兰州交通大学地质实习报告

水利工程地质实习报告
目录
一、绪言……………………………………………………………… 2）……（
、河口地区的自然二地概）2况………………………………………………（三、地层与岩
）性……………………………………………………………（3
四、地质构造……………………………………………………………… 5（）
五、地貌 (8)
1
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六、不良地质作用 (8)
七、结束语 (9)
一、绪言
实习时间：
2010年5月26日至6月6日
1.1 实习目的
1、通过实习，使学生获得了地质实习的感性认识，
巩固课堂所学的基本理论和基础知识，为后续课堂的学习打下了良好的基础。

2
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2、通过基础技能的训练，如地质现象的观察、描述、地质资料的收集、整理、简易地质仪器、工具的使用等，使学生了解野外地质工作的一般内容方法。

3、了解地质病害对工程的建设的影响，病害区地质工作的方法，典型病害的防治措施，使学生掌握在工程建设中如何应用地质知识。

1.2 实习的主要内容
1.
能熟练的鉴别矿物质。

(1)
掌握矿物质的鉴别方法，岩层的辨别及地质年代(2)
的识别。

观察确定各种地质构造现象，并掌握其描述、记(3)
岩性的鉴别、命名、描述及其在地质体中岩性变①
②
构造基本类型的确定，构造特征的观察与描述，③构造对公路、铁路及水电工程的影响。

野外工程地质工作方法、步骤及组织。

(4)
通过考察兰青、兰新铁路和公路的滑坡、泥石流、崩2.
塌、落石、岩堆、黄土陷穴等地质病害的治理，使学生了解地质病害整治的工程措施及如何应用地
质知识为工程建设 3
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服务。

1.3 实习的方式
野外地质实习方式是：在实习区布置观察线路，观察线在每个观教学内容安排在观察点上进行。

路上布置观察点，再由学生进先由教师简要介绍观察点的内容和要求，察上，测量岩行实地观察，必要时可借助简单的地质仪器和工具，层产状、做素描图，信手剖面图等。

在学生观察的基础上，由教师引导开展讨论，分析观察的结果，最后由教师归纳、在整个过程中，总结、讲解各种地质现象的形成原因
和过程。

时间和空间上等方面思考问注意诱导学生在宏观和微观上，题、活跃思维。

．4 实习地点1兰州河口地区。

兰州河口地区地质条件方面有五大特点
备主要内容序实习实习地点
号时间注
1 5 月专题讲座校内
26日
2 5月校内专题讲座
日284
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区内沉积岩、变质岩、第四纪松散沉积层均有初露。

1.
铁路、公路沿线及黄河岸边的地质剖面露头连续、明2.
显，便于填土分析。

有众多典型的褶皱、断裂，
不整合接触等地质构造现3.
象。

有众多典型的滑坡、泥石流、崩塌、黄土陷穴等不良4.
地质现象、且均有工程治理措施。

有典型的有黄河、庄浪河所形成的河谷地貌和黄土地5.
貌。

二、河口地区的自然地概况公河口地区属兰州市西固区所辖，位于兰州市西约47交通便利，兰青公路通过，里处，有兰新、兰青铁路和兰新、它位于甘肃的工农业生产八盘峡水电站位于实习基地中心，供应的大量的电能。

车镇凹河口区地质属于济阳坳陷的东北部，由沾化凹陷、陷、埕子口凸起、义和庄凸起、孤岛凸起构成。

地质构造发展及演变经历了褶皱运动、振荡运动、断陷、断拗和拗陷五个阶段。

地层构造由基底岩层和新生界地层两大层系构成 6
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（缺失元古界）。

地质分为底构造层、下构造层、中构造层、上构造层和顶构造层五个构造层。

境内
大多为第四系积散堆积物覆盖。

覆盖一般厚度200—300米，上部为浅棕黄、浅绿灰色粉砂质粘土，粘土夹粘土质粉砂层，近海夹海相层，富含腹足类化石及少量灰质，下部为浅灰黄、浅灰绿色粉砂质粘土或浅灰绿色粘土质粉砂层，浅灰黄色含砾细砂层、砂砾层瓦层，底部普遍存在砂砾层。

