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1、1,第四章 地质构造,第一节 地壳运动,第二节 地质年代,第三节 地质构造,主要内容,第四节 活断层,第五节 地质图,2,三根大理石柱的升降变化示意图,升降运动(造陆)水平运动(造山),第一节 地壳运动,3,绝对年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。适用于岩浆岩、变质岩地区。相对年代：通过地层层序、古生物、岩性对比、地层接触关系测定。适用于沉积岩地区。地质年代单位：宙、代、纪、世、期(从大到小)地层单位：宇、界、系、统、阶(从大到小),第二节 地质年代,4,5,地层接触关系,层状地层接触关系整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳连续均匀下降。,6,平行不整合(disco
2、nformity)：时间上不连续，产状一致。反映地壳间断上升。,7,角度不整合(discordant)：时间上不连续，产状不一致。反映地壳剧烈运动。,8,2.岩浆岩与围岩接触关系,侵入接触 沉积接触 侵入与沉积接触,9,水平岩层(horizontal stratum),第三节 地质构造,水平构造的地貌景观（阶梯状陡崖）,10,倾斜岩层(tilted stratum),单斜构造的力学成因,图 4-3 地层层序(a)正常层序；(b)倒转层序,11,产状三要素(elements of attitude),走向(strike)：岩层面和任一假想水平面交线的延伸方向。倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与走
3、向线垂直。只有一个。倾角(dip angle)：岩层层面与水平面的最大锐角。表示方法：走向和倾向用方位角表示(可只表示倾向)，倾角用度数。如SW200、SE110、。,12,褶皱构造(fold),13,褶皱图,14,(a)(b)(c)图 4-5 褶曲的力学成因(a)水平挤压力；(b)垂直作用力；(c)力偶作用,15,褶曲要素：核部(core)两翼(limb)轴面(axial plane)轴线(axial line)枢纽(hinge),16,褶皱构造基本形态：,背斜(anticline)：岩层向上弯曲，核部老，两翼新。向斜(syncline)：岩层向下弯曲，核部新，两翼老。,17,褶皱分类,按轴
4、面产状分：,直立,倾斜,倒转,平卧,18,按枢纽产状分：,按褶曲长短轴的比例分：,图 4-10 穹隆和构造盆地(a)穹隆；(b)构造盆地,20,美国怀俄明州的穹隆山,21,褶皱构造野外观察方法,背斜成谷,向斜成山,穿越法：垂直于岩层走向观察。追踪法：平行于岩层走向观察。,22,23,褶皱构造的工程地质评价：对深路堑和高边坡 对隧道工程,褶曲构造与隧道位置选择1、3-不利；2-较好,山坡岩层地质构造的影响a-向斜山；b-背斜山；c-单斜山1-有利情况；2-不利情况,24,25,26,断裂构造(fracture),27,28,断裂构造的力学机制,29,断裂构造的形成,30,断裂构造的分类,节理（裂
5、隙）,断层,31,裂隙(fissure):也称节理(joint)，是未发生明显位移的断裂。原生裂隙:岩石在成岩过程中形成的裂隙。次生裂隙:包括风化裂隙、卸荷裂隙等。构造裂隙:由于地壳构造运动而形成的裂隙。分为张裂隙和剪裂隙。,32,The Giants Causeway-Northern Ireland,UK,玄武岩的六边形柱状节理,33,34,35,基隆和平岛的豆腐岩,36,两组节理,37,张节理,38,张家界,39,河南辉县郭亮村,40,太行大峡谷,郭亮村,41,哪处悬崖绝壁不是岩石的破裂造成的!,42,悬崖之上地质学家的闲情逸致,43,44,45,裂隙调查、统计和表示方法：选择代表性的基
6、岩露头,对一定面积内的裂隙进行测量。,表 4-3 裂 隙 野 外 测 量 记 录 表,图 4-12 裂隙玫瑰图（a）裂隙走向玫瑰图；（b）裂隙倾向玫瑰图,46,47,（2）调查成果的表示方法：裂隙野外测量记录表、裂隙 玫瑰图。裂隙走向玫瑰图：在任意半径的半圆上划上刻度网，将所测得的裂隙按走向以每50或100分组，统计每一组内的裂隙数、算出其平均走向。自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每组裂隙平均走向，长度代表每组裂隙的条数，最后将各射线的端点连接起来，即可得裂隙走向玫瑰图。裂隙倾向玫瑰图：绘制方法同前。,第3章 地质构造及其对工程的影响,3.3.1 裂隙,48,49,4.节理玫瑰花图的分析 玫
