工程地質(zhì)2第二章

第二章地質(zhì)構(gòu)造第一節(jié)地質(zhì)年代第二節(jié)地質(zhì)構(gòu)造第三節(jié)閱讀地質(zhì)圖第四節(jié)活斷層第五節(jié)地震附:地殼運(yùn)動(dòng)一.地殼運(yùn)動(dòng)的概念地殼運(yùn)動(dòng)又稱構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，主要是指由地球內(nèi)力引起巖石圈的變形、變位以及洋底的增生和消亡的作用。它使地殼產(chǎn)生傾斜、褶皺、斷裂等各種地質(zhì)構(gòu)造，引起海、陸分布變化，地殼隆起和凹陷，以及形成山脈、海溝，產(chǎn)生火山、地震等。人們常把晚第三紀(jì)（或稱新第三紀(jì)）以來發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)稱為新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；把晚第三紀(jì)以前發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)稱為古構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；把人類歷史時(shí)期到現(xiàn)在所發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)稱為現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。二.地殼運(yùn)動(dòng)的基本形式地殼運(yùn)動(dòng)的基本方式有兩種：水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)。

1.水平運(yùn)動(dòng)地殼或巖石圈大致沿地球表面切線方向的運(yùn)動(dòng)稱之為水平運(yùn)動(dòng)。其表現(xiàn)為巖石圈的水平擠壓或水平拉伸。引起巖層的褶皺和斷裂，可形成巨大的褶皺山系、裂谷和大陸漂移等。故又稱水平運(yùn)動(dòng)為造山運(yùn)動(dòng)。（1）相鄰塊體分離形式——（2）相鄰塊體相向匯聚（3）相鄰塊體剪切、錯(cuò)開

2.垂直運(yùn)動(dòng)地殼或巖石圈沿垂直于地表即沿地球半徑方向的運(yùn)動(dòng)稱之為垂直運(yùn)動(dòng)（升降運(yùn)動(dòng)）。其表現(xiàn)為巖石圈的垂直上升或下降。需要進(jìn)一步說明的是，地殼運(yùn)動(dòng)在漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期里，有時(shí)表現(xiàn)為和緩的變動(dòng)，有時(shí)又表現(xiàn)為劇烈的變動(dòng)，二者相互交替，使地殼按照螺旋式上升的規(guī)律向前發(fā)展。水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)是相互依存、相互制約的，也就是說在以水平運(yùn)動(dòng)為主的地殼運(yùn)動(dòng)中伴隨著垂直運(yùn)動(dòng)，而以垂直運(yùn)動(dòng)為主的地殼運(yùn)動(dòng)中也常伴隨著水平運(yùn)動(dòng)。地殼運(yùn)動(dòng)也就是在這種極其復(fù)雜的環(huán)境下不斷向前發(fā)展的。3.地殼運(yùn)動(dòng)理論地質(zhì)力學(xué)（李四光）重力構(gòu)造（馬杏垣）波浪鑲嵌構(gòu)造（張伯聲）地洼學(xué)說（陳國(guó)達(dá)）斷塊學(xué)說（張文佑）地槽-地臺(tái)多旋回構(gòu)造學(xué)說（黃汲清）板塊構(gòu)造學(xué)說（尹贊勛，李春昱，郭令智）歷史大地構(gòu)造（王鴻禎）1.隆起說是第一個(gè)大地構(gòu)造假說，系赫頓(J.Hutton，l788)等人于十八世紀(jì)晚期創(chuàng)立。巖漿入侵于沉積巖之中，以及現(xiàn)代火山活動(dòng)的壯觀景象，給隆起說學(xué)者以深刻的印象。他們推論地殼的各種地質(zhì)現(xiàn)象都是由地下熱能在上升過程中造成的，從而認(rèn)為，地殼運(yùn)動(dòng)中起主導(dǎo)作用的是垂直方向的上升運(yùn)動(dòng)，隆起的原因在于熔融巖漿的上升。當(dāng)巖漿向上侵入擠進(jìn)巖層之中，還會(huì)派生出斜壓力或水平側(cè)壓力，再加上巖層本身的重力及所受阻力的共同作用，會(huì)導(dǎo)致巖層發(fā)生褶皺變形。這種褶皺應(yīng)圍繞著隆起中心向四周推擠而成。2.收縮說到了十九世紀(jì)三、四十年代，隆起說漸趨衰落，代之而起的是法國(guó)地質(zhì)學(xué)家博蒙（EliedeBeaumont1830，1852)提出的收縮說。上述平行延伸的劇烈的褶皺變形，用水方向收縮作用來解釋是很自然的。收縮說認(rèn)為早期的地球曾一度處于熔融的液態(tài)，以后逐漸冷卻收縮。冷卻先從地球表層開始，地殼就是這種冷卻固結(jié)的產(chǎn)物。隨后，冷卻收縮作用進(jìn)一步發(fā)展到地球的深部。結(jié)果，相對(duì)于正在縮小的地球內(nèi)部來說，地殼是太寬敞了，于是迫使地殼收縮形成褶皺系，就象干縮的蘋果皮一樣。徐士(Suess)于1876年對(duì)收縮說作了重要補(bǔ)充。他把地殼劃分為剛性和柔性地段，當(dāng)整個(gè)地殼發(fā)生收縮時(shí)，剛性地段并未卷入褶皺作用，相反對(duì)柔性地段起著老虎鉗的作用。柔性地段(巨厚的地槽沉積)便在不斷靠攏著的較剛性的地臺(tái)或中間地塊之間被揉皺，形成帶狀的褶皺山系。3.膨脹說放射性元素的發(fā)現(xiàn)，促使一些學(xué)者注意地球變熱和膨脹的可能性。地球膨脹說(O.C.Hilgengerg，1933等)在理論前提上與收縮說恰好對(duì)立。收縮說注意到陸上褶皺山系的壓縮褶皺現(xiàn)象，膨脹說則著眼于現(xiàn)代大洋的擴(kuò)張新生性質(zhì)。二十世紀(jì)五十年代晚期張性的全球性裂谷系的發(fā)現(xiàn)，使得膨脹說增添了一些新的信徒?？墒?，地球上除擴(kuò)張帶外還存在著壓縮帶(格皺山系)，這是地球膨脹說所無法解釋的。如果認(rèn)為大陸曾一度蓋滿整個(gè)地球表面，則當(dāng)時(shí)地球半徑只有目前地球半徑的二分之一左右，當(dāng)時(shí)地球物質(zhì)的密度要大于目前好幾倍，還難以想象何種物質(zhì)能有這么高的密度。古地磁資料的推算也得出，從二疊紀(jì)以來，地球的體積并沒有發(fā)生過顯著的變化。這樣，地球膨脹說的信徒只有少數(shù)人。4.脈動(dòng)說脈動(dòng)說最早是由RothPletz(1902)應(yīng)運(yùn)而生。脈動(dòng)說的較完善形式是由美國(guó)地質(zhì)學(xué)家布克(BucherJl933)、蘇聯(lián)學(xué)者烏索夫(1940)等提出的。此說認(rèn)為，在地球的發(fā)展過程中，膨脹和收縮是交替發(fā)生的。前者與放射性熱的積聚有關(guān)，后者與放射性熱的強(qiáng)烈折出有關(guān)。在地球膨脹時(shí)期，地殼開裂，形成地槽，伴隨著玄武巖噴溢；在地球收縮時(shí)期，充填地槽的沉積物變形，形成褶皺山系，伴隨著花崗巖侵入。脈動(dòng)說對(duì)于單純強(qiáng)調(diào)壓縮的收縮說是一種改善和發(fā)展。不過，脈動(dòng)說也有其嚴(yán)重的弱點(diǎn)。例如經(jīng)?？梢砸姷?，在同一地質(zhì)時(shí)期，一些地區(qū)在擴(kuò)張，另一些地區(qū)則處于壓縮狀態(tài)；更重要的是，還缺乏地球體積有過明顯變化的證據(jù)。5.地幔對(duì)流說英國(guó)地質(zhì)學(xué)家霍姆斯（1928）用地幔對(duì)流的上升流闡述大陸地殼的破裂、拉開及大洋的形成，從而把地幔上升流和下降流組合成統(tǒng)一的對(duì)流圖式?；裟匪惯€將地幔對(duì)流說與活動(dòng)論（當(dāng)時(shí)以大陸漂移說為代表）相互結(jié)合起來。大陸和巖石圈馱伏在地幔對(duì)流體上，從大洋中部的擴(kuò)張帶向兩側(cè)的擠壓帶移動(dòng)；擴(kuò)張帶位于上升流處，擠壓帶（如海溝）位于下降流之上。這實(shí)際上已粗略地勾畫出了六十年代海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造概念的輪廓。6.大陸漂移說的基本內(nèi)容魏格納假設(shè)地球上所有的大陸在中生代以前（180Ma)曾是一個(gè)統(tǒng)一的巨大陸，稱為聯(lián)合古陸或泛大陸，中生代以來，聯(lián)合古陸分裂，它的碎片——即現(xiàn)代的各大陸逐漸漂移到目前所處的位置上(大陸漂移過程圖）。由于大陸原來是一大塊，所以以前根本不存在大西洋、印度洋，而只有圍繞泛大陸的廣闊海洋——泛大洋（古太平洋），以后大陸分離，形成了大西洋和印度洋，泛大洋收縮而形成現(xiàn)今的太平洋。較輕的硅鋁質(zhì)大陸塊就象大冰山一一樣沉浮在較重的硅鎂質(zhì)巖漿里，，大陸就在硅鎂層上漂移著，當(dāng)大陸漂移時(shí)，前方的洋底被大陸所掩蓋，后方的硅鎂層洋底不斷地露出來。大陸漂移的驅(qū)動(dòng)力是與地球自轉(zhuǎn)有關(guān)的兩種力：向西漂移的力和指向赤道的離極力。

