地质专业知识讲座 (第一部分 地质基础知识01)
基础地质讲课提纲
基础地质讲课提纲第一讲:地球的圈层结构与地质学研究的范围1、宇宙大爆炸假说与地球的形成（1）宇宙：是时空概念的总和。
关于宇宙的时空范围，有限与无限，古往今来人们有各种说法，这里只介绍目前比较认同的说法。
大爆炸宇宙形成假说是目前宇宙形成假说中最流行的一种，按照这一假说，宇宙在时空上都是有限的。
宇宙形成的约200亿年左右，银河系形成的约170亿年左右，太阳系各行星形成的约46亿年。
（2）地球及太阳系其它行星的形成：目前比较认同的假说是气态星云冷凝聚的说法，与宇宙大爆炸形成由热到冷的过程不同，太阳系行星的形成是由冷到热的过程。
采用多等方法测试的太阳系陨石的年龄均在45—46亿年之间。
（3）类地行星：水星、金星、火星、地球称为类地行星,其质量小、体积小、密度高、旋转慢,卫星少或无,挥发性元素低,具有固体岩石表面; 类木行星：木星、土星、天王星、海王星，主要由氢、氦及其他轻元素组成,其质量大、体积大、密度小、旋转快、卫星多、挥发性元素丰度高;冥王星为小的石质行星.2、地球的圈层结构地球从内到外可以分出地核、地幔、地壳、水圈、大气圈等几个圈层，其中地质学涉及最多的是地壳、地幔和水圈。
（1）划分地球圈层的几个地球物理面1）古登堡面：地核与地幔的分界面，位于地下2885 KM深度，此界面上下地震波速发生明显变化，此界面之下为液相，横波不能通过。
2）莫霍洛维奇面（简称莫氏面或M面），地壳与地幔的分界面，大陆地区一般位下30—40 KM深度，最深青藏地区可达60—80 KM深度；海洋地区一般5—15KM深度。
3）康拉德面（简称康氏面）：上地壳（硅铝层）与下地壳（硅镁层）分界面，此界面上下地震波速明显变化，纵波由6、1KM /秒增至6、4—6、7 KM /秒，此面不是一个连续的界面，海洋中缺失，大陆地壳也不是连续分布的。
（2）地核：古登堡面以下至地心（2885 KM—6370 KM），分为内核与外核两部分1）内核：6370—5155 KM，固态，主要由铁、镍组成，密度12、7—13、0克/立方厘米、压力332—370吉帕、温度4720—6000度；在4640 KM—5155 KM处有一个过渡区，物质呈固液过渡状态；2）外核：2885 KM—4640 KM，液态，横波不能通过，主要由铁、镍组成，密度5、7—12、0克/立方厘米、压力143—298吉帕、温度3700—5500度；液态外核的旋转是核幔边界形成地球磁场的主要原因。
地质学基础PPT课件全文
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第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
布格校正
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地壳均衡说
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第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （二）地磁
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第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （二）地磁
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第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层 （一）地壳
2.地壳的厚度和结构
陆壳：约占地壳面积的 1/3多一点，陆壳具有 明显的双层 结构，即存 在上、下地壳。
洋壳：位于海洋之下， 约占地壳面积2/3少一 点，其上为 约4km厚的 海水，洋壳缺失上地壳
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第一节 地球概况 一、地球的形状和大小
大地水准体” （Geoid）
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第一节 地球概况 一、地球的形状和大小
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第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
地球赤道半经（α）：6378137m 地球极半经（с）：6356752m
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用以计算岩石的年龄的公式为：
t＝ln(1＋D/N）/λ
λ为衰变常数；D为子体同位素含量；N为母体同位素含量。 目前用放射性同位素方法测得地球上最古老岩石的年龄为40－ 43亿年； 对来自外星球的陨石及月岩的测定，获得的最大年龄为45－ 47亿年。 据此，确定地球的年龄为至少有45亿年。
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矿井地质及瓦斯地质基础知识讲义
第一部分矿井地质基础知识
•1、煤系地层的概念 –在煤层自成的同时伴有岩层生成，如果它们是在同一 个成煤时期形成的，通常称为某地质时代的煤系地层。
•2、煤系 –煤系即含有煤层的沉积岩系，它们在成因上密切联系， 彼此间大致连续沉积。
•3、煤田 –同一地史发展过程中形成的含煤岩系，经后期改造所 保留下来的比较连续分布的广大地区，也就是说在地 质历史过程中，由含碳物质沉积而成的大面积含煤地 带称为煤田。
–煤层产状要素指的是煤层的空间形态及展布方向，可 用走向、倾向和倾角来表示。
–走向：煤（岩）层倾斜层面与假想水平面的交线称 为走向线，它是一条水平线。走向线向两边延伸的
方向称为走向，它代表了岩层层面在水平方向上的 展布（见附图1）
–倾向：煤（岩）倾斜层面上与走向线垂直、向下的 倾斜线在水平面上的投影所指的方向。它代表了煤
–简单结构:煤层中局部含或不含夹石称简单结构。 –复杂结构:煤层中含稳定的岩石夹层一层以上，称复
杂结构。
•10、煤层顶板分类 –按其岩石力学性质和移动垮落性质可分为伪顶、直接 顶和老顶三类 –伪顶:紧靠煤层顶部，厚度一般在0.3～0.5米以下， 容易随采煤同时冒落的岩层。 –直接顶: 直接位于煤层或伪顶之上的一层或几层岩层， 一般在撤柱或移架后容易冒落。 –老顶：位于直接顶或直接位于煤层之上的坚硬岩层， 能维持很大悬露面积，一般不易冒落。
•16、单斜构造
–在一定范围内大致向同一个方向倾斜、倾角也相似的 一组岩层所形成的构造。
–在较大的范围内，单斜构造往往是其它构造的一部分， 如褶曲的一翼或断层的一盘。
单斜构造示意图（附图3）
•17、褶皱构造、褶曲、背斜和向斜
–褶皱构造：岩层受到水平力的挤压而发生波状弯曲， 但仍保持岩层的连续性和完整性的构造形态称作褶 皱构造。
煤矿地质培训课件
第一节 煤矿地质基础知识
教学内容简介
一、地质基础知识 二、煤层埋藏特征 三、地质构造对煤矿
生产的影响
教学目的阐述
了解地球的圈层构造、地质 作用的分类和地壳的物质组成， 掌握煤层的埋藏特征、地质构造 的类型及其对生产的影响。
讲授新课
一、地质基础知识
1、地球及地质作用
根据卫星轨道分析发现，地球是一个梨 状体，北极凸出约10m，南极凹进约30m 。
泥裂 是未固结的沉积物露出水面，因失水收缩而 形成与层面大致垂直的裂逢。
化石 是指保存在地层中的古生物遗体和遗迹。 遗体化石
炭化植物树干
遗迹化石
结核 是岩石中的自生矿物集合体，多呈球状 体或不规则状体，在成分、结构、颜色等方面 与周围有显著不同。
锰结核
钙质结核
3、煤的形成
在煤矿中遇到的岩石几乎都 是沉积岩，煤就是一种沉积岩， 它不仅是一种主要的能源，而且 也是冶金、化学等工业极其重要 的原料。那么煤是怎样形成的呢？
按其作用方式的不同，又可分为物理风化作 用(机械破坏)、化学风化作用和生物风化作用。
---
根 劈 现 象
生 物 风 化 作 用
2）、剥蚀作用
岩石风化后 的产物被风、雨、 流水、海浪及冰 川等在原地剥离 开来的作用。
美国西部风蚀地貌
3）搬运作用 剥蚀下来的物质由风、流水、冰川、海浪
等营力从风化剥蚀区搬到另一个地方去，这 种作用称为搬运作用。
砂 岩
沉积岩 粉 砂 岩
泥 岩
地壳表面的岩石主要是沉积 岩，沉积岩的主要特征有：
层理构造 层面构造（波痕、泥裂等）
化石 结核
