土木工程地质知识点.docx
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1、土木工程地质知识点第一章 矿物和岩石 第一节 主要造岩矿物 一、定义:在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的天然均质体,叫矿物。 二、物理性质: 晶体形态: 非晶体矿物(组成矿物的质点为无序排列): 火山玻璃、胶体蛋白 晶体矿物(组成矿物的质点为有序排列): 单体: 针状、柱状 片状、板状 立方体、菱面体、菱形十二面体 集合体:纤维状、鳞片状、粒状、块状、土状、钟乳状 光学性质: 自色:矿物吸收某一波长的光波后,其余光波的混合色。 1、颜色:它色:矿物中混入色素离子的颜色。 假色:矿物表面氧化反应后的颜色。 2、条痕:矿物粉末的颜色。 3、光泽:矿物表面反射光的能力:单体光泽:晶面光泽
2、:玻璃光泽、珍珠光泽 断口光泽:油脂光泽 集合体光泽:丝绢光泽、土状光泽 透明 4、透明度:矿物透射光的程度:半透明 不透明 力学性质 1、硬度:抵抗外力刻划的能力 摩氏硬度:滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2、解理:外力敲击下,沿结晶薄弱面平行裂开的性能。 解理组数: 1组 2组 3组 解理交角:角闪石: 124,56 辉石:87,93 解理程度:极完全解理:解理面完全光滑 完全解理:解理面大部分平整光滑 中等解理:解理面平整光滑较小,断口发育 无解理:解理面肉眼难见平整光滑处 3、断口:外力敲击下,沿任意方向
3、的裂开:贝壳状 锯齿状 参差状 平坦状 弹性 挠性 滑感 其它特殊性质: 可塑性 磁性 化学反应: 方解石:遇HCL剧烈起泡 白云石:遇镁试剂变兰 三、常见矿物的简易鉴定 1、浅色矿物: 石英 正长石 斜长石 方解石 白云石 白云母 石膏 滑石 硬度大 硬度中等 硬度小 半透明 肉红色 灰白色 菱面体 弯曲菱面体 薄片状 丝绢光泽 有滑感 断口油脂光泽 两组解理 遇HCL起泡 遇镁试剂变兰 珍珠光泽 无解理 白色弹性 2 2、暗色矿物:橄榄石 辉石 角闪石 黑云母 绿泥石 硬度大 硬度小 颗粒状 短柱状 长柱状 薄片状 薄片状 半透明 解理交角近90 解理交角124 弹性 挠性 橄榄绿色 多为
4、黑色 黑绿色 黑色 墨绿色 珍珠光泽 第二节 岩浆岩 岩石:造岩矿物的天然集合体。 一、岩浆、岩浆作用、岩浆岩 1、岩浆:地壳深处局部地段高温、高压的熔融物质。 2、岩浆作用:岩浆形成、演化、运动、直到冷凝成岩的全过程。 3、岩浆岩:岩浆冷凝后形成的岩石:喷出岩 侵入岩:浅成岩 深成岩 二、岩浆岩产状 侵入岩:深成岩: 岩基100km2 岩岩株100mm 附:喷出物: 火山弹 2-100mm 火山灰 5mm 中粒结构:F=1-5mm 颗粒大小: 绝对大小: 细粒结构:F=0.1-1mm 微粒结构:F60直立岩层:a=90走向 二、岩层产状:指岩层在空间的产出状态。 走向:岩层的延伸方向 1、产
5、状要素倾向:岩层的倾斜方向倾角:岩层的倾斜程度B p A O 倾向 D D 真倾角:岩层在野外的倾角。 视倾角:岩层在剖面上的倾角。 倾角 tgb=tgasinq 2、产状要素的测量、记录和图示。 测量:用地质罗盘仪测量。 N 走向 45 相限角法E N45E 30 sE W 30 倾向 走向 倾角 倾向 记录 N S 走向 135 方位角法135 30 30 倾向 倾角 倾向 图示:正常岩层: 30 ; 倒转岩层: 30 16 第三节 地层概念 一、为什么要学习地层及地质年代: 确定构造形态:如: 4 3 2 1 3 2 1 2 3 1 2 3 2 1 2 1 2 1 6 5 2 1 单斜岩
