土哥工程地质2019第一讲5月上课

1、八 零 教 育工程地质第一讲ItsEighty Education土哥八 零 教 育ItsEighty Education土哥：211机构辅导，每年都高分通过一个基础，多年从事培训工作，曾于多家培训岩土下午段专业基础培训，主讲岩体力学与岩体工程、工程地质、基础工程科目，具有化为神奇的效果，让看不懂书，没时间看书、感觉看书需要较长时间理解的考生也能轻松成为“考霸”，拿下岩土，土哥风里雨里，在这里等你八 零 教 育工程地质对岩土工程师的重要性大纲：十六、工程地质（10题）16.1岩石的成因和分类主要造岩矿物；火成岩、沉积岩、变质岩的成因及其分类常见岩石的成分、结构及其他主要特征16.2地质构造和地

2、史概念褶皱形态和分类；断层形态和分类；地层的各种接触关系表大地构造概念；地史演变概况和地质年代好教育，八零造！岩土基础 ：土哥3八 零 教 育工程地质对岩土工程师的重要性16.3分期16.4地貌和第四纪地质各种地貌形态的特征和成因；第四纪岩体结构和稳定分析岩体结构面和结构体的类型和特征赤平极射投影等结构面的图示方法进行稳定分析根据结构面和临空面的关系好教育，八零造！岩土基础 ：土哥4八 零 教 育工程地质对岩土工程师的重要性16.5动力地质的震级、烈度、近震、远震及波的等基本概念断裂活动和的关系活动断裂的分类和识别及对工程的影响岩石的风化流水、海洋、湖泊、风的侵蚀、搬运和沉积作用滑坡、崩塌、岩

3、溶、土洞、塌陷、泥石流、活动砂丘等不良地质现象的成因、发育过程和规律及其对工程的影响好教育，八零造！岩土基础 ：土哥5八 零 教 育工程地质对岩土工程师的重要性16.6埋藏分类计算；水渗透定律；水的赋存、补给、径流、排泄规律水水对工程的各种作用和影响水向集水构筑物运动的材料腐蚀性的判别水的化学成分和化学性质水对好教育，八零造！岩土基础 ：土哥61.地球的内圈层八 零 教 育好教育，八零造！岩土基础 ：土哥7地壳莫霍面地幔古登堡面地核八 零 教 育1. 内力地质作用：由地球内部的能源（旋转能、重力能、辐射热能）引起。内力地质作用地壳运动岩浆作用变质作用作用好教育，八零造！岩土基础 ：土哥8八 零

4、 教 育地壳运动：水平和升降运动。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥9八 零 教 育岩浆作用：岩浆形成、运动、演化、冷凝。侵入作用火山作用侵入岩：深成岩、浅成岩喷出岩好教育，八零造！岩土基础 ：土哥10八 零 教 育变质作用在高温、高压并有化学物质参与下，岩石发生成分、结构构造的变化好教育，八零造！岩土基础 ：土哥11八 零 教 育作用地内机械能突然，以弹性波的形式到地表引起猛烈冲击好教育，八零造！岩土基础 ：土哥12八 零 教 育各种内力地质作用是相互关连的构造运动形成断裂，引起，并为岩浆活动创造通道。构造运动和岩浆活动引起变质作用。地壳运动在内力地质作用中起主导地位。好教育，八零造！岩土基础

5、 ：土哥13八 零 教 育外力地质作用的营力： 河流的侵蚀；水的潜蚀； 风的吹蚀； 冰川的刨蚀； 湖泊海洋的冲蚀等。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥14八 零 教 育水的潜蚀风的吹蚀河流的侵蚀好教育，八零造！岩土基础 ：土哥15八 零 教 育冰川的刨蚀湖泊海洋的冲蚀好教育，八零造！岩土基础 ：土哥16八 零 教 育一般按风化剥蚀搬运沉积硬结成岩的程序进行风化作用：在地表环境下，由于大气、水、生物等作用，岩石在原地分解和破坏。剥蚀作用：各种地质营力，在运动过程中对地表岩石产生破坏，并把破碎分解了的产物剥离原地。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥17八 零 教 育沉积作用:§ 机械沉积&#

