工程地质学是一门研究地球表面地质环境如何影响和与人类工程活动相互作用的学科。它涉及到多种地质作用、地质构造、地貌、水文地质条件、岩石特性等方面的知识,对于建筑、道路、隧道、水利等基础设施的规划、设计、施工及运营具有重要意义。
1. 地质作用分为内力地质作用和外力地质作用。内力作用主要包括地壳运动、地震、岩浆活动和变质作用,这些作用通常导致地壳变形、岩石熔融和岩石性质的变化。外力地质作用则涉及风化、侵蚀、搬运、沉积和成岩作用,这些过程塑造地表形态,将岩石碎片转化为新的沉积岩。
2. 河流的地质作用包含侵蚀、堆积和搬运三个阶段。侵蚀作用是流水对地表的破坏,堆积作用是物质在搬运过程中的沉积,搬运作用则是将侵蚀的物质从一个地方带到另一个地方。
3. 变质作用是岩石在地球内部高温、高压或化学流体影响下发生矿物成分、结构和构造变化的过程。主要类型有接触变质、区域变质、混合岩化和动力变质。每种类型的变质作用都有其特定的成因和特征。
4. 岩石的工程地质性质受其矿物成分、结构、构造及成因等因素影响,同时受到水、风化等外界因素的改造。例如,风化作用可以改变岩石的强度和稳定性,影响其在工程中的使用。
5. 工程地质条件指的是与工程建设密切相关的地质环境,包括岩石和土壤的工程特性、地质构造、地貌特征、水文地质条件、地质作用和自然地质现象等,这些因素对工程的安全和经济性有直接影响。
6. 沉积岩的构造类型主要包括层理构造(如水平层理、单斜层理、交错层理、波状层理、序粒层理)、层面构造(如水流痕迹、生物遗迹)、结核和生物成因构造。这些构造反映了沉积环境的变化和过程。
7. 喷出相、浅成相、深成相岩浆岩的结构构造特征不同,分别对应不同的冷却速率和结晶条件。喷出岩通常有玻璃质或隐晶质结构,浅成岩多为显晶质结构,深成岩则具有更明显的晶体结构。
8. 岩浆岩的结构包括全晶质结构、隐晶质结构、斑状结构、似斑状结构和玻璃质结构,反映了矿物的结晶程度和相互关系。
9. 变质岩的构造分为变余构造(保留了原岩的部分特征)和变成构造(由变质作用形成的新构造)。常见的变成构造有板状构造、千枚构造、片状构造、片麻状构造和块状构造。
10. 沉积岩的成因是一个多阶段过程,包括风化、剥蚀、搬运、沉积和硬结成岩,每个阶段都与地球表面的环境和过程密切相关。
11. 地质罗盘是野外测量岩层产状的重要工具,通过测量走向、倾向和倾角来确定岩层的空间分布和倾斜情况。
12. 褶皱是地壳中岩层在构造应力作用下形成的波状弯曲,未丧失连续性,是地壳变形的一种重要表现形式。
工程地质学综合了地质学、土木工程等多个领域的知识,对理解地壳动态、评估地质灾害风险、优化工程项目设计等具有关键作用。