【正文】 層間錯(cuò)動(dòng)面和軟弱夾層，結(jié)構(gòu) 面一般含泥膜，結(jié)合力差，大 — 中型的板狀體、 板楔體 一般 10～30 tan ≈ 碎 裂 結(jié) 構(gòu) 鑲嵌結(jié)構(gòu) 脆硬巖體形成的壓碎巖，節(jié)理發(fā)育 ，較密集 結(jié)構(gòu)面 2～ 3組，以節(jié)理為主，組數(shù)多，較密集，延展性較差，閉合狀，無(wú)一少量充填物，結(jié)構(gòu)面結(jié)合力不強(qiáng)， tan ＝ ～ 形態(tài)大小不一，棱角顯著，以中～小型塊體為主 60 層狀破裂 結(jié)構(gòu) 軟硬相間的巖層組合，節(jié)理、劈理發(fā)育，較密集 節(jié)理、層間錯(cuò)動(dòng)面、劈理帶軟弱夾層均發(fā)育，結(jié)構(gòu)面組數(shù)多較密集～密集，多含泥膜、充填物， ta ＝ ～ ，骨架硬巖層， tan ＝ 形態(tài)大小不一，以中 — 小型的板柱體、板楔體、碎塊 體為主 骨架硬結(jié)構(gòu)體 ≥30 碎裂結(jié)構(gòu) 巖性復(fù)雜，構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈， 破碎遭受弱風(fēng)化作用，節(jié)理裂隙發(fā)育、密集 各類結(jié)構(gòu)面均發(fā)育，組數(shù)多，彼此交切，多含泥質(zhì)充填物，結(jié)構(gòu)面形態(tài)光滑度不一， tan ＝ ～ 形狀大小不一，以小型塊體、碎塊體為 主 含微裂隙 30 散 體 結(jié) 構(gòu) 松散結(jié)構(gòu) 巖體破碎，遭受強(qiáng)烈風(fēng)化，裂隙極發(fā)育，紊亂密集 以風(fēng)化裂隙、夾泥節(jié)理為主，密集無(wú)序狀交錯(cuò)，結(jié)構(gòu)面強(qiáng)烈風(fēng)化、夾泥、強(qiáng)度低 以塊度不均的小碎塊體、巖屑及夾泥為主 碎塊體，手捏即碎 松軟結(jié)構(gòu) 巖體強(qiáng)烈破碎，全風(fēng)化狀態(tài) 結(jié)構(gòu)面已完全模糊不清 以泥、泥團(tuán)、巖粉、巖屑為主，巖粉、巖 “ 巖體 ”已呈土狀，如土屑呈泥包塊 狀態(tài) 松軟 層狀結(jié)構(gòu)巖體中結(jié)構(gòu)面以層面與不密集的節(jié)理為主，結(jié)構(gòu)面多閉合～微張狀、一般風(fēng)化微弱、結(jié)合力一般不強(qiáng)，結(jié)構(gòu)體塊度較大且保持著母巖巖塊性質(zhì)，故這類巖體總體變形模量和承載能力均較高。 (三 )巖體的工程地質(zhì)特性 巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)首先 取決于巖體結(jié)構(gòu)類型與特征，其次才是組成巖體的巖石的性質(zhì) (或結(jié)構(gòu)體本身的性質(zhì) )。 結(jié)構(gòu)體塊度 (大小 )分類 表 1642 塊度描述 巨型塊體 大型塊體 中型塊體 小型塊體 碎塊體 體積裂隙數(shù) Jv(裂隙數(shù)／ m3) 1 1～ 3 3～ 10 10～ 30 30 巖體結(jié)構(gòu)是指巖體中結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體的組合方式。