地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)

緒論

1.1地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)

地質(zhì)學(xué)是一門研究地球的科學(xué)。它研究的對象主要是固體地球的上層，

主要有以下幾方面內(nèi)容：

①研究組成地球的物質(zhì)

②闡明地殼及地球的構(gòu)造特征，即研究巖石或巖石組合的空間分布

③研究地球的歷史以及棲居在各地質(zhì)時期的生物及其演變

④研究方法有同位素地質(zhì)學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)及遙感地質(zhì)學(xué)等

⑤研究應(yīng)用地質(zhì)學(xué)以解決資源探尋、環(huán)境地質(zhì)分析和工程防災(zāi)問題

從應(yīng)用方面來說，地質(zhì)學(xué)對人類擔(dān)負(fù)著重大使命，主要有兩個方面：

一是以地質(zhì)學(xué)理論和方法指導(dǎo)人們尋找各種資源；二是運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論和

方法研究地質(zhì)環(huán)境，查明地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)律和防治對策，以保證工程建設(shè)安

全、經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行。這就是工程地質(zhì)學(xué)研究的主要內(nèi)容。

工程地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的重要分支學(xué)科，是把地質(zhì)學(xué)原理應(yīng)用于工程實

際的一門學(xué)問，減災(zāi)防災(zāi)是工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)。

1.2工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)和研究方法

工程地質(zhì)學(xué)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)中應(yīng)用非常廣泛。

工程地質(zhì)研究的基本任務(wù)，可以歸結(jié)為以下三個方面：

①區(qū)域穩(wěn)定性研究與評價，是指由內(nèi)力地質(zhì)作用引起的斷裂活動、地

震對工程建設(shè)地區(qū)穩(wěn)定性的影響；

②地基穩(wěn)定性研究與評價，是指地基的牢固、堅實性；

③環(huán)境影響評價，是指人類工程活動對環(huán)境造成的影響。

工程地質(zhì)學(xué)的具體任務(wù)是：

①評價工程地質(zhì)條件；

②論證和預(yù)測有關(guān)工程地質(zhì)問題發(fā)生的可能性、發(fā)生的規(guī)模和發(fā)展趨

勢；

③提出及建議改善、防治或利用有關(guān)工程地質(zhì)條件的措施；

④研究巖體、土體分類和分區(qū)及區(qū)域性特點；

⑤研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境之間相互作用與影響

運(yùn)用工程地質(zhì)學(xué)在工程規(guī)劃、設(shè)計以及在解決各類工程建筑物的具體

問題時必須開展詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察工作。工程地質(zhì)勘察的目的是為了取

得有關(guān)建筑場地工程地質(zhì)條件的基本資料和進(jìn)行工程地質(zhì)論證。

工程地質(zhì)學(xué)研究的對象是復(fù)雜的地質(zhì)體，所以其研究方法應(yīng)是地質(zhì)分

析法與力學(xué)分析法、工程類比法與實驗法等密切結(jié)合，即通常所說的定性

分析和定量分析相結(jié)合的綜合研究方法。

1.3工程地質(zhì)學(xué)分類

工程地質(zhì)學(xué)包括工程巖石學(xué)、工程地質(zhì)分析、工程地質(zhì)勘察三個基本

部分，它們已形成分支學(xué)科。

由于工程地質(zhì)條件具有明顯的區(qū)域性分布規(guī)律，因而工程地質(zhì)問題也

有區(qū)域性分布的特點，研究這些規(guī)律和特點的分支學(xué)科為區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)。

隨著生產(chǎn)的發(fā)展和研究的深入，一些新的分支學(xué)科正在形成，如：環(huán)

