第二章 地質(zhì)構(gòu)造.ppt

1、第二章 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，發(fā)生變形、變位，形成各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的形跡，稱為地質(zhì)構(gòu)造。 如：單斜、褶皺和斷裂等。,第一節(jié) 地質(zhì)年代,一、地質(zhì)年代的確定方法 由兩個(gè)平行或近于平行的界面（巖層面）所限制的同一巖性組成的層狀巖石，稱為巖層。巖層是沉積巖的基本單位而沒有時(shí)代含意。而地層和巖層不同，它有時(shí)間含義。地質(zhì)學(xué)把某一地質(zhì)時(shí)代形成的一套巖層稱為那個(gè)時(shí)代的地層。,（一）相對地質(zhì)年代確定法 通過比較各地層的沉積順序、古生物化石特征、地層接觸關(guān)系來確定其形成的先后順序。 1、地層層序法： （1）正常層序法：對于正常沉積的巖層，老的在下，新的在上。巖層倒轉(zhuǎn)時(shí)關(guān)系相反

2、。 （2）標(biāo)準(zhǔn)剖面法：將某地區(qū)的地層按新老關(guān)系排列的剖面，叫該地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)剖面。用標(biāo)準(zhǔn)剖面對比某工點(diǎn)的地層，從而確定該工點(diǎn)地層新老關(guān)系的方法。 （3）層面構(gòu)造法：用層面構(gòu)造指示巖層新老關(guān)系的方法。,2、古生物法：,3、地層接觸關(guān)系法 （1）沉積巖之間的接觸關(guān)系： 整合接觸：各地層時(shí)代連續(xù)，產(chǎn)狀平行（反映地殼穩(wěn)定下沉） 平行不整合接觸：各套地層時(shí)代不連續(xù)，但產(chǎn)狀平行。（又叫假整合，反映地殼下降沉積上升剝蝕下降沉積） 角度不整合接觸：各套地層時(shí)代不連續(xù)，產(chǎn)狀不平行。（反映地殼下降沉積擠壓彎曲上升剝蝕下降沉積）,（2）沉積巖與巖漿巖之間的接觸關(guān)系 侵入接觸：先沉積、后侵入。 沉積接觸：先侵入、后沉積。

3、 巖漿巖之間的接觸關(guān)系： 穿插關(guān)系：新巖體穿插老巖體。,（二）絕對年代確定法 用巖石中放射性同位素蛻變規(guī)律來確定巖石形成時(shí)間。它是根據(jù)巖石中所含的放射性同位素和它的蛻變產(chǎn)物的相對含量來測定的。例如，U238Pb207，1g鈾一年蛻變出7.410-9g鉛。根據(jù)鉛鈾比率確定巖石絕對年齡。 最后：用各巖石形成時(shí)間，排出各巖石形成的先后順序。（即新老關(guān)系） （最老巖石：南美洲圭亞那地盾角閃巖（41.3億年），最老化石：藍(lán)綠藻（35億年）。,二、地質(zhì)年代單位和地層單位,1.地質(zhì)年代單位 時(shí)間段落級別：宙、代、紀(jì)、世、期 2.時(shí)間地層單位 地層單位：宇、界、系、統(tǒng)、階,3.地質(zhì)年代表,第二節(jié) 巖層產(chǎn)狀及其

4、測定,一、水平巖層和傾斜巖層 習(xí)慣上把傾角小于5的巖層稱為水平巖層。 沉積巖由于地殼運(yùn)動(dòng)的影響，改變了原始狀態(tài)，形成傾斜巖層。如果巖層向一個(gè)方向傾斜，傾角又近于相等則稱為單斜巖層。單斜巖層往往是褶曲的一翼、斷層的一盤，或局部地層升降不均引起的。,二、巖層產(chǎn)狀 巖層產(chǎn)狀是指巖層在地殼中的空間方位和產(chǎn)出狀態(tài)。傾斜巖層的產(chǎn)狀是用巖層的走向(AB)、傾向(OD)和傾角()三個(gè)要素來表示的。,巖層產(chǎn)狀三要素： 走向 AB 傾向 OD 傾角 a,三、巖層產(chǎn)狀的測定及表示方法 （一）巖層產(chǎn)狀的測定 巖層產(chǎn)狀用地質(zhì)羅盤儀測定。 （二）巖層產(chǎn)狀的表示方法 在地質(zhì)圖上，巖層的產(chǎn)狀常用符號“ 30”表示。 在文字記

