工程地质及水文地质复习思考题(全)

第一篇地质学基础
第一章地球的基本知识
1.地球的圈层构造如何划分？
答：以地表为界，地球可分为外圈层和内圈层，两者各有不停的圈层构造。

外圈层可分为大气圈、水圈和生物圈。

大气圈是指包围地球的气体，厚度在几万km以上，但占大气总质量3/4的大气是集中在地表以上10km的高度范围以内。

水圈是指地球表层的水体，大部分汇聚在海洋里，部分分布于河流、湖泊、沼泽、冰川一级地球表层的样式和土层的空隙中。

生物圈是地球上生物生存和活动的范围。

地球的内圈层又分为地壳、地幔和地核。

地核位于深约2800km的古登堡面一下直到地心，主要由比较常见的铁、硅、镍溶解体组成。

地核和地壳之间称为地幔，地壳是地球最外面的一层壳。

（外圈层：大气圈、水圈、生物圈；内圈层：地壳、地幔、地核）
2.什么是矿物？什么是岩石？
答：矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。

岩石是在各种不同地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。

3.何谓地质作用？地质作用有几种类型?
答：（1）地壳自形成以来，其物质组成、内部结构及表面形态，一直都在进行演变和发展，促地壳演变和发展的各种作用，统称
为地质作用。

2.地质作用分为内地质作用和外地质作用。

内地质作用包括构造运
动，地震作用，岩浆及火山作用和变质作用。

外地质作用包括
风化作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用和沉积成岩作用。

4.地质年代和地层年代如何划分？
答：地质年代的单位是宙、代、纪、世、期；相对应的地层年代是宇、界、系、统、阶。

5.如何确定地层的相对年代？
答：地层相对年代的确定方法有四种。

第一，古生物法。

即利用分布时代短、特征显著、数量众多而地理分布广泛的化石确定地层的地质年代。

第二，岩性对比法。

即将未知地质时代的地层特征与已知地质时代的地层的岩性特征进行对比，用于确定地层时代。

第三，标志层法。

即在地层剖面中某些厚度不大、岩性稳定、特征突出、分布广泛和容易识别的岩层可以作为地层对比的标志。

第四，岩层接触关系。

即通过观察上下岩层之间的接触是整合、假整合还是不整合确定地层相对年代。

（古生物法、岩性对比法、标志层法、岩层接触关系）
6、什么是侵入接触？什么是沉积接触？如何确定火成岩及变质岩的形成时代？
答：侵入接触：先形成的岩层受后期岩浆的侵入作用。

沉积接触：是火成岩侵入体遭受风化剥蚀后，又被新沉积岩层所覆盖的接触关系。

古生物化石和同位素法
7.如何区别地层接触关系中的整合、假整合和不整合接触？
答：（1）整合是同一地区上下两套地层在沉积层序上是连续的，且产状一致，即在时间和空间深均无间断。

（2）假整合又称平行不整合，是上下两套岩层之间有一明显的沉积间断面，但产状基本一致或一致。

空间深无间断。

（3）不整合接触又称角度不整合是上下两套岩层之间有一明显的沉积间断面且两套岩层呈一定角度相交产状也发生变化。

第二章岩石
1.什么是造岩矿物？
答：（构成岩石主要成分的矿物）
造岩矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构
成地壳岩石的物质基础。

2.简述矿物和岩石的关系？
答：（矿物是岩石的物质基础，岩石是矿物集合体。

）矿物是岩石的重要组成部分，岩石是在不同的地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。

3.火成岩是怎样形成的？它有哪些主要的矿物、结构、构造类型？答：（1）火成岩是（指岩浆冷却后成形的一种岩石。

）是岩浆活动的产物，即地下深处的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的岩
石。

（2）组成说成岩的矿物大约有30多种，他们在火成岩中分布很不均匀，最多为石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等
10余种。

