范文一:工程地质学(第二版)
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页 数:295
字 数:388000
印刷时间:2011-02-01
开 本:16开
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编辑推荐
本书主要用作高等学校土木工程专业的工程地质课程教材,也可适用于港口与海岸工程以及桥隧、道路等专业的教材。本书主要介绍地质基础理论与知识、岩土的工程性质、工程地质勘察、不良地质现象及其对各类工程的影响和整治等理论和技术,并着重考虑了基础工程、地下工程、建筑工程、港口、道路交通与市政建设等建设工程需要,强调地质与工程的结合以及定性与定量的综合分析。在注意学科本身的系统性时,还力求充分反映近年国内外工程地质理论和实践的发展水平。
内容推荐
本书系统地阐述了工程地质的基本原理、地质作用、土木工程及道路、港口等工程中的工程地质问题及其勘察评价等,全书共分8章,并附有工程地质实验内容。书中叙述了工程地质和水文地质的基本知识、岩土工程特性、不良地质现象、工程地质原位测试和勘察以及各类地质问题对工程影响的分析、评价和对策。
本书可作为高等学校土木工程专业的工程地质教科书,也可适用于港口、道路等专业。还可供工程地质、水文地质专业技术人员及土建工程设计和科研人员参阅。
目录
第1章? 绪论
第2章? 岩石的成因类型及其工程地质特征
2.1? 主要造岩矿物
2.2? 岩石
2.3? 地质年代及其特征
思考题
第3章? 地质构造及其对工程的影响
3.1? 水平构造和单斜构造
3.2? 褶皱构造
3.3? 断裂构造
3.4? 不整合
3.5? 岩石与岩体的工程地质性质
思考题
第4章? 土的工程性质与分类
4.1? 土的组成与结构、构造
4.2? 土的物理力学性质及其指标
4.3? 土的工程分类
4.4? 土的成因类型特征
4.5? 特殊土的主要工程性质
思考题
第5章? 地下水
5.1? 地下水概述
5.2? 地下水类型及其主要特征
5.3? 地下水的性质
5.4? 地下水对建筑工程的影响
思考题
第6章? 不良地质现象的工程地质问题
6.1? 风化作用
6.2? 河流地质作用
6.3? 滑坡与崩塌
6.4? 泥石流
6.5? 岩溶与土洞
6.6? 地震及其效应
6.7? 不良地质现象对地基稳定性的影响
6.8? 不良地质现象对地下工程选址的影响
6.9? 不良地质现象对道路选线的影响
6.10? 不良地质现象对海港建设的影响
思考题
第7章? 工程地质原位测试
7.1? 静力载荷试验(PLT)
7.2? 静力触探试验(CPT)
7.3? 圆锥动力触探(DPT)
7.4? 标准贯入试验(SPT)
7.5? 十字板剪切试验(VST)
7.6? 扁铲侧胀试验
7.7? 旁压试验
7.8? 波速测试
7.9? 现场大型直剪试验
7.10? 块体基础振动试验
思考题
第8章? 工程地质勘察
8.1? 建筑工程地质勘察的内容和方法
8.2? 建筑工程地质勘察的报告书和图件
8.3? 道路工程地质勘察
8.4? 桥梁工程地质勘察
8.5? 隧道工程地质勘察
8.6? 港口工程地质勘察
思考题
附录? 工程地质学实验内容与要求
主要参考文献
范文二:工程地质学B答案
台州学院 2010 学年第 2 学期
B 卷答案
一、填空:(10分)(共10个空格,每格1分)
1、。 2
3、 。 4、。 5。 6、 7、。
二、单选题(20分)(共10个小题,每题2分)
三、多选题(30分)(共10个小题,每题3分,少选给1分,多选不给分)
四、判断题(10分)(共10小题,每题1分)
五、名词解释(10分)(共2题,每题5分)
1.活断层:指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活动的
断层(即潜在活断层)。
2.褶皱构造:组成地壳的岩层受水平构造应力的作用,使原始为水平产状的岩层发生塑性变形,形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造,称为褶皱构造。
六、看图题,将下列地质平面图(或剖面图) 中所有的地质构造和接触关系的全称在相应位置标注出来。(20分,每题10分,共2小题)
(1)
答:断层左侧为下盘,(1分)根据图形K 、J 、T 、P 的特征,为一平行整合接触;(2分)断层右侧为上盘,(1分)有γ2为侵入接触,(2分)地质年代P 上下盘之间发生了错断,为上盘上升,下盘下降,(2分)判断为逆断层。(2分) (2)
答:K 1、K 2、E 1、E 2为单斜构造;(1分)有γ5为侵入接触,(2分)发生年代为T 与K 1之间;(1分)O 3、O 2、O 3背斜;(1分)O 3与P 1存在断代,(1分)为平行不整合接触(2分)。K 1、K 2、E 1、E 2与T 2、T 1、P 2、P 1、O 3、O 2、O 3为角度不整合接触(2分)。
范文三:工程地质学答案
什么是工程地质条件
与工程建筑有关的地质条件的总和,它包括土和岩土的工程性质,地质构造,地貌,水文性质,性质作用,自然地质现象和天然建筑材料等几个方面
简述各褶曲要素
核:组成褶皱中心部位的岩层 翼:中心岩层动外的岩层 转折端:从翼向另一翼过度的弯曲部分。枢纽:组成褶皱岩层的同一层面最大弯曲点连线,轴面:由各岩枢纽所连成的面 地质平面图,剖面图及柱状图各自反映了哪些内容
一幅完整的地质图应包括平面图,剖面图,柱状图,平面图是反映一表地质条件的图,是最基本的图件,地质剖面图是配合平面图 反映一些重要部位的地质条件,它对地层层序和地质构造现象的反映比平面图更清晰,更直观,柱状图是综合反映一个地区各地质年代的地层特征,厚度和接触关系的图件
工程地质学及其研究内容
研究工程活动与地质环境相互作用的学科称为工程地质学,工程地质学探讨工程地质勘查的手段及其方法,调查研究岩土体的地质性质,地质构造,地貌等工程地质条件及发展变化规律,分析研究与工程有关的地质问题,并提出相应的处理方法及防治措施。为工程的选址,规划,设计,施工 提供可靠的依据
叙述张节理的主要特征
产状很不稳定,在平面上和剖面上的延展均不远,节理面粗糙不平,擦痕不发育,节理两臂裂开距离较大,且裂缝的宽度也比较大,节理内常填充有呈脉状的方解石,石英以及松散或已胶结的粘性土,和岩屑中时,常绕过较大的碎屑或砾石,而不是切穿砾石,张节理一般发育稀疏,节理间的距离较大,分布不均匀
什么是潜水的等水位线图,如何根据等水位线确定水流方向和水力梯度 潜水面的形状可用等高线表示,称潜水位等线图
确定潜水方向,潜水由高水位流向低水位,所以,垂直于等水位线的直线方向,既是潜水的流向
确定潜水的水平梯度,在潜水的流向上,相临两等水位线的高程与水平距离之比,既为该距离段内潜水的水力梯度
工程地质测绘图的用途是什么
工程地质测绘图实在地形地质图上填汇出测试区得工程地质条件,作为工程地质勘探,取样,实验,监测的主要依据,通过绘制工程地质测绘可大大减少堪查的工作量,特别是在山区和地势复杂的地区
残积土的成因及其特征
岩石风化后产生的碎屑物质,被风和大气降水带走一部分,其余都残留在原地,残留在原地的碎屑物称为残积土,残积土主要缝补在岩石暴露于地表而受到强烈风化作用的山区,丘陵及剥蚀平原,残积土从上到下沿地表向深处颗粒由细变粗,一般不具层理,碎块呈棱角状,土质不 冲积土的成因及其特征
冲积土是在河流的地质作用下将两岸基岩及其上部覆盖的坡积物,洪积物剥蚀后搬运,沉寂在河流坡降平缓地带形成的沉积物
