嵩山工程地质与水文地质实习报告

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年     月     日

目   录

前   言... 1

一  嵩山地区地质情况：... 3

1.概况... 3

2 区域地层与岩性：... 6

3、地质构造... 8

4、岩浆活动、... 13

5、地质发展史... 14

二、实习区的地质情况描述... 14

三、节理统计... 0

四、感想和建议... 1

前   言

地理位置：嵩山位于河南省登封市，总面积450平方公里，东依省会郑州，西临古都洛阳，北临黄河，南靠颍水。由太室山和少室山组成，最高峰（峻极峰）1491.7米。东西绵延约60余千米。古名为外方、嵩高、崇高。五代后称中岳嵩山，与泰山、华山、恒山、衡山共称五岳。这里山峦起伏，峻峰奇异。历史上根据山峰坐落方位，形状外貌和名人遗迹等，分成太阳、少阳、明月、玉柱、万岁、凤凰、悬练、卧龙、玉镜、青童、黄盖、狮子、鸡鸣、松涛、石幔、太白、罗汉、白鹿等72峰。嵩山顶又名峻极峰，是嵩山的最高峰，古有“峻极于天”之说。

嵩山属伏牛山系，是中国五岳之一，通称为中岳。它东西横卧，雄峙中原，海拔最低为350米，最高处为1512米，环山地跨新密、登封、巩义、偃师、伊川等市县。嵩山地区古代文化积淀甚厚，据《中国文物地图集·河南分册》介绍，各类文物古迹共956处。其中，有重9处为国家级重点文物保护单位，38处为省级文物保护单位，899处属于县(市)级文物保护单位。

嵩山先后经历了“嵩阳运动”、“中岳运动”、“少林运动”等几次大的地壳运动，逐渐形成了山脉。在嵩山范围内，地质史上的太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代的地层和岩石均有出露，被地质学界称为“五世同堂”。

嵩山古老的岩石系形成于23亿年前，此前，嵩山是一望无际的大海，据中外地质学家考察，嵩山岩石发育完整，在地球发展历史上，历太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五代，习称为“五世同堂”。嵩山地区的岩浆岩、沉积岩、变质岩的出露，构成了中国最古老的岩系，登封群的“登封朵岩”。据中国地质界测定，这里是世界上稀有的自然地质宝库。据地质学家考察，经过23亿年的“ 嵩阳运动”，8亿年前的“中岳运动”，5、6亿年前“少林运动”，才结束了地质史上的元古代，进入了古生代的寒武纪和奥陶纪。又经过约两亿年，此处地壳上升至海平面以上，因其受风化和剥蚀作用，形成了嵩山地区的含煤地层。两亿三千年前后，中国的版土上，又发生了一次延续很长时间的地壳运动，南北广大地区的“燕山运动”，嵩山地区受到南北方向的推挤，形成了今天的山势地貌。

嵩山古生物化石十分丰富，在嵩山既有海象生物化石，也有陆象生物化石，还有古脊椎动物化石。这些古生物化石是地质和古生物演化的宝贵资料，嵩山奇特的地质构造，使它蕴藏了丰富的煤、铝、铁、麦饭石等矿产资源。

嵩山连续系统、良好地出露着太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代五个地质历史时期的变质岩和沉积岩地层序列 ,在距今36-25亿年的太古宙时期 , 由海底基性岩浆喷发作用和酸性岩浆侵入作用共同构成登封群的花岗绿岩建造 , 铸就了嵩山的结晶基底。

实习目的：通过工程地质与水文地质学习，本次实习的目的为

（1）      认识嵩山地区的地形地貌情况

（2）      认识嵩山地区的地层岩性的分布

（3）      认识嵩山地区的地质构造情况

（4）      认识嵩山地区的物理地质现象

（5）      了解了嵩山地区的地质发展情况

（6）      了解了嵩山地区的水文地质情况

实习时间：2011年10月12日——10月18日共计6天。

实习人员：苏巧荣老师，王腊梅老师，基础1001和岩土1001班全体68位同学。

实习路线：路线一：10月13号  市区——书院河——玉皇庙村

路线二：10月14号  市区——东梁庄——祖神庙

路线三：10月15号  市区——唐窑——少林水库

路线四：10月16号  市区——石船——嵩阳运动——峻极峰——一线天——卢崖瀑布

路线五：10月17号  市区——恵庄

路线六：10月18号  市区——逍遥谷——启母石

一  嵩山地区地质情况：

1.概况

地理概况：嵩山世界地质公园位于河南省登封市，总面积450平方公里，东依省会郑州，西临古都洛阳，北临黄河，南靠颍水。由太室山和少室山组成，最高峰（峻极峰）1491.7米。东西绵延约60余千米。古名为外方、嵩高、崇高。五代后称中岳嵩山，与泰山、华山、恒山、衡山共称五岳。这里山峦起伏，峻峰奇异。历史上根据山峰坐落方位，形状外貌和名人遗迹等，分成太阳、少阳、明月、玉柱、万岁、凤凰、悬练、卧龙、玉镜、青童、黄盖、狮子、鸡鸣、松涛、石幔、太白、罗汉、白鹿等72峰。嵩山顶又名峻极峰，是嵩山的最高峰，古有“峻极于天”之说。

