水利工程地質(zhì)

1、一、工程地質(zhì)學(xué)及其研究目的和主要內(nèi)容工程地質(zhì)學(xué)-調(diào)查、研究、解決與各種工程活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題的科學(xué)。它是以地學(xué)學(xué)科的理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)的知識(shí)和工程學(xué)科的技術(shù)與方法來(lái)解決工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題。是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支。課程中研究、討論的各種工程地質(zhì)問(wèn)題都是圍繞工程地質(zhì)條件來(lái)進(jìn)行。自然地質(zhì)環(huán)境與建設(shè)工程的矛盾性。工程地質(zhì)學(xué)的目的：查明各類(lèi)工程建筑區(qū)的地質(zhì)條件；分析、預(yù)測(cè)在工程建筑物作用下，地質(zhì)條件可能出現(xiàn)的變化；對(duì)建筑區(qū)各種地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，提出解決不良地質(zhì)問(wèn)題的方法、措施，保證建筑物的選址正確、設(shè)計(jì)合理、施工順利、經(jīng)濟(jì)節(jié)約及工程完工后運(yùn)行安全。不同的地區(qū)，（工程）地質(zhì)條

2、件不同，工程類(lèi)型各不相同，在設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)條件的各方面并不是等同的，而且要有主有次，其中巖土的工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造器主導(dǎo)作用。但在一些情況下，地形地貌或水文地質(zhì)條件也可能是主要因素。水利工程地質(zhì)-研究水利水電工程建設(shè)中的各種工程地質(zhì)問(wèn)題。所謂的工程地質(zhì)問(wèn)題，包括了工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)作用2個(gè)方面：（1）工程地質(zhì)條件地形地貌 ； 地層、巖性；地質(zhì)構(gòu)造；水文地質(zhì)條件；物理地質(zhì)現(xiàn)象及天然建筑材料共六個(gè)方面。工程地質(zhì)條件對(duì)工程建筑有制約影響因素，反之工程建筑又改變了建筑區(qū)的地質(zhì)條件，二者是相互制約的。建筑物完工之后，地質(zhì)條件的改變對(duì)建筑物產(chǎn)生的影響必須要考慮、研究、進(jìn)行預(yù)測(cè)。（2）工程地質(zhì)作用-

3、地質(zhì)條件的變化建筑物建成之后，地質(zhì)條件發(fā)生了改變，對(duì)建筑物存在許多不安全因素，如水庫(kù)誘發(fā)地震、不均勻沉降對(duì)樓房的危害等。無(wú)論是工程地質(zhì)條件還是工程地質(zhì)作用研究解決的問(wèn)題都是建筑物的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)效益。（1）工程巖土學(xué)（2）工程動(dòng)力地質(zhì)學(xué)（3）工程地質(zhì)勘察（4）區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)（5）環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)關(guān)系密切的主要學(xué)科礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)-地學(xué)學(xué)科的分支。工程地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科二、工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)和在工程建設(shè)中的意義工程地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用是非常廣泛的，公路、鐵路、橋梁建設(shè)、工民建都要應(yīng)用到工程地質(zhì)學(xué)。工程地質(zhì)學(xué)的基本任務(wù)是：（1）評(píng)價(jià)工程建設(shè)區(qū)的工程地質(zhì)條件；（2）預(yù)測(cè)、

4、分析在工程建設(shè)及完工之后可能發(fā)生的環(huán)境變化；（3）選擇最佳場(chǎng)地和克服不良現(xiàn)象采取的工程措施，包括環(huán)境的保護(hù)等；（4）提供工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工所需的工程地質(zhì)資料。工程地質(zhì)學(xué)在水利水電建設(shè)中的主要任務(wù):（1）選擇最優(yōu)良的建筑地址；（2）查明建筑區(qū)的工程地質(zhì)條件和可能發(fā)生的物理地質(zhì)作用；（3）根據(jù)工程地質(zhì)條件提出建筑物的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、施工方法既注意事項(xiàng)等；（4）提出防治、改善不良地質(zhì)現(xiàn)象的方案措施。三、我國(guó)水利水電工程地質(zhì)的成就與發(fā)展人類(lèi)修建水利工程可以追索到公元前。我國(guó)著名的都江堰水利工程在公元前250年就開(kāi)始修建，著名的京杭大運(yùn)河是公元前485年修建。這些工程都需要一定的地質(zhì)知識(shí)。到20世紀(jì)20年代

5、工程地質(zhì)學(xué)才形成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程是當(dāng)今世界最大的水利樞紐工程。它位于長(zhǎng)江西陵峽中段，壩址在湖北省宜昌市三斗坪，設(shè)計(jì)正常蓄水位l75米，總庫(kù)容393億立方米。建成后，它不僅為我國(guó)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還將為世界水利水電技術(shù)和有關(guān)科技的發(fā)展作出有益的貢獻(xiàn)。 在我國(guó)，工程地質(zhì)學(xué)科是在建國(guó)之后得到飛速發(fā)展，在各項(xiàng)工程中也取得了顯著的成就。第一章地球是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的橢球體，平均半徑6371km。在地球表面向下30-40km和2900 km有兩個(gè)分界面，稱(chēng)之為莫霍面和古登堡面，兩個(gè)界面把地球內(nèi)部分為地殼、地幔和地核三部分。地核-古登堡面以下至地心部分。厚度約3470km，主要由鐵鎳物質(zhì)等組

6、成。地幔-介于古登堡面和莫霍面之間的部分，依據(jù)地震波傳播的速度，又分為上、下地幔。組成物質(zhì)上地幔為多含F(xiàn)e、Mg的硅酸鹽礦物組成，下地幔為FeO、MgO的含量更高。地殼-地球的表層的固體部分，厚度變化很大。海洋地殼厚度較薄，平均厚度5-6km，陸地地殼平均厚度約33 km。最厚的地殼是在我國(guó)的喜馬拉雅山其厚度7080km。地 球地球是一個(gè)特殊的物理化學(xué)系統(tǒng)，它有別于太陽(yáng)系的其他行星，不但有生物圈和生命的長(zhǎng)期作用，有液態(tài)水圈和氮-氧形成的大氣圈，還有巖石圈的板塊運(yùn)動(dòng)。從而決定了地球系統(tǒng)特有的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)與元素行為特征。組成地殼的化學(xué)元素有100多種，各元素含量極其不均勻，其中最主要的有10種，占地殼

7、總質(zhì)量的99.96%。美國(guó)化學(xué)家克拉克應(yīng)用隕石類(lèi)比法的分析統(tǒng)計(jì)，它們是 氧>硅>鋁>鐵>鈣>鈉>鉀>鎂>鈦>氫。地殼中的化學(xué)元素是隨環(huán)境的變化而不斷地變化。元素在一定的地質(zhì)條件下組成礦物，礦物的集合體就是巖石。組成巖石的主要礦物叫做造巖礦物。按成因巖石分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。 從分布上地球表面沉積巖和變質(zhì)巖約占75%，巖漿巖占25%，從質(zhì)量上沉積巖占地殼質(zhì)量的5%，變質(zhì)巖占6%，巖漿巖占89%。不同的成因是巖石形成的條件不同，巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造各不相同，就是巖石的特征各不相同，表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)性質(zhì)也各不相同

8、。第一節(jié) 造 巖 礦 物礦物是各種地質(zhì)作用的天然產(chǎn)物，具有一定的物理性質(zhì)和化學(xué)成分。礦物可以是單質(zhì)元素或者是化合物。礦物的物理形態(tài)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。如金、石油、天然氣。人們發(fā)現(xiàn)的礦物已有3000多種，常見(jiàn)的主要礦物有100多種，重要的造巖礦物僅30多種。我們把組成巖石的主要礦物稱(chēng)之為造巖礦物。常見(jiàn)的造巖礦物如 長(zhǎng)石、石英、角閃石、橄欖石、方解石、白云石、輝石、石膏、綠泥石、石榴子石等。如花崗巖其組成的主要礦物為石英、長(zhǎng)石、云母等。一、礦物的形態(tài)（一）礦物的單體形態(tài) 1、結(jié)晶質(zhì)和非結(jié)晶質(zhì)礦物造巖礦物絕大部分是結(jié)晶質(zhì)-組成礦物元素質(zhì)點(diǎn)在礦物內(nèi)部按一 定的規(guī)律重復(fù)排列，形成穩(wěn)定的結(jié)晶格子構(gòu)造。我們

