水利工程地质实习报告

水利工程地质实习报告

　　一、实习目的

　　1、为了熟悉火成岩、沉积岩、变质岩的各种结构、构造特征，以及当地地质构造、河流地貌、岩溶地质作用等各种地质地貌，比如：片麻岩、鲕状灰岩、竹叶状灰岩等岩石的熟悉，识别节理、断层，层理、层面构造，河谷发育及形成等。以及去武安的沿途出现的地质构造、河流地貌、岩溶地质作用、沉积岩构造等。

　　2、通过野外实习，进一步了解地质学的基本内容，掌握地质学的基本技能和研究方法，了解和掌握地表形态及其发生、发展、结构和分布规律。

　　3、通过对各种地质地貌的观察，认知并了解典型的地质地貌特征，能对野外的地质地貌构象作出基本的解释，并能正确地推算当地的地质演变历史。

　　二、实习概况

　　我们的这次地质实习从2012年10月8号开始到10月21号结束。 10月8号到10月19号为准备期，包括老师在教室给我们介绍本次实习的地点，实习目的以及实习时应该注意事项，例如注意安全，带够足够食物和水，并概况性地介绍京娘湖地区和莲花洞地区的地质情况，让我们对本次实习之地有初步的了解和认识，以便在实习中留心观察；讲解完毕后我们搜索实习地点地质资料及图片以便更好完成实习。

　　10月20号为野外实习期，我们在古武当山地区和莲花洞地区的天乳山中实习。 10月21号为资料整理期，把自己记录内容整理成为实习报告。

　　三、实习内容

　　（1）实习地区的地形地貌

　　本次实习区域位于太行山东麓南段，西连太行山地，东接华北平原，为太行山与华北平原过渡带。西部、西北部和中部鼓山为陡峻的断块山地，山峦起伏，向东逐渐过渡为丘陵、平原。总的地势是西北、西部高，东南、东部低。

　　1．古武当山

　　古武当山位于河北武安市西北处，距邯郸市70公里，是一座道教历史名山。山顶一唐代古碑上记载有“古武当山”字样，经专家考证认定是久为国内道教界寻找的著名的北方武当山，其历史早于国内其他武当山。

　　古武当山自然风光秀美，文物古迹众多，山势奇特，五峰相望，顶顶有庙，峰峰插天，杆被繁茂，满山葱郁。进入景区，您可先乘缆车直达山顶，上庙主峰海拔1437.7米，真武庙建在山顶处，庙内供着道大神真武大帝和太极宗师张三丰。北顶老爷顶，南顶奶奶顶，中间有一天桥连接。置身山顶，极目远望，遍山水云水，如入仙境，真是“神在庙中坐，庙在云中行”。

　　2. 京娘湖

　　京娘湖位于河北武安市西北部，距邯郸约60公里，现为AAAA级风景区。因宋太祖赵匡胤千里送京娘的故事发生在这一带，故得此名。京娘湖亦称口上水库，位于武安市西北部山区的口上村北，距武安城30公里，现凭借其中山川水色开辟成为旅游风景区和避暑胜地。

　　这里层峦叠嶂，川谷深幽，其风景各具特色。有的为人工造就，气魄雄伟，巧夺天工；有的受自然造化千姿百态，栩栩如生；有的同神话故事和历史故事相交融，赋情于景，使人触景生情。据史料记载赵匡胤千里送京娘的故事就发生在这里。

　　此外，京娘湖水库大坝，大坝横阻于门道川与常社川入口处。为浆砌石重力坝，高81米，长185米，坝顶宽10.5米，水库容量3200万立方米，在溢流段上建有交通桥。一坝雄踞，宛如银壁，雄伟壮观。还有京娘峡，原名三层门，后因此处所传赵匡胤千里送京娘的故事而改称现名。这里峭壁高悬，若乘舟入谷，仰望蓝天一线，俯视碧水一带，大有“峰与天关接，舟从地窟行“之感。

　　3. 天乳山

　　美丽的天乳山位于武安市活水白云川井峪和宅清沟村之间，距离武安25多公里，该山雄伟壮丽，钟乳满山，森林茂密， 天下奇景，这里的钟乳大约在一亿万千万年左右，形成了独特的钟乳奇观，这些钟乳石在人迹罕至的深山陡崖上，发现了大-片裸露在外的钟乳石，全国少有。它们漫山遍野，成群成堆，形状各异，有的像佛，有的像人，有的似动物，有的似植物，天然形成，巧夺天工，从山脚至山顶分成三层，一层比一层精彩。

　　（2）京娘湖的实习

　　10月20号早上7点，在*****等老师的带领下我们前往武安京娘湖进行实习。沿途观察到京娘湖的岩性和节理裂隙，层理等地质结构 ，并注意到沿途山脚下有大量的坡积物。

