搜索
工程地质实习指导书吉林建筑工程学院城建学院土木工程系2006年6月工程地质实习指导书一、实习的目的、任务本次实习是交通土建专业的实践教学环节之一。其目的在于通过在秦皇岛石门寨地区进行工程地质测绘，全面认识和了解工程地质条件，学习和掌握工程地质工作的研究思路和方法，为今后的专业学习和工作打下坚实的基础。工程地质学是以工程地质条件为研究对象，以工程地质问题的提出、分析和解决为核心，以保证工程建筑的安全、经济和正常使用为目的的工程实践过程。通过实习，了解工程地质勘察的工作方法和手段。工程地质测绘是工程地质勘察的基础工作。工程地质测绘主要任务是为了研究拟建场地的地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件及物理地质现象，对工程地质条件给予初步评价，为场址选择及勘察方案的布置提供依据。工程地质测绘应做到：(1)充分收集和利用已有资料，并综合分析，认真研究，对重要地质问题，必须经过实地校核验证：(2)中心突出，目的明确，针对与工程有关的地质问题进行地质测绘；(3)保证第一性资料准确可靠，边测绘，边整理；(4)注意点、线、面、体之间的有机联系。为了使同学们能够掌握工程地质测绘的基本程序及过程，实习拟按生产实际分为资料准备、外业测绘及资料综合整理等三个阶段进行。二、实习的基本要求（一）基础地质部分1、了解各类岩石的成因、结构构造、矿物成分和主要类型；2、通过野外路线地质调查，掌握岩石和土的成因类型、地质特征及其工程性质；3、通过野外路线地质调查，掌握地质构造基本类型及特征，地史及地质图的基本知识；4、通过野外路线地质调查，掌握地表水的地质作用，地下水的基本类型和特征。（二）地质灾害部分1、通过野外路线地质调查，了解滑坡、崩塌等重力地质作用和现象的形态特征、分析其形成条件和影响因素、防治措施等；2、通过野外路线地质调查，认识岩溶地形（石芽、溶沟和落水洞），并解释它们的形成发展过程。了解岩溶所产生的工程危害。三、实习的内容（一）绪论1、实习区的位置、交通及自然地理概况我校秦皇岛教学实习基地，位于河北省秦皇岛市北约24km的中国北方地质实习基地，隶属河北省抚宁县石门寨镇管辖。基地来往交通甚为方便，有火车及公路汽车与秦皇岛市相通。实习区地处燕山山脉东端的柳江盆地，地势西、北、东三面高；南面低逐渐过渡为沿海堆积平原，构成一个向南敞开的簸箕形地。盆地中部为大石河谷，自西北向东南方向延伸，最后流入渤海。本区地形最高点为老君顶海拔493米，最低为70米。西部、东南部地势高峻，河流切割较深，山坡陡峭为构造剥蚀地形，相对高差较大一般为170米，多属低山，坡、顶基岩裸露，濒临河谷可见有狭窄断续的基座阶地。北部、南部为剥蚀构造地形，山顶、山坡较平缓，多构成单面山和馒头状山丘，坡麓发育有坡积裙，沟谷也较发育，在其出口可见规模不大的洪积锥、扇。中部为较开阔的大石河河谷，地形平坦，河谷两侧顺河发育有三级以上内叠阶地，属堆积阶地。本区第四纪沉积物的成因类型，可见有重力堆积、残坡积、洪积和洪冲积。在构造剥蚀地形，可见有崩塌和倒石锥，其岩性为大小不等到带棱角的岩块；在剥蚀构造地形，多见有坡积、洪积和残积物，厚度不大约3~5米，坡积物多见含碎石的砂或亚砂土；洪积物可见夹有磨圆度差，大小不等的砾石、粗细砂透境体的亚粘土、亚砂土；残积物多为红色含碎石的粘性土。大石河河谷漫滩多为卵砾石，向下游粒径明显趋小，阶地可见下粗以卵砾石上细以砂、亚砂土或亚粘土的二元结构，在河谷两侧靠谷坡边缘深部，可见有淤泥质沉积。冲积物的厚度一般小于20米。本区平均降水量为680~700毫米，多集中在七、八月份，占全年降水量的65%，大石河年平均流量为5.07米3/秒，最大流量为11.8米3/秒。本区的地方工业以开采石炭二叠纪无烟煤和耐火粘土为主；并开采奥陶纪石灰岩做烧石灰和水泥的原料。在农业种植方面以小麦、玉米、高粱等为主；另外还盛产水果如：桃、杏、核桃及板栗等。柳江盆地一带由于交通方便，地形比高不大，地质条件及露岩均较好，在北戴河海滨一带可观察海岸地质现象，故本区作为工程地质教学实习基地是一个较好的地点。