6、167; 化学沉积§ 生物化学沉积成岩作用:§ 压实§ 胶结§ 重结晶用:搬§ 拖曳搬运§ 悬浮搬运§ 溶解搬运好教育，八零造！岩土基础 ：土哥18八 零 教 育地壳由岩石组成，岩石由矿物组成。矿物(mineral)：具一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。常见的几种矿物云母方解石石英好教育，八零造！岩土基础 ：土哥19八 零 教 育斜长石石英方解石好教育，八零造！岩土基础 ：土哥20 常见的主要造岩矿物八 零 教 育好教育，八零造！岩土基础 ：土哥21方解石方铅矿橄榄石辉石角闪石黄铜矿云 母石 英正长石斜长石八 零 教

7、 育矿物的形态： 结晶质（组成矿物的质点为有序排列）好教育，八零造！岩土基础 ：土哥22八 零 教 育 非晶质（组成矿物的质点为无序排列）：火山等，无固定几何外形晶形，蛋白石，玛瑙 单体：针状、柱状、片状、板状、立方体、菱面体 集合体：晶簇、状、粒状、钟乳状、鲕状、土状、块状好教育，八零造！岩土基础 ：土哥23八 零 教 育钟乳状：石笋粒状：橄榄石状：石膏好教育，八零造！岩土基础 ：土哥24八 零 教 育2.矿物的力学性质矿物抵抗外力作用（刻划、打击、压拉等）所表现出来的性质。包括矿 物的解理、断口、硬度。解理(cleavage)：矿物受敲击后裂开成光滑平面的性质。断口(fracture)：与

8、解理相反没有光滑平面。硬度(hardness)：矿物新鲜面抵抗外力刻划的能力，分为摩氏十级。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥25八 零 教 育其它性质 石墨导电，石棉绝缘，萤石发光，毒砂有嗅觉，自然硫可燃烧 ， 方解石遇盐酸起泡，白云石遇镁试剂变蓝等。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥26八 零 教 育岩石(rock)：一种或多种矿物组成的自然集合体。按成因分为三大类：岩浆岩(magmatic rock)： 在地壳上分布面积约占7。沉积岩(sedimentary rock)：在地壳上分布面积约占75。Cu ³ 5变质岩(metamorphic rock)：在地壳上分布面积约占18。好教

9、育，八零造！岩土基础 ：土哥27八 零 教 育一、岩浆岩(magmatic rock)1. 成因类型及产状：由深处的高温高压熔融的岩浆以侵入(intrusiverock)或喷出(effusive rock)方式直接冷凝而成。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥28八 零 教 育2.岩浆岩物质成分：主要是硅酸盐矿物，还有一部分金属硫化物、氧化物及挥发性物质。按sio2含量分为：基性岩和酸性岩等。按矿物成分分为：硅铝矿物和铁镁矿物。花岗岩的矿物成份好教育，八零造！岩土基础 ：土哥29八 零 教 育岩浆岩的结构和构造岩浆岩的结构(texture) 指组成岩石的矿物结晶程度、晶粒大小、形状及组合关系。可反

10、映岩浆冷凝时的物理环境。按矿物结晶程度分：全晶质半晶质非晶质是深成侵入岩结构特征是浅成侵入岩结构特征是喷出岩结构特征按晶粒大小分：粗晶、中晶、细晶、微晶按晶粒相对大小分：等粒、不等粒、斑状好教育，八零造！岩土基础 ：土哥30八 零 教 育岩浆岩的构造(structure):指矿物在岩石中的排列和充填方式。 块状构造 流纹状构造 气孔状构造 杏仁状构造好教育，八零造！岩土基础 ：土哥31八 零 教 育好教育，八零造！岩土基础 ：土哥32八 零 教 育二、沉积岩(sedimentary rock)成因：地表岩石破坏搬运沉积硬结成岩1.物质组成：岩石碎屑粘土矿物化学沉积矿物有机质及生物残骸好教育，八

11、零造！岩土基础 ：土哥33八 零 教 育.沉积岩的构造层理构造(stratification)（水平层理、波状层理、斜层理等）层面构造(bedding plane)（雨痕、泥裂等）好教育，八零造！岩土基础 ：土哥34八 零 教 育4.沉积岩的分类及常见沉积岩 碎屑岩 粘土岩 化学及生物化学沉积岩好教育，八零造！岩土基础 ：土哥35八 零 教 育碎屑岩的胶结物： 硅质强度高 铁质易氧化 钙质易溶解 泥质易软化胶结类型： 基底式胶结（a） 孔隙式胶结（b） 接触式胶结（c）好教育，八零造！岩土基础 ：土哥36八 零 教 育常见的沉积岩1.碎屑岩类 火山碎屑岩：火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩。 沉积

