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T公路工程地质调绘工作方法4 构造野外识别
作者:admin 发布日期:2019-09-07

  T公路工程地质调绘工作方法4 构造野外识别_其它_职业教育_教育专区。广西交院内训资料:公路工程地质调绘工作方法 4. 地质构造的野外调查 地质构造定义:组成地壳的岩层和岩体在内、外力地质作用下发 生变形变位,从而形成的诸如褶皱、节理、断层、劈理及其他各 种面状和

  广西交院内训资料:公路工程地质调绘工作方法 4. 地质构造的野外调查 地质构造定义:组成地壳的岩层和岩体在内、外力地质作用下发 生变形变位,从而形成的诸如褶皱、节理、断层、劈理及其他各 种面状和线状构造等。 地质构造分原生构造、次生构造,其中次生构造是构造地质学研 究的主要对象,而原生构造是用是判断岩石有无形及变形方式的 基准。 层理 褶皱 波痕 断层 雨痕 次 原 节理 底面印模 生 生 劈理 原生褶皱 构 构 构造岩 原生节理 造 造 隆起及坳陷 化石 构造线理 流线、流面 构造面理 其它 4.1 沉积岩的原生构造 层理:积岩最常见的一种原生构造。它是通过岩石成分、结 构和颜色在剖面上的突变或渐变所显示出来的一种成层构造。 层理的识别: 1 岩石成分:不同成分的夹层是区别巨厚层的重要标志。 2 岩石结构变化:不同粒度、不同形状的颗粒可区别层理。 3 岩石颜色:细粒度层理可通过颜色区别 4 岩石的原生构造:波痕、雨痕、底面印模、暴露标志等 4.1 沉积岩的原生构造 4.1 沉积岩的原生构造 4.1 沉积岩的原生构造 软沉积变形 4.1 沉积岩的原生构造 4.1 沉积岩的原生构造 软沉积变形的准则 ? ? ? 1、软沉积变形常局限于一定层位或一定岩层之中; 2、软沉积变形常局限于沉积盆地中一定地段; 3、软沉积变形主要是重力作用的结果,一般不显示构造 应力造成的构造定向性。 4、在变形物质中有未变形的生物洞穴存在时,是软沉积 变形 5、在褶皱闭合端的周围有弯曲的变质面理或弯曲的矿物 颗粒时,表明褶皱形成在坚硬的岩石中 6、变形的化石是坚硬褶皱的指示(里特格,1935) ? ? ? 4.2 接触关系 地层接触关系 ? 整合接触 新老的层产状一致,地质年代连续,无缺失;说明地层 形成过程中基本保持稳定的沉积环境,构造运动为地壳缓慢的下沉, 即使有上升,也未将沉积面上升到水面之上而遭受剥蚀。 平行不整合 不整合面上、下地层产状基本一致,地质年代有缺失, 新地层之下常有底砾岩;说明老地层沉积后有明显的均衡抬升,遭 受剥蚀后又均衡下降,接受新的地层沉积。 角度不整合 不整合面上、下地层产状不一致,有缺失,新地层之 下常有底砾岩;说明老地层形成后构造运动强烈,形成断层、褶皱 等构造,长期遭受外力剥蚀,而后下降接受新的地层沉积 不整合接触为划分地层相对地质年代的重要依据。沉积间断形不整 合面,不整合面以下先形成,较老;不整合面以上岩层晚形成,较 新 ? ? ? 4.2 接触关系 平行不整合形成示意图 4.2 接触关系 平行不整合接触及特征 Qbx Jxt 4.2 接触关系 ∈f QbQ 4.2 接触关系 角度不整合 4.2 接触关系 4.2 接触关系 Cambrian Proterozoic 4.2 接触关系 4.2 接触关系 确定不整合的存在 1.地层古生物方面的标志:如果两套地层中化石所代表的 时代有较大的间隔,反映了生物演化过程的中断,说明可能 存在不整合。 2. 沉积侵蚀方面的标志:两套地层之间如果存在各种沉积 -侵蚀面、如古侵蚀面、古土壤以及有关残积矿床、底砾岩 等,说明上覆地层形成前,曾一度隆起、侵蚀和风化等作用, 表明存在不整合。 