层理 是指岩石的成分、结构、颜色沿垂直方向变化而表 现出来的层状构造，有水平层理、波状层理、交错层理、 递变层理等。
煤矿地质知识讲解
为是五位仙女中的第三女神。她是万山之尊、地球之巅。
地壳运动对煤矿床的形成及赋存条件有着重要影响。 地壳沿地球半径方秦向岭运动时，表现为地壳的缓慢上升或下降（海陆变迁），称 为升降运动。地球物质沿地球切线方向运动时，呈水平运动。表现为激烈的造山 运动。 2) 岩浆活动—是地下的岩浆沿地壳的裂缝上升，侵入地壳或喷出地表，在上 升过程与围岩相互作用，不断改变自身的成分和状态直至冷凝的全部过程。
4) 地震作用—地震是地壳的快速颤动，是岩石能量积 累突然释放的结果。
在上述地质作用中，最活跃的、起主导作用的是 地壳运动。
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神戶大地震破壞 (高速公路倒塌)
美國加州聖安德烈斯斷層
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第一节 地壳的组成与地质作用
2．外力地质作用—主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等 引起的地质作用。它能使地表形态发生变化和地壳表层化学元素产生 迁移、分散和富集。按作用方式分为：
常见矿物:石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、橄榄石、蒙脱石、伊利石、 方解石、白云石、褐铁矿、石膏、滑石、石墨等。 岩石的分类：
1、岩浆岩
岩浆岩是三大类岩石的主体，占地壳岩石体积的64.7%。岩浆是来自地壳深部或 地幔中的具有高温、高压的硅酸盐熔融体。岩浆沿岩石裂缝或薄弱带上升，侵入到地 壳表层或喷出地表，便冷凝固结成坚硬的岩浆岩。如花岗岩；玄武岩等。
化学风化作用空气中的氧和水溶液不仅使岩
石和矿物化學成分发生变化，而且使一部分被
溶液帶走，或使稳定的矿物变为不稳定的矿物，
这种对岩石的破坏作用称为化学风化作用。
1. 氧化作用 氧氣與各種礦物混合，產生 新的礦物。 黄铁矿FeS2(++)氧化成褐铁矿 Fe2O3.H2O(3+)，由铜黄色变为褐红色，颜 色变深，结构变疏松。在地表称铁帽，地
地质常识知识点总结
地质常识知识点总结第一部分：地球结构和演化1. 地球的结构地球由地核、地幔和地壳组成。
地核包括外核和内核，外核是液态的铁镍合金，内核则是固态的铁镍合金。
地幔是地球的中间层，由熔岩构成，温度较高。
地壳是地球的最薄的一层，分布在地幔之上，主要由岩石构成。
2. 地球内部的热力学地球内部存在着地热，地热能是地球内部释放的热能。
地热能通过地球表面传导、对流和辐射的方式分布到地球表层。
地热能的发展利用对于资源利用和环境改善有着重要意义。
3. 地球的演化地球的演化是指地球的形成和发展过程。
据地质学的研究，地球的演化可以分为原始地球演化、地球大陆演化、地球气候演化、地球生物演化等多个阶段。
地球演化过程中，地球发生了地壳形成、地震地壳的漂升、喷发火山、地壳板块漂移等现象。
第二部分：地质地貌和地质灾害1. 地质地貌地质地貌是指地球表面的地形和地貌特征。
地球表面的地貌可以分为山地、平原、丘陵、盆地、河谷、湖泊、海洋等。
地质地貌的形成与地球内部的构造活动、气候作用、水体冲刷等有着密切关系。
2. 地质灾害地质灾害是指地质因素引起的自然灾害。
地质灾害主要包括地震、火山灾害、地质灾害、泥石流、滑坡、地裂缝等。
地质灾害的发生给人类社会造成了严重的损失，对地质灾害的研究和预测对于减灾和救灾意义重大。
第三部分：地球资源和环境保护1. 地球资源地球资源是指地球内部所蕴藏的各种自然物质和能量资源，包括矿产资源、地质能源资源、水资源、土地资源和生物资源等。
地球资源的开发利用对于人类社会的发展和生存有着重要意义。
2. 环境保护环境保护是指对地球的自然环境进行保护和改善，防止环境污染和退化。
环境保护需要采取一系列措施，包括节约能源资源、减少污染排放、推行可持续发展等。
地质学知识在环境保护中有着重要的作用，可以帮助人们更好地认识地球的自然环境和资源，从而更好地保护地球。
第四部分：地球科学的应用1. 地质勘探地质勘探是指采用地质学原理和技术手段，对地下资源进行勘察和探测，包括矿产资源勘探、水资源勘探、地热资源勘探等。
第一篇工程地质基础知识PPT课件
a点离填土面的深度z0常称为临界深度，在填土面无荷 载的条件下，可求得z0值，即：
a z0Ka 2c Ka 0
得
z0
2c Ka
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如取单位墙长计算，则主动土压力为 ：
Ea
1 2
(H
z0
)
HKa 2c
Ka
将式（4－9）代入上式后得
Ea
1
2
H 2Ka
2cH
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4—6 土坡稳定分析 一、土坡稳定分析
土坡的滑动——般系指土坡在一定范围内整 体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳 定性。土坡的失稳常常是在外界的不利因素影 响下触发和加剧的。
土坡的滑动原因： (1)土坡作用力发生变化：例如由于在坡顶堆
放材料或建造建筑物使坡顶受荷。或由于打桩 、车辆行驶、爆破、地震等引起的振动改变了 原来的平衡状态；
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(二)悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙一般用钢筋混凝上建造，它由三
个悬臂板组成，即立臂，墙趾悬臂和墙踵悬臂，如 图4—20(b)所示。墙的稳定主要靠墙踵底板上的土 重，而墙体内的拉应力则由钢筋承担。 (三)扶壁式挡土墙
当墙后填土比较高时，为了增强悬臂式挡土墙 中立臂的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离设 一道扶壁[图4—20(c)]，故称为扶壁式挡土墙。
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1、无粘性土的主动土压力 无粘性土的主动土压力强度与z成正比，沿墙高 的压力分布为三角形，如图所示，如取单位墙长计算 ，则主动土压力为：
Ea
1
2
H 2Ka
Ea 通过三角形的形心，即作用在离墙底H／3处
1第1章工程地质基本知识.ppt
e、水的动力粘滞系数 土的渗透系数与水的重度和动力粘滞系数有关，而这两个 数值又取决于水的温度。水的重度随温度的变化不大，可 忽略不计。但动力粘滞系数却会随水温发生明显的变化。 故密度相同的同一种土，在不同温度下将具有不同的渗透 系数。 层流运动：地下水在土中孔隙或微小裂缝中以不大的速度 连续渗透。
物理性质、化学成份和形态． (一) 造岩矿物 组成岩石的矿物称为造岩矿物。 矿物按生成条件可分为原生矿物和次生矿物两大类。 区分矿物可以矿物的形状、颜色、光泽、硬度、解理、比重等
特征为依据。 （二）岩石
岩石的主要特征包括矿物成分、结构和构造三方面。 岩石的结构—岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和形状、及 其彼此之间的组合方式。 岩石的构造--岩石中矿物的排列方式及填充方式。
地质年代有绝对和相对之分，相对地质年代在地史的分析 中广为应用。它是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。
1.5 地下水
1.5.3 土的渗透性
2、动水力GD（KN/m3） 动水力：水流动时，水对单位体积土的骨架作用的力。是水 流对土体施加的体积力。与水流受到土骨架的阻力大小相等 而方向相反。 GD= γw×i 静水力：静水作用在水下物体上的力。
GD的推导P34
1.5 地下水
1.5.3 土的渗透性
3、流土和管涌：
1.3 第四纪沉积层
洪积物的颗粒虽
地质科普知识讲座
岩等等。
石英岩
片岩
大理岩
片麻岩
板岩
岩石的ห้องสมุดไป่ตู้质循环
侵入岩、喷出岩
岩浆岩
重冷 融却 再凝 生固
岩浆
因此， “岩浆”是“岩石之本”。
沉积岩
砾岩、砂岩、页岩、石灰岩
风化、沉积、成岩作用 变质作用
变质岩
大理岩、板岩、石英岩、片麻岩
二、岩石与矿物
矿物：是指地壳中各种地质作用天然形成的自然元素的单质和他们的化合物。目前已
的
2.5亿年发生生物大灭绝事件；
3亿年出现最早森林
演
2.3亿年恐龙出现，并统治地球；
