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1、精选优质文档-倾情为你奉上地质地貌综合野外实践教学课程教学大纲华东师范大学2013年8月课程代码：课程负责人：郑祥民 教授主讲教师：郑祥民教授、顾志文副教授、范安康副教授、吕红华副教授等课程名称：地质地貌综合野外实践教学课程类别：专业必修课程学分数：2课程学时数：36授课对象：地理科学学院一、二年级本科生本课程的前导课程：地质学基础、地貌学、水文与水资源 等一、 教学目的（1）强调地球系统科学的理念，重视多领域知识的交叉与融合，以探索人地相互关系为切入点，借助野外实践教学这一重要途径，便于直观认知自然地理学科的理念与内涵。（2）大自然是最好的课堂。实习选取了具有典型性、综合性、代表性的不同自然
2、特征区域，让学生来实地识别和观察自然地理各要素，运用自然地理学的基本理论、基本知识，分析各自然地理区域的基本特征、形成与分布规律，以及各自然要素的相互关系，做到理论和实践的统一，收到了良好的教学效果。（3）通过室内和野外调查、观测、采样、分析，总结、撰写报告等实践性的教学环节设计，着重对学生获取资料和资源环境实验分析的基本技能等动手能力的培养，以其达到巩固课堂教学效果，并为将来独立开展有关专业工作打好基础。（4）安排一些资源、环境和生态环境有特点的地区，让学生收集资料，分析评价人类活动对环境造成的有利或不利的影响，探讨协调人地关系的途径，树立可持续发展的观念。二、教学要求本课程教学过程以学生为
3、主体，实施学生自我管理、主动参与为主的管理方式。教师采用启发式、讨论式、研究式的教学方法，充分调动学生的积极性、主动性和趣味性。通过让学生观察研究、分析地质地理现象，采集样本，收集相关素材，思考讨论问题，培养他们自主学习，探究性学习和合作学习的能力，以提高动手能力，获取信息能力，观察思考和分析问题的能力，激发创新精神。野外教学过程中，每天个人小结，小组讨论、总结实习内容，老师进行教学检查。三、课程内容与学时分配本课程共36学时，具体分配如下：课程内容学时第一部分 室内实践教学12第一单元 矿物标本的基本鉴别特征3第二单元 火成岩的基本鉴别特征4第三单元 沉积岩的基本鉴别特征及变质作用的认识5第
4、二部分 野外实践教学24第一单元 区域地质野外实习的基本方法（南京孔山北坡）4第二单元 火成岩的野外鉴别特征（苏州天平山、南京六合桂子山和浙江建德大慈岩）2第三单元 区域地层鉴别与地史过程（南京汤山地区、苏州砚瓦山和棒槌山）6第四单元 构造地质野外实践教学（南京阳山碑材、孔山西端小背斜、汤山石门埝水库）3第五单元 流水地貌野外实践教学（浙江新安江、分水江、新沙岛、九溪十八涧）3第六单元 喀斯特地貌野外实践教学（浙江建德灵栖洞）3第七单元 水文与水资源野外实践教学（浙江分水江水文站和新安江水电站）3第一部分 室内实践教学第一单元 矿物标本的基本鉴别特征地壳的物质组成可分为3个层次：元素、矿物、岩
5、石，而矿物是组成岩石的基本单位。我们认识岩石，首先要熟悉矿物的基本特征，尤其是要利用矿物的主要鉴别特征在野外对其进行识别。鉴别矿物，主要借助矿物的物理性质，这包括颜色、条痕、光泽、透明度、硬度、解理、断口、弹性与挠性、磁性、电性、发光性等。其中，颜色（自色）、条痕、解理与断口、硬度等是鉴别矿物的主要物理性质，但对于某些矿物，如萤石，发光性是其重要鉴别特征，而磁性则是磁铁矿等矿物的重要鉴别依据。因此，对于特定矿物，有其特有的鉴别方法。对于本课程，野外实习主要涉及到的矿物将包括石英、正长石、斜长石、黑云母、橄榄石、方解石等等。在此主要介绍这些矿物的基本鉴别特征。石英：最常见的石英晶体多为六方柱及菱
6、面体的聚形，晶面上有横纹。但在岩石中，如苏州天平山的花岗岩，石英常为无晶形的粒状，具典型的玻璃光泽，透明或者半透明，无解理，贝壳状断口，硬度7。正长石：晶体为板状或短柱状，但在岩石中，如苏州天平山的花岗岩，常为晶形不完整的颗粒状。颜色特殊，为肉红色、浅黄色或者黄白色，具玻璃光泽，半透明，硬度6。斜长石：细柱状或板状晶体，在岩石中，如苏州天平山的花岗岩，多为板状、细柱状颗粒。多为白色或灰白色，玻璃光泽，半透明，硬度6-6.5。黑云母：具特殊的片状特征，单向最完全解理，黑褐色至黑色，橄榄石：晶体扁柱状，具特殊的橄榄绿色，玻璃光泽，透明或半透明，硬度6.5-7。在南京桂子山玄武岩中见有橄榄石的包裹体
7、，橄榄石结晶程度好。方解石：多为乳白色的块状、粒状、鲕状、晶簇等集合体，玻璃光泽，印度2.7。具典型的三组完全解理。在南京汤山地区实习过程中，我们将观察到地层中发育有方解石脉。如在阳山碑材考察点，灰黑色栖霞组灰岩中发育许多方解石脉以及燧石结核。第二单元 火成岩的基本鉴别特征通常认为，火成岩由两类岩石组成，一是岩浆作用形成的岩浆岩，二是非岩浆作用形成的，如花岗岩化作用形成的花岗岩。火成岩以前者为主。对于火山碎屑岩的类型归属，目前还存在一些争议，如有人将火山碎屑岩归类为火成岩亚类，也有人认为其属于沉积碎屑岩亚类。本课程暂且在火成岩部分介绍浙江建德大慈岩火山碎屑岩的基本特征及其形成的独特地貌。地下岩
