水利工程地質(zhì)

1、一、工程地質(zhì)學(xué)及其研究目的和主要內(nèi)容工程地質(zhì)學(xué)-調(diào)查、研究、解決與各種工程活動有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)。它是以地學(xué)學(xué)科的理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)的知識和工程學(xué)科的技術(shù)與方法來解決工程規(guī)劃、設(shè)計、施工和運行有關(guān)的地質(zhì)問題。是地質(zhì)學(xué)的一個分支。課程中研究、討論的各種工程地質(zhì)問題都是圍繞工程地質(zhì)條件來進行。自然地質(zhì)環(huán)境與建設(shè)工程的矛盾性。工程地質(zhì)學(xué)的目的：查明各類工程建筑區(qū)的地質(zhì)條件；分析、預(yù)測在工程建筑物作用下，地質(zhì)條件可能出現(xiàn)的變化；對建筑區(qū)各種地質(zhì)問題進行綜合評價，提出解決不良地質(zhì)問題的方法、措施，保證建筑物的選址正確、設(shè)計合理、施工順利、經(jīng)濟節(jié)約及工程完工后運行安全。不同的地區(qū)，（工程）地質(zhì)條

2、件不同，工程類型各不相同，在設(shè)計階段工程地質(zhì)條件的各方面并不是等同的，而且要有主有次，其中巖土的工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造器主導(dǎo)作用。但在一些情況下，地形地貌或水文地質(zhì)條件也可能是主要因素。水利工程地質(zhì)-研究水利水電工程建設(shè)中的各種工程地質(zhì)問題。所謂的工程地質(zhì)問題，包括了工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)作用2個方面：（1）工程地質(zhì)條件地形地貌 ； 地層、巖性；地質(zhì)構(gòu)造；水文地質(zhì)條件；物理地質(zhì)現(xiàn)象及天然建筑材料共六個方面。工程地質(zhì)條件對工程建筑有制約影響因素，反之工程建筑又改變了建筑區(qū)的地質(zhì)條件，二者是相互制約的。建筑物完工之后，地質(zhì)條件的改變對建筑物產(chǎn)生的影響必須要考慮、研究、進行預(yù)測。（2）工程地質(zhì)作用-

3、地質(zhì)條件的變化建筑物建成之后，地質(zhì)條件發(fā)生了改變，對建筑物存在許多不安全因素，如水庫誘發(fā)地震、不均勻沉降對樓房的危害等。無論是工程地質(zhì)條件還是工程地質(zhì)作用研究解決的問題都是建筑物的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟效益。（1）工程巖土學(xué)（2）工程動力地質(zhì)學(xué)（3）工程地質(zhì)勘察（4）區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)（5）環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)關(guān)系密切的主要學(xué)科礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)-地學(xué)學(xué)科的分支。工程地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科二、工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)和在工程建設(shè)中的意義工程地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用是非常廣泛的，公路、鐵路、橋梁建設(shè)、工民建都要應(yīng)用到工程地質(zhì)學(xué)。工程地質(zhì)學(xué)的基本任務(wù)是：（1）評價工程建設(shè)區(qū)的工程地質(zhì)條件；（2）預(yù)測、

4、分析在工程建設(shè)及完工之后可能發(fā)生的環(huán)境變化；（3）選擇最佳場地和克服不良現(xiàn)象采取的工程措施，包括環(huán)境的保護等；（4）提供工程規(guī)劃、設(shè)計、施工所需的工程地質(zhì)資料。工程地質(zhì)學(xué)在水利水電建設(shè)中的主要任務(wù):（1）選擇最優(yōu)良的建筑地址；（2）查明建筑區(qū)的工程地質(zhì)條件和可能發(fā)生的物理地質(zhì)作用；（3）根據(jù)工程地質(zhì)條件提出建筑物的結(jié)構(gòu)類型、施工方法既注意事項等；（4）提出防治、改善不良地質(zhì)現(xiàn)象的方案措施。三、我國水利水電工程地質(zhì)的成就與發(fā)展人類修建水利工程可以追索到公元前。我國著名的都江堰水利工程在公元前250年就開始修建，著名的京杭大運河是公元前485年修建。這些工程都需要一定的地質(zhì)知識。到20世紀(jì)20年代

5、工程地質(zhì)學(xué)才形成為一門獨立的學(xué)科。長江三峽水利樞紐工程是當(dāng)今世界最大的水利樞紐工程。它位于長江西陵峽中段，壩址在湖北省宜昌市三斗坪，設(shè)計正常蓄水位l75米，總庫容393億立方米。建成后，它不僅為我國帶來巨大的經(jīng)濟效益，還將為世界水利水電技術(shù)和有關(guān)科技的發(fā)展作出有益的貢獻。 在我國，工程地質(zhì)學(xué)科是在建國之后得到飛速發(fā)展，在各項工程中也取得了顯著的成就。第一章地球是一個旋轉(zhuǎn)的橢球體，平均半徑6371km。在地球表面向下30-40km和2900 km有兩個分界面，稱之為莫霍面和古登堡面，兩個界面把地球內(nèi)部分為地殼、地幔和地核三部分。地核-古登堡面以下至地心部分。厚度約3470km，主要由鐵鎳物質(zhì)等組

6、成。地幔-介于古登堡面和莫霍面之間的部分，依據(jù)地震波傳播的速度，又分為上、下地幔。組成物質(zhì)上地幔為多含F(xiàn)e、Mg的硅酸鹽礦物組成，下地幔為FeO、MgO的含量更高。地殼-地球的表層的固體部分，厚度變化很大。海洋地殼厚度較薄，平均厚度5-6km，陸地地殼平均厚度約33 km。最厚的地殼是在我國的喜馬拉雅山其厚度7080km。地 球地球是一個特殊的物理化學(xué)系統(tǒng)，它有別于太陽系的其他行星，不但有生物圈和生命的長期作用，有液態(tài)水圈和氮-氧形成的大氣圈，還有巖石圈的板塊運動。從而決定了地球系統(tǒng)特有的物質(zhì)運動與元素行為特征。組成地殼的化學(xué)元素有100多種，各元素含量極其不均勻，其中最主要的有10種，占地殼

7、總質(zhì)量的99.96%。美國化學(xué)家克拉克應(yīng)用隕石類比法的分析統(tǒng)計，它們是 氧>硅>鋁>鐵>鈣>鈉>鉀>鎂>鈦>氫。地殼中的化學(xué)元素是隨環(huán)境的變化而不斷地變化。元素在一定的地質(zhì)條件下組成礦物，礦物的集合體就是巖石。組成巖石的主要礦物叫做造巖礦物。按成因巖石分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。 從分布上地球表面沉積巖和變質(zhì)巖約占75%，巖漿巖占25%，從質(zhì)量上沉積巖占地殼質(zhì)量的5%，變質(zhì)巖占6%，巖漿巖占89%。不同的成因是巖石形成的條件不同，巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造各不相同，就是巖石的特征各不相同，表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)性質(zhì)也各不相同

