E5质实习
煤矿地质学实习报告
前言
本次实习历时三天,参加人员有测绘工程全体同学和周丽霞指导老师。本次实习的目的是提高我们运用知识的能力,使我们将课堂上所学的知识与实际相结合并将所学知识运用到实际中。本次实习采取实地考察与老师讲解相结合的法方,充分发挥我们的动手能力与思考能力,使我们在观察中发现问题,在思考中解决问题,以提高我们运用知识的能力。本次实习的地点有校园、金山公园、张夏馒头山和泰山山前。其中,第一天上午先认识校园内的比较典型的岩石,如片麻岩、混合变质岩和石灰岩,再去金山公园认识露头的球状风化;下午领取工具包并练习罗盘的使用。第二天去位于济南市长清区张夏镇的馒头山实习,主要实习任务是运用所学知识结合实际认识寒武纪的石灰岩与页岩、地层与层理、地层的不整合接触、方山地貌、黄土地貌、地堑与地垒并欣赏沿途风光。第三天去泰山山前实习,主要实习任务是运用所学知识结合实际认识变质岩、片理、风化、断层、洪积扇以及沟谷。经过三天的实习学习,我感到收获颇丰。下面将这三天的收获按时间先后汇总如下。
第一天 2010年05月17日 星期一 阴
第一站,是位于泰安市的蒿里山。校园处于泰山山前大断裂的断裂带上,主要有些景观石。首先认识的是片麻岩。根据课本上的只是可知,片麻岩属于变质岩类,本次观察到的片麻岩呈灰绿色,中粒粒状变晶结构,具有因暗色矿物受压力而发生呈断续的定向排列的片麻状构造。经观察,它含有的主要矿物有长石、石英、黑云母、角闪石和辉石等,并且,长石的含量大于石英。在这块岩石上,差异性风化现象表现的较为突出,可以观察到侵入岩体的岩脉较凸出,这是由于岩体抗风化能力弱,风化强烈,而岩脉是石英,抗风化能力强,不易被风化所致。
然后人认识的是混合花岗岩。根据课本上的介绍,混合花岗岩是由混合岩化作用形成的。所谓混合岩化作用即超深变质作用,它是由变质作用向岩浆作用转变的过渡性地质作用。混合岩一般包含两部分物质,一部分是变质岩,称为基体,它一般是变质程度较高的各种片岩、片磨岩,颜色常较深;另一部分是从外来的熔体或热液中沉淀的物质,称为脉体,其成分是石英、长石,颜色常较浅。当长英质熔体或富含K、Na、Si的热液彻底交代原来岩石时,原来岩石的宏观特征完全消失,并形成花岗岩,这种花岗岩称为混合花岗岩。校园内青年广场上的台阶都是混合花岗岩。由于长石的含量不同,观察到的混合花岗岩的颜色也有差异,但有些呈黄色,这是由于黑云母风化所致。
在林校操场的台阶上方,我们观察到了另一种混合变质岩:泰山红。泰山红含正长石60%,石英20%,黑云母10%,因为含有较多的正长石而呈红色,又因为在泰山分布广泛,所以被称为泰山红。泰山红主要形成于25亿年前的太古代。发生于太古代的泰山运动造成褶皱隆升,形成古泰山。经过元古代,直到古生代的寒武纪,泰山一直在隆升。而后直到中奥陶纪,泰山又在下降。此间泰山上沉积了2000多米厚的沉积层。在加里东运动的影响下,泰山再次隆起,并持续到中石炭纪。自中石炭纪后,泰山地区地壳剧烈震荡,海陆相交替出现,在此期间形成煤矿地层。而后的燕山运动使泰山又一次升起,直到现在。在此期间,沉积的2000米盖层被风化剥蚀尽,所以露出的岩层为25亿年前形成的混合花岗岩——泰山红。