8、浆经过岩浆作用而形成岩浆岩，包括侵入岩和喷出岩（火山岩）两类。由于经过的岩浆作用存在差异（如温度、压力等条件的变化过程不同），这两类火成岩的结构、构造等方面的特征因此不同，具体表现在组成矿物的结晶程度、晶体颗粒大小、组合形式等诸多方面，可在实习过程中理解这些不同。本课程实习观察到的火成岩主要包括苏州天平山白垩纪花岗岩和南京六合桂子山下更新统玄武岩。花岗岩属酸性深成侵入岩（除了花岗岩化花岗岩），其组成矿物主要包括正长石（钾长石）、富钠斜长石、石英等，也含少量黑云母或角闪石。通常而言，钾长石多于斜长石，石英含量可达20%以上。因此，我们见到的花岗岩多呈肉红色，并具黑色斑点。由于属深成侵入岩，花岗岩
9、的组成矿物结晶程度好，颗粒较大，甚至有些具似斑状结构。值得一提的是，苏州砚瓦山的页岩由于受到附近天平山花岗岩侵入作用的影响，其部分已变质成为更加坚硬的板岩。另外，由于上覆地层已被侵蚀搬运，从而使得天平山花岗岩得以出露地表。玄武岩是典型的基性喷出岩，分布广。玄武岩多呈黑色、黑灰色等，风化面呈黄褐色或者灰绿色。由于属于喷出岩类，岩浆冷却速度相对较快，这导致其主要组成矿物（辉石、基性斜长石）结晶程度较低，多为细粒或者隐晶质结构，甚至玻璃质结构，常具气孔构造，气孔被填充后成为次生的杏仁构造。另外，由于不同矿物的结晶条件（如温度等）不同，玄武岩中的副矿，如橄榄石，一般先结晶形成橄榄石包裹体。这种现象在南
10、京六合桂子山的玄武岩实习中将得以观察。第三单元 沉积岩的基本鉴别特征及变质作用的认识 碎屑物质在外动力地质作用的改造影响下、并经成岩作用而形成的岩石就是沉积岩。沉积岩的原始特征可用原始叠置律、原始连续律、原始水平律来描述。沉积岩的物质主要来源于先成岩石，无论火成岩、变质岩还是先成的沉积岩，因此，沉积岩的性质在一定程度上讲受母岩的控制。沉积岩的形成过程非常复杂，主要包括风化、剥蚀、搬运、沉积与成岩等过程。同一时代不同地区或同一地区不同时代，由于沉积环境不同（海陆分布、气候条件、生物状况甚至人类活动的改造程度等），因此形成的沉积岩也千差万别。总体而言，沉积环境主要划分为海相、陆相和过渡相三类。海相
11、沉积最突出的特征是含有海相生物化石，陆相沉积则含有陆相生物化石，过渡相沉积则可能两者兼而有之。这三类沉积环境可进一步划分，海相沉积包括滨海相、浅海相、半深海相和深海相等；陆相包括河流、湖泊、沼泽、洪积、坡积、冰川、风积等；过渡相包括泻湖相、三角洲相等。不同环境形成的沉积类型不同，沉积特征也存在差异。如海相沉积常为泥岩、页岩、灰岩等，河流相沉积多为砾岩、砂岩、粉砂岩等。这些不同类型的沉积岩在沉积结构（化学结构还是碎屑结构，若是后者，则颗粒大小、分选性、磨圆度等如何）、沉积构造（如是否具层理等）上均存在差异。另外，岩层在形成过程中或者形成后可能会受到侵蚀作用的改造，从而造成地层缺失或不连续。尽管存
12、在这些影响，但沉积岩中赋含丰富的古环境信息，对沉积岩的研究，有助于重建某一地区地质演化历史。对于此项工作，首先需要进行某一地区地层的划分与对比，然后予以古环境重建。地层划分与对比的一些重要依据包括岩性旋回、古生物化石、地层接触关系等。本课程实习主要在南京汤山地区对志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、白垩系、第三系等沉积地层进行观察、描述，内容主要包括沉积地层的岩性、颜色、沉积结构、沉积构造、构造变形现象（如断层擦痕、断层阶步、构造节理等）。在此基础上，结合前人关于不同时代地层中含有的古生物化石，如汤山四维村高家边组泥页岩中的笔石化石，恢复实习区地质环境演化历史。并实地考察苏州砚瓦山泥页岩受
13、到变质作用而成为板岩的地质现象。第二部分 野外实践教学第一单元 区域地质野外实习的基本方法开展野外工作，需首先明确地质野外实习的目的、任务，然后准备相关图件资料，为野外实习做好前期准备工作。关于野外工作方法，结合本课程实习的内容和要求，主要介绍以下几个方面。2.1 地质观察点野外地质观察的对象是露头。野外对露头进行地质观察的点，称为地质观察点，根据性质不同，又可分为岩性点、地层界线点、地貌点、水文点、构造点等。不同性质的点，观察时内容自然不尽相同，记录的内容也不可能一样，但归纳起来，大致有以下几项是必须记录的：1、点号；2、位置；3、点的性质；4、露头出露情况；5、岩层（或构造面）产状；其他地
14、质描述。（一）岩性点描述内容所谓“岩性描述”就是在野外观察时，将岩石最主要的特征用简练的语言记录下来，它的描述顺序一般是：颜色、原生构造、结构构成、矿物成分（或物质组成），以上各项就构成岩石的名称。然后还可以记录岩石风化后的特征，岩层产状，沿走向、倾向的变化等等。例如沉积岩的描述：浅灰色厚层粗粒含云母石英砂岩，风化后为黄褐色。呈蜂窝状。如果是火成岩或火山岩，描述的内容及顺序一般是：颜色+结构+构造+矿物成分，这样构成岩石的名称。例如，灰黑、深灰色致密状气孔玄武岩。然后进一步描述其他内容，如与围岩接触关系，有无析离体、捕虏体，蚀变和矿化现象等，侵入或喷出时代，风化特征等。（二）构造描述内容（1）
