地质实习指导书1

一、实习目的和要求1.实习目的工程地质野外教学实习是本课程教学实践的重要环节，目的在于巩固和加深理解在课堂所学的理论知识，使理论与实践紧密相结合，提高教学效果；学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力，为今后学习、工作中使用分析地质资料打好基础。2.实习要求⑴在教师指导下，逐渐学会野外地质勘测的基本知识和方法，如地质罗盘仪的使用，岩层产状的测定，地质点的工作内容，地质路线的观测，地质剖面的测绘及节理的测量与统计方法等。⑵仔细观察与认识不同时代地层的主要岩石性质，地质构造特征，地下水及物理地质现象，达到初步具有观察和分析野外地质现象的能力。⑶对实习地区的地质条件及工程地质问题进行初步归纳、分析，并结合水工建筑物、港工建筑物、工业民用建筑物以及道路和桥梁工程等，进行稳定和渗漏等方面的工程地质条件初步评价。⑷认真并按时完成所规定实习内容，根据野外观察实测资料、记录、标本及作业等，实习结束时编写实习报告和绘制基本图件，以利于巩固实习效果和提高独立思考能力。二、实习准备工作1.思想方面实习前首先要做好思想动员和组织准备工作。讲明实习的目的和具体要求，宣布实习守则，要求严格遵守。为保证实习任务的顺利完成，必须加强组织领导和做好细致的政治思想工作。野外实习的生活、学习条件相对较差、困难较多，要求同学做好吃苦耐劳、敢于克服困难的思想准备；要求实习队必须是一支战斗性强纪律性严的组织。在实习队部领导下，每班设正、副班长各一人，全班分成若干小组(每组4～5人)，设小组长一人，小组是完成实习任务最基本单位。各班设学习、生活、宣传、卫生、文体、保密安全干事若干人，分别负责各项具体工作。2.学习方面为加强理论与实际相结合，采取校内课堂讲授，野外现场进行教学实习的方式。为此要求结合实习内容，重点对主要造岩矿物与岩石，地质构造、地史概要，地质图等部分进行复习准备。对实习指导书认真学习。在实习期间，结合现场教学所讲内容进行预习和复习，如各种地质作用和地质现象，地下水的主要类型及特征，工程地质测绘，以及库、坝区，边坡，洞室的工程地质问题等。实习期间的政治学习结合实习任务的要求进行，并借助看电视、读报纸、参观及座谈等方式进行时事政策的学习。3.实习备品⑴自备雨具，草帽，书包，教材，书夹，记录本，电筒，三角板，半圆仪，铅笔，小刀，橡皮，胶布，方格纸，作业纸等。⑵向地质实验室借用地质罗盘仪、地质锤、实习指导书，地质图等。三、实习的内容与方式1.外业工作实习开始首先由教师介绍实习地区的地质概要，布置实习内容及地质路线的具体安排，结合边讲课、边实习的现场教学方法，采取循序渐进的步骤，紧密结合实地、实物进行教学实习，逐步培养同学的独立工作能力，为此，实习期间大致分为三个阶段：①以教师多讲解，同学观察认识为主阶段；②教师少讲解，多提出问题，同学多思考的独立工作阶段；③以同学观察分析为主，教师答疑小结，独立工作的阶段。外业工作有如下几方面的主要内容。⑴地质路线观测主要是通过几条地质现象比较丰富的典型路线，使同学能观察到主要的地质现象，其内容包括：1）实习地区不同地质时代地层的岩石性质和特征，地层的接触关系，风化情况和工程特性等。2）主要的地质构造现象：如褶皱、断层、节理等。测定岩层的产状、确定褶皱的类型，研究断层和节理的性质、分布及发育规律等。3）第四纪沉积层的成因、岩性及分布:本区的地貌特征(山形，阶地、河曲等)，查明河谷纵、横剖面情况，研究河谷阶地及其性质，以及新构造运动的特征等。4）物理地质现象：如喀斯特、滑坡、冲沟、崩塌等的分布，形成条件和发育规律，以及对工程建筑的影响等。5）水文地质条件：通过井、泉的调查，了解本区不同岩层的透水性和地下水位，查明地下水补给、运动和排泄条件，以及地下水与河水的水力联系的关系等。⑵地质点的观测与描述地质点的选择、位置的确定、地层时代、岩性特征、产状要素的测定、地质构造特征、地质现象的观察、地质图的使用，绘示意剖面图及素描图，标本的采集及记录描述等。