工程地质4地质构造

1、4地质(dzh)构造4.1岩层产状与地层(dcng)接触关系4.2褶皱4.3节理4.4断层4.5活断层本章小结共七十六页水平运动使岩块相互分离裂开或是相向聚汇，发生挤压、弯曲或剪切、错开(cu ki)垂直运动使相邻块体作差异性上升或下降4.1岩层(yncng)产状与地层接触关系4.1.1构造运动与地质构造2共七十六页圣安德烈斯大断层(duncng)4.1岩层(yncng)产状与地层接触关系构造运动与地质构造3共七十六页海水侵蚀部分那不勒斯(n b l s)海岸的三根石柱4.1岩层产状与地层(dcng)接触关系4共七十六页原始沉积物，多是水平或近于水平的层状堆积物，经固结成岩作用形成坚硬岩层。当

2、它未受构造运动作用，或在大范围内受到垂直方向构造运动影响(yngxing)，沉积岩层基本上呈水平状态，在相当范围内连续分布。这种岩层称为水平岩层。4.1岩层产状与地层接触(jich)关系构造运动与地质构造5共七十六页经过水平方向构造运动作用后，岩层由水平状态变为倾斜状态，称倾斜岩层。倾斜岩层往往是褶皱(zhzhu)的一冀，断层的一盘，是不均匀抬升或沉降所致。4.1岩层产状与地层接触(jich)关系构造运动与地质构造褶皱的一冀断层的一盘6共七十六页构造运动使岩层发生变形和变位，形成的产物称为地质构造。常见的地质构造有褶皱、断层和节理(jil)。断层和节理(jil)又统称断裂构造。4.1岩层产状与

3、地层(dcng)接触关系构造运动与地质构造7共七十六页4.1岩层(yncng)产状与地层接触关系4.1.2岩层(yncng)的产状指岩层的空间位置，是以岩层面的空间方位及其与水平面的关系来确定的。走向、倾向、倾角为岩层产状三要素。8共七十六页4.1岩层产状与地层(dcng)接触关系岩层(yncng)的产状水平面abdce ab-走向线 ce-倾斜线 cd-倾向 -倾角a 走向 岩层面与水平面的交线即走向线两端所指的方向。倾向 垂直于走向线沿层面向下所引的直线（倾斜线）在水平面上的投影所指方向。倾角 岩层面与水平面的夹角。9共七十六页视倾角(qngjio)与真倾角(qngjio)10共七十六页4

4、.1岩层产状与地层接触(jich)关系岩层(yncng)的产状岩层产状要素的测定，一般在野外用罗盘仪（袖珍经纬仪）来测定。测走向测倾角测倾向11共七十六页4.1岩层产状与地层(dcng)接触关系岩层(yncng)的产状产状要素的表示方法有：13530（倾向、倾角）045/SE30（走向/倾向(象限)、倾角）12共七十六页4.1岩层产状与地层接触(jich)关系4.1.3岩层(yncng)露头线特征露头是一些暴露在地表的岩石。 露头线是指岩层层面(或断层面、节理面等)与地面的交线。它的形态取决于岩层的产状和地面起伏即地形状况。水平岩层() 、直立岩层()和倾斜岩层()露头线分布特征是不相同的。1

5、3共七十六页4.1岩层产状与地层(dcng)接触关系岩层(yncng)露头线特征 水平岩层()露头线与地形等高线平行重合，但不相交。直立岩层()露头线呈直线延伸，不受地形影响，其延伸方向即为岩层走向。14共七十六页4.1岩层产状与地层接触(jich)关系岩层(yncng)露头线特征(a)立体图；(b)地质图倾斜岩层露头线呈“V”字形形态。但“V”字形的弧顶朝向，两侧张开或闭合程度皆受岩层倾向与地形坡向、倾角与坡角的制约。倾斜岩层走向与山脊或沟谷延伸方向垂直时，露头线“V”字形有三种分布规律：(1)岩层倾向与地面坡向相反时V字形尖端沟谷处山脊处沟谷上游山脊下坡15共七十六页4.1岩层(yncng

6、)产状与地层接触关系岩层(yncng)露头线特征(2)岩层倾向与地面坡向相同，但岩层倾角大于地面坡角时立体图地质图V字形尖端沟谷处山脊处沟谷下游山脊上坡16共七十六页4.1岩层产状与地层(dcng)接触关系岩层露头(lu tu)线特征(3)岩层倾向与地面坡向相同，但岩层倾角小于地面坡角时立体图地质图V字形尖端沟谷处山脊处沟谷下游山脊上坡“v”字形露头线的弧形紧闭程度超过地形等高线的弯曲程度。17共七十六页1、下列有关岩层走向的叙述不正确的是（ ）。A岩层的走向有两个数值(shz)，且两数值(shz)相差180B岩层的走向不只有一个数值C岩层的走向可由走向线的方位角表示D岩层走向方位角与倾角方位