境工程地質(zhì)、海洋工程地質(zhì)等。

為各類工程（道路、鐵路、礦山、水利水電、工業(yè)與民用建筑等）服

務(wù)的工程地質(zhì)，因均有自己的特點，所以均可單獨劃分成類，如公路工程

地質(zhì)、鐵路工程地質(zhì)、水利水電工程地質(zhì)、礦山工程地質(zhì)等。

1.4工程地質(zhì)條件與工程地質(zhì)問題

人類的工程活動都是在一定的地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行的，兩者之間有密切的

關(guān)系，并且是相互影響，相互制約的。

工程活動的地質(zhì)環(huán)境，亦稱為工程地質(zhì)條件，一般認(rèn)為它應(yīng)包括：±

和巖石的工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)、地質(zhì)作用、自然地

質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等。

地質(zhì)環(huán)境對工程活動的制約是多方面的。它可以影響工程建筑的工程

造價與施工安全，也可以影響工程建筑的穩(wěn)定和正常使用。

工程活動也會以各種方式影響地質(zhì)環(huán)境，這種影響稱為工程地質(zhì)問題，

即已有的工程地質(zhì)條件在工程建筑運(yùn)行期間會產(chǎn)生一些新的變化和發(fā)展，

構(gòu)成影響工程建筑安全的地質(zhì)問題。

研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約關(guān)系，以便做到既能使

工程建筑安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定，又能合理開發(fā)和保護(hù)地質(zhì)環(huán)境，這是工程地

質(zhì)學(xué)的基本任務(wù)。而在大規(guī)模地改造自然環(huán)境的工程中，如何按地質(zhì)規(guī)律

辦事，有效地改造地質(zhì)環(huán)境，則是工程地質(zhì)學(xué)要面臨的主要任務(wù)。

作業(yè)：

1、工程地質(zhì)學(xué)的具體任務(wù)是什么？

2、什么是工程地質(zhì)條件與工程地質(zhì)問題？

第一章地殼與巖石

地殼是地球的表層，是地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)的主要研究對象。地殼和

地球內(nèi)部的化學(xué)元素，除極少數(shù)呈單質(zhì)存在外，絕大多數(shù)是以化合物的形

態(tài)存在。這些具有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的自然元素和化合物，稱為礦

物。而由一種或多種礦物以一定的規(guī)律組成的自然集合體，稱為巖石。巖

石是各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物，是構(gòu)成地殼的物質(zhì)基礎(chǔ)。組成地殼的巖石，按

其成因可分為三類：即巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。

第一節(jié)地殼與地質(zhì)作用

地球是繞太陽轉(zhuǎn)動的一顆行星，它是一個旋轉(zhuǎn)橢球體。通過大地測量

與衛(wèi)星測量，地球的赤道半徑6378.160KM,兩極半徑為6356.755KM；地

球的扁平率為1/298.25。陸地面積占29.2%,海洋占70.8%。

地球不是一個均質(zhì)球體，具有圈層構(gòu)造，以地表為界，地球可以分為

內(nèi)圈和外圈。外圈：大氣圈(atmosphere)＞水圈(lithosphere)和生物圈

(biosphere)；內(nèi)圈：根據(jù)物質(zhì)成分、狀態(tài)和性質(zhì)的不同可分為很多層，一般

分地殼(lithosphere)、地幔(mantle)和地核(core)(圖1-1也

地核(地球的核心部分)：鐵-饃合金組成，平均密度超過10g/cm\是

地球內(nèi)部古登堡面以下至地心的部分，厚度為3500KM。分為外核和內(nèi)核。

地幔：巖石組成的。地球莫霍面以下、古登堡面以上的部分，厚度約

2900KM,主要由固體物質(zhì)組成。分為上地幔和下地幔。

一、地殼

地殼表層是人類工程活動的場所，地殼也是地質(zhì)學(xué)的主要研究對象。

地殼：由固體巖石構(gòu)成，平均密度2.8g/cn?。平均厚度33KM,一般

厚度15~40KM,洋殼最薄，平均僅5~6KM。

二、地質(zhì)作用

由自然動力引起的地殼和巖石圈，甚至地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和

地表形態(tài)發(fā)生變化的自然作用，統(tǒng)稱為地質(zhì)作用。

地質(zhì)作用按其動力能的來源和發(fā)生作用的主要部位不同，可以分為內(nèi)

