第一篇：工程地質數值法學習心得

工程地質數值法

班級： 姓名： 學號： 指導老師：

某路基工程施工過程數值模擬

本文首先對FLAC3D軟件進行了介紹，簡明闡述了其特點、應用范圍及不足，然后結合具體路堤工程，采用FLAC3D軟件對施工過程進行了模擬，生成了初始豎向和水平應力云圖、第一次填筑及填筑結束時的沉降云圖及水平位移云圖;最后生成了路基中心點和坡腳節點的沉降曲線。

關鍵詞：FLAC3D:數值模擬；應力云圖；沉降云圖；位移云圖

1、FLAC3D的功能與特性

自R.W.Clough 1965年首次將有限元引入土石壩的穩定性分析以來，數值模擬技術在巖土工程領域獲得了巨大的進步，并成功解決了許多重大工程問題。特別是個人電腦的出現及其計算性能的不斷提高，使得分析人員在室內進行巖土工程數值模擬成為可能，也使得數值模擬技術逐漸成為巖土工程研究和設計的主流方法之一。數值模擬技術的優勢在于有效延伸和擴展了分析人員的認知范圍，為分析人員洞悉巖體、土體內部的破壞機理提供了強有力的可視化手段。FLAC系列軟件的出現，為巖土工程研究工作者提供了一款功能強大的數值模擬工具。

1.1 FLAC3D主要特點

FLAC(Fast Lagrangian Analysis of Continua)是由Itasca公司研發推出的連續介質力學分析，是該公司旗下最知名的軟件系統之一，FLAC目前已在全球七十多個國家得到廣泛應用，在國際土木工程（尤其是巖土工程）學術界和工業界享有盛譽。

FLAC3D界面簡潔明了，特點鮮明。其使用特征主要表現為：命令驅動模式、專一性、開放性。作為有限差分軟件，相對于其他有限元軟件，在算法上，FLAC3D有以下幾個優點：采用“混合離散法”來模擬材料的塑性破壞和塑性流動，比有限元中通常采用的“離散集成法”更準確、合理；即使模擬靜態系統，也采用動態運動方程進行求解，這使得FLAC3D模擬物理上的不穩定過程不存在數值上的障礙；采用顯示差分法求解微分方程。采用FLAC3D進行數值模擬時，必須指定有限差分網格、本構關系和材料特性、邊界和初始條件，這是FLAC3D求解的一般流程。

1.2 FLAC3D的應用范圍

FLAC3D的應用范圍已拓展到土木建筑、交通、水利、地質、核廢料處理、石油及環境工程等領域，成為這些專業領域進行分析和設計不可或缺的工具。其研究范圍主要集中在以下幾個方面：

●巖體、土體的漸進破壞和崩塌現象的研究；

●巖體中斷層結構的影響和加固系統（如噴錨支護、噴射混凝土等）的模擬研究；

●巖體、土體材料固結過程的模擬研究；

●巖體、土體材料流變現象的研究；

●高放射性廢料的地下存儲效果的研究分析；

●巖體、土體材料的變形局部化剪切帶的演化模擬研究；

●巖體、土體的動力穩定性分析、土與結構的相互作用分析以及液化現象的研究等。

1.3 FLAC3D的不足

毋庸置疑，FLAC3D是十分優秀的巖土工程數值模擬軟件，其實用性和專業性得到了廣泛證實。但FLAC3D也存在著諸多不足，主要集中在以下幾個方面：

●求解時間受網格尺寸影響很大； ●某些模式下的計算求解時間很長： ●前處理功能較弱。

●FLAC3D對于復雜三維模型的建立仍然十分困難。

2、某路基工程施工過程模擬

2.1工程概況

該路基工程地基計算深度為50m，分為兩層，上部為回填土，厚度10m，下部為粘土，厚度40m:路基計算寬度為200m，填筑高度為5m，坡度為1：1.5。各土層物理、力學參數見表1。

2.2模型建立

由于幾何模型具有對稱性，可以采用1/2模型進行分析。首先建立坐標系，坐標系的原點O設置在地基表面與模型對稱軸的交點，水平向右為X方向，豎直向上為Z方向，垂直于分析平面的方向為Y方向。網格的建立按照分區域建模的思路進行，如圖2所示。由于路基坡腳的位置存在一個關鍵點，所以將模型劃分成5個矩形區域，對每個區域按照控制點利用brick單元建立網格，并進行分組后賦值。考慮到網格尺寸的一致性，Y方向只設置一個單元，該方向單元尺寸為5m。

網格建立以后，首先設置邊界條件。對底部邊界節點的X、Y、Z三個方向的速度進行約束，相當于固定支座，對X兩側的邊界進行水平速度約束。由于Y方向只設置一個單元長度，所以對模型中所有節點的Y方向速度均進行約束，相當于進行平面應變分析。

2.3初始應力計算

在路基施工前，需要將路基部分網格賦值為空模型，而將地基部分的網格賦值為Mohr模型。由于實例中存在null模型，不能采用solve elastic的求解方法獲得初始應力，所以采用分階段的彈塑性求解方法。先將Mohr模型的凝聚力c值和抗拉強度δt賦值為無窮大進行求解，保證在重力作用下單元不至于發生屈服，然后再將Mohr模型參數賦值為真實值，再進行求解。

圖3和圖4為初始應力計算結束時得到的豎向應力和水平應力云圖，可以發現最大豎向應力值為85.3kPa，最大水平應力值為42.0kPa，靜止側壓力系數約為0.5，與理論計算值基本一致。

2.4施工過程模擬

在進行路基施工模擬前要將初始應力計算過程中產生的節點位移和速度進行清零處理。因本工程路基高度為5m，高度方向共劃分了5個單元，為了模擬路基填筑的施工過程，采用分級加載的方法激活路基單元，每次激活1m高度的單元，相當于每次填土高度為1m，分5次填筑完成，每次填土進行一次求解。

圖5和圈6分別為第一次填筑結束時的沉降云圖和水平位移云圖，圖7和圖8分別為填筑結束時的沉降云圖和水平位移云圖，可以發現最大沉降發生在地基表面的左側邊界處，而最大水平位移發生在坡腳以下的深部地基中。

圖9給出了計算過程中不平衡力的收斂過程，在初始應力計算過程中有很大的數值逐漸收斂，在后續路基填筑過程中，每一次填筑引起的不平衡力在計算過程中逐漸收斂。路基填筑計算過程中監測了路基中心點和路基坡腳處節點的沉降和水平位移。圖10為監測結果，可以看出在迭代過程中節點位移隨迭代步數的變化。

2.5繪制沉降曲線

在工程應用中常常需要得到某些關鍵點的沉降曲線，本工程中主要關心的是路基中心節點和坡腳節點的變形結果。利用FLAC3D中自帶的print命令配合log文件可以得到這兩個節點的變形量。用記事本打開相應的log文件，拷出沉降數據，就可在Excel中生成沉降曲線，如圖11所示。

3、結論 本文結合具體路堤工程，采用FLAC3D軟件對施工過程進行了模擬，生成了初始豎向和水平應力云圖，得出最大豎向應力值為85.3kPa，最大水平應力值為42.0kPa，靜止側壓力系數約為0.5，與理論計算值基本一致；第一次填筑及填筑結束時的沉降云圖及水平位移云圖，可以發現最大沉降發生在地基表面的左側邊界處，而最大水平位移發生在坡腳以下的深部地基中；最后生成了路基中心點和坡腳節點的沉降曲線。

