土木工程类考研石振明《工程地质学》考研真题.pdf

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1、土木工程类考研石振明工程地质学考研真题 绪 论 1 什么是地壳？地壳的重要性是什么？答：（1）地壳是指地球体的表层。地壳是地球科学研究的主要对象，它构成人类生存和工程建筑的环境和物质基础。（2）重要性 地壳是人类赖以生活和活动的场所；地壳是各种地质作用进行的场所；人类目前所能开采的矿产资源都埋藏于地壳上部的岩石圈内；一切工程建筑物都建筑在地壳上；地壳是建筑材料和矿产资源的主要来源地。2 什么是工程地质条件？其研究内容是什么？答：（1）工程地质条件是指对工程建筑的利用和改造有影响的地质因素，包括建筑场地及其邻近地区的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、自然地质作用与现象等。（2）研究内容 基

2、本研究 研究组成建筑物地基的地层、岩土性质。深入研究 研究建筑物场地的自然地质条件和不良地质现象的影响。a平原地区 第一，一般土层较厚，且简单和均匀；第二，须查明土层的分布、厚度、均匀性和其物理力学性质以及地下水等的工程地质条件；第三，评估地基承载能力和建筑物沉降量以及土体被挤出的可能性。b山区 第一，地质条件比较复杂；第二，研究上述平原地区所必需的地质条件和评估地基的承载能力和变形；第三，勘察建筑物场址四周的地质环境，研究分析有害地质现象，提出评价和治理的意见。建筑场址选择 a必须事先勘察清楚工程地质条件，进行研究分析，选取地质条件较优的方案；b场址确定后，须按当地的地质条件和地质环境来设计

3、，发现地质问题要进行整治处理。第二章 岩石的成因类型及其工程地质特征 1 矿物硬度的概念及其判定方法？答：（1）硬度的概念 硬度是指矿物抵抗外力刻划、研磨的能力。由于矿物的化学成分或内部构造不同，不同的矿物常具有不同的硬度。硬度是矿物的一个重要鉴定特征。（2）判定方法 用两种矿物对刻的方法来确定矿物的相对硬度。在野外工作中，常用指甲（22.5）、铁刀刃（35.5）、玻璃（55.5）、钢刀刃（66.5）鉴别矿物的硬度。在鉴别矿物的硬度时，要注意在矿物的新鲜晶面或解理面上进行。2 解理与断口的概念及其关系？答：（1）解理 解理是指矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质。解理面是指裂开的光滑

4、平面。根据解理的完全程度，可将解理分为：极完全解理极、完全解理、中等解理、不完全解理。解理是造岩矿物的另一个鉴定特征。矿物解理的发育程度，对岩石的力学强度产生影响。（2）断口 断口是指不具方向性的不规则破裂面。（3）二者的关系 矿物解理的完全程度和断口是互相消长的，解理完全时则不显断口。反之，解理不完全或无解理时，则断口显著。如不具解理的石英，则只呈现贝壳状的断口。3 如何从矿物的形态、矿物的物理性质特征去鉴定和掌握常见的主要造岩矿物？答：（1）矿物形态、物理性质鉴别 颜色 矿物的颜色，是矿物对可见光波的吸收作用产生的。按成色原因，可分为自色、他色、假色：自色是矿物固有的颜色，颜色比较固定。他

5、色是矿物混入了某些杂质所引起的，与矿物的本身性质无关。他色不固定，对鉴定矿物没有很大意义。假色是由于矿物内部的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散射所引起的。条痕色 条痕色或条痕是指矿物在白色无釉的瓷板上划擦时留下的粉末的颜色。可消除假色，减弱他色，常用于矿物鉴定。光泽 光泽是指矿物表面呈现的光亮程度。按矿物表面的反射率强弱程度，分金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。非金属光泽的矿物，由于表面的性质或矿物集合体的集合方式不同，又会反映出各种不同特征的光泽：玻璃光泽，反光如镜，如长石、方解石解理面上呈现的光泽。珍珠光泽，光线在解理面间发生多次折射和内反射，在解理面上所呈现的像珍珠一样的光泽，如云母等

