地质学基础 第一章
《地质学基础》综合复习资料
节蚆羅芆芈蚅肇膈薇地质学基础》综合复习资料《地质学基础》复习资料绪论一、名词解释1、地质学：以地球为研究对象的一门自然科学。
当前，地质学主要是研究固体地球的表层——岩石圈，研究其物质组成，形成，分布及演化规律；研究地球的内部结构，地表形态及其发展演化的规律性。
V4XgP。
2、将今论古：通过各种地质事件遗留下来的地质现象与结果，利用现今地质作用的规律，反推古代地质事件发生的条件、过程及其特点。
FKTrD。
第一章地球概述一、名词解释1、大地水准面：平均海平面通过大陆延伸所形成的封闭曲面。
2、岛弧与海沟：岛弧是呈弧状分布的火山列岛，它延伸距离长达数百到数千公里，常发育于大陆架的边缘；岛孤靠大洋一侧常发育有深度超过6km的长条形陆地，叫海沟。
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3、地温梯度：深度每增加100 米升高的温度。
4、岩石圈：软流圈其上的由固体岩石组成的上地幔的一部分和地壳合称为岩石圈。
它是地球的一个刚性外壳，“浮”在具塑性状态的软流圈之上。
V3Grs。
5、矿物：矿物是由地质作用形成的单质或化合物。
二、选择1、地球的形状为（D）A、球形；B、理想的旋转椭球体；C、苹果形；D、近似梨形的旋转椭球体。
2、下列单元不属于大陆地表形态的是（A）A、岛弧；B、丘陵；C、裂谷；D盆地。
3、下列单元不属于海底地表形态的是（B）A、大陆边缘；B、裂谷；C、岛弧；D洋中脊。
4、下列地点，地球的重力最大的是（B）A、赤道；B、南极；C、北回归线；D北京。
5、根据磁异常的范围大小，下面不属于地磁异常分类的是（C）A、大陆磁异常；B、区域磁异常；C、全球磁异常；D局部磁异常。
6 、下列地区中热流值最高的地区是（B）A、大陆区；B、太平洋；C、大西洋；D印度洋。
7、大气圈中与人类活动和地质作用密切相关的是（A）A、对流层；B、平流层；C、中间层；D暖层。
8、下列地区中，发生地震机率最小的地区是（D）A、日本；B、台湾；C、阿拉斯加；D广州。
9、地磁要素包括（ABD）A、磁偏角；B、磁倾角；C、磁异常；D磁场强度。
工程地质课后题答案
工程地质课后题答案第一篇地质学基础第一章地球的基本知识1.地球的圈层构造如何划分？答：以地表为界，地球可分为外圈层和内圈层，两者各有不停的圈层构造。
外圈层可分为大气圈、水圈和生物圈。
大气圈是指包围地球的气体，厚度在几万km以上，但占大气总质量3/4的大气是集中在地表以上10km的高度范围以内。
水圈是指地球表层的水体，大部分汇聚在海洋里，部分分布于河流、湖泊、沼泽、冰川一级地球表层的样式和土层的空隙中。
生物圈是地球上生物生存和活动的范围。
地球的内圈层又分为地壳、地幔和地核。
地核位于深约2800km的古登堡面一下直到地心，主要由比较常见的贴、硅、镍溶解体组成。
地核和地壳之间称为地幔，地壳是地球最外面的一层壳。
3.何谓地质作用？地质作用有几种类型?答：（1）地壳自形成以来，其物质组成、内部结构及表面心态，一直都在进行演变和发展，促地壳演变和发展的各种作用，统称为地质作用。
（2）地质作用分为内地质作用和外地质作用。
内地质作用包括构造运动，地震作用，岩浆及火山作用和变质作用。
外地质作用包括风华作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用和沉积成岩作用。
5.如何确定地层的相对年代？答：地层相对年代的确定方法有四种。
第一，古生物法。
即利用分布时代短、特征显著、数量众多而地理分布广泛的化石确定地层的地质年代。
第二，岩性对比法。
即将未知地质时代的地层特征与已知地质时代的地层的岩性特征进行对比，用于确定地层时代。
第三，标志层法。
即在地层剖面中某些厚度不大、岩性稳定、特征突出、分布广泛和容易识别的岩层可以作为地层对比的标志。
第四，岩层接触关系。
即通过观察上下岩层之间的接触是整合、假整合还是不整合确定地层相对年代。
7.如何区别地层接触关系中的整合、假整合和不整合接触？答：（1）整合是同一地区上下两套地层在沉积层序上是连续的，且产状一致，即在时间和空间深均无间断。
（2）假整合又称平行不整合，是上下两套岩层之间有一明显的沉积间断，但产状基本一致或一致。
第1章 地质学基础概述
一、地球的形状和大小北半球略细、长，北极向上凸出约10m；南半球略粗、短，南极向内下凹约30m。
理单元。
(2)丘陵：海拔500以下，相对高差小于200米。
特点：顶部浑圆、坡度平缓、坡角不明显。
(3)平原：指面积广阔、地势平坦或略有起伏、海拔高程在600米以下的地区。
低平原200米如华北平原,高平原200-600米如成都平原，世界上最大的平原亚马拉逊平原560×104km2(4)高原：海拔高度>600米，表面平坦或起伏较小的地区世界上最高的高原：青藏高原。
世界上最大的高原巴西高原(非洲高原)，海拔750米(5)盆地：周围是山地或高原，中央凹下且较平坦。
我国最大的内陆盆地：塔里木盆地，面积50×104km2是我国最重要的石油基地之一，有胜利、辽河、华北、大港、冀东等油田。
