地震地质野外
实习总结摘要：本文简要描述了通过野外地震地质实习，认识、观察、分析地质现象，初步掌握野外地质工作方法。关键词：地震地质地层岩石构造分析野外地震地质实习是教学活动的基本环节，是理论与实际相结合、培养技能训练和综合素质的有效途径。根据教学要求和条件，工程地震与工程勘察专业目前组织的地质实习仍属于认识实习。通过实习对实习地区地质概况（包括地层层序、时代、岩石、地理构造等）及一些地质现象观察和了解的基础上，加深对本书知识的理解，明确地球外貌的演变、地壳物质的形成与形变及地震发生都是各种地质作用结果的概念，能初步了解并认识三大岩类，识别普遍的地质现象，初步了解野外地质工作最基本的工作方法。此次实习包括五条线路：鸡冠山——付水寨；沙锅店——潮水峪；伍庄垭口——杨庄垭口；山羊寨——柳观峪；北戴河鸽子窝。分两个阶段：第一阶段学习地质现象的认识、描述、记录等方法和地质罗盘仪等工具的使用方法；第二阶段学习地质现象素描示意图的画法，地形的判断、走向、定位等。本次实习要达到以下目的：●基本掌握在野外观察、认识、记录、描述地质现象的方法；●学会使用罗盘仪等地质工具；●初步掌握地质现象素描图示意图的画法；●初步掌握分析地质问题方法。1、实习基地简介：防灾技术高等专科
学校，地震工程技术系工程地震与工程勘察专业学生在河北省秦皇岛市抚宁县实习历时七天，实习基地落座于距秦皇岛28km的抚宁县石门寨镇柳江盆地，北依燕山，南临渤海，东与辽宁接壤，西与京津唐比邻，铁路、公路纵横南北，交通十分便利。柳江盆地位于秦皇岛市以北的燕山脚下，属于燕山山脉东段——南北向延伸的丘陵盆地，南北长约17公里,东西宽约12公里，北、东、西三面分别为陡峭的中低山所包围，仅南面地势低平。六平方公里的盆地内荟萃了数亿年的各种地质现象。各地质时代、各种沉积环境的地层出露齐全、层次完整，地层单位界线清楚，化石丰富，是中国华北地区地质构造的缩影。地壳中三大岩类在盆地中出露齐全，岩石种类繁多，内外动力地质地貌景观千姿百态，区内分布许多大大小小的溶洞，含有大量的哺乳动物化石，且邻近海岸，受海陆交互作用，形成了微缩景观式的地形地貌，具有很强的观赏价值，人称“地质学家的摇篮”。2、地层：柳江盆地实习区由古生界、中生界、侏罗纪地层构成，地层中除较普遍缺失中、上奥陶纪至下石炭纪、下至中三叠纪、白垩纪、第三纪外，就华北地区而言，出露比较齐全，化石丰富，具有一定代表性，以下便是各线路中出现地层：2.1、付水寨地层：此地层形成于中石炭纪，由灰黑色页岩、灰色中细粒沙岩等组成，地层中分别发育倾向北东和西南的阶梯状断层组成的地垒构造，并且地层中含有丰富的植物化石。2.2、鸡冠山地层：此地层由下元古界混合花岗岩，上元古界石英砂岩组成，其中下元古界混合花岗岩为鸡冠山基座，上元古界石英砂岩为基顶，混合花岗岩呈现肉红色、灰白色，由长石、石英、云母组成。石英砂岩由于风化剥蚀形成高的台阶，部分地层内夹有薄层页岩。在鸡冠山顶东侧发现不整合接触面（图一），接触面底部为砾岩，顶部属于上古元界石英砂岩，底部属于下元古界混和花岗岩，中间缺中元古界地层，属于年代不整合。地层中间夹有厚度不均的砥砾岩，成分复杂、磨圆好，含有少量铁质，以硅质为胶结物，砥砾岩上层面为有色原石英砂岩，夹有灰岩薄层，与不整合面产状一致，下层面花岗岩陈旧，呈灰绿色，属于中密结构。2.3、潮水峪地层：在村北东向小路旁，发现特殊不整合地层层序（图二），其地层岩石岩性属于闪长玢岩，导致地层形成的原因为不同年代的岩层沉积而成，并且上层为经过地质作用之后再度沉积在原有岩层上形成的。2.4、沙锅店地层：此处地层为整合接触，在沙锅店废弃采石场及新开采石场处发现地层岩性属于灰岩，但在进入沙锅店东面，地层中发现存在辉绿岩层，属于寒武纪——奥陶纪地层，并且比较集中，岩石呈现暗绿色。