工程地质学课件二

第三章地质构造第一节地质作用第二节地质年代第三节岩层产状主要内容第四节褶皱构造第六节地质图第五节断裂构造1由自然动力引起地壳的物质组成、内部结构和地表形态发生变化和发展的作用称为地质作用。

按动力来源分为：内力地质作用(endogenicgeologicalprocess)外力地质作用(exogenicgeologicalprocess)第一节地质作用2内力地质作用：

由地球内部的能（旋转能、重力能、辐射热能）引起。3地壳运动（tectonism）

水平和升降运动。4三根大理石柱的升降变化示意图升降运动(造陆)水平运动(造山)

第一节地质作用5世界上最有名的实例是意大利那不勒斯湾塞拉比斯古庙，建于公元前的古罗马时代。古庙的废墟中耸立着三根大理石柱，高12米。从底向上的3.6米石柱表面光滑无痕；再向上2.7米则被虫蛀出许多梨状小孔，有海水浸没的痕迹；其上的石柱仍完好如初。这个古庙显然是建在陆地上的，曾有一段时间因地表下沉，石柱没入海内6.3米（下部的3.6米因被海底泥沙或火山灰掩埋而未受虫蛀）。18世纪时石柱重又升出海面。现在又在下降（可能从19世纪开始），故石柱的基部已浸没在水中了。世界上典型的大面积上升的例子见于北欧的斯堪的那维亚半岛，以半岛的内部上升最快。据阶地和海岸线的位置计算的上升速率是0.5米/百年。上升的原因，普遍认为是冰川消融后的减负作用。即：这里原发育大陆冰盖（见前“冰川的恶作剧”一节），实际上加了个沉重的负载。冰川融掉了，这个负载也去掉了，大地象是“苏醒”过来似的，发生大面积上升。我国的华北平原则是现代下沉区。在河北昌黎县城附近有一指路石碑，标明离县城2.5km，离海边2.5km，而现在这个碑离海只有1km多了。因为陆地的沉降，原海边的一座古庙已被淹没。也有人用冰川消融来解释这个现象，认为冰川融化后使海平面上升，所以低洼的地方就被海水浸没了，并估计这里的海岸线已向陆推进约23－24km.第二节地质年代6地震作用(earthquake)

地内机械能突然释放，以弹性波的形式传播到地表引起猛烈冲击。汶川地震7

岩浆作用（magmatism）岩浆形成、运动、演化、冷凝。

8变质作用(metamorphism)

在高温、高压并有化学物质参与下，岩石发生成分、结构构造的变化，生成新的岩石。9各种内力地质作用是相互关连的——

构造运动形成断裂，引起地震，并为岩浆活动创造通道。构造运动和岩浆活动引起变质作用。

地壳运动在内力地质作用中起主导地位。10外力地质作用：由太阳辐射能引起，产生大气环流，形成水的循环，动植物生长，在运动的过程中改造地表。11外力地质作用的营力：河流的侵蚀；地下水的潜蚀；风的吹蚀；冰川的刨蚀等。湖泊海洋的冲蚀;12一般按风化→剥蚀→搬运→沉积→硬结成岩的程序进行风化(weathering)：在地表环境下由于大气、水、生物等作用，岩石在原地分解和破坏。剥蚀(denudation)：各种地质营力，在运动过程中对地表岩石产生破坏，并把破碎分解了的产物剥离原地。13搬运(transportation)

拖曳搬运悬浮搬运溶解搬运硬结成岩(diagenesis)

压实胶结重结晶沉积(sedimentation)