參考文獻

【1】龔紀文，席先武，王岳軍等.應力與變形的數值模型方法一數值模擬軟件FLAC介紹[J].華東地質學院學報，2002，25(3):220-227.【2】寇曉東，周維垣，楊若瓊.FLAC3D進行三峽船閘高邊坡穩定性分析[J].巖石力學與工程學報，2001，20(1):6-10.【3】劉波，韓彥輝.FLAC原理、實例及應用指南[M].北京：人民交通出版社，2005.【4】陳育民，徐鼎平．FIAC/FLAC3D基礎與工程實例[M].北京：中國水利水電出版社．2013.【5】彭文斌．FLAC3D實用教程[M].北京：機械工業出版社，2008．

第二篇：工程地質學習心得

工程地質論文

經過近一個學期的學習，我對工程地質初步的認識與了解，掌握了關于工程地質中的基本知識，老師在課堂上已經向我們介紹了很多有關地質的知識，但這些知識是平面的、抽象的我們還需要理論結合實踐，親自去觀察這些現象，更好點的認識地質現象，加深對其了解通過實踐，知識才變得具體了.我覺得，在這學期我們所學的課程中，工程地質這門課程應該是最接近實際的。工程地質就在在我們周圍，我們觸手可得的石頭、水都在地質的范圍之內，工程地質是天天都在我們身邊的——不論何時，不論何地，我們總是與她親密接觸的！只要我們能認真觀察，吧我們所看到的與書上的聯系起來，我們總會有一些發現的，這也會讓我們有一種成就感，一種收獲感，一種滿足感！這學期的工程地質課程我感覺收獲還是挺大的。至少讓我知道了什么是工程地質學，工程地質學的一些主要任務，基本要求；工程地質的主要任務等。了解到地殼及其物質組成，礦物，巖石的基本概念，成分地質年代的發展。還有褶皺，節理和斷層是最基本的地質構造；和褶皺，節理斷層的一些基本概念，要素等。地下水的基本概念，類型，補給，徑流與排泄。風化作用，河流的侵蝕、搬運與沉積作用，巖溶作用，斜坡與邊坡地質作用等。地質災害有滑坡，崩塌，泥石流等。巖土的地質分級比較多，而且各自的參照也不同。總之，學了工程地質這門課程，我還是有很大的收獲的！

工程地質學是研究與工程建設有關的地址問題的科學，把地址科學的基礎知識應用到工程實踐中，通過勘察手段獲得各種地質數據，為各類工程建筑的規劃、設計、施工提供科學依據，從而在安全、質量及功能方面保證工程建筑在安全可靠、保證質量的人類社會的進步與發展，實際上又是一部人與自然相互協調和相互影響的壯麗史詩。以前我們把人與自然的關系當成是與天斗與地斗的斗爭關系，實踐證明，人與大自然斗爭的結果，雖然取得了一些局部性的小勝利，而大自然反過來對人類的懲罰卻是災難性的。人類的每一次產業革命，無不與工程建設有直接關系，與地質環境有直接或間接關系。建國以來，我國的基本建設此起彼伏，新一輪的建設高潮正在興起。盡管工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰，工程地質工作也存在著這樣那樣的問題和難題，然而這更是機遇。抓住機遇迎接挑戰，順應自然，保護環境，防止災害，造福人類。它是一門研究與工程建設有關的地質問題，為工程建設服務的地質學科。工程地質學研究內容是多方面的，主要包括巖土的工程地質性質、動力地質作用、工程穩定性、巖土工程設計理論或方法、區域工程地質、環境工程地質、工程地質勘查理論和技術等。地球是人類賴以生存和活動的場所，地球的表層稱為地殼。我們的礦產資源、工程建設的所在地、建設材料的主要來源地都是地殼。所以研究工程地質學首先要對地殼有一個系統成熟的了解，也要對我們的地球內外結構、理化性質有較深的了解。本書簡單的介紹了地球概況和詳細介紹地殼的有關知識，給我們一個整體的認識和基礎知識鞏固。本書也系統地介紹了工程地質有關知識，重點在土體的工程地質特征、巖體的工程特性、地下水等，還介紹了常見地質災害，對我們有實踐指導意義的是最后兩章，工程地質環境和巖土工程勘察。工程地質學研究內容是多方面的，主要包括巖土的工程地質性質、動力地質作用、工程穩定性、巖土工程設計理論或方法、區域工程地質、環境工程地質、工程地質勘查理論和技術等。工程地質考慮的三個因素為：安全、經濟、正常使用。安全主要是指工程地質條件方面，工程地質條件是指與工程建設與有關的地質因素的綜合。這廝二因素包括沿途的工程地質特征、地質構造、地貌、水文地質、不良地質現象和天然建設材料等方面，它是一個綜合概念。它直接影響到工程的安全、經濟和正常使用。安全的主要地質問題是地基承載力和變形問題。

我們生活離不開工程建設，而工程地質學是工程建設的專門研究學科，所以工程地質學與我們生活息息相關。從工程地質的角度上講，工程包括三種類型。第一類是將工程巖土作為地基利用的工程，如各種工業與民用建筑工程等，保證該類工程的施工和使用過程中的安全所要解決的主要工程地質問題是地基承載力和變形問題；第二類是將邊坡巖土作為利用對象的工程，如露天采礦工程、港口工程、壩體工程等，保證該類工程的施工使用過程中的安全所需要解決的主要工程地質問題是邊坡巖土的重力穩定性問題；第三類是將地下洞是作為利用對象的工程，如人防工程、交通隧道工程等，保證該類工程的施工和使用過程中的安全所要解決的主要工程地質問題則是整個洞室環境的穩定性問題。所以，工程地質問題是復雜多樣的，在工程建設過程中一定要根據工程地質條件和具體工程的建設要求兩個方面緊密的聯系起來，有針對性的開展工程地質工作，切不可在未查清建設場區的工程地質條件或對工程地質問題分析、評價不充分的情況下進行工程建設活動，以免造成不良影響或嚴重后果。

這門課程我們的周圍相息，主要是土體、巖體的工程特性，地下水在水文地質學又有詳細介紹，地質災害等等，總體上雖內容廣泛但內容豐富，但個別內容比較難懂。但它對我們知識的聯接，形成知識結構很有幫助，還讓我們了解工程建設的基礎知識，學好它很重要。還有老師講解得很好，讓我們學到很多知識，對我們生活的工程問題也有很多涉及，提高了學習興趣，用增加了它的實用性。學習是一個長期的過程，學習的方法也有很多，主要有理解記憶法，快速誦讀法，提綱挈領法，求同存異法，圖表背誦法等。興趣是最好的方法,培養興趣很重要。你自己是你過去的累積形成的，你的成功是你的過去點滴累積的，所以平時要注意積累，要養成正確的思維模式。要重視積累，才能學好這門課程。認真安排時間，學前預習，充分利用課堂時間，學習要有合理的規律，找一個安靜、舒適的地方學習，不能情緒波動的時候學習，樹立正確的考試觀是很重要的。

工程地質學與我們本專業的聯系也很緊密，學好它對以后就業也很有幫助。同時，工程地質學提高了我們的見識，豐富了知識。但它對我們知識的聯接，形成知識結構很有幫助，還讓我們了解工程建設的基礎知識，學好它很重要。還有老師你講解得很好，讓我們學到很多知識，對我們生活的工程問題也有很多涉及，提高了學習興趣，用增加了它的實用性。工程地質學與我們本專業的聯系也很緊密，是我們工程管理專業的一個重要延伸吧，學好它對以后就業也很有幫助。同時，工程地質學提高了我們的見識，豐富了知識，是一門很重要的學科。這就是我學習工程地質學的心得體會。最后，我想對工程地質課提出自己的一點建議。我覺得，工程地質課應該增加實踐內容，通過實踐可以增強學生對本專業的感性認識，以補充課堂教學的不足，可以使學生更加直觀的了解地質請況，理解工程地質學科在建筑建設過程中的具體應用。

