1、第一章 矿物与岩石习 题一、填空题1. 工程地质条件是一综合概念，主要包括： 地形地貌条件 、 岩土类型及其工程性质 、 地质构造、 水文地质条件、 物理（自然）地 质现象 和 天然建筑材料。2. 矿物的光学性质有：颜色 、 条痕 、 光泽 和 透明度；力学性质有：硬度 、 解理、和 断口 。3. 岩石的工程性质包括：物理性质 、 水理性质 和 力学性质。4. 风化作用按照破坏岩石的方式可分为： 物理 风化作用 、 化学风化作用和 生物风化作用 。其中 物理风化作用 包括 气温变化 、 冰劈作用 和 盐类结晶作用 三个主要作用因素； 化学风化作用 则主要包括 溶解作用 、 水化作用 、 氧化作
2、用 和 碳酸化作用 四种风化作用。5. 确定岩石风化程度主要依据的是矿物颜色变化 、 矿物成分改变 、岩石破碎程度 和 岩石强度 变化 四个方面的特征变化情况；根据对上述 4 个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为 未风化 、 微风化 、 弱风化 、 强风化 和 全风化 。 四个方面的特征变化情况；根据对上述 4 个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为 未风化 、 微风化 、 弱风化 、 强风化 和 全风化 。6. 变质作用的主要因素有 温度 、 压力 、 化学活泼性流体 。7. 岩浆岩按照 SiO2 的含量分为 酸性 、 中性 、 基性 、 超基性 。8. 粘土矿物主要是指 伊犁石 、 高岭
3、石 、 蒙托石 。9. 碎屑岩的胶结方式有 孔隙式 、 基底式 、 接触式 。10. 碎屑结构(clastic) ，特征为碎屑颗粒由胶结物黏结起来形成岩石。碎屑粒度的形状有棱角状、次棱角状、次圆状和圆状四种二、名词解释矿物：天然生成的，具有一定物理性质和化学成分的物质,是组成地壳的基本物质单位。原生矿物：一般是由岩浆冷凝生成的，如石英、长石、辉石、角闪石、云母、橄榄石、石榴石等。次生矿物：一般是由原生矿物经风化作用直接生成的，如高岭石、蒙脱石、伊里石、绿泥石等；或在水溶液中析出生成的，如方解石、石膏、白云石等。结晶质矿物：矿物内部质点呈有规律的周期性排列，形成空间结晶格子构造。而矿物本身形成基
4、本固定的规则形态。非晶质矿物又可分为： 玻璃质矿物：由高温熔融状物质迅速冷却而成。如火山玻璃。 胶体质矿物：由胶体颗粒凝聚而成。如蛋白石白云母可用作绝缘材料；黑云母可用作高温防护眼镜的镜片。矿物集合体：同种矿物多个单体聚集在一起的整体。 显晶集合体形态：有规则连生的双晶集合体，如接触双晶和穿插双晶以及不规则的粒状、块状、片状、板状、纤维状、针状、柱状、放射状、晶簇状等。其中晶簇是以岩石空洞洞壁或裂隙壁作为共同基底而生长的晶体群。隐晶和胶态集合体：可以由溶液直接沉积或由胶体沉积生成。主要形态有球状、土状、结核体、鲕状、豆状、分泌体、钟乳状、笋状集合体等。颜色：是矿物对不同波长可见光吸收程度的不同
5、反映。它是指矿物新鲜表面呈现的颜色，取决于矿物的化学成分及其所含的杂质。按成色原因，有自色、他色、假色之分。条痕：矿物在白色无釉的瓷板上划擦时留下的粉末的颜色，称为条痕。光泽：指矿物表面反射光线的能力，它是用来鉴定矿物的重要标志之一。透明度：矿物透光能力的大小。分为三级：透明、半透明、不透明。 断口：完全不具有解理性的矿物，在锤击后沿任意方向发生不规则断裂，其断裂面称为断口。岩石：用通俗的话来讲，就是石头。它是在地壳中按一定规律，由一种或几种矿物共生组合在一起所形成的天然集合体。例如：石灰岩是由方解石组成的集合体；花岗岩是由石英、长石、云母等多种矿物组成的集合体；砾岩是由岩石碎屑所组成的集合体