7、角相差18018共七十六页4.1岩层产状与地层接触(jich)关系4.1.4地层(dcng)接触关系地层的接触关系指上下地层之间在空间上的接触形式和时间上的发展状况。 在地质历史发展演化各个阶段，构造运动贯穿始终，由于构造运动的性质不同或所形成的地质构造特征不同，往往造成新老地层之间具有不同的接触关系。地层接触关系是构造运动员明显的综合表现。19共七十六页4.1岩层产状与地层接触(jich)关系地层接触(jich)关系整合接触假整合接触不整合接触沉积接触侵入接触断层接触20共七十六页4.1岩层产状与地层(dcng)接触关系地层(dcng)接触关系整合接触特征：时代连续，没有间断； 新老地层的产

8、状基本平行一致。构造运动处于持续下降或持续上升的背景下发生连续沉积21共七十六页4.1岩层产状与地层接触(jich)关系地层接触(jich)关系假整合接触(平行不整合接触) 特征：地层时代不连续，其间缺失了某些地层； 新老地层的产状基本平行一致。地壳曾一度上升。上升时遭受风化剥蚀，形成具有一定程度起伏的剥蚀面底砾岩22共七十六页4.1岩层产状与地层接触(jich)关系地层(dcng)接触关系不整合接触(角度不整合接触) 特征：地层时代不连续，其间缺失了某些地层； 新老地层产状不一致以角度相交。反映其间曾发生过剧烈的构造运动。底砾岩23共七十六页4.1岩层(yncng)产状与地层接触关系地层(d

9、cng)接触关系不整合接触(角度不整合接触) 不整合面24共七十六页4.1岩层(yncng)产状与地层接触关系地层接触(jich)关系沉积接触特征：侵入体被沉积岩层直接覆盖，二者间有风化剥蚀面存在。反映侵入体时代老，沉积岩层时代新底砾岩25共七十六页4.1岩层(yncng)产状与地层接触关系地层接触(jich)关系侵入接触特征：侵入体边缘有捕虏体，侵入体与其围岩的接触界线多呈不规则状。侵入体与围岩接触带有接触变质现象；反映被侵入体时代老，侵入体时代新26共七十六页4.1岩层产状与地层接触(jich)关系地层接触(jich)关系断层接触特征：地层与地层之间或地层与岩体之间，其接触面本身为断层面。

10、27共七十六页1、下列有关侵入接触的叙述，哪项正确（ ）。A侵入接触是岩浆岩与岩浆岩体之间的一种接触关系。B沉积岩形成(xngchng)时间较晚，岩浆岩形成(xngchng)时间较早。C侵入接触是沉积岩与变质岩之间的一种接触关系。D侵入接触是沉积岩与岩浆岩之间的一种接触关系。28共七十六页4.2褶皱(zhzhu)29共七十六页4.2褶皱(zhzhu)褶皱(zhzhu)要素核部指褶皱中心部位的地层。翼部指褶皱核部两侧的地层。枢纽褶皱中同一层面上最大弯曲点的连线。轴面褶皱内各相邻层面上的枢纽连成的面。轴迹轴面与地面或其它任何面的交线。30共七十六页4.2褶皱(zhzhu)褶皱(zhzhu)的类型背

11、斜老新老新新向斜（老）31共七十六页4.2褶皱(zhzhu)褶皱(zhzhu)的类型直立褶皱斜歪褶皱 倒转褶皱平卧褶皱 翻卷褶皱根据轴面产状褶皱分类32共七十六页4.2褶皱(zhzhu)褶皱(zhzhu)的类型扇形褶皱箱形褶皱 单斜褶皱根据横剖面形态的褶皱分类33共七十六页4.2褶皱(zhzhu)褶皱(zhzhu)的类型水平褶皱 倾伏褶皱根据枢纽产状的褶皱分类地面未受剥蚀 地面受剥蚀 34共七十六页4.2褶皱(zhzhu)褶皱(zhzhu)的类型根据平面形态的褶皱分类线状褶皱穹窿构造盆地短轴褶皱35共七十六页4.2褶皱(zhzhu)褶皱(zhzhu)的类型复背斜根据枢纽产状的褶皱分类复向斜36

12、共七十六页4.2褶皱(zhzhu)褶皱(zhzhu)的类型根据工程地质特性的褶皱分类复式流动褶皱舒缓波状褶皱线性挤压紧闭褶皱复式挤压褶皱断裂牵引褶皱盖层被牵动引起的褶皱37共七十六页4.2褶皱(zhzhu)褶皱(zhzhu)的类型褶皱构造的规模、形态、形成条件和形成过程各不相同，对比和了解褶皱构造的整体乃至区域特征，对于选址、选线及防止突发性事故十分重要。38共七十六页断裂构造指岩层受构造运动的作用，当所受的构造应力超过其破裂强度(qingd)时，岩石或岩块失去连续性而产生断裂的地质构造。节理岩石破裂后，沿破裂面无明显位移的断裂构造。断层岩石破裂后，沿破裂面有明显位移的断裂构造。4.3节理(j