大洋中脊（或中?。┦堑蒯?duì)流物質(zhì)上升、不斷形成新洋殼的地帶，洋殼在中脊連續(xù)產(chǎn)生而把大陸向兩側(cè)推開；在地球體積基本不變的假定條件下，必須有一部分洋殼在地表的另一地區(qū)等速銷毀，洋殼就在貝尼奧夫帶重新插入地幔根據(jù)有關(guān)證據(jù)，海底擴(kuò)張的速度為2cm/a，這就意味著占地球表面積2/3的大洋殼是在地球歷史5%的時(shí)間內(nèi)（2億年）內(nèi)形成的，即大洋是年青而短命的。另一方面，大陸盡管永遠(yuǎn)存在，但卻只是被動(dòng)地被拉開、合攏或彼此華裔，各大陸仿佛坐在傳送帶上，在對(duì)流層上漫漫移動(dòng)。海底擴(kuò)張最主要的動(dòng)力是地幔物質(zhì)的對(duì)流

7.海底擴(kuò)張學(xué)說要點(diǎn)8.地質(zhì)力學(xué)說

地質(zhì)力學(xué)是李四光創(chuàng)立的應(yīng)用力學(xué)原理研究地殼構(gòu)造和地殼運(yùn)動(dòng)的學(xué)說。以地球自轉(zhuǎn)速度變化為地殼運(yùn)動(dòng)的力源，通過大量實(shí)踐已形成一套鑒定構(gòu)造形跡，劃分構(gòu)造體系的工作方法。在石油和各種金屬、非金屬礦產(chǎn)的普查勘探以及地震預(yù)報(bào)等工作中收到顯著效果。9.槽臺(tái)說

地槽-地臺(tái)說是經(jīng)典大地構(gòu)造學(xué)和理論地質(zhì)學(xué)的核心，從19世紀(jì)末到20世紀(jì)50年代一直占統(tǒng)治地位。地槽-地臺(tái)說把地殼劃分為兩個(gè)基本的構(gòu)造單元∶即活動(dòng)性強(qiáng)的地槽和比較穩(wěn)定的地臺(tái)。地槽通過造山運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為褶皺帶，最后演變成為地臺(tái)。地臺(tái)在一定條件下又會(huì)活化。地槽-地臺(tái)說是以沉積建造和巖相分析為基礎(chǔ)建立起來的，它對(duì)于古地理研究，大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐忠约暗V產(chǎn)勘探等方面有重要意義，許多基本原則至今仍然適用。但是它以升降運(yùn)動(dòng)為主的觀點(diǎn)和僅考慮大陸構(gòu)造的局限性使它無法解釋全球構(gòu)造的演化，而被板塊構(gòu)造學(xué)說所替代。10.板塊構(gòu)造理論要點(diǎn)

1.固體地球的上層在垂向上可劃分為物理性質(zhì)截然不同的兩個(gè)圈層——上部的剛性巖石圈和下墊的塑性軟流圈。

2.巖石圈并非渾然一體，而是由為數(shù)不多剛性板塊組成，彼此鑲嵌排列，并以每年若干厘米的速度相對(duì)移動(dòng)，其邊界有三種類型，地殼變形是板塊相互運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，變形性質(zhì)與析塊的邊界類型有關(guān)；3.板塊沿地球表面大規(guī)模的水平運(yùn)動(dòng)符合歐拉幾何學(xué)原理，可以用一選定軸的簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來描述，在全球范圍內(nèi)，新板塊的增生和舊板塊的消亡總體上應(yīng)是相互補(bǔ)償?shù)模?.巖石圈板塊運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能來自地球內(nèi)部，最可能的一種機(jī)制是地幔對(duì)流。1、六大板塊方案盡管在小板塊的劃分上尚有爭(zhēng)議，然而全球主要板塊分布的基本輪廓是清楚的。法國(guó)地球物理學(xué)家勒皮雄（X.LePichon,1968）將全球巖石圈劃分為六大板塊（六大板塊分布圖片）。2、十二板塊方案較流行的還有十二板塊的劃分方案（十二板塊分布圖片）。另外，大陸內(nèi)部大型板塊的邊界上往往還鑲嵌著眾多的小板塊（鑲嵌的小板塊圖片）①②③④⑤⑥十二板塊劃分方案第一節(jié)地質(zhì)年代

一.地質(zhì)年代及其意義二.地質(zhì)年代的表示方法三.地質(zhì)年代單位四.地質(zhì)年代的確定五.地質(zhì)年代表一.地質(zhì)年代的概念及學(xué)習(xí)意義1

.地質(zhì)年代---地質(zhì)發(fā)展歷史上依據(jù)地殼運(yùn)動(dòng)和生物演化而劃分的各種級(jí)次的時(shí)間段落。地球的發(fā)展歷史是由一系列地質(zhì)事件（如地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、生物演化等）構(gòu)成的，地質(zhì)年代也就是各個(gè)地質(zhì)事件發(fā)生的時(shí)代。包括先后順序及距今多久兩方面。2

.學(xué)習(xí)地質(zhì)年代的意義1）同一時(shí)代的地層有相同或相近的性質(zhì)（四川的J、K地層),不同時(shí)代相同名稱的地層（Q1、Q2—Q3、Q4)有不同的性質(zhì)。2）無地質(zhì)年代無法判斷地質(zhì)構(gòu)造類型及理解地質(zhì)事件的先后順序和地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3）無法閱讀地質(zhì)圖。二.地質(zhì)年代的表示方法1

.相對(duì)地質(zhì)年代：由該巖石地層單位與相鄰已知巖石地層單位的相對(duì)層位關(guān)系來決定。只知先后，不知具體的時(shí)間。2.絕對(duì)地質(zhì)年代：由該巖石地層單位距今多少年以前來表示，通過地層中所含放射性元素的衰變測(cè)定。

三.地質(zhì)年代單位與時(shí)間地層單位

地質(zhì)年代單位的劃分是以生物界及無機(jī)界的演化階段為依據(jù)的，這種階段的延續(xù)時(shí)間常常在百萬年、千萬年甚至數(shù)億年以上，并且常常是大的階段中又包含著小的階段，小的階段中又包含著更小的階段。根據(jù)這種階段的級(jí)次關(guān)系，地質(zhì)年代表中劃分出了相應(yīng)的不同級(jí)別的地質(zhì)年代單位，其中最主要的有宙、代、紀(jì)、世四級(jí)年代單位。另外還有期、時(shí)等單位?！爸妗笔亲畲笠患?jí)的地質(zhì)年代單位，它往往反映了全球性的無機(jī)界與生物界的重大演化階段，整個(gè)地質(zhì)歷史從老到新被分為隱生宙和顯生宙2個(gè)宙，每個(gè)宙的演化時(shí)間均在5億年以上。

“代”是僅次于“宙”的地質(zhì)年代單位，往往反映了全球性的無機(jī)界與生物界的明顯演化階段。每個(gè)代的演化時(shí)間均在5000萬年以上。“紀(jì)”是次于“代”的地質(zhì)年代單位，它往往反映了全球性的生物界的明顯變化及區(qū)域性的無機(jī)界演化階段。每個(gè)紀(jì)的演化時(shí)間在200萬年以上。

“世”是次于“紀(jì)”的地質(zhì)年代單位，它往往反映了生物界中“科”、“屬”的一定變化。每個(gè)紀(jì)一般分為早、中、晚3個(gè)世或早、晚2個(gè)世。

地層：地殼發(fā)展過程中形成的層狀巖石的總稱。時(shí)間地層單位：地質(zhì)史上對(duì)應(yīng)每個(gè)地質(zhì)年代形成的地層。

宇是空間概念，宙為時(shí)間概念。古人講：四方上下曰宇，古往今來為宙。巖石地層單位：具有明顯的巖石類型和可識(shí)別的物理界線的巖石體。地質(zhì)年代單位宙代紀(jì)世期時(shí)間地層單位宇界系統(tǒng)階巖石地層單位群組段層巖石地層單位的劃分

巖石地層單位劃分：群、組、段、層四級(jí)，其中組是基本單位。

組(formation)：是具有相對(duì)一致的巖性和具有一定結(jié)構(gòu)類型的地層體，由一種或數(shù)種巖層有規(guī)律的組合而成。這種規(guī)律組合是指巖層中的夾層、互層及旋回等。組是野外地質(zhì)填圖的基本單位。

建組條件：1)巖性相對(duì)一致（均一、夾層、互層或特別復(fù)雜）;2)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致（內(nèi)部不分段的組為一種結(jié)構(gòu)類型，內(nèi)部分段的組可有多種結(jié)構(gòu)類型）;3)頂?shù)捉缇€明顯（不整合或明顯的整合）;4)一定和厚度和分布范圍（一般要求能在區(qū)域地質(zhì)圖（1/5-1/20萬）上表達(dá)）。

群group：組的聯(lián)合。聯(lián)合原則：巖性的相近；成因的相關(guān)；結(jié)構(gòu)類型的相似等。群的頂?shù)捉缇€一般為不整合面或明顯的沉積間斷面。常用于前寒武系和中生代陸相地層。是組的高一級(jí)單位，代表著沉積環(huán)境在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)連續(xù)變化的過程。群中不得包含不整合界面。

段member：組的再分。分段的原則：組內(nèi)巖性的差別；組內(nèi)結(jié)構(gòu)的差別；地層成因的不同等。段的頂?shù)捉缇€一般是標(biāo)志明顯的整合界線。段：它可以是單一的巖性段或巖性組合段。巖性單一的組不分段。

層stratum：層有兩種類型：一是巖性或結(jié)構(gòu)相同或相近的巖層組合，可以用于剖面研究時(shí)的分層。二是巖性特殊、標(biāo)志明顯的巖層或礦層。地質(zhì)年代單位顯生宙隱生宙太古代元古代古生代中生代新生代寒武紀(jì)奧陶紀(jì)志留紀(jì)早古生代晚古生代泥盆紀(jì)石炭紀(jì)二疊紀(jì)三疊紀(jì)侏羅紀(jì)白堊紀(jì)第四紀(jì)第三紀(jì)四相對(duì)地質(zhì)年代確定1.沉積巖層相對(duì)年代的確定巖層層序法巖性對(duì)比法地層接觸關(guān)系法古生物化石法2.巖漿巖體相對(duì)年代的確定與已知年代圍巖的接觸關(guān)系穿插、切割定律

