岩土工程勘察描述员

1岩土工程勘察描述与记录2分两大部分第一章工程地质学基础知识第二章野外描述3第一章工程地质学基础知识第一节地球的形态第二节地质作用第三节岩土基础知识4第一节地球的形态一、地球的外形5（一）、地球的形状地球的形状地球是个三轴椭球体，赤道半径6378.16km，极半径6356.755km。陆地占地球表面积的29.1%，海洋占70.9%。678（二）地球的表面特征按照高程和起伏特征，大陆表面分为山地、丘陵、平原、高原和盆地。山地是指高程大于500米，地形起伏较大、相对高差在200米以上的地区。按高程分为低山（500-1000m）、中山（1000-3500m）、高山（3500-5000m）、最高山（5000m）。大陆最高点是珠穆朗玛峰，海拔8844.43m（2005年），最低点是死海，海拔-392m。丘陵：低于海拔500m，相对高差在200m以下的高地称为丘陵。9平原、高原和盆地平原,是陆地上面积较大的平坦的地域，海拔一般在200米以下，相对高差一般不超过数十米。平原的类型较多，按其成因一般可分为构造平原、侵蚀平原和堆积平原。高原，海拔高度一般在600米以上，面积广大，地形开阔，周边以明显的陡坡为界，比较完整的大面积隆起地区称为高原。高原与平原的主要区别是海拔较高，它以完整的大面积隆起和较小的起伏区别于山地。盆地，是一种四周高（高原或山脉）中间低（丘陵或平原）的地形。盆地主要有两种类型。一种是地壳构造运动形成的盆地，称为构造盆地。另一种是由冰川、流水、风和岩溶侵蚀形成的盆地，称为侵蚀盆地。中国陆地的主要地形即为高原和山地。10嵩山11九寨沟12丘陵13丘陵14盆地15黄土高原16云贵高原17二、地球的构造1、地球的外部圈层2、地球的内部圈层181地球的外部圈层地球的外部圈层由三部分组成：大气圈水圈生物圈192地球的内部圈层莫霍面古登堡面地壳地幔地核20地壳：是莫霍面以上地球最表面的一层，很薄，厚度各处不一，一般为5－40km，平均厚度陆地约为33km，海洋约为12km。主要由各种不均匀的岩石组成：沉积岩→花岗岩→玄武岩等。绝大部分地震都发生在地壳内。造成地壳的岩石按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩，就是常说的三大岩。地球的内部圈层21地幔是莫霍面以下、古登堡面以上地球的中间一层，主要由固态物质组成，平均厚度约为2900km。主要由具有粘弹性性质的质地比较坚硬的橄榄岩组成。其上部存在一个约几百公里厚的软流圈。构造地质学中将软流圈以上的地幔和地壳合称为岩石圈。地幔内部的物质在热状态和不均衡压力作用下缓慢运动，可能是造成地壳运动的根源。地球的内部圈层22地核是古登堡面至地心的部分，地球最里面的一层，半径约为3473km，是地球的核心部分。可分为外核（厚2100km）、过渡层和内核三层，其主要构成物质是镍和铁。根据推测，外核可能处于液态，内核可能处于固态。地球的内部圈层23三、地质构造（一）、大地构造运动1、大地构造学说—传统的大地构造学说主要有：板块学说（大陆漂移说、海底扩张说）、槽台说、地质力学学说。板块构造学说是在20世纪60年代兴起的，是在大陆漂移、海底扩张学说的基础上发展而来的，是当今最盛行的大地构造学说。板块学说将全球地壳划分为六大板块；太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块（包括澳洲）和南极洲板块。24六大板块示意图25板块学说六大板块演变历史26板块演变历史27北美洲板块和亚欧大陆板块之间的分界线，这里位于冰岛附近海域24.4米深处。这片海底遍布断层、裂谷、火山和海底热泉，地质活动非常频繁。这是因为北美和亚欧大陆两大板块在这里相互分离，速度达到每年2.5厘米282构造运动板块演变是靠大的构造运动完成的。地质历史时期大的地壳运动有阜平运动、五台运动、吕梁运动、晋宁运动、加里东运动、海西运动、印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动等。