模板工程地质学教学教案.docx
《模板工程地质学教学教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模板工程地质学教学教案.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
模板工程地质学教学教案
工程地质学教学教案
第一章
第一节
1.地质作用的概念及分类
答：
地质作用是指在自然界所发生的一切可以改变固体地球物质组成、构造和地表形态的作用。
地质作用分为内动力地质作用和外动力地质作用两大类。
其中，内动力地质作用包括构造运动、地震作用、岩浆作用和变质作用；外动力地质作用的主要类型有风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、沉积成岩作用和下坡运动。
2.矿物的主要鉴定特征
答：
矿物的主要鉴定特征是：
a.矿物形态；b.光学性质，包括亮度、色泽和透明度等；c.物理性质，包括解理、硬度、颜色和条痕及其他性质；d.化学性质。
3.矿物、造岩矿物概念
答：
矿物是在地质作用过程中（天然条件下）形成的元素单质或无机化合物。
造岩矿物是指构成岩石主要成分的矿物。
第二节
1..岩浆作用的概念及分类
答：
岩浆作用：
岩浆活动和冷凝成岩的全过程。
划分为喷出作用和侵入作用。
2.岩浆喷发物主要有哪些？
答：
a.气体喷出物：
以水蒸气为主，含CO2、S、硫化物及少量HCL、HF；
b.液体喷出物：
溶浆冷凝后形成熔岩（熔岩被、熔岩流、熔岩瀑布等）；c.固体喷出物：
火山喷发的固体喷出物，来源有：
先冷凝的矿物；熔浆的冷凝物；周围的岩石。
3.岩浆侵入过程中主要发生那些地质作用？
答：
a.同化混染作用：
岩浆熔化周围岩石而形成岩浆本身的化学成分发生改变；
b.结晶分异作用：
随着温度的降低，岩浆中的矿物按其熔点高低依次结晶，导致化学成分发生改变。
4.火山碎屑岩、断层角砾岩、砾岩的主要区别特征
答：
火山碎屑岩：
碎屑岩的物质组成有两部分，一类是陆源碎屑和填隙物中的杂基。
另一类是胶结物，它们是在沉积、成岩阶段以溶液沉淀的方式而形成的。
断层角砾岩：
一是从成分上看，断层角砾岩角砾成分来自断层两盘岩石;二是从产状上看，断层角砾岩呈带状，切穿两盘岩层，与其它岩层垂直或斜交;三是从分布位置看，断层角砾岩可以出现在任何岩石中;四是从角砾形状和产状看，断层角砾岩因断层的错动可能出现扁豆状或透镜状，呈叠瓦状排列，反映两盘相对运动方向。
砾岩：
是指由50%以上直径大于2㎜的颗粒碎屑组成的岩石。
其中由滚圆度较好的砾石、卵石胶结而成的成为砾岩根据砾岩在地质剖面中的位置，可分为底砾岩和层间砾岩。
底砾岩位于海侵层序的底部，与下伏岩层呈不整合或假整合接触,代表了一定地质时期的沉积间断。
层间砾岩整合地产于地层内部，不代表任何侵蚀间断
。
5.岩浆岩鉴别的主要步骤是哪些
答：
1.根据岩石的产状及特征，判断是否为岩浆岩；
2.根据岩石的颜色，矿物成分等的特征，结合岩浆岩分类表查出岩石名称；
3.根据SIO2的含量，划分为酸性岩、中性岩、基性岩、超基性岩；
4.再根据结构、构造特征进行分析；
6.岩浆岩常见的工程地质问题
答：
7.喷出作用按火山喷发的方式可分为几种类型？
答：
1.中心式喷发；2.裂隙式喷发；3.熔透式喷发。
8.岩浆岩分类
答：
1.酸性岩浆岩：
SIO2含量>65%，以浅色矿物为主；
2.中性岩浆岩：
SIO2含量为52%—65%，一般浅色矿物稍多于暗色矿物，或大致相等；
3.基性岩浆岩：
