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工程地质与水文


侵入体产状 (按形态、大小、与围岩的关系等划成): 岩墙(岩脉):狭长板状侵入体。 岩床 : 板状侵入体。 延展方向与围岩层理平行 岩盆与岩盖 : 中凹边凸延展方向与水平层理一致 岩株及岩基:规模大
岩浆岩类型 表格ppt33
超基性岩浆岩 SiO2<45%
基性岩浆岩 45 - 52%
中性岩浆岩 45 - 65%
岩浆作用 1喷出作用 2侵入作用 1)浅成侵入作用 2)深成侵入作用
§2 喷出作用与喷出岩
一、喷出活动与火山构造
喷出活动(火山活动、火山爆发)
岩浆喷出地表在地表冷凝的全部过程
活火山(active volcano)——现代仍在活动或周期性活动。
休眠火山(dormant volcano) ——人类史后喷发过,但长期以来静
地质年代 1)相对年代(地质事件发生的先后顺序) 2)绝对年代(ห้องสมุดไป่ตู้质事件发生距今多少年)
地球的历史就记录在岩石中
岩层 —— 层状岩石(包括沉积岩、层状变质岩、层状火山岩)。 地层 —— 在一定地质时期内所形成的岩层 地层 = 岩层+时间 (年代)
§1. 相对年代的确定
相对年代的确定就是要判断一些地质事件发生的先后关系。这些地质事 件保留在地质历史留下的物质纪录中. 可根据几个基本原则来判断: 地层层序律 生物层序律 切割穿插定律
沉积岩的类型 1碎屑沉积岩:砾岩、砂岩、泥岩、页岩等。
2化学及生物化学沉积岩:灰岩、硅质岩、磷质岩等。 3生物沉积岩:生物碎屑灰岩、煤等。 4火山碎屑沉积岩:火山角砾岩、凝灰岩等。
层理构造 概念——指由沉积物的成分、结构、颜色及颗粒形状等沿垂向的变化而 显示出来的成层现象。 层与层的差异,是由于不同时期沉积作用的,环境及性质的变化而造成 的,每一层为同时、同沉积条件下形成的,所以表现为层内的均一性, 而层间由于条件变化,表现为层间差异性。
变质岩 岩浆岩占地壳总体积的64.7%; 沉积岩占地壳总体积的7.9%,占陆地表面积的75%; 变质岩占地壳总体积的27.4%。
变质作用 —— 岩石基本上在固态下,由于温度、压力及化学活动性流体的作用 , 而使岩石成分、结构、构造等发生变化的 地质作用。
由变质作用形成的岩石 = 变质岩 。 原 岩 = 变质作用 = 变质岩 岩浆岩 = 正变质岩 沉积岩 = 负变质岩(等号相当于箭头) 在变质作用过程中温度、压力和化学活动性流体等各种因素是相互配 合的,而在不同的地质条件下,主导因素不同,显出不同的变质特征 。
岩浆岩 §1 概 念 岩浆 —— 上地幔或地壳深处,天然产出的成分以硅酸盐为主的高温溶 融物质。 化学成分: SiO2 为主 大量Al2O3、Mg O、Fe O …… 富含挥发份:H2O、CO2、NH2、H2S 物理性质: 温度高(650°-1400℃) 压力大(几千大气压)粘稠流体
岩浆类型 依据 SiO2含量的多少,岩浆可分为四种基本类型: 酸性岩浆(SiO2 65%) 中性岩浆(SiO2 65~52%) 基性岩浆(SiO2 52~45%) 超基性岩浆(SiO2 45%) 基性岩浆—— 温度高、压力小、 稀 酸性岩浆—— 温度低、压力大、 稠 岩浆在地下深处形成之后,常沿着静岩压力较小的破碎带或软弱带向上 运移或喷溢到地表面上来,这个作用过程就称为岩浆作用。 岩浆在向上运移、侵位后,在地壳上部某处冷凝下来,此作用过程就叫 侵入作用此时冷凝而成的岩石就称为侵入岩 岩浆直接喷出地表后冷凝成岩的作用过程,称火山作用。冷凝而成的岩 石称火山岩或喷出岩