12、碎屑岩：砂岩和角砾岩、砂岩、粉砂岩。2.粘土岩类 页岩、泥岩。3.化学及生物化学岩类 石灰岩、白云岩、硅质岩。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥37八 零 教 育变质岩(metamorphic rock)成因：岩石受地壳运动及岩浆加入，改变原结构构造而形成。的高温高压作用和化学成分的变质作用类型接触变质作用动力变质作用区域变质作用nnn接触变质带示意图好教育，八零造！岩土基础 ：土哥38八 零 教 育物质组成：除原有矿物外，特有变质矿物结构：变余结构、变晶结构、碎裂结构构造： 片理构造： 构造、块状构造片状构造、片麻状构造、千枚状构造、板状好教育，八零造！岩土基础 ：土哥39八 零 教 育变质岩

13、的结构好教育，八零造！岩土基础 ：土哥40八 零 教 育变质岩的构造好教育，八零造！岩土基础 ：土哥41八 零 教 育好教育，八零造！岩土基础 ：土哥42八 零 教 育好教育，八零造！岩土基础 ：土哥43岩石类别成因物质组成结构构造代表性岩石岩浆岩高温高压岩浆冷凝硅酸盐 金属硫化物结晶结构块状构造花岗岩沉积岩常温常压岩石风化碎屑物质粘土矿物化学物质有机物碎屑结构结晶结构生物结构层理构造层面构造砂岩变质岩岩石变质变质矿物变晶结构变余结构压碎结构片状构造片麻构造千枚构造片麻岩八 零 教 育岩浆岩花岗岩流纹岩玄武岩黑曜岩好教育，八零造！岩土基础 ：土哥44八 零 教 育沉积岩砂岩页岩石灰岩白云岩好教

14、育，八零造！岩土基础 ：土哥45变质岩八 零 教 育大理岩石英岩好教育，八零造！岩土基础 ：土哥46八 零 教 育考纲解读16.2地质构造和地史概念褶皱形态和分类；断层形态和分类；地层的各种接触关系大地构造概念；地史演变概况和地质年代表好教育，八零造！岩土基础 ：土哥47八 零 教 育地质年代(geologicage)§ 绝对：组成地壳的岩层从形成到现在的准确时间，通过放射性元素蜕变周期测定。§ 相对年代：通过地层层序、古生物、岩性对比测定，说明岩层形成的先后顺序及其相对的新老关系。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥48八 零 教 育地质年代的确定方法1. 绝对地质年代确定方

15、法又称同位素地质 用岩石中放射性同位素蜕变规律来确定岩石形成时间。它是根据岩石 中所含的放射性同位素和它的蜕变产物的相对含量来测定的。例如，U238Pb207，1g铀一年蜕变出7.4×10-9g铅。根据铅铀比率确定岩石绝对。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥49八 零 教 育相对地质年代确定方法 地层层序法正常层序法：对于正常沉积的岩层，老的在下，新的在上。岩层 倒转时关系相反。层面构造法：用层面构造指示岩层新老关系的方法。 古生物层序法新地层：生物化石结构复杂老地层：生物化石结构简单 岩性对比法 地层接触关系法好教育，八零造！岩土基础 ：土哥50八 零 教 育地层接触关系法沉积岩之间

16、的接触关系： 整合接触：各地层连续，产状平行 平行不整合接触：各套地层但产状平行。 角度不整合接触：各套地层产状不平行。不连续，不连续，好教育，八零造！岩土基础 ：土哥51八 零 教 育地层接触关系沉积地层在形成过程中，由于地壳的升降运动，上下岩层产生不整合接触。不整合接触面的上下岩层，由于在时间上有了阶 段性的变化，岩性及古生物等都显著不同。因此不整合面就成了划分地层相对年代的一个重要依据。角度不整合整合平行不整合好教育，八零造！岩土基础 ：土哥52八 零 教 育整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳连续均匀下降。平行不整合 (disconformity)：时间上

17、不连续，产状一致。 反映地壳间断上升。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。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥53八 零 教 育沉积岩与岩浆岩之间的接触关系 侵入接触：先沉积、后侵入。 沉积接触：先侵入、后沉积。岩浆岩之间的接触关系： 穿插关系：新岩体穿插老岩体。岩浆岩的穿插关系好教育，八零造！岩土基础 ：土哥54八 零 教 育二、地质年代和地层§ 地质年代§ 地层：宙、代、纪、世、期(从大到小)宇、界、系、统、阶(从大到小)：好教育，八零造！岩土基础 ：土哥55八 零 教 育地壳运动 地壳受到各种内外力影响，不断地在运动着，表现为

