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《工程地质学》第三章地质构造

产状测定: 地质罗盘法
产状表述
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层
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, 称为倾斜岩层。
岩层倾角等于90°的岩层称为直立岩层。
§3.3 褶皱构造 褶皱构造 岩层在构造运动 中受力形成的连续弯曲变形。
褶皱中任何一个单独的弯曲称为褶曲,其基 本形态有两种。 背斜与向斜
量和一定空间位置的岩层或岩石破裂面构 成的。
岩层及岩层产状
→ 岩层的产状指岩层在空间的展开状
态。
→岩层是指由两个平行或近于平行的界
面所限制的、同一岩性组成的层状岩石。
岩层产状要素
Hale Waihona Puke →表达岩层产状的指标,描述岩层在空
间上的方位。
走向 倾向 倾角
水平延伸方向 倾斜方向
岩层层面与 水平面的夹角
岩层产状测定与表达
实例:
1.节理组合 形成危岩
2.建筑地
基中的大 裂隙需要 先处理
不稳定
稳定
二、断层
→破裂
面两侧岩 块有显著 位移的断 裂构造。
(—)断层的几何要素
断层面 断盘(上下盘) 断层线 断距(水平断距、铅垂断距) 断层破碎带
(二)断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
断层的组合类型
物质
宙:是地质年代中最大的单位。在地质发展历史中,根据生物出现的显
著和不显 著而分成两个宙。没有显著生物出现的时代叫隐生宙,有显著生物 出现的时代叫 显生宙。 代:在显生宙内,根据生物演化的主要阶段可分为三个时代,即古生代 、中生代 、新生代。在隐生宙内目前尚无国际统一的划分方案,有的根据岩 层发育,地壳运动和同位素年代资料把隐生宙分为两 个代即太古代和元古代 ;但太古代和元古代之间的界限至今没有一个统一意见。 纪:代再分为若干纪。如古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪 、石炭纪 、二叠纪共六个纪;中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪共三个纪 ;新生代分为 第三纪及第四纪。另外也有根据地层的某些 特点命名如石炭纪 就因产煤而得名。 世:一个纪分为三个世。少数的纪如二叠纪、白垩纪、第三纪则分为两 个世。世的名 称是在纪的名称上加上早、中、晚即可。如早泥盆世、中泥盆 世、晚泥盆世。二 分的纪则用早、晚即可,如早二叠世、晚二叠世。 期:世分为期。
§3.1 地质年代
地质年代——地壳发展演变的时间段落称为地质年代。 地层年代——在地质学中,把某一地质时代形成的一套岩层, 称为那个时代的地层。
研究地壳发展和变化历史的科学称 为地史学,它主要阐明地壳发展变 化的历史和生物演化的情况,确定 岩层形成的先后次序、生成环境以 及构造变动等。

时间
地质年代 地层年代
岩层产状
褶皱构造→背斜、向斜
断裂构造→节理、断层
§3.4 断裂构造
断裂构造→地壳中岩层或岩体受力达
到破裂强度发生断裂变形而形成的构造。
基本类型 →按其规模及断裂面两侧的
相对位移
→节理、断层。
节理(裂隙)
→岩石中岩块沿破裂面没有显著
位移的断裂构造。
构造节理:分布广、规模大、规律性强 非构造节理:原生、次生→规律性不强、范围小
构造裂隙分为剪节理、张节理和劈理
第三章 地质构造
主要内容
第一节 地质年代 第二节 岩层产状及其测定
第三节 褶皱构造 第四节 断裂构造构造 第五节 地质图及其阅读
在地球历史演变过程中,地壳是不断地运动、 变化和发展的,比如说“世界屋脊”喜马拉雅山。 地壳运动改变了岩层的原始产出状态,使地壳产生 隆起或下沉,岩层发生弯曲、错断等,形成了各种 不同的构造行迹,如褶皱、断层等,这种残留在岩 层中的变形或变位的构造行迹称为地质构造,因此 地壳运动也称为构造运动。 地质构造的基本类型包括水平构造、倾斜构造 、褶皱构造和断裂构造等,其中褶皱构造和断裂构 造是最主要的构造类型。
劈理:密集的构造微节理。劈理发育使得岩石强度 降低,透水性增大,易风化成碎片脱落。
节理的工程评价
→节理的发育方向、发育程度及节理性质对工程的显著影响 直接→ 破坏岩体的完整性,加速风化作用、地下水的活动及岩溶发育 间接→ 降低地基岩体的强度及稳定性:建筑物、坝基、桥基、边坡 对工程施工的不利影响:涌水、坍塌
褶皱的工程评价
1.褶皱核部的岩层节理发育,岩石破碎, 易风化剥蚀,强度低,渗透性大,直接影响 到岩体的完整性和强度高低,应注意岩层的 塌落、渗漏及涌水问题。
2.峒口布置:尽量选在反向坡或岩层倾角 小于20度(大于75度)的顺向坡地段。-避 免峒口岩石因开挖而发生坍塌。
3.对于深埋洞室,一般应布置在褶皱翼部。 洞室通过均一岩层有利于稳定,而背斜顶部 岩层受张力作用,可能塌落,向斜核部则容 易储水。
地质年代:
绝对年代:指组成地壳的岩层,从形成到现在 的准确时间,通过放射性元素蜕变周期测定。
相对年代:通过地层之间的上下层序、古生物 化石、岩性变化和地层接触关系测定。
地层层序法、古生物化石法、岩性对比法、地层接触关系法
地层层序法
充分利用沉积岩的泥裂、波痕、雨痕等层面构造特征
地层层序法
古生物化石法
破坏岩体的完整性,加速风化作用、地下水的活动及岩溶发育

