實(shí)地實(shí)習(xí)可以了解地質(zhì)環(huán)境對(duì)工程建設(shè)的影響,同時(shí)也鞏固了校內(nèi)所學(xué)的理論知識(shí),下面是秦皇島地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告,為大家提供參考。
一、實(shí)習(xí)基地交通位置及自然經(jīng)濟(jì)概況
石門(mén)寨地區(qū)位于秦皇島市北二十八公里,屬河北省撫寧縣石門(mén)寨地區(qū),區(qū)內(nèi)有公路,與秦皇島相通,從秦皇島市去北戴河,海濱、山海關(guān)等,又有公共汽車(chē)往返行使,所以交通極為方便。
工作區(qū)坐落在柳江盆地,為南北延伸的低山丘陵區(qū),北、東、西三面為陡峻的高山所包圍。貫通盆地的大石河是本區(qū)的最主要的水系,它流向東南,在山海關(guān)以南入渤海,盆地內(nèi)最高的山峰為老君頂,海拔493.7m。南部大石河河谷內(nèi)的南刁部落海拔70米左右,盆地的中西部的火山巖分布區(qū)是本山區(qū)山高陡峻的部分。一般都在海拔200到500米左右。
本區(qū)年降水量為400---1000毫米,多集中于七、八月份,可為全年降水量對(duì)70%,山洪也主要集中在這個(gè)時(shí)期內(nèi)。
二、地質(zhì)概況
本區(qū)地層屬華北型,除較普遍缺失中上奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng),下中三疊統(tǒng),白堊系、第三系外,就華北型地層而言,該區(qū)地層出露較全,化石較豐富。各單位地層劃分標(biāo)志清楚,地層特征具一定代表性,全區(qū)范圍內(nèi)所出露的地層有元古界的青白口群,下古生界的寒武系,下奧陶統(tǒng)、上古生界的中石炭統(tǒng)至二疊系,中生界的上三疊至侏羅系,新生界的第四系,本區(qū)的地層順序,地層單位的劃分和各地層單位的主要特征以及它們間的接觸關(guān)系,河北省撫寧縣石門(mén)寨地區(qū)綜合地層柱狀圖本區(qū)地層,自下至上簡(jiǎn)述:
(一)元古界青白口群
1)下馬嶺組
下馬嶺組是區(qū)內(nèi)出露最老的沉積巖,地層單位不整合于綏中花崗巖r2之上,在張崖子一帶,發(fā)育良好,出露全,張崖子西剖面可作標(biāo)中剖面本組厚91米,主要巖性為雜色頁(yè)巖(包括紫紅色,蛋青色、灰黑色,黃綠色等)。下馬嶺組的層型剖面,在北京西北昌平縣境內(nèi),最早的稱(chēng)為下馬嶺頁(yè)巖,后又稱(chēng)下馬嶺頁(yè)巖組等。其實(shí)下馬嶺組的巖性不都是頁(yè)巖,與本區(qū)一樣還有部分砂巖,區(qū)內(nèi)本組地層有兩個(gè)韻律組成,第一韻律的底部是灰白色粗粒長(zhǎng)石石英凈砂巖可作玻璃原料。
本組除主要在東部落近南北向分布外,在西南部的雞冠山一帶也有分布,其與綏中花崗巖的沉積接觸關(guān)系,在雞冠山和張崖子西一樣明顯,波痕、泥裂等現(xiàn)象亦易見(jiàn)到。
2) 景兒峪組
本組主要分布在區(qū)內(nèi)的東部地區(qū),出露的最好剖面在李莊兒溝,厚約28米,巖性由粗至細(xì),由碎屑巖至粘土巖,至石炭酸巖,構(gòu)成一個(gè)完整的韻律,與下馬嶺組整合接觸,與上覆下寒武統(tǒng)府君山組為平行不整合接觸,上下界限明顯,巖性標(biāo)志石以其中上部分的粉紅色薄層狀的泥灰?guī)r為主要特征,與下伏下馬嶺組的分層標(biāo)志,則以本組底部的砂巖作為分界,此巖的特征石顏色黃褐色和帶鐵銹色,粒度較細(xì),含鐵質(zhì)及海綠石較多。
(二)古生界
寒武系
1) 府君山組
府君山組是區(qū)內(nèi)寒武系最下部的地層,在東部發(fā)育良好,東部落北剖面,可作為標(biāo)準(zhǔn),剖面厚146米,巖性主要為灰綠色豹皮狀含瀝青質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r,含較多的萊得利基蟲(chóng)化石,頂部含核形石化石,本組屬淺海相沉積,其與下伏景兒峪組,上伏饅頭組均為平行不整合接觸頂?shù)捉缦藓头謱訕?biāo)志都十分清楚,底部為暗灰色,含瀝青質(zhì)白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r,局部含礫屑,并產(chǎn)三葉蟲(chóng)化石,與景兒峪組頂部地層相差懸殊,與饅頭組得分界則以本組頂部暗灰色含核形石得白云質(zhì)灰?guī)r或以饅頭組底部的紅色碎屑巖和泥巖。
