南京工業(yè)大學工程地質實習報告

1、前 言（一）實習目的地質學野外實習是地質學課堂教學之后的重要實踐環(huán)節(jié)。它的任務是使學生鞏固、消化已學的理論知識，初步學習野外工作方法，進行野外基本技能的訓練，培養(yǎng)觀察地質現(xiàn)象的能力，為后繼專業(yè)課打下一下的基礎（二）實習內容1、礦物與巖石認識實習地區(qū)常見巖石，主要為沉積巖，少量火成巖。了解巖石的巖性包括礦物成分、結構、構造及了解礦物的集合體。2、地層熟悉實習地區(qū)各不同地質時代的地層，包括群與組，弄清巖層產狀，地層之間接觸關系。3、地質構造與構造運動認識明顯的水平構造，單斜構造。認識明顯的褶皺構造，斷裂構造，特別是斷層證據(jù)。結合各種地質構造現(xiàn)象，理解構造運動概念。4、外動力地質作用認識明顯的風化現(xiàn)

2、象，了解各種巖石風化程度；認識地面流水地質作用及塑造的地貌類型單元；認識地下水的地質作用及對石灰?guī)r的溶蝕作用，認識斜坡動力地質作用及產生的崩塌、滑坡等地質現(xiàn)象。認識沖積物、洪積物、坡積物、殘積物、重力堆積物。5、簡單的工程問題建筑物區(qū)域、場地地質狀況，斜坡地質狀況，隧道工程地質狀況等。（3） 實習時間以及人員時間：2011年元月4日元月6日人員：地下09級（4） 實習路線1. 南京燕子磯門坡三臺洞 元月4日觀察點1.觀瀾亭 觀察點2.御碑亭 觀察點3.燕子磯頭 觀察點4.遇難同胞紀念碑 觀察點5.門坡觀察點6.三臺洞碟子大天 觀察點7.三星石 2.石頭城繡球公園老虎山 元月5日觀察點1。南京清

3、涼門城墻 觀察點 2.石層霽雪 觀察點3. 鬼臉城 觀察點4.馬娘娘腳印觀察點5.明盟石 觀察點6.小桃園觀察點7. 老虎山南坡3.棲霞山 元月6日觀察點1.明鏡湖 觀察點2.千佛巖觀察點3.品外泉 觀察點4.天開巖觀察點5.鳳翔峰 一南京及周邊地區(qū)的地質概況從南京向東到鎮(zhèn)江再折向南東，東抵武進縣孟河一帶，綿延了一列丘陵，低山，稱為寧鎮(zhèn)山脈。它全長約100余公里，標高一般為100200米，少數(shù)山峰超過了300400米。如鐘山，孔山，華侖山，棲霞山，寶華山等。這里的地層山露齊全，不僅對于下?lián)P子，而且在華南均具有代表性；構造變形程度中等，構造形象清楚，典型；火成巖類多而且出露廣泛；有各種內生及外生

4、礦床，加之這里的地質研究程度高，交通方便，觀察容易，其中許多的地點已經成為地質旅行和教學實習的良好場所，在國內享有盛譽。二地層及巖石組合南京地區(qū)的地層單元屬于揚子地層區(qū)下?lián)P子分區(qū)寧鎮(zhèn)地區(qū)小區(qū)。本區(qū)地層自震旦系至第四系均有出露，發(fā)育良好，研究程度高。其中，古生代和部分中，新生代地層，有達60年之久的研究歷史，建有許多的標準剖面，為廣大的地質工作者劃分和對比地層提供了重要的依據(jù)?，F(xiàn)在就我們這次實習中所見到的地層，自老而新分別敘述如下：1. 震旦系（Z）本次的實習中主要看見的是屬于震旦系上統(tǒng)的燈影組（Z）地點：三臺洞 本組的巖性主要是灰白，深灰色厚層微晶白云巖，白去石化微晶灰?guī)r，上部為白云石化含核形

