工程地质学实习报告

                              

学院：土木工程建筑学院

班级：     建工106    

学号：  0926211536    

姓名：     熊若钧      

指导老师：  张信贵易念平   

实习天数：    2天     

实习地点：南宁、伊岭岩、昆仑关   

2013.3.15

目录

前言

第一章：实习目的与要求

第二章：实习步骤

第三章：实习内容

第四章：实习记录

第五章：个人总结

前言：工程地质学是研究地质环境对在其上进行的工程项目的影响的一门学科，具体来说就是研究分析工程所在地的地层环境，分析和预测在自然条件和工程建筑活动中可能发生的各种地质作用和工程地质问题，例如：地震、滑坡、泥石流，已经诱发地震、地基沉降的变形，因破坏、开采地下水引起的大面积地面沉降、地下采矿引起的地表塌陷，及其发生的条件、过程、规模和机制，评价它们对于工程建设和地质环境造成的危害程度。研究防治不良地质作用的有效措施，以保证工程的质量与安全性。3月5号，在张老师与易老师的带队下，我们开始了为期一天半的地质实习。主要学习罗盘的使用及对各种地质构造的认识，进一步加深对本门课程的理解。地质实习是工程地质课程的重要环节，实习是课堂所讲内容的直观反映，也是理论联系实际的机会。在实习过程中，我们可直接观察，了解三大岩石的形成过程，产生时代、结构、产状、形成原因及现象等。学习运用罗盘仪测岩石的走向，倾向和倾角。真实的描述一些野外地质现象，掌握这些地质现象与工程建筑的关系，联系现场实际，验证和拓宽视野，丰富和提高想象力，巩固课堂所学的基本理论，充实课本知识内容，培养我们吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、团结协作等优良品质，增强集体观念，掌握野外的操作技能和编写实习报告的能力，提高我们的实际工作能力。

一、实习目的与要求

(1) 认识地层岩性、地形地貌、地质构造。

（2）了解伊岭岩岩溶地质现象及甲泉地下水现象

（3）了解昆仑关地区岩浆岩的形成与现状。

二、实习步骤

1、实习安排

3月5日

上午：峙村河水库

下午：伊岭岩、甲泉

3月6日

上午：昆仑关

2、实习地点概况

（1）峙村河水库：广西南宁峙村河水库位于南宁市以北，始建于上世纪七十年代，造价约350万，是一座主要用于农田灌溉的小型水库。

（2）伊岭岩：伊岭岩位于武鸣县境内，距南宁市郊18公里，是一座典型的喀斯特岩溶洞。因地处伊岭村而得名，又名“敢宫”（壮语），意为宫殿一样美丽的岩洞。据地质学家推断，形成于二百万年前。

（3）甲泉：甲泉位于武鸣县伊岭岩西l500米，是一处地下河的出水口。此处地下水丰富，泉眼随处可见。清光绪年间（1875年～1908年），当地村民为保持饮水洁净，以石板砌池盖泉，装置磨槽引水，供人汲取，镌名“甲泉”。泉水清澈，夏凉冬暖，不溢不涸，流泻百年，滋润千家。1990年代初，伊岭岩管理处在甲泉边建一凉亭，名为“雅亭”。

(4)昆仑关：昆仑关，是我国十大名关之一，位于广西南宁市邕宁县昆仑镇与宾阳交界处，距广西首府南宁市50公里。相传昆仑关是汉代伏波将军马援所建，距今已有一千多年的历史。昆仑关是南宁市门户和屏障，地势险要，易守难攻，可谓“一夫当关，万夫莫开”，为历代军事家所重视，是兵家必争之地。

3、地质时期与地质概述

地质经历三个历史时期：（1）、早古生代——地槽

                        （2）、晚古生代——逝槽边缘沉积

                        （3）、新生代  ——陆相盆地

三、实习内容

1、地形地貌特征：

(1)南宁盆地： 南宁位于广西南部，地处亚热带，介于东经107°19′－109°38′，北纬22°12′－24°2′（地理坐标东经108°22′，北纬22°48′）,其岩性以砾岩、泥岩和粉砂岩为主。

