地质地貌实习报告

一、实习目的

1、地质地貌学是环境科学专业的基础课,又是实践性很强的学科,通过理论与实践结合,熟识并巩固所学理论知识的。

2、学习并掌握野外地质地貌调查研究的基本方法和基本技能。

3、通过对基本方法的实际操作训练,熟悉和掌握野外调查、资料整理、报告编写的基本方法与程序,达到具有独立工作能力的培养目标。

    4、通过对各种地质地貌的观察,认知并了解陕西省的一些典型的地质地貌特征,加深对所住地的了解。

二、实习地点和时间

8月27日:淳化、固贤沟、泥河沟生态站等地

8月28日:旬邑石门山石沟水库、石门山国家森林公园等地

8月29日:彬县太极弯,长武生态站等地

8月31日-9月4日:秦岭火地塘教学实习基地、周至县马召镇等地

三、实习人员

组长:

    组员:

四、实习内容

我们从8月27日开始,沿着“泾阳县口镇—淳化县花园口”地质观测路线开始出发,开始持续9天的环境科学综合实习。

(一)实习地一:泾阳县口镇—淳化县花园口一带   

1、泾阳县口镇

1)实习地概况

口镇位于泾阳西北方向23km处,距西安90km,有简易公路相通,交通较为方便。口镇—花园口一带地势北高南低,北部由基岩山脉及黄土塬、峁组成,山脉走向近东西。南部口镇以南被巨厚的第四系黄土覆盖。这里平均气温13.1℃(最高气温41.4℃,最低气温–20.8℃),年降雨量550mm,多集中在7―9月份。口镇周围一带以产小麦、玉米及经济作物棉花、大蒜为主;目前,该区农民养有大量奶羊,以卖鲜羊奶为主要经济收入。工业以采铝土矿、烧石灰以及制造水泥等为主。

2)实习内容

8月27日上午 在泾阳县口镇,渭北背山出口处(海拔602.8米,东经108度41分41.1秒,北纬34度42分47.2秒)进行实习。观测内容如下:

1)正断层和逆断层

断层是指地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层。

正断层是指上盘下降,下盘相对上升。断层面倾角一般在45°以上。这种断层多为张力或重力作用形成。

逆断层指上盘上升,下盘相对下降的断层。这类断层主要由水平挤压而形成,按断面的倾角又分为:冲断层(断面倾角>45°);逆掩断层(断面倾角在25°—45°间);辗掩断层(断面倾角<25°)。其特点是:上盘掩盖下盘。同时在逆断层上,断层两盘紧邻断层的岩层,明显弧形弯曲,这种弯曲即叫作形成了牵引褶皱,这是因为两盘相对错动对岩层拖曳的结果,并且以褶皱的弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向。

2)背斜和向斜

在地壳运动的强大挤压作用下,岩层会发生塑性变形,产生一系列的波状弯曲,叫做褶皱。褶皱的基本单位是褶曲,褶曲有两种基本形态,一种是向斜,一种是背斜。

向斜地层是一种下凹的褶曲构造,其核部由新地层组成。地层时代由核部向两翼由新到老排列。而背斜地层是一种上凸的褶曲构造,其核部由老地层组成。地层时代由核部向两翼由老到新排列。

从形态上看,向斜一般是岩层向下弯曲。因此,从地形的原始形态看,向斜成为谷地。但是,由于向斜槽部受到挤压,物质坚实不易被侵蚀,经长期侵蚀后反而可能成为山岭,相应的背斜却会因岩石拉张易被侵蚀而形成谷地。因此,我们应该根据岩层新老关系来确定一个褶皱是背斜还是向斜,而不能单凭地表形态来判断。

3)地堑

地堑即为两侧被高角度断层围限﹐中间下降的槽形断块构造。多指大﹑中型的构造﹐大者延长可达数百公里。地堑常成长条形的断陷盆地﹐其边界可以是平直的﹐但更常见的是折线状边界﹐一般由多条高角度正断层联合而成。常表现为断陷谷地,如汾渭地堑就形成汾河谷地与渭河平原(谷地)。

所实习地即为渭河地堑,是由渭北北方、渭河平原和冶峪河构成。

4)弯曲层理构造、砂岩、白云质灰岩和泥页岩

弯曲层理构造的形成原因主要是因为环境变化和地质变迁造成:一是断层挤压等形成破碎,二是起初平行经过挤压抬升等地质运动,导致弯曲倾斜。

山壁碎石属于碎屑结构的沉积岩(即为砂岩),可以通过此推测地表环境的变化,此处曾经可能是海洋环境。

在马路的另一侧为渭北北山,形成于奥陶纪,是原古海洋,由于地质运动,地壳抬升,即上升形成,山底的破碎岩石为白云质灰岩(属于化学岩),将盐酸地到上面,会有反应,冒出气泡。

泥页岩是一种沉积岩,成分复杂,往往形成于静水的环境中,泥沙经过长时间的沉积,所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带,在海洋大陆架中也有页岩的形成。它具有薄页状或薄片层状的节理,主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石,但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。

5)自由曲流

自由曲流是自由曲流下沉区沉积作用为主的冲积平原上常见的一种河流地貌形态,是河谷中水流在平缓的河床上对一侧进行侵蚀、另一侧堆积,在河床迂回的范围内河床形态不断摆动形成的一种曲流,并形成迂回扇、牛轭湖。

