复习重点-工程地质与水文地质2014-2015(2)

1、工程地质与水文地质工程地质与水文地质复习重点复习重点绪论工程地质学工程地质学：研究与工程建：研究与工程建设有关的地质理论，研究工程设有关的地质理论，研究工程活动与地质环境相互关系，应活动与地质环境相互关系，应用于工程规划、设计、施工与用于工程规划、设计、施工与正常使用。是地质学的一个分正常使用。是地质学的一个分支。支。水文地质学水文地质学：研究地下水的研究地下水的形成、分布、埋藏和运移的规形成、分布、埋藏和运移的规律，为合理利用地下水和有效律，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。是研究地下水的科据和依据。是研究地下水的科学。学。矿物二二. .自然

2、界中的矿物自然界中的矿物 天然产出的天然产出的、具有一定化学成分化学成分和和内部晶体结构内部晶体结构的的均匀固体，通常由无机作用所形成 矿物的集合体矿物的集合体称为 岩石岩石 岩石是混合物岩石是混合物 请注意分清岩石和矿物矿物肉眼鉴定矿物肉眼鉴定主要是依据矿物的 晶体形态 光学性质 力学性质 其它一些物理性质 矿物的条痕实际上就是矿物粉末的颜色,一般,从瓷板上划出的线条颜色来确定。 有些矿物的颜色与条痕一致，如金的颜色和条痕都是金黄色; 而有些矿物的颜色同条痕不相同 ,如赤铁矿不管外表是暗红色还是铁黑色，但它的条痕总是樱红色 ; 矿物光学特征条痕条痕矿物被敲打后，沿一定方向规则破裂的矿物被敲打

3、后，沿一定方向规则破裂的性质，叫做性质，叫做解理解理。这种破裂面破裂面就称为解理面解理面。解理面一般非常平滑而有光泽。不同矿物或同一矿物的不同方向上，解理发育的程度是不一样的。矿物的解理只有一个方向一个方向，称一组解理；矿物的解理有两个方向两个方向，称二组解理；矿物甚至有三个或四个方向三个或四个方向的解理，称多组解理。 解理 矿矿 物物 断断 口口 贝壳状断口贝壳状断口 矿物受打击后所产生的不规则的破裂面。矿物受打击后所产生的不规则的破裂面。 贝壳状断口：矿物破裂后具有弯曲的凸面或凹面和同心状构造，很象贝壳，如石英的断口岩浆岩 1 1 概概 念念 岩浆岩浆 上地幔或地壳深处，天然产出的成分以硅

4、酸盐为主的高温溶融物质。 化学成分：化学成分： i2 为主 大量l23、g O、Fe O 富含挥发份：2O、2、2、2 物理性质：物理性质： 温度温度高（） 压力大（几千大气压）粘稠流体岩岩 浆浆 类类 型型依据依据 SiOSiO含量的多少，岩浆可分为含量的多少，岩浆可分为四种基本类型四种基本类型： 酸性岩浆（SiO 65） 中性岩浆（SiO 6552） 基性岩浆（SiO 5245） 超基性岩浆（SiO 45） 基性岩浆 温度高高、压力小小、 稀稀 酸性岩浆 温度低低、压力大、大、 稠稠 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

5、浆作用岩浆作用。 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侵入作用此时冷凝而成的岩石就称为侵入岩侵入岩 岩浆直接喷出地表后冷凝成岩的作用过程，称火山作用。火山作用。冷凝而成的岩石称火山岩火山岩或喷出喷出岩岩 喷出作用喷出作用 浅成侵入作用浅成侵入作用深成侵入作用深成侵入作用岩浆作用侵入作用侵入作用2 2 喷出作用与喷出岩 一、喷出活动与火山构造一、喷出活动与火山构造 喷出活动（火山活动、火山爆发）喷出活动（火山活动、火山爆发） 岩浆喷出地表在地表冷凝岩浆喷出地表在地表冷凝的全部过程。的全部过程。 活火山活火山（active volcano） 现代仍在现代仍在活动或