3. 构造方面标志:如果上、下两套地层的变形有明显差异, 如产状不同、构造线不同,褶皱型式和变形强度各异,说明 存在不整合。 4. 岩浆活动和变质作用方面标志 4.2 接触关系 底砾岩 4.2 接触关系 古生物化石:生物的演化 从古到今,由低级到高 级,由简单到复杂(无 可逆性);某一时代的 地层中只能含有该时代 生存的生物化石(间断 性);具有相同标准化石 或化石群的地层为同一 时代形成(全球性) 4.2 接触关系 岩性对比法 : 在一定的区 域内,同一 时期形成的 岩层,其岩 性特征(成 分、结构、 构造)基本 上一致或近 似。 4.2 接触关系 岩浆岩相对地质年代确定 它的相对年代的确定主要依据它与已知时代围岩的接触关系及 不同岩浆体的穿插切割关系确定 ?接触 1)侵入接触:岩浆体晚于其侵入其中地层,一般由烘烤、变质 现象。 2)沉积接触:岩浆岩体早于覆盖其上的地层(为一不整合面)。 ?穿插:侵入者年代新,被侵入者年代老;切割者年代新,被切 割者年代老。 4.2 接触关系 穿插关系 接触关系 4.3 面理的野外观察 大理岩中片理对层理的置换 4.3 面理的野外观察 板岩的构造置换 4.3 面理的野外观察 板岩中的构造置换 4.3 面理的野外观察 横向面状构造置换 ? ? ? 非共轴递进变形 1)顺层剪切和‘顺层’面理的发育 2)不均匀剪切造成的褶叠层和‘顺层’的轴面面理 3)强岩层的香 肠化 4)强岩层的片 内无根褶皱 斜长角闪岩的韧性剪切带 C、 纵向和横向构造置换的比较 纵向构造置换 构造体制 形成机制 面理产状特征 与原生层理关系 收缩构造 纵弯褶皱和压扁 陡倾面理带 切层的轴面面理,在紧 闭褶皱两翼两者平行 横向构造置换 伸展构造 近水平分层剪切 缓倾面理带 总体近顺层面理,为顺层 掩卧褶皱的轴面面理 新生成层构造局部使原生 层序多次重复,但原有大 套层序基本不变。 岩层厚度总体减薄,单层 厚度变化可很大,在水平 方向上可局部增大 对原生层理的改造 新生成层构造破坏原有 层序 对岩层厚度的改造 岩层水平缩短,垂向加 厚,垂直劈理测量的视 厚度极大地增大,相似 的岩性组合多次重复 4.3 面理的野外观察 4.3 面理的野外观察 4.3 面理的野外观察 4.3 面理的野外观察 4.3 面理的野外观察 4.3 线理的野外观察 ? 线理按规模可分为:大型线理和小型线理 线理按力学性质可分为:a型线理和b型线理 野外工作时,除线理产状外,应明确记录 线 线理的野外观察 线理与运动学关系 桑德尔坐标系 (B.Sander,1930) 4.3 线理的野外观察 脆性环境 4.3 线 脆韧性-韧脆性环境 4.3 线 线理的野外观察 韧性剪切带 ? C面理上的线理方向才能代表剪切方向 4.3 线 线理的野外观察 d e 4.3 线理的野外观察 雁列式方解石脉 4.3 线理的野外观察 岩浆岩中的线 水平构造特征 特例:丹霞地貌 丹霞地貌是发育于中上、白垩系红色陆相砂砾岩地 层中、由流水侵蚀、溶蚀、重力崩塌作用形成的赤壁丹 崖及方山、石墙、石峰、石柱、嶂谷、石巷、岩穴等造 型地貌,以中国广东丹霞山为代表,是红层地貌的一种类 型。 丹霞地貌(danxia landform),属于红层地貌,是一种 水平构造地貌。它是指红色砂岩经长期风化剥离和流水 侵蚀,形成孤立的山峰和陡峭的奇岩怪石,是巨厚红色 砂、砾岩层中沿垂直节理发育的各种丹霞奇峰的总称。 主要发育于侏罗纪至第三纪的水平或缓倾的红色地层中 ,这种地貌以粤北地区韶关市内的丹霞山最为典型,所 以称为丹霞地貌。 4.4 水平构造特征 丹霞山世界上由红色砂砾构成的、以赤丹崖为特 色的一类地貌,它主要分布在中国、美国西部、中欧 和澳大利亚等地,以中国分布最广,其中又以广东丹 霞山面积最大,发育最典型、类型最齐全、形态最丰 富、风景最优美。