工程地质基础知识之地质作用解读33

2022/10/26广东工工业大大学岩岩土工工程研研究所所1工程地地质李子生生二零一一四年年九月月EngineeringGeology2022/10/26广东工工业大大学岩岩土工工程研研究所所2第一章地地质质作用1.地质作用（（GeologicalFunction）促使地壳的的物质组成构造地貌等发生变化化的自然作作用称为地地质作用。。2022/10/26广东工业大大学岩土工工程研究所所3㈠组成：组成地壳的的化学元素素（占地壳壳的平均重重量百分比比）：O——49.13Fe———4.20K——2.35Si——26.00 Ca——3.25Mg———2.35Al——7.45Na——2.40H———1.00以上合计98.13％,其余元素占占1.87％（近百种种元素）它们在一定地质质条件下结结合形成矿物或岩石。第一章地地质质作用2022/10/26广东东工工业业大大学学岩岩土土工工程程研研究究所所4矿物物（具有有一一定定化化学学成成分分、、物物理理性性质质的的单单质质、、化化合合物物）eg：石石墨墨、、石石盐盐、、黄黄铁铁矿矿等等岩石石―――由一一种种或或多多种种矿矿物物组组成成的的集集合合体体（（其中中含含有有无无用用矿矿物物或或成成分分―――砂石石）eg：花花岗岗岩岩由由石石英英、、长长石石、、云云母母等等组组成成第一一章章地地质质作作用用2022/10/26广东东工工业业大大学学岩岩土土工工程程研研究究所所5地壳壳中中元元素素在在空空间间上上分分布布极极不不均均匀匀，且且元元素素不不断断迁迁移移、、分分散散、、集集中中，，形形成成各各种种有有用用矿矿物物，，富富集集成成各各种种矿矿藏藏－－－－－－－－充充填填、、汽汽化化热热液液矿矿床床eg：Cu、Pb、Zn、Ag、Au矿等等㈡构造造：如层层面面（（平平、、斜斜、、弯弯等等））、、褶褶皱皱（（Folds）、、断断裂裂（（Fractures，包包括括裂裂隙隙、、断断层层））等等㈢地貌貌：海陆陆变变迁迁、、火火山山爆爆发发、、山山脉脉、、盆盆地地形形成成和和变变化化等等第一一章章地地质质作作用用2022/10/26广东东工工业业大大学学岩岩土土工工程程研研究究所所6根据据能能源源不不同同，，地地质质作作用用可可分分为为外力力地地质质作作用用（简简称称外外力力作作用用））和和内力力地地质质作作用用（简简称称内内力力作作用用））一、、外力力地地质质作作用用：地地球球外外的的能能源源产产生生。。主主要要来来自自：：太太阳阳能能（（热热、、引引力力））；；引引力力能能、、生生物物能能等等作用用方方式式：风风化化、、剥剥蚀蚀、、搬搬运运作作用用、、沉沉积积、、成成岩岩作作用用结果果：削高高填填低低，，使使地地面面趋趋于于平平坦坦第一一章章地地质质作作用用2022/10/26广东工业大学学岩土工程研研究所7㈠风化作用：地壳岩石在太太阳、空气、、水等作用下下，经风吹日日晒，发生崩崩裂、分解等等物理化学变变化的作用eg：土的形成：：岩石土土花岗岩残残积土如越秀公园地地铁站特点：①普遍――地表到处可见见②表层作用明明显，随深深度逐渐减弱弱第一章地地质作用用2022/10/26广东工业大学学岩土工程研研究所8风化作用的结果与危害：①使坚硬致密岩岩石松散破坏坏，改变矿物物组分、化学学成分，降低低岩石强度和和稳定性，造造成滑坡、泥泥石流等；②形成残积土土。第一章地地质作用用2022/10/26广东工业大学学岩土工程研研究所91．物理风化：：岩石风化中只只发生机械破破坏，化学成成分不变主要因素：①岩石释重――静压、释放岩岩爆裂裂缝，，形成水、气气通道②温度――温差变化（沙沙漠地区可达达60～80℃）岩岩石胀缩裂裂隙、破坏、、冲击③裂隙水冻结、、融化：使岩石裂隙胀胀大、破坏④可溶盐溶液液产生结晶、潮解第一章地地质作用用2022/10/26广东工业大学学岩土工程研研究所102.化学风化：岩石在水、氧氧、二氧化碳碳等影响下发发生化学变化化的过程。尤尤其在暖、湿湿地区明显作用结果：使岩石成分改改变，强度降降低例如：氧化、水溶液液的溶解、水水化、水解、、碳酸化等作作用FeS2→Fe2O3.nH2O溶解→喀斯特特（Karst）岩溶地貌如从化、花都都、清远、肇肇庆等地（丹丹霞地貌如韶韶关---河流冲积）第一章地地质作用用2022/10/26广东工工业大大学岩岩土工工程研研究所所113.生物风风化：：在生物物影响响下发发生的的破坏坏。多多在岩岩石表表层、、土中中机械

