地质学知识汇总Word文档格式.docx
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1.活火山：
历史上有过喷发现在又有过活动的火山
2.休眠火山：
历史上有过喷发而现在处于休眠状态的火山
3.死火山：
有史以来根本无喷发活动的火山
变质作用
变质作用：
当岩石在高温、高压下并有化学物质参与下发生成分、结构、构造变化的地质作用。
影响变质作用的因素：
温度（地热、岩浆热、动力热）、压力（静压力、动压力）
化学成分的加入（岩浆中的F、Cl、B、P等）、
变质作用的类型：
接触变质作用（温度、化学成分的加入）、动力变质作用（压力、温度）
区域变质作用（温度、压力、化学成分）
地震作用
由地质构造作用、火山作用、喀斯特区以及地下开采区的塌陷、人工爆破（核试验）都可产生地面震动。
地震按深度划分：
浅源地震（＜70km）、中源地震（70~300km）、深源地震（＞300km）
震源和震中
震级：
表示一次地震释放能量大小的量度。
烈度：
是指某一地区发生地震时地面及建筑物遭受破坏的程度。
地震烈度划分为12度
烈度和工程设计的关系
基本烈度：
是指今后一定时期内，某一地区在一般场地条件下可能遭受的最大地震烈度。
（区域烈度）
场地烈度：
在一定区域内，根据具体的场地条件调整的烈度。
设计烈度：
在场地烈度的基础上，考虑具体工程的重要性、抗震性和修复的难易程度，根据规范进一步调整，得到设计烈度，也称设防烈度。
二、外力地质作用
由地球范围以外的能源所引起的地质作用。
太阳辐射能、太阳和月球的引力等。
外力地质作用方式有风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩。
风化作用：
物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用
风化作用
风化岩层自上而下分带：
剧烈风化带、强风化带、弱风化带、微风化带
剥蚀作用
将风化产物从岩石上剥离下来，同时也对未风化的岩石进行破坏，不断改变着岩石面貌。
剥蚀作用方式有：
风的吹蚀作用、流水的侵蚀作用、地下水的潜蚀作用
冰川的刨蚀作用、海水和湖水的冲蚀作用
搬运作用
搬运作用方式：
拖曳搬运、悬浮搬运、溶解搬运
沉积作用：
搬运物质在物理化学条件发生变化，或在生物的作用下，被搬运的物质从搬运介质中分离出来，形成沉积物的过程。
沉积作用方式：
机械沉积作用、化学沉积作用、生物沉积作用
成岩作用：
使松散沉积物转变为沉积岩的过程。
成岩作用方式：
压固作用、胶结作用（碎屑岩）、重结晶作用
第二章：
岩石学基础
矿物：
具有一定化学成分和物理性质的自然元素和天然化合物。
岩石：
由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。
矿物
自然界矿物已发现有三千多种，构成岩石的主要矿物只有二十多种。
矿物的形态：
气态（碳酸气、硫化气）、液态（水、自然汞）、固态（其他）
造岩矿物：
组成岩石的主要矿物。
一、矿物形态
固态矿物按其质点有无规则排列分为晶质矿物和非晶质矿物
造岩矿物绝大多数为晶质矿物。
非晶质矿物没有规则的几何外形
矿物集合体形态：
晶蔟（水晶簇、方解石）
纤维状（石棉、纤维石膏）
粒状（粗粒状、中粒状和细粒状）
钟乳状（石钟乳、石笋、石柱）
鲕状（鲕状赤铁矿、肾状赤铁矿、肾状硬锰矿）
土状（高岭土）
块状（蛋白石、块状石英）
二、矿物的物理性质
矿物的物理性质取决于矿物的化学成分和晶体构造。
主要鉴定方法：
（肉眼、简单工具[小刀、瓷板]）。
