地质学实习报告

地质学实习报告第一天：碓石口-碓臼峪一序言实习时间：10月27日~10月31日自然地理概况;该区域有很多震旦系硅质灰岩、石英砂岩，太古片麻岩，燕山期花岗岩。能看到不同时代岩层的接触关系以及燕山复背斜南翼单斜构造。实习区地理位置：碓臼峪位于昌平区、明十三陵西北约4公里的碓臼村北。调查采用的仪器：罗盘仪基础资料：野外实习指导二实习内容（按照不同地点分述）第一点这一点位于河流的上游，河谷中。观察了周围的山体。根据地形图的标注，周围最高的山为796米，所以处在低山和丘陵区。山体上基本都是土石覆盖，属于土石山。山体上的岩石，颜色较浅，以灰白色为主，判断为花岗岩。花岗岩是酸性深成岩，主要由石英和斜长石构成，因而显白色，属于火成岩中的喷出岩。图上所示的花岗岩棱角较为分明，而另外山上的花岗岩基本为球状，判断是发生了球状风化的花岗岩。不同方向的裂隙切割岩体,水、气体及各种微生物等沿裂隙侵入,结果产生由表及里,层层风化剥离。由于裂隙交汇处花岗岩的表面积较大,风化作用的强度和深度相对也大,使岩块内部未受风化的部分呈球形,因此称球状风化。同时我们学习了在野外如何利用地形图和罗盘仪确定自己的准确位置。①确定自己的大概位置。假定自己的位置为O点，观察周围的环境，比如自己在公路旁，大概有多远的距离，自己的北边大概有一个高山，南边又有一座山等等。②选择周围有特点的山，把它们最高处作为A,B,C点。比如在地形图上，我们看到自己大概北边的方位，应该有一个东北—西南走向的山，实际上我们可以找到这样方向的一个山脊，那就能够确定这座山就是我们在地形图上看到的，确定它为A点。用类似的方法确定B、C点。③确定方位角。利用罗盘，测量自己到AB点连线的方位角。在地形图上把这两条线标出，相交的一点即为O点，OC这条线用来校对。第二点这一点位于河谷地区，可以看到这个河谷有大量砾石，属于砾石质河床。此点处在河流的上游，可以看到河谷较窄，近V字形。地表有大量的片麻岩片麻岩的识别要点：片麻岩是一种变质岩，具有片麻状构造或条带状构造，有清楚的带状，它的这种层理不像片岩等可以沿着层理劈成薄片，只是可以看出来。有鳞片粒状变晶，主要由长石、石英、云母等组成。它的颗粒较粗。在片麻岩中，可以看到岩墙。是岩浆沿围岩的裂缝挤入后冷凝形成的。通过近乎垂直的裂隙，凝固成不规则切入围岩层面的岩石“墙”时形成。在这个区域，还有两种岩石可以看出，这两种岩石明显不同于该地大量的片麻岩。红色箭头所指的明显是花岗岩。考虑到上游我们曾经看到山体上大量的花岗岩，以及该岩石位于河谷，所以它应该是由于河流的搬运作用，把上游山上崩塌下来的花岗岩搬运至此并沉积。它是在岩石形成之后来到这个位置的，所以不属于侵入岩。而绿色箭头所指的岩石，可以看到斑状细粒，为隐晶结构，岩石表面显红色，判断为，燕山运动时期形成的闪长玢岩，属于侵入体。同时在这一点，我们看到了单斜地貌。单斜岩层是在一定区域范围内向同一方向倾斜而倾角大致均一的一套岩层。经过褶皱后的岩层大部分呈倾斜状，发育在褶曲一翼单向倾斜岩层上的地貌统称单斜地貌。第三点这一点主要观察了一块沉积石英岩。这个地质体，有明显的层理结构，属于沉积岩。风化较为明显，呈灰白色，有石英岩和石英砂岩的共同特点，但是又与二者不同，推测为二者的过渡体，沉积石英岩。在这个岩石上，可以看到波痕，且绿色箭头方向的坡，要长于粉色箭头所指方向，因此推断红色箭头是指向陆地的方向。一个波痕的形成并不是因为一次海浪的上下，而是一次潮起潮落，在较长的时间内形成的痕迹。第四点在这一点看到了大的沉积石英岩。利用罗盘，测得其为东北西南走向，倾角为65°倾向的方位角为255°.这一点我们也看到了背斜成谷的逆地貌。如图示，红线所示为由于构造运动而形成的背斜，而被拱起的位置通常有较多裂缝，易被侵蚀，现在看不到的地方就是被侵蚀掉的位置，反而形成了山谷，形成逆地貌。第五点这点处在河流的中下游河谷部分，和上游的河谷相比，此处地形宽广，且形成了二级阶地。河谷的一侧，是沉积岩的断层，是河流的凹岸。河谷的另一侧就是阶地。