pdf工程地质第2章 地质构造
《工程地质》第二章——构造运动地史概要地质构造
红海位于非洲东北部与阿 拉伯半岛之间，形状狭长， 从西北到东南长1900公里 以上，最大宽度306公里， 面积45万平方公里。红海 北端分叉成二小海湾，西 为苏伊士湾，并通过贯穿 苏伊士地峡的苏伊士运河 与地中海相连；东为亚喀 巴湾。按海底扩张和板块 构造理论，认为红海和亚 丁湾是海洋的雏形。据研 究，红海底部确属海洋性 的硅镁层岩石，在海底轴 部也有如大洋中脊的水平 错断的长裂缝，并被破裂 带连接起来。非洲大陆与 阿拉伯半岛开始分离在2 千万年前的中新世，目前 还在以每年1厘米的速度 继续扩张。
指：地壳运动在地层中留下的痕迹或形迹 水平构造 (3) 地质构造 倾斜构造 基本类型 断裂构造 褶皱构造
美国亚利桑那州大峡谷国家公园
何鹏摄于，2009年3月26日 Photographer: Trent Larson
(4) 地壳运动的原因 ① 大陆漂移说（德国人 A · Wegener 于1912年提出） 学说提出的诱因—南美大陆和非洲大陆边缘形态正好可以拼接起来
Measuring Strike and Dip from Outcrop
Image No. 4
With these three images you can see the outcrop from the north, south, and the left image shows it looking west, or straight at the rock. In this image the rock is sloping down and out towards the bottom of the picture. If this orientation isn't clear, place a book against the front of your computer monitor, such that the top of the book is on the monitor and the bottom is about 10cm away from the it, towards your keyboard. Note the hammer in the left picture - and in all subsequent images - it never moves.
工程地质 第二章 地质构造.
Strike：走向 Dip direction： 倾向 Dip ：倾角
岩层产状测量的记录有两种方法：
1．象限角表示法
以北或南的方向（0°）为准，一般记走向、倾向、倾角。 如N65°W/25°S，即走向北偏西65°、倾角25°、大致 向南倾斜；N30°E/27°SE，即走向北偏东30°、倾角 27°、倾向南东。
(2)对比褶皱核部和两翼岩层的时代新老关系，判断褶皱 是背斜还是向斜。若核部地层时代较老，两侧依次出现渐 新的地层，为背斜；反之，若核部地层时代较新，两侧依 次出现渐老的地层，则为向斜。
(3)根据两翼岩层的产状，判断褶皱是直立的、倾斜的还 是倒转的等等。
2-4 断裂构造Fracturing structure
Chapter 2 Geological Structure
第二章 地质构造
地质构造的概念： 由地壳运动导致组成地壳的岩层和岩体发生变形或变位 的现象，残留于地壳中的空间展布和形态特征，称为地 质构造或构造形迹。
地质构造的基本形态和分类Basic shape and
classification of geological structure ：
Recumbent 平卧的
按褶曲枢纽的产状可分为： （1）水平褶曲 枢纽水平，两翼同一岩层的走向基本 平行。 （2）倾伏褶曲 枢纽倾斜，两翼同一岩层的走向不平 行而呈弧形变化.
Horizontal fold
Inclined fold
四、褶皱的识别：
(1)根据岩层是否有对称重复的出露，可判断是否有褶皱 存在。若在某一时代的岩层两侧，有其他时代的岩层对称 重复出现，则可确定有褶皱存在。若岩层虽有重复出露现 象，但并不对称分布，则可能是断层形成的，不能误认为 褶皱。
工程地质 第2章 地层与地质构造
246-56
3.沉积岩与岩浆岩之间的接触关系 （1）侵入接触 （2）沉积接触
246-57
侵入接触
246-58
沉积接触
246-59
四、地质年代表
度为1cm/年，近几年加快，达到平均移动速度为8.9cm/年。
246-7
海水侵蚀部分
那 不 勒 斯 海 岸 的 三 根 石 柱
246-8
典型的例子是意大利那不勒斯海岸三根石柱的历史变 迁。1750年，在这里从火山沉积物中发掘出一座建筑废墟 。据考证，该建筑修建于公元前105年的罗马帝国时代， 现在仅保存下三根高约12m的大理石柱，每根柱子上都保 留有同样的地质遗迹。
平行不整合
角度不整合
246-47
不整合面
平行不整合
特征：
①上下岩层的产状 基本平行一致；
②在两套地层之间 缺失了一些时代的地 层，存在沉积间断。
这一地史时期地壳曾经 发生过显著的升降运动。
246-48
不整合面
常见底砾岩
246-49
平行不整合接触的形成过程
246-50
