工程地质第三章

1、NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述学习重点学习重点相对年代相对年代绝对年代绝对年代第四纪第四纪第四纪沉积物第四纪沉积物NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述地质年代包括地质年代包括相对年代相对年代和和绝对年代绝对年代。地层层序率地层层序率、生物层序率生物层序率与与切割率切割率是确定地质年代的基本方法。是确定地质年代的基本方法。地质年代表是依据全球地层系统划分和对比建立起来的地质历史地质年代表是依据全球地层系统划分和对比建立起来的地质历史编年。编年。第四纪第四纪是距今最近的地质年代，新构造运动和第四纪沉积物与人是距今最近的地质年代，新构造运动和第四纪沉积物

2、与人类工程活动关系密切。类工程活动关系密切。第四纪沉积物第四纪沉积物常成为松散土层（土体）覆常成为松散土层（土体）覆盖在前第四纪形成的坚硬岩层（岩体）上。第四纪沉积物按成因盖在前第四纪形成的坚硬岩层（岩体）上。第四纪沉积物按成因类型可分为类型可分为残疾土、坡积土、洪积土、冲积土、湖泊沉积物、海残疾土、坡积土、洪积土、冲积土、湖泊沉积物、海洋沉积物、风积土、冰碛与冰水沉积洋沉积物、风积土、冰碛与冰水沉积。NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 地质年代地质年代 研究地壳的发展和变化历史的科学称为研究地壳的发展和变化历史的科学称为地地史学史学，它阐明地球发展变化的历史过程和生物，

3、它阐明地球发展变化的历史过程和生物演化的情况，确定岩层形成的先后次序和生成演化的情况，确定岩层形成的先后次序和生成环境以及构造变动等。因此，为了认识各种地环境以及构造变动等。因此，为了认识各种地质构造和地层的接触关系。阅读和分析地质资质构造和地层的接触关系。阅读和分析地质资料和图件等，都必须具备地史学的基本知识，料和图件等，都必须具备地史学的基本知识，对地质年代应有一个基本的了解。对地质年代应有一个基本的了解。NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 一、相对地质年代和绝对地质年代一、相对地质年代和绝对地质年代 、相对年代：、相对年代：指地层形成的先后顺序和地层的相对新老关指地

4、层形成的先后顺序和地层的相对新老关系。确定方法有：系。确定方法有： （）（）地层层序法地层层序法：上新下老，最基本方法；：上新下老，最基本方法； 地质年代地质年代 NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 一、相对地质年代和绝对地质年代一、相对地质年代和绝对地质年代 、相对年代：、相对年代：（）（）古生物法古生物法：标准化石：存在时间短：标准化石：存在时间短 地质年代地质年代 化石是制定地质年代表的主要依据；化石是制定地质年代表的主要依据；化石是寻找沉积矿产的重要依据；化石是寻找沉积矿产的重要依据；化石是探索生命起源与演化的主要材料。化石是探索生命起源与演化的主要材料。NJUT

5、地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 一、相对地质年代和绝对地质年代一、相对地质年代和绝对地质年代 、相对年代：、相对年代：（）（）切割律切割律：侵入体晚于围岩。：侵入体晚于围岩。 地质年代地质年代 图图3-3 3-3 运用切割确定运用切割确定各种岩石形成顺序示意各种岩石形成顺序示意图图 1-1-石灰岩，形成最石灰岩，形成最早早 2-2-花岗石，形成花岗石，形成晚于石灰晚于石灰 3-3-夕卡岩，夕卡岩，形成时代同或晚于花岗形成时代同或晚于花岗石石 4-4-闪长岩成晚于闪长岩成晚于花岗和夕卡岩花岗和夕卡岩 5-5-辉辉绿岩，形成晚于闪长绿岩，形成晚于闪长 6-6-砾岩，形成最晚。砾岩

6、，形成最晚。NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 一、相对地质年代和绝对地质年代一、相对地质年代和绝对地质年代、绝对年代：、绝对年代：指从地层形成到现在的实际年数。指从地层形成到现在的实际年数。 确定方法：确定方法：同位素法同位素法 放射性元素在自然界中自动地放射出（粒子）、（电子）或放射性元素在自然界中自动地放射出（粒子）、（电子）或（电磁辐射量子）射线而蜕变成另一种新元素。（电磁辐射量子）射线而蜕变成另一种新元素。 各种放射性元素都有自己恒定的蜕变速度，通常用半衰期各种放射性元素都有自己恒定的蜕变速度，通常用半衰期（T1/2T1/2）表示。）表示。 半衰期指母体元素的原

