地质基本概念

一、基本概念
1矿物：是在地壳中天然形成的，具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物，通常是无机作用形成的均匀的固体。

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2条痕：矿物在白色无的瓷板上划擦时留下的粉末痕迹色。

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3解理：在外力作用下沿一定结晶平面破裂的固有特性。

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4斑状结构：岩石基质为隐晶质或玻璃质。

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5似斑状结构：岩石基质为显晶质。

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6流纹状构造：岩浆在地表流动过程中，由于颜色不同的矿物、玻璃质和毛孔等被拉长，在熔岩流动方向上形成不同颜色条带相同排列的流纹状构造。

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气孔状构造：岩浆喷出后，岩浆中的气体及挥发性物质呈气泡逸出，在喷出岩中常有圆形合伙被拉长的空洞。

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7杏仁状构造：具有气孔状构造的岩石，若气孔后期被方解石、石英等矿物填充，形如杏仁。

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8层理：指岩层中物质的成分、颗粒大小、形状和颜色在垂直方向发生变化时产生的纹理，每一个单元层理构造代表一个沉积动态的改变。

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9泥裂：沉积物未固结时露出地表，由于气候干燥、日晒，沉积物表面干裂，形成张开的多边形网状裂缝，裂缝断面呈“V”字型，并为后期泥沙等物所充填，经后期成岩保存下来。

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10片理构造：在最大压力方向上，矿物被压熔，伴随静压力和温度的升高，在垂直最大压力方向上，有利于针状和片状无定向排列和定向生长，并形成变质岩有的构造。

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11风化作用：地壳表层的岩石在阳光、风、电、大气降水、气温变化等外营力作用下及生物活动等因素的影响下，会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化，使岩石逐渐发生破坏的过程。

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12黄土湿陷性：天然黄土在一定压力作用下，浸水后产生突然的下沉现象。

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13软土触变性：软土受到振动，颗粒连结破坏，土体强度降低。

呈流动状态。

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14背斜：岩层弯曲向上凸出，核部地层时代老，两翼地层时代新。

38（两翼地层常相背倾斜）
15向斜：岩层弯曲向下凹陷，核部地层时代新，两翼地层时代老。

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16节理：指岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有明显的相对位移时的断裂构造。

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17断层：指岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。

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18正断层：指上盘相对向下滑动，下盘相对向上滑动的断层。

44
19逆断层：指上盘相对向上滑动，下盘相对向下滑动的断层。

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20下蚀：河流的下蚀作用指河水及其所携带的沙砾对河床基岩撞击、磨蚀，对可溶性岩石的河床进行溶解。

致使河床受侵蚀而逐渐破坏加深。

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21侧蚀：河水流动时，由于受河床的岩性，地形，地质构造以及地球自转等因素的影响，环流的表面水流流向凹岸，致使凹岸不断被冲刷淘空、垮落62
22河谷阶地：当地壳从长期稳定或下降一旦转变为快速上升，河流下蚀力增大，在原来的宽容底上切出新的河谷，原来的谷底便抬升到新河谷的谷坡上形成台阶。

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23河漫滩二元结构：河漫滩沉积的主要特征是上部的细沙和粘性土与下部河床相沉积呈二元结构，具斜层理有交错层理结构。

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24潜水：埋藏于地表以下第一个稳定隔水层之上的重力水。

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25上层滞水：存在于包气带中局部水层之上的重力水。

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26承压水：充满于两个隔水层（或弱透水层）之间，含水层中具有静水压力的重力水.72
27滑坡：人工边坡或天然斜坡上的岩土体在重力作用下，沿软弱面或软弱带均有向下滑动的趋势，一旦下滑力大于抗滑力时，岩土体就产生向下滑移。

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流变性：在长期荷载作用下，变形可延续很长时间，最终引起破坏的性质。

崩塌：陡坡上的掩体或土体在重力或其他外力的作用下，突然向下崩落的现象。

落石：陡坡上的个别岩石块体在重力或其他外力作用下，突然向下滚落的现象。

岩堆：崩积物在陡坡的坡麓形成上部细粒，下部粗粒的半圆锥体地形。

泥石流：是一种含有大量泥沙、石块等固体物质的特殊洪流。

岩溶：指地表水和地下水对可熔岩以溶蚀为主的长期地质作用及其形成的各种岩溶现象的总称
地震：由于某种原因岩层突然破裂，或塌陷，或由于火山喷发等产生振动，并以弹性波的形式传递到地表的现象
震波：地震发生时，震源处产生剧烈振动，该振动以弹性波方式向四周传播能量，此弹性波成为地震波。

