【正文】 的 X形。向斜則由核部新巖層和冀部老巖層組成，橫剖面呈向下凹曲的形態(tài)。 褶皺構(gòu)造 地殼中層狀巖 層在水平運動的作用下，使原始的水平產(chǎn)狀的巖層彎曲起來，形成褶皺構(gòu)造。 167。如物理風(fēng)化使巖石逐漸破碎，增大了巖石的孔隙率和表面積，為化學(xué)風(fēng)化創(chuàng)造了有利的條件；反過來，化學(xué)風(fēng)化則使所形成的碎屑發(fā)生質(zhì)的變化，顆粒變得更小并使巖石松軟、體積膨脹，從而促進物理風(fēng)化的進行。 (3)生物風(fēng)化作用： 它是指在生物活動過程中對巖石產(chǎn)生的破壞作用。另一方面，巖石中的不同礦物各 有其不同的膨脹系數(shù)，所以當(dāng)溫度反復(fù)變化時，巖石內(nèi)部就會產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，久而久之，堅硬完整的巖石就逐漸崩解成碎塊了。所以巖石的風(fēng)化程度不僅是工程地質(zhì)勘察中的重要內(nèi)容之一，而且是巖石工程分類的重要依據(jù)。 巖石按堅固性分類 巖石根據(jù)堅固性可分為硬質(zhì)巖石和軟質(zhì)巖石二類。 巖石的結(jié)構(gòu)是指巖石中礦物顆粒的結(jié)晶程度，大小和形狀，及其彼此間的組合方式等特征。 6．?dāng)唷酰褐傅V物受外力作用后不沿一定方向破裂時斷開面的形態(tài)。 5．解理：指礦物受外力作用后沿一定方向裂開成光滑平面 (解理面 )的性能。 3．光澤：指礦物表面反射光線的強弱程度，可分為金屬光澤和非金屬光澤。 礦物的主要物理性質(zhì) 1． 形狀：指礦物的外表形態(tài)。 造巖礦物 地殼上已被發(fā)現(xiàn)的礦物有三千多種，但最主要的造巖礦物只有三十幾種，如石英，長石、輝石，角閃石、云母、方解石，高嶺石、綠泥石、石膏、赤鐵礦、黃鐵礦等。 礦物與巖 石的概念 巖石是一種或多種礦物的集合體。因此，從地質(zhì)學(xué)的觀點出發(fā)，地表形態(tài)可按其不同的成因，劃分為各種相應(yīng)的地貌單元。它引起地殼的升降，形成地表的隆起和拗陷，從而改變了外力地質(zhì)作用的過程。 外力地質(zhì)作用過程中的風(fēng)化、剝蝕、搬運及沉積，是彼此密切聯(lián)系的。動植物和微生物的活動，也可使原巖不斷發(fā)生機械破碎和化學(xué)變化。它是指地殼的表層在氣溫變化，雨雪、山洪、河流、湖泊、海洋、冰川、風(fēng)，生物等的作用下，使地殼不斷地被風(fēng)化、剝蝕，將高處物質(zhì)搬運到低洼處沉積下來的過程。目前黃河在蘭州附近就有六級階地，渭河在西安有三級階地。當(dāng)?shù)貧ど仙?，水流下切原有的巖土體，沖刷出一條較窄而深的河床，一般呈“ V”字形，長江、黃河上游地殼現(xiàn)在就處于上升階段，故而形成綿延千里的峽谷地貌；當(dāng)?shù)貧は陆?，河水的下切能力就減弱，如果沒有人工治理，河水泛濫， 河床變的寬闊，接受沉積，形成所謂的沖積平原，如現(xiàn)在黃河下游的華北平原，長江中下游平原。 地殼運動是指地殼的升降運動和水平運動，升降運動表現(xiàn)為地殼的上拱和下拗，形成大型的構(gòu)造隆起和拗陷 ，水平運動表現(xiàn)為地殼巖層的水平移動，使巖層產(chǎn)生各種形態(tài)的褶皺和斷裂。 內(nèi)動力地質(zhì)作用一般認(rèn)為是由于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能和放射性元素蛻變產(chǎn)生的熱能等，引起地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造以及地表形態(tài)發(fā)生變化的地質(zhì)作用，如巖漿活動、地殼運動 (構(gòu)造運動 )和變質(zhì)作用。 地質(zhì)作用的概念 構(gòu)成天然地基的物質(zhì)是地殼中的巖石和土。