1、第三章第三章 地質構造地質構造第一節 地質年代第二節 巖層產狀及其測定第三節 褶皺構造第四節 斷裂構造構造第五節 地質圖及其閱讀 在地球歷史演變過程中，地殼是不斷地運動、變化和發展的，比如說“世界屋脊”喜馬拉雅山。地殼運動改變了巖層的原始產出狀態，使地殼產生隆起或下沉，巖層發生彎曲、錯斷等，形成了各種不同的構造行跡，如褶皺、斷層等，這種殘留在巖層中的變形或變位的構造行跡稱為地質構造，因此地殼運動也稱為構造運動。 地質構造的基本類型包括水平構造、傾斜構造、褶皺構造和斷裂構造等，其中褶皺構造和斷裂構造是最主要的構造類型。研究地殼發展和變化歷史的科學稱研究地殼發展和變化歷史的科學稱為為地史學地史學，

2、它主要闡明地殼發展變，它主要闡明地殼發展變化的歷史和生物演化的情況，確定化的歷史和生物演化的情況，確定巖層形成的先后次序、生成環境以巖層形成的先后次序、生成環境以及構造變動等。及構造變動等。地質年代地質年代地殼發展演變的時間段落稱為地質年代。地殼發展演變的時間段落稱為地質年代。3.1地質年代地層年代地層年代在地質學中，把某一地質時代形成的一套巖層，在地質學中，把某一地質時代形成的一套巖層，稱為那個時代的地層。稱為那個時代的地層。時間物質地質年代地層年代 宙：是地質年代中最大的單位。在地質發展歷史中，根據生物出現的顯著和不顯 著而分成兩個宙。沒有顯著生物出現的時代叫隱生宙，有顯著生物出現的時代叫

3、 顯生宙。 代：在顯生宙內，根據生物演化的主要階段可分為三個時代，即古生代、中生代 、新生代。在隱生宙內目前尚無國際統一的劃分方案，有的根據巖層發育，地殼運動和同位素年代資料把隱生宙分為兩 個代即太古代和元古代；但太古代和元古代之間的界限至今沒有一個統一意見。 紀：代再分為若干紀。如古生代分為寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀 、二疊紀共六個紀；中生代分為三疊紀、侏羅紀、白堊紀共三個紀；新生代分為 第三紀及第四紀。另外也有根據地層的某些 特點命名如石炭紀就因產煤而得名。 世：一個紀分為三個世。少數的紀如二疊紀、白堊紀、第三紀則分為兩個世。世的名 稱是在紀的名稱上加上早、中、晚即可。如早泥盆

4、世、中泥盆世、晚泥盆世。二 分的紀則用早、晚即可，如早二疊世、晚二疊世。 期：世分為期。 絕對年代：指組成地殼的巖層，從形成到現在的準確時間，通過放射性元素蛻變周期測定。 相對年代：通過地層之間的上下層序、古生物化石、巖性變化和地層接觸關系測定。地層層序法、古生物化石法、巖性對比法、地層接觸關系法地層層序法、古生物化石法、巖性對比法、地層接觸關系法地質年代：地層層序法地層層序法地層層序法充分利用沉積巖的泥裂、波痕、雨痕等層面構造特征古生物化石法幾種標準化石圖板幾種標準化石圖板寒武紀三葉蟲；寒武紀三葉蟲；奧陶紀珠角石；奧陶紀珠角石；志留紀筆石志留紀筆石泥盆紀石燕；泥盆紀石燕；二迭紀大羽羊齒；二迭

5、紀大羽羊齒；侏羅紀恐龍侏羅紀恐龍巖性對比法同一時期、相同環境下形成的同一時期、相同環境下形成的沉積巖沉積巖，它們的成，它們的成分、結構和構造是類似的；分、結構和構造是類似的；可以根據已確定的地層年代，在另外地區，通過可以根據已確定的地層年代，在另外地區，通過巖性對比法確定其地層年代；巖性對比法確定其地層年代；此法具有一定的局限性。此法具有一定的局限性。地層接觸關系法層狀地層接觸關系-構造運動、巖漿活動、地質發展歷史的記錄。整合接觸(conformity)：時間上連續，產狀上一致。反映地殼連續均勻下降。沉積巖間的接觸關系沉積巖間的接觸關系不整合接觸（有明顯的沉積間斷）平行不整合，角度不整合平行不

6、整合 (disconformity)： 時間上不連續，產狀一致。 反映地殼間斷上升。角度不整合(discordant)： 時間上不連續，產狀不一致。 反映地殼劇烈運動。 2. 巖漿巖間的接觸穿插接觸關系圖 3-53. 沉積巖與巖漿巖接觸關系 侵入接觸 沉積接觸 （后期侵入早期沉積巖 的一種接觸關系）后期沉積巖覆蓋在早期巖漿巖上的沉積接觸關系巖層及巖層產狀 巖層的產狀指巖層在空間的展開狀態。巖層是指由兩個平行或近于平行的界面所限制的、同一巖性組成的層狀巖石。3.2巖層產狀及其測定 地殼運動形成的地質構造是由一定數量和一定空間位置的巖層或巖石破裂面構成的。巖層產狀要素表達巖層產狀的指標，描述巖層在

