工程地质与水文地质课件

不同类型工程的地质问题§6-1城市规划和建设中的工程地质问题

一、概述城市总体规划要考虑工业、文教、交通、市政、生活、居住的协调发展。分二个阶段1）规划阶段：评价区域的总体稳定性，半径300km，（地震、液化、地面沉降；功能分区：工业、居住、文化、港口、市政建筑分带（工程地质角度）供水水源、地下水卫生护带，天然建筑材料的资料。2）设计阶段选址，对工程建设场地的地基稳定性评价；建筑物在建筑区域内的合理布置；选基型、埋深、确定地基承载力，预测沉降量和不均匀沉降量地基改良方案评价施工条件二、城市规划和建设中的主要工程地质问题1、城市环境工程地质与地质灾害地震地裂缝（抽取地下水、构造活动）断层没坡、岩溶、塌陷砂土液化区城市地面的大面积下沉沿海城市（地下水）海水侵入，海平面上升，地下水上升浮力基坑开挖降水工程堆截土体回弹振动噪声水质污染放射性污染地质灾害：滑坡、崩塌、泥不流、地震、盐碱化、海啸、洪水等——要预测、及危险性分析、整治研究及措施2、城市工程地质地震程度边坡-支护-降水，承载力、沉降3、水文地质城市水资源与水环境评价，承压水，水腐蚀性水源污染，地下水开采（水枯渴，海水入侵）三、场地选择分区的工程地质论证1、地貌地形条件开阔平原河谷阶地（重庆、南京部分）溶蚀洼地（广西、贵州）地形起伏（青岛）2、地层结构了解构造断裂情况均一的岩土地基层厚稳定的地基层厚变化且有透镜体的岩土地基3、水文地质条件查明：地下水绝对标高、埋深、季节性水位变幅，承压水（埋深、水头），水化学成份分为：干燥场地、过埋场地、复杂的场地4、动力地质作用泥石流、水流（河、海）侵蚀、水岸坍岸、冻结、地震等，基岩顶面的起伏四、地基基础设计的工程地质译价选择天然或人工地基，埋深、尺寸、形状五、城市垃圾堆埋场的地质问题1、选择堆埋场，避开居住区工业区果木区考虑交通、社会环境进行环境监测2、地质问题承载力水污染大气污染六、城市规划和建设中的工程地质工作基础地质调查，收集系统的地质资料，专门的部门管理（我国现为各单位量）城市地质条件评价（划级、地质图、地质危害）建立数据库，地质资源（地下水、旅游地质）环境地质该城市的主要工程地质问题工程地质和水文地质图§6-2道路、桥基的工程地质问题概要线状工程（城市为面（点）状）地基——稳重、承载力、沉降问题线路选择——河流、山、泥石流、岩溶、滑坡、沼泽湿地、冻土区域

§6-3隧道、地下建筑的工程地质问题概要一、围岩性质和稳定性分析地应力、施工应力、水作用决定衬砌的厚薄山压：作用于隧道和地下洞室的主要外力，弹性山压（开挖后岩石弹性变形）松动山压（岩石松动）塑性山压（岩石挤出、变形）膨胀山压（膨胀性岩石、蒙脱石、石膏）流动山压（水、流砂、破碎带）偏压（傍山隧洞、滑坡发育）衬砌二、影响围岩稳定性的主要因素1、岩体的完整性重点：结构面的组数，密度和规模结构面的强度结构面的产状组合形态及其与洞壁的关系2、岩石强度主要取决于岩石的物质成分，组织结构，胶结程度和风化程度3、地下水地下水长期作用——降低岩石强度，加速风化、对软岩的软化、润滑作用、膨胀、水压力4、工程因素：洞室的形状、埋深、跨度、高度施工方法，围岩暴露时间、衬砌类型，对围岩影响很大三、选址的工程地质问题评价1、岩性选择：选定线路上不良围岩少不良围岩：松散土、具有膨胀山压、塑性山压的岩石2、构造条件选择：绕避、断层、裂隙需集带倾斜岩层偏压3、水文地质条件绕避、松散饱水岩层、含高压水断层破碎带4、地应力方向选择σ1相当大时，σ1方向与洞轴通向四、施工中的洞室不良施工条件工程地质预报1、管涌预报位置和涌水量多发生于岩溶，透水砂砾层断层破碎带2、（隧道）有害气体CH4CO2COSO2SO3H2S3、地下高温4、岩爆：打超前钻——释放地应力5、软土问题§6-4水工建筑物的工程地质问题概要水土建筑物:坎、闸、浅水、引水、发电、航运一、大坝的工程地质问题1、土坎：坝壳、芯墙（粘土、沥青砼）地基问题（强度、渗、漏）两岸的渗漏2、重力坝（石坝、砼坝）对地基要求：地基承载力，均匀抗滑能力（与坝接触的岩层）抗渗性3、拱坝：将（水压力）库载传给坝肩处基岩坝基、坝肩处岩石——强度、变形二、坝基（肩）的加固与处理任何工程都会存在地质问题，一般情况下，都可以处理好并达到稳定安全目的1、清基：将坝基表部的风化破障物，软弱土层清除2、岩体的局部，整体加固1）灌浆加固：钻孔——注浆（水泥浆、其它胶结物），最深60-70米2）锚固：钻孔至完整岩石——插入钢筋（预应力）——回填砂浆（砼）3）局部堵塞：开挖量太大时有坝破碎带混凝土塞三、水库工程地质问题1、水库渗漏：十三陵水库—古河道渗漏2、库岸滑坡：水位上升，古滑坡复活，诱发滑坡小滑坡——水库淤泥大滑坡—库区水位升高，造成水毁3、诱发地震4、库区周围水位升高；引起盐碱，荒漠化坝破碎带混凝土拱坝破碎带混凝土键§6-5海港及离岸工程的工程地质问题一、概述1、海港：地表3/4的面积是海洋，我国海岸线1.8万km，涉及人口12.6亿。沿海港口中有128个对外开放的港口128个，全国吞吐量超过万吨级港口1900多个，大于100万吨115个港口体系：环渤海湾、长江三角洲，珠江三角洲为核心2、离岸工程：指修建在离海岸相当远处海中的建筑物，（海上油池、海上输油（气）管、海上钻井平台、光缆）3、所涉及的洋地质环境特殊：水下松软沉积物、海底滑坡4、海港和离岸工程的选址港口水深港口水域面积港域海底岩性河口处三角洲沉积物的工程地质条件沿岸漂沙，堵塞港口（在季风强烈、河流湍急、山洪侵蚀严重地区，沿岸漂沙严重）二、海港的主要工程地质问题论证1、海底滑坡现象：海底沉积物从受压缩部位向外层的迁移，产生的连续，大规模的滑坡原因：不断增加的沉积作用、海浪、地震等超荷的影响，产生“负强度效应”，当液体从受压缩的沉积中心向主要由粘土矿物理学组成的外层迁移时，形成滑坡。危害：海底设施破坏（靠近时）海岸设施破坏产生海底滑坡的基本条件：孔隙水压力（三角洲沉积物的U很高）——基本条件孔隙气压力（沼气）——促使滑坡波浪扰动、地震——外界因素风浪引起的周期荷载孔压的积聚和消散，波浪——土层主固结、次固结。2、防坡堤的布置防波堤：是港口的主体建筑作用：建在磨蚀浅滩上，防止波浪的侵袭。建在堆积浅滩下，防止漂河淤积港口单突堤：双突堤、岛堤、混合堤防波堤结构型式：直立堤式、斜坡堤式、合成堤3、海港淤塞防护措施的论证措施：1）、阻止淤积物进入海港2）、清除海港淤积物图6-1防波堤布置的基本形式A-单突堤；B-双突堤；C-岛堤；D-混合堤6-6环境工程地质（城市）一、城市环境安全1、洪水：水库下游城市2、海水变迁地下水位下降：抽地下水（气油）、地表大面积沉降3、地震、地裂缝——地壳的稳定性4、危险物质的安全性：化学物质、石油及共产品、天然气、核电站二、城市建设，开发引起的环境地质问题地下交通，地下空间利用，地面建设-打桩、基坑、降水三、城市废弃物处理废渣、废液、废水-地面污染，地下水水污染四、城市环境地质图：工程地质环境（地质资源）图地质环境开发利用现状图地质灾害图地质环境评价与对策图组如：大连市区的环境工移地质问题

