《工程地质学》第三章地质构造
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工程地质学-第三章 岩体的工程地质性质与岩体分类-1-结构面特征与结构面类型
1）产状：结构面的产状常用走向、倾向和倾角三要素 表示。 2）连续性：结构面的连续性反映结构面的贯通程度， 常用线连续性系数、迹长和面连续性系数等表示。 3）密度：结构面的密度反映结构面发育的密集程度， 常用线密度、面密度和间距等指标表示Байду номын сангаас 4）张开度与填充胶结特征：结构面的张开度e是结构 面两壁面间的垂直距离（mm） 5）形态：结构面的形态对岩体的力学性质及水力学性 质存在明显的影响。 6）结构面的组合关系：控制着可能滑岩的岩体的几何 边界条件、形态、规模、滑动方向及滑移破坏类型， 它是工程岩体稳定性预测与评价的基础。
1)原生结构面：是岩体在成岩过程中形成的结构面，其特征与 岩体成因密切相关。因此，又可将其分为沉积结构面、岩浆结 构面和变质结构面三类。原生结构面除部分经风化卸荷作用裂 开外，多具有不同程度的连接力和较高的强度。 (1)沉积结构面
沉积岩的层理、层面、沉积间断面及沉积软弱夹层等都属 于沉积结构面。 (2)火成结构面
在岩体的强度性质中，最重要的是抗剪强度。
它是影响工程安全和造价的重要因素，在岩基抗滑稳 定、边坡岩体稳定和地下硐室围岩稳定性分析与近似 中，岩体的抗剪强度参数是必不可少的。
二、岩体的流变特征
蠕变：指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：变形保持一定时，应力随时间的增长而逐渐减 小的现象。 长期强度：出现蠕变破坏的最低应力值
2.结构面的规格和等级 按结构面延伸长度、切割深度、破碎带宽度及其
力学效应，可将结构面划分为如下五级： Ⅰ级：指大断层或区域性断层。 Ⅱ级：指延伸长而宽度不大的区域性地质界面，如较 大的断层、层间错动、不整合面及原生软弱夹层等。 Ⅲ级：指长度为数十米至数百米的断层、区域性节理、 延伸较好的层面及层间错动等。 Ⅳ级：指延伸较差的节理、层面、次生裂隙、小断层 及较发育的片理、剪理面等。其长度一般为数十米至 二三十米，宽度近于零至数厘米不等，是构成岩块的 边界面。 Ⅴ级：又称微结构面，指隐节理、微层面、微裂隙及 不发育的片理、劈理等，其规模小，连续性差，常包 括在岩块内，主要影响沿块的物理力学性质。
《工程地质》课件 第三章 地质构造
图3-14 节理走向玫瑰花图
按上述步骤就能绘制出节理走向玫瑰花图。玫瑰 花瓣愈长，说明此方位角范围内出现的节理数目愈多； 玫瑰花瓣愈宽，说明节理方向的变化范围愈广。
节理倾向玫瑰花图、节理倾角玫瑰花图的绘制方 法与节理走向玫瑰花图大同小异，只不过因为每条节 理的倾向、倾角只有一个数值，因此作图时，要用整 个圆，如图3-15所示。节理倾角玫瑰花图可和节理倾 向玫瑰花图绘在一个图内，用不同的颜色加以区分。
1〕按成因分类
01
02
03
原生节理
指岩石形成过程中 形成的节理，如玄武岩 在冷却凝固时体积收缩 形成的柱状节理。
构造节理
指在构造运动产生的 构造应力作用下所形成的 节理。构造节理常常成组 出现，可将其中一个方向 的平行节理称为一组节理。
表生节理
由卸荷、风化、爆 破、溶蚀等作用形成的 节理，分别称为卸荷节 理、风化节理、爆破节 理、溶蚀节理等。这种 节理也称为裂隙，属非 构造的次生节理。
图3-15 节理倾向玫瑰花图和节理倾角玫瑰花图
3〕节理的发育程度 节理的发育程度可以按其组数、密度、长度、张开度及充填情况的不同进行分级。节理的等 级及各级特征如表3-2所示。
表3-2 节理发育程度分级表
节理与地面和地下工程的关系都很密切，主要表现在以下几个方面。 ① 节理破坏了岩石的整体性，增大了地下硐室和坑道顶板岩石垮塌的可能性，同时也增加了 施工的难度。因此，设计和施工中应考虑避开节理特别发育的地段。 ② 节理可能成为地下水运移的通道，导致矿井、地下建筑施工过程中发生突水事故。同时， 节理裂隙还可能作为煤矿中瓦斯运移的重要通道，带来平安隐患。 ③ 假设节理缝隙被黏土等物质所充填而润滑，节理面成为软弱结构面，会导致斜坡体易沿节 理面产生滑动，工程施工中对此须予以高度重视。 ④ 在挖方和采石时，可以利用节理面，以提高工效。 ⑤ 在节理发育的岩石中，有可能找到裂隙地下水作为供水资源。 ⑥ 直接坐落在岩石上的高层建筑的浅根底需要凿除裂隙发育面。 ⑦ 高荷载水平的桩基持力层入岩深度，宜选在裂隙相对不发育的中风化或微风化基岩中。
工程地质(课件)第三章地质构造全篇
19/63
内力和外力地质作用的关系：
内力地质作用决定地表的基本形态和内部 构造——地表形态的塑造者