5、錄中，巖層的產(chǎn)狀有兩種表示方法： 1.方位角表示法 一般只記傾向和方位角，如20030。 2.象限角表示法 一般記錄走向、傾向和傾角，如N40E/30SE,但很少采用。,1.水平構(gòu)造 一個(gè)地區(qū)出露的水平或近于水平的巖層稱為水平巖層。 2. 單斜構(gòu)造 如果在一定地區(qū)內(nèi)一套巖層的傾斜方向和傾角基本一致，則稱為單斜巖層。傾斜巖層在大范圍內(nèi)，常常是褶皺的一翼。（層序）,小結(jié)： 1、地質(zhì)年代的確定方法 2、地質(zhì)年代單位和地層單位 3、水平巖層和傾斜巖層 4、巖層產(chǎn)狀 5、巖層產(chǎn)狀的測定及表示方法,第三節(jié) 褶皺構(gòu)造,一、基本概念 組成地殼的巖層，受構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用，使巖層形成一系列的波狀彎曲而未喪失其連

6、續(xù)性的構(gòu)造，稱為褶皺構(gòu)造。 褶曲：褶皺中的單個(gè)彎曲。 背斜：巖層向上彎曲。地層對稱重復(fù)，中間老，兩邊新。 向斜：巖層向下彎曲。地層對稱重復(fù)，中間新，兩邊老。,褶皺的基本類型：1.背斜；2. 向斜。,二、褶曲要素 核部：褶曲中心部位的巖層。 翼部：褶曲兩側(cè)部位的巖層。 軸面：通過核部，大致平分兩翼的假想平面。 軸線：軸面與水平面的交線。 樞紐：軸面與巖層面的交線。（最大彎曲點(diǎn)的連線）。,褶皺要素示意圖,三、褶曲的形態(tài)與分類 1、按軸面的產(chǎn)狀分類 2、按樞紐產(chǎn)狀分類,四、褶曲的判別（基本類型、按橫剖面分類、按縱剖面分類）,五、褶皺與工程建設(shè)的關(guān)系 由于褶皺核部巖層受水平擠壓作用，產(chǎn)生許多裂隙，直接

7、影響巖體的完整性和強(qiáng)度，在石灰?guī)r地區(qū)還往往使巖溶較為發(fā)育。所以在核部布置各類建筑工程必須注意巖層的坍落、漏水及涌水問題。 在褶皺翼部布置建筑工程時(shí)，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，則易造成順層滑動(dòng)現(xiàn)象。 隧道軸線平行于褶皺軸線時(shí)，一般布置在褶皺翼部，通過均一巖層。因?yàn)轳耷貙邮艿綇?qiáng)烈的拉伸和擠壓，巖層破碎，常形成洞頂坍落，而在向斜核部則是儲水較豐富的地段。,第四節(jié) 斷裂構(gòu)造,構(gòu)成地殼的巖體受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生變形，當(dāng)變形達(dá)到一定程度后，是巖體的連續(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。 包括節(jié)理和斷層。,一、節(jié)理 節(jié)理（裂隙

