認(rèn)識地質(zhì)構(gòu)造教材

認(rèn)識地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造：組成地殼的巖層或巖體在地應(yīng)力的長期作用下，會發(fā)生變形變位，把地層發(fā)生變位后形成各種構(gòu)造運(yùn)動的形跡稱為地質(zhì)構(gòu)造。一、地質(zhì)年代1、地質(zhì)年代：從最老的地層到最新的地層所代表的整個時代。地質(zhì)學(xué)家把地史劃分為5個代。（時間表述單位:宙、代、紀(jì)、世、期、階；地層表述單位:宇、界、系、統(tǒng)、組、段）2、地質(zhì)年代可分為相對年代和絕對年齡（或同位素年齡）兩種。3、絕對年齡是根據(jù)測出巖石中某種放射性元素及其蛻變產(chǎn)物的含量而計(jì)算出巖石的生成后距今的實(shí)際年數(shù)。例如：地球上最大的巖石年齡為45億年。4、地球的年齡應(yīng)在46億年以上。5、相對地質(zhì)年代是指巖石和地層之間的相對新老關(guān)系和它們的時代順序，是由該巖石地層單位與相鄰已知巖石地層單位的相對層位的關(guān)系來決定。地質(zhì)學(xué)家和古生物學(xué)家根據(jù)地層自然形成的先后順序，將地層分為5代12紀(jì)。即早期的太古代和元古代（元古代在中國含有1個震旦紀(jì)），以后的古生代、中生代和新生代。古生代分為寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)，共7個紀(jì)；中生代分為三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)，共3個紀(jì)；新生代只有第三紀(jì)、第四紀(jì)2個紀(jì)。在各個不同時期的地層里，大都保存有古代動、植物的標(biāo)準(zhǔn)化石，如寒武紀(jì)的三葉蟲、奧陶紀(jì)的珠角石、志留紀(jì)的筆石、泥盆紀(jì)的石燕、二疊紀(jì)的大羽羊齒、侏羅紀(jì)的恐龍等各類動、植物化石出現(xiàn)的早晚是有一定順序的，越是低等的，出現(xiàn)得越早，越是高等的，出現(xiàn)得越晚。

標(biāo)準(zhǔn)化石圖譜寒武紀(jì)的三葉蟲奧陶紀(jì)的珠角石二疊紀(jì)的大羽羊齒泥盆紀(jì)的石燕志留紀(jì)的筆石侏羅紀(jì)的恐龍6、地質(zhì)年代表年代地層單位包括宇、界、系、統(tǒng)、組、時間帶；地質(zhì)年代單位包括宙、代、紀(jì)、世、期、時。宇(宙)：宇是最大的年代地層單位，是宙的時期內(nèi)形成的地層。

1）2）3）4）原核生物出現(xiàn)(菌類及藍(lán)藻)

硬殼(無脊椎)動物出現(xiàn)裸蕨植物出現(xiàn)魚類出現(xiàn)節(jié)蕨石松真蕨植物出現(xiàn)裸子植物出現(xiàn)兩犧類動物出現(xiàn)5）6）7）8）蜥龍魚龍出現(xiàn)爬行動物時代

被子植物出現(xiàn)獸類出現(xiàn)

