認(rèn)識(shí)地質(zhì)構(gòu)造教材

認(rèn)識(shí)地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造：組成地殼的巖層或巖體在地應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，會(huì)發(fā)生變形變位，把地層發(fā)生變位后形成各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的形跡稱(chēng)為地質(zhì)構(gòu)造。一、地質(zhì)年代1、地質(zhì)年代：從最老的地層到最新的地層所代表的整個(gè)時(shí)代。地質(zhì)學(xué)家把地史劃分為5個(gè)代。（時(shí)間表述單位:宙、代、紀(jì)、世、期、階；地層表述單位:宇、界、系、統(tǒng)、組、段）2、地質(zhì)年代可分為相對(duì)年代和絕對(duì)年齡（或同位素年齡）兩種。3、絕對(duì)年齡是根據(jù)測(cè)出巖石中某種放射性元素及其蛻變產(chǎn)物的含量而計(jì)算出巖石的生成后距今的實(shí)際年數(shù)。例如：地球上最大的巖石年齡為45億年。4、地球的年齡應(yīng)在46億年以上。5、相對(duì)地質(zhì)年代是指巖石和地層之間的相對(duì)新老關(guān)系和它們的時(shí)代順序，是由該巖石地層單位與相鄰已知巖石地層單位的相對(duì)層位的關(guān)系來(lái)決定。地質(zhì)學(xué)家和古生物學(xué)家根據(jù)地層自然形成的先后順序，將地層分為5代12紀(jì)。即早期的太古代和元古代（元古代在中國(guó)含有1個(gè)震旦紀(jì)），以后的古生代、中生代和新生代。古生代分為寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)，共7個(gè)紀(jì)；中生代分為三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)，共3個(gè)紀(jì)；新生代只有第三紀(jì)、第四紀(jì)2個(gè)紀(jì)。在各個(gè)不同時(shí)期的地層里，大都保存有古代動(dòng)、植物的標(biāo)準(zhǔn)化石，如寒武紀(jì)的三葉蟲(chóng)、奧陶紀(jì)的珠角石、志留紀(jì)的筆石、泥盆紀(jì)的石燕、二疊紀(jì)的大羽羊齒、侏羅紀(jì)的恐龍等各類(lèi)動(dòng)、植物化石出現(xiàn)的早晚是有一定順序的，越是低等的，出現(xiàn)得越早，越是高等的，出現(xiàn)得越晚。

標(biāo)準(zhǔn)化石圖譜寒武紀(jì)的三葉蟲(chóng)奧陶紀(jì)的珠角石二疊紀(jì)的大羽羊齒泥盆紀(jì)的石燕志留紀(jì)的筆石侏羅紀(jì)的恐龍6、地質(zhì)年代表年代地層單位包括宇、界、系、統(tǒng)、組、時(shí)間帶；地質(zhì)年代單位包括宙、代、紀(jì)、世、期、時(shí)。宇(宙)：宇是最大的年代地層單位，是宙的時(shí)期內(nèi)形成的地層。

1）2）3）4）原核生物出現(xiàn)(菌類(lèi)及藍(lán)藻)

硬殼(無(wú)脊椎)動(dòng)物出現(xiàn)裸蕨植物出現(xiàn)魚(yú)類(lèi)出現(xiàn)節(jié)蕨石松真蕨植物出現(xiàn)裸子植物出現(xiàn)兩犧類(lèi)動(dòng)物出現(xiàn)5）6）7）8）蜥龍魚(yú)龍出現(xiàn)爬行動(dòng)物時(shí)代

被子植物出現(xiàn)獸類(lèi)出現(xiàn)