8、。第一節(jié) 造 巖 礦 物礦物是各種地質(zhì)作用的天然產(chǎn)物，具有一定的物理性質(zhì)和化學(xué)成分。礦物可以是單質(zhì)元素或者是化合物。礦物的物理形態(tài)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。如金、石油、天然氣。人們發(fā)現(xiàn)的礦物已有3000多種，常見的主要礦物有100多種，重要的造巖礦物僅30多種。我們把組成巖石的主要礦物稱之為造巖礦物。常見的造巖礦物如 長石、石英、角閃石、橄欖石、方解石、白云石、輝石、石膏、綠泥石、石榴子石等。如花崗巖其組成的主要礦物為石英、長石、云母等。一、礦物的形態(tài)（一）礦物的單體形態(tài) 1、結(jié)晶質(zhì)和非結(jié)晶質(zhì)礦物造巖礦物絕大部分是結(jié)晶質(zhì)-組成礦物元素質(zhì)點在礦物內(nèi)部按一 定的規(guī)律重復(fù)排列，形成穩(wěn)定的結(jié)晶格子構(gòu)造。我們

9、把具有一定的結(jié)晶格子構(gòu)造的物質(zhì)叫做結(jié)晶質(zhì)。結(jié)晶常形成固定的幾何形態(tài)，稱之為晶體。非結(jié)晶體就是元素在礦物內(nèi)部質(zhì)點排列沒有一的規(guī)律性。2、礦物的結(jié)晶習(xí)性簡單的說，礦物晶體在三度空間的發(fā)育程不同，形成單向、二向、三向延長。（二）礦物集合體的形態(tài)礦物集合體-同種礦物多個單體聚集在一起整體，其集合體的形態(tài)取決于單體的形態(tài)和它們的集合方式。礦物集合體的形態(tài)有粒狀、片狀、板狀、纖維狀、針狀、柱狀、晶簇狀等。二、礦物的物理性質(zhì)每一種礦物都有自己的物理性質(zhì)。任何地質(zhì)工作都要和各種巖石接觸，要對巖石進行研究，首先，必須研究礦物，礦物的物理性質(zhì)是鑒定礦物的主要依據(jù)。礦物的物理性質(zhì)包括：顏色、條痕、透明度、光澤、解理

10、和斷口、硬度等。 第二節(jié) 巖 漿 巖一、巖漿巖的成因與產(chǎn)狀成因：巖漿巖又稱火成巖，其形成是由于地殼深部和地幔中高溫、高壓的巖漿侵入地殼之內(nèi)或噴出地表經(jīng)冷卻凝固所形成的巖石。 產(chǎn)狀：指巖漿巖體的大小、空間形態(tài)與周圍巖石的關(guān)系。 高溫高壓狀態(tài)下的巖漿是熔融體。其成分以硅酸鹽為主，含有大量的揮發(fā)性物質(zhì)，且具有一定的黏度，在地殼運動過程中，沿著地殼的軟弱帶或深大斷裂向壓力小的地方移動，侵入到地殼之內(nèi)或噴出地表，巖漿經(jīng)過冷卻凝固，形成各種不同的巖漿巖。整個過程稱為巖漿作用，巖漿巖又分為侵入巖和噴出巖。常見的花崗巖、玄武巖是侵入巖和噴出巖。（一）侵入巖的產(chǎn)狀侵入巖依據(jù)位置分為深層巖和淺層巖。常見的產(chǎn)狀有：

11、巖基、巖株、巖墻和巖脈 、 巖盤、 巖床 。巖基：大規(guī)模的深層侵入形成的巖漿巖，分布面積大于100平方公里 。巖株：分布面積小于100平方公里的深層巖漿巖。巖墻和巖脈：巖漿侵入形成板狀的巖體。寬度幾厘米至幾十米，長度幾米到幾十公里。直立的或近似直立叫巖墻，傾斜或不規(guī)則的叫巖脈。巖盤：底部較平，中心厚度較大，頂部隆起的層間侵入體。 巖床：沿原有的巖層層面侵入。（二）噴出巖的產(chǎn)狀如我們見到的流紋巖、玄武巖、安山巖都是噴出巖。噴出巖的產(chǎn)狀有熔巖流、溶巖被、火山錐等。 二、巖漿巖的礦物成分巖漿巖的礦物成分較復(fù)雜，組成地殼的化學(xué)元素在巖漿巖中都能見到，但主要是以氧化物的形式出現(xiàn)。如SiO2 AI2 O3

12、 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O 等。但其中SiO2的含量最多，巖漿巖實質(zhì)也是硅酸鹽巖石。依據(jù)SiO2含量的多少巖漿巖劃分為：超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖 。 超基性巖： SiO2含量 <45%基性巖： SiO2含量 45-52%中性巖 SiO2含量 52-65%酸性巖 SiO2含量 >65%巖漿巖的礦物成分既可反映巖石的化學(xué)成分和生成條件，也是巖漿巖命名的主要依據(jù)之一。礦物成分也反映巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)。鑒別巖石必須鑒定礦物成分。組成巖漿巖的礦物有30多種，長石、石英、白云母、黑云母、輝石、角閃石、橄欖石等是主要的礦物。三、巖漿巖的結(jié)構(gòu)1、 巖漿巖的結(jié)構(gòu)是

13、指巖漿巖中礦物的結(jié)晶程度、顆粒的大小、形狀，以及它們的組合關(guān)系。這也是區(qū)分和鑒定巖漿巖的重要標(biāo)志之一。巖漿巖的結(jié)構(gòu)分類如下：（1）按巖石中礦物結(jié)晶程度劃分全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-巖石全部由結(jié)晶質(zhì)礦物組成，多見于深層巖，如花崗巖。（2）半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-由結(jié)晶礦物和非結(jié)晶的玻璃所組成，多見于噴出巖，如流紋巖。（3）玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)-全部由玻璃質(zhì)所組成，礦物來不及結(jié)晶，多見于噴出巖。2、按巖石中礦物顆粒的絕對大小劃分（1）顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-巖石中的礦物顆粒，平肉眼或借助放大鏡能分辨出礦物顆粒。巖漿巖的結(jié)構(gòu)粗顆粒結(jié)構(gòu) 顆粒直徑 >5mm 中顆粒結(jié)構(gòu) 顆粒直徑 5-1mm 細顆粒結(jié)構(gòu) 顆粒直徑 1-0.1mm （2）隱晶質(zhì)結(jié)

14、構(gòu)-巖石中的礦物顆粒非常細小，要用顯微鏡才能分辨晶粒特征的結(jié)構(gòu)。3、按巖石中礦物顆粒的相對大小劃分（1）等粒結(jié)構(gòu)-巖石中主要礦物的顆粒粗細大致相等。（2）不等粒結(jié)構(gòu)-巖石中主要礦物的顆粒粗細大小不相等。（3）斑狀結(jié)構(gòu)-指巖石由兩組直徑相差甚大的礦物顆粒組成，大的叫斑晶，小的叫基質(zhì)，基質(zhì)分為隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)。大晶粒散布在小晶粒中。還有視斑狀結(jié)構(gòu)。巖漿巖的結(jié)構(gòu)四、巖漿巖的構(gòu)造巖漿巖的構(gòu)造，是指巖漿巖中的礦物在空間的排列、配置和充填方式所形成的特征。1、塊狀構(gòu)造-礦物分布比較均勻，無定向排列，是巖漿巖中最常見的一種構(gòu)造。2、流紋構(gòu)造-由不同顏色的礦物、玻璃質(zhì)和拉長的氣孔等，沿熔巖流動方向作平行排列所形

