《土木工程地质》作业与思考题.docx

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《土木工程地质》作业与思考题

《土木工程地质》作业与思考题

绪论

1.工程地质学的主要任务与研究方法

答:

主要任务是:

勘察和评价工程建筑场地的地质环境和工程地质条件分析和预测工程建设活动与自然地质环境的相互作用和相互影响选择最佳的场地位置提出克服不良地质作用的工程措施为工程建设的规划、设计、施工和运营提供可靠的地质依据。

研究方法包括地质学方法、实验和测试方法、计算方法和模拟方法。

地质学方法即自然历史分析法是运用地质学理论查明工程地质条件和地质现象的空间分布分析研究其产生过程和发展趋势进行定性的判断。

它是工程地质研究的基本方法也是其他研究方法的基础。

实验和测试方法包括为测定岩、土体特性参数的实验、对地应力的量级和方向的测试以及对地质作用随时间延续而发展的监测。

计算方法包括应用统计数学方法对测试数据进行统计分析利用理论或经验公式对已测得的有关数据进行计算以定量地评价工程地质问题。

模拟方法可分为物理模拟（也称工程地质力学模拟）和数值模拟它们是在通过地质研究深入认识地质原型查明各种边界条件以及通过实验研究获得有关参数的基础上结合建筑物的实际作用正确地抽象出工程地质模型利用相似材料或各种数学方法再现和预测地质作用的发生和发展过程。

电子计算机在工程地质学领域中的应用不仅使过去难以完成的复杂计算成为可能而且能够对数据资料自动存储、检索和处理甚至

能够将专家们的智彗存储在计算机中以备咨询和处理疑难问题

2.工程地质条件和工程地质问题是什么它们具体包括哪些因素和内容

答工程地质条件工程地质问题是指地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、物理地质作用和天然建筑材料等与工程建设有关的地质条件

第一章矿物与岩石

1.矿物的主要性质有哪些

答矿物的主要性质包括光学性质、力学性质及某些特殊性质。

光学性质包括颜色、条痕、光泽及透明度力学性质包括硬度、解理及断口某些特殊性质例如云母的弹性绿泥石和滑石的挠性重晶石比重较大方解石上滴稀盐酸剧烈起泡高岭石遇水软化等。

2.最重要的造岩矿物有哪几种

答最重要的造岩矿物有石英、长石、云母、普通角闪石、橄榄石、方解石、白云石、硬石膏、高岭土、黄铁矿、绿泥石和滑石等。

3.岩浆岩常见的矿物成分、结构、构造是哪些其产状有哪些主要类型

答1）岩浆岩常见的矿物成分石英、正长石、斜长石、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等2）常见的结构有全晶粒状结构、结晶斑状结构、斑状结构、隐晶质结构、非晶质结构3）常见的构造有块状构造、流纹状构造、气孔状构造和杏仁构造。