SIO2含量为45%—52%，一般暗色矿物与浅色矿物大致相等或前者稍多；
4.超基性岩浆岩：
SIO2含量<45%，一般为无浅色矿物或极少，主要由暗色矿物组成。
第三节
1.沉积岩的主要鉴定特征
答：
1.矿物成分
（1）碎屑矿物（原生矿物），物理风化作用产生的碎屑物质组成；
（2）粘土矿物，风化作用分解后产生的次生矿物（高岭土）、蒙脱石；
（3）化学沉积物，经化学沉积或生物化学作用形成（方解石、石膏、白云石）；
（4）有机质及生物残骸，由生物残骸或经有机化学变化而成的矿物。
2.结构：
构成沉积岩的矿物颗粒大小、形状及相互填充方式。
（1）碎屑结构
（2）泥质结构（3）化学结构（4）生物结构
3.构造：
各矿物成分在空间的排列方式。
（1） 层理构造：
a水平层理b波状层理c斜层理d交错层理
（2） 层面构造：
a波痕b泥裂（龟裂纹、干裂）c雨痕
（3） 结核构造：
常见的：
石灰岩中的燧石（火石）结核
（4） 生物成因构造：
常见的：
化石。
2.沉积岩的碎屑结构、泥质结构、化学结构的主要特征
答：
碎屑结构：
1.按大小：
砾状结构，砂质结构，粉砂质结构；按颗粒的磨圆程度、颗粒形状：
尖棱角状，次棱角状、次圆状和圆状；2.胶结物和胶结类型：
硅质胶结、铁质胶结、钙质胶结、泥质胶结；胶结类型：
基底胶结、孔隙胶结、接触胶结。
泥质结构：
几乎全部由小于0.005mm的黏土颗粒组成。
化学结构：
几乎全部是由生物遗体所组成。
3.不同类型沉积岩常见的工程地质问题
答：
4.沉积岩概念及形成作用？
答：
沉积岩：
是由成层沉积的松散沉积物固结而成的岩石。
其形成过程是一个长期而复杂的地质作用过程，分四阶段：
松散破碎阶段；搬运阶段；沉积阶段；硬结成岩阶段。
5.沉积岩的结构、构造的概念？
分别有哪几种类型？
答：
结构：
构成沉积岩的矿物颗粒大小、形状及相互填充方式。
（1） 碎屑结构
（2）泥质结构（3）化学结构（4）生物结构
构造：
各矿物成分的空间的排列方式。
（1）层理构造：
a水平层理b波状层理c斜层理d交错层理
（2）层面构造：
a波痕b泥裂（龟裂纹、干裂）c雨痕
（3）结核构造：
常见的：
石灰岩中的燧石（火石）结核
（4）生物成因构造：
常见的：
化石。
6.解理、层理、节理概念？
答：
解理：
矿物晶体受力后沿一定方向的平面破裂的性质。
层理：
沉积物在一个基本稳定的地质环境中连续不断沉积形成的物质单元。
节理：
指有一定成因、形态和分布规律的裂隙，是没有明显位移的断层。
第四节
1.变质作用的概念及基本类型，成因
答：
指地壳中原有岩浆岩或沉积岩，由于地壳运动、岩浆活动等造成物理化学环境的改变，处于高温高压及其他因素的作用下，使原来岩石成分、结构和构造等发生一系列变化形成的新的岩石称为变质岩，这种改变岩石的作用，称为变质作用。
分为：
1.区域变质作用；2.接触变质作用；3.动力变质作用；4.混合岩化作用。
2.变质岩的主要鉴别特征（分类依据）
答：
1根据岩石中是否存在变质矿物，片理构造，判别岩石是否为变质岩 2根据变质的成因，可将变质岩划分为区域变质岩，接触变质岩，动力变质岩及混合岩化岩 3再根据岩石的特征（矿物成分，结构及构造）进一步细分。
3.变质岩常见的工程地质问题
答：
4.地表出露的各类岩石均具有自己独特的特性，它们是野外岩石类别鉴别的主要依据。
沉积岩、岩浆岩及变质岩主要根据什么特征分别进行识别？
答：
1岩浆岩2沉积岩3变质岩
矿物成分：