15、成的一種流動構(gòu)造。3、氣孔構(gòu)造-在巖石中形成眾多大小不一、互不聯(lián)通的孔洞。4、杏仁構(gòu)造-熔巖中的氣孔被次生礦物充填，形似杏仁。五、巖漿巖的分類及簡易鑒定方法六、主要巖漿巖的特征巖漿巖的特征就是巖漿巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。輝長巖（基性深成巖）閃長巖（中性深成巖） 花崗巖（酸性深成巖） 第三節(jié) 沉 積 巖沉積巖是地球表面出露最多的巖石，地球表面75%被沉積巖覆蓋，但其質(zhì)量所占比例很小。沉積巖最顯著的特征就是成層狀。 一、沉積巖的形成沉積巖的形成是漫長又復(fù)雜的地質(zhì)作用過程，一般分為四個階段。風(fēng)化階段 搬運階段 沉積階段 膠結(jié)成巖階段1、風(fēng)化階段-也稱為原巖破壞階段，地表或接近地表以形成的巖石，

16、在長期的溫度變化、水、氧、生物因素的作用，在原地發(fā)生機械崩解或化學(xué)分解，變成松散的碎屑物質(zhì)、新的礦物或溶解物質(zhì)。2、搬運階段-部分碎屑物質(zhì)被水流、風(fēng)、冰川、生物等搬運到其他地方。一部分留于原地。3、沉積階段-被搬運的碎屑物質(zhì)在適當(dāng)?shù)牡攸c沉積下來，包括了機械沉積、化學(xué)沉積、生物化學(xué)沉積等方式。4、膠結(jié)成巖階段-經(jīng)過壓實（上覆沉積物的重力壓固，空隙減少，誰被擠出）、膠結(jié)（膠結(jié)變硬）、重新結(jié)晶作用，形成的巖石叫做沉積巖。二、沉積巖的礦物組成沉積巖常見的礦物僅有20多種，可分為1、 碎屑礦物-也稱原生礦物，原巖中一些抗風(fēng)化能力較強的礦物殘存下來，如長石、石英等礦物。2、 粘土礦物-原巖風(fēng)化破碎后生成的

17、次生礦物，如高嶺石、蒙脫石、水云母等。 3、 化學(xué)沉積礦物-生物化學(xué)沉積作用形成的礦物，如方解石、白云母、石膏、巖鹽。 4、 有機質(zhì)及生物殘骸-生物殘骸或經(jīng)過有機化學(xué)變化形成的礦物，如貝殼、泥炭、石油。三、沉積物的結(jié)構(gòu)沉積物的結(jié)構(gòu)主要有以下四種1、碎屑結(jié)構(gòu)-碎屑物質(zhì)被膠結(jié)粘結(jié)起來形成的一種結(jié)構(gòu)。（1）、按碎屑粒徑碎屑結(jié)構(gòu) 分為礫狀結(jié)構(gòu)-碎屑粒徑>2mm 砂質(zhì)結(jié)構(gòu) 包括 粗砂結(jié)構(gòu) 碎屑粒徑為 2.0-0.5mm 中砂結(jié)構(gòu) 碎屑粒徑為 0.5-0.25mm細砂結(jié)構(gòu) 碎屑粒徑為 0.25-0.05mm 粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu) 碎屑粒徑為0.05-0.005mm（2）按碎屑顆粒的磨圓程度 分為尖棱角狀、 次

18、棱角狀、次圓狀和圓狀(3) 膠結(jié)物及膠結(jié)類型 常見的膠結(jié)物有硅質(zhì)-膠結(jié)物為SiO。顏色淺，巖型堅固，強度高，抗水性及抗風(fēng)化性強。鐵質(zhì)-膠結(jié)物為鐵的氧化物和氫氧化物。常呈紅色或棕色，巖石強度次于硅質(zhì)膠結(jié)。鈣質(zhì)-膠結(jié)物為Ca Mg 的碳酸鹽，呈白灰色、青灰色。巖石較堅固，強度較大，具有脆性、可溶性，遇鹽酸起泡。泥質(zhì)-膠結(jié)物成分為粘土。多呈黃褐色，性質(zhì)較松易破碎，遇水易軟松散。石膏質(zhì)-膠結(jié)物成分為CaSO 。硬度小，膠結(jié)不緊密。 膠結(jié)類型基底膠結(jié)-膠結(jié)物含量較多，碎屑物孤立地分布于膠結(jié)物中，彼此互不接觸?？紫赌z結(jié)-碎屑物顆粒緊密接觸，膠結(jié)物充填與粒間孔隙中。接觸膠結(jié)-膠結(jié)物含量極少，碎屑顆?；ハ嘟佑|

19、，膠結(jié)物近存在于顆粒的接觸處。2、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)-粘土結(jié)構(gòu)50%以上的粒徑小于0.005mm的粘土顆粒組成，質(zhì)地均一。這種結(jié)構(gòu)是粘土巖的主要特征。 3、晶粒結(jié)構(gòu)巖石中的顆粒在溶液中結(jié)晶或呈膠體形態(tài)凝結(jié)沉淀而成的。由鮞狀、結(jié)核狀、致密塊狀等。 4、生物結(jié)構(gòu)由30%以上的生物殘骸碎片組成的巖石結(jié)構(gòu)，如生物碎屑結(jié)構(gòu)、貝殼結(jié)構(gòu)等。四、沉積巖的構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造是沉積巖的各個組成部分的空間分布和排列方式。（一）層理構(gòu)造層理構(gòu)造是沉積巖垂向的“成層”現(xiàn)象，是區(qū)別其他類巖石的顯著標(biāo)志。1、水平層理 2、單斜層理 3、交錯層理（二）層面構(gòu)造 巖層層面上由于水流、風(fēng)、生物活動等作用留下的痕跡，如波痕、泥裂、雨痕等。（三

20、）結(jié)核 沉積巖與圍巖成分有明顯的區(qū)別是礦物質(zhì)團塊.（四）生物成因構(gòu)造 沉積巖中具有生物殘骸或生物活動的跡象。典型沉積巖 砂巖 典型沉積巖 頁巖典型沉積巖 礫巖 典型成積巖 角礫巖 第四節(jié) 變 質(zhì) 巖地殼中原有的巖石，由于受地殼運動和巖漿活動等內(nèi)動力影響造成物理、化學(xué)環(huán)境的改變，在其高溫、高壓及其它化學(xué)因素的作用下，原來巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生一系列變化，形成新的巖石叫做變質(zhì)巖，這種改變巖石作用叫做變質(zhì)作用。雖然巖漿巖和變質(zhì)巖都是內(nèi)力地質(zhì)作用的產(chǎn)物，但兩者的相成機制和特征有很大的不同。他們之間的主要區(qū)別是：前者主要是從流體相（巖漿）結(jié)晶轉(zhuǎn)變成固相（巖石）的降溫過程；后者主要經(jīng)歷了溫度和壓力