6、周期性活动或周期性活动。活动。 休眠火山休眠火山（dormant volcano） 人类史后喷发过，但人类史后喷发过，但长期以来静止长期以来静止 死火山死火山（extinct volcano） 人类史前喷发过，人类史前喷发过，史后从未喷发史后从未喷发火山喷发类型火山喷发类型 裂隙式喷发裂隙式喷发 岩浆从地表狭长的岩浆从地表狭长的裂隙溢出裂隙溢出。 地史早期多。通常地球形成初期，地壳薄，地史早期多。通常地球形成初期，地壳薄， 此方式较多。此方式较多。 （现代冰岛）现代冰岛） 中心式喷发中心式喷发 岩浆沿火山通道从火山口喷出岩浆沿火山通道从火山口喷出火山地形：火山地形： 中心式火山喷发中心式火山喷

7、发形成的地形常呈锥状，称为火山锥。在火山锥的顶部常有低洼的部位，略呈圆形，边缘很陡，火山物质由此喷出，称为火山口。火山喷发停止后，火山口积水就成为火山口湖。与火山口相连的岩浆通道叫火山颈（也称火山喉管）。裂隙式喷发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）： 熔岩被熔岩被、舌状熔岩流舌状熔岩流，绳索状溶岩绳索状溶岩， 枕状熔岩枕状熔岩，熔岩瀑布熔岩瀑布 地表熔岩可组成大面积高原，地表熔岩可组成大面积高原， 如印度的如印度的德干高原德干高原，由玄武岩组成，由玄武岩组成， 厚厚3000米，面积米，面积100平方公里。平方公里。 地地 表表 熔

8、熔 浆浆 冷冷 凝凝 形形 成成 的玄的玄 武武 岩岩 柱柱 (由横截面呈六边形的柱状节理造成) 现代世界上活火山现代世界上活火山多座，主要分布板块边界上：多座，主要分布板块边界上： 环太平洋火山带环太平洋火山带 中、酸性中、酸性 地中海地中海印尼火山带印尼火山带 基、酸性基、酸性 洋脊火山带洋脊火山带 基性基性 环太平洋火山带环太平洋火山带地中海印尼火山带地中海印尼火山带洋脊火山带洋脊火山带我国火山分布 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，二百多年前仍有喷发 休眠火山 南京江宁方山、六合桂子山南京江宁方山、六合桂子山(燕山期火山燕山期火山) 死火山死火山3.侵入

9、作用及侵入岩 侵入作用侵入作用岩浆由地下深处向上运移，未达到地表岩浆由地下深处向上运移，未达到地表 而在而在地下占居一定空间并冷凝成岩地下占居一定空间并冷凝成岩的过程。的过程。 侵入作用形成的岩浆岩称侵入岩体侵入作用形成的岩浆岩称侵入岩体 侵入岩体的产状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。侵入体产状侵入体产状（按形态、大小、与围岩的关系等划成）：按形态、大小、与围岩的关系等划成）： 岩墙岩墙（岩脉）（岩脉）：狭长板状侵入体。：狭长板状侵入体。 岩床岩床 ： 板状侵入体。板状侵入体。 延展方向与围岩层理平行 岩盆与岩盖岩盆与岩盖 ： 中凹边凸延展方向

10、中凹边凸延展方向 与水平层理一致与水平层理一致 岩株及岩基岩株及岩基：规模大侵入体产状岩 浆 岩 产 状岩墙岩床岩基岩株 岩墙岩基岩床火山口 火山颈熔岩流剥蚀作用使侵入体露出地表剥蚀作用使侵入体露出地表 成成 分分生成生成环境环境超基性岩浆超基性岩浆岩岩SiO245%喷出岩喷出岩科马提岩科马提岩玄武岩玄武岩安山岩安山岩流纹岩流纹岩浅成岩浅成岩苦橄玢岩苦橄玢岩辉绿岩辉绿岩闪长玢岩闪长玢岩花岗斑岩花岗斑岩深成岩深成岩橄榄岩橄榄岩辉长石辉长石闪长岩闪长岩花岗岩花岗岩岩浆岩类型岩浆岩类型 沉积岩外动力地质作用的定义外动力地质作用的定义大气、水和生物在太阳辐射下能、重力大气、水和生物在太阳辐射下能、重力

11、能和日月引力能的影响下产生的动力，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。对地表所进行的各种作用。能量来源：能量来源： 地球外部地球外部作用范围：作用范围： 地表地表结果：结果： 减小地表起伏、夷平高差。减小地表起伏、夷平高差。 外动力地质作用的类型外动力地质作用的类型 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 固结成岩作用固结成岩作用风化作用风化作用： 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。 剥蚀作用剥蚀作用 岩石受外力作用而破坏，破坏岩石受外力作用而破坏，破坏 产物同时被搬走。产