1).層序法：沉積巖層形成時(shí)是水平或近于水平的，先形成的位于下部，后形成的位于其上部。注意：原始產(chǎn)出的下老上新，并非現(xiàn)在野外見到的地層都是下老上新，其中又有后期地殼運(yùn)動(dòng)的改造。對(duì)于后期地殼運(yùn)動(dòng)使地層變動(dòng)（傾斜、倒轉(zhuǎn)）的地層層序可用沉積構(gòu)造中的層面構(gòu)造（波痕、泥裂、雨痕等）作為“示底構(gòu)造”恢復(fù)頂?shù)缀?，判斷先后順序?/p>

2).巖性對(duì)比法

：在一定的區(qū)域內(nèi)，同一時(shí)期形成的巖層，其巖性特征（成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造）基本上一致或近似。3).地層接觸關(guān)系整合接觸

新老的層產(chǎn)狀一致，地質(zhì)年代連續(xù)，無缺失；說明地層形成過程中基本保持穩(wěn)定的沉積環(huán)境，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為地殼緩慢的下沉，即使有上升，也未將沉積面上升到水面之上而遭受剝蝕。

平行不整合

不整合面上、下地層產(chǎn)狀基本一致，地質(zhì)年代有缺失，新地層之下常有底礫巖；說明老地層沉積后有明顯的均衡抬升，遭受剝蝕后又均衡下降，接受新的地層沉積。角度不整合

不整合面上、下地層產(chǎn)狀不一致，有缺失，新地層之下常有底礫巖；說明老地層形成后構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，形成斷層、褶皺等構(gòu)造，長(zhǎng)期遭受外力剝蝕，而后下降接受新的地層沉積

不整合接觸為劃分地層相對(duì)地質(zhì)年代的重要依據(jù)。沉積間斷形成不整合面，不整合面以下先形成，較老；不整合面以上巖層晚形成，較新。平行不整合形成示意圖角度不整合形成示意圖

4).古生物化石：①.生物的演化從古到今，由低級(jí)到高級(jí)，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜（具有無可逆性、不重復(fù)性）；

②.某一時(shí)代的地層中只能含有該時(shí)代生存的生物的化石(間斷性)；

③.具有相同標(biāo)準(zhǔn)（演化快、生存時(shí)間短、數(shù)量多分布廣、特征明顯）化石或化石群的地層為同一時(shí)代形成（全球性）地球歷史上五次生物大滅絕第一次生物大滅絕：

時(shí)間：為距今4.4億年前的奧陶紀(jì)末期。

第二次生物大滅絕：

時(shí)間：距今3.65億年前的泥盆紀(jì)后期。

第三次生物大滅絕

時(shí)間：距今2.5億年前的二疊紀(jì)末期。

第四次生物大滅絕：

時(shí)間：距今2億年前的三疊紀(jì)晚期。

第五次生物大滅絕：

時(shí)間：6500萬年前后，白堊紀(jì)晚期。生物演化簡(jiǎn)表

巖漿巖相對(duì)地質(zhì)年代確定

它的相對(duì)年代的確定主要依據(jù)它與已知時(shí)代圍巖的接觸關(guān)系及不同巖漿體的穿插切割關(guān)系確定

1).接觸

(1）侵入接觸：巖漿體晚于其侵入其中的地層，一般被侵入地層的接觸帶有烘烤、變質(zhì)等現(xiàn)象。

(2）沉積接觸：巖漿巖體早于覆蓋其上的地層（為一不整合面）。

2).穿插：侵入者年代新，被侵入者年代老；切割者年代新，被切割者年代老。

接觸關(guān)系穿插關(guān)系33.絕對(duì)地質(zhì)年代（同位素年齡）的確定

根據(jù)保存在巖石中的放射性元素的母體同位素的含量和子體同位素的含量分析，確定子體和母體的比例，關(guān)鍵是放射性元素的固定的衰變常數(shù)。

T=1/λ*Ln(1+d/n)λ——衰變常數(shù)其計(jì)算出的是該同位素的形成年齡，也就代表了所在巖石的形成年齡。常用的測(cè)年同位素K—ArRb—SrU—Pb

年代新（新生代或考古）常用C14

注意：同位素測(cè)年方法、原理科學(xué)性強(qiáng)，但由于子體D、母體N的含量不易測(cè)試或地史中保留不全（丟失），故存在測(cè)年誤差。地史記年以百萬年為單位。

同位素地質(zhì)測(cè)年必須條件同位素地質(zhì)測(cè)年必備的條件

1、具有較長(zhǎng)的半衰期，那些在幾年或幾十年內(nèi)就蛻變殆盡的同位素是不能使用的

2、該同位素在巖石中有足夠的含量，可以分離出來并加以測(cè)定

3、其子體同位素易于富集并保存下來放射性元素蛻變母體同位素子體同位素半衰期

238U--→206Pb+84He45.1億年235U--→207Pb+74He7.13億年232Th--→208Pb+64He139億年87Rb--→87Sr500億年40K--→40Ar14.7億年14C------→14N

3600年

五.地質(zhì)年代表以地球演化的自然階段性（地殼運(yùn)動(dòng)的階段性----大氣環(huán)境演化的階段性----生物演化的階段性）為依據(jù)，配合同位素地質(zhì)年齡的測(cè)定，對(duì)漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史進(jìn)行系統(tǒng)性的編年與劃分，編制出的在全球范圍內(nèi)能普遍參照對(duì)比的年代表即地質(zhì)年代表----見下頁。第二節(jié)

地質(zhì)構(gòu)造

一.地質(zhì)構(gòu)造：地殼運(yùn)動(dòng)(構(gòu)造運(yùn)動(dòng))在地殼巖層和巖體中遺留下來各種變形、變位形跡。(外力作用也可造成)主要類型1.水平構(gòu)造2.傾斜構(gòu)造

3.褶皺構(gòu)造4.斷裂構(gòu)造5.垂直構(gòu)造

6.不整合構(gòu)造二.巖層的產(chǎn)狀

1.巖層的定義：兩個(gè)平行或近于平行的層面所限制的、由同一種巖性組成的地質(zhì)體稱為巖層。

2.巖層的產(chǎn)狀定義：巖層在空間的展布狀態(tài)稱為巖層的產(chǎn)狀。通常用巖層層面的走向、傾向、傾角三要素表示。

3.巖層的產(chǎn)狀三要素

1）.走向：巖層面同任意水平面的交線稱為走向線,走向線兩端所指的方向即為巖層的走向，走向的方位角有兩個(gè)，相差180°；

2）.傾向：垂直于走向順巖層面引下的一條射線叫傾斜線，該傾斜線在水平面上的投影所指的方向即為巖層的傾向，以方位角表示，傾向只有一個(gè)方向，且與走向垂直，即走向與傾向的方位角相差90°；

3）.傾角：巖層層面與水平面所夾的銳角稱巖層的傾角。

巖層產(chǎn)狀的測(cè)量4.巖層產(chǎn)狀的表示方法

1).方位角表示法：確定點(diǎn)為中心，正北方向的方位角為0度，按順針方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周360度，正東、正南、正西為90、180、270度。方位角只計(jì)傾向和傾角如210o∠25o傾向的方位角為210度，傾角25度。

2).象限角表示法：以北或南方向?yàn)闇?zhǔn)（0o），將平面劃分為四個(gè)象限，表示產(chǎn)狀，一般記走向、傾角和傾角象限。N36oW25oS，表示走向北偏西36度，傾角25度大致向南傾斜。

3).特殊產(chǎn)狀：水平巖層傾角=0°傾向—

走向∞直立巖層傾角=90°傾向—

走向α°符號(hào)表示法：在地質(zhì)圖上，巖層的產(chǎn)狀常用符號(hào)“├30°”表示。巖層的原始產(chǎn)狀沉積盆地（海洋或大型湖泊）中心，形成的巖層是水平的或近水平的，而邊緣、島嶼，水下隆起等周圍的沉積物產(chǎn)狀具有一定的傾角，稱為原始傾斜。原始水平的巖層，經(jīng)構(gòu)造變動(dòng)后，可變?yōu)閮A斜、直立、倒轉(zhuǎn)以及各種褶皺形態(tài)，但也有仍保持近水平狀態(tài)。不同產(chǎn)狀的巖層對(duì)工程穩(wěn)定性的影響不同.三.水平構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造中所講的水平構(gòu)造是經(jīng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)輕微的地區(qū)，巖層遭受構(gòu)造應(yīng)力作用，但變形、變位不大，傾角小于5(或7、10）度的構(gòu)造。四.傾斜構(gòu)造

傾斜構(gòu)造：巖層在受到構(gòu)造應(yīng)力（地殼運(yùn)動(dòng)）的作用下，使巖層層面與水平面之間有一定夾角的巖層，為傾斜構(gòu)造，也稱為傾斜巖層。

單斜構(gòu)造：在一定地區(qū)內(nèi)向同一方向傾斜和傾角基本一致的巖層，又稱為單斜構(gòu)造。巖層產(chǎn)狀與路基工程的關(guān)系如圖:a.b.c三種巖層產(chǎn)狀對(duì)公路邊坡穩(wěn)定有利d.e兩種巖層產(chǎn)狀易形成邊坡坍塌和滑動(dòng)f一種巖層產(chǎn)狀極易形成滑坍巖層產(chǎn)狀與隧道工程的關(guān)系

單斜巖層與工程的關(guān)系五.褶皺構(gòu)造

1.定義：組成地殼的巖層，受到構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用，使得巖層形成一系列波狀彎曲而未徹底喪失其連續(xù)性的構(gòu)造，稱為褶皺構(gòu)造。

OsDCOSDC2.褶曲(褶皺構(gòu)造中的單一彎曲)的組成要素；

1).

核部：褶皺的中心部分，通常位于褶皺中央最內(nèi)部的一個(gè)巖層2).

翼：位于核部的兩側(cè)，巖層向不同方向傾斜的部分3).

軸面：以褶皺頂平分兩翼的假想4).

軸：軸面與水平面的交線，稱為褶皺的軸5).

樞紐：軸面與褶皺同一巖層層面的交線?；蝰薨櫷粠r層上的最大彎曲點(diǎn)的連線。6).

