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地球的外部形状:
   不规则的扁球体,为两极扁平、赤道突出的椭球体;其北极外凸10m,南极内凹25.8m;
大气圈(atmosphere):是地球以外的空间,它提供生物需要的CO2和O2 ,对地貌形态变化起着极大的影响。
水圈(hydrosphere):由大气圈的水蒸气凝结成降雨形成海洋和湖泊沼泽及地下水。水与地表岩石相互作用,作为最活跃的地质营力促进各种地质现象的发育。
生物圈(biosphere):渗透在水圈、大气圈下层和地壳表层的范围之中,对于改变地球的形态起着重要的作用。
由自然动力引起地壳的物质组成、内部结构及地表形态发生变化发展的作用称为地质作用 。 
按动力来源分为:
动力源泉:一是地球内部放射性元素蜕变产生的内热;
                  二是来自太阳辐射热,以及地球的旋转力和重力;
内力地质作用:
   由地球内部的能量(旋转能、重力能、辐射热能)引起岩石圈的物质成分、内部构造、地表形态发生变化的作用。
岩浆的温度高达10000C,由硅酸盐及部分金属氧化物、硫化物和挥发成分组成的熔融物质称为岩浆。
岩浆形成、运动、演化、冷凝形成火成岩的全过程称为~。
岩浆由地下深处侵入地壳中的冷凝成岩的全过程为侵入作用。产生岩石为侵入岩;
深成岩、浅成岩、喷出岩
火山作用—岩浆喷出地表的全过程称为火山作用。
变质作用:在高温、高压并有化学物质参与下,岩石发生成分、结构构造的变化,生成新的岩石。
外力地质作用:
由地球外部能源引起的地质作用,称为外力地质作用;
如太阳辐射能引起,产生大气环流,形成水的循环,动植物生长,在运动的过程中改造地表。
风化 (weathering):
在地表环境下由于大气、水、生物等作用,岩石在原地分解和破坏。
一般按风化→剥蚀→搬运→沉积→硬结成岩的程序进行
剥蚀(denudation):
       各种地质营力,在运动过程中对地表岩石产生破坏,并把破碎分解了的产物剥离原地。
搬运(transportation) 
 拖曳搬运
 悬浮搬运
 溶解搬运
沉积(sedimentation) 
 机械沉积
 化学沉积
 生物化学沉积
成岩(diagenesis) 
压实
胶结
重结晶
岩浆岩与围岩接触关系侵入接触      沉积接触     侵入与沉积接触 
地质年代单位:宙、代、纪、世、期(从大到小)
地层单位:宇、界、系、统、阶(从大到小)
相对地质年代将整个地壳发展的漫长地质历史划分为五大代:太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。
解理--矿物受到打击后,能沿一定方向裂开成光滑平面的性能
造岩矿物:原生矿物与次生矿物
原生矿物:在地幔中岩浆侵入地壳或喷出地面后冷凝而成,未发生任何性质及形态变化的矿物;如正长石、黑云母、石英、方解石等;
次生矿物:有的为原生矿物在水溶液中析出,也有的是氧化、碳酸化、硫酸化或生物风化作用下形成的;主要为高岭石、伊利石、蒙脱石等粘土矿物。
矿物的物理性质主要介绍矿物的颜色、条痕、光泽、硬度、解理和断口等。
颜色(color):矿物新鲜表面的颜色。分自色、他色、假色。
硬度(hardness):矿物新鲜面抵抗外力刻划的能力,分为摩氏十级。
  “滑石方,萤磷长,石英黄玉刚金刚”。
解理(cleavage):矿物受敲击后裂开成光滑平面的性质。分:极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理;
光泽----矿物表面呈现的光亮程度,按强弱程度分金属光泽、半金属光泽和非金属光泽;
1、石英:发育良好的石英单晶为六方锥体,通常为块体或粒状集合体,纯净透明石英晶体称水晶,一般为白、灰白、乳白色,含杂质呈紫、红、烟、茶等色;晶体玻璃光泽,断口或集合体油脂光泽;无解理,硬度为7;
2、长石:是一大族矿物,分:钾长石、钠长石、钙长石;
钾长石中最常见的是正长石;以不同比例混合组成各种斜长石;
3、正长石:单晶为短柱或厚板状,集合体为粒状或块状;在岩石中常呈肉红、浅黄、浅玫瑰色;有两组完全正交的解理面,粗糙状断口;解理面上玻璃光泽;硬度6;



