略
阳
地
质
实
习
报
告
姓名:陈功班级:桥三(2011210203)学号:201121020309 专业:桥梁工程
学院:公路学院指导老师:李老师
目录
一、前言------------------------------------------------------------1
一)略阳概况-------------------------------------------------------1二)实习概况-------------------------------------------------------3
二、地层与岩性----------------------------------------------------4
一)地层-----------------------------------------------------------4 二)岩性-----------------------------------------------------------5 三)地层接触关系--------------------------------------------------11
三、地质构造------------------------------------------------------12
一)岩层产状的测定------------------------------------------------12 二)略阳地区大构造单位--------------------------------------------13 三)略阳主要地质构造----------------------------------------------14
四、不良的地质现象-----------------------------------------------16
一)崩塌----------------------------------------------------------16 二)滑坡----------------------------------------------------------18 三)泥石流--------------------------------------------------------20 四)溶岩----------------------------------------------------------22
五、风化作用与河流的地质作用-----------------------------------22
一)风化作用------------------------------------------------------22 二)河流的侵蚀作用------------------------------------------------24 三)河流的搬运作用------------------------------------------------26 四)河流阶地------------------------------------------------------26
六、地形地貌与构造、岩性的关系----------------------------------27
一)地貌与构造的关系----------------------------------------------27 二)地貌与岩性的关系----------------------------------------------28
七、路线走向与构造关系------------------------------------------29
一)路线的合理选择------------------------------------------------29 二)象山隧道------------------------------------------------------29
八、收获与体会---------------------------------------------------30
一、前言
一)略阳概况