1均为原生矿物，成分复杂，常见的有石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石、黑云母等矿物成分2除石英、长石、白云母等原生矿物外，次生矿物占相当数量，如方解石、白云石、高岭石、海绿石等3除具有原岩的矿物成分判尚有典型的变质矿物，如绢云母、石榴子石等
结构：
1以粒状结晶、斑状结构为其特征2以碎屑、泥质及生物碎屑、化学结构为其特征3以变晶、变余、压碎结构为其特征
构造：
1具流纹、气孔、杏仁、块状构造2多具层理构造、有些含生物化石3具片理、片麻理、块状等构造
产状：
1多以侵入体出现，少数为喷发岩，呈不规则状2有规律的层状3随原岩产状而定
分布：
1花岗岩、**岩分布最广2粘土岩分布最广，其次是砂岩、石灰岩3区域变质岩分布最广，次为接触变质岩和动力变质岩
第五节
1.风化作用的概念及基本类型
答：
指地壳表层的岩石在大气和水的联合作用、温度变化和生物活动等因素的影响下，所发生的一系列崩解和分解作用。
分为1.物理风化，2.化学风化，3.生物风化。
2.影响风化作用的主要因素有哪些
答：
1.内因：
矿物成分、结构及构造特征、地质构造特征。
2.外因：
气候条件、地形条件、地下水特征。
3.简述风化壳的概念及垂直分带
答：
风化壳：
从整个岩石圈来看，由风化的残余物在地表堆积成厚度不一的连续的层带。
垂直分带：
一般的残积风化壳处自地表向下进行分层。
（1）全风化带
（2）强风化带（3）弱风化带（4）微分化带（5）未分花带。
4.风化壳每带的特征？
答：
（1）全风化带：
风化强烈，多为细小的矿物质；
（2） 强风化带：
矿物质分解较差，腐殖质较少；
（3） 弱风化带：
半风化的岩石层，岩石的外貌尚可鉴别；
（4） 微分化带：
岩石的断面保持未风化状态，略有风化迹象；
（5）未分花带：
岩石新鲜未受风化。
第二章
第一节
1.地层的概念及意义
答：
地层：
在一定的地质历史时期形成的具有层状或非层状的岩石的总称。
2.地层年代的分类（包括地质年代符号）及确定方法
答：
地层年代单位为宇、界、系、统、阶；地质年代单位为宙、代、纪、世、期。
分为相对地质年代和绝对地质年代。
绝对地质年代确定方法：
测定岩石中放射性同位素的蜕变产物的方法；相对地质年代确定方法：
a地层层位法b古生物化石法c岩性对比法d地层接触关系法。
地质年代符号按纪：
（新—老）新近纪（Q）、古近纪（R）、白垩纪（K）、侏罗纪（J）、三叠纪（T）、二叠纪（P）、石炭纪（C）、泥盆纪（D）、志留纪（S）、奥陶纪（O）、寒武纪（E）。
3.地层的接触关系类别
答：
1.整合接触；2.平行不整合接触；3.角度不整合；4.沉积接触；5.侵入接触。
4.地壳运动、地质构造概念。
答：
地质构造：
是指组成地壳的岩体或岩体在力的作用下变形的产物。
地壳运动：
由内动力地质作用引起的地壳结构、地貌形态发生改变的自然作用。
5.地质年代和地层年代确定的时间顺序
答：
地层年代单位为宇、界、系、统、阶；地质年代单位为宙、代、纪、世、期。
第二节
1.岩层产状及表示方法
答：
岩层产状：
岩层层面在空间的位置。
表示方法：
1.文字表示方法：
a象限角表示方法b方位角表示方法；
2.符号表示方法。
2.褶皱构造的野外识别标志
答：
1.判断有无褶皱：
沿垂直岩层走向方向进行观察，若岩层呈现有规律的对称重复分布时，则必有褶皱构造存在，否则就没有褶皱构造；2.确定褶皱的基本类型：
在判定有褶皱构造后，进一步观察新老岩层分布的相互关系，确定褶皱的基本类型；2.再观察岩层产状，综合褶皱的基本特征，确定褶皱的其他分类。
3褶皱构造的形态分类
答：
1.根据褶皱轴面的产状分类：
a直立褶皱b倾斜褶皱c倒转褶皱d平卧褶皱；
2.按枢纽产状：
