区域构造稳定性和地表地质作用

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,工程地质,与水文地质,第三章 区域构造稳定性和地表地质作用,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一组构造造成的地质灾害,地表地质作用现象图片,第一节 地震的工程地质研究与区域构造稳定性评价,一、地震及其类型,地震：,地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。,地震,.swf,地震成因,.swf,地震详解,.swf,地震演示,.swf,地震有关要素：,震源：,地震时发出震动的地方为,震中：,震源在地面上的投影,震源深度：,震中至震源的距离,震中距：,从震中到任一地震台站的地面距离,地震的基本分类,地震按震源深度可分为：,浅源地震（,0,70km,）,中源地震（,70,300km,）,深源地震（,300,700km,）,按其成因可分为：,构造地震 火山地震 陷落地震 诱发地震,按震级分为：,微震（,2,级以下） 有感地震（,2,4,级）,破坏性地震（,5,6,级） 强烈地震（,7,级以上）。,二、地震震级及烈度,（一）地震震级,(M),地震震级：指一次地震时释放能量的大小。,震级（,M,）和震源发出的总能量（,E,）之间关系：,lgE=11.8+1.5M,震级和能量不是简单的比例关系，而是对数关系，震级相差,1,级，能量约相差,32,倍。,LgE,1,lgE,2,=,.5,（,M,1,-M,2,）,lg(E,1,/ E,2,) =,.5,（,M,1,-M,2,）,E,1,/E,2,=10,.5,（,M,1,-M,2,）,(10,1.5,=31.62),理论上震级是无限的，但实际上是有限的。,因为震级的大小与积累的能量的强弱有关，地壳中岩石的强度是有限的，岩体中不可能积累超过这种极限的能量。目前所知最大的震级为,8.9,级，即,1960,年,5,月,22,日在智利发生的大地震。,（二）地震烈度,地震烈度：地震对地表和地表建筑物的影响及破坏的强烈程度。,1,地震烈度表,根据地面的宏观破坏现象和定量指标两方面的标准划定的。我国地震烈度划分为十二度。见表,3-2,。,2,影响地震烈度的因素,一次地震只有一个震级，但可形成多个不同的地震烈度区，影响地震烈度的因素有以下方面：,（,1,）震级的大小、震源深度和烈度衰减,（,2,）场地地质因素,（,3,）距离震源的远近,3,工程烈度标准,（,1,）基本烈度,基本烈度是指一个地区在历史上或今后一定时间（一般按,100,年考虑）内，在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度。它是由地震部门根据历史地震资料及地区地质条件，综合分析了区域及地区地震活动规律后，对该地区地震危险性做出的综合性的估计，以此作为工程设计和防震抗震的一般依据。国家地震局给出了中国地震基本烈度区划图（,1,：,300,万）。,（,2,）场地烈度,工程场地烈度除了决定于区域基本烈度外，特别受场地地质因素的影响。由于不同场地的工程地质条件差异，因而在地震时所出现的震害、地面运动的特点及工程振动情况等不同。因而对建筑的规划和设计来说，仅有基本烈度是不够的，场地烈度的分析是十分必要的。,影响场地烈度的地质因素，主要有以下几方面：,1,）岩土类型及其性质,2,）断层,3,）水文地质条件,4,）地形的影响,（,3,）设计烈度,设计烈度是指在基本烈度或场地烈度的基础上，根据建筑物的重要性，安全经济的要求，将基本烈度加以调整，据以采取不同的设防措施，因而又称设防烈度。我国规定，基本烈度,VII,度以下的地区可不设防，基本烈度超过,VII,度的地区必须采取设防措施。,一般建筑物可采用基本（场地）烈度设计，而核电站、大坝等重大建筑物应在基本烈度、考虑场地烈度的基础上适当提高，并按规定报请上级部门批准。,三、场地地震效应,场地地震效应：在地震波的作用下，场地出现的各种破坏。可分为两大类,场地破坏效应 振动破坏效应。,（一）场地破坏效应,1,地面破裂效应,2,地基失效,3,斜坡破坏效应,（二）振动破坏效应,振动破坏效应主要和下列因素有关：,1,地震动振幅,2,振动周期,3,持续时间,地表地质作用：对建筑物的稳定、安全及人类生活环境有影响的外动力地质现象。