第一篇:即墨馬山國家地質保護區(qū)實習
土木工程學院
工程地質實習報告書
專
業(yè):工民建
班
級:
姓
名:
學
號:
指導教師:
2012年月13
日
工程地質實習報告 第1章
緒言
1.1實習時間及地點:
時間:2012年10月13日
星期六
早7:40-12:00
地點:即墨馬山國家自然保護區(qū) 1.2目的:
熟悉常見礦物的化學成分、形狀、顏色等各種形態(tài)特征和其描述方法;了解礦物各種物理性質之間的相互關系;學會肉眼鑒定巖漿巖、沉積巖與變質巖的基本方法;熟悉各種地質構造現(xiàn)象的一般特征;學會觀察與認識典型地質構造的基本方法;掌握一些常見地質構造的基本特征。1.3要求:
(1)按時出勤。上車前點名,返校前點名。
(2)進入公園不準吸煙。注意保護地質遺跡,不亂攀爬和敲擊。離保護對象有一定距離。聽從教室和公園管理人員安排。
(3)仔細觀察,勤記錄,多思考。帶上相機拍照記錄。1.4實習內容:
1.4.1 認識即墨馬山國家級自然保護區(qū)出露的地質構造現(xiàn)象、地層及分布的特點,巖石種類,地層的接觸關系、厚度等,野外識別三大類巖石;
1.4.2 野外識別褶皺、斷裂等主要地質構造現(xiàn)象,分析地質歷史演變的規(guī)律及巖體的工程地質性質; 1.4.3能過觀察地質現(xiàn)象理解地殼運動及地質作用的含義;
1.4.4了解地質構造、巖石種類等對工程地質的影響及處理措施。1.5人員組成:
土木工程學院全體學生及工程地質老師共同進行本次工程地質實習。第2章
野外實習區(qū)概況: 2.1地理位置
即墨馬山國家級自然保護區(qū)位于山東省即墨市區(qū)以西4公里處,由5個山丘組成,經長期風化剝蝕,形成了中部高,四周低,呈一凸起山頂渾圓的丘陵地帶,面積約800公頃,1993年11月正式通過專家評審,1994年4月國務院正式批準即墨市馬山保護區(qū)為國家級自然保護區(qū),主要保護對象是淺剖面火山巖柱狀節(jié)理石柱群、硅化木及古生物化石等地質自然遺跡。2.2公園詳述:
馬山地質公園位于 即墨市區(qū)西郊約7公里,由4個相連的山體組成,形似馬鞍,又名“馬鞍山”。山之西南部呈柱節(jié)理狀節(jié)理,筆直挺拔,排列緊密,形似一片密林,亦稱“馬山石林”。總面積7.74平方公里,最高峰海拔233.1米。山體含有柱狀節(jié)理石柱群、硅化木群、沉積構造,接觸變質帶等豐富的地質遺跡,約為1億年前巖漿涌出地表凝固而成。地質遺跡豐富、獨特,有較高的科研和觀賞價值。地質界稱為“袖珍式地質博物館”。1993年,經山東省政府批準為省級地質自然保護區(qū)。1994年,經國務院批準為國家級自然保護區(qū)。
柱狀節(jié)理石柱群位于山之西南部,淺粗面火山巖柱狀。高26米,寬150米,單柱獨立,巍巍壯觀,是世界三大石柱群之一。可與美國的“巨人堤”、英國的“魔鬼塔”相媲美。柱狀節(jié)理群,多發(fā)育于玄武巖中,一般呈5棱或6棱柱狀。而馬山節(jié)理柱群發(fā)育于安山巖中,且呈四方形,在地質學中較為獨特。
馬山在歷史上一直為宗教圣地,道教佛教云集。山前有明代光宗皇帝賜號“慧覺禪師”,劉仙姑為“白云庵”第一代主持。明朝末年,道教“泥丸大師”李常明在山上建“玉皇殿”,山后建“圣母殿”、“無成殿”、“雪種殿”等殿宇15處。馬山民間故事多,狐仙顯靈、濟公井、將軍橋等美麗的傳說廣為流傳,香火不斷。濟公井位于山凹處,又稱“丹泉井”,泉水常年不涸,有“窟中疑滾千層浪,地底遙通一線天”。原有殿宇多毀于戰(zhàn)爭年代。1993年前后修復白云庵、玉皇殿,恢復部分宗教活動。
