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工程地质学第1章 岩石及其工程地质性质PPT
• 〔5〕岩石的抗冻性
• 岩石空隙中有水存在时，水一结冰，体积 膨胀，就产生巨大的膨胀力，使岩石的构 造和联结受到破坏，假设岩石经反复循环 冻融，那么会导致其强度降低。岩石抵抗 冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
• 一些常见岩石的物理性质的主要指标，见 表1.3。
• 〔1〕岩石的变形特性
应力-应变曲线
• 1.2 岩石的类型及其特征
• 〔1〕岩浆岩的矿物成分 • 〔2〕岩浆岩的构造与构造 • ①岩浆岩的构造 • 按结晶程度，岩浆岩的构造可分为： • a.全晶质构造〔crystalline〕 • b.非晶质构造〔glassy〕 • c.半晶质构造〔subcrystalline〕
• 按矿物颗粒大小，岩浆岩的构造可分为： • a．等粒构造〔equigranular〕
• 〔1〕变质岩的矿物成分 • 〔2〕变质岩的构造与构造 • ①变质岩的构造 • a.变晶构造〔crystalloblastic〕 • b.变余构造〔palimpsest〕 • ②变质岩的构造 • a.板状构造〔platy〕 • b.千枚状构造〔phyllitic〕 • c.片状构造〔schistose〕 • d.片麻状构造〔gneissic〕
• 可将岩石变形过程划分为4个阶段： • ①微裂隙压密阶段（图中的Oa段）
• ab段〕
• bc段〕
• c点以后〕
• 〔2〕岩石的强度
• 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强 度〔strength〕。岩石的强度单位用Pa表示。 岩石的强度和应变形式有很大关系。岩石 受力作用破坏，有压碎、拉断和剪断等形 式，所以其强度可分为抗压强度、抗拉强 度和抗剪强度等。
• ①珍珠光泽 • ②丝绢光泽
• ③油脂光泽 • ④蜡状光泽 • ⑤土状光泽 • 〔4〕矿物的解理与断口 • 矿物受力后沿一定方向规那么裂开的性质称
• 岩石空隙中有水存在时，水一结冰，体积 膨胀，就产生巨大的膨胀力，使岩石的构 造和联结受到破坏，假设岩石经反复循环 冻融，那么会导致其强度降低。岩石抵抗 冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
• 一些常见岩石的物理性质的主要指标，见 表1.3。
• 〔1〕岩石的变形特性
应力-应变曲线
• 1.2 岩石的类型及其特征
• 〔1〕岩浆岩的矿物成分 • 〔2〕岩浆岩的构造与构造 • ①岩浆岩的构造 • 按结晶程度，岩浆岩的构造可分为： • a.全晶质构造〔crystalline〕 • b.非晶质构造〔glassy〕 • c.半晶质构造〔subcrystalline〕
• 按矿物颗粒大小，岩浆岩的构造可分为： • a．等粒构造〔equigranular〕
• 〔1〕变质岩的矿物成分 • 〔2〕变质岩的构造与构造 • ①变质岩的构造 • a.变晶构造〔crystalloblastic〕 • b.变余构造〔palimpsest〕 • ②变质岩的构造 • a.板状构造〔platy〕 • b.千枚状构造〔phyllitic〕 • c.片状构造〔schistose〕 • d.片麻状构造〔gneissic〕
• 可将岩石变形过程划分为4个阶段： • ①微裂隙压密阶段（图中的Oa段）
• ab段〕
• bc段〕
• c点以后〕
• 〔2〕岩石的强度
• 岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的强 度〔strength〕。岩石的强度单位用Pa表示。 岩石的强度和应变形式有很大关系。岩石 受力作用破坏，有压碎、拉断和剪断等形 式，所以其强度可分为抗压强度、抗拉强 度和抗剪强度等。
• ①珍珠光泽 • ②丝绢光泽
• ③油脂光泽 • ④蜡状光泽 • ⑤土状光泽 • 〔4〕矿物的解理与断口 • 矿物受力后沿一定方向规那么裂开的性质称
工程地质学 ppt课件
指岩层倾角为0°的岩层。绝对水平的岩层很少见， 习惯上将倾角小于5°的岩层都称为水平岩层，又称水 平构造。
岩层沉积之初顶面总是保持水平的，所以水平岩层一 般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、下 降的地区，一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上，当岩层受切 割时，老岩层出露在河谷低洼区，新岩层出露于高岗上 。岩层顶面在上，底面在下。在同一高程的不同地点， 出露的是同一岩层 。
图中1，2，3，4表示从老到新的地层
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30
B
地层相对年代的确定（地层层序倒转时）
A—原始褶皱时的地层p；pt课B件—遭受剥蚀后的地层。
31
二、古生物法（生物演化律）
