三峡大学 《工程地质实习报告》-秭归

摘要

2010年1月9日至12日，在涂老师、白老师和罗老师三位老师的带领下，我们三个班的同学赴秭归进行了为期三天的地质实习。实习过程中主要对龙马溪沿岸公路、链子崖危岩体和千将坪滑坡进行了认知，使课堂上学的知识和实际情况之间建立联系，加以巩固。

2010年1月9日星期六多云

一、线路概况

今天主要的任务是沿龙马溪岸边公路认知路边露头岩石中存在的地质现象，整个行程大约两个半小时。在前半段我们看到了野外自然存在的岩石和

一些小规模的地质现象，并在老师的讲解中了解了一些常见的

地质灾害的防治；在后半段程中，老师给我们演示了罗盘仪的

使用方法，另外还将到一些其他的相关知识。

二、地质现象

1、志留纪岩石

最先接触到的是志留纪（S）的页岩和砂岩，均属于沉积岩。

我将两种岩石做了实物对比，发现：

硬度为页岩小于砂岩；

在颜色上两者没有太大差别，均呈灰、棕黄等颜色（图1

和），不过有的大块砂岩表面会有锈状层覆盖，而另外两者则

是少见的；

两者的解理都很明显，天然的石块和岩壁均有明显的棱角，

容易辨认；

在岩层厚度上，由于砂岩岩质较硬，因而要比页岩厚很多

（图2）；

节理方面，砂岩很少有充分发育，而“页岩”则不同，均有大量的节理成熟发育，并与解理面和岩层面混淆，较不易区分；

从风化程度上是很容易将两者鉴别出来的，页岩有一定厚度的风化层，轻轻一触即可剥落，砂岩的风化程度要低很多，这点区别和岩石的组成成分和胶结方式无疑是有很大关系的：在成分方面，表现出了粘土和石英（主要影响成分）的含量对比上的差别；在胶结方式上，联系岩石现象和课本的讲解，可以反应出以下结论，砂岩更大程度上为胶结效果较好的“基底胶结”，而另外两者则更大程度上属于“孔隙胶结”或“接触胶结”。

2、奥陶纪岩石

今天实习路线的后半程属于奥陶纪（O），与前半程的志留纪（S）呈整合接触，岩石亦属于沉积岩，成分主要以石灰岩为主，这让我最先想到的就是化石。

从页岩、砂岩的领域走进石灰岩的世界，可以明显地

感受到其间的不同，山岭更高，岩石的颜色也由灰、棕色

变成以银灰和白色为主（图3），从视觉上就可以感觉到

这里的岩石硬度更大。当然课堂上明确说了“石灰岩矿物

成分以方解石为主，有时还可含有白云石、燧石等硅质矿

物和粘土矿物等……多成致密状。”拿这里的石头与刚刚

看过的页岩砂岩相比较，区别是非常明显的：

石灰岩岩石多以巨大的岩块存在，而页岩和砂岩则多以薄（相对而言）片状板状存在；

石灰岩硬度比页岩和砂岩都大很多，因此在边坡治理中，砌墙多选用石灰岩岩石；

石灰岩的断面上又鲕状、竹叶状、团块状等由于风浪振动引起的特殊结构，这是页岩砂岩没有的；

石灰岩由于在海洋环境下形成，环境比页岩砂岩的形成环境要复杂得多，因此出现结核构造的机会也更多（图3左上方）；

还有一个明显的区别是，石灰岩中可以找到一些保存完好的古生物化石，如图3中下方就是奥陶纪头足类鞘角石。

3、地质构造

从这个方面看，我们这条路线确实有很高的价值。因为我们不但看到了出露完好的岩石，而且还看到了不少规模虽小但很完整清晰的地质构造。

图4是一个小规模的背斜，高约3m，宽约5m。轴面有45°左右的倾角，是一个较典

型的倾斜褶皱；从断面上的出露岩层的相互关系可看出，褶

皱枢纽呈小角度倾斜，属倾伏褶皱；岩层呈圆弧状弯曲，这

与“高3宽5”的尺寸特征是相符的，因此属于圆弧褶皱，

但转折端处圆弧半径较小，呈

较好的流线型；另外从岩石特

征和岩层特点来看，其组成成

分为泥灰岩和页岩，这与图5不同。图5中是一个扇形平卧

圆弧状褶皱，转折端高越1.5m，圆弧半径约0.3m，相对尺寸

较大，主要组成成分为砂岩。

图6是一个断层，规模很小，但也比较清晰。在老师的讲解下，我又巩固了一下断层的相关知识。从图中可以看出，断层面呈约30°倾角，根据岩层的位置关系可以大致判定为正断层；另外老师还讲到了另一种判断方法，即根据断层面处上下盘岩层断口的几何形状来判断，若断口处有逆向岩层翘起的弯曲，则说明是逆断层，若端口处岩层顺着岩层弯曲或无弯曲，则为正断层。这是我之前没有接触过的，简单易懂，易于掌握，而且更为实

用，可见经验的价值。

至于构造节理，在关于页岩和砂岩的记述中已多次说

到，应无需再做记述了。

以上涉及到的构造均位于志留系（S）岩层，在奥陶

系（O）岩层中没有发现较明显的地质构造现象，我想这

与岩石成分有关。石灰岩岩质较硬，形成小规模的褶皱、

断层等地质构造相对难很多。

三、地质灾害及防治

1、边坡治理

山区公路在修建过程中难免要出现削山的现象。一位

前人说过，任何人类活动都会对大自然产生影响甚至冲击。

削山的直接后果就是使山坡变陡，原有结构被破坏，于是

形成边坡问题。再者若岩石岩性较松软，遇水强度变化大，则多数会存在边坡坍落隐患甚至造成事故。

今天路线的前半段为页岩砂岩区，因此几乎所有削山的部分都采取了防治措施。我们看到的有“锚喷”和“排水”，不用“锚喷”的地方又有挡土砌墙，锚喷和砌墙均有伸缩缝和沉降缝合二为一的工程缝；另外在其他的地方还见过挂网防治。根据土力学的知识，水对边坡的影响是很大的，因此在排水方面分别建设了排水沟（针对表层水）和排水孔（针对孔隙水）。老师也简单介绍了喷混凝土的施工工艺，但是还是不太清晰，需要再学习。

2、复活的深沟滑坡

2003年6月，三峡水库135m蓄水时，此处一个深沟

滑坡复活，发生了移动，在现场我们可以看到公路在滑坡

产生的应力下出现了很多裂缝。该滑坡长约200m，宽

500m，均厚为20m，总体积约为200万m3。在2006年

156m蓄水前进行了治理，采取的措施主要是打抗滑桩，

抗滑桩一般直径5m，间距2m，深20至30m，到达固定

岩层，此外还用了排水措施。

四、相关知识

1、黄陵背斜

黄陵背斜的核部在三峡库区附近，西翼延伸至湘西河，东翼至宜昌市区，长宽均约80公里，今天的实习地点位于西翼，这也决定了此处岩层的倾向；

2、页岩与生产

在当地就有页岩砖厂和页岩粗骨料加工厂。页岩质轻，煅

烧后强度满足生产需要。故一方面可取代粘土开采保护耕地，

另一方面可使楼板等建筑材料质量变轻；

3、地质工作者的素质

做地质工作不但要有好的心态，更要有“四勤”的精神，

即腿勤、眼勤、手勤、脑勤；