《工程地质》课件-学习情境1 认识地球

《工程地质》Engineeringgeology教学安排

总课时：34学时课程考核与评价实施办法与成绩构成：1.考查课主要以教学过程中的过程性考查综合评定课业成绩，采用优、良、中等、及格和不及格五级计分制。2.过程性考查综合评定课业成绩包括:

平时50%（课堂考勤10%、作业30%、课堂互动讨论10%）；期中随堂考查10%；实验（实训）10%。期末随堂考查考核30%。3.平时考核：缺课达到总课时1/3以上者，取消考核资格，本课程按不及格计。课外作业：缺1/3以上者取消考试资格，本课程按不及格计。主要内容学习情景1认识地球认识矿物与岩石学习情景2认识地质构造学习情景3认识地貌与第四纪地质学习情景4认识地表水学习情景5学习情景6认识与地下水认识不良地质现象学习情景7岩体边坡稳定性分析学习情景8地下洞室围岩稳定性评价学习情景9学习情景10工程地质勘察学习情景1--认识地球Engineeringgeology学习内容学习难点学习重点学习目标一、绪论二、地球的层圈结构三、地质作用地球的内部圈层；地质作用。理解地质条件与工程活动关系。掌握地球圈层构造和内、外力地质作用的内容。地球的圈层构造；地质作用特征。学习情景1--认识地球一、绪论Engineeringgeology（一）工程地质学的基本概念（二）工程地质学研究内容（三）工程地质工作在工程建设中的作用（四）学习本课程的要求一、绪论--学习内容（一）工程地质学的基本概念1、地质学

地质学现阶段是以地球的表层(地壳)为主要研究对象，主要研究地壳的物质组成(矿物岩石学等)、促使地壳运动变化的各种地质作用(动力地质学等)、地壳的发展历史(地史学、古生物学等)及地质学在有关领域中的应用等等。（一）工程地质学的基本概念2、工程地质学

是研究与工程规划、设计、施工和运用有关的地质问题的学科；是一门应用地质学。它广泛应用于各类工程，如公路工程、铁路工程、水电工程、工民建工程、矿山工程、港口工程等。工程地质学的特点是始终与工程实践紧密联系。（一）工程地质学的基本概念（一）工程地质学的基本概念

工程地质工作的基本任务就是为工程建设进行地质勘查和研究，提供工程规划、设计、施工所需的地质资料，对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测，对工程地质条件与工程建筑的适宜性作出确切评价，从地质方面保证工程建设的技术可行性、经济合理性和安全可靠性。3、工程地质条件与工程地质问题