自由曲流又称迂回曲流,它常形成于地壳下沉的宽广的冲击平原地区,河谷广阔,河床不受合格的约束能较自由的迂回摆动,曲流形成后,由于地壳抬升,曲流深切到基岩中,称为深切曲流。深切曲流发育在山地,根据下切和侧蚀的情况又分为嵌入曲流和内生曲流。

6)角度不整合

    当下伏地层形成以后,由于受到地壳运动而产生褶皱、断裂、弯曲作用、岩浆侵入等造成地壳上升,遭受风华剥蚀。当地壳再次下沉接受沉积后,形成上覆的新时代地层。上覆新地层和下伏老地层产状完全不同,其间有明显的地层缺失和风化剥蚀现象。这种接触关系叫不整合接触或角度不整合。

这种接触关系的特征是:上、下两套地层的产状不一致以一定的角度相交;两套地层的时代不连续,两者之间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。

角度不整合可以反映最新的斜面时间和最旧的岩石时间,其形成过程如下:

①在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下,在沉积盆地中形成一定厚度的原始水平沉积岩层;

②地壳发生水平挤压运动,使岩层产生褶皱、断裂等变形,岩层伴随着水平方向上缩短的同时,在垂直方向上则不断上升,并到达陆上的一定高度或成为山地,在此过程中还可能伴有岩浆作用与变质作用发生;

③在陆上环境下,变形的地层遭受长期的风化剥蚀,形成凹凸不平的剥蚀面,同时在剥蚀面上形成古风化壳、残积矿产等;

④地壳重新下降到水下沉积环境,在剥蚀面上又形成了新的原始水平沉积岩层(其底部常有底砾岩),新形成的地层与不整合面大致平行,但与不整合面以下的地层以一定的角度相交。所以,角度不整合反映了一次显著的水平挤压运动及伴随的升降运动。

2淳化县固贤沟

(1)实习地概况

淳化县位于陕西省中部偏西、咸阳市北部,地处东径108°18′—50′,北纬34°43′—35°03′。北接旬邑、南连泾阳、礼泉,东与三原、耀县毗邻,西隔泾河与永寿、彬县相望。该地处北温带,属温带大陆性季风气候。年平均气温9.8℃,太阳年辐射总量120.462千米/平方厘米,全年日照2249.1小时,无霜期183天。年平均降水量610.7毫米,多集中于7、8、9三个月。

其地势由西北向东南单向倾斜。自然形成南北二山、东西二台的“四大块”地貌大势。最高点在北部黄花山好花,海拔1808.9米。最底点在石桥的冶河谷,海拔630米。海拔相对高差达1178.9米。土壤以风力搬运堆积的黄土为主,分为黄善土、黑垆土、潮土、褐土4个土类。该地水资源主要由河川径流和地下水组成,自北而南8条河流,形成梳状水系,其中4条入泾,4条入渭,平均年径流总量5706万立方米,冶峪河是本县主要河流,流径县城;地下水总储量为1188万里方米,并且无色、无味、无臭、透明,水温14—24℃,各项指标符合饮用水卫生标准。虽属贫水区,但大部分水质良好,尤以御泉为佳。境内沟塬相间,梁起伏,沟壑纵横,地面支离破碎,流水侵蚀剥蚀强烈,水土流失严重。

全县物产资源总土地面积147.57万亩,其中耕地面积53.5万亩,土壤具有明显的由褐土带向黑土带过渡性质,95%的土壤有效土层厚度在100厘米以上。全县总林地面积44.5万亩,其中天然草场32.6万亩,人工草场10万亩,林草覆盖率达80%以上,被誉为“渭北黄土高塬上的绿色明珠”。这里的矿藏主要有煤、石灰石、陶土、矿泉水、伊利石、油页岩、白云石、铁矿粉、红砂岩、石英砂岩、砖瓦粘土等12种,其中石灰石储量超过1亿吨,煤炭储量4361万吨,陶瓷粘土储量500万吨,腐殖酸煤肥储量48.45万吨,高岭石硬质粘土岩储量30万吨。

(2)实习内容

    8月27日下午,在淳化县固贤沟(海拔830.7米,东经108度45分5.8秒,北纬34度49分31.6秒)进行实习,观测内容如下

1)黄土及其垂直剖面

黄土是第四纪风积形成的无扰动无层理,陆相黄色钙质胶结的松散的粉沙质土块堆积物。特点是:黄土质地均一,以粉砂为主(粒径0.05~0.005mm,含量>60%);富含碳酸钙(10—16%),常见钙质结核(形态像马铃薯或生姜,称为砂姜石);结构疏松(孔隙度40—55%),多孔性是黄土区别于其他土状堆积物的主要特征之一;无沉积层理,但垂直节理很发育,直立性强,深厚的黄土层常形成陡峻的崖壁;具有湿陷性(遇水浸湿后会发生强烈的沉陷和变形)。

黄土高原的形成可分三个阶段:第一阶段出现在250万—140万年之前,为高原物质内部侵蚀循环期;第二阶段出现在140万—4000年之前,为高原物质自然侵蚀外流期;第三阶段出现在4000年以前,为高原物质加速侵蚀外流期。黄土高原约250万年来上升了400—500米的高度。