角度不整合
特征： ①上下岩层的产状不
按照年代顺序排列，用来表示地史时 期的相对年代和同位素年龄值的表格，称 为地质年代表。
246-60
246-61
国际通用：
地质年代单位
地层单位
宙……………………………宇
代……………………………界
纪……………………………系
期……………………………阶
时……………………………带
第2章工程地质基本知识
地质年代有绝对和相对之分
一、概述
相对地质年代在地史的分析中广为应用。它根据古生物的 演化和岩层形成的顺序，将地壳历史划分成一些自然阶段。 分为五大代（太古代、元古代、古生代、中生代和新生代）， 每代又分为若干纪，每纪又细分为若干世及期。在每一个地 质年代中，都划分有相应的地层。地质年代和地层单位、顺 序和名称的对应关系如下表。
一、概述
2.外力地质作用 由太阳辐射能和地球重力位能引起。 eg. 昼夜和季节气温
变化，雨雪、山洪、河流、冰川、风及生物等对母岩产生的 风化、剥蚀、搬运与沉积作用。
昼夜和季节以及气温的变化可使地表各种原岩不断发生 热胀脱离、冷缩开裂等机械破碎。水和水溶液的存在，可使原 岩不断发生水化、氧化、碳酸盐化、溶解以及缝隙水冻胀引起 崩裂化学变化和机械破碎。动植物和微生物的活动，也可使原 岩不断发生机械破碎和化学变化。这种外力（包括大气、水、 生物）对原岩机械破碎和化学变化的作用，统称为风化作用。
根据搬运和沉积的情况不同，可分为以下几种类型： 残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖沼沉积层。
不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律和 工程地质特性。
二、第四纪沉积物
（一） 残积物
定义：
残留在原地未被搬运的那一部分原岩 风化产物。
特点： 颗粒未被磨圆或分选，多为棱角状粗颗粒土。残积物与基岩
二、第四纪沉积物
（四） 冲积层
定义： 冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的
坡积、洪积物剥蚀后搬运沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积 物。
特点： 呈现明显的层理构造。由于搬运作用显著，碎屑物质由带
棱角颗粒经滚磨、碰撞逐渐形成亚圆或圆形颗粒，其搬运距离 越长，则沉积物质越细。典型的冲积物是形成于河谷内的沉积 物，可分为平原河谷冲积层和山区河谷冲积层等。
第二章 地质构造与岩体结构
终表示3为0： N 28ESE 。
图2-13 用圆形地质罗盘测倾斜岩层产状要素示意图
图2-14 岩层产状的表示法
图2-12所示的另一倾斜岩层的走向线为b-b，走向为N 40W ，倾
向为SW，若已知其倾角为 15， 则该倾斜岩层产状可表示为 N 40 WSW15。
第三节 节理、劈理和片理
一、断裂构造
（1） 对称褶曲：两翼岩层倾向相反，倾角相等或接近相等，对 称褶曲也称为直立褶曲。
（2） 不对称褶曲：两翼岩层倾向相反，倾角不相等。
（3） 转。
倒转褶曲：两翼岩层向同一方向倾斜，一翼正常，一翼倒
（4） 平卧褶曲：褶曲的轴面近水平，两翼岩层产状平缓。
（5） 水平褶曲：褶曲的脊线近水平。
（6） 倾伏褶曲：褶曲的脊线沿一定方向向上或向下倾伏。
地质构造是地壳在其漫长的发展历史过程中遭受构造运动作用 后，所形成的地层形态（如地壳中岩层或岩体的位置、产状及相互 关系等），或者说地质构造是构造运动在岩石圈中留下的形迹（作 者根据个人在塔克拉玛干沙漠观察其地貌特点后认为，有些地质构 造也许是在外力地质作用下形成的，例如古沙漠地貌如果能变质成 岩，其岩层一定是弯曲的，一定具备褶皱构造的所有特点）。
这样的地层对某个具体工程而言，显然也可作为倾斜构造来
看待。因此笔者认为，广义的倾斜构造应包括上述所有三种
情况。
岩层面与水平面的交角小于20～30o时被称为缓倾斜岩层；交 角在60～70o以上时称为陡立岩层，介于缓倾斜岩层和陡立岩 层之间的称为陡倾岩层，交角近于或等于90o时，成为直立岩 层。如果在一定的地质区域内，一系列岩层的倾斜方向及倾斜 角度都基本一致，则称其为单斜构造。，但在有的行业中，对 倾斜岩层却有自己特有的命名方法，例如，在采矿行业中，交 角大于45o的煤层被称为急倾斜煤层。
第二章地质构造
F1为逆断层 Ｆ２横断层 下降盘
Ｆ３斜断层
上升盘 上升盘
对于与地层走向基本平行的断层， 一般较老的一盘是上升盘
倾向断层与斜向断层
对于与地层走向基本垂直的断层，以及与地层
走向斜交、倾角小雨90度的断层，当其切过两 翼地层层序正常的褶皱时，背斜核部出露较宽、 向斜核部出露较窄的一盘是上升盘。反之，背 斜核部出露较窄、向斜核部出露较宽的一盘是
断层(fault): 有明显位移的断裂构造
断层要素: 断层面（带） 断盘 断距 上升盘 下降盘
断层基本类型
正断层 (normal fault)
逆断层 (reverse fault)
平移断层 (parallel fault)
断层组合形式
产状大致平行 的一系列正断 层沿同一方向 呈阶梯状
正断层
叠瓦式断层
▲对隧道工程易产生洞顶坍落.
▲对区域稳定性的影响不利.
