工程地质实习报告

第一章 绪言

一、前言

实习前，老师对实习内容进行了简单的介绍，我了解到南京地区属于三级构造单元凹陷褶皱破裂束，其构造层有上元古代，古生带与中生代早期，中生代末期和新生代，所以地质现象很丰富，让我对这次实习有了很大的期待。果然，通过这四天的实习,加深了我对工程地质这门课的认识,让我从书本中走了出来,亲眼见到了真实的地质现象,了解了断层、背斜和岩溶等重要的地质现象,亲自观察了和体验了各种岩石的分布和形态,让我从本质上对三大岩石有了一个大致的了解。实习让我们在自然中更好的理解了原来抽象的概念,使知识具体化,印象更深刻。实习丰富了我们的学习生活,为我们以后的工作和学习都有一定的帮助,同时实习的过程激发了我在将来学习的热情。所以,实习对我来说具有十分重要的意义。在实习过程中老师也讲了很多课本上没有的知识，帮助我们更好的去认识和理解。为了使我们这次的实习顺利有效,老师们对这次实习做了缜密的部署:

1.时间: 2009年9月14日至9月18日

2.地点:马鞍山凹山铁矿厂，宜兴善卷洞、张公洞，南京地区坟头、阳山古采石厂、南京古生物博物馆、地质博物馆。

3.日程安排:

9月14日：凹山铁矿

9月15日：坟头——阳山碑（汤山）

9月16日：宜兴善卷洞、张公洞

9月18日：地质陈列馆、古生物馆

4.目的:

1).加深和巩固课堂所学基本理论知识, 使理论联系实际,提高在野外识别各种地质现象的能力同时增加感性认识,扩大视野,提高观察能力, 培养我们思考的能力以及现场判断、解决实际问题的能力。

2).鉴别和观察常见的岩石,矿物特征及工程性质。

3).了解矿物和岩石的形成过程、结构、产状等，掌握野外判断能力，初步建立对某一种岩石的工程地质评价。

4).观察岩溶现象，了解其形成过程

5）.在实习的过程中，同时培养学生自主学习、吃苦耐劳、发现问题解决问题等品质和能力，以及编写实习报告的能力，总结实习与所学专业的联系。

二、实习地区概况

凹山铁矿位于马鞍山东侧约十几公里的地方，矿山从日本人入侵时就开始开采，到2008年理论闭矿(实际仍在开采，估计现在应该是包给私人了)。凹山海拔160米，现在山体已不存在，矿山已开采至-165米。-15米以上为铁路运输，以下为汽车运输。

阳山碑材位于南京中山门外25公里的宁杭公路北侧阳山之巅，海拔140米。碑材由下而上分别为，龟趺（俗称碑座）石材，碑额（俗称碑帽或碑头）石材，碑身石材。三块石材除碑额四周均脱落山体外，其余两块均有一段与山体相连；但三块底部两端均留有支撑作用的材脚与山体相连。如果将三块碑石叠起来，高度可达73.10米。

\"善卷张公天下奇\是赞誉素有\"江南第一古迹\"和\"海内奇观\"之

称的善卷洞,张公洞两洞的著名诗句,也表达了古往今来游人对江苏省宜兴 市洞群的高度欣赏.

善卷洞坐落于宜兴市西南25公里的祝陵村螺岩山中,分上,中,下,水 四洞,计三层.全洞面积约5000平方米,层层相连,洞洞相通,俨然如一座 石雕玉镂的楼宇.

张公洞与善卷洞相距不远,张公洞位于东,善卷洞位于西.张公洞被誉为\"海内奇观\坐落在宜兴市西南湖乡的盂峰山中,距市区22公里. 张公洞之所以吸引人们,在于它洞中有洞,大洞套小洞,大小共有72个洞,洞洞有传说,洞洞育奇景.主洞左盘右旋, 洞口通天.

第二章 实习路线

第一天

9月14日下午16：00左右，我们来到了位于马鞍山东侧的凹山铁矿厂，首先给我的感觉是矿山竟也能如此壮观。看了有关介绍我了解到该矿床属于陆相火山——侵入岩型铁矿床，俗称“玢岩型”铁矿。查阅了有关资料我又了解到，该矿床产于中生代陆相断陷火山岩盆地中，出露地层为侏罗系上统大王组粗面岩、粗面质凝灰岩。矿床与燕山晚期喷发的闪长玢岩等次生火山岩有密切关系，岩体出露面积约7.5km2，岩石呈斑状结构，斑晶为长石和角闪石。矿床由1个主矿体和一系列小矿脉组成。主矿体(占储量80%)赋存在闪长玢岩岩体突出部分的内侧，其产状与接触面一致，形态呈似纺锤状，是由不规则的块状富矿体及其周围浸染矿带和一些脉状矿体组成。走向北东45°，倾向北西，倾角40°～65°，走向长700m(最长达900m)，宽500m，厚度270m，倾斜延深350～400m。富矿集中于负50m标高以上，其下多为贫矿。小矿脉均系沿闪长玢岩节理或裂隙充填而成，产状与主矿体一致，一般长50m，厚数米，沿倾斜延深30m。

