【正文】 厚度向地形高起方向變薄或尖滅，層面也呈一定傾斜，即原始 傾斜。 2． 巖層的產(chǎn)狀：是指巖層在地殼中的空間方位，是以巖層面的空間方位及其與水平面的關(guān)系來(lái)確定的。 按照能源和作用部位不同，地質(zhì)作用分為： 1． 內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用 （由內(nèi)能引起的地質(zhì)作用） ① 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；② 巖漿活動(dòng)；③變質(zhì)作用。 （二） 地殼運(yùn)動(dòng)成因的主要理論 地殼運(yùn)動(dòng)的成因理論，主要有對(duì)流說(shuō)、均衡說(shuō)、 地球自轉(zhuǎn)說(shuō)和板塊運(yùn)動(dòng)說(shuō)等等。 需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，地殼運(yùn)動(dòng)在漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期里，有時(shí)表現(xiàn)這和緩的變動(dòng)，有時(shí)又表現(xiàn)為劇烈的變動(dòng)，二者相互交替，使地殼按照螺旋式上升的規(guī)律向前發(fā)展。 18 世紀(jì)中期，全柱升出海面； 19 世紀(jì)，地面又開始下沉，柱腳已被淹在海水里了。 典型的例子是意大利那不勒斯海岸三根石柱的歷史變遷。 典型的例子是美國(guó)西部舊金山的圣安德烈斯斷層，斷層的兩盤平均移動(dòng)速度為 1cm/年，近幾年加快，達(dá)到平均移動(dòng)速度為 。 （一） 地殼運(yùn)動(dòng)的基本形式 地殼運(yùn)動(dòng)的基本方式有兩種：水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)。 167。但是變質(zhì)巖不同于巖漿巖，其變質(zhì)作用是在固體狀態(tài)下進(jìn)行的，一般由低溫逐漸向高溫；而巖漿巖是從高溫的液體狀態(tài)逐漸冷凝為固體。 三、 變質(zhì)巖分類及常見變質(zhì)巖的鑒定特征 （一） 變質(zhì)巖分類 參見教材 P25表 15。 ① 板狀構(gòu)造； ② 千枚狀構(gòu)造； ③ 片狀構(gòu)造； ④ 片麻狀構(gòu)造； ⑤ 斑點(diǎn)狀構(gòu)造； ⑥ 條帶狀構(gòu)造； ⑦ 塊狀構(gòu)造。如變余花崗結(jié)構(gòu)、變余斑狀結(jié)構(gòu)、變余輝綠結(jié)構(gòu)、變余礫狀結(jié)構(gòu)、變余砂狀結(jié)構(gòu)、變余火山碎屑結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的變質(zhì)巖變質(zhì)程度較深，巖石中礦物重新結(jié)晶較好，基本為顯晶，是多數(shù)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)特征。它著重于礦物個(gè)體的性質(zhì)和特征。 1． 變質(zhì)巖的特征礦物： 變質(zhì)礦物如：絹云母、紅柱石、藍(lán)晶石、矽線石、十字石、陽(yáng)起石、透閃石、滑石、葉蠟石、蛇紋石、綠泥石、方柱石、硅灰石、符山石、石榴子石、石墨等，只在變質(zhì)巖中分布。 二、 變質(zhì)巖的地質(zhì)特性 （一） 變質(zhì)巖的礦物成分 變質(zhì)巖的形成過(guò)程決定了其化學(xué)成分與原巖之間，既有繼承性，又具有多樣性。 