第一章地质作用与地质构造

1、第一章地质作用与地质构造 第一章第一章 地质作用与地质构造地质作用与地质构造 地质作用地质作用 矿物与岩石矿物与岩石 地质构造地质构造 不良地质作用与地质灾害不良地质作用与地质灾害 地质图地质图 第一章地质作用与地质构造 地质学与工程地质学地质学与工程地质学 地质学地质学 地质学是对地球的起源、历史和结构进行研究的学科。主要研地质学是对地球的起源、历史和结构进行研究的学科。主要研 究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相互作究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相互作 用和演变历史。在现阶段，由于观察、研究条件的限制，主要用和演变历史。在现阶段，由于观察、研究条件的限制，主

2、要 以岩石圈为研究对象，并涉及水圈、气圈、生物圈和岩石圈下以岩石圈为研究对象，并涉及水圈、气圈、生物圈和岩石圈下 更深的部位，以及某些地外物质。更深的部位，以及某些地外物质。 工程地质学工程地质学 工程地质学是运用地质学原理解决与工程建设有关的地质问题工程地质学是运用地质学原理解决与工程建设有关的地质问题 的科学，是地质学的一个重要分支。它研究人类工程活动与自的科学，是地质学的一个重要分支。它研究人类工程活动与自 然地质环境的相互关系，是地质学与工程紧密结合的应用性学然地质环境的相互关系，是地质学与工程紧密结合的应用性学 科。科。 第一章地质作用与地质构造 工程地质条件与工程地质问题工程地质条

3、件与工程地质问题 工程地质条件工程地质条件 工程地质问题工程地质问题 、岩土体类型及其性质、岩土体类型及其性质 、地质构造、地质构造 、水文地质条件、水文地质条件 、不良地质作用、不良地质作用 、地形地貌、地形地貌 、天然建筑材料、天然建筑材料 、地基稳定性问题、地基稳定性问题 、边坡稳定问题、边坡稳定问题 、洞室、围岩稳定问题、洞室、围岩稳定问题 、区域性稳定问题、区域性稳定问题 第一章地质作用与地质构造 工程地质条件与工程地质问题工程地质条件与工程地质问题 工程地质问题案例工程地质问题案例 1963 1963年年1010月月9 9日意大利日意大利VaiontVaiont高拱坎高拱坎(265

4、.5m)(265.5m)水库上游水文地质条件的水库上游水文地质条件的 改变（大区域内的地下回水），引起库岸巨型滑坡，约改变（大区域内的地下回水），引起库岸巨型滑坡，约2.382.38亿立方米的土石体亿立方米的土石体 以以95km/h95km/h的速度从大坝上游峡谷区的左岸滑入水库，激起巨大波浪，巨浪高出的速度从大坝上游峡谷区的左岸滑入水库，激起巨大波浪，巨浪高出 水库蓄水位水库蓄水位260260余米，超越坝顶余米，超越坝顶100100余米，过坝水流冲毁了位于其下游的余米，过坝水流冲毁了位于其下游的5 5个村个村 镇，致使镇，致使30003000余人丧生。余人丧生。 因水库的修建诱发地震在世界范

5、围内多次发生，震级大于因水库的修建诱发地震在世界范围内多次发生，震级大于6 6级的就有四级的就有四 起：起：19621962年年3 3月月1919日发生于我国广东省新丰江库区的地震（库区主要岩石为花日发生于我国广东省新丰江库区的地震（库区主要岩石为花 岗岩），震级岗岩），震级6.16.1级；级；19631963年年9 9月月2323日发生于赞比亚和津巴布韦交界处的卡里巴日发生于赞比亚和津巴布韦交界处的卡里巴 水库库区的地震（库区主要岩石为片麻岩），震级水库库区的地震（库区主要岩石为片麻岩），震级6.16.1级；级；19661966年年2 2月月5 5日发生日发生 于希腊克里马斯塔库区的地震（库

6、区主要岩石为石灰岩），震级于希腊克里马斯塔库区的地震（库区主要岩石为石灰岩），震级6.36.3级；级；19671967 年年1212月月1010日发生于印度柯依纳库区的地震，震级日发生于印度柯依纳库区的地震，震级6.56.5级。级。 我国四川自贡在我国四川自贡在19541954年和年和19651965年两次发生陷落地震。年两次发生陷落地震。 我国山西大范围煤矿开采给公路的安全营运和新线路的建设均造成极大我国山西大范围煤矿开采给公路的安全营运和新线路的建设均造成极大 的问题。的问题。 墨西哥的墨西哥城（墨西哥的墨西哥城（1910191019811981年的年的7070年间最大下沉量达年间最大下沉

7、量达890cm890cm）、我）、我 国的上海（国的上海（1921192119651965年的年的4141年间市区平均下沉量年间市区平均下沉量300cm300cm）、西安、大同等城）、西安、大同等城 市均因地下水的大量开采而造成了地面的大面积下沉，日本全国地面沉降区域市均因地下水的大量开采而造成了地面的大面积下沉，日本全国地面沉降区域 达达8450km28450km2，8080年代以来还在继续扩大。年代以来还在继续扩大。 第一章地质作用与地质构造 工程地质条件与工程地质问题工程地质条件与工程地质问题 工程地质问题案例工程地质问题案例 根据世界环境卫生组织报告，目前已知的天然和人工合成的根据世界