⑶原位试验参观结合实习地区的情况，有条件时参观勘探试验工作，如钻探、物探、抽、压水试验等。⑷建筑物工程地质条件与问题评价结合实习地区的建筑物进行参观；对水工、港工、土木、交通建筑地区的工程地质条件进行观测、分析与评价。主要有：①水库区的工程地质条件与问题；②坝(闸)两岸及河床的工程地质条件与问题；③引水隧洞及泄水建筑的工程地质条件与问题；④电站，厂房地区的工程地质条件与问题；⑤港口、工业民用建筑、道路、桥梁、隧洞等的工程地质条件与问题。以上外业工作的具体安排，实习动员时详细讲解布置。2.内业工作为了进一步巩固与提高野外实习效果，对收集的实际地质资料，应及时进行分析整理，以便得到全面系统的深入认识。配合外业主要有下列内业工作安排：⑴野外资料的整理和分析：记录及标本的整理，地质现象的分析，工程地质问题的讨论；节理统计图及实测地质剖面图及地层柱状图的绘制；⑵区域地质概要及有关资料的阅读；⑶勘测及试验工作的有关资料；⑷参观水工等建筑物时记录的有关单位介绍的资料的整理；⑸按时完成实习作业及阶段小结，作好实习总结报告。四、野外地质工作方法1.罗盘的使用方法地质罗盘(简称罗盘)是地质工作者进行野外地质工作必不可少的工具，被称为地质工作“三件宝”之一。借助它可以测量方位、地形坡度、地层产状，因此必须学会且熟练掌握罗盘的使用方法。⑴地质罗盘的结构及各部件的功能罗盘的式样很多，但结构基本是一致的。我们常用的是圆盘式罗盘，由磁针、刻度盘、瞄准器、水准器等组成，如图1。它们各部件的主要功能如下：1)磁针(19)：为一中间宽、两端尖的菱形磁性钢针，安装在底盘中心的顶针上，可自由转动，用来指示南北方向。若不用时应旋紧制动螺丝(14)，不让磁针转动，以免磨损顶针降低灵敏度。由于我国位于北半球，磁针两端所受地磁场吸引力不等，磁针的北端大于南端，而且磁引力是倾斜的(不是地球表面的切线方向)，故使磁针发生倾斜。在测量时，为使磁针处于平衡状态下自由转动，所以常在磁针的南端绕上若干圈铜丝，用来调节磁针的重心位置，以求磁针的平衡。同时也可借此标记来区分磁针的南北端。2)圆刻度盘(12)：也称水平刻度盘，用来读方位角。一般的刻记方式是从0°开始按逆时针方向每隔10°作一标记，连续刻到360°，南(S)和北(N)分别为180°和0°，东(E)和西(W)分别为90°和270°，这种刻记法也称方位角法。注意：刻度盘是按逆时针方向刻记，而实际方位的度数是按顺时针方向排列的，所以刻度盘上东、西与实际方位相反，这是为了在测量方位时能直接读出读数。因为测量时，磁针保持不动(始终指向南北)，转动的是罗盘外壳(即刻度盘)，当刻度盘向东转时，磁针相对向西偏转，故刻度盘上按逆时针方向刻记所读的数与实际的度数相同。图1罗盘的结构图1——上盖；2——连结合页；3——外壳；4——底盘；5——手把；6——顶针；7——玛瑙轴承；8——压圈；9——小瞄准器；10——反光镜；11——磁偏校正螺丝；12——圆刻度盘；13——方向盘；14——制动螺丝；15——拔杆；16——圆水准器；17——测斜器；18——长水准器；19——磁针；20——瞄准器；21——短瞄准器；22——半圆刻度盘；23——椭圆孔；24——中线3)半圆刻度盘(22)：也称竖直刻度盘，刻在罗盘的方向盘上(13)，用来读倾斜角和坡度角。一般以水平为0°，垂直地面为90°，它们之间每隔10°标记相应数字。4)长瞄准器(20)和小瞄准器(9)：在测量方位角时，用来瞄准所测物体，使三点在一条直线上。5)反光镜(10)、椭圆孔(23)和中线(24)：反光镜起映像的作用，椭圆孔和中线用来透过视线瞄准被测物体。6)圆水准器(16)和长水准器(18)：前者用于保持罗盘水平；后者用于指示测斜器保持铅直位置。7)制动螺丝(14)：起固定磁针之作用，以保护顶针，减少磨损。8)磁偏角校正螺丝(11)：用来转动圆刻度盘，校正磁偏角。⑵罗盘的作用因为地磁的南、北极与地理南、北极位置不完全重合，故地球的磁子午线与地理子午线不相重合，有一定的偏差，它们之间的夹角称为磁偏角(图2)。