在上层整体观察中我发现有岩石呈现黄褐色，还有黄黑色，少数绿色，略微思考了一下这是化学风化现象，黄褐色的岩石是被褐铁矿化，黄黑色的应该是硫铁矿，而绿色的则含有铜。也进一步证明了这里的矿石矿物主要为磁铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿、褐铁矿和黄铁矿等。接着我们几个同学又打算到下层去探个究竟。我发现矿石主要为块状、浸染状和致密块状构造，其次为角砾状、斑杂状和少数脉状和网脉状构造。我还看到了具有工业价值的黄铁矿主要分布在最中心的地方，应该是靠近铁矿的侵入体接触带附近，呈粉砂状，松散度高。由于时间紧迫我们也只能略微的观察到这了，但还是学到了不少。

第二天

9月15日上午9：00左右，我们到了坟头，由于下雨，上山道路非常泥泞，但还是

没有打消我们的积极性。沿路我们可以看到坟头组（S2+3f）地层 ，该地层岩性可以分为三部分：下部是土黄色中层细砂岩夹数层页岩，中部为灰黄-土黄色厚层岩屑石英砂岩夹土黄-灰黑色页岩及粘土岩，砂岩中并见斜层理构造，上部是土黄色中薄层粉砂质泥岩及泥岩，该组地层有214m， 其中见王冠虫、链房螺 、后直蛏、条纹石燕等化石。下午我们来到了阳山古采石场，阳山位于汤山镇西北，碑材系明成祖为其父朱元璋树碑而开凿的巨型石材。瞬间的冲击，就是大。碑材按其功能造型，分为碑座、碑身、碑首，峨峨散落在阳山西麓，一眼看去，每一块都似高岩巨，崭然突起。在这里可以看到下二叠统栖霞组（P11），分为四部分：上硅质层，灰黑色燧石岩夹生物屑微晶灰岩，露头零星；栖霞本部，深灰色微晶生物屑灰岩，中厚层，产灰黑色燧石结灰；

下硅质岩段，为灰黑色燧石岩夹同色具纹层构造的含硅生物微晶灰岩，露头零星；臭灰岩段，为灰黑色富含沥青质生物微晶灰岩，中厚层，发育缝线构造，产米氏蜓。走马观花的大致游览了一番，我们来到碑座前观察，发现了正断层，目测了一下错开大约有2-3米，整个断层为逆时右行。进一步的观察在老师的讲解下我知道该断层发育于栖霞组灰岩中，断层走向与大石碑向斜枢纽垂直，断层产状230°∠85°。该断层构造形迹十分直观断，层两盘栖霞组薄层灰岩被错断，断距约3米；断层带中发育断层角砾；断层上盘张性节理发育并被方解石脉充填。断层带上有泉出露。我还看到了山上一种特殊的景象，一棵树生长在岩石裂隙上，随着树的生长，就对岩石产生一种劈裂作用，加速了岩石的风化，这也就是生物风化。

第三天

9月16日上午，我们来到了宜兴。善卷洞位于宜兴市西南约25公里的祝陵村螺岩山上，相传在4000多年前，有位善卷先生避虞舜禅让，在此隐居，因而得名。它是宜兴三大奇洞之一。

善卷洞面积约为5000平方米，游览路线约为800米。上下三层，层层相连；上、中、下和水洞，洞洞相通。进入洞中，宛如进入一座地下宫殿。

我们已来到善卷洞门楼前。高大巍峨、气宇轩昂的门楼在绿树翠竹的映衬下，显得古朴、华贵而典雅。著名书法家费新我题写的“善卷洞”三个大字赫然醒目，吸引了无数慕名而来的中外游客。让我们进门楼细心漫游这“万古灵迹”。

前面巨大而奇崛的太湖石上镌刻着四个隶书大字“万古灵迹”，这是由宜兴籍著名书画家钱松岩先生写的。善卷洞古在哪儿？一是溶洞形成于一百多万年前；二是这棵被称为原始社会活化石的小叶银缕梅；三是洞的得名。

善卷洞得名于四千多年前的尧舜时期，古籍《庄子》载：“舜以天下让善卷，善卷曰：余逍于天地之间而心意自得，吾何以天下为哉？”于是不远万里之遥，来到江南这处荒山石洞中隐居，后人就把这个洞称为善卷洞。善卷洞全洞面积约5000平方米，洞内游程800米，共有三层，层层相连；分上、中、下、水四洞，洞洞相通，就像一幢石雕大楼。尤其是“洞中有河，河可通舟；船在水中行，浆往天上撑。”堪称一绝。历来与比利时的“汉人洞”、法兰西的“里昂洞”并称为世界三大奇洞。

接着，我们来到了洞口，一块七米多高的巨石挡住了去路，你可别小看这块石头，据导游介绍，它已经是三万多岁的高龄了，而且是每五十年长一公分，一点一点长高的。因为洞顶岩层滴下的水中含有丰富的碳酸钙，在一定的温度和压力下，这些碳酸钙就逐渐凝固起来，“滴水穿石”在这儿变成了“滴水长石”。遗憾的是，1957年洞口出现塌方，加固后的洞顶不再滴水，巨石停止了生长。它好像黄河激流中的中流砥柱，因此称为“砥柱峰”，古时也叫“小须弥山”。 善卷洞的入口在中洞。中洞的狮象大场是一个面积达1000平方米的天然大石厅石厅内可容上千名游客，高大宽敞，上面挂满各种形象生动的石钟乳。