a水平褶皱b倾伏褶皱；
3.按形态：
a圆弧褶皱b尖棱褶皱c箱状褶皱d扇形褶皱e挠曲褶皱
16、 褶皱构造的分类
答：
基本形态：
背斜：
岩层向上弯曲，其核心部位的岩层时代较老，外侧岩层较新（）中老两新；向斜：
岩层向下弯曲，核心部位岩层较新，外侧岩层较老（中心两老）。
第二节
1.张节理、剪节理的主要特征
答：
张节理的特征：
1.节理面起伏不平、弯曲粗糙，产状不稳定，延伸较短，在砾岩中常绕砾石而过，不切穿砾石；
2.呈张开状，张开度较大，其内常被后期次生物质填充；
3.发育密度小、节理间距较大、很少密集、成带出现，野外常出现雁列状分布特征；
4.常构成集中渗漏的通道。
剪节理的特征：
1.节理面平直，产状较稳定，延伸面较远，破裂面上常见擦痕，在砾砂岩中，常见节理面切穿砾石、粗砂粒现象；
2.节理面呈闭合状，张开度较小；
3.常呈“X”型成对出现，发育密度大节理间距小，往往密集，成带出现；
4.形成软弱夹层，对岩体的稳定性构成威胁。
第三节
1.断层构造的主要类别及特征
答：
1.按断层两盘的相对位移：
a正断层：
上盘相对下降，下盘相对上升；
b逆断层：
上盘相对上升，下盘相对下降；
c平移断层：
断层两盘沿断层面走向在水平方向上发生相对位移，而无明显的上下位移，断层面近于直立，断层线平直，断层带宽度往往较大；
2.按断层的力学性质：
a压性断层：
由压应力作用形成，其走向垂直于主压应力方向，多呈逆断层；
b张性断层：
由张应力作用形成，其走向垂直于主张应力方向，多呈正断层；
c扭性断层：
由剪应力作用形成，与主压应力方向的夹角小于45度，常成对出现；
3.按断层面的产状与两盘岩层的产状关系：
a走向断层：
断层走向与岩层走向基本一致；
b倾向断层：
断层走向与岩层走向基本直交；
c斜交断层：
断层走向与岩层走向斜交。
2.断层构造主要的野外识别标志
答：
1.对于走向断层，在平面上常造成地层的重复或缺失现象；
2.对于倾向断层岩地层的走向方向会出现不同岩性、不同时代的地层突然接触。
在褶皱地区，常造成褶皱核部地层的出露宽度发生变化；
3.在断层带沿线常出现明显的断层破碎带或构成岩带；
4.断层面上常有明显的擦痕；
5.断层带两侧的岩盘中常出现牵引现象和伴省节理；
6.具有明显地地貌标志，如：
河道突然改道、泉水呈线形状分布等。
3.伴生节理、派生节理的概念
答：
4.正断层的概念。
答：
上盘相对下降，下盘相对上升的断层
5.逆断层的概念。
答：
上盘相对上升，下盘相对下降的断层
6.平移断层的概念。
答：
在水平方向上发生相对位移，而无明显的上下位移
第四节
1.地震烈度的概念及影响因素
答：
地震烈度：
指地震对地面和建筑物的影响程度及破坏程度。
地震烈度不仅与震级有关，还与震源深度、距震中距离以及地震波通过介质条件等多种因素有关。
2.活断层的概念及鉴别标志
答：
是指现今仍在活动或晚更新世（约12万年）有过活动、今后100年内还可能活动的断层。
鉴别标志：
1.直接标志：
a错断晚更新世以来的地层；
b断裂带中的构造岩或被错动的脉体，经同位素测定，小于12万年；c沿断层存在大于0.1mm/年的相对位移和变形。
沿断层有历史和现代中、强地震震中分布；
d在构造上证实与已知活断层有共生或同生关系的断层。
2.间接标志：
a沿断层晚更新世以来形成的河流阶地发生错位，在跨越断层处，水系明显与断层同步转折的特征，或断层两侧晚更新世以来的沉积厚度存在明显差别；
b岩断层地貌突然发生大范围变化，并且分布有新鲜的断层崖和断层三面角；
c沿断层有串珠状分布的泉水、沼泽、地热等异常带；
d古建筑、古陵墓等被断层错断；