活断层
第四纪以来仍在活动的断层。 活断层的活动方式： 突然错动（粘滑型）－伴随 地震发生。
缓慢蠕动（蠕滑型）－不直
接产生地震
2.6
地质图的阅读
地质图(geological map)的种类 普通地质图 地形等高线 地貌及第四纪地质图 等高距：同一张地形图 的等高距相等。 工程地质图 其大小根据地形特征和 水文地质图 图的比例尺大小来确定。 地质平面图 平距：两条相邻等高线 地质剖面图 的水平距离成为平距 地层柱状图
不同时期形成的沉积岩岩性往往不一样。
二、地质年代表
年代地层：每个地质时期形成的地层。 地质年代单位 • 宙eon • 代era • 纪period 世epoch 年代地层单位 宇eontherm 界erratum 系system 统series
2024 一级造价工程师《工程计量(土建)》考点速记手册
第一章 2024一级造价工程师《建设工程技术与计量（土建）》考点速记手册工程地质第一节 岩体的特征（3）土的分类①根据颗粒级配和塑性指数分类图1.1.1 土的分类与土粒粒径褶曲构造的轴部，是岩层应力最集中的地方，容易遇到工程地质问题。
【考点】裂隙发育。
【考点】地震的震级与烈度（重要）1.地震震源（1）震源：产生地壳震动的发源地。
（2（3【小结】地震波传播速度：纵波＞横波＞面波表示。
10mm→lg10000=4（4级） 100mm→lg100000=5（5级）一般情况下，到小依次分布。
（1）抗震设防分类抗震设防的各类建筑与市政工程，均应根据其遭受地震破坏后可能造成的人员伤亡、经济损2.当房屋高度接近或等于本表的高度分界时，应结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定合适的抗震等级。
第二节地下水的类型与特征1.流砂（1【考点】地下工程位置选择的影响因素（2（1）支撑与衬砌第一节工业与民用建筑工程的分类、组成及构造②钢筋混凝土基础断面9个细部小构造重点掌握】（5（6（71237度抗震设防时，底部1/3楼层②8度抗震设防时，底部1/2楼层③96500mm【考点】现浇钢筋混凝土楼板【考点】路基形式板 楼 梁 无（2）挖方路基挖方路基分为土质挖方路基和石质挖方路基。
第一节建筑结构材料【考点】常用的建筑钢材【适用性必会、对比记忆】第一节建筑工程施工技术【考点】基坑（基槽）支护层混凝土初凝后浇筑上一层混凝土时，应按施工技术方案中对施工缝的要求进行处理。
②浇筑混凝土前.现场环境温度高于35℃时宜对金属模板进行洒水降温；洒水后不得留有积水。
浆；⑤柱、墙模板内的混凝土浇筑时，当无可靠措施保证混凝土不产生离析，其自由倾落高度应符合如下规定，当不能满足时，应加设串筒、溜管、溜槽等装置。
a.粗骨料料径大于25mm时，不宜超过3m；（1（2以上用挖掘机配合自卸汽车较好。
【考点】桥梁上部结构的施工桥梁承载结构的施工方法多种多样，常用的有支架现浇法、预制安装法、悬臂施工法、转体施的作用是隔水。
第二章地质构造
一、节理
• 节理是岩石中的一种破裂现象，其破裂面两 侧的岩石没有发生显著位移，这种断裂构造称为 节理。节理的产状与岩层的产状一样，有水平的、 直立的和倾斜的几种。节理的产状也是以节理的 走向、倾向和倾角来确定和表示的。 • 节理经常成群出现，排列有一定规律性。我 们把具有成因联系的、互相平行的节理称为节理 组。如果由两个或两个以上的节理组，彼此有规 律的组合在一起，就称为节理系。节理的成因很 多，根据节理的生成与岩石的形成关系，可分为
二、不整合接触
• （一）平行不整合（假整合）接触 • （二）角度不整合接触
（一）平行不整合（假整合）接触
• 指上下两套地层是不连续沉积，因沉 积间断而缺失地层，但产状又无明显变化 的接触关系。它反映了地壳在相当大范围 内均匀上升，使已经形成的沉积物大面积 地露出水面，遭受风化剥蚀，而后再下降 继续接受沉积。因此，它们之间有一风化 壳及地层缺失，这是平行不整合的主要特 征。
一、整合接触
• 指上下两套地层是连续沉积，未经中断 和间断风化的过程。它反映了地壳运动的 连续性和运动方式的单一性，一般反映了 该区地壳作总体缓慢的升降运动，但始终 未露出水平面以上。
柱状图（图2－4）中∈3和O1＋2岩性均为 灰岩，说明在晚寒武世及早中奥陶世这地史时期 华北地区是一个海盆地、为浅海环境，也表明了 晚寒武世，早中奥陶世是连续沉积、地层未经中 断和间断风化的过程，它们之间是整合接触。
又如河北昌黎县附近 有一路碑，上面刻有： 高昌黎县五里，离海边 五里的标记。但现近路 碑已离海边很近，已不 到4里了，这说明了地壳 在下降，海水朝向大陆 推进。
（—）海侵（超覆）
• 海侵时陆地不断下降，海岸线不断向 大陆内部移动（图2－1）。按照浅海区的 海水（浪）的破坏、搬运、沉积的分布规 律，依次沉积了砾岩一砂岩一页岩一石灰 岩。由于地壳下降，形成海侵，粗颗粒的 沉积物就不断地向陆地方向移动，结果沿 着任一浅海垂直剖面内（例如A—A）从时 间上自早到晚，反映在剖面上是自下至上 看到砾岩一砂岩一页岩一灰岩，即由粗到 细的变化过程。
工程地质复习思考题(1)(修订)
地质构造为
A．背斜构造
B．单斜构造 C．褶皱构造
D．向斜构造
10. （
）下列不属于次生结构面的是
A．风化裂隙
B．泥化夹层
C．卸载裂隙
D．古风化夹层
11. （ ）水平岩层的岩层分界线与地形等高线
A．弯曲方向一致，但岩层界线的弯曲度小于地形等高线的弯曲度。
B．弯曲方向一致，但岩层界线的弯曲度大于地形等高线的弯曲度
7. 采用结构面的
、主要结构面的结合程度、主要结构面类型和相应结构类
型四个方面作为定性划分岩体完整性的依据。
（3）图 1 中的褶皱属于向斜。 （4）通常根据区域性的角度不整合的时代来确定褶皱的形成年代。 （5）该褶皱的形成年代晚于石炭系地层的形成，早于二叠系地层的形成。 （6）其年代比辉绿岩的形成年代早。 3. (1) 地层之间的接触关系包括哪几种？图 3 中各地层之间的接触关系如何？ (2) 图 3 中断层上盘的褶皱属于背斜还是向斜？如何判断褶皱的形成年代？该褶皱形成 于什么年代？和断层的年代相比，哪一个更早？
（3） 属于走向断层的是：
F2 断层、F3 断层
7. 对褶皱的工程地质进行评价。
8. 对断层的工程地质进行评价。
第三章 岩体的工程性质
一、填空题
1.在岩石形成后由于构造运动的影响所形成的节理称为
。
2. 岩体结构包括
和结构体两个要素。
3.