（3）火成岩的结构是指组成岩石的矿物结晶程度、结晶颗粒的大小、形态及晶粒之间或晶粒与玻璃质之间的相互关系的特
征。

火成岩的结构根据岩石中矿物结晶程度可分为全晶质结
构、半晶质结构和非晶质结构，根据岩石中晶粒的大小可分
为显晶质结构和隐晶质结构，很据晶粒相对大小又可更为等
粒结构、不等粒结构和斑状结构。

（4）火成岩的主要构造类型有流纹状构造、气孔状构造、杏仁状
构造和块状构造。

4.沉积岩是怎样形成的？它的组成物质和结构、构造特征有哪些？答：沉积岩是地表或近地表的岩石遭受风化破坏、搬运作用、沉积作用、及固结成岩这几个阶段形成的。

组成物质主要有：各种岩石碎屑、造岩矿物和溶解物质。

结构：碎屑结构、泥质结构、结晶状结构、生物结构。

构造特征：层理构造（水平层理、斜交层理、交错层理），层面构造（波痕、雨痕、泥痕、结核、化石）
5.变质作用可分为哪几种类型？有哪些主要变质矿物？
答：（1）根据变质作用的因素和变质方式的不同，变质作用可分为接触变质作用，动力变质作用和区域变质作用。

其中接触变质
作用包括热接触变质作用和接触交代变质作用。

常见的变质款物有：滑石、绢云母、石榴子石、绿泥石、蛇纹石、红柱石、硅灰岩、石墨等。

6.沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的重要特征有哪些？
答：首先是形成的条件和因素不同，岩浆岩是岩浆活动的产物，变质岩是（变质作用的产物）受地壳运动和岩浆活动等造成物理、化学条件变化导致原来岩石成分、结构等变化形成的岩石，而沉积岩是由沉积作用形成。

其次从结构上可以区分，沉积岩有明显的层理和层面构造，在沉积岩中能够找到古生物的印记。

7.简述火成岩分类及产状？
答：火成岩分为深层岩，浅层岩和喷出岩。

（1）深层岩具有结晶联结，晶粒粗大均匀，孔隙率小，裂隙不发育，岩石整体稳定性好，新鲜的岩石是良好的建筑物地基。

但此类岩石中的矿物抗风化能力弱，特备是含铁、镁质的基性岩，更易风化，形成风化带，影响岩石的工程性质。

（结晶联结，晶粒粗大均匀，孔隙率小，裂隙不发育，岩石整体稳定性好，抗风化能力弱。

）
（2）浅层岩常是斑状结构、结晶隐晶质结构，所以这类岩石力学强度各不相同，一般情况下，中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性弱，抗风化能力较深层岩强；斑状结构的透水性和力学强度变化大，特别是脉岩类，岩体小，且穿插于不同的岩石中，易蚀变风化，使得强度和变形性能降低、透水性增大。

（斑状结构（透水性、力学强度变化大，易风化）、结晶隐晶质结构（透水性弱，抗风化能力较强））
（3）喷出岩由于结构和构造多种多样，岩性不均一，产状也不规则，厚度变化大，所以其强度、变形及透水性能相差很大。

（产状不规则，变化大。

）
8.简述岩石三大类的主要地质特征。

答：（1）火成岩：（强度高，易风化）火成岩力学强度较高，可作为各种建筑物良好地基及天然建筑材料，但易风化，形成风化
层带影响岩石工程性能。

（2）沉积岩：沉积岩按成分分为碎屑岩、黏土岩、化学岩及化学生物岩。

1.碎屑岩，工程地质性质一般较好，但其胶结物的
成分和胶结类型影响显著。

2.黏土岩，抗压强度和抗剪强度低，亲水后易软化
和泥化。

3.化学生物岩，抗水性弱常常表现出不同程度的可
溶性。

（3）变质岩：（与原岩的性质相似或相近）变质岩的工程地质与原岩密切相关，往往与原岩的性质相似或相近
第三章地质构造
1.何谓地壳运动？地壳运动有哪些主要类型？
答：（1）地壳运动也称构造运动或岩石圈运动，是指由于地球内部营力而引起的地壳变形和变位.(由于地球内部作用引起的地球
组成物质的机械运动）
（2）地壳运动的主要类型有：垂直运动和水平运动两种。