5． 混合變質(zhì)作用 在區(qū)域變質(zhì)作用的基礎(chǔ)上地殼內(nèi)部熱流繼續(xù)升高，便產(chǎn)生深部熱液和局部重融熔漿的滲透、交代、貫入于變質(zhì) 巖中，形成混合巖的作用。主要使原巖礦物和結(jié)構(gòu)特征發(fā)生改變。 （三） 變質(zhì)作用的類型 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖類型示意圖 變質(zhì)作用的類型一般根據(jù)變質(zhì)作用的地質(zhì)成因和變質(zhì)作用因素，分為以下幾類： 1． 接觸變質(zhì)作用（熱力變質(zhì)作用） 由巖漿散發(fā)的熱量和析出的氣態(tài)或液態(tài)溶液引起的變質(zhì)作用。只有在溫度和壓力的作用下，才得以使原巖發(fā)生變質(zhì)作用。此外滲透于礦物顆粒間的粒間溶液對(duì)礦物彼此間的反應(yīng)還能起接觸劑的作用，通過(guò)這種溶液作媒介（溶解和沉淀），促進(jìn)礦物和重結(jié)晶改造作用。 3． 化學(xué)活潑性流體 通常是指氣態(tài)或液態(tài)的水溶液 。絕大部分的脫水和碳 酸鹽的變質(zhì)反應(yīng)是在這種情況下進(jìn)行的。 2． 壓力 可分為均向壓力、粒間流體壓力和定向壓力： (1) 均向壓力（靜壓力） 一般指由上覆巖層的負(fù)荷重量所引起的壓力。變質(zhì)巖的產(chǎn)狀為殘余產(chǎn)狀。 變質(zhì)作用的發(fā)生范圍主要是固態(tài)巖石中礦物的變質(zhì)重結(jié)晶，即礦物的重新成長(zhǎng)長(zhǎng)大、物質(zhì)成分的遷移或形成新的礦物組合以 及部分巖石的選擇性重熔等。 海水蒸發(fā)一般先后沉淀的順序?yàn)椋悍浇馐自剖烨嗍唷彩唷⑾酢鷰r鹽→鉀鹽→鎂鹽→光鹵石。 （二） 粘土巖類 主要是粘土礦物組成，粘土礦物顆粒直徑常小于 ，含量＞ 50%。其相應(yīng)的手標(biāo)本鑒定特征見教材 P17 表 16，其膠結(jié)方式有三種： (1) 基底式膠結(jié)：填隙物含量較多，碎屑彼此不相連。因?yàn)檫@類巖石的強(qiáng)度及工程性能是由碎屑及膠結(jié)物的成分而定的。 根據(jù)沉積巖的成因，物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)等特征，可將沉積巖分為三大類： （一） 碎屑巖類 碎屑巖由碎屑和膠結(jié)物兩部分組成。 (4) 化石 指埋置在沉積巖中的各地質(zhì)時(shí)期古生 物的遺體和遺跡。它們可以幫助判斷層序。 ⑤ 粒序?qū)永恚涸诿恳粋€(gè)沉積單元中都表現(xiàn)出顆粒大小的逐漸變化 ，通常是從沉積單元的底部到頂部，顆粒由粗變細(xì)，這種粒序性稱之為正粒序。常見于粘土巖、泥質(zhì)細(xì)粉砂巖及石灰?guī)r中。 (6) 層理：是指一個(gè)巖層中大小、形狀、成分和顏色不同的層交替時(shí)顯示出來(lái)的紋理。層面的形成標(biāo)志著沉積作用的短暫停頓或間斷。層的厚度變化可以很大，按巖層的厚度可分為： ① 巨厚層 ＞ ； ② 厚 層 ～ ； ③ 中厚層 ～ ； ④ 薄 層 ～ ； ⑤ 微 層 ＜ 。具此結(jié)構(gòu)的巖石，其內(nèi)部所含的生物骨骼需達(dá) 30%以上，常見于石灰?guī)r、硅質(zhì)巖和磷質(zhì)巖中。按主要碎屑顆粒的大小可以分為： (1) 礫狀結(jié)構(gòu) (2) 砂狀結(jié)構(gòu) 2． 