工程地質(zhì)（三）（新版）

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁大綱要求：主要控制各類地質(zhì)構(gòu)造的特征和分類；熟記地質(zhì)年代順序第三節(jié)重點(diǎn)控制各種地貌形態(tài)的特征及形成緣故2.斷層的形態(tài)和分類節(jié)理按力學(xué)性質(zhì)分類節(jié)理按其形成時的力學(xué)性質(zhì)，主要分為由張應(yīng)力形成的張節(jié)理和由剪應(yīng)力形成的剪節(jié)理。①張節(jié)理其主要特征是產(chǎn)狀不很穩(wěn)定，在平面上和剖面上的延展均不遠(yuǎn)；節(jié)理面粗糙不平，擦痕不發(fā)育，節(jié)理兩壁迸裂距離較大，且裂縫的寬度變化也較大，節(jié)理內(nèi)常充填有呈脈狀的方解石、石英，以及松散或已膠結(jié)的粘性土和巖屑等；當(dāng)張節(jié)理發(fā)育于碎屑巖中時，常繞過較大的碎屑顆?；虻[石，而不是切穿礫石；張節(jié)理普通發(fā)育稀疏，節(jié)理間的距離較大，分布不勻稱。②剪節(jié)理剪節(jié)理的特征是產(chǎn)狀穩(wěn)定，在平面和剖面上延續(xù)均較長；節(jié)理面光潔，常具擦痕、鏡面等現(xiàn)象，節(jié)理兩壁之間緊密閉合，發(fā)育于碎屑巖中的剪節(jié)理，常切割較大的碎屑顆?；虻[石；普通發(fā)育較密，且常有等間距分布的特點(diǎn)；常成對浮上，呈兩組共軛剪節(jié)理。1）斷層要素暗示圖斷層基本要素表2）斷層基本類型3）斷層組合類型3.地層的各種接觸關(guān)系地層的接觸關(guān)系有沉積巖之間的整合接觸、平行不整合接觸和角度不整合接觸以及巖漿巖與圍巖之間的沉積接觸和侵入接觸。(1)整合接觸指相鄰的新、老兩套地層產(chǎn)狀一致，它們的巖石性質(zhì)與生物演變延續(xù)而漸變，沉積作用沒有間斷。(2)平行不整合接觸又叫假整合接觸。指相鄰的新、老地層產(chǎn)狀基本相同，但兩套地層之間發(fā)生了較持久的沉積間斷，其間缺失了部分時代的地層。兩套地層之間的界面叫做剝蝕面，也叫不整合面，它與相鄰的上、下地層產(chǎn)狀一致，并有一定程度的起伏。(3)角度不整合接觸相鄰的新、老地層之間缺失了部分地層，且彼此之間的產(chǎn)狀也不相同，成角度相交。(4)侵入接觸這是由巖漿侵入于先形成的巖層中形成的接觸關(guān)系。(5)沉積接觸地層籠罩于侵入體之上，其間有剝蝕面相分隔，剝蝕面上堆積有由該侵入體被風(fēng)化剝蝕形成的碎屑物質(zhì)。整合與平行不整合平行不整合角度不整合侵入接觸與沉積接觸4.大地構(gòu)造概念大地構(gòu)造是指大范圍甚至是全球性地殼運(yùn)動的作用及其所導(dǎo)致的地殼構(gòu)造和形態(tài)，即囫圇巖石圈的地質(zhì)構(gòu)造。專門研究大范圍地殼構(gòu)造的地質(zhì)學(xué)分支，稱為大地構(gòu)造學(xué)。它主要研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)生、發(fā)展、特征、分布、組合關(guān)系、歷史演變以及動力來源等。地震活動及區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性是受地殼的大型地質(zhì)構(gòu)造所控制。目前大地構(gòu)造學(xué)說無數(shù)，下面僅推薦三種主要的學(xué)說。1）地槽地臺學(xué)說從地殼升降運(yùn)動的強(qiáng)弱出發(fā)、按地殼活動性大小在巖石圈內(nèi)分出地槽、地臺兩類不同的構(gòu)造單元，研究其發(fā)生發(fā)展過程的運(yùn)動形式和邏輯的學(xué)說，稱為地槽地臺學(xué)說，簡稱槽臺說。其基本觀點(diǎn)是地殼運(yùn)動以垂直升降為主，水平運(yùn)動是由垂直運(yùn)動派生的。