工程地質(zhì)學(xué)是研究地質(zhì)環(huán)境對(duì)在其上進(jìn)行的工程項(xiàng)目的影響的一門學(xué)科，具體來(lái)說(shuō)就是研究分析工程所在地的地層環(huán)境，分析和預(yù)測(cè)在自然條件和工程建筑活動(dòng)中可能發(fā)生的各種地質(zhì)作用和工程地質(zhì)問題，例如：地震、滑坡、泥石流，以及誘發(fā)地震、地基沉陷的變形，因破壞、開采地下水引起的大面積地面沉降、地下采礦引起的地表塌陷，及其發(fā)生的條件、過(guò)程、規(guī)模和機(jī)制，評(píng)價(jià)它們對(duì)工程建設(shè)和地質(zhì)環(huán)境造成的危害程度，研究防治不良地質(zhì)作用的有效措施，以保證工程的質(zhì)量與安全性。這樣的一門學(xué)科不僅要求我們認(rèn)真了解課本知識(shí)，更需要到實(shí)際的環(huán)境中觀察比對(duì)，把課本講的和實(shí)際看到遇到的相聯(lián)系起來(lái)，本次實(shí)習(xí)就是本著這樣的目的進(jìn)行的。
一、實(shí)習(xí)時(shí)間：2010年10月12日--2010年10月13日
二、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：天津薊縣國(guó)家地質(zhì)公園
             土木學(xué)院樓地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室
三、實(shí)習(xí)任務(wù)：室內(nèi)部分和室外部分，室內(nèi)部分是到實(shí)驗(yàn)室觀察巖石和礦物標(biāo)本，室外部分則是到薊縣國(guó)家地質(zhì)公園觀察巖體的構(gòu)造。
室內(nèi)部分：
室內(nèi)實(shí)習(xí)的實(shí)驗(yàn)室是在學(xué)院樓，我們之前到是不知道學(xué)院樓還有一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室中有六張臺(tái)子，分兩組，分別展示礦物和巖石標(biāo)本，這些標(biāo)本都是分類整齊碼放在盒子里，并標(biāo)號(hào)，再在目錄表上對(duì)應(yīng)標(biāo)號(hào)寫出各自的名稱。
我們這組先觀察了巖石標(biāo)本，這些巖石標(biāo)本又按照巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖分類，同時(shí)不同種的巖石因形成方式的不同，具有自己特有的化學(xué)組成和物理特性，這也是我們?cè)谝巴獗鎰e巖石種類的基本依據(jù)，方法簡(jiǎn)單有效。
一、巖漿巖，又叫火成巖，是地球內(nèi)部巖漿上涌，到達(dá)地表淺層或噴出地表后冷凝形成的，未達(dá)到地表的巖漿冷凝而成的巖石叫侵入巖，深成侵入巖顆粒較粗，淺成侵入巖顆粒細(xì)小或大小不均，噴出巖是在巖漿噴出地表的條件下形成，溫度低，冷卻快，常成玻璃質(zhì)、半晶質(zhì)或隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，具有氣孔、流紋等構(gòu)造等。由于巖漿充滿與地球內(nèi)部，所以這種巖石是地球上儲(chǔ)量最多的巖石。巖漿巖的主要成分是SiO2,平均含量超過(guò)一半，根據(jù)這種氧化物含量的不同，巖漿巖又可細(xì)分為超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖，SiO2含量一次增加，密度依次減小，顏色由深到淺。巖漿巖在觀察時(shí)先看巖石的顏色，辨別出屬以上四種分類里的那一種，并回想此種分類包含的具體巖石種類，然后觀察其結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，把巖石與名稱對(duì)應(yīng)上。我觀察的兩種巖漿巖內(nèi)容如下：