福建泰宁风景区、福建武夷山、连 城、泰宁、永安,贵州赤水、江西龙虎山、鹰潭、弋 阳、上饶、瑞金、宁都,青海坎布拉、广东省韶关市 (仁化县)丹霞山(名称来源)、坪石镇金鸡岭、南 雄县苍石寨、平远县南台石和五指石,浙江永康、新 昌,广西桂平的白石山、容县的都峤山,四川江油的 窦山、重庆綦江的老瀛山、灌县的青城山,陕西凤县 的赤龙山以及承德等地,是中国丹霞地貌的典型地质 地貌。 4.4 水平构造特征 4.4 水平构造特征 4.4 水平构造特征 水平岩层出露的特征 (1)地质界线与地形等高线)老岩层出露在地形低处 ,新岩层分布在高处; (3)岩层出露宽度取决于岩 层厚度和地面坡度; (4)岩层的厚度是其顶、底 面间的高差。 4.5 倾斜构造特征 岩层面与水平面的交角小于20~300时被称为缓倾斜岩层;交角在60~700以上时 称为陡立岩层,介于缓倾斜岩层和陡立岩层之间的称为陡倾岩层,交角近于或等 于900时,成为直立岩层。如果在一定的地质区域内,一系列岩层的倾斜方向及倾 斜角度都基本一致,则称其为单斜构造。 4.5 倾斜构造特征 倾斜岩层的产状要素 岩层产状要素(element of stratum)指表示岩层空间方位和 倾斜程度的几何要素,包括走向、倾向和倾角(图4-7)。 1. 走向 倾斜岩层层面与水平面的相交线被称为倾斜岩层的走向线 ,走向线的方向称为岩层的走向。 2. 倾向 与走向线垂直,沿岩层倾斜面向下所引的直线称为倾向线 ,也称最大倾斜线;倾向线在水平面上的投影所指的方向称 为倾斜岩层的倾向。 3. 倾角 倾向线与其水平面上的投影线之间的夹角称为倾斜岩层的 倾角。 4.5 倾斜构造特征 岩层产状的表示方法 1.方位角表示法一般记录倾向和倾 角 ,如205∠65,即倾向为南 西205°,倾角65°,其走向则 为NW65°或SE65°。 2 象限角表示法。一般测记走向、 倾向和倾角,如N65°W/ 25°SW,即走向为北偏西65°, 倾角为25°,向南西倾斜。 4.5 倾斜构造特征 岩层倾向与地面坡向的关系 4.5 倾斜构造特征 水平与直立岩层 相同相同 岩层倾角小于地面坡角 4.5 倾斜构造特征 相同相反 岩层倾角大于地面坡角 相反相同 4.5 倾斜构造特征 4.5 倾斜构造特征 1.相反相同 若岩层倾向与地面坡向相反,则岩层露头线与地 形等高线.相同相反 若岩层倾向与地面坡向相同,且岩层倾角大于地面 坡角,则岩层露头线.相同相同 若岩层倾向与地面坡向相同,但岩层倾角小于地面 坡角时,则岩层露头线 倾斜构造特征 倾斜岩层在地质图上的表现 倾斜岩层在大比例尺地质图上表现为岩层界线在沟谷 和山脊处成“V”字形态。 ①当岩层倾向与坡向相反,沟谷处形成尖端指向上游 的“V”字形,山脊处形成指向下游的“V”字形; ②当岩层倾向与坡向一致,但倾角大于坡角,沟谷中 形成尖端指向下游的“V”字形,山脊上形成尖端指向 上游的“V”字形; ③当岩层倾向与坡向一致,但岩层倾角小于坡角,河 谷中形成尖端指向上游的“V”字形,但界线弯曲的紧 闭度大于等高线、露头形态(shcepe of outcrop) 2、露头宽度(width of outcrop) 3、厚 度 1)线)真厚度与 铅直厚度相互之间的关系. 4.4.7 直立岩层(plumb rock stratum) 4.6 褶皱的野外观察 褶皱的概念 褶皱(fold)指岩石在主要由地壳运动所引起的地应 力长期作用下所发生的永久性弯曲变形,褶皱构造是 地壳表层广泛发育的基本构造之一。 