力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用。

（一）內(nèi)力地質(zhì)作用

內(nèi)力地質(zhì)作用簡稱為內(nèi)力作用，是由地球轉(zhuǎn)動能、重力能和放射性元

素蛻變的熱能等所引起，主要是在地殼或地幔中進(jìn)行。內(nèi)力地質(zhì)作用包括

地殼運(yùn)動、巖漿作用、變質(zhì)作用和地震等。

1.地殼運(yùn)動

由地球自轉(zhuǎn)速度的改變等原因，使得組成地殼的物質(zhì)不斷運(yùn)動，并改

變它的相對位置和內(nèi)部構(gòu)造，稱為地殼運(yùn)動。

按地殼運(yùn)動的方向，可分為升降運(yùn)動和水平運(yùn)動。地殼運(yùn)動引起海陸

變遷，產(chǎn)生各種地質(zhì)構(gòu)造，因此，地殼運(yùn)動又稱為構(gòu)造運(yùn)動。發(fā)生在晚第

三紀(jì)末和第四紀(jì)的構(gòu)造運(yùn)動，稱為新構(gòu)造運(yùn)動。

2.巖漿作用

地殼：由固體巖石構(gòu)成，平均密度2.8g/cn?。平均厚度33KM,一般

厚度15~40KM,洋殼最薄，平均僅5~6KM。

巖漿是地殼深處的一種富含揮發(fā)物質(zhì)的高溫高壓的粘稠硅酸鹽熔融

體，其中含有一些金屬硫化物和氧化物。在地殼運(yùn)動的影響下，由于外部

壓力的變化，巖漿向壓力減小的方向移動，上升到地殼上部或噴出地表冷

卻凝固成為巖石，這個過程統(tǒng)稱為巖漿作用。由巖漿作用形成的巖石，叫

巖漿巖。巖漿作用有兩種方式：①噴出作用；②侵入作用。

3.變質(zhì)作用

由于地殼運(yùn)動、巖漿作用等，在地下一定深度的巖石受到高溫、高壓

及化學(xué)成分加入的影響，在固體狀態(tài)下，發(fā)生一系列變化，形成新的巖石，

這一過程稱變質(zhì)作用。由變質(zhì)作用形成的巖石叫變質(zhì)巖。影響變質(zhì)作用的

主要因素為溫度、壓力、化學(xué)成分的加入。

根據(jù)引起變質(zhì)作用的基本因素，可將變質(zhì)作用分為三種類型：

①接觸變質(zhì)作用是指巖漿侵入到圍巖中，由于巖漿的熱力與其分化

出來的液體和氣體，使圍巖發(fā)生變質(zhì)。主要因素是溫度和化學(xué)成分的加入。

如砂巖變成石英巖，石灰?guī)r變成大理巖。

②動力變質(zhì)作用因地殼運(yùn)動而產(chǎn)生的局部應(yīng)力使巖石變形和破碎，

但成分上很少發(fā)生變化。主要因素是壓力，溫度次之。如斷層角礫巖和糜

校右等°

③區(qū)域變質(zhì)作用通常在大的區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生，是一種與強(qiáng)烈地殼運(yùn)

動密切相關(guān)的變質(zhì)作用。是地殼深處的巖石在高溫高壓下發(fā)生的變化，并

有外來化學(xué)組分的加入，是各種因素的綜合。所形成的變質(zhì)巖多具有片理

構(gòu)造，如片巖等。

4.地震

地震是地殼快速振動的現(xiàn)象，是地殼運(yùn)動的一種強(qiáng)烈表現(xiàn)?？煞譃榛?/p>

山地震、陷落地震和構(gòu)造地震等。地震是一種自然現(xiàn)象，是由地應(yīng)力引起

巖石積蓄能量和急劇釋放能量的地質(zhì)作用。

（二）外力地質(zhì)作用

由地球范圍以外的能源引起的地質(zhì)作用。它的能源主要來自太陽輻射

能以及太陽和地球的引力等。其作用方式有風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積和成

巖。外力地質(zhì)作用的總趨勢是削高補(bǔ)低，使地面趨于平坦。

1.風(fēng)化作用

常溫常壓下，在溫度變化、氣體、水和生物等因素影響下，地殼表層

的巖石在原地發(fā)生破碎、分解的物理和化學(xué)變化過程，叫風(fēng)化作用。

2.剝蝕作用

將風(fēng)化產(chǎn)物從巖石上剝離下來，同時也對未風(fēng)化的巖石進(jìn)行破壞，不

斷改變著巖石面貌，這種作用稱為剝蝕作用。其地質(zhì)營力有風(fēng)、流水、冰

川、和海浪等。因此，剝蝕作用可分為風(fēng)的吹蝕作用、流水的侵蝕作用、

地下水的潛蝕作用、冰川的刨蝕作用、海及湖水的沖蝕作用。

3.搬運(yùn)作用

風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物在地質(zhì)營力作用下離開母巖區(qū)，經(jīng)過長距離搬運(yùn)，到達(dá)

