工程地質3地質年代與第四紀地質概述

3地質年代與第四紀地質概述3.1地質年代3.2第四紀地質概述本章小結13.1地質年代相對年代絕對年代地層層序律生物層序律切割律表示地質事件發(fā)生的先后順序表示地質事件發(fā)生至今的年齡23.1地質年代巖層因構造運動而發(fā)生傾斜但未倒轉，層序正常時，傾斜面以上的巖層新，傾斜面以下的巖層老。新老相對年代的確定地層層序律新老33.1地質年代巖層因構造運動而發(fā)生倒轉時，老巖層就會覆蓋在新巖層之上。老新新相對年代的確定地層層序律43.1地質年代相對年代的確定★在不同層位的巖層中包含的化石各不相同★在不同地區(qū)含有相同化石的地層屬于同一時代生物層序律53.1地質年代相對年代的確定切割律侵入者時代新，被侵入者時代老；包裹者新，被包裹者老。1-石灰?guī)r，最早形成；2-花崗巖，形成晚于石灰?guī)r，并有石灰?guī)r捕虜體；3-硅卡巖，形成時間同花崗巖；4-閃長巖，晚于花崗巖形成；5-輝綠巖，晚于閃長巖形成；6-礫石，早于礫巖形成；7-礫巖，最晚形成123456763.1地質年代同位素年齡的測定通過測定巖石中放射性同位素的年齡來確定巖石的絕對年代。碳-14專用于測定最新地質事件和大部分考古材料的年代。鉀-氬、銣-鍶、鈾-鉛主要用來測定較古老巖石的地質年齡。73.1地質年代3.1.2地質年代表地質年代單位：宙、代、紀、世年代地層單位：宇、界、系、統(tǒng)83.1地質年代地質年代表93.1地質年代3.1.3地方性巖石地層單位各地區(qū)在地質歷史中所形成的地層事實上是不完全相同的。地方性巖石地層劃分為群、組、段等不同級別。群：是巖石地層的最大單位，常常包含巖石性質復雜的一大套巖層，它可以代表一個統(tǒng)或跨二個統(tǒng)。組：可以代表一個統(tǒng)或比統(tǒng)小的年代地層單位。段：是組內次一級的巖石地層單位，代表組內具有明顯特征的一段地層。103.1地質年代3.1.4我國地史概況太古界主要分布于華北地區(qū)。目前在中國發(fā)現(xiàn)的最古老的巖石是河北省冀東地區(qū)的花崗質片麻巖。太古代太古代時的地殼運動——五臺運動。113.1地質年代我國地史概況元古界主要分布于華北及長江流域。元古代早元古代末期的地殼運動——呂梁運動。上元古界（震旦系）：為未變質的砂巖、石英巖、硅質灰?guī)r和白云巖組成。下元古界：為淺變質的沉積巖或沉積-火山巖系。角度不整合123.1地質年代我國地史概況古生代地層主要為石灰?guī)r、白云巖、碎屑巖等海洋環(huán)境沉積。二疊紀末部分地區(qū)上升成為陸地。古生代末，中國大陸雛形出現(xiàn)。古生代早古生代末期的地殼運動——加里東運動二疊系末期的地殼運動——海西運動133.1地質年代我國地史概況中生代時除南方部分地區(qū)和西藏等地為海洋環(huán)境外，我國大部分已形成為陸地。中生代構造活動，奠定了我國東部地質構造的基礎。中生代印支運動中生代的地殼運動——燕山運動143.1地質年代我國地史概況新生代為近代生物的時代。新生代第三紀末期的地殼運動——喜馬拉雅運動第三紀：我國主要為陸相紅色碎屑巖沉積并含有豐富的巖鹽，但臺灣和喜馬拉雅地區(qū)仍被海水淹沒。第四紀153.2第四紀地質概述第四紀地質年代表163.2第四紀地質概述第四紀地質概況大約在二百多萬年前，地球上出現(xiàn)了人類第四紀以來發(fā)生的地殼運動稱為新構造運動★地區(qū)新構造運動的特征，對工程區(qū)域穩(wěn)定性問題的評價是一個基本要素。北京猿人頭蓋骨173.2第四紀地質概述第四紀地質概況冰期——第四紀氣候寒冷的時期，期間冰雪覆蓋面積擴大，冰川作用強烈發(fā)生。間冰期——第四紀氣候溫暖的時期，期間冰川面積縮小?！镏袊箨懺诒跁r，海平面下降，渤海、東海、黃海均為陸地，臺灣與大陸相連，氣候干燥、風沙盛行、黃土堆積作用強烈。第四紀氣候與冰川活動183.2第四紀地質概述第四紀地質概況板塊構造193.2第四紀地質概述第四紀地質概況3.2.2第四紀沉積物

第四紀新構造運動強烈，海平面和氣候變化頻繁，因而其沉積環(huán)境極為復雜。第四紀沉積物形成時間短，成巖作用不充分，常常成為松散、多孔、軟弱的土層（土體）覆蓋在前第四紀堅硬巖層（巖體）之上。203.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物213.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——殘積土

——巖石經(jīng)物理風化和化學風化作用后殘留在原地的碎屑物，因其成層覆蓋在地表，故又稱殘積層。殘積層向上逐漸過渡為土壤層，向下逐漸過渡為半風化巖石和新鮮基巖；殘積物不具有層理，粒度和成分受氣候條件和母巖巖性控制；殘積物成分與母巖巖性關系密切；殘積物的厚度往往與地形條件有關，在陡坡和山頂部位常被侵蝕而厚度??；殘積物表部土壤層孔隙率大、壓縮性高、強度低。223.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——坡積土雨水或雪水將高處的風化碎屑物質洗刷而向下搬運，或由本身的重力作用，堆積在平緩的斜坡或坡腳處，成為坡積土。坡積土的成分與高處的巖石性質往往有關；坡積土一般不具層理；碎屑土一般呈棱角狀或因經(jīng)一段距離搬運而呈次棱角狀；坡積土可以具有一定分選性；坡積土的厚度變化較大。在陡坡地段較薄，而在坡腳處較厚。233.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——洪積土

