《工程地質(zhì)》任務(wù)二

任務(wù)二

地質(zhì)構(gòu)造任務(wù)描述二、地質(zhì)構(gòu)造一、地質(zhì)年代幾個(gè)基本概念1相對(duì)地質(zhì)年代（沉積巖）2相對(duì)地質(zhì)年代（巖漿巖）3一、地質(zhì)年代地層年代與地層單位41、幾個(gè)基本概念地史：地球發(fā)展演變的歷史，45.5億年巖層：同一巖性組成的層狀巖石地層：同一時(shí)期形成的巖層及其上覆物地質(zhì)年代：地質(zhì)事件發(fā)生（或地質(zhì)體形成）的時(shí)代。絕對(duì)地質(zhì)年代：用距今多少年以前來(lái)表示相對(duì)地質(zhì)年代：地質(zhì)事件發(fā)生（或地質(zhì)體形成）的先后順序。2、相對(duì)地質(zhì)年代（沉積巖）相對(duì)地質(zhì)年代判別方法地層層序法標(biāo)準(zhǔn)地層對(duì)比法接觸關(guān)系法生物層序法1）地層層序法沉積巖在形成過(guò)程中，下面的總是先沉積的地層，上覆的總是后沉積的地層，形成自然的層序，下老上新。1）地層層序法若構(gòu)造變動(dòng)復(fù)雜的地區(qū)，巖層自然層位發(fā)生了變化，就難以直接通過(guò)層序來(lái)確定相對(duì)地質(zhì)年代了。2）標(biāo)準(zhǔn)地層對(duì)比法通常情況下，一定區(qū)域同一時(shí)期形成的巖層，其巖性特點(diǎn)應(yīng)是一致或近似的?？梢砸詭r石的組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等巖性特點(diǎn)，作為巖層對(duì)比的基礎(chǔ)。但此方法具有一定的局限性和不可靠性。3）接觸關(guān)系法整合接觸：地層沉積連續(xù)，沒(méi)有間斷。不整合接觸：由于風(fēng)化作用，導(dǎo)致地層的沉積出現(xiàn)中斷，地層年代不連續(xù)，有平形不整合和角度不整合。平行整合接觸3）接觸關(guān)系法4）生物層序法在不同地質(zhì)年代沉積的巖層中，都會(huì)有不同特征的古生物化石。含有相同化石的巖層一定是同一地質(zhì)年代中形成的，只要確定出巖層中所含標(biāo)準(zhǔn)化石的地質(zhì)年代，那么也就可以隨之確定巖層的地質(zhì)年代了。侵入接觸：巖漿侵入體侵入于沉積巖層之中，使圍巖發(fā)生變質(zhì)現(xiàn)象。它說(shuō)明巖漿侵入體的形成年代晚于發(fā)生變質(zhì)的沉積巖層的地質(zhì)年代。2、地層的相對(duì)地質(zhì)年代（巖漿巖）老變質(zhì)帶新沉積接觸：巖漿巖形成之后，經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕，后來(lái)在侵蝕面上又有新的沉積。侵蝕面上部的沉積巖層無(wú)變質(zhì)現(xiàn)象，而在沉積巖的底部往往有由巖漿巖組成的礫巖或巖漿巖風(fēng)化剝蝕的痕跡，這說(shuō)明巖漿巖的形成年代早于沉積巖的地質(zhì)年代。2、地層的相對(duì)地質(zhì)年代（巖漿巖）新底礫巖老

