北京科技大学_采矿工程_地质实习报告.doc

引言1、实习目的 （1） 大学生首先最主要的是学习课本上的知识，然而光从理论上认识只能让大学生纸上谈兵，因而实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会，为了印证课堂所学的书本知识，近距离接触所学的标本，了解地质环境和矿物生成的条件。通过实习巩固地质学的课堂教学内容，加深、加宽对课堂有关内容的理解； （2）学习基本的野外地质工作方法，通过实习我们学到了很多在课堂上学不到的知识，使我们开拓了视野，增长了见识，为我们以后进一步走向社会打下了坚实的基础；（3）培养学生热爱地质事业，不怕吃苦，勇于奉献和团结协作的精神，通过亲身体验社会实践，锻炼自己的才干，培养自己的韧性，更为重要的是检验一下自己所学的知识能否被社会所用。2、实习要求 （1）学会肉眼鉴定具有代表性的三大类岩石； （2）初步学会观察地层发育顺序及其特点； （3）初步掌握罗盘和地形图的使用，学习作野外地质记录和野外地质素描的方 法； （4）把野外看到的内外力地质作用与地质学课程的理论知识联系起来，以加深对这些理论知识的理解； （5）练习编写简要的地质报告，学习归纳、分析和总结野外观测成果的方法。3、实习注意事项 （1）加强组织纪律性，严格遵守实习纪律。爱护庄稼，不摘果木； （2）严格保密。对地形图、地质图等国家资料要爱护，注意保密； （3）注意安全，注意卫生，不喝生水，游泳要有组织地进行； （4）实习队员之间要互相关心、互相帮助、团结友爱。4、教学进程阶段地质学野外认识实习的时间是一周半。分为三个阶段进行。其时间分配和阶段划分如下： (1)、动员及准备阶段 在认真学习实习大纲基础上，明确这次实习的目的、要求和这次实习在教学计划中的地位及重要性。了解实习的主要内容，以及实习过程中应注意的问题等。 介绍实习地区的自然地理、经济概况，以及工作区的地质概况。 做好野外教学路线的准备工作。其中包括罗盘的使用，校正磁偏角，读实习区的地形图，讲解野外记录本的使用。准备必备的其他野外用品（如半圆仪、三角板、铅笔、小刀、放大镜、地质锤）以及劳保装备等，为野外观察作好准备。 (2)、野外教学阶段主要在教师的带领下，以班（或组）为单位进行野外地质现象的观察，描述和记录。并进行地质工作方法的基本训练，主要有罗盘的使用；野外定点的方法；野外地质记录方法、内容；野外地质素描图和信手剖面图的绘制；野簿的使用；岩性的描述方法等。(3)、编写地质认识实习报告阶段实习内容一、实习地区自然地理概况（一）、昌平地区1、历史变革 昌平历史悠久，从南口镇雪山村出土的文物考证可追溯到原始社会后期，文字记载始于商周时期，建制始于西汉，公元1425年迁县于永安城（现昌平镇）。1948年12月12日，昌平解放。1949年4月称昌平县，属察哈尔省南口专署。1949年8月，属河北省通县专署。1956年3月29日划归北京市，称昌平区。1960年1月7日复称昌平县，1999年9月16日，经国务院批准，昌平撤县设区。2、行政概况昌平区地处北京的上风、上水，东临顺义区，南与朝阳、海淀区毗邻，西与门头沟区和河北省怀来县接壤，北与延庆、怀柔相连，位于太行山脉与燕山山脉交汇处，地理坐标为东经1155017至1162949，北纬40218至402313之间，素有“京师之枕”的美誉。