工程地质及水文地质复习思考题(全)

《工程地质及水文地质》复习思考题第1页共32页第一篇地质学基础第一章地球的基本知识1.地球的圈层构造如何划分？答：以地表为界，地球可分为外圈层和内圈层，两者各有不停的圈层构造。外圈层可分为大气圈、水圈和生物圈。大气圈是指包围地球的气体，厚度在几万km以上，但占大气总质量3/4的大气是集中在地表以上10km的高度范围以内。水圈是指地球表层的水体，大部分汇聚在海洋里，部分分布于河流、湖泊、沼泽、冰川一级地球表层的样式和土层的空隙中。生物圈是地球上生物生存和活动的范围。地球的内圈层又分为地壳、地幔和地核。地核位于深约2800km的古登堡面一下直到地心，主要由比较常见的铁、硅、镍溶解体组成。地核和地壳之间称为地幔，地壳是地球最外面的一层壳。（外圈层：大气圈、水圈、生物圈；内圈层：地壳、地幔、地核）2.什么是矿物？什么是岩石？答：矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。岩石是在各种不同地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。《工程地质及水文地质》复习思考题第2页共32页3.何谓地质作用？地质作用有几种类型?答：（1）地壳自形成以来，其物质组成、内部结构及表面形态，一直都在进行演变和发展，促地壳演变和发展的各种作用，统称为地质作用。2.地质作用分为内地质作用和外地质作用。内地质作用包括构造运动，地震作用，岩浆及火山作用和变质作用。外地质作用包括风化作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用和沉积成岩作用。4.地质年代和地层年代如何划分？答：地质年代的单位是宙、代、纪、世、期；相对应的地层年代是宇、界、系、统、阶。5.如何确定地层的相对年代？答：地层相对年代的确定方法有四种。第一，古生物法。即利用分布时代短、特征显著、数量众多而地理分布广泛的化石确定地层的地质年代。第二，岩性对比法。即将未知地质时代的地层特征与已知地质时代的地层的岩性特征进行对比，用于确定地层时代。第三，标志层法。即在地层剖面中某些厚度不大、岩性稳定、特征突出、分布广泛和容易识别的岩层可以作为地层对比的标志。第四，岩层接触关系。即通过观察上下岩层之间的接触是整合、假整合还是不整合确定地层相对年代。《工程地质及水文地质》复习思考题第3页共32页（古生物法、岩性对比法、标志层法、岩层接触关系）6、什么是侵入接触？什么是沉积接触？如何确定火成岩及变质岩的形成时代？答：侵入接触：先形成的岩层受后期岩浆的侵入作用。沉积接触：是火成岩侵入体遭受风化剥蚀后，又被新沉积岩层所覆盖的接触关系。古生物化石和同位素法7.如何区别地层接触关系中的整合、假整合和不整合接触？答：（1）整合是同一地区上下两套地层在沉积层序上是连续的，且产状一致，即在时间和空间深均无间断。（2）假整合又称平行不整合，是上下两套岩层之间有一明显的沉积间断面，但产状基本一致或一致。空间深无间断。（3）不整合接触又称角度不整合是上下两套岩层之间有一明显的沉积间断面且两套岩层呈一定角度相交产状也发生变化。第二章岩石1.什么是造岩矿物？答：（构成岩石主要成分的矿物）造岩矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构《工程地质及水文地质》复习思考题第4页共32页成地壳岩石的物质基础。2.简述矿物和岩石的关系？答：（矿物是岩石的物质基础，岩石是矿物集合体。）矿物是岩石的重要组成部分，岩石是在不同的地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。3.火成岩是怎样形成的？它有哪些主要的矿物、结构、构造类型？答：（1）火成岩是（指岩浆冷却后成形的一种岩石。）是岩浆活动的产物，即地下深处的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的岩石。（2）组成说成岩的矿物大约有30多种，他们在火成岩中分布很不均匀，最多为石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等10余种。