湖山地质实习报告

时间:2024.3.19

2010/6/20

南京大

学金陵

学院 实习报告

地质工程 | 邢海峰

地质工程实习报告

目录

1. 目录 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。

前言 ........................................................................................................................................ 5

一、实习目的与要求 ................................................................................................................................. 5

二、自然地理概况 ..................................................................................................................................... 5

三、实习概况 ............................................................................................................................................. 6

第一章 地层 ............................................................................................................................. 7

第一节 志留系 ............................................................................................................................................... 7

一、高家边组(O3S1g) ............................................................................................................................ 7

二、坟头组(S1f) ..................................................................................................................................... 7

三、茅山组(S2m) ................................................................................................................................... 7

第二节 泥盆系 ............................................................................................................................................... 8

一、五通群(D3C1w) ............................................................................................................................... 8

第三节 石炭系 ................................................................................................................................................ 9

一、金陵组(C1 j ) ................................................................................................................................... 9

三、和州组 (C1-2h) ................................................................................................................................. 9

四、老虎洞组 (C1-2l ) ............................................................................................................................. 9

五、黄龙组(C2h) .................................................................................................................................... 9

六、船山组(C2P1c ) .............................................................................................................................. 10

第四节 二叠系 ............................................................................................................................................. 10

一、栖霞组 (P1q ) ................................................................................................................................ 10

二、孤峰组(P 2g ) ................................................................................................................................ 11

三、龙潭组 (P2-3l ) ............................................................................................................................... 11

四、大隆组 (P3d ) ................................................................................................................................ 11

第五节 三叠系 ............................................................................................................................................. 12

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一、青龙组(T1q) .................................................................................................................................. 12

三、黄马青组(T2h) .............................................................................................................................. 12

第六节 新近系 ............................................................................................................................................. 13

一、雨花台组 (N1-2y)........................................................................................................................... 13

二、方山组(N 2 f) ................................................................................................................................ 14

第二章 岩石 .......................................................................................................................... 14

第一节 沉积岩与沉积构造 .......................................................................................................................... 14

一、沉积岩 ............................................................................................................................................... 14

二、沉积构造 ........................................................................................................................................... 15

第二节 侵入岩 ............................................................................................................................................. 16

一、花岗岩 ............................................................................................................................................... 16

二、闪长玢岩 ........................................................................................................................................... 16

第三节 火山岩与火山碎屑岩 ...................................................................................................................... 16

一、火山岩 ............................................................................................................................................... 17

二、火山碎屑岩 ....................................................................................................................................... 17

第三章 构造地质..................................................................................................................... 18

第一节 褶皱构造 .......................................................................................................................................... 19

一、孔山背斜 ........................................................................................................................................... 19

二、陡山向斜 ........................................................................................................................................... 19

第二节 断裂构造 .......................................................................................................................................... 20

一、大石碑正断层 ................................................................................................................................... 20

二、棒锤山逆断层 ................................................................................................................................... 21

三、陡山地垒构造 ................................................................................................................................... 21

第四章 水文地质、岩溶地质及矿产资源 ................................................................................... 22

第一节 水文地质与工程地质 ...................................................................................................................... 22

一、泉 ....................................................................................................................................................... 22

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第二节 岩溶地质 ......................................................................................................................................... 22

一、猿人洞 ............................................................................................................................................... 22

二、雷公洞 ............................................................................................................................................... 23

第三节 矿产资源 .......................................................................................................................................... 23

一、石灰石矿 ........................................................................................................................................... 23

二、白云石矿 ........................................................................................................................................... 24

三、粘土矿 ............................................................................................................................................... 24

四、燃料矿产 ........................................................................................................................................... 24

五、路基石料 ........................................................................................................................................... 24

第五章外动力地质作用 ............................................................................................................ 25

第一节 风化剥蚀作用 ................................................................................................................................. 25

一、风化作用与地貌类型 ....................................................................................................................... 25

第六章 实习区地质发展简史 ................................................................................................... 26

第一节 南京湖山地区志留纪-三叠纪地质 发展史 ................................................................................. 26

第二节 南京六合方山火山活动史 .............................................................................................................. 27

第七章 实习区旅游资源评价 ................................................................................................... 28

第一节 地学资源 .......................................................................................................................................... 28

一、火山地貌 ( 玄武岩柱状节理) ..................................................................................................... 28

第二节 人文资源 .......................................................................................................................................... 28

一、大石碑 ............................................................................................................................................... 28

二、 猿人洞 .............................................................................................................................................. 29

结语 ...................................................................................................................................... 30

一、本次实习的感想与收获 ................................................................................................................... 30

二、对某些现象的不同认识等 ............................................................................................................... 30

参考文献 ......................................................................................................................... 30

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前言

一、实习目的与要求

本次实习是以获得地质现象的感性认识,培养学生野外综合观察能力,地质思维能力,野外地质工作基本能力,启发创新意识为目标的地质启蒙教学实践。本次实习选择野外地学资源丰富,地质现象典型的南京湖山地区和邻区六合方山作为野外教学基地,涉及到地球科学多学科的教学内容。通过野外地质实习,使学生加深对普通地质学的基本理论,基本概念的理解;初步掌握野外地质工作的基本方法与技能,综合地质思维能力以及编写地质实习报告的方法,为学习后继课程以及庐山自然地理实习打下良好的地学基础。

二、自然地理概况

本次实习地区包括南京湖山地区,南京六合方山。

南京湖山地区: 湖山地区位于南京城东大约28公里,处于宁镇山脉西南部,区内有三列山、两列谷,山脉走向NEE,与构造线方向基本一致。自南京有公共汽车通汤山镇、湖山等地,交通方便。这里地层出露交全而清楚,易于观察,在宁镇地区是少有的。六合方山地区:六合方山位于南京市六合区东沟镇北4km,可有宁通高速公路至六合城,再由六合至横梁乡镇公路直达,距南京长江大桥约76km。方山地区处于南京六合至仪征一带,方山是六合火山群中一座引人注目的古火山,不仅形态保存较完整,而且结构较典型。