昌平地区是华北平原与北部燕山山脉的交接处，属于低山和丘陵区，西北高东南低，南口以北是军都山，最高海拔1064米，南口以南是一望无际的华北平原。南口地区距北京市区四十公里，有世界驰名的长城、十三陵等名胜古迹，交通十分方便。工农业很发达。属于大陆性气候，夏季多雨。 3、自然风光与旅游名胜昌平区自然环境优美，全年空气质量好于二级及二级以上天数达60%以上。辖区内名胜古迹众多，文化底蕴深厚，现代景观多样，旅游资源丰富，现有旅游景点117处，文物保护单位78处，其中国家4A级景区3家，拥有两大世界文化遗产明十三陵和居庸关长城。（二）、周口店地区 1、自然地理周口店实习区位于北京市区西南约50Km处，即太平山山脉与华北平原的邻接处，属北京西山的一部分。地势西北高，东南低，大部分为高山区，区内河流多为间歇河，平时水量很少甚至干涸，雨季水量则较大，主要有大石河，周口河，黄山店河等。 2、自然资源及经济情况农业以小麦，玉米为主，山区有较为丰富的柿子，核桃，苹果等干鲜水果。本区旅游资源丰富且品位甚高，周口店龙骨山是举世闻名的“北京猿人”的发源地，而云居寺，云水涧，十渡等处则是人文与自然景观游览极佳场所。地质概况 二、地层 1)太古宇（Ar）：分布于南口、虎峪、德胜口一线以西地区。主要由片麻岩组成，其中以斜长角闪片麻岩为主。 2) 中上元古界：（Pt 2、Pt 3） 长城系（Ch）：属于中元古界，分布在南口、虎峪及德胜口一带，由常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组和高于庄组五个组构成。长城系与下伏太古宇片麻岩呈角度不整合接触关系。长城系上部为蓟县系杨庄组，两者之间呈平行不整合接触关系。长城系地层为一基本未变质或浅变质的石英岩、硅质页岩、石英砂岩和泥质、硅质灰岩组成。总厚约700米。 蓟县系（Jx）：分布较广泛，从南口、虎峪、德胜口一线以东，至龙山西部的松子山大片地区都有出露。本系由老到新包括杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组。蓟县系与下伏长城系和上覆青白口系均呈平行不整合接触关系。该套地层主要是由砂质、白云质灰岩； 页岩、砂岩、砂质页岩组成，总厚度约1700米。 青白口系(Qn):主要分布在龙山和仙人洞附近。包括下马岭组，龙山组和景儿峪组。与下伏蓟县系和上覆寒武系均呈平行不整合接触关系。主要岩性为：下部由页岩、砂岩、砂质页岩组成，上部为泥质灰岩，总厚度约480米。 3)下古生界(Pz1) 下古生界在本区只出露寒武系，奥陶系未见出露，志留系在华北地台缺失。 寒武系()：分布于龙山东南和十三陵水库南岸一带，主要出露有府君山组、馒头组和张夏组。与下伏青白口系景儿峪组呈平行不整合接触关系，与上伏侏罗系火山岩呈角度不整合接触关系。主要岩性为灰岩、页岩和鲕状灰岩。府君山组中含三叶虫化石。总厚度不详。 4)中生界(Mz) 中生界在本区只出露侏罗系髫髻山组，其它地层未见出露。 侏罗系髫髻山组(J3t):分布在龙山东南、十三陵水库南岸一带，不整合上覆在景儿峪组、府君山组、张夏组之上。岩性主要为紫红色安山岩、安山质凝灰岩、火山角砾岩和集块岩等。厚约160米以上。 5)新生界(Kz) 主要是第四系（Q）:以冲、洪积物为主。分布在河谷带和南口山前的洪积扇中。由砾、砂、粘土、亚粘土等组成。