石工地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識提綱

1、地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識提綱第一章 緒論地質(zhì)學(xué)的概念地質(zhì)學(xué):是指以地球為研究對象的一門自然科學(xué)。當(dāng)前，地質(zhì)學(xué)主要是研究固體地球的表面巖石圈，研究其物質(zhì)組成、形成、分布及演化規(guī)律；研究地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，地表形態(tài)及其發(fā)展規(guī)律的規(guī)律性?！皩⒔裾摴拧彼季S方法它是指用現(xiàn)在觀察到的自然規(guī)律去解釋地史所發(fā)生的同類過程的一種歷史比較的方法。第二章 地球大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面平均海平面通過大陸延伸所形成的封閉曲面地球的形狀即大地水準(zhǔn)面的形狀，地球是近似梨形的旋轉(zhuǎn)橢球體，北極凸出約10米，南極凹進(jìn)約30米地球的平均半徑6371千米海底地形的構(gòu)成大陸邊緣、大洋盆地、大洋中脊和海嶺、島弧和海溝、海山大陸邊緣的劃分大陸架 大陸坡 大

2、陸基地震波的常見類型體波（橫波和縱波） 面波地球內(nèi)圈的劃分根據(jù)地震波波速不連續(xù)面的存在，將地球內(nèi)部劃分為地殼、地幔和地核。莫霍面(33km)以上的地球表層稱為地殼。古登堡面以上到莫霍面之間的地球部分稱為地幔；古登堡面（2898km）以下到地心之間的地球部分稱為地核。巖石圈軟流圈以上的由固體巖石組成的上地幔的一部分和地殼合稱為巖石圈軟流圈超過400km界線，波速又逐漸上升，恢復(fù)“正?！保瑯?gòu)造地質(zhì)學(xué)中稱該地震波速降低的低速帶為軟流圈陸殼、洋殼的結(jié)構(gòu)和平均厚度大陸地殼 33公里 硅鋁層和硅鎂層大洋地殼 6公里 硅鎂層地球外圈的劃分大氣圈、水圈、生物圈克拉克值地殼元素的平均重量百分比地殼中克拉克值最高

3、的5種元素氧硅鋁鐵鈣巖石的概念及成因分類巖石是在各種地質(zhì)作用下形成的，并在一定地質(zhì)條件和物理化學(xué)條件下穩(wěn)定存在礦物集合體。巖漿巖 沉積巖 變質(zhì)巖地質(zhì)作用的分類及基本類型內(nèi)動力地質(zhì)作用(構(gòu)造運(yùn)動 地震作用 巖漿作用 變質(zhì)作用)外動力地質(zhì)作用(風(fēng)化作用 剝蝕作用 搬運(yùn)作用 沉積作用 成巖作用)第三章 礦物礦物礦物是由地質(zhì)作用天然形成的單質(zhì)或化合物礦物的形態(tài)礦物單體的形態(tài)一向延伸型 呈柱狀或針狀的晶形二向延伸型 呈片狀或板狀的晶形三向等長型 呈粒狀或等軸狀晶形礦物集合體的形態(tài)顯晶質(zhì) 隱晶質(zhì) 膠態(tài)礦物的條痕條痕是礦物在條痕板上刻劃后礦物粉末的顏色。礦物的光澤及其類型金屬光澤（黃鐵礦）、半金屬光澤（磁鐵

4、礦）、金剛光澤、玻璃光澤（石英）、油脂光澤（石英斷口）、絲絹光澤、土狀光澤（高嶺石）、珍珠光澤（白云母）礦物的硬度及摩氏硬度計礦物抵抗外力機(jī)械作用的強(qiáng)度表3-1 摩氏硬度計級別12345678910礦物滑石石膏方解石螢石磷灰石正長石石英黃玉剛玉金剛石礦物的解理礦物受力以后沿一定方向裂形成一系列光滑平面的性質(zhì)稱為礦物的解理，形成的光滑平面稱為解理面。極完全解理（白云母黑云母）、完全解理、中等解理、不完全解理和極不完全解理常見礦物的基本特征礦物的肉眼識別方法形態(tài)、顏色、條痕、光澤、透明度第四章 巖漿作用與巖漿巖巖漿的概念巖漿是形成于地殼深部或上地幔、以硅酸鹽為主要成分、富含揮發(fā)性物質(zhì)的高溫粘稠熔融

