少林水庫的工程地質問題
⑴ 路線六 玄天廟—少林水庫—少林水庫西山
1.實習內容
(1)觀察羅漢洞組底部含礫石英岩、郭家窯組混合岩化片麻岩，測量各岩層產狀;
(2)分析羅漢洞組與郭家窯組地層的接觸關系;
(3)參觀少林水庫，了解水庫的工程地質條件;
(4)觀察窗欞構造、蝕變中性岩脈;
(5)觀察五佛山群馬鞍山組與嵩山群五指嶺組地層的接觸關系，分析中嶽運動的性質;繪制中嶽運動遺跡剖面示意圖。
2.觀察點和觀察內容
No.1玄天廟小學東15m處
主要內容:觀察嵩山群羅漢洞組底部含礫石英岩、登封群郭家窯組混合岩化片麻岩，測量各岩層產狀。分段嵩山群羅漢洞組底部含礫石英岩與登封群郭家窯組混合岩化片麻岩二者之間為絹雲石英片岩。羅漢洞組與郭家窯組地層為角度不整合接觸，馬杏垣認為絹雲石英片岩是嵩山群沉積之前的登封群古風化殼，嵩山群與絹雲石英片岩的接觸面既是不整合面，又是構造滑動面和古風化界面。羅漢洞組與郭家窯組地層的角度不整合接觸關系代表了嵩陽運動。「嵩陽運動」是張伯生、馮景蘭於1950年發現並創立，代表的是登封群形成之後嵩山群形成之前的構造運動。由於多期變形和變質作用的影響，嵩陽運動的不整合接觸關系不如晚期的構造運動的不整合接觸關系明顯。但是從區域角度考慮，嵩陽運動角度不整合的標志還是十分清晰的，主要的標志有:嵩山群與登封群構造格局完全不同，嵩山群的主體是南北向，登封群的主體是東西向;登封群有強烈的混合岩化，嵩山群僅受到較輕微的區域變質作用，沒有遭受混合岩化;登封群的原岩主要是中基性的岩漿岩，嵩山群的原岩大部分是沉積岩。
登封群郭家窯組主要由條帶狀混合岩、黑雲斜長片麻岩組成，頂部見有二雲母片麻岩、千糜岩化黑雲斜長片麻岩，其中夾有白雲石英片岩、黑雲母片岩。產狀:SW230°∠65°。登封群郭家窯組混合岩化片麻岩:岩石破碎，鏡下有碎裂變質岩的特徵，長石大多被壓碎，白雲母有波光消光或折劈構造，屬於動力變質岩。遠離羅漢洞組底界面的岩石，碎裂程度降低，逐漸過渡為條帶狀混合岩化黑雲母斜長片麻岩。
嵩山群羅漢洞組底部為含礫石英岩，變余砂礫狀結構，變余層狀構造，礫石成分主要有片麻岩、脈石英及赤鐵石英岩，呈橢圓形，礫徑最大者約5cm，小者0.5cm，一般在1cm左右。礫石長軸方向與片理平行。產狀:SW280°∠82°。嵩山群羅漢洞組底部含礫石英岩:灰白色、銀白色，礦物成分以灰白色粒狀石英為主，次要礦物有銀灰色細鱗片絹雲母。礫石成分主要為白色脈石英和細粒石英岩。粒徑以0.5～1cm為主。具鱗片變晶結構，片狀構造、變余層理構造，礫石長軸平行片理排列。
介於登封群與嵩山群之間有一套動力變質岩，鏡下可見碎裂變質岩的特徵，長石被壓裂，白雲母具波狀消光或者折劈構造，它是嵩山群變形時底部剪切帶的組成部分。因此，嵩山群與登封群之間接觸面既是不整合面，又是古風化面，還是高山底面的滑動斷裂面，即「三位一體」。
No.2少林水庫
主要內容:參觀少林水庫，了解水庫各組成部分的作用，調查了解水庫的地質工程條件
