工程地質學實習報告

工程地質實習報告實習目的與任務：按照學校的安排我們在本學期學習了《土木工程地質》，緊接著我們就進行了地質野外實習的過程。我們進行這次實習的目的在與：鞏固和加深在課堂學的理論知識，使理論與實踐相結合，提高教學效果；了解巖層產狀及其形成過程和發(fā)展情況，分析沿途所見的巖石的性質以及該地區(qū)的地質發(fā)展演變簡史；學會野外觀察地質現象和分析評價工程地質問題的初步能力。通過實習，掌握工程地質的基本知識，了解常見的工程地質問題。為學習后續(xù)課程、從事專業(yè)工作、擴大知識面和進行科學研究打下必要的基礎。實習時間：201*年6月24日至6月26日實習地點：天津薊縣國家地質公園天津薊縣國家地質公園位于天津市北部薊縣山區(qū)，屬燕山山脈中段南翼，沿津(天)圍（場）公路東側（薊縣段）呈南北走向，毗鄰八仙山國家級自然保護區(qū)，公園東面與河北省遵化市的清東陵隔山相望，黃崖關長城猶如一條巨龍橫臥于剖面之上；南面是漁陽古城，縣城東側的翠屏湖是天津市最大的淡水湖和重要的水資源基地；北面是河北省興隆縣霧靈山國家級自然保護區(qū)；西面有京東第一山、全國十五大名山之一的盤山國家風景名勝區(qū)。居京（北）、津（天）、唐（山）三市腹心地帶，素有京、津、唐“金三角”之稱.古老的地質構造奠定了現代地貌發(fā)育的基本框架和發(fā)展方向。地勢北高南低，地質公園北端與興隆縣交界處的九山頂，海拔1078.5米，是天津市的最高峰。而座落在地質公園南端的府君山，海拔只有350米，海拔高度相差728.5米。保護區(qū)的地貌類型主要有中山、低山、丘陵、寬谷、盆地和坎谷等構成。中、低山主要分布在長城沿線及其以北地區(qū)的石英巖分布區(qū)，山高、坡陡，氣勢磅礴。丘陵主要分布在縣城以北的石灰?guī)r、白云巖、砂頁巖分布區(qū)，海拔一般在300、500米。山體渾圓，坡度緩，土層較厚。是我國惟一記錄有中上元古界地球演化地質歷史的國家地質公園。其范圍北起九山頂，南至府君山；東至八仙山，西至盤山，分為7個景區(qū):1、中上元古界地質自然保護區(qū)；2、八仙山石英巖峰林峽谷景區(qū)；3、盤山花崗巖地貌景區(qū)；4、九龍山碳酸鹽巖峰叢景區(qū)；5、黃崖關斷崖地貌景區(qū)；6、九山頂石英砂巖峰林景區(qū)；7、府君山地質構造遺跡景區(qū)�？偯娣e342.05平方公里，規(guī)劃面積240.6平方公里，核心區(qū)面積53.6平方公里，北緯40°00′~40°15′,東經117°15′~117°35′。處于京、津、唐交會地帶，交通發(fā)達、地理位置優(yōu)越。實習對象：河北工業(yè)大學交通工程專業(yè)07級全體學生(劉焱）實習活動：（如下）6月24日早上我們從西生活區(qū)坐大巴一路奔波來到薊縣國家地質公園，下車后，我們稍作整頓，然后老師開始介紹地質情況，我們的地址野外實習考察也就開始了。1.礦物、巖石的認識和地質構造的認識實習首先講的是沉積巖。沉積巖是在地表環(huán)境中，先前存在的化石（巖漿巖、變質巖和早已形成的沉積巖）的物理、化學和生物風化的物質、有機物質和某些火山作用產生的物質經搬運、沉積和成巖等地址作用而形成的巖石。沉積巖是地殼表面分布最廣的一種巖石，雖然它的體積只占地殼的5%，但是露出面積約占陸地表面積的75%。