地质实习报告

发布时间:2012-03-04 19:28:12

序言

尽管在理论课堂上,我们学习了工程地质与水文地质方面的许多基础理论知识,如各种常见的矿石和岩石各种地质构造形态生物化作用对岩石发育的影响等等,甚至也看过老师实拍的例图。但是“眼见为实”,使得这次的认知实习显得尤为重要路还有老师帮助我们理解和加深课堂上所学的知识,使得这次认知实习显得更加珍贵。

实习地点介绍

世业洲为长江中的冲积洲,面积44平方公里,数百年来一直是镇江、扬州之间的一座孤岛。2005年建成通车的润扬长江公路大桥将南北纵跨世业洲,并且在世业洲建设互通式立交桥,使世业洲同南北区域的大交通建立起密切的联系从区域旅游底角度来看,长江三角洲地区,具有众多国家级旅游热线,旅游资源丰富,类型涵盖面广。世业洲是衔接镇江和扬州旅游地的重要一环,是区域旅游的必经之地。其独特的区位和自然优势,逐渐成为人们关注的热点。先期启动的总投资4亿元人民币的大桥景观区将于明年10月与润扬大桥同步竣工。

镇江九华山,又称为南山。虽然比不上安徽九华山那样的出名,但是对于地质勘测者来说,一定是观察地质构造和岩性以及采集标本的好去处。

桂子山,位于六合县东北。它东临马头山和八百里桥镇,西与白云山遥遥相对,蜿蜒起伏的六()()公路傍山而过。远望桂子山,恰似一条身体宽壮的卧牛。山上既无奇峰异洞,又没有悬崖峭壁,就山而论,它只不过是一座平平常常的土石山而已。然而三十七年来,每当人们路过此山,都不免要放缓脚步,对它予以崇敬的瞻望。因为37年前,这儿曾是我新四军血战日军,名扬四方的战场。

方山,是传说中南京第一个被人工改造过的山,秦始皇凿山通淮泄王气,晋宋时人就认为是在这儿。传说往往是历史的影子,方山至少在东吴——六朝的第一个朝代,就被纳入誓把山河重安排的宏大工程之中。

紫金山,位于中国江苏省西部山岭。在南京市东郊。汉代称锺山。拔地而起,形似盘曲的巨龙,称为「锺阜龙盘」。因山坡出露紫色页岩,在阳光照射下闪耀金色光芒,东晋时改称紫金山。东西长约7公里,南北宽约3公里。主峰北高峰海拔448公尺,称为头陀岭。东边的小茅山海拔350公尺,1926年在南坡建有孙中山陵墓。其西侧有明孝陵,东侧有灵谷寺等名胜。西边的天堡山海拔250公尺,建有紫金山天文台

南京地质博物馆位于南京市珠江路 700 号, 是我国历史最悠久的自然科学博物馆之一, 也是我国第一个以地质矿产为主要内容的专业博物馆。 历经半个多世纪的发展,南京地质博物馆现已成为涵盖地学各个领域的综合性展馆, 它以历史悠久、 馆藏丰富而享誉海内外。

实习时间和实习地点

实习地点选在南京镇江扬州地区。具体安排如下:

第一天:镇江九华山以及长江北岸等地。

第二天:扬州仪征南京六合,包括桂子山方山。

第三天,南京市及市郊紫金山南京地质博物馆。

实习内容与过程

FIRST DAY

这天下午,我们首先来到了镇江世业洲。天气凉爽,蓝天上漂浮朵朵白云。洲上有一座雄伟的跨江大桥即润扬大桥,而世业洲在地质学上被称作江心洲。我们站在一片芦苇荡里,地下的土柔软而且湿润。据老师讲,地质学上将湾分为凹湾和凸湾,我们所处的地方属于凸湾,是由于长江中上游地区将岩石风化产物冲向下游并且堆积而形成的,原有的镇江港口也因此异地修建。因为流水的作用,才形成江心洲心滩河漫滩这样的流水地质面貌。我们脚下的土壤相当容易液化,如果一直的踩踏,容易冒水冒沙。根据土力学里的理论知识,总应力等于有效应力和孔隙水应力之和。如果水没有及时排除,那么所有的应力就都由孔隙水应力承担,那么有效应力为0,这就出现了土的液化,这在地震中很容易出现,房屋容易陷下去。老师还提到了江堤,作为水利工程中最基础的水工建筑物,在四季的不同阶段水位会出现很大的差异,在夏季时芦苇都在水下,而入秋后芦苇露出了水面。而一年四季中有的时段水位高于陆地,有的时段水位低于陆地的叫做河漫滩(就是我们所处之地),这点与心滩和相似,但区别在于江心洲常年有露出水面的部分,而心滩会被全部淹没。江心洲上沉积的土壤为粉质粘土,粉土定义为粒径小于0.05mm的塑性指数在1~10之间的土。粘性土分为两种,粉质粘土和粘土,而我们一般看到的土都属于粉土,粒径在0.05~0.065mm之间。

抬头仰望润扬大桥,江上的那段桥梁建筑没有支座,重量全是有若干根吊索承担。而两端的桥梁建筑均有桥墩来承受荷载,南桥的部分用岩石锚杆做的。在茅以升纪念馆,我看到了中国诸多跨江大桥的设计图和模型等等,其中印象最深刻的算是出口处的排列整齐的红色铆钉,足足有半个高大男生的身高,原来实际使用的铆钉有这么大!

我们驱车来到镇江九华山脚下,首先映入眼帘的就是九华山的剖面图。九华山走向东南方向,九华山主要的岩性为石灰岩,目前所看的石灰岩主要是石炭纪的青龙石灰岩和黄龙石灰岩,但是大山已经被人为开采掉做石灰用。通过观察岩层面,我们看到大量灰白色的岩石,是青龙石灰岩,属于沉积岩。垂直方向有发黑色的岩石是深层侵入岩,是火山岩浆侵入地表形成的,它是不能用作烧石灰用的,主要矿物成分为辉绿岩,外表如芝麻糖,黑白色颗粒错列,黑色成分为辉石角闪石,白色成分为长石。而长石主要是正长石和斜长石,斜长石以白色为主,正长石以肉红色为主。除了青龙石灰岩外,还有一些黑色的侵入体,已经经过挤压作用形成褶皱构造,与此同老师帮我们温习了水平构造和倾斜构造褶皱构造断裂构造,还有褶皱构造不同的分类方法。在野外,我们可以用锤子打标本,9X6X3cm,用稀盐酸可以在野外直接判断是否是石灰岩。层面可能有动物的活动痕迹,或者波痕雨痕。靠近岩层,我们还可以看到断层结构和节理,特别是剪节理作用下的岩石表面相当光滑。由于石灰岩是海里沉积的,由此我们可以断定镇江九华山这个地方曾经是一片汪洋大海,只是我们无法在岩层表面找到化石。

SECOND DAY

今天早上,我们来到了桂子山,曾经在这里中国的烈士和日军伪军发生激烈的战役,具有历史意义。这座山海拔有78米,实际高度在60多米。我们注意到脚下有很多鹅卵石,在历史上肯定有大江大河将鹅卵石带到这里并沉积下来,并经过构造运动挤压了上来。土壤的干裂原理和桂子山岩石的张节理产生原理类似,前者由于干燥,后者由于突然受冷收缩产生的。桂子林又叫做石柱林,在桂子林我们可以看到很多原生节理,桂子山东侧有一个地质公园。上午我们主要要看浦镇族的裂石层以及带橄榄石的玄武岩,玄武岩属于岩浆岩的一种。玄武岩上有很多杏仁状气孔,里面填充了橄榄石。来到桂子山山脚,我们看到大部分是黑色的玄武岩,还有一些发红色的铁质氧化物。借助锤子,我打下了一些橄榄石碎粒,的确是绿色的。玄武岩结晶不会太好,主要矿物成分为辉石角闪石,所以比较硬,但是橄榄石的抗风化能力很差。从远处看,桂子山剖面像是一根根柱子码起来的,但是从近处看,棱面不是很清晰,棱柱多为四边形五边形六边形,甚至有七边形。接着我们继续艰难向上爬,几乎到顶峰,我们看到了球状分化的结构,具有柱状节理的岩石如果有节理的话碎成一块块,在风和太阳的作用下,边角被磨圆,形成了球状结构。山顶的风化层很薄,树和草都长的不太好,生物作用化学作用和物理作用都不强烈,抗风化能力强。从新鲜的岩石到地表面,风化程度越来越强烈。爬完山,我们在地质公园观看了桂子山等周围山的介绍,以及观看了火山喷发到岩石形成的动态模型过程还有一些奇特的岩石。那些奇特的岩石有些真的是美轮美奂,真难以想象是自然形成的。