2.全球有哪些地壳运动活动带？
答：环太平洋带，地中海—印度尼西亚带，太平洋脊及大陆裂谷。

3.何谓岩层的产状要素？如何测定产状三要素？真假倾角如何换算？
答：（1）岩层的产状是指岩层在岩石圈中的空间方位和产出状态，岩层的产状是以层面在三维空间的延伸方向及其与水平面的交
角关系来确定的，它可分为水平的、倾斜的和自立的三种基本
类型，岩层的产状用岩层层面的走向、倾向和倾角三个要素来
表示。

（2）产状三要素：走向、倾向、倾角，是用地质罗盘仪在野外测量得到的。

（3）真倾角只有一个，假倾角可有无数个，真倾角总是大于假倾角，两者的关系可用tanβ=sinθtanα来表示。

4.什么叫褶皱构造？褶皱构造有哪些基本要素？
答：褶皱构造：（岩层受构造力作用，形成一系列连续弯曲的构造。

）岩层在构造运动中受力产生一系列连续弯曲的永久变形。

褶皱构造的基本要素：两个或两个以上的褶曲。

褶曲的要素：核、翼、轴面、轴线、脊线（枢纽）、转折端。

5.褶皱构造类型如何划分？在野外如何观察褶皱？
答：（1）褶皱的基本类型只有背斜和向斜两种。

背斜是岩层向上弯曲，两侧岩层相背倾斜，核心岩层实地较老，两侧依次变新并对
称分布。

向斜是岩层向下弯曲，两侧岩层相向倾斜，核心岩
层时代较新，也对称福利部。

2.在野外识别褶皱：
1.首先可沿垂直于岩层走向的方向进行观察，查明地层的层序和确定地层的时代，并测量岩层的产状要素。

2.然后根据以下几点分析是否有褶皱存在进而确定是向斜还是背斜。

这几点是：A.根据岩层是否有对称重复的出露可判断是否有褶皱存在。

B.对比褶皱核部和两翼岩层得时代新老关系来判断褶皱是背斜还是向斜。

C.根据两翼岩层得产状判断褶皱是直立的、倾斜的还是倒转得等。

6.裂隙（节理）的成因类型如何？
答：可分为三类成因：1.原生节理（岩石在成岩过程中形成的）2.次生节理（由于岩石风化、岩坡变形破坏、河谷边坡卸荷作用及人工爆破等外力而形成的裂隙）3.构造节理（由于地壳运动产生的构造应力作用而形成的节理）。

7．节理和断层有何相同和不同之处？
答：相同：都因外力作用发生了破裂。

不同：断层两侧演示存在明显位移，而节理不存在。

（1）节理成因分类：A.原生节理，是岩石在成岩过程中形成的。

B.次生节理，是由于岩石风化、岩坡变形破坏、河谷边坡卸荷作用及人工爆破等外力而形成的裂缝。

C.构造节理，是由地壳运动产生的构造应力作用而形成的节理。

节理力学性质分类：1.张节理2.剪节理3.劈理
（2）断层是岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的
断裂构造。

断层要素：断层面和断层破碎带，断层线，断盘，
断距。

断层的识别：1.沿岩层走向追索，若发现岩层突然中
断，而和另一岩层相接触。

2.沿垂直岩层走向的方向进行观
察。

3.由于构造应力的作用，沿断层面或断层破碎带及其两
侧，常常出现一些伴生的构造变动现象。

4.在地貌上，断层
常形成断层崖、三角面山、山脉的中断或错开，以及山地突
然与平原相接触等现象。

5.沿断层带常形成沟谷、洼地，或
出现线状分布的湖泊、泉水等。

6.某些喜湿性植物志带状分
布。

8.张节理和剪节理有何区别？
答：1.张节理可以是构造节理、表生节理、原生节理，是岩石受张力破裂而产生的。

剪节理主要是构造节理，是岩石受剪力产生的。

2.张节理的产状不如剪节理稳定。

3.张节理的节理面没有剪节理光滑，多为粗糙不平的。

4.张节理和剪节理相比多成裂口状，剪节理为闭合状。

5.张节理面的内摩擦角值较剪节理高。

9.什么是断层？断层的基本要素有哪些？
答：（1）断层是岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的断裂构造。