沉積區(qū)的過程，叫搬運(yùn)作用。其地質(zhì)營力主要是風(fēng)和地表流水，次為冰川、

地下水、湖水和海水。搬運(yùn)方式可分為三種：

①拖戈搬運(yùn)；②懸浮搬運(yùn)；③溶解搬運(yùn)。

4.沉積作用

被搬運(yùn)的物質(zhì)，經(jīng)過一定距離后，由于搬運(yùn)介質(zhì)的動能減弱、搬運(yùn)介

質(zhì)的物理化學(xué)條件發(fā)生變化，或在生物的作用下，被搬運(yùn)的物質(zhì)從搬運(yùn)介

質(zhì)中分離出來，形成沉積物的過程，叫沉積作用。沉積作用的方式有：機(jī)

械沉積作用、化學(xué)沉積作用和生物沉積作用。

5.成巖作用

使松散沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖的過程，稱為成巖作用。成巖作用可以分

為：壓固作用、膠結(jié)作用和重結(jié)晶作用。

第二節(jié)造巖礦物

地殼中已發(fā)現(xiàn)的礦物有三千多種，除個別以氣態(tài)（碳酸氣、硫化氫氣

等）或液態(tài)（水、自然汞等）出現(xiàn)外，絕大多數(shù)均呈固態(tài)。而構(gòu)成巖石的

主要礦物只有二十幾種，這些組成巖石的主要礦物稱為造巖礦物。

一、礦物的形態(tài)

'非晶體礦物（組成礦物的質(zhì)點為無序排列）：火山玻璃、膠體蛋白

［晶體礦物（組成礦物的質(zhì)點為有序排列）

,［■針狀、柱狀

單體片狀、板狀

,立方體、菱面體

幾何體：晶族、纖維狀、粒狀、鐘乳狀鮑狀'土狀、塊狀

立方體單形立方體與八面體聚形石英的雙錐六面體

圖1-2礦物晶體形狀

二、礦物的物理性質(zhì)：

'自色：礦物吸收某一波長的光波后，其余光波的混合色。

1、顏色〈它色：礦物中混入色素離子的顏色。

假色：礦物表面氧化反應(yīng)后的顏色

2、條痕：礦物粉末的顏色。

品女f晶面光澤：玻璃光澤、珍珠光澤

3、光澤：礦物表面反射光的能力:［斷口光澤：油脂光澤

兒何體光澤：絲絹光澤、土狀光澤

'透明

4、透明度：礦物透射光的程度:半透明

不透明

5、硬度：抵抗外力刻劃的能力（在晶面上）。摩氏硬度：

滑石石膏方解石螢石磷灰石正長石石英黃玉剛玉金剛石

12345678910

6、解理：外力敲擊下，沿結(jié)晶薄弱面平行裂開的性能。

解理組數(shù)

J角閃石：124。,56。

解理交角:?［輝石：87。,93。

’擠完全解理：解理面完全光滑

完全解理：解理面大部分光滑

解理程度:

中等解理：解理面平整光滑較小，斷口發(fā)育

無解理：解理面肉眼難見平整光滑處

,貝殼狀

鋸齒狀

7、斷口：外力敲擊下，沿任意方向的裂開:

參差狀

平坦?fàn)?/p>

［■彈性撓性滑感可塑性磁性

其它特殊性質(zhì):

.方解石：遇稀鹽酸劇烈氣泡

［化學(xué)反應(yīng)

白云石：遇鎂試劑變藍(lán)

三、常見造巖礦物及鑒定方法

1、淺色礦物：

石英正長石斜長石方解石白云石白云母石膏滑石

硬度大硬度中等硬度小

半透明肉紅色灰白色菱面體彎曲菱面體薄片狀絲絹光澤有滑感

斷口油脂光澤兩組解理遇HCL起泡遇鎂試劑變蘭珍珠光澤

無解理白色彈性

2、暗色礦物：橄欖石輝石角閃石黑云母綠泥石

硬度大硬度小

顆粒狀短柱狀長柱狀薄片狀薄片狀

半透明解理交角近90°解理交角124°彈性撓性

橄欖綠色多為黑色黑綠色黑色墨綠色

珍珠光澤

小結(jié)：

1、緒論

2、地殼與地質(zhì)作用

3、造巖礦物

第三節(jié)巖漿巖

巖石是各種礦物的集合體，是各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物。由于地質(zhì)作用的

