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1、工程地质学,Engineering Geology,地质构造,任务一 地质作用 大陆漂移,地壳运动,一、定义：地壳运动：又称构造运动，是由于地壳的内部原因（重力、地内热能等）和外部原因（行星引力）引起地壳形态的变化的运动。,二、基本类型： 升降运动：此起彼伏，相互补偿（局部）。 水平运动：地壳以水平运动为主。,任务三 岩层产状1、 概念：岩层在空间的展布状态。用于描述岩层的产状包括走向、倾向和倾角三要素。,走向：岩层层面与水平面的交线称为该岩层的走向线，走向线所指的方向即走向。,倾向：在岩层层面上垂直岩层走向线的射线叫做岩层的倾斜线，倾斜线在水平面上的投影，叫倾向线，倾向线所指的方向即为倾向。
2、,倾角：岩层层面与水平面之间的二面角，即倾斜线与倾向线之间的夹角。,二、水平岩层、倾斜岩层、直立岩层,1、水平岩层：倾角小于5度的岩层。 2、倾斜岩层：沉积岩层由于水平运动的影响，改变了原始状态，形成倾角大于5度的岩层。 3、直立岩层：岩层层面与水平面相垂直。,水平岩层,倾斜岩层,方位的概念：,注意：地质学上方位角表示方法与普通地理方位的区别.,如：一组NNW向的断层；,地质罗盘的使用及岩层产状 表示方法：,产状表示方法： 如果测量出某一岩层 走向为310 倾向为220 倾角35通常记录为：22035 或 N50W35,任务四 褶皱构造,一、原生构造与次生构造：1、原生构造：岩层或岩体在成岩过
3、程中形成的构造。2、次生构造：岩层或岩体在内动力地质作用下产生的变形，如褶皱、断层、节理等。,原生构造,次生构造（褶皱）,二、褶皱,褶皱构造：地壳中的岩层在褶皱运动的作用下，发生一系列向上或向下的波状弯曲，并保持其连续完整性，这样的变形结果，即为褶皱构造。,1、褶皱现象：,2、褶曲要素：,3、褶皱的形态分布,可分为：直立、倾斜、倒转、平卧、翻卷褶皱。,4、褶皱野外观测：,地层有规律的重复出现。,三、断裂构造：,概念：岩体受力的作用发生变形，当作用力的强度超过岩体的强度时，岩体就发生破裂，从而形成断裂构造。,断裂构造包括断层和节理岩石破裂，并且沿破裂面两侧的岩块有明显相对滑动者，称为断层，岩石破
4、裂，并且沿破裂面两侧的岩块无明显滑动者称为节理。,节理：岩石（层）没有发生显著位移的破裂。,1）节理的类型：根据节理的成因，可分为原生节理、构造节理和次生节理。,原生节理：是指岩石在形成过程中所产生的节理。 构造节理：是岩石收构造应力作用产生的。按其力学成因，可分为剪节理和张节理。 次生节理：由于岩体受卸货、风化、地下水等次生作用而产生的裂隙。 按力学性质分为：张节理和剪节理。,张节理：,概念：是岩石受拉张应力而形成的裂隙。,特征：1)张节理其裂口是张开的，呈上宽下窄的契形；2)多发育于脆性岩石中，尤其在褶曲转折端等拉张应力集中的部位；3)节理面粗糙不平，产状不稳定，沿其走向或倾向都延伸不远就
5、尖灭了；一般无滑动擦痕和摩擦镜面；4)当其发育于砾石中时，长绕过砾石，其裂面明显凹凸不平;5)尾端变化折尾，菱形接环，节理叉。,剪节理：,概念：当岩石所受最大剪应力达到并超过岩石的抗剪强度时，则产生剪节理。,特征：1）剪节理一般是闭合的，节理面光滑，常有滑动擦痕和擦光面；2）剪节理的产状稳定，沿走向和倾向一般延伸较远；3）在砾石或粗砂岩中，剪节理能平整地切割砾石和粗砂岩；4）多开口，常被矿脉充填，脉宽变化较大；5）尾端：树枝状、各种网络状，锯齿状，雁列式，放射状或同心圆状。,地壳中广泛发育的节理对岩体的强度和稳定性均有不利影响；破坏了岩体的完整性，水容易沿裂隙渗入，加速岩石的风化，降低了基岩的