7、子数蜕变一半所需要的时间半衰期指母体元素的原子数蜕变一半所需要的时间 t=lnt=ln（1+1+D/ND/N）/ / t-t-时间时间 - -蜕变常数蜕变常数 D-D-子体同位素总量子体同位素总量 N-N-母体同位素总母体同位素总量量 N N、D D之可用质普仪测出之可用质普仪测出 地质年代地质年代 NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 二、地质年代表二、地质年代表 、绝对年代法：、绝对年代法：通过确定地层形成时的准确时间，依次排列通过确定地层形成时的准确时间，依次排列出各地层新、老关系的方法。出各地层新、老关系的方法。、相对年代法：、相对年代法：通过比较各地层的沉积顺序，

8、古生物特征和通过比较各地层的沉积顺序，古生物特征和地层接触关系来确定其形成先后顺序的一种方法。地层接触关系来确定其形成先后顺序的一种方法。 、地质年代的划分、地质年代的划分 （）地质历史时期的（）地质历史时期的时间时间单位划分：单位划分：宙、代、纪、世、期宙、代、纪、世、期 （）地质历史时期的（）地质历史时期的地层地层单位划分：单位划分：宇、界、系、统、阶宇、界、系、统、阶 (3) (3) 地方性岩石地层单位：地方性岩石地层单位：群，组，段群，组，段 地质年代地质年代 通过对全球各个地区地层划分和对比以及对各种岩石进行同通过对全球各个地区地层划分和对比以及对各种岩石进行同位素年龄测定，按年代先

9、后进行系统性的编年。位素年龄测定，按年代先后进行系统性的编年。NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 地质年代地质年代 NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 一、第四纪地质概况一、第四纪地质概况 第四纪是新生代最晚的一个纪，也是包括现代在内的地质发展第四纪是新生代最晚的一个纪，也是包括现代在内的地质发展历史的最新时期。第四纪的下限是二百万年。历史的最新时期。第四纪的下限是二百万年。第四纪地质年代表地质年代绝对年龄（万年）纪世距今时间时间间隔第四纪Q全新世Q411更新世晚更新世Q3109中更新世Q27363早更新世Q1 2001

10、27NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 1 1、第四纪特点：、第四纪特点： （1 1）人类的出现；）人类的出现； （2 2）地壳运动强烈）地壳运动强烈新构造运动；新构造运动； （3 3）气候变化频繁，多次的大规模的冰川运动，冰期和间）气候变化频繁，多次的大规模的冰川运动，冰期和间冰期；冰期； （4 4）与人类工程活动关系密切。）与人类工程活动关系密切。 2 2、板块构造、板块构造 （1 1）魏根纳的大陆漂移说。）魏根纳的大陆漂移说。 （2 2）六大板块：太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度）六大板块：太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块、欧亚板块。洋板块、欧亚板块。

11、 （3 3）板块间的结合带是地壳活动频繁地带）板块间的结合带是地壳活动频繁地带地震带和火地震带和火山带。山带。 第四纪地质概述第四纪地质概述 一、第四纪地质概况一、第四纪地质概况NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 一、第四纪地质概况一、第四纪地质概况NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述二、第四纪沉积物二、第四纪沉积物 第四纪沉积物总的特点第四纪沉积物总的特点是形成时间短，成岩是形成时间短，成岩作用不充分，常常为松散、多孔、软弱的土层作用不充分，常常为松散、多孔、软弱的土层（土体）覆盖在前第四纪坚硬岩层（岩体）之上。（土体）

12、覆盖在前第四纪坚硬岩层（岩体）之上。第四纪沉积物的工程地质性质与其成因类型密切第四纪沉积物的工程地质性质与其成因类型密切相关。相关。 第四纪地质概述第四纪地质概述 NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 1 1、残积物、残积物u概念：岩石经物理风化和化学风化作用后残留在原地的碎屑物概念：岩石经物理风化和化学风化作用后残留在原地的碎屑物u特征：碎屑物由地表向深处由细变粗；特征：碎屑物由地表向深处由细变粗； 不具有层理，粒度和成分受气候条件和母岩岩性控制；不具有层理，粒度和成分受气候条件和母岩岩性控制； 成分与母岩岩性关系密切；成分与母岩岩性关系密切