5、石灰?guī)r，頂部夾硅質頁巖。總厚度達258米以上。南京實習地的與上述有所不同，主要的巖性是藻白云巖，條紋狀藻球粒（藻團塊）白云巖，可見葡萄狀結構。該地僅出露燈影組上部，未見底?？偤穸却笥?27.7米。目前幕府山所采的白云巖運往上海寶山鋼鐵公司，作為煉鋼的重要劑原料。2. 泥盆系（D）實習中所見的是屬于上統(tǒng)五通組（D3）地點：棲霞山山頂巖石堅硬，常構成高山之頂，露頭良好。根據(jù)巖性可分為三部分，下部為含礫石英砂巖夾少量頁巖，中部為石英砂夾少量頁巖，上部則以粉砂巖頁巖為主，夾薄層石英砂巖。3. 二疊系（P）實習中所見到的是棲霞組（P）地點：棲霞山 明鏡湖棲霞組的命名點在南京棲霞山，以淺海相含燧石結核的石

6、灰?guī)r為主。存在珊瑚，腹足類化石可分為四個巖性段：臭灰?guī)r段 為深灰色及黑色厚層生物屑微晶灰?guī)r。具瀝青，擊之有臭味。偶見燧石結核。底部見灰黑色葉片狀泥質生物屑灰?guī)r和青灰色中，薄層微晶生物屑灰?guī)r互層。共厚65米。下硅質巖段 為深色薄層燧石巖及紋層狀硅質生物屑微晶灰?guī)r。見腕足類碎片。厚約10米。棲霞灰?guī)r段 為灰黑色厚層至塊狀微晶生物屑灰?guī)r及生物屑微晶灰?guī)r。燧石結核較多，成列排列?；S富，產蜓類。厚80米左右。上硅質巖段 為黑色紋層狀生物屑微晶灰?guī)r及燧石巖棲霞組總厚度約為150米。與下伏地層船山組成假整合接觸。4. 侏羅系（J）實習中所見的是象山群（J1+2）地點：棲霞寺 千佛巖在南京南象山-北象山剖

7、面中可以分為上下兩個巖性段。下段 底部常有礫巖及石英砂巖或含礫粗粒石英砂巖，底部石英砂巖中含較多長石。中，上部為含礫石英礫巖，石英砂巖，粉砂巖及泥巖組成韻律有煤層，為灰白及灰黃色，有時為灰黑色，富產植物化石。厚度可達376米。上段 為灰白及灰黃色石英砂巖（底部為含礫石石英砂巖）與紫紅，暗紅，灰綠等色的粉砂巖及泥巖互層，未發(fā)現(xiàn)化石。厚611.5米。南京鐘山象山群發(fā)育良好，唯上段頂部不全。自上而下分為：紫霞侗組，陵園組，西山寺組。前兩組與南，北象山的象山群下段相當，西山寺組可以與該地象山群上段一部分地層進行對比。象山群下段煤層可采。象山群與下伏黃馬青群呈假整合接觸，而實習地，南京棲霞山地區(qū)為不整合

8、接觸。5. 白堊系（K）實習中所見的是白堊系上統(tǒng)的浦口組（K）地點：燕子磯，繡球公園，石頭城浦口組常出露于山麓或低矮丘陵地帶?？梢苑譃閮刹糠?。下部 紫紅色及紫灰色礫巖為主夾有紫紅色粉砂巖和細砂巖。礫石成分復雜，常因地而異。棱角狀或次棱角狀，大小不一。厚達100米以上。上部 以紫紅色為主的粉砂巖，粉砂質頁巖以及砂礫巖。厚度大于100米。與下伏地層呈不整合接觸。本組的下部以洪積和山麓堆積為主，中上部主要為河流及湖相沉積。與下伏地層為不整合接觸。6. 第四系（Q）實習中所見的是中上統(tǒng)的下蜀組（Q2+3）地點：門坡,老虎山南坡分布廣泛，常形成階地。下蜀鎮(zhèn)出露的巖性為黃色帶紅的泥、細砂及粘土，其中常含灰

9、質結核。產腹足類化石。本組在南京附近沿長江一帶發(fā)育最好。厚達20米左右。南京燕子磯汽車站附近剖面可為代表，分二段巖性：上段 灰黃色黃土質粘土。結構頗緊，垂直節(jié)理良好，故常以大塊柱狀體崩解。鈣質含量較高，常呈拳頭狀結核出現(xiàn)。透水性較好，古土鑲痕跡較差，略具鐵猛膠膜，孔隙發(fā)育。下段 棕紅色粘土，結構緊密，粘性較大，常多具鐵猛膠膜。崩塌后呈不規(guī)則的棱狀塊。透水性較差，古土壤痕跡甚為顯著。與下伏雨花臺組呈假整合接觸。 3 構造1、褶皺南京地區(qū)是由若干背、向斜組成的線狀褶皺束。在南京城東郊褶皺束最寬，由北側的幕府山算起，經鐘山到大連山，南北寬達25公里。向東逐漸收縮，如從北面的龍?zhí)端闫鹣蚰系浇瓕幙h的湯山