6、承载力，增大岩石渗透性等。,节理的工程地质评价,调查：先在工点选择一具有代表性的基岩露，对一定面积 的内的裂隙，进行测量，包括产状、长度、宽度、条数、成因几充填情况等。,节理的调查、统计和表示方法,统计：（1） 裂隙走向玫瑰花图自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每组裂隙平均走向的方位，射线的长度代表每组裂隙的条数。然后用折线把射线的端点连接起来，即可。（2） 裂隙倾向玫瑰花图（同上）,调查：先在工点选择一具有代表性的基岩露头，对一定面积 的内的裂隙，进行测量，包括产状、长度、宽度、条数、成因几充填情况等。,节理的调查、统计和表示方法,统计：（1） 裂隙走向玫瑰花图自圆心沿半径引射线，射线的方位
7、代表每组裂隙平均走向的方位，射线的长度代表每组裂隙的条数。然后用折线把射线的端点连接起来，即可。（2） 裂隙倾向玫瑰花图（同上）,节理等密图与走向玫瑰花图,等密图,倾 向 玫 瑰 花 图,2、断层构造,1）概念：岩层发生断裂后，沿断裂面发生显著位移的断裂构造。,1）断层要素： a.断裂面：断层发生滑动的破裂面。 b.断盘：断层面将岩层分为两个块体，每个块体即称为断盘。 c.断层带：断层两壁之间的地带。 d.断距：上下盘同一点，沿断层面相对位移，称为总断距；水平方向的距离称为水平断距，垂直方向的称为垂直断距。,2）、断层的分类,根据两盘的相对位移：正断层：上盘相对下降，下盘相对上升的断层。逆断层
8、：上盘相对上升，下盘相对下降的断层。 逆冲断层：位移量很大的低角度逆断层。平移断层：两盘顺走向相对移动。（在垂直方向上没有位移）,3）、断层组合,地堑：由两条走向基本一致的相向倾斜的正断层组成地垒：由两条走向基本一致倾向相反的正断层组成阶梯状断层：由一系列走向和倾向都基本一直的正断层组成,断层面,断层与地貌,San Andress Fault,3.5 地质图及其阅读,一、地质图的种类：1、普通地质图：是表示某地区地形、地层岩性和地质构造的基本图件。 2、地貌及第四纪地质图：是根据一个地区的第四系地层的成因类型、岩性及其形成时代，地貌的类型、形态特征而编制的综合图件。 3、工程地质图：是根据工程
9、地质条件编制而成的，它是在相应比例尺的地形图上表示各种工程地质勘察成果的图件。 4、水文地质图：是表示一个地区水文地质条件和地下水形成、分布规律的地质图件。 5、地质剖面图和综合柱状图：是指在平面地质图的基础上，为了更清楚地反映一个地区地表以下一定深度范围内的各种地质现象而编制的垂直方向的地质图件。,二、地质图的特点：,以上各类地质图都应有：图名、图例、比例尺、方向和责任表等。其中图例严格要求自上而下或自左而右，地层从新到老进行排列；先地层、岩浆岩，后地质构造等。,三、不同产状岩层或地质界面在地质图上的表现 ：,1、褶皱在地质图上的表现 1）水平褶曲：枢纽产状水平的背斜和向斜，在地形平坦的条件下，它们两翼地层在地质图上都呈平行条带状出露，核部只有一条单独出现的地层。 2）倾伏褶曲：在地形平坦的条件下，它们两翼地层都在地质图上都呈对称出露，但不是平行线，而是似抛物线形。 2、断层在地质图上的 断层线在地形地质图上通常是一条直线或曲率小的曲线。,地形地质图的阅读和分析 ：,（实验1）,作业 ：,1、何为褶皱？褶皱的类型是怎么划分的？ 2、何为断层？断层的类型是怎么划分的？ 3、何为节理？节理的类型是怎么划分的？ 4、岩层的产状包括那几个要素？它们分别是怎么定义的？岩层的产状是如何测量出来的？,