外力地质作用破坏和重塑地表形态——地表 形态的雕刻者 地壳上升时，遭受剥蚀。 地壳下降时，接受沉积。
20/63
第二节 地质年代
• 绝对年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。适用
于岩浆岩、变质岩地区。钾-氩、铀-铅和碳-14。
走向(strike)：岩层面和 任一假想水平面交线的延 伸方向。
倾向(dip)：岩层的倾斜 方向。与走向线垂直。只 有一个。
倾角(dip angle)：岩层层 面与水平面的最大锐角。
35/63
产状三要素(elements of attitude)
表示方法 ： 岩层产状一般用方位角表
示，通常格式是： 走向南西200°，倾角南东
15/63
我国干湿地区划分图 16/63
潮湿气候区：河流、湖泊、地下水发育，风化 彻底。如东南沿海。
干旱气候区：暴雨，风力强，咸水湖。 如西北高原。
冰冻气候区：气温低，蒸发量小，生物稀少， 冰川盘踞。如两极和高山地区。
17/63
中国地势分布示意图
18/63
大陆以剥蚀为主，海洋以沉积为主。 山区以剥蚀为主，平原以沉积为主。
地震作用(earthquake)
地内机械能突 然释放，以弹性 波的形式传播到 地表引起猛烈冲 击。
汶川地震
7/63
岩浆作用（magmatism）
岩浆形成、运动、 演化、冷凝。
8/63
变质作用(metamorphism)
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。
25/63
2. 岩浆岩与围岩接触关系
内力和外力地质作用的关系：
内力地质作用决定地表的基本形态和内部 构造——地表形态的塑造者
外力地质作用破坏和重塑地表形态——地表 形态的雕刻者 地壳上升时，遭受剥蚀。 地壳下降时，接受沉积。
20/63
第二节 地质年代
• 绝对年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。适用
于岩浆岩、变质岩地区。钾-氩、铀-铅和碳-14。
走向(strike)：岩层面和 任一假想水平面交线的延 伸方向。
倾向(dip)：岩层的倾斜 方向。与走向线垂直。只 有一个。
倾角(dip angle)：岩层层 面与水平面的最大锐角。
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产状三要素(elements of attitude)
表示方法 ： 岩层产状一般用方位角表
示，通常格式是： 走向南西200°，倾角南东
15/63
我国干湿地区划分图 16/63
潮湿气候区：河流、湖泊、地下水发育，风化 彻底。如东南沿海。
干旱气候区：暴雨，风力强，咸水湖。 如西北高原。
冰冻气候区：气温低，蒸发量小，生物稀少， 冰川盘踞。如两极和高山地区。
17/63
中国地势分布示意图
18/63
大陆以剥蚀为主，海洋以沉积为主。 山区以剥蚀为主，平原以沉积为主。
地震作用(earthquake)
地内机械能突 然释放，以弹性 波的形式传播到 地表引起猛烈冲 击。
汶川地震
7/63
岩浆作用（magmatism）
岩浆形成、运动、 演化、冷凝。
8/63
变质作用(metamorphism)
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。
25/63
2. 岩浆岩与围岩接触关系
《工程地质学》第三章地质构造
1.层状地层接触关系-构造运动、岩浆活动、地质发展历史的记录。
沉积岩间的接触关系
整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳 连续均匀下降。
不整合接触（有明显的沉积间断）——平行不整合，角度不整合 平行不整合 (disconformity)：
时间上不连续，产状一致。 反映地壳间断上升。
地质年代：
绝对年代：指组成地壳的岩层，从形成到现在 的准确时间，通过放射性元素蜕变周期测定。
相对年代：通过地层之间的上下层序、古生物 化石、岩性变化和地层接触关系测定。
地层层序法、古生物化石法、岩性对比法、地层接触关系法
地层层序法
充分利用沉积岩的泥裂、波痕、雨痕等层面构造特征
地层层序法
古生物化石法
实例：
1.节理组合 形成危岩
2.建筑地
基中的大 裂隙需要 先处理
不稳定
稳定
二、断层
→破裂
面两侧岩 块有显著 位移的断 裂构造。
(—)断层的几何要素
断层面 断盘（上下盘） 断层线 断距（水平断距、铅垂断距） 断层破碎带
(二)断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
断层的组合类型
§3.4 断裂构造
