地质报告 - 图文

野外地质实习报告

绪言

野外地质实习作为《水利工程与水文地质》课的教学中的重要环节，我们进行了为期5天的野外地质实习。其目的是让学生亲临大自然，应用已学过的理论知识，分析地质构造、岩层性质及产状等，具体分析可能的工程地质问题，巩固所学的理论知识。培养学生动手能力、分析具体问题的能力、观察事物的能力。通过实习观察地质现象，获得感性认识；通过小面积地质填图和资料整理，熟悉地质资料的整理与分析；与实际工程结合，分析具体的工程地质条件。最后达到理论联系实际，加深课堂讲授内容，扩展理论知识，为今后应用地质资料和从事与地质相关的工作打下基础。

第一节 地形地貌

实习地区选在北京西山的九龙山、愁儿岭和香峪大梁一带。面积约20km2，

最近处离北京约30km,行政区划属门头沟区的门头沟乡和军庄乡，包括城子、龙泉务、军庄、灰峪等自然村。该区交通发达，风景优美，地处华北平原的西北边缘，气候温暖，属大陆性季风气候，冬寒晴燥，夏热多雨，春旱多凤，秋高气爽，年平均雨量600mm。

该区高山较多，起伏不断，连绵不绝。山峦有高有底，错落有致。永定河 穿行于山中，将此地主要分为东北山区和西南山区。西北角的大将军坨山脚是永定河弯曲的转折地，向南依次通过军庄、孙家沟、龙泉务、曹家沟、琉璃渠、三家店。在永定河峡谷的出口处，修建有三家店水库，坝址选在三家店以北至龙泉务以南的地段，水库下游的水分流向不同的地区。受自然条件的影响，该地区山林茂密，石炭系的底层较多，还分布有杨坨煤场及采石场和水泥厂。山林中有小溪和自然泉眼。交通便利，丰沙铁路贯穿于山林中，其中有很多隧洞和高架桥。

第二节 地层岩性

奥陶系（O2）

在斜涧河到老虎头的观察路线上，铁道遂洞口附近发现了奥陶系的石灰岩地层，纯净的石灰岩。奥陶系深灰，灰黑色中——厚层灰岩、夹层黄色含白云质条问灰岩、竹叶状灰岩及钙质页岩，下部以灰白色、浅灰色巨厚层细晶灰岩为主、质量好，为本区重要的电石用石灰岩层位。且附近还有大型的采石场。

石炭系（C）

中石炭统(C2) 本溪组(C2b)

主要为深灰色粉砂岩与灰色细砂岩互层，夹粘土层，中粗粒砂岩，三好砾

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岩及泥灰岩1-4层，常含1-2层煤线及劣质煤层。。泥灰岩中含有丰富的海相化石；底部常见底砾岩和鸡窝状山西式铁矿。下部泥质岩变质作用较明显，含大量硬緑，泥石晶体和少许绢云母，底部变至成硬緑泥石角岩。厚18-15m,与下伏岩层为平行不整合关系，有事可见古风化壳。

石灰系上统（C3）

太原组（C3t）

以深灰、灰黑色粉砂岩为主，夹有细砂岩及少量中粒砂岩。上部夹有砾岩透镜体，下部夹有泥灰岩1-2层。泥灰岩中含海相动物化石纺锤虫，厚壁珊瑚及海百合茎等。本组以一组灰色硬砂岩与下伏本溪组分界，该砂岩具交错层理和波状层理，富含铁质，风华后呈黄褐色，有时相变为砾岩。本组为重要含煤地层，主要可采煤1-3层，煤层底板常为粘土层。本层富含植物化石，厚38-176m。