黄土高原的初期应从距今250万年算起。在这一时期,广大地区为午城黄土覆盖,形成午城黄土覆盖的黄土高原。

中期黄土高原中期黄土高原开始于距今140万年前,结束于大约距今0.4万年前后。这一时期黄土地层不断堆积加厚,在午城黄土的基础上,六盘山以东又沉积了离石黄土和马兰黄土及部分全新世黄土,形成了时代齐全的黄土地层和结构完整的黄土塬。在古地形起伏的丘陵区,新黄土堆积后仍呈现丘陵形态。在六盘山以西地区,在第三纪或更老的地层之上,开始了黄土的发育。这一阶段的侵蚀仍属自然侵蚀,其侵蚀量仍大大小于堆积量。这一阶段是黄土高原发育的最盛时期。

近代黄土高原这一阶段黄土高原地貌类型与前一阶段基本相同,只是面积和数量有一定变化。黄土塬的面积有所减少,丘陵面积增加,冲沟密度和规模加大,三门湖消失。这一阶段该区人口大量增加,人类活动对地貌的发展起了重要作用,甚至改变了自然发展的趋势。由于人类大量开垦土地,原始植被受到破坏,使黄土高原受到强烈侵蚀。

对于黄土剖面而言,湿润气候使黄土层表面发育成红色土壤条带,强烈的降雨,通过强烈的淋溶作用,在红色土壤条带下形成白色钙质结核条带,其往往是棱柱状,垂直节立发育,而交替而来的干旱,使得新的黄土层覆盖在红色土壤条带表面,形成这种特殊黄土剖面。

红色的古土壤条带(基本无钙)代表湿润气候,黄色条带代表干旱气候,白色为钙质结合。白色条带在红土下面,有充足的降水。第一层红色古土壤条带以上为马兰黄土,1-5层为离石黄土,14层一下为午城黄土。

剖面图见背面

2)黄土滑坡

黄土滑坡是在厚层黄土高边坡地段土体在重力作用下沿软弱面整体下滑的现象。滑坡边界多呈半圆形或弧形,破裂壁呈陡坎,有较陡的滑动面,常发生于40°~ 60°的黄土谷坡上部或谷坡最下部。滑坡发生后,稳定坡面为35°左右,多发生于地下水溢出处。

3)黄土沟谷、沟间及潜蚀地貌

黄土沟谷是黄土地区发育的沟谷,是黄土区的负地貌,黄土地区的一条沟谷可分为沟底、沟头和沟坡三个组成部分。沟谷的形成和发展主要是沟谷流水侵蚀和坡面黄土物质移动的结果。黄土地区沟谷很发育,地面被切割得支离破碎,形成千沟万壑的景观。黄土高原的沟谷,通常可分为三种,即沟间上的小沟(如细沟、浅沟、切沟)、沟间地之间的沟谷(如冲沟、干沟)和河沟。

黄土沟间地是沟谷之间的地面,黄土区的正地貌。在横剖面上,其两侧以沟坡顶端坡度转折处为界,即沟谷顶部的谷缘部分。黄土沟间地地貌主要是塬、梁、峁。它们是黄土高原上平缓地面经流水切割侵蚀后的残留部分。塬、梁、峁的形成和黄土堆积前的地貌、黄土堆积后的流水侵蚀有关,黄土堆积过程中可继承古地貌形态而发育各种黄土地貌。如古地貌是平缓的盆地或微倾斜的平原,在此基础上堆积黄土,形成宽广而平坦的黄土塬。在波状起伏的丘陵基础上堆积的黄土,使黄土堆积地面形成长条形的梁和馒头状的峁。另外宽广的黄土塬,由于沟谷的伸展和切割、也能使黄土塬发育为黄土梁或黄土峁。

黄土潜蚀地貌的形成主要是是地表水、地下水对黄土的渗透、冲刷及溶蚀作用所产生的侵蚀。黄土潜蚀主要发生在不同发育阶段的黄土沟谷谷坡上部及黄土塬边坡上部的黄土中,往往与黄土面蚀带紧相连接。并且一般在黄土层地表以下进行,水流主要沿着黄土层中的孔洞、裂隙运移,进行渗透、冲刷和溶蚀。潜蚀可在黄土斜坡上形成黄土碟、黄土陷穴、黄土柱和黄土桥等黄土潜蚀地貌。潜蚀以股流作用为主,在潜蚀带的上方一般均具有较显著的地表径流汇水区。此处就有黄土陷穴,这是由在地表水容易汇集的沟间地或谷坡上部,由于地表水下渗进行潜蚀作用而形成的圆形或椭圆形洼地。

黄土沟谷横剖面如下:

1为原坡;

2为谷坡;

3为古沟谷线。

(二)实习地二:旬邑县,主要是石门镇石门山等地

1实习地概况

旬邑县位于陕西省咸阳市北部,东接铜川耀州区,北依甘肃正宁,南傍淳化,西临彬县。旬邑自然条件优越。属暖温带大陆性气候,温度适中,雨热同期  旬邑县,冬暖夏凉,是避暑度假的好去处。地势东北高西南低,平均海拔960—1350米,无霜期180天,年均气温9℃,年降水量600毫米,日照时数2390小时,而且昼夜温差大,土质疏松,土层深厚,环境无污染,发展农业生产的自然条件得天独厚。