断裂构造→地壳中岩层或岩体受力达
到破裂强度发生断裂变形而形成的构造。
基本类型 →按其规模及断裂面两侧的
相对位移
→节理、断层。
节理（裂隙）
→岩石中岩块沿破裂面没有显著
位移的断裂构造。
构造节理：分布广、规模大、规律性强 非构造节理：原生、次生→规律性不强、范围小
构造裂隙分为剪节理、张节理和劈理
角度不整合(discordant)：
时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
沉积岩间的接触关系
整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳 连续均匀下降。
不整合接触（有明显的沉积间断）——平行不整合，角度不整合 平行不整合 (disconformity)：
时间上不连续，产状一致。 反映地壳间断上升。
地质年代：
绝对年代：指组成地壳的岩层，从形成到现在 的准确时间，通过放射性元素蜕变周期测定。
相对年代：通过地层之间的上下层序、古生物 化石、岩性变化和地层接触关系测定。
地层层序法、古生物化石法、岩性对比法、地层接触关系法
地层层序法
充分利用沉积岩的泥裂、波痕、雨痕等层面构造特征
地层层序法
古生物化石法
实例：
1.节理组合 形成危岩
2.建筑地
基中的大 裂隙需要 先处理
不稳定
稳定
二、断层
→破裂
面两侧岩 块有显著 位移的断 裂构造。
(—)断层的几何要素
断层面 断盘（上下盘） 断层线 断距（水平断距、铅垂断距） 断层破碎带
(二)断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
断层的组合类型
§3.4 断裂构造
断裂构造→地壳中岩层或岩体受力达
到破裂强度发生断裂变形而形成的构造。
基本类型 →按其规模及断裂面两侧的
相对位移
→节理、断层。
节理（裂隙）
→岩石中岩块沿破裂面没有显著
位移的断裂构造。
构造节理：分布广、规模大、规律性强 非构造节理：原生、次生→规律性不强、范围小
构造裂隙分为剪节理、张节理和劈理
角度不整合(discordant)：
时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
工程地质基础-地质构造
2.岩层产状的表示方法
（1）方位角表示法：用倾向和倾角表示
210°∠25°，读倾向210度，倾角25度。
（2）象限角表示法(用走向、倾角、倾向线表示)
N45°E∠30°SE 北偏东45度，倾角为30度， 倾向南东
（3）符号表示法——地质图中常用
40°┴：长线代表走向，短线代表倾向，度数是倾角
：岩层产状水平
交线
(3)岩层的厚度是其顶、底面间的高差。 (4)岩层出露宽度：岩层顶层和底面地界线间的水
平距离，取决于岩层厚度和地面坡度；
3.2.2 倾斜岩层
岩层层序正常，上层为新岩层，下层为老岩层，层面与水平有一交角的岩 层称为倾斜岩层。岩层的倾斜方向及倾斜角度基本一致，称单斜岩石
单斜构造的力学成因
图 4-3 地层层序
2、褶皱的形态分类
按轴面产状分类
(a)
直立褶皱
(b)
倾斜褶皱
(c)
倒转褶皱
(d)
平卧褶皱
按轴面产状分类
直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱
轴面近直立 两翼倾向相反 倾角近相等 轴面倾斜 两翼倾向相反 倾角不等
轴面倾斜 两翼倾向相统 一翼倒转
轴面近水平 一翼正常 另一翼倒转 轴面弯曲 平卧
3.如图所示的岩层的接触关系是（ B ） A.整合接触 B.角度不整合接触 C.假整合接触 D.平行不整合接触
4.某地上、下两套地层时代不连续，产状基
本一致，则它们的接触关系是（ C ） A.整合接触 B.沉积接触 C.假整合接触 D.角度不整合
5.如图所示，关于岩层接触关系表述全部正确的是（
断裂构造按力学性质可分为压性、张性、扭剪 性以及压扭性和张扭性
（1）压性断裂 （2）张性断裂
3 地质构造及其对工程的影响
工程地质学 Engineering Geology
土木工程学院 地下建筑与工程系
温故而知新
名词解释 解理 层理 片理 摩氏硬度计 斑状结构 似斑状结构 变余结构
岩浆岩的产状主要有哪些？ 按SiO2的含量，岩浆岩可分为哪几类？ 岩浆岩的结构和构造有哪些？
温故而知新
沉积岩主要由哪些物质组成的？按物质 组成特点，沉积岩可分为哪几类？
沉积岩的结构和构造有哪些？ 沉积岩碎屑结构的胶结物有哪几种？强
度比较如何？ 沉积岩区别于岩浆岩的重要特征是什么？
温故而知新
引起变质作用的主要因素是什么？ 变质岩的结构和构造有哪些？ 了解一些常见的矿物及三大岩类。 沉积岩层相对地质年代的确定方法有哪
些？如何应用？ 岩浆岩相对地质年代的确定方法有哪些？