结构的岩体，其整体性强度高，在变形特征上可视为均质弹性各向同性体。
6
【答案】
【提示】 ①选择剖面方位。 ②确定剖面图比例尺。 ③按确定的比例尺做好平面坐标和垂直坐标。 ④画完地形剖面线后，将岩层界限、断层线等投影到地形剖面线上。然后，根据岩层的倾向、 倾角、断层面的产状等画出岩性及断层符号，并加注地质年代代号。
水利水电工程地质2_地质构造及区域构造稳定性
一、剪切节理
如上述，岩石在受压、受拉或剪切（包括力偶作用）时，均可形成剪节理。
剪节理的主要特征如下： 1. 节理面平直光滑且产状稳定，延伸较长（可达数十米），在砾岩中常见 其切割坚硬的砾石（图2—21）。 2. 呈闭合状，裂隙宽度较小，受后期地质作用力的影响，也可裂开并充填 粘土或岩屑。 3. 多成对出现。在同一作用力下形成的两组共轭剪节理，也称X节理。由 于其相互交叉切割，使岩层形成菱形、方形（棋盘格式构造）。（图 2—21、2—22）。 4. 有时主剪裂面由多条互相平行的微小剪裂面组成，这些微小剪裂面呈羽 状排列，称为羽状剪切节理（也可以是共轭的两组）。图2—23。 5. 沿节理面抗剪强度往往较低，在边坡和坝基岩体中易形成滑动破坏面。
图2—25 追踪张节理（北京门头沟）
图2—26 侧列张节理（河南卢氏）
节理被石英脉充填，面不平直，脉的厚度变化较大，向两端很快尖灭，在其旁又出 现另一条相同方向的脉，呈尖灭侧现形式。
图2—27 沿剪切带发 育的雁行式 张节理（北 京周口店， 奥陶系白云 质灰岩）
节理均为白色方解石充填。每个节理末端与整个剪切带相交成450，节理中部在形 成后受到继续变形而发生裂缝方位的旋转和加宽，形成反S形弯曲。节理末端的方 向与剪切带相交的锐角顶以及整个节理呈反S形弯曲都指示剪切带为顺时针的剪切。
图中方形块体ABCD在 力偶作用下变形为菱形 A′B′C′D′，其长对角线 A′ D′方向变成受拉方向， 而短对角线B′C′方向则 为受压方向。因此，节 理面与A′ D′垂直 的那组 剪切节理将被逐个拉开 形成雁列现象。
图2—28 雁列张节理形成机理
第四节
断层构造
岩层或岩体在构造应力的作用下发生破裂，沿破裂面有明显相对位移的构造现象 称为断层，前面已述及，它与节理合称为断裂构造。 一、断层的几何要素（图2—29） ⒈断层面：两部分岩块沿之滑动的破裂面即断层面。其空间位置由该面的走 向，倾向、倾角确定。断层面往往不是一个平面，而是一个曲面。此外，有些断 层并非一个“面”，而是一个“带”，其中或发育有一系列密集的破裂面；或杂 乱堆积着由断层运动而破裂和搓碎的两侧岩石的碎块、碎屑，称为断层破碎带。
工程地质学复习资料整理
工程地质学第二章岩石成因类型及其工程地质特征1.岩石按成因可分为：岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
2.存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自热元素和化合物，称为矿物。
其中构成岩石的矿物，称为造岩石矿物。
如常见的石英、正长石、方解石等。
3.矿物的物理性质有颜色（自色、他色、假色）、光泽（造岩矿物绝大部分属于非金属光泽）、硬度（矿物的硬度的确定，是根据两种矿物对刻时互相是否刻伤的情况而定。
）、解理和断口。
4.当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时，迫使岩浆停留下，冷凝成岩浆岩。
5.依冷凝成岩浆岩的地质环境的不同，将岩浆岩分三类：深成岩、浅成岩、喷出岩。
6.岩浆岩的产状有：岩基、岩株、岩盘、岩床、岩脉。
7.岩浆岩的结构，是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。
8.岩浆岩的结构分为：全晶质结构（粗粒结构、中粒结构、细粒结构、微粒结构）、半晶质结构、非晶质结构。
9.岩浆岩的构造，是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。
常见构造主要有：块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造。
12.沉积岩主要由碎屑物质、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸组成。
13.在沉积岩的组成物质中，粘土矿物、方解石、白云石、有机质等，是沉积岩所特有的，是物质组成上区别于岩浆岩的一个重要特征。
14.沉积岩分类：碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类。
15.沉积岩的结构：碎屑结构、泥质结构、结晶结构、生物结构。
16.沉积岩最主要的构造是层理构造。
17.沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石，是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。
18.常见沉积岩：19.变质岩是由原来的岩石在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新岩石。
20.变质岩变质作用的因素：高温、高压、新的化学成分的加入。
21.变质岩特有的矿物（石滑绿蛇）22.变质岩的结构（变晶变余）23.变质岩的构造，主要的是片理构造和块状构造。
地质构造类型及其特征
地质构造类型及其特征
地质构造是指地球表面和地壳内部因地质力学作用而形成的各
种构造形态。
根据形成机制和特征，地质构造可以分为许多类型，
主要包括褶皱构造、断裂构造、火山构造和地形构造。
褶皱构造是由地壳中的水平应力造成的地层褶曲形变所形成的，其特征是地层的波状弯曲，包括背斜和洼陷等形态。
褶皱构造常常
形成山脉、丘陵等地形，同时也会影响地下资源的分布和运移。