轉(zhuǎn)折端：褶皺兩翼巖層相互過渡的彎曲部分。

軸面軸線核翼翼轉(zhuǎn)折端3.褶曲的基本形態(tài)

1).

背斜：兩翼巖層傾向相背的褶皺，稱為背斜褶皺；背斜在形態(tài)上表現(xiàn)為巖層向上彎拱起，核部巖層老，兩翼巖層漸新；兩翼巖層對(duì)稱出現(xiàn)。

2).

向斜：兩翼巖層傾向相向的褶皺稱為向斜褶皺；向斜在形態(tài)上表現(xiàn)為巖層向下凹陷，核部巖層新，兩翼巖層漸老，兩翼巖層對(duì)稱出現(xiàn)。4.褶曲的形態(tài)分類

1）.按褶曲橫剖面圖形態(tài)分類直立褶曲：軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等；傾斜褶曲：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不相等；倒轉(zhuǎn)褶曲：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，一翼為倒轉(zhuǎn)巖層；平臥褶曲：軸面近水平，兩翼巖層近水平，一翼為倒轉(zhuǎn)巖層；倒轉(zhuǎn)褶皺平臥褶皺2）.按褶曲縱剖面形態(tài)分類

水平褶曲：樞紐近水平，兩翼巖層界線基本平行.

傾伏褶皺曲：樞紐一端傾伏，一端昂起，兩翼巖層界線不平行，在傾伏端交匯成封閉彎曲曲線.3).按褶曲的平面形態(tài)分類：線狀褶曲：褶曲的長(zhǎng)寬比大于10：1的短軸褶曲：褶曲的長(zhǎng)寬比在3：1至10：1的

穹隆與構(gòu)造盆地：長(zhǎng)寬比小于3：1的背斜和向斜。穹窿穹窿盆地盆地傾伏的褶曲長(zhǎng)寬比小于3：1時(shí)，背斜為穹窿，向斜為盆地5.褶曲力學(xué)成因分類

構(gòu)造應(yīng)力類型水平側(cè)壓力作用——縱彎褶曲，最常見的褶曲類型，背斜與向斜相間分布。

垂直力作用——橫彎褶曲水平力偶作用——倒轉(zhuǎn)褶曲等特殊褶曲此外還有存在于變質(zhì)巖中的在高溫高壓下形成的復(fù)式流動(dòng)褶皺和斷層面附近的牽引褶皺。6.野外對(duì)大型褶曲的研究方法

穿越法：垂直巖層走向觀測(cè)，了解巖層的產(chǎn)狀、層序、新老關(guān)系；根據(jù)巖層出露的層序及新老關(guān)系，判斷背斜還是向斜；根據(jù)兩翼巖層的產(chǎn)狀及與軸面的關(guān)系，判斷褶曲的形態(tài)。

追索法：平行于巖層走向進(jìn)行觀測(cè)，查明褶皺的延伸方向及其構(gòu)造變化，判斷為傾伏褶曲還是水平褶曲。在實(shí)踐中一般以穿越法為主，追索法為輔。褶曲構(gòu)造的野外鑒別正地形：向斜成谷、背斜成山；逆地形：向斜成山、背斜成谷（地形倒置）。

7

.褶曲工程地質(zhì)評(píng)價(jià)應(yīng)考慮:褶曲的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)既要考慮總體，又要考慮局部：

1）.總體:

要研究褶曲的規(guī)模、形態(tài)、形成條件和形成過程如變質(zhì)巖中在高溫高壓下形成的復(fù)式流動(dòng)褶曲由于其經(jīng)膠結(jié)閉合性能好于各種擠壓褶曲和斷裂牽引褶曲。

2）.局部：(1).轉(zhuǎn)折端

巖石破碎嚴(yán)重，完整性差、強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差，抗風(fēng)化的能力較弱，透水、儲(chǔ)水能力強(qiáng)，在石灰?guī)r地區(qū)巖溶發(fā)育；

道路、橋梁、隧道等工程建筑物，可能遇到巖層坍塌、涌水、承載力不足、不均勻變形等問題。

(2).翼部:

巖體的完整性較好，可能有輕微的層間錯(cuò)動(dòng)與變形，在無軟弱層（片理、黏土類巖石）時(shí)，巖層的抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，透水、儲(chǔ)水能力弱，對(duì)工程的影響視具體情況而定；

①.路線通過翼部時(shí)，道路的邊坡，就路線方向與巖層的產(chǎn)狀有如下情形：道路的邊坡走向與巖層走向平行或近于平行，當(dāng)兩者傾向相反，穩(wěn)定；傾向相同，邊坡的傾角小于巖層的傾角，穩(wěn)定；傾向相同，邊坡的傾角大于巖層的傾角，不穩(wěn)定；道路的邊坡走向與巖層走向斜交時(shí)，交角越大越穩(wěn)定，垂直時(shí)幾乎沒有影響。②.隧道通過翼部時(shí)，隧道方向與巖層走向交角越大越好③.橋梁在翼部總體比較穩(wěn)定，但注意滑動(dòng)與不均勻變形六.斷裂構(gòu)造

1.定義：組成地殼的巖石或巖層受構(gòu)造應(yīng)力作用后變形，當(dāng)變形達(dá)到一定程度，巖石地連續(xù)性和完整性遭到破壞，產(chǎn)生各種大小不同的斷裂，稱為斷裂構(gòu)造。

2.類型裂隙(節(jié)理)：巖層或巖體沿?cái)嗔衙鏇]有明顯的位移，稱為裂隙或節(jié)理；斷層：巖層或巖體沿破裂面（一個(gè)或一組）兩側(cè)發(fā)生了明顯位移或較大錯(cuò)動(dòng)，稱為斷層。

3.節(jié)理裂隙1）.節(jié)理的特點(diǎn)：（1）普遍性：特別是地表及其附近。（2）不均勻性：多發(fā)育在巖石變形較強(qiáng)部位；時(shí)代較老的巖石中；脆性較大而又厚度較小的巖石中；斷裂帶附近或褶曲軸部。2）.節(jié)理的分類：（1）按力學(xué)成因分為：張節(jié)理和剪節(jié)理及壓節(jié)理。（2）按其與發(fā)育巖層的關(guān)系分為：走向節(jié)理、傾向節(jié)理、斜向節(jié)理、順層節(jié)理。（3）按與構(gòu)造關(guān)系分為：縱向節(jié)理、橫向節(jié)理、斜向節(jié)理76（1）剪節(jié)理的特征1、產(chǎn)狀穩(wěn)定（沿走向和傾向均如此片）；2、節(jié)理面平直光滑，時(shí)有擦痕，脈壁平直；3、切割礫石或較大的礦物顆粒；4、常發(fā)育成共軛X節(jié)理系;5、由羽列組成;6、尾端特征：①折尾；②菱形結(jié)環(huán)；③分叉巢湖墳頭組砂巖中的剪節(jié)理77（2）張節(jié)理的特征1、產(chǎn)狀不穩(wěn)定2、節(jié)理面粗糙不平整，無擦痕；3、常繞礫石和粗砂顆粒而過，一般不切割；4、多開啟性，脈體充填，形態(tài)成楔形、扁豆形等；5、不規(guī)則樹枝狀、網(wǎng)狀、有時(shí)呈追蹤X型、雁行式、放射狀、同心圓狀的組合形式。6、尾端變化、樹枝狀、多級(jí)分叉、杏仁狀結(jié)環(huán)、不規(guī)則狀；裂隙形成示意圖（3）.非構(gòu)造裂隙定義：由于成巖作用、外動(dòng)力和重力等非構(gòu)造因素所形成的裂縫。類型原生裂隙風(fēng)化裂隙卸荷裂隙3）裂隙的調(diào)查研究?jī)?nèi)容：（1）裂隙的成因類型、力學(xué)性質(zhì)（2）裂隙的長(zhǎng)度、組數(shù)、密度（3）裂隙的張開程度：裂隙的寬度L＜1mm的為密閉裂隙；L=

1-3mm的為微張裂隙；L=3-5mm的為張開類型；L＞5mm的為寬張類型。

（4）裂隙的充填物及其厚度（5）裂隙的產(chǎn)狀及其與工程的組合（6）裂隙的發(fā)育程度附表：裂隙的發(fā)育程度：發(fā)育程度等級(jí)基本特征附注裂隙不發(fā)育裂隙1~2組，規(guī)則，構(gòu)造型，間距在1米以上，多為密閉裂隙。巖體被切割成巨塊狀對(duì)基礎(chǔ)工程無影響，在不含水且無其他不良因素時(shí)，對(duì)巖體穩(wěn)定性影響不大裂隙較發(fā)育裂隙2~3組，呈X型，較規(guī)則，以構(gòu)造型為主，多數(shù)間距大于0.4米，多為密閉裂隙，部分為微張裂隙，少有填充物。巖體被切割成大塊狀對(duì)基礎(chǔ)工程影響不大，對(duì)其他工程可能產(chǎn)生相當(dāng)影響裂隙發(fā)育裂隙3組以上，不規(guī)則，以構(gòu)造型或風(fēng)化型為主，多數(shù)間距小于0.4米，大部分為張開裂隙，部分有填充物。巖體被切割成小塊狀對(duì)工程建筑物可能產(chǎn)生很大影響裂隙很發(fā)育裂隙3組以上，雜亂，以風(fēng)化型和構(gòu)造型為主，多數(shù)間距小于0.2米，以張開裂隙為主，一般均有填充物。巖體被切割成碎石狀對(duì)工程建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重影響節(jié)理發(fā)育程度的影響因素；（1）巖性對(duì)節(jié)理發(fā)育程度的影響表現(xiàn)為：

a.韌性巖層：剪節(jié)理發(fā)育，共軛剪裂角大

b.脆性巖層：張節(jié)理發(fā)育，共軛剪裂角?。?）巖層單層厚度的影響：厚度大，節(jié)理間距大，稀疏；厚度小，節(jié)理間距小，密集；原因是層理降低強(qiáng)度。4).節(jié)理裂隙的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

