水利工程地質(zhì)學(xué)習(xí)心得

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!水利工程地質(zhì)學(xué)習(xí)心得水利工程地質(zhì)學(xué)習(xí)總結(jié)心得

姓名：張虎承班級：二

班

學(xué)號：20132941

心得：

學(xué)習(xí)《水利工程地質(zhì)》這門課已經(jīng)快兩個月了，剛開始認(rèn)為這門課沒有意義，一上課就玩手機(jī)、睡覺，但是，通過這一兩個月的學(xué)習(xí)使我認(rèn)識到工程地質(zhì)學(xué)在工程建設(shè)中具有重要的意義，凡是重視工程地質(zhì)工作，事先了解和掌握了環(huán)境地質(zhì)條件的規(guī)律性，則修建的工程會是成功的，反之，忽視工程地質(zhì)工作，則必然出現(xiàn)這樣那樣的問題，甚至導(dǎo)致整個工程發(fā)生災(zāi)難性的毀壞。例如，近代震驚世界的兩起最大的水利工程法國馬兒帕塞壩和意大利的瓦伊昂水庫事故，都是因地質(zhì)問題造成的。因此，學(xué)好《水利工程地質(zhì)》這門課對于以后的水利工程建設(shè)具有不可取代的作用。《水利工程地質(zhì)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課，學(xué)好這門課程不僅需要上課認(rèn)真聽講，熟記各個知識點(diǎn)，而且需要多觀察、多思考，將學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合，做到學(xué)有所思，思有所得，學(xué)以致用，只有這樣，才能在工作中將課堂上學(xué)到的知識熟練地運(yùn)用。當(dāng)今社會需要的是知識復(fù)合型人才，我相信，通過學(xué)習(xí)《水里工程地質(zhì)》結(jié)合我們所學(xué)的其他專業(yè)課，我們的專業(yè)知識將更加豐富，專業(yè)技能將更加?jì)故?。在今后的工作中，才會更大的發(fā)揮我們的專業(yè)優(yōu)勢，以及更好的服務(wù)于我國的水利水電事業(yè)，讓祖國的水更清、天更藍(lán)。

學(xué)習(xí)總結(jié)：

一、工程地質(zhì)學(xué)及其研究目的和主要內(nèi)容

工程地質(zhì)學(xué)——調(diào)查、研究、解決與各種工程活動有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)。它是以地學(xué)學(xué)科的理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)的知識和工程學(xué)科的技術(shù)與方法來解決工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行有關(guān)的地質(zhì)問題。是地質(zhì)學(xué)的一個分支。課程中研究、討論的各種工程地質(zhì)問題都是圍繞工程地質(zhì)條件來進(jìn)行。自然地質(zhì)環(huán)境與建設(shè)工程的矛盾性。工程地質(zhì)學(xué)的目的：

查明各類工程建筑區(qū)的地質(zhì)條件；分析、預(yù)測在工程建筑物作用下，地質(zhì)條件可能出現(xiàn)的變化；對建筑區(qū)各種地質(zhì)問題進(jìn)行綜合評價，提出解決不良地質(zhì)問題的方法、措施，保證建筑物的選址正確、設(shè)計(jì)合理、施工順利、經(jīng)濟(jì)節(jié)約及工程完工后運(yùn)行安全。不同的地區(qū)，（工程）地質(zhì)條件不同，工程類型各不相同，在設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)條件的各方面并不是等同的，而且要有主有次，其中巖土的工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造器主導(dǎo)作用。但在一些情況下，地形地貌或水文地質(zhì)條件也可能是主要因素。水利工程地質(zhì)——研究水利水電工程建設(shè)中的各種工程地質(zhì)問題。所謂的工程地質(zhì)問題，包括了工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)作用2個方面：

（1）工程地質(zhì)條件地形地貌、地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象及天然建筑材料共六個方面。工程地質(zhì)條件對工程建筑有制約影響因素，反之工程建筑又改變了建筑區(qū)的地質(zhì)條件，二者是相互制約的。建筑物完工之后，地質(zhì)條件的改變對建筑物產(chǎn)生的影響必須要考慮、研究、進(jìn)行預(yù)測。（2）工程地質(zhì)作用——地質(zhì)條件的變化

建筑物建成之后，地質(zhì)條件發(fā)生了改變，對建筑物存在許多不安全因素，如水庫誘發(fā)地震、不均勻沉降對樓房的危害等。無論是工程地質(zhì)條件還是工程地質(zhì)作用研究解決的問題都是建筑物的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)效益。

（1）工程巖土學(xué)（2）工程動力地質(zhì)學(xué)（3）工程地質(zhì)勘察（4）區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)（5）環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)關(guān)系密切的主要學(xué)科礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)——地學(xué)學(xué)科的分支。

二、工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)和在工程建設(shè)中的意義

工程地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用是非常廣泛的，公路、鐵路、橋梁建設(shè)、工民建都要應(yīng)用到工程地質(zhì)學(xué)。

工程地質(zhì)學(xué)的基本任務(wù)是：（1）評價工程建設(shè)區(qū)的工程地質(zhì)條件；（2）預(yù)測、分析在工程建設(shè)及完工之后可能發(fā)生的環(huán)境變化；（3）選擇最佳場地和克服不良現(xiàn)象采取的工程措施，包括環(huán)境的保護(hù)等；（4）提供工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工所需的工程地質(zhì)資料。工程地質(zhì)學(xué)在水利水電建設(shè)中的主要任務(wù)：（1）選擇最優(yōu)良的建筑地址；

（2）查明建筑區(qū)的工程地質(zhì)條件和可能發(fā)生的物理地質(zhì)作用；（3）根據(jù)工程地質(zhì)條件提出建筑物的結(jié)構(gòu)類型、施工方法既注意事項(xiàng)等；