石厅两旁，屹立着一对形似青狮、白象的巨石，惟妙惟肖，形态逼真。高达7米的钟乳石笋兀立洞口，名砥柱峰。它是一点一滴的石乳聚积而成，每30至50年长高1厘米，它的形成已有3万多年。。

上洞的规模比中洞还要大，洞长70米、宽30米、高30米。洞形似螺壳，终年云雾弥漫，冬暖夏凉，气温终年保持23摄氏度，因而又称暖洞。环壁有奇石形成的荷花倒影、万古寒梅、绵羊、骏马、熊猫等景物，栩栩如生。石缝间细流瀑瀑，在地下形成水潭，顶部的石乳倒映在潭中，奇异天成。循石级盘旋而下，要穿过“风雷”、“波涛”、“金鼓”、“万马”4重石门。这时，你能感受到波涛远闻，风雷隐作，金鼓齐鸣，万马奔腾的意境。这里石乳滴成的奇幻景物更多，有翠绿的葡萄，橙黄的佛手，白嫩的鲜藕，振翅的白鹤，还有通天石松，梅花屏风等等，千姿百态，美不胜收。

善卷之奇，主要是下洞和水洞。下洞长约180米，宽18米，高22米。洞外有一个6米多高的石陡坎。大雨过后，飞瀑流水直泻悬崖壑底，奔放澎湃，故又名“瀑布洞”。与后洞相连的水洞，是一条极古老的地下溪河。长约120米，水深4．5米，河面最宽达6米，可常年通舟。游人至此，可乘游船。轻舟一叶，荡漾其间，在此黑暗的洞穴中前行，有时需俯首侧身才能通过，偶尔崖顶几颗冰凉的“仙水”滴落在游人的颈项。引起一声惊叫，一阵欢笑。“船在水中行，桨在洞上划”，两旁彩灯闪烁，光怪陆离，好像遨游在神话中的水晶宫。约20分钟后，见崖壁上“豁然开朗”四个苍劲大字，为梁代书法家陶宏景题刻。在此舍舟登岸，此时只见四壁石刻皆是古今游客赞美洞府的诗词歌赋。

张公洞与善卷洞相距不远,张公洞位于东,善卷洞位于西。张公洞被誉为\"海内奇观\坐落在宜兴市西南湖乡的盂峰山中,距市区22公里.张公洞又名庚桑洞.根据资料记载,这山洞发现于春秋时代(公元前770年至前476年),当时有位叫庚桑的老人,也是为了不愿做官,曾隐于此洞,因而得名。《宜兴县志》引用道书《白龟经》中的文字说:\"天下福地七十有二,此居五

十八,庚桑公治之.\"在《亢仓子》一书中提到,庚桑楚开始隐居。一座叫畏垒山的地方,后来到毗邻盂峰山的山洞里安身修道。他在山洞里专心与著作,写成了九本书,并且自称庚桑子,又叫亢仓子。又有人说,汉时道教鼻祖张道陵,人称张天师,曾在这里住过,至今在朝天洞口还有天师台遗迹。另说,唐朝的\"八仙过海\"故事中的张果老,也曾在此洞苦炼成正果,后与众仙过海远游不返。汉唐两朝均有张姓隐士在这里修道成仙,故名张公洞.唐时,曾经建造过一座\"洞灵观\封庚桑老人为\"洞霜真人\书为《洞灵真经》.到了宋代,将洞灵观改为\"天申万寿宫\"。过去在洞内有张天师炼丹台的遗迹和石刻八仙像.张公洞之所以吸引人们,不仅有上述神奇的传说,还在于它洞中有洞,大洞套小洞,大小共有72个洞,洞洞有传说,洞洞育奇景。主洞左盘右旋,洞口通天.仔细分可分为前后两洞,各有一个大厅。前洞大厅旁有一个深不可测的\"石海\穹顶如高山屋脊,四周怪石嶙峋,气势磅礴。以往这里有神台佛像,古称\"海屋道场\现改为\"海屋大场\"。由石级转登高,过一拱门,就到后洞\"海王厅\这是全洞的精华所在.\"海王厅\"像一个非常高大的侮底龙宫,穹顶云雾缭绕,阳光从天窗射入,更使洞内缥缈无间.可惜顶上和其他地方造了一些假的景物,失去景观的和谐和自然。然而许多小洞,洞洞相通,上可通\"天\下可入\"地\有\"盘肠洞\盘丝洞\七巧洞\"等.这种洞中有洞,是因为张公洞的形成与众不同。张公洞原先是一个发育在地下的大洞,后来由于洞顶的岩层太薄,重力影响发生塌陷,崩塌下来的大石块就堆在洞的一侧,同时相应形成一个塌陷天窗,即目前的出口,故一侧为大厅,一侧为乱石堆。这个乱石堆内的空隙彼此相通,人可以钻来钻去,就成为所谓小洞.就是这种石缝和孔隙,人在其中弯曲摸索,跌打滚爬,显得格外神奇.在曲折的石隙洞道中有一处稍宽,内有一块几米见方的平坦石块,倒悬于洞顶,其中裂隙经纬相交,似一个线络清晰的石棋盘,游人称该处为\"仙人下棋\"。传说,曾经有一个青年樵夫,误入庚桑洞,见二老翁相对而坐着奕棋,樵夫奇而静立在旁观看.当一局棋终了时,老人回头见了樵夫,惊问他从何而来,命速归.樵夫出洞后,寻旧路返家,见村庄墟落,已经大改旧观.他惊异,说出自己姓名.村中年长的老人说:\"记得幼时曾闻长辈言说,昔日,某氏青年入山砍樵未归,至今杏无音讯\云云.樵夫惊愕不已,原来他在洞中过了一日,世上已过百年。