地表地质作用的类型很多，风化作用河流的地质作用岩溶作用（又称喀斯特）滑坡；崩塌；泥石流；风和湖泊的地质作用。,第二节 风化作用,一、风化作用的类型,按作用因素与作用性质不同，风化作用分为,物理风化化学风化生物风化,（一）物理风化,产生物理风化的原因有,温度变化冰冻作用,盐的结晶作用释重作用,（二）化学风化,化学风化作用：,在外界条件的影响下，岩石与水溶液和气体发生化学反应，改变了岩石化学成分，形成新的矿物的作用。,化学风化的作用有,溶解作用水解作用,水化作用氧化作用,碳酸化作用,1. 溶解作用,水溶解岩石中矿物的作用称为溶解作用。溶解作用的结果，使岩石中的易溶物质被逐渐溶解而随水流失，难溶物质则残留于原地。,2. 氧化作用,4FeS,2,+14H,2,O+15O,2,2,（,FeO,3,. 3H,2,O,）,+8H,2,SO,4,黄铁矿,褐铁矿,3. 水化作用,水化作用是指无水矿物与水结合，成为含水矿物的地质作用,。,CaSO,4,+2H,2,OCaSO,4,. 2H,2,O,硬石膏 石膏,4. 水解作用,4K,（,AlSi,3,O,8,）,+6H,2,O4KOH+8SiO,2,+ Al,4,(Si,4,O,10,)(OH),8,正长石,高岭石,5. 碳酸化作用,CaCO,2,+H,2,O+CO,2,Ca,（,H CO,2,）,2,碳酸钙,重碳酸钙,（四）生物风化,生物风化：岩石在动、植物及微生物影响下发生的破坏作用。生物风化包括,生物物理风化；生物化学风化,二、影响岩石风化的因素,（一）岩性,1.,矿物成分；,2.,结构及构造；,3.,节理,（二）气候,（三）地形,风化带,v/v,全风化, 0. 4,强风化,0. 4,0. 6,弱风化,0. 6,0. 8,微风化,0. 8,1. 0,全风化层,强风化层,弱风化层,微风化层,基岩,物理风化是以岩石崩解的形式产生大小混杂的岩石块，堆积在基岩面上或其周边。,第三节 河流地质作用,一、地面流水可分为,片流、洪流、河流,河流：沿沟谷流动的经常性流水,二、河流的地质作用,河谷：由河流作用所形成的谷地。,河谷的形态要素包括,谷坡；谷底,河谷形态,.swf,谷底包括,河床（河槽）：指平水期河水所占的谷底。,河漫滩：是洪水淹没的谷底部分。,谷坡：是河谷两侧因河流侵蚀而形成的岸坡。,阶地：被抬升的河谷谷底。,坡麓：谷坡与谷底的交界。,谷肩（谷缘）：谷坡与山坡的转折处。,河流地质作用包括,侵蚀作用；搬运作用；沉积作用,（一）河流的侵蚀作用,1.,下蚀作用,2.,侧蚀作用,蛇曲；裁弯取直；牛轭湖,河流的截弯取直过程,.swf,河流环流作用,.swf,（二）河流的搬运作用,河流的搬运作用有,推运；悬运；溶运,地上河的形成,.swf,美国犹他州河流下切作用形成的深切曲流,曲,流,曲流和牛轭湖,（四）河流阶地,河流阶地：河流两岸由流水作用所形成的狭长而平坦的阶梯状地形。,1.,阶地的成因,地壳发生多次的升降运动，则会引起河流侵蚀、堆积交替发生的结果。阶地的级别由下向上编号，自河漫滩依次向上为,、,、,、,级阶地。,2.,阶地类型,按照阶地的组成物质与形成过程，阶地分为三种：,（,1,）堆积阶地；（,2,）侵蚀阶地；（,3,）基座阶地,河流阶地：,分布于河谷谷坡上由河流作用所形成的条带状平台，它是地壳的缓慢上升和相对平稳交替发生导致下蚀作和和侧蚀作和交替发育的结果。,溯源侵蚀,第四节 岩溶（喀斯特）作用,岩溶（喀斯特）：,流水对可溶性岩石进行的一种以化学溶蚀为主、机械剥蚀为辅的地质作用过程及所产生的各种地质现象。,其中第三纪以前发育的岩溶称为古岩溶。,一、岩溶的形态,岩溶的形态多种多样，常见的,地表岩溶形态有：,溶沟、石芽、地形上的峰林、石林和溶蚀洼地,地下岩溶形态有：,落水洞、溶蚀漏斗、地下的溶孔、溶洞、地下暗河、石笋、石柱、钟乳石、石帷幕,岩溶石柱的形成,.swf,岩溶塌陷,.swf,石林,（二）岩溶发育的基本条件,岩溶的发生与发展，受多种因素的影响。,总的来说，岩溶发育的基本条件有：,内因条件：,岩石的可溶性；岩石的透水性,外因条件,水的溶解性；水的流动性,三、岩溶发育的分带性,（一）垂直循环带,（包气带）,位于地表以下，地下水位以上，平时一般无水或不为水饱和，故又称包气带。