9、把具有一定的結(jié)晶格子構(gòu)造的物質(zhì)叫做結(jié)晶質(zhì)。結(jié)晶常形成固定的幾何形態(tài)，稱(chēng)之為晶體。非結(jié)晶體就是元素在礦物內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列沒(méi)有一的規(guī)律性。2、礦物的結(jié)晶習(xí)性簡(jiǎn)單的說(shuō)，礦物晶體在三度空間的發(fā)育程不同，形成單向、二向、三向延長(zhǎng)。（二）礦物集合體的形態(tài)礦物集合體-同種礦物多個(gè)單體聚集在一起整體，其集合體的形態(tài)取決于單體的形態(tài)和它們的集合方式。礦物集合體的形態(tài)有粒狀、片狀、板狀、纖維狀、針狀、柱狀、晶簇狀等。二、礦物的物理性質(zhì)每一種礦物都有自己的物理性質(zhì)。任何地質(zhì)工作都要和各種巖石接觸，要對(duì)巖石進(jìn)行研究，首先，必須研究礦物，礦物的物理性質(zhì)是鑒定礦物的主要依據(jù)。礦物的物理性質(zhì)包括：顏色、條痕、透明度、光澤、解理

10、和斷口、硬度等。 第二節(jié) 巖 漿 巖一、巖漿巖的成因與產(chǎn)狀成因：巖漿巖又稱(chēng)火成巖，其形成是由于地殼深部和地幔中高溫、高壓的巖漿侵入地殼之內(nèi)或噴出地表經(jīng)冷卻凝固所形成的巖石。 產(chǎn)狀：指巖漿巖體的大小、空間形態(tài)與周?chē)鷰r石的關(guān)系。 高溫高壓狀態(tài)下的巖漿是熔融體。其成分以硅酸鹽為主，含有大量的揮發(fā)性物質(zhì)，且具有一定的黏度，在地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，沿著地殼的軟弱帶或深大斷裂向壓力小的地方移動(dòng)，侵入到地殼之內(nèi)或噴出地表，巖漿經(jīng)過(guò)冷卻凝固，形成各種不同的巖漿巖。整個(gè)過(guò)程稱(chēng)為巖漿作用，巖漿巖又分為侵入巖和噴出巖。常見(jiàn)的花崗巖、玄武巖是侵入巖和噴出巖。（一）侵入巖的產(chǎn)狀侵入巖依據(jù)位置分為深層巖和淺層巖。常見(jiàn)的產(chǎn)狀有：

11、巖基、巖株、巖墻和巖脈 、 巖盤(pán)、 巖床 。巖基：大規(guī)模的深層侵入形成的巖漿巖，分布面積大于100平方公里 。巖株：分布面積小于100平方公里的深層巖漿巖。巖墻和巖脈：巖漿侵入形成板狀的巖體。寬度幾厘米至幾十米，長(zhǎng)度幾米到幾十公里。直立的或近似直立叫巖墻，傾斜或不規(guī)則的叫巖脈。巖盤(pán)：底部較平，中心厚度較大，頂部隆起的層間侵入體。 巖床：沿原有的巖層層面侵入。（二）噴出巖的產(chǎn)狀如我們見(jiàn)到的流紋巖、玄武巖、安山巖都是噴出巖。噴出巖的產(chǎn)狀有熔巖流、溶巖被、火山錐等。 二、巖漿巖的礦物成分巖漿巖的礦物成分較復(fù)雜，組成地殼的化學(xué)元素在巖漿巖中都能見(jiàn)到，但主要是以氧化物的形式出現(xiàn)。如SiO2 AI2 O3

12、 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O 等。但其中SiO2的含量最多，巖漿巖實(shí)質(zhì)也是硅酸鹽巖石。依據(jù)SiO2含量的多少巖漿巖劃分為：超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖 。 超基性巖： SiO2含量 <45%基性巖： SiO2含量 45-52%中性巖 SiO2含量 52-65%酸性巖 SiO2含量 >65%巖漿巖的礦物成分既可反映巖石的化學(xué)成分和生成條件，也是巖漿巖命名的主要依據(jù)之一。礦物成分也反映巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)。鑒別巖石必須鑒定礦物成分。組成巖漿巖的礦物有30多種，長(zhǎng)石、石英、白云母、黑云母、輝石、角閃石、橄欖石等是主要的礦物。三、巖漿巖的結(jié)構(gòu)1、 巖漿巖的結(jié)構(gòu)是

13、指巖漿巖中礦物的結(jié)晶程度、顆粒的大小、形狀，以及它們的組合關(guān)系。這也是區(qū)分和鑒定巖漿巖的重要標(biāo)志之一。巖漿巖的結(jié)構(gòu)分類(lèi)如下：（1）按巖石中礦物結(jié)晶程度劃分全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-巖石全部由結(jié)晶質(zhì)礦物組成，多見(jiàn)于深層巖，如花崗巖。（2）半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-由結(jié)晶礦物和非結(jié)晶的玻璃所組成，多見(jiàn)于噴出巖，如流紋巖。（3）玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)-全部由玻璃質(zhì)所組成，礦物來(lái)不及結(jié)晶，多見(jiàn)于噴出巖。2、按巖石中礦物顆粒的絕對(duì)大小劃分（1）顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-巖石中的礦物顆粒，平肉眼或借助放大鏡能分辨出礦物顆粒。巖漿巖的結(jié)構(gòu)粗顆粒結(jié)構(gòu) 顆粒直徑 >5mm 中顆粒結(jié)構(gòu) 顆粒直徑 5-1mm 細(xì)顆粒結(jié)構(gòu) 顆粒直徑 1-0.1mm （2）隱晶質(zhì)結(jié)

14、構(gòu)-巖石中的礦物顆粒非常細(xì)小，要用顯微鏡才能分辨晶粒特征的結(jié)構(gòu)。3、按巖石中礦物顆粒的相對(duì)大小劃分（1）等粒結(jié)構(gòu)-巖石中主要礦物的顆粒粗細(xì)大致相等。（2）不等粒結(jié)構(gòu)-巖石中主要礦物的顆粒粗細(xì)大小不相等。（3）斑狀結(jié)構(gòu)-指巖石由兩組直徑相差甚大的礦物顆粒組成，大的叫斑晶，小的叫基質(zhì)，基質(zhì)分為隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)。大晶粒散布在小晶粒中。還有視斑狀結(jié)構(gòu)。巖漿巖的結(jié)構(gòu)四、巖漿巖的構(gòu)造巖漿巖的構(gòu)造，是指巖漿巖中的礦物在空間的排列、配置和充填方式所形成的特征。1、塊狀構(gòu)造-礦物分布比較均勻，無(wú)定向排列，是巖漿巖中最常見(jiàn)的一種構(gòu)造。2、流紋構(gòu)造-由不同顏色的礦物、玻璃質(zhì)和拉長(zhǎng)的氣孔等，沿熔巖流動(dòng)方向作平行排列所形

15、成的一種流動(dòng)構(gòu)造。3、氣孔構(gòu)造-在巖石中形成眾多大小不一、互不聯(lián)通的孔洞。4、杏仁構(gòu)造-熔巖中的氣孔被次生礦物充填，形似杏仁。五、巖漿巖的分類(lèi)及簡(jiǎn)易鑒定方法六、主要巖漿巖的特征巖漿巖的特征就是巖漿巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。輝長(zhǎng)巖（基性深成巖）閃長(zhǎng)巖（中性深成巖） 花崗巖（酸性深成巖） 第三節(jié) 沉 積 巖沉積巖是地球表面出露最多的巖石，地球表面75%被沉積巖覆蓋，但其質(zhì)量所占比例很小。沉積巖最顯著的特征就是成層狀。 一、沉積巖的形成沉積巖的形成是漫長(zhǎng)又復(fù)雜的地質(zhì)作用過(guò)程，一般分為四個(gè)階段。風(fēng)化階段 搬運(yùn)階段 沉積階段 膠結(jié)成巖階段1、風(fēng)化階段-也稱(chēng)為原巖破壞階段，地表或接近地表以形成的巖石，