2) 饅頭組
饅頭組由于巖體侵入,構(gòu)造破壞和風(fēng)化剝蝕產(chǎn)生出零心,出露較
好的地層是在溫莊以北一帶,但距離較遠(yuǎn),東部落北出露也較好且完整。可作本區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚71米,巖性特征是鮮紅色泥巖、頁(yè)巖為主,底部具有角礫巖和礫巖,頁(yè)巖中含石鹽假晶,并加少量白云質(zhì)灰鹽,本組與下府君山組呈平行不整合接觸,與上覆毛莊組為整合接觸,本組上、下界限均明顯,與毛莊組的分界是以本組頂部的鮮紅色泥巖層作為標(biāo)志層,泥巖的特點(diǎn)是顏色鮮紅,成塊狀、無(wú)層理。這一分層標(biāo)志在整個(gè)華北地區(qū)都相當(dāng)穩(wěn)定,是典型的標(biāo)志層,本組沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可靠的化石依據(jù),但從巖石地層特征,尤其是頂部分層標(biāo)志,結(jié)合層位來(lái)考慮本區(qū)下寒武統(tǒng)饅頭組的存在是無(wú)疑的。
3) 毛莊組
本組的分布特點(diǎn)是與饅頭組相仿,但后者稍廣,在沙河寨的西,毛莊組出露較好,化石也較豐富,可作為本區(qū)毛莊組標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚約112米,巖性特征以紫紅色頁(yè)巖為主,頁(yè)巖含少量白云母小片,就其顏色而言,比饅頭組要暗一些,俗稱(chēng)豬肝色,與徐莊組相比,則又鮮艷一些,以褶頰蟲(chóng)類(lèi)三葉蟲(chóng)為主。
4) 徐莊組
本組的分布比毛莊組更為廣泛,比較好的剖面是東部落西剖面,此剖面不但出露全,而且化石十分豐富,上下界限也十分清楚,可作本區(qū)徐莊組標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚101米,巖性為淺海相的黃綠色,含云母質(zhì)粉砂巖,夾暗紫色粉砂巖,細(xì)砂巖和少量鮞狀會(huì)巖透鏡體或扁豆體,與下伏毛莊組組分界,是以黃綠色粉砂巖互層為標(biāo)志,而毛莊組頂部則是比較單一的紫紅色頁(yè)巖。
奧陶系
1) 冶里組
下奧陶統(tǒng)冶里組的分布大體上與鳳山組一致,區(qū)內(nèi)東、西部都有,但主要部分在東部區(qū) ,出露較好的是在潮水峪至揣莊一帶,揣莊北288高地西的剖面,可作區(qū)內(nèi)冶里組的標(biāo)準(zhǔn)剖面。
該剖面冶里組厚125.5米,屬淺海較深水沉積,巖性可分上、下兩部分,下部為灰色微晶質(zhì)純灰?guī)r夾少量里屑及蟲(chóng)孔狀灰?guī)r,上部微灰色礫屑灰?guī)r,夾黃綠色頁(yè)巖,與下伏鳳山組為整合接觸,其分層標(biāo)志是以灰色礫礫屑灰?guī)r作為冶里組的底界,此里屑灰?guī)r很薄,厚不到0.5米,其上便是質(zhì)純灰?guī)r,純灰?guī)r在揣莊一帶形成陡砑子,地形標(biāo)志特別明顯,冶里組化石有三葉蟲(chóng)、筆石腕足類(lèi),腹足類(lèi)、介形類(lèi)等。
2)亮甲山組
亮甲山組的層型剖面在石門(mén)寨的亮甲山,在亮甲山剖面測(cè)得亮甲山組厚118米,茶莊北山剖面厚128米,均屬淺海相沉積,主要巖性是中厚層狀豹皮灰?guī)r,下部夾少量礫屑灰?guī)r和鈣質(zhì)頁(yè)巖,與下伏冶里組為整合接觸,分界是以亮甲山組底部的中層狀豹皮灰?guī)r為標(biāo)志,風(fēng)化后呈泥質(zhì)條帶狀,局部含燧石純核,此層開(kāi)始便見(jiàn)到頭足類(lèi)化石“房角石”。
3)馬家溝組
本組分布很廣,東西部都有,地層發(fā)育最好,化石較多的石茶莊北山一帶,該剖面可作為區(qū)內(nèi)馬家溝組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,出露厚101米,屬淺海相沉積,主要巖性為暗灰色白云質(zhì)灰?guī)r夾部分白云質(zhì)含燧石結(jié)核,豹皮狀白云質(zhì)灰?guī)r,頂部具少量灰?guī)r,化石多產(chǎn)于頂部本組與下伏亮甲山組為整合接觸,但二者界線十分明顯,分層標(biāo)志是以馬家溝組底部的黃灰色,具微層理,含礫屑燧石結(jié)合的白云質(zhì)灰?guī)r,此層分布穩(wěn)定,在整個(gè)華北地區(qū)都可見(jiàn)。
石炭系
1)本溪組