在地質(zhì)學(xué)中，根據(jù)地層對比和古生物學(xué)方法把地質(zhì)年代劃分為五大代（太古代、元古代、古生代、中生代和新生代），每代又分為若干紀(jì)，每紀(jì)又細(xì)分為若干世和期。 相對年代只能說明各種巖石、地層的相對新老關(guān)系，而不能說明某種巖石或巖層形成距今多少年。 地質(zhì)年代分為相對地質(zhì)年代和絕對地質(zhì)年代。 地質(zhì)年代的概念 地質(zhì)年代是指從最老的地層到最新的地層所代表的時代。 三、本章內(nèi)容： 167。第 1 章 工程地質(zhì)概述 一、 知識點： 土的生成 地質(zhì)年代的概念 地質(zhì)作用的概念 礦物與巖石的概念 造巖礦物 巖石 巖石的工程分類 地質(zhì)構(gòu)造 褶皺構(gòu)造 斷裂構(gòu)造 第四紀(jì)沉積物 (層 ) 殘積物、坡積物和洪積物 沖積物 風(fēng)積物 其它沉積物 地下水 地下水的埋藏條件 土的滲透性 地下水的腐蝕性 動水力、流砂和潛蝕 二、考試內(nèi)容： 重點掌握內(nèi)容 、流砂、潛蝕、地下水升降等對建筑工程的影響。 11 土的生成 我們把地球最外層的堅硬固體物質(zhì)稱為地殼，地殼厚度一般為 3060km，人類生存 與活動范圍僅限于地殼表層。即指地殼發(fā)展歷史與地殼運動、沉積環(huán)境及生物演化相應(yīng)的時代段落。 整個歷史時期地質(zhì)作用在不停息地進行著。自然界中某些物質(zhì)的蛻變現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以后，地質(zhì)學(xué)家們就利用放射性同位素的蛻變規(guī)律來計算礦物和巖石的年齡，稱為同位素年齡或絕對年齡。 在新生代中最新近的一個紀(jì)稱為第四紀(jì)，第 四紀(jì)是指約 250 萬年至今這段地質(zhì)時期。地殼的一般厚度為 30～ 80Km，它的物質(zhì)、形態(tài)和內(nèi)部構(gòu)造是在不斷地改造和演變的。 巖漿是存在于地殼以下深處高溫、高壓的復(fù)雜硅酸鹽熔融體 (它的主要成分為 SiO2 )，富含揮發(fā)性物質(zhì)和金屬硫化物。地殼運動的這種動力是巨大的。我們把在洪水期能夠淹沒的部分叫河漫灘，枯水期能夠淹沒的部分叫河床。因此，地殼運動的結(jié)果，形成了各種類型的地質(zhì)構(gòu)造和地球表面的基本形態(tài)。使地表形態(tài)發(fā)生變化，形成新的產(chǎn)物。這種 外力 (包括大氣、水，生物 )對原巖發(fā)生機械破碎和化學(xué)變化的作用，統(tǒng)稱為風(fēng)化作用。風(fēng)化作用為剝蝕作用創(chuàng)造了條件，而風(fēng)化、剝蝕、搬運又為沉積作用提供了物質(zhì)的來源。一般 說來，地殼上升與剝蝕作用相聯(lián)系，而地殼下降則與沉積作用相聯(lián)系。位于各種地貌單元之下，總會遇到原來生成的、具有一定連續(xù)性的巖石，稱為基巖，而覆蓋在基巖之上的各種成因的沉積物，則稱為覆蓋土。 巖石的特征及其工程性質(zhì)，在很大程度上決定于它的礦物成分。 礦物按生成條件可分為原生礦物和次生礦物兩大類。結(jié)晶體大多呈規(guī)則的幾何形狀。后者包括玻 璃、金剛、油脂、珍珠、絲絹等光澤。解理面常與結(jié)晶體的晶面平行。常見的斷口有貝殼狀、平坦?fàn)?、參差狀、鋸齒狀等。巖石的構(gòu)造則是由巖石中礦物排列方式及填充方式?jīng)Q定的。 風(fēng)化作用及巖石按風(fēng)化程度分類 風(fēng)化作用是一種使巖石在原地產(chǎn)生物理和化學(xué)變化的破壞作用。 1．風(fēng)化作用的類型，風(fēng)化作用根據(jù)其性質(zhì)和影響因素的不同分為物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化三種類型。 (2)化學(xué)風(fēng)化作用： 地表巖石在水溶液、大氣以及有機體的化學(xué)作用或生物化學(xué)作用下所引起的破壞過程稱為化學(xué)風(fēng)化作用。