下降盘
上升盘
断层面
3.4.3 断层
山东潍坊新第三纪玄武岩中逆冲断层
3.4.3 断层
断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
3.4.3 断层
正断层
上盘下降,下盘上升。 一般受张拉力及重力作用。 特点:
规模小，断层线平直， 断层面较陡，常大于45°。
上盘下降
3.4.3 断层
3.4.3 断层
3.3 褶皱构造
3.3 褶皱构造
唐家山背斜滑坡（ 2008.8）
3.3 褶皱构造
唐家山背斜滑坡（陈建峰摄 2008.8）
3.3 褶皱构造
核部－受力集中部位
岩层一般比较破碎，存在岩体稳定性问题，若 为向斜，又存在轴部地下水富集的问题。
3.3 褶皱构造
褶皱的野外观察
人们容易误认为背 斜为山，向斜为谷。但 向斜山与背斜谷的情况 在野外也比较常见的。 因此，不能够完全以地 形的起伏情况作为识别 褶曲构造的主要标志。
土木工程学院 地下建筑与工程系
温故而知新
名词解释 解理 层理 片理 摩氏硬度计 斑状结构 似斑状结构 变余结构
岩浆岩的产状主要有哪些？ 按SiO2的含量，岩浆岩可分为哪几类？ 岩浆岩的结构和构造有哪些？
温故而知新
沉积岩主要由哪些物质组成的？按物质 组成特点，沉积岩可分为哪几类？
沉积岩的结构和构造有哪些？ 沉积岩碎屑结构的胶结物有哪几种？强
度比较如何？ 沉积岩区别于岩浆岩的重要特征是什么？
温故而知新
引起变质作用的主要因素是什么？ 变质岩的结构和构造有哪些？ 了解一些常见的矿物及三大岩类。 沉积岩层相对地质年代的确定方法有哪
些？如何应用？ 岩浆岩相对地质年代的确定方法有哪些？
下降盘
上升盘
断层面
3.4.3 断层
山东潍坊新第三纪玄武岩中逆冲断层
3.4.3 断层
断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
3.4.3 断层
正断层
上盘下降,下盘上升。 一般受张拉力及重力作用。 特点:
规模小，断层线平直， 断层面较陡，常大于45°。
上盘下降
3.4.3 断层
3.4.3 断层
3.3 褶皱构造
3.3 褶皱构造
唐家山背斜滑坡（ 2008.8）
3.3 褶皱构造
唐家山背斜滑坡（陈建峰摄 2008.8）
3.3 褶皱构造
核部－受力集中部位
岩层一般比较破碎，存在岩体稳定性问题，若 为向斜，又存在轴部地下水富集的问题。
3.3 褶皱构造
褶皱的野外观察
人们容易误认为背 斜为山，向斜为谷。但 向斜山与背斜谷的情况 在野外也比较常见的。 因此，不能够完全以地 形的起伏情况作为识别 褶曲构造的主要标志。
工程地质3.4_不整合
P2 C3 CC2 2 D3
二 不整合的类型
角度不整合 产状不一致。 原因：不整合沉积之前， 构造运动有褶皱，有断 层，运动形式以水平挤压 为主。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二 不整合的类型
工程地质学
第三章 地质构造及其对工程的影响
About…
第三章 地质构造及其对工程的影响
概述 §3.1 水平构造和单斜构造 §3.2 褶皱构造 §3.3 断裂构造 §3.4 不整合 §3.5 岩石与岩体的工程地质性质
§3.4 不整合
一 概念 二 类型 三 工程地质评价
一 概念
不整合
形成年代不相连续的两套岩层重叠在一起 的现象，这种构造形迹，称为不整合。不整合 不同于褶皱和断层，它是一种主要由地壳的升 降运动产生的构造形态。
一 概念
不整合产生的原因
地壳上升时期发生剥蚀作用，地壳下降时期产生沉积 作用。 整合接触 沉积区处于相对稳定阶段，沉积年代和次序连续，产 状平行，岩层之间的这种接触关系，称为整合接触。
二 不整合的类型
不整合的类型 平行不整合 角度不整合
三 工程地质评价
不整合面，是下伏古地貌的剥 蚀面，它常有比较大的起伏， 同时常有风化层或底砾存在， 层间结合差，地下水发育；
当不整合面与斜坡倾向一致 时，如开挖路基，经常会成为 斜坡滑移的边界条件，对工程 建筑不利。
实验五 地质图的阅读与分析（PP289)
地质图 反映一定范围内地质构造的平面图件。
地质图内容 图名、图例、比例尺、岩性特征、地质构造、岩层接 触关系、地形特征等。
读图步骤 （1）比例尺及图例 （2）地形特征 （3）地层分布 （4）地质构造 （5）地质发展史
明山寨
二 不整合的类型
角度不整合 产状不一致。 原因：不整合沉积之前， 构造运动有褶皱，有断 层，运动形式以水平挤压 为主。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二 不整合的类型
工程地质学
第三章 地质构造及其对工程的影响