1楼2008-12-12 12:24回复
    4、斜长石----单晶为板状或柱状,集合体为粒状;白色或灰白;有两组近正交的解理面,粗糙状断口;玻璃光泽;硬度6~6.5;
    5、云母----含钾、铁、镁、铝等多种金属阳离子的铝硅酸盐矿物,根据所含阳离子不同,主要有白云母和黑云母;
    11.方解石----单晶为菱形六面体,集合体为粒状或块状;为白色、灰色,含杂质呈浅黄、黄褐、浅蓝色;三组完全解理面;硬度2.6~2.8;
    岩石按成因分为岩浆岩、变质岩、沉积岩
     岩浆是形成于地壳深部或上地幔、以硅酸盐为主要成分、炽热粘稠、富含挥发物质的熔融体。
        火山作用岩浆直接喷出地
    表,并冷凝形成岩
    石的过程称为火山
    作用(喷出作用)。
    侵入作用岩浆在向上运移过程中,在地壳上部不同深度发生一系列的物理化学作用,使岩浆逐渐冷凝结晶,并固化形成固态岩浆岩,该过程称为侵入作用。
       岩浆岩: 超基性岩         SiO2含量:<45%
        基性岩             SiO2含量:45%—52%
        中性岩             SiO2含量:52%—65%
    酸性岩             SiO2含量:>65%
        岩石的构造是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他部分之间的排列、充填或组合方式。主要是指矿物集合体的组合特征。
    1)块状构造——均一构造
    2)流纹构造
    3)气孔构造
    4)杏仁状构造
    沉积岩(sedimentary rock)
           是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体,它是在常温常压条件下,由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经过搬运、沉积和成岩等一系列地质作用所形成的岩石。
    沉积岩的一般特征:1.结构特征碎屑结构泥质结构结晶结构生物结构
         沉积构造是指岩石各个组成部分的空间分布和排列方式,它由成分、结构、颜色的不均一所表现出来的特征。是沉积岩最显著的原始沉积特征之一。
    构造特征1) 层理构造  常见层理类型
          水平层理 
         斜层理
         交错层理
    (五)沉积岩的分类

     碎屑岩:火山碎屑岩(火山角砾岩))、沉积碎屑岩(砂岩、粉沙砂岩);
     黏土岩:泥岩、页岩等;
    生物及化学沉积岩:石灰岩、白云岩等;
    沉积岩的工程地质性质沉积岩具有层理构造;岩性具有明显的各向异性;
    沉积岩种类较多,各自岩性不同,差别也较大;
    如粘土岩主要包括页岩和泥岩;工程地质性质一般均较差;如红色岩层中的泥岩,结构疏松,厚度薄,强度低,抗水性差,易软化和泥化;
        为了不断适应新的地质环境和物理化学条件,先期的结构、
    构造和矿物成分将产生一系列的改变,这种引起岩石产生
    结构、构造和矿物成分改变的地质作用称为变质作用,在
    变质作用下形成的岩石称为变质岩。
    2、变质岩的变质因素(1)高温(2)高压(3)化学活泼性流体
    3 变质作用类型:书P32
          接触变质作用
        交代变质作用
        动力变质作用
    区域变质作用
      结构:变晶结构、压碎结构、变余结构  
    变质岩的工程地质特征变质岩由于变质作用的特点和原岩成分及性质不同,其工程地质性质差别较大;
    大多数变质岩具有孔隙较小,透水性弱,抗水性强,强度较高等特点;
    变质岩一般年代老,经受多次构造运动,断裂多,易风化,完整性差,常不均一;
    岩浆岩的鉴别方法
      先看颜色,再看结构和构造,然后看矿物成分。
    沉积岩的鉴别方法
        先看结构,再看成分。
    变质岩的鉴别方法
    先看构造,再看成分。
     6.1岩石工程性质的常用指标
      1.1物理性质(physical  properties)
     重度(密度)(unit weight):岩石单位体积的重力(质量)。       
    比重(相对密度)(specific gravity):固体岩石的重力(质量) 
     与同体积水在4ºC时重力(质量)的比值。
     孔隙率( porosity):岩石中孔隙和裂隙的体积与岩石总体积的比值n。
    水理性质
    吸水率:常压条件下,岩石吸入水分的质量与干燥岩石质量之比。
    饱水率:高压(15MPa)或真空条件下,岩石吸入水分的质量与干燥岩石质量之比。
    