沉積巖主要由碎屑物質、粘土礦物、化學沉積物、有機質及生物殘骸等一些物質組成。沉積巖的結構按其組成物質、顆粒大小及形狀等方面的特點，一般分為碎屑結構、泥質結構、結晶結構及生物結構四種。1）碎屑結構碎屑結構是指巖石中由50%以上的碎屑顆粒被膠結物所膠結的結構，是沉積巖所特有的結構。按碎屑粒徑的大小，碎屑結構可分為：a、礫狀結構（碎屑粒徑>2mm）b、竹葉狀結構（碎屑形態(tài)多呈扁平狀）c、砂質結構（碎屑粒徑介于2～0.05mm之間）d、粉砂質結構（碎屑粒徑為0.05～0.005mm）2)泥質結構該結構由粒徑上發(fā)生變化，從會而顯示出成層現象。由于形成層理的條件不同，層理有各種不同的形態(tài)，常見的類型有：水平層理、斜層理、交錯層理和波狀層理。2）塊狀構造巖石層理不清楚，礦物顆粒排列五一定規(guī)律。3）鮞狀構造具有同心圓狀的圓形或橢圓形顆粒，形似魚籽。鮞狀構造直徑一般在0.5～2mm之間，鮞粒的形成系膠體物質圍繞沙粒、碎屑在淺海淺水環(huán)境中沉積而成。4）層面構造沉積巖巖層面上的特征如波痕、泥裂、雨痕等，這些特征同樣反映了沉積巖生成條件和形成環(huán)境的特殊性，同時也是我們研究古地理古地貌的標志。其中的波痕特征給我們留下了深刻的印象。沉積巖的肉眼鑒定：在鑒定碎屑巖時，除觀察顏色、碎屑成分及含量外，尚需特別注意觀察碎屑的形狀和大小，以及膠結物的成分。在鑒定泥質巖時，則需仔細觀察他們的構造特征，即看有無頁理等；在鑒定化學巖時，除觀察其物質成分外，還需判別其結構、構造，并輔以簡單的化學試驗，如用冷稀鹽酸滴試，檢驗其是否起泡。接著我們考察了巖漿巖。巖漿巖又叫火成巖，占地殼總質量的95%，在三大類巖石中，巖漿巖占有比較重要的位置。巖漿巖是由巖漿冷凝形成的巖石。巖漿巖上升侵入圍巖，在地殼深處結晶形成的巖石，稱為深成巖（形成深度大于3km）。在地面以下較淺處形成的巖石稱為淺成巖（形成深度小雨3km）。兩者統(tǒng)稱為侵入巖。由噴出地面的巖漿凝固形成的巖石成為噴出巖，包括火山碎屑巖和熔巖。巖漿巖的礦物成分巖漿巖主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO等氧化物組成。其中SiO2是最多也是最重要的，它是反應巖漿性質和直接影響巖漿巖礦物成分變化的主要因素。常依SiO2的含量，將巖漿巖劃分為不同的類型：超基性巖（65%）。巖漿巖的結構和構造巖漿巖由于形成的環(huán)境不同，產生了各種不同的結構和構造。巖漿巖的結構是指巖石中礦物的形態(tài)、大小和結晶程度，以及顆粒之間的關系。巖漿巖的構造是指巖石中礦物的空間排列及其填充的方式。了解結構和構造可以了解巖漿巖的形成環(huán)境。如噴出巖由于冷卻快，來不及結晶，形成玻璃質，稱為玻璃質結構。其中一些氣體尚未逸散，形成氣孔構造。巖漿一面流動一面凝固形成許多流紋，做流紋構造。深成巖在地下緩慢結晶，它的顆粒在空間分布比較均勻，形成塊狀構造；在深處，各種礦物結晶的大小相近，這樣的結構叫做等粒結構。而淺成巖中由于礦物結晶時間不同，造成先結晶的晶體粗大，后結晶的晶體細小，從而形成斑狀結構。巖漿巖的簡易鑒定方法：首先，觀察巖體的產狀等，將定是不是巖漿巖及何種產狀類型。然后觀察巖石的顏色以初步判斷巖石的類型。