少林水庫位於登封市西北8km，少林寺東南4.5km，太室山與少室山之間的峽谷地帶，少林寺河之上。屬於淮河流域的潁河水系，控制流域面積41km2，為中型水庫。水庫於1958年10月至1960年5月第一期施工，1971年續建並完成主體工程，1979年6月至1983年6月完成加固大壩工程。水庫設計庫容960萬立方米。
少林水庫位於出水谷口小、蓄水庫盆大的有利地形，上游為少林寺河。大壩為土石混合壩，壩的右肩建在嵩山群五指嶺組石英岩上，岩性較堅固。不利的構造條件是通過一條近南北方向的斷層，岩石較破碎，有滲漏現象。壩的左肩建在洪積扇後緣的巨厚礫石層上，高洪水位時可能滲漏。長期以來少林水庫蓄水量不大，達不到設計要求，可能與上述工程地質條件不利有關。該水庫主要用作城鎮供水，少量用於農業灌溉。水庫建有攔河壩、溢洪道，壩上有放水閘門，壩下有一套輸水管道將水輸往灌溉區及登封市水廠。
下面簡要介紹水庫的基本知識以及與修建水庫所需具備工程地質條件。
水庫是建立在河流上的一種水利設施。用以防洪灌溉、養殖和提供工業水源。水庫以蓄水體積計算大小，大者可蓄水幾億或上百億立方米;小者僅達百萬立方米或十幾萬立方米。水庫的實際效益以發揮綜合功能為目標，既能調節水量、蓄水灌溉，又能養殖和進行發電。
(1)壩的分類:根據壩的建築材料分土壩、石壩、土石壩及混凝土壩，根據壩的結構分重力壩、拱壩。少林水庫壩屬重力壩。
(2)水庫的組成:水庫的主體由橫穿河谷攔截流水的壩體、放水洞和溢洪道組成，一般稱水庫三大件。其他配套工程有放水閘門和渠道工程、渠道網、發電網、輸水洞及發電廠房設施等。大型水庫還要有船舶停靠碼頭、通航用船閘(如三峽水庫)以及養殖用的設施等。
(3)水庫的總庫容:決定於選定壩址以上流域面積內的年徑流量和壩體的高度，水庫的實際效益決定於興利庫容，即死庫容(墊底部分)與防洪庫容間所調節的水量部分，它決定於當年水庫的來水量。因此壩址的位置和壩體的高度是受經濟效益和自然條件制約的。總之，經濟上必須是合理的，技術上必須是可靠的。
(4)水庫的工程地質條件:修建水庫時，首先考慮有利地形，收口要小，選擇大水庫容量，節省建築材料。壩基要穩固，壩基壩肩岩性良好，避開不良因素，如滑坡、崩塌等，防止壩肩和庫區的滲漏。淹沒區要求盡量減少損火，淤積物要少，保證一定的庫容量。水庫被水淹沒的地區，要查清地質構造特徵，不能漏水。關鍵部分是壩址下面的構造、岩性等特點，從工程地質考慮其防震性、抗壓性和穩定性，特別要防止壩體滲透。從水文地質上要考慮庫體周圍補給關系的變化，防止因地下水位提高而引起土地鹽鹼化。如果是大型水庫，還要根據工作區的地質條件選擇築壩材料和解決鐵路、公路選線的問題。
(5)大壩的主要工程結構及用途:壩閘用來擋水，庫區用來蓄水，溢洪道用來泄洪，渠道用來灌溉。
總之，在論證水庫設計方案的合理性時，選擇壩址的地點要從地質條件上作充分論證，因此，地質人員要加強地表地質和鑽探工程等方面的工作。
No.3少林水庫溢洪道
主要內容:觀察窗欞構造，描述岩脈的成因及岩性，分析追蹤張節理的力學性質