三、地壳内部的物理性质1、密度实测地表平均密度 2.7g/cm3，内部物质密度大5.5g/cm3；2、压力主要指由地球本身物质重量引起的静压力，随深度的增加而增加；3、重力指垂直地球表面使物体向下的一种天然作用力（地心引力与离心力的合力），随海拔高度的增加而减少。
地球周围存在磁场，地磁场南北极与地理南北极位置相四、地球的圈层结构地球不是均质体，组成地球物质的分布具同心圈层结构：以地壳表层为界，分内圈和外圈。
地球外圈：大气圈水圈生物圈地球内圈：地壳地幔地核2.地球的内部圈层莫霍面：大陆上平均深度33km。
地震波穿过该界面时波速突然增大，为地壳、地幔分界。
古登堡面：深2898km，地震波穿过该面波速突降，无横波通过，属幔、核分界。
石英（SiO）石盐（NaCl）2单体形态：指矿物单个晶体的形态，决定于矿物的结晶习性。
集合体形态：指同种矿物的许多个体集合在一起构成的形态。
自然界中的矿物多以集合体形态产出。
（1）矿物形态2.矿物的特征（矿物的肉眼识别）石英（SiO）2黑云母红柱石放射状集合体（C.光泽——矿物表面对可见光的反射能力。
地质学基础-地球概况
（三）地核 古登堡面以下直至地心的部分称地核，半径为3480km的球体， 平均密度为10.83g/cm3； 一般认为物质成分主要为铁； 划分为外核、过渡层、内核。
（四）岩石圈
地壳与上地幔的顶部（软流圈以上部分），都是由固态岩石
组成的，因而称岩石圈；
平均厚80km，大陆区厚60－150km，大洋区厚30－90km； 平均密度为3.25g/cm3；体积分数为3.72％，质量分数为2.19％。
二．地球的重力
地球上某处的重力是该处所受地 心引力与地球自转离心力（垂直 地面分力）的合力。 地球表面的重力随纬度值的增大 而增大（赤道 978.0318cm/s2， 两极 983.2177cm/s2，g随海拔高 度的增高而减小）。
由于地面起伏和地球物质密度不均匀以及结构差异 等原因使实测重力值与理论值不符，这种现象称为重 力异常（正、负异常）。
第一章 地球概况
本章共分四个部分: 1、地球的形状和大小 2、地球的外部圈层结构 3、固体地球的主要物理性质 4、地球内部的圈层结构
第一节 地球的形状和大小
一．地球极近似旋转椭球体 （自转所致，表明地球具有弹性） 二．地球不是严格的旋转椭球体 （内部物质分布不均匀） 三．地球形状的主要参数 赤道半径a 6378.140km 两极半径c 6356.755km 平均半径R 6371.004km 扁率（a-c）/a 1/298.253 表面积 510064472km2 体积 10832×108km3
生物的作用：产生氧气，促进化学循环。
第三节 固体地球的主要物理性质
地球的质量和密度 地球的重力 地球的压力 地球的磁性 地球内部的温度 地球的弹性和塑性
一．地球的质量和密度
根据牛顿万有引力定律计 算 出 地 球 的 质 量 为 5.9472×1024kg ， 地 球 的 平均密度为5.516g/cm3。 砂、页、灰岩平均密度为 2.6g/cm3, 花 岗 岩 密 度 为 2.67g/cm3,玄武岩密度为 2.85g/cm3 ， 因 而 推 论 ， 地球内部大部分物质密度 应大于平均密度。 地球的密度随深度增加而 增大，且是不均匀的。
1地质学基础-绪论
煤厚变化对矿井生产的影响 构造变动 岩浆岩对煤层的影响 矿井瓦斯和地热 岩溶陷落柱
第八章 矿井水文地质与工程地质
地下水的分类
矿井水的来源
地下水的动态观测
矿井涌水量的预测 矿井水的防治
地表水防治 井下防治水
矿井水的防止方法
井下防止煤柱的留设
抽排法 堵截法 疏降法
岩体内部的受力状态，主要指：地应力、巷道围岩压力和矿压
探明的 可采储量（111） 基础储量（111b） 预可采储量（121） 基础储量（121b） 基础储量（2M11） 基础储量（2M21） 资源量（2S11） 资源量（2S21） 资源量（331）
地质可靠程度 查明矿产资源
控制的
推断的
潜在矿产资源
预可采储量（122） 基础储量（122b）
基础储量（2M22）
煤的物理性质：光泽、颜色、硬度、脆度、比重、断口、裂隙等。 宏观煤岩成分：镜煤、丝炭、亮煤、暗煤；
宏观煤岩类型：光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤、暗淡型煤； 煤质指标：水分、灰分、挥发分、固定碳和发热量；
煤层厚度变化
泥炭沼泽基底不平影响煤层形态和厚度的变化 影响煤层形态和厚度变化的沉积因素 同沉积构造对煤层形态和煤厚变化的影响 煤层的冲蚀 后期构造变动引起煤厚变化 岩浆侵入 岩溶陷落柱的影响
第3位数表示地质可靠程度 既：1=探明的，2=控制的，3=推断的，4=预测的；
b=未扣除设计、采矿损失的可采储量。
增加新内容
——新/旧规范煤炭储量分类
探明的煤炭资源/储量的地质可靠程度
必须符合下列条件：
1、煤层的厚度、结构已经查明，煤层对比可靠，可采煤层的 连续性已经确定，煤类、煤质特征及煤的工艺性能已经查明， 岩浆岩对煤层、煤质的影响已经查明；