2、实习内容

(1)8月28日上午,旬邑县石门山石沟水库(海拔1398米,东经108度30分23.9秒,北纬35度2分15.4秒)进行实习。对此地的丹霞地貌和砾岩等进行观测。

我国有三大砂岩地貌为丹霞地貌、张家界地貌、嶂石岩地貌,他们分别形成于一亿年前、七八亿年前、十几亿年前,并且这三种地貌有一定的区别。从形态上看,张家界地貌与嶂石岩和丹霞地貌很好区别,张家界地貌从形态上看是一个个岩柱,它们成塔状、蕈状、笔状、棒槌状、针状、锥状、堡状、台状、门状等;而太行山中的嶂石岩地貌则是水平方向的岩墙状;丹霞与嶂石岩的岩墙状相似,但是丹霞地貌很难像嶂石岩地貌那样绵延几十公里而不间断,而且嶂石岩地貌呈现的是棱角分明的块状结构,但丹霞地貌则受流水的侵蚀而呈现边缘圆滑的形态。

丹霞地貌是由由陆相红色砂砾岩构成的具有陡峭坡面的各种地貌形态是由产状水平或平缓的层状铁钙质混合不均匀胶结而成的红色碎屑岩( 主要是砾岩和砂岩),受垂直或高角度节理切割,并在差异风化、重力崩塌、流水溶蚀、风力侵蚀等综合作用下形成的有陡崖的城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状的地形。

这里有许多砾岩,砾岩的形成条件需要有供给岩屑的源区、有足以搬运碎屑的水流、有搬运能量逐渐衰减的沉积地区。因此,地形陡峭、气候干燥的山区,活动的断层崖和后退岩岸是砾岩形成的有利条件。巨厚的砾岩层往往形成于大规模的造山运动之后,是强烈地壳抬升的有力证据。砾岩的成分、结构、砾石排列方位,砾岩体的形态反映陆源区母岩成分、剥蚀和沉积速度、搬运距离、水流方向和盆地边界等自然条件。愈靠近盆地边界,沉积物的粒度愈大,其中陆源碎屑总含量也愈高。这些对岩相古地理的研究都是非常重要的。并且通过此处的砾岩观察,可以知道其分选型很差。

这里还有许多崩塌,能看到基坡和倒石堆

(2)8月29日上午,我们参观了旬邑大象犀牛化石馆,对大象的化石进行观察。明白化石形成的条件有机物必须拥有坚硬部分,如壳、骨、牙或木质组织;生物在死后必须立即避免被毁灭并且生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来,例如,发生钙、硅等阳离子的置换;还要埋藏长时间。了解到象的演化史为始祖象(始新世)-----古乳齿象(渐新世)-----三棱世象(中新世)-----乳齿象(中新世)-----铲齿象(中新世)-----嵌齿象(上更新世)-----剑齿象(更新世)-----猛犸象(更新世)-----现代的亚洲象和非洲象。

(三)实习地三:彬县太极弯,长武生态站等地

1、彬县太极湾

1)实习地概况

彬县位于陕西省咸阳市西北部,属渭北旱塬塬梁沟壑区,版图形似一正写的“人”字。东连旬邑、淳化,南依永寿、麟游,西临长武、灵台,北接甘肃正宁,为连接秦陇的咽喉要道,在咸阳市发展总体框架中处于“尾翼”位置,地理位置比较特殊,区位优势相对明显。泾河自西而东斜贯其中,境内流长104公里,将全县分为南北两塬一道川。全县总面积1183平方公里,辖8镇8乡,292个行政村。全县平均海拔1108米,平均气温9.7℃,昼夜温差11.7℃,年均降水量579毫米,无霜期180天,属典型的大陆性暖温带半干旱气候。彬县境内大小河流12条,可开发利用水能源1.2万千瓦。地下矿藏主要有煤炭、陶土、石英砂等10多种,其中煤炭储量32.6亿吨,跨越彬县、长武两县的彬长煤田是陕西省第二大煤田。煤区原煤埋藏浅、储量大、煤层厚、煤质好,既是优质的动力用煤和气化用煤,也是符合有关标准要求的环保煤。

(2)实习内容

8月29日上午,我们在彬县太极湾(海拔1038米,东经108度10分54.5秒,北纬35度0分13.0秒)进行实习,观测内容主要为嵌入式曲流。此处河流为泾河的一个支流,在黄土高原未抬升前为自由曲流,构造运动是地壳抬升后,侧向侵蚀加剧,形成下切侵蚀最终成为深切曲流即嵌入式曲流。

在河流的凹岸有大片的梯田,凸岸有因河流改道而形成的河漫滩。河漫滩是河流洪水期淹没的河床以外的谷底部分。它由河流的横向迁移和洪水漫堤的沉积作用形成。平原区的河漫滩比较发育。由于横向环流作用,V 字形河谷展宽,冲积物组成浅滩,浅滩加宽,枯水期大片露出水面成为雏形河漫滩。之后洪水携带的物质不断沉积,形成河漫滩。河漫滩沉积大多具二元结构,下部是河床相沉积,上部为河漫滩相沉积。此河漫滩应为河曲型河漫滩,发育于弯曲型河段。常在凸岸堆积为滨河床沙坝、迂回扇等。