我国大部分地区，磁偏角都是西偏，只有极少的地区(新疆)是东偏，北京等地区的磁偏角为西偏。罗盘测出的方位角为磁方位角，而地形图采用的是地理坐标，两者不一致，所以在一个地区工作前，根据地形图提供的磁偏角，对罗盘进行校正，使得磁北极(磁子午线)与地理北极(真子午线)重合。磁偏角的校正方法见图2。若磁偏角西偏时，用小刀或起子按顺时针方向转动磁偏角校正螺丝，使圆刻度盘向逆时针方向转动磁偏角的度数，见图2(a)。图2罗盘磁偏角的校正方法（a）磁偏角西偏5°(b)磁偏角东偏5°罗盘在野外工作中常起到以下几个方面的作用。1）测方位测量某物体的方位是野外地质工作者应具备的最基本的技能。在定点时，首先要做的就是测量观察点位于某地形或地物的方位。测量时打开罗盘盖，放松制动螺丝，让磁针自由转动。当被测量的物体较高大时，把罗盘放在胸前，罗盘的长水准器对准被测物体，然后转动反光镜，使物体及长瞄准器都映入反光镜，并且使物体、长瞄准器上的短瞄准器的尖及反光镜的中线位于一条直线上，同时保持罗盘水平(圆水准器的气泡居中)，当磁针停止摆动时，即可直接读出磁针所指圆刻度盘上的读数，也可按下制动螺丝再读数。读方位角的方法，可根据罗盘摆放的位置来决定是读磁北针或磁南针所指的度数。如果要测量某物体(Ｂ)相对于测量者(A)的方位，当罗盘如图3放置时，就读磁北针所指的读数，其原理是：若要测量Ｂ点相对于A点的方位，我们可以这样假设，B点是动点(因为被测量点可以选任何物体)，A点是定点(人站着不动，相当一个参考点)，那么AＢ线的方向是从A到Ｂ的。测量Ｂ点相对于A点的方位，实际上就是测量AＢ线按逆时针方向旋转与正北方向的夹角(α)，也是长瞄准器所指方向与磁北针的夹角。由于罗盘采用的是方位角，而且是按逆时针方向，所以必须读磁北针所指的读数。图3方位角的测量方法为了便于记忆，不至于在测量时读错读数，可以这样记：当罗盘的长瞄准器的指向与测量线(AB)的指向一致时，就读磁北针所指的读数。当被测量物体较低时，罗盘放置与上述相反，把长瞄准器对准测量者，并放到眼前，折起短瞄准器，然后转动反光镜使其与罗盘平面的夹角小于90°，以看清圆水准器为准。测量时，视线通过反光镜椭圆孔，使短瞄准器的尖、椭圆孔的中线和被测量物体重合，同时保持罗盘水平(通过反光镜看圆水准器气泡居中)，磁针停止摆动，这时用手指按下制动螺丝(这个步骤必须做，因为在测量时，眼睛看不清读数，如果不按下制动螺丝，待罗盘放下来再读数时，磁针已转动了)，然后再读数。读数的原则同前。2）测量岩层产状要素岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。岩层走向是岩层层面与水平面交线的延伸方向。岩层倾向是岩层面上的倾斜线在水平面上的投影所指方向。倾角是倾斜线与水平面的夹角。测量岩层走向时，将罗盘的长边(与罗盘上标有N—S相平行的边)的一条棱与层面紧贴，见图4，然后缓慢转动罗盘(注意：在转动过程中，罗盘紧靠层面的那条棱的任何一点都不能离开层面)，使圆水准器的气泡居中，磁针停止摆动，这时读出磁针所指的读数即为岩层之走向。读磁北针或磁南针都可以，因为岩层走向是朝两个方向延伸的，相差180°。图4岩层产状要素测量方法测量岩层的倾向时，罗盘如图4放置，将罗盘南端(标有S)的一条棱紧靠岩层面，这时长瞄准器指向与岩层的倾向一致，并转动罗盘，转动方法及原则同上述。当罗盘水平、磁针不摆动时，就可读数。如图4放置罗盘，应读磁北针所指的读数。当测量完倾向后，不要让罗盘离开岩层面，马上把罗盘转90°，(罗盘直立)，如图4放置，使罗盘的长边紧靠岩层面，并与倾斜线重合，然后转动罗盘底面的手把，使测斜器上的水准器(长水准器)气泡居中，这时测斜器上的游标所指半圆刻度盘的读数即为倾角。在测量地层产状时，一般只需测量地层的倾向和倾角，而走向可通过倾向的数字加或减90°得到。测量倾向和倾角时，必须先测倾向，后测倾角。若被测量的岩层表面凹凸不平，可把记录本平放在岩层面上当作层面，以便提高测量的准确性和代表性