12、物同时被搬走。 搬运作用搬运作用 将风化、剥蚀物搬运到它处将风化、剥蚀物搬运到它处。 沉积作用沉积作用 搬运物在条件适宜的地方堆积搬运物在条件适宜的地方堆积 沉淀下来。沉淀下来。 固结成岩作用固结成岩作用 松散沉积物（任何动力搬松散沉积物（任何动力搬 来的机械的或化学的）转变为来的机械的或化学的）转变为 坚硬的沉积岩。坚硬的沉积岩。 沉沉 积积 岩岩 松散的沉积物经过压实、胶结或重结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沉积岩一般只保存在温度低于 200200，静岩压力在静岩压力在200MPa200MPa以下的环境中以下

13、的环境中分选性分选性 岩石中碎屑颗粒粗细均匀程度岩石中碎屑颗粒粗细均匀程度 好好 75% ; 差差 50%磨圆度磨圆度 碎屑颗粒棱角的磨损程度。碎屑颗粒棱角的磨损程度。圆状圆状 次圆状次圆状 次棱角状次棱角状 棱角状棱角状 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。 沉积岩的类型 火山碎屑沉积岩火山碎屑沉积岩：火山角砾岩、凝灰岩等。火山角砾岩、凝灰岩等。 碎屑沉积岩碎屑沉积岩：砾岩、砂岩、泥岩、页岩等。砾岩、砂岩、泥岩、页岩等。 化学及生物化学沉积岩化学及生物化学沉积岩：

14、灰岩、硅质岩、磷质岩等。灰岩、硅质岩、磷质岩等。 生物沉积岩生物沉积岩：生物碎屑灰岩、煤等。生物碎屑灰岩、煤等。 概念概念指由沉积物的指由沉积物的成分、结构、颜成分、结构、颜色色及颗粒形状等及颗粒形状等沿垂向的变化沿垂向的变化而显示出来的而显示出来的成成层层现象。现象。 层与层层与层的差异，是由于的差异，是由于不同时期不同时期沉积作用沉积作用的，环境及性质的的，环境及性质的变化变化而造成的，每一层为同而造成的，每一层为同时、同沉积条件下形成的，所以表现为时、同沉积条件下形成的，所以表现为层内的层内的均一性均一性，而层间由于条件变化，表现为，而层间由于条件变化，表现为层间差层间差异性异性。 层理

15、构造层理构造变质岩 岩浆岩岩浆岩占地壳总体积的占地壳总体积的64.7%； 沉积岩沉积岩占地壳总体积的占地壳总体积的7.9%， 占陆地表面积的占陆地表面积的75%； 变质岩占地壳总体积的变质岩占地壳总体积的27.4%。 变质作用变质作用 岩石岩石基本上在固态固态下，由于温度温度、 压力压力及化学活动性流体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 。 原原 岩岩 变质作用变质作用 变质岩变质岩 岩浆岩岩浆岩 正变质岩正变质岩 沉积岩沉积岩 负变质岩负变质岩 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

16、地质条件下，主导因素不同，显出不同的变质特征 。 （）动力变质作用动力变质作用（）区域变质作用区域变质作用（）接触变质作用接触变质作用变质作用的基本类型变质作用的基本类型：（）混合岩化作用混合岩化作用 变质作用的类型与在地壳中发生的部位 当原已当原已形成的岩石，形成的岩石，一旦改变其所一旦改变其所处的形成时的处的形成时的环境，岩石将环境，岩石将随之发生改造，随之发生改造，而转化为其它而转化为其它类型岩石。类型岩石。4 、三大类岩石的互相转化三大类岩石的互相转化 三大类岩石的分布状况为三大类岩石的分布状况为： 岩石圈表层岩石圈表层大陆面积大陆面积，沉积岩沉积岩7070，岩浆岩岩浆岩2020，变质

