【文章內(nèi)容簡介】 瑚化石的略陽灰?guī)r 圖 石灰?guī)r中的方解石巖脈 圖 帶有珊瑚化石的略陽灰?guī)r 圖 帶有珊瑚化石的略陽灰?guī)r 2020 年公路工程地質(zhì)略陽野外實習(xí)報告 6 具板狀構(gòu)造，變余結(jié)構(gòu) 。多是由頁巖經(jīng)淺變質(zhì)形成。礦物顆粒小，主要由絹云母、石英、綠泥石和粘土 組成。常為深灰至黑灰色，也有綠色及紫色，已裂開成薄板。打擊時有清脆之聲，可與頁巖區(qū)別。 第四紀(jì)松散沖積層 （ Qal） 、坡積巖 （ Qdl） 第四紀(jì)是 地球發(fā)展的最新階段，第四紀(jì)沉積物形成時間短，成巖作用不充分。 松散堆積層：分為坡積層和沖積層，極易形成坍塌、沉陷、滑坡等。如松散堆積層沒有進(jìn)行分選，且搬運距離短，呈未分層狀，巖石的棱角仍很明顯。松散堆積層極易形成滑坡，如略陽電廠滑坡。 a） 沖積層 （ Qal） ： 沉積作用下的河流沉積物稱為沖積層。 沖積層于略 陽處主要由嘉陵江、八渡河、東渡河等河流的長期作用搬運、堆積至此。 沖積層分為河床相沖積層和河漫灘相沖積層。 河谷單元的沖積層的二元結(jié)構(gòu)在略陽也有體現(xiàn)。 因山區(qū)，河床縱坡陡、流速大，侵蝕能力較弱，沉積能力較弱。河床相沖積層多為蝕余相。 松散堆積物較薄，且以巨礫、卵石和粗砂為主。而河漫灘相沖積層下部為河床沉積物，顆粒粗；表層為洪水期沉積物，顆粒細(xì)，以粘土、粉土為主。故 在河漫灘地區(qū)可見到顆粒呈下大上小的分層分布。 b） 坡積層： 由坡面細(xì)流的侵蝕、搬運和沉積作用在坡腳和山坡低凹處形成新的沉積層稱為 坡積層。 坡積層是由自然界搬運作用而產(chǎn)生的 外來堆積層，并不是原巖風(fēng)化而成。其成份多為強(qiáng)風(fēng)化、氧化過的轉(zhuǎn)石 。 特點： ○ 1 坡積層的厚度一般是中下部較厚 ， 向山坡上部逐漸變薄以至尖滅 。 ②坡積層物質(zhì)未經(jīng)長途搬運 ， 碎屑棱角明顯 ， 分選性不好 ， 天然孔隙率比較高 。 ③坡積層物質(zhì)經(jīng)過了一定距離的搬運 ， 由于間歇性的堆積 ， 可能有一些不太明顯的傾斜層理。 ④坡積層的礦物成分與下伏基巖沒有直接聯(lián)系 。 坡積層松散，易變形破壞，工程性質(zhì)不好，作地基易下沉，作邊坡易被沖刷而坍塌。 （三） 變質(zhì)巖與石灰?guī)r的接觸關(guān)系 中 石炭紀(jì) （ C2）與下 石炭紀(jì) （ C1）在 吳家營呈斷層接觸； 下 石炭紀(jì) （ C1）與下古生界變質(zhì)巖系（ PZ1）在高家峽呈角度不整合接觸； 下古生界變質(zhì)巖系（ PZ1）與下 石炭紀(jì) （ C1）在略陽城南呈斷層接觸； 下 石炭紀(jì) （ C1）與下古生界變質(zhì)巖系（ PZ1）在靈巖寺南呈角度不整合接觸。 接觸示意圖如下： 圖 坡積層 2020 年公路工程地質(zhì)略陽野外實習(xí)報告 7 如 圖所示 靈巖寺南 C1與 PZ1角度不整合接觸 略陽縣城 南 C1與 PZ1角度 斷層 接觸 圖 C1與 PZ1在高家峽呈角度不整合接觸 圖 C1與 C2在吳家營 呈 斷層 接觸 圖 靈巖寺南 C1與 PZ1角度不整合接觸 圖 略陽縣城 南 C1與 PZ1角度 斷層 接觸 2020 年公路工程地質(zhì)略陽野外實習(xí)報告 8 三、 地質(zhì)構(gòu)造 在大構(gòu)造上本區(qū)屬于秦嶺加里東復(fù)背斜褶皺帶。出露的主要構(gòu)造有略陽大背斜及處于不同部位的高角度斷裂構(gòu)造。構(gòu)造線方向呈東西向延伸。 地質(zhì)構(gòu)造的四種基本類型水平構(gòu)造、傾斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造在本區(qū)都有出露。