《工程地质学》孔宪立 石振明第三章

第3章地质构造及其对工程的影响•地壳构造运动的类型•水平岩层及其在地质图上的表现•倾斜岩层及其在地质图上的表现•褶皱构造•节理构造•断层•识读地质图地壳运动（性质和方向）水平运动：垂直运动：挤压弯曲隆起：褶皱山系张裂：裂谷或海洋地壳的抬升或下沉,地表高低起伏和海陆变迁相伴发生水平为主垂直为辅大陆漂移学说海底扩张学说板块构造学说板块构造板块构造学说是60年代兴起的一种构造运动理论。它是在大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起来的。大陆漂移学说海底扩张学说海底扩张作用对流环地幔上涌洋中脊海沟海沟火山岛三、板块构造板块构造学说的主要内容：①刚性岩石圈被分裂成多个巨大的块体—板块；②板块驮在软流圈上作大规模的水平运动；③板块的边缘由于板块的相互作用而成为地壳活动性强烈的地带；④板块的相互作用从根本上控制了各种内动力地质作用及沉积作用的进程。§3.1水平构造和单斜构造岩层在地壳中的空间方位叫做岩层的产状岩层产状用岩层的走向、倾向和倾角来确定，它们称为岩层的产状要素。岩层产状三要素：倾角、倾向、走向§3.2褶皱构造褶皱指岩石在主要由地壳运动所引起的地应力长期作用下所发生的永久性弯曲变形岩层岩层岩层向斜背斜3.2.1褶曲(1)按轴面的产状直立的倾斜的倒转的平卧的3.2.2褶曲的分类（2）按枢纽的产状水平褶皱倾斜褶皱§3.3断裂构造断层节理脆性岩石破裂面3.3.1节理(裂隙)节理（joint）或称裂隙，是存在于岩层、岩体中的一种破裂，破裂面两侧的岩块没有显著位移的小型断裂构造。节理的分类1.节理的成因分类1)构造节理;2)非构造节理2.根据节理产状与所在岩层产状的关系分类1)走向节理;2)倾向节理;3)斜向节理;4)顺层节理3.根据节理走向与所在褶曲的轴向的关系分类1)纵节理;2)横节理;3)斜节理4.按力学性质分类1)张节理;2)剪节理◆岩浆岩中的节理◆构造节理a:压应力节理b:张应力场下形成的节理•剪节理•张节理3.3.2断层断层面断层走向断层上盘断层下盘断层移动方向1.断层要素2.断层的基本类型◐按照两盘相对移动方向*正断层*逆断层*平推断层正断层正断层正断层逆断层逆断层平推断层平推断层3.断层组合形式倾向不同的正断层形成地堑倾向相同的正断层形成地垒倾向相同的逆断层形成叠瓦状构造地层的接触关系整合平行不整合角度不整合(1)地层与地层的整合接触关系•地层整合接触关系表现为:•上(B)、下（A）地层连续，无沉积间断。•上、下地层之间无地层缺失，岩性渐变。•上下地层产状一致。(2)地层与地层的平行不整合接触关系•上下地层不连续，存在沉积间断，二者间缺失某一时代地层。•不整合界面存在古风化壳。•上下地层岩性和生物组合表现为突变。•上下地层产状一致。(3)地层与地层的角度不整合接触关系•上下地层不连续，存在地层缺失。•不整合界面存在古风化壳，上、下地层岩性突变。•生物演化不连续。•上下地层产状不一致。实验2地质图的阅读与分析把一个地区的各种地质现象,如地层、地质构造,按一定比例缩小,用规定的符号、颜色和各种花纹、表示在地形图上的一种图件.•地质图的阅读分析•1.比例尺•2.地形地貌•3.地层岩性•4.地质构造•5.接触关系3.5岩石与岩体的工程地质性质岩石分类岩体=岩块+结构面变质岩：不稳定与变质程度和原岩性质有关岩浆岩：强度高、均质性好沉积岩：强度不稳定，各向异性岩体结构面岩块不连续面：包括节理、裂隙、孔隙、断面、孔洞、层面3.影响岩石工程性质的因素（1）矿物成分：不同矿物组成的岩石，具有不同的抗压强度，这是由于矿物本身的特点，不同的矿物有着不同的强度。（2）结构结晶程度和颗粒大小：岩石的结晶程度和颗粒大细粒结晶的岩石比粗粒结晶的岩石强度高。胶结情况：对沉积岩来说，胶结情况和胶结物对强度的影响很大。（3）构造：层理、片理（4）水的作用：水对岩石的抗压强度起着明显的影响。由于水分子的侵入改变了岩石物理状态，削弱了粒间联系，使强度降低。（5）风化作用3.5.2岩体的工程地质性质M(a)MssssM（1）结构面成因分类：原生结构面、构造结构面及浅表生结构面沉积结构面：层理，层面，软弱夹层，不整合面，原假整合面，古冲刷面等。生火成结构面：侵入体与围岩接结触面，岩脉、岩墙接触面，喷出岩构的流线、流面，冷凝节理面变质结构面：片理，片麻理，板劈理，片岩软弱夹层。1.岩体结构分析•构节理（X型节理，张节理）•造•结断层（正断层，逆断层，走滑断层）•构•面层间错动带，羽状裂隙，破劈理。