随后,我们又认识了石灰岩。本次观察到的第一种石灰岩是座观赏性的假山,此种石灰岩又被称为太古石。它的观赏性主要体现在“瘦”、“丑”、“露”、“透”四个方面。这个石灰岩呈青灰色,下部层理明显,上部层理不明显,结晶较好(如图)。该岩石上有许多的“洞”。在老师的指导下,我们得出了洞的形成过程大致如下:岩石碎屑经沉积作用形成沉积岩,露出海面后,在强烈的风化作用下,特别是化学风化作用下,由于碎屑抗风化能力弱,碎屑被彻底风化,最后只剩下以这些碳酸钙为主的石灰岩。
观察的第二种石灰岩是鲕状情色石灰岩。它是由海水中的碳酸钙凝聚而成,外形浑圆,内部具同心圆构造(如图)。鲕粒是在旱炎热的条件下在深仅数米的动荡浅水域中形成的。在这种环境下
海水中的碳酸钙能够达到过饱和,而且因有充分的碎屑物质供应,使碳酸钙能够以碎屑为核心逐次沉淀并形成同心圆构造。所观察的岩石为孔子像、奋牛石像。
在奋牛石像台阶下,有一天然变质岩景观石,它是由混合岩化作用形成的。由于自下而上正长石、斜长石减少,角闪石增多,所以它的颜色逐渐变深。
第二站,金山公园
金山与泰山是同一基底的,金山上有发育较好的岩石露头。露头是指岩石露出地面的部分,且其下面有基底。该露头为混合花岗岩,整体表现为球状风化,含有发育好、结晶较大的石英岩脉,节理较多。在其旁边发现条带状混合花岗岩。所谓条带状,是指岩石中成分、颜色或粒度不同的矿物分别集中,形成平行相间的条带。此外,还在这里观察到了差异性风化现象:石英岩脉抗风化能力强,凸出于岩体。
第二天 2010年05月18日 星期二 晴
今天实习的地点为济南市长清区张夏镇馒头山。馒头山又名满寿山、馍馍山,山顶海拔为408.9米,地理坐标为北纬36°25′44″东经116°54′58″。馒头山发育有距今约5.3亿至5.1亿年的早中寒武纪浅海相沉积地层,自下而上其年代地层为龙王庙阶、毛庄阶、徐庄阶和张夏阶。由于地层发育好且完整,被定为寒武纪标准地层。2003年,馒头山背世界教科文组织命名为世界第三地质名山,当年又被列入省级地质自然遗迹保护区。馒头山有大量的三叶虫化石。三叶虫化石又叫燕子石,也叫蝙蝠石。它历史悠久,据记载,宋、明、清时代已有人把玩,称之为多福石、鸿福石。在普通人的眼里,三叶虫化石是“玩物”,但它在地质科研人员的眼里却是货真价实的“宝贝”。1991年,张夏镇馒头山附近的村民们惊讶地发现,他们平时用来垒猪圈的石头竟然是世上少有的宝贝——木鱼石。这是木鱼石首次在张夏镇中部馒头山被发现。据考证,形成于距今约5.5——5.8亿年之间的木鱼石,是一种珍贵的玉石石材,含26种对人体有益的微量元素和光物质,用木鱼石制作的器皿通透防腐。此外,还能制成各类艺术精品。
按照传统经典分法,馒头山的地层分为寒武纪下统(馒头组和毛庄组)、寒武纪中统(徐庄组合张夏组)、寒武纪上统(崮山组、长山组和凤山组)。这次我们所观察到的地层为寒武纪上统和中统。在老师的带领下,我们首先观察到了一个地层不整合接触现象:在图中老师的右侧为寒武纪时形成的石灰岩,在老师的左侧为形成于25亿年前泰山运动的混合花岗岩,中间是由页岩风化形成的黄土。
在馒头山上有很多页岩,这次我们观察到了绿色页岩、黄色页岩、红色页岩以及暗紫色页岩。根据课本上的知识可知,绿色是由于含有亚铁离子和铁离子的硅酸盐矿物(海绿石、鲕绿泥石),代表弱氧化或弱还原的戒指条件;红色与黄色是由于含有铁的氧化物或氢氧化物之故,表明当时沉积介质为氧化及强氧化条件,其中黄色常见于炎热干燥奇虎条件小的路相沉积物中,而红色常见于炎热潮湿气候条件下的路相或海相沉积物中;暗紫色的形成与氧化铁或氧化锰有关,有时则由于含土状萤石之故。
