1、第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图1一、节理一、节理 存在于岩体中的裂缝，岩体受力断裂后两侧岩存在于岩体中的裂缝，岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造，也称为节理。块没有显著位移的小型断裂构造，也称为节理。节理按成因可分为：节理按成因可分为：构造节理构造节理和和非构造节理非构造节理。1 1）构造节理：）构造节理：岩体受地应力作用随岩体变形而产生的节岩体受地应力作用随岩体变形而产生的节理。按力学性质的不同，构造节理可分如下两种：理。按力学性质的不同，构造节理可分如下两种：1、节理的类型、节理的类型第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及
2、地质图2一、节理一、节理张性节理：张性节理：主要发育在背斜和向斜的轴部，节理张开主要发育在背斜和向斜的轴部，节理张开较宽，断裂面粗糙，很少有擦痕，节理间距较大且分较宽，断裂面粗糙，很少有擦痕，节理间距较大且分布不均，沿走向和倾向都延伸不远。布不均，沿走向和倾向都延伸不远。构构造造节节理理扭（剪）性节理：扭（剪）性节理：多呈平直闭合的节理，走向稳定，多呈平直闭合的节理，走向稳定，延伸较远，节理面光滑有擦痕。扭性节理常沿剪切面延伸较远，节理面光滑有擦痕。扭性节理常沿剪切面成群平行分布，或交叉成成群平行分布，或交叉成“X”X”形，将岩体切割成菱形，将岩体切割成菱形块体。扭性节理常出现在褶曲的翼部和断
3、层附近。形块体。扭性节理常出现在褶曲的翼部和断层附近。第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图32 2）非构造节理：）非构造节理：由成岩作用、外动力、重力等非构造因由成岩作用、外动力、重力等非构造因素形成的节理。素形成的节理。主要包括：主要包括：原生节理原生节理、风化节理、卸荷节理等风化节理、卸荷节理等。一、节理一、节理第三节第三节 断裂构造断裂构造 (2)按与岩层产状关系分类 岩层走向斜交。斜交节理：节理走向与岩层倾向平行。倾向节理：节理走向与岩层走向平行。走向节理：节理走向与（3）按张开程度分类 mmDmmDmmDmmD131535闭合节理：缝宽：微
4、张节理：缝宽：张开节理：缝宽：宽张节理：缝宽：第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图4 节理除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利节理除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利影响。节理破坏了岩体的整体性，促进了岩体风化速度，增影响。节理破坏了岩体的整体性，促进了岩体风化速度，增强了岩体的透水性，从而使岩体的强度和稳定性降低。强了岩体的透水性，从而使岩体的强度和稳定性降低。当节理主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致当节理主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定现象。时，路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定现象。重大工程设计应对节理进行深入调
5、查研究，详细论证节重大工程设计应对节理进行深入调查研究，详细论证节理对岩体工程建筑条件的影响，并采取相应措施确保建筑物理对岩体工程建筑条件的影响，并采取相应措施确保建筑物的稳定和正常使用。的稳定和正常使用。2 2、节理的工程地质评价、节理的工程地质评价一、节理一、节理第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图5一、节理一、节理第三节第三节 断裂构造断裂构造 ：1）节理成因类型和力学性质。2）节理组数、密度、产状。密度一般用条米表示。3）节理张开度、长度、节理面壁粗糙度。4）节理充填物、充填厚度、含水情况。5）节理发育程度分级。3 3、节理调查统计和表示方法
6、、节理调查统计和表示方法第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图6在任意半径的半圆上划上刻度网，在任意半径的半圆上划上刻度网，将所测得的节理按走向以每将所测得的节理按走向以每5 50 0或或10100 0分组，统计每一组内的分组，统计每一组内的节理数、算出其平均走向。自圆心沿半径引射线，射线的节理数、算出其平均走向。自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每组节理平均走向，长度代表每组节理的条数，方位代表每组节理平均走向，长度代表每组节理的条数，最后将各射线的端点连接起来，即可得节理走向玫瑰图。最后将各射线的端点连接起来，即可得节理走向玫瑰图。绘制方法同前。绘制方法同前。一、节理一、节理第三