5、體。巖漿作用的概念、類型巖漿形成后會沿著構(gòu)造軟弱帶上升到地殼上部或噴溢出地表，在上升、運(yùn)移過程中由于物理化學(xué)條件的改變，巖漿的成分不斷發(fā)生變化，最后冷凝固結(jié)成巖，這一復(fù)雜過程稱為巖漿作用。巖漿作用分為侵入作用和噴出作用鮑文反應(yīng)序列斜長石的連續(xù)反應(yīng)序列和暗色礦物的不連續(xù)反應(yīng)系列火山的噴發(fā)方式按火山通道的形狀，可將火山噴發(fā)方式分為熔透式噴發(fā)、裂隙式噴發(fā)和中心式噴發(fā)三種類型。按火山噴發(fā)的劇烈程度，可將火山噴發(fā)方式分為寧靜式、爆炸式和遞變式三種類型。火山噴出物的類型及特征巖漿（酸性基性超基性中性）、大量固體物質(zhì)（火山彈火山砂火山塵）、揮發(fā)組分（氣體）火山碎屑的分類火山集塊 火山角礫 火山砂 火山塵 全

6、球活火山的分布環(huán)太平洋火山帶、阿爾卑斯-喜馬拉雅火山帶、洋脊火山帶侵入作用、噴出作用的概念巖漿沖破地殼，上升到地面時為噴出作用；上升到地殼的某一部位侵入到圍巖中時為侵入作用巖漿巖在內(nèi)力地質(zhì)作用下，巖漿由地下深處向上運(yùn)動逐漸冷卻，凝固而形成的巖石稱為巖漿巖巖漿巖的結(jié)構(gòu)按結(jié)晶程度：全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（巖石全部由結(jié)晶的礦物組成）、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（結(jié)晶質(zhì)和玻璃質(zhì)）、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)按晶粒的相對大?。旱攘＝Y(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)根據(jù)礦物顆粒的形狀：自形結(jié)構(gòu)、半自形結(jié)構(gòu)、它形結(jié)構(gòu)依據(jù)礦物顆粒的絕對大?。猴@晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)巖漿巖的構(gòu)造塊狀構(gòu)造 氣孔杏仁構(gòu)造 流紋構(gòu)造 枕狀構(gòu)造 帶狀構(gòu)造 原生節(jié)理 晶洞構(gòu)造 斑雜構(gòu)造巖漿巖按照Si

7、O2含量和產(chǎn)狀（成巖環(huán)境）的分類表4-1 巖漿巖的分類SiO2(%)超基性巖基性巖中性巖酸性巖<4545-5252-65>65噴出巖苦橄巖玄武巖安山巖流紋巖侵入巖淺成巖金伯利巖輝綠巖閃長玢巖花崗斑巖深成巖橄欖巖輝長巖閃長巖花崗巖第五章 變質(zhì)作用與變質(zhì)巖變質(zhì)作用的概念變質(zhì)作用是原已形成的巖石在內(nèi)動力地質(zhì)作用的影響下促使巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化的作用影響因素溫度、壓力、化學(xué)活動性流體和時間作用方式及類型1. 變形和碎裂作用2. 重結(jié)晶作用3. 變質(zhì)結(jié)晶作用4. 交代作用5. 變質(zhì)分異作用接觸變質(zhì)作用 動力變質(zhì)作用 區(qū)域變質(zhì)作用 混合巖化作用變質(zhì)巖的概念變質(zhì)巖是由于內(nèi)動力地質(zhì)作