8、环境卫生组织报告，目前已知的天然和人工合成的 化学物质有化学物质有400400万种以上，其中有商业价值的万种以上，其中有商业价值的6 6万余种化学物质在生万余种化学物质在生 产、运输、使用、废弃等过程中进入大气、水、土壤，最后进入食产、运输、使用、废弃等过程中进入大气、水、土壤，最后进入食 物链。物链。 在美国，城市每天平均排放的废弃物达在美国，城市每天平均排放的废弃物达640640万吨，足足可以覆万吨，足足可以覆 盖盖1.6km1.6km2 2的土地达的土地达3m3m厚。厚。 19811981年，我国排放的废弃物达年，我国排放的废弃物达4.34.3亿吨，给人们的生活环境造亿吨，给人们的生活环

9、境造 成了极大的污染，遭受酸雨影响的农田面积达成了极大的污染，遭受酸雨影响的农田面积达960960万亩。万亩。 19881988年黄浦江全年黑臭期达到历史的最高纪录年黄浦江全年黑臭期达到历史的最高纪录229229天；天； 我国台湾基隆河畔某地因修筑高速公路，在河岸旁的山腰处我国台湾基隆河畔某地因修筑高速公路，在河岸旁的山腰处 进行开挖，切断了层状岩体，导致该地于进行开挖，切断了层状岩体，导致该地于19741974年年9 9月发生滑坡，破月发生滑坡，破 坏了周围的村庄、道路，阻断了河流。坏了周围的村庄、道路，阻断了河流。 第一章地质作用与地质构造 工程地质学的主要任务、内容工程地质学的主要任务、

10、内容 工程地质学的主要任务工程地质学的主要任务 工程地质学的主要任务是评价建筑工程场地的工程地质条工程地质学的主要任务是评价建筑工程场地的工程地质条 件；预测工程建设项目的修筑对地质环境的影响以及地质件；预测工程建设项目的修筑对地质环境的影响以及地质 环境对即将修建的工程项目的影响；提出防止不良地质现环境对即将修建的工程项目的影响；提出防止不良地质现 象的措施，为工程项目的设计提供所需的工程地质参数。象的措施，为工程项目的设计提供所需的工程地质参数。 工程地质学的主要内容工程地质学的主要内容 工程地质学的发展工程地质学的发展 第一章地质作用与地质构造 地质作用地质作用 地质作用的定义地质作用的

11、定义 导致地壳物质成分及地表形状、岩层结构、构造发生变化的一切导致地壳物质成分及地表形状、岩层结构、构造发生变化的一切 自然作用。自然作用。 图图1-1a 1-1a 广州附近七星岗海蚀阶地示意广州附近七星岗海蚀阶地示意 图图1-1b 1-1b 意大利那不勒斯湾古庙海蚀岩柱示意意大利那不勒斯湾古庙海蚀岩柱示意 第一章地质作用与地质构造 地质作用的分类地质作用的分类 地质作用地质作用 岩浆活动岩浆活动 地壳运动（构造运动）地壳运动（构造运动） 变质作用变质作用 地震作用地震作用 内力地质作用内力地质作用 风化作用风化作用 剥蚀作用剥蚀作用 搬运作用搬运作用 沉积作用沉积作用 外力地质作用外力地质作

12、用 第一章地质作用与地质构造 地质作用地质作用 地质循环地质循环 风化剥蚀使暴露于地壳表面的岩石破碎剥落，破碎剥落的岩石碎风化剥蚀使暴露于地壳表面的岩石破碎剥落，破碎剥落的岩石碎 屑物质被一定的外力地质作用搬运后在一定的地质环境中沉积下屑物质被一定的外力地质作用搬运后在一定的地质环境中沉积下 来，当这些沉积下来的岩石碎屑物质埋入地下一定深处，就会在来，当这些沉积下来的岩石碎屑物质埋入地下一定深处，就会在 高温高压作用下沉积成岩，沉积岩的岩体在构造运动作用下一旦高温高压作用下沉积成岩，沉积岩的岩体在构造运动作用下一旦 暴露于地壳表面又会重新被风化剥蚀，进入下一个循环过程，称暴露于地壳表面又会重新

13、被风化剥蚀，进入下一个循环过程，称 其为地质循环。其为地质循环。 第一章地质作用与地质构造 矿物矿物 矿物的定义矿物的定义 矿物是地壳中的一种或多种元素在各种地质作用（自然作用）矿物是地壳中的一种或多种元素在各种地质作用（自然作用） 下形成的自然产物，是具有一定化学成分、内部构造和物理下形成的自然产物，是具有一定化学成分、内部构造和物理 性质的自然元素或化合物。它们在一定的物理化学条件范围性质的自然元素或化合物。它们在一定的物理化学条件范围 内稳定，是组成岩石和矿物的基本单元，是构成地壳的最基内稳定，是组成岩石和矿物的基本单元，是构成地壳的最基 本物质。本物质。 矿物的形态矿物的形态 一向延长