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图1实习区交通位置图

三、实习概况

实习地区:南京湖山地区,南京六合方山。

实习内容:a.下层层序(志留系——三叠系)与化石,地层关系,岩性特征及其沉积环境,建立湖

山实习区地质发展的时空框架。

b.实习区沉积岩,火成岩,变质岩的认识及野外肉眼鉴定方法。

c.实习区褶皱构造,断裂构造的野外识别。

d.南京六合方山火山熔岩,火山碎屑岩,次火山岩,火山机构和火山地貌的认识,了解火山喷发的全过程。

e.地形图的使用,地层剖面图和路线地质剖面图的绘制,利用地质罗盘测量地层产状要素及野外地质记录等常规地质工作方法与技能训练。

f.初步学会利用野外地质素材,组织归纳,并编写地质实习报告的能力。

g.游览人文景观和地质名胜(南京阳山碑材,汤山猿人洞,雷公洞),了解其与内外地质作用的关系。

实习中完成的主要任务:

1、观察了5条地层剖面,。对湖山地区地质发展史以及六合方山火山锥的组成,火山机构及喷发过程有了清楚的认识。

2、基本掌握了实习区碳酸盐岩类、硅质岩类、泥质岩类、闪长玢岩、玄武岩及火山碎屑岩等主要岩石类型及野外肉眼鉴定方法。

3、掌握了地形图、地质罗盘的使用,地层剖面图和路线地质剖面图的绘制以及野外地质记录等常规地质工作基本方法与技能。

4、初步掌握了实习区的背斜构造、向斜构造以及正断层、地垒构造野外识别方法。

5、初步学会编写地质实习报告的方法。

通过本次实习对地质学的理论知识加深理解,初步掌握了野外工作方法,完成了野外观察任务和野外记录,6月15日完成实习报告初稿。经教师审阅,提出修改意见

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第一章 地层

概述:实习区属哪个地层区、分区、小区;在什么地区所观察到的年代地层,岩石地层单位总体分布特征(所处构造部位,地层出露情况介绍)。

由老到新,分述各岩石地层单位的岩性特点、化石、厚度以及与下伏地层的接触关系。

第一节 志留系

一、高家边组(O3S1g)

以黄色、黄绿色页岩为主,夹泥岩, ,可见厚度大于50m。据资料,高家边组含有多种笔石

二、坟头组(S1f)

本组地层可分为三部分:下部为土黄色中层

细砂岩夹数层页岩;中部为灰黄-土黄色厚层岩

屑石英砂岩夹土黄-灰白色页岩及粘土岩,砂岩

中斜层理构造发育;上部为土黄色薄-中层粉砂质

泥岩及页岩,因植被覆盖露头零星。厚度约120m;

据资料,坟头组含有王冠虫等化石。坟头组与下

伏高家边组为整合接触关系。

其证据如下:

1、为逐渐过度,未见剥蚀面。

2、接触界限及附近两组地层产状基本一致。 图2 斜层里(坟头组)

三、茅山组(S2m)

主要由紫红色中-厚层石英砂岩、岩屑石英砂岩,夹紫红色薄-中层粉砂岩,顶部为紫红色中薄层粉砂岩、粉砂质页岩;厚度约22米;据资料,茅山组产藻类等化石。茅山组呈层理构造。茅山组与下伏坟头组呈整合接触。

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第二节 泥盆系

一、五通群(D3C1w)

1、观山组(D3g)

观山组底部为灰白色中厚层砾岩等;下部为灰白色厚层石英砂岩为主,夹厚层砾岩;上部为灰白色中厚层石英砂岩与粉砂岩、粉砂质泥岩互层,有风化现象,可见节理构造。厚度约为120米。据资料,观山组产亚鳞木,楔叶等植物化石,但没有观察到。与下伏茅山组为平行不整合接触。

2、擂鼓台组(D3C1l)

擂鼓台组主要由石英砂岩为主夹粉砂岩,少量为石

英砂岩,夹灰白色薄层-中薄层石英砂岩、粉砂岩、

粘土岩及铁、碳等。厚度约为30米。据资料,擂

鼓台组产植物及孢子化石。擂鼓台组与下伏观山组

为整合接触

图3 底砾岩(五通组)

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第三节 石炭系

一、金陵组(C1 j )

主要以灰岩为主,灰岩中含大量生物碎屑及灰褐色生物屑灰岩;厚度约为3~6米;据资料,金陵组产笛管珊瑚等化石;与下伏五通群擂鼓台组为平行不整合接触

观察于南京湖山地区

灰黑色厚层生物屑灰岩,岩石中有机质较高并含大量的生物屑(海百合图5)。地层厚度2—6米,产有笛管珊瑚(见图6),假乌拉珊瑚化石、海倍核茎、金陵穹房贝等化石。与下伏地层D3C1w接触关系为平行不整合关系,与高骊山组接触关系也为平行不整合关系。其证据是高骊山组与金陵组之间有沉积间断面,且剥蚀面有一定程度的起伏。

图5海百合碎片(金陵组) 图6笛管珊瑚(金陵组)

二、高骊山组(C1g )

高骊山组下部为灰白色、深灰色页岩夹薄层石英砂岩、含泥质生物屑微晶灰岩透镜体; 中部为灰黄色中厚层石英砂岩、粉砂岩夹杂色页岩;上部为粉砂质页岩夹中层泥质灰岩和薄层石英砂岩。厚度约为36米。高骊山组与下伏金陵组为平行不整合接触。

三、和州组 (C1-2h)

主要以灰黄色中厚层白云质微晶灰岩、泥质灰岩为主;厚度约为3~5米;据资料,和州组产袁氏珊瑚等;与下伏高骊山组为平行不整合接触。

四、老虎洞组 (C1-2l )

主要以灰白、浅灰色厚-巨厚层细晶白云岩为主,含肉红色燧石结核及条带;厚度约为6米;老虎洞组产石柱珊瑚等化石;与下伏和州组为平行不整合关系。

五、黄龙组(C2h)

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黄龙组以浅肉红色、浅灰色厚层-块状生物屑灰岩为主,夹微晶生物屑灰岩,底部为灰白色厚层白云质角砾岩和巨晶灰岩;总厚度约为60米;,黄龙组产小纺锤蜓、纺锤蜒等化石;黄龙组与下伏老虎洞组为平行不整合接触;沉积构造为缝合线构造。