高程65-200m（其中广西大学为75-80m）

(2)武鸣盆地：伊岭岩-高峰林谷地-孤峰-平原-岩溶地貌

               盆地南-高峰岭

               东北-大明山

               高程100-200米

               特点：四周高中间低，利于水（地下、地表）汇聚

(3)高峰-昆仑关：  低山丘陵地貌

                    延伸方向：北东60度

                    高程：100——500米

2、地层岩性特征

3、地质构造特征

地质构造特征主要为武鸣复向斜和高峰-昆仑关背斜。武鸣复向斜核部为三叠系，翼部为二叠系，石炭，泥盆，且两翼有许多次一级的褶曲。高峰-昆仑背斜核部为寒武系，翼部为泥盆，石炭，岩层产状为北东向。

4、水文地质特征

Q（第四纪）：分布潜水、上层滞水、岩石裂隙中分布裂隙水。

断层构造分布：承压水——甲泉（距伊岭岩以西约500m）

5、不良地质现象（滑坡、崩塌、岩溶）

我们所观察到的伊岭岩就是岩溶不良地质现象的代表，形成时间大约为100-200万年。

岩溶：是指水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称。

滑坡：是斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡内某些滑动面作整体向下滑动的现象。

崩塌：处于陡峻或极陡斜坡上的某些大块或巨快岩石，突然的崩落或滑落，顺着山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚。

四、实习记录

第一天：20##年3月5日

上午，我们来到了这次实习的第一站­——峙村水库。在进入水库的途中张老师就地教学，一遇到地质现象就起兴的给我们讲解。进入峙村约10分钟，我们们在一座小山停了下来，首先我们看到的是山坡上露出的岩层。随后张老师告诉我们，位于三坡山坡上方的碎屑物质，是在流水或重力作用下运移到斜坡下方或坡麓处堆积形成的土叫坡积土。新近堆积的坡积物经常具有垂直的孔隙，结构比较疏松，一般具有较高的压缩性。在水库看到的背斜下有较完整的坡积土，这些坡积土性质好，比较密实，岩性为砂岩，与母岩相同，从形态来看，是岩石风化后形成残积土再形成的坡积土。

随后我们停在了路边盘绕着树根的边坡面前，张老师向我们问道：“同学们这是个什么啊？”见我们迟迟没能答上来，张老师便告诉我们，这是根劈作用。我们顿时想起来这原来是一种生物风化作用。风化作用是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。岩石是热的不良导体，在温度的变化下，表层与内部受热不均，产生膨胀与收缩，长期作用结果使岩石发生崩解破碎。在气温的日变化和年变化都较突出的地区，岩石中的水分不断冻融交替，冰冻时体积膨胀，好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。以上两种作用属物理风化作用。岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下，常常发生化学分解作用，产生新的物质。这些物质有的被水溶解，随水流失，有的属不溶解物质残留在原地。这种改变原有化学成分的作用称化学风化作用。此外植物根系的生长，洞穴动物的活动、植物体死亡后分解形成的腐植酸对岩石的分解都可以改变岩石的状态与成分。岩石风化作用与水分和温度密切相关，温度越高，湿度越大，风化作用越强；但在干燥的环境中，主要以物理风化为主，且随着温度的升高物理风化作用逐渐加强；但在湿润的环境中，主要以化学风化作用为主，且随着温度的升高化学风化作用逐渐加强。物理风化主要受温度变化影响，化学风化受温度和水分变化影响都较大。从地表风化壳厚度来看，温度高，水分多的地区风化壳厚度最大。土壤是在风化壳的基础上演变而来的。

  紧接着我们进入到峙村水库，并进行了我们今天最重要的任务——量产状，即量岩层的走向，倾向，倾角。而测量最重要的工具为地质罗盘，张老师详细的给我们介绍了地质罗盘的使用方法。