10、，褶皺束寬度變?yōu)?5公里左右。更東到鎮(zhèn)江西邊的五洲山、十里長山地段寬僅8公里以內。 褶皺束的走向在西端為北東、南西方向，過湯山以東轉為北東東向，在五洲山十里長山一帶明顯地呈近東西向。幕府山復背斜帶山露在南京城北面的上元門到燕子磯一線幕府山，這里是寧鎮(zhèn)山脈北帶構造的代表，因長江大斷裂切割，復背斜只剩下其南邊的半個，北邊的半個已斷陷在長江河谷之下。復背斜的南半個概略地看是由兩個主要的向斜及其間的一個背斜組成，由北而南為勞頭山向斜、嘉善寺背斜、煤炭山向斜。背斜核部出露了中下三疊統(tǒng)青龍群。地貌地背斜成谷，向斜成山，地形倒置現(xiàn)象十分清楚。 這一復背斜向東過燕子磯后因被第四系廣泛覆蓋，去向如何是不明確的，

11、很可能是沿北東東向穿過長江河谷而去。其西端經上元門向西后何去也因被第四系廣泛覆蓋而不清。點位：品外泉由于斷層運動形成的伴生褶皺2. 斷層 南京地區(qū)斷裂構造是十分發(fā)育的，也有若干規(guī)律性的東西。 首先，縱向斷層很多，與之相伴隨的有橫向斷層，它們形成格子狀相交。 縱向斷層常表現(xiàn)為逆沖性質。斷層面傾角一般是中到高角度。它的效應是造成地層的缺失或重復，而以構成缺失為主；也造成巖層的破碎，局部形成斷層角礫巖。但角礫巖的規(guī)模不一定很大，常伴隨著巖石發(fā)生硅化、赤鐵礦化。近斷層處地層產狀明顯變陡或紊亂。縱向逆沖斷層在幕府山地區(qū)極為普遍，這里大部分地層的接觸關系皆為這種斷層性質。這種斷層在南帶的湯山地區(qū)也有發(fā)育。

12、 縱向斷層中少數(shù)也表現(xiàn)為正斷層性質，造成斷層陡崖。其發(fā)生時代一般較逆沖斷層為晚，常常是在早先的逆沖斷層位置上迭加著后期的正斷層。 橫向斷層常常是平移斷層性質（或兼有正、逆斷層的性質）。斷層面常很陡，甚至近于直立。相當層沿走向發(fā)生明顯錯開。地層產狀在近斷層處發(fā)生拖曳和彎曲。斷層角礫巖不甚發(fā)育，有時可伴隨著巖石的硅化。沿斷層帶常有地下水出露。橫向斷層帶通過之處在地貌上常是溝谷或埡口所在，山脈為之切斷。由于縱向、橫向斷層發(fā)育，促進了縱向、橫向溝谷的形成，加之沿著某些頁巖為主的地層也極易侵蝕成為次成谷。點位1：觀瀾亭白堊紀晚期。這里巖層產狀比較一致連續(xù)，但石壁上也存在一些擦痕和溝，可判斷是斷層，錯位的

13、位移不大。點位2：鬼臉城此區(qū)域的新老地層產狀較一致，時代連續(xù)。某些部位存在褶皺，個別部位存在斷層。點位3：品外泉這是一個斷層。侏羅紀。判斷依據(jù)：這里形成了一個溝，并且石壁上某些部位存在擦痕。“逢溝必斷”。3.節(jié)理節(jié)理屬于斷裂構造，與斷層不同，節(jié)理中，巖石破碎后，沿破裂面無明顯的位移。節(jié)理較為斷層來說更加的普遍。節(jié)理的規(guī)模大小不一，張開的程度不一，節(jié)理面的粗糙程度也不一樣。巖石中節(jié)理的發(fā)育是不均勻的。影響節(jié)理發(fā)育的因素有很很多，主要取決于構造變形的強度，巖石形成時代，力學性質，巖層的厚度以及所處的構造部位。節(jié)理按照力學性質，分成張節(jié)理和剪節(jié)理。張節(jié)理 是由張應力作用下形成的。其方向垂直于主張應力

