04第四章地质构造

04第四章地质构造第四章地质构造

主要内容

第一节地壳运动

其次节地质年月

第三节地质构造

第四节活断层

第五节地质图

第一节地壳运动

升降运动(造陆)

水平运动(造山)

三根大理石柱的升降变化示意图

其次节地质年月

?肯定年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。

适用于岩浆岩、变质岩地区。

?相对年月：通过地层层序、古生物、岩性对比、地层接触关系测定。适用于沉积岩地区。

地质年月单位：宙、代、纪、世、期(从大到小)地层单位：宇、界、系、统、阶(从大到小)

地层接触关系

1.层状地层接触关系

整合接触(conformity)：时间上连续，产状上全都。反映地壳连续匀称下降。

平行不整合(disconformity)：

时间上不连续，产状全都。反映地壳间断上升。

角度不整合(discordant)：

时间上不连续，产状不全都。反映地壳猛烈运动。

2.岩浆岩与围岩接触关系

侵入接触沉积接触侵入与沉积接触

第三节地质构造水平岩层(horizontalstratum)

水平构造的地貌景观（阶梯

状悬崖）

倾斜岩层(tiltedstratum)

单斜构造的力学成因

图4-3地层层序

产状三要素(elementsofattitude)走向(strike)：岩层面和任一假想

水平面交线的延长方向。

倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与

走向线垂直。只有一个。

倾角(dipangle)：岩层层面与水平

面的最大锐角。

表示方法：

走向和倾向用方位角表示(可

只表示倾向)，倾角用度数。如

SW200°、SE110°、。

∠30

?

褶皱构造(fold)

(a)(b)(c)

图4-5褶曲的力学成因

(a)水平挤压力；(b)垂直作用力；(c)力偶作用

褶曲要素：

?核部(core)

?两翼(limb)

?轴面(axialplane)

?轴线(axialline)

?枢纽(hinge)

图4-6褶曲要素示意图

褶皱构造基本形态：

背斜(anticline)：岩层向上弯曲，核部老，两翼新。向斜(syncline)：岩层向下弯曲，核部新，两翼老。

褶皱分类

按轴面产状分：

直立倾斜倒转平卧

按枢纽产状分：

水平倾伏

按褶曲长短轴的比例分：

图4-10穹隆和构造盆地

(a)穹隆；(b)构造盆地

褶皱构造野外观看方法

?穿越法：垂直于岩层走向观看。?追踪法：平行于岩层走向观看。

背斜成谷向斜成山

褶皱构造的工程地质评价：

?对深路堑和高边坡

?对隧道工程

褶曲构造与隧道位置选择

1、3-不利；2-较好山坡岩层地质构造的影响

a-向斜山；b-背斜山；c-单斜山

1-有利状况；2-不利状况

断裂构造(fracture)

断裂构造的力学机制

断裂构造的形成

断裂构造的分类

节理（裂隙）

断层

??

?

?

?

????

?次生节理张节理剪节理构造节理原生节理??

?

??平移断层逆断层正断层

裂隙(fissure):

也称节理(joint)，是未发生明显位移的断裂。

原生裂隙:岩石在成岩过程中形成的裂隙。

次生裂隙:包括风化裂隙、卸荷裂隙等。

构造裂隙:由于地壳构造运动而形成的裂隙。

分为张裂隙和剪裂隙。

表4-2裂隙发育程度分级表

肯定

裂隙调查、统计和表示方法：

选择代表性的基岩露头,对肯定面积内的裂隙进行测量。

表4-3裂隙野外测量记录表

图4-12裂隙玫瑰图

（a）裂隙走向玫瑰图；（b）裂隙倾向玫瑰图

裂隙的工程地质评价:

对路堑边坡

裂隙主要发育方向与路线走向平行,倾向与边坡全都时,易发生倒塌等不稳定现象。

断层(fault):有明显位移的断裂。

断层要素:

断层面（带）

断盘

断距

断层基本类型

正断层(normalfault)

逆断层

(reversefault)

平移断层

(parallelfault)