14、型一向延长型 二向延展型二向延展型 三向等长型三向等长型 单粒形态单粒形态 显晶集合体显晶集合体 隐晶集合体隐晶集合体 胶态集合体胶态集合体 集合体形态集合体形态 第一章地质作用与地质构造 第一章地质作用与地质构造 柱状集合体柱状集合体 （石英）（石英） 针状集合体针状集合体 （辉秘矿）（辉秘矿） 片状集合体（白云母）片状集合体（白云母） 粒状集合体（方铅矿）粒状集合体（方铅矿） 第一章地质作用与地质构造 纤维状集合体（直闪石石棉）纤维状集合体（直闪石石棉） 放射状集合体（红柱石）放射状集合体（红柱石） 水晶水晶 晶簇晶簇 第一章地质作用与地质构造 分分 泌泌 体体 | 玛玛 瑙瑙 第一章地质

15、作用与地质构造 钟乳状（方解石钟乳状（方解石) 肾状肾状(硬锰矿硬锰矿) 第一章地质作用与地质构造 皮壳状（孔雀石）皮壳状（孔雀石） 第一章地质作用与地质构造 矿物的物理性质矿物的物理性质 矿物的光学性质矿物的光学性质 颜色颜色 条痕条痕 透明度透明度 光泽光泽 透明透明 半透明半透明 不透明不透明 矿物的力学性质矿物的力学性质 硬度硬度 解理与断口解理与断口 比重比重 磁性磁性 极完全解理极完全解理 完全解理完全解理 中等解理中等解理 不完全解理不完全解理 第一章地质作用与地质构造 土粒的矿物成分土粒的矿物成分 土粒土粒 成分成分 无机矿物无机矿物 有机质有机质 原生矿物原生矿物 次生矿物次

16、生矿物 不可溶的不可溶的 可溶的可溶的 黏土矿物黏土矿物 倍半氧化物倍半氧化物 次生氧化物次生氧化物 难溶盐难溶盐 中溶盐中溶盐 易溶盐易溶盐 腐植质腐植质分解完全分解完全 土泥炭土泥炭分解不完全分解不完全 第一章地质作用与地质构造 岩石岩石 岩石的定义岩石的定义 岩石是一种或多种矿物的集合体，是由矿物或岩屑物质在地质作用岩石是一种或多种矿物的集合体，是由矿物或岩屑物质在地质作用 下按一定规律聚集而成的自然体。下按一定规律聚集而成的自然体。 岩浆岩岩浆岩 沉积岩沉积岩 变质岩变质岩 岩石的分类岩石的分类 第一章地质作用与地质构造 岩浆岩岩浆岩 高温熔融状态的岩浆喷出地面或侵入地壳上部逐渐冷却、

17、凝固高温熔融状态的岩浆喷出地面或侵入地壳上部逐渐冷却、凝固 而形成的岩石称岩浆岩，也称火成岩或喷出岩，约占地壳总质而形成的岩石称岩浆岩，也称火成岩或喷出岩，约占地壳总质 量的量的95%95%。 岩浆岩的定义岩浆岩的定义 岩浆岩的形成岩浆岩的形成 第一章地质作用与地质构造 岩浆岩岩浆岩 岩浆岩的化学及矿物成分岩浆岩的化学及矿物成分 岩浆岩的结构岩浆岩的结构 硅铝矿物硅铝矿物 铁镁矿物铁镁矿物 全晶质结构全晶质结构 半晶质结构半晶质结构 玻璃质结构玻璃质结构 按结晶程度分类按结晶程度分类 第一章地质作用与地质构造 岩浆岩岩浆岩 岩浆岩的结构岩浆岩的结构 显晶质结构显晶质结构 隐晶质结构隐晶质结构

18、按矿物颗粒按矿物颗粒 的大小分类的大小分类 等粒结构等粒结构 不等粒结构不等粒结构 斑状结构斑状结构 似斑状结构似斑状结构 按矿物颗按矿物颗 粒的相对粒的相对 大小分类大小分类 岩浆岩的构造岩浆岩的构造 块状构造；带状构造；块状构造；带状构造； 斑杂构造；球状构造；斑杂构造；球状构造； 气孔构造；杏仁构造；气孔构造；杏仁构造； 枕状构造；流纹构造；枕状构造；流纹构造； 流动构造；原生片麻状构造流动构造；原生片麻状构造 第一章地质作用与地质构造 沉积岩沉积岩 沉积岩的化学及矿物成分沉积岩的化学及矿物成分 沉积岩的分类沉积岩的分类 石屑结构石屑结构 泥质结构泥质结构 化学结构化学结构 生物结构生物