6、。岩浆：地壳下面存在着的处于高温高压下的，以硅酸盐为主的熔融状态的物质。岩浆作用：受地壳运动的影响，岩浆沿着地壳中薄弱、开裂的地带向地表方向运动的作用。侵入作用：岩浆上升未达地表，在地壳中逐渐冷凝的作用。喷出作用：岩浆上升，冲出地表而冷凝的作用。沉积物：原岩经过风化作用，形成的各种松散破碎物质。夹层：夹在厚层中间的薄层称为夹层。变质作用：指原岩基本上在固态下，主要由于温度、压力及化学活动性流体的作用，而使其成分、结构、构造等发生变化的地质作用。交代作用的特点：在固态条件下进行；交代前后岩石的总体积几乎不变；原矿物的溶解和新矿物的形成几乎同时进行。交代作用在变质作用过程中是比较普遍的。风化作用：
7、地表及地面以下一定深度的岩石，在太阳能、水溶液、气体及生物等各种营力的作用下，逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，丧失完整性的过程。从结构上看，抗风化能力： 均匀、细粒结构粗粒结构； 等粒结构斑状结构； 隐晶质岩石最不易风化； 基底式胶结孔隙式胶结；Si 质胶结 Ca 质胶结 泥质。从构造上看，抗风化能力： 致密的块状岩石各向异性的层理、片理状岩石； 厚层岩石薄层状岩石。层理：由于沉积环境的变化，先后沉积下来的岩石沿垂直方向在大小、形状、成分、颜色、结构等方面表现出来的成层现象。 岩石的抗压强度：干燥岩石试样在单轴压缩下能够承受的最大压应力岩石的抗拉强度：岩石试样在单轴拉伸能够承受的最
8、大拉应力。岩石的抗剪强度：岩石试样在一定法向压应力作用下能够承受的最大剪应力。岩石的变形模量：单轴压缩下任一时刻的轴向应力与应变之比岩石的弹性模量：极限破坏应力值一半所对应的点与原点连线的斜率即岩石的弹性模量。风化作用：地表及地面以下一定深度的岩石，在温变化、水溶液、气体及生物等自然因素作用下逐渐产生裂隙、发生机械破碎和 矿物成分的改变，丧失完整性的过程。三、简答题1. 工程地质学的主要任务是什么？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；为工程建设规划、设计、施工和运营提供可
9、靠的地质依据。2. 简述沉积岩的形成过程沉积岩形成的过程主要包括：母岩风化（沉积物形成）、搬运与沉积（沉积物搬运与沉积）、成岩作用（沉积 岩形成）三个过程。3. 防治岩石风化的措施有哪些？措施之一：向岩石孔隙、裂隙灌注各种浆液，提高岩石的整体性和强度，增 强岩石抗风化的能力；措施之二：在岩石表面喷抹水泥砂浆 、沥青或石灰水泥砂浆封闭岩面，防止空气、水分与岩石接触或渗如其中。4岩石都是由矿物组成的吗？常见的建材花岗石、石灰石、大理石是岩石还是矿物？不是，由于岩石类型不同，在很多岩石中，除了 矿物之外，还有一些其他物质。比如 矿物颗粒之间的胶 结物；遗留在岩石中的植物和动物遗迹（也称化石）；还有由
10、于岩石形成温度高，冷却快、来不及结晶而形成的火山玻璃，这些物质也都是构成岩石集合体的成分。花 岗 岩 是 一 种 由 火 山 爆 发 的 熔 岩 在 受 到 相 当 的 压 力 的 熔 融 状 态 下 隆 起至 地 壳 表 层 ，岩 浆 不 喷 出 地 面 ，而 在 地 底 下 慢 慢 冷 却 凝 固 后 形 成 的 构 造 岩 ，是 一 种 深 成 酸 性 火 成 岩 ，属 于 岩 浆 岩 。大 理 石 又 称 云 石 ，是 重 结 晶 的 石 灰 岩 ，主 要 成 分 是 CaCO3。石 灰 岩 在 高温 高 压 下 变 软 ，并 在 所 含 矿 物 质 发 生 变 化 时 重 新 结 晶
11、 形 成 大 理 石 。主 要 成 分是 钙 和 白 云 石 ，颜 色 很 多 ，通 常 有 明 显 的 花 纹 ，矿 物 颗 粒 很 多 。石灰石是石灰岩的商品名称。石灰岩是由方解石组成的一种碳酸盐类沉积岩，俗称石灰石或青石。石灰岩按矿床类型可分为纯 石灰岩和含白云质石灰岩。纯石灰岩的主要成分是碳酸钙，其化学分子式是（CaCO 3）。第二章 地质构造习 题一、填空题1. 构造运动按照其发生时间顺序可以分为： 古构造运动 、 新构造运动 、 现代构造运动 。按照运动方向可分为 水平运动 、 垂直运动。其中前者又称为 造山运动 ，后者又称为 造陆运动 。2. 地质作用依据其能源和作用部位的不同，