性質(zhì)和所處環(huán)境的不同，不同巖石的礦物組合關(guān)系也不同，從而使巖石具

有一定的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。

巖石的結(jié)構(gòu)：是指巖石中礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小和形狀及彼此間

的組合關(guān)系。

巖石的構(gòu)造：是指巖石中礦物集合體之間或礦物集合體與巖石的其它

組成部分之間的排列方式及充填方式。構(gòu)造能反映出巖石的外貌特征。

巖漿巖又稱火成巖，占地球總質(zhì)量的95%,在三大巖類中占有重要的

地位。

一、巖漿巖的產(chǎn)狀

巖漿巖的產(chǎn)狀是指巖漿巖的形狀、大小、深度以及與圍巖的關(guān)系。由

于巖漿巖形成條件和所處的環(huán)境不同，其產(chǎn)狀是多種多樣的。其主要產(chǎn)狀

有以下幾種（圖1-3）0

'巖基＞100Kin2

深成巖

巖株＜1OOKM?

侵入巖

巖床、巖盆（順著巖層面）

淺成巖《

巖漿巖產(chǎn)狀4巖墻、巖脈（順著斷層面）

,熔巖被'

噴出巖：，熔巖原（稀性巖漿）

熔巖流

火山石塊＞100m/n

附：噴出物*火山彈2—100〃?〃？

火山灰＜2mm

圖1-3巖漿巖的產(chǎn)狀

1-巖基；2-巖株；3-巖盤；4-巖床；5-巖墻；6-火山頸；7-巖鐘；8-巖流；9-俘虜。

二、巖漿巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

‘淺色礦物：石英、正長石、斜長石、白云母'

1、礦物成分:，＞共占92%

暗色礦物：橄欖石、輝石、角閃石、黑云母

2、結(jié)構(gòu)：指巖石中礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、晶體形態(tài)、相互關(guān)系。

’全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)

（1）結(jié)晶程度.半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)

非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)

粗粒結(jié)構(gòu)：①>5mm

中粒結(jié)構(gòu)：0=1-5mm

絕對大小，

細(xì)粒結(jié)構(gòu)：①=0.1-1機(jī)機(jī)

（2）顆粒大小*微粒結(jié)構(gòu):<!）<0.\mm

’等粒結(jié)構(gòu)

相對大小，斑狀結(jié)構(gòu)

似斑狀結(jié)構(gòu)