19、结构 沉积岩的形成沉积岩的形成 沉积岩的结构沉积岩的结构 沉积岩的构造沉积岩的构造 原生沉积构造原生沉积构造 次生或多因素生成的构造次生或多因素生成的构造 生物成因构造生物成因构造 第一章地质作用与地质构造 层状沉积岩的常见产状层状沉积岩的常见产状 （a） 互层状 （b） 夹层状 （c） 交错层状 （d） 透镜体状 第一章地质作用与地质构造 在黄河壶口瀑布处被河流流水冲刷的层状沉积岩体在黄河壶口瀑布处被河流流水冲刷的层状沉积岩体 第一章地质作用与地质构造 变质岩变质岩 变质岩的矿物成分变质岩的矿物成分 变质岩的结构变质岩的结构 变质岩的变质作用变质岩的变质作用 变质岩的构造变质岩的构造 变余结

20、构变余结构 变晶结构变晶结构 交代结构交代结构 破裂结构破裂结构 变余构造变余构造 块状构造块状构造 条带状构造条带状构造 斑状构造斑状构造 第一章地质作用与地质构造 岩石的工程性质岩石的工程性质 岩石的物理性质指标岩石的物理性质指标 岩石的比重岩石的比重 岩石的密度岩石的密度 岩石的孔隙率岩石的孔隙率 岩石的吸水率岩石的吸水率 岩石的饱和率岩石的饱和率 岩石的饱水因数岩石的饱水因数 岩石的水理性质岩石的水理性质 %100 s s m mm w %100 s ssat sat m mm w satssat s w w mm mm 岩石的岩石的 吸水性吸水性 第一章地质作用与地质构造 岩石的工程

21、性质岩石的工程性质 岩石的水理性质岩石的水理性质 岩石的吸水性岩石的吸水性 岩石的透水性岩石的透水性 岩石的软化性岩石的软化性 岩石的抗冻性岩石的抗冻性 岩石的溶解性岩石的溶解性 岩石的力学性质岩石的力学性质 岩石的变形岩石的变形 岩石的强度岩石的强度 岩石的分类与鉴定岩石的分类与鉴定 岩石按坚硬程度分类岩石按坚硬程度分类 岩石按风化程度分类岩石按风化程度分类 岩石按软化程度分类岩石按软化程度分类 岩石质量指标岩石质量指标RQDRQD分类分类 第一章地质作用与地质构造 岩石的工程性质岩石的工程性质 岩石的分类与鉴定岩石的分类与鉴定 第一章地质作用与地质构造 岩石的工程性质岩石的工程性质 岩石的

22、分类与鉴定岩石的分类与鉴定 当软化系数等于或小于当软化系数等于或小于0.750.75时，应定为软化岩石时，应定为软化岩石; ;当岩石当岩石 具有特殊成分、特殊结构或特殊性质时，应定为特殊性岩具有特殊成分、特殊结构或特殊性质时，应定为特殊性岩 石，如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐渍化岩石，如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐渍化岩 石等。石等。 根据岩石质量指标根据岩石质量指标RQDRQD分为：分为： 好的好的(RQD90) (RQD90) 较好的较好的(RQD=75-90)(RQD=75-90) 较差的较差的(RQD= 50-75)(RQD= 50-75) 差的差的(RQD=25-

23、50) (RQD=25-50) 极差的极差的(RQD 25)(RQD 25) 岩石质量指标岩石质量指标(RQD)(RQD)用直径为用直径为75m75m的金刚石钻头和双层岩芯的金刚石钻头和双层岩芯 管在岩石中钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于管在岩石中钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于 10cm10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分数表示。的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分数表示。 第一章地质作用与地质构造 岩石的工程性质岩石的工程性质 岩石的分类与鉴定岩石的分类与鉴定 岩石的描述应包括地质年代、地质名称、风化程度、岩石的描述应包括地质年代、地质名称、风化

24、程度、 颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标RQDRQD 对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶 结物成分和胶结程度结物成分和胶结程度; ;对岩浆岩和变质岩应着重描对岩浆岩和变质岩应着重描 述矿物结晶大小和结晶程度。述矿物结晶大小和结晶程度。 第一章地质作用与地质构造 岩石的工程性质岩石的工程性质 岩石的分类与鉴定岩石的分类与鉴定 第一章地质作用与地质构造 岩石的工程性质岩石的工程性质 岩石的分类与鉴定岩石的分类与鉴定 第一章地质作用与地质构造 岩石的工程性质岩石的工程性质 岩石的分类与鉴定岩石的分类

25、与鉴定 岩体的描述应包括结构面、结构体、岩层厚度和结构类型，岩体的描述应包括结构面、结构体、岩层厚度和结构类型， 并宜符合下列规定：并宜符合下列规定： 1 1、结构面的描述包括类型、性质、产状、组合形式、发育程度、结构面的描述包括类型、性质、产状、组合形式、发育程度、 延展情况、闭合程度、粗糙程度、充填情况和充填物性质以及充延展情况、闭合程度、粗糙程度、充填情况和充填物性质以及充 水性质等；水性质等； 2 2、结构体的描述包括类型、形状、大小和结构体在围岩中的受、结构体的描述包括类型、形状、大小和结构体在围岩中的受 力情况等；力情况等； 3 3 、岩层厚度分类应按下表执行。、岩层厚度分类应按下