4亿年前陆地上出 现生物
化
8000万年左右爬行类恐龙灭绝；地 36亿年出现氧气和水
球表面海洋和陆地基本定型；
6600万年哺乳动物出现；
38亿年前形成陆核
6600万年前恐 龙灭绝
5.4亿年出现 海洋生物
600万年前古 人类出现
搬运、沉积和固结作用形成的岩石。主要类型有砾岩、 砂岩、页/泥岩、石灰岩等等。其特征是呈层状、层理 发育、可能有化石。
沉积模式
二、岩石与矿物
砾岩 角砾岩
砂岩 灰岩
页岩 泥岩
二、岩石与矿物
变质岩：岩浆岩或沉积岩在高温高
压环境下，岩石结构和矿物成分发生
变化，形成的新的岩石。主要类型有
片麻岩、片岩、板岩、大理岩、石英
岩浆岩：是岩浆在巨大压力作用下，沿薄弱地带侵入地壳
上部或喷出地表，冷却凝固而成，可分为侵入岩（如花岗 岩、闪长岩、辉长岩等）和火山岩（如玄武岩、安山岩、 凝灰岩等）。
火山喷发
岩浆侵入模式
二、岩石与矿物
花岗岩 玄武岩
地质专业知识讲座(第一部分地质基础知识
背斜和向斜：从地层出露关系上，褶皱包括：背斜：核部是老地层，翼部是新地层向斜：核部是新地层，翼部是老地层S
01
（同一岩层在平面上出露的长宽比）
02
穹窿：一种隆起或背斜型构造，轮廓呈圆形或椭圆形，长宽比小于
03
，且其中的地层都平缓地向各个方向倾斜。
04
构造盆地：平面上近于浑圆形或椭圆形的向斜构造。
01
第一节 地质年代及地层单位
02
地质年代：是指在地球的演化和发展中某特定的时间段。年代地层单位：是指某特定地质时间间隔内形成的岩层体。由高到低分为六个级别： 年代地层单位 地质年代 宇 ----------（宙） 元古宇---------元古宙界-----------（代） 古生界---------古生代系-----------（纪） 石炭系---------石炭纪统-----------（世） 上石炭统-----晚石炭世阶-----------（期） 时间带-----（时）
3
4
5
6
断层类型：
按断层两盘的相对位移方向：正断层逆断层平移断层旋转断层。旋转断层
1
2
第三节 岩石及其性质
按岩石的成因可分为以下三大岩类：
岩浆岩—由岩浆作用形成的岩石
沉积岩—经沉积成岩作用形成的岩石
变质岩—由变质作用形成的岩石。
第四节 三大岩类
主要由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，上升到地下浅处或喷出地表冷凝而成的岩石叫岩浆岩。（也称火成岩）
岩浆岩
物质成分特征矿物的结晶顺序：
01
变质岩的分类及各类岩石的特点
01
无论哪种岩石，都是地质作用的产物。
03
原岩+岩浆作用=岩浆岩
05
幼儿园地质科普知识讲座：探索奇妙地球与自然奥秘
幼儿园地质科普知识讲座：探索奇妙地球与自然奥秘地球是我们生活的家园，而地质科学则是研究地球的形成、变化和构造的学科。
在幼儿园阶段，引导孩子们对地球和自然的认识至关重要。
通过地质科普知识讲座，我们可以帮助孩子们认识地球的奇妙之处，激发他们对自然的好奇心和探索欲望。
第一部分：什么是地质学？1. 地质学是一门研究地球的学科，包括地球的构造、地球上的岩石与矿物、地球的历史和地质现象等。
2. 地球表面的山川河流、地壳运动、火山喷发等都是地质学研究的对象。
3. 地球的芳龄约为46亿年，而地质学通过研究地球上的各种迹象来揭示地球的形成和发展历程。
第二部分：地球的构造和自然奇观1. 地球的构造包括地球的核心、地幔、地壳等，每一部分都起着不可或缺的作用。
2. 我们可以向孩子们介绍地球上的自然奇观，比如世界各地的喀斯特地貌、大峡谷、冰川和火山等，引发他们对自然的探索兴趣。
3. 通过观察地球的构造和自然奇观，可以让孩子们感受到地球的伟大和自然的神奇。
第三部分：生活中的地质知识1. 地质知识不仅存在于课本中，还融入到我们的日常生活中。
我们可以通过讲述土壤的形成和植物的生长，引导孩子们关注自然界中的地质现象。
2. 在日常生活中，我们也会遇到各种地质现象，比如地震、泥石流等。
通过科普讲座，可以教育孩子们如何正确面对自然灾害，并加强环保意识。
第四部分：对地球的热爱和保护1. 通过地质科普知识的传授，我们希望孩子们能够热爱地球，珍惜自然资源，积极参与环保活动，保护我们的家园。
2. 在讲座中，可以向孩子们介绍一些环保的小知识，比如节约用水、垃圾分类等，培养他们保护地球的意识和习惯。
总结：地球是我们共同的家园，了解地质科学能够让孩子们更好地认识到地球的奇妙之处，从而激发他们对自然的好奇心和探索欲望。
我们希望通过这样的地质科普知识讲座，能够培养孩子们热爱地球、保护地球的意识和行动，让他们成为未来的环保卫士。
作为写手，我认为地质科普知识讲座可以帮助幼儿园的孩子们打开对自然的探索之门，通过讲述地球的构造和自然奇观，引发他们对自然的好奇心和热爱。
地质专业知识讲座 (第一部分 地质基础知识01)
外热层（变温层）：一般20—30m，受太阳辐射影响，温度随昼夜、 季节变化。
常温层：20—40m：温度常年保持不变，等于或略高于当地的年平 均气温。
增温层：40m—20km（大洋15km，大陆30km）：温度随深度增加 而升高。
整理课件
海蚀柱、海蚀山 海蚀沟槽
整理课件
3）风的剥蚀作用
风蚀地貌： 风蚀蘑菇（上） 风蚀城堡（下） 风蚀塔林 风蚀柱等
整理课件
4）冰川的剥蚀作用：
冰蚀地貌： U形谷（下） 仞脊（右上） 角峰（右下）
整理课件
3．搬运作用：
风化剥蚀的产物，在地质营力的 作用下，离开母岩区，经过长距离的 搬运到达沉积区的过程。
矿物及其性质特征 矿物的分类 岩石及其性质特征 三大岩类
整理课件
第一节 矿物及其性质特征
矿物的概念
矿物：在一定的地质条件下形成，具有一定的化 学成分和物理性质，并在一定的物理化学条件下 稳定存在的单质或化合物叫矿物。 矿物是组成 岩石和矿石的基本单位。
矿物的用途
宝石；观赏石； 提炼金属；研磨材料；光学材 料；化工原料；耐火材料； 保温、绝缘材料； 陶瓷原料、 其它用途
整理课件
美美丽丽的的矿矿物物世世界界
黄铁矿和石英
整理课件
美丽的矿物世界
玛脑
整理课件
美丽的矿物世界
孔雀石
整理课件
美丽的矿物世界
异极矿
整理课件
石膏和赤铜矿
中沸石
整理课件
电气石
整理课件
美丽的矿物世界
萤石和方解石
地质基础知识
地质基础知识第⼀章地质学基础知识第⼀节岩⽯学基础知识⼀、矿物矿物是天然产物，通常具有⼀定的物理性质和⽐较固定的化学成份。
有的矿物是由⼀种化学元素组成的单质矿物，如⾃然⾦、⾃然铜、⾦刚⽯等；有的是由两种或两种以上的元素组成的化合物，如黄铁矿、⽅解⽯等。
某些⼈⼯合成的矿物，如⼈造⾦刚⽯、⼈造⽔晶等，其化学成份与物理性质与⾃然矿物类似，但不是天然产物，称之为“⼈造矿物”或“合成矿物”。
⽬前，已发现的矿物约3000多种，但组成煤系地层岩⽯的常见矿物仅有20余种，称之为造岩矿物。
常见的矿物有：⽯英、长⽯、⽅解⽯、⿊云母、⽩云母、⾓闪⽯、黄铁矿、⾚铁矿和铝⼟矿等。
⼆、岩⽯岩⽯是由矿物或岩屑在地质作⽤下聚集⽽形成的，⾃然界中有些岩⽯是由⼀种矿物组成，如纯洁的⼤理岩是由⽅解⽯组成；⽽多数是由两种以上的矿物组成，如花岗岩主要由⽯英、长⽯、云母三种矿物组成；少数由⽕⼭玻璃物质、胶体物质或⽣物遗骸组成。
岩⽯具有⼀定的结构和构造特征，与矿物⽐较，岩⽯的物质组成不固定，物理性质不均匀。
岩⽯与矿产的关系密切，各种⾦属、⾮⾦属矿产（如煤炭、⽯油等）绝⼤多数蕴藏于岩⽯之中，与岩⽯具有成因和时空上的联系。
⾃然界中岩⽯种类名⽬繁多，但根据其成因可分为三⼤类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
1、岩浆岩岩浆岩⼜称⽕成岩，它是地壳下⾯存在着⾼温⾼压的熔融硅酸盐物质（称为岩浆），受地壳运动的影响，沿着地壳薄弱带侵⼊地壳或喷出地表，温度降低，最后冷凝固结形成的岩⽯。
岩浆岩的主要矿物组成是硅酸盐矿物，主要氧化物是SiO2。
根据SiO2的百分含量，岩浆岩可分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩。
这些岩浆岩中的SiO2含量依次逐渐增⼤。
根据岩浆岩的产出深度和状态的不同，岩浆岩⼜可分为深成岩、浅成岩和喷出岩。
岩浆岩侵⼊煤系地层，是⼀种常见的地质现象，也是影响煤矿⽣产的重要地质因素之⼀。
岩浆岩侵⼊体对煤层的破坏性主要表现为：①煤层被侵⼊体所代替，破坏了煤层的连续、完整性，减少了煤炭的可采储量；②由于接触变质的影响，使煤的灰分增⾼，黏结性减弱，煤质变劣，降低煤的⼯业价值；③侵⼊体硬度较煤层⼤，会妨碍采掘⼯作的正常进⾏，增加⽣产成本；④侵⼊体在煤层中发育时，使采区和⼯作⾯布置困难，甚⾄造成废巷等损失。
第一章 地质学基础知识