12、可分为 内动力地质作用 和 外动力地质作用；其中前者主要包括 构造运动 、 岩浆活动和变质作用，在地表主要形成 山系 、 裂谷 、 隆起 、 凹陷 、 火山 、 地震 等现象；后者主要有风化作用 、 风的地质作用 、 流水的地质作用 、 冰川的地质作用 、 冰水的地质作用 、 重力的地质作用 等。3. 地质图是 把一个地区的各种地质现象如地层、地质构造等，按照一定比例缩小，用规定的符号、颜色和各种花纹、 、线条表示在地形图上 的一种图件。一副完整的地质图应包括 地质平面图 、 地质剖面 图、 综合地层柱状图，并标明 图名 、 比例 、 图例 、和 接图 等。4. 常见的地质图包括 普通地质图
13、、 构造地质图 、 第四纪地质图 、 基岩地质图 、 水文地质图 和 工程地质图 等六种。二、名词解释 走向 岩层面与水平面的交线，称走向线，走向线两端所指的方向称走向 ； 倾向 垂直于走向线沿层面向下所引的直线，称倾斜线。其在水平面上的投影线所指方向，称为倾向； 倾角 倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角。褶皱：是地壳中最基本的构造型式, 是地壳中最引人注目的地质构造。褶皱是由岩石中原来近于平直的各种面(例如层理面 )发生弯曲而显示的变形 。节理：岩层受力断开后，裂面两 侧岩层沿断裂面没有明显 的相对位移的断裂构造。在实际地形图上，倾伏背斜的地质界线表现为在倾伏端封闭弯曲；倾伏向斜的地质界线
14、表现为在仰起端封闭弯曲。褶曲的野外观察要点1通过横向、纵向的观察，找地层界线、断层线、化石等，观察岩层是否有对称的重复出现；2比较核心部与外部岩层的新老关系（利用角度不整合等） ，以及比较两翼岩层的走向和倾斜；3研究两翼相当层的平面形态。综合分析研究确定其形态。研究节理的实际意义节理构造是地壳上部岩石中发育最广的一种地质构造。节理研究在理论上和实践上都具有重要意义。1) 节理常常为成矿热液的分散、渗透、迁移和储存提供了通道和空间。一些矿区矿床中的矿体的形状、产状和分布与该区节理的性质、产状和分布有密切关系。2)节理也是石油、天然气和地下水的运移通道和储集场所。3)大量发育的节理常常引起水库的渗
15、漏和岩体的不稳定, 为水库和大坝等工程带来隐患。4)节理的性质、产状和分布规律与褶皱、断层和区域构造有着密切的成因联系。所以, 节理的研究也有助于分析和阐明地质构造的形成和发展。绝对地质年代是指地层形成到现在的实际年数，是用距今多少年以前来表示，目前，主要是根据岩石中所含放射性元素的蜕变来确定。相对地质年代是指地层形成的先后顺序和地层的相对新老关系，是由该岩石地层单位与相邻已知岩石地层单位的相对层位的关系来决定的。 倾伏曲课后 16 题1水平枢纽，轴面倾斜，P2 之后形成的倾斜背斜；2F1 断层，逆断层45，属冲断层，在背斜后形成，形成于 P2 之后，J 之前。3接触关系：整合： CP1，P1
16、P2平行不整合： O2 ，O2 C角度不整合：P1J ，P2J，P2K，CJ，JK三、简答题1. 什么是岩层的产状要素？ 确定岩层在空间分布状态的要素称为岩层产状要素。一般用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。2. 试简述岩层产状与地面坡度关系的“V ”字型法则。岩层产状 岩层倾角与地面坡向关系 岩层出露线与等高线关系水平岩层 二者平行或重合相反（不论倾角大小） 二者同向弯曲， “V”尖向沟谷上游倾斜岩层相同（岩层倾角地面坡角）相同（岩层倾角地面坡角）二者反向弯曲， “V”尖向沟谷下游二者同向弯曲， “V”尖向沟谷上游直立岩层 岩层出露线为直