少林水庫溢洪道所在地層為五指嶺組石英岩和絹雲石英片岩，發育有窗欞構造。這是地質力學的術語，是指在岩石表面上平行排列的一系列圓柱形或波狀起伏的構造。
在溢洪道上可見棕褐色蝕變中性岩脈(圖6－3)，西壁寬約8m，東壁較小，細晶正長岩岩脈沿「X」剪節理追蹤侵入。中性岩脈沿追蹤張節理呈鋸齒狀侵入到五指嶺組石英片岩中。中性岩礦物成分:長石含量為60%，暗色礦物15%，磁鐵礦15%，石英5%。長石因蝕變難以進行化學分析，K2O的含量為10.33%，SiO2的含量為62.8%。鏡下觀察，主要為絹雲母和斜長石，具脫玻晶交代假象交織結構，塊狀、杏仁狀構造。斜長石均已蝕變成絹雲母，僅留假象。次生物主要有泥質、鐵質、石英、絹雲母。此岩新鮮面為深肉紅色，沿裂隙經鐵染後為深紫紅色，細粒結構，塊狀構造，礦物因遭受蝕變，長石已雲母化，暗色礦物也蝕變為絹雲母和綠泥石。
圖6－3 少林水庫溢洪道中性岩脈追蹤張節理素描圖
此點可見兩組共軛剪節理，其特徵明顯，由於受剪應力的作用，一組發育，另一組次之。同時又受到張應力的影響，沿兩組剪節理產生了特有的追蹤張節理現象。剪節理與張節理的特徵明顯，剪節理面平直光滑，追蹤張節理面參差不齊，呈鋸齒狀。根據力學性質分析，應是受東西向的擠壓力形成追蹤張節理現象。因此，該追蹤張節理實為剪應力與張應力復合作用的產物。
No.4少林水庫西山脊
主要內容:觀察五佛山群馬鞍山組與嵩山群五指嶺組地層的接觸關系，分析中嶽運動的性質，繪制中嶽運動遺跡剖面示意圖
五佛山群馬鞍山組:為一套底礫岩和肉紅色中粒石英砂岩，有輕微變質現象。沉積旋迴清楚，波痕、泥裂發育，厚度大。底礫岩顏色為暗紫紅色，礫狀結構，巨厚層狀構造，礫石成分簡單，主要為石英岩，其次為片麻岩、花崗岩及脈石英。礫石磨圓度多為次圓狀，分選性差，礫徑最大者可達52cm，最小者5cm，一般為10～20cm。膠結物為硅質和鐵質，膠結類型為接觸式。產狀:NW340°∠15°。礫岩之上為肉紅色石英岩，岩石節理發育，風化後形成陡崖。山坡上分布有大小不等的岩塊，有一些巨大的岩塊，多為礫岩，沿山坡形成倒石堆崩積物。
嵩山群五指嶺組:為一套由絹雲母石英片岩、千枚岩、石英岩組成的淺變質岩系。岩層褶皺強烈，產狀近於直立，交錯層理發育。此處的絹雲石英片岩為灰紫色，鱗片變晶結構，片狀構造，主要礦物成分為石英和絹雲母，含有少量赤鐵礦等。產狀:NE80°∠87°。岩層褶皺強烈，交錯層理發育，與上覆岩層呈明顯的角度不整合接觸，為中嶽運動產生的結果。
五佛山群馬鞍山組與嵩山群五指嶺組地層呈角度不整合接觸，不整合面起伏不平，具古風化剝蝕面特徵，代表一次強烈的構造運動———中嶽運動。中嶽運動是嵩山群褶皺隆起，經過風化剝蝕後，到中元古代時該地區再次下沉，開始接受五佛山群的濱海—淺海相沉積。因兩套地層形成環境不同，產狀及岩性差異大，有底礫岩存在，是典型的角度不整合接觸關系，為「中嶽運動」的結果。
圖6－4 少林水庫西中嶽運動遺跡示意圖
3.思考題
(1)中嶽運動的形成時代是什麼?
(2)底礫岩是如何形成的?