3、構(gòu)造：巖石中礦物集限；體或其它組分在空間的排列與充填方式。

塊狀構(gòu)造：礦物分布各向均一。

流紋狀構(gòu)造：巖石中拉扁氣孔、不同色帶的平行排列。

氣孔狀構(gòu)造：巖石中含有的原狀氣孔。

杏仁狀構(gòu)造：巖石中原狀氣孔被后期物質(zhì)充填。

三、巖漿巖的分類及常見的巖漿巖

（一）巖漿巖的分類

酸性巖中性巖基性巖超基性巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造

非晶氣孔、流紋

噴出巖粗面巖

流紋巖玄武巖少見半晶杏仁狀

安山巖

隱晶塊狀

正長斑巖斑狀

淺成巖花崗斑巖輝綠巖少見塊狀

閃長粉巖微粒

細(xì)粒

正長巖橄欖巖

深成巖tAJ1X|輝長巖中粒塊狀

閃長巖輝巖

粗粒

石英正長石

主要礦物成輝石橄欖石

正長石角閃石

分（10%以上）斜長石輝石

斜長石斜長石

（二）常見的巖漿巖

1.酸性巖類

花崗巖?；◢彴邘r。流紋巖。

2.中性巖類

閃長巖。閃長粉巖。安山巖。正長巖。正長斑巖。粗面巖。

3.基性巖類

輝長巖。輝綠巖。玄武巖。

第四節(jié)沉積巖

由沉積物經(jīng)過壓固、脫水、膠結(jié)及重結(jié)晶作用變成的堅硬巖石，稱為

沉積巖。沉積巖占地殼總質(zhì)量的5%,但就地表而言。分布面積占75%o因

此，沉積巖在地表呈層狀廣泛分布，是區(qū)別于其它類型巖石的重要標(biāo)志之

一、沉積巖的物質(zhì)組成

沉積巖由兩部分物質(zhì)組成：沉積物顆粒和膠結(jié)物。

（―）礦物成分

沉積巖中已被發(fā)現(xiàn)的礦物約有.160余種，最常見的只有20余種。按其

成因可分為：

1.碎屑物質(zhì)

2.粘土礦物

3.化學(xué)沉積礦物

（二）膠結(jié)物

在沉積物顆粒之間，還有膠結(jié)物（把松散沉積物聯(lián)結(jié)起來的物質(zhì)）。膠

結(jié)物對沉積巖的顏色、堅硬程度有很大影響。按成分可以分為下面四種：

1.泥質(zhì)膠結(jié)物

2.鈣質(zhì)膠結(jié)物

3.硅質(zhì)膠結(jié)物

4.鐵質(zhì)膠結(jié)物

膠結(jié)物在沉積巖中的含量一般為25%左右，若超過25%,即可參加巖石

的命名。如鈣質(zhì)長石石英砂巖。

二、沉積巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

（―）沉積巖的結(jié)構(gòu)

沉積巖的結(jié)構(gòu)是由其組成物質(zhì)的形態(tài)、性質(zhì)、顆粒大小來決定的。沉

積巖的結(jié)構(gòu)有以下幾種:

角礫狀結(jié)構(gòu)族》2如棱角狀

[■礫狀結(jié)構(gòu)

圓礫狀結(jié)構(gòu)?>2MM，圓狀

'粗砂狀結(jié)構(gòu)2-0.5.生

碎屑結(jié)構(gòu)|砂狀結(jié)構(gòu)|中砂狀結(jié)構(gòu)80.5-0.25小

細(xì)砂狀結(jié)構(gòu)?=0.25-0.075ww

粉砂狀結(jié)構(gòu)^=0.05-0.005如《

,泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：/<0,005mm

結(jié)晶結(jié)構(gòu):沆淀結(jié)晶或重結(jié)晶形成

.生物結(jié)構(gòu)：由生物遺體或碎片組成

（二）沉積巖的構(gòu)造

沉積巖的構(gòu)造是指其組成部分的空間分布及其相互間的排列關(guān)系。沉

積巖最主要的構(gòu)造是層理構(gòu)造。由于沉積環(huán)境的變化，使先后沉積的物質(zhì)