4.6 褶皱的野外观察 褶皱的形成过程 岩层的受力变形 4.6 褶皱的野外观察 褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形,形成的一系列连续弯曲,岩层的 连续完整性末遭到破坏,是岩石塑性变形的表现。 4.6 褶皱的野外观察 4.5.2 褶皱构造的成因 与其受力方式﹑变形环境及岩层的变形行为密切相关; 不同的形成机制在不同的条件下起作用﹐常见的有﹕ 纵弯褶皱作用 横弯褶皱作用 剪切褶皱作用 流褶皱 4.6 褶皱的野外观察 纵弯褶皱作用 岩层受到顺层挤压作用而形成褶皱。一般认为岩层 在褶皱前处於初始的水平状态﹐所以纵弯褶皱作用是 地壳受水平挤压的结果。岩层间的力学性质差异在褶 皱形成中起着主导作用。 如岩系中各层力学性质很不一致﹐则在顺层挤压下 ﹐强硬层就会失稳而发生正弦曲线状弯曲﹐形成等厚 褶皱﹔相对软的层作为介质﹐在均匀压扁的同时被动 地调整和适应由强硬层引起的弯曲形态。进一步挤压 下﹐强硬层的褶皱变得越紧闭﹐可使翼部被压扁而成 IC型褶皱。 4.6 褶皱的野外观察 横弯褶皱作用 岩层受到与层面近於垂直的力而发生弯曲的作用。由於沉积 岩层初始状态是水平的﹐因此﹐横弯褶皱作用的外力是垂向的 。 它可以是由於基底的断块升降引起盖层的弯曲﹐也可以由於 盐层或其他高塑性层的重力上浮的底辟作用引起上覆地层的弯 曲﹐也可由岩浆上涌所引起。 ?其特点是受褶皱的岩层整体处於拉伸状态﹐常成IA型顶薄褶皱 ﹐或在顶部形成地堑。当基底的差异性升降与表层的沉积作用 同时进行时﹐则为同沉积褶皱﹐背斜表现为水下隆起﹐向斜表 现为水下凹陷﹐从而可引起沉积层的岩相和厚度的变化。 4.6 褶皱的野外观察 剪切褶皱作用 又称滑褶皱作用﹐是岩层沿着一系列与层面交切的密集面发生 不均匀的剪切而形成褶皱。 它一般发生於韧性较大的岩系(如含盐层)或较深层次的层状岩 系的韧性剪切带中。 这时﹐各岩性层间的韧性差极小而趋於均一化﹐而整套岩系的 平均韧性较大。 4.6 褶皱的野外观察 流褶皱 岩石在较高的温度和压力下可以成为具高韧性和低 黏度的固态物质﹐呈类似於黏性流体的黏滞性流动而 变形﹐形成形态非常复杂的褶皱。 深变质岩和混合岩化岩石中常可见小型的流褶皱。 在比较简单的层流条件下形成的流褶皱﹐实际上仍是 一种剪切褶皱。 4.6 褶皱的野外观察 褶曲的要素 ? ? ? ? ? 核部:褶曲中心部位的 岩层。 翼部:位于核部两侧向 不同方向倾斜的部分。 轴面:从褶曲顶平分两 翼的假想面。 轴线:轴面与水平面的 交线。轴的长度,表示 褶曲伸的规模。 枢纽:轴面与褶曲同一 岩层层面的交线 褶皱的野外观察 背斜、向斜基本情况比较 4.6 褶皱的野外观察 褶曲的形态分类 1 按褶曲的轴面特征分类 直立褶曲;轴面与水平面垂直。 倾斜褶曲:轴面与水平面斜交,两翼倾向相反。 倒转褶曲:轴面与水平面斜交,两翼倾向相同。 平卧褶曲:轴面与水平面平行。 4.6 褶皱的野外观察 2 褶曲的纵剖面形态分类 4.6 褶皱的野外观察 3 根据褶皱岩层弯曲形态分类 圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱形褶皱、扇形褶皱、挠曲 4.6 褶皱的野外观察 4 褶曲的平面形态分类 依据褶曲同一岩层在平面上出露的纵沟长度和横 向宽度之比将褶曲分为以下四种类型: 1)线)构造盆地. A为线性褶皱; B为穹隆和构造盆地 4.6 褶皱的野外观察 5. 按褶皱在横剖面上的组合类型分类: 复背斜、复向 斜 4.6 褶皱的野外观察 构造的叠加与臵换 ? (包括构造叠加、置换、得失和重建) 1、褶皱的叠加 ? A、褶皱的干涉型式 ? 