鳥類出現(xiàn)人類時代現(xiàn)代動物二、巖層及巖層產(chǎn)狀

1、巖層巖層是由兩個平行或近于平行的界面所限制的同一巖性組成的層狀巖體。巖層的頂面、底面、厚度稱為巖層的三個要素。2、巖層產(chǎn)狀巖層產(chǎn)狀是指巖層的空間位置。產(chǎn)狀三要素包括巖層的走向、傾向、傾角。巖層產(chǎn)狀要素示意圖(1)產(chǎn)狀三要素走向：指巖層層面與水平面交線的方位角，其表示巖層在空間延伸的方向，如圖中AB線。傾向：指垂直走向順傾斜面向下引出的直線在水平面的投影的方位角，表示巖層在空間的傾斜方向，如圖中CD線。傾向只有一個方向，且與走向垂直。走向=傾向+90°傾角：指巖層層面與水平面所夾的銳角(0°~90°變化)，表示巖層在空間傾斜角度的大小，如圖中∠α。(2)巖層產(chǎn)狀的測量方法巖層的產(chǎn)狀在野外是用地質(zhì)羅盤儀來測量的。測走向：將羅盤儀的長邊(平行南北刻度線的儀器外殼的邊緣)緊靠巖層層面．調(diào)整羅盤位置使水準(zhǔn)氣泡居中，待磁針靜止，讀指北針或指南針?biāo)傅姆轿唤嵌葦?shù)，就是走向的方位。測傾向：將羅盤儀的短邊(如用刻度盤南端)緊據(jù)巖層層面，羅盤北端則指向巖層傾斜方向，調(diào)整羅盤位置使水準(zhǔn)氣泡居中，待磁針靜止，讀指北針?biāo)傅姆轿唤嵌葦?shù)，就是所測之傾向方位。測傾角：將羅盤儀豎放在層面上，使其長邊與走向線垂直旋鈕．待測角水泡居中，傾角指示器所指的度數(shù)即為巖層的傾角。（3）傾斜巖層產(chǎn)狀表示方法巖層產(chǎn)狀只用傾向和傾角來表示，如走向?yàn)?10°，傾向?yàn)?20°

，傾角35°

，則記錄為220°∠35°

（傾向<傾角）如需知道巖層的走向時，只需將傾向加減90°。也可把走向、傾向和傾角都記述，如一組走向?yàn)楸蔽?20°，傾向南西230°，傾角35°的巖層產(chǎn)狀，記錄為N320°W，S230°W，∠35°。平面圖上產(chǎn)狀符號如下：三、地質(zhì)構(gòu)造（一）傾斜構(gòu)造（1）單斜構(gòu)造當(dāng)?shù)貧み\(yùn)動使原始水平的巖層發(fā)生傾斜，巖層如向同一方向傾斜，其傾斜角度也大致相同，則稱為單斜層或單斜構(gòu)，亦稱傾斜巖層。它常常是褶皺的一翼或斷層的一盤，也可是區(qū)域內(nèi)的不均勻上升或下降所形成的。（2）水平構(gòu)造原始沉積的巖層，一般是水平或近于水平的。先沉積的在下，后沉積的在上。當(dāng)巖層層面與水平面的交角近于或等于0°時，稱為水平巖層。（3）直立巖層當(dāng)?shù)貧み\(yùn)動使原始水平巖層發(fā)生改變，巖層面與水平面的交角近于或等于90°時，稱直立巖層。

2、傾斜構(gòu)造（巖層）對道路工程建設(shè)的影響（1）與道路工程的關(guān)系圖:a.b.c三種巖層產(chǎn)狀對道路邊坡穩(wěn)定有利。圖：d.e兩種巖層產(chǎn)狀易形成邊坡坍塌和滑動。圖f一種巖層產(chǎn)狀極易形成滑坍。（2）與隧道工程的關(guān)系圖：b.d.f三種巖層產(chǎn)狀及巖性，布設(shè)隧道一般是穩(wěn)定的。圖：a.c.e三種巖層產(chǎn)狀及巖性，布設(shè)隧道可能引起隧道邊墻坍塌或順層滑動。（二）褶皺構(gòu)造

原來呈水平或近水平狀態(tài)的巖層，在受到地殼運(yùn)動所產(chǎn)生的強(qiáng)大水平力的擠壓后產(chǎn)生柔性彎曲但末失去其連續(xù)性，這種彎曲的地層形態(tài)被稱為褶皺構(gòu)造。

褶皺是褶曲的組合形態(tài)，兩個或兩個以上褶曲構(gòu)造的組合。我國的一些著名山脈，如昆侖山、祁連山、秦嶺等，都是這種復(fù)雜的褶皺構(gòu)造山脈。1、褶曲的特征褶皺構(gòu)造中巖石的每一個彎曲(一個完整的波形)都稱為一個褶曲。褶曲的中心部分被稱為核部或軸部；大體把褶曲平分的理想面稱軸面；軸面與水平面的交線稱軸線；從褶曲的橫斷面上看，巖層面上彎曲最大的一點(diǎn)稱脊；同一巖層面上所有彎曲最大的點(diǎn)的連線稱為褶曲的脊線。