其定義是：巖體單位體積通過(guò)的總裂隙數(shù) (裂隙數(shù)／ m3)，表達(dá)式為： 式中的 Si 為巖體內(nèi)第 i組結(jié)構(gòu)面的間距； 為該組結(jié)構(gòu)面的裂隙數(shù) (裂隙數(shù)／ m)。 結(jié)構(gòu)體的形狀與巖層產(chǎn)狀之間有一定的關(guān)系，例如：平緩產(chǎn)狀的層狀巖體中，一般由層面 (或順層裂隙 )與平面上的 “X” 型斷裂組合，常將巖體切割成方塊體、三角形柱體等；在陡立的巖層地區(qū)，由于層面 (或順層錯(cuò)動(dòng)面 )、斷層與剖面的上 “X” 型斷裂組合，往往形成塊體、錐形體和各種柱體。 巖體中結(jié)構(gòu)體的形狀和大小是多種多樣的，但根據(jù)其外形特征可大致歸納為：柱狀、塊狀、板狀、楔形、菱形和 錐形等六種基本形態(tài)。 【例題 11】當(dāng)結(jié)構(gòu)面的張開(kāi)度小于 ，屬于哪一級(jí)（ ）。微張的結(jié)構(gòu)面，因其兩壁巖石之間常常多處保持點(diǎn)接觸，抗剪強(qiáng)度比張開(kāi)的結(jié)構(gòu)面大。 (5)結(jié)構(gòu)面的張開(kāi)度和充填情況 結(jié)構(gòu)面的張開(kāi)度是指結(jié)構(gòu)面的兩壁離開(kāi)的距離，可分為 4 級(jí)： 閉合的：張開(kāi)度小于 ； 微張的：張開(kāi)度在 ～ ； 張開(kāi)的：張開(kāi)度在 ～ ； 寬張的：張開(kāi)度大于 。結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度與連通程度有關(guān)，其剪切破壞的性質(zhì)亦有區(qū)別。 (3)結(jié)構(gòu)面的密集程度 這是反映巖體完整的情況，通常以線密度 (條／ m)或結(jié)構(gòu)面的間距表示，見(jiàn)表 1641：。有平直的 (如層理、片理、劈理 )、波狀起伏的 (如波痕的層面、揉曲片理、冷凝形成的舒緩結(jié)構(gòu)面 )、鋸齒狀或不規(guī)則結(jié)構(gòu)面。有時(shí)小的結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體穩(wěn)定也可起控制作用。大者如延展數(shù)十千米，寬度達(dá)數(shù)十米的破碎帶；小者如延展數(shù)十厘米至數(shù)十米的節(jié)理，甚至是很微小的不連續(xù)裂隙。 A. 原生結(jié)構(gòu)面 B. 次生結(jié)構(gòu)面 C. 構(gòu)造結(jié)構(gòu)面 答案： A 結(jié)構(gòu)面的規(guī)模、形態(tài)、連通性、充填物的性質(zhì)，以及其密集程度均對(duì)結(jié)構(gòu)面的物理力學(xué)性 質(zhì)有很大影響。 泥化夾層是某些軟弱夾層 (如泥巖、頁(yè)巖、千枚巖、凝灰?guī)r、綠泥石片巖、層間錯(cuò)動(dòng)帶等 )在地下水作用下形成的可塑粘土，因其摩阻力甚低，工程上要給以很大的注意。 (3)次生結(jié)構(gòu)面 是在風(fēng)化、卸荷、地下水等 作用下形成的風(fēng)化裂隙、破碎帶、卸荷裂隙、泥化夾層、夾泥層等。其中劈理、節(jié)理、斷層面、層間錯(cuò)動(dòng)面等屬于破裂結(jié)構(gòu)面。其中云母片巖、綠泥石片巖、滑石片巖等片理發(fā)育，易風(fēng)化并形成軟弱夾層。 