About…
第三章 地质构造及其对工程的影响
概述 §3.1 水平构造和单斜构造 §3.2 褶皱构造 §3.3 断裂构造 §3.4 不整合 §3.5 岩石与岩体的工程地质性质
§3.4 不整合
一 概念 二 类型 三 工程地质评价
一 概念
不整合
形成年代不相连续的两套岩层重叠在一起 的现象，这种构造形迹，称为不整合。不整合 不同于褶皱和断层，它是一种主要由地壳的升 降运动产生的构造形态。
一 概念
不整合产生的原因
地壳上升时期发生剥蚀作用，地壳下降时期产生沉积 作用。 整合接触 沉积区处于相对稳定阶段，沉积年代和次序连续，产 状平行，岩层之间的这种接触关系，称为整合接触。
二 不整合的类型
不整合的类型 平行不整合 角度不整合
三 工程地质评价
不整合面，是下伏古地貌的剥 蚀面，它常有比较大的起伏， 同时常有风化层或底砾存在， 层间结合差，地下水发育；
当不整合面与斜坡倾向一致 时，如开挖路基，经常会成为 斜坡滑移的边界条件，对工程 建筑不利。
实验五 地质图的阅读与分析（PP289)
地质图 反映一定范围内地质构造的平面图件。
地质图内容 图名、图例、比例尺、岩性特征、地质构造、岩层接 触关系、地形特征等。
读图步骤 （1）比例尺及图例 （2）地形特征 （3）地层分布 （4）地质构造 （5）地质发展史
明山寨
工程地质学第3章
3.2.4
褶皱构造的工程地质评价和野外观察
1、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。 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。
水平构造
3 、 一般认为，倾斜构造是原来水平或近水平沉积的
地层，在地壳运动的影响下产状改变而发生倾斜变 化，此时岩层面与水平面就有了一定的倾角，成为 具有倾斜构造的岩层。但不可否认，自然界中有的 地层在沉积中就是倾斜的，例如洪积地层。这样的 地层如果在其后的漫长地质岁月中变质成岩，其产 状显然也是倾斜的。 除此以外，还有的地层在大的空间范围内可能属 于褶皱构造，是一个背斜或一个向斜的一翼岩层， 但在一定的工程范围内，则表现为单向倾斜的构造 形式。这样的地层对某个具体工程而言，显然也可 作为倾斜构造来看待。因此，广义的倾斜构造应包 括上述所有三种情况。
（a）
（b）
图3-15 裂隙玫瑰图 （a）裂隙走向玫瑰图； （b）裂隙倾向玫瑰图
五、裂隙（节理）的调查、统计和表示方法
为了弄清楚工程场地节理分布规律及其对 工程岩体稳定性的影响，在进行工程地质勘察 时，都要对节理裂隙进行野外详细调查和室内 资料整理工作，并用统计图表的形式把岩体裂 隙的分布情况表示出来。
（一）节理的野外调查
⑴ 在调查之前，先要了解调查区的构造轮廓和构 造应力场特征。
岩层产状的测定及表示方法
测定：用地质罗盘 测定方法：如图所示
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产状测定： 地质罗盘法
产状表述
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层
由于地壳运动使原始水平的岩层发生倾斜， 岩层层面与水平面之间有一定夹角的岩层， 称为倾斜岩层。
岩层倾角等于90°的岩层称为直立岩层。
§3.3 褶皱构造 褶皱构造 岩层在构造运动 中受力形成的连续弯曲变形。
褶皱中任何一个单独的弯曲称为褶曲，其基 本形态有两种。 背斜与向斜
量和一定空间位置的岩层或岩石破裂面构 成的。
岩层及岩层产状
→ 岩层的产状指岩层在空间的展开状
态。
→岩层是指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石。
岩层产状要素
Hale Waihona Puke →表达岩层产状的指标，描述岩层在空
间上的方位。
走向 倾向 倾角
水平延伸方向 倾斜方向
岩层层面与 水平面的夹角
岩层产状测定与表达
实例：
1.节理组合 形成危岩
2.建筑地
基中的大 裂隙需要 先处理
不稳定
稳定
二、断层
→破裂
面两侧岩 块有显著 位移的断 裂构造。
(—)断层的几何要素
断层面 断盘（上下盘） 断层线 断距（水平断距、铅垂断距） 断层破碎带
(二)断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
断层的组合类型
物质
宙：是地质年代中最大的单位。在地质发展历史中，根据生物出现的显