生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物 种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。
可依据岩石中的化石种属来确定岩石的新老关系 。化石结构越简单，地层时代越老，化石结构越 复杂，地层时代越新。如寒武纪的三叶虫、奥陶 纪的珠角石、志留纪的笔石、泥盆纪的石燕、二 迭纪的大羽羊齿、侏罗纪的恐龙等。
段：段为组的组成部分，由同一岩性特征构成。组 不一定都划分出段。 层：指段中具有显著特征，可区别于相邻岩层的单 层或复层。
ppt课件
52
第四节 褶皱构造
1、基本概念 2、褶曲要素 3、褶曲的分类 4、褶皱岩层的分布与判别 5、褶皱构造的类型
ppt课件
53
1、基本概念 褶皱构造：在构造运动作用下岩层在未丧失连续
ppt课件
50
ppt课件
51
我国在区域地质调查中常采用多重地层划分原则 ，即除上述地层单位外，主要使用岩石地层单位。 岩石地层单位是以岩石学特征及其相对应的地层位 置为基础的地层单位。 群：包括两个以上的组。群以重大沉积间断或不整 合界面划分。
岩层沉积之初顶面总是保持水平的，所以水平岩层一 般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、下 降的地区，一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上，当岩层受切 割时，老岩层出露在河谷低洼区，新岩层出露于高岗上 。岩层顶面在上，底面在下。在同一高程的不同地点， 出露的是同一岩层 。
图中1，2，3，4表示从老到新的地层
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B
地层相对年代的确定（地层层序倒转时）
A—原始褶皱时的地层p；pt课B件—遭受剥蚀后的地层。
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二、古生物法（生物演化律）
生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物 种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。
可依据岩石中的化石种属来确定岩石的新老关系 。化石结构越简单，地层时代越老，化石结构越 复杂，地层时代越新。如寒武纪的三叶虫、奥陶 纪的珠角石、志留纪的笔石、泥盆纪的石燕、二 迭纪的大羽羊齿、侏罗纪的恐龙等。
段：段为组的组成部分，由同一岩性特征构成。组 不一定都划分出段。 层：指段中具有显著特征，可区别于相邻岩层的单 层或复层。
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第四节 褶皱构造
1、基本概念 2、褶曲要素 3、褶曲的分类 4、褶皱岩层的分布与判别 5、褶皱构造的类型
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1、基本概念 褶皱构造：在构造运动作用下岩层在未丧失连续
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我国在区域地质调查中常采用多重地层划分原则 ，即除上述地层单位外，主要使用岩石地层单位。 岩石地层单位是以岩石学特征及其相对应的地层位 置为基础的地层单位。 群：包括两个以上的组。群以重大沉积间断或不整 合界面划分。
《工程地质学课件》PPT课件_OK
14
6、饱和度（Sr） 土中水分所占体积与全部孔隙体积之比，通常以百分数表示
Sr
vw v2
100 %
15
第三节 土的水理性质 1 2粘性土的膨胀、收缩及崩解性 3土的毛细性和透水性
16
1、粘性土的状态和指标 粘性土由某一种状态转入另一种状态时的分界含水量称为界限含水量。由流动 状态变为可塑状态的含水量叫塑性上限含水量，简称液限(wl)；由可塑状态变 为半固状态的分界含水量叫塑性下限含水量，简称塑限(wp)。
45
3岩体工程地质研究的基本内容 （1）区域地质及岩体地质历史的一般研究； （2）岩体结构及工程地质特征的研究； （3）岩体物理力学性质研究； （4）岩体稳定的综合工程地质评价；
46
习题： 1 名词解释: 岩石与岩体的区别, 岩体稳定性的决定因素 2 简述 岩石的力学性质
岩体工程地质研究的基本内容
塑性指数（Ip）：液限与塑限的差值 Ip= wl- wp
液性指数（Il） ：判别粘性土的软硬程度的指标
Il
w wp Ip
17
2粘性土的膨胀、收缩及崩解性 膨胀性：粘性土由于含水量的增加引起土体体积增大的现 象 膨胀性指标 膨胀率 膨胀含水量 膨胀力
收缩性：含水量减小引起土体体积缩小的现象。
18
3土的毛细性和透水性 土的毛细性：水通过土的毛细孔隙受毛细作用向各方向运动的性能。
40
第四节 岩石的力学性质 1
从图6。4。6可看出，应力应变曲线过A点，变形包括εP和εe两部分。
岩石第一次卸荷后应变的恢复部分称弹性应变。第一次加荷的最大压应力与 弹性应变之比称弹性模量Eo
