環境地學的實習報告

實習地點：馬山、田橫島、仰口、大沽河 實習目的：

1、學會掌握野外地質和地貌剖面的觀察、記錄和分析方法；能夠識別基本的岩石類型，對地層進行分層劃代；觀測褶皺、斷層等基本地質構造，並學會進行定量半定量的量計工作；能識別基本的地貌類型，並根據地形圖和野外測量對地貌體進行定量量計。在此過程中應將野外實習內容和課堂知識有機地結合起來，既達到加深和鞏固的目的，又達到延伸和擴大的效果。

2、 在野外觀測的基礎上進行綜合分析：根據地層層序、接觸關係、構造特徵等分析區域地質演化歷史；根據地貌形態、沉積物特徵、侵蝕與切割的關係等分析地貌的成因及其演化歷史。

3、 掌握基本的野外工作方法；掌握根據野外觀測資料和收集的前人資料進行綜合分析和思考的能力；培養嚴謹認真的科學研究精神。

　一、 馬山實習

即墨馬山國家級自然保護區位於山東省即墨市區以西4公里處，由5個山丘組成，經長期風化剝蝕，形成了中部高，四周低，呈一凸起山頂渾圓的丘陵地帶，面積約800公頃，1993年11月正式透過專家評審，1994年4月國務院正式批准即墨市馬山保護區爲國家級自然保護區，主要保護對象是淺剖面火山岩柱狀節理石柱羣、硅化木及古生物化石等地質自然遺蹟。保護區內地層單一，出露地層爲白堊系萊陽羣，主要巖性爲紫紅、黃綠色中細粒長砂岩、含礫砂岩夾砂礫岩、鈣質粉砂岩、偶夾砂岩。特別是經多年採石，開挖揭露出了馬山綠色次火山岩柱狀節理，形成了若干筆直挺拔柱狀節理形態的`人工露頭景觀，俗稱“石柱羣”。同時馬山山體是一個集沉積岩、火山岩、接觸變質岩、動植物化石等多種地質現象爲一體的綜合性的“地質寶庫”，是豐富的地質資源集中於一地，世界上少有的“天然地質博物館”。除地質遺蹟外，保護區內還有云皇殿、白雲庵、千佛洞等人文古蹟。

（一）、火山岩柱狀節理石柱羣：

馬山位於即墨城西約7公里，由4個相連的山包組成，形如馬鞍，故又稱“馬鞍山”，最高峯海拔211米。山上盛產安山玢岩，多爲灰綠、灰褐色，爲約1億年前岩漿涌出地

表冷凝而成。山之西南部呈現四方柱狀節理，株體截面直徑約1米左右，高約30餘米，筆直挺拔，排列緊密，恰似一片密林，蔚爲壯觀，故名“馬山石林”。柱狀節理石林多發育於玄武岩中，一般呈六棱或五棱柱狀，而馬山石林發育於安山岩中，且呈四方形，在地質學中較爲罕見。

馬山石林是一種柱狀節理石羣，位於馬山西南坡之團山，面積約一平方公里。據考證，此山一億多年前由火山岩漿冷凝收縮而成，現裸露部分高達28米、厚約20米、跨度達150餘米。柱狀節理是怎麼形成的呢？火山岩漿噴發時的溫度爲1200℃，當岩漿冷卻至800-900℃時岩漿結晶形成柱狀節理。由於岩漿含有六方柱體的斜長石、橄欖石、角閃石、輝石等礦物質，所以冷卻後形成六方柱體。 幾組不同方向的節理將岩石切割成多邊形柱狀體,柱體垂直於火山岩的基底面。如熔岩均勻冷卻,應形成六方柱狀,上細下粗,二者由頂柱盤面隔開。這種構造多發育在產狀平緩的玄武岩內,也見於安山岩、流紋岩、熔結凝灰岩中。另外,在超淺成巖、次火山岩脈、火山通道內及熔岩湖中也見及。長期以來一直認爲柱狀節理是熔岩冷卻收縮形成的,長柱方向垂直於熔岩冷卻時的等溫面。但是一些學者認爲,單純冷縮難以形成數米的節理。康瑟(ha,1981)提出,高度規則的柱狀節理是熔岩在冷卻過程中的雙擴散對流作用引起的。馬山柱狀節理石羣由無數根直徑在一米左右、呈四棱、五棱或六棱柱狀的單個柱體緊密排列組成。遠遠觀之，氣勢雄偉，非常壯觀。柱體內含有許多安山岩氣孔晶洞，洞內有大量的方解石、冰洲石晶體，呈菊花瓣狀，具有極高的經濟價值、觀賞價值和科研價值。尤其是在安山岩中，發現此柱狀節理在我國尚屬首例，是世界柱狀節理石羣三大奇觀之一。