在接近馒头山山顶的地方,我们找到了青色的鲕状石灰岩和竹叶状石灰岩,其中竹叶状石灰岩已在前面介绍过。这里主要介绍竹叶状石灰岩。我们观察到的青色竹叶状石灰岩是由海盆中被海浪击碎的石灰岩碎屑胶结而成的。
在上山过程中,我们发现了一处黄土地貌,该黄土层大约有6米高,处于三级阶地上,土质为次生黄土,,含有石灰结核,而且可以清楚的观察到它的水平分层性。
其实,还未下车的时候我们就观察了一种水平构造地貌:方山地貌。馒头山的山顶陡峭且凸出于山体,就是我们观察到的方山地貌。它是由差异性风化形成的,由于山顶为在干旱条件下抗风化能力较强的石灰岩,而周围山体为极易被风化的页岩,所以经过长时间的风化剥蚀作用,最终形成方山地貌。在下山过程中,我们发现了一处小褶皱和断层。
第三天,2010年05月19日 星期三 晴
今天我们实习的地点为泰山山前,路线为:红门——普照寺——大众桥
泰山是中国五岳之首,古名岱山,又称岱宗,有“五岳独尊”的雅称。为于山东省中部,泰安市境内,矗立在鲁中群山间,主峰玉皇顶,海拔1532.7米。泰山是中国第一批国家级风景名胜区
之一,又是天然的艺术与历史博物馆。1987年被联合国教科文组织列入世界自然遗产和世界文化遗产名单,2007年,泰山又被命名为世界地质公园。
泰山的形成经历了漫长而复杂的演变过程,古泰山形成(距今25亿年前),海陆演变(距今6亿至2亿年),今日泰山形成(距今1亿至0.3亿年)三个大阶段。中生代的燕山运动奠定了山体的基础,构建了山体的基本轮廓,新生代的喜马拉雅运动又进一步塑造形成了泰山今天的自然风貌。泰山的新构造运动非常普遍和剧烈,其运动方式以垂直升降为主,具有明显的阶段性和间歇性,对泰山的山势和地形起伏以及各种侵蚀地貌景观起着直接的控制作用,侵蚀切割作用十分强烈,地势差异显著,地形起伏大,地貌分界明显,类型繁多,侵蚀地貌特别发育。呈北高南低、西高东低的特点。主峰峻拔雄奇、南陡北缓的态势,突显出泰山拔地通天的雄伟山姿,形成了不同类型的侵蚀地貌以及许多深沟峡谷、悬崖峭壁和奇峰异景,塑造了众多奇特的微地貌景观,如三级夷平面、三折谷坡,三级阶地、三级溶洞、三跌瀑布等等。此外,泰山不断间歇性抬升,形成了诸如壶天阁谷中谷、后石坞石海和石河、岱顶的仙人桥和拱北石等许多奇特怪异的地貌景观。
同时,泰山是自然和人文景观绝妙的结合体,帝王登泰山者始于秦始皇,相继有汉武帝、光武帝,唐代的高宗、玄宗、武则天,宋代的真宗,清代的康熙、乾隆等帝王,都到泰山巡游,留下了不少文物古迹。同时,泰山又是佛、道两教盛行之地,因而庙宇、名胜遍布全山。泰山自然风景和人文原因,也吸引着历代文人墨客,如李白、杜甫等漫游泰山,留下了许多优美的诗篇。
第一站,红门
红门位于泰山中路始端。在南城有两块竖直的红色混合花岗岩,远看犹如两扇红色的大门,红门由此而来。
穿过红门我们来到醉心园。醉心园内有发育良好的桶状构造岩石:灰绿玢岩。灰绿玢岩为基性浅成岩,成分为基性斜长石、辉石等,因含辉石较多,所以呈灰绿色,细粒斑状结构。对醉心石的桶状构造的形成有这样一种解释:岩浆在喷发的过程中发生旋转,使岩浆中的物质解离,经过冷却结晶最终形成桶状构造。经测量,醉心石为东西走向。整个泰山有500多处这样的桶状构造岩石。