(1).巖體中的節(jié)理裂隙雖有利于開挖，但對(duì)巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性等工程性質(zhì)均有不利影響；①節(jié)理裂隙破壞了巖石的整體性，強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低；②降低地基承載力;③增加了巖體的透水性，加速巖石的溶解破壞，尤其在可溶鹽地區(qū)易形成溶洞，發(fā)育成為地下暗河；④促使風(fēng)化速度加快和凍脹作用；⑤影響爆破作業(yè)的效果。（2）.不同類型的節(jié)理裂隙工程性質(zhì)不同（3）.節(jié)理裂隙的規(guī)模、特征影響其工程性質(zhì)（4）.節(jié)理裂隙的發(fā)育程度（5）.節(jié)理裂隙產(chǎn)狀與工程的組合：節(jié)理裂隙的主要發(fā)育方向與路線的走向平行，傾向與邊坡一致，不論巖體的產(chǎn)狀如何，路塹邊坡都易發(fā)生崩塌4.斷層構(gòu)造（圣安德列斯）1).斷層組成要素

⑴斷層面和破碎帶：兩側(cè)巖層發(fā)生相對(duì)位移的斷裂面，稱為斷層面。規(guī)模較大的斷層，經(jīng)常不是沿著簡(jiǎn)單的面發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，而是沿著錯(cuò)動(dòng)帶發(fā)生，稱為斷層破碎帶。

⑵斷層線

：斷層面與地面的交線；⑶斷盤：斷層面兩側(cè)發(fā)生相對(duì)位移的巖塊；斷層面上部的稱為上盤；斷層面下部的稱為下盤。相對(duì)上升的盤稱為上升盤；相對(duì)下降的盤為下降盤。⑷斷距：斷層兩盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)移動(dòng)開的距離。

斷層要素示意圖2).斷層的基本類型---

(1)正斷層

上盤沿著斷層面下降；下盤相對(duì)上升的斷層；正斷層一般是由于巖體受到水平張應(yīng)力的作用及重力作用，使得上盤沿?cái)鄬用嫦蛳洛e(cuò)動(dòng)而成。

(2)逆斷層

上盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)上升，下盤相對(duì)下降的斷層；逆斷層受到水平方向的強(qiáng)烈擠壓作用而形成的。

分類沖斷層——傾角大于45°逆掩斷層——傾角介于25°

～45°碾掩斷層——傾角小于25°

規(guī)模很大的區(qū)域性斷層逆斷層

(3)平推斷層由于巖體受到水平扭應(yīng)力的作用，使得兩盤沿?cái)鄬用姘l(fā)生以水平方向?yàn)橹鞯南鄬?duì)位移的斷層.正斷層逆斷層平推斷層246-94地塹和地壘地壘地塹斷層的組合:3）.斷層的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)考慮:(1)

.斷層的規(guī)模:規(guī)模越大越差.(2)

.斷層的組成:一般脆性的比柔性的差.(3)

.斷層的類型:正斷層比逆斷層差.(4)

.端盤:上盤比下盤差(上盤效應(yīng)規(guī)律).

總體來講;斷層構(gòu)造破壞了巖體的完整性，加速風(fēng)化作用和地下水活動(dòng)，降低了巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性及承載能力，對(duì)工程產(chǎn)生不利的影響。

具體來說：斷層破碎帶強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差，壓縮性大；降低地基巖體承載力和穩(wěn)定性，易導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生較大的沉降，甚至造成傾斜或斷裂；對(duì)邊坡、橋基的穩(wěn)定產(chǎn)生重要影響；跨越斷裂破碎帶的橋梁工程等建筑物，由于兩盤的巖性不同，可能導(dǎo)致不均勻的沉降；隧道通過斷層破碎帶易產(chǎn)生洞頂塌落，在確定隧道平面位置時(shí)，應(yīng)避開大規(guī)模的斷層破碎帶；隧道軸線與斷層走向平行時(shí)，應(yīng)避免與破碎帶接觸；隧道橫穿斷層時(shí)，斷層對(duì)隧道工程影響范圍小，但應(yīng)采取合理的防護(hù)措施工程措施，保證施工安全。4).斷層的野外識(shí)別(1)地形地貌上:斷層崖、三角面等（2）水文及水文地質(zhì)：線形河谷、跌水瀑布、河谷轉(zhuǎn)彎、地下泉水呈線性分布等（3）地層巖性：地層無規(guī)律的重復(fù)或缺失（4）構(gòu)造上：斷層面及其構(gòu)造、構(gòu)造巖、牽引構(gòu)造、斷層常伴生與斷層面平行的密集的節(jié)理等（5）線狀及面狀地質(zhì)體的錯(cuò)斷斷層的野外識(shí)別——斷層崖斷層三角面黃果樹瀑布(2)串珠狀的湖泊或洼地，泉水的帶狀分布，常表明有大斷帶存在。斷層的野外識(shí)別——地層缺失或重復(fù)地層重復(fù)地層缺失斷層的野外識(shí)別——構(gòu)造巖斷層角礫巖斷層的野外識(shí)別——擦痕、鏡面、階步擦痕階步246-106３.根據(jù)牽引現(xiàn)象牽引現(xiàn)象的弧形突出彎曲方向指示本盤運(yùn)動(dòng)方向。不整合面七.不整合構(gòu)造

1.平行不整合特征：①上下巖層的產(chǎn)狀基本平行一致；②在兩套地層之間缺失了一些時(shí)代的地層，存在沉積間斷。形成過程：下降沉積→上升、沉積間斷、剝蝕→再下降再沉積；不整合面上有下伏巖層組成的底礫巖、古風(fēng)化殼、古土壤層。2.角度不整合特征

①上下巖層的產(chǎn)狀不平行；②在兩套地層之間缺失了一些時(shí)代的地層，存在沉積間斷。OSDCPJE形成過程：下降沉積→褶皺上升（伴有斷裂活動(dòng)、巖漿活動(dòng)，變質(zhì)作用等）→沉積間斷、遭受剝蝕→再下降再沉積。反映上覆地層沉積之前，曾發(fā)生過褶皺等重要的構(gòu)造事件。第三節(jié)閱讀地質(zhì)圖

學(xué)習(xí)地質(zhì)圖的意義：公路、橋梁和隧道的修建，必須考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，以保證工程的安全、穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)合理。地質(zhì)圖清晰的表明了所覆蓋地區(qū)的地形、地貌、水文地質(zhì)情況。地層、巖層及地質(zhì)構(gòu)造條件及地質(zhì)歷史的發(fā)展過程。進(jìn)行路、橋、隧建設(shè)者，有必要從地質(zhì)圖中獲取相應(yīng)的地質(zhì)信息。一.地質(zhì)圖及其類型

1.定義：地質(zhì)圖是表示一個(gè)地區(qū)地質(zhì)情況的圖件，是將地表一定范圍內(nèi)的地質(zhì)條件用規(guī)定的顏色、符號(hào)、代號(hào)按一定比例縮小投影到平面上所成的圖件。

地質(zhì)圖包括圖內(nèi)和圖外兩部分：地質(zhì)圖外有：圖名、比例尺、圖例、編圖日期、編圖單位等。一般一幅完整的地質(zhì)圖應(yīng)當(dāng)包括平面圖、剖面圖和柱狀圖。246-1122.地質(zhì)圖反映的內(nèi)容

在地質(zhì)圖上一般可反映下列六方面的內(nèi)容：

1)地形特征：以等高線反映2)巖性:用巖石符號(hào)表示加注地質(zhì)年代符號(hào)和巖性符號(hào)沉積地層國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)色反映地層年代3)地層巖漿巖不同的顏色或單色條紋或巖石花紋符號(hào)加注地質(zhì)年代符號(hào)4)地層接觸關(guān)系

整合接觸

——平行不整合--------角度不整合——

平面圖——根據(jù)

地質(zhì)年代及巖層產(chǎn)狀剖面圖5)水文地質(zhì)特征（部分）河流、水系及泉等6)地質(zhì)構(gòu)造斷層用紅色或較粗的線條醒目地表示正斷層逆斷層平推斷層褶皺背斜向斜3.地質(zhì)圖種類

1)普通地質(zhì)圖:反映地層、巖性及地質(zhì)構(gòu)造的地質(zhì)圖件2)構(gòu)造地質(zhì)圖：反映褶皺、斷層等地質(zhì)構(gòu)造的地質(zhì)圖件3)第四紀(jì)地質(zhì)圖：反映第四紀(jì)松散沉積物成因、年代、成分、分布的地質(zhì)圖件4)基巖地質(zhì)圖：反映第四紀(jì)以前基巖年代、巖性、分布的地質(zhì)圖件5)水文地質(zhì)圖：反映地區(qū)水文地質(zhì)條件的圖件6)工程地質(zhì)圖：反映區(qū)域工程地質(zhì)條件或場(chǎng)地地質(zhì)條件的圖件二.地質(zhì)構(gòu)造在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)形式

1.水平構(gòu)造

(1).水平巖層的地層分界線在地質(zhì)圖上與地形等高線一致（近于平行），新巖層分布在地勢(shì)較高處，老巖層分布在地勢(shì)低處。

(2).水平巖層的露頭形態(tài)，完全受地形控制，其出露線（巖層與地面的交線）在地質(zhì)圖上表現(xiàn)為與地形等高線平行或重合，而不會(huì)相交。(3).水平巖層的厚度就是巖層頂面與底面標(biāo)高之差。(4).水平巖層露頭寬度，與巖層厚度和地形坡度的變化有關(guān)

2.直立巖層：

直立巖層在地質(zhì)平面圖上為一條直線，不受地形起伏的影響。

水平巖層(Ⅰ)、直立巖層(Ⅱ)和傾斜巖層(Ⅲ)的露頭形態(tài)及其在平面圖上的表現(xiàn)3.單斜構(gòu)造：

單斜巖層露頭界線復(fù)雜，表現(xiàn)為與地形等高線交切關(guān)系，并顯示出一定的規(guī)律性，即在經(jīng)過山脊和河谷時(shí)，均呈“V”字形態(tài)展布即“V”字形法則。有下列三種情況：巖層的傾向與地面傾斜方向相反時(shí)，地層界線與等高線彎曲方向相同，即“相反相同，”，巖層界線彎弧更開闊。巖層的傾向與地面傾斜方向一致時(shí)，巖層的傾角小于地面坡度時(shí)，地層界線與等高線彎曲方向相同，即“相同小相同”，巖層界線彎弧更狹窄。巖層的傾角大于地面坡度時(shí)，“相同大相反”，地層界線與等高線彎曲方向相反246-125

1.水平巖層的露頭分布形態(tài)，完全受地形的影響，在地質(zhì)圖上，其地質(zhì)界線與地形等高線平行或重合。

2.直立巖層露頭線不受地形影響，始終呈直線延伸；V字形尖端溝谷處山脊處溝谷上游山脊下坡“相反相同—寬闊”V字形尖端溝谷處山脊處溝谷上游山脊下坡“相同小相同---緊閉”V字形尖端溝谷處山脊處溝谷下游山脊上坡“相同大相反”（1）、（3）兩種情況相似，不同的是后者“V”字形彎曲大于等高線，而前者“V”字形彎曲度小于等高線。（1）（3）4.不整合構(gòu)造

1）平行不整合：巖層分界線彼此平行，地質(zhì)年代不連續(xù).