1．斑狀花崗巖，產(chǎn)地浙江德清，屬于酸性巖，顏色較淺，為肉紅色，長(zhǎng)期暴露面因氧化作用則為磚紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為黑色和白色，是長(zhǎng)石和石英，塊狀構(gòu)造。斑狀花崗巖與花崗巖不同之處在于斑狀花崗巖含有隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)的石基，這種結(jié)構(gòu)是淺成巖或噴出巖的特征，而花崗巖是深成巖。
2．石英正長(zhǎng)巖，這種巖石屬于中性巖，顏色也較淺，為肉紅色，全晶質(zhì)等粒結(jié)構(gòu)，晶粒大小均勻，為深成巖的顯著特征，塊狀構(gòu)造，長(zhǎng)期暴露面因氧化作用顏色會(huì)加深，硬度較大，在肉紅色巖體間還有少量白色黑色晶粒，可能為黑云母和角閃石成分。
二、沉積巖，是地表環(huán)境中先前存在的巖石（巖漿巖、變質(zhì)巖和早已形成的沉積巖）經(jīng)物理、化學(xué)和生物風(fēng)化作用形成的物質(zhì)，與有機(jī)物質(zhì)和火山作用產(chǎn)生物質(zhì)經(jīng)搬運(yùn)、沉積和成巖等地質(zhì)作用形成的巖石。沉積巖是地殼表面分布最廣的一種巖石，常見的沉積巖有碎屑巖類、粘土巖類、化學(xué)及生物化學(xué)巖類，在辨別沉積巖時(shí)先看其結(jié)構(gòu)，再看構(gòu)造和顏色。沉積巖的結(jié)構(gòu)是指各個(gè)組成部分的形態(tài)特點(diǎn)、填充程度、結(jié)晶程度等，一般分為碎屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)和生物結(jié)構(gòu)；沉積巖的構(gòu)造是指其組成部分的空間分布及其相互間的排列關(guān)系，常見的有層理構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、鮞狀構(gòu)造、層面構(gòu)造、生物成因構(gòu)造，化石就是生物成因構(gòu)造的一種，沉積巖的層理構(gòu)造、波痕、泥裂、雨痕和化石是沉積巖在構(gòu)造上區(qū)別于巖漿巖的重要特征。我觀察的兩種沉積巖內(nèi)容如下：
1．高嶺石粘土巖，產(chǎn)地江蘇蘇州，屬粘土巖類，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，表面均勻細(xì)膩，塊狀構(gòu)造，新露出的表面呈白色，時(shí)間長(zhǎng)了則發(fā)生氧化作用變成淡黃色，硬度很小，指甲劃過(guò)即留下劃痕，有細(xì)膩的粉末掉落。這種巖石是典型的粘土巖類，可塑性小，強(qiáng)度低，不適于工程建造。
2．石灰質(zhì)白云巖，產(chǎn)地浙江余杭，屬化學(xué)及生物化學(xué)巖類，結(jié)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，表面晶粒明顯，顏色為漸變的灰色，部分為白色，硬度較大，強(qiáng)度也大，含雜質(zhì)（泥土、生物遺骸等）明顯，雜質(zhì)部分顏色不定導(dǎo)致巖石顏色多變。純質(zhì)白云巖為白色，雜質(zhì)對(duì)其顏色有顯著影響，性質(zhì)與石灰?guī)r類似，是一種良好的建筑材料。
三、變質(zhì)巖，是地殼內(nèi)部原有巖石（巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖），由于受到高溫高壓及化學(xué)成分加入的影響，改變?cè)瓉?lái)的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，形成新的巖石。引起變質(zhì)作用的主要原因是高溫、高壓和新的化學(xué)成分的加入，根據(jù)變質(zhì)作用的地質(zhì)因素和變質(zhì)作用因素，變質(zhì)作用可分為接觸變質(zhì)作用、區(qū)域變質(zhì)作用、混合巖化作用、動(dòng)力變質(zhì)作用。