环境地学的实习报告

环境地学的实习报告

　　实习地点：马山、田横岛、仰口、大沽河 实习目的：

　　1、学会掌握野外地质和地貌剖面的观察、记录和分析方法；能够识别基本的岩石类型，对地层进行分层划代；观测褶皱、断层等基本地质构造，并学会进行定量半定量的量计工作；能识别基本的地貌类型，并根据地形图和野外测量对地貌体进行定量量计。在此过程中应将野外实习内容和课堂知识有机地结合起来，既达到加深和巩固的目的，又达到延伸和扩大的效果。

　　2、 在野外观测的基础上进行综合分析：根据地层层序、接触关系、构造特征等分析区域地质演化历史；根据地貌形态、沉积物特征、侵蚀与切割的关系等分析地貌的成因及其演化历史。

　　3、 掌握基本的野外工作方法；掌握根据野外观测资料和收集的前人资料进行综合分析和思考的能力；培养严谨认真的科学研究精神。

　　一、 马山实习

　　即墨马山国家级自然保护区位于山东省即墨市区以西4公里处，由5个山丘组成，经长期风化剥蚀，形成了中部高，四周低，呈一凸起山顶浑圆的丘陵地带，面积约800公顷，1993年11月正式通过专家评审，1994年4月国务院正式批准即墨市马山保护区为国家级自然保护区，主要保护对象是浅剖面火山岩柱状节理石柱群、硅化木及古生物化石等地质自然遗迹。保护区内地层单一，出露地层为白垩系莱阳群，主要岩性为紫红、黄绿色中细粒长砂岩、含砾砂岩夹砂砾岩、钙质粉砂岩、偶夹砂岩。特别是经多年采石，开挖揭露出了马山绿色次火山岩柱状节理，形成了若干笔直挺拔柱状节理形态的`人工露头景观，俗称“石柱群”。同时马山山体是一个集沉积岩、火山岩、接触变质岩、动植物化石等多种地质现象为一体的综合性的“地质宝库”，是丰富的地质资源集中于一地，世界上少有的“天然地质博物馆”。除地质遗迹外，保护区内还有云皇殿、白云庵、千佛洞等人文古迹。

　　（一）、火山岩柱状节理石柱群：

　　马山位于即墨城西约7公里，由4个相连的山包组成，形如马鞍，故又称“马鞍山”，最高峰海拔211米。山上盛产安山玢岩，多为灰绿、灰褐色，为约1亿年前岩浆涌出地

　　表冷凝而成。山之西南部呈现四方柱状节理，株体截面直径约1米左右，高约30余米，笔直挺拔，排列紧密，恰似一片密林，蔚为壮观，故名“马山石林”。柱状节理石林多发育于玄武岩中，一般呈六棱或五棱柱状，而马山石林发育于安山岩中，且呈四方形，在地质学中较为罕见。

　　马山石林是一种柱状节理石群，位于马山西南坡之团山，面积约一平方公里。据考证，此山一亿多年前由火山岩浆冷凝收缩而成，现裸露部分高达28米、厚约20米、跨度达150余米。柱状节理是怎么形成的呢？火山岩浆喷发时的温度为1200℃，当岩浆冷却至800-900℃时岩浆结晶形成柱状节理。由于岩浆含有六方柱体的斜长石、橄榄石、角闪石、辉石等矿物质，所以冷却后形成六方柱体。 几组不同方向的节理将岩石切割成多边形柱状体,柱体垂直于火山岩的基底面。如熔岩均匀冷却,应形成六方柱状,上细下粗,二者由顶柱盘面隔开。这种构造多发育在产状平缓的玄武岩内,也见于安山岩、流纹岩、熔结凝灰岩中。另外,在超浅成岩、次火山岩脉、火山通道内及熔岩湖中也见及。长期以来一直认为柱状节理是熔岩冷却收缩形成的,长柱方向垂直于熔岩冷却时的等温面。但是一些学者认为,单纯冷缩难以形成数米的节理。康瑟(L.H.Kantha,1981)提出,高度规则的柱状节理是熔岩在冷却过程中的双扩散对流作用引起的。马山柱状节理石群由无数根直径在一米左右、呈四棱、五棱或六棱柱状的单个柱体紧密排列组成。远远观之，气势雄伟，非常壮观。柱体内含有许多安山岩气孔晶洞，洞内有大量的方解石、冰洲石晶体，呈菊花瓣状，具有极高的经济价值、观赏价值和科研价值。尤其是在安山岩中，发现此柱状节理在我国尚属首例，是世界柱状节理石群三大奇观之一。