地震烈级：表示地震本身大小成都的等级。

地震裂度：指地震使地面振动的强弱程度。

沙土液化：饱和砂土在地震振动作用下表现出类似液体的性状，而完全丧失承载力的现象
二、基本分类：
1.变质作用和变质因素分类因素：高温、高压（静压力、动压力）和化学活泼型流体变质作用：接触，交代，动力和区域变质作用
2.风化分类：1）物理风化作用：温度变化，冰劈变化，盐类结晶作用2）化学风化作用：溶解作用，水化作用，氧化作用，碳酸化作用3）生物风化作用：动植物和微生物参与的岩石风化作用
3.岩石产状要素和分类：要素：走向、倾向、倾角分类：水平岩层、倾斜岩层和直立岩层。

4.褶曲和褶曲组合形式分类褶曲分类：a.按褶曲横剖面分：直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲按纵剖面：水平褶曲，倾伏褶曲按组合形式分：复背斜和复向斜，隔挡式和隔槽式
5.节理分类：1）按成因分：原生节理，构造节理，表生节理2）按力学性质分：剪节理和张节理3）按与岩层产状分：走向节理，倾向节理，斜交节理4）按张开程度分：宽张节理，张开节理，微张节理，闭合节理
6.断层和断层组合形式分类1）按上下两盘相对运动方向分类：a.正断层b.逆断层（逆冲断层、逆掩断层、辗掩断层）c.平移断层2)按断层和岩层产状关系分：走向断层，倾向断层，斜向断层3）按断层走向和褶曲走向分：纵断层，横断层，斜断层4）按断层力学性质分类：压型断层，张性断层，扭性断层
7.地层接触关系分类：沉积岩间接触关系为整合接触和不整合接触（平行不整合接触与角度不整合接触）；岩浆岩间接触为穿插接触关系；沉积岩和岩浆岩间为侵入接触和沉积接触
8.河流阶地分类：侵蚀阶地，基座阶地，堆积阶地，埋藏阶地
9.地下水分类：1）按埋藏条件分
a.气包带水：土壤水，土层滞水
b.潜水
c.承压水
2）按含水介质类型分类：孔隙水，裂缝水，岩溶水
10、地下水对混凝土的侵蚀分离（硫酸型侵蚀与碳酸型侵蚀）
三基本问题
2，石英，长石，云母，方解石，石膏等基本特征
1）石英是岩石中最常见的矿物之一。

石英结晶常形成单晶或丛生为晶簇。

纯净的石英晶体为无色透明的六方双锥，称为水晶。

一般岩石中的石英多呈致密的块状或粒状集合体，一般为白色，乳白色，含杂质时呈紫红色，烟色，黑色，绿色等颜色，晶面为玻璃光泽，块状和粒状石英为油脂光泽；无解离；断口贝壳状；硬度为7；相对密度为2.65。

2）长石是一大族矿物，是地壳中分布最广泛的矿物。

他在岩石分类和命名中占重要位置，长石按成分可划分为三种基本类型：钾长石，钠长石，钙长石。

以钾长石为主的长石矿物成为正常石；以钠长石和钙长石按各种比例混容而成的一系列矿物成为斜长石
a.正常石：单晶为柱状或板状，在岩石中多为肉红色或淡玫瑰红色，两组正交解离，解离
面具玻璃光泽，硬度为6，相对密度为2.54-2.57，常和石英伴生于酸性花岗岩中
b.斜长石：晶体多为板状或柱状，晶面上有平行多纹，多为灰白，灰黄色，玻璃光泽，有
两组近正交的解离，硬度为6-6.5，相对密度为2.61-2.75，常与角闪石和辉石共生于较深色的岩浆岩（如闪长岩，灰长岩）中。