第三篇：工程地質 學習心得

《工程地質》學習心得體會

我是***專業的專任教師，2014年下半年網絡培訓我選擇的課程是西南交通大學地球科學與環境工程學院地質工程系白志勇教授主講的《工程地質》，經過25個學時的培訓，我已經獲得了教育部全國高校教師網絡培訓中心所頒發的合格證書（編號：ZX00000）。

作為一名***專業的教師，我一直認為，采礦和地質有著千絲萬縷不可分割的聯系。地質是分析巖層礦層賦存情況，而采礦是最終的目的，是通過井巷工程進入工作面而最后將有價值的礦體給開采出來。地質是采礦的眼睛，地質是前瞻性的預測預報和分析，采礦則是依據地質數據和資料進行井巷工程布局，然后準備好健全的生產系統，采出礦體。所以，作為采礦人，必須對地質學相關內容有熟練的掌握，在授課過程中向學生灌輸地質思想，讓學生在以后的實際工作中能解決采礦方面的地質問題。

礦山是基礎，地質要先行。地質就是采礦的眼睛，礦體的圈定，煤層的分布情況都要地質測量的先搞好，在礦井開拓過程中，地質開始發揮主要作用，指導采掘工作向著正確的方向。最終達到開采礦山的目的，把礦體或是煤體開采出來。在生產期間，地質相關工作的還要隨時做好，為井下不斷出現的新地質情況給予采礦指導。

該課程是教育部“質量工程”項目——“高等學校教師網絡培訓系統”項目推出的數字化在線培訓課程之一，該課程以自主學習、專家指導、經驗分享、互動交流、全程服務為特色，培訓對象為各高等學校承擔工程地質課程教學任務或與其相近課程教學任務的在職教師。

該課程必修內容為主講教師及團隊的授課視頻。視頻內容主要介紹了本門課程的定位、課時安排、教學理念、難重點教學設計、主要的教學方法、示范教學、考核與評價、教學前沿等。目的在于通過主講教師課程教學經驗分享，解答學員在教學實踐中的問題與困惑，有針對性地提高學員本門課程的教學能力。其中難重點教學設計部分重點分析了工程地質課程教學的重點在于引導學生掌握基本理論、基本方法和基本技能，重在培養觀察問題、分析問題和解決問題的能力，并強調在課程講授的過程中，應該始終注意貫徹這兩個基本原則。

該課程選修內容為通識性教學視頻，主要包括教學方法、教育技術、學術講座等內容。旨在通過對教學具有普遍指導意義和幫助的內容，滿足學員提高教學水平的需求。

通過這次學習，我知道了自己以后在教學中要注意的問題，我知道了同行是如何進行教學的，明白了一個教師應該具備什么怎樣的素質和修養，要呈現一堂精彩的課應該怎樣去準備。腦子里面的關于如何教學變得清晰而不是原來的模糊。對于地質學相關的教育有了更清晰的認識。作為一個高等學校的教師在教學中更應該是一個引導者、促進者，要在教學中培養學生的自主發展意識，積極的參與到教學過程中來。也明白了如何和學生建立良好的師生關系。

在課堂教學中，要多鼓勵學生提問與思考，要欣賞學生的表達與論述，要為學生表達自己的認識與思想提供機會與條件。我希望學生能夠成為一名真正的學習者，而不是一名老實的只會用耳朵學習的機器。為此，我時刻提醒自己，不要在課堂上形成教師的知識與話語的霸權，要傾聽學生的表達，要尊重學生的見解，要謙遜地表達自己的認識與看法。要讓學生在課堂學習過程中找回自信與尊嚴，這才是真正培育學生教育智慧和形成個人教育知識的前提。

第四篇：水利工程地質學習心得

水利工程地質學習總結心得

姓名: 張 虎 承 班級: 二

班

學號：20132941

心得：

學習《水利工程地質》這門課已經快兩個月了，剛開始認為這門課沒有意義，一上課就玩手機、睡覺，但是，通過這一兩個月的學習使我認識到工程地質學在工程建設中具有重要的意義，凡是重視工程地質工作，事先了解和掌握了環境地質條件的規律性，則修建的工程會是成功的，反之，忽視工程地質工作，則必然出現這樣那樣的問題，甚至導致整個工程發生災難性的毀壞。例如，近代震驚世界的兩起最大的水利工程法國馬兒帕塞壩和意大利的瓦伊昂水庫事故，都是因地質問題造成的。因此，學好《水利工程地質》這門課對于以后的水利工程建設具有不可取代的作用。《水利工程地質》是一門實踐性很強的課，學好這門課程不僅需要上課認真聽講，熟記各個知識點，而且需要多觀察、多思考，將學習與實踐相結合，做到學有所思，思有所得，學以致用，只有這樣，才能在工作中將課堂上學到的知識熟練地運用。當今社會需要的是知識復合型人才，我相信，通過學習《水里工程地質》結合我們所學的其他專業課，我們的專業知識將更加豐富，專業技能將更加嫻熟。在今后的工作中，才會更大的發揮我們的專業優勢，以及更好的服務于我國的水利水電事業，讓祖國的水更清、天更藍。

學習總結：

一、工程地質學及其研究目的和主要內容

工程地質學——調查、研究、解決與各種工程活動有關的地質問題的科學。它是以地學學科的理論為基礎，應用數學、力學的知識和工程學科的技術與方法來解決工程規劃、設計、施工和運行有關的地質問題。是地質學的一個分支。課程中研究、討論的各種工程地質問題都是圍繞工程地質條件來進行。自然地質環境與建設工程的矛盾性。工程地質學的目的：

查明各類工程建筑區的地質條件；分析、預測在工程建筑物作用下，地質條件可能出現的變化；對建筑區各種地質問題進行綜合評價，提出解決不良地質問題的方法、措施，保證建筑物的選址正確、設計合理、施工順利、經濟節約及工程完工后運行安全。不同的地區，（工程）地質條件不同，工程類型各不相同，在設計階段工程地質條件的各方面并不是等同的，而且要有主有次，其中巖土的工程地質性質、地質構造器主導作用。但在一些情況下，地形地貌或水文地質條件也可能是主要因素。水利工程地質——研究水利水電工程建設中的各種工程地質問題。所謂的工程地質問題，包括了工程地質條件和工程地質作用2個方面：

（1）工程地質條件 地形地貌、地層、巖性、地質構造、水文地質條件、物理地質現象及天然建筑材料共六個方面。工程地質條件對工程建筑有制約影響因素，反之工程建筑又改變了建筑區的地質條件，二者是相互制約的。建筑物完工之后，地質條件的改變對建筑物產生的影響必須要考慮、研究、進行預測。（2）工程地質作用——地質條件的變化

建筑物建成之后，地質條件發生了改變，對建筑物存在許多不安全因素，如水庫誘發地震、不均勻沉降對樓房的危害等。無論是工程地質條件還是工程地質作用研究解決的問題都是建筑物的安全穩定和經濟效益。

（1）工程巖土學（2）工程動力地質學（3）工程地質勘察（4）區域工程地質學（5）環境工程地質學與工程地質學關系密切的主要學科礦物學、巖石學、構造地質學、地貌學、水文地質學——地學學科的分支。

二、工程地質學的任務和在工程建設中的意義

工程地質學的應用是非常廣泛的，公路、鐵路、橋梁建設、工民建都要應用到工程地質學。

工程地質學的基本任務是：（1）評價工程建設區的工程地質條件；（2）預測、分析在工程建設及完工之后可能發生的環境變化；（3）選擇最佳場地和克服不良現象采取的工程措施，包括環境的保護等；（4）提供工程規劃、設計、施工所需的工程地質資料。工程地質學在水利水電建設中的主要任務:（1）選擇最優良的建筑地址；