常见不良地质现象

崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、风砂提高工程建设勘测设计的质量，减少工程病害

§5-1崩塌陡坡上的岩体在重力或其它外力作用下,突然向下崩落的现象称为崩塌。河道、桥梁、公路、隧道。一、崩塌形成的地质条件1、地形条件：斜坡高、陡是形成崩塌的必要条件。突、凹不平的陡坡、大于600的陡坡易发生崩塌。2、岩性条件：坚硬性脆的岩石（能形成高峻陡坡）构成的斜坡，易崩塌。软硬互层构成的陡峻斜坡，易崩塌。3、构造条件：结构面切割、软弱夹层。断裂、褶皱、节理——对崩塌的控制与影响。4、其它影响条件：降雨和地下水：裂隙中水压力，浸泡、浸润（降低φ值）地震

风化作用人工因素：开控边坡，人工堆载、爆破施工（塞河成湖）图5—1凹凸不平的陡坡图5—2坚硬岩石组成的斜坡前缘图5—3软硬岩性互层的陡

卸荷裂隙导致崩塌坡局部崩塌

1—灰岩；2—砂页岩互层；3—石英岩1—砂岩；2—页岩二、崩塌的防治：对崩塌以防为主(1)清除坡面岩石。(2)加固坡面：如坡面喷浆、抹面、砌石铺盖等，以防止软弱岩层进一步风化；灌浆、勾缝、镶嵌、锚栓以恢复和增强岩体的完整性。(3)危岩支顶：如用石砌或用混凝土作支垛、护壁、支墩、支墙等以增加斜坡的稳定性。(4)拦截防御：如修筑落石平台、落石网、落石槽、拦石堤、拦石墙等。(5)调整水流：如修筑截水沟，堵塞裂隙，封底加固附近的灌溉引水、排水沟渠等，防止水流大量渗入岩体而恶化斜坡的稳定性。§5-2滑坡斜坡上土体、岩石在重力作用下，沿一定滑动面（带）整体向下滑动的现象称为滑坡基本条件：临空面、滑动面

一、滑坡的形态特征

图5—4滑坡形态示意图1—滑坡体；2—滑动面；3—滑动周界；4—滑坡床；5—滑坡后壁；6—滑坡台阶；7—滑坡舌；8—后缘张裂隙；9—鼓张裂隙；l0—扇形张裂隙二、滑坡的形成条件抗滑力（力矩）与滑动力（矩）的比值

K=总抗滑力/总下滑力=F/T

图5—5平面滑动的平衡示意图图5—6圆弧滑动的平衡示意图三、影响滑坡的因素1、岩性：软岩（泥、泥灰岩）土层（膨缩粘土、黄土）2、构造埋芷在斜坡内部的层面斜坡一致（层面、夹层、左剥蚀面、断层面、裂缝面等3、地形地貌：滑动我大丘陵、山坡和河各地貌单元内发生，4、水的作用自重增大，软化使c、φ值降低，动水压力，冲刷作用水的托浮力（前缘自重减轻）四、滑坡的分类力学特征：牵引式滑坡：先发生在前缘坡脚附近、坡脚冲刷推动式滑坡：滑体的后部首先失稳下滑，推动基体下滑图5—7顺层滑坡示意图图5—8切层滑坡示意图a)沿岩层层面滑动；b)沿坡积层与基岩交界面滑动五、野外识别1、地形、地貌、地物标志双沟同源醉林马刀树a)滑坡刚滑动不久，树木倾斜呈醉林状；b)滑动停止时间较长，树干上部垂直地面生长，成为马刀树□六、滑坡的野外判别（滑坡稳定性判断）地貌形态：坡前缘冲刷地质条件：结构面、泉水影响固结变化：水位上升、人工蓄水七、滑坡的防治1、防治原则：以防为主，整治为辅2、滑坡的防治措施排水：地表地下（沟渠、明暗）力学平衡：支持（桩、墙）减重改变滑动面土石性质：赔烧、压（注）浆1）清除滑坡体2）排地下水：防止外围地表水进入滑坡区，在滑坡边界外围修截水沟；在滑坡区内，在坡面修筑排水沟。防止沟内水下渗——沟缝、筑砌底3）排地下水：水平钻孔疏干；垂直孔或竖井排水：借助于穿透上部含水层的垂直钻孔或竖井，将地下水转移到下优强透水层，或利用竖井集水加水平孔排水的方法。竖直抽水：井深为边坡高度的1.2倍，运行费用高巷道疏干：用于拦截和疏导深层地下水支撑盲沟：兼有疏干地下水和阻滑的作用粘土粘土粘土砂土5）抗滑工程：挡土墙、抗滑桩、锚杆挡墙。滑坡实例：香港宝成大厦塌毁，南京栖霞山水泥厂4）减重反压上部减重下部反压一堆土石、做堤坝（注意排水）上部减重，切掉反压5）抗滑工程：挡土墙、抗滑桩、锚杆挡墙。滑坡实例：香港宝成大厦塌毁，南京栖霞山水泥厂抗滑桩抗滑桩§5-3泥石流泥石流是一种水与泥沙和石块混合在一起流动的特殊洪流一、泥石流的形成条件1、地震条件：破碎体——泥石流物质条件2、地形条件：形成区、流通区、堆积区3、水文条件：暴雨、冰川、积雪、消融4、人类活动：植被三个基本条件：适当地形、松散固体物、短期大量水源二、防治措施：水土保持跨越排导滞留与拦截图5—1l泥石流流域分区示意图I—形成区；（I1汇水动力区；I2—固体物质供给区）；Ⅱ—流通区；Ⅲ—堆积区图5—14公路通过泥石流地段的几种方案示意I—从堆积扇顶部通过；II—从堆积扇外缘通过；III—跨河绕越通过；IV—从堆积扇中部通过§5-4岩溶一、岩溶的形态特征溶沟、溶槽、石芽、石林、漏斗、落水洞溶洞和暗河二、岩洞发育的基本条件岩石的可溶性：碳酸岩类岩石岩层的透水性：裂隙发育、风化、断裂带水的溶解能力：水中CO2的含量三、对岩溶的工程处理1.横跨暗河、溶洞——承载能力2.溶洞上布荷——洞顶加固3.堵塞洞口图5—15岩溶形态示意图1—石芽、石林；2—塌陷洼地；3—漏斗；4—落水洞；5—溶沟、溶槽；6—溶洞；7—暗河；8—溶蚀裂隙；9—钟乳石§5-5风沙一、沙漠的分布和特征分布一气温、降水（蒸发量，增盐含量多，植物不易生长）图5-16新月沙丘图5—17沙丘链二、风沙的移动规律三、风沙的危害沙埋、风蚀、承载力沙埋、风蚀、承载力