⑵ 少林寺 為什麼適合工程地質實習
地形比較復雜啊
⑶ 登封嵩山地質博物館的館藏文物
根據中華人民共和國地質礦產部令第21號《地質遺跡保護管理規定》（1995年5月4日發布施行），「嵩山地質遺跡」應屬於第二章地質遺跡的保護內容第七條第一款「對追溯地質歷史具有重大科學研究價值的典型層型剖面（含副層型剖面）、生物化石組合帶地層剖面、岩性岩相建造剖面及典型地質構造剖面和構造形跡」中的「典型層型剖而和典型地質構造和構造形跡」類地質遺跡。
依據嵩山地區助質遺跡的分布特點，確定對構造遺跡點採用點保護，對「五代同堂」典型層型剖面採用線保護，確立了8個保護點，9條保護線。17個保護對象分布在嵩山地區東經112°45ˊ至113°18ˊ，北緯34°18ˊ，至34°40ˊ，至34°40ˊ的2000多平方公里范圍內。遺跡保護點的范圍確定，以出露最佳部位為基準點，通過不整合接觸界面走向畫軸線，劃定保護范圍。
剖面保護線的確定，依據出露最佳部位及地理狀況自起點到終點劃定剖面線長度，平行剖面線向兩側各延伸50米為保護范圍，具體保護地點（段）及范圍如下：
（1）「嵩陽運動」（代號SGl）、「中嶽運動」（代號SG2）、「少林運動」（代號SG3）構造遺跡點保護面積
SGl-1登封市龍山頭不整合遺跡保護區面積l00000㎡
SG1-2登封市北玄天廟不整合遺跡保護區面積229400 ㎡
SG1-3登封市石船北不整合遺跡保護區面積480㎡
SG2-1少林水庫水壩西山坡不整合遺跡保護區面積180000 ㎡
SG2-2少林水庫尖哨不整合遺跡保護區面積750000 ㎡
SG2-3少林水庫大嶺不整合遺跡保護區面積500000 ㎡
SG3-1少林寺西山不整合遺跡保護區面積500000 ㎡
SG3-2少林寺塔水磨不整合遺跡保護區面積400000 ㎡
（2）「五代同堂」典型層型地層剖面遺跡保護區（代號SD）保護面積
SDl登封君召北石牌河—老羊溝太古界登封群地層剖面遺跡保護區長期2800m，面積280000 ㎡。
SD2登封羅漢洞—峻極峰下元古界嵩山群羅漢洞組地層剖面遺跡保護區長2100，寬l00m，面積210000 ㎡
SD3登封獵漁溝—張庄下元古界嵩山群五指嶺組地層剖面遺跡保護區長2650m，寬100m，面積265000 ㎡
SD4登封廟坡山下元古界嵩山群廟坡組地層剖面遺跡保護區長100m，100m，面積1l0000 ㎡
SD5登封小花峪下元古界嵩山群花峪組地層剖面遺跡保護區長1550m，寬100m，面積155000 ㎡
SD6登封君召北峽口—偃師佛光峪鄉何瑤中元古界馬鞍山群、五佛山群地層剖面遺跡保護區長3000m，寬100m，面積300000 ㎡
SD7登封關口—鞏義涉村古生界寒武系、奧陶系、石炭系地質剖面遺跡保護區長6100m，寬100m，面積610000 ㎡
SD8登封新新煤礦—陳樓古生界二疊系、中生界三疊系地層剖面遺跡保護區長3600m，寬l00，面積360000 ㎡
SD9登封告成賈溝中生界三疊系、新生界第三系、第四系地層剖面遺跡保護區長4800m，寬100m，面積480000 ㎡
地質遺跡保護區總面積5429880 ㎡ 嵩山地區地層區劃屬華北區豫西分區嵩箕小區，地層出路齊全，幾乎出露了華北各時代的地層，層序清楚。出露有太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五個地質時代的地層，太古界、下元古界構成該區基底，岩層走向近南北，晚元古代、古生代、中生代、新生代地層構成蓋層，岩層近東西向展布，其蓋層、基底格局非常顯著，接觸關系一目瞭然。