（2）查明建筑區的工程地質條件和可能發生的物理地質作用；（3）根據工程地質條件提出建筑物的結構類型、施工方法既注意事項等；

（4）提出防治、改善不良地質現象的方案措施。

三、我國水利水電工程地質的成就與發展

人類修建水利工程可以追索到公元前。我國著名的都江堰水利工程在公元前250年就開始修建，著名的京杭大運河是公元前485年修建。這些工程都需要一定的地質知識。到20世紀20年代工程地質學才形成為一門獨立的學科。長江三峽水利樞紐工程是當今世界最大的水利樞紐工程。它位于長江西陵峽中段，壩址在湖北省宜昌市三斗坪，設計正常蓄水位l75米，總庫容393億立方米。建成后，它不僅為我國帶來巨大的經濟效益，還將為世界水利水電技術和有關科技的發展作出有益的貢獻。在我國，工程地質學科是在建國之后得到飛速發展，在各項工程中也取得了顯著的成就。第一章

地球是一個旋轉的橢球體，平均半徑6371km。在地球表面向下30---40km和2900 km有兩個分界面，稱之為莫霍面和古登堡面，兩個界面把地球內部分為地殼、地幔和地核三部分。

地核——古登堡面以下至地心部分。厚度約3470km，主要由鐵鎳物質等組成。

地幔——介于古登堡面和莫霍面之間的部分，依據地震波傳播的速度，又分為上、下地幔。組成物質上地幔為多含Fe、Mg的硅酸鹽礦物組成，下地幔為FeO、MgO的含量更高。地殼——地球的表層的固體部分，厚度變化很大。海洋地殼厚度較薄，平均厚度5~6km，陸地地殼平均厚度約33km。最厚的地殼是在我國的喜馬拉雅山其厚度70~80km。地

球

地球是一個特殊的物理化學系統，它有別于太陽系的其他行星，不但有生物圈和生命的長期作用，有液態水圈和氮-----氧形成的大氣圈，還有巖石圈的板塊運動。從而決定了地球系統特有的物質運動與元素行為特征。組成地殼的化學元素有100多種，各元素含量極其不均勻，其中最主要的有10種，占地殼總質量的99.96%。美國化學家克拉克應用隕石類比法的分析統計，它們是

氧>硅>鋁>鐵>鈣>鈉>鉀>鎂>鈦>氫。

地殼中的化學元素是隨環境的變化而不斷地變化。元素在一定的地質條件下組成礦物，礦物的集合體就是巖石。組成巖石的主要礦物叫做造巖礦物。按成因巖石分為巖漿巖、沉積巖、變質巖。從分布上地球表面沉積巖和變質巖約占75%，巖漿巖占25%，從質量上沉積巖占地殼質量的5%，變質巖占6%，巖漿巖占89%。不同的成因是巖石形成的條件不同，巖石的礦物成分、結構和構造各不相同，就是巖石的特征各不相同，表現的力學性質、工程地質條件、水文地質性質也各不相同。

第一節

造 巖 礦 物

礦物是各種地質作用的天然產物，具有一定的物理性質和化學成分。礦物可以是單質元素或者是化合物。礦物的物理形態有固態、液態和氣態。如金、石油、天然氣。人們發現的礦物已有3000多種，常見的主要礦物有100多種，重要的造巖礦物僅30多種。我們把組成巖石的主要礦物稱之為造巖礦物。常見的造巖礦物如 長石、石英、角閃石、橄欖石、方解石、白云石、輝石、石膏、綠泥石、石榴子石等。如花崗巖其組成的主要礦物為石英、長石、云母等。

一、礦物的形態

（一）礦物的單體形態

1、結晶質和非結晶質礦物

造巖礦物絕大部分是結晶質------組成礦物元素質點在礦物內部按一 定的規律重復排列，形成穩定的結晶格子構造。我們把具有一定的結晶格子構造的物質叫做結晶質。結晶常形成固定的幾何形態，稱之為晶體。非結晶體就是元素在礦物內部質點排列沒有一的規律性。

2、礦物的結晶習性

簡單的說，礦物晶體在三度空間的發育程不同，形成單向、二向、三向延長。

（二）礦物集合體的形態

礦物集合體——同種礦物多個單體聚集在一起整體，其集合體的形態取決于單體的形態和它們的集合方式。礦物集合體的形態有粒狀、片狀、板狀、纖維狀、針狀、柱狀、晶簇狀等。

二、礦物的物理性質

每一種礦物都有自己的物理性質。任何地質工作都要和各種巖石接觸，要對巖石進行研究，首先，必須研究礦物，礦物的物理性質是鑒定礦物的主要依據。礦物的物理性質包括：顏色、條痕、透明度、光澤、解理和斷口、硬度等。

第二節

巖 漿 巖

一、巖漿巖的成因與產狀

成因：巖漿巖又稱火成巖，其形成是由于地殼深部和地幔中高溫、高壓的巖漿侵入地殼之內或噴出地表經冷卻凝固所形成的巖石。

產狀：指巖漿巖體的大小、空間形態與周圍巖石的關系。高溫高壓狀態下的巖漿是熔融體。其成分以硅酸鹽為主，含有大量的揮發性物質，且具有一定的黏度，在地殼運動過程中，沿著地殼的軟弱帶或深大斷裂向壓力小的地方移動，侵入到地殼之內或噴出地表，巖漿經過冷卻凝固，形成各種不同的巖漿巖。整個過程稱為巖漿作用，巖漿巖又分為侵入巖和噴出巖。常見的花崗巖、玄武巖是侵入巖和噴出巖。

（一）侵入巖的產狀

侵入巖依據位置分為深層巖和淺層巖。常見的產狀有：巖基、巖株、巖墻和巖脈、巖盤、巖床。

巖基：大規模的深層侵入形成的巖漿巖，分布面積大于100平方公里。

巖株：分布面積小于100平方公里的深層巖漿巖。

巖墻和巖脈：巖漿侵入形成板狀的巖體。寬度幾厘米至幾十米，長度幾米到幾十公里。直立的或近似直立叫巖墻，傾斜或不規則的叫巖脈。巖盤：底部較平，中心厚度較大，頂部隆起的層間侵入體。

巖床：沿原有的巖層層面侵入。

（二）噴出巖的產狀

如我們見到的流紋巖、玄武巖、安山巖都是噴出巖。噴出巖的產狀有熔巖流、溶巖被、火山錐等。

二、巖漿巖的礦物成分

巖漿巖的礦物成分較復雜，組成地殼的化學元素在巖漿巖中都能見到，但主要是以氧化物的形式出現。如SiO2 AI2 O3 Fe2O3 FeO MgO

CaO

Na2O K2O

等。但其中SiO2的含量最多，巖漿巖實質也是硅酸鹽巖石。依據SiO2含量的多少巖漿巖劃分為：超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖。

超基性巖

SiO2含量

<45% 基性巖

SiO2含量

45~52% 中性巖

SiO2含量

52~65% 酸性巖

SiO2含量

>65% 巖漿巖的礦物成分既可反映巖石的化學成分和生成條件，也是巖漿巖命名的主要依據之一。礦物成分也反映巖石的工程地質性質。鑒別巖石必須鑒定礦物成分。組成巖漿巖的礦物有30多種，長石、石英、白云母、黑云母、輝石、角閃石、橄欖石等是主要的礦物。