河流地质作用的表现形式主要有:侵蚀作用,搬运作用,沉积作用
坡积土的成因及其特征
坡积土实验室风化产物在地表水的作用下被缓慢地洗刷剥蚀,顺着斜坡向下逐渐移动,沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。坡积土是搬运距离不远的风化产物,其物质来源于坡上,一般以粘土,粉质粘土为主,坡积土随斜坡自上而下逐渐变缓,呈现由粗而细的分选作用,在坡积土上进行工程建设时,应注意下卧基岩表面的坡度及其形态,坡积土组成物质粗细混
杂,土质不均,尤其是新近堆积的坡积土,土质疏松,压缩性较高,加上坡积土的厚度多是不均匀的,因此在这种坡积土上建筑建筑物时应注意不均匀沉降的问题
洪积土的成因及其特征
是山洪急流,暴雨或骤然大量的融雪水形成搬运力很大的急流,它能冲刷岩石,形成冲沟,并把大量的碎屑物质搬运到沟口或山麓平原堆积而成洪积土 特征:物质大小混杂,分选性差,颗粒多带有棱角,中部地带颗粒变细,多为沙砾粘土交错。
地质图的阅读步骤,
先看图和比例尺,以了解地质图所表示的内容,图幅的位置,地点范围及其精度;阅读图例,了解图中有哪些地质时代的岩层及其新老关系;分析地形地貌,了解本区的地形起伏,相对高差,山川形势,地貌特征等;分析地层分布、产状及其和地形关系,分析不同地质时代的分布规律,岩性特征及新老接触关系,了解区域地层的基本特点;分析本地区地质构造形态。最后综合分析各种地质现象之间的关系及规律性。 在潜水的流向上,相临两等水位线的高程与水平距离之比,即为该距离段内潜水的水力梯度。
什么是潜水的等水位线图,如何根据等水位线确定水流方向和水力梯度, 潜水面的形状可用等高线表示,称潜水等位线图。 确定潜水方向:潜水由高水位流向低水位,所以,垂直于等水位线的直线方向,即是潜水的流向。 确定潜水的水力梯度:
分析地震效应。 在地震作用影响下,地面出现的各种震害和破坏称为地震效应。地震效应包括,地震力效应,地震破裂效应,地震液化效应和地震激发地质灾害效应。 (1)地震力效应 地震可使建筑物受到一种惯性力的作用,当建筑物无法抵挡这种力的作用时,建筑物将会发生变形、开裂、倒塌。 (2)地震破裂效应 地震自震源处以地震波的形式传播于周围的岩土层中,引起岩土层的振何谓地震震级和地震烈度,
要点: 地震震级是表示地震本身大小的尺度,是由地震所释放出来的能量大小所决定的。 地震烈度是指某一地区地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度。
应根据什么原则采取防止土体渗透破坏的措施,
要点: 防止土体渗透破坏的原则一是改变渗流的动力条件,使其实际水力梯度减小到允许的程度;二是改善岩土性质,增强其抗渗能力。具体要根据工程地质条件和工程性状来具体处理。
在建筑物设计方面如何防止地表变形,
要点 布置建筑物总图时,建筑物长轴应垂直于工作面的推进方向;建筑物的平面形状应力求简单,以矩形为宜;基础底部应位于同一标高和岩性均一的地层上,否则应采用沉降缝将基础分开。当基础埋深有变化时,应采用台阶,尽量不采用柱廊和独立柱;加强基础刚度和上部结构强度,在结构薄弱易变形处更应加强
工程地质勘察的任务,
要点: 通过工程地质测绘与调查、勘探、室内试验、现场测试等方法,查明场地的工程地质条件,如场地地形地貌特征、地层条件、地质构造,水文地质条件,不良地质现象,岩土物理力学性质指标的测定等。在此基础上,根据场地的工程地质条件并结合工程的具体特点和要求,进行岩土工程分析评价,为基础工程、整治工程、土方工程提出设计方案。 岩土工程分析评价的主要包括的内容,
要点: 岩土工程分析评价方面的内容包括:场地稳定性与适宜性评价;岩土指标的分析与选用;岩土利用、整治、改造方案及其分析和论证;工程施工和运营期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控、预防措施。
岩石坚硬程度分类的依据是什么,岩石坚硬程度类型有哪些,
要点: 岩石的坚硬程度分类的依据是岩石饱和单轴抗压强度。根据岩石饱和单轴抗压强度将岩石分为,大类,分别为:坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。
简述岩体结构类型及工程特性。
要点: 岩体结构类型主要划分为整体状结构、块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构五类,其工程特性主要为: 整体状结构:岩体稳定,可视为均质弹性各向同性体; 块状结构: 结构面互相牵制,什么是变质作用及其类型,
地球内力作用促使岩石发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用。变质作用分为接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用和动力变质作用四种类型
范文四:遥感地质学 - 答案版
1. 遥感地质学最新进展表现在那几个方面?
遥感技术的新进展主要表现在:
1)新一代传感器的研制,以获得分辨率更高,质量更好遥感图像和数据
●空间分辨率提高
●光谱分辨率提高
●时间分辨率提高
●辐射分辨率的提高
2)成像光谱仪的问世及实际应用
3)主动式(微波)遥感的发展
4)高分辨率商业小型卫星和雷达卫星成为重要的信息来源
5)除了陆地卫星外,海洋卫星、大气卫星等各种目的卫星发射
6)掌握和发射技术和具备卫星发射能力的国家越来越多
7)遥感应用更加广泛和不断深化,渗透到地表各个领域。
8)定量遥感的发展和研究深入
9)不同平台不同系列卫星组合形成对地观测系统
10)地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一进展和动向(3S ) Google Earth问世, 3S 结合的成功典范,反映了遥感技术、体现了遥感技术。
2. 遥感地学调查和研究主要工作方法和程序?每个阶段主要解决哪些问题?
遥感图像目视解译的主要步骤为:
1) 资料准备阶段明确解译任务与要求; 收集与分析有关资料; 选择合适波段与恰当时相的遥 感影像
2) 初步解译阶段
初步解译的主要任务是掌握解译区域特点, 确立典型解译样区, 建立目视解译标志, 探索解 译方法,为全面解译奠定基础。
在室内初步解译的工作重点是建立影像解译标准, 为了保证解译标志的正确性和可靠性, 必 须进行解译区的野外调查。野外调查之前,需要制定野外调查方案与调查路线。
3)野外调查阶段
收集相关解译对象的第一手资料, 填写各种卡片, 室内解译标志的准确性检验, 遥感图像室 内外对比。 包括检验专题解译中图斑的内容是否正确; 验证图斑界线是否定位准确, 并根据 野外实际考察情况修正目标地物的分布界线 GPS 点的采集
4)详细解译阶段
野外调研基础上,遥感图像的再认识。解译标志的修正,初步解译图像的修正。
5)制图阶段
遥感图像目视判读成果,以专题图或遥感影像图的形式表现出来。
3. 什么是遥感解译标志?什么是直接解译标志?什么是间接解译标志?
那些能识别、 区分地质体或地质现象, 并能说明它们的性质和相互关系的影像特征, 在一 定区域范围内稳定,称为地质解译标志。
直接解译标志是地物或地质体本身属性特征图像上的直接反应,例如物体的形状、大小、 色调(或色彩) 、阴影等。
间接解译标志是通过与之有联系的其它地物在影像上反应出来的特征, 推断地物或地质体 的属性。例如岩性可以通过地貌形态、土壤类型反应出来;断层可以通过地貌、水系格局、 植被的线性分析等特征反映出来。
4. 为什么说解译标志是可变的?
