断裂构造精选PPT.ppt

工程地质学工程地质学关于断裂构造第1页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学一、断裂构造构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。根据断裂后两侧岩块相对位移的情况，断裂构造又分为裂隙和断层。第2页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第3页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学二、裂隙又称为节理，是没有显著位移的小型断裂构造。1.裂隙的类型按成因：构造裂隙非构造裂隙第4页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学构造裂隙：是岩体受地应力作用，随岩体变形而产生的裂隙。特点特点：成因上与相关构造有密切联系；空间分布上有一定的规律性。分类分类：张性裂隙张开较宽，断裂面粗糙，间距较大，分布不匀，延伸不远。常出现在背斜和向斜的轴部。扭（剪）性裂隙平直闭合，分布较密，延伸较远、深，裂隙面光滑，有擦痕。常出现在褶曲的翼部和断层附近。第5页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第6页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第7页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第8页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学非构造裂隙由成岩作用、外动力、重力等非构造因素形成的裂隙。分类分类：风化裂隙原生裂隙卸荷裂隙特点特点：分布凌乱、没有规律性第9页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学2.裂隙的工程地质评价有利于开挖；破坏了岩体的整体性，促进了风化速度，增强了岩体的透水性，降低了强度和稳定性；当裂隙主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，不论岩体的产状如何，路堑边坡都容易发生崩塌等不稳定现象。在路基施工中，如果岩体存在裂隙，还会影响爆破作业的效果。第10页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学3.裂隙调查、统计和表示方法调查方法调查方法：调查裂隙时，应先在工点选择一具有代表性的基岩露头，对一定面积内的裂隙，按表3-1所列内容进行测量，同时要注意研究裂隙的成因和填充情况。测量裂隙产状的方法和测量岩层产状的方法相同。裂隙野外测量记录表裂隙野外测量记录表表表3-1编号裂隙产状长度宽度条数填充情况裂隙成因类型走向倾向倾角13401601822裂隙面夹泥扭性裂隙23321521015裂隙面夹泥张性裂隙第11页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学统计方法：统计方法：统计裂隙，有各种不同的图式。裂隙玫瑰图就是其中比较常用的一种。裂隙玫瑰图可以用裂隙走向编制，也可以用裂隙倾向编制。其编制方法如下：（1）裂隙走向玫瑰图1）在一任意半径的半圆上，画上刻度网。2）把所测得的裂隙按走向以每5或每10分组，统计每一组内的裂隙数并算出其平均走向。3）自圆心沿半径引射线，射线的方位代表每组裂隙平均走向的方位，射线的长度代表每组裂隙的条数。4）然后用折线把射线的端点连接起来，即得裂隙走向玫瑰图。第12页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学（2）裂隙倾向玫瑰图1）先将测得的裂隙，按倾向以每5或每10分组，2）统计每一组内裂隙的条数，并算出其平均倾向。3）用绘制走向玫瑰图的方法，在注有方位的圆周上，根据平均倾向和裂隙的条数，定出各组相应的点子。4）用折线将这些点子连接起来，即得裂隙倾向玫瑰图。第13页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第14页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学评价方法：评价方法：发育程度的表示：裂隙率：裂隙率：岩石中裂隙的面积与岩石总面积的百分比。裂隙频率：裂隙频率：在长度上，每米通过的裂隙数量。具体发育程度，不同的系统具有不同的评价方法，书中所列为公路系统的评价方法。第15页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学三、断层岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生了显著的位移，称为断层。1.断层要素断层面两侧岩块发生相对位移的断裂面。破碎带规模大的断层往往沿着一个错动带发生，在破碎带中常形成糜棱岩，断层角砾和断层泥等。断层线断层面与地面的交线。第16页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学上盘和下盘断层面两侧发生相对位移的岩块，称为断盘。当断层面倾斜时，位于断层面上部的称为上盘；位于断层面下部的称为下盘。断距断层两盘沿断层面相对移动开的距离。第17页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学2.断层的基本类型根据两盘相对位移的情况:正断层逆断层平移断层(1)正断层上盘下降,下盘上升。一般受张拉力及重力作用。特点:规模小断层线平直断层面较陡，常大于45第18页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第19页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第20页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学(2)逆断层上盘上升,下盘下降,一般受水平向强烈挤压力作用而形成。特点:断层线的方向常与岩层走向或褶皱轴的走向一致;断层面倾角陡缓都有;规模较大。冲断层断层面倾角大于45逆掩断层断层面倾角介于2545之间辗掩断层断层面倾角小于25逆掩断层和辗掩断层常是规模很大的区域性断层。