中石炭統(tǒng)本溪組東、西部都很廣,發(fā)育和出露最好的是半壁店?yáng)|191高地和小王山一帶,小王山剖面可作標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚82米,橫向上本組厚度有所變化,在石門(mén)寨西門(mén)處,測(cè)得厚度約70.7米,本組的巖性特征與華北地區(qū)一致,是一套海陸交互相沉積,下部為鐵質(zhì)砂巖和褐鐵礦,粘土巖,平行不整合于馬家溝組之上,上部為細(xì)砂粉砂巖及頁(yè)巖,夾3—5層泥灰?guī)r透鏡體,透鏡體中含海相化石筵珊瑚,腕足類(lèi)、雙殼類(lèi)、腹足類(lèi)、苔蘚類(lèi)、棘皮動(dòng)物類(lèi)、粉砂巖及頁(yè)巖中含植物化石。
2) 太原組
上石炭統(tǒng)太原組得分布與中石炭組本溪組相同,區(qū)內(nèi)研究最早得剖面是在付水寨得老柳江,初稱(chēng)為云山組,本組巖性較穩(wěn)定,以灰黑色粉砂巖,含鐵質(zhì)結(jié)核為主要特征,夾少量煤線及灰?guī)r透鏡體,有兩個(gè)韻律組成,也含海相化石腕足類(lèi)、雙殼類(lèi),是海陸交互相沉積,與本溪組分界明顯,本部底部青灰色含鐵質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑雜砂巖,風(fēng)化后具小孔,特征顯著,分布穩(wěn)定,過(guò)去稱(chēng)做云山砂巖,在遼寧太子河區(qū)則稱(chēng)黃旗砂巖或小孔砂巖,此砂巖均可對(duì)比。
二疊系
1) 山西組
山西組主要分布在東部黑山窯至曹山一帶,西部也有出露,本組是區(qū)內(nèi)重要含煤層位,屬于近海沼澤沉積,研究和開(kāi)采煤礦最早是在付水寨老柳江,因此本組以前稱(chēng)柳江組,本組可以石門(mén)寨西剖面作為標(biāo)準(zhǔn)剖面厚61.8米,主要沿線為灰色、灰黑色中細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑雜砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)頁(yè)巖及粘土巖,構(gòu)成兩個(gè)韻律。第一個(gè)韻律含煤層,第二個(gè)韻律的頂部含鋁土礦,本組厚度變化較大,約在35—60米左右,發(fā)育較好是老柳江、夏家峪、石門(mén)寨西一帶,往北至半壁店曹山長(zhǎng)城區(qū)有變薄趨勢(shì),與下伏太原組為整合接觸,其分層標(biāo)志可以本組底部的灰色、灰白色長(zhǎng)石巖屑雜砂巖為界,這些砂巖在走向上有些變化,有時(shí)粒粗,并含礫石,有時(shí)變成中細(xì)粒結(jié)構(gòu),顏色可由灰白色變黃灰色,但結(jié)合地層層斜,上、下聯(lián)系,以及注意山西組含可采煤的分布特征,便可加以區(qū)別。
2) 下石盒子組
下石盒子組主要分布在黑山窯至石嶺一帶西部,有零星分布,發(fā)育較好的剖面是牛毛嶺一帶,石門(mén)寨西門(mén)西側(cè)的剖面可作為區(qū)內(nèi)下石盒子的標(biāo)準(zhǔn)剖面,此剖面上本組出露完全,并產(chǎn)植物化石,厚115米。有三個(gè)韻律構(gòu)成,本組屬湖泊相沉積,主要巖性為灰色中粗粒長(zhǎng)石巖屑雜砂巖。第二第三個(gè)韻律的頂部分別為A2、A1層耐火粘土巖或粘土質(zhì)粉砂巖,顏色為紫色、紫灰色,含化石層位是在第一個(gè)韻律的頂部灰綠色含云母泥質(zhì)粉砂巖,中、下石盒子組與下伏山西組為整合接觸,二者的界限以山西組頂部的B層耐火粘土為標(biāo)志層。
3)上石盒子組
上石盒子組分布比較局限,主要在黑山窯,歡喜嶺至大石河西一帶,發(fā)育最好的剖面是歡喜嶺,此處可作為上石盒子組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,本組厚72米,本組巖性特征明顯,分布穩(wěn)定,以河流相的灰白色中厚層狀含礫、粗粒長(zhǎng)石凈砂巖為主,夾極少量紫色細(xì)粒砂巖及粉砂巖,與下伏石盒子組的接觸關(guān)系,為整合接觸,但上石盒子組的底部是另一個(gè)沉積韻律的開(kāi)始,界限明顯,其下即為下石盒子組的A1層紫色粘土質(zhì)粉砂巖。界線的上下層都可作為這兩組的分層標(biāo)志。上石盒子組底部的灰白色含礫粗粒長(zhǎng)石凈砂巖更為特征,這層砂巖一般出露較好,單層厚度較大,總的厚也大,含長(zhǎng)石量較多,雜質(zhì)少,粗粒結(jié)構(gòu),并含礫石,這層長(zhǎng)石凈砂巖以前曾稱(chēng)南山砂巖,與太子河地區(qū)的彩家砂巖相當(dāng),在太子河又稱(chēng)彩家砂巖或王八蓋子巖,其特點(diǎn)相似,是很好的區(qū)域性分層標(biāo)志,本組中未獲得化石資料,本組的劃分和時(shí)代的確定,主要是根據(jù)巖性對(duì)比。