（4）提出防治、改善不良地質(zhì)現(xiàn)象的方案措施。

三、我國水利水電工程地質(zhì)的成就與發(fā)展

人類修建水利工程可以追索到公元前。我國著名的都江堰水利工程在公元前250年就開始修建，著名的京杭大運(yùn)河是公元前485年修建。這些工程都需要一定的地質(zhì)知識。到20世紀(jì)20年代工程地質(zhì)學(xué)才形成為一門獨(dú)立的學(xué)科。長江三峽水利樞紐工程是當(dāng)今世界最大的水利樞紐工程。它位于長江西陵峽中段，壩址在XX省XX市三斗坪，設(shè)計(jì)正常蓄水位l75米，總庫容393億立方米。建成后，它不僅為我國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還將為世界水利水電技術(shù)和有關(guān)科技的發(fā)展作出有益的貢獻(xiàn)。在我國，工程地質(zhì)學(xué)科是在建國之后得到飛速發(fā)展，在各項(xiàng)工程中也取得了顯著的成就。第一章

地球是一個旋轉(zhuǎn)的橢球體，平均半徑6371km。在地球表面向下30---40km和2900km有兩個分界面，稱之為莫霍面和古登堡面，兩個界面把地球內(nèi)部分為地殼、地幔和地核三部分。

地核——古登堡面以下至地心部分。厚度約3470km，主要由鐵鎳物質(zhì)等組成。

地?！橛诠诺潜っ婧湍裘嬷g的部分，依據(jù)地震波傳播的速度，又分為上、下地幔。組成物質(zhì)上地幔為多含fe、mg的硅酸鹽礦物組成，下地幔為feo、mgo的含量更高。地殼——地球的表層的固體部分，厚度變化很大。海洋地殼厚度較薄，平均厚度5~6km，陸地地殼平均厚度約33km。最厚的地殼是在我國的喜馬拉雅山其厚度70~80km。地

球

地球是一個特殊的物理化學(xué)系統(tǒng)，它有別于太陽系的其他行星，不但有生物圈和生命的長期作用，有液態(tài)水圈和氮-----氧形成的大氣圈，還有巖石圈的板塊運(yùn)動。從而決定了地球系統(tǒng)特有的物質(zhì)運(yùn)動與元素行為特征。組成地殼的化學(xué)元素有100多種，各元素含量極其不均勻，其中最主要的有10種，占地殼總質(zhì)量的99.96%。美國化學(xué)家克拉克應(yīng)用隕石類比法的分析統(tǒng)計(jì)，它們是

氧>硅>鋁>鐵>鈣>鈉>鉀>鎂>鈦>氫。

地殼中的化學(xué)元素是隨環(huán)境的變化而不斷地變化。元素在一定的地質(zhì)條件下組成礦物，礦物的集合體就是巖石。組成巖石的主要礦物叫做造巖礦物。按成因巖石分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。從分布上地球表面沉積巖和變質(zhì)巖約占75%，巖漿巖占25%，從質(zhì)量上沉積巖占地殼質(zhì)量的5%，變質(zhì)巖占6%，巖漿巖占89%。不同的成因是巖石形成的條件不同，巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造各不相同，就是巖石的特征各不相同，表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)性質(zhì)也各不相同。

第一節(jié)

造巖礦物

礦物是各種地質(zhì)作用的天然產(chǎn)物，具有一定的物理性質(zhì)和化學(xué)成分。礦物可以是單質(zhì)元素或者是化合物。礦物的物理形態(tài)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。如金、石油、天然氣。人們發(fā)現(xiàn)的礦物已有3000多種，常見的主要礦物有100多種，重要的造巖礦物僅30多種。我們把組成巖石的主要礦物稱之為造巖礦物。常見的造巖礦物如長石、石英、角閃石、橄欖石、方解石、白云石、輝石、石膏、綠泥石、石榴子石等。如花崗巖其組成的主要礦物為石英、長石、云母等。

一、礦物的形態(tài)

（一）礦物的單體形態(tài)

1、結(jié)晶質(zhì)和非結(jié)晶質(zhì)礦物

造巖礦物絕大部分是結(jié)晶質(zhì)------組成礦物元素質(zhì)點(diǎn)在礦物內(nèi)部按一定的規(guī)律重復(fù)排列，形成穩(wěn)定的結(jié)晶格子構(gòu)造。我們把具有一定的結(jié)晶格子構(gòu)造的物質(zhì)叫做結(jié)晶質(zhì)。結(jié)晶常形成固定的幾何形態(tài)，稱之為晶體。非結(jié)晶體就是元素在礦物內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列沒有一的規(guī)律性。

2、礦物的結(jié)晶習(xí)性

簡單的說，礦物晶體在三度空間的發(fā)育程不同，形成單向、二向、三向延長。

（二）礦物集合體的形態(tài)

礦物集合體——同種礦物多個單體聚集在一起整體，其集合體的形態(tài)取決于單體的形態(tài)和它們的集合方式。礦物集合體的形態(tài)有粒狀、片狀、板狀、纖維狀、針狀、柱狀、晶簇狀等。

二、礦物的物理性質(zhì)

每一種礦物都有自己的物理性質(zhì)。任何地質(zhì)工作都要和各種巖石接觸，要對巖石進(jìn)行研究，首先，必須研究礦物，礦物的物理性質(zhì)是鑒定礦物的主要依據(jù)。礦物的物理性質(zhì)包括：顏色、條痕、透明度、光澤、解理和斷口、硬度等。

第二節(jié)