組分的顆粒大小、形狀、成分及顏色發(fā)生變化，而顯示出成層現(xiàn)象，稱為

層理構(gòu)造。

（1）巖層：指一個基本穩(wěn)定的物理條件（沉積環(huán)境和物質(zhì)來源）下，

形成的沉積單位，由成分基本均勻一致的巖石組成的巖石層，層與層之間

由層面分開。

'巨厚層。＞1m

厚層。=1—0.5-T

2層厚

巖層按厚度劃分＜中厚層。=0.5-0.加

頂面

薄層0=0.1—0.001〃2

微層(紋層)。＜0.001底面

(2)層理構(gòu)造：指巖層中因成分、粒度、顏色發(fā)生變化而表現(xiàn)出來

‘水平層理

單斜層理

'交錯層理

、波狀層理

的紋理。

(3)塊狀構(gòu)造：無層理，各向均-。

'波痕

(4)層面構(gòu)造＜泥裂

療訂而而I而吊

蟲跡

化石：生物遺體或遺跡或遺跡被后期化學(xué)成分置換石化。

(5)化石與結(jié)核

結(jié)核：成巖時，某些膠體聚集而成。

三、沉積巖分類及常見的沉積巖

(一)沉積巖的分類

角礫狀結(jié)構(gòu)一角礫巖

礫狀結(jié)構(gòu),

圓礫狀結(jié)構(gòu)T?礫巖

'石英砂巖:石英＞95%

‘粗砂狀結(jié)構(gòu)-?粗砂巖-

長石砂巖:石英＞50%

1.碎屑巖類，砂狀結(jié)構(gòu)，中砂狀結(jié)構(gòu)T"中砂巖再分，

'長石＞25%

細(xì)砂狀結(jié)構(gòu)一細(xì)砂巖

巖屑砂巖d石英＞50%

巖屑＞25%

粉砂狀結(jié)構(gòu)-粉砂巖

無層理f泥巖

2.粘土巖類:泥狀結(jié)構(gòu)＜

有層理-頁巖

白云巖、泥質(zhì)白云巖（含泥）

結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)＜

石灰?guī)r、泥灰?guī)r（含泥）

竹葉狀結(jié)構(gòu)-竹葉狀灰?guī)r

3.化學(xué)巖類:同生礫狀結(jié)構(gòu)，

酬狀結(jié)構(gòu)一新狀灰?guī)r

生物化學(xué)結(jié)構(gòu)一生物碎屑灰?guī)r

（二）常見的沉積巖

1.碎屑巖類

①火山碎屑巖：火山集塊巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r。

②沉積碎屑巖：砂巖和角礫巖、砂巖、粉砂巖。

2.粘土巖類

粘土巖、頁巖、泥巖。

3.化學(xué)及生物化學(xué)巖類

石灰?guī)r、白云巖、硅質(zhì)巖。

第五節(jié)變質(zhì)巖

變質(zhì)巖是地殼內(nèi)部原有巖石（巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖），由于受到高

溫、高壓以及化學(xué)成分加入的影響，在固體狀態(tài)下，在發(fā)生劇烈變化后而

形成的新巖石。因此，變質(zhì)巖不僅具有自身獨特的性質(zhì)，還常保留著原來

巖石的某些特點。

一、變質(zhì)巖的礦物組成

‘特征變質(zhì)礦物：滑石、綠泥石、絹云母、石榴子石、

紅柱石、蘭晶石、陽起石、綠簾石、透閃石等

'巖漿巖、沉積巖中常見礦物：石英、長石、云母、方解石、

.白云石、角閃石、輝石等

二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

（…）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)

,變余結(jié)構(gòu)：指仍保留原巖顆粒大小和形態(tài)，但有成分改變。

粗粒變晶。＞3mm

中粒變晶步=3-1mm

大小

細(xì)粒變晶。＜

變晶結(jié)構(gòu):礦物成分、顆粒大小

顯微變晶（肉眼不可見:

和形念成化呼變晶

形態(tài):鱗片狀變晶

1［柱狀變晶

碎裂結(jié)構(gòu)：壓力使原巖碎裂的結(jié)構(gòu)

.糜棱結(jié)構(gòu)：原巖破碎成小于0.25活活的微粒。出現(xiàn)在斷層破碎帶

（二）變質(zhì)巖的構(gòu)造

變質(zhì)巖的構(gòu)造是識別各種變質(zhì)巖的重要標(biāo)志。

「片理構(gòu)造：巖石中的片、柱、針狀礦物的平行排列現(xiàn)象。

板狀構(gòu)造：平行薄板狀。

千枚狀構(gòu)造:波狀起伏，絲絹光澤。

片柱狀礦物平行批列延伸長,

片狀構(gòu)造:

粒狀礦物少。

片麻狀構(gòu)造:片柱鬻菽黑蜒伸短、

塊狀構(gòu)造：礦物無平行定向排列。（受溫度、化學(xué)流體影響）

.條帶狀構(gòu)造7巖漿體在變質(zhì)巖中呈條帶狀分布。

混合巖化構(gòu)造

、眼球狀構(gòu)造7巖漿體在變質(zhì)巖中呈透鏡狀分布。

三、變質(zhì)巖的分類和常見的變質(zhì)巖

（一）變質(zhì)巖的分類

[■板巖

千枚巖

滑石片巖

綠泥石片巖

片1_L>石LXJ《＞片理構(gòu)造

云母片巖

區(qū)域變質(zhì)巖:〔角閃石片巖

「花崗片麻巖

片麻巖閃長片麻巖

〔輝長片麻巖J

震歙夬狀構(gòu)造

混合巖片理構(gòu)造

'大理巖'

2、熱接觸變質(zhì)巖

石英巖

塊狀構(gòu)造

角頁巖

、矽卡巖.