沉积岩（含外动力地质作用）外动力地质作用的定义大气、水和生物在太阳辐射下能、重力能和日月引力能的影响下产生的动力，对地表所进行的各种作用。能量来源：地球外部作用范围：地表结果：减小地表起伏、夷平高差。

地表主要外动力地质作用的分布场所地表沉积作用发生的场所

外动力地质作用的类型

▶

风化作用

▶剥蚀作用

▶

搬运作用

▶沉积作用

▶固结成岩作用风化作用：

组成地壳的岩石在地表的常温、常压下，由于气温变化、气体、水容液及生物的共同作用，在原地遭受破坏的过程。

剥蚀作用

岩石受外力作用而破坏，破坏产物同时被搬走。

搬运作用

将风化、剥蚀物搬运到它处。

沉积作用

搬运物在条件适宜的地方堆积沉淀下来。固结成岩作用

松散沉积物（任何动力搬来的机械的或化学的）转变为坚硬的沉积岩。

固结成岩作用的阶段：

压实（固）作用胶结作用（只发生在碎屑沉积物中）重结晶作用新矿物生长松散沉积物

压实（固）作用

上覆沉积物的重量作用于下部使其压实（孔隙减少，水分排除，体积减小）。

胶结作用（只发生在碎屑沉积物中）

经压固后的沉积物仍有些孔隙（粒间），由胶结物质充真到孔隙中，使沉积颗粒胶结在一起变坚硬。

胶结物主要是化学沉淀物：ＳiO2硅质；Fe2O3.nH2O铁质

CaCO3钙质；泥质（粘土矿物）

胶结物坚硬程度不同：

硅质

铁质

钙质

泥质（粘土矿物）

ＳiO2Fe2O3.nH2OCaCO3胶结类型可分为：

接触式胶结孔隙式胶结基底式胶结

胶结物

重结晶作用

沉积物埋藏后，在新的环境下，受一定温度和压力的影响（T<150°，P<14巴。

）,矿物晶粒在原基础上增生、扩大形成较大晶粒紧密相嵌的过程。

新矿物生长

沉积物中不稳定矿物在成岩过程中溶解或发生化学变化，形成新的稳定矿物使沉积岩变得坚硬。沉积岩松散的沉积物经过压实、胶结或重结晶形成的坚硬的岩石叫沉积岩沉积岩一般只保存在温度低于200℃，静岩压力在200MPa以下的环境中“水成论”

以魏尔纳（德）为代表，主张地球上岩石都是水中结晶沉淀的形成的。

“火成论”以赫屯（英）为代表，主张地球岩石并非全由水成，主要是熔融岩浆冷凝而成。

最终以“火成论”的胜利而告终。

§2.

沉积岩的特征

1.矿物特征（常Ｔ、常Ｐ环境下的稳定矿物）

常见矿物：石英、长石、白云母、方解石、

粘土矿物、白云石、绿泥石等。几乎无：

橄榄石、辉石、角闪石

2.

结构特征：

组成岩石颗粒的性质、大、形态及其相互关系

碎屑结构

非碎屑结构晶粒结构（化学岩、碳酸岩）生物结构（生物岩、碳酸岩）碎屑结构（常见结构类型）

组成岩石的颗粒是机械沉积的碎屑物砾状结构>2mm

(砾岩)砂状结构2-0.05mm

(砂岩)粉砂状结构0.05-0.005mm(粉砂岩)泥质结构<0.005mm(泥岩)

碎屑来源岩石碎屑矿物碎屑生物碎屑碎屑大小鲕粒分选性

——

岩石中碎屑颗粒粗细均匀程度

好>75%;

差<50%磨圆度——

碎屑颗粒棱角的磨损程度。圆状次圆状次棱角状棱角状

磨圆度的描述分选性、磨圆度反映了搬运介质的性质及距离的远近。以结构成熟度的高低来综合描述。通常成熟度高说明分选性、磨圆度好搬运距离远；成熟度低说明分选性、磨圆度不好搬运距离近。

沉积岩的原生构造指沉积岩形成时所生成的岩石各个组成部分之间关系

层理构造

层面构造

概念——指由沉积物的成分、结构、颜色及颗粒形状等沿垂向的变化而显示出来的成层现象。

层与层的差异，是由于不同时期沉积作用的，环境及性质的变化而造成的，每一层为同时、同沉积条件下形成的，所以表现为层内的均一性，而层间由于条件变化，表现为层间差异性。