15、 褶曲的描述内容：i）地理位置；ii）背斜或向斜；iii）核部及两翼岩层性质和产状变化；iv）轴面产状等。（2） 断层的描述内容：i）地理位置；ii）出露的构造部位；iii）断层面的产状变化；iv）断层的性质（正、逆断层等），如有可能应对断距作出估计；V）断层两盘岩层的岩性和产状；vi）断层证据（挤压破碎、断层泥、角砾岩、擦痕、磨光面、断层带中的充填物，以及地貌上表现的沟壑、断崖等）等。（三）野外记录簿具体的记录格式野外记录是地质观察最宝贵的原始资料，应认真记好。野外记录簿一般右页作文字记录，左页印有毫米方格，主要用来绘制信手地质剖面图、露头素描图、标本素描以及其他地质草图或示意图。野外记录一
16、般要求用铅笔记录，晚上回到住地应进行补充和整理。2.2 绘制信手地质剖面图野外地质观察往往不是一个点上的观察，而是由若干个点构成一条地质观察路线。为了表示在这条线上出现的地层层序、岩性变化、地质构造以及所出现的岩脉、矿脉的位置等，往往需要将沿途观察到的上述现象画在剖面图上，这样的剖面图就称为信手地质剖面图。作法如下：（1）首先确定前进方向（用地质罗盘确定方位角），如有比较明显的地物（如公路、陡坎、小屋）应予利用，并标注在图上，然后沿此方向前进，观察岩性、构造等各种地质现象。（2）到了第二观察点，要目估点l至点2的水平距离和地形起伏情况，并按一定比例画在图上（即勾绘地形起伏线，比例自定，但应考虑
17、不致使剖面图过长或过短），然后将1至2点间的地层岩性与产状、岩性界线（或地层界线）、地质构造等分别绘在该段剖面的相应位置上。（3）再继续由点2点向前进行观察，操作方法同前，如此反复，直至路线终了为止。 （4）在画信手地质剖面图时，如果观察路线在某点需改变方位，则应在图上相应的位置作出标记。2.3 绘制路线地质草图以平面图的形式，将观察路线上沿途所见的地质现象（包括地层、岩性、构造线、侵入体等）按一定的比例尺缩绘在导线上，就成为路线地质草图（图2）。它可以直接绘在地形图上；如使用的地形图比例尺太小，也可以另在方格纸上按合适的比例尺勾绘。方法如下：（1）先大致确定观察路线，在图上找到（或确定）路线
18、的起点位置，用罗盘测定前进方向，将此方向角标定在地形图（或平面图）上，这就是1至2点的导线方向。（2）目估1至2点的水平距离，或根据地形地貌特点确定2点的位置。（3）沿导线方向观察地质现象，将该路线上见到的地质界线点（岩层分层界线、构造面、沉积岩与火成岩接触面等）的位置及平面延伸方向标注在路线平面图的相应位置上。（4）加注必要的地层代号或岩体代号，产状符号等。（5）按上法依次前进，将观测内容不断标绘在平面图上，直至路线终点。 第二单元 火成岩的野外鉴别特征（苏州天平山、南京六合桂子山和浙江建德大慈岩）一、实习要点1、观察花岗岩的组成矿物如正长石、斜长石、石英、黑云母、角闪石等，以及矿物颗粒大小
19、、颜色等。2、观察玄武岩的颜色、构造等，以及橄榄石包裹体与柱状节理等地质现象。3、注意花岗岩结晶程度与南京六合桂子山玄武岩之间的差异。4、观察花岗岩在球状风化作用下形成的特有地形地貌特征。5、天平山花岗岩属于酸性深成侵入岩，而为何现在出露在地表？6、理解包裹体的概念。用鲍温反应序列解释桂子山玄武岩中橄榄石包裹体的成因。7、理解火山碎屑岩的概念，理解其与沉积碎屑岩的差异。二、实习内容宁镇山脉虽以沉积岩层发育齐全著称，但各类火成岩也时有出露。其中侵入岩有蒋王庙的闪长辉长岩、句容铜山的花岗闪长岩（或石英闪长岩）、麒麟门的石英二长斑岩，以及苏州天平山的花岗岩。火山岩及火山碎屑岩则以上侏罗统为代表。第三
20、纪晚期（上新世）和第四纪初期本区还有玄武岩喷发，如南京六合桂子山。苏州天平山花岗岩为酸性深成侵入岩，而南京六合桂子山的玄武岩为基性喷出岩，两者组成矿物不同、矿物的结晶程度不同、构造特征均存在差异。教学实习过程中将主要观察这两类火成岩的特征。（1）苏州天平山花岗岩苏州实习区花岗岩体周围，除北部已夷为平地而被第四系覆盖外，其东、南、西三面，均为泥盆纪的石英砂岩所环绕，在西南及西部与花岗岩相接触处出现有二叠纪的砂页岩。从产状来看，穹窿山的石英砂岩倾向北东，经尧峰山、七子山直到横山，逐渐转交为倾向北北西。因此本地区的地质构造为一向北东倾伏的向斜构造，而花岗岩体大致位于向斜的近轴部分。天平山由白垩纪花岗
21、岩构成，主要是等粒状花岗岩，颗粒较粗大。此地花岗岩体中110-290、l0-190两组垂直节理特别发育，这使风化作用得以深入进行，从而促使裂缝逐渐扩大，因此形成很多非常陡耸的奇峰怪石，即所谓“万笏朝天”的景观。（2）南京六合桂子山玄武岩相对于苏州天平山的花岗岩，六合玄武岩属于基性喷出岩，呈黑色或黑灰色，组成矿物主要为辉石、富钙斜长石，其结晶程度偏低，具隐晶质甚至玻璃质结构，并具气孔与杏仁构造。六合玄武岩多见橄榄石包裹体，橄榄石结晶程度好、粗粒，其成因可用鲍温反应序列解释。另外，六合玄武岩的另一个明显特征是发育典型的六方柱状节理。（3）浙江建德大慈岩火山碎屑岩大慈岩坐落在建德寺南面24km，是一
