工程地质学基础习题及答案.doc

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1、工程地质学基础习题区域稳定性分析一、目的1.通过金川矿区地质和区域地质条件的分析，复习教材中区域稳定性评价的冇关内容；2.了解区域稳定性评价所需要收集的有关资料和研究内容；3.了解区域稳定性评价的方法和活断层区工稈建设的原则。二、区域地壳结构和矿区地质构造1、大地构造单元与地亮结构金川矿区位于河西走廊北缘Z龙首山东段，定祁连断褶带与巴彦淖尔断褶带和阿拉善断块的接壤地带；矿区所处地段属祁连山断褶带的河西走廊断拗北缘的龙首山断隆，其北侧为潮水拗陷，见图l-lo图1—1龙首山及其邻区深断裂分布和大地构造单元

2、划分图(据张文佑)I—北祁连断褶：I【一河西走廊断拗：川一龙首山断隆；IV—潮水拗陷:①口家咀岩石圈断裂：②河西堡岩石圈断裂：③走廊南山北坡岩石圈断裂(1)河西走廊断拗河西走廊断拗南邻北祁连断褶带.北接龙首山断隆。基底为前震旦纪结晶岩系，南缘是加里东褶皱基底；上覆为上古生代、屮生代和新生代地层，第三系和第四系广泛发冇。下古生界属地槽型建造，包括复理石、硅质岩、碎屑岩建造；岩浆活动明显，基性、超基性岩发冇；经加里东运动褶皱冋返，呈N60。W向紧闭褶皱。上古生界盖层是一套地台型的浅海沉积建造。屮生界褶皱开

3、阔，并具由西向东散开的弧形构造格架，白垩系在酒泉盆地尤为发冇。(2)龙首山断隆龙首山断隆的南侧是以河術堡一金塔断裂与走廊断拗为邻；北侧以片家咀一合黎山断裂与潮水拗陷接壤。基底为前震旦系结晶岩系。震旦系浅变质岩系(海相灰岩、碎屑岩建造)不整合于基底Z上。缺失下古生界，加里东期花岗岩育接出臨。上古生界、屮生界地层不全，以残留形式零星出露。(3)潮水断拗自西至东为庙沟断凹、昌宁堡断陷、民勤吉兰太拗陷。昌宁堡断陷育接与矿区为邻，其边界是白家咀一合黎山断裂。综合上述资料不难看出，从屮生代以来，这个地区呈两堑夹一

4、垒的格局。两堑即南侧的走廊断拗、北侧的昌宁堡断陷；一垒即龙首山断隆。据有关重力资料推算的地亮厚度：北祁连山区一般大于55km；河西走廊为50-55km；而龙首山区以北递减为48km左右。地売厚度的这种变化似乎与下古生界褶皱基底厚度相吻合。因此，上部地壳结构是该区沉积地层和构造形变的总体反映。2、龙首山东段地质构造概述(1)地层概述龙首山东段的地层特征可以归纳为：①前震旦系褶皱基底为混合岩、片麻岩、大理岩和云母石英片岩等深变质岩系；②震旦系整合于基底岩层Z上，为砾岩、长石石英砂岩、千枚岩和灰岩等浅变质岩

5、系；③缺失下古生界；上古生界泥盆、石炭、二證系主要是砾岩，砂页岩系；④缺失三叠系；侏罗系超覆不整合于震旦系Z上，其分布局限于草大坂以北，是一套碎屑岩系；⑤白垩系下统为杂色泥岩夹泥灰岩、砂砾岩；⑥上第三系屮新境是一套含砾粗砂岩，夹细砂岩、泥岩，超覆不整合于上述备层；⑦龙首山以北，大面积覆盖有上更新统无胶结的砾岩和黄土状亚砂土；⑧主要出露的火成岩有加里东石英闪长岩、花岗岩和海西期超基性岩，以大型基岩产出。(1)褶皱从图1・2可以清楚看出：①前震旦系龙首山群深变质岩系为陡倾紧闭褶皱，其轴向为N40°—60°

6、W；②震旦系浅变质岩系的褶皱在全区占主导地位，构成区域性的、轴向为N30°—45°W的、向SE倾斜的复式向斜，岩层陡倾、真立甚而倒转；③上古生界泥盆、石炭、二叠系的分布，局限于龙首山东端，其褶皱比较开阔缓倾(在大断裂带附近为陡倾)，轴向N35°-40°W，并向SE倾伏；④屮生界侏罗系仅在图幅西北角草大扳一带分布，受断裂切割破坏严重，岩层总体走向为N50°W,倾角为30。一60。；白垩系褶皱舒缓开阔，总体走向呈NWW,倾角以15°—30°为多见；⑤屮新统在区内分布另星，它在龙首山麓的褶皱轴向一般为N60

7、°W；宁远堡以东地段，轴向多为东西。它们的岩层倾角一般是10。一30。。(2)断裂区内断裂发育具有下列显著特点:①走向断裂密集发育。它们不仅延伸长远，而且成带、成束并行，呈舒缓波状；②在横剖面上构成不同倾向的蒂瓦式构造。具明显的分段性，反映在地质历史屮龙首山两麓受力最大，变形最严重(即自家咀一西山庙、露泉一东大山两个地段)；③所有这些区域性巨、大、屮型断裂的多期、继承性活动特点十分突出。这主要反映在三个方面：其一是断裂破碎带松散宽大；其二是这些断裂表现岀不同程度的压性兼旋扭性的运动特征；其三是断裂带及

8、其影响地段分布有多期多种的岩浆岩等；①区域巨、大型断裂控制了屮、新生代盆地的发冇及其岩层的形变特征。此外，木区构造形变剧烈的另一特征是层间错动十分发冇。三、区域地壳近代活动与地震1、区域新构造特征(1)、区域断陷盆地发冇及其特征%1龙首山南的走廊地带自新生代以来形成30-50km宽的沉降带。就第四纪而言，酒泉盆地厚约1000-1192m；张掖一民乐盆地为500-2000m；永昌及武威盆地约300・1000m°诸盆地形态基木呈菱形。它们的发育受NW、NWW