4) 石千峰組
石千峰組是二疊系最上一個(gè)組,由于上覆中生代地層的覆蓋,因而出露很局限,只見(jiàn)于黑山窯至歡喜嶺一帶,出露較好的是歡喜嶺至瓦家山一帶,此處剖面可作為石千峰組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,厚150米以上,主要巖性是一套河流相的紫色巖層,包括粉砂巖、泥巖,夾少量的礫巖粗粒至中細(xì)粒凈砂巖和雜砂巖。其于石盒子組為整合接觸,二者可以顏色區(qū)分,石千峰組的底部是紫紅色含礫粗粒巖屑長(zhǎng)石雜砂巖,從成分看,尤其是從巖石組合的特征看,有較大的差別,即石千峰組的巖石成分和巖石類(lèi)型都雜一些,本組在紅層中發(fā)現(xiàn)有植物及少量昆蟲(chóng)化石。
(三)中生界
三疊系
黑山窯組 該組是晚三疊世地層,原屬下侏羅統(tǒng)北票組的下部層型剖面在黑山窯后村西,厚161.8米,巖性為灰白色,中粗粒長(zhǎng)石石英雜砂巖、黑色炭質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖,含煤線,其中含大量植物和少量昆蟲(chóng)及雙殼類(lèi)等,屬湖泊相,與下伏上二疊統(tǒng)石千峰組為角度不整合接觸,上下巖層產(chǎn)狀差別很大,本組底部具底粒巖,與上覆地層北票組為整合接觸,但二者界限十分清楚,北票組底部以礫巖與本組分界。
侏羅系
北票組
北票組在區(qū)內(nèi)分布很廣,主要分布在中部地區(qū)近南北展布,出露層序較全,露頭較好的剖面是在黑山窯后村至大嶺一帶,此處可作為區(qū)內(nèi)北票組的標(biāo)準(zhǔn)剖面,該剖面的北票組可分上、下兩段。
下段:以礫巖和含礫粗粒雜砂巖為主,夾少量粉砂巖及頁(yè)巖,厚278米,與下伏地層上三疊統(tǒng)黑山窯組呈整合接觸,二者分界以北票組下段底部的礫巖作為標(biāo)志層,下段植物化石豐富。
上段:以粉砂巖、黑色炭質(zhì)頁(yè)巖為主含煤線,厚215米,底部具大礫巖,與下段界限明顯,此段含植物、昆蟲(chóng) 、雙殼類(lèi)等化石。
北票組屬湖泊、河流、沼澤相沉積,由南至北厚度變化較大,尤其在東部區(qū),北票組的不同層位覆于下伏地層上,這可能是由南向北超覆之故。北票組與下伏地層黑山窯為整合接觸,與其他地層,如石千峰組、上石盒子組、下石盒子組、山西組都是角度不整合接觸,與上覆中侏羅統(tǒng)藍(lán)旗組也為角度不整合接觸。
關(guān)于北票組的時(shí)代,根據(jù)植物化石組來(lái)看,應(yīng)屬早、中侏羅世的錐葉蕨——擬刺葵組合。
藍(lán)旗組
藍(lán)旗組分布在柳江向斜的核部近南北向延展,上莊坨西旁水崖剖面出露好,可作為本組的標(biāo)準(zhǔn)剖面, 本組由火山熔巖,與火山碎屑巖互層組成,厚1000米以上,其下與北票組等較老地層呈角度不整合接觸,根據(jù)巖 性組合,本組可分下、中、上三部分,下不稍偏酸性,為灰綠和淺黃綠色安山質(zhì)角閃,粗安山質(zhì)火山熔巖與集塊巖,火山角礫巖互層,厚400米左右,上部以中基性為主,黑綠色、紫紅色、青灰色玄武質(zhì)、玄武安山質(zhì)和輝石,安山質(zhì)火山熔巖和熔結(jié)集塊巖互層,夾少量火山角礫巖及泥灰?guī)r,厚600米以上。
孫家梁組
孫家梁組分布很局限,在區(qū)內(nèi)的東南部蟠桃峪一帶有少量出露,其上、下均被巖體侵入,未見(jiàn)與其他地層的直接 接觸關(guān)系,從區(qū)域資料來(lái)看,本組與藍(lán)旗組為角度不整合接觸,本組厚350米以上,是一套灰色酸性和中堿性火山熔巖和火山碎屑巖,包括流紋質(zhì)、粗面質(zhì)和粗安質(zhì)火山熔巖、泥灰?guī)r、火山角礫巖與集塊巖。
(四)新生界
區(qū)內(nèi)新生界,只發(fā)育部分第四系堆積類(lèi)型較多。
三.地質(zhì)實(shí)習(xí)日記
7月8日 晴轉(zhuǎn)小雨 亮甲山