第一章地质学基础知识第一节地质作用（2）一、地球的一般特征（一）地球的形态（二）地球表面的形态特征（三）地球的圈层构造（4）（四）地质作用的概念二、内力地质作用（6）(一) 地壳运动（二）岩浆作用（三）变质作用（8）（四）地震作用三、外力地质作用（10）（一）风化作用1、风化作用的类型（10）2、岩石的风化程度（14）3、风化作用的影响因素（16）（二）地面流水的地质作用（17）1、暂时性流水的地质作用2、河流的地质作用（18）（三）湖泊和沼泽的地质作用（22）1、湖泊成因类型2、湖泊的地质作用3、沼泽的地质作用（24）（四）海洋的地质作用1、海水的剥蚀作用2、海水的搬运作用3、海洋的沉积作用（五）风的地质作用1、风的剥蚀作用2、风的搬运作用3、风的沉积作用（六）冰川的地质作用（25）1、冰川类型（大陆冰川、山岳冰川）2、冰川的地质作用（刨蚀、搬运、沉积作用）（七）负荷地质作用（崩落、蠕动、滑动、泥石流）第二节矿物和岩石（26）一、主要造岩矿物（一）矿物的特征1、矿物的形态2、矿物的物理性质（28）3、矿物的力学性质4、其他性质（二）常见矿物的鉴别（表1.2.3）（29）二、岩浆岩（32）（一）岩浆岩的产状1、侵入岩体产状2、喷出岩体产状（二）岩浆岩的物质成分（表1.2.4，1.2.5）（三）岩浆岩的结构和构造（34）1、岩浆岩的结构2、岩浆岩的构造（四）岩浆岩的分类及鉴定（36）1、岩浆岩的分类（表1.2.6）2、岩浆岩的鉴定（表1.2.6）（五）常见岩浆岩的特征（37）三、沉积岩（39）（一）沉积岩的形成及物质组成1、沉积岩的形成2、沉积岩的物质组成（二）沉积岩的结构和构造（40）1、沉积岩的结构2、沉积岩的构造（三）沉积岩的分类及鉴定（42）1、沉积岩的分类（表1.2.7）2、沉积岩的鉴定（四）常见沉积岩的特征（44）四、变质岩（一）变质岩的矿物成分（二）变质岩的结构和构造1、结构（变余或残余、变晶、碎裂结构）2、构造（三）变质岩的分类及鉴定（46）（四）常见变质岩的特征第三节地质构造（48）一、地壳运动（一）地壳升降运动（二）地壳水平运动（三）构造运动的速率和幅度（50）（四）地壳运动的空间分布二、板块构造学说（一）活动论和固定论的争论（二）活动论的再兴起——板块构造学说的提出（三）板块的边界类型（四）板块划分方案（52）（五）板块的驱动机制（六）威尔逊旋回三、地层年代的确定方法（一）岩层相对年龄的确定方法（表1.3.1）（二）岩层绝对年龄的确定方法（54）四、地层与地质年代（一）各级地层单位对比（表1.3.2）（二）地层与地质年代（表1.3.3）（三）地质年代的划分（表1.3.4）（56）（四）我国主要构造运动时期的划分（表1.3.5）（五）我国侵入岩的分期（表1.3.6）五、地层接触关系（60）1、沉积岩层间的接触关系（整合、假整合、不整合）2、岩浆岩与沉积岩层间的接触关系（侵入和沉积接触）六、倾斜构造（60）（一）水平岩层（二）倾斜岩层1、岩层的产状要素2、岩层产状要素的测定与表示方法（62）3、倾斜岩层地层界线的分布特征（三）直立岩层（64）七、褶皱构造（一）褶皱的基本形态（背斜、向斜）（二）褶皱的要素及形态分类（66）1、褶皱要素2、褶皱的形态分类（三）褶皱构造的识别八、断裂构造（68）（一）断裂构造的力学性质（二）节理（70）1、节理的分类2、节理的调查3、节理调查资料的整理（玫瑰图）（72）（三）断层（74）1、断层要素2、断层的基本类型及其特征（75）3、断层的野外识别标志（77）九、地质力学及其在工程地质方面的应用（79）（一）地质力学基础知识1、基本概念2、结构面的力学特征及其序次和等级（表1.3.9，表1.3.10等）（80）3、构造形迹的序次和等级（84）（二）构造体系1、构造体系的概念2、构造体系的类型3、构造体系的复合与联合（86）（三）地质力学在工程地质方面的应用（88）1、区域稳定性的评价2、岩体稳定性分析3、应用示例（89）十、中国区域地质构造（92）（一）地块形态1、地块形态特点2、大地构造名词对照3、稳定地块特点4、活动地带的特点（二）中国区域地质的主要特点1、中国地槽的特点2、中国地台的特点3、中国区域地质的其他特点十一、地质图（一）地质图的内容1、地质图的类型（94）2、地质图的规格（二）地质图的表示方法1、地层岩性2、地质构造3、岩层接触关系（三）地质剖面图和综合地层柱状图的编制1、地质剖面图（95）2、综合地层柱状图（97）（四）地质图的阅读和分析（98）1、阅读地质图的方法2、黑山寨地区地质图的阅读与分析第四节第四纪地质（100）一、第四纪地层（一）第四纪地层的划分标准（二）第四纪地层的特征1、陆相沉积物的成因类型及特征（101）2、海相沉积物的成因类型及特征（104）3、第四系地层对比二、新构造运动和活动断裂（106）（一）新构造运动1、新构造运动及现代构造的概念2、新构造运动的特点3、我国新构造运动的特点及发展历史4、我国新构造的基本类型及主要特征5、新构造运动的研究方法（107）（二）活动断裂（活断层）（109）1、活动断裂的概念2、活动断裂的一些标志3、内陆活动断裂的活动方式4、中国活断层的基本特征5、活断层的滑动速率分类及工程地质评价三、中国第四纪地层（一）中国第四纪地层的类型与分布（110）1、岩相——沉积类型的复杂性2、堆积作用的继承性3、冰川冰水堆积的旋回性（波动性）（111）4、人类发展的阶段性5、堆积物分布的分带性（二）早更新世地层（111）（三）中更新世地层（113）（四）晚更新世地层（五）全新世地层（115）第五节地貌一、地貌的成因及分类（一）地貌的概念及分级（二）内、外地质营力对地貌的影响（三）地貌的成因类型（116）二、山岳与平原地貌（119）（一）山岳地貌1、山岳的测高分类2、山岳的形态要素及其类型3、山岳的地质构造类型（二）平原地貌（121）1、平原的测高及构造特征分类2、平原按其地质构造和形成动力关系分类三、流水地貌（一）暂时性流水地貌（123）（二）河流地貌1、基本概念2、河谷地貌（124）3、冲积平原（127）四、海成地貌（一）海岸地貌1、一般概念2、海岸地貌的类型（二）海洋地貌五、常见特殊环境下的地貌（129）（一）黄土地貌（二）冰川地貌1、冰川的类型及特征2、冰川侵蚀地貌3、冰川、冰水堆积地貌（三）冻土地貌（131）第二章岩土工程勘察（133）第一节勘察工作的布置一、岩土工程勘察分级1、工程重要性等级2、场地等级3、地基等级4、岩土工程勘察等级划分二、岩土工程勘察阶段划分及勘察工作的布置1、房屋建筑和构筑物（134）2、地下洞室（138）3、岸边工程4、管道与架空线路工程（140）5、废弃物处理工程6、边坡工程（142）7、基坑工程8、桩基础9、既有建筑物的增载和保护（144）10、核电厂11、地基处理（146）12、不同勘察规范中勘察阶段的划分及与工程建设阶段的对应关系（148）第二节岩土的分类及其鉴别特征Ⅰ岩石的分类一、岩石按成因分类（一）岩浆岩（二）沉积岩（150）（三）变质岩二、岩石按坚硬程度分类1、按饱和单轴抗压强度分类2、按坚硬程度定性分类三、岩石按完整程度分类（152）1、岩体完整程度分定量分类2、岩体完整程度分定性分类四、岩体基本质量等级分类五、岩石按风化程度分类六、岩石按软化程度分类七、岩体按岩石的质量指标（RQD）分类（154）八、岩体按结构类型分类Ⅱ土的分类一、国家标准《土的分类标准》（GBJ 145-1990）（一）一般土1、巨粒土和含巨粒的土2、粗粒土3、细粒土（155）（二）特殊土（157）二、国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（一）按地质成因分类（二）按沉积时代分类1、老沉积土2、新沉积土（三）按颗粒级配和塑性指数分类1、碎石土（158）2、砂土（159）3、粉土4、粘性土（四）按工程特性分类（五）按有机质含量分类三、行业标准《港口工程地质勘察规范》四、水利部行业标准《土工试验规程》（SL237-1999）（161）（一）一般程序（二）巨粒土和含巨粒土的分类和定名（三）粗粒土的分类和定名（四）细粒土分类和定名（五）特殊土分类（163）（六）行业标准《铁路桥涵地基和基础设计规范》1、土的颗粒分类2、碎石类土分类3、砂类土的分类（165）4、粉土、粘性土分类5、冻土的分类（165）六、行业标准《公路土工试验规程》（JTJ 