21、的變化，是從一種固相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N固相的結(jié)晶過程。一、變質(zhì)作用的因素及類型變質(zhì)作用的因素有：高溫度、高壓力及化學(xué)活動性流體。變質(zhì)作用的類型：接觸變質(zhì)作用 、 區(qū)域變質(zhì)作用、混合巖化作用、動力變質(zhì)作用 1、接觸變質(zhì)作用發(fā)生在侵入巖與圍巖之間的接觸帶上，由溫度和揮發(fā)性物質(zhì)所引起的變質(zhì)作用，高溫使得巖石發(fā)生礦物的重結(jié)晶、脫水、脫碳以及物質(zhì)的重新組合，形成新的礦物與變晶結(jié)構(gòu)。巖漿分異出來的揮發(fā)性物質(zhì)會使巖石化學(xué)成分發(fā)生顯著的變化，產(chǎn)生新礦物。2、區(qū)域變質(zhì)作用大的范圍內(nèi)由于溫度、壓力及化學(xué)活動性流體等因素引起的變質(zhì)作用。3、混合巖化作用原有的變質(zhì)巖體與巖漿流體互相混合交代而形成新巖石的作用。 4、動力變質(zhì)

22、作用在地殼構(gòu)造運動時產(chǎn)生的定向壓力使巖石發(fā)生的變質(zhì)作用。其特點是與斷層帶相伴生，原巖被擠壓破碎、變形并有重新結(jié)晶現(xiàn)象，形成特有的糜棱巖、角礫巖及蛇紋石、綠泥石等變質(zhì)礦物。二、變質(zhì)巖的礦物成分變質(zhì)巖的礦物成分有兩部分 一部分是原巖中的抗風(fēng)化、變質(zhì)能力較強的礦物，如長石、石英、云母、角閃石、方解石等。另一部分是變質(zhì)作用后產(chǎn)生的變質(zhì)礦物。如紅柱石、綠泥石、滑石、石榴子石、蛇紋石等。 三、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)1、變余結(jié)構(gòu)-在變質(zhì)作用過程中，由于重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶作用不完全，原巖的結(jié)構(gòu)特征被部分保留下來，稱為變余結(jié)構(gòu)。2、變晶結(jié)構(gòu)-巖石在固體狀態(tài)下發(fā)生重結(jié)晶或變質(zhì)結(jié)晶所形成的結(jié)果-變晶結(jié)構(gòu)。是變質(zhì)巖最常見的結(jié)構(gòu)。

23、3、碎裂結(jié)構(gòu)- 巖石受定向壓力后發(fā)生破裂，形成的碎塊或粉末后又被膠結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)。四、變質(zhì)巖的構(gòu)造巖石經(jīng)變質(zhì)作用后形成一些新的構(gòu)造特征。1、板狀構(gòu)造-巖石具有平行、較密集而平坦的破裂面，沿破裂面巖石容易分裂成板狀體。2、千枚狀構(gòu)造-巖石呈薄板狀，基本是重新結(jié)晶并呈定向排列，但結(jié)晶程度較低。3、片狀構(gòu)造-在定向擠壓力的長期作用下，巖石中的礦物成分都呈平行定向排列，巖石中個組分全部重新結(jié)晶。4、片麻狀構(gòu)造- 以粒狀變晶礦物為主，其間夾以鱗片狀、柱狀變晶礦物。結(jié)晶程度較高，在片麻巖中常見的構(gòu)造。5、塊狀構(gòu)造- 巖石中的礦物均勻分布，結(jié)構(gòu)均一，無定向排列。關(guān)于三大類巖石，形成的地質(zhì)條件、地質(zhì)環(huán)境是完全

24、不同的，但巖石形成之后三大類巖石是可以互相轉(zhuǎn)變的，巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖隨地質(zhì)條件地質(zhì)環(huán)境的變化都可以轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖、變質(zhì)巖，也可以轉(zhuǎn)變?yōu)閹r漿巖。人們研究地質(zhì)的作用過程是通過地質(zhì)作用遺留下來的地質(zhì)遺跡，通常稱之為將今論古，也可以預(yù)測未來，講古論今。五、變質(zhì)巖的分類及主要變質(zhì)巖的特征一、巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)（一）巖石的主要物理性質(zhì)指標(biāo) 1。密度和重度2。相對密度3?？障堵? 。吸水率和飽和吸水率 第五節(jié) 巖石的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及風(fēng)化巖石（二）巖石的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)1。單軸抗壓強度2。巖石的變形參數(shù)3?？辜魪姸榷?、巖石的風(fēng)化作用巖石的風(fēng)化作用-分布在地表或地表附近的巖石，經(jīng)受太陽輻射、大氣、水

25、溶液及生物等侵襲，逐漸破碎、松散或礦物成分發(fā)生化學(xué)變化，甚至生成新的礦物的現(xiàn)象。（一）風(fēng)化作用的類型巖石的風(fēng)化作用主要的是物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化，其他還有生物風(fēng)化。物理風(fēng)化-溫度的變化、水的凍融等使巖石破碎?；瘜W(xué)風(fēng)化-是指在氧、水溶液等風(fēng)化因素影響下，巖石中的礦物成分發(fā)生化學(xué)變化，改變或破壞巖石的性狀并形成次生礦物的過程。其形式有（1）氧化作用（2）溶解作用（3）水化作用（4）水解作用5） 軟化、泥化作用（二）影響巖石的風(fēng)化的因素巖石風(fēng)化是一個十分復(fù)雜的過程，影響因素眾多。主要有：1。氣候、地形和地下水的影響2。巖石的性質(zhì)3。斷層、裂隙的影響第二章 地質(zhì)構(gòu)造及區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性概 述地球已經(jīng)有46億年

26、的歷史，46億年是地球復(fù)雜的演變、變化的歷史. 地球每時每刻都在變化，我們看到的是地殼表面的變化，這種變化是長期的緩慢的，有些甚至不為人們所察覺。在山脈的隆起、地殼的升降、火山的噴發(fā)、地震、海嘯的突然來臨、長期的風(fēng)化作用、河流的侵蝕作用，都會引起地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化和地殼表面的變化，這些引起地殼的物質(zhì)組成、地殼結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)不斷發(fā)生變化的作用，通稱地質(zhì)作用，地質(zhì)作用分為內(nèi)動力地質(zhì)作用和外動力地質(zhì)作用兩種類型。內(nèi)動力地質(zhì)作用-地球內(nèi)部放射元素的蛻變、地球自轉(zhuǎn)、重力均衡所引起的地殼運動、巖漿活動、火山噴發(fā)、變質(zhì)作用等，其能量來源于地球內(nèi)部。外動力地質(zhì)作用-太陽的輻射、流水的作用所引起的巖石的風(fēng)化、剝

27、蝕、搬運、沉積及成巖作用等。地球表面的形態(tài)是內(nèi)外地質(zhì)作用共同作用的結(jié)果，內(nèi)動力地質(zhì)作用起主導(dǎo)作用，外動力地質(zhì)作用起裝飾、美化的作用。地殼運動又叫做地質(zhì)構(gòu)造，是內(nèi)動力地質(zhì)作用引起的地殼變形、變位，其結(jié)果是地殼的物質(zhì)組成、地殼的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成地殼的隆起或下降；巖層受擠壓力發(fā)生彎曲、錯斷或張開，形成褶皺、斷層、裂隙，其過程常常伴隨地震、火山噴發(fā)及變質(zhì)作用的發(fā)生。殘留在巖層中變形、變位的現(xiàn)象稱為地質(zhì)構(gòu)造形跡或構(gòu)造形跡。人們將今論古，就是根據(jù)地殼運動后遺留下來的地質(zhì)形跡推斷不同的歷史時期發(fā)生的地質(zhì)過程。地殼運動有水平運動和垂直運動兩種基本形式。垂直運動也叫做升降運動，指地殼的運動方向垂直于地球表面，