地质学基础重点 复习资料
一、理解地质学研究的内容；1、研究地球物质组成；有结晶学、矿物学、岩石学、地球化学；2、研究岩石或地质体的空间分布；有构造地质学、动力地质学、大地构造学、区域地质学、地球物理学；3、研究地球的历史；有古生物学、地史学（地层学）、第四纪地质学、岩相古地理；4、研究地质学的应用；1)研究地下资源方面的分支学科，如矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等；研究地下水的形成、运动和分布规律；有水文地质学；2)、研究地质与人类环境及灾害防护方面的分支学科；二、掌握地质作用、内力地质作用、外力地质作用的概念地质作用：形成和改变地球的物质组成、外部形态特征与内部构造的各种自然作用。
内力地质作用：由内能引起的岩石圈甚至地球的物质成分、结构和地表形态的变化和发展。
外力地质作用：主要由外能引起地壳表层形态、物质成分变化的作用。
三.掌握地质作用的研究方法。
（难点）。
1、野外观察：观察各种地质现象，确定地质体之间的空间关系，确定地质事件发生的时间关系，采集各种野外标本。
2.分析试验：通过物理、化学、数学和生物的方法提高对地球物质的分辨能力、穿透能力、鉴定能力、模拟能力。
3. 理论研究：由表及里、由此及彼、去粗取精、去伪存真，感性认识上升到理性认识。
1）资料收集2）分析、归纳、推理3）模拟、验证4）得出结论①“将今论古”的方法：即利用现今正在发生地质现象(规律)，推测、类比、认识过去(古代环境)。
②“以古论今、论未来”的方法：今天的地质作用只是地质历史时期的一个片断，而过去的地质现象却记录了全部过程，认识了过去就能够帮助我们了解现在、预测未来。
1,地球内部圈层划分及其各圈层的主要特征。
莫霍面之上为地壳，之下为地幔；古登堡面之上为地幔，之下为地核。
地壳：大洋地壳-----大洋地壳主要由玄武岩组成；年代较新，构造不复杂。
大陆地壳大陆地壳主体为中性火成岩，表层为沉积层，下层为深变质岩；年代老，构造复杂。
地幔：1.上地幔：软流圈----1~10％为液态，软化状态。
《地质学基础》课程笔记
《地质学基础》课程笔记第1章绪论第1节地质学概述一、地质学的研究对象地质学是研究地球及其历史的科学，主要研究对象包括地球的物质组成、结构、构造、演变和发展规律。
地质学的研究对象非常广泛，包括岩石、矿物、土壤、山脉、河流、湖泊、海洋等自然地理要素。
二、地质学的研究内容与学科划分地质学的研究内容可以分为以下几个方面：1. 岩石学：研究岩石的成因、分类、组成、性质和演变规律。
2. 矿物学：研究矿物的成因、分类、组成、性质和演变规律。
3. 地质构造学：研究地球的构造、构造演变和构造运动。
4. 地层学：研究地层的成因、分布、分类和演变规律。
5. 古生物学：研究古生物的形态、分类、生态、演化和分布规律。
6. 地球物理学：研究地球的物理性质、物理过程和物理场。
7. 地球化学：研究地球的化学组成、化学过程和化学演化。
地质学可以根据研究对象和方法的不同，划分为多个学科，如岩石学、矿物学、地质构造学、地层学、古生物学、地球物理学、地球化学等。
三、地质学研究的特点和方法地质学的研究具有以下几个特点：1. 综合性：地质学是一门综合性很强的学科，它与物理学、化学、生物学、数学等多个学科有着密切的联系。
2. 实践性：地质学的研究需要大量的野外考察和实验分析，实践性很强。
3. 历史性：地质学研究的对象是地球及其历史，因此具有很强的历史性。
4. 动态性：地球是一个动态变化的系统，地质学研究需要关注地球的动态变化。
地质学的研究方法主要包括野外考察、实验分析、数值模拟、地质图编制等。
四、地质学研究的目的地质学的研究目的主要包括以下几个方面：1. 揭示地球的物质组成、结构、构造和演变规律，为地球科学的发展提供基础。
2. 为矿产资源的勘查、开发和利用提供科学依据。
3. 为地质灾害的预测、防治和环境保护提供科学依据。
4. 为地质工程、水利工程、道路工程等工程建设提供地质依据。
5. 为人类社会的发展提供地质信息服务。
第2节地质学发展简史一、萌芽时期（远古—1450）在远古时期，人类对地质现象有了初步的认识，如火山喷发、地震、矿物等。
地质学基础讲义
地质学基础讲义第一章绪论第一节：地质学的研究对象和内容一、基本概念地质学的定义：地质学是研究地球的学科之一。
它是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相互作用和演变历史的知识体系。
在现阶段，由于观察、研究条件的限制，主要以岩石圈为研究对象，也涉及水圈、气圈、生物圈和岩石圈下更深的部位，以及某些地外物质。
地质学的研究对象：为地球的固体外壳—岩石圈（Lithosphere),因此确切的说，地质学主要是研究岩石圈的一门学科。
二、地质学的研究内容与分科：1.研究地球物质组成及元素分布规律的学科：矿物学、岩石学、矿床学、地球化学等。
2.研究地壳运动及地表形态变化的学科：动力地质学、构造地质学、地貌学等。
