工程地质水文要点

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1、工程地质及水文地质第一章地球的基本知识〈一〉地球一般特征1)太阳系是由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星灯构成的天体系统。2)地球是一颗行星。它的表面及其外部形成的有大气、水和生物组成的外部圈层，它塑造地表，并形成各种复杂的地质作用。3)地球具有重力、密度、地磁、地温（有三层：变温层、恒温层、增温层）物理性质。〈二〉地球构造：地球可以分为外圈层和内圈层，两者各有不同的构造。（1）地球外圈层构造:地球根据物理性质和状态可以分为大气圈和水圈和生物圈。生物圈是人类赖以生存和生活的环境，而生物圈与水圈、大气圈、岩石圈又是相互关联的，他们与人类活动。

2、特别是建筑活动密切相关。（2）地区内圈层构造：在地表下以30～80km深处和2880km深处存在两个明显的分界面，前者是莫霍面后者是古登堡面，两个界面把地球分成物质和性质不同的三个圈层，即地壳、地幔、地核。（3）地球表面形态：地球表面大致可以分为大陆和海洋两部分。大陆有可以分为山地、丘陵、平原、高原和盆地等地貌形态，按其绝对高度和地形起伏的相对高度大小来划分和命名。海洋的地形多半是表面平坦无明显起伏的大洋盆地，海底的山脉称为海岭而海底长条形洼地称为海沟。（4）地表外貌各种形态的总称，称为地形或地貌，建筑地区的地形地貌特征，是影响建筑工程稳定与安

3、全的重要条件之一。〈三〉地壳及地质作用；地壳的物质组成：地壳是由各种化学元素组成，但差异很大。主要有氧、硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠、氢和钛等，其中氢硅最多，大部分都是以化合物的形式存在出现，其中硅铝的氧化占74.48%，是地壳中主要成分。地质作用：地壳形成以来，其物质组成，内部结构及表面形态，一直都在进行演变和发展，促进地壳演变和发展的各种作用，统称为地质作用。其中来自地球内部的能量而引起的地质作用称为内动力地质作用；来自地球外的能量而引起的地质作用称为外动力地质作用。（一）内动力地质作用（1）构造运动：是地壳发生形变，变位的动力作用，如地壳的

4、垂直升降运动。（2）地震作用：地球内动力引起的地壳岩石圈的快速颤动或波动。（3）岩浆及火山作用：地球的放射性元素蜕变，产生巨大的能量，在地球内部可使原岩熔成高温及高压的岩浆，由地下深处侵入地壳上部冷凝成岩，甚至喷出地表而形成火山及熔岩。（4）变质作用：地壳中先成的岩石，受构造运动，地震，岩浆活动等内动力作用，使原有的岩石成分，结构，构造发生变质作用。（二）外动力地质作用（1）风化作用：地壳表层岩石在太阳辐射，水，气体和生物等因素的共同作用下使其物理和化学成分发生变化，并遭受破坏作用。（2）剥蚀作用：地壳表层岩石，受风力，地面流水，地下水，湖泊，

5、海洋或冰川等动力作用，而遭受破坏，并剥离原地的作用。（3）搬运作用：指风化剥蚀后的岩石碎屑，胶体，分子或离子等不同状态的物质，被各种外动力如流水，风，冰川，地下水，海浪等以不同方式，迁移或搬运到他处的过程。（1）沉积作用：被搬运的物质，由于搬运介质的物理及化学条件的改变，而呈有规律的堆积现象。（2）固结成岩作用：也称石化作用，是使松散沉积物变为坚硬岩石的作用，包括胶结作用，压实作用与结晶作用。地质作用具有普遍性和永恒性。〈四〉地质历史和地层时代：地质时代的概念:地质时代划分两种，一种是对地质年代或岩层的绝对年龄。绝对年龄：又称同位素年代，是根据

6、岩石放射性元素蜕变产物的含量计算而来。地质时期的时间划分单位，按级别从大到小可以划分为宙、代、纪、世、期，与上述地质年代单位分别对应的国际性地层空间换分单位是宇、界、系、统。地层年代的确定方法1.式中t------岩层的绝对年龄；Nt------------放射性物质经过t年后，未蜕变的原子数量；NO------放射性物质形成时原子数量；λ------放射性物质蜕变常数；2.地层相对年代确定a.古生物法：利用地层中含有的化石来确定地层年代。b.岩石对比性：将未知的地质年代的地层的岩石特性与已知的岩石的特性相比较。c.标志层法：用一些比较易认，岩

7、层不厚，有着显著特征，分布广泛且稳定作为一个标志。d.岩石接触关系法：整合、假整合、不整合三种。e.火成岩的时代确定：利用其与上下沉积岩的接触关系进行的。思考题如何确定地层的相对年代？答：地层相对年代的确定方法有四种。第一，古生物法。即利用分布时代短、特征显著、数量众多而地理分布广泛的化石确定地层的地质年代。第二，岩性对比法。即将未知地质时代的地层特征与已知地质时代的地层的岩性特征进行对比，用于确定地层时代。第三，标志层法。即在地层剖面中某些厚度不大、岩性稳定、特征突出、分布广泛和容易识别的岩层可以作为地层对比的标志。第四，岩层接触关系。即通过

8、观察上下岩层之间的接触是整合、假整合还是不整合确定地层相对年代如何区别地层接触关系中的整合、假整合和不整合接触？答：（1）整合是同一地区上下两套地层在