28、主要的表現(xiàn)就是大面積的地殼上升或下降。也稱造陸運動。 水平運動是指地殼巖層平行地球表面的運動，表現(xiàn)為地殼巖層的水平位移。稱造山運動。 地殼上升形成山岳、高原，下降形成湖海、盆地。在漫長的地質(zhì)歷史中地殼的上升、下降可以交替進行，造成海陸變遷。滄海桑田是祖先對地殼變化的形象描述。大陸漂移的證據(jù)有：應(yīng)用計算機技術(shù)對大西洋兩岸進行拼合 地質(zhì)構(gòu)造帶對比 古生物與冰川、氣候證據(jù)古地磁極移軌跡擬合大陸的外形地殼的水平運動往往形成巨大的褶皺山脈，又稱為造山運動。垂直運動常常表現(xiàn)為大規(guī)模的隆起或凹陷，造成地勢高低起伏和海陸變遷。又稱為造陸運動。區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性是區(qū)域地殼穩(wěn)定性的簡稱。是指現(xiàn)代地殼活動性對工程安全的

29、影響程度?，F(xiàn)代地殼活動是指地表形變、活斷層、地震、火山噴發(fā)等。這些都會造成建筑工程的破壞，同時還會引發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害。大的建筑工程必須考慮區(qū)域穩(wěn)定性。第一節(jié) 地 史 概 要一、地質(zhì)年代的劃分地史就是地質(zhì)歷史，是地殼發(fā)展演變的歷史，人們根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造遺留的遺跡推斷地殼的歷史和變化過程。地球形成至今有46億年，在這漫長的地質(zhì)歷史中，地殼發(fā)生了多次強烈的構(gòu)造運動，每一次構(gòu)造運動都改變了地球表面的自然地理環(huán)境，不同的地質(zhì)時期形成了不同的巖層、產(chǎn)生了不同的地質(zhì)構(gòu)造、留下了不同的構(gòu)造遺跡，不同的歷史時期造就了不同的生物。地質(zhì)學(xué)家根據(jù)這些特征將地質(zhì)歷史劃分為若干級別不等的時間段落。 地質(zhì)歷史按時間的長短依次為

30、宙、代、紀(jì)、世、期，每個賦予不同的名稱，如新生代、中生代等，每個代又有二至三個紀(jì)，紀(jì)又劃分為二至三個世，世又劃分為期，其中代、紀(jì)、世的劃分方法、表示的符號國際上是統(tǒng)一的。 地球上生物的演化遵循由簡單到復(fù)雜，由低級到高級的不可逆過程，同時生物界能十分靈敏地反映地球表層自然環(huán)境、地理環(huán)境及其演變特征，這又與行星地球個圈層自身的運動機制以及相互間的聯(lián)系制約密切有關(guān)。因此，生物演化史能夠詳盡而有效地反映地球歷史的客觀自然階段。地質(zhì)年代表就是根據(jù)地殼運動和生物演化的巨型階段，將46億年地球演化史劃分為兩個最高級別的地質(zhì)年代單位：隱生宙和顯生宙。在顯生宙中，根據(jù)生物界的總體面貌劃分出3個二級地質(zhì)單位：古生

31、代（含早古生代、晚古生代）、中生代、新生代。最常用的三級地質(zhì)年代單位是 紀(jì) ，紀(jì)的下一級地質(zhì)年代單位是 世，世又分為 期。在每個紀(jì)中生物界面貌各有特色，如泥盆紀(jì)的生物登陸，侏羅紀(jì)的恐龍、第四紀(jì)的人類演化等。見地質(zhì)年代表 表中有地質(zhì)時代的名稱、相對年代、絕對年代、主要構(gòu)造運動、我國地史的簡要特征。如：隱生宙分為：太古代和元古代，大的構(gòu)造運動有五臺運動、呂梁運動、晉寧運動。顯生宙分為：古生代、中生代和新生代，大的地質(zhì)構(gòu)造有加里東運動、海西、印支、燕山和喜馬拉雅運動。不同的地質(zhì)時代我國地質(zhì)歷史的簡要特征：如中生代：構(gòu)造運動頻繁、火山活動強烈，有大規(guī)模的巖漿侵入和火山噴發(fā)。生物進化明顯，爬行類恐龍繁盛

32、。新生代：我國大陸基本形成，大部分地區(qū)為陸相沉積。地表形成現(xiàn)代地貌、具有多次冰川活動，人類開始出現(xiàn)。二、地層年代及其確定方法地層是一定地質(zhì)時期形成的巖石的總稱，巖石有層狀的，也有非層狀。地層具有時間的概念，巖層沒有時間的概念。一個地層單位可以包含幾種巖性不同的巖層。地質(zhì)歷史的劃分依據(jù)是對地層的觀察、研究，巖石的特征說明了該巖層形成時的自然地理環(huán)境，巖層中的構(gòu)造痕跡記錄著地殼運動的情況，巖石中的化石說明生物的進化、氣候、環(huán)境等自然條件。地層單位對應(yīng)地質(zhì)時代，地質(zhì)時代用 宙 代 紀(jì) 世 期 來表示，對應(yīng)的地層單位是 宇 界 系 統(tǒng) 階 來表示。確定地層的時代是地質(zhì)工作一項重要的工作，有以下幾種工作

33、方法： 1、地層層位法- 在沉積巖層中，未經(jīng)劇烈構(gòu)造變動，上部的地層較新，下部的較老。 2、古生物化石法-生物進化過程是由簡單到復(fù)雜，由低級到高級的過程，這個過程是不可逆的，自然環(huán)境的改變會使一些生物消亡，并形成化石。地質(zhì)學(xué)家確定了地質(zhì)時代的標(biāo)準(zhǔn)化石，根據(jù)化石的對比確定地層時代。3、巖性對比法- 通過以知地質(zhì)時代的地層巖性，對比未知地質(zhì)時代的巖性。4、巖性接觸關(guān)系法巖性的接觸關(guān)系有以下幾種（1）整合接觸-上、下兩種巖性產(chǎn)狀一致，互相平行，連續(xù)沉積形成的，其間不缺失某個時代的巖層。強調(diào)的是時間上的連續(xù)性。反映的是沒有大的構(gòu)造運動，故地理環(huán)境變化不大。（2）平行不整合接觸上、下兩套巖性彼此近似平行

