工程地质分析原理课件——地壳岩体结构特征的工程地质分析之二

构造地质学构造地质学的现代研究，提出按变形（破坏） 力学机制对构造断裂进行分类(Mattauer等，1980)， 将其划分为剪切 (shearing)，代表断层和与断层相伴的 张性拉裂(fracturing)；弯曲(bending)，代表柔性“同 心”或“平行”褶皱；压扁(flattening)，代表强烈挤压 条件下劈理、叶理等韧性变形；流动（flowing)代表高 温条件下岩石呈固熔状态的粘滞流动变形。
三种模式在空间上可有多种形式的邻接关系（图1-13）， 又可以不同规模相互包容或在地质历史进程中相互转化。
古特堤 斯洋板块
羌塘- 特堤 金沙 昌都地块 斯洋 江消
减带
微型 陆块
扬子大陆板块
松潘-甘孜印支褶皱带
岛弧
岛弧后边缘海盆 海槽
陆缘 裂谷
扬子地台 攀西陆内裂谷
云贵川 大陆高原
地块
聚合带
裂谷带
稳定地块
°
高村
°<65°
°<83°
°<68°
°<85°
碳质断层泥砾岩；
图 1-15
石英脉；
青川断裂带构造岩分带剖面图 （据代建全等，1988）
钱枚岩； 挤压片理带； 构造透镜体带；
节理破碎带；
薄皮构造带（II）岩体结构特征
这一带以弯曲和剪切造成的浅部褶皱断裂为其 主要特征，伴有表部重力滑动构造。具体特征 为：
第一章 地壳岩体结构特征的
工程地质分析
本章学习内容和要求
掌握岩体、岩体结构、结构面、结构体的基本概念，建造 和改造在岩体结构形成中的作用，研究岩体结构的意义；
掌握结构面的成因类型，了解其主要特征，岩体结构分类 和岩体质量分类的代表性方案；
了解岩体原生结构特征的成因及特征，岩体结构的岩相分 析方法；
体的软弱岩带（图1-15） （2）变质岩以压扁流动形成的密集片理化为其主要特征
（图1-14b）。 （3）岩浆岩以S 型花岗岩为典型代表，属地壳重熔型
（与逆冲断层摩擦热有关）。
岩浆岩中韧性断裂和其它类型动力变质现象较为发育。
上述特征也是这一带 岩体容易遭受风化， 并在重力作用下容易 发生变形破坏的重要 原因。较完整的岩浆 岩可储备很高的弹性 应变能，在区域剥蚀 和现代地貌形成过程 中，容易产生由应变 能释放而造成的浅表 生变形破裂结构。
本章难点： （1）结构面成因类型的空间分布特征，岩体结构分类； （2）岩体结构介质模型应用。按介质的连续性特征，不 同的力学理论适用于不同的岩体结构介质。
§1.4 岩体构造结构特征的地质力学分析
➢ 1.4.1 构造断裂的基本组合模式
工程地质分析中，对岩体的构造结构特征，最关心以下两 个方面： （1）根据构造断裂组合规律（亦即应用特定的组合模式） 去分析评价对区域构造稳定性或岩体稳定性具有重大影响的 构造结构特征。 （2）通过追溯应力场演变史来阐明具有复杂经历的构造断 裂的工程地质性质。
构造断裂的形成过程，表现为两种（或多种）机制类型 的组合。通常随深度加深和温度增高，呈如下序列：剪 切或拉裂 拉裂与弯曲 弯曲 弯曲与压扁 压扁 压 扁与流动 流动。
按此序列，地壳可划分为上、中、下三个构造层，见图 1-12。
地质体中构造断裂的组合形式总是与岩石圈的活动方式相 联系。根据板块学观点，可分为聚合带或山链构造、伸展 带或裂谷、走滑断裂带等三种模式。
了解岩体结构特征的改造以及岩体构造结构特征的地质力 学分析方法；
掌握结构面统计调查的路线精测法及其资料校正方法，岩 体结构特征定量化研究的程序，了解岩体结构统计分析的 意义及作用。
本章学习重点和难点
本章重点： （1）岩体结构的概念，岩体结构的形成及演化规律； （2）岩体结构类型划分及其研究意义、岩体结构类型的 实用价值； （3）岩体结构的统计方法－路线精测法。
厚皮构造带（I）岩体结构特征
这一带岩体主要由沿高角度逆断层推至接近地表的 中、下构造层物质组成。以塑性、韧性变形破裂为主，叠 加接近地表处产生的脆性破裂。具体特征为：
汶
川岷 断江 裂
小
开
坝
坪
Ⅰ
Ⅱ + Ⅱ，
Ⅲ
白 水 河
映 秀 断 裂
大 白 石
白 塘围
鸭
鹿 坝子
子
场 子洞
河
治 城
北桎 川溪 断断 层层
图 1-13 攀西裂谷与临近构造带剖面示意图
（据骆耀南等，1988）
➢ 1.4.2 大型推覆构造（聚合带模式之一）岩体结构特征分 析
四川龙门山中北段为一大型推覆构造，其代表性剖 面如图1-14，按构造分区，可将岩体（地质体）划分为厚 皮构造带（I）、薄皮构造带（II，包括滑覆体构造II′）和 接触扰动带（III）等三个带。
（1）系列上叠式弧形断裂构成岩体的宏观格 架（图1-14II区）。
（2）浅部岩层强烈弯曲褶皱，层间错动发育。 错动在硬软接触面处尤为明显，削弱了层间联 结能力和抗剪强度，成为岩体在重力场条件下 变形破坏的重要控制面。
滑覆体构造（II′）岩体结构特征
滑覆体的形成：一方面与岩体中发育有弧形断裂和层 间错动面有关（为滑覆体提供了滑动面）；另一方面 与推覆构造造成的向推覆方向倾斜的原始地形有关， 为滑动提供了重力位能。这也是所有滑覆体均向推覆 方向滑动的原因。
滑覆体实际上是地质历史时期的古滑坡（图1-16）。
滑覆体可以是就地产物，也可以来自远方，似“飞来 峰”。根据群体平面滑面的连线，可追踪物质源地， 并且也是论证早期剥蚀面的重要依据（图1-16c）。
子
接触扰动带（III）岩体结构特征
接触扰动带中岩体的变形破裂也以弯曲、剪切 破裂为主。某些部位受仰冲板块的推挤，可造 成岩层倒转，形成一系列顺层发育的正错叠瓦 式断裂。
➢ 1.4.3 伸展带（裂谷）岩体结构特征分析
一般认为裂谷是区域隆起背景上以断陷谷 为特征的大型复杂地堑系；如大洋裂谷、大陆裂 谷和陆间裂谷等。近年来深部构造测试资料证明， 地幔上隆是大规模裂谷产生的主要原因。它以最 大主应力近于垂直、正性断裂为主和伴有来自地 幔的岩浆侵入与火山喷发岩等为其主要特征。裂 谷区表层岩体的构造结构特征很大程度上受深部 断裂特征的控制。
玉
皇通 庙口 断断
汶 川 断 裂
香 水 断
层层
层
图 1-14 龙门山推覆体汶川(上)、小坝(下)构造地质剖面图
莲花口组; 嘉陵江-飞仙组;
（据林茂炳等，1989）
遂宁组;
沙溪庙组;
须家河组;
白田坝组;
பைடு நூலகம்
天井山组;
茂汶群;
前震旦花岗岩;
断层;
韧性剪切带;
雷口坡组;
褶皱及置换面理;
（1）系列陡倾逆冲断裂构成岩体的宏观格架（图1-14a） 断裂带中的构造岩具有明显的同向分带特征，成为岩