（2）断层的基本要素：段层面和断层破碎带，断层线，断盘和断距。

10.断层有哪几种基本类型和组合类型？
答：
基本类型：正断层，上盘相对下降，下盘相对上升的断层称为正断层。

逆断层，上盘相对上升，下盘相对下降的断层称为正断层平移断层，断层两盘沿断层面走向在水平方向上发生相对位移，而无明显上下位移的断层叫平移断层或平推断层。

组合类型：梯式断层，岩层沿多个相互平行的断层面向同一方向依次下降成阶梯式断层。

地垒，两边岩层沿断层面下降，中间岩层相对上升形成地垒。

地堑，两边岩层沿断层面上升，中间岩层相对下降形成地堑。

冲断层，断层面倾角大于45°的高度逆断层。

逆掩断层，断层面倾角在45°——25°之间，往往是由倒转褶皱发展
形成的，它的走向与褶皱轴大致平行，逆掩
断层的规模一般都大。

碾掩断层，断层面倾角小于25°的逆断层，尝试区域性的巨型断层，
断层上盘较老的断层沿着平缓的断层面推
覆在另一盘较新岩层之上，断距可达数公
里，破碎带的宽度也可达几十米。

11.如何判断褶皱和断层的形成年代？
答：绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成的，但也有少数是在垂直力或力偶作用下形成。

褶皱的形态是多种多样的，规模有大有小，小的需要在显微镜下观察，大的延伸长达几百公里。

由于褶
皱形成后，地表长期受风化剥蚀作用的破坏，其外形也可改变。

可根据褶皱的基本类型，褶皱的基本形态，来判断形成时代。

测
地质学，地貌学及第四纪地质学，并借助与古地磁学和古地震学的分析，判定活断层的地质年代范围，在此基础上，应用现代技术，取样确定活断层的绝对年龄。

在加上一些辅助方法，作为旁证。

12.在野外如何识别断层？工程建筑为什么特别重视断裂构造？
答：1.沿岩层走向追索，若发现岩层突然中断，而和另一岩层相接触，则说明有横穿岩层走向的断层或与岩层走向斜交的断层存在。

2.沿垂直于岩层走向的方向进行观察，若岩层存在不对称的重复式缺失，则说明有平行于岩层走向的断层存在。

3.由于结构应力的作用，沿断层面或断层破碎带及其两侧，常常出现一些伴生的构造变动现象，如①断层两盘相对错动时，在断层面上留下的摩擦痕迹称为“擦痕。

有时在断层面上存在有垂直于擦痕方向的小台阶，或称为“阶步”。

②断层角砾岩、断层泥、糜棱岩等构造岩的分布。

③断层两盘相对错动时，沿断层面产生巨大的摩擦力，邻近断层的两侧地层因受摩擦力的牵引，引发塑性的拖拽和拉伸而形成的弧形弯曲现象，称为断层牵引褶皱。

4.在地貌上，断层常形成断层崖、三角面山、山脉的中断或错开、
以及山地突然与平原相接触等现象。

5.沿断层带常形成沟谷、洼地、或出现线状分布的湖泊、泉水等。

6.某些喜湿性植物呈带状分布。

13.何谓活断层？其时间下限如何确定？
答：（1）活断层是指现今正在活动，或近期曾活动过、不久的将来可能会重新活动的断层。

（2）活断层时间下限：目前对活断层的下限时间已趋一致，1993年中外新构造与地震专家在北京召开的有关核电站活断层年龄讨论会上把活断层的下限时间定为110～120ka。