颜色：
颜色是矿物对可见光波吸收结果：
自色（黄铜矿（铜黄色）、方解石（白色））、他色（石英（紫色、玫瑰色））、假色
条痕：
矿物在白色粗糙瓷板上刻磨时遗留的矿物粉末颜色（赤铁矿樱红色）
光泽：
金属光泽（黄铁矿）
半金属光泽（磁铁矿、铬铁矿）
非金属光泽（金刚光泽（金刚石）、玻璃光泽（石英、萤石）、油脂光泽（石英断口）、丝绢光泽（石棉、石膏）、土状光泽（高岭石））
透明度：
透明的（无色水晶）
半透明的（闪锌矿）
不透明的（石墨、黄铁矿、磁铁矿）
三、矿物的力学性质
解理：
矿物在受打击后以一定结晶方向分裂成光滑平面。
根据解理面的完全程度。
将解理可分为：
极完全解理（云母）、完全解理（方解石）、中等解理（角闪石）、不完全解理（磷灰石）、极不完全解理（石英断口）
断口：
矿物在外力作用下，形成凹凸不平的断口。
硬度：
矿物新鲜面承受外来机械刻划的抵抗程度。
相对硬度划分为10级，相对硬度
常用指甲（2～2.5）度、小铁刀（3～3.5）度、玻璃片（5～5.5）度、钢刀片（6～6.5）度。
常见造岩矿物及鉴定方法：
肉眼鉴定矿物（放大镜、小刀、磁铁）
确定矿物的硬度、光泽、解理和比重。
观察矿物的颜色、形态和透明度，并注意矿物是否有磁性、发光性等。
常见矿物的主要特征表
第二节：
岩浆岩
岩石的结构：
岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小和形状及组合方式。
岩石的构造：
岩石中矿物集合体之间和与其它组成部分的排列方式和填充方式。
一、岩浆岩的产状
主要有：
岩基（全晶质粗粒花岗岩）、岩株、岩盘和岩盆、岩床、岩墙。
二、岩浆岩的物质组成
岩浆岩的化学组成
根据SiO2含量：
超基性岩（SiO2<
45%）、基性岩（SiO245%～52%）
中性岩（SiO252%～65%）、酸性岩（SiO2>
65%）
岩浆岩的矿物组成
根据化学成分特征：
硅铝矿物（浅色矿物：
石英、长石）、硅镁矿物（深色矿物：
橄榄石、辉石、角闪石）
硅铝矿物（浅色矿物）、硅镁矿物（深色矿物）
三、岩浆岩的结构与构造
岩浆岩的结构：
主要指组成火成岩的矿物颗粒大小和结晶程度。
按矿物颗粒大小和结晶程度：
等粒结构：
粗粒结构（D＞5mm）、中粒结构（D＝5～1mm）、细粒结构（D＜1mm）
斑状结构、隐晶质结构、玻璃质结构
岩浆岩的构造：
指火成岩组成矿物的排列方式和充填方式。
块状构造、流纹状构造（流纹岩）、
气孔状构造（冷凝岩）、杏仁状构造（玄武岩、安山岩）
一般根据岩浆岩的化学成分、矿物成分、结构、构造和产状等分类。
岩浆岩的分类
花岗岩：
酸性岩，深成侵入岩，灰白色、肉红色；
石英、正长石为主，黑云母、白云母、角闪石。
结构：
全晶质等粒结构；
构造：
块状构造。
分布广泛，质地均匀、坚固、颜色美观，良好的建筑装饰材料。
花岗斑岩：
酸性岩，浅成侵入岩。
斑状结构，块状构造，灰、肉红色。
长石、石英、黑云母组成。
闪长岩：
中性岩，深成侵入岩。
浅灰色、灰色、灰绿色；
斜长石、角闪石，辉石、黑云母，少量正长石和石英。
全晶质等粒结构，块状构造具有较高的韧性和抗风化能力，良好的建筑材料。
玄武岩：
基性岩，喷出岩。
辉黑、黑色；
隐晶质细粒或斑状结构，气孔或杏仁状构造；
岩石致密坚硬、性脆，强度高。
第三节：
沉积岩
一、沉积岩的物质组成
由沉积物颗粒（单矿物和岩屑）和胶结物。
矿物成分
已发现160余种，最常见只有20余种。
按其成因分：
碎屑矿物（母岩残留的矿物：
石英、长石、白云母等）
粘土矿物（经化学风化作用新形成的不溶矿物：
蒙脱石、高岭石等）