同一种地质体 ,即便是在 同一个地区 ,当其出露面积、厚度、所处构造部位、岩层产状、 以及覆盖程度不同时, 也能表现出不同的色调、水系或地貌形态 。
概括起来,影响解译标志变化的因素有一下几个方面:
(1) 地质体本身的物质成分、结构构造、出露面积、岩层产状 等表现不同时, 特征也持 相应地变化 。成分的不同会造成色调、地貌形态及水系密度的变化,出露面积对水系类型、 水系密度和沟谷形态都有很大影响。
(2) 地质体所处构造部位不同, 地质体的产状 、 出露面积和裂隙发育程度就会有所差别, 因此就 会表现出不同的水系类型和地貌形态 。
(3)基岩上覆盖 较厚的松散沉积物时 ,会使下伏的 影像特征不能表现出来 ,给地质解译 造成很大困难。此时, 色调标志失去意义,而地貌特征则成为重要的分析因素 。
(4) 大面积的植被覆盖 ,使地表的岩石、构造形迹不易识别,甚至水系及微地貌特征也 难以反映。此时 只能根据植被的种类 及 空间分布上的规律分析其控制因素 ,从中提取有关 的地质信息。
(5) 遥感图像的种类 及 比例尺不同 , 其解译标志也不尽相同,各种遥感图像都有其最有 效的解译标志 。不同的比例尺图像由于地面分辨率不同,所反映的地质体细节有明显差异, 因此解译标志的侧重点也不同。 例如, 高分辨率遥感图像强调色调标志、 形态标志和水系分 析,而中等分辨率遥感图像强调色调标志和地貌形态分析。
5. 遥感图像上地物大小与哪些因素有关?
(与本身大小有关
比例尺
空间分辨率 )
形态标志包括地物的几何形状和大小,地表任何地物都有一定的形态和大小。
在遥感图像上, 有很多地物依据其独特的形状和大小直接判断出来。 例如, 建筑物一般为 较规则的方形或长方形、 圆形等, 长、 宽几米~几十米。 火山锥及火山口浑圆状、 锥状突起、 侵人岩体的浑团状外部轮廓、沉积岩的条带状影像。
因此,利用形态、大小标志进行地质解译一般不需要作过多分析,常可直接判断得出结论。 但必须注意以下几个问题:
(1)图像比例尺
图像比例尺越小, 反映地物的形态越粗略, 甚至只能反映物体的集合体。 随着比例尺的增大, 物体的形态特征表现得越来越明显、 细致。 因此, 遥感图像上依据地物大小判别地物类型时, 应首先根据图像或显示的比例尺,大致推测地物大小。在对不同的物体进行比较或区分时, 必须在同一比例尺的前提下进行。
比例尺大小与图像的地面分辨力直接有关, 遥感图像空间分辨力高, 可制作生成比例尺大的 遥感图像,能显示较细小的物体,反之只能反映较大的物体、或地物组合。目视解译时,人 们能够从图像上识别出来的地物大小, 又与人眼分辨本领密切相关, 人眼的分辨能力大致为 0.2mm ,也就是说,在 1∶ 10 000的遥感图像上能分辨 2m 以上大小购物体;在 1∶ 50 000的遥感图像上能分辨 10m 以上大小的物体。 但对线性地物, 人眼的分辨本领比较高, 尽管有 许多线性体在图像上的宽度达不到 0.2mm ,但由于其长度很大,仍然能被识别出来。一般来 说,在遥感图像上能识别出的单个地物,大小应在 10个像素以上。
(2)中心投影的影响
遥感图像多由摄影或扫描的方式获得, 因此, 地质解译时必须注意图像或相片中地物形态和
大小受中心投影的影响。 例如, 地形起伏很大的山区,因中心投影产生像点位移, 使各处比 例尺不统一,因而引起地物形状和大小的变形。如高差较大、 两坡对称的山体,在遥感图像 上除像主点以外,图像边部表现为一坡宽(似缓)一坡窄(似陡) ,易使人误判为两坡不对 称。地形起伏不大的平原区,或处于水平状态的河流、湖泊等地物,其形态一般不会产生畸 变。 中心投影使像片边部的物体变形较大。 像片边缘部位反映的是物体侧面形态, 配合相邻 图像同一物体的俯视形态,有利于了解该物体的总体形态特征。
(3)建立立体影像
识别地物的形状、大小时,要尽可能在立体镜下观察,或在计算机屏幕上建立立体概念。根 据组成地物的几何要素 --点、线、面、体的具体特征,区分高低、长短、曲直、陡缓,从三 度空间识别地物的形态, 研究不同物体之间形状。 大小的差异, 这对地质解译是一种必不可 少的手段。 对初步解译者,应注意建立的立体图像是正立体还是反立体。根据沟谷水系、山 脊形态、建筑物、农田分布等,判别建立的遥感图像立体效果。
地物的形态标志常常通过色调反映出来, 物体之间常以明显的色调差异界线而显示出物体形 态特征。 形态相同的物体可以根据其色调深浅、 地貌特征、 影纹图案等其它标志进一步区分。
6. 遥感图像上颜色、色调与哪些因素有关?
不同地物具有各不相同的电磁辐射特征, 这种特征反映在黑白遥感图像上就是黑白深浅色 调的差异, 彩色图像上就是五颜六色的颜色和色调的差异。 黑白遥感图像上的色调称为灰阶 (或称灰度) 。
色调的影响因素很多, 除了物体 (地质体) 本身的组成成分、 结构构造、 含水性等特征外, 地质地理环境、 风化程度、覆盖程度、表面粗糙度、 植被生长状况等外部因素也能改变物体 的色调。
色调的变化是非常复杂的, 完全不同的物体可以具有相同的色调, 而同一物体有时也可以 表现出不同的色调。 因此色调是个不稳定的解译标志, 色调的深浅是相对的, 不能仅仅依靠 色调来确定地物。在地质解译中,把色调作为一个重要标志,主要是研究物体的相关色调, 即研究地质体之间的色调差异和相互关系。 特别是在干旱区和半干旱区基岩裸露区, 利用这 种色调差异,可以很好地追索出岩层露头或勾划地质界线。
彩色图像有天然彩色图像和假彩色图像之分,前者的颜色具有与地物相同或相似的颜色, 符合人的视觉习惯; 红外彩色图像和多光谱合成的彩色图像属于假彩色, 影像的色彩不反映 地物的真实颜色,遥感解译时使用时需有一个适应过程。
7. 遥感图像上常见水系类型有哪些?
8. 遥感图像上水系类型与哪些因素有关?