六、船山组(C2P1c )

船山组以浅灰色与深灰色互层的厚层生物屑灰岩、

微晶生物屑灰岩为主;中上部为灰白色厚层核形石灰

岩;顶部为灰色中薄层生物屑灰岩。厚度约为30~40

米。据资料,船山组下部产麦粒蜓,中上部产核形石,

顶部产球希瓦格蜓。船山组与下伏黄龙组呈平行不整

合接触。

图6核形石灰岩(船山组)

第四节 二叠系

一、栖霞组 (P1q )

栖霞组自上而下由五部分构成。1.碎屑岩:灰黄色泥质页岩夹灰色薄层泥质微晶灰岩。2.臭灰岩:深灰、灰黑色中至厚层含沥青质微晶生物屑灰岩。3.下硅质层: 灰黑色薄层硅质岩。4.本部灰岩:深灰、灰黑色中厚至厚层生物屑灰岩、微晶生物屑灰岩。富含燧石结核。5.

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上硅质层:

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深灰、灰黑色硅质岩夹含燧石结核、条带灰岩,生物屑灰岩。厚度约为130米。栖霞组产米斯筳,早版珊瑚,南京筳等化石。栖霞组与下伏船山组呈平行不整合关系。

二、孤峰组(P 2g )

以灰黑色薄层硅质岩、硅质页岩为主,上部夹灰黄色页岩,下部夹含磷质结合页岩;厚度约为20米;据资料,孤峰组产阿尔图菊石等化石;与下伏栖霞组呈整合接触。

三、龙潭组 (P2-3l )

可分为三部分:下部为粉砂岩、粉砂质页岩夹砂岩;

中部为中厚层长石石英砂岩、粉砂岩,可见交错层理和

小的断层;上部为灰黄色、灰黑色页岩、粉砂岩、砂岩

及煤层;顶部为灰黄色中层生物屑微晶灰岩。龙潭组厚

度约为 100米。据资料,页岩中盛产单网羊齿、大羽羊

齿、栉羊齿及蕉羊齿等植物化石。龙潭组与孤峰组为整

合接触

图7斜层里(龙潭组)

四、大隆组 (P3d )

分为三部分:下部为黄绿色页岩夹生物屑微晶灰岩、钙质页岩及粉砂岩。中部为硅质岩与硅质页岩互层,夹灰紫色页岩。上部为页岩,夹硅质页岩和生物屑微晶灰岩透镜体。大隆组约为20米。大隆组产有蛇菊石等化石。大隆组与下伏龙潭组为整合接触。

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附,黄花岸孤峰组—龙潭组剖面示意图

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第五节 三叠系

一、青龙组(T1q)

1、湖山段(T1qh )

湖山段下部以页岩页岩、薄层泥岩为主,夹灰黄色薄层泥质微晶灰岩;中部为薄层微晶灰岩与黄绿色页岩、薄层泥岩互层;上部以薄层微晶灰岩、泥质微晶灰岩为主,夹灰黄色、黄褐色页岩和钙质页岩。顶部为灰白色薄层-厚层微晶灰岩。湖山段厚度约为170米。湖山段下部产蛇菊石,克氏哈等化石;中不产弗莱明菊石。湖山段与下伏大隆组呈整合接触。

2、沧波门段(T1qc)

以灰白色薄-中层微晶灰岩为主,夹灰黄色、灰紫色薄层-中层瘤状泥质微晶灰岩;底部为紫红色中层瘤状泥质微晶灰岩,该组地层出露不全。沧波门段可见厚度为大于80米。沧波门段与下伏青龙组湖山段呈整合接触。

三、黄马青组(T2h)

以紫红色中层粉砂岩、砂岩为主夹少量页岩,该组地层在本区被纵向逆掩断层断失,仅见下部紫红色粉砂岩;可见厚度约为30米;黄马青组含丰富的潜穴(虫管)遗迹化石;本区该地层与下伏青龙组沧波门段呈断层接触。

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第六节

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新近系

一、雨花台组 (N1-2y)

观察于南京六合方山南麓。灰黄色、黄褐色、灰色中层-厚层砂砾层、砂层构成,弱固结;砾石成分主要为燧石、石英等,砾石磨园度好,分选性较好,砾间为砂、粉砂充填;砂层中斜层理发育。可见厚度小于30m。

图8 雨花台组斜层理

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二、方山组(N 2 f)

方山组由火山集块岩与火山角砾岩、下橄榄玄武岩和上橄榄玄武岩构成;总厚约120m;与下伏雨花台组为平行不整合接触。

第二章 岩石

第一节 沉积岩与沉积构造

一、沉积岩

叙述实习区沉积岩的主要类型及岩性特点。

1、碎屑岩类

五通组砾岩:

底部砾岩:呈灰色,具砾状;以无色石英岩质、

黑色燧石质、紫红色粉砂岩质砾为主;石英岩质、硅质岩

质砾磨圆度和分选性较好,粉砂岩质砾分选性较好,但磨

圆度较差,以次棱角状为主。

下部砾岩:呈灰白色、灰黑色,具砾状结构;以

石英岩质、燧石质为主;磨圆度和分选性好——较好。

图9底砾岩(五通组)