22、个佛教文化和秀山丽水结合完美的旅游胜地，素有“浙江小九华”之誉。以江南悬空寺、长谷溪流、全国第一天然立佛而闻名遐迩。据县志载，元大德年间，临安人莫子渊循梦意弃家来此，琢石为佛，号曰大慈。山以佛名，大慈岩一名由此而来。大慈岩由中生代晚侏罗世至早白垩世的火山碎屑岩（主要为火山角砾岩和火山凝灰岩）组成，在1亿多年来的地球内营力地质构造运动和外营力风化剥蚀等作用下，形成壁立千仞的垂直断崖和巨大的山崩，沿溪流形成了岩险、石怪、坡陡、蜂窝状洞穴和特有的长谷溪流等奇异的山行地貌。悬崖高位洞穴建筑是大慈岩的一大特色。在大慈岩，寺庙、栈道、香廊、索道都处处体现出一个“悬”字。主殿寺庙地藏王大殿一半嵌入岩腹，一半
23、凌驾悬空，颇为奇险壮观，它与山西恒山悬空寺有异曲同工之妙，故称之为“江南悬空寺”。第三单元 区域地层鉴别与地史过程一、实习要点1、熟悉并熟练使用地质罗盘测量地层产状。2、注意年代地层单位与地质年代单位的正确使用。3、注意不同沉积环境下（如海相与陆相）形成的沉积岩所具有的差异化特征。4、思考砚瓦山部分页岩变质成为板岩的可能原因。5、理解沉积结构与沉积构造、砾岩与砾石成分等概念。二、实习内容对于本课程，沉积岩实习主要在南京汤山地区，该地区各时代地层发育良好，化石丰富，而且研究程度很高，特别是石炭系、二叠系等地层名称，如黄龙灰岩、船山灰岩、栖霞灰岩、龙潭煤系以及三叠青龙灰岩，都是以本区的地名命名。因
24、此，这里是我国南方沉积地层的一个代表性地区。另外，能够观察到的沉积岩岩性较齐全，主要包括泥岩、页岩、砂岩（长石石英砂岩、石英砂岩）、砾岩、泥灰岩、灰岩等。按时代先后顺序，实习过程中将主要观察以下一些地层的特征，如岩性、颜色、沉积结构与构造等。（1）下志留统高家边组（S1），汤山四维村 浅海相沉积岩，岩层中含丰富的笔石化石。地层以黄色、黄绿色为主，部分表面由于风化作用而呈黄褐色、灰黑色等。地层主要由泥岩、页岩组成，含少量粉砂岩。泥岩和页岩相间分布，两者均为层理构造；泥岩层较厚，层厚几厘米至几十厘米不等；页岩层较薄、质软易碎，泥岩相对坚硬。（2）上中志留统坟头组（S2-3），汤山方山国家地质公园岩
25、性分为两段，下段以黄绿色、灰黄色细砂岩为主，局部为细砂岩与粉砂质泥岩互层；上段为黄绿色、灰黄色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部夹细砂岩。（3）中下泥盆统茅山组（D1-2），汤山方山国家地质公园底部几米为紫红色薄层状细砂岩，中上部以灰紫色厚层-巨厚层状细砂岩、石英砂岩为主，局部含砾。（4）上泥盆统五通组（D3），孔山北坡孔山北坡出露，倾向大致在330-350。陆相沉积岩，含煤线，煤线的存在证明其为陆相沉积。主要为石英砂岩，底部为含砾石英砂岩，中部夹页岩，上部基本为石英砂岩。岩层厚度不一，薄者几厘米，厚则超过一米。颜色为青灰色、灰白色，节理面上呈现出肉红色、黄褐色、红棕色等因风化作用产生的颜色。（5）
26、下石炭统高骊山组（C12），孔山北坡岩石为灰黄色、灰绿色、淡黄色、紫红色等多种颜色混杂的杂色页岩，局部含有砂岩。岩层中既有海相生物化石，又有陆地植物化石，证明岩层为海陆过渡相的沉积岩。（6）中石炭统黄龙组（C2），孔山北坡 石灰岩，颜色多为肉红色。上部碳酸钙成分较纯，岩性致密，并含有纺锤蜓化石。（7） 下二叠统栖霞组（P11），阳山大石碑位于已发生地层倒转的向斜南翼。灰黑色浅海相灰岩，部分岩石表面风化呈现黑灰色或黑色。部分层位含有沥青。另外，该套岩层含有方解石脉以及团块状、圆球状、透镜状或不规则状的燧石结核。燧石结核直径常为数厘米，大者可达数十厘米，多为深灰色，与石灰岩界线清楚，由二氧化硅与碳
27、酸钙交代而成，坚硬，不易风化，常常突出在石灰岩表面。（8） 下二叠统孤峰组（P12），苏州砚瓦山浅海相页岩、泥岩，后期地质运动改造后成为单斜地层，岩层倾向20，倾角15。该地区的页岩质细而坚韧，可以用来做砚台，也可做瓦片，故名砚瓦山。地层一般为青灰色。不过，长期的风化作用导致在岩石表面形成Fe、Mn的黄色、黄褐色膜。部分岩石由于受到附近天平山花岗岩侵入导致的变质作用，形成坚硬的板岩。（9） 中二叠统龙潭组（P21），汤山棒槌山东坡陆相沉积岩，主要为长石石英砂岩，灰黄色，岩石中的长石含量不超过25%，岩石胶结物成分不同于五通组的石英砂岩。岩石中含有煤线，此点也说明了该组岩层为陆相沉积。（10）