　　嵩山属伏牛山系，是中国五岳之一，通称为中岳。它东西横卧，雄峙中原，海拔最低为350米，最高处为1512米，环山地跨新密、登封、巩义、偃师、伊川等市县    嵩山先后经历了“嵩阳运动”、“中岳运动”、“少林运动”等几次大的地壳运动，逐渐形成了山脉。嵩山古老的岩石系形成于23亿年前，此前，嵩山是一望无际的大海，据中外地质学家考察，嵩山岩石发育完整，在地球发展历史上，历太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五代，习称为“五世同堂”。嵩山地区的岩浆岩、沉积岩、变质岩的出露，构成了中国最古老的岩系，登封群的“登封朵岩”。据中国地质界测定，这里是世界上稀有的自然地质宝库。据地质学家考察，经过23亿年的“ 嵩阳运动”，8亿年前的“中岳运动”，5、6亿年前“少林运动”，才结束了地质史上的元古代，进入了古生代的寒武纪和奥陶纪。又经过约两亿年，此处地壳上升至海平面以上，因其受风化和剥蚀作用，形成了嵩山地区的含煤地层。两亿三千年前后，中国的版土上，又发生了一次延续很长时间的地壳运动，南北广大地区的“燕山运动”，嵩山地区受到南北方向的推挤，形成了今天的山势地貌。

嵩山古生物化石十分丰富，在嵩山既有海象生物化石，也有陆象生物化石，还有古脊椎动物化石。这些古生物化石是地质和古生物演化的宝贵资料，嵩山奇特的地质构造，使它蕴藏了丰富的煤、铝、铁、麦饭石等矿产资源。

经济概况：嵩山地区是我国矿产资源比较丰富的地区之一，目前为止先后发现和探明的矿种有40余种：黑色金属铁，有色金属铝，铜，铅，，锡，稀有金属稼，锂，铌,贵金属金矿和银矿；特种非金属水晶，云母，石棉种：冶金辅助材料溶剂用白云岩 石灰岩 硅石 萤石，叶腊石，耐火绝热石棉，蛭石，耐火粘土，建材水泥原料用大理石，花岗岩，灰岩，粘土，工艺美术材料玉石，陶瓷玻璃原料石英，长石，能源燃料烟煤，无烟煤，药用矿石麦饭石（黑云母斑状石英二长岩），嵩山药石，矿泉水等。
该区所有矿产主要为沉积或变质矿产，其中以煤,铝土矿为主，其次为石灰岩，白云岩，粘土矿，硅石矿，铁矿等，内生矿床少。

嵩山大力发挥旅游和矿产资源丰富两大优势，20##年前5个月，嵩山旅游收入近亿元，登封接待游客已经突破260万人次。自从俄罗斯总统普京造访少林寺，少林寺景区的国外游客明显增多，而国际奥委会主席罗格的到来，更增加了少林寺对于游客的吸引力。到 20##年5月底，登封市共接待游客2631820人次，旅游收入近亿元。嵩山充分发挥煤资源和矿产资源优势，成为全国15个地方煤矿重点开发矿区之一，煤炭以发热量高，灰分低，质量好，蜚声大江南北。

                               图1  嵩山实习路线

2 区域地层与岩性：

我们实习地区为嵩山-箕山地区，属华北地层区豫西分区嵩箕小区，地层发育比较齐全，太古宙、元古宙和显生宙均有出露。地层主要包太古宇登封群（ARdn）地层，登封群下部为混合杂岩，包括片麻状花岗岩、混合岩和片麻岩，中部以基性-中酸性火山岩为主，上部为浅变质的沉积岩。元古宇（下元古界嵩山群，中元古界五佛山群）地层，元古宇为一套滨海浅海相陆源碎屑碳酸盐沉积，当时，该地区处于滨海浅海环境，震旦系为陆相沉积。古生界（Pz）出露地层有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，寒武系为一套砾岩、砂岩、页岩、灰岩、白云岩等组成的滨海浅海相环境的沉积，奥陶系为地台型碳酸沉积，石炭系为地台型海陆交互铝质岩、碳酸盐岩、含煤碎屑岩沉积，二叠系为海陆过渡相含煤碎屑沉积和陆相碎屑沉积。中生界（Mz），新生界（Cz）地层，主要为砂岩与页岩等沉积岩。   