断裂构造是由地壳中的垂直应力造成的地层破裂和错动所形成的，其特征是地层的位移和错动，包括正断裂、逆断裂和走滑断裂
等形态。
断裂构造常常形成断崖、断坡等地形，同时也是地震活动
的主要发生地。
火山构造是由地壳中的岩浆活动所形成的，其特征是火山口、
熔岩台地、火山锥等形态。
火山构造常常形成火山、火山岛等地形，同时也是地球表面物质循环的重要组成部分。
地形构造是由地表水力、风力、重力等因素作用所形成的地表
形态，其特征是河谷、峡谷、冰川、风蚀地貌等形态。
地形构造是
自然地理学的重要组成部分，反映了地表形态的多样性和地球表面动力学的活跃性。
总的来说，地质构造类型及其特征是多种多样的，它们相互作用、相互影响，共同构成了地球表面和地壳内部丰富多彩的地质景观。
对地质构造类型及其特征的深入研究，有助于我们更好地理解地球的演化历史和自然环境的形成过程。
工程地质学 复习资料
第 2 章岩石的成因类型及其工程地质特征地球的内部构造：依各圈层的特点可分为：地壳、地幔、地核。
地壳：地球的固体外壳叫做地壳。
地幔：处于地壳和地核中间，也称中间层或过渡层。
根据化学成分的不同分两层：地幔上层和地幔下层地核: 主要化学成分是铁、镍，所以又称铁镍核心岩石:在一定的地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物结合体。
矿物:存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物，称为矿物。
矿物的物理力学性质主要有：光学性质、力学性质和形态特征等。
（一）光学性质－颜色、光泽、条痕1．颜色：矿物的颜色，是矿物对可见光波的吸收作用产生的。
2．光泽：矿物表面呈现的光亮程度，称为光泽。
它是矿物表面的反射率的表现。
按其反射强弱程度，分金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。
非金属光泽有：玻璃光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、土状光泽。
3．条痕：矿物在无釉瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹，它是指矿物粉末的颜色。
（二）力学性质1．硬度摩氏硬度计：是硬度对比的标准，从软到硬依次由下列10种矿物组成称为摩氏硬度计。
（1）滑石（2）石膏（3）方解石（4）萤石（5）磷灰石（6）正长石（7）石英（8）黄玉（9）刚玉（10）金刚石2．解理、断口矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。
裂开的光滑平面称为解理面。
不具方向性的不规则破裂面，称为断口。
据解理的完全程度，可将解理分为以下几种：极完全解理：易裂开成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如云母。
完全解理：沿解理方向开裂成小块，解理面平整光亮，如方解石。
中等解理：既有解理面，又有断口，如正长石。
不完全解理：常出现断口，解理面很难出现，如磷灰石。
（三）形态特征1．单体矿物形态：单向延长类型、双向延长类型、三向延长类型。
2．集合体的形态有：晶簇、纤维状、粒状、鲕状、钟乳状、土状、块状。
（四）其他性质如滑石的滑腻感，方解石遇盐酸起泡等，都可作为鉴别这种矿物的特征。
工程地质学-第2章工程地质条件成因演化论
构造运动对工程地质的 影响主要表现在以下几 个方面
1. 地形地貌的形成与演 2. 岩层的变形与断裂： 化：构造运动可以形成 构造运动可以使岩层发 各种地形地貌，如山脉、 生变形和断裂，从而影 河流、湖泊等，同时也 响岩体的完整性和稳定 决定了地形地貌的演化 性。 过程。
3. 矿产资源的形成与分 布：构造运动与矿产资 源的形成和分布密切相 关，如煤、铁、石油等 矿产资源的形成与分布 都受到构造运动的影响。
岩土类型
岩石类型
不同成因和不同矿物组成的岩石，具有不同的工程地质性质，如沉积岩、变质 岩和岩浆岩等。
土的类型
不同类型的土，如粘土、砂土、砾土等，具有不同的工程地质性质和特征，对 工程建筑物的稳定性和安全性具有重要影响。
03 工程地质条件的成因
构造运动
01
02
03
04
05
构造运动是指地壳或岩 石圈的运动，包括板块 运动、断层活动、褶皱 形成等。这些运动可以 引起地形的变化、岩层 的变形和断裂，从而影 响工程地质条件。
人类活动对工程地质条件的影响
工程建设对地质环境的影响
人类在工程建设过程中，如采矿、修路、建坝等，会对地质环境造成破坏，进而影响工程地质条件。
土地利用对工程地质条件的影响
土地利用方式的改变，如城市化进程中的土地开发，会引发土壤侵蚀、地面沉降等问题，对工程地质 条件产生影响。
工程地质条件演化的预测与评估
04 工程地质条件的演化
地质年代与工程地质条件演化
地质年代划分
地质年代是描述地球历史时间跨度的一种方式，包括太古代、元古代、古生代、 中生代和新生代。每个地质年代都有其特定的工程地质条件和演化特征。
不同地质年代的工程地质条件
工程地质学——地层与地质构造-知识归纳整理
第二章 地层与地质构造第一节 地壳运动及地质作用的概念一、地壳运动的概念→指地球内力引起岩石圈产生的机械运动。
⎩⎨⎧垂直运动水平运动、基本运动形式1⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧板块构造说地球自转说均衡说对流说、运动成因理论2二、地质作用的概念 →指自然动力引起地球物质组成、内部结构、地表形态发生变化的作用。
()⎪⎩⎪⎨⎧变质作用岩浆活动又叫地壳运动构造运动、内动力地质作用1⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧重力的地质作用冰川的地质作用流水的地质作用风的地质作用风化作用、外动力地质作用2知识归纳整理第二节 岩层及岩层产状⎪⎩⎪⎨⎧断裂褶皱倾斜岩层后被保留下来的形态。
