工程地质断裂构造
断层 地质构造(高教知识)
显生宙 中生代
新生代
年代地层单位与地质年代的单位相对应。 宙（宇）、代（界）、纪（系）、世（统）、期（阶） 岩石地层单位：群、组、段
全面分析
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二、地质年代
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复习思考题
1 ．什么是相对地质年代？什么是绝对地质年代？ 地层的相对地质年代是怎样确定的？
2．地质年代单位和时间地层单位的含义及相互关 系怎样？
3. 尽可能选择相对稳定的“安全岛”，将建筑物 布置在断层的下盘；（例：大亚湾核电站）
4. 采取抗震结构和建筑型式。
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第三节、地质图
地质图(geological map)：
反映一个地区各种地质条件的图件。
一、地质图的种类：
普通地质图 构造地质图 第四纪地质图 基岩地质图 水文地质图 工程地质图
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一、水平构造与倾斜构造
倾斜构造：原来呈水平状态的岩层，经构造变动，成为
与水平面成一定角度的倾斜岩层时，称为倾斜岩层(tilted stratum)或倾斜构造。
单斜构造：岩层倾斜方向和倾角大体一致的单斜岩层。
单斜构造的力学成因
正常层序
倒转层序
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一、水平构造与倾斜构造
断裂构造的分类
节理（裂隙）
原生节理 构造节理张剪节节理理 次生节理
断层
正断层 逆断层 平移断层
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三、断裂构造
节理 (joint) :
也称裂隙(fissure)，是岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断 裂面没有明显的相对位移时的断裂构造。
原生节理:岩石在成岩过程中形成的节理。 次生节理:由卸荷、风化、爆破等作用形成的节理，分别称
水利工程地质断裂构造_褶皱构造_活断层对工程建设的影响
水利工程地址讨论课一：断裂构造对工程建设的影响断层与工程建设进行工程建筑、水利建设等，必须考虑断层构造。
例如水库、水坝不能位于断层带上，以免漏水和引起其他不良后果；大型桥梁、隧道、铁道、大型厂房等如果通过或坐落在断层上，必须考虑相应的工程措施。
因此凡是重大工程项目都必须据有所在地区的断裂构造等地质资料，以供设计者参考。
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、断层位置与线路工程的关系，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：断层面倾向线路且倾角大于10o 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。
举例晋江—永安断裂带在泉州盆地深部和浅部均有强烈的表现,对泉州市的工程建设造成一定影响。
断裂相关的不良地质对工程建设的影响在泉州盆地边缘进行工程建设时应进行地质灾害评估,对有直接危害的大、中型滑坡体和危害程度大的崩塌区,应避开为宜;对危害程度较轻的滑坡体和崩塌区,应采取防治措施。
二：褶皱构造和工程建设的关系、褶皱构造：褶皱是岩层弯曲形成的构造。
在地壳岩石中褶皱弯曲的规模差别很大，从显微构造直到巨大的构造盆地和地槽带均属褶皱构造。
在松散的沉积物，沉积岩，各类变质岩，甚至某些火成岩中的原生流动构造，都有褶皱发育，这说明褶皱可由多种压力环境下形成，其形态多种多样。
褶皱构造的基本类型主要有两种：背斜和向斜。
背斜的特征是岩层向上弯曲，中心核部较老，两侧岩层依次变新；向斜则相反，岩层向下弯曲，核部较新，两侧依次变老。
如岩层未经剥蚀，则背斜成山，向斜成谷，地表仅见到最新地层。
断裂构造的工程评价
断裂构造的工程评价断裂构造是地球表面上普遍存在的一种构造形态，它不仅对地质过程产生了深远影响，也在工程实践中扮演着重要角色。
对于工程评价而言，断裂构造的存在往往会对工程建设和运营带来一系列挑战和影响。
因此，对断裂构造进行全面的工程评价显得至关重要。
断裂构造的存在对工程建设和运营的地质风险产生着直接影响。
断裂带的活动可能导致地表沉降、地裂缝、滑坡等地质灾害的发生，给工程设施带来严重危害。
因此，在工程评价中，需要充分考虑断裂构造对地质风险的影响，采取相应的防范措施，确保工程的安全运行。
断裂构造对地下水和地下水文环境的影响也不可忽视。
断裂带的存在可能导致地下水位变化、水质污染等问题，对工程建设和运营造成不利影响。
因此，在工程评价中，需要对断裂构造对地下水系统的影响进行全面评估，制定合理的水文地质方案，确保地下水资源的合理利用和保护。
断裂构造还可能对土壤稳定性和地基承载力产生影响。
断裂带的活动会导致土层破碎、变形等问题，对工程的地基稳定性构成威胁。
因此，在工程评价中，需要对断裂构造对土壤稳定性和地基承载力的影响进行综合评估，采取相应的加固措施，确保工程的安全稳定。
断裂构造还可能对工程材料的选择和施工工艺产生影响。
断裂带的存在可能导致地质条件复杂、材料性质不均匀等问题，给工程施工带来挑战。
因此，在工程评价中，需要充分考虑断裂构造对工程材料和施工工艺的影响，选择合适的材料和施工方案，确保工程的质量和安全。
断裂构造的工程评价是一项复杂而重要的工作，需要全面考虑断裂构造对工程建设和运营的影响，制定科学合理的方案，确保工程的安全稳定。
