工程地质-地质构造ppt课件.ppt

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第三章地质构造组成地壳的岩层或岩体在地应力的长期作用下，发生变形、变位，形成各种构造运动的形迹，称为地质构造，如：单斜、褶皱和断裂等。 一、地壳运动1.垂直运动（造陆）：一般不会造成构造变化；2.水平运动（造山）：构造成因二、区域构造稳定现代地壳活动对工程安全性的影响程度；包括地表变形、活断层、地震、火山活动等。第三章地质构造 第三章地质构造 3.1地质年代3.1.1地质年代的确定方法1.绝对地质年代放射性元素蜕变2.相对地质年代确定岩石形成的相对新老关系。 相对地质年代的确定方法（1）地层层序法（2）生物演化法（3）岩性对比法（4）接触关系沉积岩（整合、不整合）岩浆岩（侵入接触、沉积接触）3.1地质年代 3.1地质年代 不整合3.1地质年代 3.1地质年代 3.1.2地质年代单位和地层单位1.地质年代单位时间段落级别：宙、代、纪、世、期2.时间地层单位时间地层单位：宇、界、系、统、阶3.1地质年代 3.1.3地质年代表主要掌握地质年代编号的新老顺序，注意“世”脚标数字越小表示生成时间越老。3.1地质年代 相对年代绝对年龄（百万年）主要构造运动我国地史简要特征宙代纪世-2或3--12--25--40--60--70--135--180--225--270--350--400--440--500--600--800--2500-4000-4600-喜马拉雅-运动-燕山运动--印支运动--海西运动--加里东运动--蓟县运动--吕梁运动--五台运动-显生宙新生代（Kz）第四纪（Q）全新世（Q4）更新世（Q3）（Q2）（Q1）第三纪(R)晚第三纪上新世（N2）中新世（N1）我国大陆轮廓基本形成。台湾、喜山形成。为重要的成煤期，有主要的含油地层。哺乳动物和被子植物繁盛。早第三纪渐新世（E3）始新世（E2）古新世（E1）中生代（Mz）白垩纪（K）白垩纪（K2）早白垩世（K1）侏罗纪（J）晚侏罗世(J3)中侏罗世((J2)早侏罗世(J1)三叠纪(T)晚三叠世(T3)中三叠世(T2)早三叠世(T1)古生代(Pz)晚古生代(Pz2)二叠纪(P)晚二叠世(P2)早二叠世(P1)石炭纪©晚石炭世(C3)中石炭世(C2)早石炭世(C1)泥盆纪(D)晚泥盆世(D3)中泥盆世(D2)早泥盆世(D1)早古生代(Pz1)志留纪(S)晚志留世(S3)中志留世(S2)元古代地层在我国分布广,发育全,厚度大,出露好.华北地区主要为未变质或浅变质的海相硅镁质碳酸盐岩及碎屑岩类夹火山岩.华南地区下部以陆相红色碎屑岩河湖相沉积为主,上部以浅海相沉积为主,含冰碛物为特征.低等生物开始大量繁殖,菌藻类化石较丰富早志留世(S1)奥陶纪(O)晚奥陶世(O3)中奥陶世(O2)早志留世(O1)寒武纪()晚寒武世()太古代构造运动频繁,岩浆活动强烈,侵入岩和火山岩广泛分布,岩石普遍变质很深,形成古老的片麻岩结晶片岩石英岩大理岩等,构成地壳的古老基底.目前已知最古老岩石的年龄为45.8亿年,最老的菌化石为32亿年中寒武世()早寒武世()隐生宙元古代(Pt)震旦纪(Z)太古代(Ar)地球初期发展阶段 3.2地质构造3.2.1岩层产状要素1.走向2.倾向3.倾角 岩层产状45°/135°∠60°135°∠60°NE45°/SE∠60°3.2地质构造 3.2.2水平构造、单斜构造水平构造1竖直构造13.2地质构造 一个地区出露的水平或近于水平的岩层称为水平岩层。3.2地质构造 水平构造3.2地质构造 水平构造3.2地质构造 水平构造3.2地质构造 水平构造3.2地质构造 水平构造3.2地质构造 水平构造3.2地质构造 水平构造3.2地质构造 竖直构造3.2地质构造 如果在一定地区内一套岩层的倾斜方向和倾角基本一致，则称为单斜岩层。倾斜岩层在大范围内，常常是褶皱的一翼。3.2地质构造 单斜构造3.2地质构造 单斜构造3.2地质构造 单斜构造3.2地质构造 12道路选线与单斜构造的关系3.2地质构造 3.2.3褶皱构造组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列的波状弯曲而未丧失其连续性的构造，称为褶皱。