巖漿巖

一、巖漿巖的成因與產(chǎn)狀

成因。巖漿巖又稱火成巖，其形成是由于地殼深部和地幔中高溫、高壓的巖漿侵入地殼之內(nèi)或噴出地表經(jīng)冷卻凝固所形成的巖石。

產(chǎn)狀。指巖漿巖體的大小、空間形態(tài)與周圍巖石的關(guān)系。高溫高壓狀態(tài)下的巖漿是熔融體。其成分以硅酸鹽為主，含有大量的揮發(fā)性物質(zhì)，且具有一定的黏度，在地殼運(yùn)動過程中，沿著地殼的軟弱帶或深大斷裂向壓力小的地方移動，侵入到地殼之內(nèi)或噴出地表，巖漿經(jīng)過冷卻凝固，形成各種不同的巖漿巖。整個過程稱為巖漿作用，巖漿巖又分為侵入巖和噴出巖。常見的花崗巖、玄武巖是侵入巖和噴出巖。

（一）侵入巖的產(chǎn)狀

侵入巖依據(jù)位置分為深層巖和淺層巖。常見的產(chǎn)狀有。巖基、巖株、巖墻和巖脈、巖盤、巖床。

巖基。大規(guī)模的深層侵入形成的巖漿巖，分布面積大于100平方公里。

巖株。分布面積小于100平方公里的深層巖漿巖。

巖墻和巖脈：巖漿侵入形成板狀的巖體。寬度幾厘米至幾十米，長度幾米到幾十公里。直立的或近似直立叫巖墻，傾斜或不規(guī)則的叫巖脈。巖盤：底部較平，中心厚度較大，頂部隆起的層間侵入體。

巖床。沿原有的巖層層面侵入。

（二）噴出巖的產(chǎn)狀

如我們見到的流紋巖、玄武巖、安山巖都是噴出巖。噴出巖的產(chǎn)狀有熔巖流、溶巖被、火山錐等。

二、巖漿巖的礦物成分

巖漿巖的礦物成分較復(fù)雜，組成地殼的化學(xué)元素在巖漿巖中都能見到，但主要是以氧化物的形式出現(xiàn)。如sio2ai2o3fe2o3feomgo

cao

na2ok2o

等。但其中sio2的含量最多，巖漿巖實(shí)質(zhì)也是硅酸鹽巖石。依據(jù)sio2含量的多少巖漿巖劃分為：超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖。

超基性巖

sio2含量

65%巖漿巖的礦物成分既可反映巖石的化學(xué)成分和生成條件，也是巖漿巖命名的主要依據(jù)之一。礦物成分也反映巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)。鑒別巖石必須鑒定礦物成分。組成巖漿巖的礦物有30多種，長石、石英、白云母、黑云母、輝石、角閃石、橄欖石等是主要的礦物。

三、巖漿巖的結(jié)構(gòu)

1、巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指巖漿巖中礦物的結(jié)晶程度、顆粒的大小、形狀，以及它們的組合關(guān)系。這也是區(qū)分和鑒定巖漿巖的重要標(biāo)志之一。巖漿巖的結(jié)構(gòu)分類如下：

（1）按巖石中礦物結(jié)晶程度劃分

全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)——巖石全部由結(jié)晶質(zhì)礦物組成，多見于深層巖，如花崗巖。

（2）半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)——由結(jié)晶礦物和非結(jié)晶的玻璃所組成，多見于噴出巖，如流紋巖。

（3）玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)——全部由玻璃質(zhì)所組成，礦物來不及結(jié)晶，多見于噴出巖。

2、按巖石中礦物顆粒的絕對大小劃分

（1）顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)——巖石中的礦物顆粒，平肉眼或借助放大鏡能分辨出礦物顆粒。巖漿巖的結(jié)構(gòu)

粗顆粒結(jié)構(gòu)

顆粒直徑

>5mm

中顆粒結(jié)構(gòu)

顆粒直徑

5~1mm細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)

顆粒直徑

1~0.1mm

（2）隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)——巖石中的礦物顆粒非常細(xì)小，要用顯微鏡才能分辨晶粒特征的結(jié)構(gòu)。

3、按巖石中礦物顆粒的相對大小劃分

（1）等粒結(jié)構(gòu)——巖石中主要礦物的顆粒粗細(xì)大致相等。（2）不等粒結(jié)構(gòu)——巖石中主要礦物的顆粒粗細(xì)大小相等。（3）斑狀結(jié)構(gòu)——指巖石由兩組直徑相差甚大的礦物顆粒組成，大的叫斑晶，小的叫基質(zhì)，基質(zhì)分為隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)。大晶粒散布在小晶粒中。還有視斑狀結(jié)構(gòu)。巖漿巖的結(jié)構(gòu)

四、巖漿巖的構(gòu)造

巖漿巖的構(gòu)造，是指巖漿巖中的礦物在空間的排列、配置和充填方式所形成的特征。

1、塊狀構(gòu)造----礦物分布比較均勻，無定向排列，是巖漿巖中最常見的一種構(gòu)造。

2、流紋構(gòu)造----由不同顏色的礦物、玻璃質(zhì)和拉長的氣孔等，沿熔巖流動方向作平行排列所形成的一種流動構(gòu)造。

3、氣孔構(gòu)造----在巖石中形成眾多大小不

一、互不聯(lián)通的孔洞。

4、杏仁構(gòu)造----熔巖中的氣孔被次生礦物充填，形似杏仁。

五、巖漿巖的分類及簡易鑒定方法

六、主要巖漿巖的特征

巖漿巖的特征就是巖漿巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。輝長巖（基性深成巖）閃長巖（中性深成巖）花崗巖（酸性深成巖）

第三節(jié)