可以看到这是一个二级阶地，阶地上有土壤，小石子，推测属于堆积阶地。第一级上中有树木，第二级上种庄稼。这是因为河流阶地在洪水期都不会有水淹没，较为安全，可以用于农耕，同时河流阶地土壤的水分比较充足，如果是堆积阶地，那么土壤的养分也很好，适合用于种植庄稼。从对面崩塌后露出的土壤，可以推测其形成原因。仔细看的话可以看见，其中包含大量砂粒和石子，应该属于洪积物或冲积物，且砂砾棱角较为分明，属于次棱角-次圆。所以为洪积物。在背后，可以看到坡积物，它们明显细粒很多，且呈一定的坡度。在河的上游方向，可以看到壅水坝，这是一项水土保持工程措施，壅水坝由连续的几个水坝顶底相接构成。可以抬高河流的侵蚀基准面，已减少河流的侵蚀作用，同时在洪水时期，可以限制河流的流速，减小损失。第六点次生黄土这处黄土地貌的土色为灰色，疏松、无层理，判断为马兰黄土。可以很明显的看到石子，所以是次生黄土，是被搬运到这来的。仔细观察可以看出，下层石砾表面光滑，磨圆度较好，有上小下大的特点，所以是冲积物，而上层所加石砾，表面有棱角，是洪积物。所以这个黄土堆是先由冲积形成，一段时间后，发生洪水，在原来之上又有了洪积物。第二天第一点房山世界地质公园在这里可以很好地系统对比各种岩石、矿物的异同点。首先先介绍一下，在野外如何识别岩石。首先判断岩石是否为沉积岩，沉积岩的特征：具有成层性，有磨圆和分选的迹象，有的含有化石。如果是的话，再看岩石的颗粒是否具有磨圆和分选性，如果有的话，粗粒的为砾岩，中粒的为砂岩，细粒的有泥质结构，为泥岩或页岩。如果岩石没有晶体结构，那么可能是白云岩、灰岩。如果不是沉积岩的话，看岩石是否具有面理，有的就是变质岩。细粒、不发育面理的是角岩，单矿物成分的是大理岩、石英岩或角闪岩，发育面理，犀利的是板岩，中粒的是片岩，粗粒的是片麻岩，粗粒、不发育面理的是麻粒岩。如果既没有层状也没有面理，那就是火成岩。粗粒的是深成岩，其中包含花岗岩，花岗闪长岩、闪长岩等等。而另一种颗粒较细的是喷出岩，包括流纹岩、安山岩、玄武岩等等。这里选几个比较常见的岩石矿物或者特别好看的，进行详细介绍。石膏晶簇无色，晶簇状，玻璃光泽，透明，硬度为2，密度为2.3。具体用途：用作农业肥料，并广泛用作工业材料、医学材料和建筑材料，也有一定药理作用。萤石又称氟石，是一种矿物，又称软水晶，七彩宝石，彩虹宝石，梦幻石等。其主要成分是氟化钙（CaF2），含杂质较多。自然界中的萤石常显鲜艳的颜色，硬度比小刀低。可以作为宝石，夜明珠，因大多数有放射性物质通常对人体有伤害。硅质结核海水中的二氧化硅聚集呈团块状沉积，但海洋常常动荡，当二氧化硅在固结过程中遇到地壳震动时，固结或版古街的二氧化硅被打碎，分离成一个个的块体。这些块体被充分筛选，棱角被磨圆，被后期沉淀的碳酸盐胶结，形成所见到的“石中石”。花岗岩是岩浆在地表以下凝结形成的火成岩，主要成分是长石和石英。花岗岩的语源是拉丁文的granum，意思是谷粒或颗粒。因为花岗岩是深成岩，常能形成发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒。汉白玉汉白玉主要成分是碳酸钙，它是一种化合物，化学式是CaCO3。基本上它并不溶于水。它可存在于以下形态：霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华。片麻岩片麻岩主要由长石、石英组成，中粗粒变晶结构和片麻状或条带状构造的变质岩。第二点石花洞石花洞属于典型的岩溶地貌地下部分。在几亿年前，北京地区处在海中，海底沉积了大量的碳酸钙，后来由于构造运动，该地被抬出水面，同时形成了以碳酸盐为主要组成物质的岩石。这些岩石会被水溶解，就形成了岩溶洞穴。石花洞分为7层，每一层都是地壳运动的结果，地壳每抬升一次，就形成一层。石钟乳大多形成在岩石有裂缝的地方，因为水会从裂缝中渗出。石花的形成含有碳酸钙的水滴落后，会析出碳酸钙并凝结，而在水滴迸溅的时候，会有碳酸钙不按照重力的方向，而成辐射状凝结，形成花状。