3.2地质构造 褶皱的力学成因3.2地质构造 褶皱构造3.2地质构造 褶皱构造3.2地质构造 褶皱构造3.2地质构造 褶皱的基本类型褶皱构造示意图3.2地质构造 1.背斜3.2地质构造 背斜23.2地质构造 2.向斜向斜13.2地质构造 向斜23.2地质构造 3.2地质构造 褶皱要素1.核2.翼3.转折端4.枢纽5.轴面3.2地质构造 褶皱的类型1按轴面和两翼岩层产状分类直立、倾斜、倒转、平卧、翻卷2按岩层弯曲形态分类圆弧、尖棱、箱形、扇形、挠曲、穹隆、盆地3按褶皱组合关系分类复背斜、复向斜4按枢纽产状分类水平褶皱、倾伏褶皱3.2地质构造 褶皱的识别1垂直于岩层走向看有没有地层对称分布，有则为褶皱构造；2看对称分布地层的新老关系，两边老中间新为向斜，两边新中间老为背斜。3.2地质构造 3.2地质构造 132请在下图中选择一个合理的隧道位置隧道工程与褶皱的关系3.2地质构造 隧道轴线平行于褶皱轴线时，一般布置在褶皱翼部，通过均一岩层。因为褶曲地层受到强烈的拉伸和挤压，岩层破碎，常形成洞顶坍落，而在向斜核部则是储水较丰富的地段。褶皱核部岩层受水平挤压作用，产生许多裂隙，直接影响岩体的完整性和强度，在石灰岩地区还往往使岩溶较为发育。所以在核部布置各类建筑工程必须注意岩层的坍落、漏水及涌水问题。在褶皱翼部布置建筑工程时，如果开挖边坡的走向近于平行岩层走向，且边坡倾向与岩层倾向一致，边坡坡角大于岩层倾角，则易造成顺层滑动现象。 3.2.4断裂构造构成地壳的岩体受构造应力作用发生变形，当变形达到一定程度后，是岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。包括节理和断层。 1节理节理（裂隙），是岩体受力断裂后两侧岩块没有明显位移的小型断裂构造。按成因分为：构造节理（分布范围广，有一定的规律性）和非构造节理（分布规律不明显，出现在小范围）3.2.4断裂构造 （1）力学成因分类张节理剪节理（2）几何分类走向节理倾向节理顺层节理3.2.4断裂构造 张节理：产状不很稳定，在平面上和剖面上的延展均不远；节理面擦痕不发育，节理面粗糙，开口大，节理常有充填；节理面绕过矿物或碎屑；张节理一般发育稀疏，节理间距较大，分布不均匀。3.2.4断裂构造 剪节理：产状稳定，在平面和剖面上的延续均较长；节理面光滑，常有擦痕、镜面等现象，节理两壁闭合；切穿矿物或碎屑；一般发育较密，且常等间距分布；成队出现，呈两组共轭剪节理。3.2.4断裂构造 岩体中的裂隙，除了有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性有不利的影响。强度、稳定性诱发崩塌、滑坡爆破作业3.2.4断裂构造 2断层断层是岩体破裂后，两侧岩块产生显著位移的断裂构造。断层的规模从几厘米到数千公里，对工程岩体的稳定有显著的影响。3.2.4断裂构造 断层要素断层面与破碎带断层线断盘断距3.2.4断裂构造 断层类型正断层、逆断层、平移断层3.2.4断裂构造 3.2.4断裂构造 3.2.4断裂构造 华山断层3.2.4断裂构造 3.2.4断裂构造 断层的组合类型阶梯状断层、地堑和地垒、叠瓦状构造3.2.4断裂构造 断层的野外识别构造线与地质体的不连续地层的重复和缺失断层面的构造特征地貌及其他标志3.2.4断裂构造 构造线和地质体的不连续（相交） 地层的重复和缺失（平行） 断层面的构造特征 断层面的构造特征 断层的工程地质评价由于断裂构造的存在，破坏了岩体的完整性，加速了风化作用、地下水的活动及岩溶的发育，表现为：降低了岩体的强度和稳定性。跨越建筑物的不均匀沉降隧道工程通过断裂碎裂岩石时易产生坍塌。断裂带在新的地壳运动影响下，可能发生新的移动，从而影响建筑物的稳定。3.2.4断裂构造 3.3地质图地质图是反映一个地区各种地质条件的图件。它是将自然界的地质情况，用规定的符号按一定的比例缩小并投影绘制在平面上的图件，是工程实践中需要收集和研究的重要地质资料。 3.3.1地质图的类型普通地质图第四纪地质图水文地质图服务于各种工程建设的工程地质图 3.3.2地质图的规格图名图例比例尺编制单位编制日期 3.3.3地质条件在图上的反映地层岩性、地形地貌地质构造岩层接触关系产状向斜背斜正断层逆断层 3.4活断层活动性断裂：一般是指新生代第四纪以来有过活动的断裂构造。