引起地壳岩层变形变位地质构造：指构造运动⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧︒=⎪⎩⎪⎨⎧︒>︒︒=︒<︒=906060~30300ααααα：）（）（：：：：直立岩层顶面朝下倒转岩层顶面朝上正常岩层陡立岩层陡倾岩层缓倾岩层倾斜岩层水平岩层一、岩层二、岩层产状：指岩层在空间的产出状态。
⎪⎩⎪⎨⎧）（倾角：岩层的倾斜程度）（OD 倾向：岩层的倾斜方向（OA或OB）走向：岩层的延伸方向、产状要素α'1 真倾角（α）：岩层在野外的倾角。
视倾角（β）：岩层在剖面上的倾角。
θαβsin ⋅=tg tg （θ为剖面线与岩层走向线所夹锐角）2、产状要素的测量、记录和图示。
（1）测量：用地质罗盘仪测量。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧方位角法相限角法）记录（2 （3）图示：正常岩层： 30º ； 倒转岩层： 30ºN 135º30º E NW S 45º30ºN45ºE ∠30º s E走向 倾角 倾向135º ∠30º倾向 倾角倾斜岩层褶皱 断层倾角倾向 ααA O BDD’ π走向倾向 走向倾向 走向求知若饥，虚心若愚。
第三节 地层概念一、为什么要学习地层及地质年代：确定构造形态：如：单斜岩层 背斜 向斜 断层 断层 挑选和评价建造场地：阅读地质图：地层：将各个地质历史阶段形成的岩层，称为该时代的地层。
工程地质手册(第四版)目录 简版
第一篇地质基本知识和岩土分类第一章地貌和第四纪地质1第二章地质构造和岩体结构11第三章岩土分类及其鉴别特征15第二篇工程勘察第一章工程勘察的基本要求40第二章工程地质测绘45第三章遥感影像解译53第四章地理信息系统(GIS)69第五章地球物理勘探75第六章勘探与取样108第七章勘探点的测量125第三篇岩土测试第一章室内试验132第二章圆锥动力触探试验171第三章标准贯入试验185第四章静力触探197第五章载荷试验218第六章现场剪切试验234第七章旁压试验252第八章扁铲侧胀试验263第九章波速测试269第十章岩体原位测试280第十一章地基土动力参数测试290第十二章土壤氡测试319第十三章土、水腐蚀性测试321第四篇地基评价和计算第一章设计基本原则和荷载的基本概念329 第二章地基土物理力学性质指标统计332 第三章地基土中的应力分布341第四章地基变形验算359第五章地基土承载力的确定384第五篇特殊性土勘察和评价第一章湿陷性土418第二章红黏土445第三章软土455\第四章填土463第五章膨胀岩土468第六章冻土488第七章盐渍岩土498第八章混合土509第九章污染土513第十章风化岩和残积土518第六篇特殊地质条件勘察和评价第一章岩溶和土洞525第二章滑坡和崩塌536第三章泥石流558第四章采空区567第五章地面沉降575第六章地震580第七章地质灾害危险性评估605第七篇各类工程勘察和评价第一章房屋建筑和构筑物615第二章动力机器基础628第三章地下工程643第四章水上工程682第五章核电厂693第六章线路、机场场道和桥涵705第七章固体废弃物堆场731第八章既有建筑物748第九章罐、塔、仓等构筑物754第八篇基础工程与地基处理第一章浅基础768第二章深基础779第三章基坑工程823第四章边坡工程867第五章地基处理902第六章现场检验与监测956第九篇地下水第一章地下水的类型及其特征976第二章地下水的性质980第三章水文地质测试993第四章地下水的不良作用1016第五章工程降水1029附录附录I 地层符号1045附录Ⅱ岩层倾角换算表上1046附录Ⅲ法定计量单位及其换算1048附录Ⅳ国内外岩土工程及工程地质主要技术标准目录1055索引1079。
完整版工程地质学教案
解理与端口的概念；风化作用与全球环境、碳系统循环、地貌重塑的 关系；层理构造的研究意义；变质岩的结构和构造；残积土、坡积土、洪 积土、冲积土的工程意义。
学生应该 掌握的知 识点
1、矿物的物理性质：颜色、硬度、光泽、解理（断口），常见的造岩矿物。
2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类，岩浆岩的结构和构造。
7.7旁压试验；7.8波速试验
7.9现场大型直剪试验；7.10块体基础振动试验
重点
1、原位测试、室内试验的定义及其优缺点对比。
2、静力荷载试验的基本原理及目的、试验过程、数据处理。
3、静力触探试验的灌入机理、试验目的和使用条件以及成果应用。
4、圆锥动力触探技术标准、适用范围、目的以及数据处理。
5、标准贯入试验的技术要求、目的、适用范围、成果应用。
3、断裂构造的概念，裂隙分类及工程意义；断层的定义、要素、分类、
野外识别及工程意义。
4、不整合的概念、类型及工程地质评价。
5、岩石与岩体关系，岩石的物理力学性质，结构面的分类及特征；岩体 工程地质性质影响因素、评价以及工程意义。
难点
岩层产状的表示方法；背斜和向斜的特征，褶皱构造识别方法及工程 意义；断层分类及野外识别；不整合的类型；结构面与岩体的工程地质特 性。
课堂练习
课外作业
备注
本章是本课程的基础和重点。
章节名称
第8章工程地质勘察
学时
2
单元 （章节） 主要内容
8.1建筑工程地质勘察的内容和方法
8.2建筑工程地质勘察的报告书和图件
8.3道路工程地质勘察
8.4桥梁工程地质勘察
8.5隧道工程地质勘察
8.6港口工程地质勘察
重点
1、工程地质勘察阶段以及每阶段勘察内容；工程地质测绘。
2 工程岩土学_土的结构和构造
2
工程岩土学
第二章 土的结构和构造