第21页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第22页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第23页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学(3)平推断层(平移断层)两盘发生相对水平位移，受水平扭应力。特点：倾角很大断层面近于直立断层线比较平直第24页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第25页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第26页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第27页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学23472345811正断层正断层例例1：第28页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学逆断层逆断层例例2：冲断层冲断层234734582150第29页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学2按按断层面产状与岩层产状的关系断层面产状与岩层产状的关系分为：分为：F1-走向断层；F2-倾向断层；F3-斜向断层第30页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学3按断层面走向与褶曲轴走向的关系分类：褶曲被褶曲被横断层横断层错断引起的效应错断引起的效应平行纵断层；平行纵断层；垂直横断层；垂直横断层；斜交斜断层。斜交斜断层。第31页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学逆断层逆断层冲断层冲断层第32页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学3.断层的组合断层的分布不是孤立的,某区域受力的作用,各构造依一定的力学性质、以一定的方式有规律的组合在一起。组合形式：阶状断层地崭（凹陷地带）地垒（块状山地）迭瓦式构造第33页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学阶梯状断层阶梯状断层第34页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第35页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第36页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学地堑地堑和和地垒地垒地垒地垒地堑地堑第37页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第38页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学叠瓦式构造叠瓦式构造第39页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学台台中中地地区区叠叠瓦瓦断断层层带带第40页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学4.工程地质评价（1）强烈的断裂变动，致使岩体裂隙增多、岩石破碎、风化严重、地下水发育，从而降低了岩石的强度和稳定性，对工程建筑造成了各种不利的影响。（2）在公路工程建设中，如确定路线布局、选择桥位和隧道位置时，要尽量避开大的断层破碎带。（3）在研究路线布局，特别在安排河谷路线时，要注意河谷地貌与断层构造的关系。当路线与断层走向平行，路基靠近断层破碎带时，由于开挖路基，容易引起边坡发生大规模坍塌，直接影响施工和公路的正常使用。第41页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学（4）在进行大桥桥位勘测时，要注意查明桥基部分有无断层存在，及其影响程度如何）以便根据不同情况，在设计基础工程时采取相应的处理措施。（5）在断层发育地带修建隧道，是最不利的一种情况。由于岩层的整体性遭到破坏，加之地面水或地下水的侵入，其强度和稳定性都是很差的，容易产生洞顶坍落，影响施工安全。（6）当隧道轴线与断层走向平行时，应尽量避免与断层破碎带接触。隧道横穿断层时，虽然只有个别段落受断层影响，但因地质及水文地质条件不良，必须预先考虑措施，保证施工安全。特别当断层破碎带规模很大，或者穿越断层带时，会使施工十分困难，在确定隧道平面位置时，要尽量设法避开。第42页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学5.断层的野外识别识别依据：识别依据：（1）改变原有地层的分布规律，（2）断层面及其相关部分形成各种伴生构造，（3）并形成与断层构造有关的地貌现象。地貌特征：断层崖断层三角面地形；沟谷或峡谷地形。山脊错断、错开，河谷跌水瀑布，河谷方向发生突然转折等。第43页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第44页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学地层特征：地层特征：岩层发生重复或缺失，岩层发生重复或缺失，岩脉被错断，岩脉被错断，岩层沿走向突然发生中断，岩层沿走向突然发生中断，与不同性质的岩层突然接触等。与不同性质的岩层突然接触等。第45页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学断层的伴生构造现象：断层的伴生构造现象：岩层牵引弯曲岩层牵引弯曲断层角砾、糜棱岩、断层泥断层角砾、糜棱岩、断层泥断层擦痕断层擦痕泉水、温泉呈线状出露泉水、温泉呈线状出露第46页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学断层的野外鉴别与研究断层的野外鉴别与研究构造上构造上地层上地层上断层的伴生现象断层的伴生现象地貌、水文地质等地貌、水文地质等各类标志：各类标志：第47页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学1 1构造上的标志构造上的标志（构造线不连续）（构造线不连续）第48页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学岩脉被切断，产生牵引现象岩脉被切断，产生牵引现象第49页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学 2 2地层上的标志地层上的标志 地层的重复或缺失。