地质构造为贝类矿藏、原油、天然气生成储集提供了空间，因于地质构造过程、河口境内地下资源地质储量丰富。

形成了潜山、断块、岩性等多种油气矿藏。

河口区地貌类型属于典型的黄河三角洲地貌。

地表浅层的土壤母质，主要为黄河冲击沉积物，可分为缓岗和河滩高地、浅平洼地、微斜平地、海滩地四大类。

地形东西宽，南北窄，地势西南高，东北低，地面坡降平而缓，自然比降1/10000，海拔高度一般在3~4米之间，最高点为海拔7.6米。

河口区气候属于暖温带半湿润季风气候区。

北东两面临渤海，近海浅水域宽阔，热量吸收能力小，地势平坦，大陆性季风影响甚于海洋，故而形成冬寒夏热，四季分明的半湿润季风气候。

年平均气温为13.2℃，年平均地温为15.0℃，年平均日照时数2800.8小时，全年平均无霜期234天，冻土期44天。

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本区为一河流盆地，主要河流有黄河和庄浪河、本区最高山峰海拔约1800m，气候属大陆气候，降雨量集中在7、8、9、三个月，4、5月份为多风季节，最高温度为36℃，最低气温约为-21℃。

在区域大地构造上河口地区属于祁连山褶皱带的中祁连山早期加里东褶皱带的东段。

中祁连山早期加里东褶皱带的范围，西起阿克塞、肃北、向东南经党河、啥尔腾河上游
作为中祁连山东端的河口地区，在沉积了前震旦系的一套深变质岩地层(相当于“皋兰系”地层，时代属元古代早期)以后，首先褶皱隆起。

到震旦纪末期整个中祁连山都褶皱隆起了。

在寒武纪，奥陶纪、志留纪和泥盆纪时期，本褶皱带因普遍隆起而未接收沉积。

在石炭纪、二迭纪、三迭纪和侏罗纪时期，本褶皱带也只是在局部地区形成沉降接受了沉积。

故河口地区缺失∈、O、S、D、C、P、T、J
的地层，到了侏罗纪末期。

本褶皱之东段开始出现较大的沉降，形成一些较大的盆地，接受了较厚的下白垩统红色沉积，兰州——河口盆就是其中之一，故本区下白垩统地层出露普遍。

由于当时气候干燥，处于稳定的氧化环境，故地层被普遍染成了紫红色。

在早白垩世以后，河口地区因受后期造山运动的影响，又隆起成山，遭受剥蚀，只在其中一些低凹的地方才接收了第三系的红色沉积。

故在本区缺失上白垩统(k2)8
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地层，只在区部地区出露有第三系(R)地层。

在此
次隆起成山的过程中，同时也形成了本区的一些主要断层。

在第三世纪以后，因新构造运动剧烈频繁，在本地区形成了多级河谷阶地，并广泛沉积了第四纪松散沉积物，如黄土广泛覆盖于第三纪及其以前的地层之上。

三、地层与岩性
河口地区出露的地层有前震旦系变质岩，中生界白垩系砂，页岩，新生界第三系砂、泥岩和第四系松散沉积物。

现将河口地区出露的地层由老到新简述如下：(AnZ)前震旦系：1.
风化后呈灰绿色。

为一套深度变质的深灰色、暗绿色的，矿物成分以、云母、绿泥石和石英为主。

变晶结构，片状构在河口地区，造。

在裂隙内充填有粗细不等的次生方解石脉。

本套岩层见于黄河南岸的青石山一带。

：2. 下白垩统1)(K分布很广，但典型剖面见于河口南的盐沟，命名为“河口群”，共分下、中、上三部分。

下部为紫红色，灰绿色砂、砾岩，砾石成份主要是石英、长石和一些岩屑，磨圆度好，胶结物成份以钙质为主，胶结牢固。

砂、砾状结构，块状构造；层理清楚，节理发育。

主要分布在八盘村一带的黄河左岸边。

中部为褐红色砂、页岩，夹杂色页岩及泥灰岩。

砂岩为厚层，
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风化后呈土黄色，中、粗粒，磨圆度好，主要矿物成份为石英、长石及少量云母；胶结物为钙质、铁质；砂岩致密坚硬，不易风化。