鳥(niǎo)類(lèi)出現(xiàn)人類(lèi)時(shí)代現(xiàn)代動(dòng)物二、巖層及巖層產(chǎn)狀

1、巖層巖層是由兩個(gè)平行或近于平行的界面所限制的同一巖性組成的層狀巖體。巖層的頂面、底面、厚度稱(chēng)為巖層的三個(gè)要素。2、巖層產(chǎn)狀巖層產(chǎn)狀是指巖層的空間位置。產(chǎn)狀三要素包括巖層的走向、傾向、傾角。巖層產(chǎn)狀要素示意圖(1)產(chǎn)狀三要素走向：指巖層層面與水平面交線(xiàn)的方位角，其表示巖層在空間延伸的方向，如圖中AB線(xiàn)。傾向：指垂直走向順傾斜面向下引出的直線(xiàn)在水平面的投影的方位角，表示巖層在空間的傾斜方向，如圖中CD線(xiàn)。傾向只有一個(gè)方向，且與走向垂直。走向=傾向+90°傾角：指巖層層面與水平面所夾的銳角(0°~90°變化)，表示巖層在空間傾斜角度的大小，如圖中∠α。(2)巖層產(chǎn)狀的測(cè)量方法巖層的產(chǎn)狀在野外是用地質(zhì)羅盤(pán)儀來(lái)測(cè)量的。測(cè)走向：將羅盤(pán)儀的長(zhǎng)邊(平行南北刻度線(xiàn)的儀器外殼的邊緣)緊靠巖層層面．調(diào)整羅盤(pán)位置使水準(zhǔn)氣泡居中，待磁針靜止，讀指北針或指南針?biāo)傅姆轿唤嵌葦?shù)，就是走向的方位。測(cè)傾向：將羅盤(pán)儀的短邊(如用刻度盤(pán)南端)緊據(jù)巖層層面，羅盤(pán)北端則指向巖層傾斜方向，調(diào)整羅盤(pán)位置使水準(zhǔn)氣泡居中，待磁針靜止，讀指北針?biāo)傅姆轿唤嵌葦?shù)，就是所測(cè)之傾向方位。測(cè)傾角：將羅盤(pán)儀豎放在層面上，使其長(zhǎng)邊與走向線(xiàn)垂直旋鈕．待測(cè)角水泡居中，傾角指示器所指的度數(shù)即為巖層的傾角。（3）傾斜巖層產(chǎn)狀表示方法巖層產(chǎn)狀只用傾向和傾角來(lái)表示，如走向?yàn)?10°，傾向?yàn)?20°

，傾角35°

，則記錄為220°∠35°

（傾向<傾角）如需知道巖層的走向時(shí)，只需將傾向加減90°。也可把走向、傾向和傾角都記述，如一組走向?yàn)楸蔽?20°，傾向南西230°，傾角35°的巖層產(chǎn)狀，記錄為N320°W，S230°W，∠35°。平面圖上產(chǎn)狀符號(hào)如下：三、地質(zhì)構(gòu)造（一）傾斜構(gòu)造（1）單斜構(gòu)造當(dāng)?shù)貧み\(yùn)動(dòng)使原始水平的巖層發(fā)生傾斜，巖層如向同一方向傾斜，其傾斜角度也大致相同，則稱(chēng)為單斜層或單斜構(gòu)，亦稱(chēng)傾斜巖層。它常常是褶皺的一翼或斷層的一盤(pán)，也可是區(qū)域內(nèi)的不均勻上升或下降所形成的。（2）水平構(gòu)造原始沉積的巖層，一般是水平或近于水平的。先沉積的在下，后沉積的在上。當(dāng)巖層層面與水平面的交角近于或等于0°時(shí)，稱(chēng)為水平巖層。（3）直立巖層當(dāng)?shù)貧み\(yùn)動(dòng)使原始水平巖層發(fā)生改變，巖層面與水平面的交角近于或等于90°時(shí)，稱(chēng)直立巖層。