穿插關(guān)系：穿插的巖漿巖侵入體（如巖株、巖脈和巖基等），總是比被它們所侵人的最新巖層還要年輕，而比不整合覆蓋在它上面的最老巖層要老。若兩個(gè)侵入巖接觸，巖漿侵入巖的相對(duì)地質(zhì)年代，亦可由穿插關(guān)系確定，一般是年輕的侵入巖脈穿過(guò)較老的侵入巖。2、地層的相對(duì)地質(zhì)年代（巖漿巖）3、地質(zhì)年代表與地層單位（一）地質(zhì)年代單位和地層單位劃分地質(zhì)年代單位和地層單位的主要依據(jù)是地殼運(yùn)動(dòng)和生物演變。地殼發(fā)生大的構(gòu)造變動(dòng)之后，自然地理?xiàng)l件將發(fā)生顯著變化，地層是地殼在各地質(zhì)時(shí)代里變化的真實(shí)記錄。地質(zhì)學(xué)家們根據(jù)幾次大的地殼運(yùn)動(dòng)和生物界大的演變，把地質(zhì)歷史劃分為五個(gè)“代”，每個(gè)代又分為若干“紀(jì)”，紀(jì)內(nèi)因生物發(fā)展及地質(zhì)情況不同，又進(jìn)一步劃分為若干“世”和“期”，以及一些更細(xì)的段落，這些統(tǒng)稱為地質(zhì)年代單位。與地質(zhì)年代相對(duì)應(yīng)的地層單位是界、系、統(tǒng)、階。如古生代形成的地層稱為古生界地層。3、地質(zhì)年代表與地層單位（二）地質(zhì)年代表19世紀(jì)以來(lái)，人們?cè)趯?shí)踐中逐步進(jìn)行了地層的劃分和對(duì)比工作并按時(shí)代早晚順序把地質(zhì)年代進(jìn)行編年，列制成表。地質(zhì)年代表反映了地殼歷史階段的劃分和生物演化的發(fā)展階段。確定和了解地層的時(shí)代，在工程地質(zhì)工作中是很重要的，同一時(shí)代的巖層常有共同的工程地質(zhì)特性。如在四川盆地廣泛分布的侏羅系和白堊系地層，因含有多層易遇水泥化的粘土巖，致使凡是這個(gè)時(shí)代地層分布的地區(qū)滑坡現(xiàn)象都很常見(jiàn)。但不同時(shí)代形成的相同名稱的巖層，往往巖性也有所區(qū)別。此外，在分析地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，必須首先查明地層的時(shí)代關(guān)系，才能進(jìn)行。巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定1巖層構(gòu)造2褶皺構(gòu)造3二、地質(zhì)構(gòu)造(geologicstructure)斷裂構(gòu)造4地質(zhì)構(gòu)造是地殼運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。是巖層或巖體在地殼運(yùn)動(dòng)中，由于構(gòu)造應(yīng)力長(zhǎng)期作用使之發(fā)生永久性變形變位的現(xiàn)象。常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)：巖層構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。二、地質(zhì)構(gòu)造(geologicstructure)1、巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定巖層產(chǎn)狀：巖層在空間的位置狀態(tài)，有三要素。走向(strike)傾向(dip)傾角(dipangle)1、巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定走向：表示巖層在空間的水平延伸方向，有兩個(gè)方向。1、巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定傾向：表示巖層的傾斜方向，與走向垂直，傾向只有一個(gè)方向。1、巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定傾角：巖層層面與水平面的最大銳角。1、巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定

2）產(chǎn)狀的測(cè)量工具3）產(chǎn)狀的測(cè)量步驟1、巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定辨認(rèn)羅盤儀的北針，將羅盤儀的北端朝外測(cè)走向——將羅盤儀長(zhǎng)邊（南北邊）緊貼層面，羅盤儀放平，讀北針（或南針）所指方位角測(cè)傾向——將羅盤儀短邊（東西邊）緊貼層面，羅盤儀放平，讀北針?biāo)阜轿唤菧y(cè)傾角——將羅盤儀橫著豎起來(lái)，長(zhǎng)邊緊貼層面且與走向垂直，讀懸錘所指角度野外測(cè)量產(chǎn)狀方位角表示法:只記傾向和傾角，如SE150°∠25°，前面是傾向的方位角（0—360°），后面是傾角，讀為傾向南東150°、傾角25°。符號(hào)表示法:在地質(zhì)圖上，巖層產(chǎn)狀要素用符號(hào)表示。4）產(chǎn)狀的表示方法009002700180015002501、巖層產(chǎn)狀及其測(cè)定2、巖層構(gòu)造水平構(gòu)造(horizontalstratum)傾斜構(gòu)造(tiltedstratum)直立構(gòu)造(tiltedstratum)1）水平構(gòu)造新巖層位于老巖層之上；新的位于山頂，老的位于溝谷，即時(shí)代越老，位置越低。地質(zhì)圖上，巖層出露線與地形等高線平行或重合。兩巖層界線高差即為巖層的厚度。1）水平構(gòu)造2）傾斜構(gòu)造傾斜構(gòu)造：由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使水平巖層發(fā)生傾斜而形成，常常是褶皺的一翼或斷層的一盤。單斜巖層：如果在一定地區(qū)內(nèi)一套巖層的傾斜方向和傾角基本一致，則稱為單斜巖層。褶皺的一翼斷層的一盤2）傾斜構(gòu)造3）直立構(gòu)造巖層層面與水平面相垂直，傾角為90°。直立巖層的露頭寬度和巖層厚度相等，與地形特性無(wú)關(guān)。4）巖層構(gòu)造對(duì)公路工程的影響a,b,c邊坡穩(wěn)定；d邊坡不穩(wěn)定4）巖層構(gòu)造與公路的關(guān)系efghije,g,t隧道不穩(wěn)定；f,h,j隧道穩(wěn)定；k橋基不穩(wěn)定k3、褶皺構(gòu)造(fold)（彎曲變形）