馬山山體植被大致可分為林木、灌叢、草甸和作物植被等四種類型。宜林地帶林木覆蓋率為50%,主要是針葉、闊葉混交林;灌木叢多由棉槐、竹子、酸棗等小灌木叢構成;草甸以山草為主的禾本科、菊科、豆科、莎草科等構成,覆蓋率達草甸區(qū)域的90%以上。第3章 巖石與構造
從巖性上討論,本區(qū)在周圍1平方公里的范圍內表現(xiàn)出安山玢巖直接覆蓋在沉積巖上,其下伏沉積巖主要為具有河湖相沉積特征的萊陽組砂巖、粉砂巖,可見典型的粒序沉積、遞變層理及交錯層理,二者接觸界限清晰,并發(fā)育有安山玢巖的原生柱狀節(jié)理。3.1巖漿巖
馬山區(qū)內的綠色安山玢巖應為一超淺成次火山巖相的中性侵入體,地下熔融的中性巖漿,于燕山晚期沿著北北東向大斷裂所派生的北西310度方向的次一級斷裂侵入到萊陽群地層中,經冷凝后,形成次火山巖侵入體,與圍巖呈侵入接觸關系,在145高地和211.1高地以東巖體超伏于萊陽群之上,局部地段具流動構造,成份結構單一。在時間上,安山玢巖的生成與白堊世大規(guī)模的火山活動同步或稍晚;在空間上主要與即墨一帶的青山群火山巖一火山碎屑巖伴生;在成份上與中性火山噴出巖相似。綠色安山玢巖巖體長軸呈310度方向展布,地貌上呈渾圓狀山丘,巖石風化后呈黃綠色,新鮮面為深灰綠色或翠綠色。綠色安山玢巖具斑狀結構,斑晶含量少,主要由板條狀斜長石、鉀長石和石英組成,巖體內部往往具有少量的氣孔和晶洞,呈圓球狀或橢球狀,晶洞內充填有方解石、冰洲石、綠泥石和沸石等次生礦物。綠色安山玢巖為一次火山巖相,超淺成侵入體,當巖體侵入定位時,由于溫度急劇下降,巖體冷凝時受巖體表面張力的作用,質點平行排列及均勻收縮而形成近直立的原生柱狀節(jié)理,此種節(jié)理均為封閉型,裂隙面平直光滑。由于區(qū)內發(fā)育兩組或三組原生垂直節(jié)理,將巖體切成四方柱或五、六方柱體,節(jié)理間距一般為60-100厘米。巖石顏色鮮艷,色澤光亮協(xié)調,質地細膩,無裂紋,硬度高,塊度大,是天然的優(yōu)質建筑工藝飾材。根據(jù)其特征,當?shù)厝∶麨椤榜R山翠玉”,又是一種優(yōu)質的工藝美術雕刻原料,曾以遠銷日本馳名。
本區(qū)列為第二的自然保護對象,是距今1.3億年形體碩大、保存完好的硅化木群落。目前在馬山發(fā)現(xiàn)且保存完整的有26處,最大的樹干長13m,平均直徑0.8m,其硅化完全,年輪十分清晰。
3.2 變質巖
變質巖是在高溫高壓和礦物質的混合作用下由一種巖石自然變質成的另一種巖石。質變可能是重結晶、紋理改變或顏色改變。
變質巖是在地球內力作用,引起的巖石構造的變化和改造產生的新巖石。這些力量包括溫度、壓力、應力的變化、化學成分。固態(tài)的巖石在地球內部的壓力和溫度作用下,發(fā)生物質成分的遷移和重結晶,形成新的礦物組合。如普通石灰石由于重結晶變成大理石。變質巖是組成地殼的主要成分,一般變質巖是在地下深處的高溫高壓下產生的,后來由于地殼運動而出露地表。
3.4硅化木