登封群（Ar）分布於登封城至鞍坡山以西，總體呈東西向展布，構成登封大背斜的核部，同時呈現許多向北伸展的分支，一條深入嵩山腹地，一條分布於登封城至十里鋪一帶，往西在蓮花寺，如風庵及擋陽山、鞍坡山以西都有向北伸出的登封群分布，它們構成一系列向北北東傾伏的主要由嵩山群復背斜的核部。
登封群的研究始於解放初期，張伯聲發表的《嵩陽運動和嵩山區的五台系》一文把不整合於嵩山石英岩下的片麻岩稱為「泰山雜岩」（張伯聲，1951）。後來，馬否垣（1957）命名「登封雜岩」，登封群始得名。1964年1：20萬臨汝幅區測在登封市西部君召老羊溝—石牌河一帶建立嵩箕小區太古界標准剖面。
中嶽運動使嵩山群諧調產生緊密走向近南北，軸面向西傾斜、向東倒轉的復式背斜和復式向斜，其內部構造極其復雜，不同等級或尺度的構造形跡在一起，不同世代、不同成因的形變和地質事件疊置，構造形跡極其復雜，為構造解析及研究提供了從手標本到大型構造范圍的實驗場。
嵩山群各組剖面保護區段選在出露齊全的四個地段 SD2羅漢洞一峻極峰下元古界嵩山群羅漢洞組地層剖面；SD3獵漁溝—漲庄下元古界嵩山群無指嶺組地層剖面；SD4廟坡山下元古界嵩山群廟坡組地層剖面；SD5小花峪下元古界嵩山群花峪組地層剖面。 元古界馬鞍山群、五佛山群剖面
馬鞍山群Pt2mn分布在本區廣大地區，岩層近東西向延伸（見地形地質圖），劃分為上、下亞群兩部分，為一套濱海—淺海相陸源碎屑沉積，底部砂礫岩，局部見巨礫，岩性較單一，層位穩定，為紫紅色中厚—巨厚層狀中—粗粒石英岩狀砂岩。（見圖6-1-9）與下伏嵩山群呈角度不整合。
五佛山群分布在木區嵩山西坡到偃師佛光峪一帶，為淺海相陸源碎屑沉積，岩性主要為灰色、背色中厚—薄層石英砂岩、粉砂岩及泥頁岩建造，自下而上劃分為葡萄峪組、駱駝畔組、何家寨組。與上覆地層寒武系辛集組呈角度不整合關系，此為少林運動的不整合面。
對於少林運動在五佛山區所形成的構造形態，馬杏垣教授等建立了「重力滑動構造系統」。下伏系統是登封群、嵩山群和馬鞍山群；葡萄峪組為主潤滑層，底面為主滑面；駱駝畔組、何家寨組屬於滑動系統。重力滑動構造使本區產生了特有的「飛來峰」和「構造窗」及許多滑動構造景觀。選取露頭好，層序完整的峽口—何瑤剖面做為馬鞍山群、無佛山群保護段。
本區由於晚元古時期葉舞運動使嵩箕地區隆起，處於受剝蝕狀態，大部分地段缺失震旦紀沉積，僅南部有羅圈組的出露。 區內第三系分布零星，多為第四系覆蓋，少量溝谷中可見露頭，多分布在山前丘陵崗坡地帶，根據岩性特徵和岩層上下接觸關系，分為下第三系陳宅溝組（Ec）和上第三系洛陽組（NI）。陳家溝組在告城李家外、肖家溝一帶出露較好，發育完整，為一套碎屑沉積建造，洛陽組主要分部於西部登封周家溝、北旨村、大龍屋等溝山前壟崗帶，為一套碎屑岩沉積建造，為山麓洪積—湖泊沉積環境。
第四系分布廣泛，出露面積廣，約占本區的40%，主要分布於穎河兩岸和嵩山南北兩側的山麓地帶，由鬆散的碎屑沉積物組成，局部呈半膠結狀態。各統地層發育較好。出露齊全，成因類型復雜。以沖積、洪積、冰磧為主，次風積、殘積、坡積、沼澤及牛軛湖沉積等，多為復合成因類型，是研究第四紀地質的良好區域。區內黃土、砂、礫層發育，其中賦存豐富的粘土礦和砂礦。根據古生物組合，成因類型、岩性岩相、地貌特徵、層位關系和考古資料等，第四系劃分為下更新統（Qlgl），中更新統（Q2al-pl），上更新統（Q3al），全新統（Q4），各地層剖面。
第三系、第四系剖面保護地選在出露、發育良好的登封告成李溝唐庄一帶。 岩石（含沉積岩、火山岩、變質岩及特有成分結構、構造）區內岩漿岩主要為中基性岩脈或岩牆及花崗岩體，主要為嵩陽期、中嶽期構造運動伴隨的岩漿侵入。
