水利工程地质参考答案

水利工程地质参考答案

花岗岩：属酸性深成岩，多呈肉红色、浅灰色。其主要矿物成分为钾长石、酸性斜长石、石英，次要矿物为黑云母、角闪石等。全晶质等粒状就够，块状构造。产状多为岩基、岩株，可作为良好的建筑物地基及天然建筑石料。

辉长岩：属基性深成岩，呈黑色或黑灰色，矿物成分以斜长石和辉石为主，也有少量的角闪石、橄榄石等。呈辉长结构或中、粗粒结构，块状构造。常呈小侵入体或岩盘、岩床、岩墙产出。

流纹岩：属酸性喷出岩，呈岩流状产出，大都灰、灰白和灰红等较浅颜色。斑状结构，细小的斑晶为正长石和石英等矿物，基质为隐晶或玻璃质，常见流纹构造。玄武岩：属基性喷出岩，呈黑、灰绿及暗褐等色。其主要矿物成分与辉长岩相同，多呈斑状结构、细粒结构或无斑隐晶质结构。气孔状构造及杏仁状构造较普遍。闪长岩：属中性深成岩，浅灰至灰绿、肉红色，其主要矿物成分分为斜长石、角闪石，其次为黑云母、辉石及石英等。呈等粒状结构，块状构造，分布广泛，多为小型侵入体产出。

安山石：属中性喷出岩，呈灰、红褐或浅褐色。斑状结构，斑晶为斜长石、角闪石和辉石等，基质为隐晶或玻璃质。常为块状或气孔状、杏仁状构造。有不规则板状或柱状原生节理，常呈岩流产出。

闪长玢岩：属中性浅层岩，其主要矿物成分分为斜长石、角闪石，其次为黑云母、辉石及石英等。呈斑状或似斑状结构，斑晶以斜长石和角闪石为主。常为灰色，如有次生变化，则多为灰绿色，块状构造。常呈岩脉活在闪长岩体边产部产出。正长斑岩：矿物成分同正长岩，多为浅灰或肉红色。斑状结构，斑晶多为正长石，有时为斜长石，基质为微晶或微晶结构。块状构造。

第一章

用肉眼鉴定常见造岩矿物时，主要依据哪些特征？

主要依据矿物颜色、晶形、硬度、透明度、光泽、解理，断口、条痕，有时也利用比重、双晶形态等特征

2.写出下列各组造岩矿物的鉴定特征及主要区别：1石英-长石-方解石2角闪石-辉石-黑云母3方解石-白云石-石膏。

1-3简述深成岩，浅成岩，喷出岩的结构及构造特征。

深成岩结构特征：块状构造特征：全晶质等粒状

浅成岩结构特征：块状构造特征：隐晶质似斑状细粒

喷出岩结构特征：流纹状、气孔状、杏仁状、块状构造特征：玻璃

质隐晶质火山碎屑斑状

1-4酸性，中性，基性，超基性火成岩的矿物成分有何区别？

岩浆岩主要由SiO2 、A12O3、Fe2O3，、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O和H2O等氧化物组成。其中SiO2是最多最重要的，它是反映岩浆性质和直接影响岩浆岩矿物成分变化的主要因素。

从超基性岩至酸性岩，随着SiO2增加，FeO、MgO逐渐减少；K2O、Na2O逐渐增加； CaO和A12O3由超基性的纯橄榄岩至基性的辉长岩增加较大，随后向酸性的花岗岩则减少。

酸性，主要是正长石石英次要是黑云母角闪石

中性，主要是正长石次要是角闪石黑云母主要斜长石角闪石次要黑云母辉石

基性，主要是斜长石辉石次要是角闪石橄榄石

超基性，主要是橄榄石辉石次要角闪石

1-5简述下列各组岩石的鉴定特征：花岗岩与辉长岩；流纹岩与玄武岩；闪长岩与安山石；正长斑岩与闪长玢岩。

花岗岩与辉长岩：主要鉴别颜色，肉红色、浅灰色为花岗岩，黑色或黑灰色为辉长岩。

流纹岩与玄武岩：主要鉴别颜色，流纹岩颜色为灰、灰白和灰红等较浅颜色，玄武岩为黑、灰绿及暗褐等深色。

闪长岩与安山石：可先依据颜色进行鉴别，闪长岩多为浅灰至灰绿、肉红色，安山石多呈灰、红褐或浅褐色。其次可以根据结构判断，闪长岩呈等粒状结构，安山石为斑状结构。

正长斑岩与闪长玢岩：可先依据颜色鉴别，正长斑岩多为浅灰或肉红色，闪长玢岩常为灰色，少数为灰绿色。其次还可依据结构判定，正长斑岩为微晶或微晶结构，闪长玢岩呈斑状或似斑状结构。