硅化木廣布于馬山周圍的沉積巖層中。據(jù)專家考證,早在一億三千萬年前的中生代,馬山地區(qū)曾為“古萊陽湖”的一部分,其上游生長著大量的古樹。而后,順流而下被擱淺在這里,地殼變動時,在高溫、高壓、斷氧的特定條件下,形成了化石。馬山硅化木分布廣,數(shù)量多,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)20多株。其木質構造,屬松柏類的南洋杉科。1992年發(fā)現(xiàn)的一株硅化木,樹干長13米,平均直徑達0.85米,硅化完全,年輪清晰,根枝疤節(jié)保存完好,這在我國沿海地區(qū)實屬罕見。化石是地層的原始記錄,通過對化石的研究,可以恢復古生物的屬種,從而進一步判斷當時的古地理、古氣候、古環(huán)境,因此極具科研價值。
硅化木也稱木化石。數(shù)億年前的樹木因種種原因被埋入地下,在地層中,樹干周圍的化學物質如二氧化硅、硫化鐵、碳酸鈣等在地下水的作用下進入到樹木內部,替換了原來的木質成分,保留了樹木的形態(tài),經過石化作用形成了木化石。因為所含的二氧化硅成分多,所以,常常稱為硅化木。這種替換作用非常精確,以致于不僅如實體現(xiàn)出外部形狀而且還體現(xiàn)出內部構造,有時甚至可以確定細胞構造。這種替換的專業(yè)詞叫“交代作用”,是指同時發(fā)生溶解作用和沉積作用從而使一種礦物取代另一種礦物的過程。硅化木的形成是硅取代木纖維的過程。硅化木也是化石的一種,它保留了古代樹木的某些特征,為我們研究古植物及古生物史和地質、氣候變化提供了線索。第4章 地質構造
馬山地層的形成為早白堊紀早期,其區(qū)域地層劃分屬萊陽群曲格莊組。其巖石類型分別由沉積巖和火山巖組成,其中蘊藏著較豐富的硅化木和獨特的安山巖柱狀節(jié)理,從而形成了一個集沉積巖、火山巖、接觸變質巖、古生物化石等多種地質現(xiàn)象為一體的綜合性地質寶庫“。由于馬山潛粗面火山巖結構構造特征,使其具有較強的抗風化能力,再加上斷裂構造等因素,在周圍沉積巖層逐漸侵蝕夷平的狀態(tài)下形成孤立殘丘地貌,使之具有山雖不高卻有拔地突起之感。該保護區(qū)地貌特征,由四個山丘組成,經長期風化剝蝕,形成了中部高,四周低,呈一凸起山頂渾圓的丘陵地形。該地已有多年的采石歷史,開挖揭露出了馬山綠色安山玢巖的柱狀節(jié)理,通過近十幾年來的開采,已經開采出數(shù)個具有筆直挺拔柱狀節(jié)理人工露頭景觀。4.1馬山石林
馬山石林是馬山國家地質地質公園比較有代表特色的地質構造。柱狀節(jié)理石林多發(fā)育于玄武巖中,一般呈六棱或五棱柱狀,而馬山石林發(fā)育于安山巖中,且呈四方形,在地質學中較為罕見。馬山除了4個相連的山包外,還另有一個小山丘,當?shù)厝肆暦Q”小土山“,在馬山國家地質公園建立之前,這座小山丘是當?shù)厝私ǚ渴系膩碓矗a石料質地優(yōu)良,當?shù)厝朔Q為”馬山石“,如今的”馬山石林“景觀,便是這個小山丘的截面。
柱狀節(jié)理石群由無數(shù)根直徑在一米左右、呈四棱、五棱或六棱柱狀的單個柱體緊密排列組成。觀之,氣勢雄偉,非常壯觀。柱體內含有許多安山巖氣孔晶洞,洞內有大量的方解石、冰洲石晶體,呈菊花瓣狀,具有極高的經濟價值、觀賞價值和科研價值。尤其安山巖中,發(fā)現(xiàn)此柱狀節(jié)理在我國尚屬首例,是世界柱狀節(jié)理石群三大奇觀之一,從規(guī)模和科研價值上,都可與世界聞名的英國玄武巖柱狀節(jié)理”巨人堤“和美國響巖體柱狀節(jié)理”魔鬼塔“相媲美。