石英砂岩:具砂状结构,由石英碎屑组成,含量可达90%以上;主要分布于南京湖山地

区五通群、高骊山组(呈灰白色),及茅山组(风化面呈紫红色,铁质胶结)。

长石石英砂岩:主要分布于龙潭组;具砂状结构,由石英碎屑和少量长石碎屑组成。

碎屑石英砂岩:以石英碎屑为主,含少量岩石碎屑,具砂状结构;主要分布于坟头组(呈土黄色、灰黄色,泥质胶结),及茅山组和黄马青组(风化面呈紫红色,以铁质胶结为主)。

粉砂岩:主要由石英碎屑构成,具粉砂状结构;主要见于坟头组、茅山组(顶部,紫红

色)、五通群和高骊山组(灰白和灰黄色),以及黄马青组(紫红色)。

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2、碳酸盐岩类

微晶灰岩:主要见于青龙组;灰色,由微晶、泥晶方解石构成,微晶结构;致密状,手摸具光滑感。

微晶生物灰岩:金陵组灰黑色微晶生物灰岩中生物屑,结晶颗粒小,上青龙组底部出现瘤

状灰岩。

瘤状微晶灰岩:见于青龙组沧波门段;灰色或灰黄色、紫灰色、紫红色,主要组分为微晶、泥晶方解石;具微晶结构、瘤状结构。

细晶白云岩:见于老虎洞组;灰白色、灰黄色,由白云石构成,具细晶结构;风化面呈糖

粒状,具粗糙感,刀砍状溶沟发育,滴稀盐酸不起泡或缓慢微弱发泡。

3、硅质岩类

硅质岩:矿物为隐晶质玉髓(P1g),成因为生物骨骼堆积而成(如:硅藻土);火山作用或风化作用使SiO2凝聚。

层状产出的硅质岩:产于孤峰组和大隆组,黑色.

具页理的硅质页岩:也产于孤峰组和大隆组,灰黑色.

4、粘土岩类

粒径:<0.005mm

固结无层理的称泥岩;具有页片状层理称页岩。

成分:粘土矿物,一般无法分辨(高岭土、澎润土、蒙脱石)

性质:可塑性,吸水性(蒙脱石吸水后体积可增大20倍), 吸附性,烧结性,耐火性。

成因:粘土矿物经搬运沉积而成.

岩类:页岩 (S1g, C1g),泥岩(S1g), 碳质页岩

二、沉积构造

1、斜层理

斜层理-纹层单向倾斜,向下收敛,呈“顶截

底切”特征。由单向水流所形成,可判断古流向、确定岩层

的顶和,在坟头组和龙潭组出现。

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图10斜层里(坟头组)

2、缝合线构造、

沉积岩的一种构造现象。常见于石灰岩、大理岩中,石英岩中也可见到。在岩石剖面上呈锯齿状

曲线,状如动物头盖骨中的接合缝,在平面上是起

伏不平的面。通常与岩层面大致平行,也可斜交或

垂直。其成因一般认为是在上覆岩层静压力下,岩

石受到沿其各种缝隙、粒间空隙进入的地下水的不

均匀溶解并相互挤压形成。主要见于白云岩及石灰

岩,有时也出现在砂岩中。可以用缝合线来较准确

地确定岩层产状。黄龙组、船山组中可见。

图11 缝合线构造(船山组)

第二节 侵入岩

一、花岗岩

花岗岩是岩浆在地下深处经冷凝而形成的深成酸性火成岩,部分花岗岩为岩浆和沉积岩经变

质而形成的片麻岩类或混合岩化的岩石。花岗岩主要组成矿物为长石、石英、黑白云母等[1],石英含量是10%~50%。长石含量约总量之2/3,分为正长石、斜长石(碱石灰)及微斜长

石(钾碱)。花岗岩中较少的主要矿物是白云母、黑云母、角闪石、辉石或罕见的铁橄榄石。

二、闪长玢岩

综述岩体分布的地理位置及构造部位;描述岩石中的矿物成分、结构、构造,侵入体的产状,围岩蚀变以及与围岩的接触关系,岩体形成时代等。

岩体主要分布在獐龙山南东坡,呈岩脉顺层侵入于五通群擂鼓台组粉砂质页岩和观山组石英砂岩中。岩脉向NE方向延伸,宽0.5-2米不等。

岩石呈土黄-黄绿色,斑状结构,块状构造,斑晶矿物成分主要为中性斜长石(10-20%)和普通角闪石(5-10%);基质为隐晶质结构,其矿物肉眼无法鉴定。岩石己强烈风化和蚀变。侵入于粉砂质页岩中的岩脉与围岩发生热接触变质作用,热接触带宽约6-10cm,围岩发生角岩化。

第三节 火山岩与火山碎屑岩

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一、火山岩

1、玄武岩

玄武岩是一种基性喷出岩,其化学成分与辉长岩相

似,SiO2含量变化于45%~52%之间,K2O+Na2O含

量较侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵

入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成,

次要矿物有橄榄石,角闪石及黑云母等,岩石均为

暗色,一般为黑色,有时呈灰绿以及暗紫色等。呈

斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。

图12玄武岩中的气孔构造

2、辉绿岩

成分相当于辉长岩的基性浅成岩。显晶质,细-中粒,暗灰-灰黑色,常具辉绿结构或次辉绿结构。深灰、灰黑色。主要由辉石和基性长石(与辉长岩成

分相当的浅成岩类)组成,含少量橄榄石、黑云母、

石英、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。基性斜长石常蚀

变为钠长石、黝帘石、绿帘石和高岭石;辉石常蚀变

为绿泥石、角闪石和碳酸盐类矿物。因绿泥石的颜色

而整体常呈灰绿色。

辉绿岩跟辉长岩的成分差不多,但它形成得比较

浅,不像辉长岩那样深。根据含有的不同成分,有多

种。如含石英多的叫作石英辉绿岩;含沸石、正长石

等的,称碱性辉绿岩等。辉绿岩为深源玄武质岩浆向

地壳浅部侵入结晶形成,常呈岩脉、岩墙、岩床或充

填于玄武岩火山口中的岩株状产出。

图13辉绿岩(六合山)

二、火山碎屑岩

1、火山角砾岩

山角砾岩为由直径大于4毫米之火山岩片所成,所含之熔岩碎片远较凝灰岩者为多,但玻璃

细片及整石较少。有 些角砾岩有多量之火山岩渣,砾块多具棱角,直径约十至三十厘米居多,堆积情形不显层次,皆由火山物质胶结,一部分集块岩之胶结紧密,砾块与胶结物之间无明显之界限,此当由於其堆积之时尚未脱融状态

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2、火山弹

火山弹是火山爆发时,熔融或部分熔融的岩屑飞入空中,冷却下落形成。由于流体动力学的作用,岩块形成了圆滑的形状。火山弹包括圆形、长形、纺锤形等多种。火山弹由火山喷到空中的岩浆物质快速冷凝而成的一种火山喷发物。有纺锤状、梨状、椭球状等形状。组成物质从里往外越来越细,外壳通常致密状和玻璃质,内部常呈气孔状,有的中空。一般堆积在火山口附近及火山锥斜坡上。