在太极湾旁公路两侧有平行不整合现象,这种岩石平行不整合为砂岩和黄土,都是水平状态,但是年代不连续,中间有间隔,黄土形成于约一亿年前,砂岩形成于约200万年前。

2、长武生态试验站(王东村、大佛寺)

(1)实习地概况

长武县位于西北黄土高原丘陵沟壑区,距离咸阳市165公里距西安市185公里,介于东经107度38分至58分,北纬34度59分至35度18分之间,县境北临宁庆县,与子午岭相望,南依岐凤县,与陇塬县、关山余脉相近,东与彬县相连.成为渭北与陇东高原结合部的过渡地带。县境南北长30.05公里、东西宽27.23公里,总面积567.1平方公里.海拔在847- 1274米,耕地面积29.9万亩,且以山坡为主,人均耕地不足2亩。自然地理分为南北两大部分,境内的泾河、黑河、南河3条河流和883条干支毛沟,将全县切割成北塬、巨家塬、枣元塬三大块,形成了塬高、沟深、坡陡的地貌特征。全县地势西南稍高,东北略低,由西南向东北呈倾斜状。 是黄土高原水土流人区,属内陆干旱气候,年平均气温9.1℃,年积温2994℃,无霜期171天,年均降水量584毫米,县分布不均,春季少雨,夏季多伏旱、冰雹、风灾等自然灾害对农业生产危害较大。

(2)实习内容

8月29日下午,我们在长武生态试验站王东村进行实习,观测内容主要为黄土沟间地貌、黄土潜蚀地貌的观测。

黄土沟间地貌包括黄土塬、黄土梁和黄土峁等。黄土塬是在比较平坦的古地面上堆积了很厚的黄土后,尚未遭受强烈侵蚀破坏而形成的。黄土梁是被平行的沟谷分割的长条状黄土丘陵。它的形成与条状古地形有关,即黄土沿条状古地形堆积而成。梁是黄土覆盖梁状古地形或是近代沟谷分割塬的结果。黄土峁是孤立的穹状黄土丘陵。顶部浑圆,形似馒头。它是黄土覆盖在穹状古地形上,经流水侵蚀而成,有的是由塬或梁经长期侵蚀切割而成。峁的横剖面呈椭圆形或圆形,顶部有的为平顶,略呈穹起,四周多为凸形坡,坡长较短,坡度变化比较明显,主要分布在高原沟壑区。还有一种外形很象馒头的峁,峁顶面积不大,呈明显的穹起,周围全呈凸形斜坡。坡度变化较大,主要分布在丘陵沟壑区。其生成可由于继承了古地貌形态,或由于近代沟谷分割梁而成。

黄土潜蚀地貌主要包括黄土墙、黄土柱、黄土溶洞和黄土桥等。黄土潜蚀地貌的形成主要是是地表水、地下水对黄土的渗透、冲刷及溶蚀作用所产生的侵蚀。黄土潜蚀主要发生在不同发育阶段的黄土沟谷谷坡上部及黄土塬边坡上部的黄土中,往往与黄土面蚀带紧相连接。并且一般在黄土层地表以下进行,水流主要沿着黄土层中的孔洞、裂隙运移,进行渗透、冲刷和溶蚀。潜蚀可在黄土斜坡上形成黄土碟、黄土陷穴、黄土柱和黄土桥等黄土潜蚀地貌。潜蚀以股流作用为主,在潜蚀带的上方一般均具有较显著的地表径流汇水区。此处就有黄土陷穴,这是由在地表水容易汇集的沟间地或谷坡上部,由于地表水下渗进行潜蚀作用而形成的圆形或椭圆形洼地。

8月30日上午,我们在大佛寺(海拔841.3米,东经107度56分33.8秒,北纬35度4分24.8秒)处实习,观测内容主要为砂岩和丹霞地貌。

因为此处的丹霞地貌砂岩构成,艺雕刻,所以在此处盖佛寺。丹霞地貌,大佛寺附近的丹霞地貌发育在一亿多年前的地层上,而且红色岩层的底部为砾岩,上层为砂岩,岩石的成分以陆相沉积为主(岩石是由当时的河流或湖泊沉积物所形成的,而不是在当时的海洋环境中形成的)。

    岩壁上的空洞多为河流侵蚀过程造成的。而河流深切的岩层,可形成顶部平齐、四壁陡峭的方山,或被切割成各种各样的奇峰,有直立的、堡垒状的、宝塔状的等。在岩层倾角较大的地区,则侵蚀形成起伏如龙的单斜山脊;多个单斜山脊相邻,称为单斜峰群。岩层沿垂直节理发生大面积崩塌,则形成高大、壮观的陡崖坡;陡崖坡沿某组主要节理的走向发育,形成高大的石墙;石墙的蚀穿形成石窗;石窗进一步扩大,变成石桥。各岩块之间常形成狭陡的巷谷,其岩壁因红色而名为“赤壁”,壁上常发育有沿层面的岩洞。

(四)实习地四:秦岭各地,如秦岭火地塘教学实习基地等。

1实习地概况

(1)秦岭的区域与范围

秦岭有广义、狭义、地质、地理概念上的划分。

广义的秦岭,西起昆仑,中经陇南、陕南,东至鄂豫皖——大别山以及蚌埠附近的张八岭。其范围包括岷山以北,陇南和陕南婉蜒于洮河与渭河以南、汉江与嘉陵江支流—白龙江以北的地区,东到豫西的伏牛山、熊耳山,在方城、南阳一带山脉断陷,形成南襄隘道,在豫、鄂交界处为桐柏山,在豫、鄂、皖交界处为大别山,走向变为西北—东南,到皖南霍山、嘉山一带为丘陵,走向为东北-西南。