三、巖漿巖的結構

1、巖漿巖的結構是指巖漿巖中礦物的結晶程度、顆粒的大小、形狀，以及它們的組合關系。這也是區分和鑒定巖漿巖的重要標志之一。巖漿巖的結構分類如下：

（1）按巖石中礦物結晶程度劃分

全晶質結構——巖石全部由結晶質礦物組成，多見于深層巖，如花崗巖。

（2）半晶質結構——由結晶礦物和非結晶的玻璃所組成，多見于噴出巖，如流紋巖。

（3）玻璃質結構——全部由玻璃質所組成，礦物來不及結晶，多見于噴出巖。

2、按巖石中礦物顆粒的絕對大小劃分

（1）顯晶質結構——巖石中的礦物顆粒，平肉眼或借助放大鏡能分辨出礦物顆粒。巖漿巖的結構

粗顆粒結構

顆粒直徑

>5mm

中顆粒結構

顆粒直徑

5~1mm 細顆粒結構

顆粒直徑

1~0.1mm

（2）隱晶質結構——巖石中的礦物顆粒非常細小，要用顯微鏡才能分辨晶粒特征的結構。

3、按巖石中礦物顆粒的相對大小劃分

（1）等粒結構——巖石中主要礦物的顆粒粗細大致相等。（2）不等粒結構——巖石中主要礦物的顆粒粗細大小相等。（3）斑狀結構——指巖石由兩組直徑相差甚大的礦物顆粒組成，大的叫斑晶，小的叫基質，基質分為隱晶質和玻璃質。大晶粒散布在小晶粒中。還有視斑狀結構。巖漿巖的結構

四、巖漿巖的構造

巖漿巖的構造，是指巖漿巖中的礦物在空間的排列、配置和充填方式所形成的特征。

1、塊狀構造----礦物分布比較均勻，無定向排列，是巖漿巖中最常見的一種構造。

2、流紋構造----由不同顏色的礦物、玻璃質和拉長的氣孔等，沿熔巖流動方向作平行排列所形成的一種流動構造。

3、氣孔構造----在巖石中形成眾多大小不

一、互不聯通的孔洞。

4、杏仁構造----熔巖中的氣孔被次生礦物充填，形似杏仁。

五、巖漿巖的分類及簡易鑒定方法

六、主要巖漿巖的特征

巖漿巖的特征就是巖漿巖的礦物成分、結構和構造特征。輝長巖（基性深成巖）閃長巖（中性深成巖）花崗巖（酸性深成巖）

第三節

沉 積 巖

沉積巖是地球表面出露最多的巖石，地球表面75%被沉積巖覆蓋，但其質量所占比例很小。沉積巖最顯著的特征就是成層狀。

一、沉積巖的形成

沉積巖的形成是漫長又復雜的地質作用過程，一般分為四個階段。風化階段

搬運階段

沉積階段

膠結成巖階段

1、風化階段-----也稱為原巖破壞階段，地表或接近地表以形成的巖石，在長期的溫度變化、水、氧、生物因素的作用，在原地發生機械崩解或化學分解，變成松散的碎屑物質、新的礦物或溶解物質。

2、搬運階段----部分碎屑物質被水流、風、冰川、生物等搬運到其他地方。一部分留于原地。

3、沉積階段----被搬運的碎屑物質在適當的地點沉積下來，包括了機械沉積、化學沉積、生物化學沉積等方式。

4、膠結成巖階段----經過壓實（上覆沉積物的重力壓固，空隙減少，誰被擠出）、膠結（膠結變硬）、重新結晶作用，形成的巖石叫做沉積巖。

二、沉積巖的礦物組成

沉積巖常見的礦物僅有20多種，可分為

1、碎屑礦物----也稱原生礦物，原巖中一些抗風化能力較強的礦物殘存下來，如長石、石英等礦物。

2、粘土礦物----原巖風化破碎后生成的次生礦物，如高嶺石、蒙脫石、水云母等。

3、化學沉積礦物----生物化學沉積作用形成的礦物，如方解石、白云母、石膏、巖鹽。

4、有機質及生物殘骸----生物殘骸或經過有機化學變化形成的礦物，如貝殼、泥炭、石油。

3、化學沉積礦物----生物化學沉積作用形成的礦物，如方解石、白云母、石膏、巖鹽。

4、有機質及生物殘骸----生物殘骸或經過有機化學變化形成的礦物，如貝殼、泥炭、石油。

三、沉積物的結構

沉積物的結構主要有以下四種

1、碎屑結構----碎屑物質被膠結粘結起來形成的一種結構。（1）、按碎屑粒徑碎屑結構

分為 礫狀結構----碎屑粒徑>2mm

砂質結構 包括

粗砂結構

碎屑粒徑為

2.0-----0.5mm

中砂結構

碎屑粒徑為

0.5-----0.25mm 細砂結構

碎屑粒徑為

0.25-----0.05mm

粉砂質結構

碎屑粒徑為0.05------0.005mm（2）按碎屑顆粒的磨圓程度

分為尖棱角狀、次棱角狀、次圓狀和圓狀

(3)膠結物及膠結類型

常見的膠結物有

硅質---------膠結物為SiO。顏色淺，巖型堅固，強度高，抗水性及抗風化性強。

鐵質---------膠結物為鐵的氧化物和氫氧化物。常呈紅色或棕色，巖石強度次于硅質膠結。

鈣質---------膠結物為Ca Mg 的碳酸鹽，呈白灰色、青灰色。巖石較堅固，強度較大，具有脆性、可溶性，遇鹽酸起泡。

泥質---------膠結物成分為粘土。多呈黃褐色，性質較松易破碎，遇水易軟松散。

石膏質--------膠結物成分為CaSO

。硬度小，膠結不緊密。

膠結類型 基底膠結------膠結物含量較多，碎屑物孤立地分布于膠結物中，彼此互不接觸。

孔隙膠結------碎屑物顆粒緊密接觸，膠結物充填與粒間孔隙中。接觸膠結------膠結物含量極少，碎屑顆粒互相接觸，膠結物近存在于顆粒的接觸處。

2、泥質結構------粘土結構

50%以上的粒徑小于0.005mm的粘土顆粒組成，質地均一。這種結構是粘土巖的主要特征。

3、晶粒結構

巖石中的顆粒在溶液中結晶或呈膠體形態凝結沉淀而成的。由鮞狀、結核狀、致密塊狀等。

4、生物結構

4、由30%以上的生物殘骸碎片組成的巖石結構，如生物碎屑結構、貝殼結構等。

四、沉積巖的構造

沉積巖的構造是沉積巖的各個組成部分的空間分布和排列方式。

（一）層理構造

層理構造是沉積巖垂向的“成層”現象，是區別其他類巖石的顯著標志。

1、水平層理

2、單斜層理

3、交錯層理

（二）層面構造

巖層層面上由于水流、風、生物活動等作用留下的痕跡，如波痕、泥裂、雨痕等。

（三）結核

沉積巖與圍巖成分有明顯的區別是礦物質團塊.（四）生物成因構造 沉積巖中具有生物殘骸或生物活動的跡象。典型沉積巖、砂巖、典型沉積巖、頁巖 第四節

變 質 巖

地殼中原有的巖石，由于受地殼運動和巖漿活動等內動力影響造成物理、化學環境的改變，在其高溫、高壓及其它化學因素的作用下，原來巖石的礦物成分、結構、構造發生一系列變化，形成新的巖石叫做變質巖，這種改變巖石作用叫做變質作用。雖然巖漿巖和變質巖都是內力地質作用的產物，但兩者的相成機制和特征有很大的不同。他們之間的主要區別是：前者主要是從流體相（巖漿）結晶轉變成固相（巖石）的降溫過程；后者主要經歷了溫度和壓力的變化，是從一種固相轉變為另一種固相的結晶過程。

一、變質作用的因素及類型

變質作用的因素有：高溫度、高壓力及化學活動性流體。

變質作用的類型：接觸變質作用、區域變質作用、混合巖化作用、動力變質作用

1、接觸變質作用

發生在侵入巖與圍巖之間的接觸帶上，由溫度和揮發性物質所引起的變質作用，高溫使得巖石發生礦物的重結晶、脫水、脫碳以及物質的重新組合，形成新的礦物與變晶結構。巖漿分異出來的揮發性物質會使巖石化學成分發生顯著的變化，產生新礦物。