8、用促使巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化而形成的巖石。變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、變形結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖的構(gòu)造變余構(gòu)造變成構(gòu)造 (板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造和片麻狀構(gòu)造)混合構(gòu)造常見變質(zhì)巖的特征第六章 外動力地質(zhì)作用與沉積巖風(fēng)化作用的概念、類型及作用方式風(fēng)化作用是指在地表或近地表的條件下，由于氣溫、大氣、水及生物等因素的影響，使地殼或巖石圈的礦物、巖石在原地發(fā)生分解和破壞的過程。物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用風(fēng)化殼的概念土壤層 殘積層 半風(fēng)化層 基巖剝蝕作用剝蝕作用就是指各種運(yùn)動的介質(zhì)在其運(yùn)動過程中，使地表巖石產(chǎn)生破壞并將其產(chǎn)物剝離原地的作用。搬運(yùn)作用風(fēng)化和剝蝕作用的產(chǎn)物被

9、流水、冰川、海洋、風(fēng)、重力等地質(zhì)營力轉(zhuǎn)移離開原地的作用稱為搬運(yùn)作用。沉積作用被運(yùn)動介質(zhì)搬運(yùn)的物質(zhì)到達(dá)適宜的場所后，由于條件發(fā)生改變而發(fā)生沉淀、堆積的過程，稱為沉積作用。成巖作用由松散的沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖的過程稱為成巖作用。壓實作用、膠結(jié)作用和重結(jié)晶作用。沉積環(huán)境和沉積相的概念發(fā)生沉積作用的場所稱為沉積環(huán)境沉積環(huán)境及其產(chǎn)物的總和稱為沉積相沉積巖的形成過程母巖的破壞階段搬運(yùn)階段沉積階段成巖作用階段沉積巖的概念在地殼表層條件下，由母巖的風(fēng)化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)等經(jīng)過搬運(yùn)作用、沉積作用及沉積后作用而形成的一類巖石。沉積巖的結(jié)構(gòu)類型碎屑結(jié)構(gòu) 泥質(zhì)結(jié)構(gòu) 晶粒結(jié)構(gòu) 生物結(jié)構(gòu)層理要素及常見層理構(gòu)造的特征細(xì)

10、層 層系 層系組水平層理 斜層理 波狀層理 粒序?qū)永?透鏡狀層理 塊狀層理常見的層面構(gòu)造及特征波痕、干裂、雨痕、痕跡化石碎屑巖的概念陸源碎屑沉積物經(jīng)壓實、膠結(jié)形成的巖石碎屑巖的基本構(gòu)成碎屑顆粒：由母巖物理風(fēng)化破碎而成的碎屑等組成。雜基：細(xì)小的碎屑，與碎屑顆粒同時沉積膠結(jié)物：化學(xué)沉淀物質(zhì)，成巖期的產(chǎn)物孔隙碎屑巖結(jié)構(gòu)碎屑巖的粒度分類礫巖、砂巖、粉砂巖、粘土巖常見碎屑巖的基本特征碳酸鹽巖的概念碳酸鹽巖：主要由方解石和白云石等碳酸鹽礦物（含量大于50%）組成的沉積巖。 碳酸鹽巖的基本類型碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)礫屑結(jié)構(gòu)、生物骨架結(jié)構(gòu)、晶粒結(jié)構(gòu)碳酸鹽巖的常見構(gòu)造疊層構(gòu)造、鳥眼構(gòu)造、示底構(gòu)造、縫合線構(gòu)造、疊錐構(gòu)造河

11、流的概念常年流動的線狀水流河谷要素河谷： 谷底河谷底部較為平坦的部分。河床：常年被水占據(jù)的部分溝槽，其余部分為河漫灘。 谷坡高出谷底兩側(cè)至分水嶺的斜坡。河流搬運(yùn)過程中沉積物的變化隨距離的增長，磨圓和磨細(xì)作用、分選作用越來越好，成分越來越穩(wěn)定侵蝕基準(zhǔn)面的概念河流的下蝕作用不是無止境的，當(dāng)河面下降到或趨于海平面時，河水不再具有位能差，流動趨于停止，下蝕作用隨之停止。海平面是下蝕極限，稱為侵蝕基準(zhǔn)面最終侵蝕基準(zhǔn)面 海平面，局部侵蝕基準(zhǔn)面 湖水面河流侵蝕作用的方式及特征下蝕作用（瀑布后退、河流襲奪） 側(cè)蝕作用（截彎取直、牛軛湖）河流構(gòu)造階地的概念及形成過程地殼經(jīng)歷長期穩(wěn)定形成寬廣的河漫灘，之后地殼上升

