地质

? 地质学研究对象：主要是固体地球的上层 ? 防灾是工程地质学的主要任务

具体任务：1评价工程地质条件 2.分析预测评价工程地质问题 3.提出防治政策 4.提供地质依据

? 工程地质条件：指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合

因素：1.地层岩性2.地质构造3.水文地质条件4.地表地质作用5.地形地貌 ? 工程活动与地质环境的关系

① 地质环境对工程的制约作用1工程活动的安全性2工程建筑的稳定性及正常使用3限制城市的发展4影响工程造价

② 工程活动反作用于地质环境 ? 第五页 地球内部层圈

? 软流圈：在地幔顶部（约50~250km）存在一个地震波速度减低带，该带约有5%的地

质为熔融状态，易于发生塑性流动

? 地质作用：形成和改变地壳物质组成以及塑造地壳面貌的自然作用 ? 自色：由矿物的化学成分和晶体结构所形成的矿物本身的固有颜色 他色：矿物混入某些杂质所引起的颜色 条痕：矿物粉末的颜色

? 光泽强弱顺序：金属 半金属 金刚 玻璃 油脂与树脂 丝绢 珍珠 土状 ? 摩氏硬度 1滑石 10金刚石

? 解理：矿物受外力作用时，能沿一定方向破裂成平面的性质

? 弹性：矿物受外力作用后发生弯曲变形，外力解除后仍能恢复原状的性质 ? 三大岩石结构 构造 形成过程 产状 三大作用对比

① 火成岩

1.结构： 显晶质结构 斑状结构 隐晶质结构 玻璃质结构 2.构造：块状构造 气孔与杏仁构造 流纹构造

3.产状：1）深成侵入：岩基 岩株 2）浅成侵入：岩墙 岩床 岩盖与岩盒

4.形成过程：随着地球深度增加，温度逐渐升高，地下温度足以使有些岩石融化，固态熔化成流体，成熔融状态流动，岩浆在地壳内部流动，与上层岩石接触温度下降，压力下降，岩石圈是一个整体，岩浆在高压作用下沿裂缝上升形成火成岩喷出岩，侵入到其他地方形成侵入岩

② 沉积岩

1.结构：1）碎屑结构：砾状结构 砂状结构 粉砂状结构 泥状结构 2）非碎屑结构：结晶结构 生物骨架结构

2.构造：层理构造 递变层理 波痕与泥裂

3.形成过程：暴露在地壳表面的岩石，在地球发展过程中，不可避免的要遭受到各种外力作用的剥蚀破坏，经过破坏而形成的碎屑物质在原地或经搬运沉积下来，再经过复杂的成岩作用而形成沉积的碎屑岩，由水溶液沉淀而形成的化学岩，然而自然界大多水盆地化学沉淀过程中都有生物参与，形成沉积岩的生物化学岩 ③ 变质岩

1.结构：变晶结构 变余结构

2.构造：变成构造/变余构造：片理构造 片麻状构造 板状构造 斑点构造 块状构造 3.形成过程：原先生成的火成岩、沉积岩和变质岩经高温高压及化学活动性很强的气体和液体作用后，在固态状态下，发生矿物成分或结构构造的改变形成新的岩石

? 三大作用对比

岩浆作用：处于液体状态，温度达到很高 变质作用：处于固态状态，地下深度不够

沉积作用：外部因素引起在表层发生，温度压力较低

变质作用：内部压力温度引起的，有一定深度，温度 压力较高

? 相对年代确定：1.地层层序律（上老下新）2.生物层序律 3.切割律（侵入者时代新，被

侵入者时代老 包裹者新，被包裹者老） ? 绝对年代确定：同位素年龄的测定

? 地质时期单位：宙 代 纪 世 宇 界 系 统 ? 第四纪沉积物总体特征

1.结构松散（半固结状态） 2.富含生物化石

3.地层情况复杂 1）地质作用种类多，形成地层的性质，分布不均一

2）地质作用发生数量多，地层破坏，变形严重，丧失原始形态 ? 构造运动：是一种机械运动，涉及的范围包括地壳及地幔上部即岩石圈 ? 地质构造：构造运动使岩层发生变形和变性，形成的产物为地质构造 ? 岩层产状三要素