 地质罗盘又称“袖珍经纬仪”，是野外地质工作不可缺少的工具。主要包括磁针、水平仪和倾斜仪。结构上可分为底盘、外壳和上盖，主要仪器均固定在底盘上，三者用合页联结成整体。可用于识别方向、确定位置、测量地质体产状及草测地形图等。

测量走向时，使罗盘的长边紧贴层面，将罗盘放平，水准泡击中，读指北针所示的方位角，就是岩层的走向。测量倾向时，将罗盘的短边紧贴层面，水准泡居中，读指北针所示的方位角，就是岩层的倾向。因为岩层的倾向只有一个，所以在测量岩层的倾向时，要注意将罗盘的北端朝向岩层的倾斜方向。测量倾角时，需将罗盘横着竖起来，使长边与岩层的走向垂直，紧贴层面，等倾斜器上的水准泡居中后，读悬垂所示的角度，就是岩层的倾角。根据所测量的数据，我们就可以画出玫瑰花图。

最后我们终于来到了峙村河水库。经易老师讲解：峙村河水库建于上世纪七十年代，建在南宁盆地与高峰山交界处。大坝宽约2m，当时投资135万。河两岸一般不对称，河谷呈V型谷，但是建坝一定要建在河两岸的对称处，所以大坝坐落于河由北向南流入南宁盆地的对称处，并且地基是坚硬的石英地基，主要用以灌溉农田。当水位超过承载水位时，水库会从位于山鞍部的溢洪道自动溢洪。水库的建设是人们为了解决径流在时间上和空间上的重新分配问题，充分开发利用水资源，使之适应用水部门的要求。

   在峙村河水库参观完后我们上了车，来到了南宁至伊岭岩中段的道路旁观看褶曲带。褶曲，是面状构造（如层理、劈理或片理等）形成的弯曲。单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲，两侧相背倾斜，称为背形；褶皱面向下弯曲，两侧相向倾斜，称为向形。如组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚，则较老岩层位于核心的褶皱称为背斜，较新岩层位于核心的褶皱称为向斜。正常情况下，背斜呈背形，向斜呈向形，是褶皱的两种基本形式。单个褶皱大者可延伸数十公里，小者可见于手标本或在显微镜下才能见到。我们所看到的褶曲，岩性为沉积岩，灰岩为主，岩层破碎，为近直立褶曲，道路走向横切翼部，边坡稳定，利于道路安全。

褶皱构造对工程建筑有以下几方面的影响：

1.褶曲核部岩层由于受水平挤压作用，产生许多裂隙，直接影响到岩体完整性和强度高低，在石灰岩地区还往往使岩溶较为发育，所以在核部布置各种建筑工程，如路桥、坝址、隧道等，必须注意防治岩层的坍落、漏水及涌水问题。

2.在褶曲翼部布置建筑工程时，如果开挖边坡的走向近于平行岩层走向，且边坡倾向与岩层倾向一致，边坡坡角大于岩层倾角，则容易造成顺层滑动现象。如果开挖边坡的走向与岩层走向的夹角在 40度以上，两者走向一致，且边坡倾向与岩层倾向相反或者两者倾向相同，但岩层倾角更大，则对开挖边坡的稳定较有利。因此，在褶曲翼部布置建筑工程时，重点注意岩层的倾向及倾角的大小。

3.对于隧道等深埋地下工程，一般应布置在褶皱的翼部，因为隧道通过均一岩层有利稳定。所以以后在相关工程中，如果碰到褶曲带，应该注意处理以上提到的问题。

在经过一番休整之后，下午我们来到了伊岭岩。伊岭岩全长约1100m，面积24000平方米，形成时间大约为100-200万年。全洞有三层近水平状溶洞和一些垂直溶洞组成。因为大多数的地下水是沿岩层面流动，所以溶洞较为水平。其中顶层（洞口）称之为“万紫千红”，中层为“双狮迎门”，层高为17m，地层称之为“海底世界”，层高为20m。