16、在長(zhǎng)期的溫度變化、水、氧、生物因素的作用，在原地發(fā)生機(jī)械崩解或化學(xué)分解，變成松散的碎屑物質(zhì)、新的礦物或溶解物質(zhì)。2、搬運(yùn)階段-部分碎屑物質(zhì)被水流、風(fēng)、冰川、生物等搬運(yùn)到其他地方。一部分留于原地。3、沉積階段-被搬運(yùn)的碎屑物質(zhì)在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)沉積下來(lái)，包括了機(jī)械沉積、化學(xué)沉積、生物化學(xué)沉積等方式。4、膠結(jié)成巖階段-經(jīng)過(guò)壓實(shí)（上覆沉積物的重力壓固，空隙減少，誰(shuí)被擠出）、膠結(jié)（膠結(jié)變硬）、重新結(jié)晶作用，形成的巖石叫做沉積巖。二、沉積巖的礦物組成沉積巖常見(jiàn)的礦物僅有20多種，可分為1、 碎屑礦物-也稱(chēng)原生礦物，原巖中一些抗風(fēng)化能力較強(qiáng)的礦物殘存下來(lái)，如長(zhǎng)石、石英等礦物。2、 粘土礦物-原巖風(fēng)化破碎后生成的

17、次生礦物，如高嶺石、蒙脫石、水云母等。 3、 化學(xué)沉積礦物-生物化學(xué)沉積作用形成的礦物，如方解石、白云母、石膏、巖鹽。 4、 有機(jī)質(zhì)及生物殘骸-生物殘骸或經(jīng)過(guò)有機(jī)化學(xué)變化形成的礦物，如貝殼、泥炭、石油。三、沉積物的結(jié)構(gòu)沉積物的結(jié)構(gòu)主要有以下四種1、碎屑結(jié)構(gòu)-碎屑物質(zhì)被膠結(jié)粘結(jié)起來(lái)形成的一種結(jié)構(gòu)。（1）、按碎屑粒徑碎屑結(jié)構(gòu) 分為礫狀結(jié)構(gòu)-碎屑粒徑>2mm 砂質(zhì)結(jié)構(gòu) 包括 粗砂結(jié)構(gòu) 碎屑粒徑為 2.0-0.5mm 中砂結(jié)構(gòu) 碎屑粒徑為 0.5-0.25mm細(xì)砂結(jié)構(gòu) 碎屑粒徑為 0.25-0.05mm 粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu) 碎屑粒徑為0.05-0.005mm（2）按碎屑顆粒的磨圓程度 分為尖棱角狀、 次

18、棱角狀、次圓狀和圓狀(3) 膠結(jié)物及膠結(jié)類(lèi)型 常見(jiàn)的膠結(jié)物有硅質(zhì)-膠結(jié)物為SiO。顏色淺，巖型堅(jiān)固，強(qiáng)度高，抗水性及抗風(fēng)化性強(qiáng)。鐵質(zhì)-膠結(jié)物為鐵的氧化物和氫氧化物。常呈紅色或棕色，巖石強(qiáng)度次于硅質(zhì)膠結(jié)。鈣質(zhì)-膠結(jié)物為Ca Mg 的碳酸鹽，呈白灰色、青灰色。巖石較堅(jiān)固，強(qiáng)度較大，具有脆性、可溶性，遇鹽酸起泡。泥質(zhì)-膠結(jié)物成分為粘土。多呈黃褐色，性質(zhì)較松易破碎，遇水易軟松散。石膏質(zhì)-膠結(jié)物成分為CaSO 。硬度小，膠結(jié)不緊密。 膠結(jié)類(lèi)型基底膠結(jié)-膠結(jié)物含量較多，碎屑物孤立地分布于膠結(jié)物中，彼此互不接觸?？紫赌z結(jié)-碎屑物顆粒緊密接觸，膠結(jié)物充填與粒間孔隙中。接觸膠結(jié)-膠結(jié)物含量極少，碎屑顆?；ハ嘟佑|

19、，膠結(jié)物近存在于顆粒的接觸處。2、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)-粘土結(jié)構(gòu)50%以上的粒徑小于0.005mm的粘土顆粒組成，質(zhì)地均一。這種結(jié)構(gòu)是粘土巖的主要特征。 3、晶粒結(jié)構(gòu)巖石中的顆粒在溶液中結(jié)晶或呈膠體形態(tài)凝結(jié)沉淀而成的。由鮞狀、結(jié)核狀、致密塊狀等。 4、生物結(jié)構(gòu)由30%以上的生物殘骸碎片組成的巖石結(jié)構(gòu)，如生物碎屑結(jié)構(gòu)、貝殼結(jié)構(gòu)等。四、沉積巖的構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造是沉積巖的各個(gè)組成部分的空間分布和排列方式。（一）層理構(gòu)造層理構(gòu)造是沉積巖垂向的“成層”現(xiàn)象，是區(qū)別其他類(lèi)巖石的顯著標(biāo)志。1、水平層理 2、單斜層理 3、交錯(cuò)層理（二）層面構(gòu)造 巖層層面上由于水流、風(fēng)、生物活動(dòng)等作用留下的痕跡，如波痕、泥裂、雨痕等。（三

20、）結(jié)核 沉積巖與圍巖成分有明顯的區(qū)別是礦物質(zhì)團(tuán)塊.（四）生物成因構(gòu)造 沉積巖中具有生物殘骸或生物活動(dòng)的跡象。典型沉積巖 砂巖 典型沉積巖 頁(yè)巖典型沉積巖 礫巖 典型成積巖 角礫巖 第四節(jié) 變 質(zhì) 巖地殼中原有的巖石，由于受地殼運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)等內(nèi)動(dòng)力影響造成物理、化學(xué)環(huán)境的改變，在其高溫、高壓及其它化學(xué)因素的作用下，原來(lái)巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生一系列變化，形成新的巖石叫做變質(zhì)巖，這種改變巖石作用叫做變質(zhì)作用。雖然巖漿巖和變質(zhì)巖都是內(nèi)力地質(zhì)作用的產(chǎn)物，但兩者的相成機(jī)制和特征有很大的不同。他們之間的主要區(qū)別是：前者主要是從流體相（巖漿）結(jié)晶轉(zhuǎn)變成固相（巖石）的降溫過(guò)程；后者主要經(jīng)歷了溫度和壓力

21、的變化，是從一種固相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N固相的結(jié)晶過(guò)程。一、變質(zhì)作用的因素及類(lèi)型變質(zhì)作用的因素有：高溫度、高壓力及化學(xué)活動(dòng)性流體。變質(zhì)作用的類(lèi)型：接觸變質(zhì)作用 、 區(qū)域變質(zhì)作用、混合巖化作用、動(dòng)力變質(zhì)作用 1、接觸變質(zhì)作用發(fā)生在侵入巖與圍巖之間的接觸帶上，由溫度和揮發(fā)性物質(zhì)所引起的變質(zhì)作用，高溫使得巖石發(fā)生礦物的重結(jié)晶、脫水、脫碳以及物質(zhì)的重新組合，形成新的礦物與變晶結(jié)構(gòu)。巖漿分異出來(lái)的揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)使巖石化學(xué)成分發(fā)生顯著的變化，產(chǎn)生新礦物。2、區(qū)域變質(zhì)作用大的范圍內(nèi)由于溫度、壓力及化學(xué)活動(dòng)性流體等因素引起的變質(zhì)作用。3、混合巖化作用原有的變質(zhì)巖體與巖漿流體互相混合交代而形成新巖石的作用。 4、動(dòng)力變質(zhì)

