地质地貌实习报告--实践是检验真理的唯一标准

地质地貌实习报告

一 实习概况
“实践是检验真理的唯一标准。”为了配合地质地貌学的教学，提高教学质量，并且使同学们对所学地质地貌学知识有更感性的认识，巩固教学成果，2003年7月13日，我们中山大学地理科学与规划学院01级的同学在高老师和刘老师的带领下，到全国首批旅游城市之一的肇庆七星岩地区进行了为期三天的地质地貌实习。尽管只是三天的时间，我们的地质地貌知识也相当有限，但是在已经掌握了当地详细地质地貌情况的高老师和刘老师的精心讲解和耐心指导下，加上不少学者之前做的调查资料，我们得以比较系统地了解掌握了当地的地质地貌情况，并学会了一些外出实习的基本要领和考察方法，同时也通过实践，验证和巩固了所学的知识。
本次实习从7月13日开始，从中山大学珠海校区出发，途经中山，江门等市，中午到达高要市，实习考察正式开始，首先在西江南岸卸煤码头考察滑坡和河流阶地，再经西江大桥抵达肇庆市，下午到北岭考察洪积扇，最后是到东岗村观察并讨论了当地冲积平原与洪积扇之间的过渡地貌。14日考察重点在七星岩风景区的地貌考察，主要地貌有地下溶洞，落水洞，干溶洞，断层带等。第三天上午考察了西江三榕峡东岸的北岭背斜，总结了实习成果，下午离开肇庆返回珠海，结束了为期三天的实地考察。

二 实习内容
7月13日早上，我们乘车出发，所经过的公路基本上都是沿着珠江三角洲的边缘开辟的。南方多丘陵，沿着三角洲冲积平原的边缘建设公路难度一般都较低。公路两旁可以看到低矮的丘陵，这些丘陵的岩石大多已经风化成砖红壤了，很少有完整的基岩保存下来。而正是由于肇庆的基岩出露状况比较好，所以我们选择它作为地质、地貌实习的基地。
整体上来看,肇庆七星岩地区北部是山地,南部是丘陵,中部是西江冲积平原，肇庆七星岩喀斯特丘陵就是位于这个平原上。下面我们就三天实习所考察的地貌类型来分类来说明肇庆七星岩地区的地质地貌状况。
1.滑坡与侵蚀阶地
坡面上大量土体、岩体或其他碎屑堆积，主要在重力和水的作用下，沿一定的滑动面整体下滑的现象称为滑坡。滑坡是山区建设中经常遇到的一种自然灾害。[1]
7月13日早上我们从珠海出发，首先到达的第一个实习地点是处于西江南岸西江大桥东侧的一个小卸煤码头，也称上南岸，属于半埋藏阶地。
上南岸是一个潜在的滑坡，但是目前没有再次滑坡的趋势和迹象。该地区在20年前发生过一次大滑坡。1983年12月16日晚上约9时至11时该地发生一般性规模的突然滑坡，塌方200多米，沉降深度10米。[2]事发时该处卸煤码头上有四个民工在小屋内睡觉，后来只有一人逃脱。据讲，滑动是首先从下面开始的，后来才看到上部滑动，由此可分析判断此滑坡属牵引式或称拖带式滑坡，广东地区的滑坡多是这种小型滑坡。
此滑坡范围在130m—140m内，滑动后滑坡体伸入西江，由于规模较小，所以没有造成西江淤塞。造成此滑坡的原因主要有以下四点：
（1）该地处在西江凹岸，受凹岸侵蚀使土石坊减少，导致不稳定。
（2）滑坡体上部原本有一蓄水池（现已填平），与山体旁的西江距离不远，水的下渗对滑坡体的滑动起了润滑作用。
（3）该地原本的卸煤码头比较大，卸下的煤多，加大了滑坡体的负荷，促进滑坡的产生。
（4）滑坡体由第四纪粘土组成，是松散的堆积物，容易产生滑动。
该滑坡滑动后形成了4－5个滑坡阶地。如今的滑坡体由于采山造石和植树造林等原因已经看不出，只有滑坡壁依然可见。
2.河流阶地
河流阶地是洪水不能淹没的原先谷底地形，即常态阶地。这里的洪水不是一般洪水 ,而是百年一遇的洪水。原先谷底必须有残留冲积物，如果河流谷坡仅有阶梯状的岩石坡面，可称之台地或古剥蚀夷平面，它不一定是河流形成的。[1]
肇庆市西江河谷地貌横剖面图[3]