化学沉积矿物
（经化学作用或生物化学作用从真溶液和胶体溶液中沉淀形成的矿物：
方解石、石膏、蛋白石等）
胶结物：
胶结物对于沉积岩的颜色和坚硬程度有很大的影响。
胶结物按其成分可分为：
按其成因可分为：
泥质胶结物黄褐色，胶结岩石硬度小，强度低，易碎、易湿软。
钙质胶结物胶结强度比泥质胶结的岩石大，具可溶性，灰白色。
硅质胶结物胶结成分为二氧化硅，胶结岩石强度高，灰色。
铁质胶结物胶结成分氢氧化铁或三氧化铁，强度仅次于硅质胶结，黄褐色或砖红色。
二、沉积岩的结构与构造
沉积岩的结构：
碎屑结构：
砾状结构（D＞2mm）、砂质结构（D＝2～0.05mm）、粉砂质结构（D＝0.05～0.005mm）
泥质结构（D<
0.005mm）
结晶结构（石灰岩、白云岩）
生物结构（贝壳结构、珊瑚结构）
由其组成物质的形态、性质、颗粒大小来决定。
沉积岩的构造
沉积岩最主要的构造是层理构造
根据层理的成因和形态分为水平层理、波状层理、斜层理、交错层理。
三、沉积岩的分类及常见的沉积岩
沉积岩的分类：
根据沉积岩的成因、物质成分和结构构造将沉积岩分为：
碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类。
粘土岩类：
页岩：
具有明显微层理，分裂成薄片。
成分以粘土矿物为主，少量的石英、长石等。
强度低，易风化成碎片，与水作用易于软化。
泥岩：
成分和页岩相似，但层理不发育，呈块状构造。
吸水后易软化、易膨胀。
抗滑能力很低。
第四节：
变质岩
一、变质岩的矿物组成
地壳中原来的各种岩石受地壳运动以及岩浆入侵的高温、高压作用及化学成分的加入，改变原来结构、构造新形成的岩石。
矿物成分：
分为与岩浆岩和沉积岩共有的矿物（石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、白云石等）和变质岩特有的变质矿物（石榴子石、红柱石、蓝晶石、绿泥石、蛇纹石、绢云母、石墨、滑石）等。
二、变质岩的结构与构造
变质岩几乎都具有结晶结构，但由于变质程度的不同分为：
变晶结构：
等粒变晶结构（石英岩、大理岩）、斑状变晶结构（石榴子石、片岩、片麻岩）、鳞片变晶结构（云母片岩）
变余结构
压碎结构（碎裂岩、糜棱岩）
是变质岩最主要的结构，是原岩中各种矿物同时再结晶所形成的。
由于变质作用进行不彻底，原岩的矿物成分和结构特征部分被保留下来。
原岩经受动力变质作用，使岩石发生破碎，又被粘结在一起的结构。
变质岩的构造
三、变质岩的分类和常见的变质岩
片理构造：
片状构造（云母片岩）、千枚状构造（千枚岩）
片麻状构造（片麻岩）、板状构造（板岩）
块状构造
第五节：
岩石的工程地质性质
岩石的物理性质
一、岩石的物理、化学、水理性质
岩石的密度ρ、相对密度G（比重）、孔隙率n。
岩石的密度ρ一般2.3～2.5g/cm3,土的密度1.6～2.0g/cm3。
相对密度G（比重）一般为2.5～3.3。
孔隙率n一般小于2～3%。
岩石的吸水率ω1一般小于2～3%。
吸水率是所吸水的质量与岩石干质量的比值。
在高压（15Mpa）或真空条件下的吸水率称为岩石的饱和率。
岩石的水理性质：
指岩石与水作用后的性质，渗透性、溶解性、软化性、泥化性、崩解性和抗冻性等。
渗透性
溶解性溶解度或溶解速度表示。
软化性岩石在水作用下、有使强度及稳定性降低的特性。
岩石软化性的指标为软化系数，是岩石饱和状态下的极限抗压强度与风干状态下极限抗压强度的比值。
软化系数接近1,是不软化的岩石，其抗水、抗风化、抗冻性强。
软化系数小于0.75，强软化岩石，其抗水、抗风化、抗冻性差。
