水利水電工程專業大學生地質實習報告

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水利水電工程專業大學生地質實習報告

一、前言

1、目的和任務

本次實習的目的主要是爲了瞭解巖性及其構造、去武安的沿途出現的地質構造、河流地貌、岩溶地質作用、沉積岩構造等,同時也是爲了更好地與書本上的內容結合,加深對一些地質構造的認識與理解,爲將來的工程工作打下良好的基礎。

2、時間、地點與路線安排

10月31日早八點—————————室內的講解及分配實習任務

11月1日早七點—————————水電學院——古武當山

11月2日早七點—————————水電學院——京娘湖

11月3日早七點—————————武安活水村西—蓮花洞

11月4日早八點—————————進行內業的實習報告的書寫

3、實習隊伍的組成

由老師及幾位輔導員帶隊講解,以班級爲單位,共同完成地質實習任務。

二、實習區概況

地形地貌

區域位於太行山東麓南段,西連太行山地,東接華北平原,爲太行山與華北平原過渡帶。西部、西北部和中部鼓山爲陡峻的斷塊山地,山巒起伏,向東逐漸過渡爲丘陵、平原。總的地勢是西北、西部高,東南、東部低。

一地理位置及地理位置及交通概況

1、古武當山

古武當山位於河北武安市西北處,距邯鄲市70公里,是一座道教歷史名山。山頂一唐代古碑上記載有“古武當山”字樣,經專家考證認定是久爲國內道教界尋找的著名的北方武當山,其歷史早於國內其他武當山。

古武當山自然風光秀美,文物古蹟衆多,山勢奇特,五峯相望,頂頂有廟,峯峯插天,杆被繁茂,滿山蔥鬱。進入景區,您可先乘纜車直達山頂,上廟主峯海拔1437.7米,真武廟建在山頂處,廟內供着道大神真武大帝和太極宗師張三丰。北頂老爺頂,南頂奶奶頂,中間有一天橋連接。置身山頂,極目遠望,遍山水雲水,如入仙境,真是“神在廟中坐,廟在雲中行”。

2、京娘湖

京娘湖位於河北武安市西北部,距邯鄲約60公里,現爲AAAA級風景區。因宋太祖趙匡胤千里送京孃的故事發生在這一帶,故得此名。京娘湖亦稱口上水庫,位於武安市西北部山區的口上村北,距武安城30公里,現憑藉其中山川水色開闢成爲旅遊風景區和避暑勝地。

這裏層巒疊嶂,川穀深幽,其風景各具特色。有的爲人工造就,氣魄雄偉,巧奪天工;有的受自然造化千姿百態,栩栩如生;有的同神話故事和歷史故事相交融,賦情於景,使人觸景生情。據史料記載趙匡胤千里送京孃的故事就發生在這裏。

此外,京娘湖水庫大壩,大壩橫阻於門道川與常社川入口處。爲漿砌石重力壩,高81米,長185米,壩頂寬10.5米,水庫容量3200萬立方米,在溢流段上建有交通橋。一壩雄踞,宛如銀壁,雄偉壯觀。還有京娘峽,原名三層門,後因此處所傳趙匡胤千里送京孃的故事而改稱現名。這裏峭壁高懸,若乘舟入谷,仰望藍天一線,俯視碧水一帶,大有“峯與天關接,舟從地窟行“之感。

3、蓮花洞

蓮花洞位於東太行山武安活水村向南,是著名的風景旅遊區,這裏的岩石以石灰岩爲主,加上降雨量比較豐富,形成了奇特的喀斯特的地貌。已開發出長約300多米的水旱二洞,旱洞有億萬年形成的鐘石乳、石竹、石筍、石花、石幔、石瀑布,琳琅滿目,包羅萬象。水洞之內一汪甘泉清澈見底,汩汩不絕。登山的過程回看到溶洞,山上裸露的灰巖面上可見到溶蝕的溝槽,洞內可見石鐘乳,石柱,在山頂可看到竹葉狀灰石、鮞粒灰巖,在山下又有地下暗河。

三、地層巖性

古武當山

地層自老致新依次爲震旦系、寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、第三系、第四系。其中震旦系、三疊系地層分佈面積小,出露不全。石炭系、二疊系、第三系地層多被第四系地層覆蓋,只有零星露頭出露。其他各時代地層出露良好。

京娘湖附近的主要巖性

長城系大紅峪組:爲本地區最古老的地層。巖性爲紫紅或粉紅色中厚層中粗粒石英砂岩及長石英砂岩,含鐵質及海綠石。層面清楚,交錯層裏和波痕發育,與上覆寒武系地層爲假整合接觸,平均厚度爲18m。

蓮花洞附近主要巖性:

火成岩(閃長玢岩):閃長玢岩屬中性淺成巖,主要礦物成分爲斜長石、角閃石,次要礦物爲黑雲母、黑雲母、輝石及石英。呈斑狀結構,斑晶以斜長石和角閃石爲主。常爲灰色,如有次生變化,則多爲灰綠色,塊狀構造。常以岩脈或在閃長巖體邊部產出。