2、區域變質作用

大的范圍內由于溫度、壓力及化學活動性流體等因素引起的變質作用。

3、混合巖化作用 原有的變質巖體與巖漿流體互相混合交代而形成新巖石的作用。

4、動力變質作用

在地殼構造運動時產生的定向壓力使巖石發生的變質作用。其特點是與斷層帶相伴生，原巖被擠壓破碎、變形并有重新結晶現象，形成特有的糜棱巖、角礫巖及蛇紋石、綠泥石等變質礦物。

二、變質巖的礦物成分

變質巖的礦物成分有兩部分 一部分是原巖中的抗風化、變質能力較強的礦物，如長石、石英、云母、角閃石、方解石等。另一部分是變質作用后產生的變質礦物。如紅柱石、綠泥石、滑石、石榴子石、蛇紋石等。

三、變質巖的結構

1、變余結構---在變質作用過程中，由于重結晶、變質結晶作用不完全，原巖的結構特征被部分保留下來，稱為變余結構。

2、變晶結構-----巖石在固體狀態下發生重結晶或變質結晶所形成的結果-------變晶結構。是變質巖最常見的結構。

3、碎裂結構----巖石受定向壓力后發生破裂，形成的碎塊或粉末后又被膠結在一起的結構。

四、變質巖的構造

巖石經變質作用后形成一些新的構造特征。

1、板狀構造-----巖石具有平行、較密集而平坦的破裂面，沿破裂面巖石容易分裂成板狀體。

2、千枚狀構造-----巖石呈薄板狀，基本是重新結晶并呈定向排列，但結晶程度較低。

3、片狀構造-----在定向擠壓力的長期作用下，巖石中的礦物成分都呈平行定向排列，巖石中個組分全部重新結晶。

4、片麻狀構造------以粒狀變晶礦物為主，其間夾以鱗片狀、柱狀變晶礦物。結晶程度較高，在片麻巖中常見的構造。

5、塊狀構造-----巖石中的礦物均勻分布，結構均一，無定向排列。關于三大類巖石，形成的地質條件、地質環境是完全不同的，但巖石形成之后三大類巖石是可以互相轉變的，巖漿巖、沉積巖、變質巖隨地質條件地質環境的變化都可以轉變為沉積巖、變質巖，也可以轉變為巖漿巖。人們研究地質的作用過程是通過地質作用遺留下來的地質遺跡，通常稱之為將今論古，也可以預測未來，講古論今。

五、變質巖的分類及主要變質巖的特征

一、巖石的主要物理力學性質指標

（一）巖石的主要物理性質指標

1密度和重度 2相對密度 3空隙率 4吸水率和飽和吸水率

第五節 巖石的物理力學性質指標及風化巖石

（二）巖石的主要力學性質指標 1單軸抗壓強度 2巖石的變形參數3抗剪強度

二、巖石的風化作用

巖石的風化作用------分布在地表或地表附近的巖石，經受太陽輻射、大氣、水溶液及生物等侵襲，逐漸破碎、松散或礦物成分發生化學變化，甚至生成新的礦物的現象。

（一）風化作用的類型

巖石的風化作用主要的是物理風化和化學風化，其他還有生物風化。物理風化----溫度的變化、水的凍融等使巖石破碎。

化學風化------是指在氧、水溶液等風化因素影響下，巖石中的礦物成分發生化學變化，改變或破壞巖石的性狀并形成此生礦物的過程。其形式有（1）氧化作用（2）溶解作用（3）水化作用（4）水解作用（5）軟化、泥化作用

（二）影響巖石的風化的因素

巖石風化是一個十分復雜的過程，影響因素眾多。主要有：1氣候、地形和地下水的影響2巖石的性質3斷層、裂隙的影響 第二章

地質構造及區域構造穩定性 概

述

地球已經有46億年的歷史，46億年是地球復雜的演變、變化的歷史.地球每時每刻都在變化，我們看到的是地殼表面的變化，這種變化是長期的緩慢的，有些甚至不為人們所察覺。在山脈的隆起、地殼的升降、火山的噴發、地震、海嘯的突然來臨、長期的風化作用、河流的侵蝕作用，都會引起地球內部的結構變化和地殼表面的變化，這些引起地殼的物質組成、地殼結構和地表形態不斷發生變化的作用，通稱地質作用，地質作用分為內動力地質作用和外動力地質作用兩種類型。內動力地質作用---------地球內部放射元素的蛻變、地球自轉、重力均衡所引起的地殼運動、巖漿活動、火山噴發、變質作用等，其能量來源于地球內部。外動力地質作用----------太陽的輻射、流水的作用所引起的巖石的風化、剝蝕、搬運、沉積及成巖作用等。

地球表面的形態是內外地質作用共同作用的結果，內動力地質作用起主導作用，外動力地質作用起裝飾、美化的作用。

地殼運動又叫做地質構造，是內動力地質作用引起的地殼變形、變位，其結果是地殼的物質組成、地殼的結構發生變化，造成地殼的隆起或下降；巖層受擠壓力發生彎曲、錯斷或張開，形成褶皺、斷層、裂隙，其過程常常伴隨地震、火山噴發及變質作用的發生。殘留在巖層中變形、變位的現象稱為地質構造形跡或構造形跡。人們將今論古，就是根據地殼運動后遺留下來的地質形跡推斷不同的歷史時期發生的地質過程。

地殼運動有水平運動和垂直運動兩種基本形式。

垂直運動也叫做升降運動，指地殼的運動方向垂直于地球表面，主要的表現就是大面積的地殼上升或下降。也稱造陸運動。

水平運動是指地殼巖層平行地球表面的運動，表現為地殼巖層的水平位移。稱造山運動。

地殼上升形成山岳、高原，下降形成湖海、盆地。在漫長的地質歷史中地殼的上升、下降可以交替進行，造成海陸變遷。滄海桑田是祖先對地殼變化的形象描述。

大陸漂移的證據有：應用計算機技術對大西洋兩岸進行拼合地質構造帶對比

古生物與冰川、氣候證據 古地磁極移軌跡擬合大陸的外形 地殼的水平運動往往形成巨大的褶皺山脈，又稱為造山運動。垂直運動常常表現為大規模的隆起或凹陷，造成地勢高低起伏和海陸變遷。又稱為造陸運動。

區域構造穩定性是區域地殼穩定性的簡稱。是指現代地殼活動性對工程安全的影響程度。現代地殼活動是指地表形變、活斷層、地震、火山噴發等。這些都會造成建筑工程的破壞，同時還會引發一些地質災害。大的建筑工程必須考慮區域穩定性。第一節

地 史 概 要

一、地質年代的劃分

地史就是地質歷史，是地殼發展演變的歷史，人們根據地質構造遺留的遺跡推斷地殼的歷史和變化過程。地球形成至今有46億年，在這漫長的地質歷史中，地殼發生了多次強烈的構造運動，每一次構造運動都改變了地球表面的自然地理環境，不同的地質時期形成了不同的巖層、產生了不同的地質構造、留下了不同的構造遺跡，不同的歷史時期造就了不同的生物。地質學家根據這些特征講地質歷史劃分為若干級別不等的時間段落。

地質歷史按時間的長短依次為

宙、代、紀、世、期，每個賦予不同的名稱，如新生代、中生代等，每個代又有二至三個紀，紀又劃分為二至三個世，世又劃分為期，其中代、紀、世的劃分方法、表示的符號國際上是統一的。

地球上生物的演化遵循由簡單到復雜，由低級到高級的不可逆過程，同時生物界能十分靈敏地反映地球表層自然環境、地理環境及其演變特征，這又與行星地球個圈層自身的運動機制以及相互間的聯系制約密切有關。因此，生物演化史能夠詳盡而有效地反映地球歷史的客觀自然階段。