略阳位于陕西省勉略(勉阳—略阳)公路与宝成铁路交会处。处在秦岭构造带的南坡。海拔高度约为1440米——1500米。山脉主要走向呈东西延展。略阳县城海拔660米左右,四周由低中山环绕,为中低山河谷地貌特征,西部为雨山,东部为凤凰山、狮子山,南为南山,北为象山,山顶海拔高程800——1500米。地貌属于风化剥蚀构造山地,山体浑圆,山脊起伏连绵,山高坡陡,切深300——400米,山坡地形坡度35°—40°,河流湍急,宽谷峡谷相间,在县城附近比较开阔。全区山高谷深,山势雄伟。
全县地形地貌总体轮廓为高山峡谷特征,岩土体为块状坚硬岩,层状较坚硬岩,碎裂半坚硬岩和松散软弱岩四大类。由于特定的地质地貌特征,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害频发,属于地质灾害多发县。略阳县城区位于“三水”(嘉陵江、八渡河、玉带河)汇流,“五山”(凤凰山、狮子山、象山、雨山、南山)环抱之间的沟谷狭窄地带,城区由沿河两岸的10余块滩地或台地组成,呈“X”。状分布。整个城区实质是坐落在略阳大背斜的背斜谷上。
嘉陵江由北向南,大体与本区东西向的构造线垂直,河面狭窄,谷坡陡峻,呈峡谷地形。在这里嘉陵江有两条支流:一为八渡河,一为东渡河。八渡河流向与本区构造线方向近于垂直,在千枚岩分布地带,河谷比较开阔,在石灰岩分布地带呈局部峡谷地形。东渡河大致与本区构造线平行。两河于略阳城下汇入嘉陵江。
略阳实习地区地质平面简图
吴家营——峡门子构造示意图
二)实习概况
时间:2013/05/13——2013/05/16
地点:陕西省汉中市略阳县
参与者:桥梁工程三班
天气:第1天为晴天,第2、3天为雨天,第4天为阴天
实习任务:1、了解本区出露的下石炭系地层的主要岩性特征与
下古生界变质岩系的接触关系。
2、概略了解下石炭系构造变动一般特征。
3、观察崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、风化、碎落等现象。
4、观察褶曲、褶曲变动的几种状态及褶曲构造;观察对比第四
纪冲积层、坡积层的一般特征。
5、观察略阳大断层、吴家营正断层等。
实习目的:1、通过实习,使我们获得地质实体的感性认识,巩固课堂所学的基本理论和基本知识,为后续课程的学习打下良好的基础。
2、加深对不同地层分布、地形构造、地质现象的理解,初步的
描述和分析工程地质环境,对各种不同的地质现象对道路工程的影响做出正确的评价。
3、了解地质构造对工程影响,把地质知识运用到实际生活中。
4、通过基本技能的训练,使我们了解野外地质资料的收集、整
理,掌握罗盘的使用方法,学会使用罗盘测量岩石的走向、倾向和倾角。
二、地层与岩性
一)地层:
1、下古生代的一套变质岩系(P Z1):(千枚岩,板岩,片麻岩,绿泥石石英片岩,薄层石灰岩,变质砾岩,花岗片麻岩),主要分布在略阳城至城北高家峡一带。
2、下石炭纪一套石灰岩(C1):灰色、深灰色至灰黑色,多为厚层,结晶质,晶粒粗细不一,构造裂隙发育,多为方解石充填。局部地段分布有珊瑚化石,夹有灰白色白云岩,岩性坚脆,多形成陡峭的峡谷地形。主要在略阳城南至灵岩寺和峡门子一带
3、中石炭纪板岩、千枚岩(C2):灰色,石英、绢云母千枚岩夹灰质千枚岩,局部地段出露有板岩。仅在城北吴家营一带露出。
4、第四纪松散冲积层(Q a1)、坡积岩(Q d1),主要分布于河谷及两岸斜坡一带。
二)岩性:
1、下古生代的一套变质岩系(P Z1)
1)千枚岩:灰色,丝绢光泽,千
枚状构造,多由粘土岩变质而
成,易开裂成薄片,因为岩性
松软,经长期剥蚀在千枚岩分
布地区多呈现浑缓地形。
矿物主要成分有石英、绢云母、绿泥石等,因为含有绢云母,故片理面常有微弱的丝绢光泽。结晶程度比较差,晶粒极细,鳞片变晶结构,粒度小于0.1毫米,肉眼不能直接分辨。千枚岩质地松软,强度低,抗风化能力差,容易风化剥落,沿片理倾向容易产生塌落,风化后在坡面上产生大量的坡积物,遇水软化。在略阳断层处有千枚岩存在,断层又是很好的滑动面,再加上坡脚切割,所以这里容易造成滑坡,如云峻山滑坡。
2)片岩:具有片状结构、变晶结构。矿物成分主要是一些片状矿物,如云母、绿泥石、滑石等,此外含有少量石榴子石等变质矿物。片岩的片理一般比较发育,片状矿物含量高,强度低,抗风化能力差,极易风化剥落,岩体亦极易沿片理坍落。
