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第三章 地质构造Geological Structures 3.1 地壳运动与地质年代 3.2 岩层产状与地层接触关系 3.3 褶皱 3.4 断裂构造 3.5 区域稳定性 3.6 地质图 3.4 断裂构造 Fractures 断裂构造的形成 节理 断层 断层的识别 工程地质评价 Mohr-Coulomb 莫尔-库伦强度准则 ? f= C + ? · tg? 断裂构造的形成 张性结构面：由张（拉）应力作用形成。 扭性结构面：由剪应力达到岩石的剪切强度引起，一般是共轭的。 压性结构面：由压应力作用形成。 剪节理 剪应力形成的两组X型共轭破裂面。特征是产状稳定，节理面平直、光滑、闭合、间距小，密集成带。 张节理 岩层受拉应力产生的破裂面，通常呈锯齿状，产状不稳定，延伸不远，张开，常被岩脉、粘土等充填，发育稀疏，间距大。 节理的工程地质评价 发育程度用裂隙率表示： 按节理产状进行分组，可用节理玫瑰图表示。 断层的几何要素 断层面与断层破碎带：产状表达方法，附近节理发育、常有充填。 断层线：遵守“V”字形法则。(断层/岩层；断层线与岩层出露迹线) 断盘：上盘、下盘，上升盘、下降盘。 断距 断层Ft两侧岩层的相对位移。 正断层 在水平张力和重力的作用下，产生上盘相对下盘下降的断层。 正断层 逆断层 岩层沿着剪节理发生上盘相对下盘上升的断层。 逆断层－逆掩断层(逆冲断层)→推覆构造Galcier National Park, Montana(A.)蒙大拿州国家冰川公园 平移断层 岩层受水平扭力（剪力）作用使两盘岩层发生相对水平位移。 阶梯状断层（产状大致相同正断层） 地堑和地垒 地堑：由两条走向大致平行且性质相同的Ft组合形成的中间断块下降，两侧上升的构造。 地垒：中间块上升，两侧下降的构造。 断层与岩层走向、褶皱轴向关系 按Ft走向与岩层走向关系分类： 按Ft走向与褶皱Fd轴向关系分类： 断层特征－地质界线不连续 地层界线不连续－岩层沿走向突然中断，而与其它岩层相接。条件：横Ft与斜Ft 断层特征－地层不对称重复 (1) 断层与地层倾向相反时，上升盘时代老 断层特征－地层不对称重复 (2) 断层倾角大于地层倾角时，上升盘时代老 断层特征－地层不对称重复 (3) 断层倾角小于地层倾角时，上升盘时代新 地层的缺失 不合理缺失：指在断层附近某一区域有地层缺失现象（地层时代不连续），而在其他区域这些地层是存在的。 合理的缺失：区域性分布特点，是由沉积间断造成的。如华北地区缺失O3、S、D、C1时代的地层。 断层特征－地层不合理的缺失 (1) 断层倾向与地层倾向相反时，老为上升盘 断层特征－地层不合理的缺失 (2) 断层倾角大于地层倾角时，老为上升盘 断层特征－地层不合理的缺失 (3) 断层倾角小于地层倾角时，新为上升盘 断层特征－构造标志 断层破碎带及构造岩 擦痕 断层两盘发生相互滑动和摩擦时留下的痕迹，并有小的阶步。陡坎指向对盘滑动的方向。 伴生节理 在构造应力作用下，断层两盘中产生的次一级结构面。 牵引现象 断层两侧岩层错动，因塑性变形而形成的弧形弯曲。 断层地貌形态 断层形成时代 比切割过的岩层中必威体育精装版的还新 比未切割过的岩层中最老的还老 断裂构造的工程地质评价 优势面： 褶皱要素 核部与两翼 枢纽、轴面与轴线 褶皱的形态特征 按轴面产状分类： 按枢纽产状分类： Dome－穹隆；Basin－构造盆地 如果褶皱轴向不明显，形成长轴与短轴比小于3:1时，若是背斜则称穹隆，向斜则称构造盆地。 褶皱构造的识别 垂直岩层走向，地层对称重复，两翼地层不能缺失； 确定地层新老组合关系，背斜新包老，向斜老包新； 形态分析：轴面产状（直立、倾斜、倒转、平卧），枢纽产状（水平、倾伏），平面形态(穹隆、构造盆地)； 一般向斜成山，背斜成谷－地形倒置现象。 褶皱形成时代 褶皱构造的工程地质评价 褶皱核部：岩层变形剧烈，裂隙发育，岩体不稳定；向斜核部易聚积地下水，背斜核部裂隙通常为地下水富集和流动的通道。 褶皱翼部：顺层滑坡 陡崖 河流改道 泉呈线性分布 断层崖 J P P C C D D 1. 时间优势：新断裂和活断层 老断裂是指J－K（燕山期）及以前产生而近期无明显活动的断裂构造；新断裂是新生代形成的，是新构造运动的产物；活断层是影响到第四纪的断裂（城市直下型地震）。 2. 性质优势：结构面及充填物性质、粗糙度、张 开度 3. 数量优势：密集程度。 4. 产状优势：对建设工程作用效应。 核部 翼部 翼部 轴面 枢纽 一个弯曲称为褶曲，是褶皱的基本单位。 褶皱构造的基本类型 背斜 向斜 褶皱构造；组成要素；基本类型；形态特征； 构造的识别；形成时代；工程地质评价 直立褶皱 倒转褶皱 平卧褶皱 断层 直立褶皱和