22、作用在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的定向壓力使巖石發(fā)生的變質(zhì)作用。其特點(diǎn)是與斷層帶相伴生，原巖被擠壓破碎、變形并有重新結(jié)晶現(xiàn)象，形成特有的糜棱巖、角礫巖及蛇紋石、綠泥石等變質(zhì)礦物。二、變質(zhì)巖的礦物成分變質(zhì)巖的礦物成分有兩部分 一部分是原巖中的抗風(fēng)化、變質(zhì)能力較強(qiáng)的礦物，如長(zhǎng)石、石英、云母、角閃石、方解石等。另一部分是變質(zhì)作用后產(chǎn)生的變質(zhì)礦物。如紅柱石、綠泥石、滑石、石榴子石、蛇紋石等。 三、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)1、變余結(jié)構(gòu)-在變質(zhì)作用過(guò)程中，由于重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶作用不完全，原巖的結(jié)構(gòu)特征被部分保留下來(lái)，稱(chēng)為變余結(jié)構(gòu)。2、變晶結(jié)構(gòu)-巖石在固體狀態(tài)下發(fā)生重結(jié)晶或變質(zhì)結(jié)晶所形成的結(jié)果-變晶結(jié)構(gòu)。是變質(zhì)巖最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)。

23、3、碎裂結(jié)構(gòu)- 巖石受定向壓力后發(fā)生破裂，形成的碎塊或粉末后又被膠結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)。四、變質(zhì)巖的構(gòu)造巖石經(jīng)變質(zhì)作用后形成一些新的構(gòu)造特征。1、板狀構(gòu)造-巖石具有平行、較密集而平坦的破裂面，沿破裂面巖石容易分裂成板狀體。2、千枚狀構(gòu)造-巖石呈薄板狀，基本是重新結(jié)晶并呈定向排列，但結(jié)晶程度較低。3、片狀構(gòu)造-在定向擠壓力的長(zhǎng)期作用下，巖石中的礦物成分都呈平行定向排列，巖石中個(gè)組分全部重新結(jié)晶。4、片麻狀構(gòu)造- 以粒狀變晶礦物為主，其間夾以鱗片狀、柱狀變晶礦物。結(jié)晶程度較高，在片麻巖中常見(jiàn)的構(gòu)造。5、塊狀構(gòu)造- 巖石中的礦物均勻分布，結(jié)構(gòu)均一，無(wú)定向排列。關(guān)于三大類(lèi)巖石，形成的地質(zhì)條件、地質(zhì)環(huán)境是完全

24、不同的，但巖石形成之后三大類(lèi)巖石是可以互相轉(zhuǎn)變的，巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖隨地質(zhì)條件地質(zhì)環(huán)境的變化都可以轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖、變質(zhì)巖，也可以轉(zhuǎn)變?yōu)閹r漿巖。人們研究地質(zhì)的作用過(guò)程是通過(guò)地質(zhì)作用遺留下來(lái)的地質(zhì)遺跡，通常稱(chēng)之為將今論古，也可以預(yù)測(cè)未來(lái)，講古論今。五、變質(zhì)巖的分類(lèi)及主要變質(zhì)巖的特征一、巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)（一）巖石的主要物理性質(zhì)指標(biāo) 1。密度和重度2。相對(duì)密度3?？障堵? 。吸水率和飽和吸水率 第五節(jié) 巖石的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及風(fēng)化巖石（二）巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)1。單軸抗壓強(qiáng)度2。巖石的變形參數(shù)3?？辜魪?qiáng)度二、巖石的風(fēng)化作用巖石的風(fēng)化作用-分布在地表或地表附近的巖石，經(jīng)受太陽(yáng)輻射、大氣、水

25、溶液及生物等侵襲，逐漸破碎、松散或礦物成分發(fā)生化學(xué)變化，甚至生成新的礦物的現(xiàn)象。（一）風(fēng)化作用的類(lèi)型巖石的風(fēng)化作用主要的是物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化，其他還有生物風(fēng)化。物理風(fēng)化-溫度的變化、水的凍融等使巖石破碎?；瘜W(xué)風(fēng)化-是指在氧、水溶液等風(fēng)化因素影響下，巖石中的礦物成分發(fā)生化學(xué)變化，改變或破壞巖石的性狀并形成次生礦物的過(guò)程。其形式有（1）氧化作用（2）溶解作用（3）水化作用（4）水解作用5） 軟化、泥化作用（二）影響巖石的風(fēng)化的因素巖石風(fēng)化是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，影響因素眾多。主要有：1。氣候、地形和地下水的影響2。巖石的性質(zhì)3。斷層、裂隙的影響第二章 地質(zhì)構(gòu)造及區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性概 述地球已經(jīng)有46億年

26、的歷史，46億年是地球復(fù)雜的演變、變化的歷史. 地球每時(shí)每刻都在變化，我們看到的是地殼表面的變化，這種變化是長(zhǎng)期的緩慢的，有些甚至不為人們所察覺(jué)。在山脈的隆起、地殼的升降、火山的噴發(fā)、地震、海嘯的突然來(lái)臨、長(zhǎng)期的風(fēng)化作用、河流的侵蝕作用，都會(huì)引起地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化和地殼表面的變化，這些引起地殼的物質(zhì)組成、地殼結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)不斷發(fā)生變化的作用，通稱(chēng)地質(zhì)作用，地質(zhì)作用分為內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用和外動(dòng)力地質(zhì)作用兩種類(lèi)型。內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用-地球內(nèi)部放射元素的蛻變、地球自轉(zhuǎn)、重力均衡所引起的地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、火山噴發(fā)、變質(zhì)作用等，其能量來(lái)源于地球內(nèi)部。外動(dòng)力地質(zhì)作用-太陽(yáng)的輻射、流水的作用所引起的巖石的風(fēng)化、剝

27、蝕、搬運(yùn)、沉積及成巖作用等。地球表面的形態(tài)是內(nèi)外地質(zhì)作用共同作用的結(jié)果，內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用起主導(dǎo)作用，外動(dòng)力地質(zhì)作用起裝飾、美化的作用。地殼運(yùn)動(dòng)又叫做地質(zhì)構(gòu)造，是內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用引起的地殼變形、變位，其結(jié)果是地殼的物質(zhì)組成、地殼的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成地殼的隆起或下降；巖層受擠壓力發(fā)生彎曲、錯(cuò)斷或張開(kāi)，形成褶皺、斷層、裂隙，其過(guò)程常常伴隨地震、火山噴發(fā)及變質(zhì)作用的發(fā)生。殘留在巖層中變形、變位的現(xiàn)象稱(chēng)為地質(zhì)構(gòu)造形跡或構(gòu)造形跡。人們將今論古，就是根據(jù)地殼運(yùn)動(dòng)后遺留下來(lái)的地質(zhì)形跡推斷不同的歷史時(shí)期發(fā)生的地質(zhì)過(guò)程。地殼運(yùn)動(dòng)有水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)兩種基本形式。垂直運(yùn)動(dòng)也叫做升降運(yùn)動(dòng)，指地殼的運(yùn)動(dòng)方向垂直于地球表面，

28、主要的表現(xiàn)就是大面積的地殼上升或下降。也稱(chēng)造陸運(yùn)動(dòng)。 水平運(yùn)動(dòng)是指地殼巖層平行地球表面的運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)為地殼巖層的水平位移。稱(chēng)造山運(yùn)動(dòng)。 地殼上升形成山岳、高原，下降形成湖海、盆地。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中地殼的上升、下降可以交替進(jìn)行，造成海陸變遷。滄海桑田是祖先對(duì)地殼變化的形象描述。大陸漂移的證據(jù)有：應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)大西洋兩岸進(jìn)行拼合 地質(zhì)構(gòu)造帶對(duì)比 古生物與冰川、氣候證據(jù)古地磁極移軌跡擬合大陸的外形地殼的水平運(yùn)動(dòng)往往形成巨大的褶皺山脈，又稱(chēng)為造山運(yùn)動(dòng)。垂直運(yùn)動(dòng)常常表現(xiàn)為大規(guī)模的隆起或凹陷，造成地勢(shì)高低起伏和海陸變遷。又稱(chēng)為造陸運(yùn)動(dòng)。區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性是區(qū)域地殼穩(wěn)定性的簡(jiǎn)稱(chēng)。是指現(xiàn)代地殼活動(dòng)性對(duì)工程安全的