13、il)39共七十六页4.3节理(jil)节理发育(fy)的影响因素：构造变形的强度、岩石形成时代、力学性质、岩层的厚度及所处的构造部位。40共七十六页4.3节理(jil)节理(jil)的类型原生节理次生节理张节理剪节理根据成因分类非构造节理构造节理41共七十六页4.3节理(jil)原生(yun shn)节理是指岩石成岩过程中形成的节理。42共七十六页4.3节理(jil)非构造(guzo)节理是指岩石由风化作用、崩塌、滑坡、冰川及人工爆破等外力地质作用下所产生的裂隙。43共七十六页4.3节理(jil)构造(guzo)节理张节理构造节理是地壳构造运动的产物，常与褶皱、断层相伴出现。按其形成的力学性

14、质，分为张节理和剪节理。剪节理张节理44共七十六页4.3节理(jil)构造(guzo)节理张节理张节理是在张应力作用下形成的。张节理多数是张开的，节理面粗糙不平，面上不具擦痕。发育在粗碎屑岩中的张节理往往绕砾石和粗砂而过，并不切穿颗粒。张节理一般发育稀疏、节理间距大，沿走向延伸不远即消失，但在附近不远处又会断续出现，并有分支复合现象。45共七十六页4.3节理(jil)构造(guzo)节理剪节理剪节理是在剪应力作用下形成的。剪节理常成对出现，节理面平直光滑，并常紧闭；剪节理面两侧岩块有微小位移，节理面上常可见擦痕；砾岩和砂岩中的剪节理往往平整地切割砾石和粗砾粒；剪节理沿走向和倾向延伸较远，产状稳

15、定；剪节理一般发育密集，间距小。46共七十六页1-走向节理(jil)； 2-倾向节理； 3-斜向节理； 4-顺层节理4.3节理(jil)节理的类型根据与岩层产状的关系分类47共七十六页a-纵节理(jil)； b-斜节理； c-横节理4.3节理(jil)节理的类型根据与褶皱枢纽方向的关系分类48共七十六页4.3节理(jil)节理的观测(gunc)与统计对节理性质、分布规律、形态产状进行观测与统计的目的是为了研究和评价岩体稳定性。49共七十六页4.3节理(jil)节理(jil)的观测与统计节理野外观察的内容： 观察岩层岩性及地质构造，测量地层产状以及确定测点所在构造部位； 观察节理性质及发育规律；

16、 测量与登记，包括测量节理的产状、粗糙度、节理密度、观察节理充填物和测量节理壁距以及测量节理的持续性。50共七十六页4.3节理(jil)节理(jil)的观测与统计节理统计的方法是制作玫瑰图，主要有两类：节理走向玫瑰图节理倾向、倾角玫瑰图51共七十六页4.3节理(jil)节理对工程(gngchng)的影响节理是一种发育广泛的裂隙。节理将岩石切割成块体，这对岩体强度影响很大。 节理间距越小，岩石破碎程度越高，岩体承载力将明显降低。 岩层中发育的节理裂隙是地下水的通道，同时也会对风化作用起着加速进行的效应。 随着岩石风化程度增强和水对岩石的浸泡软化，岩块质地变软、强度降低。52共七十六页4.4断层(

17、duncng)断层是指岩层受力发生破裂，破裂面两侧的岩块发生明显的位移的断裂(dun li)构造。53共七十六页4.4断层(duncng)4.4.1断层(duncng)要素 断层面断层面指相邻两岩块断开或沿其滑动的破裂面。断层线断层面与地面或其它的面的交线。断层盘指断层面两侧相对移动的岩块。断距断层发生后，相当层沿断层面移动的距离。54共七十六页4.4断层(duncng)4.4.2断层(duncng)的类型1、根据断层两盘相对运动分类正断层逆断层平移断层55共七十六页逆断层(duncng)按照断层面的倾角又可分为：高角度逆断层(duncng) 断层(duncng)面倾角45；低角度逆断层断层面

18、倾角在45；4.4断层56共七十六页注意！在实际情况中，平移断层往往是与前两类断层同时(tngsh)存在的，这类断层一般采用组合命名，称之为平移逆断层、逆平移断层、平移正断层和正平移断层。4.4断层(duncng)57共七十六页F1-走向(zuxing)断层；F2-倾向断层； F3-斜向断层4.4断层(duncng)断层的类型2、根据断层与所在岩层产状的关系分类58共七十六页4.4断层(duncng)4.4.3断层(duncng)存在的标志断层引起的构造不连续现象地质体不连续59共七十六页4.4断层(duncng)断层(duncng)存在的标志断层三角面地貌和水文等标志断层崖60共七十六页东非