下午我们一起去了方山,方山原本是座火山。方山整体都不太好爬,坡很陡。在山脚,我们看到了岩层的坡面上全是密密麻麻的雨花石,大的和大的聚集在一起,小的和小的聚集在一起,老师说这是分选作用。从大多数椭球形雨花石的长轴方向可以大致判断出当时流水的方向。山下还有一块很大的玄武岩石,应该是从山上滚落下来,这块石头有部分很致密,而其他部分有许多气孔。有气孔的玄武岩很容易被风化。我们继续爬山,到山腰时,老师让我们来看玄武岩的构造,却看不出晶体构造,因为岩浆喷到地面就迅速的冷却,所以没有来得及结晶,所以一般都是玻璃质的。而且方山经过若干次喷发这是根据有几层带有气孔状玄武岩来判定的。翻过山头,我们来到了山另一侧的山脚,环视四周,我们像在碗底一样,而那曾经就是火山口。老师让我们思考,为什么现如今的火山口是比四周还低,呈现凹下去的情况。我想不出,最老师揭晓了答案,由于火山口的温度较周围的温度要高许多,所以遇冷收缩的厉害,于是呈现出比周围山体低的现象。听老师说,这个山周围曾经种植了竹子,后来又被开发种植了茶叶,不远处还有供旅游观光用的小房子。夕阳西下,我们踩着别人的影子回到了车上。

THIRD DAY

天气依旧晴好,我们跟着三班的地质老师爬紫金山。他先向我们介绍路径,怕我们走丢,尤其是在下山的时候。紫金山又叫做钟山,一直就是文人豪杰笔下的名山,为什么叫紫金山呢,因为在阳光的照射下,山体呈现紫金色,地质学上来讲其实是因为主要的岩石是含铁质的粉砂岩。紫红色粉砂是哪里来的呢?一可能是由于当年河流冲击的时候留下的粉砂,二可能是经过长期的挤压和外来的胶结形成的。自然界中有4种胶结物质,硅脂铁质。胶结类型有机体胶结空隙胶结接触胶结。混凝土是典型的机体胶结。沙琪玛就是典型的接触胶结。但是接触胶结很少用于水工建筑,因为有漏洞会漏水。这个老师还补充了水工建筑过程中容易出现的2个问题,稳定和漏水。地基最好是岩石,比如三峡大坝就是建立在花岗岩岩体上,但是江苏地区多为土壤地基,如果处在地震区容易出土壤液化问题。漏水问题也需要重视,漏水到一定程度会把水工建筑物掏空,就会出现稳定问题,所以任何水工建筑物需要防渗。紫金山有黄马青群和象山群。岩层厚的称为群,岩层薄的称为族。紫金山有一明显的特点,坡很陡顶很平,这是通过断裂作用形成的叫做断块山。山体倾斜,岩层向一个方向倾斜,单斜构造,叫做单面山,其特点是,一个边坡特别平缓,另一个边坡特别陡峭。紫金山南坡相对平缓,北坡相当陡峭,坡度有50,60°,但是这是登上顶峰的唯一的路。总结下来,紫金山走向南偏东80°,黄马青群,学名叫粉砂质,里面有云母和石英,倾向只有一个,而走向可以有2个。如果发现一个地方特别陡,另一边特别平缓的话。这和地质构造和岩石产状有关。在张节理和剪节理等节理中中,剪节理是唯一能将岩层中鹅卵石切坏的地质形态。山坡滑下可能性的大小要看岩层产状,如果出现山坡和岩层倾斜方向相同而岩层倾角小于山坡倾角是最容易滑坡的。为了防止山坡滑下,紫金山上安上有挡土墙。讲完这些,我们继续爬坡,这是一段最艰难的路,坡陡没有休息,但是老师说倾角只不过十几度,我们简直不敢相信。路上,老师要让我们寻找因为剪节理而把鹅卵石都剪开的情况,很幸运,我找到了。最终,我们来到了山顶,老师说如果从南京农业大学方向看紫金山,紫金山就是一条龙,我们就是沿着龙的脊背上,也是分水岭走的。如果从南面看,有人说紫金山也像一口钟。