3.研究地壳演变历史的学科：古生物学、地层学、地史学等4.其它：煤田地质学、工程地质学、灾害地质学、宇宙地质学等。
第二节：地质学的特点与研究方法由于地质学研究内容的特殊性，因而地质学具有以下特点：1.学科的实践性地质学科的大部分研究对象存在于野外，因此地质学是一门实践性很强的学科，只有深入到大自然中去，才能较好的理解和掌握地质学。
2.地质现象的复杂性由于地质现象种类繁多，每一种现象都具有独特的形成原因和过程，因此在研究地质现象时应树立正确的时空观。
例如当我们研究晶体的结构时常用微米、纳米作为尺度单位，而一次造山作用则用百万年作用时间单位等。
3.认识的局限性由于人类的技术手段及地质现象的复杂性，造成人类对地质现象的认识十分有限。
例如，目前世界上最深的钻孔大约为12公里，不到地球半径的2‰，因此我们无法直接观察地球内部的情况，另外，人类的寿命一般不超过100岁，而一次造山运动的形成过程则长达数百万年至上千万年，因此对单个人来说我们也无法观察到其形成的全过程。
大陆科学钻——江苏省东海市鉴于地质现象的特殊性有别于其它学科，其研究方法可分为以下几类：1.野外观察对野外地质现象进行详细、系统地观察是获取第一手资料的基本手段。
1地质学基础 第一章-陈仁全PPT课件
地质营力
内地质营力
外地质营力
Foundation of Geology
最新课件
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5.地质作用
二、地质作用分类
两大地质作用——按能量来源分类 1、外力地质作用 ——风化、剥蚀、沉积和成岩作用 2、内力地质作用 ——地壳运动、岩浆、地震和变质作用
莫 霍 面
Foundation of Geology
最新课▲件soso问问，2010
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3.地球的圈层构造
（2）地表内部圈层：
2.古登堡面——位于地下 2900km深度。横波到该 界面就消失，纵波波速降 低。地核是液体.以最早研 究的美国人古登堡的名字 命名。古登堡面之上为地 幔，之下为地核。
古登堡面
陆地地形：
→右：新疆西天山，2010
Foundation of Geology
• 1.山地 • 2.丘陵 • 3.平原 ←塔里木盆地，2010 • 4.高原 • 5.盆地
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1.地球的形态
中国地形：
Foundation of Geology
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• 1.山地 • 2.丘陵 • 3.平原 • 4.高原 • 5.盆地
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1.地球的形态
▼嵇少丞（加）科学网博客，2012
专家们调查发现，钓鱼岛隆褶带曾经是东海陆架外缘隆起的一部分（一亿 年前就连在一块的），即钓鱼岛等岛屿与中国台湾省属于同一地质构造。
Foundation of Geology
最新课件
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主要提纲
1.地球的形态 2.地球的主要物理性质 3.地球的圈层构造 4.地壳的物质组成 5.地质作用
地质学基础
第一章地球概况一名词解释⒈地壳：指地球莫霍面以上的固体硬壳，属于岩石圈的上部，主要由硅酸盐类岩石组成。
⒉岩石圈：固体地球的最外层，由地壳和上地幔的岩石所组成。
⒊地幔：指莫霍面以下到古登堡面以上的圈层。
⒋地核：位于2900km古登堡面以下直到地心部分称为地核。
⒌大气圈：⒍水圈 :⒎生物圈：指地球表面有生物存在并感受生命活动影响的圈层。
第二章地壳的物质组成一名词解释⒈矿物：是在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均匀物质，是组成岩石的基本单位。
⒉岩石：是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，它是构成地壳及地幔的主要物质。
二．复习思考题⒈简述矿物的主要类型？并举出一种常见矿物的主要特征。
答：矿物按其化学成分类型分为五大类：自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、卤化物、氧化物及其氢氧化物矿物、含氧盐矿物。
金刚石C属于自然元素矿物的一种，其特征是硬度最大且具有强金刚光泽。
⒉简述岩石的主要类型？并举出一种常见岩石的主要特征。
答：岩石的主要类型有：沉积岩、变质岩、岩浆岩。
沉积岩主要特征是：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等。
第三章地质作用与地质年代一名词解释⒈地质作用：我们把作用于地球的自然力使地球的物质组成、内部结构和地表形态发生变化的作用，总称为地质作用。