1-6简述沉积岩与火山岩在成因，结构，及物质成分方面的差别。

（一）岩浆岩又称火成岩，是由岩浆冷凝固结后形成的岩石。

1、按岩石中矿物结晶程度划分

(1)全晶质结构 (2)半晶质结构 (3)玻璃质结构

2、按岩石中矿物颗粒的绝对大小划分

(1)显晶质结构(2)隐晶质结构：

3、按岩石中矿物颗粒的相对大小划分

(1）等粒结构 (2) 不等粒结构

岩浆岩主要由SiO2 、A12O3、Fe2O3，、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O和H2O等氧化物组成。

（二）沉积岩是在地壳表层常温常压条件下，由风化产物、有机物质和某些火山作用产生的物质，经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。

沉积岩的结构

1、碎屑结构

2、泥质结构

3、化学结构

4、生物结构

沉积岩的划分就是根据成分划分的，泥岩、碳酸盐岩、石英（长石）砂岩。所以沉积岩就以某种成分为主。

1-7以角砾岩和正长斑石为例，说明沉积岩中的碎屑结构与火成岩中的斑状结构的区别。

斑状结构特点是岩石在成分和结构上是均匀的，无定向排列，是岩浆岩中最常见的一种。

碎屑结构碎屑物质被胶结物粘结起来而形成的一种结构。结构的坚固程度由胶结物和胶结方式决定。

1-8陆源沉积碎屑岩与火山碎屑岩的区别？

二者都是经过水或空气的搬运、降落、沉积、固结形成的岩石。

火山碎屑岩是火山活动是形成的火山碎屑物质，一般由小于2mm的火山灰和碎屑固结而成，孔隙率大，重度小，性质软弱，强度低，易风化，具有很高的可塑性和膨胀性。

陆源碎屑结构岩类具有碎屑结构，接岩石是由粗粒的碎屑和细粒的胶结物两部分组成。依据粒径大小进行分类，其颜色、磨圆度、分选、力学性质与形成过程和其胶结方式有很大关系。

1-9试述火成岩中的流纹构造与变质岩的片理构造及沉积岩的层理构造的区别。

流纹构造，是由不同颜色的矿物、玻璃质和拉长的气孔等沿熔岩流动方向作定向排列所形成的一种流动构造。是酸性熔岩中最常见的一种构造。岩石上有其它明显的流动轨迹。

片理构造，指岩石中矿物定向排列所显示的构造，是变质岩中最常见、最带有特征性的构造。整个岩石的矿物成分或岩石颜色，都是比较均匀分布的，并不能看到稳定、持续的“层”。

层理构造，层理沉积岩在形成过程中，由于先后沉积下来的矿物或岩屑的颗粒大小、成分、形状和颜色在垂直方向发生变化而显示的成层现象。它的层厚度相对比较稳定或者呈现出有规则的纹理（平行的或者相交的）。