　　1.京娘湖附近的主要岩性

　　系震旦长城群大红峪组:为本次实习见到的最古老的地层。岩性为紫红或粉红色中厚层中粗粒石英砂岩及长石英砂岩，含铁质及海绿石。层面清楚，交错层里和波痕发育，与上覆寒武系地层为假整合接触，平均厚度为18m。

　　2.节理裂隙

　　在京娘湖地区的道路两边垂直的峭壁上，可以看到由于岩石上部拉应力作用，产生的节理裂隙，裂隙有大有小，有些相互交错。

　　节理裂隙是断裂构造的一类，指岩石裂开而裂面两侧无明显相对位移者（与有明显位移的断层相对）。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。

　　以节理与岩层的产状要素的关系而划分为四种节理：

　　走向节理：节理的走向与岩层的走向一致或大体一致。

　　倾向节理：节理的走向大致与岩层的走向垂直，即与岩层的倾向一致。

　　斜向节理：节理的走向与岩层的走向既非平行，亦非垂直，而是斜交。顺层节理：节理面大致平行于岩层层面。

　　3.沉积岩层理构造及层面构造：

　　在道路两边随处可见由沉积岩形成的层理结构，层理分明，大部分有一定的倾斜度。层理是沉积岩在形成过程中，由于沉积环境的改变所引起的沉积物质的成分，颗粒大小、形状或颜色在垂直方向发生变化而显示成层的现象。层理是沉积岩中最重要的一种构造特征，是沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的最主要标志。

　　水平层理：是由平直且与层面平行的一系列细层组成的层理。它是在比较稳定的水动力条件下（如河流的堤岸带、闭塞海湾、海和湖的深水带），从悬浮或溶液中缓慢沉积而成的。

　　单斜层理：是由一系列与层面斜交的细层组成的层理。细层的层理向同一方向倾斜并大致平行。它与上下层面斜交，上下层面互相平行。它是由单向水流所造成的，多见于河床或滨海三角洲沉积中。

　　交错层理：是由多组不同方向的斜层理互相交错重叠而成的，是由水流的运动方向频繁发生变化所造成的，多见于河流沉积层中。

　　层面构造：指岩层层面上由于水流、风、生物活动等留下的痕迹，如波痕、泥裂、雨痕、流痕等。

　　4.河流地质作用

　　在去京娘湖的路上可见道路多数沿着河流方向而建，在路上随处可见河床中的由于搬运作用形成的较为大小均匀的鹅卵石，不过有的已经干涸，有的断断续续有些娟娟溪流。

　　河流地质作用分为侵蚀作用、搬运作用和沉积作用。河流沉积作用主要发生在河流入海、入湖和支流入干流处，或在河流的中下游，以及河曲的凸岸。但大部分都沉积在海洋和湖泊里。河谷沉积只占搬运物质的少部分，而且多是暂时性沉积，很容易被再次侵蚀和搬运。

　　①侵蚀作用：河流的侵蚀作用包括机械侵蚀和化学侵蚀两种。河流侵蚀一方面向下冲刷切割河床，称为下蚀作用。另一方面，河水以自身动力以及挟带的砂石对河床两侧的谷坡进行破坏的作用称为侧向侵蚀，而河流化学侵蚀只是在可溶岩地区比较明显，没有机械侵蚀那么普遍。

　　②搬运作用：河水在流动过程中，搬运着河流自身侵蚀的和谷坡上崩塌、冲刷下来的物质。其中，大部分是机械碎屑物，少部分为溶解于水中的各种化合物。前者称为机械搬运，后者称为化学搬运。河流机械搬运量与河流的流量、流速有关，还与流域内自然地理――地质条件有关。

　　③沉积作用：当河床的坡度减小，或搬运物质增加，而引起流速变慢时，则使河流的搬运能力降低，河水挟带的碎屑物便逐渐沉积下来，形成层状的冲积物，称为沉积作用。

　　（3）古武当山地区实习

　　我们实习的第一站来到古武当山地区，我们看到的岩层属于震旦纪的阜平群，为邯郸地区最古老地层，也是本次实习见到的最古老的地层，岩性为具有片麻状构造或条带状构造，有鳞片粒状变晶的变质岩片麻岩，它主要由长石、石英和各种暗色矿物（云母、角闪石、辉石等）组成。根据岩石的物质成分可分为富铝片麻岩、斜长片麻岩、碱长（二长）片麻岩和钙质片麻岩等。还可依所含矿物种类进一步分为角闪石斜长片麻岩、石榴子石斜长片麻岩、黑云母斜长片麻岩等。其原岩类型比较复杂，可以是正常沉积岩（粘土岩、粉砂岩等），也可以是火山岩、火山碎屑岩或各种侵入岩。在一定的温度和压力条件下，可由区域变质作用或接触变质作用形成。