层理构造层理类型水平层理交错层理韵律层理各种类型层理均匀块状层理波滚湖底风积层理地面龟裂雨打沙滩

层面构造泥裂

层面构造雨痕

层面构造槽模

层面构造虫

迹

层面构造泥裂层面构造层面鱼化石层面构造鸟足迹层面构造恐龙脚印（欧洲）层面构造恐龙足印（安徽）层面构造

沉积岩的类型

火山碎屑沉积岩：火山角砾岩、凝灰岩等。

碎屑沉积岩：砾岩、砂岩、泥岩、页岩等。

化学及生物化学沉积岩：灰岩、硅质岩、磷质岩等。

生物沉积岩：生物碎屑灰岩、煤等。沉积矿床

生物沉积矿床：煤、石油、硅藻土矿床、珊瑚礁等

机械沉积矿床：砂金矿、砂锡矿、金刚石砂矿等。

化学及生物化学沉积矿床：石膏、钾盐、钠盐、赤铁矿、铝土矿、水锰矿、石灰石矿等。第一篇工程地质学基础第一章矿物与岩石地壳中有近百种化学元素，少数以自然元素存在，金钢石（C）硫磺（S）等，绝大多数以2种或多种元素组成化合物的形式存在。如石英（SiO2），石膏（CaSO4·2H2O）。岩石的矿物成份、结构、构造及成因等因素的差异，岩石具有不同的物理力学性质，它直接关系到岩石的强度和工程建筑物的地基稳定。矿物：具有一定的物理性质和化学成份的自然元素和化合物，称为矿物。岩石：由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体，称为岩石。§1-1造岩矿物矿物：固态：（石英、长石）液态（水银、石油），气态（天然气）已发现的矿物，3000多种。造岩矿物：20多种。这些组成岩石的矿物称为造岩矿物，如常见的石英、长石、方解石等。矿物按其组成元素质点（原子或离子）有无规则排列，分为结晶质矿物：食盐中Na+和C1-呈立方形交替排列。非晶质矿物：质点排列不具规律。外形也无固定的几何形态。形成矿物的地质作用不同：原生矿物：岩浆冷凝结晶形成的矿物：石英、橄榄石、长石、云母。次生矿物：原生矿物受各种外力作用（风化沉积）后形成的矿物（粘土矿物、方解石）变质矿物：变质作用形成的矿物，（红柱石、石榴子石）石英正长石方解石红柱石一、矿物的物理性质：鉴别矿物的主要特征1、颜色：矿物的颜色是矿物对可见光波的吸收作用所表现出的性质。主要取决于组成矿物的化学成份和内部结构构造。

自色：矿物本身固有的颜色。他色：矿物中含有杂质而呈现的颜色。如石英：无色透明晶体，混入不同杂质呈紫色，玫瑰色等。2、条痕：矿物粉末的颜色，称为条痕。通常在无釉瓷上刻划留下的色痕。通常其颜色是比较固定的。3、透明度：矿物的透光程度称为透明度。分为透明（水晶），半透明（石膏），不透明（石墨）。4、光泽：矿物新鲜面反射光线的能力称为光泽，分为金属光泽。（黄铜矿）；半金属光泽：非金属光泽：玻璃光泽、油脂光泽、珍珠光泽、丝消光泽、土状光泽。5.硬度：矿物抵抗外力摩擦和刻划的能力称硬度。摩氏硬度（一种相对硬度）。野外调查时：指甲（2~2.5），铅笔刀(5~5.5)，玻璃（5.5~6），钢刀刃（6~7）6.解理：矿物受敲击后，能沿一定的方向装开成光滑平面的性质称解理。裂开的光滑平面为解理面。解理方向：一组解理（云母）二组解理（长石）三组解理（方解石）解理的完全程度：极完全解理（云母）。完全解理（方解石）中等解理：（正长石）不完全解理（磷灰石）硬度序号矿物名称简易鉴定硬度序号矿物名称简易鉴定12345滑石石膏方解石萤石磷灰石指甲易刻划指甲可刻划小刀易刻划小刀可刻划小刀刻划有痕迹678910长石石英黄玉刚玉金刚石小刀几乎不能刻划小刀几乎不能刻划，可划玻璃能刻划石英能刻划石英能刻划石英指甲硬度2-2.5；铅笔刀硬度5-5.5；窗玻璃硬度5.5-6；钢刀硬度6-7备注：摩氏硬度计表表1-11滑石2石膏3方解石4萤石7石英8黄玉5磷灰石6长石9刚玉10金刚石7、断口：矿物受敲击后，不按一定方向裂开，形成凸凹不平的断开面称为断口。解理完全不显断口，解理不完全时断口显著。常见断口：贝壳状锯齿状土状断口8、形态：几何外形：柱状、针、纤维、放射状、片板、鳞状、粒、球状、晶簇状；鲕状、肾状、钟乳状等。9、其它性质：比重、磁性、弹性、挠性、脆性。二常见的造岩矿物1、石英2、正长石3、斜长石4、角闪石5、辉石6、黑云母7、白云石8、橄榄石9、方解10、白云石11、石膏12、高岭13、滑石14、绿泥石15、蛇纹石16、红柱石17、石榴子石18、黄铁矿19、黄铜矿20、褐铁矿21、磁铁矿常见造岩矿物及其鉴定特征见表1-7(p21)次序矿物名称形状颜色光泽、透明度解理、断口硬度条痕1石英Si02六棱柱或双锥体，无色，玻璃光泽，透明断口油脂光泽；贝壳状断口7无2正长石KalSi308柱状或板状，粒状肉红、或近于白色玻璃光泽，半透明或不透明完全两组正交解理6白色3斜长石(Na，Ca)外形为板状白色或灰白色玻璃光泽，半透明或不透明完全两组解理斜交，断口平坦5白色4角闪石长柱断面六边深绿暗黑色玻璃光泽，不透明两组解理交角5605.5白5辉石短柱状，深黑玻璃光泽，半透明或不透明两组完全或中等解理，5灰6黑云母薄片状黑色珍珠光泽、透明一组极完全解理2白7白云母片状无色玻璃或珍珠光泽，透明一组极完全解理2白8橄榄石粒状集合体橄榄绿油脂光泽或玻璃光泽，透明或不透明无解理，贝壳状断口6．5白9方解石菱面体或粒状白色，玻璃光泽，透明或半透明三组完全解理3

白色常见造岩矿物鉴定表表1-2绿柱石黑云母磁铁矿矿石黄金黄铁矿§1-2

岩浆岩按成因岩石可分为：岩浆岩：沉积岩：体积占地壳的5%，出露面积占陆地表面积75%。变质岩：岩石的主要特征：矿物成分、结构和构造三个方面。岩浆岩又称火成岩。岩浆侵入或喷出地壳形成的岩石。

图1-3岩浆岩的产状

一、岩浆岩的矿物成份、第一类：浅色矿物：石英、正长石、斜长石、白云母（富含硅、铝）第二类：深色矿物：黑云母、辉石、角闪石、橄榄石（富含铁、镁）二、岩浆岩的结构和构造1、结构：按结晶程度-岩石全由结晶矿物组成，全晶质、半晶质、非晶质结构。按晶粒大小-显晶质结构，隐晶质、玻璃质结构。按矿物晶粒的相对大小-等粒、不等粒结构。2、构造块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造3、岩浆岩的分类和常见的岩浆岩分类：喷出岩、浅成岩（地表以下3km以内形成的岩石）。常见的岩浆岩：花岗岩、流纹岩、闪长岩、安山岩、辉长岩、玄武岩、辉绿岩。辉长岩辉绿岩流纹岩闪长岩正长斑岩