广义的秦岭是长江和黄河流域的分水岭。秦岭以南属亚热带气候,自然条件为南方型,以北属暖温带气候,自然条件为北方型。秦岭南北的农业生产特点也有显著的差异。因此,长期以来,人们把秦岭看作是我国“南方”和“北方”的地理分界线。

狭义的秦岭,仅限于陕西省南部、渭河与汉江之间的山地,东以灞河与丹江河谷为界,西止于嘉陵江。狭义的秦岭是渭河中、下游和汉江上游的分水岭。

陕西秦岭是指界于渭河中、下游与汉江上游之间、包括嘉陵江上游(阳平关以上)和南洛河上游(洛南县境内)在内地陕西省南部山地。其范围达比广义的秦岭为小,但却比狭义的秦岭为大。

陕西秦岭是广义的秦岭的主要组成部分,横亘在关中平原和汉江谷地之间,四个极点是:北到潼关县城以南,南到旬阳县城,东到商南县的富水以东,西到略阳县的郭家坝以西。大致界于北经32°40′-34°35′与东经105°30′-110°05′之间,面积55,000平方公里,约占陕西省总面积的25%多,属于商洛、汉中、安康、宝鸡、咸阳、渭南和西安七个市的13个县全部和22个县的部分地方。

(2)  秦岭的地形地貌特征

秦岭山坡南缓北陡。南坡长100—130公里,群山毗连,峰峦重叠,河流源远流长。北坡因是大断层,山势陡峭,形成千崖竞秀的壁立山峰,总坡长不到40公里,因此河流短促,多急流温和,窄狭的谷道两旁稻寂茁壮,田园似绵,山上绿树成荫。

秦岭山势雄伟,由东向西逐渐升高,陕西境内岭脊海拔约2,000米,高峰都在2,000-3,000米,如华山主峰海拔为2,400米,太白山主峰为3,767米,高出汉水及渭河河谷近3,000米之多。秦岭北坡山麓短急,地形陡峭,又多峡谷,南坡山麓缓长,坡势较缓、但是田河流多为横切背斜或向斜,故河流中上游也多峡谷。秦岭山脉入陇南境内后,其走向为西北-东南,主脉海拔均在2,000米以上,丛山之间形成一些小的盆地。

陕西秦岭是由数条平行山岭和界于其间的河谷、山间盆地等组成。“千重山峰边民万条河溪纵横”,这就是对陕西秦岭的其实与照。

陕西秦岭大致可分为西、中、东三段。西段分为三支,北支为秦岭,也称南岐山或大散岭;中支为凤岭,在凤岭和秦岭之间是凤·微构造盆地①,有黄土堆积,水土流失比较强烈;南支为紫柏山,在留坝的西北称柴关岭。这些山岭海拔均在1500米以上,而以紫柏山最高,海拔达26l0米。秦岭西段分别成为清姜河与嘉陵江、嘉陵江左岸支流与沮水河干、支流以及褒河一些支流的分水岭和发源地。

陕西秦岭的中段称终南山,主要山岭有四方台、首阳山、静峪脑、终南山和东光秃山等,海拔均在2500——3000米。是沣河、涝河、浐河、子午河、旬河和金钱河等的发源地。由秦岭梁向东南延坤的平河梁,主峰是广东山,海拔为2675米。在句河和社川河流域,有近东西向延伸的古道岭、海棠山和羊山,山势低缓而破碎,海拔在1500米左右,是月河主要支流——恒河、付家河和蜀河、池何等于、支流的发源地。

骊山是陕西秦岭中段北麓外延的断块山,主峰是仁宗庙,海拔为1302米。来自骊山的溪流,有的成为灞河的支流,有的直接流入渭河。

陕西秦岭的东段呈手指状,向东南展开。从北向南依次是:太华山、蟒岭、流岭、鹘岭和新开岭,海拔均在1500——2500米;南洛河、丹江及其支流银花河分布其间,成为山河相间的岭谷地形。秦岭主脊草链岭和太华山,是丹江、南洛河以及秦岭东段北坡山涧溪流的分水岭与发源地。

(3)秦岭在我国气候和地理区划中的重要位置

秦岭为陕西省南北气候的自然分界线,也是我国南北方的分界线。它大体与一月零度等温线、800毫米等雨量线及2000小时日照时数等值线一致。秦岭以南,太阳辐射较少,气温较高,降水较多,气候湿润;秦岭以北则相反。秦岭山地,相对高差大,气候垂直分异明显。日照时数约1750小时,日照百分率不足40%。初霜日起始于10月底到11月初,终霜日为3月中旬,无霜期210天左右。