（二）区域地质特征1、地层本区地层属华北型。除较普遍缺失中上奥陶统至下石炭统、下中三叠统、白垩系、第三系外，就华北型地层而言，该区地层出露较全，化石较丰富，各单位地层划分标志清楚，地层特征具一定代表性。全区范围内所出露的地层有元古界的青白口群，下古生界的寒武系，下奥陶统、上古生界的中石炭统至二叠系、中生界的上三叠统至侏罗系、新生界的第四系。本区的地层顺序，地层单位的划分和各地层单位的主要特征以及它们间的接触关系，见河北省抚宁县石门寨地区综合地层柱状图。新生界第四系河床、河漫滩等松散堆积物中生界侏罗系中侏罗统蓝旗组（J2l）下侏罗统北票组（J1b）古生界二叠系上二叠统石千峰组（P2sh）上石盒子组（P2s）下二叠统下石盒子组（P1x）山西组（P1sh）石炭系上石炭统太原组（C3t）中石炭统本溪组（C2b）奥陶系下奥陶统马家沟组（O1m）亮甲山组（O1l）冶里组（O1y）寒武系上寒武统凤山组（∈3f）长山组（∈3c）崮山组（∈3g）中寒武统张夏组（∈2z）徐庄组（∈2x）毛庄组（∈2m）下寒武统馒头组（∈1m）府君山组（∈1f）上元古界青白口系景儿峪组（qj）龙山组（ql）下元古界混合花岗岩本区地层自下而上简述如下：1、元古界青白口群1）下马岭组下马岭组是区内出露最老的沉积岩地层单位，不整合于绥中花岗岩ｒ2之上，在张崖子一带发育良好，出露全。张崖子西剖面可作标中剖面。本组厚91米，主要岩性为杂色页岩（包括紫红色、蛋青色、灰黑色、黄绿色等）。下马岭组的层型剖面在北京西北昌平县境内，最早称为下马岭页岩，后又称下马岭页岩组等。其实下马岭组的岩性不都是页岩，与本区一样还有部分砂岩。区内本组地层有两个韵律构成。第一个韵律的底部是灰白色粗粒长石石英净砂岩，除最底部含少量砾石外，一般分选都很好，并见有许多海成波浪，交错层理，含海绿石，是滨海相沉积长石石英净砂岩可作玻璃原料。本组除主要在东部落近南北向分布外，在西南部的鸡冠山一带也有分布，其与绥中华岗岩的沉积接触关系在鸡冠山和张崖子西一样明显。波痕、泥裂等现象亦易见到。2）景儿峪组本组主要分布在区内的东部地区，出露的最好剖面在李庄北沟，厚约28米。岩性由粗至细，由碎屑岩至粘土岩至碳酸岩，构成一个完整的韵律。与下马岭组整和接触，与上覆下寒武统府君山组为平行不整合接触。上下界限明显。岩性标志是以其中上部分的粉红色薄层状（呈板状）的泥灰岩为主要特征。与下伏下马岭组的分层标志，则以本组底部的砂岩作为分界。此岩的特征是颜色黄褐色或带铁锈色，粒度较细（中细粒结构），含铁质及海绿石较多。关于景儿峪组、下马岭组如何划分对比，近年来有人提出新的方案，即在景儿峪组的下部划分出一个新的地层单位称龙山组或其它名称。关于龙山组的含义，有人提出以砂岩为特征，原称龙山砂岩，并认为其与下伏下马岭组存在沉积间断。这种论点遭到许多人的反对。其理由是：①景儿峪组下部的砂岩与其上的页岩及灰岩为渐变关系，并构成一个完整的沉积韵律。②景儿峪组下部的砂岩与下伏地层下马岭组为整和接触。③无化石及同位素的依据。2、寒武系1）府君山组府君山组是区内寒武系最下部的地层，在东部发育良好，东部落北剖面可作为标准剖面，厚146米。岩性主要为灰绿色豹皮状含沥青质白云质灰岩，含较多的莱得利基虫（Redlichia）化石。顶部含核形石化石。本组属浅海相沉积。其与下伏景儿峪组、上伏馒头组均为平行不整合接触，顶底界限和分层标志都十分清楚。底部为暗灰色含沥青质、白云质结晶灰岩局部含砾屑，并产三叶虫化石，与景儿峪组顶部地层相差悬殊。与馒头组的分界则以本组顶部暗灰色含核形石的白云质灰岩，或以馒头组底部的红色碎屑岩和泥岩。2）馒头组馒头组由于岩体侵入、构造破坏和风化剥蚀而出露零心。出露较好的地区是在温庄以北一代，但距离较远，东部落北出露也较好且完整，可作本区的标准剖面。本组厚71米，岩性特征是鲜红色（通称砖红色）泥岩、页岩为主，底部具角砾岩和砾岩。页岩中含石盐假晶并加少量白云质灰岩。