工程地质条件:指与工程建设有关的地质因素的综合,或是工程建筑物所在地质环境的各项因素。

这些因素包括地层岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、岩土体的工程性质、物理地质现象和天然建筑材料等方面。工程地质条件1工程性质包括成因、时代、岩性、产状、成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以及物理力学性质等。2地质构造包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征。3水文地质条件包括地下水的成因、埋藏、分布、动态变化和化学成分等。4地表地质作用主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、河流冲刷与沉积和风化等。5地形地貌包括地表高低起伏状况、山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等以及地形形成的原因、过程和时代。6天然建筑材料建筑材料的分布、类型、品质、开采条件、储量及运输条件等。01地基稳定性问题03洞室围岩稳定性问题02斜坡稳定性问题优良的工程地质条件能适应建筑物的要求，但在自然界工程地质条件往往都有一定的缺陷，而不能适应工程建设的需要。工程地质条件与工程建设需求之间存在的不适应或矛盾就是工程地质问题。工程地质问题END谢谢观看！（二）工程地质工作在工程建设中的作用Engineeringgeology大量的工程建设实践证明，工程地质工作做得好，设计、施工就能顺利进行，建筑物的安全运营就有保证。相反，忽视工程地质工作或重视不够，使一些严重的地质问题未被发现或发现了而未进行可靠的处理，都会给工程带来不同程度的影响，轻则要修改设计方案、增加投资、延误工期，重则使建筑物完全不能使用，酿成灾害。工程地质工作在工程建设中的作用典型的例子是加拿大特朗斯康谷仓的地基滑动。意大利比萨斜塔墨西哥城地基土的不均匀沉降，一幢建筑已发生竖向弯曲。瓦依昂滑坡发生水库内堆积的滑坡体地质勘探不充分；地质条件评价失误综上所述，工程地质工作是工程建设中不可缺少的一个重要组成部分，任何工程建设都必须在进行相应的工程地质工作、提出必要的地质资料的基础上，才能进行工程设计和施工。工程地质是交通土建类各专业的专业（技术）必修课，对学生有如下要求：1、掌握工程地质学的基础理论和知识，包括矿物、岩石、地层地史、地质构造、地下水、地质灾害、地质作用及地貌、岩土工程性质等的基本知识；没有这些基本知识，是不可能进行工程地质研究的。2、初步学会分析工程地质条件、评价和解决工程地质问题的方法，能正确运用工程地质资料进行工程设计和施工；3、了解工程地质勘察的基本内容、具体要求和工作方法，具有从事工程地质勘察野外工作和室内整理资料、编制报告的基本能力。（三）学习本课程的要求END谢谢观看！二、认识地球Engineeringgeology（一）地球的形状地球是太阳系的九大行星之一，是一个具有圈层结构的旋转椭球体。由于地球扁率只有1/298，所以从宏观上看，地球仍然是近似球形的球体。地球已有44～46亿岁4月22日定为“地球日”——保护环境（二）地球的内部结构一般把地球划分为地壳、地幔、地核三个圈层。这种人为地划分圈层的依据是地震波在地球内部的传播速度和传播特征。（二）地球的内部结构岩石圈包括地壳和上地幔（二）地球的内部结构1、地壳是地球内圈层最外部的一层薄壳，约占地球体积的0.8%。平均厚度33km。地壳的下表面是莫霍面，地壳最薄处约1.6km(在海底海沟沟底处)。地壳由坚硬的岩层和岩层风化后所形成的上层组成。组成地壳的物质主要是地球中比较轻的硅镁和硅铝等物质。大陆型地壳主要由沉积岩、花岗岩和变质岩组成（硅铝层），大洋型地壳主要由玄武岩类组成（硅镁层）。地壳特点：厚薄不均，硅铝层不连续。2.地幔是指莫霍面以下至古登堡面以上的圈层（33～2900km），约占地球体积的83.3％。其中又分为上地幔和下地幔两个部分；上地幔指莫霍面至670km深度处的地幔上部（33～670km）；主要由橄揽质超基性岩石组成，是高温熔融的岩浆发源地，也称软流层。下地幔指670～2900km范围的地幔下部。整个地幔物质成分，一般认为与球粒陨石相近，即以铁、镁、硅酸盐为主。3.地核是指古登堡面以下的地球核心部分（2900～6371km）。包括内核、过渡层和外核三部分，厚约3473km，其体积约占地球总体积的17%。据推测，地核密度为9.71-17.9g/cm³，温度在2000-3000℃之间，压力可达300-360ＧＰa（约10000atm）。外核物态为液态，其成分除铁镍外，可能还有碳、硅和硫；内核物态为固态，其成分为铁镍物质。（三）地球外部圈层概述地球的外部圈层，主要是大气圈、水圈和生物圈。1、大气圈：环绕地球最外面的一个圈层由气态物质（大气）组成，称为大气圈。

主要由78.08％氮、20.95％氧、0.0360％二氧化碳、0—4％水汽及一些微量惰性气体组成。

依据大气成分、物理性质的不同，以及大气的运动特点，可将大气圈自地面向上依次分为对流层、平流层、中间层、暖层及散逸层。2、水圈：地球表面约71%的面积为97.25％海洋、0.01％湖泊、0.0001％河流、2.05％冰川以及O.68％岩石、土壤中的地下水，它们构成一个基本连续的水体圈层，称为水圈。各种水体的活动和水的强溶解性，使岩石遭受破坏，改变着地表的面貌；同时水体的存在，又为新岩石（沉积岩）的形成创造了条件。3、生物圈：是指地球表层由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层。构成生物圈的生物种类及其繁多，现今地球上已被发现、鉴定、定名的就达200万种，其中动物150万种，植物50万种。生物活动是改造大自然和推动地壳发展演变的重要因素。许多生物直接或间接地对岩石起着破坏作用，并导致了地表形态的改变；另一方面还引起地表物质的迁移和聚集，为某些岩石和矿产的形成提供了条件。END谢谢观看！三、地质作用Engineeringgeology地质作用

