公路工程地质调绘中中型地质构造的观察与研究.doc

公路工程地质调绘中中型地质构造的观察与研究龚建平,刘 勇（江西省交通设计院，江西 南昌 3300002）摘 要：介绍了褶皱、断层（裂）野外观察研究内容及其应力配套分析，阐明了中型构造的观测对公路路线方案比选的重要性，提出了中型构造观测的目的及意义。关键词：岩土工程；中型构造；褶皱；断裂；调绘0 前 言公路路线方案的比较与选择是公路工程研究与设计的重要内容，也是公路工程设计的根本问题。然而方案的比选在对工程技术、经济效益、运营效益等方面进行分析外还必须体现“地质选线”的理念，提高路线布置、桥隧设计的合理性，减少公路建设中的地质病害，使公路与地质环境和谐统一。地质选线的基础是沿线各方案一定范围内工程地质条件，而中型地质构造控制着一定范围内地形地貌轮廓及岩性展布，是工程地质条件优劣的主要因素之一，为此，加强对中型构造的观察与研究具有一定的实际意义。笔者根据自己多年来的工作体会，结合学习和参阅有关资料，总结出一套工作方法和步骤，供同行们参考，不当处，恳请指正。中型构造是指褶皱和断层（裂），它是介于小型构造与大型构造（或大地构造）之间的一种中等规模的构造，褶皱和断层之间，存在着既有区别又有联系，并可在一定条件下，互相转化或派生的辨正关系。是对应力不同反应所形成的两种对立而又伴生的中型构造。1 褶皱的观察与研究褶皱是层状岩石在地应力作用下发生弯曲变形而形成的塑性变形构造，在地壳中广泛分布，并与节理、劈理、断层等构造有着密切的关系，为区域地质构造研究的重要对象之一。褶皱构造观察研究的基本任务在于：查明褶皱的三度空间形态及其分布规律；确定褶皱形成的时代；研究褶皱内部各种次级构造的分布规律，用以帮助查明和探讨褶皱的形态特征及其形成机制。1.1 褶皱的一般特征及其观察要点褶皱构造是一种具有连续性的构造，通常成群发育，背斜与向斜相间出现，具有一定的方向性和系统性。伴随褶皱往往还可以出现各种不同性质、不同序次和不同等级的裂隙构造，包括断裂（层），节理和劈理等。在构造简单的地区，各种褶皱是易于识别和确定的，但在强烈变形的变质岩地区，往往野外难于判别褶皱的存在，而把一套发育许多同斜褶皱的岩系误认为单斜岩层，致使某岩系的厚度被夸大，面貌也被歪曲了。为此识别褶皱的存在，成为变质岩层构造观察研究的首要任务。观察研究的要点是： （1）首先应在剖面研究中，把层理与各种次生的面理加以区分，并系统观察和研究其原生构造（如粒级层、交错层等原生构造）和次生构造（如节理、劈理等）查明和确定岩层的新老层序，判别那些岩层是正常的，那些岩层是倒转的；（2）系统对比和研究剖面中各岩层的岩性组合特征，并根据底层的时代关系或岩性组合（或标志层）有规律的对称重复出现，确定背斜和向斜的存在。但应注意的是岩层的产状变化，只能帮助查明褶皱的形态特征，不能简单地根据产状的向、背来确定褶皱类型；（3）要努力寻找标志层所表现出的褶皱转折端，不论在剖面上或平面上，它都是确定褶皱存在的重要证据。但不能把局部小褶皱的转折端误认为大褶皱的转折端。必须综合尽可能多的有关资料，才能正确地判断褶皱的存在；（4）根据各种层内的次级构造（如小褶皱、劈理等）在褶皱两翼的对称分布，亦可帮助确定褶皱的存在；（5）转折端的产状是判别褶皱形态的重要依据。在一般情况中下，不论是正常褶皱还是倒转褶皱，其转折端的产状总是正常的。据此可以确定岩层的层序。在平面上根据其产状是外倾斜转折，还是内倾斜转折，可以判别是背斜还是向斜。转折端处岩层的倾向及倾角即大致相当于褶皱枢纽的倾状方向及倾状角；（6）详细追索和研究标志层或类标志层（如硅质岩、大理岩等）在空间分布的形态，是了解区域构造的重要手段。它不仅有助于研究层理及面理的关系，查明褶皱的空间形态，而且有助于选加褶皱的研究和查明。