沉積巖

沉積巖是地球表面出露最多的巖石，地球表面75%被沉積巖覆蓋，但其質(zhì)量所占比例很小。沉積巖最顯著的特征就是成層狀。

一、沉積巖的形成

沉積巖的形成是漫長又復(fù)雜的地質(zhì)作用過程，一般分為四個階段。風(fēng)化階段

搬運(yùn)階段

沉積階段

膠結(jié)成巖階段

1、風(fēng)化階段-----也稱為原巖破壞階段，地表或接近地表以形成的巖石，在長期的溫度變化、水、氧、生物因素的作用，在原地發(fā)生機(jī)械崩解或化學(xué)分解，變成松散的碎屑物質(zhì)、新的礦物或溶解物質(zhì)。

2、搬運(yùn)階段----部分碎屑物質(zhì)被水流、風(fēng)、冰川、生物等搬運(yùn)到其他地方。一部分留于原地。

3、沉積階段----被搬運(yùn)的碎屑物質(zhì)在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)沉積下來，包括了機(jī)械沉積、化學(xué)沉積、生物化學(xué)沉積等方式。

4、膠結(jié)成巖階段----經(jīng)過壓實(shí)（上覆沉積物的重力壓固，空隙減少，誰被擠出）、膠結(jié)（膠結(jié)變硬）、重新結(jié)晶作用，形成的巖石叫做沉積巖。

二、沉積巖的礦物組成

沉積巖常見的礦物僅有20多種，可分為

1、碎屑礦物----也稱原生礦物，原巖中一些抗風(fēng)化能力較強(qiáng)的礦物殘存下來，如長石、石英等礦物。

2、粘土礦物----原巖風(fēng)化破碎后生成的次生礦物，如高嶺石、蒙脫石、水云母等。

3、化學(xué)沉積礦物----生物化學(xué)沉積作用形成的礦物，如方解石、白云母、石膏、巖鹽。

4、有機(jī)質(zhì)及生物殘骸----生物殘骸或經(jīng)過有機(jī)化學(xué)變化形成的礦物，如貝殼、泥炭、石油。

3、化學(xué)沉積礦物----生物化學(xué)沉積作用形成的礦物，如方解石、白云母、石膏、巖鹽。

4、有機(jī)質(zhì)及生物殘骸----生物殘骸或經(jīng)過有機(jī)化學(xué)變化形成的礦物，如貝殼、泥炭、石油。

三、沉積物的結(jié)構(gòu)

沉積物的結(jié)構(gòu)主要有以下四種

1、碎屑結(jié)構(gòu)----碎屑物質(zhì)被膠結(jié)粘結(jié)起來形成的一種結(jié)構(gòu)。（1）、按碎屑粒徑碎屑結(jié)構(gòu)

分為礫狀結(jié)構(gòu)----碎屑粒徑>2mm

砂質(zhì)結(jié)構(gòu)包括

粗砂結(jié)構(gòu)

碎屑粒徑為

2.0-----0.5mm

中砂結(jié)構(gòu)

碎屑粒徑為

0.5-----0.25mm細(xì)砂結(jié)構(gòu)

碎屑粒徑為

0.25-----0.05mm

粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)

碎屑粒徑為0.05------0.005mm（2）按碎屑顆粒的磨圓程度

分為尖棱角狀、次棱角狀、次圓狀和圓狀

（3）膠結(jié)物及膠結(jié)類型

常見的膠結(jié)物有

硅質(zhì)---------膠結(jié)物為sio。顏色淺，巖型堅(jiān)固，強(qiáng)度高，抗水性及抗風(fēng)化性強(qiáng)。

鐵質(zhì)---------膠結(jié)物為鐵的氧化物和氫氧化物。常呈紅色或棕色，巖石強(qiáng)度次于硅質(zhì)膠結(jié)。

鈣質(zhì)---------膠結(jié)物為camg的碳酸鹽，呈白灰色、青灰色。巖石較堅(jiān)固，強(qiáng)度較大，具有脆性、可溶性，遇鹽酸起泡。

泥質(zhì)---------膠結(jié)物成分為粘土。多呈黃褐色，性質(zhì)較松易破碎，遇水易軟松散。

石膏質(zhì)--------膠結(jié)物成分為caso

。硬度小，膠結(jié)不緊密。

膠結(jié)類型基底膠結(jié)------膠結(jié)物含量較多，碎屑物孤立地分布于膠結(jié)物中，彼此互不接觸。

孔隙膠結(jié)------碎屑物顆粒緊密接觸，膠結(jié)物充填與粒間孔隙中。接觸膠結(jié)------膠結(jié)物含量極少，碎屑顆?；ハ嘟佑|，膠結(jié)物近存在于顆粒的接觸處。

2、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)------粘土結(jié)構(gòu)

50%以上的粒徑小于0.005mm的粘土顆粒組成，質(zhì)地均一。這種結(jié)構(gòu)是粘土巖的主要特征。

3、晶粒結(jié)構(gòu)

巖石中的顆粒在溶液中結(jié)晶或呈膠體形態(tài)凝結(jié)沉淀而成的。由鮞狀、結(jié)核狀、致密塊狀等。

4、生物結(jié)構(gòu)

4、由30%以上的生物殘骸碎片組成的巖石結(jié)構(gòu)，如生物碎屑結(jié)構(gòu)、貝殼結(jié)構(gòu)等。

四、沉積巖的構(gòu)造

沉積巖的構(gòu)造是沉積巖的各個組成部分的空間分布和排列方式。

（一）層理構(gòu)造

層理構(gòu)造是沉積巖垂向的“成層”現(xiàn)象，是區(qū)別其他類巖石的顯著標(biāo)志。

1、水平層理

2、單斜層理

3、交錯層理

（二）層面構(gòu)造

巖層層面上由于水流、風(fēng)、生物活動等作用留下的痕跡，如波痕、泥裂、雨痕等。

（三）結(jié)核

沉積巖與圍巖成分有明顯的區(qū)別是礦物質(zhì)團(tuán)塊.

