工程地质学-1工程地质条件成因演化论-齐剑峰

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1、工程地质学EngineeringGeology授课：齐剑峰石家庄经济学院工程学院一、概述二、工程地质条件形成的控制因素三、中国工程地质条件分区分带四、工程地质条件的组合类型五、工程地质条件成因演化论2工程地质条件的成因演化论揭示了工程地质条件的形成与演化规律的本质因素，是工程地质工作者理论研究与工程实践的系统总结。工程地质条件的相互组合有其特定的规律性，如高山峡谷地带、冲积平原地带各有特点。一、概述下面我们介绍，工程地质条件形成的控制因素—也即是工程地质条件组合规律受什么控制呢？3复习地球的基本知识地球的构造：地球内圈：4地壳(crust)：由固体岩石

2、构成，平均厚度16km,分硅铝层(花岗岩层)和硅镁层(玄武岩层)。地幔(mantle)：厚度约2865公里，主要由致密的造岩物质构成，是地球内部体积最大、质量最大的一层。地幔又可分成上地幔和下地幔两层。上地幔顶部存在一个地震波传播速度减慢的层（莫霍面），岩石圈（岩石圈指地壳和上层地幔顶部）以下称为软流层，上地幔是熔融状态物质,可能是岩浆的发源地；下地幔主要是由铁镁氧化物和硫化物组成。地核(core)：由比重较大的铁镍合金组成，平均密度大于10g/cm3。外核是液态的,内核是固态。地壳运动主要起因于地幔物质的对流。复习地球的基本知识5地球外圈：6复习地球

3、的基本知识大气圈(atmosphere)：是地球以外的空间,它提供生物需要的CO2和O2,对地貌形态变化起着极大的影响。水圈(hydrosphere)：由大气圈的水蒸气凝结成降雨形成海洋和湖泊沼泽及地下水。水与地表岩石相互作用，作为最活跃的地质营力促进各种地质现象的发育。生物圈(biosphere)：渗透在水圈、大气圈下层和地壳表层的范围之中，对于改变地球的形态起着重要的作用。7二、工程地质条件形成的控制因素内、外动力地质作用内力地质作用：由地球内部的能（旋转能、重力能、辐射热能）引起。8地壳运动：水平和升降运动。9岩浆作用：岩浆形成、运动、演化、冷凝

4、。岩浆在地壳内部活动、演化直至冷凝成岩的过程称为侵入作用，喷出地表后冷凝成岩的过程称为岩浆喷出作用10变质作用：在高温、高压并有化学物质参与下，岩石发生成分、结构构造的变化沉积岩，方解石与白云石大于50%11地震作用地壳内机械能突然释放，以弹性波的形式传播到地表引起猛烈冲击各种内力地质作用是相互关连的构造运动形成断裂，引起地震，并为岩浆活动创造通道。构造运动和岩浆活动引起变质作用。地壳运动在内力地质作用中起主导地位。12外力地质作用：由太阳辐射能引起，产生大气环流，形成水的循环，动植物生长，在运动的过程中改造地表.13外力地质作用的营力：河流的侵蚀；地

5、下水的潜蚀；风的吹蚀；冰川的刨蚀；湖泊海洋的冲蚀等。14一般按风化→剥蚀→搬运→沉积→硬结成岩的程序进行风化：在地表环境下，由于大气、水、生物等作用，岩石在原地分解和破坏。剥蚀：各种地质营力，在运动过程中对地表岩石产生破坏，并把破碎分解了的产物剥离原地。搬运拖曳搬运悬浮搬运溶解搬运硬结成岩压实胶结重结晶沉积机械沉积化学沉积生物化学沉积15内力和外力地质作用的关系：内力地质作用决定地表的基本形态和内部构造。—地表形态的塑造者。外力地质作用破坏和重塑地表形态。—地表形态的雕刻者。地壳上升时，遭受剥蚀。地壳下降时，接受沉积。高山峡谷、山间盆地、冲积平原、河口

6、三角洲、滨海平原等地貌形态，各有其特有的工程地质条件组合。16大陆以剥蚀为主，海洋以沉积为主。山区以剥蚀为主，平原以沉积为主。171、大地构造工程地质条件的形成起到关键作用的是大地构造与自然地理环境地槽与地台学说地质力学板块构造学说大地构造地槽与地台：地球比成足球，活动带和稳定区就是足球的黑、白两色，演释出多少沧海桑田的故事。致命缺陷：地壳运动方向错误（垂直为主），驱动力解释不清，分布解释不清。18地质力学是李四光（1889—1971）创立，是地质学的一门分支学科。1926年和1928年李四光发表的《地球表面形象变迁之主因》及《晚古生代以后海水进退规程

7、》等，从理论上探讨自水圈运动到岩石圈变形，自大陆运动到构造形迹等问题，1929年提出构造体系这一重要概念，建立了一系列构造体系类型。李四光把地球自动调节自转速度变化的作用称为“大陆车阀作用”，因而把这一假说称为“大陆车阀假说，但是忽视了一个重要问题，地球引力分布问题。191912年，德国人魏格纳创立大陆漂移假说，限于地球科学当时的水平，大陆漂移思想未被普遍接受。到60年代，地球物理学等学科研究的许多成果，有力支持了这个假说，赫斯等人进一步发展，提出海底扩张说，大陆漂移和海底扩张思想为板块构造说打坚实基础板块构造学说：A大陆漂移说的兴衰及主要内容B海底扩

8、张说的提出C板块构造学说20大陆漂移说的兴衰及主要内容大陆漂移说的起源1912年，德国学者魏格