火成結(jié)構(gòu)面 是巖漿巖形成過(guò)程中形成的，如原生節(jié)理 (冷凝過(guò)程中形成 )、流紋面、與圍巖的接觸面、火山巖中的凝灰?guī)r夾層等，其中的圍巖破碎帶或蝕變 帶、凝灰?guī)r夾層等均屬于火成軟弱夾層。沉積結(jié)構(gòu)面中一般的層面和層理結(jié)合是良好的，層面的抗剪強(qiáng)度并不低，但由于構(gòu)造作用產(chǎn)生的順層錯(cuò)動(dòng)或風(fēng)化作用會(huì)使其抗剪強(qiáng)度降低。 (1)原生結(jié)構(gòu)面 是成巖時(shí)形成的，分為沉積的、火成的和變質(zhì)的三種類型。不同成因的結(jié)構(gòu)面，其形態(tài)與特征、力學(xué)特性等也往往不同。所以巖 體是指某一地點(diǎn)一種或多種巖石中的各種結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體的總體。 A. 早更新世 B. 晚更新世 C. 全新世 D. 第三紀(jì) 答案： D 第四節(jié) 巖體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性分析 一、巖體結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體的類型和特征 包括各種地質(zhì)界面 — 如層面、層理、節(jié)理、斷層、軟弱夾層等結(jié)構(gòu)面的單一或多種巖石構(gòu)成的地質(zhì)體稱為巖體。在西部，以風(fēng)沙、鹽湖 沉積和暫時(shí)性水流堆積為主，在鹽湖中儲(chǔ)存了各種化學(xué)沉積，為生產(chǎn)和生活提供了極為有用的礦產(chǎn)資源。在南部發(fā)現(xiàn)洞穴堆積，在臺(tái)灣、海南島和南海諸島有鳥(niǎo)糞層和珊瑚礁。在沿海地帶，海相為主的地層繼續(xù)發(fā)育。也有近期火山噴發(fā)及其玄武巖流和火山碎屑堆積。 (四 )全新世 中國(guó)的全新世堆積分布極廣，幾乎遍及整個(gè)地面，形成地表最上部的一層。在長(zhǎng)江下游濱海地帶有海相地層，它一直連續(xù)沉積到全新世時(shí)期，厚度較大，并含豐富的海相化石。與北部馬蘭黃土同期的下蜀亞粘土此時(shí)得到充分地發(fā)育，差不多長(zhǎng)江中下游的斜坡上它皆存在，它是代替了南部中更新世淺紅土化網(wǎng)紋紅土的另一種土狀堆積。 中國(guó)南部晚更新世的河湖相堆積與北部一樣，分布也很廣泛，長(zhǎng)江上下游皆有其代表地層。洞穴堆積相對(duì)減少?；鹕交顒?dòng)的產(chǎn)物也有分布。 與早更新世一樣，我國(guó)西部的中更新世地層仍以礫石層為主，分布在祁連山山麓及河西走廊、天山山麓及準(zhǔn)噶爾盆地北部。 南部中更新世地層，與北部相比，洞穴堆積同樣占很重要的地位，分布極其廣泛。在太行山東麓及東北地區(qū)皆有火山巖分布。與早更新世相比，這一時(shí)期的河湖相堆積相對(duì)減少，而以坡 — 洪積成因的 “ 土狀堆積 ” 卻得到廣泛的發(fā)育，黃河中下游大山山前地帶的紅色土 C帶及陜北榆林組就是這種“ 土狀堆積 ” 的典型代表。此外，冰川堆積與火山巖類也較普遍。此外；還有海相地層和火山巖的分布。 二、第四紀(jì)地質(zhì) (一 )早更新世 中國(guó)北部早更新世地層的成因是很復(fù)雜的，有河湖相的泥河灣組、三門組等，有土狀堆積的紅色土 B帶，有洞穴堆積，有冰川堆積，有海相堆積，還有火山噴發(fā)堆積。 生物岸是由于海岸帶的某些生物，在其生命的活動(dòng)過(guò)程中，不僅影響著海岸的發(fā)展，而且 能形成獨(dú)特的海岸類型。 