17、岩变质岩1010 岩石圈表层总面积岩石圈表层总面积岩浆岩占总面积的岩浆岩占总面积的7676，沉积岩沉积岩2020，变质岩变质岩不足4 4。 岩石圈的总体积岩石圈的总体积沉积岩沉积岩约占总体积的5 5，岩浆岩岩浆岩3535，变质岩变质岩6060。 地质作用与三大岩类的形成变质作用变质作用岩浆作用岩浆作用沉积作用沉积作用三三 大大 岩岩 类类 的的 相相 互互 转转 化化 出露到地表面的岩浆岩、变质岩与沉积岩，在大气圈、水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

18、埋到地下浅处就硬结成岩成沉积物，沉积物埋到地下浅处就硬结成岩-重新形成沉积岩。重新形成沉积岩。 埋到地下深埋到地下深处的沉积岩或处的沉积岩或岩浆岩，在温岩浆岩，在温度不太高的条度不太高的条件下，可以以件下，可以以固态的形式发固态的形式发生变质，变成生变质，变成变质岩变质岩. . 不管什么岩石，一旦进入高温（大于700800）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。三三大大岩岩类类的的相相互互转转化化三大岩类的形成与转化正如论述人类社会的发展历史，可以社会发展的主要事件，作为时间的概念。类似于社会年代，对整个地球发展演化的历史，对地质历史中发生的地质事件

19、的论述、记述、研究也需要一套相应的地质年代。地质年代地质年代相对相对年代（地质事件发生的年代（地质事件发生的先后先后顺序）顺序）绝对绝对年代（地质事件发生年代（地质事件发生距今距今多少年）多少年）怎样知道地球的过去？岩层岩层 层状岩石（包括沉积岩、层状变质 岩、层状火山岩）。 地层地层在一定地质时期内所形成的岩层 地层岩层时间（年代） 地球的历史就记录在岩石中.相对年代的确定相对年代的确定 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。留下的物质纪录中。可根据几个基本

20、原则来判断：可根据几个基本原则来判断： 地层层序律地层层序律生物层序律生物层序律切割穿插定律切割穿插定律地层层序律地层层序律 原始原始产出的地层具有产出的地层具有下老上新下老上新的的层序层序规律规律。 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，.相对年代的确定相对年代的确定 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。历史留下的物质纪录中。可根据几个基本原则来判断可根据几个基本原则来判断地层层序律地层层序律 生物层序律生物层序律切割穿插定律

21、切割穿插定律 化化 石石 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。 生物层序律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。不同地区的地层对比不同地区的地层对比生物化石使不同地区的岩层划分与对比生物化石使不同地区的岩层划分与对比成为可能成为可能不

22、同地区的地层对比不同地区的地层对比地层层序律和生物层序律为不同地地层层序律和生物层序律为不同地区的岩层划分与对比提供了依据。区的岩层划分与对比提供了依据。标准化石标准化石地质历史中，地质历史中，演化快演化快，延续时间短延续时间短，特征显著特征显著，数量多数量多，分布广分布广的生物化石。的生物化石。如，三叶虫、笔石、腕足动物如，三叶虫、笔石、腕足动物对用于地层划分与对比的生物对用于地层划分与对比的生物化石要求有一定的条件：化石要求有一定的条件： 对于侵入体之间或侵入体与围岩之间的相对年代（顺序）的确定，可使用切割定律。切割切割穿插插定律定律 侵入者年代新，被侵入者年代老，侵入者年代新，被侵入者年

23、代老，切割者年代新，被切割者年代老。切割者年代新，被切割者年代老。 2. 2. 绝对年龄的确定绝对年龄的确定 人们很早就一直在探索测定岩石年龄（绝对年代）人们很早就一直在探索测定岩石年龄（绝对年代）的方法，直到放射性元素发现之后，才能找到了令的方法，直到放射性元素发现之后，才能找到了令人信服的有科学依据的测年方法人信服的有科学依据的测年方法 同位素测年同位素测年 卢瑟福卢瑟福1903年提出放射性元素的原子会蜕变，即自行分裂为另外的原子，并在以后的实验中得到证实。编年单位编年单位 编年首先确定年代的单位，然后编制出年代表 地质年代单位地质年代单位 年代地层单位年代地层单位 宙宙 宇宇 代代 界界