含深色礦物多、顏色較深的，一般為基性或超基性巖；含深色礦物少、顏色較淺的，一般為算子那個或中性巖。相同成分的巖石，隱晶質的教顯晶質的顏色要深一些。應注意巖石總體的顏色，并應在巖石的新鮮面上觀察。接著觀察巖石中礦物的成分、組合及特征。并估計每種礦物的含量，即可初步確定巖石屬何大類。進一步觀察巖石的結構構造特征，區(qū)別是噴出巖還是淺成或深成巖。最后綜合分析，據《土木工程地質學》“巖漿巖分類表”確定巖石的名稱。最后，考察了變質巖。變質巖是指地殼中已存在的巖石，由于地殼運動和巖漿活動等造成物理化學環(huán)境的改變，處在高溫、高壓及其他化學因素作用下，使原來巖石的成分、結構和構造發(fā)生一系列變化所形成的新的巖石。根據變質作用的地質成因和變質作用因素，將變質作用分為：接觸變質作用、區(qū)域變質作用、混合巖化作用和動力變質作用。變質巖的結構可分為：變余結構（殘余結構）；變晶結構；碎裂結構。巖石經變質作用后常形成一些新的構造特征，這是區(qū)別于其他兩類巖石的特有標志，是變質巖的作重要特征之一。原巖變質后仍殘留有原巖的部分構造特征者叫變余構造。通過變質作用形成的新的構造叫變成構造：a）板狀構造巖石具有平行、較密集而平坦的破裂面劈埋面，沿此面巖石易于分裂成板體，原巖基本未重結晶，僅有少量絹云母或綠泥石。b）千枚狀結構巖石常呈薄板狀，其中各組分基本已重結晶并呈定向排列，但結晶程度較低而使得肉眼尚不能分辨礦物，僅在巖石的自然破裂面上見有強烈的絲絹光澤，系由絹云母、綠泥石小鱗片造成。常具撓具和小皺紋。c）片狀構造在定向盈利的長期作用下，巖石中所含大量的片狀、柱狀礦物如云母、角閃石等，都呈平行定向排列，巖石中各組分全部重結晶，而且肉眼可以看出礦物顆粒。d）片麻狀結構以石英、長石等礦物為主，期間夾以鱗片狀、柱狀變晶礦物，并呈大致平行的斷續(xù)帶狀分布而成，他們的結晶程度都比較高。e）塊狀結構巖石中的礦物分布均勻，結構均一，無定向排列，這是大理石和石英巖常具有的構造。變質巖的簡易鑒定方法：鑒別變質巖時，可先從觀察巖石的構造開始，根據構造，將變質巖區(qū)分為片理構造和塊狀構造兩類。然后可進一步根據片理特征和結構以及主要礦物成分，分析所屬的亞類，確定巖石的名稱。2.水流的地質作用認識實習河流普遍分布由于不同的自然地理帶，是改造地表的主要營力之一。河流的地質作用主要有侵蝕作用和搬運作用。1河流的侵蝕作用河流在運動過程中對河谷巖石進行的破壞作用稱為侵蝕作用。其主要通過沖蝕磨蝕和溶蝕三種形式對河底及兩岸進行侵蝕1）下蝕作用下蝕作用的強度首先與流速和河水中的泥沙含量有關。此外，還與河床的巖石性質及地質構造有關。下蝕作用在加深河谷的同時又使河流向源頭伸長。分水嶺不斷遭到切割剝蝕，河流的長度不斷增加，以及河流的襲奪現象都是河流溯源侵蝕的結果。2）側蝕作用河流一攜帶的泥沙為工具，并以自身的動能和溶解力對河床兩岸的巖石進行侵蝕，使河谷加寬的作用稱為側蝕作用。河流的中下游以及平原區(qū)的河流，由于河床坡度較為平緩，側蝕作用占主導地位。2河流的搬運作用河流主要通過對碎屑物的懸運躍運和推運三種方式來進行搬運。碎屑物以何種方式被搬運，主要取決于顆粒的沉降速度與上推力的對比情況。3河流的沉積作用河流搬運物從水中沉積下來的過程稱為沉積作用。4河流沖積土1）河床沉積2）河漫灘沉積3）牛軛湖沉積4）三角洲沉積5）山區(qū)河流沉積土6）由冰川補給的河流沖積土3.