3）白云母单晶体为板状，片状，横截面为六边形。

有一组极完全解离，易剥成薄片，薄片无色透明，具玻璃光；集合体常呈浅黄，淡绿色，具珍珠光泽，薄片具有弹性，硬度为2-3，相对密度为2.76-3.10
4) 黑云母：单体为板状、片状，横截面为六边形，有一组极完全解理，易剥成薄片，薄片有弹性，颜色为棕褐至棕黑色，珍珠光泽，半透明，硬度2—3 相对密度3.02—3.12。

5）方解石：晶体为菱形六面体，呈粒状，因含杂质多呈灰白色，有时为浅黄、黄褐、浅红等色，三组完全解理，玻璃光泽，硬度3，相对密度2.6—2.8，遇冷稀盐酸剧烈反应，是石灰岩和大理岩的主要成分。

6）石膏：晶体多为板状，一般为纤维状和细粒结合块状，颜色灰白，含杂质时有灰、黄色，纯晶体无色透明，玻璃光泽，有一组完全解理，能裂成薄片，硬度2，相对密度2.3.在适当条件下能脱水成石膏。

1）花岗岩：主要矿物是石英、正长石和钾长石，次要矿物为黑云母，角闪石等。

颜色多为肉红、灰白色。

全晶质粒状结构，块状构造，酸性深成岩，产状多为岩基和岩株。

2）流纹岩：酸性喷出岩类，矿物成分与花岗岩相近，颜色为灰白、粉红、浅紫色。

斑状结构或隐晶结构，斑晶为钾长石，石英，基质为隐晶质或玻璃质。

块状构造，有明显的流纹和气孔状构造。

3）玄武岩：矿物成分斜长石，橄榄石，多为隐晶和斑状结构，斑晶为斜长石、辉石和橄榄石。

颜色为灰绿、暗紫色。

有气孔、杏仁状构造。

1）板状构造：泥质岩和砂质岩在定向压力作用下，产生一组平坦的破碎面，岩石易沿此裂缝剥成薄板，称为块状构造。

剥离面常有重结晶的片状矿物，是变质最浅的一种构造
2）千枚状构造：岩石主要由重结晶矿物组成，片理清楚，片理面上有许多定向排列的绢云母，呈明显的丝绢光泽，是区域变质较浅的构造。

3）片状结构：重结晶作用明显，片状、针状矿物沿片理面富集，平行排列。

这是矿物变形、绕曲、转动及压熔结晶而成，是变质较深的构造
4）片麻状构造：为显晶变质晶结构，颗粒粗大，深色的片状矿物及柱状矿物数量少，呈不连续的带状，中间被浅色粒状矿物隔开，是变质最深的构造
1）石灰岩：主要成分是方解石，含少量白云石，粘土等。

纯石灰岩为浅灰白色，含杂质颜色有灰红、灰褐、灰黑等色。

性脆，遇稀盐酸气泡剧烈。

形成过程中，由于风浪振动，有时形成特殊结构，如竹叶状等结构。

有时还有生物碎屑灰岩等
黄土、膨胀土、软土的特征和工程性质
1）黄土
特征：a 颜色为淡黄、褐黄褐灰黄色。

b 以粉土颗粒（0.075mm~0.005mm）为主，约占60%~70%。

C含各种可溶盐，主要富含碳酸钙，含量达10%~30%，对黄土颗粒有一定的胶结作用，常以钙质结核的形势存在，又称姜石。

d 结构疏松，孔隙多且大，孔隙率达33%~64%，有肉眼可见的大孔隙、虫洞、植物根孔等。

e 无层理，具柱状节理和垂直节理，天然田间下稳定边坡近垂直。

f 具有湿陷性。

工程性质：1、黄土的颗粒成分：黄土中粉粒约占60%~70%，其次是砂粉和粘粒，各占1%~29%和8%~26%。

2、黄土的密度：黄土的密度为：1.5~1.8g/cm3,干密度为1.3~1.6g/cm3。

3、黄土的含水量：黄土天然含水量一般较低，含水量低，湿陷性强。

4、黄土的压缩性：黄土多为中压缩土。

5、黄土的抗剪强度：抗剪强度中等。

6、黄土的湿陷性和黄土陷穴：湿陷性多采用侵水压缩试验来评定，陷穴主要由于黄土湿陷和地下水的潜蚀作用造成的。

2）膨胀土
特征：膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物，并且随含水量增减，体积发生显著的胀缩变形的高塑性粘土。