29、影響程度?，F(xiàn)代地殼活動(dòng)是指地表形變、活斷層、地震、火山噴發(fā)等。這些都會(huì)造成建筑工程的破壞，同時(shí)還會(huì)引發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害。大的建筑工程必須考慮區(qū)域穩(wěn)定性。第一節(jié) 地 史 概 要一、地質(zhì)年代的劃分地史就是地質(zhì)歷史，是地殼發(fā)展演變的歷史，人們根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造遺留的遺跡推斷地殼的歷史和變化過(guò)程。地球形成至今有46億年，在這漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中，地殼發(fā)生了多次強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，每一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)都改變了地球表面的自然地理環(huán)境，不同的地質(zhì)時(shí)期形成了不同的巖層、產(chǎn)生了不同的地質(zhì)構(gòu)造、留下了不同的構(gòu)造遺跡，不同的歷史時(shí)期造就了不同的生物。地質(zhì)學(xué)家根據(jù)這些特征將地質(zhì)歷史劃分為若干級(jí)別不等的時(shí)間段落。 地質(zhì)歷史按時(shí)間的長(zhǎng)短依次為

30、宙、代、紀(jì)、世、期，每個(gè)賦予不同的名稱(chēng)，如新生代、中生代等，每個(gè)代又有二至三個(gè)紀(jì)，紀(jì)又劃分為二至三個(gè)世，世又劃分為期，其中代、紀(jì)、世的劃分方法、表示的符號(hào)國(guó)際上是統(tǒng)一的。 地球上生物的演化遵循由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)的不可逆過(guò)程，同時(shí)生物界能十分靈敏地反映地球表層自然環(huán)境、地理環(huán)境及其演變特征，這又與行星地球個(gè)圈層自身的運(yùn)動(dòng)機(jī)制以及相互間的聯(lián)系制約密切有關(guān)。因此，生物演化史能夠詳盡而有效地反映地球歷史的客觀自然階段。地質(zhì)年代表就是根據(jù)地殼運(yùn)動(dòng)和生物演化的巨型階段，將46億年地球演化史劃分為兩個(gè)最高級(jí)別的地質(zhì)年代單位：隱生宙和顯生宙。在顯生宙中，根據(jù)生物界的總體面貌劃分出3個(gè)二級(jí)地質(zhì)單位：古生

31、代（含早古生代、晚古生代）、中生代、新生代。最常用的三級(jí)地質(zhì)年代單位是 紀(jì) ，紀(jì)的下一級(jí)地質(zhì)年代單位是 世，世又分為 期。在每個(gè)紀(jì)中生物界面貌各有特色，如泥盆紀(jì)的生物登陸，侏羅紀(jì)的恐龍、第四紀(jì)的人類(lèi)演化等。見(jiàn)地質(zhì)年代表 表中有地質(zhì)時(shí)代的名稱(chēng)、相對(duì)年代、絕對(duì)年代、主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、我國(guó)地史的簡(jiǎn)要特征。如：隱生宙分為：太古代和元古代，大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有五臺(tái)運(yùn)動(dòng)、呂梁運(yùn)動(dòng)、晉寧運(yùn)動(dòng)。顯生宙分為：古生代、中生代和新生代，大的地質(zhì)構(gòu)造有加里東運(yùn)動(dòng)、海西、印支、燕山和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)。不同的地質(zhì)時(shí)代我國(guó)地質(zhì)歷史的簡(jiǎn)要特征：如中生代：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁、火山活動(dòng)強(qiáng)烈，有大規(guī)模的巖漿侵入和火山噴發(fā)。生物進(jìn)化明顯，爬行類(lèi)恐龍繁盛

32、。新生代：我國(guó)大陸基本形成，大部分地區(qū)為陸相沉積。地表形成現(xiàn)代地貌、具有多次冰川活動(dòng)，人類(lèi)開(kāi)始出現(xiàn)。二、地層年代及其確定方法地層是一定地質(zhì)時(shí)期形成的巖石的總稱(chēng)，巖石有層狀的，也有非層狀。地層具有時(shí)間的概念，巖層沒(méi)有時(shí)間的概念。一個(gè)地層單位可以包含幾種巖性不同的巖層。地質(zhì)歷史的劃分依據(jù)是對(duì)地層的觀察、研究，巖石的特征說(shuō)明了該巖層形成時(shí)的自然地理環(huán)境，巖層中的構(gòu)造痕跡記錄著地殼運(yùn)動(dòng)的情況，巖石中的化石說(shuō)明生物的進(jìn)化、氣候、環(huán)境等自然條件。地層單位對(duì)應(yīng)地質(zhì)時(shí)代，地質(zhì)時(shí)代用 宙 代 紀(jì) 世 期 來(lái)表示，對(duì)應(yīng)的地層單位是 宇 界 系 統(tǒng) 階 來(lái)表示。確定地層的時(shí)代是地質(zhì)工作一項(xiàng)重要的工作，有以下幾種工作

33、方法： 1、地層層位法- 在沉積巖層中，未經(jīng)劇烈構(gòu)造變動(dòng)，上部的地層較新，下部的較老。 2、古生物化石法-生物進(jìn)化過(guò)程是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是不可逆的，自然環(huán)境的改變會(huì)使一些生物消亡，并形成化石。地質(zhì)學(xué)家確定了地質(zhì)時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)化石，根據(jù)化石的對(duì)比確定地層時(shí)代。3、巖性對(duì)比法- 通過(guò)以知地質(zhì)時(shí)代的地層巖性，對(duì)比未知地質(zhì)時(shí)代的巖性。4、巖性接觸關(guān)系法巖性的接觸關(guān)系有以下幾種（1）整合接觸-上、下兩種巖性產(chǎn)狀一致，互相平行，連續(xù)沉積形成的，其間不缺失某個(gè)時(shí)代的巖層。強(qiáng)調(diào)的是時(shí)間上的連續(xù)性。反映的是沒(méi)有大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，故地理環(huán)境變化不大。（2）平行不整合接觸上、下兩套巖性彼此近似平行

34、，但中間缺失某時(shí)代的巖層。說(shuō)明的是缺失巖層的時(shí)代過(guò)劇烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，然后是地殼下降，接受沉積，形成上部的巖層。 沉積接觸和侵入接觸。前者是先有巖漿巖，后有沉積巖。后者是指先有沉積巖或變質(zhì)巖，巖漿侵入后形成巖漿巖。（3）角度不整合接觸上、下兩套巖性呈角度接觸，但中間缺失某時(shí)代的巖層。說(shuō)明的是缺失巖層的地質(zhì)時(shí)代地殼處于上升階段。該階段沒(méi)有接受沉積。不整合指的是具有時(shí)間的間斷、時(shí)間的不連續(xù)。第二節(jié) 褶 皺 構(gòu) 造地質(zhì)構(gòu)造有兩種基本類(lèi)型，褶皺 和 斷層。褶皺構(gòu)造-是指水平巖層在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中受力后產(chǎn)生的一系列彎曲，單個(gè)的彎曲叫做褶曲。褶皺是最常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造痕跡，存在于層狀巖層中。一、巖層的產(chǎn)狀巖層的產(chǎn)狀是指