玄武岩

花岗岩

浮岩

火山构造220§1-3沉积岩

沉积岩是各种地表（或接近地表）岩石经风化剥蚀形成的松散产物，经过搬运、沉积和压实固结而形成的岩石。一、沉积岩的物质组成1.沉积岩的矿物组成碎屑矿物：原生矿物--碎屑、石英、长石、白云母等。粘土矿物：次生矿物--高岭石、蒙脱石、水云母（伊利石）等。化学沉积矿物：经化学沉积或生物化学沉积的矿物。如方解石、白云石、石膏、石盐、铁和锰的氧化物或氢氧化物等。有机质及生物残骸：贝壳、泥炭及其它有机质。在沉积岩的矿物组成中，粘土矿物、方解石、白云石和有机质等是沉积岩所特有的，是物质组成上区别于岩浆岩的一个主要特征。2、沉积岩的胶结构胶结构对沉积岩的颜色和强度有很大的影响硅质胶结：主要成份是石英和其它二氧化硅、抗压强度高，抗风化力强。铁质胶结：主要成份是铁的氧化物或氢氧化物，强度高抗风化力弱。钙质胶结：方解石、白云石；强度高，但有可溶性，遇稀盐酸起泡。泥质胶结：粘土；岩性松软易碎，遇水易崩解，强度低，抗风化力弱。1、碎屑结构：碎屑物质被胶结形成；按碎屑粒径分，砾状结构：d＞2mm

砂状结构：d=2~0.05mm

粉砂质结构：d=0.05~0.05mm2、泥质结构：粒经d＜0.05mm的粘土矿物颗粒组成。如：泥岩、页岩。3、化学结构：化学沉淀或胶体重结晶所形成的结构。如石灰岩、白云岩。4、生物结构：生物遗体或碎片所形成的结构，如珊瑚结构、贝壳结构等。二、沉积岩的结构三、沉积岩的构造1.层理构造：相邻两个层之面的界面称为层面，它是由于上、下层之间产生较短的沉积间断而造成的。岩层按厚度分：块状（＞2m），厚层（2~0.5）,中厚层(0.5~0.1m)，薄层（＜0.1m）沉积岩的层理类型：平行层理交错层理斜层理透镜体和尖灭层2.层面构造：指岩层层面上的构造特征。波痕、泥裂、雨痕等。3.化石：经石化作用保存在沉积岩中的动植特遗骸和痕迹称为化石。三叶虫、蚌壳等。4.结核：与周围岩石成份、颜色、结构不同，大小不一的无机物包裹体。图1-5沉积岩的层理类型a)平行层理；b)交错层理；c)斜层理；d)透镜体及尖灭层

图1-6化石

石灰岩四、沉积岩的分类和常见的沉积岩1.沉积岩的分类：碎屑岩类、粘土岩类、化学岩、生物化学岩2.常见的沉积岩：砾岩和角砾岩、砂岩、粉砂岩、凝灰岩、泥岩、页岩、石灰岩、白云岩白云岩大理岩粉砂岩角砾岩砾岩泥岩砾岩凝灰岩砂岩岩类

结构岩石分类名称火山

粒径〉100mm火山集块岩碎屑

粒径100~2mm火山角砾岩碎屑岩碎屑

粒径<2mm

凝灰岩岩沉结

砾状结构

(粒径~2mm)

岩砾类积碎屑岩构

砂质结构

(粒径2-0.05mm)

砂岩

粉砂结构(粒径0．05-0.005mm)

粉砂岩粘土

泥质结构

泥岩

岩类(粒径<0．005mm)

页岩化学及生物化

结晶结构及生物结构

石灰岩学岩类

白云岩沉积岩分类表表1—6§1-4变质岩地壳中的岩浆岩、沉积岩或原已生成的变质岩，由于地壳运动和岩浆活动等造成的物理化学环境的改变，当其处在高温、高压条件及其它化学因素的作用下，使原岩的化学成份、结构和构造都发生了变化而形成新的岩石，称为变质岩。这种促使岩石发生变化的作用称为变质作用。变质作用可分为接触变质作用和区域变质作用两种。高温、高压和新的化学成分的加入是引起变质作用的重要因素。

一、变质岩的矿物成份在变质岩中：有原来岩浆岩（其中的石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石）和沉积岩（其中的方解石、白云石）残余下来的矿物。还有经变质作用后形成的变质矿物，如：硅灰石、蛇纹石、滑石、石榴子石、石墨、兰晶石、绢云母、绿泥石、红柱石等，根据这些特殊的变质矿物，可以把变质岩与其它岩石区别开来。二、变质岩的结构岩石在变质过程中，由于矿物的重结晶和新矿物的生成，相应的也要出现一些新的结构。主要有变晶结构、变余结构和碎裂结构。1.变晶结构变晶结构是岩石在变质作用过程中经重结晶作用所形成的结构，它是变质岩最主要的结构。2.变余结构有些岩石经过变质以后，重结晶作用不完全；一部分原岩的矿物成分和结构特征被残留下来而形成的结构，称为变余结构。如泥质砂岩变质后，泥质胶结物变成绢云母和绿泥石，而其中的碎屑物质(如石英)不发生变化，被保留下来，便形成了变余砂状结构。3．碎裂结构碎裂结构是由于岩石受挤压应力作用，使矿物发生弯曲、破裂甚至粉碎后，又被粘结在一起的结构。三、变质岩的构造变质岩构造是鉴定变质的主要特征，是区别其它岩石的标志。1.板状构造：板状结构岩石结构致密，沿一定方向极易裂成厚度近于均一的薄板状，如各种板岩。2.千枚状构造：岩石中重结晶的矿物颗粒细小，多为隐晶质片状成柱状矿物呈定向排列。片理为薄层状，呈丝绢光泽，为千枚岩所特有的构造。3.片状构造：在定向挤压应力的长期作用下，岩石中大量片状、板状和柱状矿物互相平行排列所形成的构造，如各种片岩。各向异性，沿片理而易裂开。4.片麻状构造：岩石主要由晶粒较粗的浅色矿物（石英、长石等）和片状、粒状的黑色矿物（黑云母、角闪石等）相间平行排列，呈条带状分布的构造。沿片理不易裂开，为片麻岩所特有的构造。5.块状构造：岩石成坚硬块体，颗粒分布较均匀，常是粒状矿物重结晶的岩石所特有的构造。如大理石、石英岩。五、变质岩的分类和常见的变质岩1.变质岩的分类：片状的岩石类：片麻岩、云母片岩、绿泥石岩、角闪石片岩，千枚岩、板岩。块状的岩石类：大理岩、石英岩。2.常见的变质岩板岩千枚岩片岩片麻岩大理岩石英岩石英岩板岩大理岩片麻岩石英片岩五、三大类岩石区别