太古代侵入岩為閃長岩、斜長花崗岩、輝綠玢岩，呈小岩株或脈岩產出 侵人各類片麻岩或者老岩體內，一般數米至數十米，大者300-400米，岩石深受變質，片理發育。
早元古代末伴隨中嶽運動的岩漿活動，根據侵入時間的前後，可分兩個序列。基性岩體—偉晶岩脈—石英脈系列，以及花崗岩—輝綠岩—石英斑岩系列。形成兩個較大的岩體——石稱花崗岩體、向家寨花崗岩體。其它均沿裂隙貫入，形成岩脈或岩牆。石稱花崗岩體出露面積約70km2，侵入到嵩山群中；白家寨花崗岩體出露約4km2，被馬鞍山群不整合覆蓋。兩個岩體代表了中嶽運動晚期的異地花崗岩。 嵩山地區近三十億年的地殼發展歷史，可分成太古宙（登封群Ar）、早元古界（嵩山群Pt1）、中元古界（馬鞍山群、五佛山群）及顯生宙四大階段或巨旋迴。每個階段都有其獨特的地質事件組合，特別是地殼運動的多幕性，留下多期變形的構造特徵，構成各自的形變歷史序列。
根據嵩山地區不同時期的沉積建造及各建造之間發生的構造運動，將區內沉積劃分為四個構造巨旋迴，八個構造旋迴和四個構造亞旋迴。
重要礦床
古采礦遺址
冰川地質
地質災害
工程地質
水文地質 地貌景觀（岩熔地貌、凍融地貌、冰川地貌、(現丹霞) 地貌、風成地貌（雅丹、風積）、火山地貌、海岸地貌、黃崗岩地貌、砂岩峰林地貌、變質峰林地貌、土石林地貌、峽谷地貌、構造地貌）
嵩山有七十二峰。峰峰有名，峰峰有典，峰蜂峻撥，峰峰誘人。山中湧泉、天溪、飛瀑、龍潭，細流滾涌、珠霧飛濺。青山綠水構繪了嵩山既雄偉又秀麗的景色。嵩山素有二十景，以詩為證：「月滿嵩門正中秋，軒轅早行霧中游。穎水春耕田歌起，夏避箕陰溽暑收。石淙河邊堪會飲，玉溪台上垂釣鉤。余雨少室觀晴雪，瀑布崖前墨浪流。龍潭貫珠瓊漿飛，嵩陽洞天景色幽。少室夕照垂金線，御寨落日蒼谷口。石池高聳雲崖畔，石僧迎賓座山頭。石筍鬧林柏濤滾，珠簾飛瀑震山吼。高峰虎踞雲天嘯，猴王觀天盼解咒。熊山積雪稱奇觀，峻極遠眺大池悠。」 嵩山景色驚險處讓人魂飛魄散，迷人處使人逗留忘返。奇觀令你盤桓，佳致命你留連。而此，自古以來吸引了眾名帝王將相、文人學士、高僧名道、騷人墨客等來嵩山禪祭、隱居、傳道、講學、習武、游覽，成為世人嚮往的游覽勝地。 組合情況（景系、景群、景點、景物） 分布情況
特徵性（與國內、外比較）
保護狀態
形成史
嵩山國家地質公園范圍內，主要保護清晰、完整保存下來的嵩山地區近三十億年地殼歷史發展重要轉折時期的三次前寒武紀造陸和造山運動——嵩陽運動「（23億年±）， 「中嶽運動」（18.5億年±），「少林運動」（5.7億年±），所形成的角度不整合接觸界面及典型構造形態遺跡；嵩山地區小范圍內連續、完整出露的太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五個記錄著地質構造演變歷史的變質岩、沉積岩地層層序，即地學界稱之的「五代同堂」，以及各期構造運動形成的地質地貌景觀。
⑷ 少林水庫的資料關於其修建時間，地質、水文等一些地質水利上的資料！！
少林水庫位於河南省登封市城關鎮郭店村下游400m處的少陽河上，屬淮河流域沙穎河水內系，控制流域面積41km2，總庫容容1154萬m3，是一座以防洪為主，兼顧城市供水、灌溉、養殖等綜合利用的中型水庫。
該水庫於1958年10月動工興建，1960年5月停工，完成壩高20m。1971年8月續建加高，1972年10月竣工，最大壩高40.35m。水庫主要建築物包括大壩、溢洪道和輸水洞等部分，均為Ⅲ級建築物。
⑸ 教學點的內容和要求
1.觀察登封岩群與嵩山群之間的角度不整合（嵩陽運動）
位置：玄天廟小學東15m處（圖3-16）。