著和不显 著而分成两个宙。没有显著生物出现的时代叫隐生宙，有显著生物 出现的时代叫 显生宙。 代：在显生宙内，根据生物演化的主要阶段可分为三个时代，即古生代 、中生代 、新生代。在隐生宙内目前尚无国际统一的划分方案，有的根据岩 层发育，地壳运动和同位素年代资料把隐生宙分为两 个代即太古代和元古代 ；但太古代和元古代之间的界限至今没有一个统一意见。 纪：代再分为若干纪。如古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪 、石炭纪 、二叠纪共六个纪；中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪共三个纪 ；新生代分为 第三纪及第四纪。另外也有根据地层的某些 特点命名如石炭纪 就因产煤而得名。 世：一个纪分为三个世。少数的纪如二叠纪、白垩纪、第三纪则分为两 个世。世的名 称是在纪的名称上加上早、中、晚即可。如早泥盆世、中泥盆 世、晚泥盆世。二 分的纪则用早、晚即可，如早二叠世、晚二叠世。 期：世分为期。
§3.1 地质年代
地质年代——地壳发展演变的时间段落称为地质年代。 地层年代——在地质学中，把某一地质时代形成的一套岩层， 称为那个时代的地层。
研究地壳发展和变化历史的科学称 为地史学，它主要阐明地壳发展变 化的历史和生物演化的情况，确定 岩层形成的先后次序、生成环境以 及构造变动等。
时间
地质年代 地层年代
岩层产状
褶皱构造→背斜、向斜
断裂构造→节理、断层
§3.4 断裂构造
断裂构造→地壳中岩层或岩体受力达
到破裂强度发生断裂变形而形成的构造。
基本类型 →按其规模及断裂面两侧的
相对位移
→节理、断层。
节理（裂隙）
→岩石中岩块沿破裂面没有显著
位移的断裂构造。
构造节理：分布广、规模大、规律性强 非构造节理：原生、次生→规律性不强、范围小
构造裂隙分为剪节理、张节理和劈理
第三章 地质构造
主要内容
第一节 地质年代 第二节 岩层产状及其测定
第三节 褶皱构造 第四节 断裂构造构造 第五节 地质图及其阅读
在地球历史演变过程中，地壳是不断地运动、 变化和发展的，比如说“世界屋脊”喜马拉雅山。 地壳运动改变了岩层的原始产出状态，使地壳产生 隆起或下沉，岩层发生弯曲、错断等，形成了各种 不同的构造行迹，如褶皱、断层等，这种残留在岩 层中的变形或变位的构造行迹称为地质构造，因此 地壳运动也称为构造运动。 地质构造的基本类型包括水平构造、倾斜构造 、褶皱构造和断裂构造等，其中褶皱构造和断裂构 造是最主要的构造类型。
劈理：密集的构造微节理。劈理发育使得岩石强度 降低，透水性增大，易风化成碎片脱落。
节理的工程评价
→节理的发育方向、发育程度及节理性质对工程的显著影响 直接→ 破坏岩体的完整性，加速风化作用、地下水的活动及岩溶发育 间接→ 降低地基岩体的强度及稳定性：建筑物、坝基、桥基、边坡 对工程施工的不利影响：涌水、坍塌
褶皱的工程评价
1．褶皱核部的岩层节理发育，岩石破碎， 易风化剥蚀，强度低，渗透性大，直接影响 到岩体的完整性和强度高低，应注意岩层的 塌落、渗漏及涌水问题。
2．峒口布置：尽量选在反向坡或岩层倾角 小于20度（大于75度）的顺向坡地段。－避 免峒口岩石因开挖而发生坍塌。
3．对于深埋洞室，一般应布置在褶皱翼部。 洞室通过均一岩层有利于稳定，而背斜顶部 岩层受张力作用，可能塌落，向斜核部则容 易储水。
地质年代：
绝对年代：指组成地壳的岩层，从形成到现在 的准确时间，通过放射性元素蜕变周期测定。
相对年代：通过地层之间的上下层序、古生物 化石、岩性变化和地层接触关系测定。
地层层序法、古生物化石法、岩性对比法、地层接触关系法
地层层序法
充分利用沉积岩的泥裂、波痕、雨痕等层面构造特征
地层层序法
古生物化石法
破坏岩体的完整性，加速风化作用、地下水的活动及岩溶发育
建筑工程：
降低地基岩体强度 造成地基及场地稳定性问题 地基变形影响 施工中的问题 断层地震
地下工程：坍塌和涌水
地质图及其阅读
完整的地质图
平面图 剖面图 综合地层柱状图
岩层 的综 合柱 状图
本章提要
地质作用与地质年代
地质构造
1.层状地层接触关系-构造运动、岩浆活动、地质发展历史的记录。
沉积岩间的接触关系
整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳 连续均匀下降。
不整合接触（有明显的沉积间断）——平行不整合，角度不整合 平行不整合 (disconformity)：
时间上不连续，产状一致。 反映地壳间断上升。
寒武纪－三叶虫； 奥陶纪－珠角石； 志留纪－笔石 泥盆纪－石燕；
二迭纪－大羽羊齿；
侏罗纪－恐龙
几种标准化石图板
岩性对比法
同一时期、相同环境下形成的沉积岩，它们的成 分、结构和构造是类似的； 可以根据已确定的地层年代，在另外地区，通过 岩性对比法确定其地层年代； 此法具有一定的局限性。
地层接触关系法
褶皱要素
褶皱的分类
褶皱构造的识别
小背斜