泥狀結(jié)構(gòu) 是粘土巖的特有結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是巖 石中粘土物質(zhì)占 50%以上，由于混有不同含量的砂及粉砂，故存在一系列過(guò)渡型結(jié)構(gòu)。 4． 新礦物的生成 沉積物在向沉積巖的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，除了體積、密度上的變化外，同時(shí)還生成與環(huán)境相適應(yīng)的穩(wěn)定礦物，例如：方解石、燧石、白云石、粘土礦物等新的沉積巖礦物。 2． 膠結(jié)作用 各種松散的碎屑沉積物被不同的膠結(jié)物膠結(jié)而成堅(jiān)固完整的巖石。 （三） 成巖作用和沉積巖的后生作用 沉積物被埋置以后，直至固結(jié)為巖石以前所發(fā)生的作用稱為沉積物的成巖作用?；瘜W(xué)搬運(yùn)物質(zhì)組分溶解度按由小到大順序排列為：Al2O3→ Fe2O3→ MnO→ SiO2→ P2O5→ CaCO3→ CaSO4→ NaCl→ MgCl2。搬運(yùn)距離愈長(zhǎng)，磨圓度愈高。 1． 機(jī)械搬運(yùn) 碎屑物質(zhì)和粘土物質(zhì)多以機(jī)械方式在流水、海水、湖水、冰川、風(fēng)力和重力等營(yíng)力下被搬運(yùn)。 當(dāng)然，還有火山作用形成的沉積物質(zhì)，生物作用形成的沉積物質(zhì)，這里就不一一介紹了。它們常是化學(xué)風(fēng)化過(guò)程中呈膠體狀態(tài)的， 不活潑的物質(zhì)，如 Al2O SiO2等，在適合的條件下就形成粘土礦物。 好，我們就將以上過(guò)程分別作講解。主要來(lái)源是母巖風(fēng)化的產(chǎn)物，其次是火山噴發(fā)物、有機(jī)物和宇宙物質(zhì)等。見教材 P14，表 13。 ：噴出巖的氣孔被某些礦物填充，如方解石，象杏仁一樣，故稱杏仁狀 構(gòu)造。 如果基質(zhì)為隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)時(shí)，則巖石的結(jié)構(gòu)稱為斑狀；如果基質(zhì)為顯晶質(zhì)時(shí)，則稱為似斑狀。 ① 粗粒結(jié)構(gòu)，粒徑＞ 5mm； ② 中粒結(jié)構(gòu)，粒徑 2～ 5mm； ③ 細(xì)粒結(jié)構(gòu)，粒徑 ～ 2mm； ④ 微粒結(jié)構(gòu)，粒徑＜ 。 1. 按結(jié)晶程度可將巖漿巖結(jié)構(gòu)分為： (1) 全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：巖石全部由結(jié)晶質(zhì)礦物組成。 巖石的結(jié)構(gòu) —— 指巖石中礦物的結(jié)晶程度、晶（顆）粒大小、晶（顆）粒形態(tài)及晶（顆）粒之間的相互關(guān)系。如海南島瓊中花崗巖體為一巨大巖基，出露面積達(dá) 5000km2； ② 巖株，北京周口店花崗閃長(zhǎng)巖體的產(chǎn)狀為巖株，平面近圓形，出露面積約 56 km2； ③ 巖盤，如山東濟(jì)南輝長(zhǎng)巖體，底部平坦，頂部拱起，中間厚度大邊緣??； ④ 巖床，板狀侵入體，以厚度穩(wěn)定為特征。作為地一深處的巖漿巖物質(zhì)所表現(xiàn)出的構(gòu)造形式，我們稱之為侵入體。一般為 細(xì)粒結(jié)構(gòu)、微晶結(jié)構(gòu)或隱晶結(jié)構(gòu)。盡管淺成巖的冷凝過(guò)程比深成巖迅速，但它們的礦物晶體仍較大，一般具有中粒結(jié)構(gòu)。 