图14 火山弹(纺锤形 六合) 图15 火山弹(圆形 六合)

第三章 构造地质

宁镇褶皱冲断带位于下杨子板块的北缘。该构造单元形成于印支运动并受燕山运动早期叠加改造。印支运动是一次大规模的褶皱运动,这次运动使宁镇地区所有震旦系至三叠系地层均被卷入强烈的构造变形,形成了“三背两向” 的构造格局。其特点:

(1)由三个背斜和两个向斜组成的线状褶皱束。从北向南依次为,幕俯山-龙潭-仓头复式背斜、范家塘复式向斜、宝华山-巢风山复式背斜、桦墅-亭子复式向斜、青龙山-汤山-仑山复式背斜。

(2)褶皱束西宽东窄。平面上呈北东-东西-北东东向反“s”形展布

(3)复式背斜规模大,延伸远,褶皱紧闭,两翼不对称。而复式向斜核部宽阔,形态复杂,次级褶皱发育。

(4)所有褶皱均被纵向逆冲推覆断裂和横向平移断层所改造,呈现出复杂的构造格局。

湖山实习区位于宁镇褶皱冲断带南侧的青龙山-汤山-仑山复式背斜中段的北西翼。

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第一节 褶皱构造

图16 宁镇褶皱冲断带西段地质构造略图

一、孔山背斜

该背斜西起乌龟山经孔山之顶到獐龙山一带。背斜枢纽近东西向,核部出露的最老地层为五通群,两翼为上古生界构成。由于受后期断裂构造的影响,孔山背斜至獐龙山以东地区构造形迹不清。本背斜主要特点:

1)横剖面:背斜核部较紧闭,两翼不对称。北西翼陡,岩层倾角352<70°,南东翼相对较缓,岩层倾角162<25°,轴面向SE倾。

(2)纵剖面:背斜枢纽近EW向,枢纽起伏,在孔山之顶昂起,向东倾伏。

构造样式:不对称的倾伏背斜。

二、陡山向斜

从两方面描述:1)褶皱的名称,地理位置,褶皱的枢纽方向、规模(长、宽)等。

2)褶皱的几何形态特征:(1)横剖面特征,褶皱核部出露的地层、两翼地层及产状变化,轴面倾向;(2)纵剖面特征,褶皱的枢纽倾伏向、倾伏角及枢纽起伏情况;确定褶皱的类型。

孔山背斜

该背斜西起乌龟山经孔山之顶到獐龙山一带。背斜核部出露的最老地层为五通群,两翼为上古生界构成。由于受后期断裂构造的影响,孔山背斜至獐龙山以东地区构造形迹不清。

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本次实习主要在獐龙山一带观察该背斜,其横剖面特点,背斜核部较紧闭,两翼不对称。北西翼陡,岩层倾角85°-55°,南东翼相对较缓,岩层倾角45°-20°,轴面向SE倾。背斜枢纽近EW向,枢纽起伏,在孔山之顶昂起,分别向NE倾伏(枢纽产状:85°∠ ×50° ) ,向SW倾伏 (枢纽产状:45°∠ 20° ) ,为一倾伏斜歪背斜构造(图 16)。

图17 獐龙山背斜

第二节 断裂构造

一、大石碑正断层

大石碑正断层位于阳山古采石场,发育于

栖霞组灰岩中,断层走向与大石碑向斜枢纽垂直,

断面南西倾,倾角80°。该断层构造形迹十分直观。

其证据有:

(1)断层两盘栖霞组薄层灰岩被错断,地层沿走

向不连续,断距约3米;

(2)断层带中发育断层角砾;

(3)断层上盘张性节理发育并被方解石脉充填。 图18 大石碑正断层

(4)断层带上有泉出露。

断层性质:为正断层。

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二、棒锤山逆断层

断层位于棒锤山西端北侧。在断层破碎带上盘是上青龙组岩石,下盘属黄马青群。上

覆的上青龙白云质灰岩,其走向与断层面几乎垂直。断层走向NE30°,断面南倾,倾角约35°。 断层证据:

(1)上青龙组逆冲在黄马青群之上,造成地层层序不连续。

(2)断层两侧地层产状不正常,断层带宽2米,带中发育断层角砾岩。

(3)钻孔揭示,在上青龙组灰岩之下见象山群中粗粒石英砂岩。

断层性质:走向逆断层。

三、陡山地垒构造

位于陡山北侧,由东西两侧正断层构成。断层面产状:东侧:95°,∠70°;西侧:275°,∠60°。地垒构造十分直观。

其证据有:

(1)地层沿走向不连续,中部由上至下依次可见老虎洞组的白云岩、和州组的白云质灰岩和灰黄色泥灰岩、高骊山组中杂色页岩。

(2)东西两侧由上至下依次可见老虎洞组的白云岩、和州组的白云质灰岩。两侧岩层较中部均有下降。

从两方面描述:

1)断层名称,处于地理及褶皱构造部位。

2)断层方向,上、下盘地层时代,断层面产状,断层证据(断失地层,地质体走向不连续,断层角砾岩、断层面上的擦痕、阶步、反阶步等) ,相对动向,规模(长度、断距)及断层性质。

图19獐龙山地垒构造

大石碑正断层

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该断层位于阳山古采石场,发育于栖霞组灰岩中,断层走向与大石碑向斜枢纽垂直,断层产状85°∠50°。该断层构造形迹十分直观。其证据有:(1)断层两盘栖霞组薄层灰岩被错断,地层沿走向不连续,断距约3米;(2)断层带中发育断层角砾;(3)断层上盘张性节理发育并被方解石脉充填。(4)断层带上有泉出露。断层性质为正断层(图19)。

第四章 水文地质、岩溶地质及矿产资源

矿产资源、岩溶地质、水文

第一节 水文地质与工程地质

一、泉

1、阳山泉(湖山阳山)