6、层 背斜 向斜 断层 断层 选择和评价建筑场地: 阅读地质图: 地层:将各个地质历史时期形成的岩层,称为该时代的地层。 二、绝对年代法: 用岩石中放射性同位素蜕变规律来确定岩石形成时间。 蜕变:放射性元素自形成之日起,就稳定地放射出a、b、g射线,并形成稳定的新元素。如:U238蜕变后形成Pb206 蜕变时间可用下式确定:t=Dln1+ lP1式中:l蜕变常数 P放射性同位素重量 D蜕变后新元素重量 最后:用各岩石形成时间,排出各岩石形成的先后顺序。 ,最老化石:蓝绿藻)。 三、相对年代法: 通过比较各地层的沉积顺序、古生物化石特征、地层接触关系来确定其形成的先后顺序。 1、地层层序法: 正常
7、层序法:对于正常沉积的岩层,老的在下,新的在上。岩层倒转时关系相反。 标准剖面法:将某地区的地层按新老关系排列的剖面,叫该地区的标准剖面。用标准剖面对比某工点的地层,从而确定该工点地层新老关系的方法。 17 层面构造法:用层面构造指示岩层新老关系的方法。 新岩层方向:泥裂的开口方向、波峰方向。 老岩层方向:泥裂的尖端方向、波谷方向。 2、古生物法: 根据生物化石,确定所在地层新老关系的方法。 新地层:化石结构复杂。 老地层:化石结构简单。 由量变到质变:缓慢量变:环境稳定、生物繁衍。 生物进化: 急剧质变:环境改变、生物质变。 由低级到高级: 标准化石:在各个环境稳定时期,分布广、生存时间短的
8、化石。 3、地层接触关系法: 沉积岩之间的接触关系: 整合接触:各地层时代连续,产状平行。 平行不整合接触:各套地层时代不连续,但产状平行。 反映地壳: 先下降沉积 再上升风化剥蚀(有缺失) 后下降沉积 角度不整合接触:各套地层时代不连续,产状不平行。 反映地壳:先下降沉积 再挤压弯曲,并上升风化剥蚀 后下降沉积 8 7 新 6 5 2 1 新 底砾岩 老 5 4 3 2 1 新 老 底砾岩 4 3 老 2 1 18 沉积岩与岩浆岩之间的接触关系: 侵入接触:先沉积、后侵入。 沉积接触:先侵入、后沉积。 岩浆岩之间的接触关系: 穿插关系:新岩体穿插老岩体。 四、地质年代表 1、地质年代表:要求
9、按顺序背诵地质年代表的符号。 老 变质晕 新 新 底砾岩 老 群:包括两个以上的组,常以不整合接触界面划分。 2、地方地层单位: 组:同一岩相,或某一岩相为主间夹其它岩相的地层。 段:组中的不同岩性段。 层:段中对同一岩性的细分。 19 第四节 褶皱构造 一、基本概念: 褶皱:在构造运动作用下,岩层产生的连续弯曲现象。 褶曲:褶皱中的单个弯曲。 背斜:岩层向上弯曲。地层对称重复,中间老,两边新。 向斜:岩层向下弯曲。地层对称重复,中间新,两边老。 二、褶曲要素: 核部:褶曲中心部位的岩层。 翼部:褶曲两侧部位的岩层。 轴面:通过核部,大致平分两翼的假想平面。 轴线:轴面与水平面的交线。 枢纽:
10、轴面与岩层面的交线。 脊线:褶曲最高点的连线。 槽线:褶曲最低点的连线。 20 三、褶曲分类: 直立褶曲: 轴面直立,两翼倾向相反,倾角相等。 1、按横剖面分类:倾斜褶曲: 轴面倾斜,两翼倾向相反,倾角不等。 倒转褶曲: 轴面倾斜,两翼倾向相同,一翼岩层倒转。 平卧褶曲: 轴面水平,两翼岩层水平,一翼岩层倒转。 2、按纵剖面分类:水平褶曲: 地层界线平行延伸。 倾伏褶曲: 地层界线向一端 封闭弯曲。 四、褶曲的判别: 水平倾斜背斜 倾伏倾斜背斜 判别步骤:1.首先按地层对称重复关系 背斜:中间老,两边新。 确定褶曲基本类型。 向斜:中间新,两边老。 2.再按两翼岩层产状确定 直立:产状相反,倾
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