岩石第一次卸荷后,应变没有恢复的部分称塑性应变。σ与εP之比称塑性模量EP
6、饱和度（Sr） 土中水分所占体积与全部孔隙体积之比，通常以百分数表示
Sr
vw v2
100 %
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第三节 土的水理性质 1 2粘性土的膨胀、收缩及崩解性 3土的毛细性和透水性
16
1、粘性土的状态和指标 粘性土由某一种状态转入另一种状态时的分界含水量称为界限含水量。由流动 状态变为可塑状态的含水量叫塑性上限含水量，简称液限(wl)；由可塑状态变 为半固状态的分界含水量叫塑性下限含水量，简称塑限(wp)。
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3岩体工程地质研究的基本内容 （1）区域地质及岩体地质历史的一般研究； （2）岩体结构及工程地质特征的研究； （3）岩体物理力学性质研究； （4）岩体稳定的综合工程地质评价；
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习题： 1 名词解释: 岩石与岩体的区别, 岩体稳定性的决定因素 2 简述 岩石的力学性质
岩体工程地质研究的基本内容
塑性指数（Ip）：液限与塑限的差值 Ip= wl- wp
液性指数（Il） ：判别粘性土的软硬程度的指标
Il
w wp Ip
17
2粘性土的膨胀、收缩及崩解性 膨胀性：粘性土由于含水量的增加引起土体体积增大的现 象 膨胀性指标 膨胀率 膨胀含水量 膨胀力
收缩性：含水量减小引起土体体积缩小的现象。
18
3土的毛细性和透水性 土的毛细性：水通过土的毛细孔隙受毛细作用向各方向运动的性能。
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第四节 岩石的力学性质 1
从图6。4。6可看出，应力应变曲线过A点，变形包括εP和εe两部分。
岩石第一次卸荷后应变的恢复部分称弹性应变。第一次加荷的最大压应力与 弹性应变之比称弹性模量Eo
岩石第一次卸荷后,应变没有恢复的部分称塑性应变。σ与εP之比称塑性模量EP
第十章工程地质学课件
第十章工程地质学课件引言工程地质学是研究地球物质在工程环境中的行为和性质的学科。
在工程项目的规划、设计、施工和维护阶段，对地质条件进行合理评估和预测至关重要。
本章将介绍工程地质学的基本概念、方法和应用。
1. 工程地质学概述工程地质学是地质学的一个分支学科，它通过研究地质现象和地质过程，为工程项目的实施提供技术支持和指导。
工程地质学主要包括以下几个方面的内容：•岩土工程地质学：研究地质体的性质和特征，如岩石、土壤、地层等，以及它们对工程活动的影响。
•工程地质勘察：通过野外调查和室内试验，获取地质数据和样本，为工程设计提供基础。
•地震地质学：研究地震发生的原因、规律和地震对工程的影响，预测地震危险性。
•断层地质学：研究地质断层的性质和运动，评估其对工程项目的潜在危险。
•地下水地质学：研究地下水的分布、流动和水质，评估地下水对工程活动的影响。
2. 工程地质调查与评价工程地质调查是工程地质学的基础和关键，它通过获取地质数据和样本，为工程设计提供可靠的地质信息。
根据调查的目的和工程特点，可以进行以下几类调查：2.1 地质勘探地质勘探是指通过钻探、测井、采样等手段获取地下地质信息的过程。
根据勘探的深度和目的，可以分为浅层勘探和深层勘探。
浅层勘探主要针对地下0-30米深度范围内的地质信息，常用的方法包括土壤钻探、地质雷达和电法勘探等。
深层勘探主要针对较深的地下范围，常用的方法包括岩芯钻探、地震反射法和地球物理勘探等。
2.2 工程地质调研工程地质调研是根据工程项目的需求，对地质环境进行初步研究和评价。
调研内容主要包括地质地形、地质构造、地下水条件等方面。
通过地质调研，可以初步了解地质环境的特点和变化规律，为后续的工程地质评价提供依据。
2.3 工程地质评价工程地质评价是在工程设计和施工阶段，对地质环境进行综合评价和预测。
它通过分析地质数据和样本，评估工程地质风险，并提出相应的工程措施和建议。
常用的工程地质评价方法包括工程地质地球物理方法、数值模拟和统计分析等。
《工程地质学》ppt课件
03
地质构造与工程稳定性
地质构造类型及特征
褶皱构造
岩层在地质作用下形成的波状弯 曲，包括背斜和向斜两种基本形
态。
断裂构造
岩石受力发生破裂，两侧岩块沿破 裂面发生明显位移的构造，包括断 层和节理。
岩浆岩构造
由岩浆冷凝形成的岩石，常具有特 殊的结构和构造，如喷出岩的气孔 和杏仁构造。
地质构造对工程稳定性的影响
工程地质评价标准
包括安全系数、可靠性指标和风险评估等标准。安全系数是工程稳定性评价的重要指标，一般要求大于1.0；可 靠性指标反映工程结构在规定条件下和规定时间内完成预定功能的概率；风险评估则是对工程可能遇到的各种风 险进行分析和评估。
04
水文地质条件与工程问 题
地下水类型及特征
潜水
埋藏在地表以下第一个 稳定隔水层以上的重力 水，具有自由水面，无
软土