24、 纪纪 系系 世世 统统期期 阶阶 同位素年龄同位素年龄(百万年）百万年） 第四纪(系) Q 0 新生代(界) 新近纪(系) 古近纪(系) R 65 白垩纪(系) K 中生代（界） 侏罗纪(系) J 三迭纪(系) T 245 二叠纪(系) P 石炭纪(系) C 泥盆纪(系) D 古生代(界) 志留纪(系) S 奥陶纪(系) O 寒武纪(系) C 540 地 质 年 代 表显生宙(宇) 元古代元古代(界) 震旦纪震旦纪(系系) 800 太古代太古代(界) 隐生宙隐生宙同位素年龄同位素年龄(百万年）百万年）(宇) 岩石地层单位岩石地层单位(地方性地层单位地方性地层单位) 地层的物质组成是岩石（岩层

25、），在地层划地层的物质组成是岩石（岩层），在地层划分对比中，对一个地区首先根据岩石特征把地分对比中，对一个地区首先根据岩石特征把地层分层，分层的单位为岩石地层单位：层分层，分层的单位为岩石地层单位： 群群 组组 最基本的岩石地层单位 段段 层层 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岩石发生了运动，发生变形、变位，改变了原来的状态改变了原来的状态。1 概概 念念 地质构造是

26、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。 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

27、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

28、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。 相背分离相背分离 水平运动水平运动 相向挤压相向挤压 剪切剪切 垂直运动垂直运动 差异升降差异升降 地壳运动（构造运动）地壳运动（构造运动） 地壳的机械运动。 类型类型垂直运动在地层中的反映垂直运动在地层中的反映 地层的接触关系地层的接触关系整合接触：岩石圈缓慢下降整合接触：岩石圈缓慢下降不整合接触：显著的升降和水平挤压作用不整合接触：显著的升降和水平挤压作用平行不整合：显著的升降平行不整合：显著的升降岩石的变形 弹性变形弹性变形 不留痕迹不留痕迹 塑性变形：褶皱和断裂塑性变形：褶皱和断裂

29、地壳中岩石变改了原有的空间位置和形态。地壳中岩石变改了原有的空间位置和形态。 岩石变形的产物包括岩石变形的产物包括褶皱、断裂褶皱、断裂 两大类。两大类。变形的类型变形的类型 2. 褶皱褶皱 和和 断裂断裂褶皱和断裂是地质构造的两大类型，是由于岩石的运动改变了原来空间位置和形态而形成的。一、岩层空间位置的测定一、岩层空间位置的测定 地质上以岩层的产状来描述其空间位置，包括岩层的走向、倾向、倾角，称产状三要素 产状三要素产状三要素：1.走向走向：走向线岩层面同任意水平面的交线（岩层层面 上的任意一条水平线）。 走向走向走向线两端所指的方向。以方位角来表示。 注意：注意：我们强调了两端所指的方向，因

30、此走向的方位角有个， 相差相差180走走 向向 线线 产状三要素产状三要素：2. 倾向倾向: 最大倾斜线岩层面上与走向线垂上的向下延伸的线。 倾向倾向最大倾斜线的水平投影所指的方向，以方位角表 示。倾向只有一个方向，且与走向垂直。 走向走向 倾向倾向 + 90 倾向倾向最大倾斜线最大倾斜线 倾角倾角倾角在倾角在 0 90变化。变化。3倾角：倾角：岩层面与水平面之间的夹角。最大倾斜线与其在水平面上投影线之间的夹角。 二、褶皱构造二、褶皱构造 岩层受力后，发生弯曲，改变了原有的空间位置和形态，岩层受力后，发生弯曲，改变了原有的空间位置和形态，但其连续性未受到破坏，称褶皱。单一弯曲称褶曲。但其连续性

31、未受到破坏，称褶皱。单一弯曲称褶曲。 褶曲的几何要素（褶曲的描述）褶曲的几何要素（褶曲的描述） 核核 翼翼 轴轴 面面 枢枢 纽纽 轴轴 迹迹 褶曲两大基本类型褶曲两大基本类型 向斜向斜 水平岩层受力后下凹弯曲。 两翼地层相向倾斜 核部地层时代最新 两翼地层时代渐老 背斜背斜 水平岩层受力后上凸弯曲。 两翼地层相背倾斜 核部地层时代最老 两翼地层时代渐新 三、断裂构造 断裂断裂 岩层在外力作用下失去连续性 和完整性。 节理、裂隙节理、裂隙 无位移（仅有断裂面）。 断层断层 有一个或一组断裂面，两侧岩层 有明显位移（错动） 断层描述断层描述 1.断层面（带）断层面（带）岩层断裂面，两侧岩层相 对

