工程地质 课件 第二章 地质构造

地质构造概述一、地质构造概念和类型岩层或岩体在地壳运动中，由于构造应力长期作用使之发生永久性变形或变位的现象。地质构造包括岩层的水平构造、倾斜构造、直立构造、褶皱构造和断裂构造三种基本形态。岩层产状一、岩层产状定义岩层是指由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩石。岩层的产状是指岩层在空间的位置。二、岩层产状三要素

地质学上用走向、倾向和倾角三要素来确定岩层的产状。

三、岩层的产状要素测定岩层的产状要素用地质罗盘测量。AB－走向CD－倾向

－倾角四、岩层产状要素的表示方法1.野外记录时一般只记录倾向和倾角两个数据，记为135°∠40°，直立产状才记走向。2.地质图（平面图）上应按方位角在相应位置标出准确的走向、倾向，并写出倾角。

如：倾斜岩层水平岩层直立岩层倒转岩层3.剖面图上表示为：46

水平、倾斜、直立构造

一、地质构造概念

地质构造是指岩层或岩体在地壳运动中，由于构造应力长期作用使之发生永久性变形、变位的现象。

二、水平构造

水平构造（又称水平岩层）是指岩层产状近于水平（一般倾角小于5°）的构造。

三、倾斜构造

水平岩层受地壳运动的影响后发生倾斜，使岩层层面和大地水平面之间具有一定的夹角时，称为倾斜构造（又称倾斜岩层或称单斜构造）。

四、直立构造

岩层层面与水平面相垂直时，称直立构造（又称直立岩层）。其露头宽度与岩层厚度相等，与地形特征无关。

褶皱构造1.定义：褶皱构造是指岩层受构造应力的强烈作用后形成的一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。

2.褶曲要素褶曲是褶皱构造中的一个弯曲，是褶皱构造的组成单位。每一个褶曲，都有核部、翼部、轴面、轴及枢纽等几个组成部分。

一、褶皱构造概述二、褶曲构造类型1.基本类型：背斜褶曲、向斜褶曲

(a)未剥蚀

(b)已经剥蚀

2.根据轴面产状分类直立褶曲倾斜褶曲倒转褶曲平卧褶曲扇形褶曲3.根据枢纽产状分类水平褶曲倾伏褶曲4.按平面上的形态分类线性褶曲短轴褶曲穹隆构造构造盆地5.按横剖面上的组合形态分类复背斜、复向斜三、褶皱构造的识别

1.穿越法:垂直于岩层走向的方向进行观察。2.追索法:平行于岩层的走向（沿褶曲轴延伸方向）进行平面分析，了解褶曲轴的起伏及其平面形态的变化。断裂构造-节理

一、断裂构造概述

1.定义：断裂构造是指岩石受地应力作用发生变形，当变形达到一定程度后，岩石的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂。2.断裂构造分类节理（裂隙）

断层

2.节理的成因分类

张节理构造节理

剪节理

原生节理非构造节理次生节理二、节理

1.定义：是指断裂面两侧的岩石仅因开裂而分开，未发生明显相对位移的断裂构造。三、节理调查、统计及表示方法节理走向玫瑰花图

节理倾向、倾角玫瑰花图断裂构造--断层

是指岩体受构造应力作用断裂后，两侧岩体发生了显著位移的断裂构造。

它包含了断裂和位移两种含义。一、断层定义二、断层要素断层面断层破碎带断层线断盘断距要素ab-总断距；e-断层破碎带三、断层的类型1.根据两盘相对位移划分根据断层两盘相对位移分为正断层、逆断层和平移断层a-正断层b-逆断层c-平移断层2.根据断层走向和褶皱轴走向关系分为:纵断层、横断层、斜断层3.根据断层走向和岩层产状的关系分为:走向断层、倾向断层、斜交断层4.根据断层的力学性质分为:压性断层、张性断层、扭性断层、压扭性断层、张扭性断层5.断层的组合形式:

阶梯状断层、地垒和地堑叠瓦状构造四、断层的野外识别1.构造上的标志2.地层上的标志3.地形地貌上的特征4.水文地质标志地质构造与公路工程之间关系一、地质构造与路基工程的关系1.当地质构造与路基工程的关系如图a、b、c所示时，对边坡稳定有利。2.当地质构造与路基工程的关系如图e、d所示时，易形成边坡的坍塌或滑坡。3.当地质构造与路基工程的关系如图f所示时，易产生滑塌。4.堆积层下伏基岩如下图所示时，易发生滑塌。5.节理发育的陡坡地段，且有节理倾向路基时，开挖后常造成边坡崩塌、落石等病害。二、地质构造与桥基工程的关系1.地质构造与桥基工程的关系如下图所示情况时，易产生桥基不稳定。2.桥位、桥墩的布置，应做具体探测，尽量避开软弱层面。桥基不稳定图示

断层对桥基影响示意图

三、地质构造与隧道工程的关系a水平岩层或近于水平岩层b直立岩层c倾斜岩层d.褶皱构造e.断层

如下图所示隧道工程处于不带问号的地质构造中为稳定结构，反之不稳定。地质图概述

地质图：是将一定地区的地质情况，用规定的符号按一定的比例缩小投影绘制在相应的地形底图上的图件。

它是形象化了的地质语言和地质资料，是地质勘查工作的主要成果之一。

一、地质图定义二、地质图的基本知识1.地质图的分类普通地质图（简称地质图）专门性地质图如：地貌及第四纪地质图等2.地质图的内容

一幅完整的地质图不仅包括平面图、剖面图、柱状图，还有图名、图例、比例尺和责任栏。三、某地区地质图阅读地质图一、地质图阅读步骤

1.看图名和比例尺

2.阅读图示及图例

3.阅读图上内容

4.根据工作需要阅读

5.具体分析二、宁陆河地区地质图分析宁陆河地区地质图宁陆河地区综合柱状图1.图名：宁陆河地区地质图，比例尺：

2.图例：有等高线、河流、各时代地层、岩性、构造及色标等情况。

3.阅读图上内容（1）本区最低处在东南部宁陆河谷，高程约300多m，最高点在二龙山顶，高程达800多m，全区最大相对高差近500m。宁陆河在十里沟以北地区，从北向南流，至十里沟附近，折向东南。（2）本区出露地层有：志留系(S)、泥盆系上统(D8)、二叠系(P)，中下三叠系(T1-2)、辉绿岩墙(vL)、侏罗系(J)、白垩系(K)及第四系(Q)（3）

宁陆河地区有三个褶曲构造，即十里沟背斜褶曲、白云山向斜褶曲和红石岭向斜褶曲。（4）区内有三条断层。F1断层正断层F2断层走向与岩层走向平行，倾向一致，但岩层倾角大于断层倾角，为逆断层。F3为平推断层。二、宁陆河地区地质图分析地质年代

地壳发展演变的历史叫做地质历史，简称地史。据科学推算，地球的年龄至少有45.5亿年。地质年代是指一个地层单位的形成时代或年代。地层是在地壳发展过程中形成的，具有一定的层位的一层或一组岩层（包括沉积岩、火成岩和变质岩），并具有时代的概念。一、地质年代和地层

二、地质年代单位和地层单位

划分地质年代单位和地层单位的主要依据是地壳运动和生物演变。地质学家们把地质历史划分为宙、代、纪、世、期；与地质年代相对应的地层单位是宇、界、系、统、阶。

每个宙中分为若干“代”，每个代又分为若干“纪”，“纪”内再分为世、期等。宙、代、纪、世是国际通用地质时间单位，期的划分和名称，则适用于一个生物地理区，其下尚可再分时，均称为区域性年代单位。

三、地质年代表

地质年代表反映了地壳历史阶段的划分和生物的演化阶段。

确定地层的地质年代有两种：一种是绝对地质代，另一种是相对地质年代。在地质工作中，一般以相对地质年代为主。四、地质年代的确定1.沉积岩相对地质年代的确定

1）地层层序法2）岩性对比法

3）岩层接触关系法4）古生物