變質(zhì)巖在觀察時(shí)是先看構(gòu)造，再看結(jié)構(gòu)和顏色，變質(zhì)巖幾乎都具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，但按變質(zhì)程度不同可分為變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)；變質(zhì)巖的構(gòu)造是識(shí)別變質(zhì)巖的重要標(biāo)志，分為片理構(gòu)造（包括板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、眼球狀構(gòu)造和片麻狀構(gòu)造）、塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、斑點(diǎn)構(gòu)造，其中板狀、千枚狀、片狀、片麻狀等層理構(gòu)造是變質(zhì)巖所特有的，是識(shí)別變質(zhì)巖的顯著標(biāo)志。常見的變質(zhì)巖有：混合巖、片麻巖、片巖、千枚巖、板巖、大理巖、石英巖、蛇紋巖、碎裂巖和糜棱巖。我觀察的兩種變質(zhì)巖內(nèi)容如下：
1．粗結(jié)晶大理石，產(chǎn)地浙江長(zhǎng)興，構(gòu)造為塊狀中的糖粒狀，結(jié)晶結(jié)構(gòu)，晶粒較大，可達(dá)1mm以上，顏色為不純凈的白色，硬度較大，切割面十分平整，并可顯現(xiàn)出內(nèi)部結(jié)晶結(jié)構(gòu)，形成天然的花紋。大理巖多由石灰?guī)r或白云巖經(jīng)重結(jié)晶變質(zhì)形成，常因含其他帶色雜質(zhì)而呈現(xiàn)出美麗花紋，強(qiáng)度中等，易于開采加工，通常用作建筑裝飾材料。
2．石英巖，產(chǎn)地浙江臨安，塊狀構(gòu)造，等粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)，結(jié)晶致密，主體呈灰色，含雜質(zhì)明顯，表面有白色、黃色、綠色斑點(diǎn)，硬度大。石英強(qiáng)度很高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，是良好的建筑材料。
在觀察完巖石標(biāo)本后，我們又觀察了礦物標(biāo)本。造巖礦物是形成巖石的基礎(chǔ)，巖石之所以表現(xiàn)出一定的結(jié)構(gòu) 、構(gòu)造和顏色，就在于造巖礦物的不同。礦物是指具有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的自然元素和化合物。礦物的鑒定由它的形態(tài)和物理性質(zhì)為依據(jù)，它的形態(tài)由其成分和生長(zhǎng)環(huán)境決定，它的物理性質(zhì)由其化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造決定，觀察時(shí)，觀察的內(nèi)容包括：礦物的顏色、光澤、硬度、解理和端口。
礦物的顏色是指新鮮表面的顏色，由成色原因的不同，分為自色（礦物固有顏色）、他色（雜質(zhì)所帶顏色）、假色（礦物內(nèi)部的裂隙或表面氧化膜引起的）；光澤是礦物表面呈現(xiàn)的光亮程度，按強(qiáng)弱分為金屬光澤、半金屬光澤、非金屬光澤，造巖礦物的光澤多屬非金屬光澤，又包括：金剛光澤、玻璃光澤、珍珠光澤、絲絹光澤、油脂光澤、蠟狀光澤、土狀光澤；礦物的硬度是指礦物抵抗外力刻畫的能力，在非專業(yè)環(huán)境下，我們可以用手邊方便的東西（如指甲、小刀）對(duì)礦物進(jìn)行刻畫，相對(duì)比較出礦物的強(qiáng)度；解理和斷口是相聯(lián)系的概念，解理是指礦物受力時(shí)沿一定方向裂成光滑平面，分為極完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、極不完全解理，當(dāng)解理不完全時(shí)，受力破損的斷面不平滑，即為斷口，又包括貝殼狀斷口、鋸齒參差狀斷口、纖維狀及鱗片狀斷口、土狀斷口。下面為我觀察的六種礦物：
1．石英，白色礦物，半透明或不透明的晶體硬度較大，內(nèi)部有不均勻的裂痕和紋理，玻璃狀光澤，無(wú)解理，礦物邊緣參差不齊，有棱角，為貝殼狀斷口，形狀為塊狀。
2．高嶺石，白色礦物，硬度小，指甲劃過(guò)即可留下劃痕，土狀光澤，一向完全解理，致密的塊狀結(jié)構(gòu)，易捏碎成粉末，有細(xì)膩感，它所形成的巖石不宜作為建筑材料。