7、节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图7一、节理一、节理第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图8二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图9二、二、断层断层断层：岩体受力断裂后两断层：岩体受力断裂后两侧岩块发生显著位移的断侧岩块发生显著位移的断裂构造。裂构造。断层面和破碎带、断层线断层面和破碎带、断层线、上盘和下盘、断距。、上盘和下盘、断距。1、断层要素、断层要素断层的定义及其组成要素断层的定义及其组成要素第三节第三节 断裂构造断裂构造 断层断层 第第2 2章章
8、 地质构造及地质图地质构造及地质图10大型断层常沿某一断层破碎带发展。断层带大型断层常沿某一断层破碎带发展。断层带常形成糜棱岩，断层角砾和断层泥等。常形成糜棱岩，断层角砾和断层泥等。指断层面与地面的交线。断层线表示断层的指断层面与地面的交线。断层线表示断层的延伸方向，其形状取决于断层面的形状和地延伸方向，其形状取决于断层面的形状和地面起伏情况。面起伏情况。指断层面两侧发生相对位移的岩块。位于断指断层面两侧发生相对位移的岩块。位于断层面上部的称为上盘；下部称为下盘。层面上部的称为上盘；下部称为下盘。断层两盘沿断层面相对移动开的距离。断层两盘沿断层面相对移动开的距离。二、二、断层断层第三节第三节
9、断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图112 2、断层基本形态与特征、断层基本形态与特征 指上盘沿断层面相对下降，指上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断层。下盘相对上升的断层。使上盘使上盘沿断层面向下错动而成。沿断层面向下错动而成。上盘沿断层面相对上升，下上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断层。盘相对下降的断层。使上盘沿使上盘沿断层面向上错动而成。断层面向上错动而成。正正 断断 层层逆逆 断断 层层二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图12岩体受水平扭应力作岩体受水平扭应力作用，使两盘沿断层面用，使两盘沿
10、断层面发生相对水平位移的发生相对水平位移的断层，其倾角很大，断层，其倾角很大，断层面近于直立，断断层面近于直立，断层线平直。层线平直。平推断层平推断层二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图13二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 按分类：岩层走向斜交。斜交断层：断层走向与岩层倾向平行。倾向断层：断层走向与岩层走向平行。走向断层：断层走向与按分类：曲轴线斜交。斜断层：断层走向与褶曲轴线垂直。横断层：断层走向与褶曲轴线平行。纵断层：断层走向与褶按分类：成。扭性断层：由剪应力形成。张性断层：由张应力形成。压性断层：由压应力形第第2
11、2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图14美国圣安的列斯断层的航空照片美国圣安的列斯断层的航空照片第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图153 3、断层的组合形式、断层的组合形式 受区域性或地区性地应受区域性或地区性地应力场的控制，断层常与相关力场的控制，断层常与相关构造相伴生。并以一定的排构造相伴生。并以一定的排列方式组合在一起，形成不列方式组合在一起，形成不同形式的断层带。同形式的断层带。如阶状断层、地堑、地如阶状断层、地堑、地垒和迭瓦式构造等。垒和迭瓦式构造等。阶状断层阶状断层二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图16