地質年代表就是根據地殼運動和生物演化的巨型階段，將46億年地球演化史劃分為兩個最高級別的地質年代單位：隱生宙和顯生宙。在顯生宙中，根據生物界的總體面貌劃分出3個二級地質單位：古生代（含早古生代、晚古生代）、中生代、新生代。最常用的三級地質年代單位是

紀，紀的下一級地質年代單位是

世，世又分為 期。在每個紀中生物界面貌各有特色，如泥盆紀的生物登陸，侏羅紀的恐龍、第四紀的人類演化等。見地質年代表

表中有地質時代的名稱、相對年代、絕對年代、主要構造運動、我國地史的簡要特征。

如：隱生宙分為：太古代和元古代，大的構造運動有五臺運動、呂梁運動、晉寧運動。

顯生宙分為：古生代、中生代和新生代，大的地質構造有加里東運動、海西、印支、燕山和喜馬拉雅運動。不同的地質時代我國地質歷史的簡要特征：

如中生代：構造運動頻繁、火山活動強烈，有大規模的巖漿侵入和火山噴發。生物進化明顯，爬行類恐龍繁盛。

新生代：我國大陸基本形成，大部分地區為陸相沉積。地表形成現代地貌、具有多次冰川活動，人類開始出現。

二、地層年代及其確定方法

地層是一定地質時期形成的巖石的總稱，巖石有層狀的，也有非層狀。地層具有時間的概念，巖層沒有時間的概念。一個地層單位可以包含幾種巖性不同的巖層。

地質歷史的劃分依據是對地層的觀察、研究，巖石的特征說明了該巖層形成時的自然地理環境，巖層中的構造痕跡記錄著地殼運動的情況，巖石中的化石說明生物的進化、氣候、環境等自然條件。

地層單位對應地質時代，地質時代用

宙

代

紀

世

期 來表示，對應的地層單位是 宇

界

系

統

階

來表示。

確定地層的時代是地質工作一項重要的工作，有以下幾種工作方法：

1、地層層位法-------在沉積巖層中，未經劇烈構造變動，上部的地層較新，下部的較老。

2、古生物化石法-------生物進化過程是由簡單到復雜，由低級到高級的過程，這個過程是不可逆的，自然環境的改變會使一些生物消亡，并形成化石。地質學家確定了地質時代的標準化石，根據化石的對比確定地層時代。

3、巖性對比法-----通過以知地質時代的地層巖性，對比未知地質時代的巖性。

4、巖性接觸關系法 巖性的接觸關系有以下幾種

（1）整合接觸----上、下兩種巖性產狀一致，互相平行，連續沉積形成的，其間不缺失某個時代的巖層。強調的是時間上的連續性。反映的是沒有大的構造運動，故地理環境變化不大。

（2）平行不整合接觸上、下兩套巖性彼此近似平行，但中間缺失某時代的巖層。說明的是缺失巖層的時代過劇烈的構造運動，然后是地殼下降，接受沉積，形成上部的巖層。

沉積接觸和侵入接觸。前者是先有巖漿巖，后有沉積巖。后者是指先有沉積巖或變質巖，巖漿侵入后形成巖漿巖。（3）角度不整合接觸

上、下兩套巖性呈角度接觸，但中間缺失某時代的巖層。說明的是缺失巖層的地質時代地殼處于上升階段。

該階段沒有接受沉積。不整合指的是具有時間的間斷、時間的不連續。第二節

褶

皺

構

造

地質構造有兩種基本類型，褶皺

和

斷層。

褶皺構造-----是指水平巖層在構造運動中受力后產生的一系列彎曲，單個的彎曲叫做褶曲。褶皺是最常見的地質構造痕跡，存在于層狀巖層中。

一、巖層的產狀

巖層的產狀是指巖層在空間位置的展布狀態。是分析研究各種地質構造形態的最基本依據。巖層的產狀可分為水平的、傾斜的和直立的三種類型。巖層的產狀用巖層層面的走向、傾向和傾角來表示，稱為巖層產狀三要素。

1、走向

巖層層面與任一水平面的交線稱為走向，交線稱為走向線。用方位角來表示，兩個方向相處180度。表示巖層的延伸方向。

2、傾向就是巖層的傾斜方向，是傾斜線水平投影所指的方向。傾向與走向相差90度。但只有一個方向。

3、傾角：巖層層面與水平面所夾的最大銳角。

二、褶皺的基本類型和褶曲要素

褶皺的規模大小不一，大的延伸幾百 km，小的只有幾 cm。其基本類型是向斜褶曲和背斜褶曲。

1、背斜

巖層向上彎曲，兩側巖層相背傾斜，核心部分巖層時代較老，兩側巖層時代依次變新，積巖性呈對稱分布。

2、向斜

巖層向下彎曲，兩側巖層相向傾斜，核心部分巖層時代較新，兩側較老，巖性呈對稱分布。褶曲要素

核部------褶曲的中心部位。

翼部------核部兩側的巖層。

軸面------平分兩翼的假想面，可以是平面也可以是曲面。軸---軸面與水平面的交線，也叫軸線。表示的是褶曲的延伸方向。3 褶皺分類

3.1按軸面和兩翼巖層產狀分類：直立褶皺，傾斜褶皺，倒轉褶皺，平臥褶皺，翻卷褶皺

3.2按樞紐的產狀分類：水平，傾伏褶皺

3.2按巖層彎曲形態分類：圓弧，尖棱，箱形，扇形褶皺，繞曲，穹隆和盆地構造 3.3按褶皺的組合分類：復向斜，背向斜

三、褶皺的形態分類及示意圖 第三節

構

造

解

理

節理和裂隙是相同的概念，二者通常不加區別。

裂隙------是指巖石受力之后產生破裂，但沒有發生明顯的位移。按成因裂隙有

原生裂隙------在成巖過程中形成的裂隙。

構造裂隙-------地殼運動所形成的裂隙，是伴生斷層的產物。次生裂隙-------風化裂隙，風化、人工爆破震動產生的巖石裂隙。原生、風化裂隙一般規模較小，工程地質水文地質意義不大，本教科書或其教材對原生、風化裂隙討論的并不多，主要研究構造裂隙。

一、剪切裂隙（節理）

剪切節理是巖石受剪應力所形成的巖石破裂。剪切節理具有的主要特征

(1)節理面平直光滑，產狀穩定延伸較長；

（2）呈閉合狀，解理的寬度很小；

（3）成組成對出現，很多節理平行分布，排列間距大致相等；

（4）呈羽狀排列；

（5）沿剪切節理面抗剪強度很低，容易形成滑動破壞面。

二、張節理

張節理是由拉應力所形成的破裂面。

張節理具有的主要特征（1）節理面起伏不平，彎曲粗糙，產狀不穩定，延伸較短；（2）多為張開的裂隙。三 解理與褶皺的關系 3.1平面X形共軛剪切解理 3.2剖面X形共軛剪切解理 3.3橫張解理和縱張解理 3.4順層解理和層間解理

第四節

斷

層

構

造

巖層受力之后發生破裂，沿破裂面具有明顯的相對位移的構造稱為斷層。他是地質構造的基本類型之一。斷層與節理稱為斷裂。斷層的規模大小不一，大的可達數千km，小的可以托于手掌之上。位移寬度具有很大差別，幾m、幾十m、幾百m都可見到。是各種工程必須考慮的地質問題。