　　（4）天乳山实习

　　本次实习的第二站来到美丽的天乳山，在这里认识和了解这里的岩性和相关的地质构造，在爬山的过程中，在山下随处可见大面积的石英状砂岩和层理结构，等到山腰上的平台上后出现了寒武纪馒头组的紫红色页岩，崮山组的竹叶状灰岩；沿途可以看到褶皱构造，路边岩石的溶蚀沟槽等现象。等爬到牙口后我们下山休息时，在休息的地方的石块砌的墙体上可以看到毛庄组的豹皮灰岩，等休息完毕后，下午1:30我们继续向上爬，这时会看到大面积的张夏组的鲕粒灰岩，页岩等岩石以及由于岩溶作用形成的小型溶洞和罕见的裸露在外的钟乳石，甚至还可有水滴不断从岩壁上滴落。

　　1．天乳山的主要岩性

　　震旦纪长城群中大红峪组：为莲花洞地区的天乳山最古老的地层。岩性为紫红或粉红色中厚层中粗粒石英砂岩及长石砂岩，含铁质及海绿石。层面清楚，交错层理。

　　寒武系下统馒头组：上部泥岩；下部薄层泥质灰岩与微晶白云岩互层，含燧石结核； 毛庄组：主要为紫、暗紫色泥岩，顶部及中部夹有薄层鲕状灰岩及中厚层状含泥质白云岩。

　　寒武系中统徐庄组：上部泥岩夹钙质粉砂岩，含砂碎屑灰岩；中下部含绢云母泥岩，夹海绿石石英砂岩、含砂泥灰岩。

　　寒武系中统张夏组：上中部厚、中厚层鲕状灰岩，豆状灰岩夹厚层灰岩；下部厚层花斑灰岩，底部薄板状泥质条带灰岩夹泥灰岩。

　　寒武系上统崮山组：下、中部薄板状，中厚层灰岩夹泥岩，竹叶状灰岩，泥质条带灰岩和鲕状灰岩；上部厚层泥质条带灰岩；顶部中厚层灰岩夹泥岩。

　　2.看到的岩石

　　① 鲕状灰岩，又称鲕粒灰岩，是一种以鲕粒为主要组分的石灰岩，它是一种良好的储油岩.它是兼具化学和机械成因的石灰岩，形成于碳酸钙处于过饱和状态的海、湖波浪活动地带或潮汐通道水流活动地带。

　　其成因为波浪和潮汐的作用引起水介质的搅动，每搅动一次，生物碎屑、球粒、内碎屑、陆源碎屑等便处于悬浮状态，同时促使二氧化碳从水体中逸出，过饱和的碳酸钙（文石针）围绕碎屑颗粒沉淀一圈包壳，这样周而复始的搅动，便形成具有一圈圈同心纹包壳的鲕粒。当鲕粒达到一定大小，其质量超过波浪、水流搅动的能量，便堆积在海底，不再被搅动，并为亮晶方解石胶结，形成亮晶鲕粒灰岩，若鲕粒被带到低能环境，则形成泥晶鲕粒灰岩。

　　② 竹叶状灰岩，石灰岩的一种，其特点为截面有砾石呈竹叶状。在我国华北地台上寒武统崮山组曾出现过大量的竹叶状灰岩现象。

　　属寒武系碳酸盐类的沉积岩。它的形成是由碎石集散于海里，经海水长年冲击、侵蚀，慢慢变成类似橄榄状碎石块，一般长0．3cm～10cm，后又经地壳运动、沧海变迁，渐渐被一种钙质胶接、粘合、挤压在一起。沧海变为陆地后，这些合成石块在地壳的变化中露出地面，受雨水冲刷、风化等外力作用而变成今天的模样。

　　其成因为在正常的浅水海洋中形成的薄层石灰岩，在其刚形成后不久，有的可能尚处于半固结状态，被强烈的水动力破碎，搬运和磨蚀，并在搬运不太远的地方，在水动力条件相对较弱的环境下堆积下来，再经成岩作用，从而形成竹叶状灰岩。

　　③ 紫红色页岩，一种含铁元素的页岩，是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。页岩形成于静水的环境中，泥沙经过长时间的沉积，所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带，在海洋大陆架中也有页岩的形成，页岩中也经常包含有古代动植物的化石。有时也有动物的足迹化石，甚至古代雨滴的痕迹都可能在页岩中保存下来。