亮甲山是華北地區(qū)古生界奧陶系下統(tǒng),形成于5.00—4.81億年,以亮甲山組地層命名的。亮甲山組以中厚層灰?guī)r和白云質(zhì)巖為主,形成于淺海環(huán)境,厚度118米,與下伏冶里組,上伏馬家溝組均為整合接觸。亮甲山組化石豐富,有頭足類(lèi)、腹足類(lèi)、腕足類(lèi)、三葉蟲(chóng)、古杯類(lèi)、介形蟲(chóng)等。其中頭足類(lèi)、房角石、古杯海綿是本組的標(biāo)準(zhǔn)化石。
亮甲山上的首要任務(wù)是學(xué)習(xí)羅盤(pán)的使用。用后交方交匯法定出方位,即在待測(cè)地點(diǎn)找到兩個(gè)已知點(diǎn),然后在地形圖上找到所對(duì)應(yīng)的點(diǎn),利用羅盤(pán)測(cè)出兩已知點(diǎn)的坐標(biāo)方位角,然后通過(guò)量角器量出對(duì)應(yīng)的角度。在地形圖上延長(zhǎng)兩直線。相交點(diǎn)為待測(cè)點(diǎn)。但此地磁偏角為-7°37′。因此,使用羅盤(pán)前,應(yīng)先對(duì)其進(jìn)行校正。利用螺絲調(diào)整羅盤(pán)零刻度位置。此羅盤(pán)應(yīng)校核為352°23′。
亮甲山多為化學(xué)沉積巖。典型特征為成型性。主要由CaCO3等碳酸鹽構(gòu)成。對(duì)巖石的描述,不可或缺的是巖石的產(chǎn)狀,即產(chǎn)出狀態(tài)。產(chǎn)狀三要素分別為走向、傾向、傾角、巖層面與水平面交線的方位角,即為走向。傾角即層面與水平面的夾角。此角與傾向是垂直的,但是知道走向,傾向不一定知道;知道傾向走向一定知道。
層面與節(jié)理面也是巖石的兩個(gè)方面。層面延展性好。通常為明顯的顯露出巖層。節(jié)理面,延展性不好。按照產(chǎn)生節(jié)理的力學(xué)性質(zhì),節(jié)理主要分為張節(jié)理和剪理:
張節(jié)理是巖石在張應(yīng)力作用力下所產(chǎn)生的節(jié)理。其特點(diǎn)是產(chǎn)狀不甚穩(wěn)定,在巖石中延伸不深不遠(yuǎn),多具有張開(kāi)的裂口。節(jié)理面粗糙不平,面上沒(méi)有擦痕。節(jié)理有時(shí)為礦脈所填充,在碎屑巖中的張節(jié)理常繞過(guò)砂粒和礫石節(jié)理之呈彎曲形狀,節(jié)理間距較大分布稀疏而不均勻,很少密集成帶,常平行出現(xiàn)或呈雁形出現(xiàn)。有時(shí),沿著兩組共軛呈X形的節(jié)理。斷開(kāi)形成鋸齒狀。
剪節(jié)理,又稱(chēng)剪切節(jié)理,是巖石在剪切應(yīng)力的作用下所產(chǎn)生的節(jié)理,它一般產(chǎn)生于壓應(yīng)力成45° 角左右的平面上,即最大剪切應(yīng)力面上其特征為:產(chǎn)狀比較穩(wěn)定,在平面中沿走向延伸較遠(yuǎn),在剖面上,向下延伸較深,常具緊閉的裂口,節(jié)理面平直而光滑,沿節(jié)理面可有輕微位移,因此在面上常有擦痕、鏡面等。在碎屑巖中的剪節(jié)理常切開(kāi)較大的碎屑顆;虻[石;蚯虚_(kāi)結(jié)核巖脈等。節(jié)理間距小,常呈等間距均勻分布、密集分布、密集成帶,常平行排列、雁形排列、成群出現(xiàn)或兩相交叉,稱(chēng)“X節(jié)理”,或稱(chēng)“共軛節(jié)理”,兩組節(jié)理有時(shí)一組發(fā)育較好,一組發(fā)育較差。
解理為較弱面。因此解理統(tǒng)計(jì)是判斷巖體穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。包括解理的數(shù)量、寬度、產(chǎn)狀、發(fā)育程度、有無(wú)填充物。取1m3的巖石判斷以上各項(xiàng)數(shù)據(jù),解理的程度發(fā)育越好,說(shuō)明巖石越脆弱。因此在工程中的隧道工程邊坡穩(wěn)定等應(yīng)注意解理的統(tǒng)計(jì)。
巖石與瀝青的粘附性取決于巖石的酸堿性。酸性巖石粘性大,如花崗巖。堿性巖石粘性小,但可加入物質(zhì)改變其粘性。
7月9日 晴 大石河 西上莊坨 沙鍋店
大石河全長(zhǎng)70多公里,發(fā)源于河北省青隴縣自西向東,注入山海關(guān)附近的雁塞湖,最后匯入渤海。該河流從山區(qū)逐漸過(guò)渡到平原,屬于半小區(qū),河流季節(jié)性強(qiáng),上游多侵蝕,下游多堆積,并在侵蝕與堆積作用下形成了階地與河漫灘,上莊坨就是在階地上建立的一個(gè)村莊,在196高地上可明顯的看到二級(jí)階地、三級(jí)階地。此處出現(xiàn)了泥包礫現(xiàn)象。是洪積現(xiàn)象或冰水堆積而成。在侵入巖的作用下形成了以花崗巖斑巖為主的巖墻。巖墻右側(cè)的灰?guī)r與亮甲山的巖石的產(chǎn)狀一致,形成于淺海環(huán)境,產(chǎn)生了石崖、溶溝。