4.6 褶皱的野外观察 4.6 褶皱的野外观察 4.6 褶皱的野外观察 4.6 褶皱的野外观察 4.6 褶皱的野外观察 4.6 褶皱的野外观察 4.6 褶皱的野外观察 C、f1被f2复杂化 4.6 褶皱的野外观察 野外识别褶曲构造的方法 穿越法 垂直岩层走向进行观察。用穿越的方法便于了解岩 层的产状、层序及其新老关系。 追索法 平行岩层走向进行观察的方法。平行岩层走向进行追 索观察便于查明褶曲延伸的方向及其构造变化的情况。 穿越法和追索法,不仅是野外观察识别褶曲的主要方法,同 时也是野外观察和研究其它地质构造现象的一种基本方法。 4.6 褶皱的野外观察 褶皱的工程评价 (l)褶曲核部:岩层由于受水平挤压作用,产生许多裂隙,直 接影响到岩体完整性和强度高低,在石灰岩地区还往往使岩 溶较为发育,所以在核部布臵各种建筑工程,如路桥、坝址 、隧道等,必须注意防治岩层的坍落、漏水及涌水问题。 (2)褶曲翼部:边坡倾向与岩层倾向相反或者两者倾向相同, 但岩层倾角更大,则对开挖边坡的稳定较有利。否则容易造 成顺层滑动现象。 (3)对于隧道等深埋地下工程,一般应布臵在褶皱翼部的均一岩 层有利稳定。秒速时时彩开户 4.6 褶皱的野外观察 褶皱构造对工程建设的影响 在由全型褶曲构成的褶皱山区,岩层强烈破碎,顺向坡岩体极 易沿层面或节理面产生滑动,造成土坡失稳,危及工程安全。例 如台湾基隆河畔1974年9月发生的顺层滑坡,破坏了周围的村庄 、道路,阻断了河流。 构造河谷或冲沟的形成 4.6 褶皱的野外观察 在背斜、向斜的脊部,张性节理发育,加速了风化作用的进行 ,造成岩体强度的降低,并最终发育成背斜谷、向斜谷或背斜、 向斜式冲沟,对公路、铁路建设造成很大困难。 背、向斜的核部往往构造应力很大,在工程中一旦遇到,应加 强应力和变形测试,减少构造应力对工程的危害。 隧道宜布臵在背斜的核部,而尽量避免布臵在向斜的轴部。 因为布臵在背斜的核部的巷道或其它地下洞室能有效利用顶板岩 体的自然成拱作用,增加洞室的稳定性。而布臵在向斜的核部的 巷道或其它地下洞室,一旦两帮岩石下滑,造成顶部岩石冒落事 故,洞室顶部将很难进行进一步维护。 4.6 褶皱的野外观察 褶皱构造对地下洞室稳定性的影响 4.7 节理及劈理的调杳 4.7.1 节理的概念 节理(joint)是岩石中的裂隙,是没有明显位移的 断裂,也是地壳上部岩石中发育最广的一种构造。 节理的研究在理论上和生产实践上都具有重要意 义。节理常常是矿液、石油、天然气和地下水的运移通 道和储聚场所。一些矿脉的产状和分布与节理性质、产 状和分布关系密切。大量发育的节理常常引起水库的渗 漏和岩体的不稳定,给水库大坝等工程带来隐患。节理 的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构造有着 密切的成因联系。节理研究有助于分析和阐明地质构造 的形成和发展。 4.7 节理及劈理的调杳 北京西山的一条张剪性节理 4.7 节理及劈理的调杳 4.7.2 节理的分类 1、走向节理,2、倾向节理,3、斜向节理,4、顺层节理 4.7 节理及劈理的调杳 B、根据节理与褶皱轴的关系,可将节理分为: ??(1) 纵节理-节理走向与褶皱轴向平行(下图a) ??(2) 斜节理-节理走向与褶皱轴向斜交(下图b) ??(3) 横节理-节理走向与褶皱轴向直交(下图c) 4.7 节理及劈理的调杳 2、节理的力学性质分类 ??根据节理的力学性质,可将节理分为剪节理和张节 理: ??剪节理:岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的 节理,叫剪节理,它一般在与最大主应力呈45°夹角的 平面上产生,且共轭出现,呈X状交叉,构成X型剪节 理。