圖3-16 玄天廟地質略圖
（據馬杏垣，1981）
1—第四系；2—嵩山群羅漢洞組；3—登封岩群；4—岩石類型及其分界線（Ⅰ—片麻岩，Ⅱ—碎裂岩化或糜棱岩化的片麻岩，Ⅲ—千糜岩化片麻岩，Ⅳ—石英岩）；5—花崗質脈體；6—似斑狀花崗岩；7—層理產狀；8—片理產狀；9—片麻理產狀；10—不整合線；11—第四系與基岩界線；12—斷裂。等密圖分別表示片麻理、片理、嵩山群層理的方位
內容與要求：
1）觀察登封岩群郭家窯組與嵩山群羅漢洞組岩性特徵及測量各岩層產狀。
2）確定登封岩群與嵩山群之間的接觸關系。
登封岩群郭家窯組岩性：主要由條帶狀混合岩、黑雲斜長片麻岩組成，頂部見有二雲母片麻岩、千糜岩化黑雲斜長片麻岩，其中夾有白雲石英片岩、黑雲母片岩。產狀：230°∠65°。
嵩山群羅漢洞組：底部為含礫石英岩，變余砂礫狀結構，變余層狀構造，礫石成分主要有片麻岩、脈石英及赤鐵石英岩，呈橢圓形，礫徑最大者約5cm，小者0.5cm，一般在1cm左右。礫石長軸方向與片理平行。產狀：280°∠82°。
介於登封岩群與嵩山群之間有一套動力變質岩，鏡下可見碎裂變質岩的特徵，長石被壓裂，白雲母具波狀消光和折劈構造，它是嵩山群變形時底部剪切帶的組成部分。
因此，嵩山群與登封岩群之間接觸面既是不整合面，又是古風化面，還是嵩山底面的滑動斷裂面，即「三位一體」（圖3-17）。
圖3-17 玄天廟地質剖面
（據馬杏垣等，1981）
①條帶狀混合岩化黑雲母斜長片麻岩，局部片理化；②片理化黑雲斜長片麻岩；③紫紅色絹雲母石英片岩（千糜岩）；④灰綠色千糜岩化黑雲母斜長片麻岩；⑤灰色白雲母石英片岩（千糜岩），偶見長石碎斑；⑥千糜岩化黑雲母斜長片麻岩，局部保存條帶殘余；⑦含礫石英岩。羅漢洞組底部為示意性的斷層
2.觀察嵩山群五指嶺組與五佛山群馬鞍山組之間的角度不整合（中嶽運動）
位置：少林水庫西山陡崖處。
內容與要求：①觀察嵩山群五指嶺組與五佛山群馬鞍山組岩性特徵及測量兩套地層產狀；②觀察五指嶺組與馬鞍山組的地層接觸關系；③畫接觸關系素描圖。
提示：
1）嵩山群五指嶺組為一套由絹雲石英片岩、千枚岩、石英岩組成的淺變質岩系。岩層褶皺強烈，產狀近於直立，交錯層理發育。此處的絹雲石英片岩為灰紫色，鱗片變晶結構，片狀構造，主要礦物成分為石英和絹雲母，含有少量赤鐵礦等。產狀：80°∠86°。
2）五佛山群馬鞍山組為一套底礫岩和肉紅色中粒石英砂岩，有輕微變質現象。沉積旋迴清楚，波痕、泥裂發育，厚度大。底礫岩顏色為暗紫紅色，礫狀結構，巨厚層狀構造，礫石成分簡單，主要為石英岩，其次為片麻岩、花崗岩及脈石英。礫石多為次圓狀，分選性差，礫徑最大者可達50cm，最小者5cm，一般為10～20cm。膠結物為硅質和鐵質，膠結類型為接觸式。產狀：335°∠15°。
因兩套地層形成環境不同，產狀及岩性差異大，有底礫岩存在，故為典型的角度不整合接觸，為「中嶽運動」的結果（圖3-18）。
3.觀察細晶正長岩岩脈的追蹤張節理現象
位置：少林水庫溢洪道內。
內容與要求：①描述中性岩脈的成因及岩性；②觀察追蹤張節理（圖3-19），分析其力學性質。
提示：
1）此處中性岩脈沿追蹤張節理展布，呈鋸齒狀侵入到五指嶺組石英片岩中。中性岩礦物成分：長石含量為60%，暗色礦物15%，磁鐵礦15%，石英5%。長石因蝕變難以進行化學分析，K2O的含量為10.33%，SiO2的含量為62.8%。此岩新鮮面為深肉紅色，沿裂隙經鐵染後為深紫紅色，細粒結構，塊狀構造，礦物因遭受蝕變，長石已雲母化，暗色礦物也蝕變為絹雲母和綠泥石。
圖3-18 少林水庫西山脊五指嶺組（Pt1w）與馬鞍山組（Pt2m）角度不整合剖面素描