12、，河流由側(cè)蝕作用轉(zhuǎn)化為下蝕作用，河床加深，當(dāng)原來的河漫灘相對上升至洪水季節(jié)也不會被淹沒時，便形成河谷階地。河流沉積的亞相類型及特征河床 堤帶 河漫 牛扼湖海水的運(yùn)動形式波浪、潮汐、洋流和濁流海岸帶的概念指海陸之間相互作用的地帶基巖海岸的海蝕作用在海浪和潮汐的不斷破壞下，首先在岸壁基部海浪到達(dá)的高度形成沿海岸延伸方向的凹槽，稱為海蝕凹槽；海蝕凹槽不斷加深擴(kuò)大，上步垮塌形成直的陡峭壁崖，稱為海蝕崖；海蝕崖在海浪作用下不斷后退，在海蝕崖前形成微向海傾斜的平臺，稱為海蝕平臺（或波切臺）；在海蝕平臺上還會形成海蝕柱；最終，海浪能量全部消耗在海蝕平臺上，海蝕作用趨于停止。海洋沉積物的來源第七章 地層與地質(zhì)

13、年代巖層巖層：有兩個平行或近于平行的界面所限制的，同一巖性的層狀巖石，是組成沉積地層的基本單位地層某一地質(zhì)時期形成的巖層或巖石組合，包括沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖。古生物、化石的概念在地質(zhì)歷史時期生活的生物，稱為古生物。古生物的遺體和遺跡稱為化石。生存時間短，分布廣，特征明顯的化石稱為標(biāo)準(zhǔn)化石地質(zhì)年代的概念地質(zhì)年代就是指地球上各種地質(zhì)事件發(fā)生的時代。相對地質(zhì)年代的確定方法化石層序律、地層層序律，地質(zhì)體之間的切割律地質(zhì)年代的單位宙代紀(jì)世期年代地層、巖石地層、生物地層的單位巖石地層單位包括群、組、段、層生物地層單位有組合帶、延限帶和頂峰帶與地質(zhì)年代單位相對應(yīng)的年代地層單位為：宇、界、系、統(tǒng)、階顯生宙以

14、來的地質(zhì)年代表（包括各紀(jì)代號）表 國際地質(zhì)年代表地質(zhì)時代底界年齡(Ma)生物演化階段宙代紀(jì)世動物植物顯生宙新生代(Cz)第 四 紀(jì)(Q)全新世，更新世2.58人類無脊椎動物繼續(xù)演化被子植物新近紀(jì)(N)上新世(N2)5.3哺乳動物中新世(N1)23.0古近紀(jì)(E)漸新世(E3)33.9始新世(E2)56古新世(E1)66中生代(Mz)白堊紀(jì)(K)早、晚白堊世145爬行動物裸子植物侏羅紀(jì)(J)早、中、晚侏羅世201三疊紀(jì)(T)早、中、晚三疊世252古 生 代Pz2二疊紀(jì)(P)早、中、晚二疊世299兩棲動物石炭紀(jì)(C)早、晚石炭世359蕨類泥盆紀(jì)(D)早、中、晚泥盆世419魚類Pz1志留紀(jì)(S)早、