其粘土矿物主要是蒙脱石和伊利石，二者吸水后强烈膨胀，失水后收缩，长期反复多次胀缩，强度衰减，可能导致工程建筑物开裂，下沉，失稳破坏。

工程性质：1、膨胀土多为灰白、棕黄、棕褐色等。

颗粒成分以粘粒为主，粉粒次之。

砂粒很少。

粘粒在水溶液中吸引极性分子和水中离子，呈现强亲水性。

2、天然状态下，膨胀土结构紧密，孔隙比小，土体处于坚硬或塑性状态，有时被误认为良好地基。

3、膨胀土中裂隙发育，是不同于其他土的典型特征，膨胀土裂隙可分为原生裂隙和次生裂隙4、天然状态下，膨胀土抗剪强度和弹性模量比较高，但遇水后强度显著降低。

5、膨胀土具有超固结性。

3）软土
特征：1、软土的颜色多为灰绿色、灰黑色、手摸有滑腻感、能染指，有机分子含量高时有腥臭味。

2、软土的颗粒成分主要为粘粒及粉粒，粘粒含量高达60%~70%。

3、软土的矿物成分，除粉粒中的石英、长石、云母外，粘土矿物主要是伊利石、高岭石次之，还有有机质4、软土具有典型的海绵状和蜂窝状结构，其孔隙比大，含水量高，透水性小，压缩性大，是软土强度低的重要原因。

5、软土具层理构造，软土、薄层粉砂、泥灰层等相互交替沉积、或呈透镜体相面沉积，形成性质复杂的土体。

工程性质：1、软土的孔隙比和含水量：软土的颗粒分散性高、连接弱、孔隙比大、含水量高2、软土的透水性和压缩性：透水性差、压缩性高。

3、软土的强度：软土强度低4、软土的触变性：软土受到振动，颗粒连接破坏，土体强度降低，呈流动状态，称为触变。

软土触变用灵敏St表示，灵敏度愈大，强度降低越明显。

5、软土的流变性：在长期荷载作用下，变形可延续很长时间，最终引起破坏，这种性质称为流变性。

1．冻土特征及工程性质
特征：（1）组成特征：冻土由矿物颗粒、冰、未冻结的水和空气组成，其中矿物颗粒是主体，冰是冻土存在的基本条件，也是冻土各种工程性质的形成基础。

（2）结构特征：冻土的结构有整体结构、网状结构和层状结构。

整体结构降温快；网状结构对土的原状结构有破坏，融冻后土呈软塑或流塑状态；层状结构原土结构完全破坏，融化时产生强烈融沉。

（3）构造特征：多年冻土的构造是指多年冻土层与季节冻土层之间的接触关系，分为衔接型构造和非衔接型构造。

工程性质：多年冻土的强度和变形主要反映在抗压强度、抗剪强度和压缩系数等方面，由于多年冻土中冰的存在，使冻土的力学性质随温度和加载时间而变化的敏感性
大大增加。

1、断层的识别标志
（1）构造线标志：同一岩层的分界线、不整合接触界面、侵入岩体与围岩的接触带、岩脉、褶曲轴线、早期断层线等，在平面或剖面上出现了连续，即突然断开或
错开，则有断层存在。

（2）岩层分部标志：一套顺序排放的岩层，由于走向断层的影响，常造成部分地层的重复或缺失现象，即断层使岩层发生错动。

（3）断层的半生现象：擦痕、阶步、摩擦镜面，构造岩，牵引现象
2、地面标志
（1）断层崖和断层三角面：在断层两盘的相对运动中，上盘常常形成陡崖，称为断层崖，当断层崖形成一排三角形陡崖时，称为断层三角面。

（2）断层湖、断层泉：沿断层带常常形成一些串珠状分布的断陷盆地、洼地、湖泊、泉水等，可指示断层的延伸方向。

（3）错断的山脊、急转的河流：正常延伸的山脊突然被错断或山脊突然断陷成盆地、平原，正常流经的河流突然产生急转弯，一些顺直深切的河谷，均可指示断层
延伸方向。