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工程地质问题及其防治措施
岩石和地质构造
第一节
地球的构造分为外部和内部,外部包括大气圈、水圈、生物圈,内部包括地壳、地幔、地核。
组成地壳的基本物质是岩石, 岩石按成因划分可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。
第二节 造岩矿物
1、 矿物:具有一定化学成分和物理性质的自然元素单质和化合物。包括造岩矿物、造矿矿物、次生矿物 (常见的有蒙脱石、伊利石、高岭石,三个的亲水性依次减弱) 。
2、 矿物的颜色 矿物的颜色分为自色、假色、他色,前两个可用来鉴别矿物。
3、 条痕色:指矿物粉末的颜色。 鉴别工具:条痕板
4、 硬度:矿物抵抗外力刻划研磨的能力。 下列十种矿物硬度等级由高到低的排序:滑石、石膏、 方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。 (顺口溜:滑石方萤磷,正石黄刚金) 。
5、 解理:矿物受外力作用,其内部质点间的连接力被破坏,沿一定方向形成一系列光滑的破裂面的性质。 (断口:不具方向性的不规则断裂面。 ) 依据解理发育的完全程度可分为:极完全解理(云母) 、完全解理(方解石) 、中等解理、不完全解理。 判断:解理与断口是相互消长的。
第三节 岩石
1、 岩浆岩:
(1)概念:岩浆喷出地表或侵入地壳所形成的岩石。是岩石中的基本岩类。 概念 常见的如花岗岩、正长岩、玄武岩、流纹岩。
(2)岩浆岩的类型: ① 按其形成的地质环境的不同可分为 按其形成的地质环境的不同可分为:深成岩、浅成岩、喷出岩,结晶良好程度由好变差。 ② 按其产状划分:岩基、岩株、岩盘、岩床、岩脉和岩墙。 ③ 按其所含 SiO2 含量可划分为 酸性岩类 含量可划分为: (SiO2>65%) 中性岩类 、 (65%≤SiO2<50%) 基性岩类 、 (50% ≤SiO2<45%) 、超基性岩类(SiO2≤45%) ;酸性的颜色浅,比重小;基性的颜色深,比重大。
(3)岩浆岩的结构 结构(按其结晶程度)可分为:玻璃质结构(又称非晶质结构) 、隐晶质结构、全晶质粒 结构 状结构。
(4) 构造:块状构造如花岗岩、流纹状构造如流纹岩、气孔构造或杏仁构造。 构造
2、沉积岩 、
(1) 概念:地壳中的岩石经风化等作用形成的松散沉积物,经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用所 概念 形成的层状岩石。
(2)沉积岩的特点 特点:表现在组成成分、结构和构造三方面。 特点 ①组成成分:碎屑物质、粘土矿物、化学沉积物、有机质及生物残骸。 ②结构:碎屑结构、泥质结构、结晶结构、生物结构。 ③构造:层理构造(最显著的构造特征 ,包括水平层理、斜层理和交错层理。 最显著的构造特征) 最显著的构造特征
3、变质岩 、
(1)概念 概念:母岩经变质作用所形成的新的一类岩石。 概念
(2)变质岩的特点: ①具有特有的变质矿物 变质矿物,如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石 变质矿物 ②具有特有的变质结构:变晶结构、变余结构和碎裂结构。 ③构造:主要指片理构造(包括片麻状构造如片麻岩、片状构造如云母、千枚层状构造如千枚岩、 板状构造如板岩)和块状构造(如大理岩和石英岩) 。
第五节 地质构造
1、 岩层 、
(1)岩层构造特征包括岩层的层面、厚度和产状。
(2)产状的三要素走向、倾向、倾角。其中走向和倾向是相互垂直的,走向=倾向+90°,倾向=走向-90走向:岩层在空间的延伸方向;倾向:岩层在空间的倾斜方向;倾角:岩层在空间倾斜角的大小。
2、 褶皱构造 、
(1)概念:岩层受到构造应力的强烈作用,使岩层形成一系列波浪起伏的弯曲状而未丧失其连续性的 构造。 (野外观察时,岩层有规律的重复出现,必为褶皱构造)
(2)褶曲的基本形态:向斜褶曲、背斜褶曲(填空、判断) 。若岩层的新老关系顺序是从新到老,又重 现新的岩层,则为背斜构造;反之,则为向斜构造。
(3)按褶曲的轴面产状不同,可划分为:直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲。
3、断裂构造 (
1)概念:岩层受到构造应力的强烈作用,使岩层的连续性遭到破坏,形成一系列大小不一、形式不 同的断裂。 (
2)类型:节理和断层
(3)节理(即裂隙) :岩层受构造应力作用断裂后,岩层沿着破裂面未产生显著位移的小型断裂构造。 按其形成的原因,分为构造节理和非构造节理;按其受力特点分为:张节理、剪(扭)节理。
(4)断层 ①概念:岩层受构造应力作用断裂后,岩层沿着破裂面产生显著位移的断裂构造。 ②断层的组成要素:断层面和破碎带、断层线、断层盘、断距。 上盘(下降盘) ,下盘(上升盘) 。 ③断层的基本类型:正断层、逆断层、平移断层。 正断层:上盘沿断层面相对下降,下盘沿断层面相对上升的断层。 (受水平张力及重力作用 ) 逆断层:上盘沿断层面相对上升,下盘沿断层面相对下降的断层。 (受水平挤压力作用 )
4、
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