第三章 地质构造PPT课件

工程地质学 Engineering Geology
（适用专业：土木测量工程）
2010年11月 1
第三章 地质构造及其对工程的影响
§3.1 岩层产状及测定：
一、水平岩层和倾斜岩层 1、水平岩层：倾角小于5度的岩层。 2、倾斜岩层：沉积岩层由于水平运动的影响，改变 了原始状态，形成倾角大于5度的岩层。
——按力学性质分为：张节理和剪节理。
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张节理：
概念：是岩石受拉张应力而形成的裂隙。
特征：1)张节理其裂口是张开的， 呈上宽下窄的契形；2)多发育于 脆性岩石中，尤其在褶曲转折端 等拉张应力集中的部位；3)节理 面粗糙不平，产状不稳定，沿其 走向或倾向都延伸不远就尖灭了； 一般无滑动擦痕和摩擦镜面；4) 当其发育于砾石中时，长绕过砾 石 ， 其 裂 面 明 显 凹 凸 不 平 ;5) 尾 端变化折尾，菱形接环，节理叉。
统计： （1） 裂隙走向玫瑰花图
自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每组裂隙平均走 向的方位，射线的长度代表每组裂隙的条数。然后用折线把 射线的端点连接起来，即可。
（2） 裂隙倾向玫瑰花图（同上）
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节理等密图与走向玫瑰花图
等密图
倾 向 玫 瑰 花 图
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2、断层构造
1）概念：岩层发生断裂后，沿断裂面发生显著位移的 断裂构造。
表
示方法：
❖产状表示方法： 如果测量出某一岩层
▪走向为310° ▪倾向为220° ▪倾角35° 通常记录为：
220°∠35° 或 N50°W∠35°
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§3.2 地壳运动：
一、定义： 地壳运动：又称构造运动，是由于地壳的内 部原因（重力、地内热能等）和外部原因（行 星引力）引起地壳形态的变化的运动。 二、基本类型： 1. 升降运动：此起彼伏，相互补偿（局部）。 2. 水平运动：地壳以水平运动为主。
水平岩层
倾斜岩层 2
二、岩层的产状
1、 概念：岩层的产出状态，用于描述岩层的空间
岩层的产状包括走向、倾向和倾角三要素。
❖ 走向：岩层层面与水平面的
交线称为该岩层的走向线，走向 线所指的方向即走向。
❖ 倾向：在岩层层面上垂直岩
层走向线的射线叫做岩层的倾斜 线，倾斜线在水平面上的投影， 叫倾向线，倾向线所指的方向即 为倾向。
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剪节理：
概念：当岩石所受最大剪应力达到并超过岩石的 抗剪强度时，则产生剪节理。
特征：1）剪节理一般是闭 合的，节理面光滑，常有滑 动擦痕和擦光面；2）剪节 理的产状稳定，沿走向和倾 向一般延伸较远；3）在砾 石或粗砂岩中，剪节理能平 整地切割砾石和粗砂岩；4） 多开口，常被矿脉充填，脉 宽变化较大；5）尾端：树 枝状、各种网络状，锯齿状， 雁列式，放射状或同心圆状。
❖ 倾角：岩层层面与水平面之
间的二面角，即倾斜线与倾向线 之间的夹角。
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方位的概念：
NNW NNE
NWW
NEE
SWW
SEE
SSW SSE
❖注意：地质学 上方位角表示方 法与普通地理方 位的区别.
如：一组 NNW向的断
层；
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3、岩层产状的测定与表示方法：
❖ 岩层产状的测定的工具：
地 质 罗 盘
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❖地质罗盘的使用及岩层产状
轴面
轴面
直立褶皱
倾斜褶皱
倒转褶皱
轴面
平卧褶皱
轴面
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4、褶皱野外观测：
追索法
❖地层有规律 的重复出现。
穿越法
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三、断裂构造：
Hale Waihona Puke ❖概念：岩体受力的作用发生变形，当作用力的强度超
过岩体的强度时，岩体就发生破裂，从而形成 断裂构造。 ❖断裂构造包括断层和节理 ➢ 岩石破裂，并且沿破裂面两侧的岩块有明显相对滑
统计：
（1） 裂隙走向玫瑰花图
自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每 组裂隙平均走向的方位，射线的长度代表每组 裂隙的条数。然后用折线把射线的端点连接起 来，即可。
（2） 裂隙倾向玫瑰花图（同上）
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节理的调查、统计和表示方法
调查：先在工点选择一具有代表性的基岩露头，对一定面积 的内的裂隙，进行测量，包括产状、长度、宽度、条数、成 因几充填情况等。
1）断层要素： a.断裂面：断层发生滑动 的破裂面。 b.断盘：断层面将岩层分 为两个块体，每个块体即 称为断盘。 c.断层带：断层两壁之间 的地带。 d.断距：上下盘同一点， 沿断层面相对位移，称为
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节理的工程地质评价
➢ 地壳中广泛发育的节理对岩体的强度和稳 定性均有不利影响；破坏了岩体的完整性， 水容易沿裂隙渗入，加速岩石的风化，降低 了基岩的承载力，增大岩石渗透性等。
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节理的调查、统计和表示方法
调查：先在工点选择一具有代表性的基岩露， 对一定面积 的内的裂隙，进行测量，包括产状、 长度、宽度、条数、成因几充填情况等。
❖ 两种主要观点：
1）板块学说 地幔对流学说；
2）李四光，地质力学观点。关键在动力来源
的问题上产生分歧。
------课堂讨论------
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大陆漂移：
------课堂讨论-----
地幔对流：
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§3.3 岩层的接触关系：
一、整合关系： 新老地层大致平行，沉积岩岩性与生物变化都呈渐 变关系，它们是连续沉积的。
动者，称为断层，
➢ 岩石破裂，并且沿破裂面两侧的岩块无明显滑动者
称2 为节理。
1
2
断层
1
节理
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1. 节理：岩石（层）没有发生显著位移的破裂。
1）节理的类型：
——根据节理的成因，可分为原生节理、构 造节理和次生节理。
❖原生节理：是指岩石在形成过程中所产生 的节理。 ❖构造节理：是岩石收构造应力作用产生的。 按其力学成因，可分为剪节理和张节理。 ❖次生节理：由于岩体受卸货、风化、地下 水等次生作用而产生的裂隙。
变形，如褶皱、断层、节理、劈理等。
原生构造
次生构造（褶皱）
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二、褶皱：
1、褶皱现象： 褶皱构造：地壳中的岩层在褶皱运动的作用下，发生一
系列向上或向下的波状弯曲，并保持其连续完整性，这样 的变形结果，即为褶皱构造。
背斜
向斜
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2、褶皱要素：
转折端
翼部
轴面 枢纽
核部
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3、褶皱轴面产状分类：
可分为：直立、倾斜、倒转及平卧褶皱。
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二、假整合关系：
概念：新老地层大致平行，沉积岩岩性与生物 变化都呈突变关系，呈不连续沉积。
？问题：
左图中三叠纪 （T）地层到白 垩纪（K）地层 之间缺失了什么 时代的地层？
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三、角度不整合关系：
概念：新老地层产状不一致
岩层组1 岩层组2
角度不整合面
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§3.4 构造及其主要类型：
一、原生构造与次生构造： 1、原生构造：岩层或岩体在成岩过程中形成的构造。 2、次生构造：岩层或岩体在内动力地质作用下产生的