在山区，还有坡积物、残积物等。地层的地理分布情况界系（群）系（群）岩性厚度（m）分布情况新生界Kz第四系Q以冲、洪积物为主，由砾、砂、黏土、亚黏土等组成不详河谷带和南口山前的洪积扇中中生界Mz侏罗系J3XX山组紫红色安山岩、安山质凝灰岩、火山角砾岩和集块岩160米以上龙山东南和十三陵水库南岸一带下古生界Pz1寒武系()府君山组、馒头组、张夏组灰岩、页岩、鲕状灰岩。府君山组中含三叶虫化石不详龙山东南和十三陵水库南岸一带中上元古界Pt2、Pt3青白口系(Qb)下马岭组、龙山组、景儿峪组下部由页岩、砂岩、砂质页岩组成上部由泥质灰岩组成约480米龙山和仙人洞附近蓟县系(Jx)杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组砂质、白云质灰岩，页岩，砂岩，砂质页岩约1700米从南口、虎峪、德胜口一线以东，至龙山西部的松子山大片地区长城系(Chc)常州沟组、串岭沟组、团山子组大红峪组和高于庄组基本未变质或浅变质的石英岩、硅质页岩、石英砂岩和泥质硅质灰岩约700米南口、虎峪及德胜口一带太古宇Ar桑干群斜长角闪片麻岩夹斜长角闪岩不详南口、虎峪、德胜口一线以西地区虎峪沟地层信手剖面图：昌平龙山信手剖面图三、构造1、褶皱概念：层状的岩石经过变形后，形成弯弯曲曲的形态，但是岩石的连续完整性基本没有受到破坏，这种构造叫褶皱构造。2、断层概念：岩石受力后发生形变并达到一定程度，使岩石的连续完整性遭到破坏，产生大小不一的断裂面，由此形成的构造统称为断裂构造。断层存在的标志： 两侧地质体不连续中间有碎石带 两侧岩层的产状不同 近看有擦痕和断层有 擦光面位置：虎峪沟底烈女峰（上图）素描图如下： 龙山山脊135米高分水岭（断层示意图）3、节理（张节理/剪节理）（下图）概念：节理是沿断裂面两侧的岩石没有显著位移的断裂构造。位置：房山区周口店北。节理的成因分类：原生节理、风化节理、构造节理。其中构造节理分布最广泛，又可分为张节理和剪节理。剪节理常成对出现，一般为紧闭的，节理面平坦光滑。张节理多数是张开的，节理面呈凹凸不平，没有擦痕擦光面等痕迹。观察到的现象：在实习区观察到的是原生节理，有横节理，纵节理和放射状节理。4、窗棱构造（布丁构造）见右图位置：虎峪沟小水库南西方向500多米。5、风蚀地貌风蚀地貌是指风力吹蚀、磨蚀地表物质所形成的地表形态，地表由于千万年的风吹日晒，使地表平坦的砂岩层形成风蚀壁翕、风蚀蘑菇、风蚀柱、风蚀垄槽和风蚀洼地、残丘、城堡等各种地貌形态，以罗布泊附近雅丹地区的风蚀地貌最为典型。在风沙强劲的地方，如果出露地表的岩石水平节理、层理很发育，易被风蚀成奇特的外形，特别是一块孤立突起的岩石如果下部岩性较软，经长期差别侵蚀，可能会形成顶部大于下部的蘑菇外形，称为风蚀蘑菇（左图）。位置：周口店采石场附近。四、岩浆岩 一、喷出岩分布区域蟒山公园及附近。主要包括安山岩和火山碎屑岩。安山岩(右图)：紫红色，风化成紫灰色；有致密块状的，也有气孔，杏仁构造的，斑状结构和隐晶质结构，杏仁万分是方解石，斑晶有角闪石，斜长石。斑晶大小不一，一般是2-4厘米。岩石坚硬，性脆。火山碎屑岩（左图）：紫红色或斑杂状颜色。砾石成分为安山岩，砾石大小不一，最大的长达40-50厘米，一般为20厘米。砾石磨圆度也不同。大者磨圆较好，小者棱角明显为角砾，胶结物是紫红色安山岩质，胶结较好，砾石长轴大致有一排列方向。