页岩及泥灰岩为薄层，含粘土矿物，易风化，节理节育，有的充填有方解石细脉，层理清楚，层面上有泥裂、虫孔、交
错层及波痕。

主要分布在八盘村后的小沟至盐沟一带。

上部主要为紫红色泥页岩夹砂岩。

泥页岩主要由粘土矿物组成，砂岩主要为细砂岩和粉砂岩，矿物成分以石英、长石为主。

钙质胶结，节理发育，有的还充填有次生方解石细脉。

主要分布在小沟以东。

下白垩统与下伏之前震旦系在本区为断层接触，下白垩统的上、中、下三部份之间为整合接
3. 第三系(R)：河口地区第三系见于黄河铁桥以北的大沟以东，主要为暗红色砂砾岩、砂岩和泥岩，岩性大致同河口群。

主要特点是富含石膏，泥岩中富含粘土砂物和铁质结核。

4. 第四系(Q)：
下部为松散砾石、砂，未胶结成岩，颗粒大小混杂，分选性差，但磨圆度好，中部为褐黄色黄土，层理清楚，有粘聚性，含有钙质结核。

上部为土黄色黄土，由粉砂和粘土颗粒组成，垂直节理发育，具湿陷性，黄土落水洞、陷穴等遍布其中。

典型剖面见于八盘村头盐沟一带。

第四系与下伏第三系或下白垩统为角度不整合接触。

兰州10
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河口地区角闪石
矿
物质经搬运、沉沉积岩是地壳表面分布积和沉岩等地质作用而形成的岩石。

，但是露最广的一种岩石。

虽然他的低级只占了地壳的5%。

沉积岩主要由碎屑物质、粘出面积约占陆地表面积的75% 土矿物、化学沉积物、有机物及生物残河口松散砾石颗粒大
小沉积岩的结构按其组成物质、骸等一些物质组成。

及形状等方面的特点，一般分为碎屑结构、泥质结构、结晶机构和生物结构，它主要的构造是层理
构造。

此处的沉积岩有地质构造形成，经长期分
书竹叶状灰岩较破碎，裸露在地表的成深灰色，化作用，岩石经强烈的这些碎屑物质经胶结后形成灰岩。

碎屑结构，构造运动，由水平变为倾斜，产生背斜现象，并出现现了沿断层面相对下降、下盘
相对上升的正断层。

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闸线地带初露有：
（1）第四系全新统冲积层，：分布于河床、漫滩
和一级阶地。

（2）第四系下更新统昔格达组：质和泥质粉砾岩组成。

粉砂质泥岩：灰褐色，为粉薄中厚层状或板状，水浸泡一软化而强度显著下降；泥质粉砂岩：灰黄-灰绿色，中厚层状，结构中密或较疏松，近似粉砂，失水易开裂，
（3）岩浆岩：在闸线右岸分布，呈厚大之山体，由三叠系的花岗岩组成。

区域内，前震旦系变质沉积岩、变质火山岩广泛露出，总厚度达15000m以上，其上为震旦系高度不整合覆盖，为河流相碎屑岩、碳酸盐和火山碎屑岩。

下古生界之沉积了寒武纪，以碎屑岩为主，上古生界缺失泥盆、石炭系及奥陶系，下二叠统以厚层块状灰岩为主，以碎屑岩为主，上二叠统以为巨厚的玄武岩，上三叠统及上白垩统不整合与下伏各时代的底层之上，新生界沿河谷及山麓分布。

该处广泛存在变质火山岩和沉积岩，变质火山岩大多裸露在外，经过长期的分化作用，大多的很难辨别，而且是实习地的两处的岩性差别都很大。

对我们的实习有一个很好的帮助，经过对两处岩石的辨别，更能深层的了解其构造和特征。

随后我们还对当地的一些特别的矿物质做了标本，以便我们能进一步的熟悉其特性。

而且此地的火山岩中还含有大
量的12
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Fe元素及其氧化物。