机械沉积化学沉积生物化学沉积14外力地质作用主要影响因素是：气候和地形。我国温度带的划分图15我国干湿地区划分图16潮湿气候区：河流、湖泊、地下水发育，风化彻底。如东南沿海。干旱气候区：暴雨，风力强，咸水湖。如西北高原。冰冻气候区：气温低，蒸发量小，生物稀少，冰川盘踞。如两极和高山地区。17中国地势分布示意图18大陆以剥蚀为主，海洋以沉积为主。山区以剥蚀为主，平原以沉积为主。19内力厕和外抹力地鸟质作醒用的掠关系圆：内力窑地质阿作用帆决定扯地表照的基阶本形牵态和迎内部败构造获——馆地表酷形态兰的塑俗造者外力蛇地质豆作用狭破坏勤和重盆塑地金表形朵态—惠—地诱表形关态的绞雕刻葡者地壳上升时，尝遭受剥蚀。地壳下降时，聪接受沉积。20绝对证年龄建：通过樱放射胁性元增素蜕限变周驴期测哈定。她适用叨于岩续浆岩耻、变止质岩肾地区汁。钾-氩、畅铀-铅和倒碳-1破4。第二驾节娘地底质年付代式中好：t忌——摸岩石堂实际麦地质辣年龄棒；λ—谱—衰伏减系搏数，膝每年分每克诱母体亭同位织素能欲产生飞的字锋体同志位素盖的克称数；D—何—岩卵石中插放射类性元朽素蜕渐变而猜成的诊子体教同位茂素含危量；N—揉—岩差石中股放射嘱性元雹素蜕职变后伶剩余隙的母幅体同束位素泄含量夹。21第二汤节欲地轻质年劳代相对苗年代义：适用输于沉仙积岩糕地区井。地层汉层序饰律古生机物层怠序律岩性嗓对比劝法地质枣体接肿触关晃系22地层芳接触碗关系层状锐地层抹接触疾关系整合烦接触(co付nf犁or次mi锻ty)：时间摩上连娇续，匪产状新上一子致。屠反映裕地壳棕连续胡均匀税下降玻。23平行析不整其合清(di颈sc舌on欢fo乒rm池it落y)：时间颠上不思连续遥，产义状一胀致。喜反杨映地书壳间革断上戴升。24角度砍不整英合(朝di耽sc报or屿da丝式nt名)：时间枣上不流连续唇，产定状不驶一致眨。尽反映歇地壳捏剧烈劝运动剂。252.摄岩炭浆岩搞与围笑岩接延触关届系侵入麻接触排沉积蔑接触店侵鼠入与戴沉积拍接触26地质城年代患单位：宙、经代、乘纪、摧世、弓期(纽奉从大块到小投)地层娱单位伏：宇、筹界、舅系、讨统、狡阶(箩从大北到小穷)地质叹年代奋单位和地层侧单位27地质庙年代变表寒武剖纪晚寒子武世中寒江武世早寒愤武世28地质毁年代敢表寒武愿纪晚寒贞武世中寒丈武世早寒洲武世29地质坑年代乖表寒武坡纪晚寒研武世中寒僻武世早寒渔武世显带生零宙30地质体年代绩表寒武哥纪晚寒贫武世中寒臣武世早寒巴武世显猫生拖宙显生软宙31地质静年代犁表寒武临纪晚寒许武世中寒罚武世早寒雄武世相对年代绝对年龄(百万年)主要构造运动我国地史简要特征宙代纪世隐生宙元古代(Pt)晚元古代震旦纪（Z）800晋宁运动吕梁运动五台运动元古代地层在我国分布广、发育厚度大，出露好。华北地区主要为未变质或浅变质的海相硅镁质碳酸盐岩及碎屑岩类夹火山岩。华南地区下部以陆相红色碎屑河湖相沉积为主，上部以浅海相沉积为主，含冰碛物为特。低等生特开始大量繁殖。菌藻类化石较丰富青白口纪(Qn）1000中元古代蓟县纪（Jx）1400长成纪(Ch）1900早元古代2500太古代（Ar）4000太古代构造运动频繁，岩浆活动强烈，侵入岩和火山岩和火山岩广泛分布，岩石普遍变质很深，形成古老的片麻岩、结晶片岩、石英岩、大理岩等。构成地壳的古老基底。目前已知最古老岩石的年龄为45.8亿年。最老的菌化石为32亿年地球初期发展阶段32水平林岩层(ho姿ri帅zo楚nt泡al墙s尾tr序at捏um)第三洒节帆岩层移倾向水平构造的地貌景观（阶梯状陡崖）33倾斜否岩层(t塘il模te驱d踪蝶st单ra鱼tu悉m)单斜构造的力学成因图4-3地层层序(a)正常层序；(b)倒转层序34产状残三要扫素(e班le持me叼nt霜s腹of拘a纠tt繁it态ud更e)走向茫(s哭tr勿ik奥e)滴：岩层捷面和谷任一悄假想喜水平捐面交殿线的仗延伸垂方向燥。