植物根系楔裂岩石→崩解；鼠、蚁等洞、穴→岩石、土变碎、细化学破坏-----生物代谢、遗体分解第一一章章地地质质作作用用2022/10/26广东东工工业业大大学学岩岩土土工工程程研研究究所所12风化化岩岩层层的的分分布布规规律律：分带带性性形成成残残积积和和残残积积层层：：岩石石经经风风化化，，改改变变矿矿物物成成分分、、结结构构、、构构造造，，形形成成与与质质岩岩不不同同的的风风化化产产物物（（一一部部分分流流失失，，一一部部分分残残留留质质地地））。。这种种风风化化层层即即为为残积积层层。花岗岗岩岩残残积积土土：风化化岩石石成成分分、、结结构构改改变变风风化化产产物物层层残积积层层第一一章章地地质质作作用用2022/10/26广东东工工业业大大学学岩岩土土工工程程研研究究所所13残积积层层的的特特点点：残积积层层有有较较多多孔孔、、裂裂隙隙，，易易受受冲冲刷刷，，强强度度、、稳稳定定性性差差。。作建建筑筑地地基基时时要要考考虑虑：：a.承载载力力b.可能产生生不均匀匀沉降（（因孔隙隙、成分分、厚度度不均匀匀）作路坡时时要考虑虑：a.坍塌（结结构松散散）b.冲刷第一章地地质作作用2022/10/26广东工业业大学岩岩土工程程研究所所14㈡剥蚀作用用：将风化产产物从岩岩石上剥剥离下来来，并对对未风化化岩石进进行破坏坏，不断断改变岩岩石面貌貌的作用用。☆在地形起伏、潮湿、雨大地区，主要是流水冲刷、侵蚀使岩石破坏；如河流：其流水动能挟带砂、砾石破坏河床岩石，并把破坏下来的物质带走。

第一章地地质作作用2022/10/26广东工业大大学岩土工工程研究所所15按力作用方向向分为：a.下蚀作用――冲刷底层岩岩石，使河河床降低（（上游为主)-------丹霞地貌b.侧蚀作用――弯曲河道，，凹岸被水水流侵蚀后后退，凸岸岸沉积。(下游为主)☆在干旱沙漠漠地区，主主要是风对对岩石的破破坏：a.吹扬：带走走松散、风风化产物b.磨蚀：风、、沙粒磨蚀蚀岩石（风风蚀地貌））第一章地地质质作用2022/10/26广东工业大大学岩土工工程研究所所16▲剥蚀、风化化作用的关关系:1、区别：前者在各种种地质营力力的运动中中引起。2、联系：风化为剥蚀蚀提供易剥剥离的表层层松散物质质；剥蚀为第一章地地质质作用2022/10/26广东工业大大学岩土工工程研究所所17㈢搬运作用：风化、剥蚀蚀产物被水水、风等搬搬运至其它它地方。搬运方式：⑴拖曳搬运：粒大，滚动动、跳跃式式前进，渐渐停于低洼洼处⑵悬浮搬运：粒细、浮于于风、水中中前进，运运距远⑶溶解搬运：溶于水中，，被运至湖湖、海中长距搬运良良好分选选机机械碎碎屑物遭受受磨圆。eg：卵石、河河沙等第一章地地质质作用2022/10/26广东工业大学学岩土工程研研究所18(四)沉积作用：被搬运物质因因搬运介质搬搬运能力减弱弱(风、水流速降降低)，或物化条件件变化，或在在生物作用下下,被从搬运介质质中分离出来来,形成沉积物的的过程。作用方式：（1）机械沉积作用用：力↓→物按颗颗粒、形状、、比重依次沉沉积。（2）化学沉积作用用：液状被搬运物物因化学作用用发生沉积。。（3）生物沉积作用用：生化作用如PH值改变;遗体堆积。第一章地地质作用用2022/10/26广东工业大学学岩土工程研研究所19(五)成岩作用：使松散沉积物物变为沉积岩岩的过程。外外力作用结果果之一1、压固作用：堆积→压实→→排水→沉积积岩。2、胶结作用：碎屑沉积、真真溶液、胶体体沉积，充填填→压实→碎碎屑岩。