18、岩浆活动、火山作用、褶曲、断裂等水平运动：拉长、挤压，地层发生弯曲、断裂， 使地表起伏，称为造山运动。垂直运动：长期交替升降，造成隆起、拗陷，使海陆变迁，称为造陆运动。运动方式：好教育，八零造！岩土基础 ：土哥56八 零 教 育第四纪地质特征第四纪特征人类的出现冰川作用沉积物称其为土土：第四纪时期沉积物，固结硬化成岩作用的物质，通常多孔、松散、软弱。它具有固、液、气三相体系。第四纪沉积物沉积历史较短，一般固结硬化成岩作用，因此通常为松散、软弱、多孔的土，但是又由于其广泛分布于地球表面，是工程中作为地基的部分，因此研究第四纪沉积物的形成、物理力学性能是十分重要的.好教育，八零造！岩土基础 ：土哥

19、57八 零 教 育褶皱构造地壳运动与地质构造地壳运动：由内力地质作用引起的地壳组成物质和结构发生变形、变位的运动。分为垂直运动和水平运动。地质构造：保留在岩层中的由地壳运动引起的变形、变位现象，如褶皱、断裂等。应力及可能的变形好教育，八零造！岩土基础 ：土哥58八 零 教 育水平构造：构造变动的岩层，其形成的原始产状是水平的，先沉积在下，后沉积在上。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥59八 零 教 育单斜构造：是由于地壳运动使原始水平的岩层发生倾斜，岩层层面与水平面倾斜构造，亦称倾斜岩层。它常是褶皱的一翼或断层的一盘，也区域内的不均匀上升或下降所形成的。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥60八 零

20、 教 育岩层产状岩层的空间位置产状三要素：(strike)：岩层面和任一假想水平面交线的延伸方向，如图中AB线。倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与走向线垂直。只有一个，图中CD线。倾角(dip angle)：岩层层面与水平面的最大锐角，如图中 。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥61八 零 教 育好教育，八零造！岩土基础 ：土哥62岩层产状要素及其测量示意图 测量时，使罗盘的长边紧贴层面，将罗盘放平，水准泡居中，读指北针所示的方位角， 就是岩层的。测量倾角时，需将罗盘横着竖起来，使长边与岩层的 垂直，紧贴层面，等倾斜器上的水准泡居中后，读悬锤所示的角度，就是岩层的倾角。测量倾向时，将罗盘的短边紧

21、贴层面，注意将罗盘的北端朝向岩层的倾斜方向，水准泡居中，读指北针所示的方位角，就是岩层的倾向。八 零 教 育产状要素的表示方法好教育，八零造！岩土基础 ：土哥63在地质图上，岩层的产状用符号“”表示，长线表示岩层的 ， 与长线垂直的短线表示岩层的倾向（长短线所示的均为实测方位）， 数字表示岩层的倾角。由于岩层的与倾向相差90°，所以在野外测量岩层的产状时， 往往只倾向和倾角。如上述岩层的产状，可为SW230°35°形式。如需知道岩层的时，只需将倾向加or 减90°即可。一组为北西320°，倾向南西230°，倾角35°的岩层产

22、状，可 写成：NW320°，SW230°，35°八 零 教 育褶皱构造褶皱构造：地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造好教育，八零造！岩土基础 ：土哥64八 零 教 育好教育，八零造！岩土基础 ：土哥65褶皱图八 零 教 育向斜背斜好教育，八零造！岩土基础 ：土哥66八 零 教 育在长期外力作用下，差异性侵蚀逐渐明显，背斜侵蚀的速度较快，向斜遭受侵蚀的速度要缓慢得多，经过长期地质演变，发生了地形倒置现象，这就是逆地形。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥67八 零 教 育 褶皱的工程地质评价 一般特征：岩层变形强烈, 岩体较破