6、。丝绢光泽，纤维状或细鳞片状矿物，由于光的反射互相干扰，形成丝绢般的光泽，如纤维石膏和绢云母等。油脂光泽，矿物表面不平，致使光线散射，如石英断口上呈现的光泽。蜡状光泽，像石蜡表面呈现的光泽，如蛇纹石、滑石等致密块体矿物表面的光泽。土状光泽，矿物表面暗淡如土，如高岭石等松细粒块体矿物表面所呈现的光泽。硬度 硬度是指矿物抵抗外力刻划、研磨的能力。硬度是矿物的一个重要鉴定特征。由于矿物的化学成分或内部构造不同，不同的矿物常具有不同的硬度。大部分在26.5 左右；大于 6.5 的只有石英、橄榄石、石榴子石等少数几种。常用指甲（22.5）、铁刀刃（35.5）、玻璃（55.5）、钢刀刃（66.5）鉴别矿物

7、的硬度。在鉴别矿物的硬度时，要注意在矿物的新鲜晶面或解理面上进行。解理、断口 解理是指矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质。解理面是指裂开的光滑平面。根据解理的完全程度，可将解理分为以下几种：极完全解理极、完全解理、中等解理、不完全解理。断口是指不具方向性的不规则破裂面。矿物解理的完全程度和断口是互相消长的，解理完全时则不显断口。反之，解理不完全或无解理时，则断口显著。如不具解理的石英，则只呈现贝壳状的断口。其他鉴别特征 滑石的滑腻感；方解石遇盐酸起泡。（2）综合鉴定 一般可以先从形态着手，然后再进行光学性质、力学性质及其他性质的鉴别。对矿物的物理性质进行测定时，应找矿物的新鲜面。鉴

8、定矿物硬度时，可以先用小刀，如果矿物的硬度大于小刀，再用硬度大于小刀的标准硬度矿物来刻划被测定的矿物。一种矿物确具有它自己的特点，鉴别时应利用这个特点。4 酸性岩浆与基性岩浆的特点分别是什么？答：岩浆是指地壳下部处于过热可塑状态的硅酸盐等，以及含有大量的水汽和各种其他的气体，在地壳变动时，上部岩层压力减低，立即转变为高温的熔融体。依 SiO2的含量，分为基性岩浆和酸性岩浆。（1）酸性岩浆的特点 富含钾、钠和硅，而贫镁、铁、钙，黏度大，流动性较小。（2）基性岩浆的特点 富含钙、镁和铁，而贫钾和钠，黏度较小，流动性较大。5 岩浆岩、沉积岩和变质岩的结构和构造是如何描述的？答：（1）岩浆岩 当岩浆的

9、内部压力小于上部岩层压力时，迫使岩浆停留下，冷凝成岩浆岩。结构 岩浆岩的结构，是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。根据组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况，分为：全晶质结构、半晶质结构和非晶质结构。a全晶质结构是指岩石全部由结晶的矿物颗粒组成。又可分为等粒结构和似斑状结构。等粒结构是指同一种矿物的结晶颗粒大小近似者。等粒结构按结晶颗粒的绝对大小，可以分为粗粒结构（大于 5mm）、中粒结构（25mm）细粒结构（0.22mm）、微粒结构（小于 0.2mm）。似斑状结构是指岩石中的同一种主要矿物，其结晶颗粒如大小悬殊。其中晶形比较完好的粗大颗粒称

10、为斑晶，小的结晶颗粒称为石基。b半晶质结构是指岩石由结晶的矿物颗粒和部分未结晶的玻璃质组成。c非晶质结构是指岩石全部由熔岩冷凝的玻璃质组成。构造 岩浆岩的构造，是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。岩浆岩最常见的构造主要的有：块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造。a块状构造 矿物在岩石中分布杂乱无章，不显层次，呈致密块状。花岗岩、花岗斑岩等一系列深成岩与浅成岩具此构造。b流纹状构造 由于熔岩流动，由一些不同颜色的条纹和拉长的气孔等定向排列所形成的流动状构造。仅出现于喷出岩中，如流纹岩所具的构造。c气孔状构造 岩浆凝固时，挥发性的气体未能及时逸出，以致在岩石中留下许多圆形、椭圆形或长