阶地的类型有常态阶地（或阶地）、半埋藏阶地和埋藏阶地，其中后两种是阶地变形的结果。（1）常态阶地分布在河流上游或源头区。如鉴江信宜、漠阳江春湾、北江韶关，是洪水不能淹没的阶地，故称常态阶地，简称阶地。（2）半埋藏阶地是原先的第一阶级地主要因海平面上升引起的均衡构造下沉，而与全新世堆积的高河漫滩类高、至今能被洪水淹没的阶地，主要分布在中下游冲积平原，如肇庆市西江与七星岩之间的地貌即为第一级半埋藏阶地。（3）埋藏阶地是半埋藏阶地向三角洲延伸逐渐被全新统覆盖形成，，分布在入海三角洲，这是最高和最年轻的埋藏阶地。[3]
上文所说的滑坡历时一个多小时，形成四五个台阶。如今的公路就修在一级阶地，朝上是三级阶地。阶地是河流历史时期的河漫滩下切或抬升造成，由鹅卵石可以判断。
沿西江边一滑坡壁往上走到二级阶地，在第四纪，此处曾是西江河漫滩，后来由于构造运动使河漫滩抬升，形成现在的二级阶地。此现象体现了西江是摆动的，河流是下切的，两岸是抬升的。沿途可见地上鹅卵石的成分多样，体现此处基岩的多样性。
该地的三级阶地高50米，地势平坦，鹅卵石风化程度更深，形成历史更长，但现被水泥盖住了。由于鹅卵石形成的致密隔水层比较坚实，现此处建有一供水站。
通过观察，得出此处阶地鹅卵石的几个特点：（1）磨圆度好，粒径不大，硬度不大，是河流长时间的搬运，所经距离远；（2）具有多种多样的岩性，由于是主干流形成，上流很多物质被带下来沉积，形成当地复杂的岩性；（3）阶地级数越高，形成时间越长，风化作用越强，岩性越脆，越易碎。
因此，要确定各级阶地可根据以上三个特点，通过找砾石，观察岩性，风化程度，磨圆度等方面来确认。
3.洪冲积阶地和洪积扇
肇庆市西江和北岭间有洪积扇地貌。13日下午15：30我们来到了该洪积扇所在的耀辉园艺场，这里和我们所住的党校都是建在北岭的洪积扇上的，地上原积的土都是来自洪积扇的，广茂铁路的肇庆市北端部分也是修在洪积扇上。从来的路上我们也看到不少依山而建的度假别墅，洪积扇是经过很长时间堆积而成的，坡度相对比较平坦，在上面搞建筑是可行的。我们观察到眼前的洪积扇剖面有五六米高，岩层组成是第四纪时代的岩石，北岭的岩石主要是泥盘系的砂岩滚下来再堆积成第四纪岩层的。裸露在外的红色岩石是砂岩，由长石、石英组成，风化后易敲碎，在大气中变质后变黄生成fe2o3。岩石特征自上而下，从扇顶到扇缘，依次是由粗到细的砂岩。
接着，我们来到东岗村一洪积扇和冲积平原的过渡地带进行考察。肇庆市北部是北岭山脉，西江从肇庆市的西部流进，在肇庆市的南端向东拐弯从肇庆市的南端流过，所以整个肇庆市自北向南的地貌构成基本上是从山脉到洪积扇，再到冲积平原的过渡。
洪积扇是由于山上下雨的雨水自沟谷出山口后，坡度骤减，沟谷水流所携带的物质大量堆积，就形成了以沟口为顶点的冲积锥或洪积扇。[1]
过渡地带的地面有很多白色的泥土，踩上去比较柔软。过渡地带的物质组成基本是粘土物质，既有冲积物又有洪积物，岩性复杂。冲积平原和洪积扇共有的特点是前缘较薄，地下水较浅，物质较细。两者的区别是：（1）冲积平原是远距离搬运所致，而洪积扇是近距离搬运所致。如我们所考察的过渡地带中的冲积物就是从西江中上游远距离搬运来的。（2）结构成分上，冲积平原的砾石成分可以是任何岩石，而洪积扇由砂岩组成。（3）结构上，冲积物的颗粒磨岩度好，而洪积物的颗粒磨岩度差，并呈红色。
4.喀斯特丘陵和洞穴
旅游胜地七星岩因七座奇峰列峙如北斗七星，故得名。七星岩的七个秀丽喀斯特石峰是阆风岩（峰顶高程103.3m）、玉屏岩（99.8m）、石室岩（89.8m）、天柱岩（108.0m）、蟾蜍岩（89.9m）、仙掌岩（61.8m）和阿坡岩（119.6m）。这七座岩是背斜中部被侵蚀挖空后的两翼形成的山岩，称为残峰。这里各级溶洞发育良好。溶洞发育初期是地下水沿着细小的裂隙，如层面、节理面、断层面等流动，并进行溶蚀，当孔隙完全被水充满后，水就有了承压性，溶蚀能力加强。随着空隙的扩大和水流量的增加，地下水具有了机械侵蚀的能力，加上重力作用，溶蚀迅速扩大并合并，形成地下河。