岩类地质特征

岩浆岩

沉积岩

变质岩主要矿物成分全部为从岩浆中析出的原生矿物，成分复杂，但较稳定。浅色的矿物有石英、长石、白云母等；深色的矿物有黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等次生矿物占主要地位，成分单一，一般多不固定。常见的有石英、长石、白云母、方解石、白云石和粘土矿物等除具有变质前原来岩石的矿物如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石等外，尚有经变质作用产生的矿物，如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石等结构以结晶粒状，斑状结构为特征以碎屑、泥质及生物碎屑结构为特征。部分为成分单一的结晶结构，肉眼不易分辨以变晶结构为主要特征构造块状、流纹状、气孔状、杏仁状构造层理构造多片理构造形成过程直接由高温熔融的岩浆经岩浆作用而形成主要由先成岩石的风化产物，经压密、胶结、重结晶等成岩作用而形成由先成的岩浆岩、沉积岩和变质岩，经变质作用而形成根据矿物成分、结构、构造、生成过程区别§1-5岩石的工程地质特征和水文地质特征1.岩石的物理性质一、岩石工程地质性质的常用指标岩石的密度ρ：ρ=(g/cm3)m——岩石的总质量gV——岩石的总体积cm3岩石的相对密度Gs：Gs=ms——岩石中固体部分的质量gvs·ρw——岩石中固体部分的体积（不含孔隙）（cm3）

水（40℃）时的密度（g/cm3）Gs一般在2.5~3.3之间Vv——岩石中孔隙和裂隙的体积V——岩石的总体积cm3岩石的孔隙率(n)：n=坚硬岩石一般n<2~3%Kw=岩石的饱水系数越大，岩石的抗冻性越差。岩石的吸水性:a、岩石的吸水率：w1=mw1

吸水质量（g）常压条件下ms绝对干燥的岩石质量（g）（1050恒温）岩石的吸水率与岩石的孔隙大小和张开程度等因素有关，它反映了岩石在常压条件下的吸水能力。岩石的吸水率大，则水对岩石的浸蚀和软化作用就强。b、岩石的饱和率w2w2=mw2

ms

在高压（15kpa）或真空条件下岩石所吸水份质量mw2与干燥（常温风干）岩石质量ms的比值。c、岩石的饱水系数（kw）w1/w2

W1

W22.岩石的水理性质主要指岩石的软化性、透水性、溶解性和抗冻性等，是岩石与水作用时的性质。岩石的软化性：岩石在水的作用下，强度及稳定性降低的一种性质。Fr饱水——岩石在饱水状态下的抗压强度(kpa)Fr干燥——岩石在干燥状态下的抗压强度(kpa)软化系数：Kd=Kd越小，表示岩石在水的作用下的强度和稳定性越差。Kd＜0.75，强软化岩石，工程地质性质较差。未受风化作用的岩浆岩和部分变质岩，Kd大都接近于1，是弱软化岩石，其抗风化和抗冻性强。岩石的透水性：岩石允许水通过的性质称为透水性，一般用渗透系数确定（k）；k值大小取决于岩石中孔隙、裂隙的大小、连通的情况。岩石的溶解性：岩石溶解于水的性质称为岩石的溶解性，用溶解度表示，与岩石的化学成分、水的性质有关。一般富含CO2的水对岩石的溶解力较强。石灰岩、白云岩、大理岩、石膏、岩盐、是自然界常见的可溶性岩石。岩石的抗冻性：与岩石孔隙中的水结冰时，其体积膨胀产生的压力使岩石的强度和稳定性降低。岩石这种抵抗冰冻作用的能力称为岩石的抗冻性。一般用岩石在抗冻试验前后抗压强度的降低率表示。抗压强度降低率小于20%-25%的岩石，一般认为是抗冻的。3、岩石的力学性质：1）岩石的强度指标：

fr（抗压），σt（抗拉），τ（抗剪）

PF——岩石受压时的总压力（kN）A——岩石受压面积（m2）

（kpa）（1）抗压强度fr：岩石在单向压力作用下，抵抗压碎破坏的能力，fr=Pt——岩石受拉破坏时的总拉力（kN）A——岩石受压面积（m2）（2）抗拉强度（σt）：岩石单向拉伸时，抵抗拉断破坏的能力σt=（3）抗剪强度τ：岩石抵抗剪切破坏的能力称岩石的抗剪强度。它又可分抗剪断强度、抗剪强度和抗切强度。抗剪断强度是指在垂直压力作用下的岩石剪断强度，即

τ=σtgφ+c式中：τ-岩石抗剪断强度，kPa；c-岩石的粘聚力，kPa；

σ-破裂面上的法向应力，kPa；φ-岩石的内摩擦角；抗剪强度是沿已有的破裂面发生剪切滑动时的指标，即

τ=σtgφ抗剪强度大大低于抗剪断强度。

抗切强度是指压应力等于零时的抗剪断强度，即

τ=c岩石的抗压强度最高，抗剪强度居中，抗拉强度最小。岩石越坚硬，其值相差越大。岩石的抗剪强度和抗压强度是评价岩石稳定性的重要指标。

岩石στ岩石στ岩石σ=0ττττσσσφcφc抗剪断强度抗剪强度抗切强度2)岩石的变形指标：岩石的变形指标主要有弹性模量、变形模量和泊松比。(1)弹性模量(E)：应力与弹性应变的比值称岩石的弹性模量，即，

E=σ/εe式中：E一弹性模量，MPa；σ——正应力，MPa；εe—-弹性正应变。(2)变形模量(Eo)：应力与总应变的比值，称岩石变形模量，即

Eo=σ/(εe+εp)=σ/ε式中：Eo——变形模量，MPa；εe——弹性正应变；

εp——塑性正应变；σ——正应力，MPa。(3)泊松比(μ)：岩石在轴向压力作用下的横向应变和纵向变应的比值，称为泊松比，即

μ=εX／εY式中：μ——泊松比；εX——横向应变；εY——纵向应变。岩石的泊松比一般在0．2～0.4之间。二、岩石工程地质性质的影响因素1、矿物成份：对岩石的物、力性质有直接的影响，石英岩比大理岩抗压强度高得多，是因为石英的强度比方解石高。一般讲，大多数岩石的强度都较高，应注意那些可能降低岩石强度的因素，如花岗岩中的黑云母含量，石灰岩和砂岩中粘土类矿物含量，这类矿物易风化，降低强度和稳定性。2、结构：结晶连接：由岩浆或溶液结晶或重结晶形成。胶结联接：矿物碎屑由胶结构联结在一起。硅质胶结的强度(170MPa)＞铁质、钙质＞泥质（60~80MPa）图1—7常见沉积岩的胶结类型1-孔隙胶结；2-接触胶结；3-基底胶结孔隙胶接：碎屑颗粒彼此接触，孔隙全部或大部分为胶结物所填充，岩石胶结坚固，强度高，透水性弱。接触胶接：仅在碎屑颗粒的接触点上有胶结物，胶结程度低，颗粒间有孔隙，岩石强度低，透水性强。基底胶结：碎屑颗粒完全存在于胶结物中，彼此不连接，岩石孔隙度小。3.构造构造对岩石物理力学性质的影响，主要由矿物成份在岩石中分布的不均匀性和岩石结构的不连续性所决定。板、片、片麻、千枚状构造，使矿物成份在岩石中分布不均匀；易风化矿物，沿一方向富集形成条带状分布，局部影响岩石中层理、裂隙、孔隙，影响连续性和整体性，强度透水性的各向异性。4.水岩石受水作用，浸湿岩石自由表面上的矿物颗粒，削弱矿物颗粒间的联结，强度受影响。如砂岩饱和后，抗压强度降低25%~40%左右。5.风化使岩石-原有裂隙扩大，产生新裂隙，增大岩石的吸水性和透水性，大大降低岩石的强度。