二叠系（P）

二叠系下统（P1） 1、山西组（P1s）

上部以灰色粉砂岩与灰绿色砂岩互层为主，夹有砾岩。底部常有一层白色厚层砾岩，砾岩成分以石英为主，燧石次之，砾径一般0.5cm左右，厚1-10m。下部主要为深灰色粉砂岩与灰色细砂岩，夹灰黑色粘土层，灰色硬质砂岩及1-4层砾岩，砾岩中常含钙质结核，含薄煤层1-3层，有时达到可采厚度。本组底部砾岩较稳定，一般为灰色厚3-10m。砾石主要成分主要为燧石和石英岩，含植物化石。本组厚度变化较大，杨家屯一带最厚可达321m。 2、红庙岭组（P1h）

主要为肉红、砖红色或浅绿色石英砂岩，夹粉红、暗紫、紫红色细砂岩，页岩、叶腊化石页岩；底部一般为肉红，灰白色石英砂岩，常含石英岩细砾石，有时相变成砂岩或砾岩，厚2-6m。红庙岭组总的趋势是东厚西薄，杨家屯一带最厚为172m。

侏罗系下统（J1）

1、南大岭组（Jβ）

为深绿、灰绿、暗紫色玄武岩，灰白色凝灰岩，暗紫或土黄色页岩及火山凝灰质角砾岩、砂岩等。玄武岩中气孔和杏仁构造发育，充填物有石英、方解石、蛋白石、绿帘石等；柱状节理发育，球形风华明显。页岩中含植物化石。本组厚度变化较大，自西向东变薄，与下伏岩层为平行不整合接触，厚236-767m。 2、窑坡组（J1y）

本组为京西侏罗纪煤田的主要含煤层底。上部主要为灰黑色薄层分砂岩，中层碳质粉砂岩，与灰白、褐黄色中、厚层细砂层互层，夹中，粗粒砂岩和常石

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砂岩，岩性下部较上部粗。菱铁矿普遍发育。岩石大多遭受变质，常见云母化、绿泥石化、硅化和千枚岩化。本组富含植物化石。含煤情况自东向西减少，九龙上地区未见主要可采煤层，厚105-298m。

下部为灰黄、灰黑、灰绿色中、厚层细砂岩与灰白、黄绿、灰黑色薄、中层粉砂岩互层，夹中粗粒长石砂岩和页岩，韵律结构清楚，岩石多遭变质，片理化、绢云母化、硅化发育；最底部常变质为硬緑泥石岩和硬绿泥石角岩。本段为主要含煤地层，煤层多好质量，为只要开采对象，一般可采煤1-12层，其中主要可采者3-5层，以无烟煤为主。有少量烟煤。本组与下伏地层为假整合接触，厚205-679m。

侏罗系上统（J2）

1、龙门组（J21）

灰黑色、黑色粉砂岩，炭质粉砂岩与灰、緑灰粉砂岩，含砾粉岩互层，夹灰色砾岩，个别地区有煤层和煤线，局部可采。本组韵律较明显，砾岩层数变化大，不易对比，但底砾岩普遍发育，且较稳定（厚2-10m），地貌上形成陡坝。底砾岩中成分较复杂，变化也较大，一般以石英岩、石英砂岩、燧石为主，尚有黑色页岩，紫红色粉砂岩等，砾石分选差，磨圆度中等，接触式胶结，胶结物为铁质、泥緑石、绢云母。岩性和厚度横向变化较为显著，九龙山南坡厚度较大，达282m，本组富含植物化石，与下伏地层呈假整合接触，厚103-282m。 2、九龙山组（J2j）

上部为紫红色凝灰质砂岩、凝灰质含粉砂泥岩及凝灰质砂岩、夹含砾火山岩碎屑岩；中部以紫红、灰绿色凝灰质全砂岩、粉砂岩为主，夹多层砾岩，含砂砾岩及页岩；下部以灰白、灰绿、黑灰色凝灰质砂岩为主，夹粉砂岩及砾岩；底部砾岩普遍发育，砾岩成分较复杂，主要有石英砂岩、燧石、花岗岩、长石及粉砂岩等，常见植物化石碎片。本组岩性及厚度变化较大，九龙上一带由于剥削上部为保存，厚度也相对较薄，仅400余米。本组与下伏地层呈假整合或不整合接触关系，并超覆在不同时代的较老地层之上，在九龙山及香峪大梁北麓，盖在下侏罗统及上古生界之上；军庄西大牛山附近超覆在寒武系之上；厚300-1520m。