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉 积的天然含水量高、孔隙比大、压缩 性高、抗剪强度低的细粒土。具有天 然含水量高、天然孔隙比大、压缩性 高、抗剪强度低、固结系数小、固结 时间长、灵敏度高、扰动性大、透水 性差、土层层状分布复杂、各层之间 物理力学性质相差较大等特点。
不良地质现象的防治措施
滑坡防治措施
水文地质钻探
利用钻探设备向地下钻孔，以 揭露含水层，观测地下水的试验、注水试验等手 段，测定含水层的渗透系数、 导水系数等水文地质参数。
水文地质物探
利用地球物理勘探方法，探测 地下水的分布、埋藏条件等。
05
不良地质现象及防治措 施
滑坡、崩塌、泥石流等灾害现象
。
浮力作用
地下水的浮力作用会减小工程 基础的有效重量，增加工程的
不稳定性。
软化作用
工程地质学PPT课件
同的测试方法其应用可归纳为： （1）、土层土类划分； （2）、求天然地基承载力； （3）、测定土的物理力学性质指标； （4）、在桩基勘察中的应用； （5）、评价砂土和粉土的地震液化； （6）、求解土的固结系数、渗透系数及不排水
抗剪强度等； （7）、检验压实填土的质量及强夯效果； （8）、进行浅基础的沉降计算； （9）、其它。
• 稳定的标准：连续4次观测的沉降量，每 小时累计不大于0.1mm，对于软粘土最好 观测24h以上，对于正常固结粘土要8h， 对于老粘土、砂土、砾石等要4h。
10
5. 尽可能使最终荷载达到地基土的极限承 载力，以评价承载力的安全度。 结束试验的标准：当下述情况出现时即 可停止实验
a) 承压板周围的土体出现裂缝或隆起， 沉降的很快；
P s15
四、测试精度影响因素
1. 承压板的尺寸 B<45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而降低 B45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而增加 • 由于基础宽度一般均超过30cm，所以B不宜太小
S (mm)
0 45
B(cm)
16
一般来说，大的比小的好，最好与实际基础面积 相同；但太大则需大的压力，有时难以达到。 所以承压板的面积应适中 1000cm2A5000cm2。
14
3．计算变形模量E0
土的变形模量是指土在单轴受力，无侧 限情况下的应力与应变之比。
可由P-s曲线的直线变形段，按弹性理论
公式求得，下式适用于同一层位的均匀
地基。
当承压板位于地表时： E0
B 1 2
P s
当承压板位于地表以下时E0： BI1 1 2
土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类： (1)土层剖面测试法(logging or stratigraphic
抗剪强度等； （7）、检验压实填土的质量及强夯效果； （8）、进行浅基础的沉降计算； （9）、其它。
• 稳定的标准：连续4次观测的沉降量，每 小时累计不大于0.1mm，对于软粘土最好 观测24h以上，对于正常固结粘土要8h， 对于老粘土、砂土、砾石等要4h。
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5. 尽可能使最终荷载达到地基土的极限承 载力，以评价承载力的安全度。 结束试验的标准：当下述情况出现时即 可停止实验
a) 承压板周围的土体出现裂缝或隆起， 沉降的很快；
P s15
四、测试精度影响因素
1. 承压板的尺寸 B<45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而降低 B45cm(5000cm2)时，沉降量随B的增加而增加 • 由于基础宽度一般均超过30cm，所以B不宜太小
S (mm)
0 45
B(cm)
16
一般来说，大的比小的好，最好与实际基础面积 相同；但太大则需大的压力，有时难以达到。 所以承压板的面积应适中 1000cm2A5000cm2。
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3．计算变形模量E0
土的变形模量是指土在单轴受力，无侧 限情况下的应力与应变之比。
可由P-s曲线的直线变形段，按弹性理论
公式求得，下式适用于同一层位的均匀
地基。
当承压板位于地表时： E0
B 1 2
P s
当承压板位于地表以下时E0： BI1 1 2
土体原位测试方法很多，可以归纳为下列两类： (1)土层剖面测试法(logging or stratigraphic
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2、力学强度降低，压缩性变大。
12
风化壳垂直剖面
岩石风化后的产物在地 表形成的个不连续的岩土层 称为风化壳(crust of weathering).
土壤 残积层
半风化 岩石
基岩
13
岩石风化程度划分：
岩土工程勘察规范（GB 50021—2001） 和《 建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）的 划分方案：全、强、中、微、未风化带.