①绿泥石片岩
矿物组成主要矿物为绿泥石,片理明显之绿色至暗绿色岩石,呈鳞片状或鳞片粒状,有时含有白色条带,常具有小褶皱,片理面触之有滑腻感,绿泥石一般很细肉眼不易辨识,其质地很软,用指甲便可刮伤之,有时可看到斑状变晶的石榴子石与磁铁矿。绿泥石片岩多呈层状,与上下岩层有明显之界面,但有时亦呈渐变关系,略阳绿泥石片岩分布很广,岩层厚度从数公尺到超过一百公尺的都有。
②石英片岩
石英片岩是一种含石英较多的具片状构造的区域变质岩石。主要由石英、酸性斜长石、绢云母、绿泥石或白云母、黑云母等组成,其
中石英和长石的含量大于50%(长石含量小于25%)。它与一般片岩的区别是石英含量较多,与片麻岩的区别是其中的长石含量小于石英,而片麻岩中的长石含量则大于石英。由于其主要成分是石英,其质地较为坚硬。
③绿泥石石英片岩
绿泥石石英片岩介于绿泥石片岩和石英
片岩之间,在吴家营线路上可清楚的观察到,
主要成分有绿泥石、石英及绢云母等,呈深绿
色,片理清晰,比较坚硬,具有片状构造,片
状矿物含量高,变晶结构,结晶规则分布,片
理较为发育,可看到白色的石幔。
3)薄层石灰岩:矿物成分以方解石为主,其次有少量白云石和粘土矿物。颜色深灰至灰黑,层厚一般在2至10厘米,晶粒极细,很难用肉眼分辨,抗分化能力弱,有的已呈现凹状。薄层石灰岩与千枚岩、石英片岩呈互层,有变质现象。
4)变质砾岩:灰绿色,层厚,砾状结构,砾
石多为石灰岩及石英岩。胶结物经变质呈明显
层理特征,其中页岩夹层已经变质为千枚岩。
变质砾岩是由先成岩石风化剥蚀的碎屑
物质经搬运、沉积、胶结再经内力变质作用而
形成,在变质过程中不仅产生新的特征,而且还常常保留砾岩的某些特点,因此一般成分比较复杂。
2、下石炭纪的一套石灰岩(C1)
灰色、深灰色至灰黑色,多为厚层,结晶质,晶粒粗细不一,构造裂隙发育,多为方解石充填。局部地段分布有珊瑚化石,夹有灰白色的白云岩,岩性坚脆,多形成陡峭峡谷地形,如云峻山、南山等都含有大量石灰岩而高峻陡峭。石灰岩氧化环境中形成浅色石灰岩,还原环境中形成深色石灰岩。地表常温常压下形成,抗风化能力强。石灰岩呈碱性,与沥青的结合度高,工程性质好,并且岩性均一,易于开采开挖,是一种用途很广的建筑石料。
左右两种石灰岩的
颜色深度差异很大,主
要是由于这两种石灰岩
所含有机质的含量不一
样,含量越高其颜色越
深。
3、中石炭纪千枚岩及板岩
具有板状构造,变余结构,时有变晶结构,多由页岩经浅变质而成,矿物颗粒细小,主要有绢云母石英绿泥石和粘土组成,灰色,
易开裂,在实习的局部地段出露有板岩。
4、第四纪松散冲积层(Q a1)、坡积岩(Q d1)
1)冲积层:
河流在运动过程中,能量不
断受到损失,当河水夹带的泥沙、
砾石等搬运物质超过了河流的搬
运能力时,被搬运的物质便在重
力作用下逐渐沉积下来,称沉积
作用,河流的沉积物质称冲积层。
冲积层的特点从河谷单元看可分为两大部分:河床相和河漫滩相。河床相沉积物颗粒较粗。河漫滩相下部为河床沉积物,颗粒粗。表层为洪水期沉积物,颗粒细,以粘土为主。在山区,河床的纵坡度陡,流速大,侵蚀能力较强,沉积作用较弱,河床的冲积层多为蚀余相,松散堆积物较薄,以巨砺、卵石、和粗砂为主。其承载能力较强,地基条件较好,对于略阳的冲积层其工程条件大多较好。
2)坡积层:
由坡面细流的侵蚀、搬运和沉积作用在坡脚或山坡低凹处形成的新的沉积层称为坡积层。
坡积层是由自然界搬运作用而产生的外来堆积层,并不是原岩风化而成。由于其搬离距离较短,故其层理性不明显,碎尸棱角清楚。坡积层工程特性:①抗风化能力差,容易发生坍塌,容易发生滑坡。
②作为建筑物地基,易发
生不均匀沉降。③坡脚坡
积物堆积,坡脚缺失,易
发生滑坡。影响坡积层稳
定性的因素主要有以下
三个方面:下伏基岩顶面
的倾斜程度、下伏基岩与
坡积层接触带的含水状
况和坡积层本身的性质。
5、其他岩层及岩石岩性
1)片麻岩:
片麻岩是一种变质岩,而且变质程度深,具有片麻状构造或条带状构造,主要由长石、石英、云母等组成,其中长石和石英含量大于50%,长石多于石英。如果石英多于长石,就叫做“片岩”而不再是片麻岩。典型的片麻状构造,变晶或变余结构,因为发生重结晶,一般晶粒粗大,肉眼可以辨识,片麻岩可由岩浆岩变质而成,也可由沉积岩变质而成。片麻岩的强度较高。随着云母的含量增加,强度不断降低。因具片理构造故容易风化。