张老师告诉我们，伊岭岩是一座典型的喀斯特岩溶洞。岩溶，也称喀斯特，它是由于地表水或地下水对可溶性岩石溶蚀的结果而产生的一系列地质现象。它是广西地区特有的一种地质现象。如溶洞、暗河、溶沟溶槽等都是岩溶现象。

岩溶的形态是指可溶岩石在溶蚀过程中的地质表现。它可分为地表岩溶形态与地下岩溶形态。溶洞属于地下岩溶形态的一种。溶洞是由于地下水长期溶蚀、冲刷也塌陷作用而形成的近于水平方向发育的岩溶形态。溶洞内常见钟乳石、石笋与石柱等岩溶产物。这是由于洞内的滴水为重碳酸钙水，因环境改变释放出二氧化碳，最终使碳酸钙沉淀而形成的。

促使岩溶现象的形成需要三个条件：可溶性岩石、丰富且流动的水资源和侵蚀性二氧化碳。

那么伊岭岩的形成原因：首先，伊岭岩所处上泥盆系石灰岩中，石灰岩属碳酸盐类，是可溶性的岩石，这构成了伊岭岩岩溶现象发育的一个必要条件。我们在洞内看到的岩溶产物多为灰色，老师说这是因为碳酸钙含有杂质造成的。其次是具有丰富且流动的水资源。武鸣河从武鸣盆地中部穿过流入邕江，由于武鸣地形是盆地地形，因此各种水资源都从盘地的周围汇聚入武鸣河，使得武鸣河附近的水体活动活跃，这为伊岭岩的的形成提供了又一个有力的条件。并且广西处于亚热带地区，温湿多雨，受地壳运动的影响，间歇性上升。我们在进洞参观时，还可以看到洞内有许多的小水潭，这也可以从侧面反映出当时的伊岭岩内水体活动活跃。最后，由于伊岭岩受周围自然、地理等各种因素的作用与影响，使其周围的水体中具有侵蚀性二氧化碳，加强了水的溶蚀能力。有了这三个条件，在各种因素的作用下，最终在伊岭岩产生了岩溶现象，岩石经历了千百年的溶蚀形成了今天我们所看到的伊岭岩。

结束了伊岭岩的参观，我们随后来到了距伊岭岩以西1500m的甲泉，甲泉是一处地下河的出水口。它属于断层泉，是沿断层带循环出露的层压水。地下水按埋藏条件可以分为三种：包气带水、潜水、承压水。包气带水处于地表面以下潜水位以上的包气带岩土层中。埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水成为潜水，当潜水面接近地表，即可形成泉。承压水则为地表以下充满两个稳定隔水层间的重力水，也叫自流水。由于承压水是限制于两个隔水层间，因此具有一定压力，尤其是含水层透水性愈好，其压力愈大，经人工开凿后便能自流到地表。由于有隔水顶板存在，承压水不受气候影响，不易受污染。

甲泉泉水清澈，水温冬暖夏凉，水质富含矿物质且不溢不涸，流泻百年。

  参观完甲泉后，我们第一天的认知实习也就结束了。

第二天：20##年3月6日

  今天，我们来到了昆仑关。昆仑关不仅只是一个爱国主义教育基地，而且还是南宁地区花岗岩含量最丰富的地区。在昆仑关地区的岩体主要有广西南丹—昆仑关燕山期的花岗岩，呈岩基产出，分布面积约为360平方公里，并位于广西山字型的前弧西议弧顶，地貌上属于花岗岩丘陵，海拔高300—500米。岩石类型为灰白色—浅灰色细中粒（边缘相）—粗粒（内部相）斑状黑云母花岗岩，另外昆仑关内还含有细粒花岗岩脉、花岗斑岩脉。昆仑关岩石的化学成分显示其属高钾钙碱性岩系，具高硅、富碱和铝、低磷和钛的特点。昆仑关花岗岩体北部与泥盆系接触，东、南、西三面与寒武系接触。