17、线，不受地形影响3. 简述地质构造对工程建筑物稳定性的影响（从地质构造控制地质结构和地质环境两个方面总结分析） 。运动构造形成并控制着地质构造和地质环境，其中前者控制着区域地壳 结构（或区域构造）和地质体结构即土体结构和岩体结构；后者则控制地壳稳 定性（地震活动、地壳升降活动、断层活动及地壳活动引起的地壳表层活动）、地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流、岩溶等）、地质体中的地应力、地下水和地温等因素。上述不同的因素从不同的角度影响着不同类型工程建筑物的稳定性，可从 边坡工程、地基工程、地下工程等不同种类的情况具体分析。4. 试简述岩层和地层两概念的差别？ 岩层一般泛指各种成层岩石，是由 层状的沉积岩（
18、固结的岩石或松散堆 积物）、火山岩和它们的变质岩组成，不具有 时代的概念。地史学中将各个地质历史时期形成的岩石称为该时代的地层，从时代上讲地 层有老有新，具时间概念，是具有一定 时代意义的岩层或岩层组合。5. 简述地层划分和对比的方法及主要依据？主要有绝对年代法和相对年代法。前者主要有同位素地质 年龄测定法和古地磁学法。后者又包括地层层序法、古生物法、地 层接触关系法。地 层层序法的依据是标准地层剖面和沉积岩的层面构造；古生物法的依据是标准化石；地层接触关系法依据岩 浆岩、沉积岩及其相互关系接触类型判断。沉 积岩之间主要有整合接触和不整合接触（平行不整合、角度不整合），岩浆岩之间主要是穿插接触
19、关系，岩浆岩和沉积 岩之间是侵入接触和沉积接触。6. 平行不整合和角度不整合是怎样形成的？平行不整合：地壳先下降接受稳定沉积，然后胎生到侵 蚀基准面以上接受 风化剥蚀，再后地壳由下降接受稳定沉积的地史过程；角度不整合：地壳先下降沉积，然后 挤压变形和上升剥蚀，在下降接受沉积的地史过程。7. 简述地质图的阅读步骤。阅读地质图应按照如下顺序：一、 图名、比例尺和方位；二、地形和水系；三、图例；四、地质内容，主要包括地层岩性、地质构造和地质历史等。四、读图题识读下图，写出此平面图中的地质构造类型及其形成时代，并判断各地层间的接触关系。 （若同一构造类型有若干个，那么请在图上用、标出，然后分别描述）1
20、5432答：地质构造： 14 号褶曲属于一个褶 皱构造，形成于 T 之后，J 之前，1 3 号褶曲属倾伏倾斜褶曲，4 号属倾伏直立褶曲；5 号向斜形成于 J 之后， K 之前，是直立褶曲。 逆断层，逆掩断层，形成于 J 之后，K 之前。接触关系：整合接触：SD ，DC， P2T平行不整合 CP 2角度不整合 TJ， P2J，CJ，C K， DK，SK ，JK与 D、C、P2、T 为侵入接触；J、 K 与 为沉积接触。第三章 水的地质作用习 题一、填空题1. 地表流水可以分为暂时流水和 经常流水；其地质作用包括 侵蚀作用、 搬运作用和 沉积作用 ；地表流水的沉积物有 残积层 、 坡积层 、 洪积
21、层 和 冲积层 四种主要类型。2.河流的侵蚀能力取决于流量 和 流速 ；河流侵蚀作用按其方向可分为 下蚀 和 侧蚀 ；前者的强弱取决于 流速 和 流量 的大小，也与 组 成河床的物质 有关；后者产生的原因是：一是因为 原始河床不完全笔直，任一微小的弯曲都将使喝水主流 线不再平行于河岸而引起冲刷，导致弯曲程度加 剧，二是 河流中各种障碍物改变了主流线方向，导致冲刷河岸作用加剧 。3.河流的搬运方式可分为 物理搬运 和 化学搬运 两大类，其中前者主要搬运的物质是 泥沙 和 石块 ，后者则是 可溶解盐类 和 胶体物质 ；前者的搬运可有三种方式： 悬浮式 、 跳跃式 和 滚动式 。河流沉积物区别于其它
22、成因沉积物的重要特征是 良好的分选性 和 磨圆度 。4. 一条河流从河源到河口一般分为三段，即 上游 、 中游 和 下游 。从河谷横断面上，也可将其划分为三部分，即 河床 、 河漫滩 和 河谷阶地 。其中用罗马数字按顺序编号，其编号越大，则 阶地位置愈高 ， 生成年代愈早 。5. 河流阶地依据其组成物质的不同，可分为 侵蚀阶地 、 基座阶地 和 冲积阶地 。其物质组成特征分别是 由被侵蚀的岩石组成 、 由上部冲积层和下部基岩两部分构成 和 由冲积层构成 。在野外辨认河流阶地时应注意两方面的特征，即 形态特征 和 物质组成特征 。其中，冲积物是阶地物质组成中最重要的物质特征。6. 木工程中地下水