特别值得一提的是,两洞之所以如此完好无缺,应归功于宜兴储南强(别号简翁)先生及其独生女儿烟水,他们父女俩于1921年至1935年对两洞进行大的整修,同时给两个洞配上了相应的符信——\"洞天四宝\这是四颗三四寸见方,大小一致的印章。一颗是风波铜,龟纽,为明永乐皇帝的国;一颗是古陶,钟纽,本为宋代河南辽阳太守之印;一颗红晶,立马纽,为元代倪云林清閟阁的藏印:一颗为苍玉,盘螭纽,为元代宁远将军之章。其中善卷洞分得两颗:一刻\"欲界仙都\"(立马纽),是梁代陶弘景对善卷洞的评语;另一刻\"万古灵迹\"(盘螭纽),是李蠙对善卷洞的奏称。张公洞分得两颗:一刻\"洞天福地\"(龟纽),是唐代《虬髯客传》作者杜光庭对张公洞的题词;另一刻\"海内奇观\"(钟纽),是唐代铁笛道人杨维桢对张公洞的品评.此外,李白,白居易,苏轼,陆龟蒙,沈周,唐寅和文证明等诗人和画家,都曾来这里游览,并留下了许多诗文书画,从而使善卷洞和张公洞更加名扬四海。

第四天

9月18日上午我们来到了南京古生物博物馆和南京地质博物馆。我们先来到古生物博物馆，一走进大厅，我们就看到了一个大型生命进化浮雕和大型地球仪，“进化中的生命、演变中的地球”几个大字赫然入目，使我对接下来的参观产生了浓厚的兴趣。看过达尔文的物种起源，但这么身临其境的感受生物进化，地球演变过程确实第一次。一位和蔼可亲的工作人员带领我们开始了探究历程。整个过程下来让我印象很深刻的有下面这些内容：

上山之路，这一造型浓缩了距今2亿年到近7亿年间南京地层概貌，很有特点。最下面为冰期（也称“雪球世界”），依次为古生代和中生代地层面貌。我看到了很多小化石，主要是昆虫类。我发现了植物化石——一片树叶！这让我很激动。大家都知道煤是由植物遗骸炭化而来，而没有被炭化的保留了下来才成为了植物

化石。

河北迁安县迁西群曹庄组条带状铁建造是我国发现的最古老沉积岩石，距今34-37亿年。条带状铁建造是数次火山喷发之后形成了一层又一层火山灰叠加而成的，经过了长期的压石、风化和冲刷作用成为沉积岩，称做条带状铁建造。 埃迪卡拉动物群1947年发现于南澳大利亚的埃迪卡拉山，因此而得名。它们普遍没有骨骼，甚至没有任何硬体部分，但却留下了清晰的印痕。埃迪卡拉动物群代表了早期多细胞动物的一次重要的演化尝试，其中绝大多数类型在寒武纪到来前灭绝。

寒武纪始于5.4 亿年前，寒武纪气候温暖，海平面升高，浅海广布，为新物种的诞生创造了极其有利的条件，出现了一批具有坚硬的外壳或内骨骼的动物，尤以三叶虫最为丰富，因此寒武纪又称为“三叶虫的时代”。云南寒武纪早期澄江动物群的发现，为探讨生物演化“寒武纪大爆发”的奥秘提供了确凿的化石证据。 再就是大家听得比较多的白垩纪了，曾盛极一时的恐龙家族完全灭绝，成为地球历史上最重大的生物灭绝事件之一。自1亿4千4百万年前开始至6千5百万年前结束。白垩纪早期鸟类开始分化。白垩纪恐龙种类达到极盛，这时候最著名的恐龙是霸王龙，是陆地上出现过的最大的食肉动物。白垩纪末，海洋和陆地上的动物大量灭绝，仅少量残存下来。

中生代的热河生物群是一个举世罕见的化石宝库，可以与德国始祖鸟产地索伦霍

芬相媲美。这个生物群距今约一亿三千万年，在亚洲东部广泛分布。其化石丰富，门类众多，保存完美，包括大量动植物。近年来热河生物群中带羽毛的恐龙、以及最古老的被子植物等珍稀化石的发现在国内外引起巨大轰动。热河生物群对于探讨鸟类、真兽类和被子植物的起源和早期演化、研究当时的古地理、古气候和古环境都具有重要的科学意义。馆藏的中华龙鸟、辽宁古果等模式标本堪称国宝。 二叠纪末（约二点四五亿年前）发生的生物灭绝事件是地球历史上规模最大的一次，其影响甚至超过了著名的白垩纪末的恐龙灭绝事件。这场灭绝事件的重灾区是海洋，约90%以上的海洋物种灭绝。在陆地上，生物灭绝率也达到75%。这场浩劫的受害者有三叶虫、四射珊瑚等一大批无脊椎动物，以及二叠纪陆地上某些最繁盛的爬行动物，如盘龙。这场浩劫彻底改变了生物圈的面貌，为中生代生物的演化尝试提供了巨大的生态空间。