  易老师说因为昆仑关地处亚热带气温高，降水充足，因此风化比较剧烈，时间长了，风化壳变得很厚，一般有几米到十几米厚度。通常，花岗岩被风化后，主要形成高岭土，还有少量的长石。根据花岗岩风化产物—高岭土的土质，昆仑关地区生长的最多的是松树、杉树等乔木类的数目。而岩溶地区生长着多数是灌木、草类植物，乔木极少。

花岗岩是岩浆在地下深处经冷凝而形成的深成酸性火成岩，部分花岗岩为岩浆和沉积岩经变质而形成的片麻岩类或混合岩化的岩石。花岗岩主要组成矿物为长石、石英、黑白云母等，石英含量是10%～50%。长石含量约总量之2/3，分为正长石、斜长石及微斜长石。不同品种的矿物成份不尽相同，还可能有含辉石和角闪石。花岗岩质地坚硬致密、强度高、抗风化、耐腐蚀、耐磨损、吸水性低，美丽的色泽还能保存百年以上，是建筑的好材料，但它不耐热。花岗岩石材按色彩、花纹、光泽、结构和材质等因素，分不同级次。花岗岩分为黑色系、棕色系、绿色系、灰白色系、浅红色系及深红色系六类。

花岗岩风化物的形成过程与垂向分带性花岗岩在气候、地形、地貌、岩性（结构、构造、矿物成分等）等条件控制下逐渐风化，首先经过崩解阶段（即物理风化），使物颗粒的比表面积逐步增大，加强了与水、氧、二氧化碳和生物的接触，经历溶解、水化、水解、碳酸化、氧化作用及生物风化等作用，由于不同深度风化条件的差异，使花岗岩不同深度的风化方式与程度有所不同，形成具有不同组分与结构特性的风化层，构成具有垂直分带性（即多层结构）的风化剖面，但这种风化剖面是在原地风化逐渐形成的，是一个有次序、连续的地质建造，在风化剖面上一般没有阶坎式的突变和跳跃式的风化，每层均具各自特性，层间是逐渐过渡的，故层问界面一般很难准确确定。

五、个人总结

一、本次实习的感想与收获

为期两天的工程地质实训结束了。在这两天中，我们对各种地质现象有了一定的认识、对所学专业有了更深的认识与了解。同时也学会了使用地质罗盘，实训中的苦与乐，也在我们心里。一切都那么实在，美好的时间总过的那么快。

学习是理论联系实际的过程，通过本次认知实习,一方面我们掌握了许多野外工作技能,诸如利用罗盘测量产状,学会了区分花岗岩和沉积岩的根本方法,了解并实际看到了判定断层的依据,看到了一系列的地质构造现象,比如沉积岩中的斜层理构造,交错层里构造,缝合线构造,正逆断层和断层的组合形式—地垒构造,在伊岭岩通过对溶洞相关的地质现象的考察我们了解到伊岭岩整个形成的阶段,这正体现了地质学“将今问古”的特点, 通过发现这些地质现象锻炼了我们的野外综合观察能力，地质思维能力，野外工作能力以及创新思维意识;另一方面,这两天天的不同生活锻炼了我们吃苦耐劳的精神,促进了老师和同学,同学和同学之间的交流,在大学学习期间我们能有这样的机会亲近自然并学习自然我感到非常高兴,将学到的知识运用到实践中去并在实践中继续学习知识正式普通地质学认知实习最重要的精髓!

二、对某些现象的不同认知

这次实习收获颇多，原来以前一直以为的石头，不仅仅是普通的石头，而是岩石，每一块岩石都是不一样的，仿佛有生命。我们平常见到的石头，可能是沉积岩、是花岗岩、是泥岩等等，每一类岩石都有它的来源、它的历史、组成成分。

这次实习增加了我们对学习地质的兴趣，培养了野外生存的技能，促进了同学之间的关系。

最后,我相信本次实习过程一定能成为我美好的回忆!

附：产状数据表：

节理玫瑰花图：