工程地質(zhì)

1、1.1實(shí)習(xí)準(zhǔn)備實(shí)習(xí)準(zhǔn)備6月7日至6月9日為實(shí)習(xí)時間，6月3日下午為實(shí)習(xí)動員，下午借實(shí)習(xí)工具、領(lǐng)實(shí)習(xí)日志、分組，為野外實(shí)習(xí)做好準(zhǔn)備。端放假結(jié)束回來后，7號早上開始了野外實(shí)習(xí)。其中6月7日實(shí)習(xí)地點(diǎn)為八公山地質(zhì)公園、鳳臺淮河大橋和茅仙洞，6月8日舜耕山，6月9日實(shí)習(xí)地點(diǎn)為羅山。參加人員有土木建筑學(xué)院09級1~5班的同學(xué)，以及地球與環(huán)境學(xué)院的幾位指導(dǎo)老師。1.2實(shí)習(xí)地區(qū)地質(zhì)概況實(shí)習(xí)地區(qū)地質(zhì)概況實(shí)習(xí)區(qū)主要位于淮南市境內(nèi)，恰好在我國南北地理、地質(zhì)分

2、界線上。其地質(zhì)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(nèi)外，引起國內(nèi)外地質(zhì)界的重視。因而地質(zhì)研究程度較高，資料也很豐富，為認(rèn)識實(shí)習(xí)提供了良好的條件。市內(nèi)總面積2121平方公里，人口180萬?；春幼晕飨驏|橫貫市內(nèi)。淮河以南為丘陵山區(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(shí)習(xí)計劃與安排實(shí)習(xí)計劃與安排此次實(shí)習(xí)的野外實(shí)習(xí)部分分為三天。第一天為八公山地質(zhì)公園、鳳臺淮河大橋和茅仙洞主要認(rèn)識淮南地區(qū)寒武紀(jì)地層，以及淮南地區(qū)的古生物化石，古生物遺跡化石，地質(zhì)環(huán)境破壞和河流的地質(zhì)作用。第二天舜耕山和洞山，主要認(rèn)識沉積巖，和沉積構(gòu)造，練習(xí)地質(zhì)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(chǎn)出層位，認(rèn)識疊層石，了解寒武紀(jì)前的生物特征；觀察太古界和上元古界之間的不整合；認(rèn)識

4、巖石風(fēng)化剖面，了解土壤的形成。2實(shí)習(xí)內(nèi)容與分析實(shí)習(xí)內(nèi)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(guān)。它們隨著區(qū)域、地質(zhì)時代的不同有規(guī)律地分布。在巖石圈范圍內(nèi)，巖漿巖、變質(zhì)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(nèi)，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(jī)巖、硅質(zhì)巖、鐵質(zhì)巖、鋁質(zhì)巖及鹽類僅占

5、很少比例。淮南地區(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(zhì)巖，在三天的實(shí)習(xí)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(cè)可以見到出露的震旦系地層，為嚴(yán)重風(fēng)化的花崗巖。在野外，由于條件有限，所以快速準(zhǔn)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(jī)質(zhì)等，故多呈深色至深灰、藍(lán)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(zhì)白云巖上場有很多縱橫交叉的刀砍狀溶溝，此標(biāo)志常作為野外識別灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)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。其中鮞粒灰?guī)r為鮞狀結(jié)構(gòu)，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(gòu)造，直徑小于2mm，形狀如魚卵。泥質(zhì)，孔隙式膠結(jié)為主，次為接觸式基質(zhì)含量少，主要為泥質(zhì)，粉砂。單斜層理發(fā)育，上部見波狀層理。向上為細(xì)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(fēng)化能力較強(qiáng)，表面無水溶蝕痕跡，除鈣質(zhì)膠結(jié)者外，滴酸無反應(yīng)。更重要的是經(jīng)常使用手中的放大鏡，從結(jié)構(gòu)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(chǎn)狀，它是描述巖層空間展布狀態(tài)，分析巖層形變和研究構(gòu)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(fēng)化面當(dāng)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?biāo)笖?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(zhuǎn)羅盤底

9、部手柄，讓垂直水準(zhǔn)器氣泡居中，讀出白色短線標(biāo)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(chǎn)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(fēng)化作用的影響。羅山南側(cè)山余家村北小山崗上，有一個完整的風(fēng)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(jié)成塊狀，垂直節(jié)理發(fā)育，厚1

10、0—50cm。半風(fēng)化層:土黃色，暗色礦物已風(fēng)化，巖石結(jié)構(gòu)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(fēng)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(jìn)一步被水解，形成鋁土礦，褐鐵礦等礦產(chǎn)，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(fēng)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(fēng)化作用可以形成許多有用礦產(chǎn)，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(zhì)歷程。1cm厚的粘土層的形成可能需要成千上萬年，但一陣風(fēng)，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(hù)環(huán)境，保護(hù)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(fēng)化面常常當(dāng)作不整合或假整合的標(biāo)志，它們代表巖層由沉積轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)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(jié)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(jīng)歷了志留紀(jì)，泥盆紀(jì)，早石炭世的長期侵蝕風(fēng)化的產(chǎn)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