§1 概 念 大家已有了岩石的概念:岩浆、沉积岩、变质岩,它们是不同的地质环 境和不同的地质作用下形成的。 侵入岩是在地下形成,但现在大量突出地表,甚至形成高山,如五台 山、黄山等由侵入岩或其变质岩组成;沉积岩,原始应水平沉积,地表 大量倾斜、弯曲、断裂。这些说明地壳上岩石发生了运动,发生变形、 变位,改变了原来的状态。
酸性岩浆岩 SiO2>45%
科马提岩
玄武岩
安山岩
流纹岩
苦橄玢岩
辉绿岩
闪长玢岩
花岗斑岩
橄榄岩
辉长石
闪长岩
花岗岩
沉积岩 外动力地质作用的定义 大气、水和生物在太阳辐射下能、重力能和日月引力能的影响下产生的 动力,对地表所进行的各种作用。 能量来源: 地球外部 作用范围: 地表
结果: 减小地表起伏、夷平高差。
将风化、剥蚀物搬运到它处。
沉积作用 :
搬运物在条件适宜的地方堆积沉淀下来。
固结成岩作用 :
松散沉积物(任何动力搬来的机械的或化学的)转变为坚硬的沉积岩。
沉积岩 松散的沉积物经过压实、胶结或重结晶形成的坚硬的岩石叫沉积岩 沉积岩一般只保存在温度低于 200℃,静岩压力在200MPa以下的环境中
分选性、磨圆度反映了搬运介质的性质及距离的远近。以结构成熟度的 高低来综合描述。通常成熟度高说明分选性、磨圆度好搬运距离远;成 熟度低说明分选性、磨圆度不好搬运距离近。
地层层序律 —— 原始产出的地层具有下老上新的层序规律。 由于后期地壳运动经常使地层发生变动(倾斜、倒转等)改变了原始的 地层层序
化石 —— ◇埋藏在岩层中的地历史时期的生物遗体 或遗迹。(壳、骨、 蛋等硬体及活动痕迹)。
人类对现代生物及古生物的研究,认识到生物的演化是从简单到复 杂、从低级到高级不断发展。具有不可逆的生物演化规律。
外动力地质作用的类型 风化作用 剥蚀作用 搬运作用 沉积作用 固结成岩作用 内动力地质作用类型 地震作用 岩浆作用 变质作用 地壳运动
风化作用:
组成地壳的岩石在地表的常温、常压下,由于气温变化、气体、水容液
及生物的共同作用,在原地遭受破坏的过程。
剥蚀
作用:
岩石受外力作用而破坏,破坏产物同时被搬走。
搬运作用 :
• 地壳运动按其运动方向分为水平运动和垂直运动。 • 水平运动:岩层受水平挤压或引张作用的运动。使岩层产生褶
皱、断裂。 • 垂直运动:地壳垂直的升降运动,地壳大面积上升和下降,形成
大规模的隆起和坳陷。 • 地壳运动的速率:一般以缓慢渐变的方式进行,以mm/y计,不易
为人所察觉,也有表现十分强烈,短期内发生快速突变,如火山 爆发、地震等。 • 水平构造 • 未经构造变动的沉积岩层,其形成时的原始产状 • 是水平的,先沉积的老岩层在下,后沉积的新岩层在 • 上,形成产状近似水平的构造——水平构造,亦称水 • 平岩层。水平岩层多分布在大范围内均匀指升或下降的地区,如 陕北的中生界地层。 • 倾斜构造 由于地壳运动使原始水平的岩层发生倾斜,岩层 • 层面与水平面之间有一定夹角的岩层,为倾斜构造( • 倾斜岩层)。 • 常是褶皱的一翼或断层的一翼,大区域内同一方 • 向倾斜和倾角基本一致的岩层又称单斜构造。 • 倾斜构造的产状——可用岩层层面的走向、倾向 • 和倾角三个产状要素表示。 加本子上的