水平擠壓垂直應(yīng)力力偶作用1）力學(xué)成因2）褶曲要素核部(core)兩翼(limb)樞紐(hinge)：組成褶皺的巖層的同一層面上各個(gè)最大彎曲點(diǎn)的連線。軸面(axialplane)：連接各層樞紐構(gòu)成的面。軸線(axialline)3）褶皺的基本形態(tài)背斜(anticline)：巖層向上彎曲，核老翼新向斜(syncline)：巖層向下彎曲，核新翼老3）褶皺的基本形態(tài)4）褶皺分類按軸面產(chǎn)狀分野外褶皺軸面形態(tài)直立褶皺傾斜褶皺平臥褶皺4）褶皺分類按樞紐產(chǎn)狀分：42水平傾伏水平傾伏43穿越法:垂直于巖層走向觀察。追蹤法:平行于巖層走向觀察。5）褶皺的野外識(shí)別核部巖層變形強(qiáng)烈,巖體較破碎,透水性強(qiáng),水工建筑應(yīng)盡量避開(kāi)。對(duì)于隧道等深埋工程，一般應(yīng)布置在翼部。在褶皺翼部布置建筑工程時(shí)，要注意巖層的傾向和傾角的大小。6）褶皺的工程性質(zhì)道路選線經(jīng)過(guò)褶皺埡口時(shí)，向斜應(yīng)注意兩側(cè)邊坡的穩(wěn)定性，應(yīng)加強(qiáng)路基的處理措施。6）褶皺的工程性質(zhì)4、斷裂構(gòu)造組成地殼的巖體，在地應(yīng)力作用下發(fā)生變形并受到破壞，產(chǎn)生大小不一的斷裂，稱為斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造是地殼中常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造，一般發(fā)育地區(qū)，常成群分布，形成斷裂帶。4、斷裂構(gòu)造節(jié)理斷層4、斷裂構(gòu)造節(jié)理斷層斷裂構(gòu)造

節(jié)理的分級(jí)和影響

節(jié)理的調(diào)查統(tǒng)計(jì)

節(jié)理的成因分類1）節(jié)理節(jié)理的成因分類原生節(jié)理巖漿冷凝收縮而產(chǎn)生的節(jié)理次生節(jié)理包括風(fēng)化節(jié)理、卸荷節(jié)理構(gòu)造節(jié)理由于地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而形成的節(jié)理，分為張節(jié)理和剪節(jié)理玄武巖中的原生節(jié)理峨眉山玄武巖原生節(jié)理巖石中的風(fēng)化節(jié)理長(zhǎng)江西陵峽鏈子崖卸荷節(jié)理構(gòu)造節(jié)理（張節(jié)理）構(gòu)造節(jié)理（剪節(jié)理）節(jié)理對(duì)公路的影響不穩(wěn)定較穩(wěn)定巖層傾向與邊坡坡向相反軟弱結(jié)構(gòu)面傾向與邊坡坡向相同2）斷層（fault）

斷層的野外識(shí)別

斷層的組合形式

斷層的基本類型

斷層的幾何要素

斷層的工程評(píng)價(jià)斷層概念斷層是指巖體在構(gòu)造應(yīng)力的作用下發(fā)生斷裂，且斷裂面兩側(cè)巖體有明顯相對(duì)位移的構(gòu)造現(xiàn)象。它是節(jié)理的擴(kuò)大和發(fā)展。斷層的規(guī)模有大有小，大的可達(dá)上千公里，如著名的東非大裂谷，長(zhǎng)6,400公里；小的只有幾米。相對(duì)位移也可從幾厘米到幾百公里。斷層的幾何要素?cái)鄬用鏀鄬訋鄬泳€斷盤斷距下盤上盤斷層帶斷層的基本類型正斷層normalfault逆斷層reversefault平移斷層parallelfault斷層類型判斷斷層的組合形式斷層的組合形式階梯狀正斷層組合疊瓦式逆斷層組合地塹和地壘正斷層組合階梯狀疊瓦式地塹和地壘斷層的野外識(shí)別識(shí)別內(nèi)容識(shí)別特征地貌特征斷層崖、斷層三角面水文特征河谷跌水或突然轉(zhuǎn)向、泉成線狀分布地層特征巖層發(fā)生不對(duì)稱重復(fù)、缺失斷層面的構(gòu)造特征鏡面和擦痕斷層帶的特征斷層角礫、斷層泥、糜棱巖斷層兩旁的構(gòu)造特征牽引現(xiàn)象、伴生節(jié)理、地層或巖脈錯(cuò)斷地貌特征斷層的上升盤可能形成陡峭的斷層崖，經(jīng)剝蝕形成斷層三角面地形。地貌特征斷層破碎帶巖石破碎，易于侵蝕下切，形成溝谷或峽谷地貌。山脊錯(cuò)斷、斷開(kāi)，河谷跌水瀑布，河谷方向發(fā)生突然轉(zhuǎn)折等，均可能是斷裂錯(cuò)動(dòng)在地貌上的反映。金沙江大拐彎黃河壺口斷層瀑布地層特征若巖層發(fā)生不對(duì)稱的重復(fù)或缺失，巖脈被錯(cuò)斷，或者巖層沿走向突然中斷，與不同性質(zhì)的巖層突然接觸等，這些地層方面的特征則進(jìn)一步說(shuō)明斷層存在的可能。重復(fù)缺失斷層的伴生構(gòu)造斷層破碎及斷層角礫斷層牽引現(xiàn)象斷層擦痕斷層伴生節(jié)理其它特征湖泊、洼地呈串珠狀排列，往往意味著大斷裂的存在。溫泉和冷泉呈帶狀分布往往也是斷層存在的標(biāo)志。線狀分布的小型侵入體也常反映斷層的存在。線狀分布的