　　④ 豹皮灰岩，是一种具黄色、褐红色不规则斑纹的石灰岩，貌似豹皮，故名豹皮灰岩。通常基质部分为隐晶质方解石或微晶方解石，斑纹部分含有较多的白云石。它是石灰岩在成岩过程中发生白云石化而成的`，白云石化作用常选择石灰岩中渗透性较好含颗粒的条带或斑块进行。此种灰岩在中国寒武纪、奥陶纪地层中常见。一般认为豹皮灰岩是经韧性剪切作用的灰岩形成的钙质糜棱岩。

　　3.天乳山的断裂构造

　　在地质构造运动的过程中，岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂，使岩层连续性遭到破坏的现象称为断裂。基本类型是节理和断层。

　　① 节理裂隙：

　　岩层发生了裂开但两盘岩石没有发生明显的相对位移的断裂变动。按其形成的力学性质，节理可分为张节理和剪切节理和劈理。节理常成组出现。在天乳的山顶上可见许多节理裂隙

　　② 断层：

　　如果断裂两侧的岩石已发生了明显的相对位移，则称断层。

　　4.天乳山的褶皱构造：

　　在牙口向远处看可见地层走势倾向东南，呈现明显的褶皱结构。

　　褶皱结构： 在地质构造运动的过程中，岩层在侧向压力作用下发生弯曲，但仍保持连续性和完整性，这种地质构造形态叫褶皱。褶皱中单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲o两侧相背倾斜o称为背形r褶皱面向下弯曲o两侧相向倾斜o称为向形。如组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚o则较老岩层位於核心的褶皱称为背斜r较新岩层位於核心的褶皱称为向斜。正常情况下o背斜呈背形o向斜呈向形o是褶皱的两种基本形式。单个褶皱大者可延伸数十公里o小者可见於手标本或在显微镜下才能见到。

　　5.天乳山的岩溶作用

　　①岩溶地貌

　　岩溶地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。除溶蚀作用以外，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。

　　②地下岩溶形成

　　溶洞都分布在石灰岩组成的山地中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙；溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳。洞顶的水在慢慢向下渗漏时，水中的碳酸氢钙发生上述反应，有的沉积在洞顶，有的沉积在洞底，日久天长洞顶的形成钟乳石（钟乳石又称石钟乳，是指碳酸盐岩地区洞穴内在漫长地质历史中和特定地质条件下形成的石钟乳、石笋、石柱等不同形态碳酸钙沉淀物的总称，它的形成往往需要上万年或几十万年时间。由于形成时间漫长，钟乳石对远古地质考察有着重要的研究价值），洞底的形成石笋，当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱。

　　石钟乳是一种呈倒锥状的岩溶堆积物，大的可达数米，小的只有几厘米，主要是岩溶水沿着溶洞顶部细小的裂隙渗出并在滴水处不断沉淀产生的。它紧紧与洞顶相连，不断向洞底延伸。

　　石笋是由洞底向上伸展的岩溶堆积物，主要是岩溶水滴滴落到洞底并不断沉积的产物，它与石钟乳相对生长，一般呈笋状、塔状和锥状。

　　石钟乳和石笋的横剖面都具有同心圆结构。

　　③岩溶地貌形成的主要条件

　　1.可溶性岩石

　　可溶性岩石是岩溶地貌形成的根本条件，我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛，最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下，在地表和地下形成了各种奇异的岩溶景观。

　　2.岩石透水性

　　岩石具有一定的孔隙和裂隙，它们是活动水下渗的主要渠道。岩石裂隙越大，岩石的透水性越强，岩溶作用越明显。在溶洞中，岩溶作用愈强，溶洞越大，地下管道越多，岩溶地貌发育越完整，并且形成一个不断扩大的循网。

　　（5）书写实习报告

　　下午4：00下山，坐车回校后根据自己所见的和自己从课堂学的知识，仔细分析了沉积岩、变质岩等岩石各种结构、构造特征，以及实习地点的地质构造、河流地貌、岩溶地质作用等各种地质地貌，并将照片和自己的笔记逐一对应，通过上网搜查资料，查各种文献，把实习报告写完。

　　四、实习总结：

　　1.通过此次一天的实习，我们学到了很多课堂学不到的知识，巩固了课堂学到的对岩石岩性，地质构造等的认识和了解，自己受益匪浅。

　　2.这次野外实习我们沿途欣赏了秀丽湖光山色，自己也是第一次体验了登山的乐趣，虽然很累，但看到如此的美丽的自然景色和实习后的成果，心里还是非常开心。

　　3.本次实习，不仅是将课堂学到的知识加以应用和巩固，也是进一步培养我们的观察能力，学习并把掌握野外地质地貌考察的一些基本研究方法。我相信这对以后的工作有很大的帮助。