第三节 地质构造

该区为一较大的复向斜构造，走向北东东——南西西向，次级褶皱近西西走向，并向东倾伏。较大的褶曲北部有灰峪向斜、军庄背斜。中部有九龙山——香峪大梁向斜和城子背斜，南部有门头沟倒转向斜和中泗沟背斜。较小的褶曲还有很多，如野溪的扇形褶曲、箱形不协调褶曲以及一系列正常褶曲等。主要压性断层与褶皱轴向一致，而张性断裂则与之成较大角度。

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一 、褶皱

1、 九龙山——香峪大梁向斜

该向斜规模较大，褶曲走向北东东——南西西向。由九龙山向东跨过永定河延伸到香峪大梁。九龙山和香峪大梁为永定河河谷错断。

东段：为香峪大梁向斜（香峪向斜），核部由九龙山组的凝灰质砂砾岩组成。风化严重，砾石的磨圆度较高，分选性差，泥质胶结。南翼主要是凝灰质砂岩，土灰色，新鲜面为灰白色，岩石较完整，节理裂隙发育不完整，砾石粒径1-3cm，沙粒较细，火山灰质胶结。两翼岩层不对称，北翼未见下侏罗统的煤系地层出露。两翼岩层倾角不等，南翼较缓，为一不对称向斜，走向为径直东西向。

WN 香峪大梁 J2 Jβ P 香峪向斜示意图 J13 J1 2SE C

Jβ

西段：九龙山向斜，岩石主要为九龙山组，侏罗系，以溶灰质紫红色粉砂岩和青灰色凝灰质粉砂岩为主。分为南北翼，不对称，南翼产状大致为2460∠430,北翼产状大致为30∠330，轴向走向为径直东西向。西部山地是较为柔性的古生界、中生界凹陷部分，遭受褶皱的影响大。向斜中由于沉积了中生界坚硬的火山岩，在后期山地的抬升和接受剥蚀的过程中抵抗力比较强，发育的结果，在地貌上反而常凸出成为高峰，山脉的脉络清晰。

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九龙山 J2 S J1 C JJ13 3N 九龙山向斜示意图 JJ12 Jβ

2、 妙峰山褶皱

妙峰山地区地形较复杂，山峦起伏不断，有多个褶皱构造，符合典型的向斜成山，背斜成谷。

硬，大多为侏罗系时代的火成岩岩性。

下图是妙峰山，该山由三个向斜两个背斜组成。其中，靠近西南方向的向

斜中的岩层特别陡。说明地质构造过程中，在西南方向上有一个大的断层，所以此褶皱在形成过程中被挤压，故其岩层明显比其它的要陡。向上看，中间的背斜的顶部岩层已被风化剥蚀掉。在其右岸可以明显地看到箱形褶皱的构造和箱形核部的一侧。在地壳运动的作用下，妙峰山上有一条大的断层，越

靠近断层，褶皱越紧密。在最北西侧山体的一部分由于受到分化作用而缺失，且在该处有一个倒转背斜构造。

妙峰山地区褶皱构造简图：

J

妙峰山主体向上凸起，两边各有一个沟谷，形成褶皱，岩石总体较为坚

妙峰山

J2

J1 J1 J2 J1 J1 Jβ Jβ Jβ 妙峰山地区褶皱示意图

二、断层

该地区的主要断裂构造线的走向与主要褶皱轴向近于一致，多属于压性或

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压扭性断裂，也有少许张性断裂存在。 1、

龙泉务断层

位于龙泉务村南大沟东侧，断层走向线近南北方向。 断层证据： 1） 2）

地层走向中断 石炭系上统太原组（C3）的砂页岩走向中断，直接与侏罗系下统南大岭组的玄武岩直接接触。

“三相点” 石炭系上统太原组（C3）的砂页岩走向与二叠系下统的红庙组（P1h）的红庙岭砂岩和侏罗系下统南大岭组（Jβ）的玄武岩，三个时代不同岩性的岩层直接接触。断层的性质不明，产状不清，推测为张性断层。