2、实习内容

(1)山区河流地貌

    为流经地势高峻、地形复杂的山地和高原的河流。山区河流以侵蚀下切作用为主,其地貌主要是水流侵蚀与河谷岩石相互作用的结果;内营力在塑造山区河流地貌上有重要作用;旁向侵蚀一般不显著,两岸岩石道风化作用和坡面径流对河谷的横向拓宽有极为重要影响;河流堆积作用极为微弱。山区河流地貌的特征:①河谷断面形态往往发育为"V”字形或不完整的“U”字形;②谷底与谷坡之间常无明显的界限,不同水位条件下的河床之间也常无明显的分界线;③两岸和河心常有坚石突出,岸线极不规则,并常有深切河曲发育;④河流纵剖面较陡峻,形式很不规则,急滩深槽上下交错,常呈阶梯状曲线,在落差集中处往往形成陡坡跌水或瀑布。山区河流一般不利于航行,但有丰富的水力资源。

在观察的河流两侧,有条带状变质岩存在,还能看到板状河床、壶穴等。同时河流具有山区河流典型特征,暴涨暴落,流速大,侵蚀力强,随着流速增加侵蚀能力大大加强。

(2)秦岭十八丈瀑布

瀑布在地质学上叫跌水,即河水在流经断层、凹陷等地区时垂直地跌落。在河流的时段内,瀑布是一种暂时性的特征,它最终会消失。瀑布上游的河漫滩和下游的河流阶地等高。

瀑布表示河水流动中的主要阻断。在大部分情况下,河流总是透过侵蚀和淤积过程来平整流动途中的不平坦之处。经过一段时间以后,河流那长长的纵断面(坡度曲线)形成一平滑的弧线∶河源处最陡,河口处最和缓。瀑布中断了这弧线,它们的存在是对侵蚀过程进展的一个测定。瀑布也称河落,有时也称大瀑布,当谈及很大的水量时,后者尤为常见。比较低、陡峭度较小的瀑布称小瀑布,这名称常用以指沿河一系列小的跌落。有的河段坡度更平缓,然而在河流坡降局部增加处相应出现湍流和白水,这些河段称急流。

在一些情况下,岩石的微观构造和河流的溯源侵蚀,使得瀑布的位置因悬崖或陡坎被水流冲刷而向上游方向消退;而在另一些情况下,这种侵蚀作用又倾向于向下深切,并斜切包含有瀑布的整个河段。随着时间的推移,这些因素的任何一个或两个在起作用,河流不可避免的趋势是消灭任何可能形成的瀑布。

河流的能量最终将建造起一个相对平滑的、凹面向上的纵剖面。甚至当作为河流侵蚀工具的碎石不存在的情况下,可用于瀑布基底侵蚀的能量也是很大的。

与任何大小的瀑布相关、也与流量和高度相关的特征性特点之一,就是跌水潭的存在,它是在跌水的下方,在河槽中掘蚀出的盆地。在某些情况下,跌水潭的深度可能近似于造成瀑布的陡崖高度。跌水潭最终造成陡崖坡面的坍塌和瀑布后退。

造成跌水的悬崖在水流的强力冲击下将不断地坍塌,使得瀑布向上游方向后退并降低高度,最终导致瀑布消失。

(3)岩溶地貌

    岩溶地貌是在水对可溶性岩石(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。

    太白仙洞属于典型的溶岩洞穴。洞穴规模不大,但溶岩洞穴的地貌特征,诸如石笋、石钟乳以及石柱等齐备。洞穴位于大地的恒温层,可常年保持约15℃的温度,冬暖夏凉。溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同,被侵蚀的程度不同,就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。溶洞有溶穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河也有峭壁等。

平河梁上的草甸区,地貌为岩溶漏斗。岩溶漏斗又称斗淋,石灰岩地区呈碗碟状或漏斗状的凹地。平面形态呈圆或椭圆状,直径数米至数十米。深度数米至十余米。漏斗壁因塌陷呈陡坎状,在堆积有碎屑石块及残余红土的漏斗底部,常发育有垂直裂隙或溶蚀的孔道,孔道与暗河相通,当孔道堵塞时,漏斗内就积水成湖。岩溶漏斗是地表水流沿垂直裂隙向下渗漏时使裂隙不断扩大,先在地面较浅处形成隐伏的孔洞,随孔洞的扩大上部土体逐步崩落,开始在地面出现环形的裂开面,最后陷落成漏斗。岩溶漏斗常成串分布,其下往往与暗河有一定的联系,因此是判明暗河走向的重要标志。在高海拔处还有漏斗和落水洞,靠近能清晰地听见流水声。

    由于此处的岩溶漏斗地形,在区域内形成小气候。植被类型由下至上的垂直分布依次为草本植物、灌木植物、乔木植物。

(4)平河梁上的岩石观察

    此地为石英岩,无盐酸反应,石英砂岩(结晶颗粒粗)经过变质作用变成石英岩。石英砂岩大多数为浅海环境形成的。石英砂岩是在沉积岩中沉积碎屑岩中的砂岩引,硅石(石英砂岩、石英岩、石英砂、脉石英)中一种。属玻璃和冶金辅助原料矿产。主要产出地层层位有三:上三叠统须家河组顶部,下侏罗统珍珠冲组和中下侏罗统自流井组底部。矿石化学成分:二氧化硅97.30一97.32%,氧化铝 0.97~1.04%,氧化铁0.62~0.67%,氧化钙0.034—0.043%,五氧化二磷0.003%。吸水率1.01~2.55%,耐火度1716—1723℃。  