（四）生物成因構(gòu)造沉積巖中具有生物殘骸或生物活動的跡象。典型沉積巖、砂巖、典型沉積巖、頁巖第四節(jié)

變質(zhì)巖

地殼中原有的巖石，由于受地殼運(yùn)動和巖漿活動等內(nèi)動力影響造成物理、化學(xué)環(huán)境的改變，在其高溫、高壓及其它化學(xué)因素的作用下，原來巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生一系列變化，形成新的巖石叫做變質(zhì)巖，這種改變巖石作用叫做變質(zhì)作用。雖然巖漿巖和變質(zhì)巖都是內(nèi)力地質(zhì)作用的產(chǎn)物，但兩者的相成機(jī)制和特征有很大的不同。他們之間的主要區(qū)別是：前者主要是從流體相（巖漿）結(jié)晶轉(zhuǎn)變成固相（巖石）的降溫過程；后者主要經(jīng)歷了溫度和壓力的變化，是從一種固相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N固相的結(jié)晶過程。

一、變質(zhì)作用的因素及類型

變質(zhì)作用的因素有。高溫度、高壓力及化學(xué)活動性流體。

變質(zhì)作用的類型：接觸變質(zhì)作用、區(qū)域變質(zhì)作用、混合巖化作用、動力變質(zhì)作用

1、接觸變質(zhì)作用

發(fā)生在侵入巖與圍巖之間的接觸帶上，由溫度和揮發(fā)性物質(zhì)所引起的變質(zhì)作用，高溫使得巖石發(fā)生礦物的重結(jié)晶、脫水、脫碳以及物質(zhì)的重新組合，形成新的礦物與變晶結(jié)構(gòu)。巖漿分異出來的揮發(fā)性物質(zhì)會使巖石化學(xué)成分發(fā)生顯著的變化，產(chǎn)生新礦物。

2、區(qū)域變質(zhì)作用

大的范圍內(nèi)由于溫度、壓力及化學(xué)活動性流體等因素引起的變質(zhì)作用。

3、混合巖化作用原有的變質(zhì)巖體與巖漿流體互相混合交代而形成新巖石的作用。

4、動力變質(zhì)作用

在地殼構(gòu)造運(yùn)動時產(chǎn)生的定向壓力使巖石發(fā)生的變質(zhì)作用。其特點(diǎn)是與斷層帶相伴生，原巖被擠壓破碎、變形并有重新結(jié)晶現(xiàn)象，形成特有的糜棱巖、角礫巖及蛇紋石、綠泥石等變質(zhì)礦物。

二、變質(zhì)巖的礦物成分

變質(zhì)巖的礦物成分有兩部分一部分是原巖中的抗風(fēng)化、變質(zhì)能力較強(qiáng)的礦物，如長石、石英、云母、角閃石、方解石等。另一部分是變質(zhì)作用后產(chǎn)生的變質(zhì)礦物。如紅柱石、綠泥石、滑石、石榴子石、蛇紋石等。

三、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)

1、變余結(jié)構(gòu)---在變質(zhì)作用過程中，由于重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶作用不完全，原巖的結(jié)構(gòu)特征被部分保留下來，稱為變余結(jié)構(gòu)。

2、變晶結(jié)構(gòu)-----巖石在固體狀態(tài)下發(fā)生重結(jié)晶或變質(zhì)結(jié)晶所形成的結(jié)果-------變晶結(jié)構(gòu)。是變質(zhì)巖最常見的結(jié)構(gòu)。

3、碎裂結(jié)構(gòu)----巖石受定向壓力后發(fā)生破裂，形成的碎塊或粉末后又被膠結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)。

四、變質(zhì)巖的構(gòu)造

巖石經(jīng)變質(zhì)作用后形成一些新的構(gòu)造特征。

1、板狀構(gòu)造-----巖石具有平行、較密集而平坦的破裂面，沿破裂面巖石容易分裂成板狀體。

2、千枚狀構(gòu)造-----巖石呈薄板狀，基本是重新結(jié)晶并呈定向排列，但結(jié)晶程度較低。

3、片狀構(gòu)造-----在定向擠壓力的長期作用下，巖石中的礦物成分都呈平行定向排列，巖石中個組分全部重新結(jié)晶。

4、片麻狀構(gòu)造------以粒狀變晶礦物為主，其間夾以鱗片狀、柱狀變晶礦物。結(jié)晶程度較高，在片麻巖中常見的構(gòu)造。

5、塊狀構(gòu)造-----巖石中的礦物均勻分布，結(jié)構(gòu)均一，無定向排列。關(guān)于三大類巖石，形成的地質(zhì)條件、地質(zhì)環(huán)境是完全不同的，但巖石形成之后三大類巖石是可以互相轉(zhuǎn)變的，巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖隨地質(zhì)條件地質(zhì)環(huán)境的變化都可以轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖、變質(zhì)巖，也可以轉(zhuǎn)變?yōu)閹r漿巖。人們研究地質(zhì)的作用過程是通過地質(zhì)作用遺留下來的地質(zhì)遺跡，通常稱之為將今論古，也可以預(yù)測未來，講古論今。

五、變質(zhì)巖的分類及主要變質(zhì)巖的特征

一、巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

（一）巖石的主要物理性質(zhì)指標(biāo)

1密度和重度2相對密度3空隙率4吸水率和飽和吸水率

第五節(jié)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及風(fēng)化巖石

（二）巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)1單軸抗壓強(qiáng)度2巖石的變形參數(shù)3抗剪強(qiáng)度