⒉内动力地质作用 : 由地球内部的能（内能）引起的，主要有地内热能、重力能、地球旋转能、化学能和结晶能。
⒊外动力地质作用 : 由地球以外的能（外能）引起的，主要有太阳能、潮汐能、生物能等。
⒋地质年代：指地球历史演化和地质事件的年龄与时间序列。
第四章构造运动与地质构造一名词解释1、构造运动：内力引起地壳乃至岩石圈变形、变位的作用，叫做构造运动。
2、地质构造：构造运动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹，如岩层褶皱、断层等，称为地质构造。
3、褶皱：岩层的弯曲现象称为褶皱。
第一章 地质学基础
磁铁矿（Fe3O4）
晶体呈八面体，普 通多呈致密粒状、 块状的集合体，铁 黑色，条痕黑色， 半金属光泽，硬度 5.5-6，比重4.95.2，无解理，具磁 性。
褐铁矿（2Fe2O3•3H2O ）
是一种铁矿，也为半金属光泽， 常呈钟乳状集合体，表面多孔
以上6-8介绍的是常见的表生矿物
赤铁矿（Fe2O3）
风化作用剥蚀作用搬运作用沉积作用硬结成岩作用沿断层沿断层内力地质作用矿物的分类单质矿物化合物矿物原生矿物次生矿物深色矿物浅色矿物矿物成因组成颜色晶体晶体矿物非晶体矿物矿物的鉴定依据形状颜色与条痕光泽与透明度硬度解理及断口比重其它物理性质物理性质化学性质特殊化学反应晶体矿物颜色条痕硬度比重晶体形状晶体表面光泽解理情况颜色条痕硬度比重块体形状块体表面光泽非晶体矿物颜色
隐晶质结构
玻璃质
等粒状 矿物颗粒的相对大小
不等粒（斑状 ）
岩浆岩
常见的岩浆岩结构 a、全晶质等粒结构：组成岩石的矿物全部结晶，一般深 成岩，例花岗岩、辉长岩、闪长岩等。 b、隐晶结构：岩石中矿物虽结晶但肉眼无法观察到，只 有用显微镜可看到，一般是喷出岩的结构。 c、 玻璃质结构：岩石中矿物不结晶，一般是喷出岩结构。
经成岩作用而形成的一类新的岩石。
岩浆岩
二、岩浆岩形成及产状
岩浆岩是地壳深处岩浆冷却结晶而形成的，岩浆可在不同 位置冷却，因而分为深成岩、浅成岩和喷出岩三类。 深成岩：岩浆在地表3~5km以下冷却结晶而形成的岩浆
岩叫深成岩。
浅成岩：岩浆在地表下，但在3~5km以上冷却而形成的 岩石叫浅成岩。
金属光泽：具有金属的光亮，如黄铜矿、黄铁矿等；
非金属光泽，又可细分为： 脂肪光泽，如石英：
玻璃光泽，如方解石、正长石:
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）。
01第一章_地质学基础
第二节 地球圈层构造
（二）地幔：
1 、 上 地 幔 ： 33km—984km ， 平 均 厚 951km。成分以超基性橄榄岩类为主。因 此这一层又叫橄榄岩层。 2 、 下 地 幔 ： 984km—2898km ， 平 均 厚 1914km。成分：金属氧化物和硫化物。因 此，这一层又叫金属矿层圈。
10万光年，银河系中有1400亿颗恒星，银河系也不是恒
定的，它也在不断运动。 近年来，天文工作者已在银河 系之外拍摄到许多个旋涡状星系，其中有许多星系的质量 和体积比银河系还大。随着科学的进展，现已证明宇宙在 时间和空间上是无限的
第一节 地球概述
（三）天体的运动和年龄
据天文学提供的数据，任何天体都有新生、演化 和衰亡。太阳从出现 50亿年 到现在，属于壮年 期，在过50亿年 “红巨星”属中年期，再经过10 亿年，它将变成“白矮星”，属于末期，再过10 亿年“黑矮星”、死亡。
第二节 地球圈层构造
地球的圈层构造
大气圈 外圈层 地球 内圈层 水 圈 生物圈 地 地 地 壳 幔 核
第二节 地球圈层构造
一、地球的外圈层 根据组成外圈层物质的性质状态不同，可 分为三个圈层：大气圈、水圈、生物圈。
第二节 地球圈层构造
（一）大气圈
——是地球的最外圈，由空气、水气和尘埃组成，对地表 气候分带和生命活动起着很大的作用。其底界为海、陆表 面，没有明显的上界，为自然过渡到星际空间。 1.对流层——大气圈的下部，底界为海、陆表面～18KM 高空。由于温度、湿度分布不均匀，大气产生对流。是地 球上风云，雨雪、冰川等气候现象以及各种外力地质作用 的发源地，对改变地表形态起着非常重要的作用。 2.平流层 空气稀薄，在宇宙射线和太阳辐射的作用下气体分子被 3.中间层 电离，故统称为电离层，是无线电波的传播层。 4.热成层 5.扩散层——大气圈的最外层，地球引力极小，一部分大 气分地球上一切生物生存和活动的范围，在 大气圈10km的高空，地壳3km深处和深海 底部，都发现有生物存在。大量生物则集 中在地表和水圈上层，包围地球形成一个 封闭圈。
地质学基础大纲
第四大类：氧化物及氢氧化物（19、刚玉20、赤铁矿＊21、锡石22、软锰矿＊23、石英＊24、磁铁矿＊25、铬铁矿26、软锰矿＊27、褐铁矿＊28、硬锰矿＊）
第五大类：含氧盐
第一类：硅酸盐类：（29、橄榄石＊30、石榴子石＊31、红柱石＊32、黄玉33、绿帘石34、绿柱石35、电气石36、普通辉石37、普通角闪石＊38、透闪石、阳起石和石棉39、蓝闪石40、硅灰石41、滑石42、蛇纹石和石棉＊43、高岭石＊44、云母45、绿泥石46、正长石＊47、斜长石48、白榴石49、霞石）