倾向这(d栏ip龟)：岩层交的倾颤斜方凯向。医与走孔向线咽垂直级。只脉有一困个。倾角催(d亩ip予a泳ng壳le捎)：岩层艳层面洞与水畅平面杀的最奸大锐匪角。35产状却三要航素(e货le败me睁nt勒s蛇of坟a圣tt刑it浇ud北e)表示墙方法：岩层战产状落一般判用方膛位角芳表示各，通奸常格气式是涉：走向旺南西供20刷0°泛，倾乎角南润东1集10页°，压倾角盗30训°衡，表死示为谋2端00吼°/壶SE乓∠3箭0°帐；因走嗓向可吓用倾鲁向加凑减9虏0°溉得到岂，一哄般只驰用倾膊向和胜倾角坛，表材示为量1厉10春°∠渡30果°。36第四点节袜褶皱雷构造(f玻ol腹d)组成丝式地壳昨的岩酸层，傻受构诉造应梳力的垫强烈谊作用宇，使症岩层狡形成晒一系校列波派状弯该曲而狗未丧况失其作连续际性的减构造还，称现为褶己皱构毫造。37一、盗褶皱步的力累学成斯因（a解）让水平这挤压计力；眠（b晃）垂天直作灯用力搂；（港c它）力承偶作捆用38二、据褶曲础要素浸：图4-6褶曲要素示意图枢纽(hi婚ng年e)：组成踏褶皱舱的岩繁层的钞同一掌层面绒上各打个最继大弯歼曲点蔽的联省线叫衬枢纽枪。核部(co顽re)两翼(li运mb)轴面(ax速ia房诚l命pl径an椒e)是连瞧接褶醒皱各购层枢盲纽构啦成的电面，耀它是喂一个景抽象耕的面畅。轴线(ax池ia乎l浴li隆ne)是轴土面与迁水平电面的林交线拌。39三、翅褶皱尺构造诊基本坦形态牲：背斜(an鸟ti做cl股in肿e)：岩层世向上浑弯曲泡，核贯部老此，两窜翼新廉。向斜(sy阀nc押li登ne)：岩层庄向下蕉弯曲查，核侍部新婚，两获翼老周。40四、蚊褶皱乓类型按轴皇面产拍状分绸：直立倾斜倒转平卧41水平倾伏按枢出纽产律状分金：42按褶壁曲长抓短轴意的比北例分卖：图眉4-旧10诸穹隆亿和构仪造盆辜地(a喂)穹浩隆；掌(b蜘)构回造盆具地43五、饶褶皱脂构造毫野外千观察改方法背斜巨成谷向斜乞成山穿越旨法：垂央直于辉岩层顶走向俗观察泪。追踪耕法：平丸行于必岩层污走向痰观察霜。44六、筒褶皱形构造忌的工屠程地绞质评位价：对隧概道工愉程45六、据褶皱击构造程的工根程地开质评俘价：对深命路堑舍和高愁边坡山坡资岩层避地质言构造拦的影基响a-动向斜债山；征b-澡背斜胶山；侨c-碧单斜熔山1-绞有利撇情况浑；2午-不忌利情捉况46第五藏节岸断裂勿构造(fr欧ac厅tu穴re)华蓥私山断周裂47一、墙断裂劳构造串的力滨学机献制48断裂粘构造辉的形哈成49二、搅断裂输构造秤的分枝类节理啊（裂夕隙）是岩磁体受朴力断垂裂后菌两侧缓岩块雾没有闭显著屿位移沙的小饼型断篇裂构柱造，选也称僻为裂渔隙。断层断层义是岩薄体破竹裂后列，两摄侧岩滩块产除生显色著位汽移栽的断局裂构元造。50（一马）节侦理(j彼oi倡nt瓣)限：原生鼓节理需:岩石霞在成德岩过分程中宪形成燃的节环理。次生上节理骄:包括则风化罚节理俗、卸录荷节貌理等杰。构造此节理饮:由于透地壳盼构造妥运动划而形取成的辱节理引。分为扰张节武理和凡剪节坛理。51表祥4-裕2所裂彻隙心发腔育坦程舍度此分还级莲表一定52裂隙办调查烛、统慢计和剥表示党方法厨：选择电代表洽性的亩基岩遭露头统,对真一定哭面积尊内的时裂隙兔进行荒测量致。53裂隙内走向麦玫瑰女图表拔示方圣法：54节理风的工疾程地来质评寒价:岩体纠中存宾在裂忙隙，覆破坏冒了岩厉体的伶整体酷性，糊促进搅岩体割风化扔速度僵，增神强岩四体的帮透水幕性，妥因而贵使岩秘体的墙强度偶和稳平定性歼降低膀。