051-1993）（一）巨粒土分类（169）1、巨粒土2、漂（卵）石（二）粗粒土分类（三）细粒土的分类（171）（四）特殊土分类Ⅲ土的野外鉴别（173）一、碎石土密实程度的野外鉴别二、砂土的野外鉴别三、粘性土、粉土的野外鉴别四、新近沉积土的野外鉴别五、细粒土的简易鉴别第三节工程地质测绘与调查（175）一、基本要求二、工作方法1、测绘前的准备工作2、测绘方法三、资料整理及成果（177）第四节勘探、取样及水、土腐蚀性评价一、工程地质钻探的基本方法及适用范围1、工程地质钻探的基本方法2、工程钻探方法的适用范围二、工程地质钻探的技术要求1、钻孔规格2、钻探与护壁（179）3、钻孔的记录和编录三、井探、槽探、洞探（180）1、适用条件2、基本要求四、土样的分级及取样技术要求1、土样的分级2、取样要求3、土样的现场检验、封装、储存、运输（181）五、取土器的规格、性能及适用范围1、取土器的规格2、取土器的性能3、取土器的适用范围（183）六、工程物探的基本原理及成果应用1、工程物探的基本原理2、工程物探的成果应用（185）七、水和土腐蚀性的评价（188）（一）取样和测试1、采取水试样和土试样时的要求2、水和土腐蚀性的测试项目和试验方法（二）腐蚀性评价（189）第五节岩土工程评价（191）一、岩土工程指标的统计与选用1、统计的内容2、统计的方法3、岩土指标的选用4、岩土参数标准值的计算5、岩土参数标准值计算公式的来源二、岩土工程分析评价（193）1、基本要求2、天然地基评价3、桩基工程和地基处理4、基坑工程5、强震区三、成果报告的基本要求（195）1、基本要求2、可行性研究阶段的文字报告3、初步勘查阶段的文字报告4、详细勘察阶段的文字报告（197）第三章室内实验（199）第一节室内岩石试验一、试件制备与量测二、岩石空隙性质试验（一）含水率试验（二）颗粒相对密度试验（三）块体密度实验（201）三、岩石水理性质试验（203）（一）吸水性试验（二）渗透试验（203）（三）膨胀性试验（205）1、自由膨胀率试验2、侧向约束膨胀性试验3、体积不变条件下膨胀压力试验（四）耐崩解性试验（五）冻融试验四、岩石声波测试（207）五、岩石强度和变形试验（209）（一）单轴抗压强度和压缩变形试验1、单轴抗压强度试验2、单轴压缩变形试验（二）三轴压缩强度试验（211）1、常规试验方法2、多级破坏状态的三轴试验（213）3、连续破坏状态的三轴试验（三）拉伸强度和变形试验（215）1、直接拉伸试验2、劈裂试验六、岩石结构面抗剪强度试验（217）（一）软弱结构面的剪切试验（二）硬结构面的剪切试验（219）（三）混凝土与岩石胶结面的剪切试验七、岩体软弱夹层剪切蠕变试验（一）试验目的与要求（二）试验原理（三）试验仪器（221）（四）试验要求（五）资料整理（223）1、长期强度指标的确定2、剪变模量的时间效应3、黏滞系数的确定八、岩石点荷载强度试验（225）（一）仪器结构（二）试验要点1、试件的形状和尺寸2、试件描述（226）3、试验程序4、计算（226）（三）成果应用（228）1、估算岩石的抗拉强度2、估算岩石的单轴抗压强度3、确定岩石的强度各向异性4、在岩石分类和风化带研究中的应用（230）5、其他方面的应用第二节室内土工试验（231）一、土的物理性质试验（一）试样的制备和饱和（231）1、目的和适用条件2、试样制备3、试样的饱和（二）含水率试验（233）（三）密度试验（234）（四）相对密度试验（236）（五）土的基本物理性质指标的换算及应用（六）颗粒分析试验（238）（七）界限含水率试验（245）（八）无粘性土休止角试验（248）（九）毛细管水上升高度试验（十）渗透试验（251）二、土的密实度试验（254）（一）相对密实度试验（二）击实试验（255）（三）承载比试验（259）三、土的变形试验（261）（一）土的变形及其指标（二）固结试验和压缩试验（261）（三）静止侧压力系数试验（273）（四）黄土湿陷性试验（275）（五）膨胀土的膨胀及收缩试验（六）盐渍土融陷性试验（278）（七）回弹模量试验（279）四、土的强度试验（一）直接剪切试验（279）（二）残余强度试验（282）（三）三轴压缩试验（283）（四）无侧限抗压强度试验（288）（五）微型十字板试验（290）五、土的流变试验（292）（一）土的流变试验（292）（二）流变试验方法要点（296）（三）影响土流变性质的因素（300）第四章原位试验（303）第一节载荷试验一、平板载荷试验1、适用条件2、基本原理3、主要技术标准要点(304）4、仪器设备（306）5、试验方法6、资料整理（307）7、成果应用（309）8、特殊土载荷试验（310）9、复合地基载荷试验（312）二、螺旋板载荷试验（314）（一）适用条件（二）仪器设备（三）试验方法（315）（四）资料整理（五）成果应用三、桩基载荷试验（317）（一）单桩竖向抗压载荷试验（317）（二）单桩竖向抗拔载荷试验（320）（三）自平衡试桩法（322）（四）单桩水平载荷试验（323）载荷试验公式一览表（326）第二节静力触探试验（328）一、静力触探设备（329）（一）加压装置（三种类型）（二）反力装置（三种形式）二、静力触探探头（一）探头的结构（二）温度对传感器的影响及补偿方法（331）（三）探头的标定三、我国常用的静力触探量测记录仪器（三种类型）（一）电阻应变测量仪（二）静探微机（三）自动记录仪四、静力触探现场试验要点（一）试验准备工作（二）现场试验工作（三）注意事项（333）（四）孔压消散试验五、静力触探资料整理（一）单孔资料整理（二）划分土层（335）（三）土层贯入阻力的计算（四）贯入阻力的换算六、静力触探成果应用（一）划分土类（二）确定地基土的承载力（337）（三）确定砂土的内摩擦角（339）（四）确定黏性土的状态（五）估算单桩承载力（340）（七）孔压静力触探成果的应用（342）第三节圆锥动力触探试验（344）一、试验设备及试验要求（345）（一）国内动力触探的分类及设备（二）中国动力触探的分类及设备（347）（三）特种类型动力触探（四）试验技术要求二、资料整理三、轻型动力触探（N10）（一）试验设备（二）试验要点（三）地基土承载力与变形模量的确定（四）砂土密实度的确定（349）四、重型动力触探（N63.5）（一）试验设备（二）试验要点（三）资料整理（350）（四）确定地基土的承载力和变形模量（352）（五）确定砂土的密实度和孔隙比（六）确定桩的持力层和承载力（354）五、超重型动力触探（N120）（一）实验设备及技术规格（二）适用范围（三）试验要点（四）N120和N63.5的关系（五）勘探工作量的布置和资料整理（356）（六）N120指标的应用（357）六、其他类型的动力触探（359）（一）试验原理和适用范围（二）试验方法（三）资料整理和应用七、动贯入阻力的计算和应用（361）（一）动贯入阻力的计算公式（二）动贯入阻力的应用第四节标准贯入试验（363）一、简述二、试验方法（一）试验步骤（二）钻孔及试验应注意的问题（363）三、资料整理（366）（一）指标统计取值方法（二）触探杆长度校正（三）上覆有效压力影响的校正（四）地下水影响的校正（368）四、成果应用（一）地基承载力的确定（二）土的抗剪强度指标的确定（371）（三）地基土变形模量、压缩模量的确定（373）（四）黏性土和粉土天然状态判定（五）砂土密实度的确定（375）（六）桩基承载力的确定（377）第五节十字板剪切试验一、基本原理二、试验仪器设备（三种类型）（一）开口钢环式十字板剪切仪（二）轻便式十字板剪切仪（379）（三）电测式十字板剪切仪三、现场试验技术要求（381）（一）开口钢环式十字板剪切试验（二）电测式十字板剪切试验四、适用条件（一）适用条件（二）影响因素五、资料整理和应用（383）（一）资料整理（二）资料应用第六节旁压试验（385）一、试验仪器（一）预钻式旁压仪（二）自钻式旁压仪二、操作要点（一）仪器检定和校准（二）成孔要求（387）（三）常规试验（四）回弹试验（五）固结试验（六）试验成果影响因素三、资料整理（一）试验读数校正（二）旁压曲线绘制（三）试验压力特征值（389）（四）强度参数（五）变形参数（391）四、工程应用（一）黏性土稠度状态和砂土密实度划分（二）地基承载力计算(393)（三）桩基础承载力计算（四）地基变形计算（394）第七节扁铲侧胀试验（396）一、试验原理二、试验设备三、试验要点四、资料整理五、成果应用（398）（一）土类划分（二）静止土压力系数K0的计算（三）应力历史的确定（四）不排水抗剪强度CU的计算（五）变形参数计算（400）（六）水平固结系数C