13、； 厚度往往与地形条件有关；厚度往往与地形条件有关； 表部土壤层孔隙率大、压缩性高、强度低。表部土壤层孔隙率大、压缩性高、强度低。NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 1 1、残积物、残积物NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 2 2、坡积物、坡积物u概念：雨水或雪水将高处的风化碎屑物质洗刷而向下搬运，或由概念：雨水或雪水将高处的风化碎屑物质洗刷而向下搬运，或由 本身的重力作用，堆积在平缓的斜坡或坡脚处本身的重力作用，堆积在平缓的斜坡或坡脚处u特征：一般不具层理，有时局部可有层理；特征：一般不具

14、层理，有时局部可有层理； 碎屑物呈棱角状或次棱角状；碎屑物呈棱角状或次棱角状； 具有一定分选性，粗粒靠斜坡，细粒离斜坡；具有一定分选性，粗粒靠斜坡，细粒离斜坡； 厚度变化较大，陡坡薄，坡脚厚；厚度变化较大，陡坡薄，坡脚厚； 表部土壤层孔隙率大、压缩性高、强度低。表部土壤层孔隙率大、压缩性高、强度低。NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 2 2、坡积物、坡积物NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 3 3、洪积物、洪积物u概念：大雨或融雪水将山区或高地的大量碎屑物沿冲沟搬运到山前概念：大雨或融雪水将

15、山区或高地的大量碎屑物沿冲沟搬运到山前 或山坡的低平地带堆积而成或山坡的低平地带堆积而成u特征：沟口呈扇形分布，扇顶在沟口；特征：沟口呈扇形分布，扇顶在沟口； 具有一定的分选和磨圆，扇顶粗粒，扇边缘细粒；具有一定的分选和磨圆，扇顶粗粒，扇边缘细粒； 具有较明显的层理及夹层、透镜体；具有较明显的层理及夹层、透镜体； 厚度从扇顶向外逐渐变薄；厚度从扇顶向外逐渐变薄；( (福建）福建） 表部土壤层孔隙率大、压缩性高、强度低。表部土壤层孔隙率大、压缩性高、强度低。 是良好的建筑地基，但透水性强是良好的建筑地基，但透水性强, ,不宜建坝不宜建坝NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第

16、四纪地质概述第四纪地质概述 3 3、洪积物、洪积物NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 4 4、冲积物、冲积物u概念：河流沉积物概念：河流沉积物u特征：碎屑具有较好磨圆度和分选性；特征：碎屑具有较好磨圆度和分选性； 清楚的层理构造，良好的韵律性；清楚的层理构造，良好的韵律性； 厚度往往与水流速度有关。厚度往往与水流速度有关。冲积物的工程地质特征：冲积物的工程地质特征：古河床冲积物的压缩性低、强度较高，是良好的地基；古河床冲积物的压缩性低、强度较高，是良好的地基；现代河床冲积物密实度较差、透水性强，水工建筑物不利地基；现代河床冲积物密实度较差、透

17、水性强，水工建筑物不利地基；河漫滩及阶地冲积物一般都是较好的地基，但注意砂土液化；河漫滩及阶地冲积物一般都是较好的地基，但注意砂土液化；牛轭湖冲积物压缩性高、承载力低，不宜作为天然地基；牛轭湖冲积物压缩性高、承载力低，不宜作为天然地基；三角洲冲击物呈饱和状态，承载力低。三角洲冲击物呈饱和状态，承载力低。NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 4 4、冲积物、冲积物NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 5 5、湖泊沉积物、湖泊沉积物u概念：在湖泊沉积场所的沉积物概念：在湖泊沉积场所的沉积物u工程地质

18、特征：工程地质特征： 近岸带土的承载力高，远岸较差；近岸带土的承载力高，远岸较差； 湖心沉积物压缩性高、强度很低；湖心沉积物压缩性高、强度很低； 沼泽沉积物含泥炭量高，承载力低；沼泽沉积物含泥炭量高，承载力低； NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 5 5、湖泊沉积物、湖泊沉积物NJUT地质年代与第四纪地质概述地质年代与第四纪地质概述 第四纪地质概述第四纪地质概述 6 6、海洋沉积物、海洋沉积物u概念：概念：在海洋沉积场所的沉积物在海洋沉积场所的沉积物u特征：沉积物具有较好的层理和交错层理；特征：沉积物具有较好的层理和交错层理； 滨海沉积物一般都具有高承载力，但透水性强；滨海沉积物一般都具有高承载力，但透水性强； 大陆斜坡和深海沉积以软泥、粘土和粉细砂为主；大陆斜坡和深海沉积以软泥、粘土和粉细砂为主； 海底表层的砂砾层稳定性差。海底表层的砂砾层稳定性差。NJUT地质年代与第