26、表执行。 第一章地质作用与地质构造 影响岩石工程应用性质的主要因素影响岩石工程应用性质的主要因素 岩石的成因类型；岩石的成因类型； 岩石中的矿物成分及其特性；岩石中的矿物成分及其特性； 岩石的结构、构造特征；岩石的结构、构造特征； 岩石的风化状态和微裂隙状况；岩石的风化状态和微裂隙状况； 岩石的含水状态和胶结类型岩石的含水状态和胶结类型 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 地壳运动地壳运动 垂直运动 水平运动 、基本运动形式1 板块构造说 地球自转说 均衡说 对流说 、运动成因理论2 地壳运动指地球内力引起岩石圈产生的机械运动。地壳的物质成分、地壳运动指地球内力引起岩石圈产生的机械运动

27、。地壳的物质成分、 地表形态、岩层产状及形态，都是自地球诞生以来地壳不断运动的地表形态、岩层产状及形态，都是自地球诞生以来地壳不断运动的 结果。结果。 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 地质年代地质年代 地壳发展历史与地壳运动、沉积环境及生物演化相对应地壳发展历史与地壳运动、沉积环境及生物演化相对应 的时代段落。的时代段落。 太古代、元古代、古生代、中生代和新生代太古代、元古代、古生代、中生代和新生代 地质年代和地层单位、顺序、名称对应关系地质年代和地层单位、顺序、名称对应关系 地质年代单位地质年代单位代代纪纪世世期期 地层单位地层单位界界系系统统阶（层）阶（层） 相对地质年代相对地

28、质年代 古生物的演化古生物的演化 岩层形成的顺序岩层形成的顺序 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 第四纪地质年代细分表第四纪地质年代细分表 纪（系）纪（系）世（统）世（统） 距今年代（百距今年代（百 万年）万年） 第四纪（系）第四纪（系）Q Q 全新世（统）全新世（统）Q Q4 4（Q Qh h）0.0110.011 更新世更新世 （统）（统） （Q Qp p） ） 晚更新世（上更新统）晚更新世（上更新统）Q Q3 30.130.13 中更新世（中更新统）中更新世（中更新统）Q Q2 20.730.73 早更新世（下更新统）早更新世（下更新统）Q Q1 12.432.43 相对地质年

29、代的确定方法相对地质年代的确定方法 正常层序正常层序 标准剖面法标准剖面法 地层构造法地层构造法 地层层序法地层层序法 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 相对地质年代的确定方法相对地质年代的确定方法 生物进化生物进化 化石结构化石结构 古生物法古生物法 层状地层的接触关系层状地层的接触关系 周围地层与岩浆岩的接触关系周围地层与岩浆岩的接触关系 地层接触关系法地层接触关系法 整合接触整合接触 平行不整合接触平行不整合接触 角度不整合接触角度不整合接触 侵入接触侵入接触 沉积接触沉积接触 岩浆岩之间的接触岩浆岩之间的接触 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 绝对地质年代绝对地质年

30、代 用各种仪器和方法，经过测定某一时期的岩石样品中某些物用各种仪器和方法，经过测定某一时期的岩石样品中某些物 质及其特性指标后，得到的该岩石形成至今的时间长短。质及其特性指标后，得到的该岩石形成至今的时间长短。 绝对地质年代的确定方法绝对地质年代的确定方法 铀是一种放射性元素。天然铀是两种长寿命同位素铀铀是一种放射性元素。天然铀是两种长寿命同位素铀-235-235和铀和铀- - 238238的混合物，铀的混合物，铀-235-235占占0.70.7，铀，铀-238-238占占99.399.3。这两种同位素。这两种同位素 在经过在经过系列系列 和和 衰变后最后都变成铅，在衰变过程中也衰变后最后都变

31、成铅，在衰变过程中也 生成氦。铀生成氦。铀-235-235的半衰期是的半衰期是7.13 7.13 10108 8年，铀年，铀-238-238的半衰期是的半衰期是 4.514.5110109 9年，根据其衰变速度，测得岩石样品中放射性铀的原子年，根据其衰变速度，测得岩石样品中放射性铀的原子 数和衰变产物铅的原子数，就可确定岩石的绝对年龄。钾数和衰变产物铅的原子数，就可确定岩石的绝对年龄。钾- -氩法的氩法的 原理同铀原理同铀- -铅法。铅法。 铀铀铅法铅法 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 绝对地质年代的确定方法绝对地质年代的确定方法 古地磁法古地磁法 岩石内部都含有少量的磁性物质，当

32、岩石被加热到岩石内部都含有少量的磁性物质，当岩石被加热到675675或更高温度或更高温度 时，其原有磁性完全消失；但当其在地磁场中逐渐冷却时，受地磁时，其原有磁性完全消失；但当其在地磁场中逐渐冷却时，受地磁 场的影响，其磁性又会恢复并保持下来，这种磁性也被称为热剩余场的影响，其磁性又会恢复并保持下来，这种磁性也被称为热剩余 磁性。岩石的热剩余磁性和冷却过程中的地磁场之间保持一定的关磁性。岩石的热剩余磁性和冷却过程中的地磁场之间保持一定的关 系，古地磁法就是根据岩石的热剩余磁性及其与地磁场之间的关系系，古地磁法就是根据岩石的热剩余磁性及其与地磁场之间的关系 和古地磁的变化规律来确定岩石的生成年代