H估算（七）液化判别（八）确定水平受荷桩p-y曲线第八节现场剪切试验（402）一、岩体现场直剪试验（一）试验原理和目的（二）仪器设备（三）试体制备（四）试体（包括试验地段）描述（404）（五）试验程序（405）（六）试验成果整理（409）（七）影响试验成果因素的说明（412）第九节波速测试一、单孔法（一）方法原理（二）仪器设备（三）现场测试技术要求（414）（四）数据处理二、跨孔法（一）方法原理（二）仪器设备（三）现场测试技术要求（416）（四）数据处理三、波速在工程中的应用（一）岩土弹性参数的计算（二）地基刚度和阻尼比计算（三）划分土的类型和建筑场地类别（四）计算建筑场地地基卓越周期（五）判别砂土地基液化（六）地震工程（七）检验地基加固处理的效果第十节岩体原位应力测试（418）一、岩体表面应力测量（419）（一）应力恢复法（二）应力解除法（421）二、钻孔孔径变形法（一）测试原理（二）应用范围（423）（三）主要仪器设备（四）测试要点（五）资料整理（425）三、钻孔孔壁应变法（426）（一）测试原理（二）应用范围（428）（三）主要仪器设备（四）测试要点（五）资料整理四、钻孔孔底应变法（一）测试原理（二）应用范围（三）主要仪器设备（430）（四）测试要点（五）资料整理（432）五、水压致裂法（一）测试原理（二）应用范围（三）主要仪器设备（四）测试要点（五）资料整理第五章水文地质（434）第一节地下水的类型及工程性质一、自然界的水（一）水在地球上的分布（二）自然界的水循环（三）地下水的来源（四）岩石中的空隙（五）岩石中水的存在形式（436）（六）岩石的水理性质（七）透水性（八）含水层与含水岩隙（438）二、地下水的物理性质和化学性质（一）地下水的物理性质（二）地下水的化学性质三、地下水的类型及特征（440）（一）潜水（441）（三）承压水（443）四、泉的类型与特征（446）（一）泉及其意义（二）泉的类型第二节地下水运动的基本规律（448）一、重力水运动的基本规律（一）达西定律及其适用范围（二）非线性渗透定律（450）（三）潜水含水层中的二维流（均质含水层）（四）承压水的非均匀流（452）（五）地下水向完整井的稳定运动（453）（六）地下水向非完整井的稳定运动（457）（七）干扰井出水量的计算（459）二、包气带中地下水的运动（460）三、结合水运动规律（462）四、二维渗流及网流（一）二维渗流方程（二）流网特征与绘制（三）流网的应用（464）五、渗流力与渗流稳定性分析（466）（一）渗流力（二）临界水头梯度（468）六、渗透破坏与控制（一）流砂或流土现象（二）管涌现象和替蚀作用（470）（三）渗透破坏（变形）的防治措施第三节注水试验一、试坑注水试验（一）单环注水法（二）双环注水法（472）（三）试坑注水试验注意事项二、钻孔注水试验（一）钻孔常水头注水试验（473）（二）饱和带钻孔降水头注水试验（475）（三）包气带内钻孔降水头注水试验（477）第四节抽水试验一、试验类型及适用条件二、一般要求（479）（一）对抽水试验孔的要求（二）对观测孔的要求（480）（三）水抽水试验降深的要求三、过滤器与常用设备（一）过滤器（480）（二）抽水设备（483）（三）测量水位用具（486）（四）测量流量用具（487）（五）测量气温、水温用具（489）四、现场工作（一）准备工作（二）抽水试验要点（三）现场资料初步整理（491）五、资料整理（493）（一）试验成果综合整理（二）影响半径R的计算公式（三）稳定流完整孔（井）渗透系数计算（495）（四）稳定流非完整孔（井）渗透系数计算（499）（五）非稳定流抽水试验渗透系数计算（504）（六）岩土渗透系数经验值第五节压水试验一、试验设备（506）（一）止水栓塞（二）供水设备（三）测试设备二、一般规定（一）试段隔离方法（二）试段长度（三）压力阶段及试验压力（508）三、现场工作要点（510）（一）钻孔（二）洗孔（三）试段隔离（四）水位观测（512）（五）设备安装（六）压力流量观测四、资料整理（一）P-Q曲线的绘制（二）P-Q曲线类型的确定（三）试段透水率计算（514）（四）渗透系数计算五、工程应用（一）试段透水率与单位吸水量的关系（二）试段透水率与灌浆量的关系（三）帷幕灌浆效果和帷幕运行情况检查（四）岩体渗透性分级及灌浆标准第二篇岩土工程设计的基本原则第一节岩土工程设计的基本技术要求和特点（517）一、基本技术要求1.设计时应考虑的因素2.注意场地条件，防治灾害3.合理选用岩土参数4.定性分析与定量分析相结合二、设计基础资料1.地形、水文、气象资料2.岩土工程勘察资料3.建筑结构资料4.其他资料三、岩土工程设计的特点（519）1.对自然条件的依赖性2.岩土性质的不确定性3.注重经验特别是地方经验4.原位测试、实体测试、原型观测的特殊地位第二节概念设计一、概念设计的必要性二、安全和功能要求三、设计条件的概化（521）四、注意事项第三节设计荷载与设计状态（523）一、结构荷载计算（一）荷载分类与荷载代表值1.永久荷载（恒载）2.可变荷载3.偶然荷载（二）荷载计算二、结构极限状态（524）（一）建筑结构极限状态1.结构功能要求2.结构可靠性3.结构极限状态（二）地基基础的极限状态（525）1.正常使用极限状态2.承载能力极限状态三、建筑结构极限状态设计方法及荷载组合（一）承载能力极限状态设计（二）正常使用极限状态设计四、公路桥梁工程设计的荷载组合（527）五、建筑地基基础设计方法及荷载规定六、建筑地基基础设计基本要求（一）设计等级（529）（二）不同类型上部结构、地质条件以及特殊性岩土对地基基础设计要求第四节设计安全度和可靠性一、基本概念二、容许应力法和极限状态法（531）1.承载能力极限状态2.正常使用极限状态三、作用和岩土特性参数1.永久作用2.可变作用3.偶然作用四、定值法和可靠度1.可靠度分析的基本概念2.岩土工程可靠度问题的特点（533）五、安全系数和分项系数第五节实体试验、检测和监测、动态设计一、实体试验1.建立经验公式或用经验系数修正理论公式2.在现场进行实体试验，作为岩土工程设计的依据二、检验和监测（535）1.检验方面2.检测方面三、动态设计四、反分析1.目的和意义2.分析步骤3.注意事项第三篇浅基础（537）第一章土的工程性质第一节概述第二节土的三相组成及土的结构一、土的固体颗粒（固相）（一）土的矿物成分（538）（二）土料粒组（540）（三）土的颗粒级配（四）颗粒分析试验（542）二、土中水和气（544）（一）土中水的存在形态（二）黏土颗粒与谁的相互作用（三）毛细水（546）（四）土的冻胀（548）（五）土中气三、土的结构和构造（550）第三节土的物理性质指标（552）一、指标的定义（一）三个基本试验指标（二）反映土单位体积质量（或重力）的指标（三）反映土的孔隙特征、含水程度的指标（554）二、指标的换算（555）第四节无黏性土的密实度（557）碎石土密实度野外鉴别方法表第五节黏性土的物理特性一、黏性土的界限含水量二、黏性土的塑形指数和液性指数（559）三、黏性土的灵敏度和触变性第六节土的动力特性（561）一、土的压实原理二、击实试验及其影响因素（一）击实试验和击实曲线（二）影响击实效果的因素（563）（三）压实特性在现场填土中的应用（565）三、土的振动液化（一）砂土液化造成灾害的宏观表现（二）砂土液化的机理（三）影响土液化的主要因素（567）（四）土体液化判别及防治措施简介四、土的动力特征参数简介（569）第二章土中应力计算（572）第一节土的自重应力一、均质土的自重应力二、成层土的自重应力第二章基底压力一、基底压力分布（574）二、基底压力的简化计算（一）中心荷载作用时（二）偏心荷载作用时三、基底附加压力（576）第三节地基附加应力（577）一、竖向集中力下的地基附加应力（一）单个竖向集中力作用（二）多个集中力及不规则分布荷载作用（579）二、分布荷载下地基附加应力（一）空间问题的附加应力计算（580）（二）平面问题的附加应力（586）三、非均质和各向异性地集中的附加应力（591）（一）双层地基（二）变形模量随深度增大的地基（三）各向异性地基第四节有效应力原理（593）一、毛细水上升时土中有效自重应力的计算二、土中水渗流时（一维渗流）有效应力计算（595）第三章土的变形性质及地基沉降计算（597）第一节土的压缩性一、基本概念二、压缩试验及压缩性指标（一）压缩试验（二）压缩性指标（599）（三）土的回弹曲线及弹性模量（600）三、土的载荷试验及变形模量（602）（一）载荷试验（二）变形模量（三）变形模量与压缩模量的关系（604）四、旁压试验与旁压模量第二节地基最终沉降量计算（606）一、分层总和法（一）计算原理（二）计算步骤（607）二、《建筑地基基础设计规范》方法（611）（一）计算原理（二）沉降计算经验系数和沉降计算（三）地基沉降计算深度Z n（612）三、弹性力学法（616）。
地质基础知识培训资料
页眉内容地质基础知识培训第一章钻前基本数据的收集钻前数据是指与录井资料有关的工程数据。
包括补心高度、泥浆池容积、表层套管数据等，这些都必须在钻前（或二次开钻前）收集好。
1）补心高度：转盘面至地面垂直距离叫补心高度（又叫地补距）。
转盘面就是补心面。
实际丈量补心高度是在井架和钻机安装完毕后，从转盘补心顶面用钢卷尺自然下垂丈量到井架底座底面的长度，如图1-6所示。