本文依順序逐次介紹，以斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造為主。 下圖簡要描繪了略陽縣城附近主要的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象。 【注】巖層產(chǎn)狀的測定方法 本次實習(xí)中，我們使用地質(zhì)羅盤測量了巖層的產(chǎn)狀，主要包括巖層的走向、傾向和傾角等三要素。 地質(zhì)羅盤的使用方法可簡單概括為以下三點： 1. 巖層走向的測定 測量時將羅盤長邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動羅盤 ， 使底盤水準(zhǔn)器的水泡居中，讀出指針?biāo)缚潭燃礊閹r層之走向。 測量時，將羅盤北端或接物覘板指向傾斜方向，羅盤南端緊靠著層面并轉(zhuǎn)動羅盤，使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，讀指北針?biāo)缚潭燃礊閹r層的傾向。 3．巖層傾角的測定 測量時將羅盤直立，并以長邊靠著巖層的真傾斜線，沿著層面左右移動羅盤，并用中指搬動羅盤底部之活動扳手，使測斜水準(zhǔn)器水泡居中，讀出懸錐中尖所指最大讀數(shù)，即為巖層之傾角。 如左圖所示，即為傾角很大的石灰?guī)r，位于高家峽。 其實仔細(xì)觀察后還會發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)羅盤的接物覘末端有一孔，可上折，從而與另一面及遠(yuǎn)處構(gòu)成三點一線，老師解釋說，在測量一些不方便到達(dá)的地方的巖層，如河流對岸時可以這樣做。 （一） 斷裂構(gòu)造 構(gòu)成地殼的巖石受地應(yīng)力作用后發(fā)生變形，當(dāng)變形達(dá)到一定程度時，巖石的連續(xù)性和完整性遭到破壞，產(chǎn)生各種大小不同的斷裂，稱為斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造分為裂隙和斷層兩大類。在我們的實習(xí)區(qū)域內(nèi)裂隙和斷層都有大量分布 。 1. 斷層 斷裂構(gòu)造中，若巖石破裂面兩側(cè)發(fā)生明顯位移或較大錯動的稱為斷層。 其規(guī)模大小不一，從幾米到幾千公里不等，相對位移從幾厘米到幾十公里。 斷層根據(jù)兩盤的相對位移情況可分為正、逆斷層。斷層的形成受區(qū)域性應(yīng)力場的控制。正斷層由張拉應(yīng)力形成，逆斷層由擠壓應(yīng)力形成。 斷層的工程性質(zhì)不好，由于巖層發(fā)生強(qiáng)烈的斷裂變動致使 巖 體裂隙增多，巖石破碎，風(fēng)化嚴(yán)重，地下水發(fā)育，從而降低了巖石的強(qiáng)度與穩(wěn)定性 。對工程建筑造成了種種不利影響。因此在工程建設(shè)中需合理確定路線布局、橋位、隧道位置等，從而 最大限度減小不利構(gòu)造對線路的影響 。 斷層的野外識別， 1）在斷層處易形成斷層崖、斷層三角面地形；（ 2）直線山坡突然變凹，凹陷的地方有可能是斷層 ； （ 3）地表流水的突然轉(zhuǎn)向可能也與斷層有關(guān)；（ 4）河谷兩邊不對稱，可能形成斷層谷 ； 泉水成串珠狀出露，沿線狀出露，肯定有斷層；（ 6）地層的缺失或重復(fù)，巖脈被錯斷，巖層走向突然中斷，與不同性質(zhì)的巖層突然接觸，則斷層 存在可能性很大。 （ 7）斷層的伴生構(gòu)造現(xiàn)象 ，如巖層牽引彎曲，斷層角礫巖等說明此地很有可能有斷層的存在。 