8、），是巖體受力斷裂后兩側(cè)巖塊沒有明顯位移的小型斷裂構(gòu)造。 節(jié)理和產(chǎn)狀一樣，用走向、傾角、和傾向三要素來表示。 （一） 節(jié)理的分類 根據(jù)節(jié)理的成因，可分為原生節(jié)理、構(gòu)造節(jié)理和次生節(jié)理。 1、原生節(jié)理 是指巖石在形成過程中所形成的節(jié)理。 2、構(gòu)造節(jié)理 是巖石受構(gòu)造應(yīng)力作用產(chǎn)生的節(jié)理。,1）張節(jié)理 產(chǎn)狀不很穩(wěn)定，在平面上和剖面上的延展均不遠(yuǎn)；節(jié)理面擦痕不發(fā)育，節(jié)理面粗糙，開口大，節(jié)理常有充填；節(jié)理面繞過礦物或碎屑；張節(jié)理一般發(fā)育稀疏，節(jié)理間距較大，分布不均勻。 2）剪節(jié)理 產(chǎn)狀穩(wěn)定，在平面和剖面上的延續(xù)均較長；節(jié)理面光滑，常有擦痕、鏡面等現(xiàn)象，節(jié)理兩壁閉合；切穿礦物或碎屑；一般發(fā)育較密，且常等間距分

9、布；成對出現(xiàn)，呈兩組共軛剪節(jié)理 。,3、次生節(jié)理 由于巖體受卸荷、風(fēng)化、地下水等次生作用而產(chǎn)生的裂隙。 次生節(jié)理分布無規(guī)律，破壞巖體的完整，使巖體多成碎塊。 （二）節(jié)理的工程地質(zhì)評價(jià) 巖體中的裂隙，除了有利于開挖外，對巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性有不利的影響。降低強(qiáng)度、穩(wěn)定性；誘發(fā)崩塌、滑坡；影響爆破效果。,（三）節(jié)理的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和表示方法 為了弄清工程場地節(jié)理分布規(guī)律及其對工程巖體穩(wěn)定性的影響，在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)，都要對節(jié)理裂隙進(jìn)行野外詳細(xì)調(diào)查和室內(nèi)資料的整理工作。 1、節(jié)理的野外調(diào)查 填寫野外測量記錄表 2、節(jié)理觀測資料的室內(nèi)整理 統(tǒng)計(jì)圖經(jīng)常采用節(jié)理玫瑰圖和等密度圖來表示。,二、 斷層 斷層是巖體

10、破裂后，兩側(cè)巖塊產(chǎn)生顯著位移的斷裂構(gòu)造。斷層的規(guī)模從幾厘米到數(shù)千公里，對工程巖體的穩(wěn)定有顯著的影響。 （一）斷層要素,（二）斷層的基本類型 1、按斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)方向分類： 正斷層： 上盤相對下降的斷層。符號為： 逆斷層： 上盤相對上升的斷層。符號為： 平移斷層： 兩盤水平錯(cuò)動(dòng)。符號為：,逆斷層,平移斷層,2、按斷層面產(chǎn)狀與褶曲軸線走向關(guān)系分類,（三）斷層的工程地質(zhì)評價(jià) 由于斷裂構(gòu)造的存在，破壞了巖體的完整性，加速了風(fēng)化作用、地下水的活動(dòng)及巖溶的發(fā)育，表現(xiàn)為： 1降低了巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 2跨越建筑物的不均勻沉降。 3隧道工程通過斷裂碎裂巖石時(shí)易產(chǎn)生坍塌。 4斷裂帶在新的地殼運(yùn)動(dòng)影響下，可能發(fā)生新的移動(dòng)，從而影響建筑物的穩(wěn)定。,（四）斷層的野外識別 1構(gòu)造線與地質(zhì)體的不連續(xù) 2地層的重復(fù)和缺失 3斷層面的構(gòu)造特征 4地貌及其他標(biāo)志,第五節(jié) 地質(zhì)圖,地質(zhì)圖是反映一個(gè)地區(qū)各種地質(zhì)條件的圖件。它是將自然界的地質(zhì)情況，用規(guī)定的符號按一定的比例縮小并投影繪制在平面上的圖件，是工程實(shí)踐中需要收集和研究的重要地質(zhì)資料。,一、地質(zhì)圖的類型 普通地質(zhì)圖 第四紀(jì)地質(zhì)圖 水文