从补心面丈量到表土的数据是错误的，因为地面海拔高度往往是先测出井架顶的海拔高度，再减去井架高度得出来的，而井架附近的附近的表土又往往掩盖了一部分底座。
补心高度是全部录井资料中第一个基本数据。
钻井剖面的深度，电测深度，下套管、油管的深度，射孔深度等均以转盘面作为计算深度的起点。
2）泥浆池容积：要丈量好泥浆池的长、宽、高，求出单位高度的容积。
最好有深度标尺，以便在发生井漏或井涌时计量。
3）表层套管的数据：导管和表层套管的作用都是为了巩固井口，防止坍塌。
导管很浅，并与地质资料录取没有关系。
表层套管是油层套管和采油树固定的基础。
有关表层套管的主要数据有：总长、直径、壁厚、钢级，下入深、联入或套入。
套管总长=套管串长度+套管鞋长度表层套管下入深度，即表层套管鞋深，它经常是电测时用来校正电缆长度的。
除外射性测井外，一般电测曲线在表层套管中显示为一条直线，在表层套管以下才能测出曲线来。
曲线上突变点所指示的深度与表层套管鞋深度相符。
套管鞋深度=套管总长度+联入联入是联顶节方入的简称，是指联顶节在转盘平面以下的长度。
在现场丈量联入的方法，是在下套管之前丈量联顶节的长度，固定时再丈量转盘面以上出露部分的长度，二者相减得出联入。
有时没有准备联顶节，这时就把最后一根套管坐落在井口转盘上，固井后再用气焊刻去一段。
我们把最后一根套管在转盘面以上的部分长度称为套余。
物质准备工作开钻前的物质准备，指的是与录井资料有关的各种设备、工具、器材、药品和记录表格等。
1）检查方钻杆刻度：在方钻杆吊上钻台之前，应检查方钻杆的整米记号是否清楚、准确。
第一节煤矿地质基本知识ppt课件
是指煤层中位于煤 层上下一定距离内的岩 层。
赋存在煤层之上、 在煤层之后形成的岩层 叫顶板；
赋存在煤层之下、 在煤层之前形成的岩层 叫底板
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顶板分类
顶板
伪顶
直接顶
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老顶
顶
板
伪顶:直接覆盖于煤层之上（下）的极易随煤 炭的采出而同时垮落，厚度在0.5米以下，岩 层多为炭质页岩；
平推断层：岩层断裂后，上、下两盘作 水平移动。
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根据断层走向与岩层走向关系的断层 分类
走向断层：断层走向与岩层走向完全一致或近 于一致。
倾向断层：断层倾向与岩层倾向一致或近于一 致。
斜交断层：断层走向与岩石走向斜交。
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一、煤的埋藏特征
实践证明，断层大小对井田设计、煤矿生产的 影响不相同。因此，断层可分为：
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一、煤的埋藏特征
若等高线凸出方向是标高降低方向，则为背斜 2、断层
断层在煤层底板等高线上表现为等高线中断。 断层交面线：因断层有上下两盘，所以一条断层 一般有2条交面线，上盘交面线用点划线（ —•—） 表示，下盘交面线用横叉线（—x—）表示。 a、一般情况下，正断层表示为煤层底板等高线中 断缺失，在交面线之呈白区；逆断层表示为煤层底板 等高线在交面之间为重叠区，即为下盘重复区。
大型向斜轴部顶板压力常有增大现象，岩石 破碎容易发生垮落，必须加强支护，否则容易发 生冒顶、切面等事故，给顶板管理带来很大困难。 有煤与瓦斯突出的矿井，往往容易发生瓦斯突出。
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一、煤的埋藏特征
（２）中型褶曲。中型褶曲往往是大型褶曲构 造的次一级构造，是采区布置考虑的主要依据。 （３）小型褶曲。在矿井中的一些小褶曲，一 般来说对瓦斯影响不大，但使煤厚度产生变化， 有的煤层突然增厚，使原采煤方法不能继续， 需改变采高或分层开采；有的地方突然变薄甚 至不可采，使工作面无法继续采煤，需要重新 掘开切眼。
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• （2）山洪急流的地质作用及洪积土
• 1）冲沟
• 冲沟是暂时性流水流动时冲刷地表所形成的沟槽。
• 冲沟形成的主要条件有：①较陡的斜坡；②斜坡由疏松的物 质构成（如黄土、粘土等）；
③降水量多，尤其是多暴雨和骤然大量融雪水的地区容易形成 冲沟。此外，斜坡上无植被覆盖，人为的不合理的开发，以 及废水排泄不当等也能促进冲沟的发生和发展。在我国黄土 地区如甘肃、山西及陕西等地冲沟极为发育。
图1.3.2 海岸带结构示意图 1—海岸带；2—海岸；3—潮间带 4—水下岸坡；5—高潮位；6—低潮位
图 1.3.3 海洋按深度分带示意图
• 1.3.2 海洋的地质作用及海相沉积物 • （1）海洋的破坏作用 • （2）海洋的沉积作用
• 1）海岸带沉积物
图1.3.4 海滩、砂坝、海岸阶地 1—基岩；2，3—松散岩石；4—砂和卵石 a—海滩；b—海岸砂坝；c，d—海滨阶地；e—砂礁
• 下面介绍主要的第四纪沉积物的形成和工程地质特征。
• 3.1 风化作用及残积土
• 3.1.1 风化作用
• 地表或接近地表的岩石在大气、水和生物活动等因素影响 下，发生物理的和化学的变化，致使岩体崩解、剥落、破 碎，变成松散的碎屑性物质，这种作用称为风化作用 （weathering）。
• 岩石的风化可分为物理风化（physical weather-ing）、化学风化 （chemical weathering）和生物风化（biological weathering）作 用等3种类型：
5—砾石层；6—石灰岩层
图1.2.5 洪积土剖面图
• a.靠近山区地带（Ⅰ带）。 • b.离山区远的（前沿）地带（Ⅲ带）。 • c.中间过渡地带（Ⅱ带）。 • 1.2.2 河流的地质作用及冲积土 • （1）河流的侵蚀作用 • 侵蚀作用（erosion）是指河水冲刷河床，使岩石发生破坏
地质学基础知识ppt课件
普通角闪石 Ca（Mg，Fe）3Si4O12
角闪石呈细长柱状，深绿 至黑色，玻璃光泽，完全 解理，硬度5.0～6.0,角闪 石主要分布在岩浆岩和变 质岩中的片麻岩和片岩中。 在岩石中呈针状或纤维状。 伴生矿物为正长石、斜长 石和辉石，角闪石易风化，
蛭石 Mg0-5(OH)4{Mg3[AlSi3O10](OH)2}
晶体属单斜晶系层状结构 硅酸盐矿物。因加热时能 迅速膨胀，弯曲呈水蛭状 而得名。集合体呈片状、 土状或粉末状。一般呈褐 色、褐黄色或暗绿色，带 油脂的玻璃光泽。底面解 理完全，解理片具挠性。 摩氏硬度1.5-2.8，比重 2.1-2.7。
高岭石 Al4[Si4O10]·(OH)2
高岭石，粘土矿物，晶 体属三斜晶系的层状结 构硅酸盐矿物。白或浅 灰、浅绿、浅黄、浅红 等颜色，条痕白色，土 状光泽。吸水性强，和 水具有可塑性。高岭石 是组成高岭土的主要矿 物，常见于岩浆岩和变 质岩的风化壳中。
滑石 Mg3[Si4O10](OH)2
滑石，属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。 白色或各种浅色，条痕常为白色，脂肪光泽 （块状）或珍珠光泽（片状集合体），半透 明。摩氏硬度1，比重2.6-2.8。低硬度，有 滑感，绝热及绝缘性强。
2．非结晶矿物(又称无定形矿物) 指原子作无序 或短程有序排列，无法用X射线或电子衍射检测其 晶体结构的矿物或其他固态物质,如蛋白石等。
二、矿物的物理性质
（一）颜色 颜色是鉴定矿物的重要特征之一。根据矿物呈色
的原因，分为自色、他色和假色三种。
（二）条痕 条痕就是矿物粉末的颜色，将矿物在未上釉的瓷
板上进行刻划，其留下的粉末痕迹就是条痕。
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进行的，故称为内力地质作用。
1. 地壳运动 由于地球自转速度的改变等原因，使得组成地壳的物质 （岩体）不断运动，改变它的相对位置和内部构造，称 地壳运动。 水平运动 垂直运动 水平运动和垂直运动可以相互转化
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第二节 地质作用概述
地质作用：所有引起矿物、岩石的产生和破坏，从而使地壳面貌发生变化 的自然作用。
地质作用的类别：按引起地质作用的地质营力的能源不同可分为：
内 力地质作用
地 壳运动 岩 浆作用 变 质作用
地震
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外力地质作用