倒转背斜
褶皱的工程评价
※褶皱核部的不良工程条件
※褶皱翼部的不良工程条件 地表建设场地→边坡
地下建筑峒室工程
岩层产状与坡向的关系
1反向坡（逆向坡）： 2顺向坡： 1）岩层倾角小于山坡坡角时（易滑动） 2）岩层倾角大于山坡坡角（较稳定）
角度不整合(discordant)：
时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
2. 岩浆岩间的接触—穿插接触关系
图 3-5
3. 沉积岩与岩浆岩接触关系
侵入接触
（后期侵入早期沉积岩 的一种接触关系）
沉积接触
后期沉积岩覆盖在早期岩浆 岩上的沉积接触关系
§3.2 岩层产状及其测定
→ 地壳运动形成的地质构造是由一定数
地堑 地垒 阶梯状 叠瓦式构造
断层的野外识别
断层的存在对工程建筑是不利的，为了防止其对工 程建筑的影响，保证工程建设的安全，规划设计前 必须识别断层的存在。
构造线和地质体的不连续
断层的工程地质评价
断裂构造的存在，破坏了岩体的完整性，加速了其风化作 用、地下水的活动及岩溶发育，可能会对工程建筑产生以 下几方面的影响。 降低地基岩体的强度稳定性。断层破碎带力学强度低 、压缩性大，建于其上的建筑物由于地基的较大沉陷，易 造成断裂或倾斜。 跨越断裂构造带的建筑物，由于断裂带及其两侧上下 盘的岩性均可能不同，易产生不均匀沉降。 隧道工程通过断裂破碎带时易产生坍塌。 断裂带在新的地壳运动影响下，可能发生新的移动， 从而影响建筑物的稳定。
产状表述
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层
由于地壳运动使原始水平的岩层发生倾斜， 岩层层面与水平面之间有一定夹角的岩层， 称为倾斜岩层。
岩层倾角等于90°的岩层称为直立岩层。
§3.3 褶皱构造 褶皱构造 岩层在构造运动 中受力形成的连续弯曲变形。
褶皱中任何一个单独的弯曲称为褶曲，其基 本形态有两种。 背斜与向斜
量和一定空间位置的岩层或岩石破裂面构 成的。
岩层及岩层产状
→ 岩层的产状指岩层在空间的展开状
态。
→岩层是指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石。
岩层产状要素
Hale Waihona Puke →表达岩层产状的指标，描述岩层在空
间上的方位。
走向 倾向 倾角
水平延伸方向 倾斜方向
岩层层面与 水平面的夹角
岩层产状测定与表达
实例：
1.节理组合 形成危岩
2.建筑地
基中的大 裂隙需要 先处理
不稳定
稳定
二、断层
→破裂
面两侧岩 块有显著 位移的断 裂构造。
(—)断层的几何要素
断层面 断盘（上下盘） 断层线 断距（水平断距、铅垂断距） 断层破碎带
(二)断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
断层的组合类型
物质
宙：是地质年代中最大的单位。在地质发展历史中，根据生物出现的显
著和不显 著而分成两个宙。没有显著生物出现的时代叫隐生宙，有显著生物 出现的时代叫 显生宙。 代：在显生宙内，根据生物演化的主要阶段可分为三个时代，即古生代 、中生代 、新生代。在隐生宙内目前尚无国际统一的划分方案，有的根据岩 层发育，地壳运动和同位素年代资料把隐生宙分为两 个代即太古代和元古代 ；但太古代和元古代之间的界限至今没有一个统一意见。 纪：代再分为若干纪。如古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪 、石炭纪 、二叠纪共六个纪；中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪共三个纪 ；新生代分为 第三纪及第四纪。另外也有根据地层的某些 特点命名如石炭纪 就因产煤而得名。 世：一个纪分为三个世。少数的纪如二叠纪、白垩纪、第三纪则分为两 个世。世的名 称是在纪的名称上加上早、中、晚即可。如早泥盆世、中泥盆 世、晚泥盆世。二 分的纪则用早、晚即可，如早二叠世、晚二叠世。 期：世分为期。
§3.1 地质年代
地质年代——地壳发展演变的时间段落称为地质年代。 地层年代——在地质学中，把某一地质时代形成的一套岩层， 称为那个时代的地层。
研究地壳发展和变化历史的科学称 为地史学，它主要阐明地壳发展变 化的历史和生物演化的情况，确定 岩层形成的先后次序、生成环境以 及构造变动等。
时间
地质年代 地层年代
岩层产状
褶皱构造→背斜、向斜
断裂构造→节理、断层
§3.4 断裂构造
断裂构造→地壳中岩层或岩体受力达
到破裂强度发生断裂变形而形成的构造。
基本类型 →按其规模及断裂面两侧的
相对位移
→节理、断层。
节理（裂隙）