這種作用可以引起巖石的機械破壞，如樹根生長時施加于周 圍巖石的壓力可達 10 一 15kg/cm2，穴居地下的蚯蚓；鼠類等的活動，破壞性也很大。但在某一地區(qū)的特定自然地理壞境下。 13 地質(zhì)構(gòu)造 在漫長的地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，地殼在內(nèi)、外力地質(zhì)作用下，不斷運動演變，所造成的地層形態(tài)(如地殼中巖體的位置，產(chǎn)狀及其相互關(guān)系等 )統(tǒng)稱為地質(zhì)構(gòu)造。 褶皺的基本單元，即巖層的一個彎曲稱為褶曲。 必須指出，在山區(qū)見到的褶曲，一般來說其形成的年代久遠(yuǎn)，由于長期暴露地表使得部分巖層，尤其是軟質(zhì)或裂隙發(fā)育的巖石受到風(fēng)化和剝蝕作用的嚴(yán)重破壞而喪失了完整的褶曲形態(tài)。巖層受力彎曲時，外凸部位由拉應(yīng)力引起的斷裂稱為張節(jié)理，其裂隙明顯，節(jié)理面粗糙。 斷層 分居于斷層面兩側(cè)相互錯動的二個斷塊，其中位于斷層面之上的稱為上盤，位于斷層面之下的稱為下盤。工程設(shè)計原則上應(yīng)避免將建筑 物跨放在斷層帶上，尤其要注意避開近期活動的斷層帶。不同成因類型的第四紀(jì)沉積物，各具有一定的分布規(guī)律和工程地質(zhì)特征，以下分別介紹其中主要的幾種成因類型。它的分布主要受地形的控制，在寬廣的分水嶺上，由雨水產(chǎn)生地表徑流速度小，風(fēng)化產(chǎn)物易于保留的地方，殘積物就比較厚。 殘積物與基巖之間沒有明顯的界限 ，通常經(jīng)過一個基巖風(fēng)化層 (帶 )而直接過渡到新鮮巖石。殘積物中殘留碎屑的礦物成分很大程度上與下臥基巖相一致，這是鑒定殘積物的主要根據(jù)。山區(qū)的殘積物因原始地形變化很大且?guī)r層風(fēng)化程度不一，所以其厚度在小范圍內(nèi)變化極 大。巖石已達到完全風(fēng)化而未經(jīng)搬運的碎屑物稱為殘積土。對其采用一般的室內(nèi)土工試驗方法測得的物理力學(xué)性質(zhì)分析，其工程性質(zhì)是較差的，表現(xiàn)在高孔隙比、高壓縮性等方面。其成份與坡上的殘積土基本一致。 坡積物質(zhì)隨斜坡自上而下呈現(xiàn)由粗而細(xì)的分選現(xiàn)象。 洪積物 (Qpl )（書 8 頁 1－ 3） 洪積土是山洪帶來的碎屑物質(zhì)，在山溝的出口處堆積而成的土。其地貌特征，靠山近處窄而陡，離山較遠(yuǎn)寬而緩，形如錐體，故稱為洪積扇 (錐 )。因此，洪積物常呈現(xiàn)不規(guī)則交錯的層理構(gòu)造，如具有夾 層，尖滅或透鏡體等產(chǎn)狀。對于粗粒的碎石土、砂土，是 良好的天然地基，但如果作為水工建筑物的地基，由于其透水性好會引起嚴(yán)重的壩下滲漏；而對于壓縮性高的粘土，一般都需要處理地基。 平原河流常以側(cè)向侵蝕為主，因而河谷不深而寬度很大。河流階地 的 形成過程大致如下：當(dāng)?shù)貧は陆?，河流坡度變小，發(fā)生沉積作用，河谷中的沖積層增厚；地殼上升時，則河流因豎向侵蝕作用增強而下切原有的沖積層，在河谷內(nèi)沖刷出一條較窄的河床，新河床兩側(cè)原有的沖積物，即成為階地。山區(qū)河流流速很大，故沉積物質(zhì)較粗，大多為砂粒所填充的卵石，圓礫等。主要分布在沙漠邊緣的干旱與半干旱氣候帶。 海洋沉積物 ( Qm)（海相沉積物） 海洋按海水深度及海底地形劃分為濱海帶 (指海水高潮位時淹沒，而低潮位時露出的地帶 )、淺海區(qū) (指大陸架，水深約 0200m，寬度約 100200km)、陸坡區(qū) (指大陸陡坡，即淺海區(qū)與深海區(qū)之間過渡的陡坡地帶，水深約 2001000m，寬度約 100200km)及深海區(qū) (海洋底盤，水深超過 l000m)。由于海水大量含鹽，因而使形成的粘土具有較大的膨脹性。 陸坡和深海沉積物主要是有機質(zhì)軟泥，成分均一。