圖 高家峽附近傾角很大的石灰?guī)r 圖 巖石產(chǎn)狀的測定 2020 年公路工程地質(zhì)略陽野外實習(xí)報告 9 我們在實習(xí)中觀察到的斷層主要有略陽大斷層、吳家營斷層和靈巖寺斷層 。 a) 略陽大斷層 位于略陽城南嘉陵江與八渡 河匯流處， 斷層走向 NE85176。，傾向 NW350176。傾角 75176。 上盤為下古生代變質(zhì)巖，下盤為 下 石炭紀(jì) 石灰?guī)r。 兩盤之間 地層 缺失 了 整個泥盆紀(jì) ，由這個斷層缺失可判定斷層的存在。 上盤 地層較老， 作 相對 上升運動，下盤相對下降， 故可判定 為逆斷層。 此外，斷層線的方向和褶皺軸的方向一致，而這 是判斷是逆斷層的第二個依據(jù)。 由右 圖可看出， 略陽的鋼廠專用橋所在處為略陽大斷層的下盤，主要為下 石炭紀(jì) 的石灰?guī)r。寶成線沿幾乎與斷層線垂直的方向通過， 以期 最大限度減小不利構(gòu)造對線路的影響 。從圖中看出，鋼廠專用橋的線路并沒有避開斷層面，具體原因在本文第六章中有詳細(xì)分析。 b) 吳家營斷層 位于略陽城北高家峽口處，斷層走向 NE85176。 ，傾向 NE355176。 ，傾角 70176。 。斷層 南面一側(cè)為下盤，地層為下 石炭紀(jì) 略陽灰?guī)r；北側(cè)為上盤，出露中 石炭紀(jì) 千枚巖。 吳家營斷層是正斷層， 正斷層受拉應(yīng)力行成。 因此正斷層比較少有斷層破碎帶，但正斷層有斷層 角礫巖，在高家峽再往北就可以看見斷層角礫巖。 從略陽電廠順著八渡河逆流而上，途中八渡河突然轉(zhuǎn)折 ，形成新的河谷 ，此處即為吳家營正斷層，說明斷層影響河流流向，而河流突然轉(zhuǎn)彎是野外識別斷層的一個標(biāo)志。 吳家營斷層可參見斷層接觸部分相片 。 c) 靈巖寺斷層 位于 靈巖寺南 ，呈 角度不整合， 牽引式斷層， 直立巖體為下古生界變質(zhì)巖，傾斜巖體為下石炭系石灰?guī)r，巖產(chǎn)狀向北傾，巖層有缺失。周圍存在橢圓的 斷層角礫巖 ，可證明角度不整合的存在。 2. 裂隙（構(gòu)造裂隙） 裂隙普遍存在于巖體或巖層中，以構(gòu)造應(yīng)力作用形成的構(gòu)造裂隙為主。 按力學(xué)成因。分為剪裂隙和張裂隙兩類。 在略陽的見到很多構(gòu)造裂隙，幾乎每天的觀察區(qū)里都有分布。剪裂隙較為常見，且二者常常分布在一起，有剪裂隙的地方常常能看到張裂隙。 a) 剪裂隙 巖石受剪（扭）應(yīng)力作用而形成的破裂面稱為剪裂隙，其兩組剪切面一般形成 X形的裂隙，故又稱 X裂隙。剪裂隙常與褶皺、斷層相伴生。 b) 張裂隙 巖石受張應(yīng)力作用而形成的破裂面稱為張裂隙。在褶皺巖層中，多在彎曲頂部產(chǎn)生與褶皺軸走向一致的張裂隙。張圖 剪裂隙 圖 張裂隙 圖 略陽大斷層上盤 2020 年公路工程地質(zhì)略陽野外實習(xí)報告 10 裂隙往往是滲漏的 良好通道。 裂隙的工程地質(zhì)評價 巖石中的裂隙，在工程上除有利于開挖以外，對巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均有不利影響。裂隙破壞了巖石的整體性，促使風(fēng)化速度加快；增強(qiáng)了巖體的透水性，使巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低。若裂隙的主要發(fā)育方向與路線走向平行，傾向與邊坡一致，不論巖體的產(chǎn)狀如何，路塹邊坡都容易發(fā)生崩塌和碎落。 （二） 褶皺構(gòu)造 組成地殼的巖層，受構(gòu)造應(yīng)力強(qiáng)烈作用，使巖層形成一系列波狀彎曲而未喪失起連續(xù)性的構(gòu)造，稱為褶皺構(gòu)造。 褶皺分為直立、傾斜、倒轉(zhuǎn)、平臥四種，其基本形