    2楼2008-12-12 12:24
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      饱水系数:岩石的吸水率与饱水率的比值。其值越大,岩石的抗冻性越差。
      软化性:指岩石在水的作用下强度降低的性质。
      软化系数Kd (softening coefficient)为岩石在饱水状态下的极限抗压强度与风干状态下强度之比。<0.75是强软化的岩石,工程性质较差。
      透水性(permeability):指岩石允许水透过的能力,K表示。
      溶解性(dissolubility):指岩石溶解于水的性质。
      抗冻性(frost resistance):指岩石抵抗冰劈作用的能力.抗压强度降低率<(20%~25%)的岩石是抗冻的。
      岩石的力学性质:(1)原生微裂隙压密阶段(2)弹性变形阶段(3)屈服破坏阶段(4)加速破坏阶段(5)全面破坏阶段
      岩石的蠕变岩石在恒定应力或应力差情况下,变形随时间而增长的现象;
      试验显示:稳定蠕变和不稳定蠕变;
      不稳定蠕变的发展过程分为三阶段(如右图):
      OA段:过渡蠕变阶段;
      AB段:等速蠕变阶段;
      BC段:加速蠕变阶段
      4、岩石的松驰当应变保持不变,应力随时间的延长而降低的现象;
      抗剪强度可分为以下三种强度:
      ( a ) 抗剪断强度:在垂直压力作用下的岩石剪切强度。
      ( b ) 抗剪强度:沿着已有的破裂面发生剪切时的强度。
      ( c ) 抗切强度:压应力等于零时的剪切强度。
      6.2影响岩石工程性质的因素

         内部因素(岩石的地质特征)
       矿物成分
       结构
       构造
         外部因素
       水的作用
       风化作用
      地质构造:指地质体(岩层、岩体、矿体等)存在的空间形式、状态及相互关系,是地壳运动所造成的岩石(或矿体)变形、变位等现象。 
      常见的地质构造主要有四种:
      水平岩层
      倾斜岩层
      褶皱
      断裂(断层和节理)
            岩层是由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩体。
      岩层的顶面、底面、厚度称为岩层的三个要素。
             一般岩层的产状用走向、倾向、倾角表示。
      走向、倾向、倾角称为岩层产状的三要素
            岩层层面保持水平状态,即同一岩层面上的海拔高度基本相同的岩层称为水平岩层。
            受构造运动的影响,岩层改变了原始的水平状态并发生倾斜,称为倾斜岩层。
      3 直立岩层
             受构造运动的影响,岩层原始水平状态发生剧烈变化,岩层面与水平面垂直,称为直立岩层。
            岩层在构造应力的长期作用下,原始产状改变,形成各种弯曲,岩层仍保持其连续性,称为褶皱构造。
             褶皱构造中单个的弯曲称为褶曲。褶曲包括向斜和背斜两种基本类型。
      背斜  在形态上为一个弧顶向上的弯曲,中心部分为老地层,两侧地层依次变新。
      向斜  在形态上为一个弧顶向下的弯曲,中心部分为新地层,两侧地层依次变老。
      2、褶曲的要素
      核部和翼部:褶曲的中心部位称核部;核部两侧称翼部。
      转折端:两翼岩层汇合转折的部位。
      枢纽点和枢纽线:同一褶曲横剖面上同一岩层面的最大弯曲点枢纽点;同一褶曲横剖面上同一岩层面的最大弯曲点的连线枢纽线。
      轴面和轴迹:同一褶曲各岩层面上枢纽线构成的面叫轴面。轴面与水平面的交线称轴迹。
      褶曲要素:

      核部(core)
      两翼(limb)
      轴面(axial plane )
      轴线(axial line)
      枢纽(hinge)
      按轴面产状分直立倾斜倒转平卧
      褶皱是褶曲的组合形态,两个或两个以上的褶曲构造的组合,或称为褶皱构造;
        岩层在构造应力的长期作用下,岩层连续性被破坏,岩层中产生破裂面,为断裂构造。 
           常见的断裂构造有节理构造和断层构造。 
      断裂两侧的岩层或岩体沿破裂面断开,但没有
      发生明显的相对位移的断裂构造称节理构造
      节理的调查主要内容:
      1)节理的成因类型、力学性质;
      2)节理的组数、密度和产状;
      3)节理的张开度、长度和节理面壁的粗糙度,见书图3-12
      4)节理的充填物质及厚度、含水情况;
      5)节理发育程度分级
      断层 (fault):  有明显位移的断裂。
      断层要素:

      断层面(带)
      断层线
      断盘
      断距
      按断层两盘相对位移的特点可分为:
      


      3楼2008-12-12 12:24
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        正断层、逆断层、平移断层、枢纽断层等类型
         (4)按断层的力学性质分(1)压性断层(2)张性断层(3)扭性断层
        应当避免将隧道位置布置在褶曲的核部。
        尽量将隧道位置选在褶曲翼部或横穿褶曲。
        垂直穿越背斜褶曲的隧道,其两端的拱顶压力大,中部压力小;隧道横穿向斜背斜时,情况则相反
        尽量避免将建筑工程的基础布置在断层上或断层破碎带附近。
        外力地质作用--风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、地下水作用等;
        风化作用(weathering):地壳表层的岩石,在太阳辐射、大气、水和生物等风化营力的作用下,发生物理和化学的变化,使岩石崩解破碎以致逐渐分解的作用,称为~。
        风化类型:物理风化
        化学风化
        生物风化
        主要因素:  岩石释重  温差风化 冰劈作用 盐类结晶胀裂作用
        化学风化:溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用氧化作用
        岩石风化程度划分:全、强、弱、微、未风化带
        岩石风化的防治方法主要有:(1)挖除法:包气带中聚集在局部隔水层之上的重力水。
        特征:接近地表,接受大气降水补给,以蒸发形式或
                      向隔水底板边缘排泄。动态变化很不稳定。
        (2)抹面法:(3)胶结灌浆法:(4)排水法:
        (1)地下水埋藏类型①上层滞水②潜水  埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具自由水面的重力水。