给我印象最深刻的还是寒武纪生命大爆发，这些生命为什么会突然消失？我会在专题里进一步介绍。

接着，我们来到了南京地质博物馆。南京地质博物馆原名地质矿产陈列馆，建于1935 年，其前身是1913年成立于北京的工商部地质调查所矿产陈列室，迄今已有 70 多年历史。南京地质博物馆位于南京市珠江路 700 号， 是我国历史最悠久的自然科学博物馆之一， 也是我国第一个以地质矿产为主要内容的专业博物馆。 历经半个多世纪的发展，南京地质博物馆现已成为涵盖地学各个领域的综合性展馆， 它以历史悠久、 馆藏丰富而享誉海内外。一个馆内负责人员向我展示了新馆的面貌：一楼为临时展厅、学术报告厅与宽广的内广场。二楼为“恐龙世界”展区，其中陈列有亚洲最大的蜥脚类恐龙——炳灵大夏巨龙，体长达28米，采用真骨化石与骨架装架模型同时展出，与恐龙当时生活场景融为

一体，使观众能追寻距今1亿年前恐龙的生存状态，配有“与恐龙赛跑”、“龙骨拼图”、“恐龙问答”、“恐龙影院”等互动性与知识性展厅。三楼为“行星地球”展区，主要展示宇宙的起源、恒星的演化、太阳系的形成、地球的诞生、斗转星移的行星运动、层层叠叠的蓝色星球、运动不息的地球系统、雄伟壮丽的自然奇观。地球圈层结构模型，可使你进入地球内部。溶洞、雅丹地貌、戈壁地形等场景，当你在欣赏大自然风光的同时，可了解这些自然奇观是怎么形成的。岩石循环可使你体验大自然的鬼斧神工，千姿百态形形色色的矿物似一个个音符为人类文明发展普写了一曲又一曲赞歌。四楼为“生命演化”展区，主要有生物进化知识、演化序幕、生命历程、人类之旅等展厅。地球生命史大型场景，采用环形结构，其上置有各地质历史时期的电刻动植物模型，并配以声光电再现生命进化过程，进入参观时带你穿越时空隧道到达距今35亿年前生命演化的起点。由此继续前行，你将身临其境的体验生命的诞生、演化的曲折历程，了解生命进化是由水生到陆生、简单到复杂的过程。到达人类之旅展厅，同可全面了解人类的起源与发展，尤其是“南京直立人与北京直立人对话”场景，把你带入距今50万年前的人类生活情景，了解古化人类是怎么生活的。

参观完这两个博物馆，我们增长了见识，知道书本外我们不知道的很多东西，使我对工程地质这门课有了不一样的认识，展现了它有趣又有意义的一面。

第三章 专题论述

一、宜兴善卷洞形成

CaCO3碳酸钙有这样一种性质：当它遇到溶有CO2的水时就会变成可溶性的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2] CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2 溶有碳酸氢钙的水如果受热或遇压强突然变小时溶在水中的碳酸氢钙就会分解，重新变成碳酸钙沉积下来。同时放出二氧

化碳。 Ca（HCO3）2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O 在自然界中不断发生上述反应于是就形成了溶洞中的各种景观。

善卷洞就是其中一处，它的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。善卷洞，就是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞顶滴到洞底时，由于水分蒸发或压强减少，以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。如果溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶上滴落，随着水分和二氧化碳的挥发，则析出的碳酸钙就会积聚成钟乳石、石幔、石花。洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来了，就会形成奇特的石柱。

地表水在运动过程中对所经过的沉积物或岩石有着重要的侵蚀作用，既包括水动力作用下的碎屑物搬运，又包括水对岩石或沉积物的化学溶蚀作用，还包括碎屑物在搬运过程中的磨蚀作用。喀斯特地貌就是地下水对碳酸盐岩侵蚀作用的结果。

洞内岩溶形成的水文地质条件：

地下水的溶蚀作用 洞内内主要地层为一套碳酸盐岩夹泥质类岩石，碳酸盐岩为岩溶裂隙含水层，而其下伏紫色泥岩为隔水层，这样地下水在碳酸岩内储蓄时间长，可充分发挥溶蚀作用，加速岩溶地貌的形成。

地表形成漏斗洼地谷地，而地下易发育大型溶洞，并构成树枝状、放射状的管道系统；受区域构造作用影响，洞顶部出现了硬岩层相间的层间滑动而形成的层间裂隙，为本区地

下水提供了良好的溶蚀通道，是碳酸盐岩在长期的地下水溶蚀作用，形成较大规模的岩溶洞穴。当岩溶裂隙水向下运移至灰岩下伏紫色泥岩层受阻时，则改变运移方向沿裂隙走向运移汇集而成地下河。