土的结构（Soil Texture）：是组成土的固体矿物颗粒的形态和组合特征， 包括颗粒大小、形状和表面特征，颗粒的排列组合情况和数量关系，以及颗粒 的联结特征和孔隙特征。 土的构造（Soil Structure）：指在一定土体中，结构相对均一的结构单 元体的形态和组合特征，同样也包括单元体的形状、大小、排列和相互关系等 方面。 结构主要描述的是颗粒，构造是结构单元体（颗粒组合）。结构构造是 土的基本性质，它们是决定土的工程地质性质形成和变化趋势的内在依据，因 此除了研究土的物质成份外，还要研究土的结构与构造。
19
工程岩土学 第二章 土的结构和构造
§1 土的结构特征 二、土粒的形状和表面特征
颗粒形状 Particle Shape （磨圆度） 粗粒土 Coarse-grained soils
圆形的 Rounded 亚(次)圆形的 Subrounded
次棱角的 Subangular
棱角的 Angular
Important for granular soils • 棱角颗粒土Angular soil particle → 高摩擦力 higher friction • 圆形颗粒土的Round soil particle →低摩擦力 lower friction (Holtz and Kovacs, 1981) • Note that clay particles are sheet-like.
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剪节理
Wuhan University
剪节理
共轭剪节理
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剪节理
Wuhan University
棋盘格式剪节理
羽列剪节理
张节理
张节理是由构造运动过程中拉应力作用所形成的破裂面
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节理面起伏不平，弯曲粗糙，产状不稳定，延伸较短，在砾岩中不切 割砾石 多为张开的裂隙，其中常充填有脉状方解石、石英。也可充填有未胶 结或胶结的粘性土或岩屑等 张节理常沿先期形成的X节理发育而成，呈锯齿状延伸，称为追踪张 裂；也有一条张节理由数条小张裂隙大致平行错开排列组成（侧列） 受力偶或剪切作用形成的张节理有时呈雁列状排列，有时雁行张节理 是沿剪切节理发育而成 沿张节理面的内摩擦角较剪切节理高，但若有粘土等物质充填，则抗 剪强度受充填物控制。张节理透水性强，常构成地下水或坝基、库岸 的良好渗漏通道
2
地层的产状
Wuhan University
产状：岩层在空间中的方位，通常用走向、倾向、倾角表示
走向(strike) ：岩层面与水平面相交的线称为走向线。走向线两端的 延伸方向即岩层走向 倾向(dip) ：垂直走向线，沿岩层面倾斜向下所引直线称为倾斜线， 它在水平面上的投影线即岩层的倾向 倾角(dip angle)： 岩层面与水平面的夹角，称为岩层倾角
Wuhan University
节理：断裂两侧的岩石沿断裂面未发生明显位移或仅有微量位移 断层：断裂两侧的岩石沿断裂面发生较大位移
受压时，最大剪应 力与主压应力的交 角一般为45–φ/2 受拉时，剪切破坏 面与主拉应力的交 角一般为45 +φ/2 断裂构造的形成机制
节理构造
Wuhan University
Wuhan University
平行不整合（假整合）：上下两套岩层产状虽大致平行一致，但其 分界接触面则是起伏不平的，其间缺失一段时间的沉积岩层。有时 下部岩层的顶部还保存有古风化岩石，而上部岩层的底部常保留一 层底砾岩。平行不整合代表着两套岩层之间曾有过一次地壳升降运 动和沉积间断 包裹原理：底砾岩
新地层
老地层
地质年代的确定方法
地层层序法
原始水平原理 地层叠覆原理 老 新
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新
老
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地质年代的确定方法
化石演替法
化石演替原理
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关联分析 时间短
标准化石 数量多
分布广
地质年代的确定方法
地层接触关系法——沉积岩层间接触关系
背斜谷、向斜脊（广东阳春）
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褶皱的野外识别
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垂直岩层走向观察，若有岩层重复对称出现时，则可肯定有褶皱 根据岩层新老组合关系的分析，确定褶皱的基本类型（背斜或向斜） 依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序，分析判断褶皱的剖面类型 和平面类型 分析褶皱的形成时代和过程，及其与其它地质构造间的关系
核部：褶皱弯曲的核心部位 轴面：平分两翼的假设面 翼部：褶皱核部两侧的岩层 转折端：褶皱两翼岩层过渡的部位 枢纽：褶皱的同一岩层上各弯曲最大点的连线 轴（线）：轴面与水平面的交线
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褶皱的分类
剖面类型：按轴面及两翼岩层产状分类
Wuhan University
节理：断裂两侧的岩石沿断裂面未发生明显位移或仅有微量 位移
原生节理：冷却节理 节理 构造节理：张节理、剪节理 次生节理：风化节理、卸荷节理
玄武岩中的柱状节理（原生节理），白鹤滩
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剪节理
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岩石在受压、受拉或剪切（包括力偶作用）时，均可形成剪节理