2、傾斜構(gòu)造（巖層）對(duì)道路工程建設(shè)的影響（1）與道路工程的關(guān)系圖:a.b.c三種巖層產(chǎn)狀對(duì)道路邊坡穩(wěn)定有利。圖：d.e兩種巖層產(chǎn)狀易形成邊坡坍塌和滑動(dòng)。圖f一種巖層產(chǎn)狀極易形成滑坍。（2）與隧道工程的關(guān)系圖：b.d.f三種巖層產(chǎn)狀及巖性，布設(shè)隧道一般是穩(wěn)定的。圖：a.c.e三種巖層產(chǎn)狀及巖性，布設(shè)隧道可能引起隧道邊墻坍塌或順層滑動(dòng)。（二）褶皺構(gòu)造

原來(lái)呈水平或近水平狀態(tài)的巖層，在受到地殼運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的強(qiáng)大水平力的擠壓后產(chǎn)生柔性彎曲但末失去其連續(xù)性，這種彎曲的地層形態(tài)被稱(chēng)為褶皺構(gòu)造。

褶皺是褶曲的組合形態(tài)，兩個(gè)或兩個(gè)以上褶曲構(gòu)造的組合。我國(guó)的一些著名山脈，如昆侖山、祁連山、秦嶺等，都是這種復(fù)雜的褶皺構(gòu)造山脈。1、褶曲的特征褶皺構(gòu)造中巖石的每一個(gè)彎曲(一個(gè)完整的波形)都稱(chēng)為一個(gè)褶曲。褶曲的中心部分被稱(chēng)為核部或軸部；大體把褶曲平分的理想面稱(chēng)軸面；軸面與水平面的交線(xiàn)稱(chēng)軸線(xiàn)；從褶曲的橫斷面上看，巖層面上彎曲最大的一點(diǎn)稱(chēng)脊；同一巖層面上所有彎曲最大的點(diǎn)的連線(xiàn)稱(chēng)為褶曲的脊線(xiàn)。

2、褶皺的分類(lèi)褶皺形態(tài)的基本類(lèi)型只有兩種，即背斜與向斜。背斜巖層向上拱起，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕后露出地面的地層，向兩側(cè)成對(duì)稱(chēng)出現(xiàn)，自核部向翼部巖層時(shí)代依次由老到新，新地層在兩側(cè)，即兩翼巖層常相背向外傾斜的稱(chēng)背斜。向斜巖層向下彎曲形成槽型褶皺，自核部向翼部巖層時(shí)代依次由新到老，兩翼巖層常相對(duì)向內(nèi)傾斜的稱(chēng)為向斜。一般情況下，背斜成山、向斜成谷是內(nèi)力作用的結(jié)果，常稱(chēng)正地形。