1.10支出下列各组岩石的主要区别；1片麻岩-片岩；2千枚岩-页岩-片岩-板岩；3片麻岩-花岗岩；4石英岩-石英砂岩-大理岩；5石灰岩-白云岩-泥灰岩。

1-11岩石的主要物理性质指标有哪些？

1）岩石块体的密度和重度ρ=m/v，γ=9.80ρ

2）岩石颗粒密度ρp=ms/Vs

3）孔隙率n=Vv/V

4）岩石的吸水性ωa=（ma-md）/md*100%

5）岩石的抗冻性L?=（ms-m?）/ms*100%

1-12试述风化作用级其基本类型和特征。

1）物理风化作用，只产生单纯的机械性破坏，由温度变化和水的冻胀引起，结果是最初使岩石产生大小不等、方向无序的裂隙，裂隙发展增多，最后形成大小不等的岩屑堆积。

2）化学风化作用，包括1氧化作用，2溶解作用，3水化作用，4水解作用。结果是岩石中的矿物成分发生化学变化，改变或破坏岩石的性状，并可形成次生矿物。

1-13试述影响风化作用的诸因素。

气候、

地形、

地下水

岩石性质、

断层、裂隙

1-14如何对岩体风化进行分带?各特征带及主要区别是什么？

依据声波纵波速度、点荷载强度指数及回弹值三项指标，将岩石风化程度分为以下5类。

1）残积土，它是岩石风化的最终产物，多为含砂砾的粘性土，承载力很低，一般在0.1~0.3MPa之间

2）全风化带，未扰动时保持原岩结构的外观，扰动后呈土夹砂砾状堆积。承载力在0.2~0.6MPa之间。孔隙率较大，压缩性中等，崩解性强，抗冲刷能力低。3）强风化带，风化带中最不均一的一个带，孔隙率，吸水率较高，渗透性很强，抗压强度低。允许承载力为0.5~1.0MPa。

4）中等风化带，常沿裂隙风化较重，可有全、强风化的夹层、槽或带分布，渗透性强。。

5）微风化带物理力学性质比新鲜岩石稍有降低，仅沿裂隙面有风化侵染现象

岩浆岩表

沉积岩表

第二章

2.1地质历史如何划分？熟记代、纪、新生代的世和主要构造运动的名称、顺序。

答：地质历史划分为若干大小级别不同的时间段落或时期。按时间的长短依次为宙、代、

纪、世、期。

代的名称（从远到近）：（古中新）太古代、（古中新）元古代、（早晚）古生代、中生代、新生代。

纪的名称（从远到近）：长城纪、蓟县纪、青白口纪、南华纪、震旦纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪、新近纪、第四纪。新生代的世（从远到近）：古近纪（古新世、始新世、渐新世）、新近纪（中新世、上新世）、第四纪（早更新世、中更新世、晚更新世、金新世）。

主要的构造运动：1.按照地壳运动方向划分的类型（着眼于空间表现）、垂直运动（“升降运动”、“造陆运动”——沿地球半径方向）、水平运动（“造山运动”——沿地球切线方向）2.按照构造运动发生的时期划分的类型（着眼于时间分布）、新构造运动（晚第三纪以来）、古构造运动（晚第三纪以往）。

2.2地质的相对时代如何确定？

答：地层层位法、古生物化石法、岩性对比法、地层接触法（整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触）。

2.3何谓岩层产状的三要素？

答：走向（岩层面与水平面的交线称为走向，其交线称为走向线）

倾向（倾向及岩层的倾斜方向，是倾斜线的水平投影所指的方向）

倾角（倾角纪岩层的倾斜角度，是层面与水平面所夹的最大锐角，也就是倾向线与倾斜线的夹角）

2.4试述褶皱形态的分类及主要特征。

答：1、按轴面和两翼岩层产状分类

（1）直立褶皱。轴面直立，两翼岩层倾向相反，倾角大致相等。

（2）倾斜褶皱。轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，倾角不相等。

（3）倒转褶皱。轴面倾斜，两翼岩层倾向相同，倾角相等或不相等，一翼岩层层位正常，另一翼层位倒转。

（4）平卧褶皱。轴面和两翼岩层近水平，一翼岩层位正常，另一翼倒转。（5）翻卷褶皱。为轴面弯曲的平卧褶皱。

2.5在野外如何识别有无褶皱现象的存在？

答：首先，垂直于地层走向进行观察，当地层重复出现并对称分布是，便可肯定有褶皱构造。

其次，再分析地层新老关系组合关系，中间是老地层，两边对称分布的是新地层，故为背斜；中间是新地层，两边的是老地层，故为向斜。

2.6构造节理有几种类型？主要特征是什么？

（1）剪切节理，剪切节理是有剪应力所形成的破裂面。特征1界里面平直光滑，产状稳定，可延伸较长，在砾岩层中常平直切穿坚硬的砾石。2呈闭合状，裂隙本身的宽度很小，通常仅1~3mm，但受后期地质作用力的影响，也可裂开并充填一粘性土活岩屑。3成组成对出现，即多条节理常互相平行排列，其间距大致相等。