風化作用認識實習影響風化作用速度的因素主要有氣候、地形和地質因素。一、氣候因素：影象風化作用的氣候因素主要指降水量與溫度。降水量豐富且水循環(huán)快的地區(qū)有利于化學風化的進行；而溫度則影象化學反應的速度，水中游離氧的含量和水的離解度隨溫度增高而加大，水中CO2含量雖隨溫度增高而減少，但溫度增高十度，反應速度卻加快一倍，因此，氧化作用和水溶液的作用都隨溫度增高而加快，有利于化學風化作用的進行。而且，氣候控制著數量和類型，它們對風化作用產生各不相同的影象。地球氣候的分帶性決定了風化作用速度及其產物類型的分帶性。二、地形因素：在相對高程很大的中低緯度山區(qū)，可以看到不同高程上有不同的氣候帶因而有不同類型的風化作用。地形陡緩的不同，風化作用也不同。陡坡地下水位低，植被稀少，物理風化相對強烈，產物不易保留，未風化巖石不斷暴露接收風化；緩坡平地化學風化和生物風化相對強烈，礦物分解徹底，風化產物殘留原地，母巖被覆蓋，不利于物理風化，最后形成大量粘土和殘余礦床。坡向也有影象，中低緯度陽坡晝夜溫差大，冰凍風化比陰坡強烈，以至陽坡比陰坡更凹凸不平。三、地質因素：主要有巖石的礦物成分、巖石結構構造和構造運動的影響。4.不良地質現象認識實習山區(qū)公路地質選線主要受到地形和不良地質現象的制約，主要的不良地質現象有滑坡、泥石流、巖崩、巖溶、巖堆（坡積層）、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害、采空區(qū)以及強震區(qū)（高地應力）等。因此在施工前優(yōu)選出工程地質條件最好、地質災害最少、工程建設對地質環(huán)境的不利影響最小的路線走廊帶，真正貫徹地質選線的原則。對于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥沼等嚴重不良地質地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，路線應設法繞避。其次，當工作中發(fā)現仍有重大的地質病害存在或有潛在的重大地質病害時，必須及時調整線位。對于重大的地質病害應盡量繞避，實在無法繞避的要考慮工程措施的可能性與可靠性，并且應減少對地質環(huán)境的破壞，提高工程措施的可靠性和安全度。對地質病害應以防為主，以治為輔，能避當避，即使增加工程造價也是值得的。實習總結：在3天的實地考察中，我們和老師走在一起，學在一起，老師給我們進行的詳細舉例說明，增強了我們的實踐能力，并且這些都加深了我們對書本上老師所講內容的認識，對三大類巖石有了一個感性的認識，讓我知道了書本上的東西都是死的，如果你不和實際聯系起來的話它只能變成無用的東西，所以我覺得應該盡量多的去實踐。這次實習也讓我認識到團體協(xié)作的力量，在以后的學習生活和工作當中一定要注意團隊合作，充分發(fā)揮集體的力量。在這次實習中我所收獲的這些為我以后的學習和工作打下了基礎，在我以后的工作中定會給予很大的幫助。在這期間，我們面對烈日當頭曾汗如雨下，汗水浸透了我們的衣服，但是我們堅持了。在堅持一下，在挺一會兒，一切都會過去，等待我們的只有勝利。同時感謝李老師和郭老師不畏酷暑給我們進行的生動講解，而兩位老師的這種敬業(yè)精神也值得我們每一個人學習和尊敬。