四、地质构造
地质构造是地表形态特征的发生、发展而和变化，都是地壳各部分质点运动的综合表现。

这种由地球内部动力作用引起的地壳结构的改变与变位
运动；地壳运动是主导因素，其基本类型有两种：垂直运动和水平运动。

地壳运动及其所形成的各种构造形记对岩体稳定性、渗透性有很大的影响，在水利水电工程中或其他大型工程建设中都必须
进行详细的勘察研究，其目的是解决在规划和设计中选择较稳定安全的地段制定合理有效的防治措施；
现将其中主要的构节理和褶皱构造十分发育，地区
的断层、
造及其特征概述如下：河口地区：：位于黄河左
岸，从岸边一直延伸到八盘村1. 小沟断层的高阶地陡崖中，是一正断层，上、下盘均为白垩统紫红
色
，位于黄河左岸八盘村头的盐沟内，是一正2. 盐沟断层断层。

在盐沟的上游，并有一向北分叉的逆断层，受此两条”形。

延伸范围并不断层交汇的影响，盐沟在此发育成“Y是很广，由于垂直张力的作用，有剪节理产生，段距有几厘
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3. 青石山断层：距黄河右岸的青石关隧道出口处约50m，是一逆断层，上盘岩性为前震旦系变质岩，
下盘为下白垩统
4. 车水沟断层：位于黄河右岸青石山附近的车水沟内，是一正断层，上盘为下白垩统紫红色砂页岩和第四系松散沉积物，下盘为前震旦系变质岩。

断层面发生了明显的错动，断层线的沿伸较短，大致呈水平方向。

此外，由于此处地质较为疏松，降雨量丰富是较易发生泥石流和滑坡等现象。

5. 八盘村背斜：位于黄河左岸的八盘村脚下的河岸陡崖一带，由下白垩统下部的砂砾岩组成。

节理、断层和褶皱并不是很明显。

褶皱的作背斜处，岩性脆弱，易被腐蚀，形成了河谷。

6. 节理：典型的位于黄河左岸小沟向斜至八盘村背斜一带，发育有二组“X”型的剪节理，切割岩体深，延续远；还有众多杂乱无章的风化节理，将完整岩体分割成支离破碎的小块。

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节理按
成因分为三类：（：构造节理：构）：原生节理，成
岩过程中所形成的。

（2）1：次生节理：分化爆破
等原因形成）（3造运动中所形成的。

的。

其中，次生节理因产状无序，杂乱无章，通常称为裂隙小峡电站坝址处的节理是由拉应力所形成的而不称为
节理。

产状不稳定，弯曲粗糙，破裂面的张节理，节理面起伏不平、延伸较短，在砾岩中通常绕砾岩而过，不切穿砾岩。

多为张开裂缝，横断面可呈扁平状、透镜状，其中通常填充呈麦壮形节理发育而的方解石、石英；X张节理通常延先期形成的成，故多呈锯齿状延伸，通常称为追踪张烈，也有一条张节张节理尾端有理是由数条小张裂隙大致平行
错开排列而成，）张节理有时呈雁列状。

受力偶或
剪树枝状的分叉现象；（415
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切力作用所形成的张节理呈雁行排列；（5）沿张节理内摩擦角值较剪切节理高，但若有粘土等物质填充，则抗剪切强度受填充物质的控制，张节理透水性强，常是地下水或坝基、库岸的良好渗透同道，当岩体垂直张节理受压时，可产生较大的压缩变形；节理是普遍存在岩体的裂缝，在生产实践中，为了反映节理的分布规律，分析岩体对稳定性的影响，
人们为了把节理形象的表示出来，从而绘制了节理玫瑰图。

节
理发育的影响因素在同一岩石是非均质体，不同岩层的力学性质差别甚大。

各层的节理发育程构造部位上受相同应力作用的一套岩层，沉积岩的力学性质主要受这就是岩性影响的结果，度不同，岩层的厚度及岩以下几个因素的影响：岩石的成分和结构，系组合等。

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1. 岩石的成分
成分不同的岩石，其力学性质有很大的差别。