这是我找到的因剪切作用把鹅卵石剪坏的图片。

下午,很不巧南京地质博物馆闭馆。我们只是在外面看到一些外形独特具有典型意义的岩石构造。

心得体会与收获

通过这几天的野外实习,使得我受益匪浅。

首先,我了解了一个作为野外地质勘测者的艰辛以及为真知坚持不懈的精神,这为我在以后的学习或是工作生活中打下坚实的心理基础。而且,对于备受关注的90后的我们更应该让社会各界的人们看到我们的闪光点,该吃的苦我们能吃,该做的事,我们还可以做得更好。记得无数次在爬山过程中想要放弃的我们,还是选择了直前,因为老师在那里,我们的宝贵的经验也在那里。有一句话说“既然选择了远方,就要风雨兼程地前进。”的确,多次面对几乎无法攀登的山坡,男生女生前后手拉手,帮助后面的同学带到前方,那样的场面中生动的情谊是难以形容的,我们彼此将那刻的感动放在了心底,如毕业照那般重要的思绪便沉淀在心。

然后,我还了解到地质勘测过程中一些常识以及罗盘仪的最基本使用和采集标本。爬山坡的过程中,尤其是遇到倾角较大的坡度,我们都认为那样的坡度应该有60°甚至更大。其实,当倾角大于36°的时候,仅靠双脚以及平衡自身重心的方法就已经无法上坡,要是今后说出“坡太陡峭了,有60°呢”这样的话,怕是别人会笑的喘不过气。老师告诉我们,当要勘测一座山的时候,首先要把握好大方向:倾向倾角和走向,其次才是岩层构造和岩性,还有一些地质现象可以最后考虑。这真的是太重要了,如果不知道这些,很可能会犯“掉了西瓜,捡了芝麻”这样的错误。

其次,我深刻的体悟到人和自然的和谐相处的重要性。今年,人们没少听过由于山体滑坡导致的大规模泥石流给人类带来的巨大惨痛。在中国中西部,自然环境是脆弱的,如果人们在不懂得保护的前提下肆意开发开垦山林,结果可想而知。在这里,我急切的希望参与开发山林的人们学习工程地质学,知道怎样的开发是安全的合理的,金钱的利益固然很吸引人,但是因此搭上自己和别人的性命就太荒唐了。

最后,我惊叹和佩服人类惊人的智慧和才能,并努力让自己变得更加优秀。在长江世业洲上,我们从下面看到了壮观的润扬大桥,这在数百年前也是难以想象到——人类可以做到这些。而老师分析的过程中,讲述的知识又的的确确没有神奇到超出书本的基本理论内容。我想到了自己,做一道题目分析一件事情,多多少少有一些小错误。如果换我来设计一件东西,从螺栓的选择到连接的设计,从尺寸的设计到安装中所有的小错误叠加起来,那真是相当可怕!

这次实习后,尽管我还有些身体上的疼痛,不过与学到的知识和经验相比,真的是不算什么。而且我有了全新的想法,这将在未来的生活中给予我不断的力量。

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