33、。和古地磁的变化规律来确定岩石的生成年代。 碳碳1414法法 在碳的同位素中，碳在碳的同位素中，碳-14-14具有放射性，其半衰期为具有放射性，其半衰期为557030557030年和年和 573040573040年，目前我国统一采用其半衰期为年，目前我国统一采用其半衰期为57305730年来进行古化石的年来进行古化石的 地质年代测定，并通过古化石来确定近五、六万年以内形成的部地质年代测定，并通过古化石来确定近五、六万年以内形成的部 分第四纪地层的生成年代。分第四纪地层的生成年代。 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 地质构造地质构造 地壳运动引起的岩层和岩石的变形和变位现象称为构造地壳

34、运动引起的岩层和岩石的变形和变位现象称为构造 运动；构造运动在岩层和岩体中遗留下的永久性变形和运动；构造运动在岩层和岩体中遗留下的永久性变形和 变位称为地质构造，简称构造。变位称为地质构造，简称构造。 褶皱构造褶皱构造断裂构造断裂构造倾斜构造倾斜构造 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 褶皱构造褶皱构造 褶皱构造的形成褶皱构造的形成 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 褶皱构造褶皱构造 u 褶皱构造的基本形态褶皱构造的基本形态 u 褶曲要素褶曲要素 褶曲的两种基本形态褶曲的两种基本形态 核部：褶曲中心部位的岩层。核部：褶曲中心部位的岩层。 翼部：褶曲两侧部位的岩层。翼部：褶曲两

35、侧部位的岩层。 轴面：通过核部，大致平分两翼的假想平面。轴面：通过核部，大致平分两翼的假想平面。 轴线：轴面与水平面的交线。轴线：轴面与水平面的交线。 枢纽：轴面与岩层面的交线。（最大弯曲点的连线）。枢纽：轴面与岩层面的交线。（最大弯曲点的连线）。 脊线：褶曲最高点的连线。脊线：褶曲最高点的连线。 槽线：褶曲最低点的连线。槽线：褶曲最低点的连线。 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 褶皱构造褶皱构造 u 褶皱分类褶皱分类 根据褶曲在横剖面上的形态或轴面的位置，可将褶曲主要划分为根据褶曲在横剖面上的形态或轴面的位置，可将褶曲主要划分为 对称褶曲、不对称褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲，此外还有扇

36、形褶对称褶曲、不对称褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲，此外还有扇形褶 曲和卷曲褶曲。曲和卷曲褶曲。 根据褶曲在纵剖面上的形态或脊线的形态，可将褶曲划分为水平根据褶曲在纵剖面上的形态或脊线的形态，可将褶曲划分为水平 褶皱、倾伏褶皱。褶皱、倾伏褶皱。 按褶曲长短轴的比例（或褶曲根据平面上的形态）线形褶曲、短轴按褶曲长短轴的比例（或褶曲根据平面上的形态）线形褶曲、短轴 褶曲、穹窿和构造盆地。褶曲、穹窿和构造盆地。 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 褶皱构造褶皱构造 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 褶皱构造褶皱构造 u 褶皱褶皱构造对工程建设的影响构造对工程建设的影响 褶皱构造对地下洞室

37、稳定性的影响褶皱构造对地下洞室稳定性的影响 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 倾倾( (单单) )斜构造斜构造 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 倾倾( (单单) )斜构造斜构造 u 岩层的产状岩层的产状 岩层在空间的产出状态和方位称为岩层的产状，它反映了岩岩层在空间的产出状态和方位称为岩层的产状，它反映了岩 况层在三维空间的存在方位和延展方向。况层在三维空间的存在方位和延展方向。 ）（倾角：岩层的倾斜程度 ）（OD倾向：岩层的倾斜方向 （OA或OB）走向：岩层的延伸方向 、产状要素 1 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 断裂构造断裂构造 u 节理节理 岩层受构造

38、应力作用发生断裂，使原有的连续、完整性遭受破坏岩层受构造应力作用发生断裂，使原有的连续、完整性遭受破坏 而形成的地层形态被称为断裂构造。而形成的地层形态被称为断裂构造。 节理是指岩层受力断开后，断裂面俩侧的岩层沿断裂面没有明节理是指岩层受力断开后，断裂面俩侧的岩层沿断裂面没有明 显相对位移是的断裂构造。显相对位移是的断裂构造。 u 节理分类节理分类 成的节理。化、爆破等原因形表生节理：因卸荷、风 学规律性。产生的节理，有力构造节理：因构造运动 状节理。 如玄武岩柱程中形成的节理。原生节理：岩石形成过 ）按成因分类：（ 1 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 u 节理分类节理分类 剪节理