例如在实验室测定粘土岩、砂岩和石灰岩的抗张强度，发现粘土岩比石灰岩要大好几倍，而石灰岩比砂岩要大一倍左右。

这种特征同样被生产上大量的资料所证实
川南地区三叠系石灰岩的泥质含量与节理发育程度的统计结果表明，当石灰岩中的含泥质程度相对增加时，岩石的塑性变形便普遍加强，而节理则普遍减少了。

又如根据节理调查，四川的长垣坝构造在三叠系白云岩中的节理密度为30条／m，在二叠
系砂质页岩中的节理密度为15条／m。

岩石成分影响节理形成的原因：组成岩石的矿物具有各自不同的应力释放特征。

某些脆性强的矿物，受力后主要以脆性变形方式来释放应力，方解石和白云石就属于这一类；某些塑性强的矿物，受力后主要以塑性变形方式来释放应力，粘土和石膏就属于此类。

根据这个原理，并结合野外节理调查统计结果，常见的几种沉积岩的节理发育程度为白云岩、石灰岩、粉砂岩、粘土岩、岩盐、无水石膏，按此顺序，节理的发育程度依次减少。

2. 岩石的结构
因为结构不同，同一成分的岩石其节理的发育程度亦不相同。

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结晶岩中节理发育的程度与岩石的结晶程度有关，一般结晶较均匀的岩石，力学性质亦较均一，受力后不易破裂；结晶不均匀的受力则较易破裂。

结晶粗的碳酸盐岩的脆性要比结晶细的大，这是因为碳酸盐岩的矿物属离子型晶体，具有沿晶面滑动的能力；而且晶体内的解理面结合力弱，受力时也
易于滑动，晶粒粗，解理清晰，故脆性大。

碎屑岩中节理发育的程度与碎屑粒度、胶结物及胶结程度亦有一定的关系。

如北京西山郝家坊向斜轴部的二叠系地层，在粉砂岩中节理的密度为128条／m，
在同一构造部位，石英砂岩的节理密度为3条／m。

3. 岩层厚度
如果其它条件相同，厚度较大的岩层，节理发
育较少；厚度较小的岩层，节理发育较多。

因为岩石受力作用是以层为受力单位的，厚度大的岩层，其横断面亦大，使厚层岩石发生破裂，必须较大的应力差，故须在较大的空间内聚集力量，这是厚岩层节理间距大的主要原因。

反之，较薄的岩层发生破裂时所需的应力差较小，其中的节理密度则较大。

再者，地下的岩层受围压影响，层与层之间普遍存在摩擦力，因此是一个统一的应变系统。

当岩层受力达到强度极限，将出现破裂。

但是任何一个局部的破裂，都不足以使应力全部得到释放时，其它部位仍处于受力状态。

随着应力逐渐积累，岩层之中还会继续产生破裂。

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水利工程地质实习报告在岩性和厚度比较稳定这就是节理为
什么成群出现的原因；从而造成节理的等距性。

的情况下，其间距也是比较固定的，褶皱的基本形态分为背斜和向斜两种。

背斜褶皱：、 7
核心部分岩层时代较两侧岩层相背倾斜，是岩层向上弯曲，老，两侧依次变信并对称分布。

向斜是岩层向下弯曲，两侧节理玫瑰岩层相向倾斜，核心部分岩层时代图）直（1较新，两侧较老，也是对称分布。

褶皱的形态分类：）（2立褶皱。

轴面直立，两翼岩层倾向相反，倾角大致相等。

）3倾角不相等。

轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，（倾斜褶皱。

倒转褶皱。

轴面倾斜，两翼岩层倾向相同，倾角相等或不相褶皱构造是等，一翼岩层层位正常，另一翼层层位倒转。

岩层因在构造运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯是岩石塑性变形的表现。

曲。

岩层的连续完整性末遭到破坏，＠褶皱的形态分类：
?翼部：位于核部两侧向不同方向倾斜的部分。

?轴面：从褶曲顶平分两翼的假想面。

?核部：褶曲中心部位的岩层。

?轴线：轴面与水平面的交线。

轴的长度，表示褶曲伸的规模。

?枢纽：轴面与褶曲同一岩层层面的交线。

在野外认识褶皱构造
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褶皱构造是地质构造的重要组成部分，几乎在所有的沉积岩及部分变质岩构成的山地都会存在不同
规模的褶皱构造。