14、，而平行于主壓應力。張節(jié)理 多數(shù)是張開的，節(jié)理面粗糙不平，面上不具有擦痕。發(fā)育在粗碎屑巖中的張節(jié)理往往繞礫石和粗砂粒而過，并不切穿顆粒。張節(jié)理一般發(fā)育稀疏，節(jié)理間距大，沿走向延伸不遠即消失，但是在附近的不遠處又會斷續(xù)出現(xiàn)，并有分支復合現(xiàn)象。剪節(jié)理 由剪應力作用而形成的，剪應力常成對出現(xiàn)，稱為共軛剪節(jié)理。兩共軛剪節(jié)理面的交線與中間主應力平行一致，；兩面銳交角等分線常為最大主應力作用方向。節(jié)理面兩側巖塊有微小的位移，節(jié)理面上?？梢姴梁?。節(jié)理面平直光滑，并常緊閉。礫巖和砂巖中的剪節(jié)理往往平整地切割礫石和粗粒礫。剪節(jié)理沿走向和傾角延伸較遠，產狀穩(wěn)定，一般的發(fā)育密集。節(jié)理間距小。點位1：馬娘娘腳印此處的

15、節(jié)理表面看似為張節(jié)理的特點，但是節(jié)理仍然存在“X”型。所以此處準確說是剪張節(jié)理。具有先剪后張的性質。點位2：明誓石此處的節(jié)理仍然是先剪后張的節(jié)理，圖中礫石被切穿是屬于剪節(jié)理的表現(xiàn)。而整體體現(xiàn)張節(jié)理的特點。點位4：小桃園屬于剪節(jié)理，在節(jié)理中有硅質膠結點位5：天開巖張節(jié)理，裂谷屬于地塹系4 地下水地下水的分類方法大致有兩種：一類是按照地下水的埋藏條件分為上層滯水，潛水，承壓水，按照水層的空隙性質又分為孔隙水，裂隙水，巖溶水。上層滯水 包氣帶中局部隔水層之上的重力水稱為上層滯水。潛水 埋藏在地面以下第一個穩(wěn)定隔水層之上具有自由水面的重力水承壓水 充滿于兩個穩(wěn)定的隔水層間的重力水在野外地下水的天然露頭

16、就是泉。地層的錯斷，導致了地下水的外涌。潛水形成的為下降泉，而承壓水由于壓力作用可能形成上升泉。野外分辨地下水的方式主要通過分辨其顏色和氣味，純凈的地下水一般是無色，無味和透明的，當含有某些的化學成分和懸浮物時其物理性質會發(fā)生變化。點位：品外泉5 地表地質作用1. 風化巖石在它所處的環(huán)境中，在太陽輻射作用下與水圈、大氣圈和生物圈，為適應地球表面的物理、化學環(huán)境，都必然會發(fā)生變化。這種變化廣泛而緩慢。巖石的這種物理、化學性質的變化稱為風化。其中又分為物理風化、化學風化和生物風化。物理風化是指地表巖石因溫度變化和空隙中水的凍熔以及鹽類的潔凈而產生的機械崩解過程。它使巖石從比較完整的形態(tài)變成破碎?；?/p>

17、學風化指巖石在水、水溶液和空氣中的氧和二氧化碳等的作用下發(fā)生的溶解、水化、水解等一系列復雜的化學變化?；瘜W風化使巖石中的裂隙加大，孔隙增多，破壞了巖石的結構和成分，使巖石變成松散的土層。生物風化是指生物在其生長和分解過程中，直接或者間接地對巖石礦物所起的物理和化學的風化作用。對巖石起著強烈的破壞作用。風化作用范圍非常之廣，幾乎所有暴露在外的巖石都受到過風化的作用。南京氣候濕潤，降水多，多為化學和生物風化。點位1：石頭城城墻的風化侵蝕，主要是化學和生物侵蝕點位2：石層霽雪容易存在凌空面，危巖的防護：結構支撐：錨桿打入，是結構和地基結核嵌補治理：用仿古的磚支撐，石頭做成石磚形狀過梁：兩地危巖鏈接點