32、位移，有平面也有曲面可以产 状三要素来描述。 2. 断层线断层线断裂面与地面交线。断层出露线， 直线或曲线。3.3.断盘断盘 断层面两侧被切断的岩块断层面两侧被切断的岩块 按断层面与断盘关系（位置关系）分：按断层面与断盘关系（位置关系）分： 上盘、下盘、东南盘、西北盘等；上盘、下盘、东南盘、西北盘等； 按两盘相对位移（运动）方向分：按两盘相对位移（运动）方向分： 上升盘、下降盘上升盘、下降盘。上盘上盘下降盘下降盘下盘下盘上升盘上升盘断层面断层面断层的描述断层分类：断层分类： 按两盘相对位移的方向分：按两盘相对位移的方向分： 正断层正断层 上盘下降、下盘上升。上盘下降、下盘上升。 逆断层逆断层

33、上盘上升、下盘下降。上盘上升、下盘下降。 其中其中逆掩断层逆掩断层：断面倾角小：断面倾角小25M5；小地震或有感地震5M2； 微震M2第五章第五章 常见不良地质现象常见不良地质现象 崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、风砂崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、风砂提高工程建设勘测设计的质量，减少工程病害提高工程建设勘测设计的质量，减少工程病害 第二篇第二篇 水文地质水文地质 第八章第八章 地下水地下水 概概 述：述：地下水存在于地表以下岩石空隙中的各种形态的水地下水存在于地表以下岩石空隙中的各种形态的水地下水的来源：渗入、凝结、初生、残留地下水的来源：渗入、凝结、初生、残留地圈球水：地下水地圈球水：地下水地表水地表

34、水大气水大气水按埋藏条件按埋藏条件 上层滞水上层滞水 潜水潜水 承压水承压水按含水层性质：孔隙水、裂隙水、喀斯特水按含水层性质：孔隙水、裂隙水、喀斯特水地下水形态：固、液、气态地下水形态：固、液、气态图图81 地下水埋藏示意图地下水埋藏示意图1一隔水层一隔水层;2一承压水；一承压水；3一潜水；一潜水；4一上层滞水；一上层滞水；5一水井；一水井；6一泉一泉8-2上层滞水及潜水上层滞水及潜水一、上层滞水地下水位以下：重力水其上是：毛细水再向上：包气带，岩石空隙未被水充满饱和，含有相当量气体上层滞水：气候影响显著，易蒸发，易补充 水矿物度低，易污染，水量不丰富 小型供水源，饮用注意卫生二、潜水二、潜

35、水 是工农业，生活用水的重要水源，潜水是埋藏于地下第一个连续稳定的隔水层之一具有自由水面的重力水，潜水大都埋藏于第中四纪沉积层的孔隙中，和裸露于地表的基岩空隙中。潜水面 潜水位（绝对标高）潜水埋芷深度含水层 含水层厚度1、 潜水的主要特点潜水的主要特点潜水流：潜水在重力作用下的渗流潜水（埋深、厚度）：受地形、气候、地质构造影响2、特征、特征潜水面一般是抛物线型的潜水面形态表示：水交地质刻面潜水面剖线潜水流潜水流8-3 承压水承压水承压水是良好的水源，但也会给工程造成困难一、承压水的主要特点一、承压水的主要特点：承压水是埋藏并充满于两个隔水层之间，承受静水压力而自涌的重力水。自流盆地自斜构造，构

36、造盆地自流斜地单斜构造 图图8-9 承压水埋藏图承压水埋藏图 图图8-10 自流盆地要素示意图自流盆地要素示意图l-隔水层；隔水层；2-隔水底板；隔水底板；3-含水层。含水层。 1-隔水层；隔水层；2-含水层；含水层；3-喷水钻孔；喷水钻孔；H1-初见水位；初见水位；H2-稳定水位；稳定水位； 4-不自喷的钻孔不自喷的钻孔5-地下水流向；地下水流向；6-测压水位；测压水位；h-水头；水头； M-含水层厚度。含水层厚度。 7-泉。泉。 A-补给区；补给区； B-承压区；承压区； C-排泄区排泄区A-A水压面；水压面；0-0基准面基准面 二、承压水水压面的特征二、承压水水压面的特征承压力水压面：含