水系是指一条干流及其所属各级支流共同组成的河流系统。由多级水道组合而成的水文 网, 它常构成各种图形, 在遥感图像上十分清晰。 一个地区的水系特征, 是由该地区的岩性、 构造和地貌形态所决定,因此,在地质解译中它是重要的解译标志之一。
水系类型是指同一水系系统内, 各级水道在平而上组成的形态和轮廓。 水系的平面形态一 般都具有一定的图形, 水系类型的划分主要是依据这些图形的形状来命名的。 每种水系类型 都反映了一定的地质构造环境, 它们与岩性、 构造、 岩层产状和地形有着密切的关系。常见 的水系类型有(图) :
1.树枝状水系
这是在遥感图像上最常见的水系型式,有树干和树枝组成。各级水道水流方向自由发展, 没有明显的固定方向。 其主要特点是每一级水道均以锐角注入高一级水道, 而且各处的角度 大致相同。树枝状水系多发育在岩性均一、产状平缓、构造简单、地形坡度不大的地区。泥
岩、页岩、粉砂岩、黄土岩地区常形成密集的树枝状水系;含泥质较高的砂岩、泥质灰岩、 裂隙不甚发育的花岗岩、 灰岩区常形成中等密度的树枝状水系; 透水性强的砂岩、 抗侵蚀能 力强的均质坚硬岩石如花岗岩、玄武岩、砾岩区常形成稀疏的树枝状水系。
树枝状水系有几种变态,它们是在特定的岩性或特定的地质环境中形成的。
(1)树枝状水系
干支流呈树枝状, 是水系发育中最普遍的一种类型, 一般发育在岩性相对均一, 抗侵蚀力 较一致的沉积岩或变质岩地区。
(2)扇形水系
干支流组合而成的流域轮廓形如扇状的水系。如海河水系,北运河、永定河、大清河、子 牙河和南运河五大支流交汇于天津附近, 之后入海。 这种水系汇流时间集中, 易造成暴雨成 灾。
(3)羽状水系
干流两侧支流分布较均匀, 近似羽毛状排列的水系。 汇流时间长, 暴雨过后洪水过程缓慢。 如西南纵谷地区,干流粗壮,支流短小且对称分布于两侧,是羽状水系的典型代表。
(4)平行状水系
支流近似平行排列汇入干流的水系。当暴雨中心由上游向下游移动时,极易发生洪水。 (5)格子状水系
由干支流沿着两组垂直相交的构造线发育而成的。
此外还有梳状水系,即支流集中于一侧,另一侧支流少。放射状水系及向心状水系, 前者 往往分布在火山口四周,后者往往分布在盆地中。
2.格状水系
是一种严格受构造控制的水系,呈方格状或菱形格状。方格状水系的 1~3级水道均很平 直,并以直角相交, 它们多半是沿断层、 节理发育的。格状水系主要发育在裂隙发育坚硬而 稳定的岩层中, 如块状砂岩、花岗岩、大理岩等。菱格状水系的冲沟顺着强烈破碎的节理面 或软弱面发育,两个方向的冲沟呈锐角相交形成菱形水网。
格状水系也有几种变化形态或亚类:
(1)丰字形水系:往往支流稀疏、相互平行、发育程度不等,与主流呈直角相交。多半是 沿断裂或节理发言而成。黑龙江森林覆盖区震旦纪结晶片岩中发育一种独特的“丰”水系。 (2) 角状水系:主河道出现突然的直角或近于直角的转弯, 支流呈直角或锐角与主流相交。 主流的急转弯多受断裂控制。 它们主要发育在缓倾斜的大片砂岩或灰岩区, 平原地区有时也 会出现角状水系。
3.放射状及向心状水系
水道呈放射状自中心向四周延伸的水系, 称放射状水系。 多发育在火山锥和穹隆构造上升 区,沟谷一般切割较深,多呈“ V ”形谷,两侧发育短小的支流或冲沟;水流从四周向中心 汇集的水系称向心状水系。多发育在湖盆洼地、沉降盆地和局部沉降区。
4.环状水系
常与放射状水系同时出现,共同组成“车轮状”水系。沿花岗岩体上的环状节理、穹隆构 造上的岩层层理、片理均能形成环状水系。
5.其它水系类
在特定的地形、环境或构造条件下,形成一些特殊的水系类型,例如:
(1)星点状水系:发育于岩溶地区,在岩溶发育的初期阶段,地面上落水洞星罗棋布,地 表径流少而短,且时隐时现,没有完整的格局。星点状水系是识别碳酸盐岩的重要标志。 (2)平行状水系:受地形控制,多出现在稳定倾斜的地区,如滨海斜坡、冲积锥、单斜山 的一侧。 其特点是各级冲沟近于平行, 或以很小的角度交汇, 支流水流呈直线状注入主流或
汇水盆地中。
(3)扇状水系:多发育在河口三角洲和洪积扇上,水流沿着扇面地形突然撒开,形成细而 浅的放射状冲沟,总体呈扇状。
(4)辫状水系:多发育在宽阔的平原区,尤其是河流从山区突然进入平原区的地段最为常 见。水流形成多条水道互相穿插、交织在一起,时而合并时而分开,形成辫状或网状。 (5)倒钩状水系:支流多呈反向流动,以钝角注入主流中,有时称为逆向水系。它常由掀 斜构造形成或为河流袭夺的结果。 倒钩状水系虽不常见, 但它对于分析新构造运动有很大意 义。
9. 水系密度与沟谷形态与哪些因素有关?
水系密度 是指在一定范围内各级水道 (主要指一、二级或三级)发育的数量。 但也有用相 邻两条同级水道之间的间隔来表示水系的疏密。 水系密度大小是由岩石和土壤的成分、 结构、 含水性及地形决定的。因此,通过对水系密度的分析,可以了解该地区的岩性、地质特征。 水系密度分为:
1.密度大(密集) :地表径流特别发育,形成密集的一、二级冲沟(间隔小于 100m ) ,冲沟 短而浅。 反映地势比较平缓, 岩石和土壤结构致密, 透水性不好, 质地软弱, 易被流水侵蚀。 大片泥岩、板岩、粉砂岩、易碎片岩发育的地区,容易形成密集的水系。
2.密度中等:介于上述二者之间(间隔为 100~500m ) ,地表径流比较发育,一定的坡度。 反映岩石透水性较差、抗侵蚀能力中等。
3.密度小(稀疏) :地表径流不发育(间隔大于 500m ) ,小冲沟很少,沟谷长而稀疏。反映 地表坡度均一, 岩石坚硬,裂隙发育,透水性好。大面积出露的砂岩及松散堆积物地区多为 稀疏水系。
在遥感图像上对水系密度进行定量统计, 可以为地质解译提供更为可靠的依据。 统计时, 可 以测量规定范围内各级水道(主要是 1、 2、 3级)出现的条数,也可以测量单位面积内各级 水道的总长度。
沟谷形态 是指沟谷断面形态, 其与被切割地区的物质成分和结构密切相关。 粘土、 粉砂质 粘土地区, 冲沟横断面呈碟形, 纵断面为均匀缓坡。中等粘性土地区冲沟横断面呈屉形,纵 断面力陆续交替的复合坡。无粘性粒状物质(包括粉砂岩、砂岩、砂砾岩)地区冲沟横断面 呈“ V ”形,纵断面为陡坡。
对地质解译来说,水系是重要的间接解译标志,利用此标志时,要善于分析其形成条件、 影响因素及可能发生的变化,要搞清控制水系特征的主导因素。
1.水系密度分析:①密度大,反映地表径流发育,支沟密集,土壤与岩石透水性不良,泥 岩、页岩、粘土、粉砂岩区常见。②密度小,表示地表径流小,岩石裂隙发育,水系长而稀 疏。砂岩、石英砂岩发育区常见。②密度中等。是比较多见的水系密度。
2.水系的均匀性,对称性,方向性分析:水系均匀的地区,表示该区岩性抗风化剥蚀能力 和裂隙发育都比较相近, 这是大片花岗岩或同一种沉积岩出露区较常见。 水系的对称性反映 区域地形或大片成层岩层向一侧倾斜。 水系的方向主要反映区域山系走向、 岩层走向及构造 走向。
3.冲沟形态分析。冲沟形态与组成冲沟的物质岩性有关。粘土、粉砂质粘土区的冲沟,沟 横断面为浅碟形,纵断面为均匀缓坡。中等粘性、直立裂隙发育的黄土,冲沟断面为“ U ” 形, 沟头陡立, 沟底呈阶梯状的复合坡面。 在砂岩、 砂砾岩、 火成岩发育区, 冲沟断面为 “ V ” 形, 纵断面为较均匀陡坡。 上述冲沟如果局部有效坚硬岩层出面, 则局部发育为瀑布、 陡坎。
10. 遥感地质解译一般应遵循哪些原则?
人们在地质解译实践中,积累了丰富的经验,总结出以下几条目视解译原则:
1.多种遥感图像相结合。工作前要尽量收集工作区内能收集到的各种遥感图像,如不同传 感器、 不同分辨率、 不同时相、 不同波段的遥感图像, 不同比例尺、 不同种类的遥感图像等。 也可尝试多波段图像不同波段组合, 对比解译。 将各种遥感图像结合起来进行解译, 以长补 短,能获取较多的地质信息。
2.先整体后局部。即先概略解译全区解译卫星图像,建立起整体概念后再解译单景图像, 解决细节问题。
3.先易后难。先勾绘比较清楚的,把握性较大的地质界线,然后再逐一解决有疑难问题。
4.先构造后岩性。即先勾结出各种构造形迹(先断层后褶皱) ,然后再解译岩性、地层(先 岩浆岩、后沉积岩和变质岩) 。有时构造和岩性解译需结合进行,互相印证。
5.先目视后图像处理,二者相结合。在目视解译的基础上,带着问题、有针对性地选择合 适的图像处理的方法,得到处理结果后再作目视解译。
6.图像解译与地面调查相结合,遥感图像与物化探资料相结合。解译前要广泛收集地面地 质资料和物化探资料, 供图像解译时参考和印证, 并辅以必要的实地调查和检验, 以保证解 译质量。
11. 遥感图像上沉积岩主要影像特征?