只有在对断裂构造进行全面评价的基础上，才能有效应对工程建设中可能遇到的各种挑战和风险，保障工程的顺利进行和长期运行。
第三节断裂构造
教案用纸地貌标志（1）断层崖由于断层两盘的相对滑动，常常促使断层的上升盘形成陡崖，这种陡崖通常称为断层崖。
如王乔洞断层西盘栖霞组灰岩形成约10米高的断层崖。
（2）断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向的水流侵蚀切割，乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖，即断层三角面。
（3）错断的山脊错断的山脊也往往是断层两盘相对平移等运动的结果。
（4）横切山岭走向的平原与山岭的接触带往往是一条较大断裂。
（5）串珠状湖泊洼地这种洼地往往是大断层存在的标志。
（6）泉水的带状分布断水呈带状分布往往也是断层存在的标志。
如沿猫耳洞断层分布的一系列下降泉（落水洞）（7）水系特点断层的存在常常影响水系的发育，引起河流的急剧转向，甚至错短河谷构造标志（1）构造线不连续任何线状或面状地质体，如地层、矿层、岩脉、侵入体与围岩的接触面、片理或相带等均顺其产状延伸。
如果这些线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开，不再连续，说明有断层存在。
图7是断层造成的构造线不连续现象的图示。
走向断层F1、倾向数层F2和斜向断层F3分别切断地层或早期断层，或在平面上或在剖面上，或者既在平面上又在剖面上，两者均显示出构造线的中断。
为了确定断层的存在的测定错开的距离在野外应尽可能查明错断的对应部分。
图7 断层引起的构造不连续现象F1走向断层；F2倾向断层；F3斜向断层（2）构造强化现象断层活动引起的构造强化，包括有岩层产状的急变、多变和变陡；节理化、劈理化甚至片理化窄带的突然出现；小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。
如果我们在野外发现这些现象，就要进行认真的观察，探究引起这些现象的可能原因。
构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种表现。
断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体，长径大小一般为数十厘米至二、三米。
构造透镜体有时单个出现，有时数个或更多个透镜体成组产出。
构造透镜体一般是挤压作用产生的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体，菱块楞角又被磨去形成的。
简述断裂构造对工程建设的影响
断裂构造对工程建设的影响是非常重要的，以下是一些主要的影响方面：
1. 地质稳定性：断裂带通常是地球上地壳运动的主要区域之一，因此可能存在断层滑动、断裂裂缝等地质问题。
这些问题可能对工程建设产生不良影响，如土体失稳、地基沉降、建筑物破坏等。
了解并评估断裂带的活动性和稳定性对设计和施工至关重要。
2. 岩石强度和稳定性：断裂带通常会导致岩石的破碎和变形，从而影响其强度和稳定性。
在设计和施工过程中，需要针对断裂带的特点进行合理处理，避免出现岩体失稳、岩爆等问题。
3. 岩石水文地质条件：断裂带往往具有较高的渗透性，可导致地下水的聚集和排泄，进而影响工程建设中的水文地质条件。
在设计和施工中，需要综合考虑断裂带的水文地质特征，合理设计地下水系统、排水系统等。
4. 基础工程：断裂带可能影响地基的稳定性和承载力。
如果工程需要经过或建在断裂带附近，需要进行详细的地质勘探，采取相应的基础处理措施，确保工程的安全性和可靠性。
5. 地震活动：断裂带与地震活动密切相关。
活动的断层带是地震的发生地，因此地震风险增加。
在地震区域进行工程建设时，需要充分考虑地震的影响，采取相应的抗震设计和建设措施，以确保工程在地震中的安全性。
总之，断裂构造对工程建设的影响需要在工程规划、设计和施工过程中充分考虑，并采取相应的预防和控制措施来确保工程的安全性和可靠性。
地质勘察、地质工程设计和风险评估等专业技术的运用是解决断裂构造影响的重要手段。
一：断裂构造对工程建设的影响
一：断裂构造对工程建设的影响
断裂构造是地球地壳中的一种地质构造，其对工程建设可能产生以下影响：
1. 地震风险增加：断裂构造是地震活动的主要产生地带之一。
在断裂带附近进行工程建设可能面临更高的地震风险，这会对工程的安全性和稳定性产生重要影响。
需要采取相应的地震防灾措施，以降低地震灾害可能造成的影响。
2. 地表变形和沉降：断裂构造可能会导致地表的变形和沉降，这会对工程建设的平整度和稳定性产生影响。
在断裂带附近进行工程建设时，需要对地表变形进行充分考虑，并采取合适的措施来降低沉降带来的不利影响，以确保工程的正常运行和使用寿命。
3. 水资源和地下水环境的影响：断裂构造可能在地下形成裂缝和裂隙，从而影响水资源和地下水环境。
例如，断裂带附近的水源可能会受到影响，地下水的补给和流动也可能受到限制。
在断裂带附近进行水利、水电等工程建设时，需要对断裂带的水文地质条件进行充分研究和评估，以确保水资源的可持续利用和环境的保护。
4. 岩土工程建设困难：断裂构造区的岩土条件可能相对复杂，
可能存在较大的地质变形、不规则的地层厚度和组合等问题。
这会增加工程建设的难度和复杂性，需要采取相应的设计和施工措施，以应对地质条件的挑战，确保工程的可靠性和安全性。
断裂构造对工程建设产生重要影响，需要进行充分的地质调查和技术评估，制定相应的设计和施工方案，以确保工程的安全、可靠和持久运行。
工程地质断裂构造
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（二）节理发育程度分级
依据：节理的组数、密度、长度、张开度及充填情况
发育程度分级 节理不发育 节理较发育