挽近时间的新构造运动，总的特点以大面积间歇性上升为主，从中更新至全新世经历了数次次上升和间歇停顿。在间歇期侵蚀剥蚀溶作用以侧向为主，故形成高度不同成层分布溶洞和不同高度近于水平溶蚀坑、洞。在上升期则以垂向侵蚀、溶隙相连。挽近时期的间歇上升是区内溶洞高低错落，相互交汇、洞中套洞的主要因素之一。

藻类生物与溶洞的形成也有着十分密切的关系。藻类是地球上最早出现、至今仍广泛分布的一种原始植物，它们虽然低级，但和其他植物一样具有光合作用的能力和趋光生长的特点。由于在生长发育过程中，它们会分泌钙质，还能收集、粘接微细的碳酸盐质颗粒，并且一般营集群生活，一代又一代的藻类共同生长在一起，许多海洋生物礁因此形成。

溶洞中的石钟乳几乎都是冲着光线向上弯曲生长，这与藻类趋光生长的特性吻合；石钟乳、石笋内部还有类似树木年轮的同心圆状构造，这是藻类逐年生长、分泌、收集和粘接碳酸盐质微粒的结果。

所以，善卷洞内的洞穴空间的形成虽与水的溶蚀作用有关，但溶洞中那些千奇百怪的石钟乳、石笋和石柱的形成，应该主要是藻类生物在漫长的岁月中逐渐建造起来的，然后经过石化作用，最后才呈现出今天的面貌。

二、阳山碑材

阳山位于汤山镇西北，那里的石材很好。碑材系明成祖为其父朱元璋树碑而开凿的巨型石材。阳山碑材又名孝陵碑材，公元1405年明成祖朱棣起兵夺得他侄儿的帝位，为笼络人心，稳定政局，就决定要一巨型石碑以表朱元璋的功德，并显示自己是朱元璋的嫡系。于是，他征集了全国万余工匠依阳山南麓开凿碑材三块。其中碑座石材高13米，宽16米，长30.35米，重达1.6万吨；碑身石材长49.40米，宽4.4米，高10.7米，重约8700吨左右；碑额石材高10米，长20.3米，宽8.40米，重约6千吨左右。若此碑立起总高为78米，重3.1万吨，是当之无愧的世界第一碑。为取此石材，古代劳动人民付出了非凡的艰辛与血汗，数千民工，石匠累死皇家采石场，今碑石附近坟头村即是当时民工的合葬地。这三块石材都已成形，其中碑额已与山体分开，碑身、碑座也仅有一端相连。此石材又为何遗弃不用？说法有二：一说明朝国势渐衰，朱棣又迁都北京，故不用；一说因南京地理与气候所了限，不适古代的滚木与冰运的方法，无法运输而不用。但这一绝世碑材最终未被使用，依然留存在原地。

其中最著名的地质现象是大石碑正断层。该断层位于阳山古采石场，发育于栖霞组灰岩中，断层走向与大石碑向斜枢纽垂直，断层产状230°∠85°。该断层构造形迹十分直观。其证据有：（1）断层两盘栖霞组薄层灰岩被错断，断距约3米；（2）断层带中发育断层角砾；（3）断层上盘张性节理发育并被方解石脉充填。（4）断层带上有泉出露。断层性质为正断层。

作为“世界第一碑”，阳山碑材具有很大的人文旅游价值，明文化村的建立与运行是对该人文资源的有利利用和保护，观此碑材，不仅重现当年工匠劳碌场景，还引发对帝王治国之策与巩固帝位的思考。

三、寒武纪生命大爆发

寒武纪生命大爆发，是指在距今5.3亿年前的寒武纪时期，短短200万年间，生命进化出现飞跃式发展的情形。几乎所有动物的“门”都在这一时期出现了。绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现，这种几乎是“同时”地、“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等)，而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象。因出现大量的较高等生物以及物种多样性，于是，这一情形被形象地称为生命大爆发。这也是显生宙的开始。

在世界各地发现的化石群共同印证了这一生命进化史上的壮观景象，例如伯吉斯页岩。在中国云南省澄江县发现的这一时期的化石群相当典型，非常多的不同种类的生物几乎同时在这一时期出现。

寒武纪大爆发的事实也曾让提出进化论的达尔文非常困惑，在《物种原始》中写道：“这件事情到现在为止都还没办法解释。所以，或许有些人刚好就可以用这个案例，来驳斥我提出的演化观点”。但即使到今日，寒武纪大爆发仍是科学界的一大谜题，尚待更多的考古证据出土，也许就能窥见当时的实际情况，找出真正的原因。

寒武纪生命大爆发的起源—埃迪卡拉动物群

埃迪卡拉（Ediacaran）动物群是Sprigg于1947年在澳大利亚中南部Ediacara地区的庞德砂岩层中首先发现的。最初人们未能确定这一动物群的时代，后来终于确定为前寒武纪，年龄为6.7亿年。埃迪卡拉动物群包含三个门，19个属，24种低等无脊椎动物。三个门是：腔肠动物门，环节动物门和节肢动物门。水母有7属9种；水螅纲有3属3种；海鳃目（珊瑚纲）有3属3种；钵水母2属2种；多毛类环虫2属5种；节肢动物2属2种。 多保存为印痕化石，尽管它们的形态、结构都很原始，但它们被认为是20 世纪古生物学最重大的发现之一。这一发现使科学界摈弃了长期以来认为在寒武纪之前不可能出现