1. 沉积岩基本解译标志:
影响沉积岩波谱和色调的主要因素:岩石中有机质成分、 暗色或杂色碎屑矿物含量。 三价 铁、 猛的氧化物含量; 岩石孔裂隙的发育程度、 岩石的湿度和含水量。 沉积岩层理发育程度、 产出状态及与地形关系等。
沉积岩的主要图形特征:层理显示的 条纹条带状 影像是沉积岩最主要的图形特征。 2. 松散堆积物的解译:主要解译标志位地貌类型、色调和水系、规模大小、影纹图案。 (1)黄土:均匀的浅色调。地貌有特殊的微地貌如墚、塬等。水系为树枝状水系、格状水系, 且密度大有 U 形冲沟。影纹为菱格状、条块状影纹。
(2)冲积物:色调上河流的心滩、边滩和新洪积扇色调较浅。植被上河流两侧阶地农田发育。 影纹上老洪积扇、阶地具有格子状、斑块状影纹。
(3)干旱地区风沙、盐碱沉积物:风沙沉积色调浅而均匀,基本无植被,单个沙丘成新月状 组合成链状。盐碱地色调较浅、水系不发育,植被稀疏、斑点状。
3. 固结沉积岩解译:碎屑岩、粘土岩与碳酸盐岩之间,由于物理化学性质差异比较明显, 故在色调、地貌、水系等方面都表现出不同程度差别。
(1)粗碎屑岩:地形常成桌面山、平顶山、单面山、猪背岭或阶梯状地形。水系以羽毛状、 菱格状、树枝状为主,水系密度小,末部水系明显受局部层理和节理控制。影纹成层性好、 层理条纹条带状影像明显。特殊影像上,岩层三角面发育,是解译和追索的主要标志。 (2)粉砂岩、粘土岩、页岩解译:地形低缓,波状起伏地形上分布有大小不等高差不大的馒 头山。水系上水系密度大,较典型的树枝状水系,地面水体较多。土壤发育、植被农田村庄 多。 影纹上由于岩石层理发育颜色多样, 图像上可见色彩不同的条纹, 断续隐现分布也可见 圆顶形岩层三角面。低山丘陵区常见蠕虫状、姜块状、细菱格状影纹图案。
12. 遥感图像上岩浆岩主要影像特征?
岩浆岩的主要解译标志是形态和色调。
大多数岩浆岩具有较为规则的平面几何形态。如圆形、环形、脉状、块状。除少数熔岩外 多数缺少层理影像特征。 规模较大的侵入岩体常有树枝状、 环状和放射状水系。 常伴有节理 群和岩脉。
岩浆岩反射率高低、色调深浅与岩浆岩中 SIO2含量和铁镁质暗色矿物含量有关。
(1)基性、超基性岩的解译
波谱和色调特征:一般都具有低反射率,图像上呈暗色调。 (受风化程度、岩石粒度、含 水性、地势高差、植被和残坡积物影响)
几何形态特征:大多数规模较小,多呈团块状、链状、脉状、串珠状,受构造控制明显, 多沿区域性大断裂、褶皱带、板内构造缝合带成带状产出。
地形地貌特征:地形较低缓,有的呈低洼负地形,与围岩界限不清,水系不发育。 (2)中、酸性岩体解译。
波谱和色调特征:一般都具有高反射率,图像上呈浅色调。 (受风化程度、岩石粒度、含 水性、地势高差、植被和残坡积物影响)
几何形态特征:大型岩基呈圆弯状或不规则状。中小型侵入体多呈圆形、椭圆、透镜、串 珠状。
地形地貌特征:形成具有环形影像的穹状山丘。 时代晚的地势高差较大, 时代早的地形多 低缓。
影纹图案:粗斑状、姜块状、鸡爪状。
水系:钳形树枝状水系、环形放射状水系、菱格状水系。
13. 遥感图像上变质岩主要影像特征?
原岩为岩浆岩的变质岩, 其影像特征与岩浆岩类似。 原岩为沉积岩的变质岩, 其影像特 征与沉积岩类似。
波谱和色调特征:在可见光、 近红外和短波红外的反射波谱特征主要是铁锰铜等金属离子 和羟基、碳酸根离子和水等成分引起。
地貌标志:地形细碎,微地貌发育,小山沟、小山脊多受辟理、节理、片理、片麻理等定 向组构控制,分布有一定方向性。
影纹标志:图像可见隐现的细线纹, 宽窄不一, 弧形、 蛇曲形断续延伸。 有时可见大理岩、 石英岩、磁铁石英岩夹层,成正突起地形。片岩、千枚岩生物夹层则成槽型负地形。
水系标志:密集的树枝状水系。平面组合多呈环形放射状树枝状水系。
14. 遥感图像上如何判别褶皱构造?如何判别背斜和向斜?
褶皱构造一般都具有明显的解译标志。
1.色调、图形标志
遥感图像上不同深浅或不同色彩的平行状色带,呈圈闭的圆形、椭圆形、长条形的图形, 或者有规律地转折为马蹄形、弧形、 三角形,并具有明显对称性的图形等,都是褶曲构造最 醒目的标志。由于褶曲的规模和图像比例尺不同, 这种色带、 色环的宽窄、 大小和显示的清 晰程度有明显差别,例如规模较小的褶皱,在小比例尺遥感图像上就难于显示出图形标志 2.岩层三角面和单面山地形标志
岩层三角面对褶皱解译有着重要意义,应密切注意岩层三角面的尖端指向及其形态的变 化。 当沿着某一界面岩层三角面出现对称活重复, 也即三角面尖端相向活相背分布时, 都可 能说明褶皱的存在。 有时虽然三角面尖端指向同一方向, 但是, 如果沿某一界面两侧三角面 大的形态有明显的差别,也有可能是倒转褶皱造成的。
单面山地形的对称分布也可判断褶皱的存在, 因为正常褶皱的俩翼, 倾向坡总是相对或相 背分布。
3.岩层对称重复出现
图像上岩层的对称重复主要表现为色调或色带的对称重复出现, 其次, 当岩层厚度较大或 岩层之间岩性差异明显时, 也能通过地形组合、 水系花纹的对称分布反映出来。 在长条形褶 皱的中段,由于见不到岩层的圈闭或转折,因此,通过色调地形、水系的综合分析,揭示岩 层的对称重复, 是确定褶皱存在的主要手段。 如果根据标志层的对称重复, 确定褶皱构造的 存在就更令大信服。
4.转折端
转折端是识别褶皱的重要标志, 特别是在构造变动强烈地区, 多发育紧密褶皱和倒转褶皱, 共它标志往往不甚明显,因而,寻找转折端是确定褶皱存在与否的主要手段。
一般来说, 正常褶皱或倒转褶皱的转折端都位, 层序总是正常的, 因而岩层产状也是正常 的, 即背斜转折端的岩层向外倾斜, 向斜转折端的岩层向内倾斜。 褶皱转折端的岩层产状反 映到地形上,常常表现为一坡陡、一坡缓的类似单面山地形,缓坡在外侧称为外倾转折端, 缓坡在内侧称为内倾转折。 外倾转折和内倾转折是在遥感图像上判断背斜和向斜的重要依据 之一。
当然,褶皱转折端有各种各样的形态, 如圆滑的弧形转折, 尖棱状及箱状等,这决定于褶 皱本身的形态。 因此,解译褶皱时辨认转折端很重要,即使超出了工作区范围,也应从邻区 图像中去寻找。有时,转折端不能明显地表现出来,这时可以根据色调、地形、岩层产状的 变化来推断转折端的位置。
5.特殊的水系标志
与褶皱有关的水系型式, 是由特定的地形引起的。 如向斜盆地形成向心状水系, 穹窿则易 形成放射状水系; 正常褶皱的两翼往往有对称或相似的水系型式; 转折端都位则常发育收敛 状的或撒开状的水系型式。 这些特殊的水系标志一般只能作为分析褶皱存在的线索, 而不能 作为确定褶皱的依据。 对于大型褶皱、 隐伏褶皱以及新构造穹状窿起的解译, 水系特征的分 析具有重要意义。
15. 遥感图像上断裂构造主要解译标志有哪些?