7、瑰花图作法简便，形象醒目，比较清楚地反映出主要节理的方向，有助于分析区域构造。最常用的是节理走向玫瑰花图。分析节理玫瑰花图应与区域地质构造结合起来。因此常把节理玫瑰花图按测点位置标绘在地质图上(图7-27)，这样就清楚地反映出不同构造部位的节理与构造(如褶皱皱和断层)的关系。综合分析不同构造部位节理玫瑰花图的特征，就能得出局部应力状况，甚至可以大致确定主应力轴的性质和方向。,50,51,用节理玫瑰图分析岩体稳定和渗漏,52,断层(fault):有明显位移的断裂。,断层要素:断层面（带）断盘断距,53,3.3.2 断层,54,断层基本类型,正断层(normal fault),逆断层(revers
8、e fault),平移断层(parallel fault),55,美国圣安的列斯断层的航空照片,56,断层 断层糜棱岩,57,断层角砾岩岩芯,58,断层组合形式,叠瓦式断层,59,按断层走向与岩层走向的关系分：,走向断层F1倾向断层F2斜交断层F3,60,按断层与褶皱轴的关系分：,纵向断层横向断层斜向断层,61,断层的识别,地层界限不连续或岩层中断,62,岩层不对称重复或缺失,63,断层破碎带及构造岩,擦痕,牵引构造及伴生节理,64,地貌标志,65,活断层：第四纪以来仍在活动的断层。注：1994年岩土工程勘察规范指全新地质时期（11.1万年）以来活动着的断层，且在今后100年可能继续活动。,第
9、四节 活断层,66,活断层的活动方式：突然错动（黏滑型）伴随地震发生。发生在强度较高的岩石中，断层带锁固能力强，危害大。缓慢蠕动（蠕滑型）不直接产生地震。发生在强度较低的软岩中，断层带锁固能力弱，危害小。,67,活断层对工程的危害：直接危害跨越该断层的建筑物 例：宁夏石嘴山市红果子沟和河北蓟县境内的两段长城被错断。伴有地震发生的活断层使较大范围的建筑物摧毁 例：1906年美国旧金山地震中，圣.安德烈斯断裂导致一座27m高的水坝溃坝。,68,活断层的标志:,地层标志地貌标志水文地质标志历史地震,图 4-22 山东郯城窑上村活动断层剖面KW-上白垩系砂岩夹页岩；Q-下更新统泥质砂岩；Q-中、上更新
10、统粉土；Q-上更新统及全新统洪坡积物,69,断层的工程地质评价:对大型工业民用建筑选址不利 对大型桥位选址不利 对道路选线若与断层走向平行易产生边坡滑塌 对隧道工程易产生洞顶坍落 对区域稳定性的影响不利,70,活断层区的建筑原则：建筑物场址一般应避开活断层；线路工程必须跨越活断层时，尽量使其大角度相交；尽可能选择相对稳定的“安全岛”，将建筑物布置在断层的下盘；（例：大亚湾核电站）采取抗震结构和建筑型式。,71,地质图(geological map)的种类：,普通地质图 地貌及第四纪地质图 工程地质图 水文地质图,地质平面图 地质剖面图 地层柱状图,第五节 地质图,72,水平构造,直立构造,各种
11、地质界面在地质图上的表现:,73,倾斜构造（V字形法则）1.倾向反，同弯曲且曲率小。,74,2.倾向同，倾角大，反弯曲。,75,3.倾向同，倾角小，同弯曲但曲率大。,76,水平岩层和倾斜岩层地质图,练习：地质图分析,77,褶皱在地质图上的表现：,水平褶曲,倾伏褶曲,78,断层构造在地质图上的表现：,（b）,79,地层接触关系在地质图上的表现:,图 4-28 不整合E与Q 平行不整合；T与E 角度不整合,80,岩层接触关系,81,读图方法：比例尺、图例、地貌、地层分布和岩性、地质构造、物理地质现象、工程地质评价。,82,83,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,图
12、4-29 宁陆河地区地质图,95,复习思考题 1 什么是相对地质年代？什么是绝对地质年代？地层的相对地质年代是怎样确定的？2地质年代单位和时间地层单位的含义及相互关 系怎样？3熟悉地质年代表及第四纪地质年代的划分。4什么是地壳运动及地质构造？两者的关系如何？5什么叫岩层的产状？产状三要素是什么？岩层 产状是如何测定和表示的？,96,6什么叫褶皱构造？什么叫褶曲？褶曲要素及基 本形态有哪些或是什么？7如何识别褶曲并判断其类型？8如何区别张节理与剪节理？9什么叫断层？断层由哪几部分组成？断层的基本类型有哪些？在野外如何识别层？10.试说明岩层间接触关系的类型，各自的含义及 识别方法。11.什么是活
13、断层？它具有哪些特征？,97,12试说明研究和学习各种地质构造有何工程意义？13什么是地质图？地质图的基本类型有哪些？14各种地质现象或地质构造在地质图中的表现形式如何？15怎样阅读地质图？,作业题 1.某地区地质剖面图，如图所示。试确定（1）各地层之间的接触关系。（2）岩浆岩与围岩的接触关系。（3）两期岩浆岩之间的接触关系。（4）岩浆岩的形成时代。,99,2.用虚线恢复AB剖面图中褶皱的形态，并指明每个褶皱的名称。,3.根据平面图示，判别断层的性质。,100,4.分析地质图。说明有几个褶皱，形态类型；几条断层，何种性质。同时分析k地层与其下伏地层的接触关系。,101,5.根据下列剖面图，判断各图中断层及褶曲的性质。,