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
二、地球的物理性质
地球的密度和重力；地球的磁性；地热；磁偏角；磁倾角的概念
第二节 地球的结构
掌握地球的结构的划分
一、地球外部圈
大气圈
水气圈
生物圈
二、地球内部圈层
地壳
地幔
地核
地壳的一级构造单位：即大陆地壳与大洋地壳
大陆型地壳具双层结构：花岗岩层、玄武岩层
大洋地壳具单层结构：玄武岩层
六、火成岩的分类
七、主要的火成岩简介
超基性岩类（橄榄岩、辉岩）。基性岩类（辉长岩、辉绿玢岩、玄武岩）。中性岩类（闪长岩、闪长玢岩、安山岩；正长岩、正长斑岩、粗面岩）。
酸性岩类（花岗岩、花岗斑岩、流纹岩；花岗闪长岩、花岗闪长班岩、英发岩）。
碱性岩类（霞石正长岩、霞石正长班岩、响岩）。脉岩类（伟晶岩、细晶岩、煌斑岩）。火山玻璃岩类（黑曜岩、浮岩）。
11、总结火成岩、沉积岩、变质岩三大类岩石之间的区别和转化关系。
第四章构造运动及构造变动
【教学目的】
掌握构造运动的相关知识；重点掌握和理解褶皱与断层构造的特点；了解新构造运动和地震的知识；了解各种大地构造学说。
地质学基础知识PPT
普通角闪石
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， 风化产物为粘土矿物。
辉石
呈短柱状、致密块状，棕至暗 黑色，条痕灰色，中等解理， 硬度5.5。辉长岩和玄武岩中， 在岩石中多呈晶粒状。伴生矿 物为角闪石、斜长石、辉石等， 较角闪石难风化，风化物为粘 土矿物，富含Fe。
方解石
方解石为次生矿物，呈菱形，半透 明，乳白色，含杂质时呈灰色、黄 色、红色等，完全解理，玻璃光泽。 与稀盐酸反应生成CO2气泡。无色透 明者称冰洲石。方解石分布很广， 是大理岩、石灰岩的主要矿物，常 为砂岩、砾岩的胶结物，也可在基 性喷出岩气孔中出现。方解石的风 化主要是受含CO2的水的溶解作用， 形成重碳酸盐随水流失，石灰岩地 区的溶洞就是这样形成的。
1 原生矿物和次生矿物
原生矿物 由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物， 如石英、长石、云母、辉石、角闪石等
次生矿物 原生矿物经物理、化学风化作用，组成和性质发生 化学变化，形成的新矿物称次生矿物。如高岭石等。
2 结晶矿物和非结晶矿物
固体矿物按其内部构造不同，分为结晶质和非结晶质两种。
结晶矿物 指各种原子在三维空间有序地重复排列的矿物
正长石
晶体短柱状，肉红色、 浅黄色、浅黄红色等， 玻璃光泽，完全解理， 硬 度 6 .0 。 正 长 石 在 岩 石中呈晶粒，长方形的 小板状，板面具有玻璃 光泽。伴生矿物为石英、 云母等。正长石易风化， 风化后形成粘土矿物高 岭石等，可为土壤提供 大量K养分。正长石类 矿物一般含氧化钾16.9 ％。
第一章 地质学基础
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Foundation of Geology
精品课▲件soso问问，2010
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3.地球的圈层构造
（2）地表内部圈层：
2.古登堡面——位于地下 2900km深度。横波到该界 面就消失，纵波波速降低。 地核是液体.以最早研究的 美国人古登堡的名字命名。 古登堡面之上为地幔，之 下为地核。
古登堡面
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4.地壳的物质组成
三、岩石
三大岩类——成因分类
1、岩浆岩——占89%（地壳质量） 2、沉积岩——占5% 3、变质岩——占6%
岩浆岩：由岩浆侵入地下或喷出地表，冷凝形成的岩石
沉积岩：地表条件下，各种外力地质作用形成的沉积物，经沉 积、成岩作用形成
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6371 0
5
10 15
G g /c m 3
▲孙舒东，教学PPT
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2.地球的主要性质
（2）地球重力：
地球的重力 ：地球自 转引起的离心力和地球 引力的合力。
r
P
F
G
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▲孙舒东，教学PPT
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2.地球的主要性质
（3）地球重力的变化
0 Km
1、重力随纬度的增加而增加，随海拔 高度的增加而减小。若将地球视为均质 1 0 0 0
地质营力：改变地表和地壳结构。 地质作用：由地质营力引起的作用，改变物质组成、结构特征和地表形态。
地质营力
内地质营力
外地质营力
