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隧道工程地质 地质基础知识 隧道围岩分级 隧道施工超前地质预报 地质基础知识 一、工程地质概论 1、 地质学与工程地质学 地质学是一门研究地球的科学，工程地质学是地质学的重要分支学科，是把地质学原理应用于工程实际的一门学问。 减灾、防灾是工程地质学的主要任务。 一、工程地质概论 2、工程地质条件与工程地质问题 人类的工程活动都是在一定的地质环境中进行的，人类的工程地质活动与地质环境两者之间有密切的关系，并且是相互影响，相互制约的。 工程活动的地质环境，亦称为工程地质条件，一般认为它应包括：土和岩石的工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等。 二、地壳与岩石 地壳是地球的表层，是地质学、工程地质学的主要研究对象。 地壳和地球内部的化学元素，绝大多数是以化合物的形态存在，称为矿物。 由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体，称为岩石。 岩石是各种地质作用的产物，是构成地壳的物质基础。 二、地壳与岩石 1 、地质作用及岩石分类 1.1 地质作用 由自然动力引起的地球的物质组成、内部结构和地表形态发生变化的自然作用，统称为地质作用。 地质作用按其动力能的来源和发生作用的部位不同，可以分为内力地质作用和外力地质作用。 1.1 地质作用 （1）内力地质作用 内力地质作用是由地球转动能、重力能和放射性元素蜕变的热能等所引起的地质作用，主要包括地壳运动、岩浆作用、变质作用和地震等。 （1）内力地质作用 ①.地壳运动 由地球自转速度的改变等原因，使得组成地壳的物质不断运动，并改变它的相对位置和内部构造，称为地壳运动。 按地壳运动的方向，可分为升降运动和水平运动。 地壳运动引起海陆变迁，产生各种地质构造，因此，地壳运动又称为构造运动。 （1）内力地质作用 ②.岩浆作用 岩浆是地球深处高温、高压的粘稠硅酸盐熔融体。在地壳运动的影响下，由于外部压力的变化，岩浆向压力减小的方向移动，上升到地壳上部或喷出地表冷却凝固成为岩石，这个过程称为岩浆作用。由岩浆作用形成的岩石，叫岩浆岩。 （1）内力地质作用 ③.变质作用 由于地壳运动、岩浆作用等，既有岩石受到高温、高压及化学成分加入的影响，发生一系列变化，形成新的岩石，这一过程称变质作用，由变质作用形成的岩石叫变质岩。 ④ 地震 地震是地壳快速振动的现象，是地壳运动的一种强烈表现。 （2）外力地质作用 ①.风化作用 常温常压下，在温度变化、气体、水和生物等因素影响下，地壳表层的岩石在原地发生破碎、分解的物理和化学变化过程，叫风化作用。 （2）外力地质作用 ②.剥蚀作用 将风化产物从岩石上剥离下来，同时也对未风化的岩石进行破坏，这种作用称为剥蚀作用。 剥蚀作用可分为风的吹蚀作用、流水的侵蚀作用、地下水的潜蚀作用、冰川的刨蚀作用、海及湖水的冲蚀作用。 （2）外力地质作用 ③.搬运作用 风化、剥蚀产物在外力作用下离开母岩区，经过长距离搬运，到达沉积区的过程，叫搬运作用。 ④.沉积作用 被搬运的物质，经过一定距离后，由于搬运介质的动能减弱、搬运介质的物理化学条件发生变化，或在生物的作用下，被搬运的物质从搬运介质中分离出来，形成沉积物的过程，叫沉积作用。 （2）外力地质作用 ⑤.成岩作用 使松散沉积物转变为沉积岩的过程，称为成岩作用。 由沉积、成岩作用形成的岩石称为沉积岩。 2 岩石分类 根据岩石的成因，自然界的岩石可分为三大类：岩浆岩、变质岩及沉积岩。 2.1 岩浆岩 岩浆作用形成的岩石，叫岩浆岩，岩浆岩又称火成岩。 2.1 岩浆岩 2.1.1 岩浆岩的产出形态 岩浆岩作用分为喷出作用、侵入作用，分别形成喷出岩、侵入岩（深成岩和浅成岩）。喷出岩形态有熔岩被、熔岩原、熔岩流；侵入岩形态有岩基、岩株，岩床、岩盆、岩墙、岩脉 2.1岩浆岩 2.1.2 岩浆岩的矿物成分 浅色矿物：石英、正长石、斜长石、白云母等；暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。 2.1.3 岩浆岩的分类及代表性岩石 岩浆岩根据产状可分为侵入岩（浅成岩、深成岩）、喷出岩； 根据化学成分（酸性氧化物SiO2含量）可分为酸性岩、中性岩、基性岩、超基性岩。 2.1岩浆岩 岩浆岩代表性岩石 2.1岩浆岩 2.1岩浆岩 2.1岩浆岩 2.1岩浆岩 2.1岩浆岩 2.1.4岩浆岩的工程特性 绝大多数岩浆岩是由结晶矿物所组成，由于组成它的各种矿物化学成分和物理性质较为稳定，它们之间的联结是牢固的，因此岩浆岩通常具有较