位于南京阳山古采石场。当井中水位因抽水而下降到一定高度,四周的地下水都可以沿着新构造裂隙源源不断地流入。井水类型是构造裂隙泉,这种水埋藏较深,基本不受季节变化影响,水量、水温、水的化学成分都比较稳定,是优质饮用水。

第二节 岩溶地质

一、猿人洞

湖山地区南缘宁杭公路南侧的雷公山葫芦洞是在奥陶系灰岩中发育的溶洞,洞中石钟乳千姿百态。该溶洞的发育主要受岩性、断层以及可溶性地下水的联合控制。

岩溶发育的基本条件是具有可溶性岩石、具溶蚀能力的流动水、特定的地质构造条件以及气候因素等。首先,地质构造使碳酸盐岩岩石产生断裂构造;大气降水沿断裂构造运移,使富含CO2水与碳酸钙充分反应,发生溶蚀作用,形成岩溶。猿人洞中钟乳石发育,地下水起了关键性的作用,地下水的流动使钟乳石像一个个利剑从洞顶垂下。

此外,在葫芦洞堆积层中,发观南京汤山古人类-南京直立人化石,以及数百件脊椎动物化石。南京直立人属晚期猿人,其生存年代与北京直立人大致相当。两件头骨化石分属性(年龄在21-35岁)、壮年男性,地质年代分别为63.7-52.3万年和47.8-42.3万年。南京直立人化石不仅补充了为

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数很少的中国古人类化石材料,而且因其具有与欧洲和非洲直立人及早期智人较近的特征,使得该化石对中国古人类起源与进化的研究意义更显重大。南京直立人及其他脊椎动物化石也为南京地区自然环境变迁的研究提供了重要的科学依据。

图20猿人洞石钟乳

二、雷公洞

岩溶发育的地质条件,包括地层、岩性、地下水及地质构造的关系。

洞穴堆积物,钟乳石的形成条件

第三节 矿产资源

一、石灰石矿

作为水泥生产的工业原料,以黄龙组灰岩为最好,船山组、栖霞组和青龙组灰岩次之

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二、白云石矿

老虎洞组白云岩(灰白色块状细晶白云岩,含紫红色致密的燧石条带,还有因风化而形成的溶蚀沟)是助溶剂(钢铁冶炼)。

三、粘土矿

五通群擂鼓台组高岭石粘土、黄褐色细砂岩、粉砂岩夹多层粘土岩和炭质页岩是耐火材料,可作为陶瓷工业原料,但量小,工业开采价值低。

四、燃料矿产

龙潭组含有的煤岩,呈煤线产出,不具工业开采价值。

区内煤矿分布二叠系龙潭组地层中,主要有三个,由西至东有排山煤矿,湖山煤矿,陈家边煤矿。他们都分布于孔山背斜北翼的次成谷中。龙潭组含煤情况分三部分:上部所含的煤层叫上组煤,一般有1-5层。上组煤的顶板为大隆组灰岩,底板为长石石英砂岩;中部所含煤层称中组煤,含煤层1-5层;下部个别地区有煤层,所含煤层成为下组煤。湖山地区中组煤层较稳定。煤层形态以鸡窝状、藕节状、透镜状为主,其次为似层状及层状。

煤是由古代植物的遗体变化来的,首先是形成泥炭,泥炭进一步炭化变成褐煤、烟煤、无烟煤。古代植物遗体堆积后,在缺氧条件下经细菌作用,使植物中由碳氢氧化合物组成的木质素、纤维素、树皮等逐步分解。分解后形成的硫化氢、二氧化碳等气体都挥发逸出,含碳量增高,于是植物残骸失去原有的植物结构,渐渐变成黄褐色,含水松软物质,即为泥炭,它是成煤过程中的最初产物。由于地壳缓慢下降,泥炭不断堆积形成泥炭层,然后它又被泥沙物质掩盖。在上覆沉积物的压力下,泥炭逐渐失去水分,变得致密,含碳量增高;与此同时氢、氧逐渐减少,泥炭就逐渐变成褐煤。这一变化过程主要发生在近地表处,其温度和压力都比较低。

煤是发展工业与人民生活不可缺少的燃料和动力资源。钢铁工业中,煤是焦炭的原料。通过煤的焦化加工,可以获得许多重要的化工原料和产品,如煤气、煤焦油、氮肥、医药品等。人们称“煤是工业的粮食”、“黑色的金子”,这充分说明煤的重要性。此外,煤层中还常伴有放射性元素,如:铀、钍以及其它元素如锗、镓、镍、铜、钴等,有的可供综合利用。

五、路基石料

玄武岩、灰岩等。区内玄武岩质地坚硬,适宜作为铺路、筑桥和建筑用石料。

1、玄武岩

玄武岩是基性岩类的喷出岩,颜色较暗。它的主要矿物成分是橄榄石、辉石、角闪石和基性斜长石。玄武岩是修理公路、铁路、机场跑道所用石料中最好的材料,具有抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性玄武石,玄武石具有耐磨、吃水量少、导电性能差、抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性等优点,并被国际认可,是发展铁路运输及公路运输最好的基石。

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六合方山下橄榄玄武岩质地坚硬,柱状节理发育,容易开采的特点,它是铺路、筑桥和建筑用石料的优质原料。

2、灰岩

如前文所述,灰岩也是良好的路基石料。由于它的广泛应用,湖山实习区孔山北坡的东端及孔山西端已被开采,开采层位为栖霞组和青龙组。

第五章外动力地质作用

第一节 风化剥蚀作用

一、风化作用与地貌类型

1、花岗岩风化地貌

风化作用的类型包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

2、湖山地貌

湖山地区位于南京城东28km, 整个湖山地区位于宁镇褶皱的南带,地区由三列山组成,走向为北-东-东。北列山海拔120m~169m之间,包括轰隆山,排山,棒槌山。中列山山势较高,海拔位

于160m~250m之间,包括黄龙山、团山、纱帽山、土山、陡山(陡山位于宁镇褶皱带的南带)、狼山等。主峰孔山高341.8米,南列山简称汤山,其主峰标高为292.3米。三列山之间是两个谷地。北侧湖山谷地是龙潭系地层径地表侵蚀形成,南侧谷地是志留纪高家边组页岩被剥蚀形成。湖山次生谷地两侧的谷坡上,发育有二级阶地。第一阶地海拔40-60m,即农田、煤矿所在地,二级阶地海波60-70m,主要为残积、坡积只碎石,夹有少量冲积成因的粉沙质黏土。泉水有孔山寺泉和棒槌山泉出露,均为上升泉。

