色暗深灰色，沒有明顯的刀砍紋，滴加稀鹽酸，劇烈冒泡，硬度低于小刀。其中鮞?；?guī)r為鮞狀結構，巖石主要由鮞粒組成，含量約為

7、60%，由膠體溶液圍繞某一核心逐漸沉淀形成的規(guī)則球體，具有明顯的同心層狀構造，直徑小于2mm，形狀如魚卵。泥質，孔隙式膠結為主，次為接觸式基質含量少，主要為泥質，粉砂。單斜層理發(fā)育，上部見波狀層理。向上為細砂，粉砂巖，粉砂巖中可見植物碎屑化石。定名:中粒石英砂巖。在野外，碎屑巖常形成山脊或突兀地面，抗風化能力較強，表面無水溶蝕痕跡，除鈣質膠結者外，滴酸無反應。更重要的是經常使用手中的放大鏡，從結構的觀察中很容易與其它巖類區(qū)別。我們還測量

8、了巖層產狀，它是描述巖層空間展布狀態(tài)，分析巖層形變和研究構造的重要數(shù)據(jù)。首先選定一個較平整的巖層面。注意選定時一定要前后左右觀察一下巖層層面的位置，不要將節(jié)理面或風化面當成層面。將羅盤打開成面狀，將長邊緊貼巖層面并保持水平，代表一個水平面，讀出磁針(南，北針均可)指向的刻度盤數(shù)據(jù)，就代表水平面與巖層面交線的方向，亦即巖層走向。將羅盤折起，短邊緊貼巖層面，保持羅盤水平，北針所指數(shù)據(jù)即巖層傾向。將羅盤長邊沿垂直走向方向上緊帖巖層，旋轉羅盤底

9、部手柄，讓垂直水準器氣泡居中，讀出白色短線標志所指度數(shù)即巖層傾角。一般情況在對走向不做特別要求時，巖層產狀數(shù)據(jù)只需量出傾向和傾角我們的第二站是淮南的羅山。羅山下半部的土壤呈棕紅色，上部呈土黃色。在這里我們除了看到昨天的白云巖、砂巖和泥巖外，還了解了風化作用的影響。羅山南側山余家村北小山崗上，有一個完整的風化剖面自上而下:土壤層:灰褐色，植被茂盛，厚5—25cm。淋濾層:棕褐色，主要由粘土礦物組成富含F(xiàn)e3，板結成塊狀，垂直節(jié)理發(fā)育，厚1

10、0—50cm。半風化層:土黃色，暗色礦物已風化，巖石結構尚保存，但已疏松。基巖層:深灰色，為上太古界霍邱群角閃斜長片麻巖?；鶐r由角閃石和斜長石組成，風化過程中在H2O，O2，CO2等作用下，礦物被分解，K，Na，Ca2，Mg2等被淋濾，Al3，F(xiàn)e3不活躍組分殘留原地，分別形成粘土礦物和氧化物。如地處熱帶—亞熱帶雨林氣候帶，粘土礦物。鐵的氧化物會進一步被水解，形成鋁土礦，褐鐵礦等礦產，是提煉鋁，鐵等金屬的重要原料。淮南地處溫帶，這種情況

11、較難出現(xiàn)。沉積巖除了粘土巖，其它巖類都或多或少含有粘土礦物，它們風化后，也會殘余大量的粘土礦物。八公山，舜耕山的巖石縫隙中，凹地里都可以見到它們。風化作用可以形成許多有用礦產，但更重要的是它為人類提供了寶貴的土壤資源，形成人類賴以生存的耕地。但這是一個漫長的地質歷程。1cm厚的粘土層的形成可能需要成千上萬年，但一陣風，一場洪水就讓它們消失。我國人均耕地面積僅是世界的14，人口增加，水土流失，荒漠化還在使它不斷減少。究其原因，還是人類過度

12、開發(fā)，生態(tài)環(huán)境日益惡化所致。保護環(huán)境，保護耕地，已是刻不容緩，否則，我們的子孫后代將何以為生地層中的古風化面常常當作不整合或假整合的標志，它們代表巖層由沉積轉變?yōu)轱L化侵蝕的過程，造成了地層缺失和不連續(xù)，多被解釋為地殼上升的結果。如淮南地區(qū)奧陶系馬家溝組和上石炭統(tǒng)太原組之間的鋁土巖和褐鐵礦層，就是中奧陶世后華北地區(qū)整體上升，經歷了志留紀，泥盆紀，早石炭世的長期侵蝕風化的產物，直到晚石炭世才開始接受沉積，形成石炭二疊系含煤地層。山余家霍邱群