根據(jù)凝結(jié)部位距地表的深淺，侵入巖又可分為： ① 深成巖（＞ 3km） 由深處巖漿冷凝而成，其成巖深度可能會(huì)向下延伸至許多公里，冷凝之后在侵蝕作用下 經(jīng)過(guò)一定地質(zhì)時(shí)期后，深成巖可能會(huì)出露于地表。 2. 巖 漿巖 巖漿沿著地殼薄弱帶侵入地表或噴出地表，隨著溫度降低，最終冷凝而成的巖石。 2． 沉積巖 由堆積和壓密作用的結(jié)果而成。 167。 20． 伊利石。 19． 蒙脫石；（又稱微晶高嶺石或膠嶺 石） (Na,Ca)(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2 二、主要造巖礦物及其鑒定特征 參見教材 P8。 （ 3） 斷口 完全不具有解理性的礦物，在錘擊后沿任意方向發(fā)生不規(guī)則斷裂，其斷裂面稱為斷口。當(dāng)?shù)V物裂開的方向超過(guò)一 個(gè)時(shí)，可用解理面的數(shù)量和解理面之間的夾角來(lái)描述。具有解理的礦物是由礦物裂開時(shí)產(chǎn)生平滑的面來(lái)認(rèn)定的。 玻璃片硬度 ～ 176。 剛玉； 10176。 磷灰石； 6176。 滑石 ； 2176。測(cè)定硬度的絕對(duì)值需要特殊裝置。 （ 4） 透明度 礦物透光能力的大小，稱為礦物的透明度。例如：角閃石這黑綠色，條痕為淡綠色；輝石為黑色，條痕為淺綠色；黃鐵礦為銅黃色，條痕為黑色等。條痕還可以幫助把金屬光澤的礦物與非金屬光澤的礦物區(qū)分開。 （ 2） 條痕 條痕是指礦物粉末的顏色。如 Fe3+使赤鐵礦呈櫻紅色； Fe2+使普通角閃石、綠泥石呈暗綠色等。 石英 需要注意的是這里的顏色是指礦物新鮮面的顏色。礦物中顏色的變化通常是由于礦物中摻雜了對(duì)礦物基本特征成分沒有影響的少量的化學(xué)雜質(zhì)造成的。 ② 隱晶及膠態(tài)集合體 鮞狀；豆?fàn)?；結(jié)核狀；腎狀；葡萄狀；鐘乳狀。白云母可用作絕緣材料；黑云母可用作高溫防護(hù)眼鏡的鏡片。 ② 膠體質(zhì)礦物 由分散相和分散媒組成的不均勻分散系中膠體顆粒凝聚而成。而礦物本身形成基本固定的規(guī)則形態(tài)。 礦物晶體之所以具有結(jié)晶習(xí)性，主要是由它的結(jié)構(gòu)和形成條件來(lái)決定的。 礦物的形態(tài)，包括礦物單體、集合體及連生體的形態(tài)，我們主要介紹單體和集合體形態(tài)。 目前在自然界中已被發(fā)現(xiàn)的礦物多達(dá) 3000 余種。其與以下部分也存在一個(gè)不連續(xù)面，叫古登堡面（ Gutenberg Discontinuily）。 地殼是地球表面很薄的一層硬殼，它的厚度從 5 公里到 40 公里不等。研究目的是查明建設(shè)地區(qū)或建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)可能發(fā)生的工程地質(zhì)問(wèn)題及對(duì)建筑物或地質(zhì)環(huán)境的影響，提出防治措施，以保證工程建設(shè)的正常進(jìn)行。 工程地質(zhì)條件與工程建設(shè)之間的矛盾問(wèn)題 ： 地質(zhì)條件與人類工程活動(dòng)之間矛盾 1. 地質(zhì)環(huán)境對(duì)工程活動(dòng)的制約作用。 福州大學(xué) 土木工程學(xué)院 2020 級(jí) 土木工程專業(yè) 土木工程地質(zhì)教案 （ 2020～ 2020 學(xué)年 2 學(xué)期） 授課教師 鄧 濤 巖土工程研究所 緒 論 一、主要研究?jī)?nèi)容 工程地質(zhì)學(xué) （ engineering geology） 的基本概念 ： 是介于地學(xué)與工程學(xué)之間的一門邊緣交叉學(xué)科 。 