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1、第二章 地质构造(geologic structure) 学习目标：学习目标：1.1.了解水平构造、单斜构造了解水平构造、单斜构造2.2.掌握岩层产状的含义、要素掌握岩层产状的含义、要素3.3.掌握褶皱构造及与工程的关系掌握褶皱构造及与工程的关系4.4.理解断裂构造及与工程的关系理解断裂构造及与工程的关系1工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响地壳运动 升降运动(造陆) 水平运动(造山) 第一节 岩层产状2工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响一、水平岩层(horizontal stratum)3工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响二、倾斜岩层(tilted stra
2、tum)4工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响 单斜构造：向一个方向倾斜的岩层，它可能出现在被破坏的背斜翼部，或出现在已被破坏的穹窿构造的四周、盆地的外围、掀斜的水平岩层或断层的掀斜等处。单斜地貌主要有单面（斜）山和猪背山。单面山：单面山：组成山体的岩层倾角一般在25以下，山体沿岩层走向延伸，两坡不对称：一坡与岩层倾向相反，坡陡而短，称为前坡或单斜崖；另一坡与岩层倾向一致，坡缓而长，称为后坡或单斜脊，它构成山地主体。由不对称的两坡组成的单面山只有从单斜崖一侧看上去才像山形，故名单面山。单面山被河流切开后，往往形成多个山峰，如庐山的五老峰单面山。猪背山：猪背山：当单斜层的倾角较大，形成
3、两坡近于对称的山体时，称为猪背山（脊），它多出现在已被破坏的背斜陡翼上。5工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响三、产状三要素(elements of attitude)走向(strike)：岩层面和任一假想水平面交线的延伸方向。倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与走向线垂直。只有一个.倾角(dip angle)：岩层层面与水平面的最大锐角。表示方法 ：走向和倾向用方位角表示(可只表示倾向)，倾角用度数。如SW2000, SE1100,6工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响四、地层接触关系1.层状地层接触关系1）整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。 反映地
4、壳连续均匀下降。7工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响2）不整合接触（1 1）平行不整合）平行不整合(disconformity)时间上不连续，产状一致。 反映地壳间断上升。8工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响（2）角度不整合(discordant)时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。9工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响（3）超覆不整合接触 地壳下降，沉积盆地的水体逐渐扩大，沉积范围也逐渐扩大。在盆地的内部，沉积物按正常的层序沉积。而在盆地的边缘地带，越来越新的沉积地层依次向陆地方向扩展，逐渐超越下面的较老地层，直接覆盖于周缘的剥蚀面上，形成不整合接
5、触，称为超覆不整合。 特点：发育于盆地边缘，它是一种过渡现象。同一时代的地层与下覆层向盆地内变成整合，向盆地外变成不整合。在超覆区内，新地层总是直接盖在剥蚀面上，其间缺失部分地层。10工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响3)侵入接触 侵入接触 沉积接触 侵入与沉积 接触 岩浆岩与围岩接触关系4)断层接触11工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响褶皱构(fold)第二节 褶皱构造12工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响褶皱构造基本形态：背斜(anticline)：岩层向上弯曲，核部老，两翼新。向斜(syncline)：岩层向下弯曲，核部新，两翼老。13工程地质(六章完
6、整版)地质构造及其对工程的影响褶曲要素：核部(core)两翼(limb)轴面(axial plane )轴线(axial line)枢纽(hinge) 14工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响褶皱分类按轴面产状分：直立倾斜倒转平卧15工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响 按枢纽产状分：水平倾伏16工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响褶皱构造野外观察方法背斜成谷向斜成山 穿越法:垂直于岩层走向观察.(有无褶皱，分析向背斜）追踪法:平行于岩层走向观察（分析产状，分析类型）.17工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响课堂分析此地质构造立体示意图：课堂分析此地质构
7、造立体示意图：岩层走向东西方向，观测从南往北开始，岩层走向东西方向，观测从南往北开始，cdsdcdscdsdcds重复重复出现，有褶皱，南部为背斜（倒转水平），北部为向出现，有褶皱，南部为背斜（倒转水平），北部为向斜（直立水平）斜（直立水平）1-1-石炭纪石炭纪2-2-泥盆纪泥盆纪3-3-志留纪志留纪4-4-岩层产状岩层产状5-5-岩层界线岩层界线6-6-地形等高线地形等高线18工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响褶皱构造的工程地质评价:1.逆向坡与顺向坡2.对深路堑和高边坡3.对隧道工程19工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响第三节断裂构造(fracture)20工程地质