1、湖山地貌(受岩性控制)

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第六章 实习区地质发展简史

第一节 南京湖山地区志留纪-三叠纪地质 发展史

湖山地区在志留纪以浅海环境为特征;构造活动性弱;生物丰富,以三叶虫、腕足动物、腹足动物、双壳动物和笔石动物为主;志留纪中后期以滨海环境为特征,生物稀少而潜穴生物发育。整个志留纪都以陆源碎屑沉积为特征,持续形成了大于300m厚的沉积层,即高家边组、坟头组和茅山组沉积,并在志留纪中晚期发育三角洲,形成大型斜层理。志留纪末期,受加里东运动的影响,或地壳抬升,或海平面下降,或两者兼而有之,海水退却,本区成为陆地,遭受剥蚀,这种状况一直持续于泥盆纪早、中期,从而泥盆纪早中期的沉积缺失。泥盆纪晚期至石炭纪初,在准平原化的大陆条件下,本区堆积了约200m 厚的陆相(河流、湖泊)碎屑沉积,初期的沉积还混有早先茅山组沉积以及更老的沉积。这些沉积构成泥盆系五通组碎屑岩。加里东运动造成了本区泥盆纪早中期沉积的缺失,以及五通组与下伏地层志留系茅山组之间的平行不整合。自石炭纪早期至二叠纪中期,本区海平面上升、地壳沉降、海进成为主导。其中,石炭纪早期-二叠世早期,海平面升降频繁,海进、海退交替发生;总的来说,处于温暖陆棚浅海环境,间有滨海环境出现;在浅海环境时期,生物繁盛,以珊瑚、蜓类、腕足动物、海百合动物和藻类为主,形成了碳酸盐沉积和生物礁,分别构成金陵组、老虎洞组、黄龙组、船山组和栖霞组;在滨海环境下则沉积陆源碎屑,构成五通组顶部、高骊山组;在滨海与浅海的环境交替过程中,形成了泥质碳酸盐沉积而构成和州组;多次的海退造成五通组、金陵组、高骊山组、和州组、老虎洞组、黄龙组、船山组以及栖霞组之间的平行不整合。而二叠纪中期,本区海平面上升、地壳沉降,海进持续;海水深度较大,生物以放射虫为主,形成了深水硅质、泥质沉积,构成孤峰组;持续的海进,使得孤峰组与栖霞组为连续沉积。

从二叠纪晚期至三叠纪,本区海平面呈现下降-上升-下降,地壳抬升-沉降-抬升,海退-海进-海退的基本过程。中二叠世末期-晚二叠世初期的海退,致使本区处于以滨海为主的环境,堆积了百余米的陆源碎屑和由地表水带入本区的区外陆生高等植物碎片,从而构成龙潭组。晚二叠世晚期的海进,致使本区处于较大水深的海洋环境,生物以游泳、浮游的菊石等动物为主,发育硅质、泥质沉积而构成大隆组。自三叠纪初期,海平面开始下降,早三叠世~中三叠世早期先后连续形成了泥质沉积、泥质与碳酸盐质互层沉积、碳酸盐沉积夹泥质沉积,以及碳酸盐沉积,它们构成了下青龙组和上青龙组;嗣后,海平面的持续下降、地壳的抬升,使得本区在中三叠世晚期~晚三叠世处于滨海环境,潜穴生活的生物繁盛,堆积了大量的陆源碎屑构成黄马青组。

受三叠纪晚期印支运动的影响,本区于三叠纪末发生褶皱、断裂,而成为陆地,并出现由地质构造、风化剥蚀造就的山、谷。自此,区内少量山间洼地堆积粗粒碎屑物(侏罗纪早中期)形成象山群地层,而大部分地区主要遭受风化、剥蚀,这种状况一直延续至第三纪。自第四纪以来,在河流作用下区内堆积细粒剥蚀碎屑,构成第四纪沉积。长期的风化、剥蚀、夷平、河流作用和沉积、堆积作用,塑造了如今所见的地貌状况。

综上所述,在志留纪-三叠纪期间,本区地壳运动以垂向升降运动为特征,除了受加里东运动影响志留纪末-泥盆纪时期为陆地状况外,其它时期主要以海洋环境为主,形成海相沉积。受以地壳水平运动为特征的印支运动影响,本区自三叠纪末以来持续为陆地环境并呈现丘陵山地,形成陆相沉积。印支运动使得本区的地壳运动由垂向运动转化为水平运动,致使侏罗纪以前的沉

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积层形成褶皱,发生不同性质和程度的断裂,并伴随有少量的岩浆侵入(形成闪长玢岩岩脉)。印支运动奠定了本区现今所见的地质构造和地貌格局。

湖山地区的地质发展历史是内动力作用、外动力作用的历史,是地壳垂向运动、平运动的地质构造运动史,是海相沉积、陆相沉积的沉积史,也是江苏地区乃至我国下扬子地区地质发展历史的一个缩影。

第二节 南京六合方山火山活动史

南京六合方山在上新世末期喷发,距今约为2.0Ma,前后分为两个阶段喷发,中间存在短暂的休眠期,前一阶段强度较小,后一阶段强度较大,其证据是:上橄榄玄武岩和下橄榄玄武岩的结晶程度不一样,下橄榄玄武岩结晶程度高;火山弹只分布在第二层火山角砾岩中,也可以说明后期喷发较为猛烈。

方山因五百万年前的火山活动而形成,现有石质多为第三纪杏状玄武岩和火山角砾岩。在方山的众多地段特别是山顶,有大量的火山地貌景观,形成方山与周边其它山地的最主要区别。

方山是南京地区著名的死火山之一。据地质部门考证,约在距今300万~1,000万年之间的上新世时期,发生过两次火山喷发。山上有两层玄武岩覆盖,下面一层紧紧覆盖在第三纪中新世洞玄观组砂砾层上,厚度约54米,这是第一次喷发的玄武岩。这层玄武岩上面是一些碎屑的沉