2、

琉璃渠断层

位于琉璃渠村之南，九龙山北坡，断层走向线为北东南西向，破碎带宽20-30为区域性断层。 断层证据：

1） 地层的缺失 二叠系上统双泉组（P2s）的地层、红庙岭组（P1h）与侏罗

系下统窑坡组（J1y）直接接触。

2） 断层构造岩的存在 断层角砾岩明显，含有石英砂岩，节理发育不完全。 3） 有大量的断层擦痕。 4） 地貌上的孤山和沟谷。 地层产状：3400∠500 断层性质：压扭性的冲断层 3、

三家店断层

位于河东三家店村以北两个铁路隧洞之间，断层线走向近东西，近似呈“S”型，由于下面的整体的巨厚的石灰岩挤压使原先的岩层断裂所致，右图是断层示意图：

断层证据： 1）构造岩明显

2）断层面上有大量的擦痕、阶步和石英脉

3）断层面两盘地层不连续，明显错开，且有明显的断层破碎带 断层产状：3400∠500

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断层性质：压扭性的冲断层

断层素描图：该断层上盘上升，下盘下降，为正断层。

断层素描图

说明：此处观测各断层的地层岩性无资料可查，是根据观测到的地层岩性推测得出的。

D P 三、地质剖面图

军庄附近铁路旁石炭系地层，风化严重，主要以砂岩、页岩、砂砾岩、砂页岩为主，属下二叠系（P1）,该区岩石层理大致倾向南偏东，球形风化严重，砾岩的最大粒径3-0.5mm，分显性一般，磨圆度不好，硅质胶结，还含有少量的辉绿岩，有气孔构造和杏仁构造。

地质剖面图

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砂页岩

砂岩

页岩

石英砂岩

砂砾岩

说明：其各层产状一次为2330∠440，2150∠720，2010∠280，2430∠470，1920∠560， 1720∠500，1940∠380，2070∠430，1930∠440，2110∠330

第四节 三家店水坝轴线工程地质条件

1、 地形地貌

该库区属高山峡谷区。两岸较陡峭，水势缓急情况因季节雨量而异，两岸

都是高山重叠连绵的山脉。交通便利，有铁路和公路贯穿水库。

2、 地层岩性

以南大岭组（Jβ）为主，此外还有窑坡组（J1y）、龙门组（J21）等岩性，

详见第二节地层岩性介绍。

3、 边坡条件

三家店水库依托有利的地形，利用两岸的高山作为坝肩，岩性均为玄武

岩，强度较高，干抗压强度可达2767公斤/厘米2，湿抗压强度也在100公斤/厘米2以上，局部岩性破碎段在548-787公斤/厘米2，岩石强度可以满足要求，右坝肩地形坡度较缓，没有大的断裂构造，坝肩稳定性较好。左坝肩地形陡峭，岩层节理发育，又有小断层分布，且表面岩石风化严重，边坡上植被生长茂盛。

边坡赤平投影示意图

N

N

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J1

W

cs

ns

J2 s

w

c

E

ns cs

S

说明：自然边坡和开挖边坡的倾角分别为300、700，软弱面的产状分别为2480∠370、

2930∠490

稳定性分析:由赤平投影图可知，两组软弱面的交点在赤平投影图中，边坡面投影图的另外一侧，这是软弱组合交线倾向坡里，很稳定。

节理统计图：

走向（0） 条数 0-10 11-20 21-30 走向（0） 条数 51-60 61-70 71-80 81-90 271-280 0 1 走向（0） 条数 281-290 291-300 301-310 311-320 321-330 0 3 3 1 2 走向（0） 条数 331-340 341-350 351-360 10 13 25 9 12 9 8 8 2 1 1 31-40 41-50

坝址节理玫瑰图：

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