e沿断层带有重力活磁力异常。
3.地震的成因类型。
答：
1.构造地震；2.火山地震；3.陷落地震；4.诱发地震。
第五节
4.地层分界线与等高线的关系（V字型法则）。
答：
1.水平岩层：
地层分界线与地形等高线平行或重合；
2.倾斜岩层：
A岩层倾向与地形坡相反，岩层分界线与等高线弯曲方向一致，但其弯曲程度小（相反相同）；
B岩层倾向与地形坡向相同，当岩层倾角小于地形坡脚时，岩层分界线与等高线弯曲方向相反（相同相反）；
C岩层倾向与地形坡度相同，当岩层倾角小于地形坡脚时，岩层分界线与等高线弯曲方向相同，但弯曲程度大（相同相同）；
3.直立岩层：
岩层的分界线与等高线无关。
5.岩层倾角有真倾角和视倾角的概念及其它们间的换算关系。
答：
当观测剖面垂直岩层走向时，所见倾角真倾角a
当观测剖面不垂直岩层走向时，所见倾角假倾角b
tanb=tanacosw w：
真倾角与视倾角间的夹角
第三章
第一节
1.地表河流发展的基本规律
答：
2.河谷的侵蚀地貌类型
答：
1.谷坡2.谷底：
a河床b河漫滩3.河流阶地。
3.河谷的堆积地貌类型
答：
1.心滩；2.边滩；3.河漫滩；4.阶地；5.三角洲。
4不同类型的松散沉积物（坡积物、洪积物、冲积物、崩积物）的特征（沉积物的分布特征和工程特征）
答：
坡积物：
结构松散，孔隙率大，作为地基会产生过大的沉陷或不均匀沉降，开挖基坑或作为边坡易产生滑坡；
洪积物：
沟口处透水性强，是地下**集的主要场所，边缘处透水性弱，作为地基将产生过大的沉降变形；
冲积物：
强度高，压缩性低，透水性强（坝基渗漏），易发生渗透变形；
崩积物：
厚度变化大，均质性较差，力学性质不均，作地基易沉降。
7.河流沉积地貌的特征（河漫滩、洪积扇、冲积扇）特征是
答：
河漫滩特征：
1.由边滩发展形成；2.单向环流作用形成；3.在洪水期被水淹没，枯水期露出水面；4.具有上细下粗的二元结构。
洪积扇特征：
沟口处透水性强，是地下**集的主要场所，边缘处透水性弱，作为地基将产生过大的沉降变形。
冲击扇特征：
强度高，压缩性低，透水性强（坝基渗漏），易发生渗透变形。
8.河流的地质作用类型
答：
侵蚀作用，搬运作用，沉积作用。
9.泥石流形成的基本条件。
答：
泥石流的形成有三个基本条件：
有陡峭便于集水集物的适当地形；上游堆积有丰富的松散固体物质；短期内有突然性的大量流水来源。
10．河谷地貌对坝址选择的影响
第二节
1.地下水按埋藏条件、按含水层空隙性质的分类？
答：
1.根据埋藏条件，可将地下水分为包气带水、潜水和承压水； 2.根据水在空隙中的物理状态，水与岩石颗粒的相互作用等特征，可将地下水存在的形式分为五种，即：
气态水、结**、重力水、毛细水、固态水。
2.潜水的主要特征
答：
1.潜水是埋藏于地面以下第一个稳定隔水层之上的具有自由水面的重力水；
2.补给主要靠大气降水和地表水。
补给量取决于降水量，受降水连续时期，地形坡度、岩石及岩土的透水性、植被情况等影响；
3.自由水面（地下水位）与地形具有一定的相似性，存在地下分水岭，由水位较高处向较低处流动，流速的快慢取决于水力坡度及岩性的透水性；
4.排泄方式有2种：
主要以泉水为主，另一种消耗蒸发方式；
5.水质易受到污染，水量随季节而变化。
3.承压水的主要特征
答：
1.承压水是充满于两个隔水层（或透水层）之间具有静水压力的重力水；
2.存在明显的补给区，承压区和排泄区，主要补给来源靠地表流水和越补给流水，补给量的多少取决于地表水的透水性及相邻含水层之间的水头差；