（3）火成岩的结构是指组成岩石的矿物结晶程度、结晶颗粒的大小、形态及晶粒之间或晶粒与玻璃质之间的相互关系的特征。火成岩的结构根据岩石中矿物结晶程度可分为全晶质结构、半晶质结构和非晶质结构，根据岩石中晶粒的大小可分为显晶质结构和隐晶质结构，很据晶粒相对大小又可更为等粒结构、不等粒结构和斑状结构。（4）火成岩的主要构造类型有流纹状构造、气孔状构造、杏仁状《工程地质及水文地质》复习思考题第5页共32页构造和块状构造。4.沉积岩是怎样形成的？它的组成物质和结构、构造特征有哪些？答：沉积岩是地表或近地表的岩石遭受风化破坏、搬运作用、沉积作用、及固结成岩这几个阶段形成的。组成物质主要有：各种岩石碎屑、造岩矿物和溶解物质。结构：碎屑结构、泥质结构、结晶状结构、生物结构。构造特征：层理构造（水平层理、斜交层理、交错层理），层面构造（波痕、雨痕、泥痕、结核、化石）5.变质作用可分为哪几种类型？有哪些主要变质矿物？答：（1）根据变质作用的因素和变质方式的不同，变质作用可分为接触变质作用，动力变质作用和区域变质作用。其中接触变质作用包括热接触变质作用和接触交代变质作用。常见的变质款物有：滑石、绢云母、石榴子石、绿泥石、蛇纹石、红柱石、硅灰岩、石墨等。6.沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的重要特征有哪些？答：首先是形成的条件和因素不同，岩浆岩是岩浆活动的产物，变质岩是（变质作用的产物）受地壳运动和岩浆活动等造成物理、化学条件变化导致原来岩石成分、结构等变化形成的岩石，而沉积岩是由沉积作用形成。其次从结构上可以区分，沉积岩有明显的层理和层面构造，在沉积岩中能够找到古生物的印记。7.简述火成岩分类及产状？《工程地质及水文地质》复习思考题第6页共32页答：火成岩分为深层岩，浅层岩和喷出岩。（1）深层岩具有结晶联结，晶粒粗大均匀，孔隙率小，裂隙不发育，岩石整体稳定性好，新鲜的岩石是良好的建筑物地基。但此类岩石中的矿物抗风化能力弱，特备是含铁、镁质的基性岩，更易风化，形成风化带，影响岩石的工程性质。（结晶联结，晶粒粗大均匀，孔隙率小，裂隙不发育，岩石整体稳定性好，抗风化能力弱。）（2）浅层岩常是斑状结构、结晶隐晶质结构，所以这类岩石力学强度各不相同，一般情况下，中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性弱，抗风化能力较深层岩强；斑状结构的透水性和力学强度变化大，特别是脉岩类，岩体小，且穿插于不同的岩石中，易蚀变风化，使得强度和变形性能降低、透水性增大。（斑状结构（透水性、力学强度变化大，易风化）、结晶隐晶质结构（透水性弱，抗风化能力较强））（3）喷出岩由于结构和构造多种多样，岩性不均一，产状也不规则，厚度变化大，所以其强度、变形及透水性能相差很大。（产状不规则，变化大。）8.简述岩石三大类的主要地质特征。答：（1）火成岩：（强度高，易风化）火成岩力学强度较高，可作为各种建筑物良好地基及天然建筑材料，但易风化，形成风化层带影响岩石工程性能。《工程地质及水文地质》复习思考题第7页共32页（2）沉积岩：沉积岩按成分分为碎屑岩、黏土岩、化学岩及化学生物岩。1.碎屑岩，工程地质性质一般较好，但其胶结物的成分和胶结类型影响显著。2.黏土岩，抗压强度和抗剪强度低，亲水后易软化和泥化。3.化学生物岩，抗水性弱常常表现出不同程度的可溶性。（3）变质岩：（与原岩的性质相似或相近）变质岩的工程地质与原岩密切相关，往往与原岩的性质相似或相近第三章地质构造1.何谓地壳运动？地壳运动有哪些主要类型？答：（1）地壳运动也称构造运动或岩石圈运动，是指由于地球内部营力而引起的地壳变形和变位.(由于地球内部作用引起的地球组成物质的机械运动）（2）地壳运动的主要类型有：垂直运动和水平运动两种。2.全球有哪些地壳运动活动带？答：环太平洋带，地中海—印度尼西亚带，太平洋脊及大陆裂谷。3.何谓岩层的产状要素？如何测定产状三要素？真假倾角如何换算？