略阳工程地质实习报告

1一略阳地质概况略阳县位于陕西省的西南端，汉中市西缘，秦岭南麓，嘉陵江上游，处于陕甘川三省交界地带，勉略(勉阳～略阳)公路与宝成铁路交会处，海拔高度约1400米～1500米（附略阳交通位置如下）。境内山脉主要走向呈东西向延展。全区山高谷深，山势雄伟。地下矿藏十分丰富，现已探明的有金、银、镍、铜、铁、铅、锌、锰、硫铁矿、磷矿、滑石等33种，其中，铁、金、镍、蛇纹石、白云石等矿藏量较大，带动了县域工矿企业的发展，全县工矿企业122个，基本形成了以冶金、化工、电力、黄金、食品、建材和农、林、等产品加工为主的工业格局。嘉陵江由北向南，大体与东西向的构造线垂直，河面狭窄，谷坡陡峻。呈峡谷地形。在这里嘉陵江有两条支流：一为八度河，一为东度河。八度河流向与本区构造线方向近于垂直。在千枚岩分布地带，河谷比较开阔，在石灰岩分布地带。呈局部峡谷地形；东度河大致与本区构造线平行。两河于略阳城下汇入嘉陵江。本区气候温暖湿润，植被发育，其中，常见的植物药材102科433种。并有柑、桔、棕、芭蕉之类的植物生长。略阳交通位置本次实习为认识性实习，重点在于对不同种类岩石的观察和认识，加深对不同地层分布、地形构造、地质现象的理解，初步的描述和分析工程地质环境，对各种不同的地质现象对道路工程的影响做出正确的评价。2二地层与地质构造㈠地层略阳属秦岭古生代地槽区，本区分布的主要岩层都是在古生代完成的。其中下古生代整套岩层变质程度深，未作进一步的划分，统称为下古生代变质岩系，主要分布于略阳城至城北高家峡一带。下石炭系的略洋灰质主要分布于略阳城南至灵岩寺、峡门子一带。中石炭系千枚岩仅在城北吴家营一带出露。第四纪堆积物以冲击物、坡积物等为主，主要分布于河谷与两岸一带。下面按从新到老的顺序将本地区出露地层及其主要岩性特征，简述于下：⒈下古生界变质岩系（PZ1）⑴千枚岩：具千枚状构造的浅变质岩。由粘土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质作用而成。变质程度比板岩稍高，原岩成分基本上已全部重结晶，主要由细小的绢云母、绿泥石、石英、钠长石等新生矿物组成，具显微鳞片变晶结构，片理面上具有明显的绢丝光泽，常具有皱纹构造。可根据矿物成分和颜色命名，如硬绿泥石千枚岩、黄绿色钙质千枚岩等。千枚岩中有时可见到很薄的“分结条带”，系由石英质条带和云母质条带相间构成，平行片理分布，因而使片理更加明显。千枚岩质地松软，强度低，抗风化能力差，容易风化剥落，沿片理倾向易于产生塌落，因而工程性质差。千枚岩一千枚岩二上图中千枚岩位于略阳至吴家营路线上，由页岩变质而来，颜色呈深灰色，3有明显的片理构造或类似于片理构造的片麻构造，另外还含有石英，其有石英砾岩变质而来。千枚岩的产状直立，对工程有利，故开挖时可以适当陡峭一些。⑵绿泥石英片岩主要成分为绿泥石等。颜色受其中深绿色绿泥石的影响呈现绿色，由于又含石英和绢云母两种成分，在物理性质上比较坚硬，同时也呈现出清晰的片理。在略阳─吴家营线路上可以清楚地观察到。⑶薄层石灰岩矿物成分以方解石为主，其次有少量白云石和粘土矿物。颜色深灰至灰黑，与千枚岩、石英片岩呈互层，有变质现象。石灰岩分布广泛，岩性均一，易于开采加工，是很广的建筑石料。⑷变质砾岩灰绿色，层厚，砾状结构，砾石多为石灰岩及石英岩。胶结物经变质呈明显层理特征，其中页岩夹层已经变质为千枚岩。变质砾岩是由先成岩石风化剥蚀的碎屑物质经搬运、沉积、胶结再经内力变质作用而形成，在变质过程中不仅产生新的特征，而且还常常保留砾岩的某些特点，因此一般成分比较复杂。⒉下石炭系略阳灰岩（C1）:灰色深灰色至灰黑色，多为厚层，结晶质，晶粒粗细不一，构造裂隙发育，多为方解石充填。局部地段分布有珊瑚化石，夹有灰白色的白云岩，岩性坚脆，多形成陡峭峡谷地形。4⒊中石炭系千枚岩及板岩（C2）:具有板状构造，变余结构，时有变晶结构，多由页岩经浅变质而成，矿物颗粒细小，主要有绢云母石英绿泥石和粘土组成，灰色，易开裂，在实习的局部地段出露有板岩。