1.2 褶皱一般观察与研究褶皱的一般观察研究方法是：首先是认识层理，其次是追索标志层或类标志层，观察研究沉积物的沉积顺序，分析沉积韵律的特点，并利用褶皱发生过程中形成的小构造结合沉积岩、熔岩中原生构造的研究。层理大致可分为两大类：一类是由于沉积间断所形成的，为诱生层理，另一类，由于沉积物本身的排列特点表现出来的，叫自身层理。一般沉积层地区，层理是易于识别的，但在变质岩区，由于次生构造（包括节理、劈理和片理等）发育，增加了层理的识别难度，特别是岩性比较单一的地区，更难识别。识别层理的有效方法是观察和研究岩层沉积物的成分和粒度变化，颜色（原生颜色）的差异，以及有关沉积原生构造（如洩痕、交错层、印模等）。褶皱内部次生构造的观察与研究，亦是判别底层层序和褶皱类型的主要方面。因为组成褶皱的岩层，在变形过程中伴生或派生出许多次级构造，如小褶皱、节理、层间擦痕与破碎带、劈理等，它们都是有规律地分布与褶皱构造的一定部位，与大褶皱有密切的成因联系和一定的几何关系。查明其内部次级构造的分布规律，不仅有助于阐明大地构造的几何特征（如轴面和轴的产状），而且有助于分析褶皱形成机制及发展过程。1.2.1利用褶皱内部的次级小褶皱，判别地层层序和褶皱形态特征 在利用次级小褶皱资料时，首先要根据其与大褶皱的关系，分析小褶皱与大褶皱有无成因关系，或为后期迭加的，或为断层作用造成的。只有与大褶皱有成因联系的次级小褶皱，才可用以分析大褶皱的形态及其运动方式。褶皱内部的主要次级小褶皱有：扇形小褶皱、大褶皱翼部不对称小褶皱，大褶皱倒转端对称小褶皱，倒转翼部强硬岩层中的小褶皱和褶皱核部挤压形成的小褶皱等（见图1）。a小褶皱轴面呈扇形排列b大褶皱翼部的不对称小褶皱，其轴面与包络面的锐角指向物质运动方向c大褶皱转折端的对称小褶皱及轴面面理d倒转翼强硬岩石中的小褶皱及软弱岩层中的流劈理e褶皱核部挤压形成的小褶皱图1大褶皱内部从属小褶皱的特征根据与大褶皱有关的层间小褶皱（或拖拉褶皱）来判别地层层序，主要是根据层间小褶皱的褶皱轴面与岩层层面相交锐角所指方向确定。凡是上层向上滑者为正常翼，反之为倒转翼（见图2）。图2根据层间小褶皱判别层序示意图另外，还可以根据与褶皱有关的旋转构造（如旋转石、香肠构造）来判别地层层序。1.2.2利用劈理、节理等判别褶皱形态特征 应用层面劈理的夹角规律，可以判别地层层序和褶皱构造的形态特征：当劈理与上层相交为锐角时，上层沿层面向上滑动者为正常层序，反之为倒转层序（见图3）；图3利用间层劈理判别岩层层序示意当劈理与层理的倾向相同，但劈理的倾角大于层理倾角者，为正常层序，反之为倒转层序；在平面上，凡是劈理面与所在岩层的顶面相交的锐角所指的方向，即为背斜轴线的倾状方向；当劈理面与层近于正交时，即位于褶皱的轴部，劈理面与层面斜交或近于平行时，即位于褶皱的翼部。1.2.3利用节理判别褶皱形态特征 在褶皱形成的过程中，往往伴生或派生一系列节理或小断层。它们的分布和方位，往往反映了褶皱形成时应力场或褶皱内部的派生应力场。因此根据与褶皱有关的节理亦可以帮助了解和判别褶皱的形态特征，恢复褶皱形成时应力状态。如背斜顶部的纵张节理，反映背斜形成时，顶部派生的平行层面的拉伸。在翼部的脆性岩层中，常发育一组纵向剪节理。由于上下岩层之间的相互滑动，形成平行于层面的剪节理和斜交层面的羽状剪节理及羽状张节理（见图4）。根据羽状剪节理和羽状张节理与层面的交角，亦可判别地层层序和相互的运动方向，凡是羽状剪节理与岩层所交锐角之方向，为邻层的运动方向，凡是羽状张节理与岩层所交锐角之方向，为本层运动方向。1.3 迭加褶皱的观察与研究迭加褶皱又称复合褶皱，迭加褶皱有的发育于同一地层中，有的发育于不同的地层中，发育于不同地层中迭加褶皱，一般易于识别，而发育于同一地层中的迭加褶皱（又称为重褶皱或重褶曲），判别时有一定的难度。