28、中下三叠统青龙群（T1-2），汤山棒槌山西部 海相页岩、泥灰岩、灰岩。根据不同岩性分布特征，可将该处地层剖面分为三段：下段主要为土黄色页岩，中段为互层的土黄色页岩和灰白色泥灰岩，上段页岩明显减少、泥灰岩层明显增多，直至全部为灰岩。在整个剖面中，页岩层薄、易碎，泥灰岩层厚、坚硬，因此泥灰岩/灰岩突出于页岩/泥岩之上。（11） 中下侏罗统象山组（J1-2），南京紫金山磨圆度好的砾岩，砾石较大。紫金山的主体地层为黄马青群的紫红色长石砂岩，其抗风化能力弱。象山组砾岩覆盖在黄马青群岩层上面，其抗风化能力强，因此紫金山能很好保存下来。（12） 上白垩统浦口组（K21），南京燕子矶公园背斜南翼，岩层倾向12
29、0，倾角60。陆相沉积岩，为砾石成分复杂的砾岩、角砾岩，其中的砾石包括红色砂岩、灰色灰岩、石英等岩性的角砾。砾石多尖棱、磨圆度低，分选差，砾石大小从几毫米到二三十厘米不等。第四单元 构造地质野外实践教学一、实习要点1、理解背斜、向斜、断层、节理等基本概念。2、注意理解并区分剪节理与张节理、原生节理与次生节理等。3、掌握判断断层性质（正断层、逆断层）的基本依据。4、掌握利用地质罗盘测量断层面、节理面产状的基本方法。二、实习内容岩石的永久变形即为构造变动，造成这种变形的作用为构造运动。根据构造运动发生的时间，可以分为老构造运动和新构造运动。一般将新近纪和第四纪的构造运动称为新构造运动，而将在此之前
30、发生的构造运动称为老构造运动。一般而言，研究老构造运动主要靠地层，研究新构造运动除地层外，主要靠地貌，而研究现代构造运动除用地层、地貌方法外，还可以利用人类文化遗迹和历史地震记载进行研究。具体来讲，构造变形的形式主要包括褶皱、断裂等，它们也是我们在野外实习过程中将要观察到的构造变形形式。岩层的弯曲现象称为褶皱。褶皱是岩层塑性变形的结果，是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。褶皱的规模不等，可以是造山带规模，如天山山脉，也可以出现在手标本上。从形态上划分，褶皱构造的基本形式只有背斜和向斜两种。背斜是指岩层向上弯曲的褶皱构造，而向斜则造成岩层向下弯曲。但正确识别背斜与向斜，主要依据所卷入地层的
31、新老关系，即从核部到两翼，地层逐渐变 新，则为背斜；若地层逐渐变老，则为向斜。另一种构造形式断裂是指外力导致岩石发生的断裂和错动。根据断裂岩块相对位移的程度，可把断裂构造分为节理和断层两大类。前者指断裂面两侧岩块未发生明显位移的断裂构造，后者则指断裂面两侧岩块发生了明显位移。根据成因，节理包括构造成因节理和非构造成因节理。构造成因节理常与其他构造如断层、褶皱等有一定的成因联系或者组合关系，包括张节理和剪节理。张节理节理面相对粗糙，产状不稳定，不连续；而剪节理节理面平直、光滑，产状稳定，延伸较远。在苏州砚瓦山的泥岩、页岩和板岩中剪节理较发育。因此，在测量地层产状或节理面产状时，需要注意区分节理面
32、和岩层层面。非构造成因节理如岩浆冷却过程中所形成，如玄武岩中的六方柱状节理，这将在南京六合桂子山进行详细考察。根据断层面两盘相对运动方向，断层可分为正断层、逆断层、走滑断层等。在南京阳山碑材考察点，断层作用明显造成黑灰色栖霞组灰岩地层错位，通常认为是正断层，但确定断层性质需要仔细观察。南京地区地处宁镇山脉，组成地层在形成过程中发生了各种地质作用，也产生了不同的地质构造。从构造上说，宁镇山脉的主体部分由三个较大的背斜褶曲和两个较大的向斜褶曲组成，由南向北依次为汤（山）-仑（山）背斜、华（墅）-亭（子）向斜、宝华山背斜、范家塘向斜、龙（潭）-仓（头）背斜。这些褶皱构造大致有如下特点：褶曲轴方向总体
33、以北东-北东东为主；每一个褶曲，从形态上看，主要是斜歪褶曲，即一翼产状较陡，另一翼较缓；褶曲宽度较窄，而延伸往往很长，属于长轴褶曲（长宽比为1 0:1-5:1）至线状褶曲（长宽比大于10:1），背斜和向斜构造均有分枝和复合现象，所以在乎面上组成一个线状褶皱束。宁镇山脉的断裂构造也相当发育，构造线方向主要为北东至北东东向，其次为北东向和北西向。南京汤山属于宁镇山脉的一部分。宁镇山脉由一系列的背斜和向斜组成，所发育的断层类型与组合形式也与之相关。在教学实习中，将主要考察孔山小背斜（变形卷入地层为五通组）、阳山大石碑断层以及各种节理等构造形式。野外实习过程中将观察典型的背斜形态（孔山西端小背斜，组成
34、地层为五通组砂岩与泥页岩）、阳山碑材断层以及汤山石门埝水库旁五通组地层底部的断层擦痕和阶步等构造地质现象。（一）孔山西部五通组核部小背斜该褶皱是一个典型的背斜。背斜核部地层为五通组。背斜北翼陡、南翼缓；北翼岩层倾向为约340、倾角为80左右；南翼岩层倾向为约170、倾角为30左右。（二）阳山大石碑断层该断层位于阳山古采石场，错断地层为栖霞组灰岩。断层破裂面两侧岩石发生显著的位移，垂直地层断距约为3m，为正断层；断层面倾向为245，倾角为85。断层挤压破碎带清晰可见，但上下断层带宽窄不一，最宽处约1m；裂隙内充填有再结晶方解石与红褐色粘土，后期的生物风化作用使裂隙逐渐变宽。（三）节理（1）花岗岩