馬山石林的形成原因是即墨地區(qū)在中生代白堊紀時火山運動強烈,以即墨城為中心形成了一個巨大的破火山口,破火山口晚期形成了許多寄生火山錐。馬山石林就是在大約一億多年前,由火山噴溢的安山巖漿冷凝收縮而成。馬山石林形成有如此好的柱狀節(jié)理,除玄武巖外,在安山巖中目前尚未見先例,實屬罕見。4.2 沉積構造
沉積構造是指沉積巖各個組成部分之間的空間分布和排列方式。它是沉積物沉積時或沉積之后,由于物理作用、化學作用及生物作用形成的。在沉積物形成過程中及沉積固結成巖之前形成的構造,叫原生構造,例如層理及層面構造;固結成巖之后形成的構造為次生構造,例如縫合線等。研究沉積巖的原生構造,可以確定沉積介質的營力及流動狀態(tài),從而有助于分析沉積環(huán)境,有的還可確定地層的頂?shù)讓有虻取3练e構造用來描述沉積巖各組成部分的這種分布與排列,是沉積作用與過程、古環(huán)境以及礦床發(fā)育的重要標志。
馬山區(qū)域內的沉積巖層屬中生代白堊紀萊陽群曲格莊組,為萊陽群的最上層部位。該組為河流相,山麓洪積相粗碎屑堆積,一般以中、粗粒砂巖、砂礫巖為主、兼有漫灘相或局部淺湖相的細碎屑沉積。區(qū)域沉積巖之沉積構造特征,屬較典型的網狀河流相沉積。大型交錯層理、槽狀交錯層理及斜層理隨處可見。在山之北坡各采石場中沿坑壁可觀察到極好的垂直剖面,如大型泄水構造、抱卷層理、大型交錯層理等。另在馬山東坡還可以同時見到向上變細和向上變粗兩種沉積層序。測量巖層產狀可以斷定,馬山地區(qū)當年有一古水流,方向為自北向南。
第5章 馬山國家自然保護區(qū)內巖層的變化
經過數(shù)萬年的地質作用,區(qū)域的巖層發(fā)生了巨大變化。據(jù)指導老師介紹,由于地殼的運動,地面逐漸隆起,并不斷發(fā)展成長,最終形成如今的山體。但由于風化作用,最上層的巖體被風化成沙土,并適合樹木生長,從而將山體牢牢的固定住。然而這種”和諧“不是長期存在的,部分樹木和沙土在風、雨水的作用下脫離山體,這樣導致巖體失去保護傘,裸露在表面是山體再次經過漫長的風化作用,又形成沙土。第六章 心得體會
為期一天的工程地質實習結束,盡管時間很短,但我們確實學到了很多課本上學不到的東西,通過實踐將課本上的知識靈活、充分的理解與應用,進一步鞏固了理論知識,增加了我對工程地質這門課程的認識。我認為學好地質學的方法很簡單,就是熟練掌握地質地貌的觀察方法,并結合地質知識描述地質地貌特征。在這次實習過程中,我們也發(fā)現(xiàn)很多地質知識方面的欠缺,通過實習,我們及時查漏補缺,鞏固知識點,對以后工作產生了積極的影響。不僅如此,這次實習極大地培養(yǎng)了我們善于觀察、積極思考的能力,增強了對地質學學習興趣。
實踐是檢驗真理的唯一方法。這次實習感觸最深的一點就是在學習過程中要以”學以致用"的態(tài)度做學問。課堂上,即使課本形象具體的闡述了理論知識或者自身對對理論知識很掌握,但真正到實踐中去體驗就會發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足,經常會被這樣那樣的問題困擾,甚至一片茫然。在實踐中尋找答案是解決問題并牢記知識點的最佳途徑。相信,這次實習過后,大家對地質學會有一個全新的認識。