7月14日早上8点多，我们到达七星岩开始新一天的实习。步入七星岩风景区，一路向前走，路的左边是砂质岩形成的侵蚀丘陵，路的右边是石灰岩喀斯特地貌。途经一招财佛石像前，抬头仰望，只见招财佛后面的山岩是一分界处，左边是砂页岩，右边是石灰岩，两边的植被也有所不同。
接着我们来到位于阿坡岩下的双源洞，它是七星岩最长的静水地下河，全长320米，洞中有两条溪水汇合，向东流出洞外，故称“双源洞”，洞内有钟乳石。双源洞是发育在石炭系中上统的壶天群灰岩，之前我们沿路看到的是石炭系下统的，比较老。双源洞洞口上，断层、节理、褶皱均有。
岩溶发育须具备的条件是：（1）岩石是可溶性岩石，如石灰岩。（2）岩石的透水性好。岩石的透水性影响着水向地下渗流，关系到地下喀斯特作用的进行。岩石裂隙越发育，岩石的透水性就越好。（3）地下水须具有侵蚀性，例如要具有co2，能形成hco3－。（4）地下水必须是流动的，否则hco3－饱和后不再形成。由以上条件形成溶洞，时间越长，溶洞越大。双源洞具备以上条件，其岩性为石灰岩，位于两节理的交汇处，裂隙发育，洞内有两条水源与外面的湖相连，使地下河水不断循环流动。
我们继续向前走，据老师介绍，此处的喀斯特溶洞在60年代作为军事用地，小的用作防空洞，大的用作军用机场。
转过禾原岩我们来到一题为“奇观”的钟乳石前，钟乳石就像在山的表面长出的一大石柱，它是由二氧化碳溢出而形成。
双源洞还有另一个出口，北岭流过来的河流流进溶洞，形成断头河。溶洞水冬暖夏凉（地下水20米恒温），地表水与此汇集到落水洞。
离开双源洞后，我们登上马栏岗，该处是一个石灰岩侵蚀坍塌后形成的大落水洞。落水洞是开口于地面而通往地下深处裂隙、地下河或溶洞的洞穴。落水洞发育于不可溶的砂页岩和可溶的石灰岩交界处，喀斯特作用特别旺盛。由背斜理论可知，落水洞上面的岩石看上去是山，实则多是谷。落水洞四周长满了植被，阳光很难直射到落水洞底，所以从岗上望下去，一片漆黑，很难判断落水洞有多深。由于很难深入落水洞去考察，所以我们无法得知雨水落入洞后，是沿什么路径流动的。
在玉屏岩西面山脚，我们考察了玉屏岩和七星岩之间的断层面。这是一个右行平锥平移断层，玉屏岩本与观音岩相连，后来观音岩向南东移动，玉屏岩向北西移动，从而形成一左旋断层。中间破碎带易被风化侵蚀，形成的粘土不透水，从而蓄水成湖。观察此断层面走向的方法是：微观上根据擦痕判断：用手摸断层面，若光滑则是沿其走向。综观上根据断层阶步，顺则是其走向。
接着，我们还学习了如何用罗盘定地物方位。基本原理是先打开罗盘盖，让罗盘盖上的镜子中轴线前端对准远方需要定位的地物，线的后端指向观察者的胸前。稍后，指北针转动、静止至微动，其所指的角度就是地物的方位了，而指南针所指的角度就是人相对所指地物的方位。
当天13：15我们来到高108米的天柱岩脚下，喀斯特作用形成的石峰十分笔直、陡峭，很少有石峰连接而成山脉。13：30我们到达山顶的摘星亭。从山顶眺望，北岭山脉自北向南过渡，北面有别墅建在洪积扇上。地形分布是：山前由倾斜平原过渡到冲积平原；向南是西江水到阶地，接着是喀斯特丘陵；冲积平原上是市区；七星湖上是七个喀斯特丘陵，石上的坑洼是由雨点的机械侵蚀和雨点的侵蚀造成的。
5.皱褶和断层
7月15日早上8：30，我们到达正位于西江的峡谷地段——三榕峡。峡谷段处在西江中游，峡谷段河流狭窄，水流速度快，侵蚀能力强。我们所在考察的地点位于背斜的北翼，面前的大山是北岭山脉的延伸，岩性是砂页岩。背斜的轴部往往是比较低洼的地区。该背斜发育于最古老的泥盆系地层，主要是砂页岩，页岩具有岩理，与泥岩都是由粘土矿物组成。整个背斜朝北倾斜。