节理发育
节理很发育
基本特征
节理1～2组，规则，为构造型，间距在1m以上， 多为密闭节理，岩体切割成大块状。
节理2～3组，呈X形，较规则，以构造型为主， 多数间距大于0.4m，多为密闭节理，部分为 张开节理，少有充填物。岩体切割成大块状。
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3．断盘 断层两侧相对移动的岩层。
1.断层面 2.断层线 3.上盘 4．下盘
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4．断距
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指岩层中同一点被断层断开后的位移量。
总断距(ab) 水平断距(am) 重直断距(bm)
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二、断层
断层是指岩 石在构造应 力作用下发 生断裂，沿 断裂面两侧 的岩块发生 明显的相对 位移的断裂 构造。
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小型低角度正断层
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上盘上升
逆断层：上盘相对上升或下盘相对下降的断层。
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断裂构造图文分析
一、节理（一）基本概念1、节理：岩石受力作用形成的破裂面或裂纹，称为节理，它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。
2、节理组和节理系：在同一时期，同一成因条件下形成的，彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组；在同一构造应力作用下，形成有规律组合的节理组，叫节理系。
（二）节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。
(1)原生节理：指岩石形成过程形成的节理，如玄武岩的柱状节理(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)表生节理：又称风化节理、非构造节理，是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的，如由风化作用产生的风化裂隙等，这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中，对地下水的活动及工程建设有较大的影响。
2、按力学性质进行分类(1)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：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；节理面粗糙不平，一般无滑动擦痕和磨擦镜面；产状不稳定，沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭；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；张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。
(2)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：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；剪节理的产状稳定，沿其走向和倾向可延伸很远；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；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。
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张性断层角砾岩
砾石由石炭－二叠系灰岩组成，棱角状、大 小不一、无分选，泥砂质胶结
正断层断裂带
由右向左破碎度增加，依次是构造透镜体 带、断层角砾岩、碎裂岩，最后是断层泥
断层崖
4．地貌、水文地质和植被上的标志
断层三角面
东非大裂谷
三 断层的工程地质评价
1.由于断裂构造的存在，破坏 了岩体的完整性，加速分化 作用、地下水的活动及岩溶 发育，可能有以下几方面对 工程建筑产生影响。
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产品批次能鉴别，问题产生能解决。 下午12时51分38秒下 午12时51分12:51:3820.9.18
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检查隐患横眉冷对，杜绝事故笑逐颜 开。20.9.1820.9.1812:5112:51:3812:51:38Sep-20
2．按断层走向与两盘岩层产状的关系分为：
F1-走向断层；F2-倾向断层； F3-斜向断层
3．按断层面；
垂直
横断层；
斜交
斜断层。
褶曲被横断层错断引起的效应
4．断层的组合类型
阶梯状断层 地堑和地垒 叠瓦式构造
阶梯状断层
地堑和地垒
地垒
地堑
叠瓦式构造
台 中 地 区 叠 瓦 断 层 带
下降盘出现新地层
断层倾斜与地层倾斜的关系
二者倾向相同
断层倾角大于岩层倾角 断层倾角小于岩层倾角
缺失（B） 重复（E）
重复（C） 缺失（F）
下降盘出现新地层
上升盘出现新地层
3．断层的伴生现象