一、斷層的幾何要素

斷層的幾何要素包括了斷層的基本組成部分。包括了：斷層面、斷層線、斷層帶、斷盤等。

（1）斷層面-------巖層發生錯動位移的破裂面稱為斷層面。可以是平面也可以是曲面。斷層面有傾向、傾角和走向。

（2）斷層線-------斷層面和地面的交線。表示的是斷層的延伸方向。（3）斷層帶-------是斷層面的中間部分，常稱破碎帶，充填物為斷層角礫、斷層泥等。

（4）斷盤----------斷層面兩側相對位移的巖體。斷層面上（下）部的稱為上（下）盤。斷層直立沒有上、下盤。

（5）斷距----------兩盤錯開的相對位移，有水平位移和垂直位移。

二、斷層的基本類型和特征

（一）按斷層的形態分類

1、正斷層-----上盤相對下降，下盤相對上升的斷層。多個正斷層可組成地塹、地壘、階梯式斷層。

2、逆斷層--------上盤相對上升，下盤相對下降的斷層。逆斷層分為沖斷層、逆掩斷層等。

3、平移斷層------兩盤相對發生水平位移。

（二）按斷層力學成因性質分類

地殼運動形成的地應力有壓應力、張應力、扭應力。壓性斷層、張性斷層、扭性斷層、壓扭性斷層、張扭性斷層。第五節

地

質

圖

地質圖是反映地質條件和各種地質現象的圖件，是根據地質勘測資料編制而成。各種地質條件、地質現象用規定的符號展示在圖件上。

一、地質圖的類型與規格

地質圖的種類很多，根據不同的工程的要求，選擇不同的地質圖。

1、普通地質圖表示地層巖性、地質構造的基本圖件。

2、地貌及第四紀地質圖

根據地貌形態、成因類型和第四系沉積物的成因類型、巖性、生成時代綜合編制的圖件。

3、水文地質圖 表示水文地質條件的圖件，包括地下水的類型、流向、埋藏深度、水力坡度、地下水的開發利用圖等。

4、工程地質圖

表示工程地質條件的圖件，表示巖性、地質構造、巖石的力學特征 等。潛水等水位線圖地質剖面圖

四、地質圖的閱讀分析

（一）閱讀地質圖的方法；）

讀圖名、比例尺；2）

閱讀圖例；3）

分析地形地貌；4）

閱讀地層巖性；

5）

閱讀地質構造----斷層、褶皺、區域地質構造的基本特征； 6）

各種地質條件的綜合分析，了解地質發展的簡史和規律； 7）

結合工程建設的具體要求，綜合評價各種地質條件及注意的問題。

第六節

活斷層的工程地質研究

一、活斷層的定義

關于斷層的概念我們已經介紹了，是地殼受到地應力后產生破裂并發生位移。但有些斷層形成之后位移并沒有停止，一直在移動，如美國的圣安德烈斯斷層。據今1.5億年以來，圣安德烈斯斷層在整體上一直保持左行剪切的趨勢。斷層兩盤相對滑移了560km，具有每年5cm的平均滑移速率。我們把在近期有過移動、正在移動甚至不久的將來可能移動的斷層都稱之為活斷層。活斷層可以使巖層錯動位移甚至發生地震，對建筑工程的危害是很大的，有些也是無法抗拒的，有些危害甚至是災難性的。因此，查明斷層、活斷層對工程建設是非常重要的，尤其是一些大型的建設工程。

二、活斷層的分類

（一）按兩盤相對的錯動方向分類

平移斷層、正斷層、逆斷層

（二）按活斷層性質分類

蠕變形活斷層、突發型活斷層

三、活斷層的特征

（一）活斷層的繼承性

絕大多數活斷層都是沿著已有的老斷層發生新的錯動位移。

（二）活斷層的長度和斷距

活斷層的長度相差的較懸殊。長度可有幾km到幾百km，斷距一般小于10m.(三)活斷層的錯動速率

突發的活斷層的錯動速率較快，老的活斷層的錯動速率較慢。第七節 地震危險性的工程地質研究

一、地震的基本知識

地震-------由于地球的內應力所引起的地殼的震動、顫抖、抖動。地質構造運動、火山活動都會引起地震。人類的工程技術活動也會引起地震。這里討論的是天然地震。

一、地震波

二、地震震級和地震烈度

全世界每年發生的地震約5萬次，多數是不為人們所察覺，有些造成巨大的破壞，這是地震在發生的過程中釋放的能量大小的區別。因此人們將地震分為不同的級別。用震級M來表示 地震烈度----是任一地區的地面和建筑物受一次地震影響的強弱程度。地震烈度不僅與震級有關，還與震源深度、距震中距離等因素有關。一次地震只有一個震級，但有多個地震烈度。

第五篇：油藏數值模擬學習心得

通過了幾節課的“油藏數值模擬課”的學習，我知道了“油藏數值模擬”是應用計算機研究油氣藏中多相流體滲流規律的數值計算方法,它能夠解決油氣藏開發過程中難以解析求解的極為復雜的滲流及工程問題,是評價和優化油氣藏開發方案的有力工具。它主要是讓我們石油石油工程專業的學生掌握一些基本的油藏數值模擬技術和技巧,學習基本的油藏滲流數學模型及其解法、計算方法和應用方法,培養我們用計算機解決油藏開發問題的能力。

“油藏數值模擬”涉及的學科較多,利用數學知識和計算機知識較多,我認為是非常難的。雖然教師教的很認真也很耐心，我仍然不能跟著老師的節奏。因為一開始就知道這個軟件很有實際應用價值，所以我也就特別的想好好的學習它。可惜現在我面臨著考研這座大山，我實在是沒有充分的時間課下來好好的溫習與研究老師上課所講的東西。很遺憾，后來老師講的東西我有些就不會了。好在前三四節課講的內容還學會了，學會了模擬三層的油層概況。也許這點知識對我以后的再次學習會有不錯的基礎作用吧！總之還是很感謝老師的耐心教導。

在學習的過程中，我覺得油藏原始參數，如滲透率、孔隙度等的收集，以及油藏原始數據是否齊全準確非常重要，尤其是一開始填date時的單位的選擇，這些都關系到數值模擬的效果。如果原始資料很少，數值模擬的效果就不可能好。數值模擬方法越復雜，所需的原始資料也越多。收集資料時，如發現必需的資料不夠或不準確，應采取補救措施。通常要求準備的參數包括：①油藏地質參數。產層構造圖，油、氣、水分布圖，油層厚度、孔隙度、滲透率、原始含油飽和度的等值圖等。②流體物理性質參數。地面性質和地層狀態下的物性數據，原始壓力和地層溫度數據，對凝析氣田還需要相圖和相平衡的資料。③專項巖心分析資料。油水相滲透率曲線，油氣相滲透率曲線，油層潤濕性，吸入和排驅毛細管壓力曲線；對碳酸鹽巖孔隙裂縫雙重介質儲層，還需滲吸曲線。④單井和分層分區的生產數據和有關測試資料。⑤油田建設和經濟分析的有關數據。

將收集的油藏地質資料進行系統整理后，要將油藏的地質特征模式化，以充分反映油藏的構造特征和沉積特征，如油層物理性質參數的分布、油氣水的分布、油氣水在地面和地下的性質、驅油動力、壓力系統和地溫梯度等。油藏地質模型是否符合實際情況，直接影響數值模擬成果的準確性。

由于人們對油田實際地質條件的認識有一定的限度，計算時所用的參數也就有一定的局限性，因此，第一次模擬計算的結果，如壓力、產量、氣油比、含水率等與油田實際生產狀況常有較大的出入。必須進行分析，修改相關的計算參數，重新進行計算。通常，經過多次修改可使計算結果與實際生產歷史基本相符，誤差在允許范圍以內。從工程應用的角度看，可認為此時所應用的計算參數，反映了油田地下的實際狀況，使用這些參數來計算和預測油田未來的動態，能夠達到較高的精度。在油田開采過程中這類歷史擬合要進行多次，使油田的模型逐步更接近實際而得到更適用的結果。