18、位3：鬼臉城鬼臉是差異風化的結果點位4：千佛巖長石英砂巖，抗風化的能力中等點位5：天開巖植物的根劈作用工程上的防治巖石受到風化后，其物理化學性質發(fā)生一系列輕重不同的變化，如裂隙度、孔隙度、透水性等。巖石風化程度越深，工程建筑的地基承載力越低，巖石邊緣越不穩(wěn)定。對不同的風化程度應該制定不同的設計和施工方案。防止風化可以用挖除法，抹面法，膠結灌漿法，排水法等。2.巖溶凡是以地下水為主、地表水為輔，以化學過程為主、機械過程為輔的對可溶性巖石的破壞和改造作用都叫做巖溶作用。巖溶作用的基本條件有4個。巖石的可溶性、巖石的透水性、水的溶蝕力和水的流動性。點位1：三臺洞 碟子大天巖石主要是藻白云巖，可用稀鹽

19、酸鑒別。此處形成巖溶堆積物：石筍，石鐘乳，石柱點位2：馬娘娘的腳印灰?guī)r居多，鈣質膠結，腳印是溶蝕凹地點位3：明鏡湖二疊系，巖溶作用形成點位4：天開巖此處是地表巖溶堆積物，鈣華：水析出，壓力下降出來的流石。工程防治在巖溶區(qū)，由于地表覆蓋層下有石芽溶溝，巖體內部有暗河、溶洞，建筑物的地基通常是很不均勻的。上覆土層還常因下部巖溶水的溶蝕作用而塌陷，形成土洞。在土洞的塌陷作用往往是突然發(fā)生的。土洞出現(xiàn)的地區(qū)往往就是地下巖溶發(fā)育的區(qū)域。因此，工程設計施工前應該對巖溶地貌的情況調查清楚，穩(wěn)定性是否夠好，是否會發(fā)生塌陷。若遇到比較脆弱的溶洞結構，可以考慮用溶洞地基、土洞地基、石芽地基等方法加固。3. 滑坡滑

20、坡是斜坡上土體、巖體或其他碎屑堆積物沿一定的滑動面作整體下滑的現(xiàn)象。點位1：門坡沉積土，黃土類，沒有層理，豎向節(jié)理發(fā)育，受外力作用會崩塌。點位2：老虎山南坡具有圍椅狀滑坡壁，在70，80年代發(fā)生過兩次滑坡。4. 崩塌陡峭的斜坡上，被列席切割的巨大巖塊，在重力的作用下突然脫離母體向下傾倒，翻滾，墜落的現(xiàn)象。墜落后堆積于坡腳的物質稱為巖堆。崩塌常發(fā)生在山區(qū)的陡峭地山坡上，也發(fā)生在露頭的采場，路塹邊坡，高陡的人工邊坡上，規(guī)模極大的崩塌可稱為山崩，個別巨石不定時的崩落稱巨石。點位1:三星石崩塌作用形成的落石，滾石點位2：天開巖崩塌作用形成的倒石堆工程防治1.排水對滑體以外的地表水，可采用攔截和旁引的方

21、法；對于滑體中的地下水，可用水平排水廊道或豎直排水并的方法將水排出。2.降低下滑力和增加抗滑力降低下滑力主要通過刷方減重，此時應正確設計刷方斷面。遵循“砍頭壓腳”的原則。3.改變滑帶土的性質對于巖質斜坡，可采用水泥或化學灌漿等措施；對于土質斜坡，可采用電化學加固法、凍結法，還可用焙燒法。5. 河流作用水流的侵蝕就是表面泥沙被水流帶走的過程。是否發(fā)生侵蝕可以根據(jù)泥沙的起動條件來判斷。水流的搬運方式有兩種，一種是水使砂，礫等沿河底推移，另一種則是細小的物質在水中呈懸浮狀態(tài)移動，簡稱懸移。當河流的流速低于推移臨界流速時，泥沙便沉積下來。沉積物質的數(shù)量取決于河流的含砂量與搬運能力的對比關系。河流所形成的地貌有：河漫灘，河流階地點位1：觀瀾亭礫石的