工程地质

4.地质构造

本章主要内容

4.1岩层产状与地层接触关系（p9-24）

4.2褶皱（p25-p40）

4.3节理（p41-p54）

4.4断层（p55–p75）

4.5活断层（p76–p90）

4.1.1构造运动与地质构造

(1)构造运动与地质构造

①概念指由于地球内部动力引起的组成岩石圈物质的机械运动。也称作地壳运动或岩石圈运动。

②类型

按运动方向可分为：垂直运动和水平运动。

按时间则分为：

古构造运动（老第三纪及以前）；

新构造运动（新第三纪及第四纪）；

现代构造运动（人类历史时期）。

构造运动还可以划分出不同的规模，岩石圈板块运动是最大规模的构造运动。

③岩层及其类型

水平岩层水平或近于水平的层状堆积物,经固结成岩作用形成的坚硬岩层.

倾斜岩层原始岩层经过水平构造运动作用后,岩层由水平状态变为倾斜状态,称为倾斜岩层

直立岩层

(2)地质构造

①概念构造运动使岩层发生变形和变位,形成的产物称为地质构造.

②类型

褶皱

断层

节理

4.1.2岩层的产状

岩层的产状是指岩层的空间位置,它是研究地质构造的基础

(1)产状要素

走向岩层面与任一水平面的交线称为走向线,线的两端方向称为走向。

倾向岩层面上与走向线垂直并沿斜面向下所引的直线称为真倾斜线,它在水平面上的投影线所指的方向称为倾向。

倾角岩层面上的真倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角。

(2)产状要素的测量:用地质罗盘进行测量.

(3)产状要素的表示：

①走向/倾向（象限）、倾角;如330o/s w∠30o

②倾向、倾角：如240o∠30o

4.1.3岩层露头线的特征

（1）露头的概念：是一些暴露在地表的岩石。通常出现在山谷、河谷、陡崖以及山腰和山顶。

（2）露头的类型：

天然露头

人工露头

（3）露头线：指岩层层面（或断层面、节理面）与地面的交线。其形态取决于岩层的产状和地面起伏的地形状况。

▪水平岩层露头线：∥地形等高线；

▪直立岩层露头线：呈直线延伸；

▪倾斜岩层露头线：―v‖字形法则

“V”字型法则在地形起伏明显地区，倾斜岩层的地质界线与地形等高线的弯曲具一定的规律，称之为“V”字型法则。

倾斜岩层出露的三种基本情况：

*―相反相同‖：当岩层的倾向与坡向相反时，岩层的界线与等高线的弯曲方向相同，但等高线更弯曲。

*―相同相反‖：岩层的倾向与坡向相同，岩层的倾角大于坡角。此时岩层的界线与等高线的弯曲方向相反。

*―相同相同‖：岩层的倾向与坡向相同，但岩层的倾角小于坡角。此时岩层的界线与等高线的弯曲方向相同，但地质界线更弯曲。

4.1.4地层接触关系

地层接触关系:是指上下两套不同时代地层之间在空间上的接触形式。分为

整合接触；产状一致，时代连续；

平行不整合（假整合接触）；产状一致，时代不连续；

角度不整合接触；产状不一致，时代不连续；

沉积接触侵入体直接被沉积岩层覆盖二者之间有风化剥蚀面存在； 侵入接触；侵入体与被侵入围岩间的接触关系。

断层接触。地层/地层，地层/岩体，其接触面本身为断层面。

▪整合接触:上下两套地层产状平行,在沉积层序上没有间断。

形成过程:地壳缓慢下降,地壳运动与沉积作用相对平衡。

平行不整合:上下两套地层产状基本平行,但二者之间有明显的沉积间断(即缺失了部分地层)。

形成过程:地壳稳定下降、沉积→平稳上升、遭受剥蚀→平稳下降、沉积。

▪角度不整合:上下两套地层产状不平行,且缺失了部分时代的地层,接触界面与上覆地层平行,与下伏地层斜交。

4.2褶皱

褶皱是指具有面状构造(如层面、劈理面等)的岩石受力发生的弯曲变形现象。

1.褶皱要素

核部:指褶皱中心部位的地层。

▪翼部:指核部两侧的地层。

▪转折端:从一翼到另一翼过渡的弯曲部分。

▪枢纽:同一岩层面上各最大弯曲点的联线。

▪轴面:由许多相邻褶皱面上的枢纽联成的面,相当于平分褶皱的对称面。

▪轴迹:轴面与地面或任一平面的交线。

2.褶皱类型

基本类型：

背斜:核部岩层较老,两翼岩层较新,岩层一般向上拱的褶皱。

向斜:核部岩层较新,两翼岩层较老,岩层一般向下坳的褶皱。

当岩层新老关系不清时,核部向上拱者称背形,向下坳者称向形。

（1）根据轴面和两翼产状分:直立、斜歪、倒转、平卧、翻卷褶皱。

2.根据转折端弯曲形态可分为:圆弧、尖棱、箱状褶皱和挠曲。

▪3.根据横剖面形态

▪扇形褶皱

▪箱状褶皱

▪单斜

▪4.根据枢纽产状

▪水平褶皱

▪倾伏褶皱

▪5.根据褶皱的平面形态

▪线状褶皱

▪短轴褶皱

▪穹隆和构造盆地

▪6.根据褶皱的组合形式

▪复背斜

▪复向斜

4.2.3褶皱的野外识别

▪1.判断褶皱存在与否并区别背斜与向斜，确定褶皱的形态；

▪2.褶皱存在的标志：地层作对称式重复出现；

▪背斜核部老翼部新

▪向斜核部新翼部老

▪3.测产状

▪综合确定褶皱类型

4.2.4褶皱形成的时代

▪研究褶皱形成的时代,一般是通过分析区域性角度不整合来确定的.

▪1.不整合面以下的地层都发生褶皱,而其上的地层未褶皱时,则褶皱

运动发生在老地层之后,新地层之前.

▪2.不整合面上下地层都褶皱,但褶皱的方式、形态不一样时,则至少发生过两次褶皱运动.

4.2.5褶皱构造的工程地质评价

▪褶皱的核部