2)花岗片麻岩:
花岗岩严重变质而成,主要矿物为正长石、石英、云母,粒状矿物和片状或柱状矿物相间平行排列,呈条带状,沿片理面不易劈开,强度很高。在略阳至吴家营的观察路线上可见到花岗片麻岩。矿物成分与花岗岩相似(主要矿物成分为钾长石、石英、黑云母,可含少量角闪石),包括三种不同类型:①区域变质作用形成的碱性长石片麻岩;②混合岩化作用形成的花岗质混合片麻岩;③与造山运动同时在强应力作用下,由压力结晶作用形成的片麻状花岗岩。结构中粒到粗粒,特点是具不连续的明暗交替层,石英和长石形成浅色层,并呈粒状结构,铁镁矿物构成深色层呈片麻状构造。在略阳的花岗片麻岩含有大量铁矿、镁矿,略阳钢厂就是利用了附近就遍布的大量花岗片麻岩。花岗片麻岩强度大,还可以用于路牙石等。
3)阳起石:
阳起石硅酸盐类矿物,它是闪石系列中的一员,这类矿物常被称为闪石石棉。阳起石的晶体为长柱状、针状或毛发样。颜色由带浅绿色的灰色至暗绿色。具玻璃光
泽,透明至不透明。晶体的集
合体为不规则块状、扁长条状
或短柱状。大小不一。白色、
浅灰白色或淡绿白色,具有丝
一样的光泽。比较硬脆,也有
的略疏松。折断后的断面不平整,断面可见纤维状或细柱状。阳起石
是透闪石中的镁离子2%以上被二价铁离子置换而成的矿物。铁含量高的称为铁阳起石,颜色深绿色黑色。石棉状的阳起石可呈白色或灰色。成分:Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2晶体为扁平柱状、粒状或针状聚集。见于片麻岩、千枚岩。可与滑石、石棉、蛇纹石等其他矿物共生。
4)断层角砾岩:
是指在应力作用(断层作用)下,断层
的两个端盘移动时,上、下两盘之间的岩石
不断的被揉合,原岩破碎成角砾状,被破碎
细屑充填胶结或有部分外来物质胶结的岩石。
断层角砾岩分布着断层带上。由于断层
角砾岩不稳定,易风化破碎。
三)地层接触关系
1、中石炭纪(C2)与下石炭纪(C1)在吴家营呈断层接触
2、下石炭纪(C1)与下古生界变质岩系(P Z1)在吴家峡呈角度不整合接触。
3、下古生界变质岩系(P Z1)与下石炭纪(C1)在略阳城南呈断层接触
4、下石炭纪(C1)与下古生界变质岩系(P Z1)在灵岩寺南呈角度不整合接触。
三、地质构造
在大构造上本区属于秦岭构造带南坡。出露的主要构造有略阳大背斜及处于不同部位的高角度断裂构造。构造线方向呈东西向延伸。分析构造首先分析岩层的产状,产状包含三要素:走向:岩层层面与水平面的交线叫做走向线,走向反映沿水平方向的。倾向:真倾斜线在水平面上的投影,垂直于岩层面向下的空间方位角叫做倾向。倾角:岩层层面和水平面所夹的锐角,反应与水平面的夹角
一)岩层产状的测定(地质罗盘仪的
使用)
1.岩层走向的测定
测量时将罗盘长边与层面紧贴,然
后转动罗盘,使底盘水准器的水泡
居中,读出指针所指刻度即为岩层
之走向。
2.岩层倾向的测定
测量时,将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向,罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘,使底盘水准器水泡居中,读指北针所指刻度即为岩层的倾向。
3.岩层倾角的测定
测量时将罗盘直立,并以长边靠着岩层的真倾斜线,沿着层面左右移动罗盘,并用中指搬动罗盘底部之活动扳手,使测斜水准器水泡居中,读出悬锥中尖所指最大读数,即为岩层之真倾角。
三)略阳地区大构造单位
褶曲
1)略阳大背斜
布满全区,大致在略阳大断层和高家峡角度不整合之间,构成本区构造的主要框架,轴向东西。核部地层是下古生界千枚岩及绿泥石英片岩,两翼地层均为下石炭系略阳灰岩。由于褶皱强烈,翼部又发育有一些更小型的背斜和向斜及不整合地形。
2)灵岩寺向斜
属于小型向斜,整体位于灵岩寺南角度不整合与略阳大断层之间,处于略阳大背斜之内,灵岩寺稍北,轴向呈东西,北翼产状SW205o ∠50o,南翼产状NE25o∠65o。
断层
1)吴家营正断层
位于略阳诚北高家峡口处,
断层走向NE85o,倾向NE355o,
倾角70o。断层南面一侧为下