4）产状岩基和岩株岩盘和岩床岩墙和岩脉火山颈岩钟和岩流。

4.沉积岩的常见矿物、结构、构造特征是什么

答沉积岩的常见矿物成分有石英、长石、方解石、白云石、黄铁矿、海绿石、粘土矿石、磷灰石、石膏、重晶石、蛋白石和燧石等。

结构碎屑状结构其中包括砾状和砂状泥状结构及化学结构和生物化学结构。

构造特征层理构造（其中包括水平、斜交和波状层理）块状构造层面构造结核及化石。

5.何谓变质作用分为哪些类型

答在变质因素（包括温度、压力和化学活泼性流体）作用下使原岩（早期形成的岩浆岩、沉积岩及变质岩）地质特性改变的过程称为变质作用。

可分为四种分别是接触变质作用交代变质作用动力变质作用及区域变质作用。

6.变质岩的主要矿物、结构、构造特征是什么

答变质岩的主要矿物在变质过程中既能保留部分原有矿物也能生成一些变质岩特有的新矿物。

前者如岩浆岩中的石英、长石、角闪石、黑云母等和沉积岩中的方解石、白云石、粘土矿物等后者如绢云母、红柱石、硅灰石、石榴子石、滑石、十字石、阳起石、蛇纹石、石墨等。

结构变晶结构、压碎结构和变作结构。

构造特征片理构造（其中包括片麻构造片状构造千枚状构造和板状构造）非片理构造（即块状构造）。

7.【思考题】熟悉常见岩浆岩、沉积岩和变质岩岩石的特征。

答常见岩浆岩的鉴定特征

1、花岗岩灰白、肉红色全晶粒结构块状构造主要矿物为石英、正长石和斜长石有时含少量黑云母和角闪石。

2、花岗斑岩一般为灰红、浅红色似斑状结构斑晶多为石英或正长石粗大晶粒基质多为细小石英和长石晶粒块状构造矿物成分与花岗岩相同。

3、流纹岩多浅红色、浅灰色或灰紫色隐晶质结构常含少量石英思小晶粒流纹状构造常见有被拉长的细小气孔。

4、正长岩浅灰或肉红色全晶粒结构块状构造主要矿物为正长石和斜长石。

5、正长斑岩原色与矿物成分与正长石相同斑状结构斑晶多位粗大正长石晶粒基质为微晶或隐晶长石晶体块状构造。

6、粗面岩灰色或浅红色斑状或隐晶质结构块状构造断裂面多粗糙不平而得名。

7、闪长岩灰色或灰绿色全晶粒状结构块状构造主要矿物成分为闪长石和斜长石。

8、闪长玢岩灰绿、灰褐色斑状结构斑晶主要是板状白色斜长石粗大晶粒基质为灰绿色隐晶质块状构造矿物成分同闪长岩。

9、安山岩:

有灰、棕、绿等色隐晶质结构块状构造矿物成分为闪长岩。

10、辉长岩深灰、黑绿至黑棕色全晶粒状结构块状构造主要矿物成分为斜长石及辉石。

11、辉绿岩多灰绿至黑绿色隐晶质结构或称“辉绿结构”指辉石微小晶体填于长石微小晶体空隙中块状构造矿物成分同辉长岩。

12、玄武岩灰黑、黑绿至黑色隐晶质构造块状、气孔状、杏仁状构造矿物成分同闪

长岩。

13、橄榄岩橄榄绿或黄绿色全晶粒状结构块状构造主要矿物为橄榄石和少量辉石。

14、辉岩灰黑、黑绿至黑色全晶粒状构造块状结构主要矿物为辉石和少量橄榄石。

15、黑曜岩浅红、灰褐及黑色几乎全为玻璃质组成的非晶质结构块状构造或流纹状构造。

16、浮岩灰白、灰黄色为岩浆中泡沫物质在地表迅速冷凝而生成非晶质结构气孔状构造。

常见沉积岩的鉴定特征

1、碎屑岩类

1角砾岩和砾岩碎屑粒径大于2mm以上棱角明显者为角砾岩磨圆度较好的为砾岩;