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5.地质作用
二、地质作用分类
两大地质作用——按能量来源分类 1、外力地质作用 ——风化、剥蚀、沉积和成岩作用 2、内力地质作用 ——地壳运动、岩浆、地震和变质作用
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3.地球的圈层构造
（1）地球的外部圈层
[1]大气圈： 氮气，约78% 氧气，约21% 其他，约1%
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Hale Waihona Puke 3.地球的圈层构造（1）地球的外部圈层
[2]水圈： 海洋占97.1% 陆地水＜3%
◆水循环作用→
0
400 800
力趋向平衡,重力值逐渐减少。
▲孙舒东，教学PPT
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2.地球的主要性质
（4）地球内部温度：
1、变温层 2、恒温层 3、增温层
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主要提纲
1.地球的形态 2.地球的主要物理性质 3.地球的圈层构造 4.地壳的物质组成 5.地质作用
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作业安排
课后作业： 1、地球内部圈层的图示及其解释； 2、阐述三大岩石的相互转化关系； 3、什么是地质作用？有哪些具体的 作用分类？
Sept. 28, 2012,@WHU
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Thanks for your attention! 谢谢听课！欢迎提问！
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中国地形： 1.地球的形态
一级阶梯
二级阶梯 三级阶梯
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1.地球的形态
海底地形：
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• 1.大陆架 • 2.大陆坡 • 3.大陆基 • 4.海岛与岛弧
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1.地球的形态
海底地形：
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河北秦皇岛抚宁县
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陆地地形：
→右：新疆西天山，2010
Foundation of Geology
• 1.山地 • 2.丘陵 • 3.平原 ←塔里木盆地，2010 • 4.高原 • 5.盆地
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1.地球的形态
中国地形：
Foundation of Geology
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• 1.山地 • 2.丘陵 • 3.平原 • 4.高原 • 5.盆地
[3]生物圈
与前两者相互渗透，界限不
定Foundation of Geology
精▲品C课a件rla W. Montgomery，2009
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3.地球的圈层构造
（2）地表内部圈层：
Foundation of Geology
地震物探的方法发现波速纵向变化 1、地球内部不均一； 2、地球内部固液态分层 3、地核密度大，金属合金
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1.地球的形态
地球形状和大小
• 两极半经为：6356.755km
• 赤道半经为：6378.140km
• 平均半经为：6371.004km
• 扁率为
1/298.253
• 表面积
510064472km2
• 体积
10832×108km3
• 赤道一带稍微凸出，南北半球也不对称，加上表面凹
凸不平，地球是一个不规则的旋转椭球体（是椭球，
武汉大学·工学部《地质学基础》课程
第一章 地球概况
Chapter 1 Overview of The Earth
陈仁全
电话：15927064232 chenrenquan2012@
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Sept. 28, 2012,@W1HU
观赏与思考
伽利略（1564-1642）
变质岩：原有岩石经变质作用形成，导致成分、结构和构造发 生变化的较稳定岩石