断层组合形式

叠瓦式断层

按断层走向与岩层走向的关系分：

走向断层F

1

倾向断层F

2

斜交断层F

3

按断层与褶皱轴的关系分：

纵向断层

横向断层

斜向断层

F3

F3

断层的识别

地层界限不连续或岩层中断

岩层不对称重复或缺失

断层破裂带及构造岩

擦痕牵引构造及伴生节理

地貌标志

第四节活断层活断层：

第四纪以来仍

在活动的断层。

注：1994年《岩土工程

勘察规范》指全新地质

时期（1～1.1万年）以

来活动着的断层，且在

今后100年可能连续活

动。

活断层的活动方式：

?突然错动（黏滑型）－伴随地震发生。

发生在强度较高的岩石中，断层带锁固力量强，危害大。

?缓慢蠕动（蠕滑型）－不直接产生地震。

发生在强度较低的软岩中，断层带锁固力量弱，危害小。

活断层对工程的危害：

1.直接危害跨越该断层的建筑物

例：宁夏石嘴山市红果子沟和河北蓟县境内的两段长城被错断。

2.伴有地震发生的活断层使较大范围的建筑物摧毁

例：1906年美国旧金山地震中，圣.安德烈斯断裂导致一座27m高的水坝溃坝。

活断层的标志:地层标志

地貌标志

水文地质标志

历史地震

2-3

3-4

图4-22山东郯城窑上村活动断层剖面

K?W-上白垩系砂岩夹页岩；Q?-下更新统泥质砂岩；

Q?–?-中、上更新统粉土；Q?–?-上更新统及全新统洪坡积物

断层的工程地质评价:

对大型工业民用建筑选址不利

对大型桥位选址不利

对道路选线若与断层走向平行易产生边坡滑塌对隧道工程易产生洞顶坍落

对区域稳定性的影响不利

活断层区的建筑原则：

1.建筑物场址一般应避开活断层；

2.线路工程必需跨越活断层时，尽量使其大角度

相交；

3.尽可能选择相对稳定的“平安岛”，将建筑物

布置在断层的下盘；（例：大亚湾核电站）4.实行抗震结构和建筑型式。

地质图(geologicalmap)的种类：

一般地质图

地貌及第四纪地质图工程地质图

水文地质图地质平面图地质剖面图地层柱状图

第五节地质图

各种地质界面在地质图上的表现:水平构造直立构造

倾斜构造（V字形法则）1.倾向反，同弯曲且曲率小。

2.倾向同，倾角大，反弯曲。

3.倾向同，倾角小，同弯曲但曲率大。

练习：

地质图分析

水平岩层和倾斜岩层地质图

褶皱在地质图上的表现：

水平褶曲倾伏褶曲

断层构造在地质图上的表现：

（b）

地层接触关系在地质图上的表现:

图4-28不整合

E与Q–平行不整合；T与E–角度不整合

读图方法：

比例尺、图例、地貌、地层分布和岩性、地质构造、物理地质现象、工程地质评价。

图4-29宁陆河地区地质图

复习思索题

1．什么是相对地质年月？什么是肯定地质年月？

地层的相对地质年月是怎样确定的？

2．地质年月单位和时间地层单位的含义及相互关系怎样？

3．熟识地质年月表及第四纪地质年月的划分。4．什么是地壳运动及地质构造？两者的关系如何？5．什么叫岩层的产状？产状三要素是什么？岩层产状是如何测定和表示的？

6．什么叫褶皱构造？什么叫褶曲？褶曲要素及基本形态有哪些或是什么？

7．如何识别褶曲并推断其类型？

8．如何区分张节理与剪节理？

9．什么叫断层？断层由哪几部分组成？断层的基本类型有哪些？在野外如何识别层？

10.试说明岩层间接触关系的类型，各自的含义及

识别方法。

11.什么是活断层？它具有哪些特征？

12．试说明讨论和学习各种地质构造有何工程意义？

13．什么是地质图？地质图的基本类型有哪些？14．各种地质现象或地质构造在地质图中的表现形式如何？

15．怎样阅读地质图？

作业题

1.某地区地质剖面图，如图所示。

试确定（1）各地层之间的接触关系。

（2