二、侵入岩分布区域周口店地区周口店地区的岩浆岩几乎全部为侵入岩，未见火山岩。岩浆侵入活动以中酸性为主，以房山复式侵入体最大。此外在牛口峪，一条龙等处均有较小规模的侵入体出露，呈灯泡状或蘑菇状隐伏地下。各类岩脉在房山复式侵入体内及围岩中较为发育。其他小型侵入体、岩脉广泛分布，种类繁多，从酸性到基性都有出露。岩体边部是中细粒花岗岩，中部为似斑状花岗岩，分相现象明显，似斑状花岗岩中的长石具环带状构造。从边缘相到中央相，造岩矿物的含量具有明显的变化规律:暗色矿物从多到少。钾长石斑晶含量从少到多，反映了岩浆从边缘相到中央相，由较基性向酸性的演化。岩体之围岩构造是以热动力作用方式改造围岩且形成了与接触带一致的面理构造；当前者还未完全固结时，新的岩浆即侵入其中并向四周膨胀拓宽，持续脉动，使得早期侵入者不断外移、压扁，以及后期岩浆沿先期裂隙充填，从而导致复式岩体多次变形叠加，多期岩脉活动和边缘相残缺不全的特征。（一）、形成时代 岩体直接侵入的地层为下二叠统，但接触热变质影响的地层为中侏罗统龙门组。因此，岩体侵入时代为中侏罗统以后。根据同位素年龄，其变化在100140Ma之间，为燕山运动的产物。 （二）、岩性特征 边缘相为中粒石英闪长岩，灰白色，中粒等粒结构，主要矿物成分为斜长石(45%)，钾长石(15%)，石英(10%)，普通角闪石(15%)，黑云母(10%)和少量副矿物；中央相为巨斑状花岗闪长岩，灰白色，似斑状结构，斑晶为钾长石(5%10%)，斜长石(5%)，还可以见少量普通角闪石，基质为中细粒结构，主要矿物成分为钾长石(15%)，斜长(35%)，石英(20%)，普通角闪石(8%)，黑云母(7%)和少量副矿物；过渡相为中粗粒斑状花岗闪长岩，灰白色，似斑状结构，斑晶为钾长石(10%15%)，斜长石(7%10%)，基质为中粗粒结构，主要矿物为斜长石(35%)，钾长石(20%)，石英(20%)，普通角闪石(10%)，黑云母(10%)和少量副矿物。 （三）、花岗闪长岩岩体分相带花岗闪长岩分为中央相，过度相，边缘相。花岗闪长岩中央相灰色灰白色似斑状结构，块状构造，暗色矿物以角闪石为主，有黑云母共约15，浅色矿物中斜长石占40，钾长石占25，石英20，包体大小10cm左右。圆度比较高，成分为斜长角闪岩。花岗闪长岩过度相，灰色似斑状至中粒结构，块状构造，暗色矿物以角闪石，黑云母为主，约20，浅色矿物中斜长石占45，钾长石占1525，石英1020，包体较中央相微多，大小约1020cm，形状为次圆次棱角状，成分很复杂，有斜长角闪岩，片麻岩。花岗闪长岩边缘相，灰白色中粒结构，块状构造，岩体表面可见暗色矿物定向排列，具有流向构造，暗色矿物以黑云母，角闪石为主，共占25，浅色矿物中斜长石占40，钾长石占25，石英占25，包体数量多，个较大，直径2030cm，形状为棱角状，成分复杂，有斜长角闪岩，片麻岩，变粒岩。三相之间为渐变关系，无明显界面，从中央相到边缘相，暗色矿物逐渐增多，石英逐渐减少，斜长石先增加后减少，包体数量逐渐增多，成分愈来愈复杂，圆度愈来愈差，大小逐渐增加。（四）、花岗闪长岩包体（见下图）包体分为三种：捕虏体（围岩成分），浆混体（岩浆，围岩混合成分），析离体（岩浆成分）。花岗闪长岩体中包体主要为俘虏体，还有少量析离体。包体中若浅色矿物较多，则是从岩浆中析离出来的，为析离体；若为全黑片麻状，暗色矿物较多，则为捕虏体。