三榕峡这一段的岩层倾向整体上朝北倾斜，目视倾角大约为30度。我们朝南走，找到一处岩层表面比较平滑的地方，在老师的指导下学习使用罗盘来测量岩层的倾向、倾角和走向。由于岩层倾角与走向相互垂直，所以一般只需要测量岩层的倾角，然后加上或减去90度就可得出其走向了。
9：40我们继续向另一个考察地进发，9：45到达了一个采石场。此时我们基本到了背斜的轴部，岩层倾角近似水平，有一点往南倾斜，此处岩石易破碎，节理最发育，人工采石时，不需要花太大的人力、物力，当然，这里生产的岩石也有一个缺点——坚硬度不高，一般不适合作为现代高层建筑物的用材。
从采石场再往南走就是北岭的背斜南翼，岩层往南倾斜。至此，我们基本观察完北岭山脉的背斜。再往南走时，我们发现发育于泥盆系的岩层突然消失，从我们手上的地质地貌剖面图，可以看到北岭山脉上标有一个大断层，该处断掉从泥盆系到第四系6个系的地层形成断层。然后我们就在采石场观察和拣石头标本。我们发现有不少石英砂、粉砂岩，而肇庆著名的端砚就是用很细的石英砂和粉砂岩制作的。
中午时分，我们乘车回到党校。党校的公路也是修在洪积扇上，我们途中下车选择两个点用罗盘测量了倾角，大约为4、5度，越往上角度越大。

三 地质地貌发展史
1.地质发展史
下古生代（pzl）大地构造为地槽构造特征，这个时期的褶皱比较强烈。在距今5.7-5.0亿年的寒武纪时期，肇庆地区是个浅海地区,有些地方的海相泥沙堆积达1000-1500m厚,这些堆积来自华夏古陆(即今潮洲一带)。到奥陶纪（o）时期，发生了广东范围的郁南运动使奥陶纪地层不整合于寒武纪地层之上。海相同时发生了变化，海水深度受地壳、气候等的影响而由深变浅。志留纪（s）后，距今4.0亿年，发生了著名的加里东运动，影响整个肇庆地区抬升为陆地，而高要、德庆、罗定等地还残余狭长的海湾。
到了上古生代（pz2），大地构造进入了准地台阶段，七星岩地区就是在这一时期形成的。下泥盆世（d1）为陆地相，肇庆地区已形成山地丘陵，没有沉积。中泥盘世（d2）有桂头群石英岩和粉砂岩（d1-2gt），海陆相交互，有浅海相沉积。海水从广西方向涌来，发生海侵现象，肇庆地区由陆地向海洋转移，沉积物自西向东由粗变细，沉积物厚度由厚变薄，形成了老虎坳和桂头群的不整合地层。到了距今3.4—2.8亿年的石炭纪时期（c），整个肇庆地区继续沉积成浅海环境。初期气候温暖，贝壳类生物繁殖很快，由于海水碳酸钙浓度高，含量大，形成沉淀，石磴子灰岩（c1ds）由此形成。后来又发生海退，许多地区都形成了滨海环境，出现滨海和沼泽，形成测水灰岩（c1dc），存在煤系。到了中石炭世时期，气候炎热，海水运动不强烈，流动性差，开阔的浅海台地生物不发育，在化学作用下，生物化学风化、海水蒸发浓缩形成层理不发育的白云石灰岩，即壶天组灰岩（c2+3ht）。从二叠纪到三叠纪，仍呈海陆交互相，为滨海沼泽环境。
至中生代（mz），三叠纪时期（t）大地处于大陆边缘活动带，上三叠纪（t3）到下侏罗纪（j1）发生的印支运动使整个广东省大部分地区抬升为陆地。肇庆地区也从此脱离了海洋环境。
中侏罗纪（j2）至白垩纪（k）（距今1.95—0.55亿年），发生了五幕燕山运动。其中第三幕燕山运动（距今1.55—1.35亿年）时期，花岗岩体入侵，熔岩侵入，后来钙质被剥蚀使花岗岩出露地表，形成现在西江南岸的花岗岩群。至此，地质发育情况趋于稳定。
2.地貌发展史