沉積岩:長城系大紅峪組:爲本地區最古老的地層。巖性爲紫紅或粉紅色中厚層中粗粒石英砂岩及長石砂岩,含鐵質和海綠石。層面清楚,交錯層裏和波痕發育,與上覆寒武系地層爲加整合接觸,平均厚度爲18米。我們在去蓮花洞的路上可以看到震旦砂岩與寒武砂岩假整合接觸。

四、岩石

能夠看到的岩石:閃長玢岩、矽卡巖、閃長巖、片麻岩、正長巖、頁岩、泥岩。

1、閃長玢岩是中性淺成巖,其礦物成分與深成岩閃長巖相同。主要礦物爲中性斜長石和普通角閃石。具明顯斑狀結構,其斑晶多爲斜長石和普通角閃石,偶見黑雲母。岩石整體顏色多爲灰及灰綠色,塊狀構造。常呈岩脈產狀,或爲閃長巖體邊部產出。

2、閃長巖爲中性深成岩的代表岩石,也是花崗石石材中主要岩石類型之一。其化學成分介於酸性、基性巖之間。

3、片麻岩(變質岩)一般具片麻狀構造,中粗粒鱗片粒狀變晶結構。主要由長石、石英和各種暗色礦物(雲母、角閃石、輝石等)組成。根據岩石的物質成分可分爲富鋁片麻岩、斜長片麻岩、鹼長(二長)片麻岩和鈣質片麻岩等。還可依所含礦物種類進一步分爲角閃石斜長片麻岩、石榴子石斜長片麻岩、黑雲母斜長片麻岩等。其原巖類型比較複雜,可以是正常沉積岩(粘土巖、粉砂岩等),也可以是火山岩、火山碎屑岩或各種侵入岩。在一定的溫度和壓力條件下,可由區域變質作用或接觸變質作用形成。

4、頁岩是由粘土脫水膠結而成,大部分有明顯的薄層理,能沿層理分成薄片,這種特徵也稱作頁理,風化後多成碎片狀或泥土狀。成分複雜,除粘土礦物(如高嶺石、蒙脫石、水雲母、拜來石等)外,還含有許多碎屑礦物(如石英、長石、雲母等)和自生礦物(如鐵、鋁、錳的氧化物與氫氧化物等)。具頁狀或薄片狀層理。

5、石英石英是一種物理性質和化學性質均十分穩定的礦產資源,晶體屬三方晶系的氧化物礦物,即低溫石英(a—石英),是石英族礦物中分佈最廣的一個礦物種。廣義的石英還包括高溫石英(b—石英)。石英塊又名硅石,主要是生產石英砂(又稱硅砂)的原料,也是石英耐火材料和燒製硅鐵的.原料。

五、地質構造

(1)斷裂構造

在地質構造運動的過程中,岩石因所受應力強度超過自身強度而發生破裂,使岩層連續性遭到破壞的現象稱爲斷裂。基本類型是節理和斷層。

①節理裂隙:

岩層發生了裂開但兩盤岩石沒有發生明顯的相對位移的斷裂變動。按其形成的力學性質,節理可分爲張節理和剪切節理和劈理。節理常成組出現,如“X”—形的共軛節理。在京娘湖南側、漳河北岸,可見到不同形狀的節理構造。構造

理是各種裂隙中分佈最廣泛的裂隙,所有大型水電工程都會遇到。

②斷層:

如果斷裂兩側的岩石已發生了明顯的相對位移,則稱斷層。

(2)褶皺構造:

在地質構造運動的過程中,岩層在側向壓力作用下發生彎曲,但仍保持連續性和完整性,這種地質構造形態叫褶皺。褶皺中單個的彎曲也稱褶曲。褶皺的面向上彎曲﹐兩側相背傾斜﹐稱爲背形﹔褶皺面向下彎曲﹐兩側相向傾斜﹐稱爲向形。如組成褶皺的各岩層間的時代順序清楚﹐則較老岩層位於核心的褶皺稱爲背斜﹔較新岩層位於核心的褶皺稱爲向斜。正常情況下﹐背斜呈背形﹐向斜呈向形﹐是褶皺的兩種基本形式。單個褶皺大者可延伸數十公里﹐小者可見於手標本或在顯微鏡下才能見到。

向斜與背斜

(3)沉積岩層理構造及層面構造:(京娘湖)

層理是沉積岩在形成過程中,由於沉積環境的改變所引起的沉積物質的成分,顆粒大小、形狀或顏色在垂直方向發生變化而顯示成層的現象。層理是沉積岩中最重要的一種構造特徵,是沉積岩區別於岩漿岩和變質岩的最主要標誌。