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實習內容（礦物、巖石的認識實習）

1.礦物的鑒定方法

1.礦物的形態(tài)。包括礦物單體和礦物集合體○

2.礦物的主要物理性質。○

a)顏色：礦物的顏色是礦物對不同波長可見光吸收程度不同的反應，是最明顯、最直觀的物理性質。

b)光澤：是礦物表面的反射光感。有金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤、玻璃光澤等等

3.硬度。礦物抵抗刻劃、研磨的能力稱為硬度，一般用小刀或○

指甲刻劃來大概了解礦物的硬度。小刀為6~6.5，指甲為2~2.5

4.解理和斷口。礦物受外力打擊后，嚴格按一定方向裂開成光○

滑平面的性質為解理。

2.礦物的鑒定步驟

1.首先應先找到礦物的新鮮面，只有礦物的新鮮面才能真是的反映○

出礦物的化學成分和特征

2.其次觀察、鑒別礦物的形態(tài)和物理性質○

3.最后，○根據觀察到的礦物的物理性質，結合常見造巖礦物的特征，

對礦物進行命名。

一、六種礦物的鑒定過程1.正長石

首先找到正長石的新鮮面，然后觀察他的形狀，短柱狀、板狀，顏色是肉紅色（可以確定為正長石），在日光燈下或陽光下，有微弱的反光成玻璃光澤，先用指甲刻劃，刻劃不動說明硬度比2大，再用小刀刻劃，和小刀硬度差不多，所以為6，觀察解理面有兩向完全解理，近似正交2.石英

首先找到石英的新鮮面，然后觀察他的形狀，塊狀、六棱柱狀，顏色是無色、乳白色，在日光燈下或再陽光下，有微弱的亮光反射成玻璃光澤，用指甲刻劃，刻劃不動說明硬度比2大，再用小刀刻劃也刻劃不動說明比6大（也就只有石英、橄欖石和石榴子石硬度比6大在實驗室），在觀察解理面為貝殼狀斷口，無解理面�？纱_定為石英。3.白云母

首先找到白云母的新鮮面，然后觀察他的形狀，片狀、板狀，顏色為無色、灰白色，在日光燈下或在陽光下，有微弱的亮光反射為玻璃光澤，用小刀刻劃，刻劃的動說明比6小，用指甲刻劃，和指甲硬度差不多，所以為2~3之間，在觀察解理面只有一組即完全解理面。綜上所述可確定為白云母。4.滑石

首先找到滑石的新鮮面，然后觀察他的形狀，片狀、塊狀，顏色白色、淡黃色、淺灰色，在日光燈下或在陽光下，反射光亮不明顯，成蠟狀光澤，用指甲刻劃就能刻劃的動，所以硬度比2要小，即為1（可確定為滑石），在觀察解理面只有一組即完全解理面�？纱_定為滑石。還有就是在實驗室中，用手摸滑石會感覺有點滑。5.石榴子石

首先找到石榴子石的新鮮面，然后觀察他的形狀，粒狀、菱形十二面體、二十四面體，顏色為棕、棕紅色，在日光燈下或陽光下，有亮光反射，成玻璃光澤，用指甲刻劃，刻劃不動說明硬度比2大，再用小刀刻劃，也刻劃不動說明比6大（也就只有石英、橄欖石和石榴子石硬度比6大在實驗室），最后觀察解理面，發(fā)現無解理面、不規(guī)則斷口�？纱_定為石榴子石。6.方解石

首先找到方解石的新鮮面，然后觀察他的形狀，塊狀、粒狀、菱面體，顏色為白色、灰白色，在日光燈下或在陽光下，有亮光反射，成玻璃光澤，用小刀刻劃，能刻劃的動，說明硬度比6小，再用指甲刻劃，刻劃不動，說明比2大，最后觀察解理面有三組完全解理，斜交成菱面體（有方解石和白云石），綜上所述可確定為方解石。二、三大類巖石各描述兩種巖石的鑒別過程

三大類巖石的總體的步驟是：先觀察構造，再觀察結構，最后觀察成分。(一)

巖漿巖

1.流紋巖先觀察他的構造，巖石中不同顏色的條紋、拉長了的氣孔，以及長方形礦物按一定方向排列所形成的流紋狀構造，很明顯發(fā)現他是最典型的流紋構造，可知道他是噴出巖。再觀察他的結構，顯而易見是斑狀結構。顏色為肉紅色（正長石）、灰白色（石英），可知其礦物成分為長石和石英組成。