第四纪中更新世(q2)以前，主要包括白垩纪（k）、早第三纪（e）、晚第三纪（n）、早更新纪（q1），即距今1.5亿－70万年之间，由于燕山运动，喜山运动的构造作用以及以后的长期侵蚀、溶蚀作用，在中更新世以前肇庆地区的基本轮廓就已形成了。北面形成侵蚀低山，南面为侵蚀丘陵，中间形成东西向的西江以及宽阔的西江低地、旱峡、羚羊峡。在早更新世末期某一阶段的地壳相对稳定时期，形成了北岭南坡的洪冲积扇，西江两岸则形成河漫滩，在七星岩的水平流动带形成地下河。（根据第四层水平溶洞经过四次构造抬升，抬升到目前的65－75m高度）。
在中更新世（q2）时期的陆相环境，早更新世（q1）末期与中更新纪（q2）初期之间，七星岩地区快速地抬升了20多米（这是根据第三、四层水平溶洞之间的高度差值估算出来的）。由于基面下降，地壳的快速抬升造成了水流下蚀，喀斯特水向下溶蚀加强，使七星岩地区原先的水平流动带抬升为干溶洞，成为垂直上升带。西江河漫滩上升形成河流阶地，原河床上升为河漫滩；北岭南坡形成洪冲积扇，而后洪冲击扇抬升为洪冲积阶地。当地壳处于稳定阶段后，七星岩形成新的地下河，北岭山上河流带来桂头群的角砾石（第二层溶洞堆积物）在地下沉积，西江河谷形成新的河漫滩，北岭山前形成新的洪冲积扇。在中更新世的第二阶段，地壳开始快速抬升了20米（根据第二、三层水平溶洞之间的高度差值或第二、三级河流阶地之间的高度差值估算得出的）。因此，形成了干溶洞、石灰华、钙华地貌，原先的河漫滩又抬升为河流阶地，北岭山前形成新的洪冲击阶地。
在晚更新世（q3）时期，地壳大幅度抬升几十米。由于构造上升，西江水流下切，西江河床的基岩面由此形成，第二级河流阶地也形成，中更新世(q2)的七星岩的地下河抬升形成干的水平溶洞。晚更新世(q3)抬升以后，从此地壳以间歇性缓慢下降为主要运动方向，出现了埋藏阶地。虽有局部的上升，实际冲积层厚度超过了正常冲积层厚度。(正常冲积层厚度为20米，肇庆冲积平原地区最厚冲积层厚度竟达60米，旱峡在全新世淤塞，其冲积层厚度竟达90米)。在晚更新世（q3）时期，在羚羊峡进口和出口附近有来自山地的两条溪流，沿北岭与龙门之间的向斜构造下蚀和溯源侵蚀，切开源头分水岭，形成西江旱峡汊道。
至距今两万年，即晚更新世（q3）末到全新世（q4），海平面下降对河流阶地产生了两个效果：（1）基面下降，河流下蚀，有利于河流阶地发育；（2）海平面下降（距今6000年），海洋水容积减少，荷载减轻，牵引广东大陆构造抬升，冰期过后，广东大陆构造下沉，第一级和河流阶地在洪水期被洪水淹没，形成第一级半埋藏阶地。这一时期地壳表面以风化侵蚀为主，颗粒小，呈红色，剧烈风化。

四 结束语
大学的第一次野外实习很快结束了，我们这次的“笃行”尽管只有短短三天，不过我们从中实在学到了不少东西，能把所学的知识运用到实习中更使我们提高了继续学习的热情。本次实习令我们加深了对地质地貌学的了解，更深刻认识到了学习地质地貌学的意义，巩固了学习成果，体会到“学以致用”的道理，并且学会了一定的考察地质地貌的方法要领和细节。例如，出外实习要对考察对象做一定的了解，合理安排考察路程和考察内容，注意研究的方法和工具的使用，一些考察的细节如做笔记应该用铅笔等等，学会基本的考察报告的写法，充分认识到地质地貌考察的必要性和艰苦性，激发了我们自己考察家乡和各地的典型地质地貌的兴趣，这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。

参 考 文 献

[1] 地貌学 严钦尚 曾昭璇 高等教育出版社 ；
[2] 肇庆市地方志编委会，肇庆市志（上），1999，第二章（15页、192页）；
[3] 广东河谷地貌 刘尚仁 中山大学学报 （自然科学版）1997年1月 第36卷第1期；
[4] 晚更新世以来，北江和西江的阶地、地壳运动及其生产利用 刘尚仁 中山大学学报（自然科学版），1984（4），p135－142。