35、巖層在空間位置的展布狀態(tài)。是分析研究各種地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)的最基本依據(jù)。巖層的產(chǎn)狀可分為水平的、傾斜的和直立的三種類(lèi)型。巖層的產(chǎn)狀用巖層層面的走向、傾向和傾角來(lái)表示，稱(chēng)為巖層產(chǎn)狀三要素。1、走向巖層層面與任一水平面的交線稱(chēng)為走向，交線稱(chēng)為走向線。用方位角來(lái)表示，兩個(gè)方向相處180度。表示巖層的延伸方向。2、傾向就是巖層的傾斜方向，是傾斜線水平投影所指的方向。傾向與走向相差90度。但只有一個(gè)方向。3、傾角：巖層層面與水平面所夾的最大銳角。二、褶皺的基本類(lèi)型和褶曲要素褶皺的規(guī)模大小不一，大的延伸幾百 km，小的只有幾 cm。其基本類(lèi)型是向斜褶曲和背斜褶曲。 1、背斜 巖層向上彎曲，兩側(cè)巖層相背傾斜，核心

36、部分巖層時(shí)代較老，兩側(cè)巖層時(shí)代依次變新，積巖性呈對(duì)稱(chēng)分布。 2、向斜 巖層向下彎曲，兩側(cè)巖層相向傾斜，核心部分巖層時(shí)代較新，兩側(cè)較老，巖性呈對(duì)稱(chēng)分布。褶曲要素核部-褶曲的中心部位。 翼部-核部?jī)蓚?cè)的巖層。軸面-平分兩翼的假想面，可以是平面也可以是曲面。軸-軸面與水平面的交線，也叫軸線。表示的是褶曲的延伸方向。三、褶皺的形態(tài)分類(lèi)及示意圖第三節(jié) 構(gòu) 造 解 理節(jié)理和裂隙是相同的概念，二者通常不加區(qū)別。裂隙-是指巖石受力之后產(chǎn)生破裂，但沒(méi)有發(fā)生明顯的位移。按成因裂隙有原生裂隙-在成巖過(guò)程中形成的裂隙。構(gòu)造裂隙-地殼運(yùn)動(dòng)所形成的裂隙，是伴生斷層的產(chǎn)物。次生裂隙-風(fēng)化裂隙，風(fēng)化、人工爆破震動(dòng)產(chǎn)生的巖石裂

37、隙。原生、風(fēng)化裂隙一般規(guī)模較小，工程地質(zhì)水文地質(zhì)意義不大，本教科書(shū)或其教材對(duì)原生、風(fēng)化裂隙討論的并不多，主要研究構(gòu)造裂隙。一、剪切裂隙（節(jié)理）剪切節(jié)理是巖石受剪應(yīng)力所形成的巖石破裂。剪切節(jié)理具有的主要特征 (1) 節(jié)理面平直光滑，產(chǎn)狀穩(wěn)定延伸較長(zhǎng)； （2）呈閉合狀，解理的寬度很??；（3）成組成對(duì)出現(xiàn)，很多節(jié)理平行分布，排列間距大致相等； （4）呈羽狀排列；（5）沿剪切節(jié)理面抗剪強(qiáng)度很低，容易形成滑動(dòng)破壞面。二、張節(jié)理張節(jié)理是由拉應(yīng)力所形成的破裂面。張節(jié)理具有的主要特征 （1） 節(jié)理面起伏不平，彎曲粗糙，產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸較短；（2） 多為張開(kāi)的裂隙。第四節(jié) 斷 層 構(gòu) 造巖層受力之后發(fā)生破裂，沿

38、破裂面具有明顯的相對(duì)位移的構(gòu)造稱(chēng)為斷層。他是地質(zhì)構(gòu)造的基本類(lèi)型之一。斷層與節(jié)理稱(chēng)為斷裂。斷層的規(guī)模大小不一，大的可達(dá)數(shù)千km，小的可以托于手掌之上。位移寬度具有很大差別，幾m、幾十m、幾百m都可見(jiàn)到。 是各種工程必須考慮的地質(zhì)問(wèn)題。 一、斷層的幾何要素?cái)鄬拥膸缀我匕藬鄬拥幕窘M成部分。包括了：斷層面、斷層線、斷層帶、斷盤(pán)等。（1）斷層面-巖層發(fā)生錯(cuò)動(dòng)位移的破裂面稱(chēng)為斷層面。可以是平面也可以是曲面。斷層面有傾向、傾角和走向。（2） 斷層線-斷層面和地面的交線。表示的是斷層的延伸方向。（3） 斷層帶-是斷層面的中間部分，常稱(chēng)破碎帶，充填物為斷層角礫、斷層泥等。（4）斷盤(pán)-斷層面兩側(cè)相對(duì)位移的

39、巖體。斷層面上（下）部的稱(chēng)為上（下）盤(pán)。斷層直立沒(méi)有上、下盤(pán)。（5）斷距-兩盤(pán)錯(cuò)開(kāi)的相對(duì)位移，有水平位移和垂直位移。二、斷層的基本類(lèi)型和特征 （一）按斷層的形態(tài)分類(lèi)1、正斷層-上盤(pán)相對(duì)下降，下盤(pán)相對(duì)上升的斷層。多個(gè)正斷層可組成地塹、地壘、階梯式斷層。2、逆斷層-上盤(pán)相對(duì)上升，下盤(pán)相對(duì)下降的斷層。逆斷層分為沖斷層、逆掩斷層等。3、平移斷層-兩盤(pán)相對(duì)發(fā)生水平位移。（二）按斷層力學(xué)成因性質(zhì)分類(lèi)地殼運(yùn)動(dòng)形成的地應(yīng)力有壓應(yīng)力、張應(yīng)力、扭應(yīng)力。壓性斷層、張性斷層、扭性斷層、壓扭性斷層、張扭性斷層。第五節(jié) 地 質(zhì) 圖地質(zhì)圖是反映地質(zhì)條件和各種地質(zhì)現(xiàn)象的圖件，是根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)資料編制而成。各種地質(zhì)條件、地質(zhì)現(xiàn)象

40、用規(guī)定的符號(hào)展示在圖件上。一、地質(zhì)圖的類(lèi)型與規(guī)格地質(zhì)圖的種類(lèi)很多，根據(jù)不同的工程的要求，選擇不同的地質(zhì)圖。1、普通地質(zhì)圖表示地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造的基本圖件。2、地貌及第四紀(jì)地質(zhì)圖根據(jù)地貌形態(tài)、成因類(lèi)型和第四系沉積物的成因類(lèi)型、巖性、生成時(shí)代綜合編制的圖件。 3、水文地質(zhì)圖表示水文地質(zhì)條件的圖件，包括地下水的類(lèi)型、流向、埋藏深度、水力坡度、地下水的開(kāi)發(fā)利用圖等。 4、工程地質(zhì)圖表示工程地質(zhì)條件的圖件，表示巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖石的力學(xué)特征 等。潛水等水位線圖地質(zhì)剖面圖四、地質(zhì)圖的閱讀分析（一）閱讀地質(zhì)圖的方法；1 ） 讀圖名、比例尺；2） 閱讀圖例；3） 分析地形地貌；4） 閱讀地層巖性；5） 閱讀地

41、質(zhì)構(gòu)造-斷層、褶皺、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的基本特征；6） 各種地質(zhì)條件的綜合分析，了解地質(zhì)發(fā)展的簡(jiǎn)史和規(guī)律；7） 結(jié)合工程建設(shè)的具體要求，綜合評(píng)價(jià)各種地質(zhì)條件及注意的問(wèn)題。第六節(jié) 活斷層的工程地質(zhì)研究 一、活斷層的定義關(guān)于斷層的概念我們已經(jīng)介紹了，是地殼受到地應(yīng)力后產(chǎn)生破裂并發(fā)生位移。但有些斷層形成之后位移并沒(méi)有停止，一直在移動(dòng)，如美國(guó)的圣安德烈斯斷層。據(jù)今1.5億年以來(lái)，圣安德烈斯斷層在整體上一直保持左行剪切的趨勢(shì)。斷層兩盤(pán)相對(duì)滑移了560km，具有每年5cm的平均滑移速率。我們把在近期有過(guò)移動(dòng)、正在移動(dòng)甚至不久的將來(lái)可能移動(dòng)的斷層都稱(chēng)之為活斷層?；顢鄬涌梢允箮r層錯(cuò)動(dòng)位移甚至發(fā)生地震，對(duì)建筑工程的危