馬山圖 1

（二）、硅化木

硅化木是真正的木化石，是幾百萬年或更早以前的樹木被迅速埋葬地下後，被地下水中的SiO2(二氧化硅)替換而成的樹木化石。它保留了樹木的木質結構和紋理。顏色爲土黃、淡黃、黃褐、紅褐、灰白、灰黑等，拋光面可具玻璃光澤，不透明或微透明。形成原因：

木的石化要經過將原先組織用分解的礦物加以替換這一程序，這礦物通常是硅或鈣。在壓力和溫度的作用下，硅與其分解時的雜質組合在一起再次結晶，通常會導致新的礦物形式出現。硅再度結晶會將木的結構加以破壞。

被硅質物質石化的植物樹幹化石。其突出特點是樹幹原生微細結構儲存清晰，栩栩如生。除被氧化硅交代外，植物木質部還可以被方解石、白雲石、磷灰石，以至部分褐鐵礦、黃鐵礦等所交代，統稱爲石化木(petrified wood)。中國古代很早就瞭解石化木的成因。唐代著名詩人陸龜蒙就有“東陽多名山，金華爲最大。其問繞古鬆，往往化爲石”的詩名，並明確指出“松木入水歷一千年則化爲石”。硅化木可揭示古植物特徵和古地理環境，又可用來觀賞，它歷來是一種重要的化石觀賞石品種。國內外產出地點很多，中國新疆出土頗豐，北京市延慶發現硅化木羣並建有“硅化木國家地質公園”。

根據SiO2的結晶情況和程度，硅化木通常可分爲三個品種。若木質被交代成膠質SiO2即蛋白石，則稱蛋白石硅化木；若被交代成隱晶質石英（即玉髓或瑪瑙），則稱爲玉髓或瑪瑙硅化木；若被交代成微粒的石英，則稱爲普通硅化木。

馬山一帶地質藏有豐富的木化石，學名“硅化木”，直徑數十釐米不等，高者10餘米，其形狀、紋理與樹木無異。馬山地區木化石數量、規模均爲國內罕見，最著名的是1983年發現的一塊重約2噸、長6米、粗端直經70釐米、細端60釐米的南洋杉木化石，屬白堊世紀，爲中國發現的木化石中的一個新種類。該化石樹幹整體有橫斷紋理，斷爲12段，紋理明顯，年輪清晰，具有重要的科研和觀賞價值。慕名觀光遊客絡繹不絕。

（三）、接觸變質帶

岩漿接觸或侵入煤層時因其高溫、揮發物和壓力使煤發生變質的作用。導致煤發生接觸變質的，常是巖牆、岩脈、岩牀等淺成侵入體，通常其覆蓋層較薄，煤受其高溫產生的揮發性氣體較易逸出，冷卻也較快。由於這種快速加熱在一定程度上與煉焦過程相似，因而與岩漿侵入體直接接觸的煤常轉變爲天然焦和高變質煤。

接觸變質作用，是由於岩漿的活動散發出的熱量和析出的氣態或液態溶液引起的變質作用。

主要發生在岩漿體周圍接觸帶的圍巖中。

根據變質作用過程中有無交代作用又可分爲2個亞類：

①熱接觸變質作用：以熱力（高溫）作用爲主，原巖發生重結晶，而化學成分沒有顯著改變，沒有明顯的交代作用，如斑點板岩、角巖等；

②接觸交代變質作用；除熱力作用外，伴隨有顯著的交代作用，原巖的化學成分發生明顯改變，如矽卡巖等。

（四）、旅遊價值

馬山古爲宗教聖地，山前明朝光宗皇帝賜號“慧覺禪師”劉仙姑爲第一代主持的白雲庵現已修復，山上玉皇殿正在重修，山後曾有無成殿、聖母殿、雷神殿等寺廟。馬山民間故事、傳說頗多。

1993年馬山被山東省政府批准爲省級地質遺蹟自然保護區，翌年被國務院批准爲國家級自然保護區。