2.正長巖先觀察他的構造，礦物在巖石中分布比較均勻，無定向排列，為塊狀結構，可知為深成巖。再觀察他的結構，巖石全部由結晶礦物所組成，為全晶質結構。顏色多成肉紅色、淺灰色，可知其主要礦物成分為正長石，其次為黑云母和角閃石。(二)

沉積巖

1.碎屑巖鑒定碎屑巖時著重觀察其巖石結構與主要礦物成分。首要的是看碎屑結構，抓住這一特征，就不會與其它巖石相混淆了。要仔細觀察碎屑顆粒大�。毫�徑大于2毫米的礫巖，2~0.05毫米是砂巖，0.05~0.005毫米的是粉砂巖。粉砂巖顆粒肉眼難以分辨，用手指研磨有輕微砂感。對于礫巖，還應注意觀察其顆粒形狀，顆粒外形呈棱角狀的是角礫巖，由磨圓較好的礫石膠結成的稱為礫巖。

其次，看碎屑巖的礦物成分。礫巖類的碎屑成分復雜，分選較差，顆粒較大，一般不參與命名；砂巖，主要成分有石英、長石和一些巖石碎屑

火山碎屑巖的鑒別比較困難。因為，他在成因上具有火山噴發(fā)和沉積的雙重性，是一種介于巖漿巖與沉積巖之間的過渡型巖石。常常是以其成因特點。、物質成分、結構、構造和膠結物的特征來區(qū)別于碎屑巖。

2.化學巖及生物化學巖最常見的是由碳酸鹽組成的巖石，以石灰?guī)r和白云巖最為廣泛。

石灰?guī)r顏色呈深灰色、淺灰色多成致密狀，用指甲可以刻劃動，所以硬度較小，解理面無解理，在常溫下滴加稀鹽酸劇烈起泡初步斷定為石灰?guī)r。

白云巖顏色呈淺灰色、灰白色，呈隱晶質結構用指甲可以刻劃動，硬度較小比灰?guī)r略大，觀察解理面為不完全解理，具有刀砍紋，即交叉成45度左右的普遍的裂紋，在常溫下滴加稀鹽酸不起泡，但加熱或研磨成粉末后則起泡。(三)

變質巖

1.片麻巖具有清楚的帶狀，片麻巖的顆粒較粗，有些含有大量石英和長石。片麻巖上的條狀是由巖石中不同比例的礦物分布形成的，比如深色條帶中含有鎂鐵質礦物，淺色條帶中含有長石、石英物質多。另外，顆粒大小也可產生條帶狀。認為他們是變質沉積巖，根據是一些含石榴子石等富鋁礦物的長英質片麻巖與比較均勻的、含黑云母和角閃石的灰色片麻巖，呈互層狀共生。認為他的主要是英云閃長巖、奧長花崗巖、花崗閃長巖等深成侵入體經變質和變形作用形成。

2.大理巖各種大理巖除純白色外，有的還具有美麗的顏色和花紋，常見的顏色有淺灰、淺紅、淺黃、綠色、褐色、黑色等，產生不同顏色和花紋的主要原因是大理巖中含有少量的有色礦物和雜質。大理石具有粒狀變晶結構，粒度一般為中、細粒，有時為粗粒，巖石中的方解石和白云石顆粒之間成緊密鑲嵌結構。大理石的構造多為塊狀構造，也有不少大理巖具有大小不等的條帶、條紋、斑點或斑塊等構造。

三、總結

經過這次的實習，我學到了很多東西，加深了對書本上老師所講內容的認識，讓我對三大類巖石和造巖礦物有了更深一步的了解，使我意識到學到的都是死的，只有通過實踐才能使知識變活，還有就是在實習中，老師通過實物講解，使我明白了許多在課堂上不懂的地方。所以我覺得這次實習時間有點短，學校應該多組織些這樣的實習，把時間延長些，這樣就能更好的學習工程地質。

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