11、管形的孔洞。气孔状构造常为玄武岩等喷出岩所具有。d杏仁状构造 岩石中的气孔，为后期矿物充填所形成的一种形似杏仁的构造。如某些玄武岩和安山岩的构造。气孔状构造和杏仁状构造，多分布于熔岩的表层。（2）沉积岩 沉积岩是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆积物在温度不高和压力不大的条件下形成的。结构 按组成物质、颗粒大小及其形状等方面的特点，一般分为下面四类：a碎屑结构：由碎屑物质被胶结物胶结而成。按碎屑粒径的大小，可分为：砾状结构（粒径大于 2mm）、砂质结构（粒径 0.052mm）和粉砂质结构（0.0050.05mm）。b泥质结构：几乎全部由小于 0.005mm 的黏土质点组成。是泥岩、页岩等黏土

12、岩的主要结构。结晶结构：由溶液中沉淀或经重结晶所形成的结构。c结晶结构为化学岩的主要结构。生物结构：由生物遗体或碎片所组成，是生物化学岩所具有的结构。构造 沉积岩的构造是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系。层理构造是由于季节性气候的变化，沉积环境的改变，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生相应变化，从而显示出来的成层现象，称为层理构造。常见的层理构造包括水平层理、斜层理、交错层理等。（3）变质岩 变质岩是由原来的岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。结构 变质岩的结构几乎全部是结晶

13、结构。在描述变质岩的结构时，一般应加“变晶”二字。构造 主要的是片理构造和块状构造。其中片理构造是变质岩所特有的，是从构造上区别于其他岩石的一个显著标志。比较典型的片理构造有下面几种：a板状构造：片理厚，片理面平直，重结晶作用不明显，颗粒细密，光泽微弱，沿片理面裂开则呈厚度一致的板状，如板岩。b千枚状构造：片理薄，片理面较平直，颗粒细密，沿片理面有绢云母出现，容易裂开呈千枚状，呈丝绢光泽，如千枚岩。c片状构造：重结晶作用明显，片状、板状或柱状矿物沿片理面富集，平行排列，片理很薄，沿片理面很容易剥开呈不规则的薄片，光泽很强，如云母片岩等。d片麻状构造：颗粒粗大，片理很不规则，粒状矿物呈条带状分布

14、，少量片状、柱状矿物相间断续平行排列，沿片理面不易裂开，如片麻岩。e变质岩除上述片理构造外，如果岩石主要由粒状矿物组成时，则成致密块状构造，如大理岩和石英岩等。6 如何从岩石的生成条件、组成矿物以及岩石的结构构造等特征去鉴别和掌握岩浆岩、沉积岩和变质岩？答：（1）岩浆岩的鉴别方法 首先要注意岩石的颜色，其次是岩石的结构和构造，最后分析岩石的主要矿物成分。先看岩石整体颜色的深浅。从酸性到基性，深色矿物的含量是逐渐增加的，因而岩石的颜色也随之由浅变深。因产出部位不同，还有深成岩、浅成岩和喷出岩之分。分析岩石的结构和构造。岩石是全晶质粗粒、中粒或似斑状结构，说明很可能是深成岩。岩石是细粒、微粒或斑状