平原海岸主要發(fā)育于構(gòu)造沉降區(qū)，在波浪作用下形成各種各樣的海積地形。 當(dāng)沿岸的大陸面和水下岸坡的坡度都十分平緩時(shí)，所發(fā)育的一種低緩而平坦的海岸，稱為平坦海岸。因 此，往往發(fā)育有深水良港。它具有曲折陡峻的外貌，并明顯地受巖性、構(gòu)造因素的控制。 A. 黃土堆積地貌 B. 黃土侵蝕地貌 C. 黃土潛蝕地貌 D. 高原地貌 答案： A 海岸地貌基本上可分巖岸、平原海岸及生物岸三大類。在干燥情況下，黃土柱、黃土橋較穩(wěn)定，若遇久雨，則易于崩塌。 黃土柱和黃土橋是在黃土陷 穴區(qū)崩塌之后，殘余的洞頂即構(gòu)成黃土橋。進(jìn)一步發(fā)展便成黃土陷溝。 黃土陷穴是黃土碟進(jìn)一步發(fā)展、沉陷，形成深度大于寬度的陷穴。 黃土碟是一種直徑數(shù)米到數(shù)十米，深數(shù)米的碟形凹地狀地貌。 3)黃土潛蝕地貌 黃土潛蝕地貌是由于地表水局部集 中，沿黃土裂隙下滲、潛蝕作用的結(jié)果，因此而產(chǎn)生的一系列黃土潛蝕地貌。其形成發(fā)展與一般侵蝕河谷發(fā)展相似。 2)黃土侵蝕地貌 黃土侵蝕地貌包括大型的河谷與小型的沖溝。 黃土平原分布于新構(gòu)造下降區(qū)，如渭河平 原。 黃土高原分布在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)上升區(qū)，如陜北、隴東和山西高原，是由黃土堆積形成的高而平坦的地面。黃土地貌的形成發(fā)展和古地形有一定關(guān)系。按主導(dǎo)地質(zhì)營(yíng)力分有黃土堆積地貌、黃土侵蝕地貌、黃土潛蝕地貌和黃土重力地貌。新月形沙丘是在一年中穩(wěn)定的單向風(fēng) (或風(fēng)向近于平行的風(fēng) )作用下，且有足夠的沙量供應(yīng)情況下形成的一種風(fēng)積地貌。沙丘不限于干旱區(qū)和半干旱區(qū)，在海濱、湖岸沙灘或古河床風(fēng)口地段也可形成，但以干旱區(qū)最為常見(jiàn)；而沙垅具有地帶性，僅出現(xiàn)于沙漠區(qū)；風(fēng)積地貌的形成，風(fēng)的性質(zhì)，特別是風(fēng)向、風(fēng)速有密切關(guān)系，其次，沙的供應(yīng)情況，地面起伏程度也有一定影響。 2)風(fēng)積地貌 風(fēng)積地貌形態(tài)主要形態(tài)包括沙地 、沙丘和沙垅。 風(fēng)蝕谷：風(fēng)沿著早期河谷 (或盆地 )吹蝕，使谷地進(jìn)一步擴(kuò)大，形成風(fēng)蝕谷。 風(fēng)蝕垅槽：沙漠區(qū)干涸湖底，因干縮形成裂隙，風(fēng)沿著裂隙吹蝕，形成一些形似垅脊和寬淺溝槽，溝槽內(nèi)經(jīng)常為沙所充填。 風(fēng)蝕石窩：是風(fēng)沙對(duì)巖石表面吹蝕和旋轉(zhuǎn)磨蝕的結(jié)果，在陡壁上雕刻成無(wú)數(shù)大小不等的凹坑，直徑長(zhǎng)約 20 厘米，深約 10～ 15 厘米，或聚或散，使巖石具有蜂窩狀外貌。由于風(fēng)沙流中絕大多數(shù)顆粒是在不超過(guò) 2米高度內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所以風(fēng)蝕在近地面處表現(xiàn)最明顯。 