小型的褶皱构造可以在一个地质剖面上窥其一个侧面的全貌；而大型构造往往长宽超过数千米到数万米。

一是采取穿越法，即垂直岩层走向进行观察，以便穿越所有岩层并了解岩层的顺序、产状、出露宽度及新老岩层的分布特征。

二是在穿越法的基础上，采取追索法，即沿着某一标志层（即厚度比较稳定、岩性比较固定鲜明、在地貌上的反映比较突出的岩层）的延伸方向进行观察。

研究褶皱构造的意义
褶皱构造是地壳中广泛发育的构造形式之一。

它对于矿产的形成、形态、分布等有一定的控制作用；同时，也是形成地貌的重要基础。

1．许多赋存于褶皱的沉积岩层中的矿产，必须搞
清楚构造形态、规模，才能探明矿床的分布、大小、产状等情况。

2.在背斜顶部常发育一组张裂隙，提供矿液的侵入通道，在此部位容易形成脉状矿体（矿脉）。

岩层褶皱时，由于层间滑动，在上下层转折端部位
容易形成空隙（称为虚脱），常为矿质填充提供条件，形成鞍状矿体。

4．具有封闭条件的穹窿、短背斜等是重要的储油、储气构造。

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5．构造盆地常形成良好的储水构造。

五、地貌
在地貌单元上，河口地区属于西北黄土高原区，黄河北有莲花山，拉底山，南有青石山、南大山，中间为一河谷盆地，由于新构造运动和流水作用的结果，在河流两岸形成河
1. 河谷地貌：本区的主要河流为黄河及庄浪河，在黄河两岸不对称的分布六级阶地，其中Ⅱ、Ⅳ级阶地发育，Ⅰ、Ⅲ级阶地不甚发育，而Ⅴ、Ⅵ级阶地仅有个别残丘状平台存在。

除Ⅰ级阶地为堆积阶地外，其余各级阶地均为基座阶地。

在庄浪河两岸，也分布有不对称的三级阶地，除Ⅰ级为堆积
2. 黄土地貌：本区除个别地方，如青石山一带，
其余地方均被黄土覆盖，厚度从几米到几十米不等，形成了大的黄土源，黄土茆、黄土梁等。

在黄土覆盖层内，因黄土的垂直节理发育和具湿陷性，又形成很多落水洞，陷穴、天生桥、黄土柱、漏斗、冲沟等黄土地貌。

3. 冲沟地貌：在黄河与庄浪河两岸的山麓，垂直
河流分布着许多冲沟，黄河南岸更为普遍，如青石关隧道与八盘峡水库之间的这一段，就有十几条冲沟，并且有的在冲沟口堆积有第四系洪积物。

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不良
地质作用六、外力产生的对工程可能造由地球内力或 :不良地质作用成危害的地质作用。

主要为滑坡。

河口地区为山区盆地，不良地质作用众多，在黄河右岸的兰青铁路从青石关隧道到八盘峡水
库不到两其一就有三个非常明显且规律较大的滑
坡群。

公里的地段，其三为八盘其二为八盘峡吊桥处滑坡群，是青石关滑坡群，每一滑坡群都由若干个大小不等的滑峡水库东山坡滑坡群。

现处于相对稳定阶段，坡组成。

其中前两个滑坡群为老滑坡，现仍处而后者为新滑坡，有些地方铁路就在滑坡舌上通过，所有滑坡均有于蠕滑阶段，其上的各种滑坡要素都很明显。

防治措施，可作为滑坡工程整治的例子。

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河口地区的不良地质作用除滑坡外，尚有崩塌、落石、岩堆和泥石流。

前三者在兰青铁路和兰青公路沿线，几乎随处可见，典型的为青石关隧道进口，盐沟等地。

泥石流多发育在大的冲沟里，如黄河左岸的大洪沟、大沟，黄河右岸的青石关隧道出口往。