34、，但中間缺失某時代的巖層。說明的是缺失巖層的時代過劇烈的構(gòu)造運動，然后是地殼下降，接受沉積，形成上部的巖層。 沉積接觸和侵入接觸。前者是先有巖漿巖，后有沉積巖。后者是指先有沉積巖或變質(zhì)巖，巖漿侵入后形成巖漿巖。（3）角度不整合接觸上、下兩套巖性呈角度接觸，但中間缺失某時代的巖層。說明的是缺失巖層的地質(zhì)時代地殼處于上升階段。該階段沒有接受沉積。不整合指的是具有時間的間斷、時間的不連續(xù)。第二節(jié) 褶 皺 構(gòu) 造地質(zhì)構(gòu)造有兩種基本類型，褶皺 和 斷層。褶皺構(gòu)造-是指水平巖層在構(gòu)造運動中受力后產(chǎn)生的一系列彎曲，單個的彎曲叫做褶曲。褶皺是最常見的地質(zhì)構(gòu)造痕跡，存在于層狀巖層中。一、巖層的產(chǎn)狀巖層的產(chǎn)狀是指

35、巖層在空間位置的展布狀態(tài)。是分析研究各種地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)的最基本依據(jù)。巖層的產(chǎn)狀可分為水平的、傾斜的和直立的三種類型。巖層的產(chǎn)狀用巖層層面的走向、傾向和傾角來表示，稱為巖層產(chǎn)狀三要素。1、走向巖層層面與任一水平面的交線稱為走向，交線稱為走向線。用方位角來表示，兩個方向相處180度。表示巖層的延伸方向。2、傾向就是巖層的傾斜方向，是傾斜線水平投影所指的方向。傾向與走向相差90度。但只有一個方向。3、傾角：巖層層面與水平面所夾的最大銳角。二、褶皺的基本類型和褶曲要素褶皺的規(guī)模大小不一，大的延伸幾百 km，小的只有幾 cm。其基本類型是向斜褶曲和背斜褶曲。 1、背斜 巖層向上彎曲，兩側(cè)巖層相背傾斜，核心

36、部分巖層時代較老，兩側(cè)巖層時代依次變新，積巖性呈對稱分布。 2、向斜 巖層向下彎曲，兩側(cè)巖層相向傾斜，核心部分巖層時代較新，兩側(cè)較老，巖性呈對稱分布。褶曲要素核部-褶曲的中心部位。 翼部-核部兩側(cè)的巖層。軸面-平分兩翼的假想面，可以是平面也可以是曲面。軸-軸面與水平面的交線，也叫軸線。表示的是褶曲的延伸方向。三、褶皺的形態(tài)分類及示意圖第三節(jié) 構(gòu) 造 解 理節(jié)理和裂隙是相同的概念，二者通常不加區(qū)別。裂隙-是指巖石受力之后產(chǎn)生破裂，但沒有發(fā)生明顯的位移。按成因裂隙有原生裂隙-在成巖過程中形成的裂隙。構(gòu)造裂隙-地殼運動所形成的裂隙，是伴生斷層的產(chǎn)物。次生裂隙-風(fēng)化裂隙，風(fēng)化、人工爆破震動產(chǎn)生的巖石裂

37、隙。原生、風(fēng)化裂隙一般規(guī)模較小，工程地質(zhì)水文地質(zhì)意義不大，本教科書或其教材對原生、風(fēng)化裂隙討論的并不多，主要研究構(gòu)造裂隙。一、剪切裂隙（節(jié)理）剪切節(jié)理是巖石受剪應(yīng)力所形成的巖石破裂。剪切節(jié)理具有的主要特征 (1) 節(jié)理面平直光滑，產(chǎn)狀穩(wěn)定延伸較長； （2）呈閉合狀，解理的寬度很?。唬?）成組成對出現(xiàn)，很多節(jié)理平行分布，排列間距大致相等； （4）呈羽狀排列；（5）沿剪切節(jié)理面抗剪強度很低，容易形成滑動破壞面。二、張節(jié)理張節(jié)理是由拉應(yīng)力所形成的破裂面。張節(jié)理具有的主要特征 （1） 節(jié)理面起伏不平，彎曲粗糙，產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸較短；（2） 多為張開的裂隙。第四節(jié) 斷 層 構(gòu) 造巖層受力之后發(fā)生破裂，沿

38、破裂面具有明顯的相對位移的構(gòu)造稱為斷層。他是地質(zhì)構(gòu)造的基本類型之一。斷層與節(jié)理稱為斷裂。斷層的規(guī)模大小不一，大的可達數(shù)千km，小的可以托于手掌之上。位移寬度具有很大差別，幾m、幾十m、幾百m都可見到。 是各種工程必須考慮的地質(zhì)問題。 一、斷層的幾何要素斷層的幾何要素包括了斷層的基本組成部分。包括了：斷層面、斷層線、斷層帶、斷盤等。（1）斷層面-巖層發(fā)生錯動位移的破裂面稱為斷層面?？梢允瞧矫嬉部梢允乔妗鄬用嬗袃A向、傾角和走向。（2） 斷層線-斷層面和地面的交線。表示的是斷層的延伸方向。（3） 斷層帶-是斷層面的中間部分，常稱破碎帶，充填物為斷層角礫、斷層泥等。（4）斷盤-斷層面兩側(cè)相對位移的

39、巖體。斷層面上（下）部的稱為上（下）盤。斷層直立沒有上、下盤。（5）斷距-兩盤錯開的相對位移，有水平位移和垂直位移。二、斷層的基本類型和特征 （一）按斷層的形態(tài)分類1、正斷層-上盤相對下降，下盤相對上升的斷層。多個正斷層可組成地塹、地壘、階梯式斷層。2、逆斷層-上盤相對上升，下盤相對下降的斷層。逆斷層分為沖斷層、逆掩斷層等。3、平移斷層-兩盤相對發(fā)生水平位移。（二）按斷層力學(xué)成因性質(zhì)分類地殼運動形成的地應(yīng)力有壓應(yīng)力、張應(yīng)力、扭應(yīng)力。壓性斷層、張性斷層、扭性斷層、壓扭性斷層、張扭性斷層。第五節(jié) 地 質(zhì) 圖地質(zhì)圖是反映地質(zhì)條件和各種地質(zhì)現(xiàn)象的圖件，是根據(jù)地質(zhì)勘測資料編制而成。各種地質(zhì)條件、地質(zhì)現(xiàn)象

40、用規(guī)定的符號展示在圖件上。一、地質(zhì)圖的類型與規(guī)格地質(zhì)圖的種類很多，根據(jù)不同的工程的要求，選擇不同的地質(zhì)圖。1、普通地質(zhì)圖表示地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造的基本圖件。2、地貌及第四紀(jì)地質(zhì)圖根據(jù)地貌形態(tài)、成因類型和第四系沉積物的成因類型、巖性、生成時代綜合編制的圖件。 3、水文地質(zhì)圖表示水文地質(zhì)條件的圖件，包括地下水的類型、流向、埋藏深度、水力坡度、地下水的開發(fā)利用圖等。 4、工程地質(zhì)圖表示工程地質(zhì)條件的圖件，表示巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖石的力學(xué)特征 等。潛水等水位線圖地質(zhì)剖面圖四、地質(zhì)圖的閱讀分析（一）閱讀地質(zhì)圖的方法；1 ） 讀圖名、比例尺；2） 閱讀圖例；3） 分析地形地貌；4） 閱讀地層巖性；5） 閱讀地