12、4 4、断层的工程地质评价、断层的工程地质评价二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图17 二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 4 4、断层的工程地质评价、断层的工程地质评价第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图18二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 存在标志 流。错断的山脊、急转的河断层湖、断层泉。断层崖、断层三角面。地貌现象牵引现象。断层破碎带。断层角砾岩、糜棱岩。擦痕、阶步、摩擦镜面断层拌生现象或对顶地层不对称重复、缺失地质界线不连续第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图19二、二、断层断
13、层第三节第三节 断裂构造断裂构造 断层性质：寻求两盘运动方向，并据此确定断层性质。方向确定断层性质。最后依据上、下盘运动运动方向。新老关系确定上、下盘再依据断层线附近地层、下盘。再依据断层产状找出上失或对顶）。和地层不对称重复、缺（依据地质界线不连续首先判定断层位置 步步骤骤 符号符号 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图20a a断层崖剥蚀成冲沟；断层崖剥蚀成冲沟；b b冲沟扩大形成三角面；冲沟扩大形成三角面；c c继续侵蚀，三角面消失。继续侵蚀，三角面消失。5 5、断层的野外识别、断层的野外识别 断层的存在对工程建筑不利，断层的存在对工程建筑不利，因此必须对断层进行识别。在野外
14、因此必须对断层进行识别。在野外可根据与断层构造有关的可根据与断层构造有关的等标志来识别断层。等标志来识别断层。当断层断距较当断层断距较大时，上升盘前缘可能形成陡峭的大时，上升盘前缘可能形成陡峭的断层崖，经风化剥蚀形成断层三角断层崖，经风化剥蚀形成断层三角面地形。当断层破碎带岩石破碎时，面地形。当断层破碎带岩石破碎时，易于侵蚀下切形成沟谷或峡谷地形。易于侵蚀下切形成沟谷或峡谷地形。断层三角面形成示意图断层三角面形成示意图二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图21断层的野外识别断层的野外识别岩层发生重复或缺失，岩脉错断或者岩岩层发生重复或缺
15、失，岩脉错断或者岩层沿走向突然发生中断，与不同性质的岩层突然接触等特层沿走向突然发生中断，与不同性质的岩层突然接触等特征，均为断层存在可能性标志。征，均为断层存在可能性标志。断层在发生、发展过程中遗留断层在发生、发展过程中遗留下来的构造形迹。下来的构造形迹。二、二、断层断层第三节第三节 断裂构造断裂构造 第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图22第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图23补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层的工程地质研究第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图24 连续滑动过程，应力降较小，无大地震伴随。连续滑动过程，应力降较小，无大地震伴
16、随。断层发生快速错动，错动前断层呈锁闭状态，无断层发生快速错动，错动前断层呈锁闭状态，无 明显位移发生。明显位移发生。同一断层的不同区段可以呈现不同的活动方式。同时同一断层的不同区段可以呈现不同的活动方式。同时应活断层错动速度相当缓慢（每年几毫米至几十毫米），应活断层错动速度相当缓慢（每年几毫米至几十毫米），无法用常规方法观测，故通常用定期的形变测量方法取得无法用常规方法观测，故通常用定期的形变测量方法取得断层的活动标志。断层的活动标志。补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层的工程地质研究第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图25补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层
17、的工程地质研究 规模：规模：断层长度和切割深度，它反映断层能量和破坏断层长度和切割深度，它反映断层能量和破坏 力大小。力大小。活动速率：活动速率：断层活动性强弱的重要标志。一般为每年断层活动性强弱的重要标志。一般为每年 不足不足1 1毫米至几毫米，最强为几十毫米。毫米至几毫米，最强为几十毫米。前后两次突然错动之间的时间间隔，它对应于地震前后两次突然错动之间的时间间隔，它对应于地震重复周期。重复周期。第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图26补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层的工程地质研究 古地震法：古地震法：根据断层多次古地震事件及其年代数据确定。根据断层多次古地震事件及