本组与下伏君山组呈平行不整合接触；与上覆毛庄组为整合接触。本组上下界限均明显：与毛庄组的分界是以本组顶部的鲜红色泥岩层做为标志层。泥岩的特点是颜色鲜红（砖红色），成块状无层理。这一分层标志在整个华北区都相当稳定，是典型的标志层。本组没有发现可靠的化石依据；但从岩石地层特征，尤其是顶部分层标志，结合层位来考虑，本区下寒武统馒头组的存在是无疑的。3）毛庄组本组的分布特点同馒头组相仿，但比后者稍广。在沙河寨西，毛庄组出露较好，化石也较丰富，可作为本区毛庄组标准剖面。本组厚约112米，岩性特征以紫红色页岩为主，页岩含少量白云母小片。就其颜色而言，比馒头组要暗一些，俗称猪肝色；与徐庄组相比，则又鲜艳一些（徐庄组的颜色为暗紫色）。毛庄组的化石，以褶颊虫类三叶虫为主。4）徐庄组本组的分布比毛庄组更为广泛，比较好的剖面是东部落西剖面。此剖面不但出露全，而且化石十分丰富，上下界限也十分清楚，可作本区徐庄组标准剖面。本组厚101米，岩性为浅海相的黄绿色含云母质粉砂岩，夹暗紫色粉砂岩、细砂岩和少量鲕状灰岩透镜体或扁豆体。与下伏毛庄组分界，是以黄绿色粉砂岩互层为标志；而毛状组顶部则是比较单一的紫红色页岩。注意四点区别：①颜色；②结构；③成分；④岩石组成。从成分来看不易识别，但要善于比较和多观察。徐庄组含云母多些。除此之外，化石的区别就更为重要了。5）张夏组张夏组受到破坏和覆盖较少，是寒武纪地层在区内分布最广的地层之一，几乎盆地周围都有分布。在揣庄北288高地以东的山脊上出露良好，是区内很好的标准剖面。本组厚130米，属浅海相沉积。按岩性特征可分上下两部分：下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩；上部以鲕状灰岩为主，夹藻灰岩、泥质条带灰岩。本组与与下伏地层徐庄组为整合接触。两者的分界，是以层状的鲕状灰岩为张夏组的底部。徐庄组的顶部很少有灰岩或有少量很小的扁豆体（一般不超过0.3米）。从三叶虫化石来看，张夏组底部常见有叉尾虫Dorypyge、小裂头虫Crepicephalina等。6）崮山组崮山组与张夏组在区内的分布相仿，比较好的剖面也以288高地东山脊上的剖面标准剖面。本组厚102米，属浅海相沉积。根据岩性特征可分下，中，上三部分。下部和上部都以紫色砾屑灰岩及紫色粉砂岩为主；中部则是灰色的灰岩（包括泥质条带壮灰岩，鲕状灰岩，藻灰岩等）与下伏张夏组间有明显的水下冲刷面，界线明显，接触部位两者岩性差别很大，颜色和结构，成分变化明显。张夏组的顶部是灰色藻灰岩，而崮山组的底部是紫色砾屑灰岩或紫色粉砂岩互层。三叶虫化石也不同，张夏组藻灰岩中产德氏虫Damesella,在崮山组底部见有蝴蝶虫Blackwelderia。有人认为上述两化石在张夏组和崮山组中都可出现。尽管这样，就岩性及接触关系来看，此两组的界线还是很清楚的。崮山组的化石非常丰富，几乎每层都可采到，主要为三叶虫，其次是腕足类及迭送层石。主要都是三叶虫种类。7）长山组长山组分布与崮山组相同，出露好的剖面也是揣庄北288高地东山脊为标准剖面。本组在区内出露厚度很小，只有18米左右，属浅海相沉积。岩性为紫色砾屑灰岩、分砂岩与页岩互层，夹有藻类岩及生物屑灰岩。与下伏地层崮山组为整合接触，二者分界清楚。崮山组顶部与本组接触部位是灰色厚层状藻灰岩，含三叶虫：蝙蝠虫Drepanura和蝴蝶虫Blackwelderia等化石。长山组的底部为紫色生物砾屑灰岩，含海绿石。组成生物砾屑灰岩的化石是腕足类和三叶虫庄氏虫Chuangia等。本组中的藻灰岩为柱状藻，紫色氧化圈非常明显，与崮山组有所不同。8）凤山组凤山组的分布同长山组，出露好的一面是揣庄一带，揣庄北288高地东坡可作凤山组的标准剖面。本组厚92米，属浅海相沉积。主要岩性为黄灰色泥灰岩夹砾屑泥灰岩。黄绿色钙质页岩及薄层状泥质条带状灰岩。特点是泥质成份增多，容易被风化，风化后往往成黄色土状。砾屑成为小团块状（俗称疙疸状）。本组与下伏长山组为整合接触，与长山组的分界是以底部的青灰色砾屑泥灰岩为标志层。此层含有三叶虫化石，长