水平層理:是由平直且與層面平行的一系列細層組成的層理。它是在比較穩定的水動力條件下(如河流的堤岸帶、閉塞海灣、海和湖的深水帶),從懸浮或溶液中緩慢沉積而成的。

單斜層理:是由一系列與層面斜交的細層組成的層理。細層的層理向同一方向傾斜並大致平行。它與上下層面斜交,上下層面互相平行。它是由單向水流所造成的,多見於河牀或濱海三角洲沉積中。

交錯層理:是由多組不同方向的斜層理互相交錯重疊而成的,是由水流的運動方向頻繁發生變化所造成的,多見於河流沉積層中。

層面構造:指岩層層面上由於水流、風、生物活動等留下的痕跡,如波痕、泥裂、雨痕、流痕等。

六、岩漿作用

岩漿岩是由岩漿凝結形成的岩石,約佔地殼總體積的65%。岩漿是在地殼深處或上地幔天然形成的、富含揮發組分的高溫粘稠的硅酸鹽熔漿流體,是形成各種岩漿岩和岩漿礦牀的母體。岩漿的發生、運移、聚集、變化及冷凝成巖的全部過程,稱爲岩漿作用。

岩漿作用主要有兩種方式:

1、岩漿侵入活動→侵入岩。岩漿岩主要有侵入和噴出兩種產出情況。侵入在地殼一定深度上的岩漿經緩慢冷卻而形成的岩石,稱爲侵入岩。

2、火山活動或噴出活動→噴出巖(火山岩)

在岩漿從上地幔或地殼深處沿着一定的通道上升到地殼形成侵入岩或噴出到地表形成噴出巖的過程中,由於溫度、壓力等物理化學條件的改變,岩漿的性質、化學成分、礦物成分也隨之不斷地變化,因此,在自然界中形成的岩漿岩是多種多樣、千變萬化的,如基性巖、中性巖、酸性巖,還有鹼性岩、碳酸鹽巖等巖類,也充分說明了岩漿成分的複雜

多樣性。

根據產狀,也就是根據岩石侵入到地下還是噴出到地表,岩漿岩又可以分爲侵入岩和噴出巖。侵入岩根據形成深度的不同,又細分爲深成岩和淺成巖。每個大類的侵入岩和噴出巖在化學成分上是一致的,但是由於形成環境不同,它們的結構和構造有明顯的差別。深成岩位於地下深處,岩漿冷凝速度慢,岩石多爲全晶質、礦物結晶顆粒也比較大,常常形成大的斑晶;淺成巖靠近地表,常具細粒結構和斑狀結構;而噴出巖由於冷凝速度快,礦物來不及結晶,常形成隱晶質和玻璃質的岩石。

七、河流地質作用

河流地質作用分爲侵蝕作用、搬運作用和沉積作用。

河流沉積作用主要發生在河流入海、入湖和支流入幹流處,或在河流的中下游,以及河曲的凸岸。但大部分都沉積在海洋和湖泊裏。河谷沉積只佔搬運物質的少部分,而且多是暫時性沉積,很容易被再次侵蝕和搬運。

①侵蝕作用:河流的侵蝕作用包括機械侵蝕和化學侵蝕兩種。河流侵蝕一方面向下沖刷切割河牀,稱爲下蝕作用。另一方面,河水以自身動力以及挾帶的砂石對河牀兩側的谷坡進行破壞的作用稱爲側向侵蝕,而河流化學侵蝕只是在可溶岩地區比較明顯,沒有機械侵蝕那麼普遍。

②搬運作用:河水在流動過程中,搬運着河流自身侵蝕的和谷坡上崩塌、沖刷下來的物質。其中,大部分是機械碎屑物,少部分爲溶解於水中的各種化合物。前者稱爲機械搬運,後者稱爲化學搬運。河流機械搬運量與河流的流量、流速有關,還與流域內自然地理——地質條件有關。

③沉積作用:當河牀的坡度減小,或搬運物質增加,而引起流速變慢時,則使河流的搬運能力降低,河水挾帶的碎屑物便逐漸沉積下來,形成層狀的沖積物,稱爲沉積作用。

八、礦產資源

武安市資源豐富,礦產5大類、23個礦種。其中煤炭總儲量23億噸、石灰岩總量達70多億噸。沿途乘車可見到許多水泥廠依山而建。

九、結束語

通過這次實習,使我在諸多地質構造性質方面有了更深層次的瞭解。

沿途我們見到了許多地質構造,撿了許多卵石。

實習的日子我們雖然有些累,但收穫了大學的課堂裏沒有的許多東西,不僅學到了地質方面的許許多多的知識,也學到了爲人處世的許多道理與方法,學會了怎樣學習,也學會了把書本的知識與實際結合,在未來的日子裏我會繼續關心地質情況,繼續學習,爲將來的工作打下良好的基礎。

爲期一週的實習很快過去了,在老師的耐心講解下我們學到了很多,基本的認識並能清晰判斷以地質構造,相信在以後的學習工作中都會對我大有幫助。