2.5、傍水崖村口地层：此地层属于中侏罗纪地层，地层岩性属于安山岩，颜色以灰绿色为主，风化后呈现灰褐色，风化深度一般有3m左右，并且能看到安山岩的解理现象，非常清晰，很容易辨别。2.6、杨庄垭口地层：在杨庄垭口北侧小沟口，地层由二叠纪砂岩、页岩组成，再度延伸则出现石炭纪煤系地层。在山顶出现有侏罗纪砾岩，并且砾岩中有石粒大头向上，小面向下，即出现上老下新的地层层序（图三），经推断在侏罗纪之后此处发现过强烈的逆冲地质构造运动。2.7、山羊寨地层：此处属于奥陶纪地层，地层主要由石灰岩组成，其中含有大量的哺乳动物化石，洞体为直立状，被中更新纪——上更新纪红色粘土填充（图四），其特征反映了中国华北与东北过渡地带中更新世晚期至晚更新世早期的哺乳动物面貌，同时反映出当时此区内森林、草原、水域条件等生态环境的多次时空变化。3、岩石：柳江盆地南部、东部为混合花岗岩，西部为中生代花岗岩，北部为中生代酸性喷出岩组成。南端鸡冠山、北戴河海滨区直至山海关、老龙头一带基岩均由太古界（ar）混合花岗岩组成，其中常见暗色矿物较富集的黑云母、斜场片麻岩、角闪斜长片麻岩及条带状混合岩的残留体。混合花岗岩中广泛发育伟晶岩脉，距同位素年龄为距今18.6——21.4亿年。3.1、岩浆岩：在岩浆作用过程中，由岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的岩石。其化学成分复杂，主要以sio2含量最多，矿物成分以硅酸盐矿物最为重要，如：石英、长石、辉石、云母、角闪石、橄榄石等。3.1.1、辉绿岩：属于基性浅成侵入岩，颜色为暗绿或黑色，细粒至隐晶结构，为辉绿结构，发生次生变化后呈灰绿色，大部分出露在寒武——奥陶纪地层。在沙锅店东，分布一条辉绿岩脉，宽度大约为2m，使用地质罗盘测得岩脉走向为北偏东340度，岩脉岩层倾向为北偏西30度，倾角为4度，同时在新采石场，追踪到的辉绿岩脉规模也不大，走向为北偏东20度，属于北北东向。3.1.2、玄武岩：属于典型基性喷出岩，全晶质细粒至隐晶质结构，有时呈现气孔状和杏仁状，具有柱状节理，颜色多呈黑色、黑灰色或暗褐色，风化后常呈黄褐色或灰绿色。实习地区玄武岩产于中侏罗纪，出露在上庄陀西的杨庄垭口，属于隐基斑状结构，成块状，具有柱状节理（图五）。3.1.3、闪长玢岩：属于中性浅成岩，具有明显斑状结构，基质为细粒或隐晶质结构，颜色多为灰色或灰绿色，常呈岩床或岩墙产出或为闪长岩边缘相，实习区主要分布在潮水峪西北向，主要以岩墙状产出，具有隐晶斑状结构。3.1.4、安山岩：中性喷出岩的代表性岩石，分布仅次于玄武岩，斑状结构，基质为隐晶质，新鲜岩石多为灰绿色，发生次生反应后，颜色变绿。实习区岩石主要分布在傍水崖村口，风化前呈现灰绿色，风化后为灰褐色，风化深度一般有3m左右。3.1.5、花岗岩：属于分布最广的深成岩。主要矿物有钾长石、酸性斜长石和石英、云母等，呈肉红色或灰白色，具典型的半自性等粒结构，称为花岗结构。花岗岩类的岩石具有明显的块状构造，多以大规模的岩基或岩株产出。实习区岩石主要分布于鸡冠山基座，沉积不整合在石英砂岩之中，属于下元古界产物，岩石为肉红色或灰白色，岩体成分不均匀，结构、构造变化很大。3.2、碱性岩脉：碱性岩在化学成分上是由于sio2不饱和，碱金属na2o+k2o含量高，所以通常含似长石和碱性深色矿物。在北戴河鸽子窝，分布有伟晶混合花岗岩，属于花岗岩与围岩的混合体，形状如眼球，故称之为眼球状混合花岗岩。4、构造：实习区内构造线为近南北方向，经历了海西——印支运动和燕山运动，形成一系列较为复杂的褶皱与断裂构造。柳江盆地为一向斜构造，核部为侏罗纪地层，翼部为古生界地层，并发育成小褶皱，两翼不对称，两翼地层直立或倒转，东翼地层平缓，并发育有一系列阶梯状断层，地堑，地垒等。