3．白云母，淺灰色礦物，硬度小，指甲用力劃過(guò)即可留下劃痕，片狀結(jié)構(gòu)，我觀察的標(biāo)本為不到1mm厚的薄片，質(zhì)翠，用手即可撕裂，玻璃光澤到絲絹光澤，一向完全解理。  白云母是分布很廣而且很常見的造巖礦物，亦為花崗巖中的主要礦物。
4．橄欖石，青色礦物，透明，硬度較大，具脆性，玻璃光澤，無(wú)解理，貝殼狀斷口，不規(guī)則粒狀。
5．普通輝石，黑灰色礦物，硬度較大，玻璃光澤，粒狀，二向完全解理。
6．角閃石，黑色礦物，硬度較大，柱狀構(gòu)造，玻璃光澤，解理完全，斷口不整齊，易碎。
以上就是室內(nèi)部分實(shí)習(xí)我學(xué)到的內(nèi)容，從中我認(rèn)識(shí)了許多種類的礦物和巖石，以及它們的顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等物理性質(zhì)，同時(shí)我還了解到了怎樣在野外大致分辨所遇到的巖石種類的方法，這些都是我在課堂上無(wú)法完全掌握的知識(shí)，說(shuō)明了這門學(xué)科課堂與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。
室外部分：
室外實(shí)習(xí)我們來(lái)到的是天津薊縣國(guó)家地質(zhì)公園，在此次實(shí)習(xí)之前，我曾經(jīng)來(lái)過(guò)薊縣旅游，也攀登過(guò)盤山，當(dāng)時(shí)對(duì)這里的印象僅是植被富饒，環(huán)境清幽，四周的山上都植有松樹，山腳則是各種果樹，山體綿延。這次老師帶領(lǐng)我們來(lái)這里實(shí)習(xí)又讓我見識(shí)到了它充滿歷史氣息和文化內(nèi)涵的一面。
薊縣國(guó)家地質(zhì)公園包括中上元古界地質(zhì)自然保護(hù)區(qū)、八仙山石英巖峰林峽谷景區(qū)、九山頂石英砂巖峰林景區(qū)、黃崖關(guān)斷崖地貌景區(qū)、盤山花崗巖地貌景區(qū)、九龍山碳酸鹽巖峰叢景區(qū)、府君山地質(zhì)構(gòu)造遺跡景區(qū)，這七個(gè)景區(qū)分布離散，占地面積相當(dāng)大，并且各有特色，可以稱得上是地址研究的樂園了。
我們第一站參觀了中上元古界地質(zhì)自然保護(hù)區(qū)，“中上元古界”是保存最完好，地質(zhì)科考價(jià)值最高的一處，是國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，主要保護(hù)對(duì)象為中上元古界標(biāo)準(zhǔn)剖面。根據(jù)地質(zhì)發(fā)展史以及重大的構(gòu)造變動(dòng)情況，把地球形成后的46億年共分為五個(gè)大的地質(zhì)階段，按照由老到新的順序依次為：“太古代、元古代、古生代、中生代和新生代”。而這里“中上元古界”所指的，是形成于距今18億～8億年間的地層，它屬于地質(zhì)歷史中的第二個(gè)階段，即“元古代中晚時(shí)期”形成的地質(zhì)地層，故稱為“中上元古界”。 中上元古界地質(zhì)自然保護(hù)區(qū)在中國(guó)地質(zhì)研究上具有重要地位，它以巖層齊全、出露連續(xù)、保存完好、質(zhì)地清楚、構(gòu)造簡(jiǎn)單、變質(zhì)極淺和古生物化石豐富著稱，被確定為中國(guó)中上元古界的標(biāo)準(zhǔn)剖面。
由于時(shí)間和精力有限，我們并沒有全參觀完，只參觀了中上元古界地質(zhì)自然保護(hù)區(qū)中高于莊組—大紅峪—團(tuán)山子組。高于莊組屬中元古代長(zhǎng)城系頂部，分布于中國(guó)冀北一帶，最初命名地點(diǎn)在河北薊縣高于莊，故名，主要為灰色、黑色白云巖.，高于莊組底部有一層石英狀砂巖，層面有波痕，砂巖之下為大紅峪含錐層疊石白云巖，其錐頂被切，表示曾受到侵蝕作用，即代表一次沉積間斷，距今18億年。大紅峪組又稱“大虹峪組”， 屬長(zhǎng)城系中部，分布于冀北一帶，最初命名地點(diǎn)在河北薊縣大虹峪，故名。該組為淺海相沉積，中、下部以石英巖狀砂巖為主，上部為白云巖，與下伏團(tuán)山子組呈連續(xù)沉積，以發(fā)育碎屑巖為特色，在邊緣地帶則見其直接超覆于太古界之上，含有疊層石如庫(kù)什疊層石錐疊層石和微古植物，如糙面球形藻等。巖石組合以含鐵白云巖、粉砂質(zhì)微晶白云巖為主，其次為灰黃色砂巖和少量綠色粉砂質(zhì)頁(yè)巖,可分三段:一段以深灰色鐵白云巖及粉砂質(zhì)菱鐵礦白云巖為主;二段上部為深灰色中—巨厚層白云巖、含砂微晶白云巖，時(shí)見交錯(cuò)層、波痕,下部為灰黃色鈣質(zhì)細(xì)砂巖或粉砂巖和深灰色泥砂質(zhì)白云巖薄層互層，鈣質(zhì)粉砂巖底面常見沖刷模，有時(shí)見泥裂和巖鹽假晶;三段紫色板層狀砂質(zhì)微晶白云巖，夾灰黃色砂巖和綠色粉砂質(zhì)頁(yè)巖，層面可見干裂、波痕和巖鹽假晶。