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4.地壳的物质组成
（1）岩浆岩
花岗岩（泰山，2008）
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绳状熔岩（内蒙阿尔山，2011）
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4.地壳的物质组成
（2）沉积岩
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3.地球的圈层构造
（2）地表内部圈层：
1、地壳 2、地幔 3、地核
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精▲品教课件育部中小学教师继续网
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3.地球的圈层构造
（2）地表内部圈层：
1.莫霍面-是由南斯拉夫学 者莫霍洛维奇Mohorovicic） 于1909年首先发现的，因 此被称为莫霍洛维奇面， 简称莫霍面。莫霍面之上 为地壳、之下为地幔。
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精品课▲件soso问问，2010
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3.地球的圈层构造
（2）地表内部圈层：
橄榄石+辉石+石榴石 尖晶石+铁镁榴石 钙钛矿+铁方镁石 后钙钛矿+铁方镁石 铁镍合金（液态）
铁镍合金（固态）
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3.地球的圈层构造
▲精品“课国件立”台湾海洋大学·海洋教育网12
1.地球的形态
▲活动大陆边缘背景图（据Tomecek, 2009修改）
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海底地貌图 1.地球的形态
活动大陆边缘
碰撞带（缝合带）
转换断层
海底地形：
转引Tomecek, 2009. 原图1977
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才有扁率）
• 基本上仍是一个圆球
提醒：牛顿的扁球说理论
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1.地球的形态
地表形态：
陆地面积占29.2% 海洋面积占70.8%
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精▲品h课t件tp:// 7
1.地球的形态
体，以海平面为基准可计算出不同纬度 2 0 0 0
的标准重力值。
3000
2、由于地壳与地幔的密度都比较小， 4 0 0 0
从地表到地下2900km的核幔界面，重力 5 0 0 0 大体上是随深度增加而增加，但有波动。
在核幔界面上，重力值达到极大(约 6 3 7 1
1069伽)，再往深处去,各个方向上的引
一、化学成分
克拉克Clarke,F. W.(1847-1931)
为他的工作，地 质学中把地壳中 每一种元素所占 的平均比值叫克 拉克值。
钻石的克拉吗？
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4.地壳的物质组成
二、矿物
矿物：是地壳中的化学元 素，在一定的地质条件下 结合而成的天然化合物或 单质。
值得思考下^-^
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4.地壳的物质组成
二、矿物
黑色电气石
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冰洲石
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4.地壳的物质组成
二、矿物
肉红色正长石
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蓝宝石
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4.地壳的物质组成
三、岩石
◆定义：固态矿物的集合体
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2.地球的主要性质
0Km
（1）地球重力的变化
1000
2000
• 地球的平均密度：5.516g/cm3 3 0 0 0 • 地表岩石平均密: 2.7g/cm3
4000
• 地心的密度:13g/cm3 5000
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