地壳运动与地质构造

大家已有了岩石的概念：岩浆、沉积岩、变质岩，它们是不同的地质环境和不同的地质作用下形成的。

侵入岩是在地下形成，但现在大量突出地表，甚至形成高山，如五台山、黄山等由侵入岩或其变质岩组成；沉积岩，原始应水平沉积，地表大量倾斜、弯曲、断裂。

这些说明地壳上岩石发生了运动，发生变形、变位，改变了原来的状态。

§1

概念

相背分离水平运动相向挤压剪切

垂直运动——差异升降

地壳运动（构造运动）

——地壳的机械运动。

类型

水平运动的表现大陆漂移学说1912年魏格纳的提出证据：海岸线弯曲形状、古生物化石、地质构造、古气候50~60年代，古地磁、海底调查、地震台网以古生物、古气候等研究进展证实了水平运动

现代板块构造理论得到了证实

舌羊齿：C-P陆生蕨类植物分布在澳大利亚、印度、南美和非洲

中龙：C-P淡水生活的小型爬行动物，分布在南美的巴西和南非现代仪器观测到的水平运动垂直运动的表现

垂直变位指岩石圈沿地球半径方向发生的位移实例：意大利塞拉比斯古庙的遗迹垂直升降造成的地貌河流阶地准平原和夷平面海平面升降的的证据垂直运动在地层中的反映沉积厚度和沉积环境的变化

沉积环境反映垂直升、降变化沉积厚度反映岩石圈升降的幅度沉积厚度与地壳下降垂直运动在地层中的反映地层的接触关系整合接触：岩石圈缓慢下降不整合接触：显著的升降和水平挤压作用平行不整合：显著的升降地壳的垂直升降运动岩石的变形

弹性变形不留痕迹塑性变形：褶皱和断裂地壳运动的结果为岩石变形变位，导致地质构造的形成。

岩石变形——地壳中岩石变改了原有的空间位置和形态。地质构造——岩石变形的产物包括褶皱、断裂两大类。变形的类型

§2.

褶皱和断裂

褶皱和断裂是地质构造的两大类型，是由于岩石的运动改变了原来空间位置和形态而形成的。一、岩层空间位置的测定

地质上以岩层的产状来描述其空间位置，包括岩层的走向、倾向、倾角，称产状三要素地理方位角的表示360º270º180º130º90º45º290º/0ºSNWESWSWWSSWNNENEE225º315ºSENWNEＮ45ºＷＳ50ºＷ

产状三要素：1.走向：走向线———岩层面同任意水平面的交线（岩层层面上的任意一条水平线）。

走向———走向线两端所指的方向。以方位角来表示。

注意：我们强调了两端所指的方向，因此走向的方位角有２个，相差180º走

向线

产状三要素：2.倾向:

最大倾斜线———岩层面上与走向线垂上的向下延伸的线。

倾向———最大倾斜线的水平投影所指的方向，以方位角表示。倾向只有一个方向，且与走向垂直。

走向＝倾向+90º倾向最大倾斜线

产状三要素：倾角倾角在0~90°变化。3．倾角：岩层面与水平面之间的夹角。最大倾斜线与其在水平面上投影线之间的夹角。岩层产状的三要素：▶走向▶

倾向▶

倾角产状的表示：走向/倾向<倾角125°/NE<65°

S29°E/SW<18°

倾向<倾角35°<65°

只要给定倾向、倾角两项可求知三要素特殊产状：水平岩层:倾角=0°

倾向—走向∞

直立岩层:倾角=90°

倾向—走向α°

岩层厚度：两层面之间垂直距离。（并非地面露头任一两点）。hhLL岩层的厚度h地表起伏

单斜构造---------单面山

二、褶皱构造

岩层受力后，发生弯曲，改变了原有的空间位置和形态，但其连续性未受到破坏，称褶皱。单一弯曲称褶曲。

褶曲的几何要素（褶曲的描述）

核

翼

轴面

枢纽

轴迹

褶曲的几何要素（褶曲的描述）

翼——

褶曲岩层

核——

褶曲岩层

核两翼的两坡。的中心。褶曲的几何要素（褶曲的描述）

轴面

———平分褶曲两翼的假想面（近于对称面），

枢纽———轴面与岩层面的交线，

轴迹

———

轴面与地面的交线。轴面枢纽平面或曲面。水平或倾伏状。褶皱构造?倾伏角褶曲的描述轴面核两翼枢纽褶皱的核部褶皱的核部

褶曲两大基本类型

向斜———

水平岩层受力后下凹弯曲。两翼地层相向倾斜核部地层时代最新两翼地层时代渐老

背斜———

水平岩层受力后上凸弯曲。两翼地层相背倾斜核部地层时代最老两翼地层时代渐新

向斜背斜褶皱的岩层

岩层褶构造中，背斜、向斜通常共存

如同翻起的波浪：

相邻的背斜之间是向斜

相邻的向斜之间是背斜

相邻背斜、向斜共用一个翼

连续褶皱的岩层

褶曲类型1.按轴面产状划分：直立褶曲———轴面直立，两翼倾向相反倾角相等。倾斜褶曲———轴面倾斜。两翼倾向相反倾角不等。

直立褶曲倾斜褶曲倒转褶曲———轴面倾斜。两翼倾向相同倾角不等一翼为正常层序，一翼为倒转层序。平卧褶曲———轴面近水平。两翼近水平上下重叠。一翼为正常层序，一翼为倒转层序。平卧褶曲倒转褶曲直立倾斜倒转平卧褶曲的类型

2°按枢纽产状划分：

水平褶曲

——枢纽水平倾伏褶曲

——

枢纽倾伏水平褶皱与倾伏褶皱水平褶皱与倾伏褶皱的水平切面形态褶皱构造平面地质图穹窿穹窿盆地盆地

3°特殊类型：穹窿（背斜）———长/宽<1/3

盆地（向斜）———长/宽<1/3

复背斜、复向斜

褶曲的野外识别：

顺或逆着倾向方向，地层重复出现，倾角变化有规律。背斜：新—

老—

新向斜：老—

新—

老

时代对称出现的岩层

褶曲的野外识别：

地形倒置（并非绝对）原因：褶皱形成后在长期的风化剥蚀等外动力作用下，背斜轴部由于张裂隙发育、易剥蚀，并逐渐低凹成谷；而向斜轴部岩石受挤压力，相对不易风化剥蚀，而成山。地形倒置（向斜成山背斜成谷）不同受力状态的褶皱岩层

