工程地质绪论及第一章

地震波在地内的传播速度是随深度而 增加的，并在数处作跳跃式的变化；此外 横波不能通过地心。分析地震波在地内传 播速度地变化，发现有两处极明显的分界 面，叫地震分界面，第一地震分界面（又 叫莫霍面）是在平均深度33km处；第二 地震分界面（又叫古登卜面），是在地深 2898km处。依据地震波在地球内的传播 速度区分将地球内部划分为三个主要层圈 （地壳、地慢和地核）
（三）生物圈
生物圈是由地表各种生物构成的。 它们在生活活动、新陈代射及死后遗体 分解出各种气体和有机酸等过程中，可 与地表的物质直接或间接地发生各种物 理、化学的作用，从而改造地表物质。
二、地球的内部构造
地球内部也具有层圈构造，包括地 壳、地慢和地核等三个主要层圈。 对于 地球内部，目前人们能够直接获得资料 进行观察的深度是很小的，最深的钻孔 也没超过 15km。分圈的依据主要是利 用地震波（纵波与横波）在地内传播速 度的变化，从而间接地分析了解地内物 质分布情况。
组成地壳的固体物质为岩石，地壳 是由岩石组成的。如花岗岩、灰岩等。 岩石又是由矿物组成的，花岗岩就是由 石英、长石等矿物组成的。矿物是由各 种化学元素组成的化合物。可见，组成 地壳最基本的物质是化学元素。因此， 研究地壳的物质就要研究它的化学元素、 矿物和岩石以及它们之间的联系。
地壳是由许多化学元素组成的。据 地球化学分析表明，地壳中有 90多种 自然存在的化学元素，其中氧、硅、铝、 铁、钙、钠、钾、镁等8种元素的含量， 约占地壳总重量的97.13%；其余几十种 元素的总含量还不到3% 。地壳中含量 最多的元素是氧，约占地壳总含量的一 半；其次是硅，占四分之一强。
工程地质及水文地质
教师
绪论
一、工程地质学的研究对象与任务 1、 什么是工程地质学 工程地质学是一门研究与工程建设有
关的地质问题，为工程建设服务的科学。 2、 工程地质学的研究对象 工程地质学的研究对象是自然地质条
件与工程建筑工程物之间的关系。
3 、工程地质条件
与工程有关的地质因素之综合， 包括地形地貌条件、岩土类型及其工 程地质性质、地质构造、水文地质条 件、物理（自然）地质作用与现象、 天然建筑材料等六种地质因素 。
1、地层学法： 2、古生物学法： 3、岩性 对比法: 4、火成岩时代的确定
二、地质时代的划分与地质年代表
利用上述方法对全世界的地层进 行对比研究综合考虑地层形成顺序、 生物演化阶段、地壳运动及古地理特 征等因素，将地质年代划分为：宙， 代，纪，世。相应的地层单位为：宇， 界，系，统。
4、工程地质问题：
所谓工程地质问题，即一地的工程 地质条件不能完全满足在该地进行建筑 的要求，以致在建筑物的稳定、经济或 正常使用方面发生的问题或存的缺陷。
5、工程地质学的任务
（1）评价工程建设地区的工程地质条件， 为修建建筑物选择优良的建筑地点；
（2）阐明建筑地区的工程地质条件、预 测建筑前、后及建设中工程地质条件可能 产生变化；论证可能出现的工程地质问题 并应做出定性及定量的评价。
（二）水圈
水圈主要是呈液态及部分呈固态出现
的。它包括海洋、江河、湖泊、冰川、地 下水等。水圈的质量为1.41×10 t，占地 球总质量0.024％，比大气圈的质量大得多， 但与其他圈层相比，还是相当的小。其中 海水占97.2％，陆地水只占2.8％；而在陆 地水中冰川占水圈总质量的2.2％，所以其 它陆地水所占比重是很微小的。
2．外动力地质作用
外动力地质作用是由地球以外的能 源，也就是由太阳辐射能和日月引力能 所产生的动力（如风、地面流水、地下 水、冰川、湖泊和海洋等），在地壳表 部进行的各种地质作用叫做外动力地质 作用（简称外力作用或表生作用）。外 动力地质作用有风化作用、剥蚀作用、 搬运作用、沉积作用和成岩作用等。
（一）地壳
地壳是地球上部的一个层圈，厚度 很不均匀，最厚约70Km 、最薄5Km， 主要是由硅、铝、氧化物组成，呈结晶 质固体岩石，密3度2.7～2.9g／cm 。各 种地质作用（如构造运动、岩浆作用、 变质作用等）就发生在这里。但是地质 作用和矿产的形成在一定程度上还要受 地壳以下物质的影响，特别是上地慢的 影响。地壳占地球总质量的1.5％。
三、地壳的表面形态
地壳表面高低起伏变化很大，陆地面 积为1.49亿km 2 ，占地壳表面积的29.2％， 海洋面积约为3.61亿km 2，占地壳表面积 的70.8％。海陆分布是不均匀的，陆地主 要集中在北半球，占北半球总面积的39％， 而南半球陆地面积只占19％。