2砂岩按砂状结构的粒径大小可分为粗0.5—2mm、中0.25—0.5mm、细0.075—0.25mm、粉0.005—0.075mm四种。

2、粘土岩类泥状结构颗粒之间接触成分为粘土岩类页岩是页理构

造泥岩是块状构造。

化学岩及生物化学岩

1石灰岩主要矿物为方解石有时含少量白云石

或粉砂、粘土矿物等。

纯者为浅灰白色杂者为灰黑至黑色硬度3—4性脆遇稀HCl剧烈起泡。

普通化学结构的称普通石灰岩同生砾状机构的有豆状石灰岩鲕状石灰岩和竹叶状石灰岩生物化学结构的有介壳状石灰岩、珊瑚石灰岩等

2白云岩主要矿物为白云石有时含少量方解石和其它杂质。

白云岩一般比石灰岩颜色稍浅多灰白色硬度4—4.5遇冷盐酸不易起泡滴镁试剂由紫变蓝。

3泥灰岩主要矿物有方解石和含量高达25%--50%的粘土矿物两种。

泥灰岩是粘土岩与石灰岩间的一种过渡

类型岩石颜色有浅灰、浅黄、浅红等手标本多块状构造点稀盐酸起泡后表面残留下黏土物质

4燧石岩由燧石组成的岩石性硬而脆颜色多样灰黑色较多。

在沉积岩中、少量燧石成结核局部较多了呈夹层数量较大的燧石沉积层相当厚度的燧石岩。

常见变质岩的鉴别特征

1、板岩常见颜色

为深灰、黑色变余结构常见变余泥状结构或致密隐晶结构板状构造粘土及其它肉眼难辨矿物。

2、千枚岩通常灰色、绿色、棕红及黑色变余结构或显微鳞片状变晶结构千枚状构造肉眼可辨的主要矿物为绢云母、粘土矿物及新生细小的石英、绿泥石、角闪石矿物颗粒。

3、片岩类变晶结构片状

构造故取名片岩岩石的颜色及定名均取决于主要矿物成分例如云母片岩、角闪石片岩、绿泥石片岩、石墨片岩等。

4、片麻岩类变晶结构片麻岩构造浅色矿物多粒状主要是石英、长石深色矿物多

针状或片状主要是角闪石、黑云母等有时含少量变质矿物如石榴子石等。

5、混合岩类在区域变质作用下地下深处重熔带高温区大量岩浆携带外来物质进入围岩使围岩中的原岩经高温重熔、交代混合等复杂的混合岩化深度变质作用形成的一种特殊变质岩。

混合岩晶粒粗大变晶结构、条带状、眼球状构造矿物成分与花岗片麻岩接近。

6、大理岩由石灰岩、白云岩经接触变质或区域变质的重结晶作用而形成。

纯质大理岩为白色我国建材界称为“汉白玉”。

若含杂质时大理岩可为灰白、浅红、淡绿甚至黑色等粒变晶结构块状构造。

以方解石为主称方解石大理石以白云石为主称白云石大理岩。

7、石英岩由石英砂岩和其他硅质岩经重结晶作用而成纯质石英岩暗白色硬度高有油脂光泽含杂质后可为灰白、蔷薇或褐色等等粒变晶结构块状构造石英含量超过百分之八十五。

8、云英岩由花岗岩进交代变质而成。

常为灰白、浅灰色等粒变晶结构致密块状构造主要矿物为石英和白云母。

9、蛇纹岩有富含美的超级基性岩经交代变质而成。

常为暗绿或黑绿色分化后则呈现黄绿或灰白色隐晶质结构块状构造主要矿物为蛇纹石、常含少量石棉滑石磁铁矿等矿物断面不平坦硬度较低。

10、构造角砾岩是断层错动带中的产物又称断层角砾岩。

原岩受极大动压力而破碎后经胶结作用而成构造角砾岩。

角砾压碎状结构块状构造碎屑大小形状不均粒径可由数毫米到数米胶结物多为细粉粒岩屑或后期由溶液中沉淀的物质。

11、糜棱岩高动压力把原岩碾磨成粉末状细屑有在高压下重新结合成致密坚硬的岩石成糜棱岩。

具典型的糜棱结构块状构造矿物成分基本与围岩相同、有时含新生变质矿物娟云母、绿泥石、滑石等。

第二章地质构造和地质图另外还有读图题一套作为配套练习

1.褶皱的识别及其类型判断

褶皱是指岩石的各种面状构造（如层面、叶理）受到力的作用而呈现弯曲形态的地质构造。

对褶曲形态做出正确鉴定应主要依据地表面出露岩层的分布进行判别。

一般来讲当地表岩层出现对称重复时则有褶曲存在。

若核部岩层老两翼岩层新则为脊斜如核部岩层新两翼岩层老则为向斜。

根据两翼岩层产状则可具体判别其横、纵剖面上褶曲形态的具体名称------直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲和平卧褶曲。

2.什么是断层野外如何识别断层

断层是指岩层受理断开后断裂面两侧岩层沿断面有明显相对位移时的断裂构造。

断层的识别标志

1、构造线的不连续任何地质体或地质界线包括地层界线、矿层、岩脉、侵入体、变质岩的相带、潜入体与围岩的接触界线变质岩片理、褶皱或其枢纽早期断层等。

如果在平面上或剖面上突然中断则可能标志着断层的存在。

注意顺层断层不易被判别。

2、地层的重复与缺失在沉积岩发育地区如果发现地层重复与缺失的现象则可能指该地区有断层存在按断层的性质一般有下列六种情况详细见书本。

3、构造岩由于断层作用将使其附近的岩石发生破碎或磨细后又被胶结成岩石这种岩石称断层破碎岩它使识别断层存在重要的标志之一。

按破碎变质的程度及结构构造特征构造岩可分称构造角砾岩、破碎岩、糜棱岩及片理化岩四种

1构造角砾岩使破碎程度最弱的构造岩。

特征是

A岩块由两侧的岩层组成

B角砾内部无矿物成分或结构的变化而保持原岩的特点

C角砾之间主要为更细的碎屑基质胶结由于断层的性质不同构造角砾岩性质、结构、排列方式则可能存在较大差别张性角砾岩角砾性质甚不规则大小不一棱角明显杂乱散步无定向排列是典型的角砾结构胶结物多系外源物质孔洞多含水性较好多与正断层有关。

压性角砾岩角砾的棱角被磨圆性质呈透镜状胶结物多系被断层运动碾磨得细的碎粉状物质。

2破碎岩是一种被断层挤压和碾磨得更细的构造岩与构造岩的区别是破碎程度