35、的三组节理苏州天平山花岗岩体节理发育，三组节理将花岗岩切成大小不等的岩块。其中110-290、10-190两组垂直节理特别发育，使得风化作用深入进行，岩石的裂缝逐渐扩大，形成很多奇峰怪石，称为所谓“万笏朝天”的景观。（2）玄武岩的六方柱状节理 南京六合桂子山玄武岩节理典型，六方柱状节理将玄武岩切成六方柱，形成独特的石柱林景观。（3）砚瓦山剪节理苏州砚瓦山页岩、板岩发育多组剪节理，节理面平整，易与岩层层面混淆。第五单元 流水地貌野外实践教学第一节 河流地貌一、实习要点观察河流发育的基本地貌形态，了解河流水动力的基本特征和对地貌的塑造作用。着重观察山区河流的石质浅滩、平原河流沙质边滩和心滩、江心洲
36、、阶地的形态特征、物质组成、沉积特点，理解河流地貌的形成、河道变迁、河流地貌发育过程、演变阶段和对区域地貌发育、流域环境和人类社会的影响。二、实习内容1、新沙岛洲头剖面观察新沙岛洲头、洲中部河流沉积的二元结构，了解其形成过程，比较洲头与洲中部物质的差异。观察新沙岛洲头滩面流波痕。2、分析富春江大桥上下游段江心洲的形成条件在富春江富阳河段分布着东洲沙、新沙岛、中沙岛等若干江心洲，探讨其形成的原因。（1）江心洲的形成过程（2）江心洲的沉积结构3、桐庐分水江河段石质心滩、河流阶地、历史时期河流摆动的研究4、人类对河流的改造利用新安江水库（千岛湖）第二节 山地和小流域地貌一、 实习要点观察山地地貌的基
37、本地貌单元、组成和形态，分析内、外力地质作用在山地地貌形成和改造过程中的作用，了解山地地貌格局形成和发育的基本规律。观察由构造运动所形成的各种地貌类型。分析山地地貌、丘陵地貌和平原地貌形成的构造背景、基本条件、相互演变关系和基本发育规律。通过对河流阶地、第四纪沉积物等观察分析，分析新构造运动对地貌形成的控制作用。二、 实习内容九溪十八涧成“Y”形，其正源十八涧源于龙井村以西漏斗状洼地，十八涧表明有众多溪流汇入。Y形的东支为九溪，沿途有九条溪流汇入而得名。十八涧与九溪在溪中西汇合。九溪十八涧干流长约五公里，是一条年轻的山涧沟谷。从沟谷的形成过程来说，地表流水可分为面状水流和线状水流。面状水流即坡
38、面径流，包括坡面上薄层的片流和细小的股流，这种坡面径流是在降雨时或雨停后很短一段时间内，以及融冰时期，出现于微微倾斜的地面上的薄层水流，由于原始地面凹凸不平，水层厚度不可能各处一致，所以引起水层分异而逐渐形成股流，坡面径流因出现时间很短，所以也称暂时性水流。面状水流在倾斜的地面上向下流动，随着水量的增加，薄层的片状水流逐渐变成无数细小的股流。水流进一步集中，则面状水流向线状水流转化，形成纹沟。纹沟是互相穿插，彼此交织在一起的，当水层增厚，流速加大，地面上的微小障碍均被水层淹没，流速足以克服这些障碍时，水流就一直流向下坡，结果形成大致平行的细沟，细沟一经耕犁即消失，宽度一般不超过0.5米，深度约
39、0.10.4米，长度数米至数十米，沟底纵剖面与谷坡纵剖面一致，横剖面通常呈V形，沟边没有明显的转折。如果细沟未经耕犁掉，在下一次降雨时，由于坡面已具备细沟，以这里的水层最厚，流速也最大，因此侵蚀最强，使细沟进一步加深，细沟一旦切穿耕作土到下部生土时，再经耕犁，沟形也不会消失，此时称作切沟。切沟宽深达12米，纵剖面的坡度与坡面的坡度已不一致，且有了明显的谷缘。冲沟是由切沟进一步发育而成，切沟在水流的作用下，进一步下切侵蚀和向源侵蚀，沟头不断后退，产生陡坎和跌水，其纵剖面形状与坡面不一致。长度可达数公里、数十公里，宽度和深度一般数米到数十米。冲沟形成以后，水流更集中，溯源侵蚀更加强烈。同时，在沟坡
40、上也形成切沟，它们也向上方溯源侵蚀，便出现了支沟，构成冲沟网。随着冲沟进一步塑造沟床，使之具有一个缓和的坡度，这时如尚未切入到潜水层，则冲沟中的间歇性水流就慢慢停止向下侵蚀，沟坡也由于不断后退而变缓和，沟底也变得平坦(横剖面)，甚至生长植物，这时冲沟就进入衰退阶段，称为坳沟(或者称作干谷)。由于冲沟的发展，冲刷下来的物质越来越多，带到沟口后，水流分散，便开始堆积下来，形成“冲积锥”。一个完整的沟谷系统就此形成。如果冲沟一旦切到潜水层，得到地下水的补给，则就由暂时性水流转变为经常性水流，即由冲沟进一步演化为河谷。九溪十八涧小流域其沟谷水流形成的地貌，垂直分带明显。其中最突出的是在龙井村西面源头附
41、近有一个漏斗形圆洼地，系集水盆。其上部直径可达1公里多，相对高差将近200米。集水盆周围的岩性以下石炭统砂泥质沉积岩为主，北北东向与东西向断裂在此通过，导致侵蚀加剧，加之溪流的溯源侵蚀，洼地逐渐形成。集水盆的周壁不断遭受冲刷、侵蚀而后退，集水盆的范围也逐渐扩大。在溪流溯源侵蚀后退的过程中遇到坚硬的石英砂岩时，集水盆的周壁侵蚀作用大为减缓。集水盆的来水来沙通过沟谷主干下泄，在洪水或暴雨的作用下，沟谷受到侵蚀，沟床跌水发育。谷地受到两侧山地地形的制约，因而九溪十八涧溪流规模不大，而溪流一会儿在谷地的左侧流淌，一会儿又迁徙到谷地的右侧。其左曲右弯是受岩性和断裂构造的影响。位于集水盆洼地的十八涧源头水