2）此點可見的兩組共軛剪節理較清楚，其特徵明顯，受剪應力的作用，一組發育，另一組次之。同時又受到張應力的影響，沿兩組剪節理產生了特有的追蹤張節理現象。剪節理平直光滑，追蹤張節理面參差不齊，呈鋸齒狀。根據力學性質分析，應是受東西向的擠壓力形成追蹤張節理現象。因此，該追蹤張節理實為剪應力與張應力復合作用的產物（圖3-20）。
圖3-19 少林水庫溢洪道中性岩脈追蹤張節理現象剖面素描
圖3-20 水平擠壓力作用形成的背斜與向斜中節理發育示意
（據張文佑，1978）
a—斜剪節理；b—剪節理及縱、橫追蹤張節理
4.參觀少林水庫
內容與要求：①參觀水庫的各組成部分，並了解其作用；②調查了解該水庫的工程地質條件；③介紹水庫的基本知識。
提示：
1）少林水庫位於登封市城西北8km，少林寺東南4.5km，太室山與少室山之間峽谷地帶的少林寺河（或少溪河）上，屬淮河流域的潁河水系。控制流域面積41km2，屬中小型水庫，庫容設計為960×104m3。水庫於1958年10月至1960年5月第一期施工，1971年續建並完成主體工程。1979年6月到1983年6月完成加固大壩工程。該水庫主要用作城鎮供水，少量用於農業灌溉。水庫建有攔河壩、溢洪道，壩上有放水閘門，壩下有一套輸水管道將水輸往灌溉區及登封市水廠。
2）該水庫具出水谷口小、蓄水庫盆大的有利地形及工程地質條件，其上游為少林寺河。大壩為土石混合壩，壩的右肩建在嵩山群五指嶺組石英片岩上，岩性較堅固。不利條件是水庫建在一條近南北方向的斷層上，岩石較破碎，有滲漏現象，壩的左肩建在了洪積扇後緣的巨厚礫石層上，滲漏嚴重。據調查，少林水庫長期蓄水量達不到設計要求，與上述的工程地質條件有關。
3）水庫基本知識與工程地質條件：
水庫是建立在河流上的一種水利設施，用以防洪灌溉、養殖和提供工業水源。水庫以蓄水體積計算大小，大者可蓄水幾億或上百億立方米；小者僅達百萬立方米或十幾萬立方米。水庫的實際效益以發揮綜合功能為目標，既能調節水量、蓄水灌溉，又能養殖和進行發電。
壩的分類，根據壩的建築材料分土壩、石壩、土石壩及混凝土壩，根據壩的結構分重力壩、拱壩。該水庫壩屬重力壩。
水庫的主體由橫穿河谷攔截流水的壩體、放水洞和溢洪道組成，一般稱水庫三大件。其他配套工程有放水閘門和渠道工程、渠道網、發電網、輸水洞及發電廠房設施等。大型水庫還要有船舶停靠碼頭、通航用船閘（如三峽水庫）以及養殖用的設施等。
水庫的總庫容決定於選定壩址以上流域面積內的年徑流量和壩體的高度，水庫的實際效益決定於興利庫容，即死庫容（墊底部分）與防洪庫容間所調節的水量部分，它決定於當年水庫的來水量。因此壩址的位置和壩體的高度是受經濟效益和自然條件制約的。總之，經濟上必須是合理的，技術上必須是可靠的。
水庫被水淹沒的地區，要查清地質構造特徵，不能漏水。關鍵部分是壩址下面的構造、岩性等特點，從工程地質考慮其防震性、抗壓性和穩定性，特別要防止壩體滲透。從水文地質上要考慮庫體周圍補給關系的變化。防止因地下水位提高而引起土地鹽鹼化。如果是大型水庫，還要根據工作區的地質條件選擇築壩材料和解決鐵路、公路選線的問題。
水庫的工程地質條件是：修建水庫時，首先考慮有利地形，收口要小，選擇大水庫容量，節省建築材料。壩基要穩固，壩基壩肩岩性良好，避開不良因素，如滑坡、崩塌等，防止壩肩和庫區的滲漏。淹沒區要求盡量減少損失，淤積物要少，保證一定的庫容量。大壩的主要工程結構及用途：壩閘用來擋水，庫區用來蓄水，溢洪道用來泄洪，渠道用來灌溉。
總之，在論證水庫設計方案的合理性時，選擇壩址的地點要從地質條件上作充分論證，因此，地質人員要加強地表地質和鑽探工程等方面的工作。