在風(fēng)力作用地區(qū)，在同一時(shí)間內(nèi)，一個(gè)地區(qū)是風(fēng)蝕區(qū)，另一個(gè)地區(qū)則是風(fēng)積區(qū)，其間的過(guò)渡性地段為風(fēng)蝕 — 風(fēng)積區(qū)，各地區(qū)相應(yīng)發(fā)育不同數(shù)量的風(fēng)蝕地貌和風(fēng)積地貌。 除此以外，融凍泥流、熱力巖溶地形及凍脹丘與冰丘等凍土地貌。按照碎石排列形態(tài)，冰凍結(jié)構(gòu)土還可進(jìn)一步劃分為石環(huán)、石 圈、石多邊形、石條等類型。 石川是在不太陡的山坡和凹地中，大量的風(fēng)化產(chǎn)物 — 巨礫塊在重力作用下沿著下伏的濕潤(rùn)細(xì)粒土層表面整體地或部分地向下滑動(dòng)，這移動(dòng)著的石塊群體稱為石川和石河。在乎坦而排水較好的山頂或山坡上，經(jīng)冰凍風(fēng)化形成的大小石塊，直接覆蓋在基巖面上。所形成的一系列地質(zhì)、地貌現(xiàn)象總稱為凍土地貌。 在大陸性氣候條件下的高緯度極地或亞極地地區(qū)，以及高山高原地區(qū)，由于降水量很少，所以盡管溫度很低，但缺少冰雪覆蓋，土層直接暴露于地表，從而導(dǎo)致土層中熱量不斷散失 (年平均吸熱量 放熱量 )，引起地溫的逐步下降，于是在土層下部形成了多年不化的凍結(jié)層。冰水?dāng)y帶的碎屑物質(zhì)就在冰前堆積起來(lái)形成平緩的扇狀地形，稱冰水扇或叫扇堆兒。其主要地貌為冰水扇、冰水沖積平原、冰水階地及冰湖沉積等 。上述各種冰水所形成的堆積物，統(tǒng)稱冰水堆積物。在冰川區(qū)內(nèi)，這種水流可以形成冰面河、冰下河、冰側(cè)溪流及冰下湖、冰面湖等。當(dāng)冰川融化時(shí)，這些物質(zhì)就以融墜的方式堆積在冰川谷兩側(cè)，形成與冰川平行的長(zhǎng)堤狀地形稱側(cè)磧堤。在地形上，它呈現(xiàn)弧形長(zhǎng)堤狀。 當(dāng)冰川末端補(bǔ)給與消融處于平衡時(shí)，冰磧物就會(huì)在冰舌前端堆積成弧形長(zhǎng)堤稱為終磧堤?；兊亩逊e減緩了原始地形的起伏。冰磧丘陵的高低變化常與下伏基巖的起伏一致。由基磧組成的地形稱為基磧地形，常見(jiàn)的基磧地形有： 冰 磧丘陵：為比高不大的波狀起伏地形，分布零亂。基磧厚度一般不超過(guò)數(shù)米，在山岳冰川區(qū)甚至可能遭到破壞，只剩下一些殘余的大礫石。 冰磧地貌 當(dāng)冰川融化以后，原來(lái)的表磧和內(nèi)磧墜落到早已形成的底磧上合稱基磧。 A. 巖溶地貌 B. 滑坡地貌 C. 冰川侵蝕地貌 D. 流水地貌 答案： C (2)冰磧物及冰川堆積地貌 冰川融化使冰川攜帶的碎屑物質(zhì)堆積下來(lái)，形成冰磧物。羊背石平面形狀為橢圓形，長(zhǎng)軸方向與冰川運(yùn)動(dòng)方向平行，兩邊坡度不對(duì)稱，朝向冰川上源面坡度平緩，表面光滑，另一面則呈陡坎，陡坎處巖石有壓裂破碎的現(xiàn)象，因此羊背石可以指示冰川運(yùn)動(dòng)的方向。在這些面上則留下了冰川作用的痕跡 — 冰川擦痕。這是因?yàn)橹Пǖ那治g能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主冰川，因而支冰川谷底常高于主冰川谷底，當(dāng)冰川退卻后，支冰川谷懸掛在主冰川谷之上，稱為懸谷。冰川谷一般起源于冰期前河流切割谷地或線性構(gòu)造負(fù)地形。由三個(gè)以上的冰斗發(fā)展所構(gòu)成的尖銳山峰稱為角峰。因此，冰斗的形態(tài)有三個(gè)明顯部分：冰斗壁、盆底和冰坎。 1)冰斗 冰斗是在冰川發(fā)展初期階