（2）张节理，张节理室友拉应力所形成的破裂面。1节理面欺负不平、弯曲粗糙，产状不稳定，延伸较短。2多为张开的裂隙，横断面可呈扁豆状、透镜状。3张节理常沿先期形成的X形节理发育而成，故多呈齿状延伸，通常称为追踪张裂。4张节理有事呈雁列状。5沿张节理面的内摩擦角φ值较高，但若有粘土等物质填充，则抗剪强度收充填物控制。

（3）劈理是指岩层中大致平行、密集、微细的构造节理。1其间距一般为几毫米至几厘米。2只在构造运动特别强烈，特别是强烈挤压地段才易出现，常与褶皱、断层同时形成相伴产出。

2.7节理和褶皱有何成生上的联系？

在同一构造作用力下同时形成的节理、劈理和褶皱有着密切的联系，所以形态和分布上往往有一定的规律性。1平面X形共轭剪切节理，平面X形共轭剪切节理多发生在岩层弯曲变形之前，节理面与层面垂直，节理走向与后期形成的褶曲轴面斜交，两组节理相交的锐角只想挤压方向。2剖面X形共轭剪切节理，岩层受挤压发生弯曲变形后，在褶曲横剖面上形成，节理走向与褶曲轴向一直，节理面与层面斜交。3横张节理是与早期挤压力方向一直的张节理，当岩层弯曲是它横切褶曲轴，多呈锯齿状。4纵张节理是在褶曲轴部，平行于轴线发育的张节理，是岩层弯曲后产生的局部拉应力形成，在背斜轴部，裂隙上宽下窄，并互相呈扇形排泄。5顺层节理是张节理平行于层面发育的节理，层间节理是指受不同岩性

及层间界面所控制而局限于某个岩层内的节理，顺层与节理在弯曲过程中沿沿上、下岩层面相对滑动而构成的力偶，在此力偶作用下形成的。

2.8何谓裂隙率？

裂隙率Kj是指在被统计的岩体面积A上，裂隙面积与被通缉面积之比，用百分数表示。Kj=∑（li*bi）/A*100% li、bi分别代表任一条节理的长度和宽度，m。

2.9节理玫瑰图如何绘制？怎样从图上分析岩体稳定和渗漏情况？

节理玫瑰图是在一半圆图形上，用圆周代表节理，并标以北、东、西及方位角度数值，用圆半径长度按一定比例代表节理的条数（或百分数）。将统计到的节理进行整理，以10°为一组，并算出其条数，然后点在形影走向方位角中间值的半径上。简介各节点即绘出节理图。