⒋第四系松散冲击层（Qa1）、坡积层（Qd1）:坚硬岩石经过风化、剥蚀等外力作用，破碎成大小不等的岩石或矿物颗粒，这些岩石碎屑物质在斜坡重力作用、流水作用等作用下被搬运到别处，在适当的条件下沉积成各种类型的土体。沉积过程中呈现规律变化。八渡河（近）与嘉陵江（远）第四纪是地球发展的最新阶段，第四纪沉积物形成时间短，成岩作用不充分，冲击层于略阳处主要由嘉陵江、八渡河、东渡河等河流的长期作用搬运、堆积至此，在河漫滩地区可见到颗粒呈下大上小的分层分布。坡积层则主要由碎屑矿物及山体岩石风化后重力作用或由地表水搬运、堆击到坡度比较平缓的岩体上堆积而成。坡积层5㈡地层接触⒈中石炭系（C2）与下石炭系（C1）在吴家营处呈断层接触，如下图：吴家营正断层素描图吴家营大断层一吴家营大断层二⒉下石炭系（C1）与下古生界变质岩系（PZ1）在高家峡处呈角度不整合接触，如下图：高家峡角度不整合6⒊下古生界变质岩系（C1）与下石炭系（PZ1）于略阳城南呈断层接触,如下图：⒋下石炭系（C1）与下古生界变质岩系（PZ1）在灵岩寺南呈角度不整合接触，如下图：灵岩寺南角度不整合灵岩寺南角度不整合三地质构造在大构造上本区属于秦岭加里东复背斜褶皱带。出露的主要构造有略阳大背7斜及处于背斜不同部位的高角度断裂构造，构造线方向呈东西向延伸。现分别简述于下：㈠褶皱⒈略阳大背斜布满全区，大致在略阳大断层和高家峡角度不整合之间，构成本区构造的主要框架，轴向东西。核部地层是下古生界千枚岩及绿泥石英片岩，两翼地层均为下石炭系略阳灰岩。由于褶皱强烈，翼部又发育有一些更小型的背斜和向斜及不整合地形，大体素描如下：略阳大背斜⒉灵岩寺向斜属于小型向斜，整体位于灵岩寺南角度不整合与略阳大断层之间，处于略阳大背斜之内，灵岩寺稍北，轴向呈东西，北翼产状SW205o∠50o，南翼产状NE25o∠65o。⒊灵岩寺南背斜位于灵岩寺南，嘉陵江右岸，由于江水侧蚀，使得沿与背斜轴垂直方向呈现出明显的断面，十分8便于观察。㈡断层⒈吴家营正断层位于略阳诚北高家峡口处（见P5吴家营大断层图），断层走向NE85o，倾向NE355o，倾角70o。断层南面一侧为下盘，地层为下石炭系略阳灰岩；北侧为上盘，出露中石炭系千枚岩。八渡河经过此处时发生弯曲，说明了地质构造与地质作用相互影响制约，同时决定着一个地区的地形地貌。时常也可根据这一点来判断断层可能存在的位置。⒉略阳大断层位于略阳城南嘉陵江与八渡河汇流处，断层走向与吴家营正断层平行，倾向NW350o，倾角75o。出露下古生界变质岩系的一侧为上盘，出露峡石炭系略阳灰岩的一侧为下盘。上盘下古生界千枚岩超复在下石炭系略阳灰岩之上，系逆断层。由于历史上存在较大的构造应力，使得断层破碎带比较大，延伸距离长，透水性强。对工程的影响极为不利，宝成线沿几乎与断层线垂直的方向通过，最大限度减小不利构造对线路的影响，并且在线路上方的山坡上按需要采取了不同防护措施，断层旁边的钢厂自备铁路桥亦沿垂直破碎带方向穿过，考虑到河流的流向对桥墩的作用以及对岸岩体的工程性质对隧道的限制，该桥与河流斜交穿过。⒊灵岩寺南大断层位于灵岩寺附近，略阳大背斜的南端，受到地质构造的水平挤压应力，属9于逆断层。与略阳大断层相比，该断层的破碎带的破碎程度小，岩性较好，透水性较差，对道路工程的影响较小，为预防山上的可能的碎落，宝成线经由处加盖有明硐。见下图：㈢不整合不整合可分为平行不整合和角度不整合，实习中见到两处，一处是高家峡角度不整合，另一处是灵岩寺南角度不整合。⒈高家峡角度不整合位于城北高家峡一带。南侧直立，为下古生代的变质岩；北侧倾斜，系下石炭系的石灰岩。二者倾向不同，地质年代不连续，中间缺失了泥盆纪，故为角度不整合。如下图（素描图见P5）：10⒉灵岩寺南角度不整合位于城南灵岩寺附近，嘉陵江畔。从周围底砾岩的存在可推断其地形不协调，产状不一致，两侧的岩层主要是下石炭系石灰岩和下古生代变质岩。见下（图素描图见P6）：四地质现象㈠岩溶位于略阳城南灵岩寺一带，由下石炭系略阳灰岩经地下水溶蚀而成。