                     图2 嵩阳运动

岩石分布：1太古宇地层  出露地点：嵩阳运动遗迹处。主要岩石：绢云母片岩，属变质岩，主要成分为绢云母

2.元古宇地层  出露地点：①中岳庙后沟背斜处的石英岩（下元古界）。矿物成分：主要为石英，还含有少量白云母及其他矿物，等粒变晶结构，变余构造。（见图4）②嵩亭NW325°的千枚岩（下元古界五指岭组）。主要矿物：绢云母，石英，是由泥质岩变质而成，变余结构，片理，千枚状构造。③嵩亭飞来峰处的石英（五指岭组）

图3  飞来峰构造示意图

④少林运动遗迹处的页岩（中元古界五佛山群何家寨组），红褐色，主要成分：黏土矿物。泥质结构，层理构造。

3.古生代地层  出露地点：①石淙河断层处，白云质灰岩（上寒武统）见图7  ②登汝公路西南断层处，白云质灰岩（上寒武统）、泥质页岩（中奥陶统），近水平。见图6

新生代地层  出露地点：书院河西岸，砂砾岩，红色，砂岩的主要成分：黏土矿物，石英，含铁质。砾 岩 的主要成分：石英砂岩、长石、黏土矿物。产状近水平，孔隙式胶结

。

3、地质构造

1950年，张伯声对嵩山进行地质调查，确立了经过23亿年的“嵩阳运动”；1954年，张尔道在嵩山地区地质调查确立了8亿年前的“中岳运动”，1958～1959年王曰伦等对嵩山地区进行路线地质研究，提出了5、6亿年前的“少林运动”的存在； 才结束了地质史上的元古代，进入了古生代的寒武纪和奥陶纪。1958年以来马杏垣等对五佛山的层序划分和嵩山构造变形史进行了详细研究，建立了区内“重力滑动构造系统和模式”，进入元古代后约两亿年，此处地壳上升至海平面以上，因其受风化和剥蚀作用，形成了嵩山地区的含煤地层。两亿三千年前后，中国的版土上，又发生了一次延续很长时间的地壳运动，南北广大地区的“燕山运动”，嵩山地区受到南北方向的推挤，形成了今天的山势地貌，喜马拉雅运动使嵩山在不断隆升中经受剥蚀，断层碎裂带成为隘口；破碎的节理、裂隙形成形状大小、深浅不同的峡谷；产状直立的石英岩被剥蚀为簇林地貌或壁立千仞的悬崖。形成隆、陷、褶、断等地壳表面构造类型与环、线、块相间排列的构造格局。

构造运动指的是由内力引起的地壳乃至岩石圈的变形变位作用。包括老和新构造运动。包括褶皱,节理和断层等最基本的地质元素,它们是岩石圈中构造运动的产物，褶皱指岩石的弯曲现象，包括向斜和背斜，岩石在构造运动作用下，或者说在低应力作用下，改变了岩层的原始产状，不仅使岩层发生倾斜，而且大多数形成各式各样的弯曲，其要素包括核、翼、轴面、枢纽、轴、转折端。根据轴面产状可分为直立、倒转、平卧、翻卷褶皱。根据转折端的形态可分为圆形、箱形、扇形、锯齿形褶皱。根据枢纽的产状可分为水平、倾伏、倾竖褶皱

褶皱：中岳庙后沟的大背斜

图4 中岳庙后沟的大背斜

断裂：包括节理和断层。岩块沿着断裂面有明显位移的断裂构造称为断层。有规律的纵横交错的裂隙叫节理，断裂两侧的岩块没有明显的位移。①玉皇庙断层。产状：走向SW216°倾向SW171°倾角44°断层破碎带宽度60.5m正断层

图5 玉皇庙断层示意图

2.十八盘断层：该断层下盘以白云质灰岩为主属于下寒武统，上盘以页岩为主属于中奥陶统；上盘下降下盘上升属于正断层；断层的下盘产状是走向110°，倾向25°NW,倾角20°；断层面产状走向342°SW，倾向150°NW，倾角44°