2、褶皺的分類褶皺形態(tài)的基本類型只有兩種，即背斜與向斜。背斜巖層向上拱起，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕后露出地面的地層，向兩側(cè)成對稱出現(xiàn)，自核部向翼部巖層時代依次由老到新，新地層在兩側(cè)，即兩翼巖層常相背向外傾斜的稱背斜。向斜巖層向下彎曲形成槽型褶皺，自核部向翼部巖層時代依次由新到老，兩翼巖層常相對向內(nèi)傾斜的稱為向斜。一般情況下，背斜成山、向斜成谷是內(nèi)力作用的結(jié)果，常稱正地形。

逆地形示意圖

3、褶皺構(gòu)造對工程建設(shè)的影響1）褶皺核部巖層由于受水平擠壓作用，產(chǎn)生許多裂隙，直接影響到巖體的完整。褶皺的核部是巖層強(qiáng)烈變形的部位，變形強(qiáng)烈時，沿褶皺核部常有斷層發(fā)生，造成巖石破碎或形成構(gòu)造角礫巖帶；地下水多聚積在向斜核部，背斜核部的裂隙也往往是地下水富集和流動的通道，必須注意巖層的坍落、漏水及涌水問題；在石灰?guī)r地區(qū)還往往信是巖溶較為發(fā)育。由于巖層構(gòu)造變形和地下水的影響，所以道路、隧道工程或橋梁工程在褶皺核部易遇到工程地質(zhì)問題。（2）褶皺的翼部不同于核部，在褶皺翼部布置建筑工程時，如果開挖邊坡的走向近于平行巖層走向，且邊坡傾向與巖層傾向一致，邊坡坡角大于巖層傾角，則容易造成順層滑動現(xiàn)象。在褶皺兩翼形成傾斜巖層容易造成順層滑動，特別是當(dāng)巖層傾向與臨空面坡向一致且?guī)r層傾角小于坡角，或當(dāng)巖層中有軟弱夾層，如有云母片巖、滑石片巖等軟弱巖層存在時應(yīng)慎重對待。（3）對于隧道等深埋地下的工程，從褶皺的翼部通過一般是比較有利的。因?yàn)樗淼劳ㄟ^均一巖層有利穩(wěn)定，而背斜頂部巖層受張力作用可能塌落，向斜核部則是儲水較豐富的地段，但如果中間有松軟巖層或軟弱構(gòu)造面時，則在順傾向一側(cè)的洞壁，有時會出現(xiàn)明顯的偏壓現(xiàn)象，甚至?xí)?dǎo)致支撐破壞，發(fā)生局部坍塌。（4）對于深路塹和高邊坡來說，存在三種情況：◆有利情況：路線垂直巖層走向，或路線與巖層走向平行但巖層傾向與邊坡傾向相反時，只就巖層產(chǎn)狀與路線走向的關(guān)系而言，對路基邊坡的穩(wěn)定性是有利的；◆不利情況：路線走向與巖層的走向平行，邊坡與巖層的傾向一致，特別在云母片巖、綠泥石片巖、滑石片巖、千枚巖等松軟巖石分布地區(qū)，坡面容易發(fā)生風(fēng)化剝蝕，產(chǎn)生嚴(yán)重碎落坍塌，對路基邊坡及路基排水系統(tǒng)會造成經(jīng)常性的危害；◆最不利情況：路線與巖層走向平行，巖層傾向與路基邊坡一致，而邊坡的坡角大于巖層的傾角，特別在石灰?guī)r、砂巖與粘土質(zhì)頁巖互層，且有地下水作用時，如路塹開挖過深，邊坡過陡，或者由于開挖使軟弱構(gòu)造面暴露，都容易引起斜坡巖層發(fā)生大規(guī)模的順層滑動，破壞路基穩(wěn)定。（三）斷層構(gòu)造構(gòu)成地殼的巖體，受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生變形，變形超過巖石的強(qiáng)度極限時，巖體的連續(xù)性和完整性遭到破壞，產(chǎn)生各種大小不一的斷裂，稱為斷裂構(gòu)造。斷裂是地殼中常見的地質(zhì)構(gòu)造，包括節(jié)理和斷層兩類。1、節(jié)理由于巖石受力而出現(xiàn)的裂隙，但裂開面的兩側(cè)沒有發(fā)生明顯的(眼睛能看清楚的)位移，地質(zhì)學(xué)上將這類裂縫稱為節(jié)理，也被稱為裂隙。只要接觸石頭，到處都能見到節(jié)理，它是很常見的一種構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象。（3）節(jié)理的工程地質(zhì)評價(jià)1）裂隙破壞了巖體的完整性，使巖體的穩(wěn)定性降低；2）裂隙為大氣和水進(jìn)入巖體內(nèi)部提供了通道，加速了巖石的風(fēng)化和破壞；3）裂隙會降低巖石的承載能力；4）裂隙常造成邊坡的坍塌和滑動，以及造成地下洞室圍巖的冒落；5）在挖方或采石中，裂隙的存在可以提高工作效率；6）裂隙是地下水的良好通道，對水文地質(zhì)意義重大。巖石中裂隙的多少與規(guī)模大小，對巖石的承載力影響很大，7）裂隙也是礦液運(yùn)移、沉積場所，對找礦有利。如贛南鎢礦，石英脈型金礦等2、斷層巖層受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生斷裂，沿?cái)嗔讯鴥蓚?cè)片層發(fā)生了移動或明顯錯位的斷裂構(gòu)造被稱為斷層。（1）斷層要素?cái)鄬又饕校簲鄬用妗啾P、斷層破碎帶、斷距。