《工程地质及水文地质》复习思考题第8页共32页答：（1）岩层的产状是指岩层在岩石圈中的空间方位和产出状态，岩层的产状是以层面在三维空间的延伸方向及其与水平面的交角关系来确定的，它可分为水平的、倾斜的和自立的三种基本类型，岩层的产状用岩层层面的走向、倾向和倾角三个要素来表示。（2）产状三要素：走向、倾向、倾角，是用地质罗盘仪在野外测量得到的。（3）真倾角只有一个，假倾角可有无数个，真倾角总是大于假倾角，两者的关系可用tanβ=sinθtanα来表示。4.什么叫褶皱构造？褶皱构造有哪些基本要素？答：褶皱构造：（岩层受构造力作用，形成一系列连续弯曲的构造。）岩层在构造运动中受力产生一系列连续弯曲的永久变形。褶皱构造的基本要素：两个或两个以上的褶曲。褶曲的要素：核、翼、轴面、轴线、脊线（枢纽）、转折端。5.褶皱构造类型如何划分？在野外如何观察褶皱？答：（1）褶皱的基本类型只有背斜和向斜两种。背斜是岩层向上弯曲，两侧岩层相背倾斜，核心岩层实地较老，两侧依次变新并对称分布。向斜是岩层向下弯曲，两侧岩层相向倾斜，核心岩层时代较新，也对称福利部。2.在野外识别褶皱：《工程地质及水文地质》复习思考题第9页共32页1.首先可沿垂直于岩层走向的方向进行观察，查明地层的层序和确定地层的时代，并测量岩层的产状要素。2.然后根据以下几点分析是否有褶皱存在进而确定是向斜还是背斜。这几点是：A.根据岩层是否有对称重复的出露可判断是否有褶皱存在。B.对比褶皱核部和两翼岩层得时代新老关系来判断褶皱是背斜还是向斜。C.根据两翼岩层得产状判断褶皱是直立的、倾斜的还是倒转得等。6.裂隙（节理）的成因类型如何？答：可分为三类成因：1.原生节理（岩石在成岩过程中形成的）2.次生节理（由于岩石风化、岩坡变形破坏、河谷边坡卸荷作用及人工爆破等外力而形成的裂隙）3.构造节理（由于地壳运动产生的构造应力作用而形成的节理）。7．节理和断层有何相同和不同之处？答：相同：都因外力作用发生了破裂。不同：断层两侧演示存在明显位移，而节理不存在。（1）节理成因分类：A.原生节理，是岩石在成岩过程中形成的。B.次生节理，是由于岩石风化、岩坡变形破坏、河谷边坡卸荷作用及人工爆破等外力而形成的裂缝。C.构造节理，是由地壳运动产生的构造应力作用而形成的节理。节理力学性质分类：1.张节理2.剪节理3.劈理（2）断层是岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的《工程地质及水文地质》复习思考题第10页共32页断裂构造。断层要素：断层面和断层破碎带，断层线，断盘，断距。断层的识别：1.沿岩层走向追索，若发现岩层突然中断，而和另一岩层相接触。2.沿垂直岩层走向的方向进行观察。3.由于构造应力的作用，沿断层面或断层破碎带及其两侧，常常出现一些伴生的构造变动现象。4.在地貌上，断层常形成断层崖、三角面山、山脉的中断或错开，以及山地突然与平原相接触等现象。5.沿断层带常形成沟谷、洼地，或出现线状分布的湖泊、泉水等。6.某些喜湿性植物志带状分布。8.张节理和剪节理有何区别？答：1.张节理可以是构造节理、表生节理、原生节理，是岩石受张力破裂而产生的。剪节理主要是构造节理，是岩石受剪力产生的。2.张节理的产状不如剪节理稳定。3.张节理的节理面没有剪节理光滑，多为粗糙不平的。4.张节理和剪节理相比多成裂口状，剪节理为闭合状。5.张节理面的内摩擦角值较剪节理高。9.什么是断层？断层的基本要素有哪些？答：（1）断层是岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的断裂构造。（2）断层的基本要素：段层面和断层破碎带，断层线，断盘和断距。《工程地质及水文地质》复习思考题第11页共32页10.断层有哪几种基本类型和组合类型？答：基本类型：正断层，上盘相对下降，下盘相对上升的断层称为正断层。逆断层，上盘相对上升，下盘相对下降的断层称为正断层平移断层，断层两盘沿断层面走向在水平方向上发生相对位移，而无明显上下位移的断层叫平移断层或平推断层。组合类型：梯式断层，岩层沿多个相互平行的断层面向同一方向依次下降成阶梯式断层。地垒，两边岩层沿断层面下降，中间岩层相对上升形成地垒。地堑，两边岩层沿断层面上升，中间岩层相对下降形成地堑。冲断层，断层面倾角大于45°的高