三、断裂构造

断裂———

岩层在外力作用下失去连续性和完整性。

节理、裂隙

——无位移（仅有断裂面）。

断层

——

有一个或一组断裂面，两侧岩层有明显位移（错动）

构造力与节理的形成节理断层描述

1.断层面（带）——岩层断裂面，两侧岩层相对位移，有平面也有曲面可以产状三要素来描述。

2.断层线——断裂面与地面交线。断层出露线，直线或曲线。断层面断层的描述断层走向断层倾向断层倾角断层线3.断盘——

断层面两侧被切断的岩块

按断层面与断盘关系（位置关系）分：

上盘、下盘、东南盘、西北盘等；

按两盘相对位移（运动）方向分：

上升盘、下降盘。上盘下降盘下盘上升盘断层面断层的描述特大型断层:

如美国西部SanAndreas断层切割到地壳下部，位移量480公里；我国郯庐断裂位移几百公里；微型断层:

手标本可见。

ＳａｎＡｎｄｒｅａｓ大断层4.断层规模

——

以切割深度，延展长度，断距大小来衡量。东非裂谷的断裂面郯庐断裂断层分类：

按两盘相对位移的方向分：

正断层

——

上盘下降、下盘上升。

逆断层

——

上盘上升、下盘下降。其中逆掩断层：断面倾角小<25°。

平移断层

——

两盘水平错动（断面近直立）。

(走滑断层)

斜滑断层

(兼有平移和正断层的性质)逆断层正断层平移断层斜滑断层

拉张力与正断层

挤压力与逆断层逆掩断层

与推覆体

平移断层(走滑断层)左行平移断层右行平移断层正断层逆断层逆掩断层平移断层

(走滑断层)推覆构造的形成

按断层走向与岩层走向的关系分：

纵断层（走向断层）——

断层面走向与走向一致。横断层（倾向断层）——断层面走向与走向垂直。斜向断层——断层面走向与走向斜交。

断层组合类型：

迭瓦式构造：一组倾向一致，大致平行的逆掩断层。阶梯状构造：一组倾向一致，大致平行的正断层。

迭瓦式构造阶梯状构造地堑：两组相向倾斜的正断层。

●

断层组合类型：地垒：两组相背倾斜的正断层。断层的野外识别：

郯庐断裂Ｋ２ｗＡｒ1．构造岩

断层角砾岩

2.密集的节理：断层面是较大的破裂面，形成同时伴生有许多小破裂面即节理。节理方向常与断层面大致平行。多数断层因其断面附近岩石破碎，易风化，剥蚀，所以露头不好，往往被沉积物盖，观察要仔细，常从以下证据来识别。断层的野外识别：

3.擦痕和镜面：擦痕——断面上平行而密集的沟纹。镜面——断面上局部平滑光亮的面。阶步——擦痕及镜面未端常出现“坎”。均为两侧岩层（块）相对滑动在断面上留下的痕迹，可据此推测两盘相对运动方向。4．牵引褶皱（拖曳）褶皱）断层两侧岩层相对位移时，受磨擦阻力影响出现弯曲。牵引褶皱可指示对盘位移方向。5．沿岩层或矿层走向突然中断6．地层重复或缺失断层能够破坏地层层序，造成地面上某些地层的重复或缺失，什么时候重复，什么时候缺失，与断层性质有关。与断面及岩层产状有关。7．地形证据负地形（低凹地带）：俗话说“逢沟必断”断层崖、断层三角面、一平列平行的山脊，被走向与其垂直的正断层切割，上升盘露出山脊的三角形横切面。8．泉出露点：断层切割含水层，地下水沿裂隙，涌出。泉点常呈线状分布。南京幕府山地质剖面图以上我们讲了地质构造的两大类型——褶皱和断层，它们是岩层形成之后由于地壳运动造成的，如果没有地壳运动形成地质构造，所有新、老地层（各时期形成的岩层）都应是水平叠置在一起。但有了地壳运动就使地层之间不再是简单的水平叠置，而有更有复杂的接触。下面就讲不同类型的地层接触关系。§3.地层接触关系一、整合

表现：新老地层产状一致，岩性变化及古生物演化渐变而连续，新老地层时代连续，其间没有地层缺失。

说明：地层形成的过程中基本保持稳定的沉积环境，构造运动主要是地壳缓缓下降，即使有上升，也未使沉积层面上升到水平面之上遭受到剥蚀。

整合表示：

连续不间断的接受沉积带来了整合接触二、假整合（平行不整合）

表现：新老地层产状一致，岩性及古生物演化突变，地层时代不连续，有地层缺失。新地层之下常有底砾岩。底砾岩——下部时代较老的地层遭到剥蚀后形成的岩石碎块，重新胶结成岩，保留在新地层之下。

说明：老地层沉积后地壳有明显的均衡上升（水平抬升），遭受剥蚀后，地壳又均衡下降，接受新地层的沉积，虽然有部分地层缺失掉，但新老地层产状没变，假整合的表示：-----------

假整合（平行不整合）接触地层接触关系三、不整合（角度不整合）

表现：

新老地层产状不一致，岩性及古生物变化突变，有地层缺失，新老地层之间有广泛的剥蚀面。新地层之下常见底砾岩。

说明：老地层形成之后有强烈的构造运动，形成褶皱、断裂，同时长期遭受风化剥蚀，而后又下降接受新地层的沉积。

不整合的表示：角度不整合接触形成过程地层接触关系角度不整合－苏格兰1784赫屯所确认的为加里东运动，Moine片岩

角度不整合形成的过程地层接触关系角度不整合接触时间推移四、侵入接触：

侵入体和被侵入围岩之间的关系。

侵入接触捕虏体1°接触带上有接触变质的现象（围岩）。

3°

侵入体切割（切穿）围岩层理。侵入接触的识别标志：2°接触带附近，侵入体中有围岩的捕虏体.

捕虏体

-------在岩浆侵入时落入岩浆中而末被完全融化的围岩五、沉积接触

表现：沉积的地层直接覆盖在侵入体之上，其间有广泛的剥蚀面，剥蚀面与沉积岩层平行，沉积岩中无接触变质现象。沉积接触岩体与沉积岩的接触关系判断侵入体侵入的时代：晚于被侵入围岩的时代，早于上部沉积岩层的时代。剥蚀面沉积接触侵入接触

花岗岩

玄武玢岩

斑状花岗岩形成时代:早中晚§4.构造运动

一、构造运动的形式

水平运动（造山运动）垂直运动（造陆运动）

水平运动与垂直运动的关系是相辅相成的：同一地区，交替进行不同地区相互影响因果关系这个时期表现为水平运动另一时期则为垂直运动。