后生动物化石的传统观念。所谓后生动物即是指相对于原生动物的各种多细胞动物

艾迪卡拉动物群包含了多种形态奇特的动物化石：身体巨大而扁平、多呈椭圆形或条带形，具有平滑的有机质膜，是人们迄今为止发现的最古老、最原始的化石，也是在太古代地层中发现的最有说服力的生物证据。按Seilacher的观点，艾迪卡拉动物群可分为辐射状生长、两极生长和单极生长3种类型。除辐射状生长的类型中可能有与腔肠动物有关系的类群外，其他两类与寒武纪以后出现的生物门类无亲源关系 。

尽管有关艾迪卡拉（型）动物群的性质还有许多争议，但其奇怪的形态令许多学者相信，艾迪卡拉（型）动物群是后生动物出现后的第一次适应辐射，它们采取的不同于现代大多数动物采取的形体结构变化方式。不增加内部结构的复杂性，只改变躯体的基本形态，变得非常薄，成条带状或薄饼状，使体内各部分充分接近外表面，在没有内部器官的情况下进行呼吸和摄取营养。如现代大型寄生动物涤虫现代大多数动物采取的是保持浑圆或球形的外部形态的同时，进化出复杂的内部器官来扩大相应的表面积（如肺、消化道），从化石上可以看出，这些生物已具有了高度分化的组织和器官，说明它们已不是最原始的类型。它们代表了后生动物出现以后的第一次辐射演化因此，可以认为艾迪卡拉（型）动物群是在元古宙末期大气氧含量较低的条件下后生动物大规模占领浅海的一次尝试，结果失败了，而导致绝灭。在后来的演化过程中，后生动物采取了第二种方式，使内部的器官复杂化和物种多样化的发展，即生物系统演化。

寒武纪生命大爆发的代表─云南澄江动物群

寒武爆发的典型代表是被称为20世纪最惊人的科学发现之一的我国云南澄江动物群，它是世界上目前所发现的最古老、保存最为完整的带壳后生动物群。该动物群是我国青年古生物学家侯先光1984年在云南澄江县帽天山首先发现的。这是一个内容十分丰富、保

存非常完美，距今约5.7亿年的化石群，其成员包括水母状生物、三叶虫、具附肢的非三叶的节肢动物、金臂虫、蠕形动物、海绵动物、内肛动物、环节动物、无绞纲腕足动物、软舌螺类、开腔骨类，以及藻类等，甚至还有属于低等脊索动物或半索动物(如著名的云南虫)等。由于许多动物的软组织保存完好，为研究早期无脊椎动物的形态结构、生活方式、生态环境等提供了极好的材料，同时也成为了探索地球上大壳后生动物爆发事件的重要窗口。

云南澄江动物群在生物进化研究上的意义

云南澄江动物群的发现，使得我们对在前寒武纪晚期到寒武纪早期生命的进化发展有了较为清晰的认识。它在生物进化上的意义至少可以概括为两点：

首先，该动物群的发现，再次证实了“生命大爆发”的存在，成为“寒武爆发”理论的重要支柱。同时，它还是联系前寒武纪晚期到寒武纪早期生命进化过程的重要环节。

在该动物群被发现之前的本世纪内就有过两次激动人心的古生物学发现。一次是1910年在北美发现的距今约5.3亿年中寒武纪的“布尔吉斯动物群”，另一次是1947年在澳大利亚南部发现的距今6.8亿～6亿年之间的“埃迪卡拉动物群”。云南澄江动物群成了联系布尔吉斯动物群和埃迪卡拉动物群之间的重要环节，随着对澄江动物群研究的深入，埃迪卡拉-澄江-布尔吉斯3个动物群之间的演化关系会更加清楚。

其次，澄江动物群的发现为“间断平衡”理论提供了新的事实依据，对达尔文的进化论再次造成冲击。“间断平衡”理论认为，生物的进化不像达尔文及新达尔文主义者所强调的那样是一个缓慢的连续渐变积累过程，而是长期的稳定(甚至不变)与短暂的剧变交替的过程，从而在地质记录中留下许多空缺。澄江动物群的发现说明了生物的进化并非总是

渐进的，而是渐进与跃进并存的过程。

寒武纪生命大爆发原因探讨

寒武爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因。100多年以来的证据产生出解释寒武爆发的两种基本观点。一种观点认为，寒武爆发是一种假象，这是某些达尔文或新达尔主义者所持的观点。由于进化是渐进的，所谓的“爆发”只是表明首次在生物化石记录中发现了早在前寒武纪就已经广泛存在并发展的生物，其它的生物化石群则可能由于地质记录的不完全而“缺档”，造成这种“缺档”的原因是前寒武纪地层经历着热与压力，其中的化石被销毁了。由于发现前寒武纪化石沉积层中存在大量象细菌和蓝藻这样简单的原核生物，因而这一解释不再有说服力。另一种观点认为，寒武爆发代表了生物进化过程中的真实事件，科学家从物理环境和生态环境的变化两个方面来解释这一现象。