,（二）水平循环带,（饱水带）,位于潜水面以下，为主要排水通道控制的饱和水层。,（三）过渡循环带,位于上述两带之间，潜水面随季节变化。,（四）深部循环带,位于水平循环带以下，此带内地下水运动不受河谷影响，其运动速度明显减少，因此溶蚀能力较弱。,三、影响岩溶发育的因素,岩溶地貌的发育，除上述的四个基本条件外以下因素是重要的影响因素。,气候；地质构造；地形；地貌；植被,第五节 重力地质作用,重力地质作用：斜坡上的岩土体，在重力作用以及流水作用的参与下向下发生位移。,一、崩塌,崩塌：斜坡上的岩土体在重力作用下，突然向下崩 落的现象。,崩塌演示,1.swf,崩塌演示,2.swf,（一）崩塌类型,崩塌可分为；山崩、崩岸、岩崩、岩屑崩落,（二）崩塌产生原因,主要与气候、地形、岩性及其它因素有关。,1.,气候因素,2.,地形,3.,地质因素人为因素,二、滑坡,滑坡：,斜坡上的土体和岩体，在重力作用下沿一定滑动面整体下滑的现象。,滑坡,.swf,土岩接触带滑坡,.swf,滑坡前兆与诱因,.WMV,（一）滑坡的形态,江河岸坡形成与滑坡,.swf,一个完整的滑坡，一般由以下要素组成,1.,滑坡体,2.,滑坡床：,3.,滑动面和滑坡带,4.,滑坡壁：,5.,滑坡台阶,6.,滑坡舌,7.,滑坡洼地与滑坡湖,8.,滑坡裂缝,滑坡要素及滑坡形态特征示意图,1,滑坡体；,2,滑坡周界；,3,破裂壁；,4,滑坡台阶；,5,滑动面；,6,滑动带；,7,滑坡舌；,8,滑动鼓丘；,9,滑动轴；,10,破裂缘；,11,封闭洼地；,12,拉张裂隙；,13,剪切裂隙；,14,扇形裂隙；,15,鼓张裂隙；,16,滑坡床,三、泥石流,泥石流：发生在山区的一种含有大量泥砂和石块的暂时性洪流。,泥石流演示,1.WMV,泥石流演示,2.WMV,（一）泥石流的形成条件,必须同时具备；地形条件、地质条件、气候条件,1.,地形条件,泥石流总是发生在陡峻的山区，典型的泥石流流域，一般可分为,形成区；流通区；堆积区,2.,地质条件,3.,气候条件,另外，土壤、植被和人类活动也有一定影响,（一）泥石流分类,1.,按泥石流流域形态分类,（,1,）标准型泥石流；（,2,）河谷型泥石流；,（,3,）山坡型泥石流,2.,按泥石流的物质组成分类,根据泥石流的物质组成，有泥流、泥石流和水石流。,（,1,）泥流；（,2,）泥石流；（,3,）水石流,3.,按泥石流的结构和流动性分类,（,1,）粘性泥石流；（,2,）稀性泥石流,泥石流流域示意图,形成区；,1,汇水动力区；,2,固体物质补给区）；,流通区；,堆积区,泥石流,泥流,水石流,第六节 风和湖泊的地质作用,一、风的地质作用,（一）风的地质作用,风的地质作用主要包括风的,侵蚀作用；搬运作用；沉积作用。,1.,风蚀作用,吹蚀作用；磨蚀作用,风的侵蚀作用,.swf,2.,风的搬运作用,碎屑物质的运动形式有,推移；跃移；悬移,（,3,）沉积作用,由于风力的减弱，或因地表的山脉、森林、草丛、建筑物的阻挡，风的搬运能力降低，风的搬运物便逐渐堆积下来，形成风积物，称为风的沉积作用。,由于风的分选性作用，风积物在平面上的分布具有分带性，从风源开始沿风的前进方向，风积物的粒径由粗变细，依次为细砾带、粗砂带、中砂带、细砂带、粉土带等。,（二）风沙地貌,风沙地貌：风对地表岩石和松散堆积物的侵蚀、搬运和堆积过程中所形成的地貌。它包括,风蚀地貌；风积地貌,1.,风蚀地貌,风蚀地貌包括雅丹地貌、风蚀城堡、风蚀柱、风蚀蘑菇、风蚀洼地、石窝等。,（,1,）风蚀城堡,（,2,）雅丹地貌,（,3,）风蚀柱、风蚀蘑菇,（,4,）风蚀洼地,（,5,）风蚀石窝,风蚀蘑菇,风积地貌,（,2,）黄土地貌,归纳起来共分为三类：黄土沟谷地貌、黄土沟间地貌和潜蚀地貌。,1,）黄土沟谷地貌,2,）黄土沟间地貌,沟间地貌在我国黄土地区广泛分布，可分为塬、梁、峁三种类型,黄土塬；黄土梁；黄土峁：,黄土塬,黄土梁、峁,3,）黄土潜蚀地貌,黄土潜蚀地貌主要有以下几种：,黄土碟,黄土陷穴,黄土桥,黄土柱,二、湖泊的地质作用,湖泊是陆地上经常充满水的洼地，形成湖泊有两个条件：,一是有一定水的来源；二是有盛水洼地，即湖盆。,（一）湖泊的形成和分类,1.,构造湖：,2.,火山湖：,3.,河成湖,4.,海成湖：,5.,冰成湖：,6.,风成湖,7.,岩溶湖 ,.,人工湖,陷落湖泊,.swf,溶陷湖的形成,.swf,