39、 张节理 ）按力学性质分类：（2 岩层走向斜交。斜交节理：节理走向与 岩层倾向平行。倾向节理：节理走向与 岩层走向平行。走向节理：节理走向与 类：）按与岩层产状关系分（3 mmD mmD mmD mmD 1 31 53 5 4 闭合节理：缝宽： 微张节理：缝宽： 张开节理：缝宽： 宽张节理：缝宽： ）按张开程度分类：（ 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 u 断层断层 岩层受构造应力作用发生断裂，沿断裂面两侧岩层发生了移动岩层受构造应力作用发生断裂，沿断裂面两侧岩层发生了移动 或明显错位的断裂构造被称为断层。或明显错位的断裂构造被称为断层。 u 断层要素断层要素 断层断开后的距离。断距

40、：岩层中同一点被 层。下盘：断层面下方的岩 层。上盘：断层面上方的岩 层断盘：断层面两侧的岩 走向）面的交线。（又叫断层断层线：断层面与水平 沿其运动的破裂面。断层面：断层两侧岩层 、断层要素：1 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 u 断层分类断层分类 u 按断层两盘相对运动方向分类按断层两盘相对运动方向分类 正断层正断层 老老 新新 断层面断层面 断层线断层线 逆断层逆断层 新新 老老 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 u 断层分类断层分类 u 按断层两盘相对运动方向分类按断层两盘相对运动方向分类 平移断层平移断层 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 u 断层分类

41、断层分类 u 按断层面产状与岩层产状的关系分类按断层面产状与岩层产状的关系分类 岩层走向斜交。斜交断层：断层走向与 岩层倾向平行。倾向断层：断层走向与 岩层走向平行。走向断层：断层走向与 u 按断层面产状与褶曲轴线走向关系分类按断层面产状与褶曲轴线走向关系分类 曲轴线斜交。斜断层：断层走向与褶 曲轴线垂直。横断层：断层走向与褶 曲轴线平行。纵断层：断层走向与褶 u 按力学性质分类按力学性质分类 成。扭性断层：由剪应力形 成。张性断层：由张应力形 成。压性断层：由压应力形 ）按力学性质分类：（4 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 u 断层判别断层判别 流。错断的山脊、急转的河 断层湖、

42、断层泉。 断层崖、断层三角面。 地貌现象 牵引现象。 断层破碎带。断层角砾岩、糜棱岩。 。擦痕、阶步、摩擦镜面 断层拌生现象 或对顶地层不对称重复、缺失 地质界线不连续 ）存在标志：（ 1 方向确定断层性质。最后依据上、下盘运动 运动方向。新老关系确定上、下盘再依据断层线附近地层 、下盘。再依据断层产状找出上 失或对顶）。和地层不对称重复、缺（依据地质界线不连续 首先判定断层位置 步骤： 第一章地质作用与地质构造 地质构造地质构造 u 断层断层的工程地质评价的工程地质评价 （1 1）大多数情况下，断层面两侧一定宽度范围内的岩石破碎，对场）大多数情况下，断层面两侧一定宽度范围内的岩石破碎，对场

43、地的稳定性影响极大；地的稳定性影响极大； （2 2）在新构造运动强烈的地区，有的断层可能有活动性，甚至有产）在新构造运动强烈的地区，有的断层可能有活动性，甚至有产 生地震的可能性，这将对其附近的工程带来极大的事故隐患；生地震的可能性，这将对其附近的工程带来极大的事故隐患； （3 3）断层与地下水常紧密相连，给地下工程造成事故隐患（河南平）断层与地下水常紧密相连，给地下工程造成事故隐患（河南平 顶山二矿某井下巷道施工中遭遇的断层透水事故）；顶山二矿某井下巷道施工中遭遇的断层透水事故）； （4 4）断层是软弱结构面；）断层是软弱结构面； （5 5）断层上、下盘岩石的性质一般不同，跨越其间的建筑物可

44、能因）断层上、下盘岩石的性质一般不同，跨越其间的建筑物可能因 不均匀沉降而产生破坏；不均匀沉降而产生破坏； （6 6）断层的存在对采矿工程会往往会造成极大困难，尤其是机械化）断层的存在对采矿工程会往往会造成极大困难，尤其是机械化 程度较高的矿山，因地质构造的存在造成的工作面搬迁既浪费程度较高的矿山，因地质构造的存在造成的工作面搬迁既浪费 时间、影响正常生产，又造成许多安全隐患。因此，在选择建时间、影响正常生产，又造成许多安全隐患。因此，在选择建 筑物场地时，最好避开断层地带。采矿生产也应加强对断层影筑物场地时，最好避开断层地带。采矿生产也应加强对断层影 响的考虑。响的考虑。 第一章地质作用与地

45、质构造 不良地质作用和地质灾害不良地质作用和地质灾害 u 不良地质作用不良地质作用 由地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的地质由地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的地质 作用。作用。 由不良地质作用引发的，危及人身、财产、工程或环境由不良地质作用引发的，危及人身、财产、工程或环境 安全的事件。安全的事件。 u 地质灾害地质灾害 崩塌崩塌 陡峻斜坡上的巨大岩、土体，在重力作用下，突然脱离坡陡峻斜坡上的巨大岩、土体，在重力作用下，突然脱离坡 体，离坡体，发生崩落和倒塌的现象。体，离坡体，发生崩落和倒塌的现象。 第一章地质作用与地质构造 不良地质作用和地质灾害不良地质作用和地质灾害 崩塌崩塌