8、(六章完整版)地质构造及其对工程的影响一、断裂构造的分类一、裂隙(fissure):也称节理(joint)是未发生明显位移的断裂.1、原生裂隙:岩石在成岩过程中形成的裂隙.2、次生裂隙:包括风化裂隙、卸荷裂隙等.3、构造裂隙:由于地壳构造运动而形成的裂隙. 分为张裂隙和剪裂隙.构成地壳的岩体受力作用发生变形，当变形达一定程构成地壳的岩体受力作用发生变形，当变形达一定程度后，使岩体连续性，完整性遭到破坏，产生断裂。度后，使岩体连续性，完整性遭到破坏，产生断裂。（断层、裂隙（断层、裂隙) )21工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响裂隙与工程关系：1.破坏岩石整体性2.降低岩石地基承载力3
9、.地下水的通道4.开挖时，裂隙可以提高工作效率，但在爆破时会因漏气而降低效率。5.裂隙发育的地方可以找地下水裂隙的工程地质评价:对路堑边坡裂隙主要发育方向与路线走向平行,倾向与边坡一致时,易发生崩塌等不稳定现象.22工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响裂隙调查、统计和表示方法： 选择代表性的基岩露头,对一定面积内的裂隙进行测量。23工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响对有危害的裂隙可采用水泥灌浆、砂浆勾缝、喷浆、用砖砌对有危害的裂隙可采用水泥灌浆、砂浆勾缝、喷浆、用砖砌等加固岩体等加固岩体24工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响二、断层(fault):有明显位移的
10、断裂.断层要素:断 层 面 （ fault surface)断盘(fault wall) 断 层 带 (fault zone)断距displacement)25工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响断层基本类型正断层(normal fault)逆断层(reverse fault)平移断层(parallel fault)逆断层逆断层:( :(逆掩断层、冲断层、碾掩断层）逆掩断层、冲断层、碾掩断层）26工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响断层组合形式叠瓦式断层阶梯断层：阶梯断层：岩体沿多个相互平行的岩体沿多个相互平行的断层面向同一个方向下断层面向同一个方向下降，形成阶梯状。降，形
11、成阶梯状。地垒（地垒（horst)horst)：两边岩体沿断层面下降，两边岩体沿断层面下降，中间岩层相对上升的构中间岩层相对上升的构造。造。地堑（地堑（graben):graben):两边岩体沿断层上升，两边岩体沿断层上升，中间岩层相对下降的构中间岩层相对下降的构造。造。叠瓦式断层：一个地段内，发育数条大致平行的冲断层或逆掩断层，使岩体依次向上冲掩。27工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响按断层走向与岩层走向的关系分：走向断层F1倾向断层F2斜交断层F328工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响按断层与褶皱轴的关系分：纵向断层横向断层斜向断层29工程地质(六章完整版)地质构造
12、及其对工程的影响断层的识别(直接标志，间接标志）1.直接标志：1)断层面（带）的构造特征：擦痕（断面上平行而密集的沟纹）、镜面（断面上局部平滑光亮的面)、阶步(擦痕及镜面未端常出现“坎”)。 、构造岩(角砾岩断裂破碎的岩石，大小不等，棱角分明，碎块再胶结成岩，角砾与两侧岩性一致。糜棱岩逆掩断层常见，挤压断裂带中，碎块很碎小再胶结成岩。断层泥断层两面三盘挤压磨擦（碾磨）的极细的泥状物 ）30工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响2)地层界限不连续或岩层中断31工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响3)岩层不对称重复或缺失32工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响4)断层伴
13、生构造：在断层面的一侧或两侧出现一系列小型褶皱和节理的伴生构造。擦痕牵引构造及伴生节理断层两侧岩层相对位移时，受磨擦阻力影响出现弯曲 33工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响2.间接标志： 地貌标志负地形（低凹地带）：由于断层附近易风化、剥蚀（岩石破碎），长期的外力作用造成，俗话说“逢沟必断”。 断层崖：大而陡的断面出露呈陡崖状。有流水可成瀑布。 断层三角面：一平列平行的山脊，被走向与其垂直的正断层切割，上升盘露出，山脊呈三角形横切面。 泉出露点：断层切割含水层，地下水沿裂隙，涌出。泉点常呈线状分布。 34工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响活断层：第四纪以来仍在活动的断层
14、。活断层的活动方式：突然错动（粘滑型）伴随地震发生。缓慢蠕动（蠕滑型）不直接产生地震35工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响断层的工程地质评价:对大型工业民用建筑选址不利.对大型桥位选址不利.对道路选线若与断层走向平行易产生边坡滑塌对隧道工程易产生洞顶坍落.对区域稳定性的影响不利.36工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响一、种类普通地质图地貌及第四纪地质图工程地质图水文地质图地质平面图地质剖面图地层柱状图第四节 地质图(geological map)（反映地质现象和地质条件的图件）（反映地质现象和地质条件的图件）37工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响一、地质条件