崩解性指粘土质岩石或弱胶结岩石与水作用后，由于吸水使体积膨胀或溶解，降低了颗粒联结力，使岩石产生崩解的现象。
抗冻性吸水率小于0.8%的岩石是抗冻性。
抗冻性以岩石抗冻试验前后强度的降低率表示。
<
20%抗冻的；
>
25%非抗冻的。
岩石的化学性质岩土的化学性质对岩石及土的工程性质的影响
二、岩石的力学性质
岩石的变形特性
高温高压下的岩石可具有塑性、粘性、流变性。
表示岩石受力后的变形指标有：
弹性模量E=σ/εe,Mpa；
变形模量E0=σ/（εe＋εp）,Mpa；
泊桑比μ＝ε1/ε。
各类岩石的E、μ值
岩石的强度一般取单轴向压力下的极限抗压强度的试验平均值作为抗压强度的标准值。
一般火成岩、变质岩和坚硬的沉积岩其标准值frk=100-200Mpa；
弱胶结的泥质砂岩、砾岩、泥灰岩、凝灰岩为3～30Mpa。
岩石的抗拉强度和抗剪强度低于其抗压强度。
一般σt=0.10σc。
三、岩石按工程特性的划分
（1）按岩石坚固性划分为
硬质岩石（≥30MPa）
软质岩石（＜30MPa）
（2）地下工程按其抗压强度划分为
硬质岩（A级）（≥80MPa）
中等硬质岩（B级）（30～80MPa）
软质岩（C级）（＜30MPa）
（3）建筑工程按其抗压强度划分为
坚硬岩（fr≥60Mpa）
较硬岩（60MPa≥fr＞30MPa）
较软岩（30MPa≥fr＞15MPa）
软岩（15MPa≥fr＞5MPa）
极软岩（fr≤5MPa）
（4）按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化
（4）建筑工程、水力水电工程按风化程度划分为
全风化、强风化、中等风化、微风化、未风化
第三章：
土质学
土的生成年代和地质环境的不同，使各种土的工程性质有很大差异。
土由岩石的碎屑、矿物颗粒组成。
土：
固体（碎屑、矿物颗粒）、液体（水）、气体
土的成因类型及其性质
土的形成：
大部分地区的松散土都形成于第四纪（或第三纪）时期，而第四纪是距今最近的地质年代，其沉积的历史相对较短，是未经胶结硬化的沉积物，通常称为“第四纪沉积物”。
岩石——岩石碎块、矿物颗粒——沉积物
土的成因类型：
残积土、坡积土、洪积土、冲积土、
湖积土、海积土、冰积土、风积土
一、残积土
残积土是指岩石经风化后未被搬运而残留原地的碎屑物质所组成的土体。
残积土的粒度成分和矿物成分主要受气候条件与母岩岩性的控制
从干旱到潮湿地区，残积土的颗粒由粗变细，土类也将从砾石类土过渡为砂类土及粘性土。
形成残积土的母岩岩性也同样决定残积土的物质成分。
二、坡积土
雨水或雪水将高处的风化碎屑物冲洗，搬运、堆积在较平缓的山坡或坡脚处形成坡积土。
坡积土的粒度成分有明显的分选性，从斜坡至坡脚，由上至下颗粒由粗变细，下部为碎石土、角砾土，上部多为粘性土。
坡积土的厚度变化较大，在斜坡较陡的地段厚度较薄，而在坡脚地段堆积较厚。
新近堆积的坡积土孔隙大，结构比较疏松，一般具有较高的压缩性。
三、洪积土
由暴雨或融雪形成的暂时性山洪急流带来的碎屑物质在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积而形成洪积土。
（洪积扇）离山口由近到远，由粗碎屑土（块石、砾石、粗砂土）过渡到分选较好的砂类土、粘性土。
离山前较近的洪积土颗粒较粗，具有较高的承载力，压缩性低，是工业与民用建筑物的良好地基。
洪积土一般发育于干旱与半干旱地区。
在离山较远的地带，洪积土的颗粒较细、成分均匀、厚度较大，一般也是良好的天然地基。
洪积土作为建筑物地基，一般是比较理想的。
四、冲积土