第三天延庆硅化木地质公园北京延庆硅化木国家地质公园位于延庆县东北部的白河两岸，四面环山。西南距离延庆县城30公里，距离北京城100公里。园区东临怀柔，西、北与河北省赤城县接壤，南面是延庆盆地。沿白河两岸，东西长26公里，南北宽6-8公里，总面积约226平方公里。第一点在刘家堡附近，观察黄土新老关系、原生、次生黄土。根据地质图，这里应该有全新统和更新统的黄土。全新统的黄土是正在沉积的，如图所示，Q4处在马路下边，被用作农耕使用。在马路另一侧，是一个黄土坡。可以看到明显的垂直解理，这种垂直解理再发育的话，可能形成黄土柱。这是黄土的特点，在竖直方向可以承受较大的力，这就是黄土地区可以挖窑洞的原因。而正是这些垂直解理，使得水易下渗。但是黄土又容易发生产流，这是因为黄土表面土壤疏松，下雨的时候会被雨点砸实，形成结皮，发生产流。这就使得黄土容易流失。所以这个地方看到的全新统黄土在更新统黄土的下方，就是被水侵蚀到下边的。可以看出该黄土呈浅灰黄色，颜色浅土黄、疏松，颗粒均匀。以粉砂为主，所以是马兰黄土。在黄土中可以看到有石砾，所以是搬运来的次生黄土。因为经过搬运作用，所以这种黄土不能看到类似沉积岩的水平层理结构。第二点桃蹄沟白云岩，西北东南走向，向东南倾斜40°.可以看到单斜构造和断层。倒石堆沿斜坡崩塌的物体在坡度较缓的坡麓地带，堆积成的半锥形体。壅水坝在洪水来的时候，可以减缓水流的流速，抬高侵蚀基准面。第三点小昆仑地貌首先可以明显的看到岩石的分层，一定是沉积岩。而我们可以根据岩石的层理推断当时的环境。红色的一层在形成的时候，其所处环境一定是高温。可以看到除此之外还有白色的岩石，这是砂岩和白云岩。白色是砂岩、石英砂的本色；也是白云岩风化后形成的膜的颜色。砂岩一定是在滨海的地方形成的，白云岩是在海洋环境形成的。可以判断在中远古代，这里都是位于海底，后来由于构造运动，被抬上陆地。还可以判断岩层的新老。根据箭头标注，同一颜色的岩层形成于相同时期，而越靠近图中左边的岩石，和右边的岩石相比，同一岩层的位置越靠下，这说明这边的岩石更新。即岩石越向东越老，越向西越新。在这里还看到了背斜。这个阶地上有很多堆积的土壤，长了很多植物，判断应该是堆积阶地。第四点长城系岩石根据地质图可以确定，这是中元古界长城系高于庄组白云岩，上边可以看到波痕，而形成波痕的环境一定是浅海，深海不能形成。由此可以判断该岩石形成时，环境为浅海。整个白云岩形成了一个单斜构造，层理清楚，层面有波痕。通过罗盘测得走向是北偏西72°，倾向是北偏东16°，倾角是59°.同时还可以看到重荷模结构。在距今约17亿年的长城系白云岩下层面上，可以看到大小不一、排列杂乱、园丘状或不规则状的瘤状凸起，称为重荷模。当前期形成的沉积物还处于松软状态是，后期的沉积物在其层面上快速沉积。上覆沉积物在重力的作用下陷于松软的前期沉积物中，地面上形成了不规则的向下突起形态，称为重荷模，也叫负载构造，这是判断沉积条件的标志之一。第五点红石湾红石湾有很多这样紫色的岩石，具有细粒结构，层理构造，粒径很细，看不到颗粒。应该是黏土或粉砂岩中的一种。但是如果是黏土的话，看不到有闪光的结构，还可以在岩石上滴少量水，如果不能吸入，则不是黏土。判断后确定这是粉砂岩中的紫色砂岩。这种岩石形成环境为高温，Fe成为高价态，显出紫色，形成于中生代侏罗纪。这点实际上是小昆仑地貌的另一侧，但是仍然可以看到背斜。说明这是一个穹窿构造。穹窿是一种特殊形态的褶皱。平面轮廓近似于等轴的背斜构造，平面上地层呈近同心圆状分布，核部出露较老的地层，向外依次变新，岩层从顶部向四周倾斜。是原本的水平岩层，受到岩浆运动的影响，中间被顶了起来，在每个方向看都是背斜。在北偏东40°方向的舒剑锋，是一个单斜构造。是形成于侏罗纪的沉积岩。第六点硅化木国家地质公园硅化木是真正的木化石，是几百万年或更早以前的树木被迅速埋葬地下后，被刚喷发出的火山灰中的SiO2替换而成的树木化石。它保留了树木的木质结构和纹理。木的石化是要经过将原先组织用分解的矿物加以替换这一程序，这矿物通常是指硅或钙。在压力和温度的双重作用下，硅与其分解时