逆地形示意圖

3、褶皺構(gòu)造對(duì)工程建設(shè)的影響1）褶皺核部巖層由于受水平擠壓作用，產(chǎn)生許多裂隙，直接影響到巖體的完整。褶皺的核部是巖層強(qiáng)烈變形的部位，變形強(qiáng)烈時(shí)，沿褶皺核部常有斷層發(fā)生，造成巖石破碎或形成構(gòu)造角礫巖帶；地下水多聚積在向斜核部，背斜核部的裂隙也往往是地下水富集和流動(dòng)的通道，必須注意巖層的坍落、漏水及涌水問(wèn)題；在石灰?guī)r地區(qū)還往往信是巖溶較為發(fā)育。由于巖層構(gòu)造變形和地下水的影響，所以道路、隧道工程或橋梁工程在褶皺核部易遇到工程地質(zhì)問(wèn)題。（2）褶皺的翼部不同于核部，在褶皺翼部布置建筑工程時(shí)，如果開(kāi)挖邊坡的走向近于平行巖層走向，且邊坡傾向與巖層傾向一致，邊坡坡角大于巖層傾角，則容易造成順層滑動(dòng)現(xiàn)象。在褶皺兩翼形成傾斜巖層容易造成順層滑動(dòng)，特別是當(dāng)巖層傾向與臨空面坡向一致且?guī)r層傾角小于坡角，或當(dāng)巖層中有軟弱夾層，如有云母片巖、滑石片巖等軟弱巖層存在時(shí)應(yīng)慎重對(duì)待。（3）對(duì)于隧道等深埋地下的工程，從褶皺的翼部通過(guò)一般是比較有利的。因?yàn)樗淼劳ㄟ^(guò)均一巖層有利穩(wěn)定，而背斜頂部巖層受張力作用可能塌落，向斜核部則是儲(chǔ)水較豐富的地段，但如果中間有松軟巖層或軟弱構(gòu)造面時(shí)，則在順傾向一側(cè)的洞壁，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯的偏壓現(xiàn)象，甚至?xí)?dǎo)致支撐破壞，發(fā)生局部坍塌。（4）對(duì)于深路塹和高邊坡來(lái)說(shuō)，存在三種情況：◆有利情況：路線(xiàn)垂直巖層走向，或路線(xiàn)與巖層走向平行但巖層傾向與邊坡傾向相反時(shí)，只就巖層產(chǎn)狀與路線(xiàn)走向的關(guān)系而言，對(duì)路基邊坡的穩(wěn)定性是有利的；◆不利情況：路線(xiàn)走向與巖層的走向平行，邊坡與巖層的傾向一致，特別在云母片巖、綠泥石片巖、滑石片巖、千枚巖等松軟巖石分布地區(qū)，坡面容易發(fā)生風(fēng)化剝蝕，產(chǎn)生嚴(yán)重碎落坍塌，對(duì)路基邊坡及路基排水系統(tǒng)會(huì)造成經(jīng)常性的危害；◆最不利情況：路線(xiàn)與巖層走向平行，巖層傾向與路基邊坡一致，而邊坡的坡角大于巖層的傾角，特別在石灰?guī)r、砂巖與粘土質(zhì)頁(yè)巖互層，且有地下水作用時(shí)，如路塹開(kāi)挖過(guò)深，邊坡過(guò)陡，或者由于開(kāi)挖使軟弱構(gòu)造面暴露，都容易引起斜坡巖層發(fā)生大規(guī)模的順層滑動(dòng)，破壞路基穩(wěn)定。（三）斷層構(gòu)造構(gòu)成地殼的巖體，受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生變形，變形超過(guò)巖石的強(qiáng)度極限時(shí)，巖體的連續(xù)性和完整性遭到破壞，產(chǎn)生各種大小不一的斷裂，稱(chēng)為斷裂構(gòu)造。斷裂是地殼中常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造，包括節(jié)理和斷層兩類(lèi)。1、節(jié)理由于巖石受力而出現(xiàn)的裂隙，但裂開(kāi)面的兩側(cè)沒(méi)有發(fā)生明顯的(眼睛能看清楚的)位移，地質(zhì)學(xué)上將這類(lèi)裂縫稱(chēng)為節(jié)理，也被稱(chēng)為裂隙。只要接觸石頭，到處都能見(jiàn)到節(jié)理，它是很常見(jiàn)的一種構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象。（3）節(jié)理的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)1）裂隙破壞了巖體的完整性，使巖體的穩(wěn)定性降低；2）裂隙為大氣和水進(jìn)入巖體內(nèi)部提供了通道，加速了巖石的風(fēng)化和破壞；3）裂隙會(huì)降低巖石的承載能力；4）裂隙常造成邊坡的坍塌和滑動(dòng)，以及造成地下洞室圍巖的冒落；5）在挖方或采石中，裂隙的存在可以提高工作效率；6）裂隙是地下水的良好通道，對(duì)水文地質(zhì)意義重大。巖石中裂隙的多少與規(guī)模大小，對(duì)巖石的承載力影響很大，7）裂隙也是礦液運(yùn)移、沉積場(chǎng)所，對(duì)找礦有利。如贛南鎢礦，石英脈型金礦等2、斷層巖層受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生斷裂，沿?cái)嗔讯鴥蓚?cè)片層發(fā)生了移動(dòng)或明顯錯(cuò)位的斷裂構(gòu)造被稱(chēng)為斷層。（1）斷層要素?cái)鄬又饕校簲鄬用?、斷盤(pán)、斷層破碎帶、斷距。