时间增长强度能部分恢复的性能。
51
52
膨胀土(expansive soil)：
是种富含亲水性黏土矿 物,且随含水量的增减体积 发生显著胀缩变形的硬塑性 黏土.
分布：
全国。云南、广西、贵州、 湖北最具代表性。一般位于 山前丘陵地区或河谷高阶地 上。
图 3-27 因外墙基土收缩、基础 向外扭转,墙体呈水平裂缝
洪积层外围的细碎屑沉积地段， 在沉积过程中受到周期性的干燥， 粘土颗粒凝聚并析出可溶岩时， 则洪积层结构较牢固承载力比较 高。上述两地段之间过度地带， 由于经常有地下水溢出，土质弱， 承载力低，作为建筑物地基时应 慎重对待。
山前洪积扇剖面图
4
26
河流侵蚀作用方式：以机械磨蚀为主, 化学蚀为辅.
河流侵蚀作用方向： 下蚀
4
第节 风化作用及残积土
风化作用(weathering)：在地表条件下,自然界的岩
石受大气、水、生物等因素影响，在原地发生机械崩解 或化学分解，形成松散堆积物的过程.
风化类型：
物理风化 化学风化 生物风化
5
物理风化 (physical weathering)
• 温差风化
球状风化图解
6
摄于三峡工程工区
46
12
风化壳垂直剖面
岩石风化后的产物在地 表形成的个不连续的岩土层 称为风化壳(crust of weathering).
土壤 残积层
半风化 岩石
基岩
13
岩石风化程度划分：
岩土工程勘察规范（GB 50021—2001） 和《 建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）的 划分方案：全、强、中、微、未风化带.
时间增长强度能部分恢复的性能。
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膨胀土(expansive soil)：
是种富含亲水性黏土矿 物,且随含水量的增减体积 发生显著胀缩变形的硬塑性 黏土.
分布：
全国。云南、广西、贵州、 湖北最具代表性。一般位于 山前丘陵地区或河谷高阶地 上。
图 3-27 因外墙基土收缩、基础 向外扭转,墙体呈水平裂缝
洪积层外围的细碎屑沉积地段， 在沉积过程中受到周期性的干燥， 粘土颗粒凝聚并析出可溶岩时， 则洪积层结构较牢固承载力比较 高。上述两地段之间过度地带， 由于经常有地下水溢出，土质弱， 承载力低，作为建筑物地基时应 慎重对待。
山前洪积扇剖面图
4
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河流侵蚀作用方式：以机械磨蚀为主, 化学蚀为辅.
河流侵蚀作用方向： 下蚀
4
第节 风化作用及残积土
风化作用(weathering)：在地表条件下,自然界的岩
石受大气、水、生物等因素影响，在原地发生机械崩解 或化学分解，形成松散堆积物的过程.
风化类型：
物理风化 化学风化 生物风化
5
物理风化 (physical weathering)
• 温差风化
球状风化图解
6
摄于三峡工程工区
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工程地质培训课件(ppt 70页)
6.2.1.4. 河流的沉积作用
• 河流的流速低于推移临界速度时，泥砂 便沉积下来；
• 沉积物质的数量取决于河流含砂量与搬 运能力的对比；
• 沉积作用主要受流速、流量和搬运物的 影响。
6.2.2 河流地貌
河流的侵蚀、搬运与沉积作用是改变地表地形 的重要地质作用。水文气象因素和构造运动因 素又影响和制约河流的侵蚀、沉积以及河床的 演变。
热力风化
● 冻融风化（冰劈作用）：岩石孔隙或裂隙中 的水在结冰时，体积膨胀，使岩石裂隙加宽 加深，而冰融化时，水渗入扩大的裂隙进入 岩石深部，并再次结冰。这样冻结、融化频 繁交替，不断使裂隙加深扩大，进而使岩石 崩裂称岩屑。
2. 化学风化
岩石在水、水溶液和空气中的氧与CO2等的作用下 所发生的溶解、水化、水解、碳酸化和氧化等一系列 复杂的化学变化。化学风化的方式主要有：
① 岩石的裂隙度、空隙度、透水性、亲水性、胀缩
性和可塑性等都随风化程度加深而增大。 岩石的抗 压和抗剪强度等都随风化程度加深而降低。风化壳成 分的不均匀性、产状和厚度的不规则性都随风化程度 加深而增大。
② 岩石风化程度影响到建筑物地基承载力和边 坡的稳定性。 ③ 风化程度对工程设计和施工均有直接影响。 如矿山建设、厂址选择、水库坝基、路基、桥 基等，边坡的治理及开挖深度、地基设计深度 等均随风化程度而变化； ④工程建设前必须对岩石的风化程度、速度、深 度和分布状况进行调查研究。
• 正长石碳酸化成高岭土。
• ● 氧化作用—在水的参与下，通过空气和 水中的游离氧而实现。氧化作用有：1.矿物 中的某种元素与氧结合形成新矿物（黄铁矿 →褐铁矿）；2.许多变价元素在缺氧条件下 形成的低价矿物，在地表氧化环境下转化为 高价化合物，原有矿物被解体。（如：磁铁 矿→褐铁矿）。地表岩石风化后多呈黄褐色 多因风化产物中含褐铁矿。
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18
(2）方位角法