岩土工程或地震工程活动性断裂时间限定在第四纪中更新世（15万～70万年）；水利水电工程，则指晚更新世（1万～15万年）以来有过活动的断裂。 3.4活断层１、活动性断裂的地震工程分类全新活动断裂：全新近期将来。发震断裂：近期（近500年来）未来100年内，预测。非全新活动断裂：1万年以前活动过。地裂：分构造性地裂及重力性地裂。 3.4活断层２、活动性断裂的主要标志第四纪地层被错断或与老地层呈断层接触。断层破碎带松散或胶结差，构造岩分成新鲜。沿断裂带震中有规律分布或出现大面积有规律分布的地裂缝。活动性断裂两侧地形地貌发生突变，断层两侧第四系厚度差异较大。 3.4活断层２、活动性断裂的主要标志地下水线状分布且泉水露头的数量及水量、水质发生变化，或地表水系作规律性变迁。两种不同地貌单元长距离直线相连或第四纪火山线状分布。人类修建的一些古建筑（如长城、古墓、古城堡）等被错断。 3.5地震在地壳表层，由自然原因或人类工程活动产生的弹性波传播所引起的振动作用或现象称为地震。地壳每年发生的地震约500万次，造成建筑物破坏外，伴随有其他地质灾害，如山崩、滑坡、河道堵塞、喷水冒沙等。如1976年7月28日，我国唐山地震，震级为7.8，约24万人丧生。80%的工业建筑和96%的民用建筑被破坏。 我国八大地震地震名称(Km)日期　　时间　震级(Ms)震中烈度　震源深度1.河北邢台地震1966.3.805:29:14.06.8IX10河北宁晋东汪1966.3.2216:19:46.07.2X102.云南通海地震1970.1.501:00:37.07.7X133.四川炉霍地震1973.2.618:37:08.37.9X174.云南昭通地震1974.5.1103:25:18.37.1IX145.辽宁海城地震1975.2.0419:36:06.07.3IX126.云南龙陵地震1976.5.2920:23:18.07.3IX241976.5.2922:00:22.57.4IX207.河北唐山地震1976.7.2803:42:53.87.8XI228.四川松潘地震1976.8.1622:06:46.27.2IX241976.8.2311:30:10.07.2VIII23 地震名词解释（P45) 地震名词解释（1）震源：内部发生地震的地方。（2）震中：震源在地表的投影位置。（3）震源深度：从震中到震源的距离。（4）震中距：地表某一点距震中的距离。（5）等震线：地面破坏程度相同的点连成的线。（6）震级：震级表示地震本身大小的尺度，是由地震所释放出来的能量大小所决定的。一次地震只有一个震级。最大震级8.9级。（7）烈度：烈度是指某一地区地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度。烈度不仅与地震的震级大小有关，同时也受震源深度、震中距、地震波传递的介质的性质等因素的制约。一次地震只有一个震级，但在不同地点可以有不同的烈度。 东南亚大地震 地震分类1.地震的成因类型（1）构造地震（2）火山地震（3）陷落地震（4）激发地震（诱发地震）2.按震源深度分类(1)浅源地震：震源深度0～70km，占地震总数72.5%。(2)中源地震：震源深度70～300km，占地震总数23.5%。(3)深源地震：震源深度大于300km，占地震总数4.0%。 地震烈度的影响因素及与震级的关系与震级、震源深度、震中距及地震波传播的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级，但形成了多个不同的地震烈度。（1）基本烈度：指一个地区在今后一定时期内，在一般场地条件下可能遭遇到的最大地震烈度。（2）场地烈度：场地烈度：根据场地条件调整后的烈度。（3）设计烈度（设防烈度）：考虑工程的重要性、抗震性和修复的难易程度；将基本烈度予以调整，作为抗震设防的依据。 地震效应1.地震力效应：惯性力2.地震破裂效应：地震断层、地裂缝3.地基失效：砂土液化4.激发地震灾害的效应：崩塌、滑坡 海啸 海啸效果图 地震造成的破坏 地震造成的破坏 地震造成的破坏 地震造成的破坏 地震造成的破坏