41、質(zhì)構(gòu)造-斷層、褶皺、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的基本特征；6） 各種地質(zhì)條件的綜合分析，了解地質(zhì)發(fā)展的簡史和規(guī)律；7） 結(jié)合工程建設(shè)的具體要求，綜合評價各種地質(zhì)條件及注意的問題。第六節(jié) 活斷層的工程地質(zhì)研究 一、活斷層的定義關(guān)于斷層的概念我們已經(jīng)介紹了，是地殼受到地應(yīng)力后產(chǎn)生破裂并發(fā)生位移。但有些斷層形成之后位移并沒有停止，一直在移動，如美國的圣安德烈斯斷層。據(jù)今1.5億年以來，圣安德烈斯斷層在整體上一直保持左行剪切的趨勢。斷層兩盤相對滑移了560km，具有每年5cm的平均滑移速率。我們把在近期有過移動、正在移動甚至不久的將來可能移動的斷層都稱之為活斷層。活斷層可以使巖層錯動位移甚至發(fā)生地震，對建筑工程的危

42、害是很大的，有些也是無法抗拒的，有些危害甚至是災(zāi)難性的。因此，查明斷層、活斷層對工程建設(shè)是非常重要的，尤其是一些大型的建設(shè)工程。二、活斷層的分類（一）按兩盤相對的錯動方向分類 平移斷層、正斷層、逆斷層（二）按活斷層性質(zhì)分類 蠕變形活斷層、突發(fā)型活斷層 三、活斷層的特征（一）活斷層的繼承性 絕大多數(shù)活斷層都是沿著已有的老斷層發(fā)生新的錯動位移。（二）活斷層的長度和斷距 活斷層的長度相差的較懸殊。長度可有幾km到幾百km ，斷距一般小于10m.( 三 )活斷層的錯動速率 突發(fā)的活斷層的錯動速率較快，老的活斷層的錯動速率較慢。第七節(jié) 地震危險性的工程地質(zhì)研究一、地震的基本知識地震-由于地球的內(nèi)應(yīng)力所引

43、起的地殼的震動、顫抖、抖動。地質(zhì)構(gòu)造運動、火山活動都會引起地震。人類的工程技術(shù)活動也會引起地震。這里討論的是天然地震。一、地震波（略）二、地震震級和地震烈度全世界每年發(fā)生的地震約5萬次，多數(shù)是不為人們所察覺，有些造成巨大的破壞，這是地震在發(fā)生的過程中釋放的能量大小的區(qū)別。因此人們將地震分為不同的級別。用震級M來表示地震烈度-是任一地區(qū)的地面和建筑物受一次地震影響的強弱程度。地震烈度不僅與震級有關(guān)，還與震源深度、距震中距離等因素有關(guān)。一次地震只有一個震級，但有多個地震烈度。第三章 水流的地質(zhì)作用與庫壩區(qū)滲漏的第一節(jié) 河流的地質(zhì)作用與河谷地貌河流-指在重力作用下，集中在地表凹槽內(nèi)經(jīng)常性或周期性天然

44、水道的通稱，在我國有江、河、溪、川、澗等不同的稱呼。河流沿途接納許多支流，形成了復(fù)雜的干流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這就是水系。一、河流的地質(zhì)作用 河流的地質(zhì)作用分為侵蝕作用、搬運作用和沉積作用三種形式。（一）侵蝕作用河流的侵蝕作用包括 機械侵蝕 和 化學(xué)溶蝕 兩種。一般地區(qū)以機械侵蝕為主，只有在可溶巖地區(qū)化學(xué)溶蝕較明顯。侵蝕作用又分為 下蝕作用 和 側(cè)蝕作用 1、下蝕作用-河水在流動過程中向下沖刷切割河床，使河床深度加大。河流的下蝕作用是指河水及其所攜帶的砂礫對河床基底的撞擊、磨蝕，水流對可溶巖的河床進行溶解，使河床受到侵蝕逐漸破壞加深。水的流速、河床巖石的性質(zhì)是下蝕作用強弱的主要因素。相對而言，山區(qū)河流下

45、蝕作用較強，平原河流下蝕作用較弱。2、 側(cè)蝕作用-側(cè)向侵蝕作用，就是流動的河水對河岸的沖刷破壞。河流的蛇曲狀就是側(cè)向侵蝕作用的結(jié)果。流動的沖刷凹岸，攜帶的物質(zhì)在凸岸沉積下來，凹岸不斷后退，凸岸不斷前進，結(jié)果河流的河谷越來越寬，河流越來越彎曲，形成蛇曲狀河流。同時造成河流不斷的改道，遺留下古河床、牛軛湖等。河流的兩種侵蝕作用是同時存在，河流使河床加深的也使河谷加寬。河流的上游以下蝕作用為主，側(cè)向侵蝕微弱，河流的中下游，下蝕作用逐漸減弱，側(cè)向侵蝕逐漸加強。（二） 搬運作用和沉積作用河水在流動過程中，攜帶著谷坡上崩塌、沖刷下來的物質(zhì)，一部分碎屑物質(zhì)隨水流而移動，另一部分溶解于水中而運動，前者稱為機械

46、搬運，后者叫做化學(xué)搬運。機械碎屑物質(zhì)在搬運過程中，有沿著河床滑動、滾動和跳動等方式進行，也可以懸浮于水中被搬運，相應(yīng)的被搬運物質(zhì)稱為推移物質(zhì)和懸移物質(zhì)。機械搬運能力與主要受流速、流量的控制，還受自然地理條件、地質(zhì)條件的控制。一個河流有上游、中游、下游，隨地形坡度的變緩，水流速度逐漸減慢，搬運物質(zhì)的能力是逐漸降低的，攜帶的碎屑物質(zhì)逐漸沉積下來，形成層狀的沖積物，稱為沉積作用。二、河谷地貌地貌-是我們最直接感覺到的地球表面特征，就是地球的表面形態(tài)。包括了地表的起伏，還包含了形成原因、地質(zhì)時代、發(fā)展和分布規(guī)律等。和地形的區(qū)別是地形是指地表的起伏。規(guī)模不同、形態(tài)各異的地貌是由內(nèi)、外地質(zhì)營力共同作用的結(jié)

47、果。大型的地貌主要是內(nèi)營力的作用而形成。人類的工程技術(shù)活動現(xiàn)在已經(jīng)成為改變地貌形態(tài)的第三因素，比如人類砍伐森林和開墾荒地加劇了水土流失，必然影響到泥沙的沉積和河道的變化。地表形態(tài)多種多樣，有不同的規(guī)模。從最大的空間尺度上看，有大陸和海洋。在次一級尺度上，大陸內(nèi)部有山地、高原、平原、盆地；海洋中有大洋盆地、大洋中脊、海溝。再次一級尺度上可進一步劃分為分水嶺、坡地、谷地，還可再分，如谷地可分為河床、河漫灘、河流階地。河谷地貌主要是由外營力作用的結(jié)果。（一）河谷的地貌特征河流所流經(jīng)的槽狀地形稱為河谷，河床是由谷底和谷坡兩大 部分組成，谷底包括河床和河漫灘。河床-是指平水期河水占據(jù)的谷底，也稱河槽。河