地层的重复或缺失。对称式重复对称式重复褶曲褶曲断层断层顺次式重复顺次式重复第50页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学走向断层造成的地层重复和缺失断层性质断层倾斜与地层倾斜的关系二者倾向相反二者倾向相同断层倾角大于岩层倾角断层倾角小于岩层倾角正断层逆断层重复（A）缺失（D）缺失（B）重复（E）重复（C）缺失（F）断层两盘相对动向下降盘出现新地层下降盘出现新地层上升盘出现新地层第51页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学第52页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学3 3断层的伴生现象断层的伴生现象牵引弯曲、擦痕、摩擦镜面、滑动槽子等也是帮助判断牵引弯曲、擦痕、摩擦镜面、滑动槽子等也是帮助判断断层存在的标志。断层存在的标志。冲断层断层面上的擦痕冲断层断层面上的擦痕平行的脊槽主要是方解石的生长纤维。阶步与擦痕大致垂直，其陡坎倾向指示上盘上冲。第53页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学张性断层角砾岩张性断层角砾岩砾石由石炭二叠系灰岩组成，棱角状、大小不一、无分选，泥砂质胶结正断层断裂带正断层断裂带由右向左破碎度增加，依次是构造透镜体带、断层角砾岩、碎裂岩，最后是断层泥第54页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学4 4地貌、水文地质和植被上的标志地貌、水文地质和植被上的标志 断层崖断层崖断层三角面断层三角面第55页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学东非大裂谷第56页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学(2)(2)串珠状的湖泊或洼地，泉水的带状分布，常表明串珠状的湖泊或洼地，泉水的带状分布，常表明有大断带存在。有大断带存在。第57页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学 (3)(3)正常延伸的山脊突然错断，正常流径的河流突然正常延伸的山脊突然错断，正常流径的河流突然产生急转弯。产生急转弯。断层两盘相对平移断层两盘相对平移第58页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学(4)(4)植物也可作为参考，有时沿断层两侧因岩性不同，植物也可作为参考，有时沿断层两侧因岩性不同，而生长截然不同的植物群落，有时则在断层带上生而生长截然不同的植物群落，有时则在断层带上生长着特殊的植物。长着特殊的植物。第59页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学(四四)断层两盘相对运动方向的判别断层两盘相对运动方向的判别1.1.根据两盘地层的新老关系根据两盘地层的新老关系2.2.褶曲核部地层宽度的变化褶曲核部地层宽度的变化3.3.根据牵引现象根据牵引现象4.4.根据标志层的错动根据标志层的错动5.5.断层角砾断层角砾6.6.擦痕和阶步擦痕和阶步7.7.符号符号第60页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学1.两盘地层的新老关系两盘地层的新老关系走向断层走向断层纵断层纵断层地层倒转地层倒转断层倾角岩层倾角断层倾角岩层倾角上升盘上升盘出露出露老老岩层岩层下降盘下降盘出露出露老老岩层岩层第61页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学断层横切褶曲轴断层横切褶曲轴背斜背斜上升盘上升盘核部地层核部地层变宽变宽；向斜向斜上升盘上升盘核部地层核部地层变窄变窄。2.褶曲核部地层厚度的变化褶曲核部地层厚度的变化第62页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学.根据牵引现象根据牵引现象牵引现象的弧形牵引现象的弧形突出弯曲方向指示本突出弯曲方向指示本盘运动方向。盘运动方向。第63页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学标志层4.标志层的错动标志层的错动第64页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学断层角砾岩5.断层角砾断层角砾第65页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学6.擦痕和阶步擦痕和阶步擦痕擦痕断面上平行而密集的断面上平行而密集的沟纹；沟纹；镜面镜面断面上局部平滑而光断面上局部平滑而光亮的面；亮的面；阶步阶步擦痕及镜面末端常出现擦痕及镜面末端常出现的的“坎坎”。第66页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学457符号识别符号识别在地质图上，断层一般用在地质图上，断层一般用粗红线粗红线醒目地标示出来，醒目地标示出来，断层性质用相应符号表示。断层性质用相应符号表示。正断层平移断层逆断层注：注：短齿为上盘运动方向短齿为上盘运动方向70第67页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学(五五)确定断层形成的时期确定断层形成的时期利用不整合接触关系利用不整合接触关系利用断层与各类地质体的切割关系利用断层与各类地质体的切割关系第68页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学SDCJSDCPKOO第69页，讲稿共70张，创作于星期二工程地质学工程地质学感感谢谢大大家家观观看看第70页，讲稿共70张，创作于星期二