3.不具有自由水，属于压水流，不存在地下水分水岭，流向从水压高处向水压低处流动，流速的快慢取决于岩石的偷税性能和水力坡度；
4.排泄方式主要以泉水为主；
5.水量、水质及水温受气象水文因素的影响较小，一般较为稳定。
4.岩石的水理性质概念，具体包括哪些？
答：
1.容水性；2.持水性；3.给水性；4.透水性；5.岩土体渗透性指标。
5.泉的概念，泉的类型？
答：
泉：
地下水出露地表的天然露水，是地下水排泄方式之一。
1.按含水性质分为：
上升泉和下降泉；
2.按出露条件分为：
侵蚀泉、接触泉、溢出泉、断层泉。
第三节
1.岩溶发育的基本条件
答：
1.具有可溶性岩石；2.岩石的透水性；3.水的运动状态（足够流量的水）；4.水的溶解能力（含二氧化碳）。
2.岩溶发育的基本规律
答：
1.岩溶发育随深度的变化性；2.岩溶发育的不均一性；3.岩溶发育的阶段性和多代性；4.溶洞的成层性。
3.喀斯特地貌的主要类型（举例）
答：
1溶沟与石芽 2岩溶漏斗 3落水洞 4干谷，半干谷及盲谷
5峰林，峰丛，孤峰 6溶蚀洼地，坡立谷 7溶洞 8伏流，暗河，岩溶泉 9岩溶湖 10溶隙，溶孔
第四章
第一节
1.岩体及岩石的概念
答：
岩体：
一定工程范围内的自然地质体，由结构面和结构体两部分组成，在工程中充当地基，边坡，围岩等角色。
1结构面（不连续面）：
层面，节理，断层等，也包括厚度较薄的软弱夹层；
2结构体
岩石：
在各种不同地质作用下产生的，由一种或多种矿物有规律的组合而成的矿物集合体。
只存在结构体
区别：
是否存在结构面
2.岩体结构面的成因类型
答：
根据结构面的成因，结构面可分为原生结构面和次生结构面两大类。
1原生结构面是在岩石成岩过程中形成的地质界面。
包括：
沉积结构面，火成结构面，变质结构面；
2次生结构面包括由内动力形成的结构面（构造结构面：
节理，劈理，断层等）和由外动力形成的结构面（主要由风化作用，卸荷及人类活动所形成的结构面）。
3.岩体结构面的主要特征
答：
1结构面的规模：
指结构面的二维延伸程度，按其规模的大小，可分为五级；
2方位：
即结构面的产状;
3间距：
指相邻结构面间的垂直距离，通常是指一组结构面的平均间距；
4延续性：
表征结构面延伸长度和展布范围的指标；
5粗糙度：
结构面的平整光滑程度不同，抗剪强度也不同；
A结构面的形态有平直的，波状的，锯齿状的，台阶状和不规则状的
B结构面的起伏程度可用起伏差和起伏角表示
C结构面的粗糙程度可用粗糙度系数表示
6结构面侧壁强度：
可反应结构面经受风化的程度；
7张开度 8充填物 9节理组数 10块体大小
4.软弱夹层的概念及类型及对工程的影响
答：
1概念：
指在坚硬的层状岩层中夹有强度低，泥质或炭质含量高，遇水易软化，延伸较广和厚度较薄的软弱岩层；
2类型：
A软岩夹层 B碎块夹层 C碎屑夹层 D泥化夹层（物理力学性质最差）
3对工程的影响：
5.工程岩体分级标准中主要考虑的因素
答：
1岩体基本质量指标BQ=90+3Rc+250Kv
Rc:
岩体的单轴抗压强度 Kv:
岩体的完整性系数
6.表征结构面的形态特征参数；表征岩体渗透性的参数
答：
第二节
1.导致建筑地基发生不均匀沉降的主要原因
答：
（1）岩性软硬不一
（2）坝基或两岸岩体中有较大的断层破碎带，裂隙密集带，卸荷裂隙带等软弱结构面
（3）岩体内存在有溶蚀洞穴或潜蚀淘空现象，产生塌陷而导致不均匀变形。
2.坝基岩体滑动破坏的基本类型
答：
A表层滑动B浅层滑动C深层滑动
3.坝基岩体发生滑动的边界条件
答：
坝基必须具备滑动面、纵向和横向切割面、临空面，这些要素构成了深层滑移的边界条件（详见教材21
升级会员 