冲积土是由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓的地段堆积而成的。
它发育于河谷内及山区外的冲积平原中。
根据河流冲积物的形成条件分为：
河床相、河漫滩相、牛轭湖相及河口三角洲相。
五、湖泊沉积物
湖泊沉积物分为湖边沉积物和湖心沉积物。
六、海洋沉积物
按海水深度及海底地形，分为滨海带、浅海区、陆坡区和深海区。
七、风积土
风积土是指在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物被风吹扬，搬运一段距离后，在有利的条件下堆积起来的一类土，常见的是风成砂及风成黄土，黄土具有湿陷性。
土的物质组成
一、土的颗粒组成
影响自然土的工程性质还与大小颗粒之间的比例有关。
粒组及其划分（同一粒组的土具有相近的性质，但与其他相邻粒组的性质又有明显区别）：
漂石（块石）组、卵石（碎石）组、圆砾（角砾）组、砂粒组、粉粒组、粘粒组等6个粒组。
粒度成分与粒度分析：
以各粒组干土粒的质量占该土总质量的百分数来表示土的粒度成分。
颗粒分析的方法（筛析法、比重计法、移液管法、比重瓶法）。
二、土的矿物成分
土的矿物成分由原岩碎屑、粘土矿物、腐殖质（胶结物）
组成原岩碎屑的矿物成分：
漂石、卵石、砾石一般与原岩的矿物成分相同。
（长石、石英和云母等）
粘土矿物（高岭石、蒙脱石、伊利石）
三、土中的水和气体
一般分为结合水、自由水。
结合水：
强结合水、弱结合水
自由水：
重力水、毛细水
四、土中的结构与构造
土的结构：
指土粒或土粒集合体的大小、形状、表面特征、相互排列及粒间连接关系
分为单粒结构、蜂窝状结构、絮状结构
蜂窝状结构、絮状结构：
土结构疏松、强度低、压缩性高。
土体中具有相同结构的其间相互组合的表现
一般有块状、层状、裂隙等构造。
土的物理性质和力学性质
土的工程地质性质：
物理性质、力学性质、水理性质
一、土的物理性质指标
土粒比重G或ds、土的密度ρ、土的含水量ω
土的饱和度Sr、土的孔隙率n和孔隙比e
二、粘性土的可塑性
稠度：
粘性土这种因含水量变化而表现出的各种不同物理状态。
可塑性：
就是指在外力作用下，可以揉塑成任意形状而不发生裂缝，并当外力解除后仍能保持已有的状态，不回弹也不坍塌的一种性能。
界限含水量：
随着含水量的变化，粘性土由一种状态转变为另一种状态，相应于转变点的含水量。
三、土的渗透性
渗透性当土体在上下水头差的作用下发生渗流，土体的透水能力。
四、土的力学性质
土的抗剪强度及其指标
直接剪切试验、三轴压缩试验（不固结不排水、固结不排水、固结排水）
砂土液化：
饱和的粉土、粉砂、细砂在受到地震产生的振动以及动力机器作用的突发的或周期性的荷载使其抗剪强度急剧降低（或接近于零），使地基土丧失承载能力的现象
触变：
对一些灵敏的饱和粘性土，在振动作用下其强度也会急剧降低，甚至流动，使粘性土发生突然液化的现象。
砂土液化的宏观表现为：
喷砂冒水、震陷、滑坡、上浮
渗透固结：
随时间土体排水并压缩的过程。
土的工程分类：
按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
地基土分为：
岩石（五级）：
碎石土、砂土、粉土、粘性土（三种）、人工填土（三种）。
中国特殊土的主要工程性质
特殊土有淤泥类软土、膨胀土、红粘土、黄土、冻土、分散性粘土、膨润土等。
一、淤泥类软土
淤泥类土：
在静水或水流缓慢的环境中的沉积，并有微生物的参与，含有较多的有机质的疏松软弱的粘性土。
其天然含水量大于液限。
淤泥质土、淤泥；
工程上将淤泥类土称作软土。