将水平面按顺时针方向划分为360°。，以正北方向为0°， 再将岩层产状投影到该水平面上，将倾向线与正北方向所夹 的角度记录下来，一般按倾向、倾角的顺序记录。例如
135°∠30°
表示该岩层产状为N倾向距正北方向135°，倾角为30。
N
45°
W
E
30° S
135°
30°
19
3．产状要素的图示
在地质图上，产状要素用符号表示。
30°——长线代表走向，短线代表倾向，数 字是倾角。（长短线必须按实际方 位标绘在图上）；
—— 岩层水平（0˚～5˚）； —— 岩层直立（箭头指向较新岩层）；
——岩层倒转（箭头指向倒转后的倾向，
30°
即指向老岩层，数字是倾角)
20
第三节 地层及地层间的接触关系
地史学中，将各个地质历史时期形成的岩石，称 为该时代的地层。地层的接触关系——指上下地层之 间在空间上的接触形式和时间上的发展状况。
9
10
三、直立岩层
指岩层倾角等于90°时的岩层。绝对直立的岩层也较 少见，习惯上将岩层倾角大于85°的岩层都称为直立岩 层。
直立岩层一般出现在构造强烈、紧密挤压的地区。
11
直立岩层一般出现在构造强烈的地区
12
岩层的产状：
一、产状要素 岩层在空间分布状态的要素称岩层产状要素。一般 用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度 进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。
确定地层新、老关系的方法有两种，即绝对年代 法和相对年代法。
绝对年代法
通过确定地层形成时的准确时间，依此排列出各
地层新、老关系的方法称为绝对年代法。
该法主要是通过测定地层中的放射性同位素年龄来
确定。用于测定地质年代的主要放射性同位素的蜕变
常数，见下表。
21
22
当测定岩石中所含放射性同位素的质量m1，以 及它蜕变产物的质量m2后，就可利用蜕变常数λ， 按下式计算其形成年龄
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二、产状要素的测量、记录和图示
1.产状要素的测量 岩层各产状要素的具体数值，一般在野外用地质
罗盘仪在岩层面上直接测量和读取。
16
17
2．产状要素的记录
由地质罗盘仪测得的数据，一般有两种记录方法 ，即象限角法和方位角法。 （1)象限角法
以东、南、西、北为标志，将水平面划分为四个象限，以 正北或正南方向为0°，正东或正西方向为90°。再将岩层产 状投影在该水平面上，将走向线和倾向线所在的象限以及它 们与正北或正南方向所夹的锐角记录下来。一般按走向、倾 角、倾向的顺序记录。N45°E∠30°SE，表示该岩层产状走向 N45°E，倾角30°，倾向SE。
走向指岩层面与水平面的交线所指的方向（OB和 OA），该交线是一条直线，被称为走向线。它有两 个方向，相差180°
倾向指岩层面上最大倾斜线在水平面上投影所指的 方向（OD’）。该投影线是一条射线，称为倾向线， 只有一个方向。倾向线与走向线互为垂直关系。
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倾角指岩层面与水平面的交角。一般指最大倾斜线 与倾向线之间的夹角，又称真倾角。
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相对年代法
相对年代法是通过比较各地层的沉积顺序，古 生物特征和地层接触关系来确定其形成先后顺序的 一种方法。因无需精密仪器，故被广泛采用。
一、地层层序法 二、古生物法 三、地层接触关系法
4
水平岩层一般出现在地壳运动影响轻微的地区
5
二、倾斜岩层
指岩层面与水平面有一定夹角的岩层。自然界绝 大多数岩层是倾斜岩层，倾斜岩层是构造挤压或大 区域内不均匀抬升、下降，使岩层向某个方向倾斜 而成的。
缓倾岩层，a＜30˚ 陡倾岩层，30˚≤a＜60˚ 陡立岩层，a≥60˚
6
7
倾斜岩层往往是某种构造形态的一部分
第二节岩层及岩层产状
地质构造：
构造运动ห้องสมุดไป่ตู้起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保
留下来的形态被称为地质构造。
地质构造有四种主要类型：
水平岩层、倾斜岩层、褶皱和断裂 岩层：是指由同一岩性组成的，有两个平行或近于平行的界
面所限制的层状岩石。
岩层产状：岩层的空间分布状态，是以岩层面的空间方位及
其与水平面的关系来确定的。按产状可分为
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当观察剖面与岩层走向斜交时，岩层与该剖面的交 线称视倾斜线。视倾斜线在水平面的投影线称视倾向 线。视倾斜线与视倾向线之间的夹角称视倾角，视倾 角小于真倾角。视倾角与真倾角的关系为：
∵ tgα=HO/OG，tgβ=HO/OC，sinθ= OG/OC
∴
tgβ＝tgα×sinθ
式中θ为视倾向线（即观察剖面线）与岩层走向线之 间的夹角。
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一般情况工下，倾斜岩层仍然保持顶面在上、底面 在下，新岩层在上、老岩层在下的产出状态，称为正常 倾斜岩层。