15、结构，则可能是浅成岩或喷出岩。岩石是斑晶细小或为玻璃质结构，则为喷出岩。如果具有气孔、杏仁或流纹状构造，则为喷出岩无疑。分析岩石的主要矿物成分，确定岩石的名称。（2）沉积岩的鉴别方法 观察岩石的结构，先确定所属的大类，再作进一步分析，确定岩石的名称。碎屑岩 先观察碎屑粒径的大小；根据碎屑的粒径，先区分是砾岩、砂岩还是粉砂岩。根据胶结物的性质和碎屑物质的主要矿物成分，判断所属的亚类，并确定岩石的名称。黏土岩 常见的黏土岩，主要的有页岩和泥岩两种。页岩层理清晰，一般沿层理能分成薄片，风化后呈碎片状，可以与泥岩相区别。化学岩 常见的化学岩，主要的有石灰岩、白云岩和泥灰岩等。石灰岩遇盐酸强烈起泡，泥灰

16、岩遇盐酸也起泡，泡沫混浊，干后往往留有泥点。白云岩遇盐酸不起泡，或者反应微弱，但当粉碎成粉末之后，则发生显著泡沸现象，并常伴有咝咝的响声。（3）变质岩的鉴别方法 根据构造，首先将变质岩区分为片理构造和块状构造的两类。进一步根据片理特征和主要矿物成分，分析所属的亚类，确定岩石的名称。7 岩层相对年代的确定方法有哪些？答：地质年代是指地球发展的时间段落，岩层相对年代的确定方法有：（1）沉积岩相对地质年代的确定方法 地层对比法 根据底层沉积上新下老的正常层位关系，确定岩层的相对地质年代。在构造变动复杂的地区，很难用此方法确定岩层的相对地质年代。地层接触关系法 沉积地层在形成过程中，产生沉积间断，在岩

17、层的沉积顺序中，缺失沉积间断期的岩层，上下岩层之间形成不整合接触关系。不整合接触面以下的岩层先沉积，年代比较老；不整合接触面以上的岩层后沉积，年代比较新。岩性对比法 岩性对比法以岩石的组成、结构、构造等岩性方面的特点为对比的基础。一定区域内同一时期形成的岩层，其岩性特点基本上是一致的或近似的。古生物化石法 在地质年代的每一个阶段中，都发育有适应当时自然环境的特有生物群。含有相同化石的岩层，是在同一地质年代中形成的。（2）岩浆岩相对地质年代的确定方法 根据岩浆岩体与周围已知地质年代的沉积岩层的接触关系，来确定岩浆岩的相对地质年代。侵入接触 岩浆侵入体侵入于沉积岩层之中，说明岩浆侵入体的形成年代，

18、晚于发生变质的沉积岩层的地质年代。沉积接触 在沉积岩的底部有由岩浆岩组成的砾岩或风化剥蚀的痕迹。这说明岩浆岩的形成年代，早于沉积岩的地质年代。喷出岩可根据其中夹杂的沉积岩，或上覆下伏的沉积岩层的年代，确定其相对地质年代。8 地质年代是怎样划分的？地质年代表的内容是什么？答：（1）地质年代是指地球发展的时间段落，地质年代划分依据是地壳运动和生物的演变。根据几次大的地壳运动和生物界大的演变，把地壳发展的历史过程分为五个称为“代”的大阶段；每个代又分为若干“纪”；纪内因生物发展及地质情况不同，又进一步细分为若干“世”及“期”，以及一些更细的段落，这些统称为地质年代。（2）地质年代表（见表 2-1）表 2-1 地质年代表 9 土体是怎样形成的？它与土的区别是什么？答：（1）土体的形成 工程地质学中的土体是指未经受成壤作用的松散物质受到各种地质作用，时代较老的土体经受压密固结作用，逐渐形成具有一定强度和稳定性的土体。未经受成壤作用的松散物质受到外力的剥蚀，侵蚀而再破碎、搬运、沉积等地质作用受上覆沉积物的自重压和地下水作用，经受压密固结作用，逐渐形成具有一定强度和稳定性的土体。（2）区别 土壤是第四纪松散物质沉积成土后，再在一个相当长的稳定环境中经受成壤作用所形成的土体；而土体是未经受成壤作用的松散物质受到各种地质作用，时代较老的土体经受压密固结作用，逐渐形成具有一定强度和稳定性的土体。