42、害是很大的，有些也是無(wú)法抗拒的，有些危害甚至是災(zāi)難性的。因此，查明斷層、活斷層對(duì)工程建設(shè)是非常重要的，尤其是一些大型的建設(shè)工程。二、活斷層的分類(lèi)（一）按兩盤(pán)相對(duì)的錯(cuò)動(dòng)方向分類(lèi) 平移斷層、正斷層、逆斷層（二）按活斷層性質(zhì)分類(lèi) 蠕變形活斷層、突發(fā)型活斷層 三、活斷層的特征（一）活斷層的繼承性 絕大多數(shù)活斷層都是沿著已有的老斷層發(fā)生新的錯(cuò)動(dòng)位移。（二）活斷層的長(zhǎng)度和斷距 活斷層的長(zhǎng)度相差的較懸殊。長(zhǎng)度可有幾km到幾百km ，斷距一般小于10m.( 三 )活斷層的錯(cuò)動(dòng)速率 突發(fā)的活斷層的錯(cuò)動(dòng)速率較快，老的活斷層的錯(cuò)動(dòng)速率較慢。第七節(jié) 地震危險(xiǎn)性的工程地質(zhì)研究一、地震的基本知識(shí)地震-由于地球的內(nèi)應(yīng)力所引

43、起的地殼的震動(dòng)、顫抖、抖動(dòng)。地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、火山活動(dòng)都會(huì)引起地震。人類(lèi)的工程技術(shù)活動(dòng)也會(huì)引起地震。這里討論的是天然地震。一、地震波（略）二、地震震級(jí)和地震烈度全世界每年發(fā)生的地震約5萬(wàn)次，多數(shù)是不為人們所察覺(jué)，有些造成巨大的破壞，這是地震在發(fā)生的過(guò)程中釋放的能量大小的區(qū)別。因此人們將地震分為不同的級(jí)別。用震級(jí)M來(lái)表示地震烈度-是任一地區(qū)的地面和建筑物受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。地震烈度不僅與震級(jí)有關(guān)，還與震源深度、距震中距離等因素有關(guān)。一次地震只有一個(gè)震級(jí)，但有多個(gè)地震烈度。第三章 水流的地質(zhì)作用與庫(kù)壩區(qū)滲漏的第一節(jié) 河流的地質(zhì)作用與河谷地貌河流-指在重力作用下，集中在地表凹槽內(nèi)經(jīng)常性或周期性天然

44、水道的通稱(chēng)，在我國(guó)有江、河、溪、川、澗等不同的稱(chēng)呼。河流沿途接納許多支流，形成了復(fù)雜的干流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這就是水系。一、河流的地質(zhì)作用 河流的地質(zhì)作用分為侵蝕作用、搬運(yùn)作用和沉積作用三種形式。（一）侵蝕作用河流的侵蝕作用包括 機(jī)械侵蝕 和 化學(xué)溶蝕 兩種。一般地區(qū)以機(jī)械侵蝕為主，只有在可溶巖地區(qū)化學(xué)溶蝕較明顯。侵蝕作用又分為 下蝕作用 和 側(cè)蝕作用 1、下蝕作用-河水在流動(dòng)過(guò)程中向下沖刷切割河床，使河床深度加大。河流的下蝕作用是指河水及其所攜帶的砂礫對(duì)河床基底的撞擊、磨蝕，水流對(duì)可溶巖的河床進(jìn)行溶解，使河床受到侵蝕逐漸破壞加深。水的流速、河床巖石的性質(zhì)是下蝕作用強(qiáng)弱的主要因素。相對(duì)而言，山區(qū)河流下

45、蝕作用較強(qiáng)，平原河流下蝕作用較弱。2、 側(cè)蝕作用-側(cè)向侵蝕作用，就是流動(dòng)的河水對(duì)河岸的沖刷破壞。河流的蛇曲狀就是側(cè)向侵蝕作用的結(jié)果。流動(dòng)的沖刷凹岸，攜帶的物質(zhì)在凸岸沉積下來(lái)，凹岸不斷后退，凸岸不斷前進(jìn)，結(jié)果河流的河谷越來(lái)越寬，河流越來(lái)越彎曲，形成蛇曲狀河流。同時(shí)造成河流不斷的改道，遺留下古河床、牛軛湖等。河流的兩種侵蝕作用是同時(shí)存在，河流使河床加深的也使河谷加寬。河流的上游以下蝕作用為主，側(cè)向侵蝕微弱，河流的中下游，下蝕作用逐漸減弱，側(cè)向侵蝕逐漸加強(qiáng)。（二） 搬運(yùn)作用和沉積作用河水在流動(dòng)過(guò)程中，攜帶著谷坡上崩塌、沖刷下來(lái)的物質(zhì)，一部分碎屑物質(zhì)隨水流而移動(dòng)，另一部分溶解于水中而運(yùn)動(dòng)，前者稱(chēng)為機(jī)械

46、搬運(yùn)，后者叫做化學(xué)搬運(yùn)。機(jī)械碎屑物質(zhì)在搬運(yùn)過(guò)程中，有沿著河床滑動(dòng)、滾動(dòng)和跳動(dòng)等方式進(jìn)行，也可以懸浮于水中被搬運(yùn)，相應(yīng)的被搬運(yùn)物質(zhì)稱(chēng)為推移物質(zhì)和懸移物質(zhì)。機(jī)械搬運(yùn)能力與主要受流速、流量的控制，還受自然地理?xiàng)l件、地質(zhì)條件的控制。一個(gè)河流有上游、中游、下游，隨地形坡度的變緩，水流速度逐漸減慢，搬運(yùn)物質(zhì)的能力是逐漸降低的，攜帶的碎屑物質(zhì)逐漸沉積下來(lái)，形成層狀的沖積物，稱(chēng)為沉積作用。二、河谷地貌地貌-是我們最直接感覺(jué)到的地球表面特征，就是地球的表面形態(tài)。包括了地表的起伏，還包含了形成原因、地質(zhì)時(shí)代、發(fā)展和分布規(guī)律等。和地形的區(qū)別是地形是指地表的起伏。規(guī)模不同、形態(tài)各異的地貌是由內(nèi)、外地質(zhì)營(yíng)力共同作用的結(jié)

47、果。大型的地貌主要是內(nèi)營(yíng)力的作用而形成。人類(lèi)的工程技術(shù)活動(dòng)現(xiàn)在已經(jīng)成為改變地貌形態(tài)的第三因素，比如人類(lèi)砍伐森林和開(kāi)墾荒地加劇了水土流失，必然影響到泥沙的沉積和河道的變化。地表形態(tài)多種多樣，有不同的規(guī)模。從最大的空間尺度上看，有大陸和海洋。在次一級(jí)尺度上，大陸內(nèi)部有山地、高原、平原、盆地；海洋中有大洋盆地、大洋中脊、海溝。再次一級(jí)尺度上可進(jìn)一步劃分為分水嶺、坡地、谷地，還可再分，如谷地可分為河床、河漫灘、河流階地。河谷地貌主要是由外營(yíng)力作用的結(jié)果。（一）河谷的地貌特征河流所流經(jīng)的槽狀地形稱(chēng)為河谷，河床是由谷底和谷坡兩大 部分組成，谷底包括河床和河漫灘。河床-是指平水期河水占據(jù)的谷底，也稱(chēng)河槽。河