(五)实习地五:周至县马召镇等地

 1、实习地概况

    马召镇位于周至县城10千米。辖马召1个社区和东火、崇耕、中兴、桃里坪、金盆、武家庄、涌泉、汤房、红新、焦楼、郭寨、纪联、东富饶、上马、四群、营东、营西、上孟家、群三兴、群兴、西富饶、三家庄、仁烟、枣林、辛口、熨斗、虎峪、仓峪28个行政村。南部是浅山区,北部是渭河平原。108国道贯穿南北,南环公路沿山而过。名胜古迹有位于黑河口的仙游寺,隋代在古玉女洞基础上建寺,有高35米的法王塔,是省重点文物保护单位。

2、实习内容

9月4日,我们在马召镇看采石场的变质岩、菊花石、玛瑙等岩石,进一步加深地质学学习。并且看了周至县涌泉村原洪积扇地貌。

洪积扇是干旱、半干旱地区暂时性山地水流出山口堆积形成的扇形地貌。组成洪积扇的堆积物叫做洪积物,通常扇顶物质较粗,主要为砂、砾,分选较差,随着水流搬运能力向边缘减弱,堆积物质逐渐变细,分选也较好,一般为沙、粉沙及亚粘土。这些泥沙、石块颗粒粗大,磨圆度差,层理不明显,透水性较强,扇面上水系不发育。由于山前构造断裂下降,洪积物厚度可达数百米。从扇顶至扇缘高差也可达数百米。一系列洪积扇互相联结形成洪积平原 ,又称山麓洪积平原。洪积扇因山地不断抬升,山前平原不断下降,形成上叠式扇体。当山地上升规模、幅度均较大时,老扇随之抬升,在其下方发育新扇体,形成串珠状洪积扇。当山地前缘有不等量的新构造活动时,新扇体向相对下降的一侧移动,使新老扇体并列向一侧偏转,造成不对称形态。

洪积扇出山口部位叫扇顶,扇的外围边缘部分叫扇缘,从扇顶到扇缘之间地带叫扇中,它们之间没有明显的界线。由扇顶到扇缘的地形剖面线呈一下凹形,坡度一般小于10°。

五、实习过程中遇到的问题

1、从黄土剖面上看,钙质结核大小为什么不同?

答:黄土结核是黄土层中的钙质在地下水或地表水淋溶聚集及胶凝、富集而成。钙质结核的形成与有机质含量和古土壤形成的淋溶强度及蒸发量有关,一方面,枯枝落叶形成时产生碳酸根离子,与碳酸钙结合随雨水下淋;另一方面,有机质形成的胶体更容易将小结核胶结大结核。

2、为什么红色古土壤条带几乎厚度相同而黄土厚度不同?

答:红色古土壤条带是在黄土堆积发育过程中,在湿润的气候中形成的,由于古气候是缓慢的渐变,干燥气候时间长于潮湿气候, 因而黄土物质堆积的速度仍小于古土壤的形成速度, 黄土物质缓慢堆积, 最后形成的黄土层较厚,且厚度差别大,反而红色古土壤条带较薄,厚度差别小。

3、为什么两条红色古土壤条带会交汇到一块?

答:与当地的地形有关,第一条红色古土壤条带形成后,受到流水侵蚀,出现断带,当再次堆积黄土,形成红色古土壤条带后,就会造成与下层红色古土壤条带相交。

4、口镇的细砂岩和石沟水库的砾岩有什么不同?

答:细砂岩由石英颗粒(沙子)形成,结构稳定,通常呈淡褐色或红色,主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的,其中砂里粒含量要大于50%。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。而角砾岩是一种碎屑岩,由从母岩上破碎下来的,颗粒直径大于2毫米的碎屑,经过搬运、沉积、压实、胶结而形成的岩石,砾石的平均直径如果在1-10毫米,为细砾,10-100毫米称为粗砾,大于100毫米为巨砾。其形成于滨海地区和滨湖地区,它是由河流携入的砾石或沿岸岩石崩塌下来的碎块经波浪和河流反复改造而成。

六、实习总结

这次实习虽然总共维持了7天,但是通过这次实习,加深了我对地质地貌的认识,以及可以对砂岩、砾岩等有直观认识,对岩石进行对比,同时使我们学会了对丹霞地貌、黄土沟间地貌、黄土潜蚀地貌等进行一个简单的分析,加深了解到其地貌的特征、发育、形成过程等。亲自实践就是比课本上的学习认识的更全面,还能加深我们对其的认识,使我们更好地学会这门课,熟悉的运用这门课。此外我还学会了野外调查的方法有,对基本方法的实际操作训练,同时熟悉和掌握野外调查、资料整理、报告编写的基本方法与程序。

在习中,见识了陕北陕南的风土人情,环境特征,对陕西有了更多的了解。被陕西的变化惊艳,尤其是秦岭的延绵不断。培养了小组实习的意识,与同学们共同完成实习,相互协作,与同学的友情更深了一步,印象最深就是大家一起坐在车上唱歌,没有老师学生之分, 只有玩伴,一起出行的朋友。

但是我觉得实习时间还是比较短,有些东西没能彻底搞清楚,并且通过实习,能体现出自己知识的匮乏,对上学期《地质地貌学》课程学习不彻底,希望老师今后能争取增加该课课时,这样能使我们在学习时有时间学清楚更多的地质地貌学知识。

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