          特征:与大气相通,具自由水面,补给区与分布区一致,动态受气候影响较大。潜水面形状受地形影响。
        (3)承压水充满于两个隔水层之间的含水层中承受水压力的重力水。  特征:不具自由水面,并承受一定的水头压力。分布区和补给区不一致。动态变化较稳定。不易受地面污染。
        河流在流动过程中夹带沿途冲刷侵蚀下来的物质(泥沙、石块等)离开原地的移动作用,称为搬运作用。
        河流搬运物在河水中沉积下来的过程称为河流沉积作用
        地面沉降
        地面塌陷
        渗透变形
        基坑突涌
        对混凝土的侵蚀性
        土的分类(成因类型)残积层  (Qel)
                  坡积层  (Qdl)
                    洪积层  (Qpl)
                       冲积层 (Qal)
                          湖积沉积物层 (Ql)
                             海洋沉积物层  (Qgl)
                                风积层 
        土的颗粒级配:土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总重的百分数)。
        1. 液态水
        结合水
        由于固体表面对水分子有很大的吸引力,在土粒周围吸附着一层很薄的水膜,此水膜即结合水。
        结合水同土粒之间的结合力很大,以致其运动不受重力的影响。
        黏性土中结合水较丰富。 
        非结合水
        固态水在土中起着暂时的胶结作用,提高土的力学强度,降低透水性。
        土的结构:指土粒的大小、形状、相互排列及其联结关系等形成的综合特征。
        土的构造
        互层状构造—土体厚度较大,且岩性不同的土层单元相互叠置
        夹层构造—厚度较大的与较小的单层组成
        纹层状构造—土体全部由厚度很小的土层组成
        土颗粒级配分类
              根据土颗粒的形状、级配和塑性指数将土划分为:碎石类土、砂类土、粉土、黏性土。
        蠕变:在应力一定的条件下,变形随时间的持续而逐渐增长的现象。
        松弛:在变形保持一定时,应力随时间的增长而逐渐减小的现象。
        不良地质作用(adverse geologic actions)-是指地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的地质作用,其引发的地质灾害危及人身、财产、工程或环境的安全。
        斜坡上大量土体或岩体在重力作用下,沿斜坡内某些滑动面(或滑动带)作整体向下滑动的现象称为滑坡
        按滑坡的动力学特征分:(a ) 推移式滑坡( b ) 平移式滑坡( c ) 牵引式滑坡
        按滑动面与地质构造特征分:( a ) 顺层滑坡( b ) 切层滑坡( c ) 均质滑坡
        影响滑坡稳定性的因素内因
        边坡岩土体性质
        地质构造
        岩体结构
        地应力
        外因
        地表水和地下水
        地震
        风化作用
        人工开挖、爆破
        防治边坡变形破坏的工程措施:防渗与排水2.支挡加固3. 削坡减载
        崩塌的防治1、排水:2、落石和小型崩塌:(3)拦挡工程
        泥石流是山区暴雨或冰雪融化带来的山洪水流夹带大量泥砂、石块等固体物质,突然以巨大的速度从沟谷上游冲驰而下,凶猛而快速地对下游建筑物和人员造成强大破坏力的一种地质灾害
        地质条件
             岩性破碎,地质构造复杂。
        地形条件
             上游三面环山,一面出口。
             中游为狭窄陡峻的深谷。
             下游开阔平坦。
        典型泥石流沟可分为三个区段形成区流通区沉积区
        1.泥石流分布的区域性:
           分布在地质构造复杂;新构造强烈;
          多分布在温带和半干旱山区,特别是干湿季节分明,降水集中的山区
        2.泥石流活动的时间性;
        (1)明显的季节性;
        (2)多发生在傍晚或夜间;
        (3)多发生在较长的干旱年头之后;
        (4)泥石流多具有周期性;
        1、按泥石流物质组成分类:
        1)泥流(细粒泥砂为主);
        2)泥石流(大量泥砂和巨大块石、飘石);
        3)水石流(砂、砾、飘石等,粘土含量少);
        2、按泥石流流域的形态特征分类;
        1)标准泥石流;
        2)河谷型泥石流;
        3)山坡型泥石流;

        3、按泥石流流体性质分类:
        1)粘性泥石流;
        2)稀性泥石流;
        泥石流的防治措施:1.水土保持2.跨越:3.拦截:4.排导
        地震:是一种地质现象,是地质构造运动的一种表现。地下深处的岩层,由于活动性断层突然错动或其他原因而发生震动,并以弹性波的形式传递到地表,这种现象称为地震。
        地壳或地幔中发生地震的地方称为震源;
        震源在地面上的垂直投影称为震中;
        震源与地面的垂直距离称为震源深度;
        震中距:地面上某一点到震中的直线距离,为震中距,震中距在1000km 之内为近震;>1000km 为远震;
        地震成因类型构造地震火山地震陷落地震人工诱发地震(激发地震)
        震级:一次地震释放出的能量大小,M表示,分10个等级:现有地震震级一般不超过8.9级;
        


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