节理面平直光滑且产状稳定，延伸较长（可达数十米），在砾岩中常 见其切割坚硬的砾石 呈闭合状，裂隙宽度较小，受后期地质作用力的影响，也可裂开并充 填粘土或岩屑 多成对出现。在同一作用力下形成的两组共轭剪节理，也称X节理。 由于其相互交叉切割，使岩层形成菱形、方形（棋盘格式构造） 有时主剪裂面由多条互相平行的微小剪裂面组成，这些微小剪裂面呈 羽状排列，称为羽状剪切节理（也可以是共轭的两组） 沿节理面抗剪强度往往较低，在边坡和坝基岩体中易形成滑动破坏面
地质构造：组成地壳的岩层或岩石发生变形或变位的现象
地质年代
Wuhan University
地层：在一定的地质时期内所形成的具有一定层位的层状和 非层状岩石的总称 地质年代：利用地质学的方法，对全世界的地层进行对比， 综合考虑地层形成的顺序和其中所含的化石，以及地质构造 和古地理环境，并据此把地壳的全部历史划分为许多自然阶 段或时期，称为地质年代（代、纪、世） 地层单位：地层学中规定，与各地质年代相对应的地层单位， 为界、系、统
复式褶皱包括复背斜和复向斜，它是由强烈的构造运动挤压 和滑脱作用形成，通常规模很大
复背斜：在一个大的背斜构造的两翼，是由若干个较小的褶皱组成 复向斜：在一个大的向斜构造的两翼，是由若干个较小的褶皱组成
褶皱示例
直立背斜 倾斜向斜 直立背斜 直立背斜
Wuhan University
Temple of Hephaestus, Acropolis, Athens
(1) N45E, S45E40 (2) N45E, SE40 (3) 45, 13540 (4) 13540
地层的产状
线的产状
倾向(trend) 倾角(plunge)
Wuhan University
(1) S45E40 (2) 13540
3
地层产状的野外测量
沉积接触：先形成的岩浆岩，遭受风化剥蚀，然后在其上又沉积了新的沉
积岩。后期形成的沉积岩底部常形成一层含岩浆岩砾石的底砾岩
9
地质年代的确定方法
地层接触关系法
Wuhan University
地质年代表
Wuhan University
Important dates
4,600 My：地球诞生 3,600 My：生命起源 570 My：有机体出现 200 My：大陆漂移 66 My：恐龙灭绝
地层接触关系法——岩浆岩间接触关系
穿插原理 包裹原理 D
Wuhan University
A B C
地质年代的确定方法
地层接触关系法——岩浆岩间接触关系
穿插原理 包裹原理 捕虏体
Wuhan University
8
地质年代的确定方法
地层接触关系法——岩浆岩与围岩间接触关系
穿插原理 包裹原理
17
褶皱的野外识别
背斜成山，向斜成谷？
Wuhan University
褶皱的野外识别
背斜成山，向斜成谷？
Wuhan University
从地形上看，往往是背斜核部形成河谷低地；向斜核部则可能形成山脊 不要将现代地形与褶皱形态混为一谈，实际上背斜成山、向斜为谷并不是 规律 由于剥蚀或露头情况不好，野外大部分褶皱都无法直接观察到它的形态
地质构造
Wuhan University
地质构造：组成地壳的岩层或岩石发生变形或变位的现象
延性构造：岩石中的永久黏塑性变形，如褶皱 脆性构造（断裂构造）：岩石中的脆性破裂，如节理、断层
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褶皱
Wuhan University
岩层在构造运动中受力形成连续弯曲的永久变形称为褶皱
多数褶皱在水平挤压作用下形成，少数则在垂直力或力偶作用下形成
（a）直立褶皱；（b）倾斜褶皱；（c）倒转褶皱；（d）平卧褶皱；（e）翻卷褶皱
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褶皱的分类
平面类型：按枢纽产状分类
Hale Waihona Puke Wuhan University
水平褶皱
倾伏褶皱
褶皱的分类
按岩层弯曲形态分类
Wuhan University
圆弧褶曲
尖棱褶曲
箱形褶曲
扇形褶曲
挠曲
穹隆
构造盆地
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复式褶皱
Wuhan University
褶皱的基本类型
背斜(anticline)
特征：中部岩层向上弯曲，两侧岩层相背向外倾斜 规律：中间岩层时代老，两侧岩层依次变新且对称出现
Wuhan University
向斜 (syncline)
特征：中部岩层向下弯曲，两侧岩层相向向内倾斜 规律：中间岩层时代新，两侧岩层依次变老且对称出现
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褶皱的要素
Wuhan University
地质 罗盘仪
地质年代的确定方法
绝对年代法
年轮法 同位素法：根据岩石中所含放射性元 素的蜕变来测定岩石的年龄，进而确 定地层的年龄，此方法即为同位素法
同位素 U238 Th232 K40 C14 半衰期 (a) 4.46109 1.411010 1.26109 5730
平卧褶皱
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褶皱示例
Wuhan University
湖南加禾下三叠系薄层灰岩
外侧为箱状，具平直的 顶部和陡的两翼。两个 箱尖呈尖棱状，向内合 成一个尖棱的内核，轴 面相交合成单一轴面 箱形褶皱
褶皱示例
Wuhan University
层间在弯曲处形成“虚脱”，并被方解石脉充填
挠曲
四川广元 三叠系石灰岩
Wuhan University
整合接触： 上下两套岩层产状一致，互相平行，连续沉积形成，其 间不缺失某个时代的岩层。它反映岩层形成期间地壳比较稳定，没 有强烈的构造运动，古地理环境变化不大
Book Cliffs, central Utah
6
地质年代的确定方法
地层接触关系法——沉积岩层间接触关系