淤泥类土是未经固结的软弱土层，其成分为粉粒、粘粒为主。
粘粒以伊利石为主，有机质含量较多，蜂窝状结构，层状构造。
当淤泥类土中的有机质含量超过5%称为有机质土；
当超过60%称为泥炭。
工程特性：
①
含水量高、孔隙比大；
②
透水性低；
③
随含水量的增大，其压缩性增加，强度降低；
④有较显著的触变和蠕变特性。
二、膨胀土
膨胀土：
一种富含亲水性粘土矿物且含水量的增减体积发生显著胀缩变形的硬塑性粘土。
一般强度较高，压缩性低。
第四章：
地质构造
地壳运动
一、地壳运动
水平运动（造山运动）、垂直运动（造陆运动）
二、地质历史
地质历史：
地球发展和演化的历史。
地质年代的确定
可用放射性同位素的蜕变测定岩层的绝对年龄；
由地层形成的新老顺序确定其相对年代。
①地层层位法：
根据地层正常沉积的顺序
②古生物法：
古代生物保存在底层中的遗体或遗迹，生物演化的不可逆性。
③岩性对比法：
同一地质时期，相同沉积环境，沉积岩具有相似性。
地质年代的划分
时代单位：
宙、代、纪、世；
地层单位为：
宇、界、系、统
Z、∈、O、S、D、C、P、T、J、K、R（E、N）、Q
三、地层接触关系
层状地层的接触关系：
整合接触、平行不整合、角度不整合
整合接触：
沉积地层连续，产状一致，时间和空间无间断
平行不整合：
产状一致，但沉积间断，缺失某些地层
角度不整合：
地层间明显沉积间断，产状不同，角度相交
岩浆岩与地层的接触关系：
侵入接触、沉积接触
地质构造：
倾斜构造、褶皱构造、断裂构造
一、
倾斜构造（单斜构造）
倾斜岩层的产状要素
走向、倾向、倾角。
（地质罗盘仪）
1.方位角表示法（倾向、倾角）
SW210°
∠25°
2.象限角表示法
以北或南方位为准
N60°
W/25°
S
倾斜构造的识别
1岩层倾向与地形坡向相反（岩层界线与地形等高线同方向弯曲，岩层界线的曲率比地形等高线的曲率小）。
②岩层倾向与地形坡向一致、岩层倾角大于地形坡角（岩层界线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相反）。
③岩层倾向与地形坡向一致、岩层倾角小于地形坡角（岩层界线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相同，但岩层界线的曲率明显大于地形等高线曲率）。
岩层平行，岩层界线与地形等高线平行或重合
岩层直立，岩层界线在地形图上表现为直线。
二、褶皱构造
褶皱构造：
岩层受构造作用产生弯曲变形。
褶皱要素：
核部、两翼、轴面、枢纽等。
褶皱构造的基本形态：
连续背斜和向斜组成。
褶皱形态分类：
按轴面的产状和枢纽产状进行分类：
直立、倾斜、倒转、平卧
按枢纽产状分类：
水平褶皱、倾伏褶皱
褶皱的工程评价
（1）褶皱构造核部或转折端不利于施工与布置工程建筑
岩层应力集中，易产生节理，岩层破碎，影响岩层的完整性与强度；
向斜构造核部以储存地下水，涌水严重，影响施工。
（2）褶皱翼部建筑工程的施工或布置要通过对岩层的倾向及倾角综合分析
高边坡路线垂直岩层走向，路线和岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反时，对路基边坡的稳定性有利；
路线走向和岩层的走向平行，边坡与岩层的倾向相同，不利；
最不利是路线走向和岩层的走向平行，边坡与岩层的倾向相同而边坡的坡脚大于岩层倾角
三、断裂构造
节理：
剪节理、张节理
断层：
断层要素：
断层面（走向、倾向、倾角）、断盘、断层线、断距
断层的基本类型及其特征：
按受力不同分：
正断层（
升级会员 