1965年，两位美国物理学家提出了寒武爆发是由于地球大气的氧水平这个物理因素造成的。他们认为，在早期地球的大气中含有很少或根本就没有自由氧，氧是前寒武纪藻类植物光合作用的产物并逐渐积累形成的。后生动物需要大量的氧，一方面用于呼吸作用，另一方面氧还以臭氧的形式在大气中吸收大量有害的紫外线，使后生动物免于有害辐射的损伤。

生物学家则从生物本身的生态关系来探讨这一问题，因为地质学的证据否定了这种氧理论的观点。大约在距今10亿年至20亿年之间广泛沉积层中含有大量严重氧化的岩石，这说明在这一时期内已经存在足够生命爆发的氧条件。因而生物学家从两个重要事件的出现来探索造成寒武爆发的原因，即有性生殖的产生和生物收割者的出现。

从化石资料来看，真核藻类大约在9亿年前出现了有性生殖，实际上，有性生殖出现得更早。有性生殖的发生在整个生物界的进化过程中有着极其重大的作用，由于有性生殖提供了遗传变异性，从而有可能进一步增加了生物的多样性，这是造成寒武爆发的原因之一。

生物收割者假说是美国生态学家斯坦利提出的，是一种解释寒武爆发的生态学理论，即收割原则。斯坦利认为，在前寒武纪的25亿年的多数时间里，海洋是一个以原核蓝藻这样简单的初级生产者所组成的生态系统。这一系统内的群落在生态学上属于单一不变的群落，营养级也是简单唯一的。由于物理空间被这种种类少但数量大的生物群落顽强地占据着，所以这种群落的进化非常缓慢，从未有过丰富的多样性。寒武爆发的关键是草食收割者的出现和进化，即食用原核细胞(蓝藻)的原生动物的出现和进化。收割者为生产者有更大的多样性制造了空间，而这种生产者多样性的增加又导致了更特异的收割者的进化。营养级金字塔按两个方向迅速发展：较底层次的生产者增加了许多新物种，丰富了物种多样性，在顶端又增加了新的“收割者”，丰富了营养级的多样性。从而使得整个生态系统的生物多样性不断丰富，最终导致了寒武纪生命大爆发的产生。

对于“收割理论”科学家们目前还没有找到直接的证据来证明其正确性，然而，一些间接的证据支持了这一理论。间接证据之一来自于前寒武纪叠层石，这些由藻类组成的叠层石中保存了前寒武纪最丰富的生产者群落。今天，叠层石仅盛产于缺少后生动物收割者的贫瘠环境中，如超盐量的咸水湖中。藻类在前寒武纪地层中的大量存在，大概反映了当时收割者的贫乏。另外，生态学野外研究也提供了一些间接的证据，研究表明，在一个人工池塘中，放进捕食性鱼，会增加浮游生物的多样性；从多样的藻类群落中去掉海胆，会使某一藻类在该群落中占统治地位而多样性下降。

寒武爆发作为地史上的第二大悬案一直为人们所关注。随着化石的不断发现及新理论

的建立，这一谜团最终将大白于天下。

概括来说共有以下几条假说：

⒈地球在寒武纪之后才出现足以保存化石的稳定岩层，而前寒武纪的沉积物毁于地热和压力无法形成化石。

⒉生物到了寒武纪才演化出能够形成化石的坚硬躯体。

⒊大气中累积足够的氧气量，足以使大量动物短时间演化，并且形成臭氧层隔离紫外光。

⒋某些掠食性动物侵入物种稳定平衡的地区，减少原先占优势的物种，释放生态栖位给其余物种，进而促进大量物种歧异度的增加。

以上几种假说或多或少都受到了质疑和考验，在更多新证据出现之前，仍然扑朔迷离。

寒武爆发作为地史上的第二大悬案一直为人们所关注。随着化石的不断发现及新理论的建立，这一谜团最终将大白于天下。这也是科学工作者努力探讨的方向。它告诉我们自然界真的是很奇妙的，而人类所不知道的还有很多很多，我们生活在这个家园里，就要不断的去探索，去更加的了解自然界，我们才能生活的更和谐美好。

后记

经过4天的实习,我学到了很多东西,比如如何通过一块石头的色泽,去判断其类别、其

形成年代，如何去辨别3大岩石，如何去观测量岩石的走向等等。总之,通过实习后我更好地掌握了《工程地质学》这门学科,更好地掌握了所学知识。这是一个理论和实际相结合的过程，在这个过程中要把所学的知识灵活的理解和运用，从而加强我们对这门课程的了解，而且在实习的过程中学到了很多书本上无法学到的东西，古人说读万卷书不如行万里路，看来就是这个道理。另外还要感谢老师的细心指导。通过这次实习我还明白了一个道理：对要考察的对象要事先做一定的了解，事先做好准备，就不至于到时不知所措。

当然也通过这次实习来从新审视自己做事的一种态度.在实习过程中,我们表现出做事缺乏活力、学习过于被动问题。可能在学生阶段，还没有显现出积极主动和被动的差别，但是出去工作以后，做事被动的弊端就会暴露无遗，显然积极主动的人会获得更多的机会。我也出现了这样的问题，是我在今后必须克服的。在以后的学习中我会更主动，也不会放过任何一个观察大自然，体验生活的机会。谢谢老师不仅让我更好的认识这门课，也提高了自己的实践能力。