從動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)看,水流作用于河床、巖土上的推移力及上托力大于巖土的強(qiáng)度時(shí),將發(fā)生侵蝕河搬運(yùn)作用,否則河床不會(huì)遭受侵蝕而產(chǎn)生淤積。
河流中流線位置發(fā)生擺動(dòng),橋墩的修建應(yīng)考慮到這個(gè)因素,以半山區(qū)和平原區(qū)影響最為明顯。山區(qū)河流以侵蝕為主,河床相對(duì)穩(wěn)定,河谷寬度小,擺動(dòng)小,半山區(qū)河流、水流在河床內(nèi)部有動(dòng)蕩性。主流線有擺動(dòng)。平原區(qū)河流以堆積、淤積為主,河床極不穩(wěn)定,河谷不確定,無(wú)明顯岸坡,河流主流線擺動(dòng)劇烈。
天然河道上的橋梁工程,因修建墩臺(tái)使得河流原有過(guò)水?dāng)嗝鏈p少,水位的流向和流態(tài)復(fù)雜,流速在跨河段普遍增大,因而必然產(chǎn)生對(duì)橋墩、橋臺(tái)底部、地基的沖刷。這種沖刷來(lái)自于紊動(dòng)、旋渦作用,因此對(duì)墩臺(tái)基礎(chǔ)砌置沖刷作用的研究,是設(shè)計(jì)墩臺(tái)所必須的。其主要任務(wù)是預(yù)測(cè)水流對(duì)地基的最大沖刷深度為保證墩臺(tái)基礎(chǔ)的穩(wěn)定安全,應(yīng)砌置在最大深度以下。
河水的流速于流量給河兩岸的地址作用,并以此來(lái)判定喝水的流動(dòng)方向。河流的礫石直徑與流速間是4次方的關(guān)系。
大石河凸岸即左岸為堆積現(xiàn)象。大石河凹岸即右岸為侵蝕現(xiàn)象。河卵石的分布決定河岸的分布范圍,河卵石的磨圓度及其大小能判斷河水流量。卵石越粗大,水的特性越強(qiáng)。河流搬運(yùn)能力越強(qiáng),卵石越光滑,磨圓程度越好,沖擊漫灘河流,人工形成河渠。
河流階地不能被淹沒(méi)。河漫灘在洪水期可被淹沒(méi),階地與河漫灘均為二元結(jié)構(gòu)。
粒石堆出現(xiàn)成層性,河流流速擴(kuò)大,紊流現(xiàn)象越強(qiáng)烈,河流地質(zhì)環(huán)境越復(fù)雜,成層性越差,河流流速越差,河流流速小,則反之。階地堆積物以大的粒石為主,沙含量較少。
階地的產(chǎn)生是內(nèi)動(dòng)力和外動(dòng)力作用的結(jié)合,據(jù)其成因又將階地劃分了幾個(gè)等級(jí)。、窦(jí)階地受水流沖刷,發(fā)生變化,產(chǎn)生明顯陡坎。Ⅱ級(jí)階地物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成:土、碎石、帶棱角狀混雜堆積。階地越高,巖土越老。
在沙鍋店出現(xiàn)了巖溶現(xiàn)象,此處巖漿巖為塊狀結(jié)構(gòu),無(wú)層理,并形成了以花崗斑巖為主的巖墻。巖墻右側(cè)的石灰?guī)r是青灰色屬亮甲山組的豹皮狀灰?guī)r。通過(guò)產(chǎn)狀判定推測(cè)出該地巖體與亮甲山組為同一組。同時(shí)還可看到石崖、溶溝現(xiàn)象,這都是在化學(xué)侵蝕和機(jī)械等作用下形成的。石崖、溶溝的形成需求:水又侵蝕性;水有流動(dòng)性;巖石要與水出現(xiàn)容實(shí)現(xiàn)象;巖石能與水作用;巖石本身要有初始裂隙。
7月10日 陰 義院口村
此處出露的巖石為花崗巖,屬侵入花崗巖、巖漿巖與沉積巖相比,巖漿巖無(wú)層理,而變質(zhì)巖存在變晶結(jié)構(gòu),有變質(zhì)礦物。該處陡坎坡度大致為70°。據(jù)巖體力學(xué)及巖石物理力學(xué)性質(zhì)分析,坡度大于70°的邊坡極易產(chǎn)生整體滑坡。產(chǎn)生整體滑坡有三個(gè)影響因素:坡形,坡高,軟弱的滑動(dòng)面。
此處地處山區(qū),修建傍河公路最為適宜。因?yàn)樯絽^(qū)地形復(fù)雜,地質(zhì)情況復(fù)雜,而沿著河流的走向,地形為河流的各階地,在同一級(jí)階地上,地形較平緩,地質(zhì)情況均一,故修建傍河公路既省力又經(jīng)濟(jì)。