此外，我們還觀察了眾多地址構(gòu)造和現(xiàn)象，包括：瘤狀構(gòu)造、疊層巖、藻席及藻屑、波痕、泥裂、氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造等。
瘤狀構(gòu)造是巖體內(nèi)部的瑕疵，它不與周圍巖體保持一致，而導(dǎo)致巖體構(gòu)造上的不完整或強(qiáng)度上的薄弱，瘤狀構(gòu)造顏色較不同，與周圍石層比很分明，例如頁(yè)巖中的瘤狀構(gòu)造厚度較小，一掰就碎，因此在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)要注意巖體是否有瘤狀構(gòu)造，在這些巖體中，瘤狀構(gòu)造越厚愈好。
疊層石是藻類繁衍生息形成的生物遺跡巖石，它呈疊層狀的生物沉積構(gòu)造，因縱剖面呈向上凸起的弧形或錐形疊層狀，如扣放的一疊碗，故名。天津薊縣是我國(guó)最著名的疊層石產(chǎn)地，甚至整座山都是疊層石。疊層石不僅在形態(tài)特征上，而且在組成成分、內(nèi)部構(gòu)成、所含化石、圍巖性質(zhì)等方面，都能為人類認(rèn)識(shí)自然提供十分重要的信息和依據(jù)。
藻席及藻屑是在碳酸巖地質(zhì)中常見的能反映生物有機(jī)物的藻架結(jié)構(gòu)或藻席結(jié)構(gòu)，它們通常由亮暗紋交疊而成，如早期被硅化，還可保存藻絲體化石，它們通常呈紋層狀碳酸鹽巖，這種藻架結(jié)構(gòu)的沉積物若遭沖刷而再沉積，則成藻屑。
波痕是當(dāng)經(jīng)過(guò)沙層表面的水流或風(fēng)力達(dá)到一定速度時(shí)，或在水波浪的震蕩下，顆粒發(fā)生移動(dòng)，可在沙層表面出現(xiàn)波狀起伏的痕跡，即為波痕，又分為風(fēng)成波痕、水成波痕和浪成波痕。
泥裂，粘土沉積物表面，由于失水收縮而形成不規(guī)則的多邊形裂縫，這些裂縫被后來(lái)的沉積物充填且保留下來(lái)，即為泥裂，可用它來(lái)判斷巖層是否發(fā)生倒轉(zhuǎn)。
氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造是巖漿巖凝固時(shí)，揮發(fā)性氣體未及時(shí)析出而在巖石中形成的孔洞，這些孔洞未被填充的即為氣孔構(gòu)造，被其他礦物填充的就是杏仁構(gòu)造。
接下來(lái)我們又去了府君山地質(zhì)構(gòu)造遺跡景區(qū)，景區(qū)構(gòu)造十分復(fù)雜，主要斷層為薊縣逆掩斷層，斷層面舒緩波狀，將霧迷山組（12億年）推覆至府君山組（5.6億年）地層之上，形成飛來(lái)峰和構(gòu)造窗。在府君山景區(qū)山頂和部分山坡凸出的地方均是霧迷山組條帶狀白云巖，周圍被斷層所圈閉，這是府君山組地質(zhì)構(gòu)造的最大特點(diǎn)。
在這次實(shí)習(xí)中，老師給我們進(jìn)行的詳細(xì)舉例說(shuō)明，增強(qiáng)了我們的實(shí)踐能力，并且這些都加深了我們對(duì)書本上老師所講內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，對(duì)三大類巖石有了一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，我體會(huì)到，如果將我們?cè)诖髮W(xué)里所學(xué)的知識(shí)與更多的實(shí)踐結(jié)合在一起，使一個(gè)本科生具備較強(qiáng)的處理實(shí)務(wù)的能力與比較系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)，這才是我們實(shí)習(xí)的真正目的。