14.活断层有哪几种类型？其特征有哪些？
答：分类：（１）按两盘错动的方向可分为平移断层、正断层和逆断层；
（２）按活动性质分类可分为蠕动型和突发型。

15.如何判别断层的“死”与“活”？
答：活断层的判别标志有三种：
（1）直接标志：①错断晚更新世以来的地层者；②断裂带中的构造岩或被错动的脉体，经绝对年龄测定其最后一次错动的年
代距今100～150ka以内者；③分局一起观测，沿断层有位移
和地形变者；④沿断层有历史和现代中、强震震中分布，或
有晚更新以来的古地震遗迹，或密集而频繁的近期弱震活动
者；⑤在地质构造上，证实与已知活断层有共生或同生关系
的断层。

（2）间接标志：主要是沿所研究断层世纪观察和测量到的地形地貌、地球物理场、地球化学场、水文地质等方面的异常行迹，
它们能为断层活动性研究提供重要线索，但不能单独作为判
定活断层的依据。

（3）参考标志，主要指小比例尺区域图件和遥感图像上解读的地貌、地球物理场、地球化学等方面的异常行迹，以及物理模
拟和数学模拟求出的活动性强烈的断层段
16.活断层对工程有何影响？如何评价他们的稳定性？工程上对活断层应采取哪些防治措施？
答：影响：活断层会引起地震，使建筑物遭到震害；当强烈地震发生时，断层的蠕动和错动变形会加速加大；易产生滑坡、崩塌、泥石流等自然地质灾害；在活断层比较发育的地区有“安全岛”地带。

稳定性：应注意其周围的可能产生不良地质灾害的影响和范围，评价他们的稳定性和防治措施。

防范措施：应调查活断层本身和其周围的可能产生不良地质灾害的影响和范围；还应注意选择“安全岛”地带。

第四章自然地质作用
1.什么是自然地质作用？常见的自然地质作用有哪些？
答：（1）自然地质作用也叫物理地质作用，是指由自然界中各种动力引起的地质作用。

2.常见的几种自然地质作用：有风化作用、河流地质作用、岩溶（喀
斯特）、泥石流和地震。

4.什么是风化作用？风化作用有哪些主要类型？
答：风化作用是指由温度、大气、水溶液及生物等因素的作用，使得分布在地表或地表附近的岩石，发生物理破碎、化学分解和生物分解的作用（或过程）。

风化作用的类型：物理风化，化学风化，生物风化。

3.影响风化作用的主要因素是什么？如何划分岩石的风化带？
答：（1）影响风化作用的主要因素：A.岩石性质的影响；B.地质构造的影响；C.气候的影响；D.地形条件的影响。

（2）岩石的风化带划分：主要依据是岩石中矿物成分和结构、构造的变化，破碎情况，物理力学性质的变化等。

将风化带分
为全风化带、强风化带、弱风化带、微风化带。

8.河流地质作用包括哪几种形式？各有何不同特点？
答：主要有河流的侵蚀作用、河流的搬运作用和河流的沉积作用。

侵蚀作用主要是由河水携带的碎屑物在运动过程中对河谷的破坏作用。

搬运作用是河流将侵蚀产物由一个地方搬到另一个地方。

沉积作用是由于搬运物质的增加或流速的减缓，使碎屑物沉积形成
层状冲积物的现象。

河谷地貌是由侵蚀搬运沉积等综合形成的一种地质现象。

5.什么是河流阶地？河流阶地是如何形成的？按照成因，阶地可分为哪几种类型？
答：（1）河流阶地是指河谷谷坡上分布的洪水不能淹没的台阶状地形。

（2）河流阶地的形成是由于地壳运动的影响，使河流侧向侵蚀和下蚀作用交替进行的结果。

（3）阶地类型：A.侵蚀阶地（几乎只有基岩）；B.基座阶地（上冲积物，下基岩）；C.堆积阶地（只有冲积物）。

6.什么是岩溶？常见的岩溶形态有哪些？
答：在可溶性岩石分布地区，岩石长期受水的淋漓、冲刷、溶蚀等地质作用而形成各种独特地貌形态的地质现象总称为岩溶（喀斯特）。

常见岩溶形态：溶沟、石芽、峰丛、峰林、孤峰、干谷、盲谷、溶蚀洼地、溶蚀平原、岩溶湖；溶蚀漏斗、落水洞、竖井（垂直溶蚀形态），溶洞、暗河、地下湖、溶隙、溶孔（水平溶蚀形态），石柱、石钟乳、石笋、残积红土（堆积物形态）。