37、水层顶面等高线、等水压线三、承压水的补给、经流、排泄三、承压水的补给、经流、排泄补给补给：降水、地表水、潜水、承压水补给区分别位于：地表、湖泊、潜水层之下）排泄：排泄区露于地表泉，地表水承压水在潜水层之下潜水 埋藏较深的承压水，通过承压区的断层或破碎带向浅层排泄，被埋芷较线的承压水和潜水，甚至直接涌出地表，泄流成泉， 承压水径流条件取决于地形、含水层透水性和地质构造，以及被给区与排泄区的承压力位差。补给区与排泄区的地形高差的水位差愈大，含水层透水性愈好，透弯曲程度愈小，承压水流便愈通畅，水交替愈强烈。 承压水完成一次交替，需较长时间（甚至几千年）。水在地下深处，与岩石长期作用，水的矿化度有所不

38、同。8-4 地下水天然露头泉地下水天然露头泉泉地下水的天然露头反映了岩层富水性和地下水的分布、类型、水质、补给、经流、排泄条件和变化泉的形成地形、地质、水及地质条件，条件适宜，含水层便部分裸露，地下水便流出，涌出地表，形成泉 泉的分类：按排泄的地下水类型 上层滞水泉 潜水泉 下降泉 承压水泉 上升泉一、裂隙水定义一、裂隙水定义：埋藏于岩石裂隙中的地下水称裂隙水 分布分布：主要分布于山区，平原地区也有（仅埋芷于第四纪沉积物覆盖的基岩中。特点特点：分布上的多变性，裂除多变，填充物透水性、裂隙的相通 条件，复杂分类分类：按埋芷条件：裂隙上层滞水，裂隙潜水，裂隙承压水 按含水层的产状，裂隙层状水区域性

39、分布，如风化裂隙中的水， 裂隙 脉状水局部分布，断层破碎带，侵入岩接触带。工程危害工程危害：裂隙水在分布和涌水量方面均可能突然变化，又能与其它水体连通，引起地下水条件突然改变，发生涌水事故8-5裂隙水与岩溶水裂隙水与岩溶水二、岩溶水二、岩溶水定义定义：埋芷于可陪性岩层地区岩溶裂隙和溶洞中的重加水，特征特征：分布于可溶性岩层地区，涌水量在一年变化很大一般为重碳酸钙水。工程危害工程危害：突然涌水 对建筑物稳定性的影响86 地下水动态的概念地下水动态的概念地下水动态：地下水水位、水量、水温和水化学成分，随时间有规律性的变化。地下水动态昼夜变化、季节变化、多年变化。地下暗河出口地下暗河出口三、地下水对

40、工程的影响三、地下水对工程的影响1. 地下水水位变化的影响地下水水位变化的影响水位下降：增加土中应力，引起附加沉降。水位上升：土的c、Es下降； 岩石浸水软化。对特殊土（湿陷性土、盐渍土、膨胀性土）。浮力增加（引起结构物上浮或破坏）。局部抽水.降水.引起大面积（以降水点为中心一定范围地面下沉地下水变化影响河谷阶地、岸坡、边坡岩土稳定。高水位高水位中水位中水位低水位低水位海洋（湖泊河流）海洋（湖泊河流）水位升高，岩土软化水位升高，岩土软化水位降低，水渗流水位降低，水渗流产生动水力，滑坡产生动水力，滑坡岸坡岸坡潜水位潜水位第九章第九章 若干地貌区的若干地貌区的 水文地质特征水文地质特征 不同地貌（

41、山区、山前地带、山间盆地、不同地貌（山区、山前地带、山间盆地、平原地区）因岩石、构造和地理环境有特平原地区）因岩石、构造和地理环境有特自的特点，呈现独自的水文地质特征。自的特点，呈现独自的水文地质特征。山区：基岩裂隙，溶洞中地下水山区：基岩裂隙，溶洞中地下水山前、山间盆地：第四纪沉积层孔隙中的山前、山间盆地：第四纪沉积层孔隙中的潜水和一部分承压水。潜水和一部分承压水。平原地区：第四纪沉积层孔隙潜水。平原地区：第四纪沉积层孔隙潜水。9-1 山区地下水山区地下水山区，基岩裸露，第四纪沉积层局部分布山区，基岩裸露，第四纪沉积层局部分布（低洼处）且薄，孔隙水不占重要位置，（低洼处）且薄，孔隙水不占重要