盘,地层为下石炭系略阳灰岩;
北侧为上盘,出露中石炭系千
枚岩。
吴家营断层断层面
2)略阳大断层
位于略阳城南嘉陵江与八渡河汇流处,断层走向与吴家营正断层
平行,倾向NW350o,倾角75o。出露下古生界变质岩系的一侧为上盘,出露峡石炭系略阳灰岩的一侧为下盘。上盘下古生界千枚岩超复在下石炭系略阳灰岩之上,故为逆断层。由于在较大的构造应力,使得断层破碎带比较大,延伸距离长,透水性强,对工程的影响极为不利,宝成线沿几乎与断层线垂直的方向通过,最大限度减小不利构造
对线路的影响,并且在线路上
方的山坡上按需要采取了不同
防护措施,断层旁边的钢厂自
备铁路桥亦沿垂直破碎带方向
穿过。
二)略阳主要地质构造
1、褶曲
布满全区,大致在略阳大断层和高家峡角度不整合之间,以穿越法垂直与岩层走向进行观察。褶曲分为直立、倾斜、倒转、平卧,略阳大背斜为倾斜褶曲,构成本区构造的主要格架,轴向东西。核布地层是下古生界千枚岩及绿泥石石英片岩,两翼地层均为下石炭系略阳灰岩。由于褶曲强烈,翼部又发育有一些更小型的背斜和向斜几不整合地形。褶曲的两个基本形态:向斜、背斜。褶曲要素:核、翼、枢纽、转折端、轴面、轴线。
受构造应力的强烈作用,使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造,称为褶曲构造。
1)按褶曲横剖面形态分类:
直立褶曲:轴面直立,两翼岩层倾向相反,倾角
大致相等。
倾斜褶曲:轴面倾斜,两翼岩层倾向相反,倾角
不相等。
倒转褶曲:轴面倾斜,两翼岩层倾向相同,其中
一翼为倒转岩层。
平卧褶曲:轴面近水平,两翼岩层
近水平,其中一翼为倒转岩层。
2)按褶曲纵剖面形态分类:
水平褶曲:枢纽近水平,呈直线状
延伸较远,两翼岩层界行。
倾状褶曲:枢纽向一端倾斜,另一端昂
起,两翼岩层界线不平行,在倾伏端交汇成
封闭弯曲线。
如右图所示,右下角处为一背斜,而在
背斜左翼的左边岩层的层理却是水平层理。
可见在背斜形成后,背斜的左翼又发生了一
次断裂,断层的上盘上升使得原来的倾斜岩
层变为水平岩层。所以该断层为逆断层。
2、裂隙
裂隙按生成原因进行划分:①原生裂隙②构造裂隙(剪切裂隙,
张拉裂隙)③次生裂隙(风化,岩石减荷)
剪(切)裂隙:比较长,裂隙面光滑
紧闭,一般没有充填物,有挫动,一般呈
X型,层理分明。
张(拉)裂隙:张裂隙比较短,弯曲,
表面破碎,一般有充填物。
3、层理构造
层理是沉积岩在行程过程中,由于沉积环境的改变,所引起的沉积物质的成分、颗粒大小、形状或颜色沿垂直方向发生变化而显示出的成层现象。
四、不良的地质现象
一)崩塌:
在陡峻的斜坡上,巨大岩块在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。
1、形成条件:
1)地形条件:高(高于30m)而陡(大于45°)的地形,凹凸不平的斜坡,凸形坡
2)岩性条件:①坚硬的岩石(抗风化能力强,易形成高而陡的斜坡。脆性大,易形成大大小小的岩块。易产生构造裂隙)②软硬相间的岩石。③黄土地区形成的陡坡④构造条件,有岩层的层里面,构造面,裂隙,岩石比较破碎,易形成大大小小的岩
块
2、形成因素:
①人类不合理的工程活动②河流山体坡脚的
冲刷、切割③地质活跃④风化强烈
3、防治措施:
①清除坡面危岩②坡面加固(喷浆,砌
石护面,裂隙灌浆)③危岩支顶④拦截
防御(拦石坝,拦石网)⑤明洞(主要
防崩塌,泥石流),棚洞,⑥护坡。
排水沟和直沟
二)滑坡:
斜坡大量土体和岩体在重力作用下,沿一定的滑动面(或带)整体向下滑动的现象。
1、 形成条件:
①有一个贯通的滑动面或滑动带。
②斜坡上松散体的下滑力大于抗滑力,
或下滑力矩大于抗滑力矩。
2、滑坡类型的分类:①按物质组成:堆
积层滑坡 黄土滑坡 粘土滑坡 岩石滑
坡②按力学特征:牵引式滑坡,推动式
滑坡。
3、防治措施:①排水(拦截和旁引滑体以外的地表水,汇集和疏导滑体中的地下水)②改变斜坡力学平衡条件,如降低斜面坡度、坡顶减重回填于坡脚,必要时在坡脚或
其他适当部位设置挡土墙、抗滑桩
或锚固等工程防治措施③改变斜坡
岩土性质,如焙烧、灌浆、电渗排
水、电化学加固、增加斜坡植被等。
略阳电厂滑坡(牵引式滑坡)
也属于松散堆积物滑坡。对
它的整治历史上曾采用抗滑挡