地槽是指地殼上的強(qiáng)烈活動地帶，長可達(dá)數(shù)百至數(shù)千公里，寬幾十至幾百公里，構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈，地震活動頻繁，升降幅度和速度大，沉積巖層的厚度可達(dá)數(shù)千米，有大規(guī)模的巖漿活動，變質(zhì)作用強(qiáng)烈。地臺是大陸地殼相對穩(wěn)定地區(qū)，多呈不規(guī)矩形狀，直徑可達(dá)數(shù)千公里，升降運(yùn)動幅度小、速度慢，褶皺、斷裂活動微弱，巖漿活動少，無區(qū)域變質(zhì)作用。2）板塊構(gòu)造學(xué)說板塊構(gòu)造學(xué)說，是按照“大陸漂浮說”、“地幔對流說”和“海底擴(kuò)張說”等理論為基礎(chǔ)，綜合大量海洋地質(zhì)、海底地貌、地球物理(古地磁、地震和地?zé)岱矫?的資料基礎(chǔ)上建立起來的。板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為，巖石圈是由若干剛性的塊體結(jié)合而成，這些塊體稱為板塊。板塊彼此互相作用的過程及其所形成的各種構(gòu)造，稱為板塊構(gòu)造。洋脊、海溝、島弧、轉(zhuǎn)換斷層和地縫合線，是板塊的邊界。板塊內(nèi)部是相對穩(wěn)定的區(qū)域。各板塊間的接合地帶是相對活動的區(qū)域，這些地區(qū)具有頻繁的地震、火山活動、強(qiáng)烈?guī)r漿侵入和造山運(yùn)動等特征。板塊構(gòu)造學(xué)說將全球劃分為六大板塊：即太平洋板塊、歐亞板塊、印度板塊、非洲板塊、美洲板塊和南極洲板塊。3）地質(zhì)力學(xué)學(xué)說地質(zhì)力學(xué)是我國聞名地質(zhì)學(xué)家李四光教授創(chuàng)立發(fā)展起來的。它是使勁學(xué)的原理研究地殼構(gòu)造與地殼運(yùn)動邏輯的一門科學(xué)。地質(zhì)力學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為，地殼的構(gòu)造運(yùn)動主要是水平運(yùn)動，垂直運(yùn)動是由水平運(yùn)動所引起的。在水平運(yùn)動的擠壓、拉張作用下，形成各種構(gòu)造形跡(壓、張、扭結(jié)構(gòu)面等)，它們之間有著內(nèi)在的力學(xué)成因上的聯(lián)系(成生聯(lián)系)。構(gòu)造體系是許多不同形態(tài)、不同力學(xué)性質(zhì)、不同級別和序次，但有成生聯(lián)系的構(gòu)造形跡所組成的構(gòu)造帶。構(gòu)造體系有三種大的類型：緯向構(gòu)造體系、經(jīng)向構(gòu)造體系、扭動構(gòu)造體系（多字形構(gòu)造、山字形構(gòu)造等）。5.地史演變概況和地質(zhì)年代表1）地質(zhì)年代的決定主意地殼發(fā)展演變的歷史叫做地質(zhì)歷史，簡稱地史。據(jù)科學(xué)推算，地球的年齡至少已有46億年。在這漫長的地質(zhì)歷史中，地殼經(jīng)歷了許多次強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動、海陸變遷、剝蝕和沉積作用等各種地質(zhì)事件，形成了不同的地質(zhì)體。查明地質(zhì)事件發(fā)生或地質(zhì)體形成的時代和先后順序是十分重要的。前者稱為絕對地質(zhì)年代，后者稱為相對地質(zhì)年代。⑴絕對地質(zhì)年代的決定普通按照發(fā)射性同位素的蛻變邏輯，來測定巖石和礦物年齡。目前測定同位素年齡廣泛采用的主意有：鉀—?dú)?K40→Ar40)、銣—鍶(Rb87→Sr87)、鈾—鉛(U235→Pb207)和碳法(C14→N14)。其中，前三者主要用以測定較古老巖石的地質(zhì)年齡，而碳法專用于測定最新的地質(zhì)事件和地質(zhì)體的年齡。⑵相對地質(zhì)年代的決定①地層層序法。地層是指在一定地質(zhì)年代內(nèi)形成的層狀巖石。在一個地區(qū)內(nèi)原始產(chǎn)出的地層具有下老上新的邏輯。偶爾，因發(fā)生構(gòu)造變動，地層層序倒轉(zhuǎn)，就須利用沉積巖的泥裂、波痕、雨痕、交錯層等構(gòu)造特征，來恢復(fù)原始地層的層序，以便決定其新老關(guān)系。