.斷層角礫巖角礫狀構(gòu)造

區(qū)動力變質(zhì)巖＜

、糜棱巖條帶或眼球狀

（二）常見的變質(zhì)巖

板巖。千枚巖。片巖。片麻巖。大理巖。石英巖。角巖。矽卡巖。蛇

紋巖?；旌蠋r。構(gòu)造（斷層）角礫巖。碎裂巖。糜棱巖。

小結(jié)：1、巖漿巖；2、沉積巖；3、變質(zhì)巖。

作業(yè)：1、什么是巖層的產(chǎn)狀？在地質(zhì)圖上如何表示？

2、按軸面的產(chǎn)狀褶曲分哪幾類？各有何特點？

3、怎樣在野外識別斷層？

第二章地質(zhì)構(gòu)造

組成地殼的巖層或巖體在地應(yīng)力的長期作用下，發(fā)生變形、變位，形

成各種構(gòu)造運(yùn)動的形跡，稱為地質(zhì)構(gòu)造，如：單斜、褶皺和斷裂等。

第一節(jié)地質(zhì)年代

地殼發(fā)展的時間段落稱為地質(zhì)年代。要了解一個地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造，地

層的相互關(guān)系，以及閱讀地質(zhì)資料和地質(zhì)圖件時，必須具備地質(zhì)年代的知

識。

一、地質(zhì)年代的確定方法

由兩個平行或近于平行的界面（巖層面）所限制的同一巖性組成的層

狀巖石，稱為巖層。巖層是沉積巖的基本單位而沒有時代含意。而地層和

巖層不同，它有時間含義。地質(zhì)學(xué)把某一地質(zhì)時代形成的一套巖層稱為那

個時代的地層。

（一）相對地質(zhì)年代確定法

通過比較各地層的沉積順序、古生物化石特征、地層接觸關(guān)系來確定

其形成的先后順序。

1、地層層序法：

（1）正常層序法：對于正常沉積的巖層，老的在下，新的在上。巖層

倒轉(zhuǎn)時關(guān)系相反。

（2）標(biāo)準(zhǔn)剖面法：將某地區(qū)的地層按新老關(guān)系排列的剖面，叫該地區(qū)

的標(biāo)準(zhǔn)剖面。用標(biāo)準(zhǔn)剖面對比某工點的地層，從而確定該工點地層新老關(guān)

系的方法。

（3）層面構(gòu)造法：用層面構(gòu)造指示巖層新老關(guān)系的方法。

2、古生物法：

根據(jù)生物化石，確定所在地層新老關(guān)系的方法。匿需！

老地層：化石結(jié)構(gòu)間單。

［緩慢量變：環(huán)境穩(wěn)定、生物繁衍。

生物進(jìn)化由量變到質(zhì)變（遞進(jìn)性）

1急劇質(zhì)變：環(huán)境改變、生物質(zhì)變。

〔由高級到低級（不可逆性）

標(biāo)準(zhǔn)化石：在各個環(huán)境穩(wěn)定時期，分布廣、生存時間短的化石。

3、地層接觸關(guān)系法

（1）沉積巖之間的接觸關(guān)系：使合

①整合接觸：各地層時代連

續(xù)，產(chǎn)狀平行（反映地殼穩(wěn)定下沉）

②平行不整合接觸：各套地層

時代不連續(xù)，但產(chǎn)狀平行。（又叫假

整合，反映地殼下降沉積一上升剝蝕平行不隹合

一下降沉積）

密度不隹合

③角度不整合接觸：各套地層

時代不連續(xù)，產(chǎn)狀不平行。（反映地

殼下降沉積一擠壓彎曲一上升剝蝕

一下降沉積）

不整合的種類

（2）沉積巖與巖漿巖之間的接

觸關(guān)系

①

。

侵入

、后

沉積

：先

接觸

侵入

②

。

沉積

、后

侵入

：先

接觸

沉積

③

：

關(guān)系

接觸

間的

巖之

穿巖漿

體。

老巖

穿插

巖體

：新

關(guān)系

法

確定

年代

絕對

（-）

中所

巖石

根據(jù)

它是

間。

成時

石形

定巖

來確

規(guī)律

蛻變

位素

性同

放射

石