7、空間上的方位。走向傾向傾角 水平延伸方向傾斜方向巖層層面與水平面的夾角巖層產狀測定與表達產狀測定：地質羅盤法產狀表述水平巖層、傾斜巖層和直立巖層由于地殼運動使原始水平的巖層發生傾斜，巖層層面與水平面之間有一定夾角的巖層，稱為傾斜巖層。巖層傾角等于90的巖層稱為直立巖層。3.3褶皺構造褶皺構造巖層在構造運動中受力形成的連續彎曲變形。背斜與向斜褶皺中任何一個單獨的彎曲稱為褶曲，其基本形態有兩種。褶皺要素褶皺的分類褶皺構造的識別小背斜倒轉背斜褶皺核部的不良工程條件褶皺翼部的不良工程條件地表建設場地邊坡地下建筑峒室工程褶皺的工程評價1反向坡（逆向坡）：2順向坡：1）巖層傾角小于山坡坡角時（易滑動）2）

8、巖層傾角大于山坡坡角（較穩定）巖層產狀與坡向的關系褶皺的工程評價1褶皺核部的巖層節理發育，巖石破碎，易風化剝蝕，強度低，滲透性大，直接影響到巖體的完整性和強度高低，應注意巖層的塌落、滲漏及涌水問題。2峒口布置：盡量選在反向坡或巖層傾角小于20度（大于75度）的順向坡地段。避免峒口巖石因開挖而發生坍塌。3對于深埋洞室，一般應布置在褶皺翼部。洞室通過均一巖層有利于穩定，而背斜頂部巖層受張力作用，可能塌落，向斜核部則容易儲水。3.4斷裂構造斷裂構造地殼中巖層或巖體受力達到破裂強度發生斷裂變形而形成的構造。基本類型 按其規模及斷裂面兩側的 相對位移 節理、斷層。節理（裂隙）巖石中巖塊沿破裂面沒有顯著位

9、移的斷裂構造。構造節理：分布廣、規模大、規律性強非構造節理：原生、次生規律性不強、范圍小構造裂隙分為剪節理、張節理和劈理構造裂隙分為剪節理、張節理和劈理劈理：密集的構造微節理。劈理發育使得巖石強度降低，透水性增大，易風化成碎片脫落。節理的工程評價節理的發育方向、發育程度及節理性質對工程的顯著影響直接破壞巖體的完整性，加速風化作用、地下水的活動及巖溶發育間接降低地基巖體的強度及穩定性：建筑物、壩基、橋基、邊坡對工程施工的不利影響：涌水、坍塌1.節理組合形成危巖實例：2.建筑地基中的大裂隙需要先處理不穩定穩定破裂面兩側巖塊有顯著位移的斷裂構造。二、斷層()斷層的幾何要素斷層面斷盤（上下盤）斷層線斷

10、距（水平斷距、鉛垂斷距）斷層破碎帶(二)斷層的基本類型正斷層逆斷層平移斷層斷層的組合類型疊瓦式構造地塹地壘階梯狀斷層的野外識別斷層的存在對工程建筑是不利的，為了防止其對工斷層的存在對工程建筑是不利的，為了防止其對工程建筑的影響，保證工程建設的安全，規劃設計前程建筑的影響，保證工程建設的安全，規劃設計前必須識別斷層的存在。必須識別斷層的存在。構造線和地質體的不連續斷層的工程地質評價斷裂構造的存在，破壞了巖體的完整性，加速了其風化作斷裂構造的存在，破壞了巖體的完整性，加速了其風化作用、地下水的活動及巖溶發育，可能會對工程建筑產生以用、地下水的活動及巖溶發育，可能會對工程建筑產生以下幾方面的影響下幾方面的影響。 降低地基巖體的降低地基巖體的強度強度穩定性。斷層破碎帶力學強度低穩定性。斷層破碎帶力學強度低、壓縮性大，建于其上的建筑物由于地基的較大沉陷，易、壓縮性大，建于其上的建筑物由于地基的較大沉陷，易造成斷裂或傾斜。造成斷裂或傾斜。 跨越斷裂構造帶的建筑物，由于斷裂帶及其兩側上下跨越斷裂構造帶的建筑物，由于斷裂帶及其兩側上下盤的巖性均可能不同，易產生盤的巖性均可能不同，易產生不均勻沉降不均勻沉降。 隧道工程通過斷裂破碎帶時易產生坍塌。隧道工程通過斷裂破碎帶時易產生坍塌。 斷裂帶在新的地殼運動影響下，可能發生新的移動，斷裂帶在新的地殼運動影響下，可能發生新的移動，從而影響