29构造运动对当代我国的地形地貌影响最大的运动是燕山运动、喜马拉雅运动。（1）燕山运动：侏罗纪和白垩纪期间（从1亿3000万年前开始，到7000万年前左右），中国广泛发生的地壳运动。在我国许多地区，地壳因为受到强有力的挤压，褶皱隆起，成为绵亘的山脉，北京附近的燕山，是典型的代表，出现在这个时期的强烈的地壳运动，总的叫做燕山运动。今天我国地势起伏的大体轮廓，就是在燕山运动中初步奠定的。（2）喜马拉雅运动：新生代以来的造山运动被称之为“喜马拉雅运动”。中国现代地貌格局，所有高山、高原现今达到的海拔高度，主要是喜马拉雅运动的结果,造就了丰富多彩的现代地貌景观。诸如喜马拉雅山、青藏高原、九寨沟等。30龙门山断裂带31（二）地质年代1、绝对地质年代主要根据岩石中所含放射性元素的蜕变来确定。比如碳14（C14）法、铀-铅（U－Pb）法、钾－氩（K-Ar）法、锑-锶（Rb－Sr）法、钐-钕（Sm－Nd）法等。32地质年代2、相当地质年代指地层形成的先后顺序和地层的相对新老关系。在地质工作中，常用的是相当地质年代。隐性宙太古代Ar、元古代Pt显性宙古生代Pz、中生代Mz、新生代Kz古生代寒武纪∈、奥陶纪O、志留纪S、泥盆纪D、石炭纪C、二叠纪P、中生代三叠纪T、侏罗纪J、白垩纪K、新生代第三纪R、第四纪Q。第三纪古近纪E、新近纪N古近纪古新世E1、始新世E2、渐新世E3新近纪中新世N1、上新世N2第四纪早更新世Q1、中更新世Q2、晚更新世Q3、全新世Q4。33地质年代表宙代纪世代号距今大约年代（百万年）主要生物进化动物植物显生宙新生代Kz第四纪全新世Q1人类出现现代植物时代更新世2.5新近纪上新世N5哺乳动物时代古猿出现灵长类出现被子植物时代草原面积扩大被子植物繁殖中新世24古近纪渐新世E37始新世58古新世65中生代Mz白垩纪K137爬行动物时代鸟类出现恐龙繁殖恐龙、哺乳类出现裸子植物时代被子植物出现裸子植物繁殖侏罗纪J203三叠纪T251古生代Pz二叠纪P295两栖动物时代爬行类出现两栖类繁殖孢子植物时代裸子植物出现大规模森林出现小型森林出现陆生维管植物石炭纪C355泥盆纪D408鱼类时代陆生无脊椎动物发展和两栖类出现志留纪S435奥陶纪O495海生无脊椎动物时代带壳动物爆发寒武纪540元古宙新元古震旦纪Z650软躯体动物爆发中元古Pt1000低等无脊椎动物出现高级藻类出现海生藻类出现古元古1800太古宙新太古Ar2500原核生物（细菌、蓝藻）出现（原始生命蛋白质出现）中太古2800古太古3200始太古3600460034确定地质年代方法地层层序法古生物层序法岩性对比法地层接触关系法地质年代35地层单位1、年代地层单位：与地质年代单位宙、代、纪、世、期相对应的是宇、界、系、统、阶。如新生代第四纪晚更新世对应的年代地层单位为新生界第四系上更新统第三纪古近纪、新近纪对应的年代地层单位为是古近系、新近系2、岩石地层单位群：登封群(Ar),嵩山群（Pt1）,组：山西组（P1s）、太原组（C1t）、鹤壁组（N1h）段：上段、中段、下段36（三）地层接触关系1、沉积岩之间的接触关系整合接触平行不整合接触不整合接触37沉积岩之间的接触关系（1）整合接触沉积岩的沉积次序是衔接的、产状是彼此平行的，在形成的年代上也是顺次连续的，岩层之间的这种接触关系称为整合接触。（2）不整合接触如沉积过程发生间断，形成年代不相连续的岩层重叠在一起，中间发生间断期，岩层之间的这种接触关系称为不整合接触关系。存在于接触面之间因沉积间断而形成的剥蚀面，称为不整合面。不整合有不同类型，基本的有平行不整合和角度不整合。①平行不整合不整合面上下两套岩层形成的年代不连续，缺失沉积间断期的岩层，但彼此的产状基本上是一致的，看起来貌似整合接触，所以也称假整合。②角度不整合角度不整合又称斜交不整合。角度不整合不仅不整合面上下两套岩层的地质年代不连续，而且两者的产状也不一致，下伏岩层在接受新的沉积前发生过褶皱变动，与不整合面相交有一定角度。38不整合识别标志1、平行不整合：A、上下地层间缺失某些地层及化石带。