2）角度不整合：新巖層的分界線遮斷了下伏老巖層的分界線，且時(shí)代不連續(xù)。

角度不整合形成示意圖5.褶曲構(gòu)造1）水平褶皺：地層界線在地質(zhì)平面圖上呈平行帶狀分布，以核部為中心兩側(cè)呈對(duì)稱分布。背斜核部老兩翼新，向斜核部新兩翼老。

2）傾伏褶皺：地層界線在轉(zhuǎn)折端閉合，當(dāng)傾伏背斜和傾伏向斜相間排列時(shí)，地層界線呈“S”形曲線剖面平面246-135

褶皺巖層：地質(zhì)界線切割地形等高線，具體表現(xiàn)為水平褶曲傾伏褶曲6.斷層構(gòu)造

1).單斜巖層中的斷層

（1）.當(dāng)斷層走向大致平行于巖層走向時(shí)，（斷層線兩側(cè)出現(xiàn)同一巖層不對(duì)稱重復(fù)和缺失）出露老地層的一側(cè)為上升盤，較新巖層的一側(cè)為下降盤。

（2）.當(dāng)斷層走向與巖層走向斜交或垂直時(shí)（斷層線兩側(cè)出現(xiàn)地層的中斷和前后錯(cuò)動(dòng)）地層界線向巖層傾向方向錯(cuò)動(dòng)的一側(cè)為上升盤，反之為下降盤。傾向斷層引起的效應(yīng)傾向斷層的兩盤沿?cái)鄬用鎯A向滑動(dòng)時(shí)，侵蝕夷平后的兩盤巖層在平面上表現(xiàn)為水平錯(cuò)移，給人以平移斷層的假象。A

B傾向正斷層引起的平移斷層的假象——正（逆）斷層引起的效應(yīng)

(1).背斜：核部地層相對(duì)變寬或較老的一側(cè)為上升盤，另一側(cè)為下降盤(2).向斜：核部巖層相對(duì)變窄或較老的一側(cè)為上升盤，另一側(cè)為下降盤(3).平推斷層：核部巖層寬窄無變化，只是褶曲樞紐和巖層錯(cuò)開。

2).當(dāng)斷層走向與褶曲樞紐斜交或垂直時(shí)a—背斜軸部巖層在上升盤變寬b—向斜軸部巖層在上升盤變窄c—平推斷層造成褶曲軸線和巖層錯(cuò)開三.閱讀地質(zhì)圖的步驟

1.讀圖名、比例尺，了解圖的位置、性質(zhì)、精度2.讀圖例，對(duì)圖中地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造建立初步概念3.分析地形，分析河流水系分布；4.閱讀地層分布、新老關(guān)系、產(chǎn)狀、及其與地形的關(guān)系，5.分析地質(zhì)構(gòu)造類型、分布、組成、形成時(shí)代等。

作業(yè)（一）：判讀各地質(zhì)平面圖中所反映的地質(zhì)構(gòu)造，邊簡(jiǎn)要說明判讀依據(jù)。ABCA第四節(jié)活斷層

一.定義：活斷層或稱活動(dòng)斷裂是指現(xiàn)今仍然活動(dòng)或近期有過活動(dòng)，不久將來還可能活動(dòng)的斷層，其中后一種也叫潛在斷層?；顢鄬拥母拍钍加?908年，工程的規(guī)模越大，相應(yīng)所帶來的損失越慘重。注1：《巖土工程勘察規(guī)范》：在全新地質(zhì)時(shí)期（一萬年）內(nèi)有過地震活動(dòng)或近期正在活動(dòng)，在將來（今后100年）可能繼續(xù)活動(dòng)的斷裂，稱為活斷層注2：在我國(guó)，由于第四紀(jì)的早更新世和中更新世之間（100萬年）的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)范圍較大，它引起的斷裂活動(dòng)基本上一直延續(xù)至今，并且由中更新世至今的幾十萬年間的具體活動(dòng)部位也沒多大變化，這個(gè)時(shí)期的活動(dòng)斷裂與現(xiàn)代地震活動(dòng)在空間分布上也大體相吻合，所以把中更新世以來有過活動(dòng)的斷裂定位活動(dòng)斷裂較適宜。注3：美國(guó)原子能委員會(huì)將活斷層分為兩類：一類是狹義的活斷層，其概念是全新世（1*10?a）以來活動(dòng)，并且未來仍有可能活動(dòng)的斷層，其活動(dòng)可以找到地質(zhì)的、歷史考古的、地震活動(dòng)的、地球物理的和大地測(cè)量的諸多證據(jù)，它對(duì)現(xiàn)代工程實(shí)踐和地震預(yù)報(bào)等有著最直接和密切的關(guān)系；另一類為廣義的“觸動(dòng)斷層”，其概念是①在3.5*10?a內(nèi)有過一次活動(dòng)證據(jù)，或在過去50*10?a內(nèi)有過反復(fù)活動(dòng)的證據(jù)；②與之有聯(lián)系的斷層；③沿該斷裂帶儀器記錄到微震活動(dòng)。二.活斷層的分類

1.按兩盤錯(cuò)動(dòng)的方向

A：走向滑動(dòng)斷層（平移斷層）

B：傾斜滑動(dòng)型斷層（逆斷層及正斷層）

2.按活動(dòng)性質(zhì)

A：蠕變型活斷層----多發(fā)育在軟質(zhì)巖石中。

B：突發(fā)性活斷層----多發(fā)育在硬質(zhì)巖石中三.活斷層特征

1、斷層的活動(dòng)方式：

1）蠕滑：連續(xù)的滑動(dòng)過程，其中較小的應(yīng)力降，不可能有大地震相伴隨，僅伴有小震或微震活動(dòng)。

2）粘滑：斷層發(fā)生快速錯(cuò)動(dòng)，在突發(fā)快速錯(cuò)動(dòng)前斷層呈閉鎖狀態(tài)，沒有明顯的位移。2、斷層的規(guī)模和活動(dòng)速率

1）規(guī)模：長(zhǎng)度和切割深度，它反映能量和破壞力。

2）活動(dòng)速率：活斷層的活動(dòng)速率是斷層活動(dòng)性強(qiáng)弱的重要標(biāo)志；活斷層活動(dòng)強(qiáng)度的分類以滑動(dòng)速度為依據(jù)。

3、活斷層的重復(fù)活動(dòng)周期如果活斷層的活動(dòng)方式以粘滑為主，往往間斷性的發(fā)生脫然錯(cuò)動(dòng)，兩次突然錯(cuò)動(dòng)之間的時(shí)間間隔就是地震重復(fù)周期。4、活斷層的繼承性大多數(shù)是沿已有的老斷層發(fā)生新的錯(cuò)動(dòng)位移。

注：超強(qiáng)地震的發(fā)生符合“空段理論”（20世紀(jì)70-80年代提出）附：中國(guó)部分活斷層的強(qiáng)震重復(fù)周期活斷層名稱最近一次地震重復(fù)周期震級(jí)新疆喀什河斷裂新疆尼勒克地震---1812年

2000—2500年

8.0新疆二臺(tái)斷裂新疆富蘊(yùn)地震---1931年約3150年

8.0山西霍山山前斷裂山西洪洞地震---1303年

3500年左右

8.0寧夏海原西華山北麓斷裂海原地震---1920年約1600年

8.5河北唐山斷裂唐山地震---1976年約7500年

7.8四川鮮水河斷裂爐霍地震---1973年約50年

7.9郯廬斷裂郯城地震---1668年

3500年

8.5

斷層的活動(dòng)性與否要通過一些標(biāo)志加以鑒別。鑒別有直接測(cè)定活動(dòng)物質(zhì)年齡的方法，也可以從有關(guān)的地質(zhì)、地球物理等現(xiàn)象間接判斷。其中間接鑒別標(biāo)志有如下幾個(gè)方面：一、地貌、二、地質(zhì)三.水文地質(zhì)標(biāo)志四、歷史地震及歷史期地震錯(cuò)段標(biāo)志五、微地震測(cè)量及地形變檢測(cè)標(biāo)志六、地球物理標(biāo)志四.活斷層的鑒別標(biāo)志

1.地貌特征：

1).活斷層是兩種不同地貌單元分界線，由于活動(dòng)而加強(qiáng)各地貌單元的差異性。如一側(cè)為斷陷區(qū)，沉積很厚的沉積層，另一側(cè)為隆起區(qū)，高聳的山地、疊次出現(xiàn)的斷層崖、三角面。斷層陡坎呈線性分布：形成山從平地起，洪積扇呈迭置式線性排列。

2).一系列河谷、階地等地貌單元向一個(gè)方向同步錯(cuò)斷位移。

3).斷裂帶上有植被突然干枯死亡或生長(zhǎng)特別茂盛，生長(zhǎng)有罕見植物等。

4).建筑物、公路等工程基地的傾斜和錯(cuò)開現(xiàn)象。如寧夏石嘴山紅果子溝約400年前的明代長(zhǎng)城被活斷層蠕動(dòng)右旋水平錯(cuò)開1.45米、且西升東降垂直錯(cuò)距0.9米。。2.地質(zhì)特征：1）.第四紀(jì)中、晚更新世以來的沉積物被錯(cuò)斷—注意與滑坡的區(qū)別。2）.斷裂帶內(nèi)物質(zhì)松散、未膠結(jié)。3）.在斷裂帶上，滑坡、崩塌、泥石流等動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象常呈線性密集分布。3.水文及水文地質(zhì)1）.斷層面兩側(cè)水系的平面形態(tài)，切割深度、沖刷態(tài)勢(shì)等不同。