主要为溶洞，其中灵岩寺溶洞规模最大，洞内有石幔石钟乳石笋及石笋柱等形态，并有溶岩水出露。下图为一溶洞：溶洞在垂直方向上的数量，反映了地壳上升运动的次数。在进行隧道工程时，11应尽量避免穿越。㈡滑坡由于略阳地区经受过大的地质构造应力，岩体遭受了一定的破坏，存在大量裂隙，使得斜坡土体和岩体在一定外在条件（如河流侵蚀、人类不合理工程活动等）下发生滑动，如八一年的略阳电厂滑坡、九二年的阁老岭滑坡等。略阳电厂滑坡实习过程中所见到的滑坡有：⑴将军涧滑坡此滑坡属于松散堆积物滑坡，由上层岩体崩塌引起。将军涧滑坡⑵阁老岭滑坡属于牵引式滑坡，对它的防治采用的是拱形挡墙和树状排水系统。其中的拱形挡墙结合了当地的地质构造特点和岩性特点而建，十分具有特色，从滑坡周界上植被的生长状况来看，该治理措施是非常有效的。12⑶云峻山滑坡属于松散堆积物滑坡，由于下部基岩遭到破坏而产生。该滑坡的含土立方大，水量丰富。设置了多级截水沟对其进行治理，同时也采用了渗井、渗沟和盲沟等设施来排除地下水的危害。⑷略阳电厂滑坡也属于松散堆积物滑坡。对它的整治历史上曾采用抗滑挡墙和填土反压的方法，在八一年再次滑动后，采用了清方减重的措施进行治理，目前处于稳定状态。滑坡是山区道路工程的主要危害之一，因此加强对滑坡的治理是山区道路工程的重要任务，具体防治可从以下几方面给予考虑：①排水对于地表水可开挖天沟，使其沿指定渠道排出；对于地下水可采用渗沟、盲沟或渗井、电渗等方法减小其对滑坡地区岩体的侵润。此外，尤其要注意附近河流对岩体的冲刷、侵蚀，加固河岸。②设立抗滑桩抗滑挡墙来减小滑坡对工程的影响。③对于滑坡体不太大的滑坡，也可考虑反土填压清理填压等方式来治理。㈢崩塌及碎落⒈崩塌规模巨大的称山崩。崩塌多发生于岩性坚硬地区，时常在陡峭的山坡上和高陡的路堑边坡上，此外，由软硬互层（如砂页岩互层石灰岩与泥灰岩互层石英岩与千枚岩互层等）构成的陡峻斜坡，由于差异风化，斜坡外形凸凹不平，也易于产生崩塌。它的发生具有不可预性，而且常常来势迅猛。崩塌的防治13实习中所见的典型崩塌位于略阳大断层南侧，规模较大，坡脚处于嘉陵江岸。因滑坡不可预，通常是防止崩塌再次发生，采用的方法有：坡面加固、危岩支顶、危岩铆固、危岩清除、建挡石墙、挡石栅栏、调整水流等。如上页图：⒉碎落碎落是崩塌发生后，由于破碎岩体尚未完全稳定，仍有碎石或碎屑物质滑落的现象。实习见到明显崩塌是阁老岭崩塌，该区系略阳钢厂的矿山，目前仍处于开采中，该崩塌也处于活动阶段，如上所示：㈣泥石流泥石流是山区危害极大的一种特殊洪流，主要发生在地形陡峭的地区，具有突发性、持续时间短侵蚀、搬运、和沉积迅速等特点。与一般的洪水比，具有更大的能量造成的危害更加严重。道路等线性工程采取的原则是尽量避开，确实避不开的应尽量选线在泥石流堆积区的外侧，或采取架桥通过其流通区，对于较小规模流量的，可考虑架设渡槽或加高路基等方式。对其防治措施有：⒈水土保持包括封山育林植树造林平整山坡修筑梯田；修筑排水系统及支挡工程等措施。⒉跨越根据具体情况，可以采用桥梁涵洞过水路面明垌及隧道渡槽14等方式跨越泥石流。泥石流的防治——低矮挡墙⒊排导采用排导沟急流槽导流堤等使泥石流顺利排走，防止掩埋道路堵塞桥涵。⒋滞留与拦截在泥石流沟中修筑一系列低矮的拦挡坝，或停淤场，只许余水过坝。五河流地质作用略阳县城附近有三条河流，是略阳地区地表改造的主要应力之一，所以，在这里单独列出，作简要叙述：㈠河流的侵蚀作用嘉陵江在略阳段属于上游，流量不大，但由于该处山势险陡，水流注入嘉陵江后流速比较高，加上河流流经区周围多数是比较坚固的石灰岩，而且该地区地壳属上升阶段，因此，嘉陵江在略阳处受下蚀作用较明显，河床下切，河面狭窄，15河岸陡峭，河谷的横断面呈现V字型。河流对周围岩石多属机械侵蚀，但今后随着略阳经济的发展，排出的大量工业废水将会大大增加嘉陵江水中化学物质的含量，从而加大对河床中可溶性岩石的溶解。八渡河从略阳流经的主要是抗剥蚀能力差的软弱的下古生代变质岩系，水流对河岸的侧蚀作