　　马山图 1

　　（二）、硅化木

　　硅化木是真正的木化石，是几百万年或更早以前的树木被迅速埋葬地下后，被地下水中的SiO2(二氧化硅)替换而成的树木化石。它保留了树木的木质结构和纹理。颜色为土黄、淡黄、黄褐、红褐、灰白、灰黑等，抛光面可具玻璃光泽，不透明或微透明。形成原因：

　　木的石化要经过将原先组织用分解的矿物加以替换这一程序，这矿物通常是硅或钙。在压力和温度的作用下，硅与其分解时的杂质组合在一起再次结晶，通常会导致新的矿物形式出现。硅再度结晶会将木的结构加以破坏。

　　被硅质物质石化的植物树干化石。其突出特点是树干原生微细结构保存清晰，栩栩如生。除被氧化硅交代外，植物木质部还可以被方解石、白云石、磷灰石，以至部分褐铁矿、黄铁矿等所交代，统称为石化木(petrified wood)。中国古代很早就了解石化木的成因。唐代著名诗人陆龟蒙就有“东阳多名山，金华为最大。其问绕古松，往往化为石”的诗名，并明确指出“松木入水历一千年则化为石”。硅化木可揭示古植物特征和古地理环境，又可用来观赏，它历来是一种重要的化石观赏石品种。国内外产出地点很多，中国新疆出土颇丰，北京市延庆发现硅化木群并建有“硅化木国家地质公园”。

　　根据SiO2的结晶情况和程度，硅化木通常可分为三个品种。若木质被交代成胶质SiO2即蛋白石，则称蛋白石硅化木；若被交代成隐晶质石英（即玉髓或玛瑙），则称为玉髓或玛瑙硅化木；若被交代成微粒的石英，则称为普通硅化木。

　　马山一带地质藏有丰富的木化石，学名“硅化木”，直径数十厘米不等，高者10余米，其形状、纹理与树木无异。马山地区木化石数量、规模均为国内罕见，最著名的是1983年发现的一块重约2吨、长6米、粗端直经70厘米、细端60厘米的南洋杉木化石，属白垩世纪，为中国发现的木化石中的一个新种类。该化石树干整体有横断纹理，断为12段，纹理明显，年轮清晰，具有重要的科研和观赏价值。慕名观光游客络绎不绝。

　　（三）、接触变质带

　　岩浆接触或侵入煤层时因其高温、挥发物和压力使煤发生变质的作用。导致煤发生接触变质的，常是岩墙、岩脉、岩床等浅成侵入体，通常其覆盖层较薄，煤受其高温产生的挥发性气体较易逸出，冷却也较快。由于这种快速加热在一定程度上与炼焦过程相似，因而与岩浆侵入体直接接触的煤常转变为天然焦和高变质煤。

　　接触变质作用，是由于岩浆的活动散发出的热量和析出的气态或液态溶液引起的变质作用。

　　主要发生在岩浆体周围接触带的围岩中。

　　根据变质作用过程中有无交代作用又可分为2个亚类：

　　①热接触变质作用：以热力（高温）作用为主，原岩发生重结晶，而化学成分没有显著改变，没有明显的交代作用，如斑点板岩、角岩等；

　　②接触交代变质作用；除热力作用外，伴随有显著的交代作用，原岩的化学成分发生明显改变，如矽卡岩等。

　　（四）、旅游价值

　　马山古为宗教圣地，山前明朝光宗皇帝赐号“慧觉禅师”刘仙姑为第一代主持的白云庵现已修复，山上玉皇殿正在重修，山后曾有无成殿、圣母殿、雷神殿等寺庙。马山民间故事、传说颇多。

　　1993年马山被山东省政府批准为省级地质遗迹自然保护区，翌年被国务院批准为国家级自然保护区。