牵引弯曲、擦痕、摩擦镜面、滑动槽子等也 是帮助判断断层存在的标志。
冲断层断层面上的擦痕 平行的脊槽主要是方解石的生长纤维。 阶步与擦痕大致垂直，其陡坎倾向指示上盘上冲。
节理
（一）节理分类
1．按与岩层产状的关系分为：
1-走向节理； 2-倾向节理； 3-斜交节理； 4-岩层走向
2．按力学成因分类：
剪节理 张节理 劈理
特征： 产状稳定,分布
较密;走向稳定， 延伸深长;裂隙面 光滑，常有擦痕; 常常呈“X”型;可 切穿砾石。
剪节理——
由剪应力产生 的破裂面。
张节理——
由张应力产生 的破裂面。
特征： 裂隙张开宽，间
距大；裂隙面粗糙， 少有擦痕；延伸不 远；常呈豆荚状、 树枝状；常绕开砾 石。
劈理
❖ 劈理是一种由裂面和潜在裂面将岩石按 一定方向劈开成为平行密集的薄皮或薄板的 构造。劈理一般分为流劈理、破劈理、滑劈 理。
劈理
3．按节理与褶皱轴的关系分类：
a. 纵节理；b. 斜节理；c. 横节理 d.平面X形剪节理; e.顺层节理和层 间节理
（1）降低地基岩体的强度和稳定性。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沦陷，易照成断裂或 倾斜。断裂面对岩质边坡、坝基及桥基稳定 常有重要影响。 （2）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。 （3)隧道工程通过断裂破碎带时会发生坍塌。
二、断层
断层是指沿 断裂面两侧 的岩块发生 明显的相对 位移的断裂 构造。
断 层
岩石在构造应力 作用下发生断 裂，沿断裂面 两侧的岩块发 生明显的相对 位移的断裂构 造。
二、断层
（一）断层的几何要素 （二）断层的分类 （三）断层的野外鉴别
(一) 断层的几何要素
1．断层面 指断层中两 侧岩层沿其运 动的破裂面。
（三）断层的野外识别
各类标志： 构造上 地层上 断层的伴生现象 地貌、水文地质等
1．构造上的标志（构造线不连续）
岩脉被切断，产生牵引现象
2．地层上的标志 地层的重复或缺失。
褶曲 断层
对称式重复 顺次式重复
走向断层造成的地层重复和缺失
断层性质
正断层 逆断层 断层两盘 相对动向
二者倾向相反
重复（A） 缺失（D）
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生命没有回头路，事故没有后悔药。20.9.1820.9.18Friday, September 18, 2020
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全员用心做得好，企业提升跟着跑。12:51:3812:51:3812:519/18/2020 12:51:38 PM
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严格规章制度，确保施工安全，治理 事故隐 患，监 督危险 作业。20.9.1812:51:3812:51Sep-2018-Sep- 20
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整理整顿精神好，品质检点状况好。12:51:3812:51:3812:51Friday, September 18, 2020
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若要产品好，个人品质要提。20.9.1820.9.1812:51:3812:51:38September 18, 2020
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质量是企业的生命。2020年9月18日下 午12时 51分20.9.1820.9.18
正断层
逆断层 平移断层
上盘下降
正断层：上盘相对下降或下盘相对上升的断层。
小型低角度正断层
上盘上升
逆断层：上盘相对上升或下盘相对下降的断层。
逆断层按照断层面的倾角又可分为：
高角度逆断层 断层面倾角＞45°； 逆掩断层 断层面倾角在25～45°； 辗掩断层 断层面倾角＜25°。
水平错动 平移断层：两盘沿断层走向相对移动的断层。
2．断层线 1.断层面 2.断层线 3.上盘 4．下盘 断层面与水平面或垂直面的交线。
3．断盘 断层两侧相对移动的岩层。
1.断层面 2.断层线 3.上盘 4．下盘
4．断距 指岩层中同一点被断层断开后的位移量。
总断距(ab) 水平断距(am) 重直断距(bm)
(二) 断层的分类
1．根据断层两盘相对运动的方向分为：
任务五 断裂构造
断裂构造——指地壳中岩石或岩体 受力达到破裂强度发生 断裂变形而形成的构造。
断裂构造的主要类型
一、节理(裂隙) 二、断层
一、节理
节理也叫裂隙，是岩石块沿破裂面没有明显相 对位移的断裂构造。节理按成因分为两大类：一 类是由构造运动产生的构造节理；另一类是非构 造节理
北京西山的一条张剪性节理
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牢记生产安全，事故与你无缘。2020年9月18日星期 五下午 12时51分38秒 12:51:3820.9.18
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安全用电，节约用水。消防设施，定 期维护 。2020年9月下 午12时 51分20.9.1812:51September 18, 2020
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思一思，研究改善措施，试一试，坚 持不懈 努力。2020年9月18日 星期五 12时51分38秒 12:51:3818 September 2020