在馬蹄嶺修建“S”形公路,主要是考慮到公路的坡度問(wèn)題!癝”形公路可降低坡度,馬蹄嶺地面高程度變化較大,如修建直線公路,會(huì)影響行車(chē)安全,也不符合各面坡度要求;而采用“S”形設(shè)計(jì)則可降低坡度,提高行車(chē)安全度,最大限度地降低行車(chē)事故。在山區(qū)常見(jiàn)的這種設(shè)計(jì)思想即盤(pán)山公路。
此處修建工程項(xiàng)目主要影響因素是邊坡穩(wěn)定性,修建隧道時(shí),最大影響因素即邊坡穩(wěn)定性。此處修建鐵路也可不用修建隧道,而用削坡取而代之。但削坡易失穩(wěn),且在7、8月份降水量加大,巖石的親水性勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生對(duì)水壓力,從而也會(huì)使山體失穩(wěn),故在此處修路、橋時(shí)應(yīng)注意邊坡穩(wěn)定性。
7月11日 陰轉(zhuǎn)小雨 張崖子
張崖子—東部落地層剖面全長(zhǎng)1660m,延伸方向向北面西,由新太古界變質(zhì)花崗巖,上元古界變質(zhì)青白口系長(zhǎng)龍山組石英砂巖景兒峪組泥灰?guī)r,古生界寒武系下統(tǒng)府君山組灰?guī)r,饅頭組頁(yè)巖組成,張崖子為該剖面起點(diǎn)。
本剖面反映了柳江盆地早期地質(zhì)歷史的演化過(guò)程。
距今25~9億年,本區(qū)隆起,遭受剝蝕、缺失。下中元古界和上古生界,青白口系下馬嶺組。
距今9~8億年,本區(qū)下降,接受上元古界青白口系長(zhǎng)龍山組、景兒峪組濱海淺海沉積形成了本區(qū)第一套沉積地層。
距今8~5.6億年,本區(qū)抬升,遭受剝蝕,缺失震旦系和寒武系下統(tǒng)下部地層。
距今5.6億年,本區(qū)下降,接受下古生界寒武系下統(tǒng)府君山組饅頭組濱淺海沉積第二套沉積地層開(kāi)始形成。
本剖面中新太古界與上元古界之間為呂梁運(yùn)動(dòng)所形成的非整合,而二者為整合接觸,上元古界和古生界之間為薊縣運(yùn)動(dòng)所形成的平行不整合面,二者為平行不整合接觸,其他各組之間均為整合接觸。
在2號(hào)點(diǎn)上觀察的巖石為8億年前形成的 ,而其下層巖石距今25億年,二者是平行不整合接觸。
在3號(hào)點(diǎn)上巖石為巖漿巖,含sio2的含量定名的話為中性巖,按產(chǎn)出狀態(tài)為淺層巖,此類(lèi)巖石為閃長(zhǎng)玢巖,呈白色。
而4號(hào)點(diǎn)上的巖石為泥灰?guī)r,呈淡青色,為條帶狀,而磚紅色的泥巖、砂巖在毛莊和饅頭組具多。
碎屑物質(zhì)包括巖石碎屑和礦物碎屑,在礦物碎屑中最常見(jiàn)的是化學(xué)性穩(wěn)定的石英碎屑,在干旱氣候條件下也常見(jiàn)到長(zhǎng)石碎屑,此外 ,碎屑成分中也可見(jiàn)到白云母,石榴子石等,碎屑物質(zhì)主要是巖石物理風(fēng)化的產(chǎn)物,有時(shí)也可能是化學(xué)風(fēng)化未完全分解的產(chǎn)物,碎屑物質(zhì)是構(gòu)成沉積巖中碎屑巖類(lèi)的主要成分。
7月12日 陰轉(zhuǎn)小雨 小王山
馬家溝組是華北地臺(tái)上升而成,此地層缺失上奧陶、盆系,下石炭、留系在太原組合有煤層,在1號(hào)點(diǎn)位有分層出現(xiàn),上層為馬家溝組白云質(zhì)灰?guī)r,以MgCO3為主要成分,下層為深灰色致密狀厚層灰?guī)r以CaCO3為主要成分,在2號(hào)點(diǎn)上,其分界點(diǎn)為奧陶下的馬家溝組白云質(zhì)灰?guī)r與中石炭系本系組的一套砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖護(hù)層,而3號(hào)點(diǎn)上則是鋁土質(zhì)石英砂巖,以Al2O3為主,從產(chǎn)狀及連續(xù)上看為平行不整合接觸,4號(hào)點(diǎn)上可看到海相作用下的泥灰?guī)r。至此,海蝕作用結(jié)束。在5號(hào)點(diǎn)位上,分界點(diǎn)為下二疊山西組與 中二疊下石盒子組,此處,主要Ca質(zhì)的長(zhǎng)石石英砂巖,6號(hào)點(diǎn)位上是上石盒子,中二疊山西組與下二疊的分界點(diǎn),此處出現(xiàn)了黑色的頁(yè)巖和中粗粒的砂巖,同時(shí),還有侏羅系的北票組巖石,此巖石具以下特點(diǎn):沉積相為河床相的堆積,粒徑大小相差不大,粒石的磨圓度相差很大,顆粒分選性很差,膠結(jié)物復(fù)雜。