48、漫灘-是指河床兩側(cè)洪水時才能淹沒的谷底部分，在枯水期則裸露于表面。谷坡-是洪水不能淹沒的岸坡。具有陡坎的沿河平臺叫階地。1、河谷的類型及特征（1）根據(jù)形態(tài)特征分類1）峽谷-河谷的斷面呈“V”字形，谷底深而狹窄，谷坡陡，谷坡與河床沒有明顯的界限。如長江三峽、長江瞿塘峽。2）淺槽谷-又稱“U”形河谷或河漫灘河谷。河谷橫剖面較寬、淺，谷面寬闊，谷坡上常有階地分布，谷底平坦常有河漫灘分布。多形成低山丘陵區(qū)河流的中、下游地區(qū)。3）屜形谷-河谷形態(tài)發(fā)展為寬廣的“ ”字形，谷坡、階地不明顯，只有河漫灘。形成于河流下游的平原區(qū)。（2） 根據(jù)河流與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系劃分1）縱谷-河谷的延伸方向與巖層走向或地質(zhì)構(gòu)造方

49、向相一致。河流沿著軟弱巖層、斷層帶、向斜或背斜軸等發(fā)育而成。又分為 向斜谷 背斜谷 單斜谷 斷層谷 地塹谷 等2）橫谷-河谷的延伸方向與巖層走向或地質(zhì)構(gòu)造方向相垂直或近似垂直。（3） 根據(jù)兩岸谷坡對稱情況分類 對稱谷和不對稱谷。2、河床地貌特征山區(qū)河流，其河床最大的特征是不平整性，分布有巖坎、石灘、深槽、深潭，使河床起伏不平。 3、河漫灘河漫灘是河床兩側(cè)洪水時被淹沒，枯水季節(jié)出露地表的部分。有低漫灘和高漫灘。 4、河流階地在河谷的發(fā)育過程中，由于地殼上升或氣候等因素的影響，使河流下切，河床不斷加深，原先的河床或河漫灘抬升，高出一般洪水位，形成沿著河谷分布的帶狀平臺，這種地貌形態(tài)成為階地。根據(jù)成

50、因可分為 侵蝕階地 堆積階地 基座階地侵蝕階地-由基巖構(gòu)成，階地面上基巖直接裸露或只有很少的殘余沖積物，一般出現(xiàn)在山區(qū)河谷中。 基座階地-上部為沖積物，下部為基巖。出現(xiàn)在地殼上升顯著的山區(qū)。堆積階地-完全由沖積物組成，反映階地在形成過程中河流下切的深度，有上疊階地和下疊階地。三、松散沉積物的工程地質(zhì)特征松散沉積物是廣泛分布于地表未經(jīng)膠結(jié)的各種松散狀態(tài)的堆積物。形成時間是在第四紀(jì)，整個時間<300萬年。也稱為第四紀(jì)沉積物。 第四紀(jì)沉積物。從大的沉積環(huán)境和成因有 海相沉積 陸相沉積 兩大類。小的成因又分為冰川沉積、暫時流水沉積、河流沉積、湖泊沼澤沉積、風(fēng)成沉積等。第四紀(jì)沉積物的成因不同，其工

51、程地質(zhì)性質(zhì)表現(xiàn)各不相同。（一）坡積物（dl）雨水或冰雪融化的水流，沿山坡將巖石風(fēng)化的碎屑物質(zhì)搬運到斜坡的平緩處或坡腳下堆積起來的物質(zhì)稱為坡積物。坡積物的成份主要取決于原巖，搬運距離不大，坡積物的分選性不好，上部顆粒粗，下部顆粒細，一般沒有層理性。物質(zhì)較松散，孔隙較大。（二）洪積物（pl）暫時性洪流的堆積物，稱為洪積物。冰雪大量融化或暴雨之后，發(fā)生在山區(qū)水流攜帶大量的固體物質(zhì)在山口處堆積下來，形成扇形的堆積狀。當(dāng)山口連續(xù)形成連續(xù)的扇形堆積狀，稱為洪積裙。泥石流就是一種特殊的洪流，突然發(fā)生，來勢兇猛，大量的泥沙、碎石隨水流急速而下，所到之處淹沒農(nóng)田、房屋、道路等。造成巨大的災(zāi)害。（三） 沖積物 （

52、al）河流沉積的物質(zhì)，稱為沖積物。與其他第四紀(jì)堆積物相比，沖積物最顯著的特征是組成的物質(zhì)磨圓度較好，組成的物質(zhì)的分選性較好，物質(zhì)具有明顯的層理和交錯層理。1、山區(qū)河谷沖積物山區(qū)地形坡度大，河谷窄，水流急，形成 的沖積物是顆粒較粗的漂石、礫石等，磨圓度、分選性中等。2、山前河谷沖積物地形坡度變緩，水流速度減小，砂礫石等中顆粒的物質(zhì)沉積下來。成層現(xiàn)象較明顯。3、平原河谷沖積物在平原，地勢平坦，水流速度較慢，河谷斷面寬，常常上面是粘土，下部為砂礫石的二元結(jié)構(gòu)。并且使河谷不斷的改道。（四）冰積物 （gl）由冰川作用形成的堆積物，均稱為冰積物?，F(xiàn)代高緯度地區(qū)、高山地區(qū)廣為分布。在第四紀(jì)某些時期冰川的廣泛

53、分布，我國的許多地方存在冰積物。冰積物有兩種基本類型 冰 和冰水沉積。冰 -是冰川攜帶的物質(zhì)直接堆積起來的，無分選性，不具有層理，顆粒不均勻。冰水沉積-冰川的融化攜帶的物質(zhì)沉積而成。要經(jīng)過一段水流的搬運，沉積具有層理，其物質(zhì)組成主要是粘土等。第二節(jié) 地下水的主 要類型與特征地下水是埋藏地表之下巖石空隙中的水，主要來源是大氣降水。有狹義概念的地下水和廣義概念的地下水之分。地下水的分布及其廣泛，地下水也是人民用于生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要水源。如我國的北方城市，主要利用地下水。同時，地下水也是寶貴的自然資源，其數(shù)量也是有限的。在水利工程建設(shè)中，地下水與建筑物的穩(wěn)定、安全運行具有直接的、間接的關(guān)系。水庫

54、的滲漏、水使巖石軟化、泥化，水的溶蝕作用等都會給建筑物帶來危害。工程地質(zhì)、水文地質(zhì)對建筑物的重要意義就在于此。一、地下水的類型在一定的地質(zhì)條件下，才能形成地下水的儲存、富集和運動，就是說具有一定的巖性條件、地質(zhì)構(gòu)造條件才能形成含水層。含水層與隔水層的概念含水層要滿足： 巖石具有空隙;空隙間是連通的;要有補給來源。三點缺任何一點都不能形成含水層。相對含水層而言的是隔水層，可能含有水，但水不能流動，或沒有補給來源，或不能釋水。含水層與隔水層二者是相對的。地下水的分類按地下水的埋藏條件 分為： 包氣帶水 潛水 承壓水 按含水介質(zhì)的性質(zhì)（空隙性質(zhì)） 分為： 孔隙水 裂隙水 巖溶水包氣帶水-重力水面之上巖石空隙中的水，既有液態(tài)也有氣態(tài)。沒有供水意義，數(shù)量較小，但包氣帶是地下水和地表水、大氣水轉(zhuǎn)化的通道。對包氣帶水的研究主要是“水”的轉(zhuǎn)化。二、潛水（一） 潛水及其特征潛水的概念-埋藏在地表以下第一個連續(xù)