在近岸帶沉積的多數(shù)是粗顆粒的卵石、圓礫和砂土，遠(yuǎn)岸帶沉積的則是細(xì)顆粒的砂土和粘性土。這種粘土壓縮性高，強度低。腐殖質(zhì)含量低的泥炭，當(dāng)其含水量稍低時，則有一定的承載能力，但必須注意地基沉降問題。 地下水的埋藏條件 地下水按其埋藏條件可分為：上層滯水、潛水和承壓水三種類型 ：是指埋藏在地表淺處，局部隔水透鏡體的上部，且具有自由水面的地下水。 ：埋藏在地表以下第一個穩(wěn)定隔水層以上的具有自由水面的地下水稱為潛水。 ：承壓水是指充滿于兩個穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的地下水。因此，承壓水的動態(tài)變化，受局部氣候因素影響不明顯。 地下水的運動有層流和紊流二種形式。)的水量 (cm179。 實驗證明：在砂土中水的流動符合于達西定律 (圖 119 中 a線 )，而在粘性土中只有當(dāng)水頭梯度超過所謂起始梯度后才開始發(fā)生滲流。為了簡化計算，如采用該直線在橫坐標(biāo)上的截距 139。 地下水的腐蝕性 地下水含有各種化學(xué)成分，當(dāng)某些成分含量過多時，會腐蝕混凝土、石料及金屬管道而造成危害。石膏再與混凝土中的鋁酸四鈣 4CaO178。 31H O。但 CO2 含量過多時，又會與 CaCO3化合，生成 Ca(HCO )2 而溶于水?！犊辈煲?guī)范》訂有詳細(xì) 的評定標(biāo)準(zhǔn)和宜采用的抗腐蝕水泥品種及其它防護措施。當(dāng)水頭差增大而使水頭梯度達到 時，就會出現(xiàn)流砂現(xiàn)象，坑底泥砂翻涌，給施工帶來很大困難，甚至影響鄰近建筑物的安全。 當(dāng)土中滲流的水頭梯度小于臨危梯度時，雖不致誘發(fā)流砂現(xiàn)象，但土中細(xì)小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流挾帶而走，時間長了，在土層中將形成管狀空洞，使土體強度降低，壓縮性增大，這種現(xiàn)象稱為“機械潛蝕”。掌握土的透水性、流砂、潛蝕、地下水升降等對建筑工程的影響。 五、本章常見問題： 常見問題 11 相對年代 答案：把各個地質(zhì)歷史時期形成的巖石，結(jié)合埋藏在巖石中能反映生物演化程序 的化石和地質(zhì)構(gòu)造，按先后順序確定下來，展示巖石的新老關(guān)系，這就是相對年代。另一方面，巖石中的不同礦物各有其不同的膨脹系數(shù)，所以當(dāng)溫度反復(fù)變化時，巖石內(nèi)部就會產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，久而久之，堅硬完整的巖石就逐漸崩解成碎塊了。由于地形的不同，其厚度變化大，新近堆積的坡積土，土質(zhì) 疏松，壓縮性較高。 坡積物成份與坡上的殘積土基本一致。 增長滲流路徑，例如沿坑壁打入深度超過坑底的板樁，其長度足以使受保護土體內(nèi)的水頭梯度小于臨危梯度。 題型：填空題 題目 ：在地質(zhì)學(xué)中，根據(jù)地層對比和古生物學(xué)方法把地質(zhì)年代劃分為五大代 ，每代又分為若干 ，每紀(jì)又細(xì)分為若干 。 答案及分析：內(nèi)動力地質(zhì)作用 外動力地質(zhì)作用 12 礦物與巖石的概念 題型：簡答題 題目：礦物的主要物理性質(zhì)包括哪幾方面？ 答案及分析：礦物的主要物理性質(zhì)主要包括以下幾個方面： 1．形狀 2． 顏色 3．光澤 4．硬度 5．解理 6．?dāng)唷? 題型：填空題 題目：巖石按成因可劃分為三大巖類：（ ）、（ ）和（ ）。 A、成因 B、堅固性 C、風(fēng)化程度 D、都對 答案及分析： B 巖石根據(jù)堅固性可為硬質(zhì)巖石和軟質(zhì)巖石二類。 殘積物的分布主要受地形的控制，在寬廣的分水嶺上，由雨水產(chǎn)生地表徑流速度小，風(fēng)化產(chǎn)物易于保留的地方，殘積物就比較厚。由于殘積物沒有層理構(gòu)造，均質(zhì)性很差，因而土的物理力學(xué)性質(zhì)很不一致，同時多為棱角狀的粗顆粒