15、中、晚志留世443無脊椎動物硬殼動物裸蕨奧陶紀(jì)(O)早、中、晚奧陶世485寒武紀(jì)()早、中、晚寒武世541藻類菌類真核綠藻原核元古宙新元古代震旦紀(jì),青白口紀(jì)1000裸露動物中元古代薊縣紀(jì),長城紀(jì)1600古元古代（Pt1）2500太古宙新太古代2800中太古代3200古太古代3800生命出現(xiàn)始太古代4000冥古宙(Hd)4600第八章 地質(zhì)構(gòu)造構(gòu)造運(yùn)動的概念及作用方式構(gòu)造運(yùn)動是由地球內(nèi)動力引起地殼乃至巖石圈發(fā)生變形、變位的一種機(jī)械運(yùn)動。構(gòu)造運(yùn)動按其運(yùn)動方向可分為垂直運(yùn)動和水平運(yùn)動兩類。地震的概念、成因分類地震是地球或地殼的快速顫動構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震和人工地震全球地震帶的分布環(huán)太平洋地震

16、帶、地中海印尼地震帶、洋脊地震帶和大陸裂谷地震帶巖層的產(chǎn)狀要素走向、傾向和傾角 走向：巖層的延伸方向，層面與水平面交線的方位 傾向：巖層的傾斜方向，巖層面上垂直于走向線沿巖層傾斜面向下傾斜的方向在地面投影線的方位 傾角：層面與水平面的交角地層接觸關(guān)系的類型、特征、形成過程地層的接觸關(guān)系有整合、平行不整合和角度不整合三種類型。整合是指上下兩套地層的產(chǎn)狀完全一致，時代連續(xù)，巖性和生物化石漸變的一種接觸關(guān)系。平行不整合特點是上、下兩套地層的產(chǎn)狀基本一致，但兩套地層的時代不連續(xù)，存在沉積間斷，巖性和生物化石突變。角度不整合的特征：上下兩套地層的產(chǎn)狀不一致，以一定的角度相交，兩套地層的時代不連續(xù)，巖性和

17、生物化石突變。角度不整合是地殼水平運(yùn)動和垂直運(yùn)動共同作用的結(jié)果。 整合是在地殼穩(wěn)定下降或升降運(yùn)動不明顯的情況下，沉積作用連續(xù)進(jìn)行，沉積物依次疊覆而形成的。角度不整合、平行不整合的形成過程為：下降沉積-上升、沉積中斷-遭受剝蝕-再下降、再沉積褶皺的概念及基本類型巖層受力發(fā)生連續(xù)彎曲變形形成的地質(zhì)構(gòu)造稱為褶皺構(gòu)造褶皺的組成要素褶皺要素主要有核部、翼部、轉(zhuǎn)折端、樞紐、軸面、脊、脊線、槽、槽線等。褶皺的形態(tài)分類按照褶皺軸面產(chǎn)狀和兩翼地層產(chǎn)狀 直立褶皺：軸面近于直立，兩翼傾向相反、傾角近于相等； 斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反、傾角不等； 倒轉(zhuǎn)褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，傾角不等，其中一翼為

18、正常地層，另一翼為倒轉(zhuǎn)層序； 平臥褶皺  軸面及兩翼巖層產(chǎn)狀均近于水平，其中一翼巖層正常，另一翼倒轉(zhuǎn)。穹窿構(gòu)造和構(gòu)造盆地的概念穹隆構(gòu)造：長寬比小于31的背斜構(gòu)造，軸面自脊點向四周呈放射狀傾斜構(gòu)造盆地：長寬比小于31的向斜構(gòu)造，軸面自四周向中心傾斜褶皺的形成年代褶皺的形成時代，通常是根據(jù)區(qū)域性的角度不整合的時代來確定?；驹瓌t是，褶皺的形成年代為組成褶皺的最新巖層年代之后與覆于褶皺之上的最老巖層年代之前。如圖8-9中，褶皺的形成時代介于P-K1之間。圖8-9褶皺的形成時代示意圖斷裂構(gòu)造的概念及其分類巖石受力作用超過巖石的強(qiáng)度極限時，巖石就要破裂，形成斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造包括節(jié)理和斷層兩種基本類型。節(jié)理的力學(xué)成因分類張節(jié)理 剪節(jié)理斷層的概念斷層是破裂面兩側(cè)的巖體發(fā)生明顯位移的斷裂構(gòu)造。斷層的組成要素 斷層面：被錯開的兩部分巖石沿之滑動的破裂面，斷層面與地面