包体被拉伸与暗色矿物定向排列石岩浆流动形成的。花岗闪长岩体中俘虏体主要集中于边缘相和过渡相，长轴多在1050cm之间。处于边缘相中包体因经受强烈的压扁作用而呈铁饼状，其长轴或扁平面大致平行于接触带。它们大致可以分为两类:一类来自围岩的碎块(如大理岩，角闪岩，各种片麻岩)；另一类为深部包体。从边缘相到中央相俘虏体具有一定的变化规律：数量由多到少；成分由复杂到单一；界面由明显到不清楚至模糊；从没有长石斑晶到出现斜长石变斑晶及浅肉红色钾长石变斑晶；改造程度由浅到深。 各相岩石成分含量边缘相过渡相中心相钾长石斑晶05%15mm结构中细粒中粗粒, 似斑状中粗粒, 似斑状斜长石55%40%35-40%钾长石8%15%20%石英7%12-18%20%黑云母+角闪石525%13%9%捕虏体多少很少五、变质作用变质作用主要包括区域变质作用和热接触变质作用：一、 区域变质作用概念：区域变质作用是在大面积内发生的变质作用的统称。它是由区域性的构造运动和岩浆活动引起的一种大面积的区域变质作用造成的，变质岩的范围往往达数百或数千平方公里。它们的主要特征是呈面型分布，出露面积从几百至几千平方千米，影响范围可达几千至几万平方千米，形成深度可达20千米以上。区域变质岩由于受温度影响，重结晶作用显著；又因受到强大定向压力的作用，具有明显的片理构造；受岩浆活动影响，岩石的化学成分和矿物成分也有很大变化。代表性岩石有板岩、片岩、片麻岩。二、热接触变质概念：热接触变质即与岩浆接触的围岩中发生的变质作用。以温度为主导因素对不同的围岩引起不同的重结晶现象的，称为热接触变质作用。过程中岩石的化学成分一般没有变化，只是重新结晶。但如岩石中有杂质，则会形成新矿物（元素组成不变，但结合形式变化）。 例如：在石英砂岩变质为石英岩、石灰岩变质为大理岩的过程中，通常矿物成分不变，只有重结晶作用；但含有硅的石灰岩变质时可能产生硅灰石，含有铁质的石英砂岩变质时可能变为含有磁铁矿的石英岩。周口店房山热接触变质带热接触带剖面由南向北（由接触带向外）岩性依次为：1)铁岭组透闪石透辉石大理岩；2)下马岭组含石榴子石红柱石云母片岩；3)下马岭组含红柱石千枚岩；4)下马岭组千枚状板岩；5)龙山组变质砂岩；6)龙山组灰绿色千枚状页岩。实习区内常见岩石为变质砂岩和变质粉砂岩，尤以太平山南北坡石炭系-二叠系中的太原组，山西组，杨家屯组等。岩石一般为暗灰，灰黄，浅灰等杂色。其中也见山西组的变质细粒岩屑砂岩和杨家屯组的变质中粗粒砂岩，含砾岩屑砂岩。 代表性岩石：1、变质泥质岩 实习区内的变质泥质岩主要为板岩，千枚岩和片岩。 板岩 代表性岩石如下马岭组的千枚板岩，含磁铁矿粉砂质板岩，景儿峪组灰绿色钙质板岩及太平山南北坡石炭系-二叠系杂色板岩，粉砂质板岩，炭质板岩和压力影板岩等。岩层中普遍见变余层理构造，变余粉砂-泥质结构。 千枚岩 代表性岩石如下马岭组灰色千枚岩，粉砂质板岩，炭质千枚岩，龙山组灰色中粗粒砂质千枚岩，馒毛组黄色千枚岩。岩石色调较杂，具有丝绢光泽，常见结构基质为显微鳞片变晶结构似斑状变晶结构，变斑晶主要为红柱石，基质主要成分是绢云母，石英以及少许绿泥石和黑云母。 片岩 该岩石主要出露于羊屎沟，骆驼山一带，以黑色，灰黑色，灰色者为多。岩石一般为鳞片变晶结构，有时也见斑状变晶结构，主要矿物有黑云母，白云母，石英，红柱石，石榴子石，十字石等。