在7號(hào)點(diǎn)上,可見(jiàn)到侏羅系藍(lán)旗組的安山巖是火山噴發(fā)形成的,處于裂式噴發(fā),巖被覆蓋在北票組上,二者是角度不整合,此地層為最地層,此處為塊狀斜長(zhǎng)角閃鞍山巖,其新鮮面為灰白色,揮發(fā)面為黃褐色。
在8號(hào)點(diǎn)上見(jiàn)到的是馬蹄嶺埡口,在此處主要是越嶺線的選擇,一般在線形上為回頭展線,而線長(zhǎng)方面,埡口邊坡大,埡口兩側(cè)巖體的穩(wěn)定性、巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性,取決于坡面與各種結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀,空間組合的關(guān)系。
四.實(shí)習(xí)總結(jié)
此次實(shí)習(xí)所見(jiàn)到的地質(zhì)情況,對(duì)公路和橋梁來(lái)說(shuō),是一個(gè)小結(jié),此地地質(zhì)構(gòu)造比較全面,給出了工程建設(shè)中的不同處理方案。
水是生命之源,有水的地方一定是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的地方,其發(fā)展勢(shì)必離不開(kāi)路橋與外界的溝通,水的流動(dòng)性給工程環(huán)境帶來(lái)了諸多影響,尤其是水上橋梁,河水的動(dòng)力作用使河水具有了擺動(dòng)性,河谷不穩(wěn)定,再加上河水侵蝕、堆積、搬運(yùn)作用,就使得橋臺(tái)的位置有所變化,河水是有洪汛期的,這對(duì)橋的高度是有影響的,橋要采用何種形式,可據(jù)此地地質(zhì)情況而定,總之,水是工程地質(zhì)中的一大因素。
公路的修建首先就是選線,影響公路選線的自然因素很多,主要有地形、地質(zhì)、水文、氣候、土壤及植物覆蓋等因素,如沿溪線的選定,沿溪線是沿著河岸布置的路線,其路線走向明確,以河谷方向?yàn)橹笇?dǎo)方向,河兩岸地勢(shì)平緩,縱坡較小,常被洪水侵蝕,防護(hù)工程較多,沿河布線跨支溝的人工構(gòu)造物較多,沿河兩岸有較復(fù)雜和不良地質(zhì)地段,當(dāng)河谷較窄時(shí),路線繞避的余地小等問(wèn)題時(shí),應(yīng)合理布局,考慮以下幾點(diǎn):根據(jù)資源開(kāi)發(fā)的需要選岸,路線選在谷底寬闊,支溝少,地質(zhì)條件較好,且有連續(xù)適宜布線的臺(tái)地一岸,盡可能選在陽(yáng)坡和迎風(fēng)的一岸,盡量選在鄉(xiāng)鎮(zhèn)多,居民點(diǎn)密的一岸,其次路線高度的選擇應(yīng)考慮在不受洪水淹沒(méi)和破壞的前提下,路線高度通常有低線位和高線位兩種情況。
越嶺線的選定也是公路建設(shè)中的一大內(nèi)容,越嶺線需要克服很大高度,路線的長(zhǎng)度和平面位置主要取決于縱坡的安排,所以越嶺線的主要矛盾就是埡口高度和路線縱坡間的矛盾,在馬蹄嶺采用的“S”形路線就很好的克服了高差大這一問(wèn)題。
在山間修建傍河公路時(shí),應(yīng)注意巖體的穩(wěn)定性,當(dāng)?shù)氐哪杲邓考案鞣N自然因素,巖體自身的穩(wěn)定性,這些是山體是否滑坡崩塌的一個(gè)方面,而另一方面是巖石與水作用后的穩(wěn)定性,有的巖石親水力強(qiáng),作用后失去了原有的屬性,而產(chǎn)生滑坡、崩塌現(xiàn)象,即應(yīng)考慮到山體的穩(wěn)定性,來(lái)決定是否設(shè)防護(hù)墻,是否該遠(yuǎn)離此山體而筑路。
為期一周的工會(huì)曾地質(zhì)實(shí)習(xí),讓我充分的認(rèn)識(shí)到地質(zhì)環(huán)境對(duì)工程建設(shè)的影響,同時(shí)也鞏固了校內(nèi)所學(xué)的理論知識(shí),理論是建立在實(shí)踐之上的,只有通過(guò)實(shí)踐,理論才能得以充分發(fā)揮,這次實(shí)習(xí)的重要意義就在于,它結(jié)合了理論,讓我們?cè)趯?shí)踐中學(xué)習(xí)理論,為今后的理論學(xué)習(xí)及社會(huì)實(shí)踐劃上一個(gè)逗號(hào),這次實(shí)習(xí)另一感受,就是覺(jué)得時(shí)間太短,如能再長(zhǎng)一點(diǎn),我想理解得會(huì)更透徹,掌握的將更加牢固。
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