15、的表示方法1.地质图的规格：1/5000-1/20002.各种地质条件在地质图上的表示方法(1).地层岩性通过地层分界线，年代代号或岩性代号配合图例说明.地层分界线有以下几种：1）第四系松散沉积层和基岩分界线不规则，松散沉积层多分布于河谷低地、山间盆地及平原地区，故松散沉积层和基岩分界线常在河谷斜坡、盆地边缘、平原和山区交界处，大体沿山脚等高线延伸。2）岩浆岩类岩体分界线需实际绘出3）层状岩层38工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响水平岩层：水平岩层的产状与地形等高线平行或重合，呈封闭的曲线.水平构造水平构造39工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响 水平岩层和倾斜岩层地质图
16、40工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响直立构造直立构造直立岩层：地层分界线不受地形的直立岩层：地层分界线不受地形的影响，呈直线沿岩层的走向延伸，影响，呈直线沿岩层的走向延伸，并与地形等高线相交，呈直线并与地形等高线相交，呈直线41工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响倾斜岩层有三种不同的情况（V字形法则）：岩层倾向与地形坡向相反时，地层界线的弯曲方向(“V”字形弯曲尖端)和地形等高线的弯曲方向相同，但地层界线的弯曲程度比地形等高线的弯曲度小。 倾向反，同弯曲且曲率小42工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响岩层倾向与地形坡向相同，而且倾角小于地面坡角时，地层分界线的
17、弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相同，但地层界线的弯曲度比地形等高线的弯曲度大。倾向同，倾角小，同弯曲但曲率大43工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响 岩层倾向与地形坡向相同，而且倾角大于坡角时，地层分界线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相反 倾向同，倾角大，反弯曲44工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响(2）岩层产状 。水平岩层水平岩层直立岩层，箭头指向较新地层直立岩层，箭头指向较新地层倒转岩层，长线代表走向、弯线代表倒转后岩倒转岩层，长线代表走向、弯线代表倒转后岩层倾向、箭头指向老岩层，数字代表倾角度数。层倾向、箭头指向老岩层，数字代表倾角度数。 倾斜岩层，长线代表走向、
18、短线代表倾向，倾斜岩层，长线代表走向、短线代表倾向，数字代表倾角的度数。数字代表倾角的度数。45工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响(3)褶皱在地质图上的表现褶皱在地质图上主要通过地层的分布规律、年代新老关系和岩层褶皱在地质图上主要通过地层的分布规律、年代新老关系和岩层产状综合表示出来，为了突出褶皱轴部的位置及褶皱的形态类型，产状综合表示出来，为了突出褶皱轴部的位置及褶皱的形态类型，在地质构造图上，常在褶皱核部地层的中央，用下列符号加重表在地质构造图上，常在褶皱核部地层的中央，用下列符号加重表示：示： 背斜背斜 倒转背斜倒转背斜 向斜向斜 倒转向斜倒转向斜 46工程地质(六章完整版)
19、地质构造及其对工程的影响水平褶曲： 两翼对称重复， 并与走向平行倾伏褶曲两翼对称重复，但彼此不平行而逐渐转折汇合47工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响48工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响(4)断层构造在地质图上的表现在断层出露位置，在彩色地质图上常用红线、在黑白地质图上用粗黑线符号表示：代表正断层，长线代表断层出露位置和断层线延伸方向，带箭头的短线代表断层面的倾向，数字为断层面倾角，不带箭头的双短线所在的一侧为断层的下降盘。代表逆断层，符号与上同。代表平移断层，箭头代表本盘相对滑动的方向，短线代表断层面倾向，度数表示断层面的倾角。 49工程地质(六章完整版)地质构造及
20、其对工程的影响50工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响(5)地层接触关系在地质图上的表现:（1）整合接触：在地质图上表现为两套地层的界线大体平行，较新的地层只与一个较老地层相邻接触，且地层年代连续。（2）平行不整合接触(假整合接触)：在地质图上表现为两套地层的界线大体平行，较新的地层也只与一个较老地层相邻接触，但地层年代不连续。（3）角度不整合接触(不整合接触)：在地质图上表现为两套地层的界线不平行，呈角度交截，一种较新的地层同多个较老地层相邻接触，产状不同，地层年代不连续。51工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响52工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响二、阅读地质图先看图名，比例，了解位置和精度阅读图例先分析地形阅读岩层的分布，新老关系，产状及地形关系，分析地质构造53工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响54工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响55工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响作业：分析地质图56工程地质(六章完整版)地质构造及其对工程的影响