第二站,普照寺
普照取于“普照众生”。在普照寺门外,有一块岩石经风化作用成为三块,被称为“三笑石”。关于三笑石的来历有很多种传说,这里简单的介绍其中一个。传说有三位99岁的老人在此谈论长寿的秘诀,其中第一位说:“饭后百步走。”第二位说:“饭要留一口。”第三位笑着说:“老婆长的丑。”此言一出,石头都笑裂成三块了。
其实,三笑石是混合花岗岩中的片麻二长花岗岩,它有三组节理,两组垂直节理,一组水平节理。经过长时间的风化作用,节理发育良好,岩石裂开,犹如三块经人工摆在一起的,好像风一吹就要掉下来,因此又叫风化石。
再向前走,有一处发育较好的露头,为中性深层侵入岩浆岩,由于呈细粒结构,且含角闪石、中性斜长石、石英,因此叫细粒闪长岩。由于抗风化能力弱,风化较为严重,我们在此处观察到了生物风化——根劈作用。
第三站,大众桥
1935年,冯玉祥将军因农民来往西溪沟不便,于是出资建造大众桥。大众桥对过就是冯玉祥将军的墓。在此,有冯玉祥将军的一首诗《我》,如下:平民生,干民活;不讲美,不要阔;只求为民,只求为国;奋斗不懈,守诚守拙;此志不移,誓死抗倭;尽心尽力,我写我说;咬紧牙关,我便是我;努力努力,一点不错。
经过天地广场往上走,在朱老师的带领下,我们找到了一处断层。在断层面上我们观察到了许多黑云母,而且断层面上有陡坎和擦痕。我们还观察到了拖曳褶曲、岩脉的切割关系和差异性风化。
实习总结
通过这次实习,我学到了许多,学到了许多在课本上学不到的知识。
一、通过这次实习我认识到了地质地貌学这门课的重要性,它就在我们身边,离我们非常近。我们所生存的地理环境处处涉及到地质地貌学的内容,比如我们所赖以生存的土地,我们周围的山川、河流、湖泊、平原等都是地质地貌学的内容。
二、通过学习地质地貌学,我会更加了解我的家园,也意识到保护自然环境的重要性和急迫性。到目前为止,人类还没有在五无边的宇宙中发现第二个适合人类居住的“地球”。而人类的侵占式开发与肆意破环使自然失去平衡,并逐步恶化。例如由于人类大量燃烧化石能源、破坏森林,大气中的二氧化碳含量急剧升高,最终致使全球气温升高,出现温室效应。又如,人类的制造的大气污染使地球的保护膜——臭氧层出现空洞,致使地球上的许多生物面临灭顶之灾,也使越来越多的人患上了皮肤癌。再如,水污染、固体废弃物污染、重金属污染、光污染„„我们的家园已被我们自己破坏的千疮百孔,如果我们还不反省的话,后果可想而知。所以,保护环境刻不容缓。
三、通过这次实习,我改变了对知识的看法。以前我天真的认为学好课本上的知识就能得到足够的知识。现在我认识到,我们不仅要熟练掌握课本上的知识,还要在实践中学习,时间中的知识要远比课本上的知识丰富。
四、通过这次实习,我还认识到了实践的重要性。以前学习就靠想和记,想明白了,记住了就可以了,有时候想都不想,只是机械的记住而已。有些知识学习的时候想明白,但真正应用于实践的时候,我们却不知所措,无所适从。这是因为我们学的时候脱离了实践,想的太简单,而实际却是复杂的。所以在以后的学习中要注重将知识、理论与实践相结合。
最后,感谢张老师,在朱老师的带领下,我们顺利的完成了这次实习。