主要岩石有硬绿泥石片岩，红柱石片岩等。 2、接触变质灰岩 大理岩 主要岩石有纯大理岩，石英大理岩等，主要存在于元古界-早古生代铁岭组，景儿峪组等层位。 接触热变质带 该区主要可见石榴子石-十字石带，矽线石带，先重点将矽线石带分析如下: 在东山口一带可见含矽线石，石榴子石，红柱石云母片岩，灰褐色，柱状变晶结构，斑晶为红柱石，石榴子石和矽线石，基质为粒状变晶结构；在该处也可见橄榄石，透辉石，硅灰石大理岩，灰白色，粒状变晶结构，变余层理构造 ，变余层理构造，主要矿物为方解石，白云石和含泥质团块。由矿物共生组合可分析，该处岩石为矽线石带。周口店羊屎沟热接触带信手剖面图六、矿产周口店及其邻区的工矿业以石油化工为主，其次是煤矿。另外，水泥、石灰、大理石、花岗岩、耐火材料等也很闻名。金属矿主要是砂金矿。石材主要有石灰岩、花岗闪长岩、板岩。石灰岩：一种沉积碳酸岩。主要成分为方解石，有时含少量白云石，常混入石英、长石、云母和粘土矿物等。呈灰色或灰白色，性脆，硬度较小，用铁器易划出擦痕遇稀盐酸剧烈起泡。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）、生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩；按结构构造还可进一步细分，如竹叶状灰岩、鲕状灰岩、团块状灰岩等。石灰岩易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形。它是烧制石灰和水泥的主要原料，也是制化肥和电石的原料，还被用于冶炼钢铁、制糖、陶瓷、玻璃、印刷等工业。 花岗闪长岩：一种显晶质酸性深成岩，是花岗岩类岩石重要种属。花岗闪长岩比花岗岩含较多的斜长石和暗色矿物（斜长石多于钾长石，而花岗岩反之），呈灰绿色或暗灰色。斜长石占矿物总量的65-90%，一般为酸性和中性斜长石，常具明显的环带构造。石英含量比花岗岩少一些，一般在25%左右。深色矿物以角闪石较多，副矿物有榍石、磷灰石、磁铁矿、锆石、褐帘石、独居石等。板岩：具板状构造得岩石为板岩。原岩主要是泥质岩、泥质粉砂岩和中酸性凝灰岩。重结晶不明显，镜下可见有泥质和部分绢云母、绿泥石、硅质，有时见少量得白云母、黑云母、石英等。板岩是区域变质作用得低级产物，温度和均向压力都不高，主要受应力作用的影响。七、工程地质和水文地质边坡与地质构造岩溶现象、水文（泉水出露等）1、岩溶岩溶指可溶性岩石，特别是碳酸盐类岩石（如石灰岩、石膏等），受含有二氧化碳的流水溶蚀，有时并加以沉积作用而形成的地貌。往往呈奇特形状，有洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河也有峭壁。此种地貌地区，往往奇峰林立。地表水在运动过程中对所经过的沉积物或岩石有着重要的侵蚀作用，既包括水动力作用下的碎屑物搬运，又包括水对岩石或沉积物的化学溶蚀作用，还包括碎屑物在搬运过程中的磨蚀作用。溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙Ca(HCO3)2，后者可溶于水，于是有空洞形成并逐步扩大。这种现象在南斯拉夫亚德利亚海岸的喀斯特高原上最为典型，所以常把石灰岩地区的这种地形笼统地称之喀斯特地形。2、泉水出露（右图）泉