3、重结晶作用：沉积矿物成分分→压力温度度↑，物质质质点重新排列列组合，颗粒粒增大，形成成粘土岩、化化学岩等。外力作用的结结果：削高填低，使使地面趋于平平坦。第一章地地质作用用2022/10/26广东工业大学学岩土工程研研究所20二、内力地质作用用：由地球转动能能、重力能和和放射性元素素的热能引起起。表现方式：①地壳运动②岩浆作用③变质作用→→产生岩浆岩岩、变质岩及及其有关矿产产。④地震第一章地地质作用用2022/10/26广东工工业大大学岩岩土工工程研研究所所21内力地地质作作用总总趋势势：①形成成地壳壳基本本构造造褶皱皱、断断裂；；②产生生地表表高低低起伏伏。第一章章地地质质作用用2022/10/26广东工工业大大学岩岩土工工程研研究所所22㈠地壳运运动：因地球球自转转速度度改变变等原原因，，使地地壳物物质（（岩石石）不不断运运动，，并改改变其其内部部构造造和相相对位位置。。是改改变地地壳地地貎的的主导导作用用。主主要包包括：：⑴升降运运动－地壳壳演变变中较较缓的的运动动形式式－局局部隆隆起、、局部部沉降降。⑵水平运运动－地壳壳演变变中较较激烈烈的运运动形形式加加里福福尼亚亚沿岸岸1868－1908年间，，每年年向北北移动动52mm，形成成褶皱皱、断断层和和山脉脉地壳运运动2022/10/26广东工工业大大学岩岩土工工程研研究所所23芬兰南南海岸岸：每年年上升升1～4mm。丹麦西西部沿沿岸：每年年沉降降1mm。珠峰：每年年上升升3mm。据此此推算算近100万年内内升高高3000m荷兰海海岸：每年年下沉沉2mm。广州七七星岗岗古海海岸（海珠珠石榴榴岗））南移移100千米－－－地壳运运动结结果：产生地地震、、岩浆浆作用用、变变质作作用，且三三者之之间相相互密密切联联系。。地壳运运动2022/10/26广东工工业大大学岩岩土工工程研研究所所24七星岗岗古海海岸2022/10/26广东工工业大大学岩岩土工工程研研究所所25广州地地区北北部从从震旦旦纪至至石炭炭纪，，是华华夏古古陆的的一部部分。。南部部珠江江三角角州一一带原原是一一个大大海湾湾。6000年以以前前冰冰后后期期海海侵侵时时期期以以来来，，广广州州市市区区至至黄黄埔埔一一带带为为一一东东西西向向的的溺溺谷谷湾湾，，这这个个古古海海岸岸地地貌貌的的海海湾湾东东宽宽西西狭狭。。在在2000～3000年前前，，海海浪浪可可直直到到越越秀秀山山南南麓麓的的中中山山纪纪念念堂堂附附近近。。在在一一千千年年前前宋宋代代，，广广州州城城下下被被称称为为““小小海海””，，黄黄埔埔一一带带被被称称为为““大大海海””。。几几千千年年来来，，由由于于珠珠江江流流域域各各江江河河带带来来泥泥沙沙沉沉积积，，海海湾湾逐逐渐渐淤淤小小，，浅浅海海变变成成陆陆地地，，广广州州地地形形发发生生沦沦海海桑桑田田的的巨巨大大变变化化。。广广州州河河南南石石榴榴岗岗附附近近的的七七星星岗岗，，1937年发发现现海海蚀蚀崖崖及及海海蚀蚀平平台台的的““古古海海遗遗迹迹””。。七七星星岗岗海海蚀蚀地地貌貌的的存存在在，，证证明明广广州州地地区区由由浅浅海海变变为为陆陆地地的的变变化化，，其其海海岸岸线线向向南南推推移移了了一一百百公公里里以以外外。。据据分分析析，，广广州州地地区区陆陆地地形形成成分分为为两两大大地地区区，，一一是是陆陆相相沉沉积积为为主主的的北北部部平平原原地地区区；；二二是是下下层层以以陆陆相相沉沉积积为为主主，，上上层层为为海海相相沉沉积积为为主主地地区区，，即即南南部部““沙沙田田””地地区区，，是是属属河河海海合合力力淤淤积积而而成成。。七星星岗岗古古海海岸岸2022/10/26广东工业业大学岩岩土工程程研究所所26岩浆作用用㈡岩浆作用用：在地壳运运动影响响下，岩岩浆向外外部压力力减少的的方向移移动，上上升侵入入地壳上上部或喷喷出地表表冷却凝凝固成为为岩石、、岩浆石石的过程程。作用结果果：①形成岩岩浆岩②围岩变变质③地形改改变→火火山地貎貎2022/10/26广东工业业大学岩岩土工程程研究所所27变质作用用㈢变