1.走向：层面与水平面交线的延伸方向，走向线就是层面上的水平线 2.倾向：层面上与走向垂直并指向下方的直线，它的水平投影方向为倾向 3.倾角：层面与平面的交角，其中沿倾向方向测量得到的最大交角称为真倾角 ? 露头：是一些暴露在地表的岩石

? 露头线：指岩石层层面（或断层面、节理面等）与地面的交线

? 地层接触关系：整合接触 假整合接触 不整合接触 侵入体的沉积接触 侵入接触 断层

接触

? 褶皱：岩层受力而发生弯曲变形但未丧失连续性 褶皱要素：核部 翼部 枢纽 轴面

工程地质评价：裂隙常成为地下水富集和流动的通道，褶皱的核部是岩层强烈变形的部位，岩石破碎，裂隙发育直接影响到岩石强度和岩石的完整性，所以在褶皱核部布置各种建筑工程，必须注意岩层的坍塌及漏水、涌水问题。

在褶皱翼部布置工程时应注意岩层的产状，常形成倾斜岩层，易发生顺带滑动 ? 节理类型 1.成因：原生节理 次生节理 2.力学性质：张节理 剪节理

? 张节理特征：1.产状不稳定，走向和倾向延伸不远2.节理面粗糙不平，不具有磨擦 3.多开口，一般被矿物填充4.呈不规则树枝状，各种网络状5.节理间距大，发育稀疏 ? 剪节理特征：1.产状稳定，定向和倾向延伸远2.节理面平直光滑3.多闭口，一般平整的

切割砾石和胶结物4.成对出现5.间距小，密集分布

? 节理的工程地质评价：1.节理是岩层的软弱带，不利于岩体的强度和稳定性

2.节理越发育，节理间距越小，岩石破碎程度越高，岩体承载力越低 3.节理是地下运动的通道，地下水对岩体的浸润，会加速岩层的风华破碎 ? 断层线：断层面与地面的交线

? 正断层：是沿断层面倾斜方向，上盘相对下降，下盘相对上升的断层 ? 叠瓦构造：一系列产状大致相同平行排列的逆断层的组合形式

? 断裂构造的工程地质评价：断层带内的岩层一般产状絮乱，岩体裂隙多，岩层破碎，风

化严重，地下水多，从而降低了岩石的强度和稳定性；同时斜坡崩塌，滑坡泥石流等不良地质现象也有发育，工程选址时要尽量避开大的断层破碎带 ? 按岩石空隙的成因不同，可把空隙分为：

1.孔隙：松散岩石（如黏土、沙土、砾石等）中颗粒或颗粒集中合体之间存在空隙 2.裂隙：坚硬岩石受地壳运动及其他内外地质营力作用的影响产生空隙

3.溶隙：可溶岩（石灰岩、白云岩等）中的裂隙经地下水流长期溶蚀而形成的空隙 ? 上层沸水：包气带中局部隔水层之上的重力水

? 潜水：埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有由水面的重力水 ? 承压水：充满于两个稳定的隔水层间的重力水

? 地下水的补给来源：大气降水补给 地表水补给 含水层之间的补给 人工补给 ? 流砂：地下水自下而上渗流时土产生流动的现象

原因：地下水的冻水压力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于临界水力坡度 措施：人工降低地下水位 大版桩 冻结法 水下挖掘 ? 河流地质作用过程：侵蚀 搬运 沉积 ? 岩溶作用：以地下水为主，地表水为辅，以化学过程（溶解和沉淀）为主，机械过程（流

水侵蚀和沉积，重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用 ? 岩溶：岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象

? 岩溶作用的基本条件：岩石的可溶性 岩石的透水性 水的溶蚀力 水的流动性 ? 崩塌：陡峻的斜坡上，被裂隙切割的巨大岩块，在重力的作用下突然脱离母岩向下倾倒，

翻滚，坠落的现象

? 泥石流：泥、砂、石块等碎屑物与水、气形成的运动性物流，它发生在山区，是由暴雨

或融雪所激发，固体碎屑与水共同在重力作用下发生的暂时性洪流 形成条件：地形条件 地质条件 水文气象条件 人为因素 类型 固体物质组成：泥流 泥石流 水石流 流体性质：黏性泥石流 稀性泥石流

? 滑坡：斜坡上土体，岩体或其他碎屑堆积物沿一定的滑动作用作整体下滑（没有脱离母

体)

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