当构造运动强烈，使岩层发生倒转，出现底面在上、 顶面在下，老岩层在上、新岩层在下的产出状态时，称 为倒转倾斜岩层。
岩层的正常与倒转主要依据化石确定，也可依据岩层 层面构造特征（如岩层面上的泥裂、波痕、虫迹、雨痕 等）或标准地质剖面来确定。
岩层形成后，在地壳构造运动影响下发生变形，其原始 产状会发生不同程度的改变：有的还基本上保持水平产状； 有些形成倾斜岩层，或者形成直立，甚至倒转岩层。在某些 情况下，由于重力、流水、岩溶、冰川等与地壳运动无直接 关系的地质作用的影响，也会使岩层产状发生改变。
2
岩层的产状
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一、水平岩层
指岩层倾角为0°的岩层。绝对水平的岩层很少见，习 惯上将倾角小于5°的岩层都称为水平岩层，又称水平构 造。
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层。
1
在地质时代形成的各种岩层，其原始产状绝大多数是水 平的或近于水平的，原始倾斜的产状则是局部的。如在比较 广阔而平坦的沉积盆地（如：海洋、湖泊）中，一层层堆积 起来的沉积岩，其原始产状大都水平或近于水平。但在沉积 盆地边缘、岛屿周围或水下隆起等处沉积的岩层，由于古地 形的影响，常出现岩层厚度向地形高起方向变薄或尖灭，层 面也呈一定倾斜，即原始倾斜。生物礁及其围岩也常具一定 的原始倾斜。
岩层沉积之初顶面总是保持水平的，所以水平岩层一 般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、下 降的地区，一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上，当岩层受切 割时，老岩层出露在河谷低洼区，新岩层出露于高岗上 。岩层顶面在上，底面在下。在同一高程的不同地点， 出露的是同一岩层 。
(2）方位角法
将水平面按顺时针方向划分为360°。，以正北方向为0°， 再将岩层产状投影到该水平面上，将倾向线与正北方向所夹 的角度记录下来，一般按倾向、倾角的顺序记录。例如
135°∠30°
表示该岩层产状为N倾向距正北方向135°，倾角为30。
N
45°
W
E
30° S
135°
30°
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3．产状要素的图示
在地质图上，产状要素用符号表示。
30°——长线代表走向，短线代表倾向，数 字是倾角。（长短线必须按实际方 位标绘在图上）；
—— 岩层水平（0˚～5˚）； —— 岩层直立（箭头指向较新岩层）；
——岩层倒转（箭头指向倒转后的倾向，
30°
即指向老岩层，数字是倾角)
20
第三节 地层及地层间的接触关系
地史学中，将各个地质历史时期形成的岩石，称 为该时代的地层。地层的接触关系——指上下地层之 间在空间上的接触形式和时间上的发展状况。
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三、直立岩层
指岩层倾角等于90°时的岩层。绝对直立的岩层也较 少见，习惯上将岩层倾角大于85°的岩层都称为直立岩 层。
直立岩层一般出现在构造强烈、紧密挤压的地区。
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直立岩层一般出现在构造强烈的地区
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岩层的产状：
一、产状要素 岩层在空间分布状态的要素称岩层产状要素。一般 用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度 进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。
确定地层新、老关系的方法有两种，即绝对年代 法和相对年代法。
绝对年代法
通过确定地层形成时的准确时间，依此排列出各
地层新、老关系的方法称为绝对年代法。
该法主要是通过测定地层中的放射性同位素年龄来
确定。用于测定地质年代的主要放射性同位素的蜕变
常数，见下表。
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当测定岩石中所含放射性同位素的质量m1，以 及它蜕变产物的质量m2后，就可利用蜕变常数λ， 按下式计算其形成年龄
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二、产状要素的测量、记录和图示
1.产状要素的测量 岩层各产状要素的具体数值，一般在野外用地质
罗盘仪在岩层面上直接测量和读取。
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2．产状要素的记录
由地质罗盘仪测得的数据，一般有两种记录方法 ，即象限角法和方位角法。 （1)象限角法