2）.地下泉或湖泊、山間盆地呈串球狀線性分布。

3）.溫泉呈線狀或串珠狀分布。

只要是見到第四系中、晚期的沉積物被錯(cuò)斷，均視斷層為活斷層。如位于汾渭地塹中段的平遙活斷層，錯(cuò)斷晚更新世中晚期的黃土，以及早中期更新世地層，斷距40—50m。最新沉積物被錯(cuò)斷

4.歷史地震特征1）.歷史上有關(guān)地震或地表錯(cuò)斷的記錄。2）.在斷裂帶附近有現(xiàn)代地震、地表變形和位移以及微震性。3）.活斷層帶有歷史地震和現(xiàn)代地震震中分布，且多呈線性分布5.地球物理化學(xué)

1）.斷層上有斷層氣（CO?、H?、He、Ne、Ar等）和放射性異常。2）.斷層上有重力、磁力、地溫等異常。6.儀器測(cè)定標(biāo)志

1）.利用地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)微震震中，確定活斷層存在。2）.重復(fù)精密水準(zhǔn)和三角測(cè)量，獲得地變形判斷斷層存在。五.活斷層工程地質(zhì)研究意義

活斷層的活動(dòng)可視為一類地質(zhì)病害，可以對(duì)建筑物產(chǎn)生破壞作用而致害。從這個(gè)意義上講，活斷層的工程地質(zhì)研究就是要研究活斷層與工程建筑的關(guān)系，評(píng)價(jià)其對(duì)建筑物的破壞作用。

活斷層的評(píng)價(jià)需了解工程場(chǎng)地及附近有無活斷層、以及活斷層的規(guī)模、產(chǎn)狀特征、活動(dòng)時(shí)代、活動(dòng)性質(zhì)、活動(dòng)方式、活動(dòng)速率、是否發(fā)震及最大震級(jí)、復(fù)發(fā)周期等。

活斷層以地震、錯(cuò)動(dòng)、地變形等形式對(duì)建筑物直接破壞---無所不摧,人力無法抗拒;活斷層也對(duì)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境造成影響，如地震、區(qū)域地殼穩(wěn)定、水庫地震等。

①.

建筑物場(chǎng)址一般應(yīng)避開活動(dòng)斷裂帶?；顒?dòng)斷層對(duì)建筑物的安全性危害很大，一般在活斷層附近不宜選擇建筑場(chǎng)地，特別是重要建筑物②.線路工程必須跨越活斷層時(shí)，盡量使其大角度相交，并盡量避開主斷層③.必須在活斷層地區(qū)興建的建筑物，應(yīng)盡可能地選擇相對(duì)穩(wěn)定地塊即“安全島”，盡量將重大建筑物布置在斷層的下盤。④.在活斷層區(qū)興建工程，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)目拐鸾Y(jié)構(gòu)和建筑型式；即當(dāng)不能避讓活斷裂時(shí)，也必須在場(chǎng)地選擇、建筑物類型選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面采取措施，以保證建筑物的安全?；顢鄬訁^(qū)的建筑原則1.場(chǎng)地選擇：選擇對(duì)抗震有利的地段a.低級(jí)別活斷層地帶優(yōu)于高級(jí)別活斷層地帶?；顒?dòng)時(shí)期老的活斷層地帶優(yōu)于新的地帶。（尤其是全新世活動(dòng)地帶）b.避開主干斷層帶，避開有強(qiáng)烈變形的地帶，分支斷層發(fā)育地帶。（逆斷和正斷的下盤有利抗震）c.避開填土層，避開結(jié)構(gòu)自振周期與土層特征周期相同（相近）地帶。d.避開淺埋大溶洞、地下采空區(qū)等地帶。e.避開有加重震害的突出孤立地形、崩滑斜坡地帶。f.持力層的選擇宜選擇基巖或堅(jiān)硬巖土作為地基。2.建筑物類型選擇1).選擇有利于抗大變形的建筑物類型。大壩：以堆石壩、抗變形能力較強(qiáng)。道路：以路基形式為宜。2).選擇有利于抗震的平面設(shè)計(jì)（圖、方形、矩形）無凹凸，有利的立面設(shè)計(jì)（利用沉降縫分割成規(guī)則單元）減輕重量，降低重心。第五節(jié)地震

一.基本概念：

1.地震---地下深處的巖層，由于某種原因突然破裂而產(chǎn)生振動(dòng)，并以彈性波的形式傳遞到地表，引起地表顛簸與搖晃的現(xiàn)象稱為地震.

世界每年平均發(fā)生五百萬次地震，而造成嚴(yán)重破壞的每年約十幾次。

1976年7月28日凌晨發(fā)生的唐山大地震，震級(jí)7.8級(jí)，烈度11。地震波的能量相當(dāng)于400顆廣島原子彈，死亡人數(shù)24萬多人，重傷16萬多人，直接經(jīng)濟(jì)損失30億以上，145-160震源震中等震線震中距

震源——在地殼內(nèi)部振動(dòng)的發(fā)源地。震中——震源在地面上的垂直投影，可看作是地面上震動(dòng)的中心。震源深度——震中到震源的距離。據(jù)此可分為淺源、中源、深源三種類型。震中距——地面上任何地方到震中的距離。據(jù)此可分為地方震、近震、遠(yuǎn)震三種類型。2.有關(guān)地震的基本概念

3.地震的成因類型

構(gòu)造地震：由于地質(zhì)構(gòu)造作用產(chǎn)生的地震稱為構(gòu)造地震。占90%。

火山地震：由于火山噴發(fā)和火山下面巖漿活動(dòng)產(chǎn)生的地面振動(dòng)稱火山地震，占7%。

陷落地震：由于洞穴崩塌、地層陷落等原因發(fā)生地震，稱為陷落地震。

激發(fā)地震：在構(gòu)造應(yīng)力原來處于相對(duì)平衡的地區(qū)，由于外界力量的作用，破壞了相對(duì)的穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)生構(gòu)造運(yùn)動(dòng)并引起地震，稱為激發(fā)地震或誘發(fā)地震。

附：世界范圍內(nèi)的主要地震帶：

(1).環(huán)太平洋地震帶這是世界上最大的地震帶，在挾窄條帶內(nèi)震中密度也最大，全世界約80％的淺源地震、90％的中源地震和幾乎全部灤源地震集中于此帶，譯放的能量約為全世界地震釋放能量的80％。很早以前就已經(jīng)知道，此帶的震源深度有自島孤外線的深海溝向大陸內(nèi)部逐步加深的規(guī)律，并解釋為大陸與大洋之間的一條傾向大陸的大斷裂面。

（2).地中海喜馬拉雅地震帶或歐亞地震帶

僅次于環(huán)太平洋地震帶的第二大地震帶，震中分布較前者為分散，所以帶的寬度大且有分支。以淺源震為主，中源震在帕米爾、喜馬達(dá)雅有所分布，深源震主要分布于印尼島弧。環(huán)太平洋地震借以外的幾乎所有漢源、中源和大的淺源地震均發(fā)生于此帶，釋放能量約占全球地震能量的15％。

(3).大洋海嶺地震帶

主要呈線狀分布于各大洋的接近中部。這一地震帶遠(yuǎn)離大陸是多為強(qiáng)震，所以以前未被人注意，60年代以前不把它作為一個(gè)地震帶，海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造的發(fā)展才使人們注意到這一地震帶。這一帶的所有地震均產(chǎn)生于巖石圈內(nèi)，震源深度小于30km，震級(jí)除少數(shù)例外均不超過5級(jí).

附：中國(guó)地震情況簡(jiǎn)介：1.我國(guó)地震地質(zhì)的基本特征

我國(guó)大于6級(jí)的強(qiáng)震的空間分布極不均勻，大致以105度---即以沿賀蘭山-六盤山-青藏高原東緣為一線的我國(guó)南北構(gòu)造活動(dòng)帶為界。其西部地震廣泛分布，而東部地震相對(duì)稀少，震級(jí)均未達(dá)到8級(jí)。在上述兩地震區(qū)域內(nèi)強(qiáng)震分布也是極不均勻的，東部域分布于華北及東南沿海一帶，而西部分布面積大，但塔里木、準(zhǔn)噶爾和鄂爾多斯盆地等則地震分布較為零星。

2.我國(guó)大陸板內(nèi)現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)特征

我國(guó)大陸處于歐亞大陸的東部，是一個(gè)被周圍板塊擠壓圍限的區(qū)域，影響板內(nèi)變形和運(yùn)動(dòng)狀況的邊界動(dòng)力環(huán)境十分復(fù)雜：（1）.有印度板塊與歐亞大陸在喜馬拉雅一帶的碰撞及向亞洲內(nèi)部的繼續(xù)擠壓；（2）.西太平洋板塊向亞洲大陸的俯沖與擠壓；（3）.菲律賓板塊向西的俯沖和在臺(tái)灣一帶的匯聚；（4）.日本海、東海東部沖繩海槽及南海盆地的弧后局部擴(kuò)張。在周邊板塊碰撞或俯沖的推動(dòng)下，板塊之間就產(chǎn)生了不同形式、不同規(guī)模和速率的相互錯(cuò)動(dòng)。大體上又可分為西部板內(nèi)聚斂為主的擠壓區(qū)，東部東北、華北的拉張裂陷區(qū)和東南部處于西部擠壓與北部圍限下整體穩(wěn)定滑移區(qū)。（1）.西部擠壓區(qū)（2）.東南部滑移區(qū)（3）.東及東北部張裂區(qū)

注：8級(jí)以上地震都發(fā)生在板塊邊緣的較完整處，即為70-80年代提出的“空段理論”。

3.我國(guó)地震活動(dòng)主要分布在五個(gè)地區(qū)的23個(gè)地震帶146條活動(dòng)斷裂帶的495條活動(dòng)斷層上:

1

).臺(tái)灣及其附近海域---臺(tái)東地震帶、臺(tái)西地震帶、釣魚島-赤尾嶼地震帶。2）.西南地震帶---喜馬拉雅山地震帶、那加山-阿拉千山、怒江-薩爾溫江、岡底斯-唐古拉山、可可西里-金沙江、柴達(dá)木地震帶、阿爾金-祁連山、西昆侖地震帶。3）.西北地震帶---阿爾泰-戈壁阿爾泰、北天山、南天山帶4）.華北地震帶---郯城-營(yíng)口、華北平原地震帶、汾渭地震帶、銀川-河套地震帶。5）.華南地震帶---東南沿海外帶、東南沿海內(nèi)帶、右江地震帶、雪峰-武夷地震帶。二.地震波

地震波---地震發(fā)生時(shí)，震源處產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，以彈性波方式向四周傳播，此彈性波稱為地震波。地震對(duì)于建筑物的破壞是通過地震波實(shí)現(xiàn)的;人們對(duì)地球內(nèi)部的認(rèn)識(shí)也是利用地震波.包括有：

1）.體波：在地下巖土介質(zhì)中傳播的地震波，包括縱波和橫波，即在地球內(nèi)部傳播的地震波。

2）.面波：體波到達(dá)地表面或巖體內(nèi)不連續(xù)界面后，引起沿地表面或界面?zhèn)鞑サ拇紊ǚQ為面波，包括瑞利波和勒夫波.

縱波(P波):為推進(jìn)波,如彈簧,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向一致;在固、液、氣體中均可傳播;它通過介質(zhì)體積的變化而傳播,速度快,最先到達(dá)震中,引起地面最先發(fā)生上下振動(dòng).但破壞性較弱.

橫波(S波):為剪切波(shearwave),如抖繩,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直;只能在固體中傳播；它通過介質(zhì)形態(tài)的變化而傳播,速度較慢,晚于縱波到達(dá)震中,引起地面前后左右振動(dòng).破壞性較強(qiáng).

面波（L波):S波和P波在地表相遇激發(fā)產(chǎn)生的一種彈性波.僅沿地表面或彈性分界面?zhèn)鞑?不能傳入地下.有瑞利波（R）和勒夫波（Q）。特點(diǎn)是：波長(zhǎng)大、振幅大、傳播慢、破壞性最大.三.地震震級(jí)與烈度

1.震級(jí)：是表示地震釋放能量---強(qiáng)度大小的尺度，是距震中100公里處，標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄的地震波最大振幅的對(duì)數(shù)值，即M=㏒A。

LogE=11.8+1.5M

E—

能量M—

地震級(jí)

計(jì)算近震用體波，計(jì)算遠(yuǎn)震用面波。面波震級(jí)Ms=Ml*1.13-1.08美國(guó)采用矩震級(jí)：Mw=2/3*㏒Mo-10.7(而地震矩Mo=Es*2u/Δδ

Es---地震波輻射能量，u----拉姆常熟，Δδ----應(yīng)力降).

一般將地震分為：微震：小于2的震級(jí)；有感地震：2-4震級(jí)；破壞性地震或強(qiáng)震：5級(jí)以上的地震；超強(qiáng)地震：7級(jí)以上的地震；最大的記錄為里氏8.9級(jí)地震(矩震級(jí)9.5級(jí)).

2.烈度;是表示地震破壞程度的尺度，指某一地區(qū)的地面或各種建筑物遭受地震影響的強(qiáng)烈程度。

工程中常用的烈度:

1).基本烈度：指一個(gè)地區(qū)今后一定時(shí)期內(nèi)（一般100年），在一般場(chǎng)地條件下可能普遍遭受的最大地震烈度（區(qū)域烈度）

2).

場(chǎng)地烈度：場(chǎng)地烈度是根據(jù)場(chǎng)地條件，如巖石性質(zhì)、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)調(diào)整后的烈度。

3).設(shè)計(jì)烈度：在場(chǎng)地烈度的基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑物的重要性針對(duì)不同建筑物，將基本烈度予以調(diào)整，作為抗震設(shè)防的依據(jù)，這種烈度稱為設(shè)計(jì)烈度，也稱設(shè)防烈度。烈度人的感覺一般房屋其它現(xiàn)象考物理指標(biāo)大多數(shù)房屋震害程度平均震害指數(shù)加速度/（CM/S2）（水平向）速度/（CM/S2）（水平向）I無感II室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺III室內(nèi)少數(shù)靜止中的人感覺

門、窗輕微作懸掛物微動(dòng)IV室內(nèi)多數(shù)人感覺，少數(shù)人夢(mèng)中驚醒

門窗作響懸掛物明顯擺動(dòng)，器皿作響V室內(nèi)普遍感覺，室外多數(shù)人感覺，多數(shù)人夢(mèng)中驚醒門窗、屋頂、屋架顫動(dòng)作響，灰土掉落，抹灰出現(xiàn)微細(xì)裂縫不穩(wěn)定器翻倒31（22~44）3（2~4）VI驚慌失措，倉惶逃出損壞——個(gè)別磚瓦掉落、墻體微細(xì)裂縫0~0.10河岸和松軟土上出現(xiàn)裂縫，飽和砂層出現(xiàn)噴砂冒水，地面上有的磚煙囪輕度裂縫、掉頭63（45~89）6（5~9）VII大數(shù)多人倉惶逃出輕度破壞——局部破壞、開裂，但不防礙使用0.11~0.30飽和砂層常見噴砂冒水，松軟土上地裂縫較多，大多數(shù)磚煙囪中等破壞125(90~177)13(10~18)VIII搖晃顛簸，行走困難中等破壞——結(jié)構(gòu)受損，需要修理0.31~0.50干硬土上變有裂縫，大多數(shù)磚囪嚴(yán)重破壞250(178~353)25(19~35)IX坐立不穩(wěn)，行動(dòng)的人可能摔跤嚴(yán)重破壞——墻體龜裂，局部倒塌，修復(fù)困難0.51~0.70地方出現(xiàn)裂縫、基巖上可能出現(xiàn)裂縫、滑坡、坍方常見，磚煙囪出現(xiàn)倒塌500(354~707)25(19~35)X騎自行車的人會(huì)摔倒，處不穩(wěn)狀態(tài)的人會(huì)摔出幾尺遠(yuǎn)，有拋起感倒塌——大部倒塌，不堪修復(fù)0.71~0.90山崩和地震斷裂出現(xiàn)，基巖上的拱橋破壞，大多數(shù)煙囪從根部破壞1000(708~1414)100(72~141)XI毀滅0.91~1.00地震斷裂延續(xù)很長(zhǎng)，山崩常見，基巖上的拱橋XII地面劇烈變化，山河改觀

表5—2中國(guó)地震烈度表(1980)震級(jí)與烈度的關(guān)系地震震級(jí)與地震烈度既有區(qū)別，又有聯(lián)系。

區(qū)別：從不同角度衡量地震的大小，震級(jí)是衡量地震強(qiáng)烈程度的指標(biāo),單位為級(jí);烈度是衡量地震在地表影響或破壞程度的指標(biāo),單位為度.且一次地震中，震級(jí)是唯一的，而地震烈度卻在不同地區(qū)有不同烈度。聯(lián)系:

都是衡量地震大小的的尺度,且一般認(rèn)為：當(dāng)環(huán)境條件相同時(shí)，震級(jí)愈高，震源愈淺，震中距愈小，地震烈度愈高。四.地震破壞效應(yīng)：(包括以下幾種)

1.振動(dòng)破壞效應(yīng)：

1）.靜力分析法---將建筑物作為剛性體，地震時(shí)建筑物各部分受地震力與地面同加速運(yùn)動(dòng)。

2）.動(dòng)力分析法---采用卓越周期To分析—見后2.地面破壞效應(yīng)：

1）.地面破裂效應(yīng)

2）.地基變形失效效應(yīng)

3）.斜坡破壞效應(yīng)

1).地震力的破壞作用：地震使建筑物受到慣性力作用，導(dǎo)致建筑物開裂、變形甚至破壞。2).地變形的破壞：斷層錯(cuò)動(dòng)、地裂隙與地傾斜從而是其上的建筑物遭到破壞.3).地震促使軟弱地基變形、失效使其上建筑物破壞..砂土振動(dòng)液化---冒砂4).斜坡破壞效應(yīng):

地震激發(fā)滑坡、崩塌、泥石流等斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)間接造成附近建筑物破壞.地震激發(fā)的滑坡、崩塌大多數(shù)分布在烈度≥7度的地區(qū)；《規(guī)范》規(guī)定：修建于可能激發(fā)大規(guī)?；?、崩塌地段的公路工程設(shè)防起點(diǎn)為7度。附：地震的破壞方式:

1）.共振破壞：地震時(shí)從震源發(fā)出的地震波，在土層中傳播時(shí)經(jīng)過不同性質(zhì)界面的多次反射，將出現(xiàn)不同周期的地震波，若某一周期的地震波與地震土層故有周期相近，由于共振的作用，這種地震波的振幅將得到放大，此周期稱為卓越周期T?卓越周期可用下式計(jì)算T?=∑hi為第i層厚度，一般計(jì)算至基巖。Vs為橫波速

根據(jù)地震記錄統(tǒng)計(jì)，地基土隨其軟硬程度不同，其卓越周期可劃分為四級(jí)如下：

Ⅰ級(jí)穩(wěn)定巖層，卓越周期為0.1~0.2s，平均0.15s.

Ⅱ級(jí)一般土層，卓越周期為0.21~0.4s，平均0.27s.

Ⅲ級(jí)松軟土層，介于Ⅱ、Ⅲ級(jí)間.

Ⅳ級(jí)異常松散軟弱土層，卓越周期為0.3~0.7s，平均0.5s.一般低層建筑物剛度比較大，自振周期比較短，大多少于0.5s；高層建筑物的剛度比較小，自振周期一般大于0.5s。因此，必須使建筑物的自振周期避開場(chǎng)地的卓越周期。