断裂构造的线性影像以色调、岩性地层、地形地貌显现出来。
(一)色调标志
遥感图像呈现直线型分布的色调、色彩异常。
1.色调异常线
在正常的背景色调上出现的线状色调异常, 它们有时是深色的, 有时是浅色的, 一般与背 景色调 (或色彩 ) 都有较明显的差别。 在比例尺较大的航空像片上。 这种色调异常经有的是断 裂本身的地表出露线,有的则是通过后期岩脉或岩墙反映山来的。
2.色调异常带
异常的色调构成有一定宽度的条带。色调异常带反映的多半是规模巨大的断裂或断裂带 3.色调异常界面
即沿着其一线性界面两侧的色调 (或色彩 ) 明显不同。
(二)岩性地层标志
地层的缺失、 重复、 横向错开, 以及两套岩层沿走向斜交等现象, 部指示断层的可能存在。 (三)构造标志
规模大的断裂常常形成断裂破碎带, 它们在遥感图像上表现为忽宽忽窄. 时隐时现, 断续 延伸很远。在航空像片上,断裂破碎带的标志尤为明显。
构造不连续现象是指构造沿其一界面中断或突变, 界面两侧岩层走向线斜交、 构造格局不 协调、褶皱沿走向突然变宽变窄等。
岩浆活动与断裂常有密切的关系, 因此侵入体、 火山机制的空间分布特征能够揭示断裂的
存在岩浆活动的规律性分布是解译基底断裂、隐伏断裂的重要标志。
(四)地层地貌标志
很多断层不具备上述各种明显的标志,而是通过地形异常间接地反映出来,主要表现: 1.陡坎呈直线状分布
地形上的陡坎、 陡崖呈直线状分布并延伸有一定距离, 常常是断层的反映。 特别是两盘有 升降差异的断层, 这种特点更为明显。 较年青或有新活动的断层, 沿走向常可见到一系列断 层三角面,只有断层三角面才能代表断层面的产状。
2.脊垅地形
由于后期的岩浆活动和热液作用, 沿断裂带常常有岩墙、岩脉充填, 或者形成硅化带。如 果它们的抗侵蚀能力比围岩强,则形成突出在围岩之上的剥蚀脊梁或狭长的脊状山岭。 3.呈线状展布的低凹地形
深切的峡谷、 湖盆、 沼泽以及可溶性岩石中的落水洞、 坡立谷等低凹地形常常沿断裂带发 育。与断裂有关的负地形不同于一般的侵蚀负地形,它们有明显的方向性, 延伸较远, 有时 成组出现,互相平行,其展布方向与当地山系格局不一定协调。
4.山脊错断现象
与山脊走向垂直或斜交的断层, 由于两盘相对扭动, 可以把整个山脊错开, 错距有时很大。 5.冲积锥、洪积扇呈线状排列 山间洼地和山前冲积锥、洪积扇的直线状排列也是断层 的解译标志,特别是有新活动的山前断裂,这样的现象更为明显。
(五)水系标志
1.水系类型
格子状水系和角状水系是严格受断裂控制的, 此外, 水系类型沿着某——线性界面发生突 变,也可能为断裂所致。
2.河谷异常段
直线状、 折线状的河谷段;河道、 湖盆的突然加宽或变窄; 河流呈直角状或锐角状的急转 弯,深切峡谷段;多条河流的拐点、汇流点呈直线状排列;河流纵剖面上坡度的急变段等, 所有这些现象都可能与断裂有关,应配合其它标志或有关资料进行综合分析。
3.湖泊、海岸线的异常段
湖泊、 海岸线的直线段和折线段; 岛屿或水下浅滩呈直线状排列; 水深的突变带等都与断 裂构造有关。
4.地下水溢出点
地下水溢出带或废水呈直线状分布多届断层控制, 泉水成群出现则多征几组断裂的交义点 上。地热异常早直线分布也往往与断理有关。
(六)土壤植被标志
断裂带上的土壤异常有时能够反映到遥感图像上,这是由于矿比作用、潜水或地表水渗 透而改变了土壤的成分, 使之与周围土壤具有不同的色调。 在干早地区, 这种土壤条带能形 成盐碱地, 或形成沿断裂分布的盐土。由于断裂带内地下水比较富集, 利于植物生长, 因此 呈带状分布的地植物, 有时也可作为断裂的标志。 在松散堆积物覆盖区, 更应重视植被的带 状异常现象。
(七)综合景观标志
规模较大的断裂两侧的景现特征往往大不相同, 比其它标志至易识别。 不同岩性成分的岩 系沿断裂彼此接触时,在断裂两侧,地形、水系图案、构造线方向、构造发育程度、土壤成 分、植物的密度和种类等都会有较大的差异。如果断裂两侧岩性差异不大,则湖泊、沼泽、 植物组合、风成物和其它天然地物的线状界线可以作为断裂的标志。
16. 遥感图像上如何判别活动断裂构造?
活动断裂构造:近代地质时期(第四纪)和历史时期有过活动(位移或古地震) ,现代正 在活动或将来可能活动的断层。 活动构造是现代地貌, 尤其是现代构造地貌发育的重要因素。 因此, 所有控制或者改造现代构造地貌和水系格局发育特点的构造形迹大多是活动构造, 许 多构造地貌和水系格局的外部形态本身也就是活动构造的直接表现。 它们的形态特征都需通 过色调、地貌、水系等标志的综合分析才能揭示出来。活动断裂的色调标志一般比较清晰, 常表现为色带异常或不同色调的界面。 线状色调的深浅、 长短、 宽窄及隐显程度是判断活动 断裂的规模大小及活动程度的依据之一。
构造地貌和水系格局的异常在活动构造解译中占有相当重要的地位,例如:
1.地貌单元之间的急剧变化,如由高山区突然转为平原,它们之间大都有活动断裂存在。
2.在同一个大的地貌单元内部高程有显著差异的地段,都有活动断裂的存在。现代湖盆、 山体,凡边界为直线状、折线状,与周围相比有显著高差者,一般都与活动断裂有关。 3.现代河流呈直线状或格状展布,山谷、河谷的错位和扭曲变形,河流的异常点或异常段 (包括改流点、决口点、分流点、汇流点、展宽点、变窄点、直流段和曲流段、坡降急剧变 化段等)呈线状展布和河网的演变等,也都与活动断裂密切相关。 在平原区,河流的变迁和 异常地段有时能够揭示隐伏活动构造的轮廓和规模。 例如新隆起区常常引起河流的绕行、 改 造、深切或侧向迁徙;新凹陷区常引起河流的汇聚。
此外, 第四系松散沉积物被切割、 错开以及洪积扇的变形、 叠置等都是活动断裂的可靠标 志。 现代湖泊虽线状或雁列状展布往往是大型活动构造的显示。 现代地震形成的一些崭新的 地貌现象,例如喷沙口、响水口、地裂缝、地沟、陡崖等,也是揭示活动断裂的有用标志。
17. 什么是环形构造?遥感图像上环形构造成因类型主要有哪些?