7.熔岩发育的基本条件和影响因素有哪些？熔岩发育具有什么样的分布规律？
答：（1）岩溶发育的基本条件：（两句话，四个特征）可溶的透水岩层和具有侵蚀性的水流。

（2）影响因素：A.岩石的可溶性；B.岩层的透水性；C.水的溶解能力；D.水的流动特征； E.气候、植被、地形、覆盖层。

（3）熔岩发育的规律：A.熔岩发育的垂直分布性，熔岩发育随深度增加而逐渐减弱。

B.熔岩分布的不均匀性，在平面上的分布
也是不均匀的。

10.地震的震级和烈度有何不同？工程建设中常用的地震烈度是什么？其与基本烈度的关系如何？
答：震级（M）是指一次地震释放出的能量大小，震级大小可用地震仪测出。

烈度（I）是指地震发生后，地面及各种建筑物受地震影响的破坏程度。

地震烈度不仅与震级有关，还与震源深度、震中距之间有着密切的关系，还与传播介质有着重要的关系。

一般情况下，震级越高、震源越浅、震中距越近，地震的烈度就越高。

工程建设中常用的地震烈度是：基本烈度、场地烈度、设防烈度。

基本烈度是判断一个地区地震可能存在的最大烈度，是后面几个烈度的基础，是分析和判读场地烈度和设防烈度的条件之一。

12.地震破坏作用包括哪些内容？
答：主要包括：振动破坏和地面破坏。

前者主要是地震力和振动周期的破坏作用，后者包括地面破裂、斜坡破坏和地基强度失效。

第二篇 水 文 地 质 学
第五章 地下水概论
1.什么是岩石的空隙性，自然界岩石的空隙有哪几种，各有什么特点，衡量指标是什么？
答：（1）岩石的空隙性：构成地壳的岩石，无论是松散沉积物，还是
坚硬的基岩，均存在着数量不等、大小不一、形状各异的空
隙，没有空隙的岩石是不存在的。

（2）自然界岩石的空隙种类：松散岩石中的孔隙、坚硬岩石中的
裂隙和可溶岩石中的溶隙。

①孔隙：松散岩石是由大小不等的颗粒组成的，在颗粒或者颗粒集合体之间普遍存在着孔隙，衡量孔隙多少的定量指标称孔隙率，可表示为
%100⨯=V V n n
式中 n —岩石的孔隙率；
n V —岩石中孔隙的体积；
V —岩石的总体积
②裂隙：存在于坚硬岩石中的裂缝状空隙称为裂隙。

坚硬岩石中的裂隙的长度、宽度、数量、分布及连通性等各地差异很大，与孔隙相比具有明显的不均匀性。

衡量裂隙多少的定量指标称
为裂隙率，可表为
%100⨯=V V n T T
式中 nT —岩石裂隙率；
T V —岩石中裂隙体积；
V —岩石总体积；
裂隙率的测定多在岩石出露处或坑道中进行。

量的岩石露头的面积F ，逐一测量该面积上裂隙长度L 和平均宽度b ，便按下式计算其裂隙率：
%100⨯⨯=F b L n T
③溶隙：可溶岩中的各种裂隙，在水流长期溶蚀作用下形成的一种特殊空隙称为溶隙或溶穴。

衡量溶隙多少的定量指标称为岩溶率。

可用下式表示
%100⨯=V V K K K
式中 K k —岩石岩溶率；
K V —岩石中溶隙或溶穴的体积；
V —岩石总体积；
2.岩石中存在哪些形式的水？各有什么？各有什么特点？
答：岩石中存在组成岩石矿物中的矿物结合水和存在于岩石空隙中的水。