二、巖石的風(fēng)化作用

巖石的風(fēng)化作用------分布在地表或地表附近的巖石，經(jīng)受太陽輻射、大氣、水溶液及生物等侵襲，逐漸破碎、松散或礦物成分發(fā)生化學(xué)變化，甚至生成新的礦物的現(xiàn)象。

（一）風(fēng)化作用的類型

巖石的風(fēng)化作用主要的是物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化，其他還有生物風(fēng)化。物理風(fēng)化----溫度的變化、水的凍融等使巖石破碎。

化學(xué)風(fēng)化------是指在氧、水溶液等風(fēng)化因素影響下，巖石中的礦物成分發(fā)生化學(xué)變化，改變或破壞巖石的性狀并形成此生礦物的過程。其形式有（1）氧化作用（2）溶解作用（3）水化作用（4）水解作用（5）軟化、泥化作用

（二）影響巖石的風(fēng)化的因素

巖石風(fēng)化是一個十分復(fù)雜的過程，影響因素眾多。主要有。1氣候、地形和地下水的影響2巖石的性質(zhì)3斷層、裂隙的影響第二章

地質(zhì)構(gòu)造及區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性概

述

地球已經(jīng)有46億年的歷史，46億年是地球復(fù)雜的演變、變化的歷史.地球每時每刻都在變化，我們看到的是地殼表面的變化，這種變化是長期的緩慢的，有些甚至不為人們所察覺。在山脈的隆起、地殼的升降、火山的噴發(fā)、地震、海嘯的突然來臨、長期的風(fēng)化作用、河流的侵蝕作用，都會引起地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化和地殼表面的變化，這些引起地殼的物質(zhì)組成、地殼結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)不斷發(fā)生變化的作用，通稱地質(zhì)作用，地質(zhì)作用分為內(nèi)動力地質(zhì)作用和外動力地質(zhì)作用兩種類型。內(nèi)動力地質(zhì)作用---------地球內(nèi)部放射元素的蛻變、地球自轉(zhuǎn)、重力均衡所引起的地殼運(yùn)動、巖漿活動、火山噴發(fā)、變質(zhì)作用等，其能量來源于地球內(nèi)部。外動力地質(zhì)作用----------太陽的輻射、流水的作用所引起的巖石的風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積及成巖作用等。

地球表面的形態(tài)是內(nèi)外地質(zhì)作用共同作用的結(jié)果，內(nèi)動力地質(zhì)作用起主導(dǎo)作用，外動力地質(zhì)作用起裝飾、美化的作用。

地殼運(yùn)動又叫做地質(zhì)構(gòu)造，是內(nèi)動力地質(zhì)作用引起的地殼變形、變位，其結(jié)果是地殼的物質(zhì)組成、地殼的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成地殼的隆起或下降；巖層受擠壓力發(fā)生彎曲、錯斷或張開，形成褶皺、斷層、裂隙，其過程常常伴隨地震、火山噴發(fā)及變質(zhì)作用的發(fā)生。殘留在巖層中變形、變位的現(xiàn)象稱為地質(zhì)構(gòu)造形跡或構(gòu)造形跡。人們將今論古，就是根據(jù)地殼運(yùn)動后遺留下來的地質(zhì)形跡推斷不同的歷史時期發(fā)生的地質(zhì)過程。

地殼運(yùn)動有水平運(yùn)動和垂直運(yùn)動兩種基本形式。

垂直運(yùn)動也叫做升降運(yùn)動，指地殼的運(yùn)動方向垂直于地球表面，主要的表現(xiàn)就是大面積的地殼上升或下降。也稱造陸運(yùn)動。

水平運(yùn)動是指地殼巖層平行地球表面的運(yùn)動，表現(xiàn)為地殼巖層的水平位移。稱造山運(yùn)動。

地殼上升形成山岳、高原，下降形成湖海、盆地。在漫長的地質(zhì)歷史中地殼的上升、下降可以交替進(jìn)行，造成海陸變遷。滄海桑田是祖先對地殼變化的形象描述。

大陸漂移的證據(jù)有：應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對大西洋兩岸進(jìn)行拼合

地質(zhì)構(gòu)造帶對比

古生物與冰川、氣候證據(jù)古地磁極移軌跡擬合大陸的外形地殼的水平運(yùn)動往往形成巨大的褶皺山脈，又稱為造山運(yùn)動。垂直運(yùn)動常常表現(xiàn)為大規(guī)模的隆起或凹陷，造成地勢高低起伏和海陸變遷。又稱為造陸運(yùn)動。

區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性是區(qū)域地殼穩(wěn)定性的簡稱。是指現(xiàn)代地殼活動性對工程安全的影響程度。現(xiàn)代地殼活動是指地表形變、活斷層、地震、火山噴發(fā)等。這些都會造成建筑工程的破壞，同時還會引發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害。大的建筑工程必須考慮區(qū)域穩(wěn)定性。第一節(jié)

地史概要

一、地質(zhì)年代的劃分

地史就是地質(zhì)歷史，是地殼發(fā)展演變的歷史，人們根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造遺留的遺跡推斷地殼的歷史和變化過程。地球形成至今有46億年，在這漫長的地質(zhì)歷史中，地殼發(fā)生了多次強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動，每一次構(gòu)造運(yùn)動都改變了地球表面的自然地理環(huán)境，不同的地質(zhì)時期形成了不同的巖層、產(chǎn)生了不同的地質(zhì)構(gòu)造、留下了不同的構(gòu)造遺跡，不同的歷史時期造就了不同的生物。地質(zhì)學(xué)家根據(jù)這些特征講地質(zhì)歷史劃分為若干級別不等的時間段落。