——大雨或融雪水將山區(qū)或高地的大量碎屑物沿沖溝搬運到山前或山坡的低平地帶堆積而成。洪積物在溝口往往呈扇狀分布，扇頂在溝口，向山前低平地帶展開，稱為洪積扇。243.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——洪積土洪積土具有一定程度的分選和磨圓；洪積土常具有較明顯的層理以及夾層、透鏡體等；洪積土的厚度從扇頂向外逐漸變薄。253.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——沖積土河流沉積物稱為沖積土。沖積土因受河流長期搬運，因而碎屑物質磨圓度和分選性較好；具有清楚的層理構造；具有良好的韻律性，表現(xiàn)在剖面上兩種或兩種以上沉積物交替、重復出現(xiàn)，例如卵石層、粗砂層構成的組合多次重復出現(xiàn)；除水平層理外，沖積物中交錯層理往往很發(fā)育。263.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——沖積土273.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——沖積土283.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——湖泊沉積土湖泊是大陸上主要的沉積場所。較粗的礫、砂沉積在湖岸附近，具有較好的磨圓度及明顯的層理和交錯層理，并形成湖灘、沙洲、沙壩及沙嘴等地形。而較細的碎屑物質被帶到湖心發(fā)生沉積。湖心沉積物顆粒度細，為粘土和淤泥，常夾有粉砂、細砂薄層。湖岸沉積物以近岸帶土的承載力高，遠岸較差。湖心沉積物一般壓縮性高、強度很低。湖泊淤塞后可變成沼澤，地表水聚集或地下水出露的洼地也會形成沼澤。泥炭含水量極高，承裁力低，一般不宜作天然地基。293.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——海洋沉積土根據(jù)海底地形起伏和海水深度，由岸向海洋方向分為濱海帶、淺海帶、大陸斜坡和深海帶。濱海帶是海水運動強烈的近岸水域。碎屑物質有很好的磨圓度和分選性，較粗的部分沿海岸形成礫灘、沙灘，而較細的在距岸一定距離的水下沉積形成沙堤或沙壩及沙嘴。這些沉積物都具有良好的層理和交錯層理。濱海帶沉積物一般都具有高承載力，但透水性強。淺海位于大陸架主體上，水深下限為200m。淺海沉積碎屑物主要來自大陸，有細粒砂土、粘性土及淤泥，水平層理和交錯層理十分發(fā)育。淺海沉積物較濱海疏松、含水量高、壓縮性大而強度低。大陸斜坡和深海沉積以生物軟泥、粘土及粉細砂為主。海洋沉積物中，水下海底表層的砂礫層穩(wěn)定性差，選擇它作為地基時應注意海浪作用下發(fā)生移動變化的可能。303.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——冰磧與冰水沉積土冰川融化，其搬運物就地堆積形成冰磧。冰雪融化后形成的水流可沖刷和搬運冰磧物進行再沉積，形成冰水沉積。巨大的石塊和泥質混合在一起極不均勻，缺乏分選，磨圓差，棱角分明，不具成層性。礫石表面常具有磨光面或冰川擦痕，礫石因長期受冰川壓力作用而彎曲變形。冰水沉積物具有一定程度分選和良好的層理。季候泥（紋泥）具有細薄的水平層理，顏色深淺相同，顆粒粗細不同。313.2第四紀地質概述第四紀地質概況第四紀沉積物——風積土干旱地區(qū)，地面無植被保護，巖石風化碎屑物被風吹揚，在風力減弱時發(fā)生沉積形成風積土。風積物中最常見的是風成砂與黃土。風成砂主要由砂、粉砂及少量粘土組成，分選性好，磨圓度高，具有層理和大型交錯層理。風成黃土具有垂直節(jié)理，均勻無層理，孔隙大，具有濕陷性。32本章小結

(1)地質學用兩種方法計算時間：一是相對年代，代表地質體的生成及地質事件發(fā)生的先后順序；二是絕對年代(同位素年齡)，代表地質體形成或地質事件發(fā)生距今的時間。地質年代是以全球地層劃分和對比為依據(jù)并綜合其同位素年齡建立起來的地質歷史編年。(2)較新地層覆于較老地層之上是地層層序律的基本內容。對相互交切的地質體或地質界線來說，被切割者時代老于切割者，對于具有包裹關系的兩種地質體來說，被包裹者老于包裹者，這是切割律的基本內容。33本章小結(3)第四紀是包括現(xiàn)代在內的地質歷史的最新時期。第四紀的下限是二百萬年。第四紀時地球上出現(xiàn)了人類。第四紀氣候冷暖變化頻繁，并由此引發(fā)頻繁的冰川活動?，F(xiàn)今六大板塊的分布格局大約是從1.5～2億年以來逐漸形成的。板塊邊界部位是地震、巖漿作用、構造運動強烈活動的地區(qū)。

(4)第四紀松散沉積物的成因類型主要有：殘積物、坡積物、洪積物、沖積物、湖泊沉積物、海洋沉積物、冰磧與冰水沉積物和風積物。它們有各自的特征和工程地質特性。34練習題351、下列不是地質年代單位的（）。A．宙B．代C．紀D．統(tǒng)362、下列哪項為地層單位（）。A．宙B．界C．紀D．世373、沖積土是由（）地質作用形成的。