42、位置，主要为裂隙水和喀期特水。主要为裂隙水和喀期特水。一、一、 裂隙水裂隙水埋藏于基岩裂隙中的水，统称为裂隙。风化裂隙中的水-多为裂隙潜水，埋藏深度随地形而变，分水岭处最深，山坡处变小。成岩裂隙中的水-如玄武岩的柱状裂隙，潜水承压水。构造裂隙中的水-断层带、岩层裂隙。有些连通，有些不连通，有些不潜水、承压水，贯通、复杂。二、岩溶及岩溶水二、岩溶及岩溶水岩溶水流对可溶岩石的化学溶解和冲刷破坏及其引起的一些现象，总称（喀斯特）岩溶。岩溶水贮存和运动于（喀斯特）岩溶岩层中的地下水，称为岩溶水，广泛分布于云南、贵州、广东、广西、湖南、湖北、河南、河北、山西、浙江以及其它石灰岩分布地区，以云贵高原和广西

43、、尤甚。岩溶水：包气带：最高地下水位以上，垂直方向流动，不相通。水位季节变化带：随季节变化，有水平、垂直运动饱水带饱水带：位于地下水位以下。深部循环带深部循环带：不受河流排泄影响，水流路线多取决于地质构造。岩溶水的某些特征：潜水（上层滞水）：岩溶岩层大面积裸露。承压水：岩溶岩层被不透水层覆盖时。9-6 潜水位的升降引起的岩土工程问题潜水位的升降引起的岩土工程问题一、潜水位上升及其岩土工程问题一、潜水位上升及其岩土工程问题1.潜水位上升原因潜水位上升原因：地质因素：土层颗粒粗，降水易下渗，水位上升；包气带厚度薄，潜水位上升潜水位上升水流梯度小， ，岩层水平变化，阻水， ，水文气象因素：降雨、河流

44、湖、水库、冰雪融化；人为因素：渠、湖、工业废水、建筑物改变泾流，人工回灌。2. 水位上升引起的岩土工程问题；水位上升引起的岩土工程问题；土壤沼泽化、盐渍化；边坡变形、滑移、崩塌； 崩解岩石、澎胀土、湿陷性黄土； 砂土液化、流砂、管涌； 洞管淹没、基础上浮；二、地下水位的下降及其危害二、地下水位的下降及其危害1.地下水位下降的原因地下水位下降的原因开采地下水，设计错误（无设计的那么多水），人工截流（改道、水库）2.地下水位下降引起的危害地下水位下降引起的危害海（咸）水入侵地裂缝的产生和复活地下水源枯竭、水质恶化。10-1 工程地质勘察的一般要求工程地质勘察的一般要求 工程勘察工程勘察：运用地质、

45、工程地质及有关学科的理论知识和各种技术方法，在建设场地及周围进行调查研究，为工程建设的正确规划、设计、施工和运行提供可靠的地质资料，以保证工程建筑物的安全稳定、经济合理和正常运用。 工程地质勘察的基本任务工程地质勘察的基本任务： 场地工程地质条件，指出有利、不利因素； 论证场地工程地质问题，确切结论； 选择地质条件优良的场地，对建筑物配置提出建议。 研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势。 工程地质勘察方法工程地质勘察方法： 工程地质测绘 工程地质勘探（物探、钻探和坑探） 工程地质试验（室内、野外、两者互补） 工程地质长期观测 勘察资料的分析整理 工程地质勘察阶段工程地质勘察阶段： （相应的设计阶段）踏勘 规划（或可研）阶段，规划设计初步勘察 初步设计详细勘察 施工图设计施工阶段勘察（补充勘察） 施工期间稳定验算稳定验算圆弧滑动面计算（软弱层、夹层倾斜岩层非圆弧法计），总应力、有效应力法。4.各类水工建筑物稳定性计算各类水工建筑物稳定性计算重力式码头： 抗倾覆稳定、抗滑移稳定和整体稳定性验算。板桩码头：整体稳定性验算，滑弧通过桩尖，如桩尖下有软土层，滑动面过软土层。高桩码头：整体稳定性验算；滑移滑移倾覆倾覆整