它具有以下特征: 4.7 节理及劈理的调杳 ①剪节理的裂口是闭合的,节理面平直而光滑,常见有滑动 擦痕和磨光镜面; ②剪节理的产状稳定,沿其走向和倾向可延伸很远; ③在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉 ,而不改变其方向; ④剪节理的发育密度较大,节理间距小而且具有等间距性,在 软弱薄层岩石中常常密集成带出现。 4.7 节理及劈理的调杳 X 型节理 系是剪节理最典型的形式之一,两组剪节理的夹角称 共轭剪裂角。两组剪节理的交线;两组节理的 夹角平分线。 过去曾认为 X 型节理的锐角分角线一致(下 图B),即剪裂角小于45°,但实际观察表明共轭剪节 理的共轭剪裂角有时可能等于或大于90°,即剪裂角可 以等于或大于45°。因此不应简单地把X型剪节理的锐 角分角线。在韧性岩石发育地区以及多次强烈变 形地区尤应审慎. 4.7 节理及劈理的调杳 先剪后张的实例: 右侧为一组共轭剪 切,左侧是追踪两 组剪节理形成的锯 齿状张节理 4.7 节理及劈理的调杳 张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成 的节理,叫张节理。张节理大多发育在脆性岩石中, 尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育,它 主要有以下特征: ①裂口是张开的,剖面呈上宽下窄的楔形,常被后 期物质或岩脉填充; ②节理面粗糙不平,一般无滑动擦痕和磨擦镜面; ③产状不稳定,沿其走向和倾向都延伸不远即行尖 灭; ④在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结 核或粗砂粒,其张裂面明显凹凸不平或弯曲; ⑤ 张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。 4.7 节理及劈理的调杳 张节理(被矿脉充填) 4.7 节理及劈理的调杳 A-北京西山一条张剪性节理 B-剪切带中张节理的变化 4.7 节理及劈理的调杳 3.节理的成因分类 节理按成因可分为: ①原生节理:成岩过程中形成。如沉积岩中因缩水而 造成的泥裂或火成岩冷却收缩而成的柱状节理。 ②构造节理。是岩石受地壳构造应力作用产生的,这 类节理具有明显的方向性和规律性,发育深度较大,对 地下水的活动和工程建设的影响也较大。构造节理与褶 皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系,它们 常常相互伴生,是工程地质调查工作中的重点对象(相 对于节理、表生节理)。 ③非构造节理。由外动力作用形成,如风化作用、山 崩或地滑等引起的节理,常局限于地表浅处,对地下水 的活动及工程建设有较大的影响。 4.7 节理及劈理的调杳 4. 按张开程度进行分类 宽张节理: 节理缝宽度 5mm; 张开节理: 3~5mm; 微张节理: 1~3mm; 闭合节理: 1mm。 4.7 节理及劈理的调杳 4.7.3 节理的发育程度分级 4.7 节理及劈理的调杳 4.7.4 节理的调查统计及表示方法 1、调查的内容 ①地质背景:包括地层、岩性、褶皱和断层的发育; ②节理的产状:走向、倾向和倾角; ③节理的张开和填充情况:包括张开的程度、充填的物质等; ④节理壁的粗糙程度:粗糙的、平坦的、光滑的; ⑤节理的充水情况; 4.7 节理及劈理的调杳 2、研究内容 确定节理的成因、对节理进行 分期、统计节理的间距、数量、 密度,确定节理的发育程度和主 导方向等。 节理的分期可根据节理的交切 关系进行,比如后期形成的节理 常将先期形成的节理错开,或者 受到先期形成的节理的限制。 节理分期 4.7 节理及劈理的调杳 3、资料整理 节理玫瑰花图、等密图和电算处理等。 