陆地最高点是珠穆朗玛峰，海拔高度 为8848.13m，最深处是在太平洋西部的马 里亚纳群岛附近的海沟，深达11033m。
下地幔中地震波传播速度呈平缓地
增加。物质成分除硅酸盐外，金属氧化
物、硫化物等，特别是铁、镍成分明显 增加。物质的平均密度为5·6g／cm 3 ， 温度1500～2000℃，压力可达 1.37802X1010 Pa，物质呈非结晶质固 体，塑性很大。
（三）地核
地核是自第二地震面分界面到地心的 部分，占地球总质量的32.5％。又分为外 部地核、过渡层和内部地核三层。外部地 核是液态，从2898km以下，纵波速度突 然下降，横波消失，其深达4703km深处； 此带往下到5125km深处，为过渡层；由 此层到地心为内部地核是固态。地核的物 质密度可达16g／cm3，温度为2000～ 5000℃，压力可达3.6X1011 Pa。
1．内动力地质作用
内动力地质作用的能量来源于地球 本身，主要有地球自转所产生的旋转能、 重力作用所形成的重力能，以及放射性 元素蜕变产生的热能等。地内能促使地 壳物质成分、地壳内部构造、地表形态 发生变化的地质作用称为内动力地质作 用（简称内力作用或内生作用）。包括 地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震。
中，今天所看到的地球，只是它的全部 运动和发展过程中的一个阶段。这种由 于自然动力引起的地壳的物质成分、构 造和地面形态发生运动、变化和发展的 各种作用，称为地质作用。
二、地质作用类型
按地质作用动力能的主要来源和 发生作用的主要部位，将地质作用分为 两大类：内动力地质作用和外动力地质 作用。

地壳中的化学元素除少数呈单质 出现外，绝大部分以各种化合物出现， 其中以含氧的化合物最常见。我们一 般用地壳上部（深约16km）按氧化物 折算的平均化学成分质量百分比来表 示。
我们把各元素在地壳中的平均质 量百分比成为克拉克值。
第三节 地质作用
一、地质作用的概念 地球自形成以来，一直处于变化之
第 四 节 地质年代与地层单位
探讨地壳的发展变化，研究岩石和矿产 的形成与分布规律都需要有时间的概念才 能有全面的认识，得出正确的结论。地质 学上计算时间的方法有两种：一种是相对 年代，一种是绝对年龄（同位素年龄）。
一、地层年代的确定（相对年代）
相对年代是指不同时代的岩层相对的 新老关系或形成顺序。确定的方法主要有：
（二）地幔
莫霍洛维奇面以下，深度为33~2898km 就是地幔。地幔分上下两层。
上地幔内地震波传播速度是不均匀的，从 莫霍面到50km深处，地震波传播速度较 快，这一地段是由结晶质固体岩石组成的， 与地壳连结在一起构成地球的岩石圈。自 50~250km深处地震波传播速度较慢，为 低速带，这一带的物质可能呈熔融状，为 软流层，玄武岩质岩浆可能来源于此带 。
（1）调查研究地下水的形成、埋藏、 分布、运动及循环转化规律。
（2）研究地下水的物理、化学性质、 成分及水质变化规律。
（3）合理开发、利用、管理地下水资 源，消除地下水危害等问题。
第的组成物质在空 间分布和彼此间的关系。地球物质的成分 和分布是不均匀的，具有层圈构造。地球 固体表面以上的各层圈为外部构造，地球 固体表面以下的各层圈为内部构造。
（3）对出现的工程地质问题提出应采取 的工程措施及合理化建议；
（4）为规划、设计、施工提供相应的工 程地质资料
二、水文地质学的研究对象与主要 任务
1、什么是水文地质学
水文地质学是研究地下水的数 量和质量随空间和时间变化的规律， 以及合理利用地下水或防治其危害 的学科。
2、水文地质学的任务
陆地地形按其起伏高度又分为： 山地、丘陵、高原、平原和盆地 。
海底并不是平坦的，地形也有起 伏变化，而且有的地方地形相当复杂。 按海水深度、地形特点，海底地形可 分为海岸带（滨海带）、浅海带（陆 棚或大陆架），半深海带（大陆坡）、 深海带（洋床或洋盆）和深海沟、海 岭等
第二节 地壳的物质成分
一、地球的外部构造
地球的外部构造包括自地表以上的大 气圈、水圈和生物圈。现将各圈的特征简 述如下：
（一）大气圈
空气是地球自然物质组成中最轻的物 质，它包围着固体地球，成为地球最外面 的一个圈层，称为大气圈。大气圈没有明 显的上界，在赤道上方高42000千米和两 极上方高28000千米的高空仍有大气存在 的痕迹。由下而上分为：对流层、平流层 和中间层、热成层和外逸层。受地球引力 的影响，约79％的大气质量集中在对流层 中，我们也主要研究对流层。