B、地层厚度，特别是接触面相邻层的厚度在一定范围内有明显的横向变化，反映接触面起伏不平。C、接触面有风化壳的痕迹，残存在底砾岩，古址等。2、角度不整合：A、上下地层产状有明显差异，若走向相近则倾角不同。B、上下地层的褶皱、断裂、劈理等构造的类型、方位、期次、强度不同；C、上下地层经受的变质作用及岩浆活动的期次、强度、类型及特征不同。392、沉积岩与岩浆岩之间的接触关系侵入接触沉积接触403、沉积岩与岩浆岩之间的接触关系（1）.侵入接触岩浆侵入体侵入于沉积岩之中，使围岩发生变质，说明岩浆体形成年代晚于沉积岩层的形成年代。（2）.沉积接触岩浆岩形成后又经过长期风化剥蚀，在剥蚀面上又形成新的沉积岩层，剥蚀面上的沉积岩层无变质现象，说明岩浆体形成年代早于沉积岩层的形成年代。另外还有后期插入早起生成的岩浆岩中的接触关系---穿插接触。41（四）地质构造地质构造定义：把构造变动在岩层和岩体中遗留下来的永久性的变形、变位，称为地质构造。包括水平构造、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造。水平构造：将倾角小于5度的岩层称为水平构造，又称水平岩层。倾斜构造：由于地壳运动使原始水平的岩层发生倾斜，岩层层面与水平面有一定夹角的岩层称为倾斜构造，又称倾斜岩层.在一定地区内同一方向倾斜和倾角基本一致的岩层称为单斜构造（单斜岩层）。褶皱构造：组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其联系性的构造。断裂构造：构成地壳的岩层，受外力作用后发生变形，当变形达到一定程度后，岩层的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一样的断裂。称为断裂构造。42岩层的产状表示方法岩层产状三要素：走向、倾向、倾角（1）方位角表示法一般记录倾向和倾角，如205∠35，即倾向为南西205°，倾角35°，其走向则为NW65°或SE65°。（2）象限角表示法一般测记走向、倾向和倾角，如N65°W／35°SW，即走向为北偏西65°，倾角为35°，向南西倾斜。43岩层产状的量测方法气泡聚中气泡聚中44岩层产状的量测方法45褶皱构造褶皱构造：组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而又未丧失其连续性的构造。褶皱构造中的一个弯曲称为一个褶曲。褶曲要素：核、翼、轴面、轴、转折端、枢纽等.褶曲的基本形态是背斜和向斜.根据褶皱轴面产状，可分为直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱.46褶皱要素47褶皱----背斜向斜48褶皱背斜向斜49褶皱的野外识别褶皱存在的根本标志是在岩层倾向方向上相同年代的地层作对称的重复排列。根据地层的相对年龄识别背斜和向斜，背斜核部的地层较两侧老，向斜核部的地层较其两翼新，据此判别背斜和向斜。野外常采用穿越法和追索法判别、观察、研究大型褶皱。50断裂构造断裂构造包括节理和断层。（1）节理：节理是指岩层受力断开后，裂隙两侧岩石没有明显的相对位移的断裂构造。简单解释就是岩石在自然条件下形成的的裂纹或裂缝。节理的类型：节理按成因分为原生节理、构造节理和表生节理。根据节理的力学性质，可把构造节理分为剪节理和张节理两类。节理的调查统计方法：应调查节理的成因类型力学性质；节理的组数、密度、产状；节理的张开度、长度、节理面的粗糙度；节理的充填物及其厚度、含水情况；最后进行节理发育程度分级。分四级：节理不发育、较发育、发育、很发育。51节理玫瑰花图节理的常用统计方法是节理玫瑰花图。52节理和解理的区别节理是指岩石受力形成的没有发生显著位移的破裂；解理是指矿物受到外力作用以后，沿一定的结晶学方向，在晶体表面形成的光滑表面。节理和裂隙的区别：节理－岩体两侧未发生显著相对位移的破裂；裂隙－坚硬岩体呈裂缝状的间隙。个人理解,节理一般是闭合的,裂隙一般是有张开度的，裂隙是地貌学和水文地质学的名词，构造地质学一般称为节理。53断