一般来讲，迭加褶皱的识别标志主要为：（1）晚期褶皱的轴面面理切过早期褶皱的轴面面理，特别是晚期面理横切或斜切过早期褶皱的枢纽时，更可以肯定有褶皱的迭加或复合；a背斜顶部纵张节理b纵向剪节理及反扇形流劈理平行于层面的剪节理斜交层面羽状剪节理斜交层面的羽状张节理图4 褶皱不同部位节理示意图（2）根据早期褶皱轴面的规律性弯曲和变化，易发观叠加褶皱。（3）根据各期变形产生的褶皱和面理特征的不同，亦可间接地帮助识别迭加或复合褶皱。（4）在多期形变地区，要特别注意小型褶皱的不同方位，样式或对称性，注意观察与它们组合在一起的面理或线理。2 断层构造的观察与研究2.1 确定断层是否存在的主要地貌、地质依据确定断层的主要标志有（1）山脊、水系的错断和冲积扇的线形排列以及水系的突然改道等是判别断层的主要地貌标志；（2）岩层、岩脉的错断和突然中断，岩层的缺失和重复，破碎带的走向排列，挤压带或陡立岩带的出现，硅化破碎带及矿化带的走向排列等，是判别断层的主要地质依据；（3）发生于沉积盆地的边缘，由重力滑动所形成的断层为同沉积断层（或生长断层），在岩性岩相上，与一般的向斜盆地有着显著的差异（见图5）；（4）隐伏断层的判别，一般采用地层地貌、地球物理和遥感技术等综合的研究方法。如侵入岩体串珠状定向排列，两侧沉积岩相及厚度的突然变化，沉积盖层中的雁列式褶皱带和沉积盆地的定向排列等是判别隐伏断层的主要依据。另外，区域性重力最大梯度带，线性延伸的正负磁异常带和链状磁异常带，线性影象及不同线性色调的显示，是判别隐伏断层的地球物理和遥感资料依据。图5 同沉积断层剖面图示意2.2 断裂带的观察与研究为了全面地了解断层的相对位移方向及其力学性质，不仅要观察和研究断层面，而且还要详细地观察研究整个断裂带及其旁侧的次级小构造。特别是那些规模较大的断裂，由于破碎严重，因而多为浮土所掩盖，所以对其旁侧小构造的观察研究，尤为重要，亦是观察研究此类断层的主要手段和途径。一般断裂构造观察研究的主要内容是：（1）断层面的观察研究：断层面上常可见及擦痕，根据擦痕可判别断层两盘相对运动方向，并可根据擦沟或垂直于擦痕的阶步来判别对盘的位移方向；（2）角砾岩及糜棱岩的观察研究：在断面附近常有破碎岩块和岩屑充填，通常称之为构造角砾岩。当断层继续扭动时，使角砾磨园，称之为磨砾岩。由于剪裂面的继续扭动，可以形成构造透镜体（或构造扁豆体）。在强烈变形条件下，断层带遭受挤压，扭动使原岩磨成细小碎屑，出现重结晶作用和新生矿物，并且有流纹构造，称之为糜棱岩。一般来讲，角砾岩属张性和张扭性断裂的产物；磨砾岩为扭性断裂的产物；而糜棱岩及构造透镜体，是压性或压扭性的产物。值得指出的是由于断层的多次活动和力学性质的变化，构造角砾岩的性质往往是相当复杂的，必经详细而全面的观察研究；（3）断层旁侧次级派生构造的观察研究，是观察和研究更大一级断裂带的重要手段和途径。根据断层旁侧次级牵引褶皱或拖褶皱可以初步判别断层的力学性质及其两盘的相对运动方向（见图6）。图6断层两侧的牵引或拖褶皱剖面示意根据断层旁侧的次级派生裂隙亦可借以判别断层的力学性质及其两盘相对运动方向。羽状张裂隙面与断面相交锐角所指方向，即为本盘的位移方向；羽状扭裂隙面与断面相交锐角所指方向，即为本盘的位移方向（见图7）。值得注意的是，由于断裂的多次活动和力学性的转化，可以同时在一个地段，出现多期和序列的次级派生构造。图7断层旁侧节理平面示意图2.3 断层的复合断裂的复合，不仅反映在不同期次断裂的彼此交切穿插和干扰等现象，而且常常反映在同一断裂带的多次改造复合关系。断裂的交切复合关系易于识别，而断裂的改造复合，就较为复杂。关于断裂的改造复合的判断，不仅可以从断裂构造岩的特征及其相互关系上加以推定，而且可以从断层两侧次级派生裂隙之相互切割关系上加以区别。3 结 语 中型地质构造的观察研究是区域构造和大型构造研究的基础，也是公路工程地质调绘工作中的一项极为重要的基础工作。它不仅能帮助我们确定地层层序、反映局部构造运动的方向和性质、岩石变形的应力分布状况、不同变形带的时间顺序、恢复区域构造发展史，而且对于阐明沿线各方案的工程地质条件，进行有效的“地质造线”具有实际意义。