环形构造又称圆形构造, 是地球和其他星球表面普遍存在的一种构造形式。 在地壳中它以 近圆形的构造环带为特征, 通常在卫星图像上有明显表现。 环形构造的成因具有多样性, 它 可能是地壳深部强烈的热动力冲压、 旋扭作用的产物(具有明显的圆形、环形、弧形边界) ; 也可能是地质历史早期陨石撞击的遗迹; 有的可能是侵入岩体的露头或隐伏边界; 有的又可 以是大型盆地的边界。而在平原地区出现的圆形构造也可以起因于地下水位的急剧变化。 环形构造又称环形体, 是遥感影像上以结构或色调显示出的环形影像。 环形构造是遥感影 像上较醒目的结构特征之一, 对于环形影像的成因、 性质、 意义的深入分析是遥感图像处理 的重要内容。环形构造有多种成因机制, 如沉积成因和喀斯特成因等, 但是就月表而言,主 要有三种成因的环形构造。 其一是侵入岩成因的环形构造, 即岩浆上侵而未喷出地表, 然后 冷凝收缩, 在地面上表现为巨大的圆形凹坑, 坡度较缓 , 深度不大 , 即冷缩环, 在遥感影像上 往往由于色调与周围差异较大而表现为实心圆状。其二是火山成因的环形构造 , 它是火山喷 发后留下的火山口,多呈群体在地表上出现,并且其分布受断裂带的控制 , 常呈共轭线状展 布,在遥感影像上表现为环形结构体,整体上看呈锥状, 中间是负地形。还有一种重要的环 形构造, 即由小天体撞击形成的撞击坑, 新形成的撞击坑具有前面两种环形构造所不具有的 辐射纹, 具有外缓内陡的环形或弧形周壁。 在太阳系内各种类地行星 (包括它们的卫星) 上, 撞击坑是一种主要的地貌形态, 但对于地质作用较为活跃的星球 , 例如地球 , 则很难保留下来 这种早期的地貌形态。由于月球在 31 亿年前地质活动基本停止,并且其表面又没有大气活 动, 所以月球表面能较完整地保留下来这些撞击坑。 我国已经启动绕月探测工程, 将对月球 表面的地貌形态进行详细研究, 其中主要任务之一就是对这些撞击坑的研究。 虽然地球上的 撞击坑保留的很不完整,但对地球上的撞击坑进行研究则可以进行直接的观察。
有关环形构造的成因类型提法很多。现将与地质作用有关的主要类型简述如下:
火山机构如火山锥、 火山口及火山口湖等。 一般呈明显的环状或环状与放射状线性构造的 组合形态。 古老火山机构的残余、 隐伏火山机构如有些爆破岩筒、 古老火山体的陷落机构等 则往往影像隐晦。
岩浆侵入体或岩浆活动中心, 常呈圆形、 椭圆形 , 一般影像清晰。 色调随岩石中基性组分 的增高而变暗。 有些隐伏岩体在图像上也有不同程度的显示 , 但一般比较隐晦。 褶皱构造尤 其是短轴背、向斜、 穹窿构造等 , 常呈明显的环带状,新的隆起和拗陷盆地。常呈环状或不 规则环状。 弧形断裂、 旋扭构造如陕甘宁大型环体、 四川盐源环体 , 云南腾冲地区金平环体 和黄泥河环体涡轮状构造。这类环状构造也较常见。
热液蚀变带构造晕圈。 不同类型的蚀变作用在不同谱段的遥感图像上显示不同清晰程度的 环状或不规则环状构造。 盐丘构造 , 如美国墨西哥湾西海滨地带的浅色圆形斑块。 我国湘西 一些盐矿区内或其外围的椭圆形环体 , 其影像特点为内周暗、 外围浅, 推测可能为盐丘构造。 古潜山以及一些具物探异常的环形构造。 目前地球上业已证实的陨石坑有多个 , 其大小不 一。 如加拿大的直径大于公里 , 苏联西伯利亚的 , 直径达公里等 , 在遥感图像上呈清晰的环 状。
热动力构造岩块遥感图像上许多环形、 弧形封闭形和多边形断裂所围限的地质体, 有的系 来源于地壳深部 , 据推测是地慢放射性元素聚合热核爆炸所形成的高能热压岩浆湍流 , 依高 粘度特高压强流体力学运动规律 , 几经射流或穿刺到地壳不同深度 , 冷凝形成的坚硬岩块 , 构成环形或不规则环形构造。
遥感图像 (尤其是卫星图像) 上环状构造的信息极为丰富, 它们所反映的地质内容也十分 广泛, 概括起来有下述几个方面:①岩体侵入形成的环状构造; ②火山活动形成的环状构造; ③前寒武纪变质岩系组成的基底穹窿构造; ④短轴褶皱; ⑤盐丘等底辟构造; ⑥新构造弯窿 运动和凹陷运动形成的环状构造。 新穹窿常常是中部强烈隆起, 边线较微弱, 甚至发生断陷; ⑦环形断裂及弧形断裂; 有些环状构造的边缘常为环形或弧形断裂所控制, 规模大的断裂甚 至控制着整个环状构造的发育和话动, 以致使其呈现特殊的形态。 如果这些断裂是活动断裂, 又常能使环状构造发生扭曲变形或错位现象; ⑧各种构造岩块、 地块:常具有不规则圆形或 多边形轮廓, 它们的边界也与断裂有关; ⑨陨石坑:呈圆形, 多为负地形, 国外已发现很多, 有的规模甚大, 并伴随有一系列撞击构造现象, 有的还能形成矿产; ⑩其它成因类型的环状 构造等。
18. 遥感图像上沉积岩与侵入岩岩石波谱特征有哪些?
1沉积岩的影像特征及其识别
沉积岩本身没有特殊的反射光谱特征, 因此单凭光谱特征及其表现, 在遥感影像上是较难 将它与岩浆岩、变质岩区分开来的,还必须结合其空间特征及出露条件,如所形成的地貌、 水系特点等将其与其他岩类区分开来。
沉积岩最大的特点是具成层性。 胶结良好的沉积岩, 出露充分时, 可在较大范围内呈条带 状延伸。 在高分辨率的遥感影像上可以显示出岩层的走向和倾向。 坚硬的沉积岩, 常形成与 岩层走向一致的山脊, 而松软的沉积岩则形成条带状谷地。 沉积岩由于抗蚀程度的差异和产 状的不同,常形成不同的地貌特点。
(1)坚硬沉积岩
(2)可溶性沉积岩
(3)碎屑岩。
2岩浆岩的影像特征及其识别
岩浆岩与沉积岩在遥感影像上反映出形状结构上的差别明显。前者多呈团块状和短的脉 状。岩浆岩的解译,首先要注意区分酸性岩、中性岩和基性岩。
(1)酸性岩浆岩
(2)基性岩浆岩
(3)中性岩浆岩
1. 沉积岩 :一般情况如下 , 以浅色矿物为主 , 岩石风化面颜色较浅的岩石 , 其反射率高 , 色调较 浅 . 以暗色和杂色矿物成分为主 , 三价铁胶结物较多 , 岩石风化面颜色较深的岩石 , 其反射率 偏低 , 色调较深 . 风化面具有鲜艳色彩的岩石 , 反射特性变化较大 , 色调不一 , 松松散沉积物波 谱特征主要取决于矿物成分, 颜色和温度。 尤以温度影响最大。 干燥光亮的堆积物反射率偏 高,色调较浅,潮湿土壤或湿泥,反射率偏低。色调较深。
2. 岩浆岩:超基性、 基性岩浆岩反射率较低, 它们在 遥感图象上的色调多呈深灰色至黑色。 中性岩浆岩反射率中等。 其图象上色调为灰色。 酸性岩浆岩反射率偏高, 图象上色调浅灰至 灰白色。
19. 遥感图像上主要找矿标志有哪些?