图6 十八盘断层示意图

③石淙河断层.断层的主要矿物成分是白云石、方解石、页岩和黏土矿物。产状：白云质走向175°倾向89°倾角4°页岩：走向256°倾向344°倾角60°

图7 石淙河断层示意图

节理：一线天，属于张节理，岩石主要成分为石英岩

图8  一线天节理

4、岩浆活动、

石秤花岗岩它是花岗岩出露到地表被风化形成的，各部位风化程度不同，石秤腰长12.1m,南侧高2.86m北侧高3.2m。

还有辉绿岩墙寡妇桥北沟谷内（50m）沟内辉绿岩是一种基性浅成侵入岩高7.98m ，宽度约36m

图9 辉绿岩墙剖面示意图

5、地质发展史

（1）太古宙.这时地壳刚刚形成，薄而不稳，处于大海之中，海底有广泛的火山喷发，之后，火山活动减弱，火山作用与沉积作用交替进行，至末期主要为浅海环境下形成的碎屑岩，形成的底层经过变质作用形成了今天的登封群，在距今25亿年左右发生了一次大规模的构造运动嵩阳运动，使太古宇急剧褶皱隆起，引起海退。

（2）元古宇.在此期间经历了漫长的沉积作用，在距今20亿年左右发生了中岳运动，使新沉积的地层发生变质，同时还使嵩山群和登封群一起发生强烈的褶皱隆起，使嵩山初步形成结晶基底。

（3）古生代.广泛受到海侵，形成海相沉积层，寒武纪晚期有海退现象，末期时有短时的上升，发生沉积间断。到了中奥陶世地壳又平行下降，接受沉积。到了中奥陶世地壳上升遭受剥蚀，形成风化壳。到中石炭世以后，地壳上下震荡，形成海陆交相，气候温暖湿润，植物茂盛，为造煤提供了物质来源。

（4）新生代.在喜马拉雅运动下嵩山强烈抬升，但不均衡，在新构造运动下，老构造又复活使山盆相间地貌更加明显，形成了一系列的堆积阶地和洪积扇。

二、实习区的地质情况描述

1、10月13日看到的地质情况描述

2、10月14日看到的地质情况描述

3、10月15日看到的地质情况描述

4、10月16日看到的地质情况描述

5、10月17日看到的地质情况描述

6、10月18日看到的地质情况描述

1、地形地貌

2、地层岩性

岩浆岩：

沉积岩：

变质岩：

Q松散沉积层：

3、地质构造：

4、物理地质现象：

5、其他

三、节理统计

1、野外节理统计表

2、绘制节理玫瑰花图

（1）节理走向玫瑰花图

对节理走向统计：10度分组

（2）节理倾向倾角玫瑰花图

（3）节理倾角玫瑰花图

四、感想和建议

通过这一周的实习，我们收获了很多很多，不仅巩固了自己的专业知识，同时也增强了我们的团结意识以及处理问题的能力。在这次实习当中发生了很多令我们难以忘怀的事情，那些将是我们一生用不尽的财富，值得我们认真的回忆，显得弥足珍贵。同时让我们对梦想中的松松黄山有了一个详尽的了解，感受到了他的雄伟、壮观、秀丽，和作为世界地质公园作为科学研究的实用价值，让我们更加为我们拥有如此重要的“地史书”而感到由衷自豪和骄傲。我们也参观和游览的很多的名胜古迹如少林寺、中岳庙、嵩阳书院、观星台，在开阔视野的同时也受到了文化熏陶，同时增加了对历史知识的了解。除此之外，老师还让我们受到了一场深刻的爱国主义教育———我们参观了任长霞纪念馆，重温那位女局长的工作风采和她的耿耿忠心，无私无畏把群众当亲人的感人事迹。

然而在这次实习当中无论是我自身还是我们这个班集体都暴露出了很多的问题，值得我们深思和认真改正，引以为戒。知识的匮乏，对专业知识了解不够理解不深等等，不一而足。

同时也想提出一些建议：1.应将实习时间延长到15天左右，一星期实习时间太短，好多地点和底层来不及深入的研究，同时是的游玩和实习的时间相冲突，毕竟在学习知识的同时也应娱乐身心，达到身心都愉快之效。2.实习前的准备工作，在实习之前应做好充分的准备，无论是老师还是我们自己，这样在实习过程中才能够得心应手，而绝不能像今年这样实习时间数次更改，弄得大家手足无措，来不及做好充分的准备。3.安全问题，也是最最重要的问题，每个人都应该时刻保持安全意识，紧跟队伍，做到不落队，也不要走得太快，与队伍脱离，增强集体观念，不要到老师规定禁止的地方，也不要到危险的地方游玩，贪图一时快乐。