地質(zhì)歷史按時間的長短依次為

宙、代、紀(jì)、世、期，每個賦予不同的名稱，如新生代、中生代等，每個代又有二至三個紀(jì)，紀(jì)又劃分為二至三個世，世又劃分為期，其中代、紀(jì)、世的劃分方法、表示的符號國際上是統(tǒng)一的。

地球上生物的演化遵循由簡單到復(fù)雜，由低級到高級的不可逆過程，同時生物界能十分靈敏地反映地球表層自然環(huán)境、地理環(huán)境及其演變特征，這又與行星地球個圈層自身的運(yùn)動機(jī)制以及相互間的聯(lián)系制約密切有關(guān)。因此，生物演化史能夠詳盡而有效地反映地球歷史的客觀自然階段。

地質(zhì)年代表就是根據(jù)地殼運(yùn)動和生物演化的巨型階段，將46億年地球演化史劃分為兩個最高級別的地質(zhì)年代單位：隱生宙和顯生宙。在顯生宙中，根據(jù)生物界的總體面貌劃分出3個二級地質(zhì)單位：古生代（含早古生代、晚古生代）、中生代、新生代。最常用的三級地質(zhì)年代單位是

紀(jì)，紀(jì)的下一級地質(zhì)年代單位是

世，世又分為期。在每個紀(jì)中生物界面貌各有特色，如泥盆紀(jì)的生物登陸，侏羅紀(jì)的恐龍、第四紀(jì)的人類演化等。見地質(zhì)年代表

表中有地質(zhì)時代的名稱、相對年代、絕對年代、主要構(gòu)造運(yùn)動、我國地史的簡要特征。

如：隱生宙分為：太古代和元古代，大的構(gòu)造運(yùn)動有五臺運(yùn)動、呂梁運(yùn)動、晉寧運(yùn)動。

顯生宙分為：古生代、中生代和新生代，大的地質(zhì)構(gòu)造有加里東運(yùn)動、海西、印支、燕山和喜馬拉雅運(yùn)動。不同的地質(zhì)時代我國地質(zhì)歷史的簡要特征：

如中生代。構(gòu)造運(yùn)動頻繁、火山活動強(qiáng)烈，有大規(guī)模的巖漿侵入和火山噴發(fā)。生物進(jìn)化明顯，爬行類恐龍繁盛。

新生代。我國大陸基本形成，大部分地區(qū)為陸相沉積。地表形成現(xiàn)代地貌、具有多次冰川活動，人類開始出現(xiàn)。

二、地層年代及其確定方法

地層是一定地質(zhì)時期形成的巖石的總稱，巖石有層狀的，也有非層狀。地層具有時間的概念，巖層沒有時間的概念。一個地層單位可以包含幾種巖性不同的巖層。

地質(zhì)歷史的劃分依據(jù)是對地層的觀察、研究，巖石的特征說明了該巖層形成時的自然地理環(huán)境，巖層中的構(gòu)造痕跡記錄著地殼運(yùn)動的情況，巖石中的化石說明生物的進(jìn)化、氣候、環(huán)境等自然條件。

地層單位對應(yīng)地質(zhì)時代，地質(zhì)時代用

宙

代

紀(jì)

世

期來表示，對應(yīng)的地層單位是宇

界

系

統(tǒng)

階

來表示。

確定地層的時代是地質(zhì)工作一項(xiàng)重要的工作，有以下幾種工作方法：

1、地層層位法-------在沉積巖層中，未經(jīng)劇烈構(gòu)造變動，上部的地層較新，下部的較老。

2、古生物化石法-------生物進(jìn)化過程是由簡單到復(fù)雜，由低級到高級的過程，這個過程是不可逆的，自然環(huán)境的改變會使一些生物消亡，并形成化石。地質(zhì)學(xué)家確定了地質(zhì)時代的標(biāo)準(zhǔn)化石，根據(jù)化石的對比確定地層時代。

3、巖性對比法-----通過以知地質(zhì)時代的地層巖性，對比未知地質(zhì)時代的巖性。

4、巖性接觸關(guān)系法巖性的接觸關(guān)系有以下幾種

（1）整合接觸----上、下兩種巖性產(chǎn)狀一致，互相平行，連續(xù)沉積形成的，其間不缺失某個時代的巖層。強(qiáng)調(diào)的是時間上的連續(xù)性。反映的是沒有大的構(gòu)造運(yùn)動，故地理環(huán)境變化不大。

（2）平行不整合接觸上、下兩套巖性彼此近似平行，但中間缺失某時代的巖層。說明的是缺失巖層的時代過劇烈的構(gòu)造運(yùn)動，然后是地殼下降，接受沉積，形成上部的巖層。

沉積接觸和侵入接觸。前者是先有巖漿巖，后有沉積巖。后者是指先有沉積巖或變質(zhì)巖，巖漿侵入后形成巖漿巖。（3）角度不整合接觸

上、下兩套巖性呈角度接觸，但中間缺失某時代的巖層。說明的是缺失巖層的地質(zhì)時代地殼處于上升階段。

該階段沒有接受沉積。不整合指的是具有時間的間斷、時間的不連續(xù)。第二節(jié)

褶

皺

構(gòu)

造

地質(zhì)構(gòu)造有兩種基本類型，褶皺

和

斷層。

褶皺構(gòu)造-----是指水平巖層在構(gòu)造運(yùn)動中受力后產(chǎn)生的一系列彎曲，單個的彎曲叫做褶曲。褶皺是最常見的地質(zhì)構(gòu)造痕跡，存在于層狀巖層中。

一、巖層的產(chǎn)狀

巖層的產(chǎn)狀是指巖層在空間位置的展布狀態(tài)。是分析研究各種地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)的最基本依據(jù)。巖層的產(chǎn)狀可分為水平的、傾斜的和直立的三種類型。巖層的產(chǎn)狀用巖層層面的走向、傾向和傾角來表示，稱為巖層產(chǎn)狀三要素。