→岩石中岩块沿破裂面没有显著
位移的断裂构造。
构造节理：分布广、规模大、规律性强 非构造节理：原生、次生→规律性不强、范围小
构造裂隙分为剪节理、张节理和劈理
第三章 地质构造
主要内容
第一节 地质年代 第二节 岩层产状及其测定
第三节 褶皱构造 第四节 断裂构造构造 第五节 地质图及其阅读
在地球历史演变过程中，地壳是不断地运动、 变化和发展的，比如说“世界屋脊”喜马拉雅山。 地壳运动改变了岩层的原始产出状态，使地壳产生 隆起或下沉，岩层发生弯曲、错断等，形成了各种 不同的构造行迹，如褶皱、断层等，这种残留在岩 层中的变形或变位的构造行迹称为地质构造，因此 地壳运动也称为构造运动。 地质构造的基本类型包括水平构造、倾斜构造 、褶皱构造和断裂构造等，其中褶皱构造和断裂构 造是最主要的构造类型。
劈理：密集的构造微节理。劈理发育使得岩石强度 降低，透水性增大，易风化成碎片脱落。
节理的工程评价
→节理的发育方向、发育程度及节理性质对工程的显著影响 直接→ 破坏岩体的完整性，加速风化作用、地下水的活动及岩溶发育 间接→ 降低地基岩体的强度及稳定性：建筑物、坝基、桥基、边坡 对工程施工的不利影响：涌水、坍塌
褶皱的工程评价
1．褶皱核部的岩层节理发育，岩石破碎， 易风化剥蚀，强度低，渗透性大，直接影响 到岩体的完整性和强度高低，应注意岩层的 塌落、渗漏及涌水问题。
2．峒口布置：尽量选在反向坡或岩层倾角 小于20度（大于75度）的顺向坡地段。－避 免峒口岩石因开挖而发生坍塌。
3．对于深埋洞室，一般应布置在褶皱翼部。 洞室通过均一岩层有利于稳定，而背斜顶部 岩层受张力作用，可能塌落，向斜核部则容 易储水。
地质年代：
绝对年代：指组成地壳的岩层，从形成到现在 的准确时间，通过放射性元素蜕变周期测定。
相对年代：通过地层之间的上下层序、古生物 化石、岩性变化和地层接触关系测定。
地层层序法、古生物化石法、岩性对比法、地层接触关系法
地层层序法
充分利用沉积岩的泥裂、波痕、雨痕等层面构造特征
地层层序法
古生物化石法
破坏岩体的完整性，加速风化作用、地下水的活动及岩溶发育
建筑工程：
降低地基岩体强度 造成地基及场地稳定性问题 地基变形影响 施工中的问题 断层地震
地下工程：坍塌和涌水
地质图及其阅读
完整的地质图
平面图 剖面图 综合地层柱状图
岩层 的综 合柱 状图
本章提要
地质作用与地质年代
地质构造
1.层状地层接触关系-构造运动、岩浆活动、地质发展历史的记录。
沉积岩间的接触关系
整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳 连续均匀下降。
不整合接触（有明显的沉积间断）——平行不整合，角度不整合 平行不整合 (disconformity)：
时间上不连续，产状一致。 反映地壳间断上升。
寒武纪－三叶虫； 奥陶纪－珠角石； 志留纪－笔石 泥盆纪－石燕；
二迭纪－大羽羊齿；
侏罗纪－恐龙
几种标准化石图板
岩性对比法
同一时期、相同环境下形成的沉积岩，它们的成 分、结构和构造是类似的； 可以根据已确定的地层年代，在另外地区，通过 岩性对比法确定其地层年代； 此法具有一定的局限性。
地层接触关系法
褶皱要素
褶皱的分类
褶皱构造的识别
小背斜
倒转背斜
褶皱的工程评价
※褶皱核部的不良工程条件
※褶皱翼部的不良工程条件 地表建设场地→边坡
地下建筑峒室工程
岩层产状与坡向的关系
1反向坡（逆向坡）： 2顺向坡： 1）岩层倾角小于山坡坡角时（易滑动） 2）岩层倾角大于山坡坡角（较稳定）
角度不整合(discordant)：
时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
2. 岩浆岩间的接触—穿插接触关系
图 3-5
3. 沉积岩与岩浆岩接触关系
侵入接触
（后期侵入早期沉积岩 的一种接触关系）
沉积接触
后期沉积岩覆盖在早期岩浆 岩上的沉积接触关系
§3.2 岩层产状及其测定
→ 地壳运动形成的地质构造是由一定数
地堑 地垒 阶梯状 叠瓦式构造
断层的野外识别
断层的存在对工程建筑是不利的，为了防止其对工 程建筑的影响，保证工程建设的安全，规划设计前 必须识别断层的存在。
构造线和地质体的不连续
断层的工程地质评价
断裂构造的存在，破坏了岩体的完整性，加速了其风化作 用、地下水的活动及岩溶发育，可能会对工程建筑产生以 下几方面的影响。 降低地基岩体的强度稳定性。断层破碎带力学强度低 、压缩性大，建于其上的建筑物由于地基的较大沉陷，易 造成断裂或倾斜。 跨越断裂构造带的建筑物，由于断裂带及其两侧上下 盘的岩性均可能不同，易产生不均匀沉降。 隧道工程通过断裂破碎带时易产生坍塌。 断裂带在新的地壳运动影响下，可能发生新的移动， 从而影响建筑物的稳定。