46、 地震 坡脚）人为因素（爆破、开挖 水的作用 倾向坡外的结构面 坚硬或软硬相间的岩性 最易崩塌）陡峻的斜坡（ 、崩塌的形成条件： 7555 2 崩塌防治措施： 大型崩塌：绕避大型崩塌：绕避 中型崩塌：明洞、棚洞等遮挡建筑处理中型崩塌：明洞、棚洞等遮挡建筑处理 小型崩塌：清坡、支挡、挂网锚喷或设落石平台、落石小型崩塌：清坡、支挡、挂网锚喷或设落石平台、落石 槽、拦石墙、拦石堤等拦截建筑物防护。槽、拦石墙、拦石堤等拦截建筑物防护。 排水：天沟、封堵裂缝排水：天沟、封堵裂缝 第一章地质作用与地质构造 不良地质作用和地质灾害不良地质作用和地质灾害 滑坡滑坡 斜坡上的岩土体在重力作用下，沿斜坡内某一滑动

47、面（或带）斜坡上的岩土体在重力作用下，沿斜坡内某一滑动面（或带） 作整体下滑的过程。作整体下滑的过程。 第一章地质作用与地质构造 土坡失稳原因土坡失稳原因 1 1、外荷载作用或土坡环境的变化导致土体内剪应力增大。、外荷载作用或土坡环境的变化导致土体内剪应力增大。 2 2、外界各种因素作用下导致土体自身的抗剪强度降低。、外界各种因素作用下导致土体自身的抗剪强度降低。 3 3、静水压力的作用、静水压力的作用: :对土坡产生侧压力增大。对土坡产生侧压力增大。 斜坡的土质斜坡的土质 振动的作用振动的作用 降水或地下水的作用降水或地下水的作用 不良地质作用和地质灾害不良地质作用和地质灾害 滑坡滑坡 第一

48、章地质作用与地质构造 不良地质作用和地质灾害不良地质作用和地质灾害 滑坡滑坡 ，越易产生滑坡。开挖的边坡越高、越陡 河流冲刷岸。 ）地形地貌：（ 1 层。坚硬岩层中夹有软弱夹 软硬相间岩层。 。软弱岩层、松散堆积层 ）地层岩性：（2 增加动水压力 软化结构面 增加岩体容重 ）地下水：（4 建筑物。斜坡上方堆填土石或修 。斜坡下方不合理的开挖 ）人为因素：（5 地质构造：倾向玻外的节理、岩层面、破碎带。 影响因素影响因素 地 震 第一章地质作用与地质构造 不良地质作用和地质灾害不良地质作用和地质灾害 滑坡滑坡 平孔、砂井； 盲洞； 截水盲沟； 支撑盲沟； 盲沟： 排地下水： ）主沟与支沟夹角 米

49、一条，支沟坡面排水沟：（树枝状 侧沟； 米）天沟；（间距 排地表水： ）排水：（ 30 3020 6050 1 抗滑明洞 锚索 锚杆 锚固桩 重力式挡墙 ）支挡：（2 焙烧法 电化学加固 电渗排水 电渗法： 化学灌浆 水泥灌浆 灌浆法： ）固结岩体或滑动面：（4 滑坡防治措施：滑坡防治措施：“一排、二挡、三减、四固一排、二挡、三减、四固”。 （3）刷方减重：（一般阶梯状刷方，并反压护坡）。）刷方减重：（一般阶梯状刷方，并反压护坡）。 滑坡防治原则：在符合经济效益的前提下，针对引起滑坡滑动滑坡防治原则：在符合经济效益的前提下，针对引起滑坡滑动 的因素，采取相应工程措施，阻止滑坡滑动。的因素，采取

50、相应工程措施，阻止滑坡滑动。 第一章地质作用与地质构造 不良地质作用和地质灾害不良地质作用和地质灾害 泥石流泥石流 泥石流是山区常见的一种自然灾害现象。它是一种含有大量泥沙石泥石流是山区常见的一种自然灾害现象。它是一种含有大量泥沙石 块等固体物质，突然爆发的，具有很大破坏力的特殊洪流。通常在暴雨块等固体物质，突然爆发的，具有很大破坏力的特殊洪流。通常在暴雨 或积雪迅速融化时爆发。爆发时大地震动，山谷轰鸣，浑浊的泥石流体，或积雪迅速融化时爆发。爆发时大地震动，山谷轰鸣，浑浊的泥石流体， 仗着陡峻山势，沿着深涧峡谷，短时间内以很高的流速冲出山外，至沟仗着陡峻山势，沿着深涧峡谷，短时间内以很高的流速冲出山外，至沟 口平缓地段堆积下来。口平缓地段堆积下来。 u 泥石流形成条件泥石流形成条件 由人为弃碴形成 支沟洪积扇由支沟冲刷形成 侵入接触带