斷盤：斷層面兩側(cè)的巖體。位于斷層面上方的稱為上盤；位于斷層面下方的稱為下盤；處于上升運(yùn)動的為上升盤，處于下降的為下降盤。斷層面：指斷層的破裂滑動面。斷層線：斷層面與地面的交線。斷層的斷距、落差：斷層上下盤沿?cái)鄬用姘l(fā)生相對位移的實(shí)際距離稱為總斷距；其在垂直方向上的相對位移稱為垂直斷距或落差；在水平方向上的相對位移稱為水平斷距或錯距。斷層破碎帶：多數(shù)斷層其斷裂面附近的巖石被構(gòu)造應(yīng)力擠碎，形成具有一定寬度的帶狀碎裂巖石．亦稱之為斷層帶。

（2）斷層的主要類型主要斷層類型有正斷層、逆斷層和平推斷層●正斷層：斷層上盤沿?cái)鄬用鎯A斜線相對向下移動，下盤相對向上移動。●逆斷層：斷層上盤沿?cái)鄬用嫦鄬ο蛏弦苿?，下盤相對向下移動?！衿揭茢鄬樱簲鄬拥膬杀P沿?cái)鄬用孀呦虬l(fā)生移動的斷層。●斷層往往還成組出現(xiàn)，造成疊瓦狀構(gòu)造、階梯狀構(gòu)造、地塹、地壘等各種復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造形。階梯狀斷層疊瓦狀斷層地壘和地塹負(fù)地形（低凹地帶）逢溝必?cái)啵?）斷層的工程地質(zhì)評價(jià)斷層是在地球表面沿一個破裂面或破裂帶兩側(cè)發(fā)生相對位錯的現(xiàn)象。由于巖層發(fā)生強(qiáng)烈的斷裂變動，導(dǎo)致巖體裂隙增多、巖石破碎、風(fēng)化嚴(yán)重、地下水發(fā)育充分，從而降低了巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，對工程建筑造成了不利的影響。主要表現(xiàn)為：●跨越斷裂構(gòu)造帶的建筑物，由于斷裂帶及其兩側(cè)上、下盤的巖性可能不同，易產(chǎn)生不均勻沉降?！袼淼拦こ掏ㄟ^斷裂破碎時易發(fā)生坍塌。在斷層發(fā)育地段修建隧道，是最不利的一種情況。由于巖層的整體性遭到破壞，加之地面水或地下水的侵入，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性都是很差，容易產(chǎn)生洞頂塌落，影響施工安全?！?dāng)隧道軸線與斷層走向平行時，應(yīng)盡量避免與斷層的破碎帶接觸?！淼罊M穿斷層時，雖然只有個別斷落受到斷層影響，但因工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件不良，必須預(yù)先考慮措施，保證施工安全?！绻麛鄬悠扑閹б?guī)模很大，或者穿越斷層帶時，會使施工十分困難，在確定隧道平面位置時，要盡量設(shè)法避開?！鶖鄬訕?gòu)造地帶沿?cái)嗔衙娓浇膸r塊