裂隙叹主要栋发育践方向骗与路梢线走菜向平缠行，准倾向糠与边剩坡一懂致时萍，易昨发生懂崩塌各等不荐稳定破现象些。55（二慎）断耀层(f艳au吹lt感):断层申要素所:断层董面（斑带）断盘断距56断层辈基本贼类型正断态层(n箱or表ma酒l邻fa厕ul椅t)逆断晋层(r祸ev键er柳se刮f寺au以lt树)平移斧断层(p锦ar随al秆le不l替fa狼ul都t)57断层雷组合毫形式叠瓦掌式断迹层58按断蝴层与科褶皱透轴的葛关系广分：纵向屋断层F1，横向野断层F2，斜向兽断层F359断层飘的识糊别地层舱界限什不连焰续或距岩层盟中断60岩层龙不对肯称重奴复或鄙缺失61断层铸破碎侵带及反构造恋岩擦痕牵引姿构造此及伴坊生节嚷理62断层待工程扮地质绞评价由于眼断裂循构造责的存缝在，忆破坏隔了岩蛾体的雄完整散性，弊加速刮了风殖化作诱用、舍地下饼水的录活动猫及岩余溶发篇育，座从而下在以帮下几磁方面边对工糟程建树筑产嫩生影停响。（1谊）臣断层特对工道程建苏设十唉分不扩利，舒特别告是道广路工壶程建烟设中舞，选蹦择线越路、跃桥址窗和隧刮道位巷置时含，应钩尽可梨能避笼开断丘层破库碎带贪。（2春）当嘴道路革和隧祖道与圆断层侍走向伸平行宪时，娘选线匪尽可损能避围开断全层破服碎带红，而鞠当必椅须穿筝越断涌层时沿，应泪垂直洲断层稼走向淋穿越绢。（3病）断若层破组碎带公降低壤了地撤基岩蒜体的颜强度睛和稳蜜定性腾，建睁于其废上的岂建筑泡易产菌生较率大的队沉降部、开秀裂和存倾斜臣。（4荐）跨康越断脉裂带划的建否筑物阁，易撒产生水不均长匀沉机降。63一、亚地质植图(ge贤ol经og蠢ic刺al盘m你ap)的类哭型：普通考地质残图地貌粪及第泪四纪浸地质锯图工程石地质蹈图水文香地质艰图地质挣平面苍图地质制剖面莲图地层尘柱状百图第六县节辣地拉质图64二、网地质从图规圈格地质热平面绞图应下有图职名、促图例壤、比牌例尺宴、编续制单盾位和铅编制勺日期潜等。比例林尺的念大小蕉反映党了图榨的精序度，卵比例使尺越缴大，煤图的寻精度耳越高寨，对警地质稿条件具的反卧映也木越详叨细、岩越准洪确。65水平恰构造直立蚀构造三、卖各种免地质增界面偶在地楼质图告上的林表现赚:66倾斜项构造（V字形赌法则感）1.萌倾向行反，砌同弯诸曲且徒曲率妻小。672.脚倾勇向同恩，倾洒角大炸，反妥弯曲件。683.绢倾斜向同对，倾浇角小厌，同思弯曲倒但曲求率大笔。69水平轿岩层铃和倾场斜岩将层地迁质图练习诱：地质佳图分赠析70褶皱果在地动质图爹上的纵表现皂：水平顺褶曲倾伏蕉褶曲71断层湿构造朱在地供质图庄上的务表现络：（b）72地层粪接触芳关系更在地较质图萍上的属表现缺:图嘉4-坦28升不整哗合E与漂Q舰–俭平行掀不整以合；T与浴E图–暴角度纵不整腿合。73读图曾方法痰：比例现尺、贿图例买、地锁貌、恨地层朽分布右和岩南性、改地质韵构造父、物告理地炕质现氏象、渴工程箭地质竖评价怀。74图戏4-辰29福宁陆强河地惧区地游质图75图趣4-蠢29翻宁陆许河地邻区地竭质图76复习获思考倾题1．什延么是搅相对他地质恩年代哲？什担么是痛绝对铲地质疼年代笋？地层粗的相鲁对地乏质年音代是荒怎样树确定袄的？2．呢地质陶年代思单位麻和时谁间地辛层单纳位的志含义垒及相眼互关系怎咳样？3．罚熟悉刘地质冈年代钉表及羽第四右纪地索质年傍代的针划分液。4．励什么膊是地废壳运乳动及端地质欧构造粒？两辜者的私关系角如何贪？5．酿什么狐叫岩齐层的已产状筝？产谜状三统要素寻是什惩么？盐岩层产状找是如央何测艇定和裂表示葡的？776．烟什么弊叫褶斩皱构畏造？验什么砖叫褶塌曲？铸褶曲矛要素父及基本形纵态有而哪些脚或是燥什么缺？7