积物,这表明火山喷发处于间歇的时期。再上又为一层玄武岩覆盖,即第二次喷发时堆积起来的。此后数百万年来就一直没有再喷发过。方山的地质旅游资源重点在于火山的物质组成、火山构造和形成过程。方山火山锥(见图41)的基底是白垩系上统的赤山组砂岩和第三系中新统洞玄观组砂砾层(该层曾发现安琪马化石)。构成火山锥的岩石,实际上包括了第三系上新统下方山玄武岩和上方山玄武岩以及介于其间的火山砂岩和包括在上方山玄武岩中的辉绿岩岩颈与玄武岩岩墙。其中下方山玄武岩仅见于方山东南,其底部为厚约2米的火山集块岩和火山角砾岩,与洞玄观组呈假整合接触。火山砂岩呈环山分布,以山的南坡和西北坡冲沟内出露最好,山的西坡由于植被覆盖未见露头,厚度不均匀,变化在5米(南坡)和30米(西北坡)之间。上方山玄武岩是方山火山锥的主体,由火山碎屑锥和复式岩被两部分组成。方山火山作用的晚期,形成岩颈相辉绿岩,它不规则地贯入火山碎屑锥中,基本上是火山通道内的充填物。火山作用最晚期的产物是环状玄武岩岩墙和不规则的暗色辉绿岩小侵入体,其中环状岩墙,主要侵入于火山碎屑锥中,在方山的东部和东北部(老石龙池东北侧)最发育,它呈环状分布,数目众多。

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图21(火山地貌)六合方山

第七章 实习区旅游资源评价

第一节 地学资源

一、火山地貌 ( 玄武岩柱状节理)

六合方山下橄榄玄武岩呈现柱状节理,横切面呈六边形,四边形以及五边形。发育于玄武岩中的柱状节理,高大雄伟,整齐划一,鬼斧神工,天然石柱直指蓝天。一般认为当熔岩溢出时,垂直其冷凝面围绕冷凝中心发生收缩而形成。纵向发育的犹如擎天之柱,横向发育的犹如天梯 ,放射状恰似孔雀开屏,形成了瑰丽壮阔的自然石壁。

第二节 人文资源

一、大石碑

大石碑位于黄龙山北侧、火石峰南侧,阳山位于南京麒麟门外江宁区汤山镇,古称雁门山,山势延绵,风景秀丽,西连彭城山,南接大成山,山高341.9米,周围10公里。系600

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年前明成祖为其父树碑而开凿的巨型石材,屹立于阳山之巅。明成祖为笼络人心,决定树一巨型

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石碑歌颂其父的丰功伟绩,以此稳定政局。于是征集了全国万余工匠在阳山开凿碑材。其中碑额石材高15米,厚8.4米,宽10.7米;碑身石材高45米,厚4.4米,宽10.7米;碑座石材,高13米,厚13米,宽16米。若此碑立起总高为73米,重3.1万吨,是当之无愧的世界第一碑。清代进士著名诗人袁枚游阳山时曾写下“碑如长剑青天倚,十万骆驼拉不起”的赞叹诗句。现在此处已被开发成南京的一个旅游的景点,其中增加了很多人工的表演节目,再现了与碑有关的历史逸事,属于开发的比较好的一个事例。

图22 大石碑

二、 猿人洞

汤山猿人洞景区可分为六大块,分别为入口处石壁雕泉景观、山脚下的古人类石刻园、古人类史料陈列馆、遗址洞口山崖猿人雕刻景观、天然溶洞景观、竹园休闲区。根据实地考察,石壁上形似人头形体的石块将略加雕凿,猿人头像避免斧凿痕迹,与天然山石浑为一体。此外,在洞窟山顶上,伫立着两三尊巨型猿人狩猎青铜雕像,做为猿人洞的巨型标志。在整个景区内,随处可见茅屋、石器、巢居屋、穴居屋等石器时代建筑小品,充满历史感

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结语

一、本次实习的感想与收获

实习的八天让我收获颇多;毋庸置疑这八天是辛苦的,然而这八天也是充实的。八天的实习让我们学会了携手与共,帮助他人,当然我们也看到了许多同学吃苦耐劳的精神

在学习上我们了解很多地质工作就基本方法与技能,锻炼了编写实习报告的能力。再者,我们发现只有用心地区发现问题,真正地解决问题,到大自然中区学习才能真正的领会书本里的知识。

万事总是开头难,但在老师的精心指导下,对野外地质工作也渐渐熟悉,也能将以往学习过的知识运用与实践。通过本次认知实习, 我们掌握了许多野外工作技能,如地形图的判读、利用罗盘进行野外定点、学会了区分白云岩和灰岩的根本方法,了解并实际看到了判定断层的依据,看到了一系列的地质构造现象,比如沉积岩中的斜层理构造,交错层里构造,缝合线构造,正逆断层和断层的组合形式—地垒构造等等。通过发现这些地质现象锻炼了我们的野外综合观察能力,地质思维能力,野外工作能力以及创新思维意识。十几天的不同生活锻炼了我们吃苦耐劳的精神,促进了老师和同学,同学和同学之间的交流,在大学在大学学习期间我们能有这样的机会亲近自然并学习自然我感到非常高兴,将学到的知识运用到实践中去并在实践中继续学习知识正式普通地质学认知实习最重要的精髓。

二、对某些现象的不同认识等

还记得在数家大型水泥厂和十几家小型采石场那的时候,那气候环境我实在不敢恭维粉尘污染嫉妒严重,我还清清楚楚的记得那天晚上我们回学校时同学们头发全成白的了。并且那边植被破坏非常严重。而在方山发现有部分的山体遭到人工爆破的破坏,所以,我认为应该尽量保证自然、人文的协调,进行科学的规划。

参考文献

1.《普通地质认识实习计划书》,20xx年 6月。

2.《普通地质学》(第二版)夏邦栋主编 地质出版社 北京 19xx年6月。

3.《江苏及若干邻区基础地质认识实习》,刘家润等,南京大学出版社,20xx年6月。

4.野外实习记录本。

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