风化作用 剥蚀作用 搬运作用 沉积作用 成岩作用
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一、内力地质作用
地质专业知识讲座
(第一部分01)
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主要内容
第一部分 第二部分 第三部分
地质基础知识 矿产勘查与水文地质 矿山设计地质工作
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第一部分 地质基础知识
第一章 第二章 第三章 第四章
地球的认识 地壳及地质作用 矿物和岩石 地质年代、地层及构造
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3
引言
• 所谓地质，“地”即地球，“质”即指性质和特 征。
外热层（变温层）：一般20—30m，受太阳辐射影响，温度随昼夜、 季节变化。
常温层：20—40m：温度常年保持不变，等于或略高于当地的年平 均气温。
增温层：40m—20km（大洋15km，大陆30km）：温度随深度增加 而升高。
五、地磁 六、放射性
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第一部分 地质基础知识
第一章 第二章 第三章 第四章
影响变质作用的因素：
温度（使矿物发生重结晶）
压力 （压力增大使矿物向缩小体积方向发展， 定向应力使矿物定向排列）
化学成分的加入：（与原矿物反应生成新矿物）
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变质作用的主要类型： 接触变质作用 （热烘烤、交代反应）
主要在岩体外围接触带上，受岩浆热烘烤和岩 浆分异出的流体的交代作用
动力变质作用 （动力变形、破碎、重结晶）
主要在应力集中的地带，由于构造应力使岩石 破碎、变形，并伴有重结晶
区域变质作用 （区域应力、区域岩浆活动等）
在较大的范围内，由于受到区域应力和区域热 事件及流体活动的影响使岩石发生重结晶和变 质反应）
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庐山
泰山
庐山
变质作用形成的地貌景观
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泰山
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4．地震：岩石圈机械运动积累的能量，由于岩石圈破裂而突然释放的一
矿物：在一定的地质条件形成，具有一定的化学成分和物理性 质的单质和化合物叫矿物。
组成地壳的矿物主要有：硅酸盐矿物，如长石，云母，角闪 石，辉石等。也有碳酸盐矿物，氧化物矿物，硫化物矿物等。
岩石：由一种或多种矿物组合到一起形成岩石。 组成地壳的岩石主要是花岗岩，闪长岩，辉长岩等。
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地 球 的 物 质 组 成 与 宇 宙 物 质 组 成
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地球的形状和大小
1980 年公布的地球形状和大小的主要数据如下：
半径（km）
赤道 两极 平均
6378. 6356. 6371.
1
7
0
周长（km）
赤道
子午 线
表面 积 （km2）
体积 （m3）
40075 40008 5.101 10832
.7
.1 ×108 ×108
扁率 1/298.257
椭球体 地球的真实形状为略呈“梨”形的
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2．岩浆作用：
软流圈及岩石圈中下部的高温融熔物 质在地壳运动的影响下，由于外部压 力的变化，岩浆向着压力减小的方向 移动，上升至地壳上部或喷出地表冷 却凝固成为岩石的全过程，统称为岩 浆作用。岩浆作用形成的岩石叫岩浆 岩。
侵入作用：岩浆由地下深处上升到地壳 浅部的活动
喷出作用（火山作用）： 指岩浆由地下
裂度：地震对地面建筑物等的破坏程度。（按其破坏程度分为12度）
与震级、震源深度等条件有关。 地震的演化过程：孕震-临震-发震-震后调整
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三、外力地质作用
由地球以外的能引起：如太阳能，流水，海浪，风，冰川 等引起
• 地质就是指地球的物质成分、内部构造、 表面特征，地球发展历史中的各种地质作 用和曾经生活于其上的生命的形式及其演 变。
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4
第一章 地球的认识
第一节 地球在太阳系中的位置 第二节 地球的形状和大小 第三节 地球的外部圈层 第四节 地球的内部圈层 第五节 地球的主要物理性质
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地球在太阳系中的位置
地球的认识 地壳及地质作用 矿物和岩石 地质年代、地层及构造
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第二章 地壳及地质作用
第一节 地壳的物质组成 第二节 地质作用概述
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第一节 地壳的物质组成
化学成分： O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H占98.13%， 其中O近1/2 ，Si占1/4多一点，
O Si Al Fe Ca Na K Mg H 49.13 26.00 7.45 4.20 3.25 2.40 2.35 2.35 1.00
深处上升，直接喷出地表冷凝成岩的 过程叫喷出作用。
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喷出岩形成的地貌景观
1980年5月18日，休眠了128年的圣海伦 火山再度喷发，其释放的能量相当于广 岛原子弹的500倍，高2903米的山峰被 削低了200米。
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熔 岩 流
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长白山天池
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3．变质作用： 由于地壳运动及岩浆活动，使已形成的矿物和岩石受到高 温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下，发生 物质成分与结构构造的变化，形成新的矿物和岩石，这 一过程称变质作用。由变质作用形成的岩石叫变质岩。
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7
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8
地球的外部圈层
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9
地球的内部圈层
1. 内部各圈层： 地壳、地幔、地核 2. 两个重要的不连续界面 莫霍洛维奇面(简称莫霍面）：
地壳与地幔的分界面 古登堡面：地幔与地核的分界面
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地球的内部圈层
地
地壳
球
的
内
地幔
部
圈
层
2891km
过渡层
地核
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第五节、地球的主要物理性质
一、质量和密度 地球的质量：5.981027g；地球的平均密度：为5.52g/cm3。 二、压力 三、重力 四、温度（地热）
种现象，由于地震波的传播引起地面快速颤动叫地震。
地震的成因类型：
陷落地震 火山地震 构造地震 诱发地震
震源、震中、震源深度、等震线：
深源（300-700KM ，4%）， 中源（70-300KM，23%） 浅源（0-70KM，72.5%）
震级：震源释放能量的多少， logE=11.8+1.5M (E-释放的能量，M-震级)