斷盤(pán)：斷層面兩側(cè)的巖體。位于斷層面上方的稱(chēng)為上盤(pán)；位于斷層面下方的稱(chēng)為下盤(pán)；處于上升運(yùn)動(dòng)的為上升盤(pán)，處于下降的為下降盤(pán)。斷層面：指斷層的破裂滑動(dòng)面。斷層線(xiàn)：斷層面與地面的交線(xiàn)。斷層的斷距、落差：斷層上下盤(pán)沿?cái)鄬用姘l(fā)生相對(duì)位移的實(shí)際距離稱(chēng)為總斷距；其在垂直方向上的相對(duì)位移稱(chēng)為垂直斷距或落差；在水平方向上的相對(duì)位移稱(chēng)為水平斷距或錯(cuò)距。斷層破碎帶：多數(shù)斷層其斷裂面附近的巖石被構(gòu)造應(yīng)力擠碎，形成具有一定寬度的帶狀碎裂巖石．亦稱(chēng)之為斷層帶。

（2）斷層的主要類(lèi)型主要斷層類(lèi)型有正斷層、逆斷層和平推斷層●正斷層：斷層上盤(pán)沿?cái)鄬用鎯A斜線(xiàn)相對(duì)向下移動(dòng)，下盤(pán)相對(duì)向上移動(dòng)?！衲鏀鄬樱簲鄬由媳P(pán)沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)向上移動(dòng)，下盤(pán)相對(duì)向下移動(dòng)?！衿揭茢鄬樱簲鄬拥膬杀P(pán)沿?cái)鄬用孀呦虬l(fā)生移動(dòng)的斷層?！駭鄬油€成組出現(xiàn)，造成疊瓦狀構(gòu)造、階梯狀構(gòu)造、地塹、地壘等各種復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造形。階梯狀斷層疊瓦狀斷層地壘和地塹負(fù)地形（低凹地帶）逢溝必?cái)啵?）斷層的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)斷層是在地球表面沿一個(gè)破裂面或破裂帶兩側(cè)發(fā)生相對(duì)位錯(cuò)的現(xiàn)象。由于巖層發(fā)生強(qiáng)烈的斷裂變動(dòng)，導(dǎo)致巖體裂隙增多、巖石破碎、風(fēng)化嚴(yán)重、地下水發(fā)育充分，從而降低了巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，對(duì)工程建筑造成了不利的影響。主要表現(xiàn)為：●跨越斷裂構(gòu)造帶的建筑物，由于斷裂帶及其兩側(cè)上、下盤(pán)的巖性可能不同，易產(chǎn)生不均勻沉降?！袼淼拦こ掏ㄟ^(guò)斷裂破碎時(shí)易發(fā)生坍塌。在斷層發(fā)育地段修建隧道，是最不利的一種情況。由于巖層的整體性遭到破壞，加之地面水或地下水的侵入，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性都是很差，容易產(chǎn)生洞頂塌落，影響施工安全?！?dāng)隧道軸線(xiàn)與斷層走向平行時(shí)，應(yīng)盡量避免與斷層的破碎帶接觸。※隧道橫穿斷層時(shí)，雖然只有個(gè)別斷落受到斷層影響，但因工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件不良，必須預(yù)先考慮措施，保證施工安全?！绻麛鄬悠扑閹б?guī)模很大，或者穿越斷層帶時(shí)，會(huì)使施工十分困難，在確定隧道平面位置時(shí)，要盡量設(shè)法避開(kāi)?！鶖鄬訕?gòu)造地帶沿?cái)嗔衙娓浇膸r塊