定义

由于自然动力引起地球（主要是岩石圈和地幔）的物质组成、内部结构及地表形态发生变化的作用，称为地质作用。由地质作用所引起的各种自然现象称为地质现象。

由地球内部放射性元素蜕变能、地球转动能和重力化学分异能所引起的地质作用，称为内力地质作用。包括地球内部放射性元素蜕变而产生的热能，地球旋转而产生的动能，地心引力作用于物体产生的重力能，以及地球内部物质发生化学反应和结晶释放的化学能和结晶能等。据动力和作用方式分：地壳运动、岩浆作用、变质作用和地震作用。（一）内力地质作用1、岩浆作用：是指地壳深处的岩浆，在构造运动出现破裂带时沿破裂带上升，侵入到地壳内（侵入活动）或喷出地面（火山活动），冷凝成岩石的全过程。录象2、地壳运动：泛指由于地球内力引起的地球表层(即岩石圈，主要是地壳)的变形和变位等机械运动，分为垂直运动和水平运动两种基本形式。[PPT动漫演示]喜马拉雅山抬升隆起水平运动形成断裂3、地震作用：是指由地震引起的岩石圈物质成分、结构和地表形态变化的地质作用。通常按震源深度分为浅源地震（深度＜70km）、中源地震（深度范围70～300km）和深源地震（深度＞300km）。2个小片录象地震破坏地震破坏4、变质作用：是指由于构造运动、岩浆活动和化学活动性流体的影响，使地壳深处岩石的矿物成分、结构、构造（有时还有化学成分）在固体状态下发生了不同程度的质变过程。

引起外力地质作用发生的自然力（地质营力）来源于地球外部的能，包括太阳辐射产生的热能（风、流水、冰川、波浪等外营力的能源），天体引力产生的潮汐能，生物及其生命活动产生的生物能等。由外部能源（主要是指太阳辐射能、天体引力能及其它行星、恒星对地球的辐射等）引起的地质作用称为外力地质作用。按作用的形式或发生序列分为风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用等。（二）外力地质作用1、风化作用是指由于气温变化，大气、水和水溶液的作用，以及生物的生命活动等因素的影响，使地表或接近地表的矿物和岩石发生物理破碎崩解（物理风化作用）、化学分解和生物分解（化学风化作用）的地质过程。2、剥蚀作用：是指组成地壳表面的物质受重力、风力、地面流水、地下水、冰川、湖泊、海洋和生物等各种外动力破坏，并不断降低地面高度的总过程。按动力来源可分为风的吹蚀作用、流水的侵蚀作用、地下水的潜蚀作用、冰川的刨蚀作用、海水或湖水的冲蚀作用。3、搬运作用：是指风化、剥蚀后的碎屑、胶体、分子或离子等不同状态的物质，随着各种地质外动力以推移、跃移、悬移、载移或溶液运移等方式转移到它处的过程。有机械搬运、化学搬运和生物搬运三种方式。一般以机械搬运（风、流水、冰川等）为主。流水搬运作用4、沉积作用是指被搬运的物质由于搬运介质的物理、化学条件的改变，呈有规律地沉淀、堆积的现象。5、成岩作用：广义的成岩作用是指沉积物沉积后直到变质作用开始以前所发生的变化。狭义的成岩作用是指沉积物被新的沉积物覆盖，使之与底层水隔绝，粒间水（孔隙水）排出或在孔隙中结晶成胶结物，使沉积物固结成沉积岩的作用。

内力地质作用是由地球内部能产生的地质作用，主要在地下深处进行，有些可波及地表。外力地质作用主要由地球外部能产生，一般在地表或地表附近进行。内力地质作用使地球内部和地壳的组成和构造复杂化，垂直构造运动造成地壳隆起、坳陷，增加地表高差。外力地质作用则对起伏不平的地表进行风化、剥蚀、搬运、堆积，使高低不平的地表逐渐平坦化，减小地表高差。内力地质作用塑造地表形态，外力地质作用破坏和重塑地表形态；二者都在改变地表形态，但发展趋势相反。（三）内、外地质作用的区别