工程地质第一章—褶皱

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1、第二章地层与地质构造1岩层产状对工程建筑物稳定性的影响岩层的产状分为：水平岩层、倾斜岩层和直立岩层1、岩层产状对边坡（滑坡）稳定性的影响2、岩层产状对隧道稳定性的影响21、岩层产状对边坡（滑坡）稳定性的影响稳定稳定稳定稳定易滑易崩滑3砂板岩顺层滑坡4近水平层状砂泥岩互层崩塌群5重庆万县平缓层状结构滑坡解体示意图62、岩层产状对隧道稳定性的影响(a)隧道穿过均质水平岩层(b)隧道穿过软硬相间的水平岩层(c)隧道与岩层走向垂直(d)隧道与岩层走向平行7第四节褶皱一、褶皱的定义二、褶曲三、褶皱构造的野外辨认特征四、褶皱构造对工程建筑物的影响8一

2、、褶皱的定义褶皱：指组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列未丧失其连续性的波状弯曲构造。褶皱构造是岩层产生的塑性变形，地壳表层广泛发育的基本构造之一。9褶皱的特点：褶皱的形态千差万别，复杂多变。其规模差异极大，大到上千公里的褶皱，小到手标本或显微镜下的微型褶皱。10褶皱图1112一、褶皱的定义褶皱形成的主要作用（1）纵弯褶皱作用——地壳水平运动的结果（2）剪切褶皱作用——沿岩层层面滑动的褶皱作用（3）横弯褶皱作用——发生与岩层垂直方向的弯曲褶皱（4）柔流褶皱作用——高韧性低粘度岩体的似流动变形形成的褶皱。13一、褶皱的定义

3、褶皱形成的主要作用（1）纵弯褶皱作用——地壳水平运动的结果纵弯褶皱作用是指岩层受到顺层挤压力的作用而发生褶皱。力学上亦称之屈曲。一般假定岩层在褶皱前处于原始的水平状态，所以，纵弯褶皱作用被认为是地壳水平运动的结果。纵弯褶皱作用14一、褶皱的定义褶皱形成的主要作用剪切褶皱作用又称滑动褶皱作用，它是岩层沿着层面方向发生的剪切面差异运动而形成“褶皱”的作用。（2）剪切褶皱作用——沿岩层层面滑动的褶皱作用剪切褶皱作用15一、褶皱的定义褶皱形成的主要作用岩层受到与层面垂直的作用力而发生弯曲形成褶皱，这种褶皱作用称作横弯褶皱作用。横弯褶皱作用也可以是

4、基底的断块升降引起盖层弯曲。（3）横弯褶皱作用——发生与岩层垂直方向的弯曲褶皱16一、褶皱的定义褶皱形成的主要作用（4）柔流褶皱作用——高韧性低粘度岩体的似流动变形形成的褶皱。柔流褶皱作用是一种固态流变条件下的褶皱作用。冰川中冰层褶皱则是一种地表条件下的柔流褶皱17一、褶皱的定义影响褶皱形成的主要因素1.层理因素层理或成层构造使岩石具有不均一性，可以通过层间滑动或层内的物质塑性流动而弯曲形成褶皱。因此，层理或成层构造是岩石发生褶皱的必要条件。2.岩层厚度和力学性质因素在同等应力条件下，厚岩层或强岩层易形成平缓开阔的褶皱，薄岩层或弱岩层易形

5、成紧密的褶皱。影响褶皱形成的因素主要有以下4个方面：层理、岩层厚度和力学性质、岩层的埋藏条件和应变速率、基底构造等。183.岩层埋藏深度和应变速率因素1）埋藏深度在地表附近的常温常压下，岩石普遍表现为脆性，以断裂变形为主，难以形成褶皱。在地下较浅处，温度、围压增大，岩石的韧性增高，岩层易于弯曲，以纵弯褶皱作用为主。在深部，岩石的韧性更高，逐渐变为纵弯褶皱作用和剪切褶皱作用，以至柔流褶皱作用为主。2）应变速率如果作用力大，应变速率很大，即使在地下一定深处，岩层也会呈弹性弯曲或断裂；反之，即使在地表条件下，也会发生蠕变而形成褶皱。一、褶皱的定

6、义影响褶皱形成的主要因素194.基底构造因素基底构造特别是基底断裂构造，对盖层的褶皱形态和组合型式具有较大的影响，如一些雁行褶皱、穹隆构造、不对称褶皱等常是受基底构造控制。一、褶皱的定义影响褶皱形成的主要因素20（一）褶曲的定义（二）褶曲的形态（三）褶曲的基本类型（四）褶曲的形态要素（五）褶曲的分类（六）褶曲的组合类型二、褶曲21褶皱构造中任何一个单独的弯曲称为褶曲。褶曲是组成褶皱的基本单元。二、褶曲（一）褶曲的定义22当岩层的新老关系已知时，分为两种：背斜与向斜，其中背斜以老地层为核心，向斜以新地层为核心。当岩层的新老关系不明时分为三种

7、：背形、向形与侧形。其中背形向上隆起，向形向下隆起，侧形中部向侧弯曲，见下图。二、褶曲（二）褶曲的形态背形向形侧形23背斜——中心部岩层老，两侧岩层新。向斜——中心部岩层新，两侧岩层老。二、褶曲（三）褶曲的基本类型背斜向斜24背斜25背斜26向斜27向斜28褶曲各个组成部分在空间的形态特征名称称为褶曲的形态要素。褶曲的要素主要有：核部、翼部、轴面、轴线、枢纽、脊线、槽线等等。其中最主要的是枢纽、轴面和两翼。二、褶曲（四）褶曲的形态要素291.核部褶曲中心部位的岩层。背斜的核部地层最老，向斜的核部地层最新。对同一褶曲而言，随着出露高度的不同

8、，褶曲的核部地层会发生相应的变化。2.翼部褶曲核部两侧部位的岩层。对同一个褶曲而言，核部两侧的翼部地层以核部地层为中心镜相对称。当两褶皱（背斜、向斜）相邻时，两核部之间的公共部分为共同的翼部，