23、的作用表现在两个方面，一是 地下水供水的重要来源 ，二是 地下水是威胁施工安全和造成工程病害的重要因素 。7. 水在岩土中的存在状态可分为 气态水 、 液态水 和 固态水 。其中包括 重力水 和 毛细水 ；包括 结合水 和 冰 。8. 岩土的水理性质 容水性 、 持水性 、 给水性 和 透水性 ，其中之间的关系是 给水度=容水度持水度 。9. 地下水的物理性质包括 温度 、 颜色 、 透明度 、 嗅觉 、 口味 、 比重 、 导电性 、 放射性 ；地下水的化学成分以 离子状态 、 化合物状态 和 气体状态 三种状态出现。其中化学成分出现最多的是： Na+ 、 Ka+ 、 Ca2+ 、 Mg2+
24、 等阳离子和 Cl 、 HCO3 、 SO42 等阴离子。化合物则主要以 沉淀物 和 胶体 的形式存在。10. 地下水按埋藏条件可分为 上层滞水（包气带水） 、 潜水 和 承压水 三种，其中最适宜形成的地质构造是； 向斜构造 和 单斜构造 。11. 地下水按含水层性质可分为 孔隙水 、 裂隙水 和 岩溶水 三种。其中又可进一步划分为： 风化裂隙水 、 成岩裂隙水 和 构造裂隙水 。12. 河流的侵蚀作用按其方向可分为 下蚀作用 和 侧蚀作用 。13. 水循环按其循环范围分为：大循环指整个地球范围内，在海洋和陆地之间的循环。小循环指地球局部范围内的循环。二、名词解释洪积扇洪流携带大量泥沙、石块到
25、沟口后，流速显著降低，所搬运的碎屑物大量沉积，在沟口形成的扇形堆积地貌。侵蚀基准面海平面及由海平面向大陆内延伸的平面称为侵蚀基准面。局部侵蚀基准面不直接入海的河流，所注入的水体表面，如湖水面、主流的水面称为其局部侵蚀基准面。饱水带：地下水面以下是自由流动的重力水，称 为饱水带 。包气带：地下水面以上直到地表称为包气带。包气带水：地面以下，潜水位以上，未饱和岩层中的水。 潜水：埋藏在地表以下，第一个 稳定的隔水层之上，具有自由水面的重力水。承压水：埋藏并充满在两个隔水层之间的地下水，是一种有压重力水。含水层中地下水从外部（如大气降水、地表水等）获得大量补充的过程称为地下水的补给。三、简答题1.
26、简述河流地质作用与道路工程的关系。道路沿河前进，则需注意线路在河谷横断面上所 处位置的 选择和河谷斜坡、河流 阶地上路基的稳定性；道路跨河而过， 则需注意 桥墩台基础和桥渡位置的 选择。 应从边坡稳定、地基稳定和结构稳定等方面论证河流对工程建筑物的影响。2. 简述潜水的特征。潜水与大气相通，具有自由水面，为无压水；潜水的补给区与分布区一致，直接接受大气降水补给，旱季时，常以蒸发形式排泄给大气；潜水的动态受气候影响较大，具有明 显的季节性变化特征；潜水易受地面污染影响。3. 简述潜水等水位线的用途。确定任一点的潜水流向；确定潜水流动方向上两点间的水力坡度；确定任一点潜水埋藏深度；确定潜水与地表水
27、之间的补给关系。4. 简述承压水的特征承压 水的重要特征是不具有自由水面，并承受一定的静水 压力，承 压水承受的压力来自补给区的静水压力和上覆地层压力，由于上覆地层压力是恒定的，故承 压水压力变化与补给区水位变化有关；承压 水含水 层的分布区与补给区不一致，常常是 补给区 远小于分布区，一般只通 过补给区接受补给；承压 水的动态 比较稳定，受气候影响较小；承压 水不易受地面 污染。5. 简述地下水对混凝土的侵蚀类型主要包括：溶出侵蚀、碳酸侵蚀 、硫酸 盐侵蚀、一般酸性侵蚀和镁盐侵蚀6冲沟形成的条件地表岩石或土比较疏松裂隙发育地面坡降大，角度陡地面植被稀少降水较集中沉积作用发生的主要场所有：(1)河床坡降变缓处，如山口处；(2)河流流入其它水体处，如入海湖、入干流处；