1、走向

巖層層面與任一水平面的交線稱為走向，交線稱為走向線。用方位角來表示，兩個方向相處180度。表示巖層的延伸方向。

2、傾向就是巖層的傾斜方向，是傾斜線水平投影所指的方向。傾向與走向相差90度。但只有一個方向。

3、傾角。巖層層面與水平面所夾的最大銳角。

二、褶皺的基本類型和褶曲要素

褶皺的規(guī)模大小不一，大的延伸幾百km，小的只有幾cm。其基本類型是向斜褶曲和背斜褶曲。

1、背斜

巖層向上彎曲，兩側(cè)巖層相背傾斜，核心部分巖層時代較老，兩側(cè)巖層時代依次變新，積巖性呈對稱分布。

2、向斜

巖層向下彎曲，兩側(cè)巖層相向傾斜，核心部分巖層時代較新，兩側(cè)較老，巖性呈對稱分布。褶曲要素

核部------褶曲的中心部位。

翼部------核部兩側(cè)的巖層。

軸面------平分兩翼的假想面，可以是平面也可以是曲面。軸---軸面與水平面的交線，也叫軸線。表示的是褶曲的延伸方向。3褶皺分類

3.1按軸面和兩翼巖層產(chǎn)狀分類：直立褶皺，傾斜褶皺，倒轉(zhuǎn)褶皺，平臥褶皺，翻卷褶皺

3.2按樞紐的產(chǎn)狀分類：水平，傾伏褶皺

3.2按巖層彎曲形態(tài)分類：圓弧，尖棱，箱形，扇形褶皺，繞曲，穹隆和盆地構(gòu)造3.3按褶皺的組合分類：復(fù)向斜，背向斜

三、褶皺的形態(tài)分類及示意圖第三節(jié)

構(gòu)

造

解

理

節(jié)理和裂隙是相同的概念，二者通常不加區(qū)別。

裂隙------是指巖石受力之后產(chǎn)生破裂，但沒有發(fā)生明顯的位移。按成因裂隙有

原生裂隙------在成巖過程中形成的裂隙。

構(gòu)造裂隙-------地殼運(yùn)動所形成的裂隙，是伴生斷層的產(chǎn)物。次生裂隙-------風(fēng)化裂隙，風(fēng)化、人工爆破震動產(chǎn)生的巖石裂隙。原生、風(fēng)化裂隙一般規(guī)模較小，工程地質(zhì)水文地質(zhì)意義不大，本教科書或其教材對原生、風(fēng)化裂隙討論的并不多，主要研究構(gòu)造裂隙。

一、剪切裂隙（節(jié)理）

剪切節(jié)理是巖石受剪應(yīng)力所形成的巖石破裂。剪切節(jié)理具有的主要特征

（1）節(jié)理面平直光滑，產(chǎn)狀穩(wěn)定延伸較長；

（2）呈閉合狀，解理的寬度很??；

（3）成組成對出現(xiàn)，很多節(jié)理平行分布，排列間距大致相等；

（4）呈羽狀排列；

（5）沿剪切節(jié)理面抗剪強(qiáng)度很低，容易形成滑動破壞面。

二、張節(jié)理

張節(jié)理是由拉應(yīng)力所形成的破裂面。

張節(jié)理具有的主要特征（1）節(jié)理面起伏不平，彎曲粗糙，產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸較短；（2）多為張開的裂隙。三解理與褶皺的關(guān)系3.1平面x形共軛剪切解理3.2剖面x形共軛剪切解理3.3橫張解理和縱張解理3.4順層解理和層間解理

第四節(jié)

斷

層

構(gòu)

造

巖層受力之后發(fā)生破裂，沿破裂面具有明顯的相對位移的構(gòu)造稱為斷層。他是地質(zhì)構(gòu)造的基本類型之一。斷層與節(jié)理稱為斷裂。斷層的規(guī)模大小不一，大的可達(dá)數(shù)千km，小的可以托于手掌之上。位移寬度具有很大差別，幾m、幾十m、幾百m都可見到。是各種工程必須考慮的地質(zhì)問題。

一、斷層的幾何要素

斷層的幾何要素包括了斷層的基本組成部分。包括了。斷層面、斷層線、斷層帶、斷盤等。

（1）斷層面-------巖層發(fā)生錯動位移的破裂面稱為斷層面?？梢允瞧矫嬉部梢允乔?。斷層面有傾向、傾角和走向。

（2）斷層線-------斷層面和地面的交線。表示的是斷層的延伸方向。（3）斷層帶-------是斷層面的中間部分，常稱破碎帶，充填物為斷層角礫、斷層泥等。

（4）斷盤----------斷層面兩側(cè)相對位移的巖體。斷層面上（下）部的稱為上（下）盤。斷層直立沒有上、下盤。

（5）斷距----------兩盤錯開的相對位移，有水平位移和垂直位移。

二、斷層的基本類型和特征

（一）按斷層的形態(tài)分類

1、正斷層-----上盤相對下降，下盤相對上升的斷層。多個正斷層可組成地塹、地壘、階梯式斷層。

2、逆斷層--------上盤相對上升，下盤相對下降的斷層。逆斷層分為沖斷層、逆掩斷層等。

3、平移斷層------兩盤相對發(fā)生水平位移。

（二）按斷層力學(xué)成因性質(zhì)分類

地殼運(yùn)動形成的地應(yīng)力有壓應(yīng)力、張應(yīng)力、扭應(yīng)力。壓性斷層、張性斷層、扭性斷層、壓扭性斷層、張扭性斷層。第