节理玫瑰花图 4.7 节理及劈理的调杳 等密图 4.7 节理及劈理的调杳 4.7.5 节理的工程评价 ①节理的成因:构造节理分布范围广、埋藏深度大,并向断层 过渡,对工程稳定性影响较大。 ② 节理的受力特征:张节理比剪节理的工程性能差。 ③节理产状:倾向和边坡一致的节理稳定性差。 ④节理密度和宽度:一般用节理发育程度来表示,节理越发育 ,对工程影响越大。 ⑤节理面间的充填物:充填有软弱介质的节理,工程地质条件 差。 ⑥节理的充水程度:饱水的节理,其稳定性差。 4.7 节理及劈理的调杳 4.7.6 劈理 1.劈理的涵义 劈理是指岩石受力后,具有沿着一定方向劈开成平行或大致平 行的密集的薄层或薄板的一种构造。沿着劈开的这种裂面称劈理 面,相邻两劈理面之间所夹的薄板状岩片称微劈石。 劈理使岩石具有明显的各向异性特征,劈理主要发育在构造变 动强烈、应力集中的岩石地段,如褶皱构造的两翼、大断层的两 侧及变质岩中,它不一定破坏岩石的完整性,但用力敲击时,岩 石则容易沿劈理面劈开。 4.7 节理及劈理的调杳 2.劈理的分类 ① 流劈理:是岩石受力作用后,由片状、板状或扁平矿物颗粒 产生定向排列而成。常见于变质岩中,如板岩中的板理,片岩、 片麻岩中的片理等。在平行于矿物定向排列方向上形成易于裂开 的劈理面,使岩石具有分割成无数薄片的特征。流劈理比较光滑 ,间距也小,仅几毫米。 ② 破劈理:是岩石中平行密集,并将岩石切割成薄片状的细微 裂隙。它是岩石受剪切作用形成的,与岩石中矿物的定向排列无 关。因此,破劈理沿着最大剪切应力方向发育,其间距一般为几 毫米~几厘米,大多发育在硬脆岩石间的软弱岩石中或硬脆的薄 层岩石中。破劈理与剪节理的区别在于其密集性,其间没有明显 的界限。破劈理的基本特征是劈理面平直光滑,近于平行,延伸 稳定,密集成带。 4.7 节理及劈理的调杳 大理岩中的流劈理 4.7 节理及劈理的调杳 破劈理 4.7 节理及劈理的调杳 ③ 滑劈理:滑劈理也 是岩石中平行密集的 细微剪裂面,与破劈 理的区别在于沿劈理 面有微小的位移,滑 劈理大多发育在具有 鳞片变晶结构的板岩 、千枚岩及片岩中。 s1-流劈理 s2-滑劈理 4.7 节理及劈理的调杳 4.7.7 节理、劈理、片理的工程地质评价 ①裂隙破坏了岩体的完整性,使岩体的稳定性降低; ②裂隙为大气和水进入岩体内部提供了通途,加速了 岩石的风化和破坏; ③ 裂隙会降低岩石的承载能力; ④裂隙常能造成边坡的坍塌和滑动,也能造成地下洞 室围岩的冒落; ⑤在挖方或采石中,裂隙的存在可以提高工作效率; ⑥裂隙发育的岩体中可以找到地下水作为供水水源。 4.8 断层的野外观察 断层的野外识别标志: 地貌标志、构造标志、地层标志、岩浆岩、矿化及 岩相厚度标志。 地貌标志: 断层崖、断层三角面、错断的山脊、山岭 和平原的突变、串珠状湖泊、泉水带状分 布、水系忽然转向。 4.8 断层的野外观察 断层三角面 4.8 断层的野外观察 4.8 断层的野外观察 泉水带状分布 4.8 断层的野外观察 水 系 急 剧 转 弯 资源与环境学院 各专业实验室建设规划 目 录 一、实验设备购置计划汇总 二、实验用房计划汇总 附件 1:资源勘查工程专业实验室建设规划 附件 2:勘查技术工程专业实验室建设规划 附件 3:资源环境与城乡规划管理专业实验室建设规划 二○○二年十月 4.8 断层的野外观察 构造标志:地质体被错开、断层岩、断层的牵引构造 4.8 断层的野外观察 地层标志:断层岩 断层泥 4.8 断层的野外观察 地层标志:断层岩 4.8 断层的野外观察 构造岩的分类 脆性环境: 碎裂岩系列一般包括断层角砾岩(角砾大于 2mm )、碎粒岩或碎斑岩(0.01—2mm) 、碎粉岩 ( ?0.01mm )、伪玄武岩(玻化岩)和断层泥等。 