23、碎, 透水性强, 水工背斜核部：发育向上发散的断块向斜核部：发育向下发散的断块应尽量避开核部核部进行洞室施工时应注意洞顶围岩的稳定问题（尤其是向斜核部）洞室布置时洞室的轴线最好大角度与褶皱轴线相交向斜应注意两侧边坡的稳定性道路选线经过褶皱垭口时应加强此处路基的处理措施好教育，八零造！岩土基础 ：土哥68八 零 教 育易影响边坡的稳定性（不稳定的顺坡。较稳定的反坡）坝址布置在倾向上游的一翼有利于坝基的稳定山区由翼部平整出的场地应注意地基不均匀沉陷问题翼部好教育，八零造！岩土基础 ：土哥69顺坡反坡八 零 教 育向斜是良好的水储水构造褶皱的流体地质特征背斜是良好的储油、气构造好教育，八零造！岩土基

24、础 ：土哥70八 零 教 育断裂构造岩层受力变形、超过强度、发生破裂断裂构造节理：沿破裂面无明显位移，也称为裂隙。断层：沿破裂面有明显位移（规模大）断裂构造节理：岩石受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。节理的类型，按成因分为两类：原生节理、构造节理、次生节理好教育，八零造！岩土基础 ：土哥71八 零 教 育 构造节理：是岩体受地应力作用，随岩体变形而产生的裂隙。特点：成因上与相关构造有密切；空间分布上有一定的规律性。分类：根据力学性质张性节理剪切节理劈理好教育，八零造！岩土基础 ：土哥72八 零 教 育剪切节理好教育，八零造！岩土基础 ：土哥73剪切节理（裂隙）：一般多是平直闭合的裂

25、隙，分布较密、稳定，延伸较深、较远，裂隙面光滑，常有擦痕。扭性裂隙常沿剪切面成群平行分布，形成扭裂带，将岩体切割成板状。有时两 组裂隙在不同的方向同时出现，交叉成“X”形，将岩体切割成菱形块体。扭性裂隙常出现在褶曲的翼部和断层附近。八 零 教 育张节理好教育，八零造！岩土基础 ：土哥74张节理（裂隙）：主要发育在背斜和向斜的轴部，裂隙张开较宽，断裂面粗糙一般很少有擦痕，裂隙间距较大且分布不匀，沿 和倾向都延伸不远。八 零 教 育 非构造节理由成岩作用、外动力、重力等非构造因素形成的节理。分类：风化节理原生节理卸荷节理特点：分布凌乱、没有规律性好教育，八零造！岩土基础 ：土哥75八 零 教 育节

26、理的观测与统计对节理的性质、分布规律、形态观测与统计目的：评价岩体稳定性野外观测：（1）观察地层岩性、地质构造、测量地层产状，确定测点所在构造部位（2）观察节理性质与发育规律节理、剪节理非构造节理、构造节理、张（3）测量登记：节理的产状、粗糙度、节理密度、节理充填物等好教育，八零造！岩土基础 ：土哥76八 零 教 育室内资料整理统计节理玫瑰图（1）节理玫瑰图（2）节理倾向玫瑰图好教育，八零造！岩土基础 ：土哥77八 零 教 育好教育，八零造！岩土基础 ：土哥781） 在一任意半径的半圆上，画上刻度网。2） 把所测得的裂隙按以每5°或每10°分组， 统计每一组内的裂隙数并算出

27、其平均。3） 自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每组裂隙平均的方位，射线的长度代表每组裂隙的条数。4） 然后用折线把射线的端点连接起来，即得裂隙玫瑰图。八 零 教 育数量上的评价方法：发育程度的表示：裂隙率：岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比。裂隙频率：在长度上，每米通过的裂隙数量。具体发育程度，不同的系统具有不同的评价方法，要根据实际情况确定。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥79八 零 教 育断层(fault):有明显位移的断裂。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥80断层面和破碎带、断层线、上盘和下盘、断距。断层的要素断层岩体受力断裂后两侧岩块发生显著位移的断裂构造。断层的定义及其组成要素八

28、 零 教 育断层基本类型正断层(normal fault)逆断层(reverse fault)平推断层(parallel fault)好教育，八零造！岩土基础 ：土哥81平推断层逆断层正断层指上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层；正断层一般是由于岩体受到水平张应力及重力作用，使上盘沿断层面向下错动而成。上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层，逆断层一般是由于岩体受到水平方向强烈挤 的作用，使上盘沿断面向上错动而成。由于岩体受水平扭应力作用，使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层，其倾角很大，断层面近于直立，断层线比较平直。八 零 教 育好教育，八零造！岩土基础 ：土哥82八 零 教 育三、活断