18、其年代数据确定。位移量法：位移量法：分析断层位移量与地震重复的关系，确定地震分析断层位移量与地震重复的关系，确定地震重复周期。重复周期。R=D/SR=D/S 其中：其中：RR大震周期（大震周期（a a）；）；DD由一次大地震引起的位移量（由一次大地震引起的位移量（mmmm）；）；SS年平均位移量（年平均位移量（mm/amm/a）第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图27 岩层接触关系岩层接触关系、断层沉积物断层沉积物、断层崖断层崖、断层张节理断层张节理、断层断层填充堆积物填充堆积物等。等。可通过测定沉积物或堆积物年龄以及开挖探槽等确定地震可通过测定沉积物或堆积物年龄以及开挖探槽等确定
19、地震断层活动年代。断层活动年代。通过通过河流纵比降河流纵比降（河流纵断面任意两点间的高差与水平距（河流纵断面任意两点间的高差与水平距离之比）、离之比）、河漫滩与平水期之高差河漫滩与平水期之高差判定地壳上升或下降。判定地壳上升或下降。补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层的工程地质研究第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图28 地震波法：地震波法：探地雷达、人工地震等探地雷达、人工地震等 地球化学：地球化学：测量断层带气体（氡气、氦气等）的含量测量断层带气体（氡气、氦气等）的含量。如活动断层氡气含量可达如活动断层氡气含量可达270002700030000ppm30000ppm，
20、正常含量仅为，正常含量仅为0.5ppm0.5ppm。补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层的工程地质研究第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图29补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层的工程地质研究 区域优势活动断裂：区域优势活动断裂：常以发震形式影响工程场地稳常以发震形式影响工程场地稳 定性的断裂。定性的断裂。场区优势活动断裂：场区优势活动断裂：常以错动和蠕动影响场地稳定常以错动和蠕动影响场地稳定 性的断裂。性的断裂。第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图30补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层的工程地质研究工程场地及其附近活动断层存在的可能性；
21、工程场地及其附近活动断层存在的可能性；活动断层的规模、产状特征；活动断层的规模、产状特征；断层活动特征：断层活动特征：活动时代、活动性质（粘滑、蠕滑）、活动时代、活动性质（粘滑、蠕滑）、活动方式（走滑、倾滑）、活动速率等；活动方式（走滑、倾滑）、活动速率等；断层地震危险性：断层地震危险性：最大震级及复发周期等。最大震级及复发周期等。影响地震振动破坏的因素：影响地震振动破坏的因素：地震强度地震强度、场地条件场地条件、建筑物建筑物抗震性能抗震性能。其中工程地质研究的重点是场地条件。其中工程地质研究的重点是场地条件。第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图31地质构造条件：地质构造条件：地块
22、优于褶皱带，老褶皱优于新褶皱，地块优于褶皱带，老褶皱优于新褶皱，隆起区优于凹陷区。隆起区优于凹陷区。地基特性：地基特性：岩石优于土层，硬土优于软土。岩石优于土层，硬土优于软土。卓越周期：卓越周期：地震记录图上频度最大的地震波所对应的地震记录图上频度最大的地震波所对应的振动周期。近似等于岩土体的自振周期。振动周期。近似等于岩土体的自振周期。当场地的卓越周期与建筑物的自振周期相同时，破当场地的卓越周期与建筑物的自振周期相同时，破坏最严重。坏最严重。补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层的工程地质研究第第2 2章章 地质构造及地质图地质构造及地质图32砂基液化：砂基液化：饱和松散粉细砂最易产生液化现象；饱和松散粉细砂最易产生液化现象；孤立突出的地形使震害加剧，低洼沟谷使震害减弱；孤立突出的地形使震害加剧，低洼沟谷使震害减弱；地下埋藏愈浅，地震烈度增加愈大。地下埋藏愈浅，地震烈度增加愈大。一般工程措施难以防御地震产生的破坏，因此，一般工程措施难以防御地震产生的破坏，因此，防防范措施主要为远离活动断层、绝对禁止跨越活动断层。范措施主要为远离活动断层、绝对禁止跨越活动断层。工程布局应垂直活动断层并离开一段距离。工程布局应垂直活动断层并离开一段距离。补充讲解：活断层的工程地质研究补充讲解：活断层的工程地质研究