糜棱岩类岩石的结构分类 韧性环境: 依据细粒化(糜棱岩化)基质的含量和岩石中重结晶的性质和程度 初糜棱岩:基质小于50% 糜棱岩:基质50—90% 超糜棱岩: 基质>90%;主要颗粒<0.05mm 千糜岩:主要颗粒<0.1mm 变余(变晶)糜棱岩(blastomylonite): 0.5— 0.05mm 构造片岩:主要颗粒> 0.5mm 构造片麻岩:主要颗粒> 0.5mm 4.8 断层的野外观察 构造标志:构造强化带 1)岩层产状的急变和变陡 2)节理化、劈理化带的突然出现 3)小褶皱剧增 4)挤压破碎和各种擦痕的出现 4.8 断层的野外观察 C、地层的缺失或重复 4.8 断层的野外观察 2、两盘相对运动方向确定(运动学) 确定断层的运动主要根据根据两盘中地层的新老关系、牵 引构造、擦痕和阶步、羽状节理、断层两侧的小褶皱及断 层角砾岩。 4.8 断层的野外观察 2、两盘相对运动方向确定(运动学) 确定断层的运动主要根据根据两盘中地层的新老关系、牵 引构造、擦痕和阶步、羽状节理、断层两侧的小褶皱及断 层角砾岩。 4.8 断层的野外观察 2、两盘相对运动方向确定(运动学) 逆断层 逆掩断层 4.8 断层的野外观察 上“逆”下“正”的 断层? 走滑断层! 4.8 断层的野外观察 根据两盘的新老地层 a断层效应 4.8 断层的野外观察 b横断层错断褶皱 4.8 断层的野外观察 牵引褶皱 断层两盘紧邻断层的岩层发生明显的弧形弯曲称牵引褶皱 4.8 断层的野外观察 牵引褶皱 断层两盘紧邻断层的岩层发生明显的弧形弯曲称牵引褶皱 4.8 断层的野外观察 4.8 断层的野外观察 是两盘岩石被磨碎的岩屑和岩粉在断层上 刻划的结果,表现为一组均匀平行细纹 擦痕 4.8 断层的野外观察 阶步 是在断层滑动面上留下微细陡坎。 表现为与擦痕直交,可分为正阶步和反阶步 4.8 断层的野外观察 阶步 是在断层滑动面上留下微细陡坎。 表现为与擦痕直交,可分为正阶步和反阶步 擦痕与阶步 4.8 断层的野外观察 4.8 断层的野外观察 擦抹晶体 在断层滑动面上形成的纤维状晶体, 如石英、方解石、绿泥石或叶腊石 4.8 断层的野外观察 羽状节理 在断盘上形成羽状排列的张节理或剪理 4.8 断层的野外观察 派生构造 4.8 断层的野外观察 张剪裂脉或张剪节理 Z X 4.8 断层的野外观察 羽状剪切裂隙 羽状张节理 4.8 断层的野外观察 4、断层的组合特征 4.8 断层的野外观察 4.8 断层的野外观察 断层的工程地质评价 1. 断层的力学性质:受张力作用形成的断层,其工程地质条件 比受压力作用形成的断层差。但压力作用形成的断层可能破碎带 的宽度大,应引起注意; 2. 断层位臵与线路工程的关系:一般说来线路垂直通过断层比 顺着断层方向通过受的危害小; 3. 断层面的产状与线路工程的关系:断层面倾向线的,工程地质条件差; 4. 断层的发生发展阶段:正在活动的断层(如新构造运动剧烈、 地震频繁地区的断层),对工程建筑物的影响大,有些相对稳定的 断层,影响较小,但要考虑到复活的可能, 5. 充水情况:饱水的断层带稳定性差; 6. 人为影响:有些大的水库,可使附近断层复活,不可忽视。★▽…◇★▽…◇★▽…◇★▽…◇★▽…◇★△◁◁▽▼★△◁◁▽▼★△◁◁▽▼★△◁◁▽▼★△◁◁▽▼★-●△▪️▲□△▽★-●△▪️▲□△▽★-●△▪️▲□△▽★-●△▪️▲□△▽★-●△▪️▲□△▽•☆■▲•☆■▲•☆■▲•☆■▲★◇▽▼•★◇▽▼•★◇▽▼•◆●△▼●◆●△▼●◆●△▼●◆●△▼●▲●…△▲●…△▲●…△▲●…△◆▼◆▼◆▼◆▼◆▼◆◁•◆◁•◆◁•◆◁•◆◁••●•●•●△△△△