鉴于当前公路工程地质调绘工作中，对于中小型地质构造的观察研究，尚未引起应有的重视，收集的构造资料也甚为贫乏，为此，在公路工程地质调绘中，加强对中小型构造的观察与研究十分必要。参考文献：1区域地质及构造地质教研组编.构造地质学导论m.长春：长春地质学院.19862陈国达.成矿构造研究方法m.北京：北京地质出版社.1979.3jtj064-98 公路工程地质勘察规范s.4龚建平，公路工程地质调绘中小型构造的观察与研究j 公路，2004，（11）.我的大学爱情观1、什么是大学爱情：大学是一个相对宽松，时间自由，自己支配的环境，也正因为这样，培植爱情之花最肥沃的土地。大学生恋爱一直是大学校园的热门话题，恋爱和学业也就自然成为了大学生在校期间面对的两个主要问题。恋爱关系处理得好、正确，健康，可以成为学习和事业的催化剂，使人学习努力、成绩上升；恋爱关系处理的不当，不健康，可能分散精力、浪费时间、情绪波动、成绩下降。因此，大学生的恋爱观必须树立在健康之上，并且树立正确的恋爱观是十分有必要的。因此我从下面几方面谈谈自己的对大学爱情观。2、什么是健康的爱情：1) 尊重对方，不显示对爱情的占有欲，不把爱情放第一位，不痴情过分；2) 理解对方，互相关心，互相支持，互相鼓励，并以对方的幸福为自己的满足; 3) 是彼此独立的前提下结合；3、什么是不健康的爱情：1)盲目的约会，忽视了学业;2)过于痴情，一味地要求对方表露爱的情怀，这种爱情常有病态的夸张;3)缺乏体贴怜爱之心，只表现自己强烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大学生处理两人的在爱情观需要三思：1. 不影响学习：大学恋爱可以说是一种必要的经历，学习是大学的基本和主要任务，这两者之间有错综复杂的关系，有的学生因为爱情，过分的忽视了学习，把感情放在第一位；学习的时候就认真的去学，不要去想爱情中的事，谈恋爱的时候用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。2. 有足够的精力：大学生活，说忙也会很忙，但说轻松也是相对会轻松的！大学生恋爱必须合理安排自身的精力，忙于学习的同时不能因为感情的事情分心，不能在学习期间，放弃学习而去谈感情，把握合理的精力，分配好学习和感情。3、 有合理的时间；大学时间可以分为学习和生活时间，合理把握好学习时间和生活时间的“度”很重要；学习的时候，不能分配学习时间去安排两人的在一起的事情，应该以学习为第一；生活时间，两人可以相互谈谈恋爱，用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。5、大学生对爱情需要认识与理解，主要涉及到以下几个方面：（1） 明确学生的主要任务“放弃时间的人，时间也会放弃他。”大学时代是吸纳知识、增长才干的时期。作为当代大学生，要认识到现在的任务是学习学习做人、学习知识、学习为人民服务的本领。在校大学生要集中精力，投入到学习和社会实践中，而不是因把过多的精力、时间用于谈情说爱浪费宝贵的青春年华。因此，明确自己的目标，规划自己的学习道路，合理分配好学习和恋爱的地位。（2） 树林正确的恋爱观提倡志同道合、有默契、相互喜欢的爱情：在恋人的选择上最重要的条件应该是志同道合，思想品德、事业理想和生活情趣等大体一致。摆正爱情与学习、事业的关系：大学生应该把学习、事业放在首位，摆正爱情与学习、事业的关系，不能把宝贵的大学时间，锻炼自身的时间都用于谈情说有爱而放松了学习。 相互理解、相互信任，是一份责任和奉献。爱情是奉献而不时索取，是拥有而不是占有。身边的人与事时刻为我们敲响警钟，不再让悲剧重演。生命只有一次，不会重来，大学生一定要树立正确的爱情观。（3） 发展健康的恋爱行为 在当今大学校园，情侣成双入