42、流在下泄途中有众多小溪流汇入，在向南流动的过程中，谷地较窄，尤其在九溪十八涧集水盆以下沟谷主干的上游，谷地两侧河漫滩较窄。谷坡坡麓可见坡积物堆积。河漫滩上当地村民都种植了茶叶。谷中溪流规模不大，有跌水发育。谷地溪流在向南流经溪中溪时，与东面的九溪汇合，由于水流的增加，溪中溪以下谷地变得宽广起来，河漫滩也相应变宽，局部地区有两级河漫滩发育，溪中溪处有一阶地发育，但阶地面上生长着树木、竹等植被，阶地得堆积物不甚清晰。越往下游谷地愈益宽广，溪流弯曲而导致自然裁弯，形成牛轭湖。近些年来由于当地有关方面建房而把牛轭湖全部填平。再往南在上海市总工会疗养院二分部门口有一阶地剖面，为一基座阶地，基座时代为志留
43、纪康山群（S1-2），岩性为细砂岩、粉砂岩及砂质泥岩为主。九溪十八涧出口处，沟口原为堆积的一洪积扇，因沟口筑路已不见剖面踪迹。但其不远处两侧仍可见到堆积物，但因位于公路旁，切开的剖面因陡崖护坡而很难观测。第六单元 喀斯特地貌野外实践教学一、实习要点观察流水对可溶性岩石作用所形成的各种侵蚀地貌类型和沉积地貌类型；掌握喀斯特地貌的发育基本条件、地貌特点、物质组成、发育过程和规律；了解风景地质地貌资源的开发、利用和保护的基本原理。二、实习内容灵栖洞天由12个溶洞组成。目前人们所指的灵栖洞天，即地处山麓的灵泉洞、半山腰的清风洞和近山顶的霭云洞3个已开发的自然洞群。这3个洞穴除具有一般溶洞的喀斯特景观外
44、，还各具自己的特点：灵泉洞以水称奇，需坐小船进入洞内；清风洞以风取胜，凉风习习，盛夏入内，暑气全消；霭云洞则以灵奇多姿，云雾缭绕而吸引游人。根据研究，灵栖洞天处于浙西褶皱带的石屏向斜区内。在漫长的地质历史时期内它处于浙西北拗陷的浅海环境，在距今3亿年前至2.8亿年前沉积了中石炭统黄龙组合上石炭统船山组碳酸盐岩，地层厚度大，灰岩质地纯，再加上后期多次地壳运动的作用，使石灰岩内形成众多断层、节理和裂缝等。地表降水就沿着这些缝隙深入地下，并相互聚合而成地下河，溶蚀、侵蚀石灰岩，生成巨大的洞穴。脱离地下河水的洞内，接受由地表下渗的含碳酸钙水的沉淀作用，生成千奇百怪的碳酸钙体，组成“地下艺术宫殿”。此外
45、，灵栖洞天外则是出露的石芽，宛如小石林，林间曲径通幽，俯视石林峰巅，犹如群峰连绵的山脉模型。第七单元 水文与水资源野外实践教学一、 实习要点1、水文测验水文测验是水文学的测量部分，水文测验的任务是收集、整理精确的、具有代表性的基础水文资料。在富春江地区实习的主要内容有水位、流量和泥沙的测验。（1）水位观测：直立式水尺（2）流量测验：流速面积法（3）泥沙测验：单位水样含沙量测验（采样器法）2、水库水文通过对新安江水电站的参观实习，初步了解人造湖泊水库的水文特征及对环境的影响，了解水库的设计标准和装机容量，观察水库库区淤积与坝下冲刷现状，分析水库与周边环境的关系。3、水质测验使用电导盐度仪、化学溶
47、搪瓷水尺。 水尺距断面编号：P1 P9；距离：2.0m。 （2）上比降水尺 水尺支数： 水尺读数范围： 水尺结构型式： 水尺距断面编号： 距离： （3）下比降水尺 水尺支数： 水尺读数范围： 水尺结构型式： 水尺距断面编号： 距离：2. 自记水位台 位于分水江左岸，基本水尺下游1.5m。 型式：岸式。 结构：铸铁水管、沉沙池、测井。 使用仪器型式牌号：SW40型或HCJ1日型自记水位计。 记录最高水位：16.00m，最低水位：0.50m（测站基面）。 测井直径：80cm；进水管尺寸：20cm；进水管长度：14.0m。 测井与进水孔面积比：16/1；防浪防沙设备：无。3. 水文缆道 （1）缆道型
48、式：悬索开口式、平衡垂缆道。 操作方法：变频电动机或手动。 （2）缆道房 结构型式：框混结构，在办公室内二楼，与水文台同处一室。 缆道房地面高程：17.06（测站基面）；建造日期：2002年。 （3）主索、来回索 主索：跨度：220.8m，规格：18.5mm，绳全长224m。 设计加载垂度：4.411.0m，安全系数2.5。 起重索：规格：4.0mm，安全系数2.5，全长40m。 来回索：规格：3.05mm，安全系数2.5，全长500m。 （4）绞车及基座 型号：ZJ型，起重能力400kg。 基座材料：钢筋混凝土，尺寸：0.970.930.43，入土深度0m。 （5）电机 变频电机，功率3.0
49、kw每台，共两台。 （6）锚座 左岸结构：钢筋砼，尺寸3.02.1m，入土深度1.9m。 右岸结构：钢筋砼，尺寸2.62.5m，入土深度1.7m。 锚杆规格：左右岸直径为35mm，入土深度1.4m。 左岸锚座高23.443m，右岸锚座高24.872m（测站基面）。（2）新安江水电站新安江水电站位于杭州建德市新安江镇以西6公里的桐官峡谷中，距杭州市170km。水电站于1936年已经立项，历经磨难后，1957年4月终于开始建造，于1959年完成蓄水。新安江水电站未建前，河床比降大，沿江多峡谷险滩，建成后形成面积为580平方公里的人工湖（新安江水库）千岛湖。它是建国后中国自行设计、自制设备、自主建设