实习区断层从性质、活动方式、规模大小、组合特征形成等方面，西部与中东部地区都有很大的差异。4.1、褶皱：柳江向斜是本区的典型褶皱构造，东翼由元古界、寒武系、下奥陶统、中——上石炭统，二叠系地层组成，西翼由上寒武统、下奥陶统、中石炭统和二叠系组成。两翼地层走向主要是北北东向。在杨庄垭口北侧出现了岩层陡立甚至倒转，在伍庄垭口则呈现背斜（图六）、歪斜——倒转褶皱（图七），由于挤压力大的缘故，此处出现了挤压破碎带（图八）。4.2、断层：在鸡冠山顶，通过考察两组岩石上留下的擦痕可得出此地有断层活动，经过观察，在山顶西南方向为水平擦痕，可初步推断此处断层为平推式断层，另一组则有水平方向和倾斜方向的擦痕，推断应该有过向下的断层活动，通过使用地质罗盘测得走向为北偏东135度，倾向为北偏西25度，倾角为8度，推测此地可能发生过两次断层活动，一组为平推断层运动，另一组为斜向断层运动。在潮水峪村北，有一组小型正断层（图九），断层两盘岩性均属于灰岩，因断层上盘下降、下盘上升，由此判定为正断层，通过使用地质罗盘测得走向为北偏东25度，倾向为北偏西150度，倾角为6度。在沙锅店北东向采石场，很明显看到一条大型断层，水平擦痕十分明显，通过观察得出为平推压性断层（图十），两盘岩性属于灰岩，但由于环境不一，断层两盘岩石颜色有较大的差异。4.3、地垒构造：在鸡冠山（图十一）、付水寨都发现地垒构造，其中付水寨发现有两处小型地垒，一组十分明显，由分别倾向北东和西南的阶梯状断层组成的地垒构造，并在北东向形成典型的破碎带。4.4、地堑构造：鸡冠山地堑（图十二）是由两个或两个以上的断层组成，它的中间盘下降形成汤河，两边盘上升。鸡冠山地堑是柳江典型的构造形迹，通过断层两侧燕山期花岗岩和上元古界砂岩高低错落的对比，十分明显。由于汤河的冲击作用，在山口形成了冲击扇。4.5、张性裂隙：在砂锅店，共发现两组张性裂隙，一组位于废弃采石场（图十三），另一组位于东北向新采石场（图十四），两组张性裂隙均被红粘土填充。5、其他：5.1、热接触变质：在伍庄垭口北北西向，中寒武纪地层受花岗岩侵入体的影响产生了热接触变质（图十五），主要原因是岩浆的高温和岩浆中分异出来的热气使接触面带附近的围岩本身发生了物质成分、结构构造等变化过程。5.2、卵石长轴与水流关系：在伍庄垭口北北西向沙漫滩，观察到滩边卵石的长轴方向是与水流方向平行，并且此处观察到的卵石都呈现牛背石形状，足可推断此处漂浮力较大，由此此地应该处于河流的上流。5.3、花岗岩球状风化：在付水寨南面，发现有花岗岩球状风化地质现象，大致情况为花岗岩表层经风化剥蚀后，形成外部疏松的圈层结构（图十六），类似“鸡蛋”。5.4、岩溶地貌：在砂锅店北东向发现此地质现象，为地表水沿碳酸盐岩表面裂隙溶蚀所成沟槽间的脊状岩体，是岩溶区平缓岩层坡面上常见的一种岩溶地貌，形成的石芽形态受岩性和构造裂隙的控制和制约，高度不一，纵横交错，有的呈尖脊状、尖刀山状，棋盘状和石林状等形态，有的裸露于地表，有的成群埋藏于地下（图十七）。同时在柳观峪发育于寒武纪张夏组结晶灰岩中的莲花洞，岩溶地貌非常齐全，洞长600m，成树枝状，洞内发育有形如莲花的石笋、石钟乳、石花等（图十八），属于构造型溶洞。5.5、岩脉追踪：在砂锅店采石场北面，通过寻找多处裸露的岩层，假设岩脉走向，定向追踪，很快找到一条岩性属于辉绿岩的岩脉，使用地质罗盘测得岩脉走向为北偏东20度，属于北北东向。结束语：总之，实习使我们对地震地质知识的理解有质的飞跃。通过对地层、岩石、构造等地质现象的实样分析，使抽象、深奥的书本理论在实践中得到证实和运用，对加深普遍地质现象理解起到一定帮助，最终达到增长专业知识、掌握专业技能、锻炼野外生存能力的目的。