②生物層序法。地質(zhì)歷史上的生物稱為古生物。其遺體和遺跡可保存在沉積巖層中，普通被鈣質(zhì)、硅質(zhì)充填或交代，形成化石。生物的演變從容易到復(fù)雜，從低級到高級不可逆地不斷發(fā)展。每個地質(zhì)歷史階段都有其異常的生物組合。同一地質(zhì)歷史時期，在相同的地理環(huán)境下，形成的巖層常含有相同的化石或化石組合。故可以按照生物的演變階段來劃分地殼發(fā)展演變的階段。（3）巖性對照法。普通在同一時期、同一地質(zhì)環(huán)境下形成的巖石，具有相同的色彩、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等巖性特征和層序邏輯。因此，可按照巖性及層序特征對照來決定某一地區(qū)巖石地層的時代。（4）地層接觸關(guān)系法。巖層的接觸關(guān)系有沉積巖之間的整合接觸、平行不整合接觸和角度不整合接觸以及巖漿巖與沉積巖之間的沉積接觸和侵入接觸。地層切割律2）地質(zhì)年代單位和地層年代單位按照地殼運(yùn)動和生物演變等特征，將地質(zhì)歷史劃分為若干個大小級別不同的時光段落。地質(zhì)年代按時光的長短依次是宙、代、紀(jì)、世、期。在地質(zhì)歷史上每個地質(zhì)年代都有相應(yīng)的地層形成，與宙、代、紀(jì)、世、期一一對應(yīng)的地層年代單位分離是宇、界、系、統(tǒng)、階。有些地區(qū)，常因化石根據(jù)不足，或研究程度不夠，只能按地層層序及巖性特征并結(jié)合構(gòu)造運(yùn)動特點(diǎn)劃分區(qū)域性地層。使用的地層單位有群、組、段等。3）地質(zhì)年代表4）地殼演變⑴冥古宙（46－38億年前，又稱前地質(zhì)時期）大約在40億年前后，越來越多的較輕的硅酸鹽成分遷移到上部冷凝地球總算有了一個固然還比較薄、但已是延續(xù)殘破的地殼原始地球表層一些處于熔融狀態(tài)的物質(zhì)向上擠入地殼中凝結(jié)，或涌出地面，表現(xiàn)為廣泛分布的火山活動另一方面物質(zhì)又在向下流動，把上面已固結(jié)的地殼撕裂，并將其部分碎塊拽向深處，使它再次熔入地幔物質(zhì)之中與此同時，薄弱的地殼還在隕石的撞擊下，形成大量隕擊坑最初的大氣成分主要是水蒸汽，還有一些二氧化碳、甲烷、氨、硫化氫和氯化氫等直到距今38億年前，地球上的大氣仍是缺氧和呈酸性的隨著時光的流逝，地球上的溫度逐漸降低（低于100°C），大氣中的水蒸汽陸續(xù)凝結(jié)出來，形成了廣大的海洋，海水中也缺少氧，而且也含有許多酸性物質(zhì)⑵太古宙（38－25億年前）38億年前，海洋中開始有了生命的活動。從浮上最原始的原核細(xì)胞生物--藍(lán)綠藻32~29億年前能起光合作用的藻類開始繁殖，后者能消耗二氧化碳，產(chǎn)生出氧氣大約到27億年前，游離氧在海洋中浮上。綠色植物的大量繁殖，越發(fā)快了大氣和海洋環(huán)境的變化，使其有利于高等喜氧生物的發(fā)展⑶元古宙（距今18億年前到6億年前）大陸不斷擴(kuò)大大氣變成以二氧化碳為最多海洋里的生物最多的是菌藻植物，它們的活動促成二氧化碳和海水中的鈣鎂等元素相結(jié)合，碳酸鈣鎂等物質(zhì)沉淀在海底，使大氣中的二氧化碳減少，氧和氮的含量逐步增強(qiáng)⑷顯生宙－－古生代，中生代，新生代最近6億年大氣圈的成分慢慢臨近目前的情況大氣和海洋中，原為酸性的水在與巖石互相作用時，將硅酸鹽物質(zhì)中的鈉，鉀，鈣，鎂，鋁，鐵等金屬元素奪取出來，形成多種鹽類（以氯化物為主），海水的成分也慢慢變成與今天相近的在這種環(huán)境中，生命加速發(fā)展，海洋中的生物疾馳繁榮起來（化石證據(jù)較多）18.3地貌和第四紀(jì)地質(zhì)各種地貌形態(tài)的特征和成因第四紀(jì)分期陸地基本地貌類型地球表面形狀，指地殼表面由巖石構(gòu)成的起伏形態(tài)(如平原、高原、山脈、山峰、丘陵、河谷、盆地、陡崖等)，簡稱為“地形”或“地貌”。構(gòu)造與地貌的關(guān)系地貌對構(gòu)造的適應(yīng)性