工程地質(zhì)條件 ： 由于地質(zhì)因素對(duì)工程建筑的利用和改造有影響，因而把這些地質(zhì)因素綜合稱為工程地質(zhì)條件，建筑場(chǎng)地及其鄰近地區(qū)的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、自然地質(zhì)作用與現(xiàn)象等都是工程地質(zhì)條件所包含的因素。 如：大量抽取地下水引起地面沉降、海水入侵； 水庫(kù)修建誘發(fā)地震；人工開挖引起邊坡破壞； 工程地質(zhì)學(xué) 是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科 ， 應(yīng)用地質(zhì)學(xué)的理論和方法，調(diào)查研究和解決工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題的科學(xué)。根據(jù)地震波在地球內(nèi)部各部位傳播速度的變化，一般將地球內(nèi)部分為三個(gè)基本圈層。 地幔（ Mantle） 地殼向下是地幔部分，其厚度約為 2885km。 主要造巖礦物 礦物 : 是天然 生成的，具有一定物理性質(zhì)和一定化學(xué)成分的物質(zhì)。 不同的礦物常具有不同的形態(tài)和特征；同一種礦物在不同的地質(zhì)條件下，在其自身晶體結(jié)構(gòu)制約的范圍內(nèi)，又常出現(xiàn)不同的結(jié)晶習(xí)性。礦物晶體的這種性質(zhì)，就叫做該礦物的結(jié)晶習(xí)性。 （ 1） 結(jié)晶質(zhì)礦物 礦物內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)呈有規(guī)律的周期性排列，形成空間結(jié)晶格子構(gòu)造。如火山玻璃。 ① 片狀、鱗片狀，如 云母 、 綠泥石 等。 ① 顯晶集合體 粒狀；片狀或鱗片狀；柱狀；針狀；纖維狀；枚 射狀。當(dāng)一種礦物顯示出多種顏色時(shí)，我們把這種現(xiàn)象稱為具有異常色彩。很明顯，石英并不能總是依據(jù)它自身的顏色來(lái)鑒別。自色產(chǎn)生的原因，主要與礦物成分中某些色素離子的存在有關(guān)。 ③ 假色：由某些物理化學(xué)因素引 起的呈色現(xiàn)象，如黃鐵礦表面因氧化薄膜引起的錆色（蘭紫混雜的斑駁色彩）。因而成為更可靠的鑒別特征。只有礦物的條痕與其顏色不同的某些深色礦物才 是有用的鑒別礦物的特征。 其中非金屬光澤又可分為：金剛光澤、玻璃光澤、油脂光澤、珍珠光澤、絲絹光澤、土狀光澤。 冰洲石 2． 力學(xué)性質(zhì) （ 1） 硬度 礦物的硬度是指礦物抵抗外力刻劃的能力。摩氏硬度計(jì)中共有十種已知硬度的礦物，它們是： 1176。 螢石； 5176。 黃玉； 9176。 指甲硬度 ～ 176。 解理是沿礦物軟弱結(jié)合面裂開的趨向性。有些礦物具有幾個(gè)解理面，有些礦物表現(xiàn)為缺乏解理，而另一些礦物完全沒有解理。作為對(duì)比，無(wú)解理的石英，在其裂開時(shí)，不可能裂成與原晶體一樣的形狀。那些裂成平滑而彎曲的面，類似于碎玻璃具有的貝殼狀斷口；另一些礦物裂成尖片 狀 纖 維，但大多數(shù)礦物的斷口則是不規(guī)則的。一般呈土狀塊體產(chǎn)出，硬度近于 1，斷口平坦，比重為 左右，干燥時(shí)粘舌，用手易搓成粉末，潮濕時(shí)具有可塑性。吸水后其體積能膨脹增大幾倍到十