以东、南、西、北为标志，将水平面划分为四个象限，以 正北或正南方向为0°，正东或正西方向为90°。再将岩层产 状投影在该水平面上，将走向线和倾向线所在的象限以及它 们与正北或正南方向所夹的锐角记录下来。一般按走向、倾 角、倾向的顺序记录。N45°E∠30°SE，表示该岩层产状走向 N45°E，倾角30°，倾向SE。
走向指岩层面与水平面的交线所指的方向（OB和 OA），该交线是一条直线，被称为走向线。它有两 个方向，相差180°
倾向指岩层面上最大倾斜线在水平面上投影所指的 方向（OD’）。该投影线是一条射线，称为倾向线， 只有一个方向。倾向线与走向线互为垂直关系。
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倾角指岩层面与水平面的交角。一般指最大倾斜线 与倾向线之间的夹角，又称真倾角。
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相对年代法
相对年代法是通过比较各地层的沉积顺序，古 生物特征和地层接触关系来确定其形成先后顺序的 一种方法。因无需精密仪器，故被广泛采用。
一、地层层序法 二、古生物法 三、地层接触关系法
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水平岩层一般出现在地壳运动影响轻微的地区
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二、倾斜岩层
指岩层面与水平面有一定夹角的岩层。自然界绝 大多数岩层是倾斜岩层，倾斜岩层是构造挤压或大 区域内不均匀抬升、下降，使岩层向某个方向倾斜 而成的。
缓倾岩层，a＜30˚ 陡倾岩层，30˚≤a＜60˚ 陡立岩层，a≥60˚
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倾斜岩层往往是某种构造形态的一部分
第二节岩层及岩层产状
地质构造：
构造运动ห้องสมุดไป่ตู้起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保
留下来的形态被称为地质构造。
地质构造有四种主要类型：
水平岩层、倾斜岩层、褶皱和断裂 岩层：是指由同一岩性组成的，有两个平行或近于平行的界
面所限制的层状岩石。
岩层产状：岩层的空间分布状态，是以岩层面的空间方位及
其与水平面的关系来确定的。按产状可分为
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当观察剖面与岩层走向斜交时，岩层与该剖面的交 线称视倾斜线。视倾斜线在水平面的投影线称视倾向 线。视倾斜线与视倾向线之间的夹角称视倾角，视倾 角小于真倾角。视倾角与真倾角的关系为：
∵ tgα=HO/OG，tgβ=HO/OC，sinθ= OG/OC
∴
tgβ＝tgα×sinθ
式中θ为视倾向线（即观察剖面线）与岩层走向线之 间的夹角。
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一般情况工下，倾斜岩层仍然保持顶面在上、底面 在下，新岩层在上、老岩层在下的产出状态，称为正常 倾斜岩层。
当构造运动强烈，使岩层发生倒转，出现底面在上、 顶面在下，老岩层在上、新岩层在下的产出状态时，称 为倒转倾斜岩层。
岩层的正常与倒转主要依据化石确定，也可依据岩层 层面构造特征（如岩层面上的泥裂、波痕、虫迹、雨痕 等）或标准地质剖面来确定。
岩层形成后，在地壳构造运动影响下发生变形，其原始 产状会发生不同程度的改变：有的还基本上保持水平产状； 有些形成倾斜岩层，或者形成直立，甚至倒转岩层。在某些 情况下，由于重力、流水、岩溶、冰川等与地壳运动无直接 关系的地质作用的影响，也会使岩层产状发生改变。
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岩层的产状
3
一、水平岩层
指岩层倾角为0°的岩层。绝对水平的岩层很少见，习 惯上将倾角小于5°的岩层都称为水平岩层，又称水平构 造。
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层。
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在地质时代形成的各种岩层，其原始产状绝大多数是水 平的或近于水平的，原始倾斜的产状则是局部的。如在比较 广阔而平坦的沉积盆地（如：海洋、湖泊）中，一层层堆积 起来的沉积岩，其原始产状大都水平或近于水平。但在沉积 盆地边缘、岛屿周围或水下隆起等处沉积的岩层，由于古地 形的影响，常出现岩层厚度向地形高起方向变薄或尖灭，层 面也呈一定倾斜，即原始倾斜。生物礁及其围岩也常具一定 的原始倾斜。
岩层沉积之初顶面总是保持水平的，所以水平岩层一 般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、下 降的地区，一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上，当岩层受切 割时，老岩层出露在河谷低洼区，新岩层出露于高岗上 。岩层顶面在上，底面在下。在同一高程的不同地点， 出露的是同一岩层 。