(1).大地构造单元
不同矿床位于不同的大地构造单元。 在一定的时空域中, 一定性质的构造环境和构造运动, 对于成岩和成矿来说,均有其特定的物源、热源、 物理化学和动力学条件。 不同大地构造单 元,试图重点解译不同类型矿床产出可能。
(2).地层要素
主要解译含矿或赋矿的地层层位要素,如 BIF 铁矿主要产于前寒武纪地层中、锰矿主要产 于前寒武系和第三系中、铝土矿在我国以石炭 -二叠系为主、含煤地层主要为石炭 -二叠、侏 罗和第三系。
沉积矿床和沉积变质矿床及火山 -沉积矿床的分布受地层要素的控制,不同地质时期沉积 环境和条件不同, 可能形成不同类型和不同规模的矿床。 同时一些地层也是内生矿床成矿物 质的重要来源。
(3).岩浆岩要素
岩浆岩的成矿要素解译内容为:含矿岩体及其大小、形状、 内外接触带、围岩及相关构造 等。不同岩浆岩产出不同类型矿床。
岩浆活动是内生矿床形成的重要因素。 岩浆矿床、伟晶岩矿床、 接触交代矿床、 岩浆热液 矿床、 火山气液矿床等均与岩浆活动直接相关。 岩浆岩也为外生矿床提供成矿物质或形成风 化壳型矿床。
(4).构造要素
1. 褶皱:褶皱的轴部、转折端、倾覆端、翼部层间裂隙及各级断裂交汇部位。
2. 断裂:正断层、逆断层、平移断层、断层弯曲部位、断裂交叉部位、张裂隙、片理带等。
3. 侵入体内部构造:原生流动构造、原生破裂构造。
4. 接触带构造:接触 -断裂复合部位、岩体的凹部、超覆部位及有利岩层及岩体交接的部位。
5. 火山构造(次火山构造) :环状及放射状构造;火山颈、破火山口、爆发角砾岩筒、环状 裂隙及放射状裂隙等。
6. 成层构造:层间及层内破碎带、有利岩层、不整合面和假整合面等。
(5).蚀变要素
蚀变要素主要解译与识别与成矿有关的蚀变。不同矿化作用所产生的近矿围岩蚀变不同。
20. 如何提取遥感图像中地质信息?
1. 目视解译
(1)遥感图像的立体观察
(2)遥感图像的解译标志
直接解译标志:色调、纹理、图形、位置、阴影、大小、形状
间接解译标志:地貌(宏观地貌分析、微观地貌分析) 、水系(密度分析、均匀性分析、水 系的方向性和变异性、冲沟形态分析、水系图形分析) 、植被(植被与岩性、植被与地质构 造、植被与矿产的分析) 、水文(反映岩性和地质构造特征) 、土壤(推断岩性) 、人类活动 遗迹(采矿遗迹、采石场)
2. 数字处理
(1)图像矫正:包括辐射矫正、几何校正
(2)增强处理:增强图像中有用的信息、利于识别信息,包括彩色增强、直方图增强。图 像运算、邻域增强、频率域增强。
(3)图像变换:消除干扰和滤掉噪声,提高图像质量
(4)图像镶嵌和融合
(5)图像分类:图像分类(监督分类、非监督分类、神经网络分类模糊分类) 、空间信息提 取、光谱信息提取。
范文五:工程地质学基础(答案)
工程地质学基础
一, 概念题
1. 工程地质性质:岩土体的各种与建筑有关的性质称为岩土体的工程地质性质,主要是指岩土体的物理性质和力学性质。
2. 稠度界限:随着含水率的变化,细粒土可由一种稠度状态转变为另一种稠度状态,相应于转变点的含水率,称为界限含水率,也称为稠度界限。
3. 粒度分析:测定土中各颗粒直径大小及百分含量的过程
4, 渗透固结: 渗透固结作用是指由于振动或者外荷载的作用,土体内产生超孔隙水压力,在水头差的作用下,土体内部发生渗流,导致土中水排出,超孔隙水压力消散,土体孔隙比降低,体积减小,发生固结沉降。
5, 压缩曲线: 压缩曲线是在有侧限条件下土的孔隙比随压力增大而减小的关系曲线,由压缩试验得出。压缩曲线为一个下降曲线,随着荷重的增加, 曲线斜率逐渐减小,说明在相等压力差的情况下,土的孔隙比的负增量随压力的增大而减小。
6, 土的前期固结压力: 是指土层在过去历史上曾经受过的最大固结压力,通常用PC 来表示。前期固结压力也是反映土体压密程度及判别其固结状态的一个指标。
7, 地基附加应力:附加应力是在建筑物荷载作用下地基中产生的应力。
8, 斜坡:在一定地质环境中,在各种地质营力作用下形成和演化的自然历史过程的产物,如侵蚀作用、堆积作用等形成的山坡、海岸、河岸等。
9, 压缩模量:压缩模量是指土在有侧限条件受压时,在受压方向上的应力σz 与相应的应变εz 之间的比值。压缩系数越大,压缩模量越小其压缩性越好,反之亦然。
10, 地基变形允许值:在满足建筑物的强度和变形的条件下,允许地基变形的最大值。
二, 简答题
1, 如何在累积曲线上确定有效粒径、平均粒径、限制粒径和各粒组的含量?
有效粒径(d10):累积曲线上小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%对应粒径。
平均粒径(d50):累积曲线上小于某粒径的土粒质量累计百分数为50%对应粒径。
限制粒径(d60)或称限定粒径(d60):累积曲线上小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%对应粒径。 确定任意一组粒组的百分含量
任意粒组的上限粒径对应的百分含量S 上限
任意粒组的下限粒径对应的百分含量S 下限
则该粒组的百分含量 S= S上限- S下限
2. 细粒土随含水量变化表现出的稀稠软硬程度不同的原因是什么?
细粒土的颗粒与颗粒之间的连结主要是结合水连结,随着含水量的增加,颗粒外的结合水膜变厚,颗粒之间就易于移动,在结合水的作用下还不易发生破坏,随着含水量的继续增多,颗粒间的结合水膜继续增厚,土就表现的原来越稀,当超过液限时土就呈流态。
3, 累计曲线的形态表明了什么?如何在累计曲线上确定某一粒组的百分含量?
累计曲线的形态:
※曲线陡,说明该种土的粒度成分比较集中,分选性好,级配不好。
※曲线缓,说明该种土的粒度成分比较分散,大小颗粒都有,该种土分选性差,级配好。
确定任意一组粒组的百分含量:
? 任意粒组的上限粒径对应的百分含量S 上限
? 任意粒组的下限粒径对应的百分含量S 下限
? 则该粒组的百分含量 S= S上限- S下限
4. 为什么震级是有限的?
地震的发生是地应力的释放过程,地壳岩体的强度是确定,当地下应力集中到能使岩体破裂使就会产生地震,因此释放的应力最大也不会超过岩土的强度。震级就是表示地震释放能量大小的指标,因此也是有限的。
5. 什么是土的压缩性?土产生压缩的原因是什么?
土的压缩性是指土在压力作用下体积压缩变小的性能。
土是由固、液、气三相物质组成的,土受压后体积缩小,必然是土的三相组成部分中的各部分体积减小的结果。在
一般建筑物荷重(0.1—0.6MPa) 作用下,土中固体颗粒的压缩量极小,达不到土体总压缩量的1/400,通常认为土的固体颗粒是不可压缩的。自然界中土的孔隙是和四周的大气连通的,孔隙中的水分和气体在压力作用下不可能被压缩,而是被挤出,因而当土孔隙中的水分和气体被挤出时,土粒相互移动靠拢,致使土的孔隙体积减小,而引起土体积减小。
三, 简述题
1, 简述不稳定斜坡治理的主要措施
(1)排水工程
主要包含地表排水和地下排水
(2)支挡工程
支挡工程是通过改善斜坡力学平衡条件,提高斜坡抗滑力来增加斜坡的稳定性。常采用的方法有挡墙、抗滑、锚固和支撑等。
(3)减荷反压
减轻滑体重量(削坡顶,填坡脚)
(4)其他措施
其他措施指护坡、改善岩土性质、防御绕避等措施。
2, 为什么说结合水对细粒土的性质影响最大?
答: 首先, 结合水是指受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水,这种电分子吸引力高达几千到几万个大气压,使水分子和土粒表面牢固的粘结在一起。处于土颗粒表面水膜中的水,受到表面引力的控制而不服从静水力学规律,其冰点低于零度。土中细小颗粒与水相互作用后,由于土粒静电引力作用、氢键连接作用、阳离子水化作用或渗透吸附作用,极性水分子和水化离子在土粒周围定向排列,形成水膜,成为土粒结合水。按土粒与水结合的牢固程度,又将结合水分成强结合水和弱结合水。细粒土中弱结合水含量的多少,对土的工程性质影响极大。 [
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