变质作用的基本类型: (1)接触变质作用 (2)动力变质作用 (3)区域变质作用 (4)混合岩化作用
§4 、三大类岩石的互相转化 当原已形成的岩石,一旦改变其所处的形成时的环境,岩石将随之发生 改造,而转化为其它类型岩石。
三大类岩石的分布状况为
岩石圈表层大陆面积
沉积岩70%,岩浆岩20%,变质岩10%
我国火山分布 我国台湾处于环太平洋带上,有火山十六座——活火山 黑龙江德都五大莲池,二百多——休眠火山 南京江宁方山、六合桂子山(燕山期火山)——死火山
§3.侵入作用及侵入岩 侵入作用——岩浆由地下深处向上运移,未达到地表层,而在地下占居 一定空间并冷凝成岩的过程。 侵入作用形成的岩浆岩称侵入岩体 侵入岩体的产状是指岩体的形态、大小、与围岩的接触关系以及它形成 时所处的深度与环境。
裂隙式喷发形成的地形为熔岩流和熔岩被。 熔岩是熔浆流动过程中冷凝的,具各种形态(均反映出流动痕迹): 熔岩被、舌状熔岩流,绳索状溶岩,枕状熔岩,熔岩瀑布地表熔岩可组 成大面积高原, 如印度的德干高原,由玄武岩组成,厚3000米,面积 100平方公里。
世界火山分布
现代世界上活火山500多座,主要分布板块边界上: • 环太平洋火山带 —— 中、酸性 • 地中海—印尼火山带 —— 基、酸性 • 洋脊火山带 —— 基性
• 地质构造是地壳运动的产物,其规模有大有小,大的如构造带 (数千km),小的如岩石的片理。是地壳运动在岩层和岩体中所 造成的永久变形。
• 主要由地球内动力地质作用引起地壳变化,使岩层或岩体发生变 形和变位的运动称地壳运动。地壳运动的结果形成了不同的构造 形迹——褶皱、断裂等。
• 地壳运动也称为构造运动——控制着海、陆变迁及其分布轮廓, 地壳的隆起和坳陷,山脉和海沟的形成。地壳运动至今仍在发展 运动中,一般认为晚第三纪(距今2500万年)以来的构造运动为 新构造运动。而又将人类历史时期至现在所发生的新构造运动称 为现代构造运动。
工程地质与水文复习资料 绪论 工程地质学:研究与工程建设有关的地质理论,研究工程活动与地质环 境相互关系,应用于工程规划、设计、施工与正常使用。是地质学的一 个分支。 水文地质学:研究地下水的形成、分布、埋藏和运移的规律,为合理利 用地下水和有效防治地下水的危害提供科学论据和依据。是研究地下水 的科学。
岩石圈表层总面积
岩浆岩占总面积的76%,沉积岩20%,变质岩不足4%。
岩石圈的总体积
沉积岩约占总体积的5%,岩浆岩35%,变质岩60%。
转化
1出露到地表面的岩浆岩、变质岩与沉积岩,在大气圈、水圈与生物圈 的共同作用下,可以经过风化、剥蚀、搬运作用而变成沉积物,沉积物 埋到地下浅处就硬结成岩--重新形成沉积岩。 2埋到地下深处的沉积岩或岩浆岩,在温度不太高的条件下,可以以固 态的形式发生变质,变成变质岩. 3不管什么岩石,一旦进入高温(大于700~800℃)状态,岩石就将逐 渐熔融成岩浆。岩浆在地下浅处冷凝成侵入岩,或喷出地表而形成火山 岩。
生物层序律 年代越老的地层中所含生物越原始,越简单、越低级;年代越新的地 层所含生物越进步、越复杂、越高级。 不同时期地层中含有不同类型的化石及其组合,而相同时期且在相同 相通的地理环境下所形成的地层(只要原先海或陆相通,无论相距多 远)都含有相同的化石及其组合。
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