50、的第一座大型水力发电站。整个水电站控制流域面积10442平方公里，库容为198亿立方米，相当于108个杭州西湖面积和300个西湖水量。水库设计正常高水位108米，相应面积580平方公里，水库总库容为220亿立方米。水库多年平均流量357m3/s。水电站上游达黄山脚下，下游60km处为富春江水电站，下游150km处连接钱塘江，直达杭州西湖。新安江水电站主要建筑物有：拦河大坝、溢流式厂房、开关站和水库。主坝坝型为混凝土宽缝重力坝，最大坝高105m，坝顶长度465.4m，坝基岩石为砂岩，坝体工程量138万m3，主要泄洪方式为坝顶溢流。坝中设有9个溢流孔，每孔净宽13m，总净宽117m，溢流堰顶上安装
51、有平板钢闸门，闸门重76t。电站最大泄洪能力约14000m3/s，(其中机组发电流量按800m3/s计)。设计洪水时下泄洪能力9500m3/s，在正常高水位108m时，9孔闸门泄洪能力为6060m3/s。工程按千年一遇洪水设计，万年一遇洪水校核。实际发生泄洪的洪水起涨水位一般在104.5m以下，水库建成以来已经泄洪5次，分别为1983年的101.43m，199年102.32m，1995年的105.22m，1996年的101.02m，1999年的101.93m。该坝从1959年起至今有5次以调洪为目的开闸放水，每次为期10至25天。新安江水库是钱塘江流域唯一具有多年调节性能的大型水库。厂房位于溢
52、流段坝后，为“坝后厂房顶溢流式”，全长216m，宽17m。坝体内装有9台88万千瓦时的国产水轮发电机组，其中1、2、7、8号机容量为7.5万kW，3、4、5、6、9号机容量为7.25万kW，其总装机容量为66.25万kW，年发电量18.6亿kWh，为华东第一，能供给30万人口的小城市用电量，对降低电网内火电机组煤耗、提高供电质量、保障电网稳定安全经济运行，具有无可替代的地位和作用。水电站主要担负华东电网调峰、调频和事故备用，并有防洪、灌溉、航运、养殖和旅游等综合效益。（3）千岛湖千岛湖源于安徽，流域5%面积位于安徽歙县的黄山阳面，淮阴山脉，5%位于浙江建德，90%位于浙江淳安。该湖是1959年
53、时由新安江水库蓄水1年后形成的人工湖，当时淹没两县以及30万亩农田，无人居住面积达到99%。水库蓄水量为178亿m3，仅次于三峡大坝。平时水位为103m，最高水位为108m，水库长度为800km，最大宽度为30km，水域面积为578km2，平日所见为该面积的1/400，有1078座岛屿（汛期时，出露面积大于0.55m2），最大的岛名渐叟，面积43km2，库区森林覆盖率达到85%，年均降水量为2000mm。千岛湖天晴时能见度最高达12米，水质达到国家I类地面水标准。湖水水位落差很大，最深处达100米，平均深度34米。千岛湖从水面到以下10米处，水温在1030之间来回变动，为变温层，10-25m之
54、间为温跃层，水温随深度发生变化，以78月变化最显著，大约从26降到10，水深每降1米，水温下降1，1月水温变化不显著，从水面到25米都为10，从水深25米至湖底为滞温层，水温常年保持稳定，其中上半年滞温层为25米以下，下半年35米以下，水温常年保持在10左右。千岛湖地处亚热带季风气候区的北缘，由于高，以及千岛湖水面的调节作用，故气候温暖湿润，一年四季分明，它的年平均气温为17，气温的年较差和日较差小，年平均降水量为1430mm，雨日为155天。千岛湖由中富营养化向中营养化转化的趋势，污染元素的依次为重金属、氮、磷和有机物质、网箱和游船；水温分层，年平均气温196，69月表层(水面至水下10m)
55、温度变化大，平均282244，且多维持较高水温，称温水层，受洪水影响较大，中层(1030m)为恒温层，水温常年保持10左右，在30m上下有一水温突变点，此层亦可称温跃层。（4）水库/水电站的影响水电站的建立对水文情势、局部气候、水质、水温、环境、各种生物、农业生态、区域经济、人群健康和旅游环境都产生了不同程度的影响。1）减轻资源环境的压力新安江水电站自1960年建成至2004年底，已累计发电698.61亿kWh，若利用煤炭资源在同期发同等电量，共需燃煤374872万吨，排放二氧化碳5284.30万吨，氧化硫54.24万吨，氮氧化合物19.94万吨。该水电站的建成减轻了该地区资源和环境的压力。2
56、）提供防洪安全新安江水库的多年调节性能使得下游水量年内分配均匀，丰水年蓄水流量大于放水流量，枯水年放水流量大于蓄水流量。45年来共拦蓄洪峰大于3000m3s以上洪水153次。遭遇二十年一遇到千年一遇洪水的情况下，经水库调节可以削减天然洪峰流量的32，比设计的削峰作用20大12，免除或减轻下游建德、桐庐、富阳等城镇和30万亩农田的洪水灾害。19601988年拦蓄洪水已减轻1.1亿元以上。3）发挥顶潮拒咸功效新安江水库下游杭州地区工业和人民生活用水的80，肖山、绍兴、南沙、上塘河平原近20万公顷农田灌溉补充用水均取自钱塘江。新安江水库建库后，当从水库下泄一定流量时，河床水位抬高，利用下泄流量的动量可减少沿江进潮量，从而减少咸水并且冲淡稀释已进入钱塘江中含氯度
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