建筑工程:
降低地基岩体强度 造成地基及场地稳定性问题 地基变形影响 施工中的问题 断层地震

地下工程:坍塌和涌水
地质图及其阅读
完整的地质图
平面图 剖面图 综合地层柱状图
岩层 的综 合柱 状图
本章提要
地质作用与地质年代
地质构造
1.层状地层接触关系-构造运动、岩浆活动、地质发展历史的记录。
沉积岩间的接触关系
整合接触(conformity):时间上连续,产状上一致。反映地壳 连续均匀下降。
不整合接触(有明显的沉积间断)——平行不整合,角度不整合 平行不整合 (disconformity):
时间上不连续,产状一致。 反映地壳间断上升。
寒武纪-三叶虫; 奥陶纪-珠角石; 志留纪-笔石 泥盆纪-石燕;
二迭纪-大羽羊齿;
侏罗纪-恐龙
几种标准化石图板
岩性对比法
同一时期、相同环境下形成的沉积岩,它们的成 分、结构和构造是类似的; 可以根据已确定的地层年代,在另外地区,通过 岩性对比法确定其地层年代; 此法具有一定的局限性。
地层接触关系法
褶皱要素
褶皱的分类
褶皱构造的识别
小背斜
倒转背斜
褶皱的工程评价
※褶皱核部的不良工程条件
※褶皱翼部的不良工程条件 地表建设场地→边坡
地下建筑峒室工程
岩层产状与坡向的关系
1反向坡(逆向坡): 2顺向坡: 1)岩层倾角小于山坡坡角时(易滑动) 2)岩层倾角大于山坡坡角(较稳定)
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。
2. 岩浆岩间的接触—穿插接触关系
图 3-5
3. 沉积岩与岩浆岩接触关系
侵入接触
(后期侵入早期沉积岩 的一种接触关系)
沉积接触
后期沉积岩覆盖在早期岩浆 岩上的沉积接触关系
§3.2 岩层产状及其测定
→ 地壳运动形成的地质构造是由一定数
地堑 地垒 阶梯状 叠瓦式构造
断层的野外识别
断层的存在对工程建筑是不利的,为了防止其对工 程建筑的影响,保证工程建设的安全,规划设计前 必须识别断层的存在。
构造线和地质体的不连续
断层的工程地质评价
断裂构造的存在,破坏了岩体的完整性,加速了其风化作 用、地下水的活动及岩溶发育,可能会对工程建筑产生以 下几方面的影响。 降低地基岩体的强度稳定性。断层破碎带力学强度低 、压缩性大,建于其上的建筑物由于地基的较大沉陷,易 造成断裂或倾斜。 跨越断裂构造带的建筑物,由于断裂带及其两侧上下 盘的岩性均可能不同,易产生不均匀沉降。 隧道工程通过断裂破碎带时易产生坍塌。 断裂带在新的地壳运动影响下,可能发生新的移动, 从而影响建筑物的稳定。
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