19、大裂谷4.4断层(duncng)地貌(dmo)和水文等标志61共七十六页4.4断层(duncng)4.4.4断层(duncng)的工程地质评价岩体被层理、片理、节理、断层等切割，是不连续体，作为不连续面的断层是影响岩体稳定性的重要因素。断层带破碎强度低；断层对地下水、风化作用等外力地质作用往往起控制作用。断层对工程建设十分不利，特别是道路工程建设中，选择线路、桥址和隧道位置时，就尽可能地避开断层破碎带。62共七十六页4.5活断层(duncng)活断层是指现在正在活动或在最近地质(dzh)时期（全新世，万年）发生过活动的断层。活断层对工程建筑物的影响是通过断裂的蠕动、错动和地震对工程造成危害。活

20、断层的蠕动及伴生的地面变形，直接损害断层上及附近的建筑物。63共七十六页4.5活断层(duncng)活断层是指现在(xinzi)正在活动或在最近地质时期（全新世，万年）发生过活动的断层。64共七十六页4.5活断层(duncng)活断层(duncng)的特性活断层的活动方式蠕滑蠕滑是一个连续的滑动过程，不伴随大地震，仅伴有小震或无地震活动。粘滑粘滑是断层发生快速错动，在突发快速错动前断层呈闭锁状态，往往没有明显的位移发生。同一条断裂带的不同区段可以有不同的活动方式65共七十六页4.5活断层(duncng)活断层的判别(pnbi)标志通过第四纪堆积物及生物化石研究、填绘地质构造图及槽探方法，可以发

21、现活断层存在证据。太原呼延村采石场剖面第四系包括全新统被断层切断而直接与奥陶纪灰岩接触地质标志66共七十六页4.5活断层(duncng)活断层的判别(pnbi)标志河床坡降曲线突然变陡则指示有可能存在隐伏断层；河漫滩与平水期河水面之高度差可反映构造运动是上升或下降。二元结构地貌标志地壳上升地壳下降67共七十六页4.5活断层(duncng)活断层(duncng)的判别标志地壳形变测量就是对比同一地区、同一路线相同点位在不同时期测量结果，可确定断层两盘的相对位移；地震波法等地球物理方法是研究活断层的有效手段；地球化学方法对了解地下断层带活动与否具有较高的灵敏度和分辨率。地壳形变测量、地球物理和地球

22、化学标志68共七十六页4.5活断层(duncng)活断层(duncng)的评价活断层评价一般需了解：工程场地及其附近是否存在活断层；活断层的规模、产状特征，活断层活动时代，活断层活动性质、活动方式、活动速率等特征；断层地震的危险性。69共七十六页4.5活断层(duncng)地震(dzhn)效应在地震影响范围内，出现各种震害和破坏现象称为地震效应。地震效应与震级大小、震中距和场地的工程地质条件等有关。地震效应包括：地震力效应、地震破坏效应、地震液化效应和地震激发地质灾害等。70共七十六页本章(bn zhn)小结 (1)构造运动有水平运动和垂直运动。构造运动的结果是使原始水平状态连续产出的岩层发生

23、变形变位，形成地质构造。褶皱、断层和节理(jil)是最基本的地质构造。 (2)岩层的产状要素是岩层的走向、倾向与倾角。岩层的厚度是岩层顶、底面间的垂直距离。 (3)岩层间接触关系有整合、不整合、假整合三种。侵入体与其围岩间为侵入接触。侵入体形成后，地壳发生隆起上升，使侵入体遭受风化剥蚀并接受随后沉积而被沉积地层覆盖，这种接触关系称沉积接触。71共七十六页本章(bn zhn)小结(4)褶皱要素是：核、翼、轴面、枢纽等。褶皱的识别标志(biozh)是在沿地层倾斜方向上地层为对称式重复。核部地层老，两翼新者为背斜；核部地层新，两翼老者为向斜。同一岩层沿走向发生转折合围表明枢纽倾伏是倾伏褶皱。褶皱核部是岩层强烈变形部位。断裂构造发育、岩体完整性差且是地下水富水地段，易发生工程地质问题。两翼相对有利，但要注意顺层滑动和软弱夹层。褶皱的工程地质评价要考虑区域地质背景，以线状紧闭褶皱发育地区最易造成工程地质问题。72共七十六页本章(bn zhn)小结(5)节理是岩石中的裂隙。节理观测服务于岩体质量评价。观测内容有：力学性质、充填物