48、漫灘-是指河床兩側(cè)洪水時(shí)才能淹沒(méi)的谷底部分，在枯水期則裸露于表面。谷坡-是洪水不能淹沒(méi)的岸坡。具有陡坎的沿河平臺(tái)叫階地。1、河谷的類(lèi)型及特征（1）根據(jù)形態(tài)特征分類(lèi)1）峽谷-河谷的斷面呈“V”字形，谷底深而狹窄，谷坡陡，谷坡與河床沒(méi)有明顯的界限。如長(zhǎng)江三峽、長(zhǎng)江瞿塘峽。2）淺槽谷-又稱(chēng)“U”形河谷或河漫灘河谷。河谷橫剖面較寬、淺，谷面寬闊，谷坡上常有階地分布，谷底平坦常有河漫灘分布。多形成低山丘陵區(qū)河流的中、下游地區(qū)。3）屜形谷-河谷形態(tài)發(fā)展為寬廣的“ ”字形，谷坡、階地不明顯，只有河漫灘。形成于河流下游的平原區(qū)。（2） 根據(jù)河流與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系劃分1）縱谷-河谷的延伸方向與巖層走向或地質(zhì)構(gòu)造方

49、向相一致。河流沿著軟弱巖層、斷層帶、向斜或背斜軸等發(fā)育而成。又分為 向斜谷 背斜谷 單斜谷 斷層谷 地塹谷 等2）橫谷-河谷的延伸方向與巖層走向或地質(zhì)構(gòu)造方向相垂直或近似垂直。（3） 根據(jù)兩岸谷坡對(duì)稱(chēng)情況分類(lèi) 對(duì)稱(chēng)谷和不對(duì)稱(chēng)谷。2、河床地貌特征山區(qū)河流，其河床最大的特征是不平整性，分布有巖坎、石灘、深槽、深潭，使河床起伏不平。 3、河漫灘河漫灘是河床兩側(cè)洪水時(shí)被淹沒(méi)，枯水季節(jié)出露地表的部分。有低漫灘和高漫灘。 4、河流階地在河谷的發(fā)育過(guò)程中，由于地殼上升或氣候等因素的影響，使河流下切，河床不斷加深，原先的河床或河漫灘抬升，高出一般洪水位，形成沿著河谷分布的帶狀平臺(tái)，這種地貌形態(tài)成為階地。根據(jù)成

50、因可分為 侵蝕階地 堆積階地 基座階地侵蝕階地-由基巖構(gòu)成，階地面上基巖直接裸露或只有很少的殘余沖積物，一般出現(xiàn)在山區(qū)河谷中。 基座階地-上部為沖積物，下部為基巖。出現(xiàn)在地殼上升顯著的山區(qū)。堆積階地-完全由沖積物組成，反映階地在形成過(guò)程中河流下切的深度，有上疊階地和下疊階地。三、松散沉積物的工程地質(zhì)特征松散沉積物是廣泛分布于地表未經(jīng)膠結(jié)的各種松散狀態(tài)的堆積物。形成時(shí)間是在第四紀(jì)，整個(gè)時(shí)間<300萬(wàn)年。也稱(chēng)為第四紀(jì)沉積物。 第四紀(jì)沉積物。從大的沉積環(huán)境和成因有 海相沉積 陸相沉積 兩大類(lèi)。小的成因又分為冰川沉積、暫時(shí)流水沉積、河流沉積、湖泊沼澤沉積、風(fēng)成沉積等。第四紀(jì)沉積物的成因不同，其工

51、程地質(zhì)性質(zhì)表現(xiàn)各不相同。（一）坡積物（dl）雨水或冰雪融化的水流，沿山坡將巖石風(fēng)化的碎屑物質(zhì)搬運(yùn)到斜坡的平緩處或坡腳下堆積起來(lái)的物質(zhì)稱(chēng)為坡積物。坡積物的成份主要取決于原巖，搬運(yùn)距離不大，坡積物的分選性不好，上部顆粒粗，下部顆粒細(xì)，一般沒(méi)有層理性。物質(zhì)較松散，孔隙較大。（二）洪積物（pl）暫時(shí)性洪流的堆積物，稱(chēng)為洪積物。冰雪大量融化或暴雨之后，發(fā)生在山區(qū)水流攜帶大量的固體物質(zhì)在山口處堆積下來(lái)，形成扇形的堆積狀。當(dāng)山口連續(xù)形成連續(xù)的扇形堆積狀，稱(chēng)為洪積裙。泥石流就是一種特殊的洪流，突然發(fā)生，來(lái)勢(shì)兇猛，大量的泥沙、碎石隨水流急速而下，所到之處淹沒(méi)農(nóng)田、房屋、道路等。造成巨大的災(zāi)害。（三） 沖積物 （

52、al）河流沉積的物質(zhì)，稱(chēng)為沖積物。與其他第四紀(jì)堆積物相比，沖積物最顯著的特征是組成的物質(zhì)磨圓度較好，組成的物質(zhì)的分選性較好，物質(zhì)具有明顯的層理和交錯(cuò)層理。1、山區(qū)河谷沖積物山區(qū)地形坡度大，河谷窄，水流急，形成 的沖積物是顆粒較粗的漂石、礫石等，磨圓度、分選性中等。2、山前河谷沖積物地形坡度變緩，水流速度減小，砂礫石等中顆粒的物質(zhì)沉積下來(lái)。成層現(xiàn)象較明顯。3、平原河谷沖積物在平原，地勢(shì)平坦，水流速度較慢，河谷斷面寬，常常上面是粘土，下部為砂礫石的二元結(jié)構(gòu)。并且使河谷不斷的改道。（四）冰積物 （gl）由冰川作用形成的堆積物，均稱(chēng)為冰積物?，F(xiàn)代高緯度地區(qū)、高山地區(qū)廣為分布。在第四紀(jì)某些時(shí)期冰川的廣泛

53、分布，我國(guó)的許多地方存在冰積物。冰積物有兩種基本類(lèi)型 冰 和冰水沉積。冰 -是冰川攜帶的物質(zhì)直接堆積起來(lái)的，無(wú)分選性，不具有層理，顆粒不均勻。冰水沉積-冰川的融化攜帶的物質(zhì)沉積而成。要經(jīng)過(guò)一段水流的搬運(yùn)，沉積具有層理，其物質(zhì)組成主要是粘土等。第二節(jié) 地下水的主 要類(lèi)型與特征地下水是埋藏地表之下巖石空隙中的水，主要來(lái)源是大氣降水。有狹義概念的地下水和廣義概念的地下水之分。地下水的分布及其廣泛，地下水也是人民用于生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要水源。如我國(guó)的北方城市，主要利用地下水。同時(shí)，地下水也是寶貴的自然資源，其數(shù)量也是有限的。在水利工程建設(shè)中，地下水與建筑物的穩(wěn)定、安全運(yùn)行具有直接的、間接的關(guān)系。水庫(kù)

54、的滲漏、水使巖石軟化、泥化，水的溶蝕作用等都會(huì)給建筑物帶來(lái)危害。工程地質(zhì)、水文地質(zhì)對(duì)建筑物的重要意義就在于此。一、地下水的類(lèi)型在一定的地質(zhì)條件下，才能形成地下水的儲(chǔ)存、富集和運(yùn)動(dòng)，就是說(shuō)具有一定的巖性條件、地質(zhì)構(gòu)造條件才能形成含水層。含水層與隔水層的概念含水層要滿足： 巖石具有空隙;空隙間是連通的;要有補(bǔ)給來(lái)源。三點(diǎn)缺任何一點(diǎn)都不能形成含水層。相對(duì)含水層而言的是隔水層，可能含有水，但水不能流動(dòng)，或沒(méi)有補(bǔ)給來(lái)源，或不能釋水。含水層與隔水層二者是相對(duì)的。地下水的分類(lèi)按地下水的埋藏條件 分為： 包氣帶水 潛水 承壓水 按含水介質(zhì)的性質(zhì)（空隙性質(zhì)） 分為： 孔隙水 裂隙水 巖溶水包氣帶水-重力水面之上巖石空隙中的水，既有液態(tài)也有氣態(tài)。沒(méi)有供水意義，數(shù)量較小，但包氣帶是地下水和地表水、大氣水轉(zhuǎn)化的通道。對(duì)包氣帶水的研究主要是“水”的轉(zhuǎn)化。二、潛水（一） 潛水及其特征潛水的概念-埋藏在地表以下第一個(gè)連續(xù)