2.10试述断层的分类及各种断层的主要特征。

(一)按断层的形态分类

1、正断层正断层的基本特征是上盘相对下移，下盘相对上移。

2、逆断层其基本特征是上盘相对上移，下盘相对下移。

3、平移断层断层两盘产生相对水平位移的断层。

(二)按断层力学成因性质分类

断层按力学性质可分为以下五种类型。1、压性断层2、张性断层3、扭性断层4、压扭性断层5、张扭性断层

(三)按断层产状与岩层产状的关系分类

1、走向断层

2、倾向断层

3、斜交断层

(四)根据断层走向与褶曲轴线方向的关系进行分类：

1、纵断层

2、横断层

3、斜断层

2.11在野外如何识别断层？

（1）地层的重复或缺失

（2）岩层中断

(3) 断层破碎帶及构造角砾岩

1)断层角砾岩2)碎裂岩3)糜棱岩4)断层泥

(5) 断层擦痕

(6) 牵引褶皱

(7）伴生节理

(8) 地貌突然变化及断层三角面

(9) 泉呈线状分布

2.12各种地址条件（岩层产状、褶皱、断层、接触关系等）在地质图中如何表示？

2.13如何根据地址平面图绘制剖面图？

先根据等高线会出剖面的地形线，再把剖面安高程画出剖面地貌，绕后将各高程的地质界线和构造连接起来。

2.14综合底层柱状图能反映哪些地质现象？

2.15如何何谓活断层？其时间上限如何确定？活断层对工程有何影响及应采取什么对策？

活断层：现今仍在活动或近代地质时期曾有过活动，将来还可能重新活动的断层。时间上限：水电规定为晚更新世，即距今10~15万年

影响：对工程的危害主要是错动变形和引起地震两方面。

2.16活断层有哪几种类型？

（一）按两盘错动方向分类

1）平移断层2）正断层3）逆断层

（二）活断层按其活动性质可分为蠕变型和突发型两类。

蠕变型活断层：只有长期缓慢的相对唯一变形，而不发生地震活只有少数微弱地震的断层。

突发型活断层：是指突然发生断裂并伴生较强地震形成的断层。包括地震断层和隐伏断层

2.17活断层有哪些特征？

1）活断层的继承性，即绝大多数的活断层都是演绎有的老断层发生新的错动位移。

2）活断层的长度和断距：活断层长度可有几公里到几百公里，断距大多数不超过10m。

3）活断层的错动速率：突发型活断层错动时速率很快，可达0.5 ~1.0 m/s，在很短的时间内完成的。蠕变型活断层的错动速率大多在年平均零点几至几十毫米。

2.18如何判别断层的“死”与“活”？

（一）直接标志，有下列现象之一的断层，即可判定位活断层。

1）错断腕更新是以来的地层2）断裂带中的构造岩或被错动的脉体，经绝对年龄测定，距今不足10万年者。3）根据一起观测，沿断层有大于0.1mm/a 的位移。4）沿断层有历史和现代活动中、强震震中分布，或有晚更新世以来的股地震一集，或有密集而频繁的近期微震活动。5）在地质构造上正式与一直活动断层有共生活同生关系的断层。

（二）间接标志，具有下列现象之一的断层，可能为活断层，但需结合其他证据综合判断

1）沿断层晚更新世以来同级阶地发生错位，在跨越断层出，水洗有明显的与断层同步转折现象，活断层两侧晚更新世以来的沉积层厚度有明显差异

2）沿断层地貌突然发生大范围的变化3）沿断层先有串珠状的泉水、沼泽分布，

有地热、水化学异常带，活水温水量、水质有异常变化。

4）固件组、古陵墓登被断层错断。5）沿断层代有重力或磁力错断现象。

2.19何谓地震烈度、基本烈度和设防烈度？如何鉴定一个地区的地震烈度？烈度和震级有何关系？

（一）地震烈度I地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。地震基本烈度是指某个地区在未来一定时期内、一般场地条件和一定超于概率水平下可能遭遇的最大地震烈度。

抗震设防烈度是按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防一句的地震烈度。（二）一个地区的烈度，不仅与这次地震的释放能量（即震级）、震源深度、距离震中的远近有关，还与地震波传播途径中的工程地质条件和工程建筑物的特性有关。I=0.92+1.63M-3.49㏒Δ

2.20场地地质因素对烈度有何影响？

1）岩、土层类型和性质的影响。2）地形条件的影响3)地下水的影响

4）断层带的影响

2.21地震对建筑有哪些不利的影响？

震对建筑有哪些不利的影响可分为震动破坏和地面破坏两方面，包括1）地震力2）震动周期与振东时间的影响3）地面破裂与斜坡破坏4）地基失效

2.22强烈地震与活动性大断裂有何关系？

1）我国绝大多数地震震中都是在活动性强烈的主干断裂带活深大断裂带附近。2）强震主要发生在活动性断裂带的有关部位上。

3）强震多发生在断陷盆地的内部活边缘地带。

2.23何谓水库地震？有何特征？有几种成因类型？

（一）在原来没有或很少地震的地方，由于水库蓄水引发的地震称水库地震。（二）1）高坝大库发震几率高2）水库地震与库水位的升降有关3）震中密集与库坝区附近4）震源浅、震级低、烈度高。5）前震多，余震长

（三）构造破裂型、岩溶塌陷型、地壳表层卸荷型

2.24哪些地质条件可能诱发水库地震？

1）岩性2）地质构造3）水文地质条件

2.25区域构造稳定性评价的主要内容有哪些？

1）区域构造背景分析2）现代活断层的判定3）地震危险性

4）水库诱发地震

2.26区域构造稳定性可分为几个级别？划分的标准和特征如何？