1、Ch3 地质年代与第四纪地质概述,人类的历史几十几百万年 地球的历史至少46亿年,地球(壳)形成、发展、变化的历史,地史(gedogic history) 地壳的发展历史 需确定地层的新老层序及其地质时代,3.1地质年代,3.1.1 相对年代与绝对年代,3.1.1.1相对年代的确定,(1)地层层序律,指一个地层单位的形成时代或年代,它包括,(2)生物层序律,(3)切割律,3.1.1.2绝对年代的确定同位素年龄的测定,化石,侵入、包裹,3.1.2地质年代表,时间,物质,宙代纪世期,宇界系统阶,地质年代与地层年代,地质年代 地层年代,地质年代表,3.1.3地方性岩石地层单位,地质年代的划分,年龄:
2、通过放射性元素蜕变周期测定。适用于岩浆岩、变质岩地区。相对年代:通过地层层序、古生物、岩性对比、地层接触关系测定。适用于沉积岩地区。地质年代单位:宙、代、纪、世、期(从大到小) 地层单位:宇、界、系、统、阶(从大到小),小结,地层的基本属性,1) 地层形成的时间性2)地层形成的环境性3)地层记录的事件性,太古界华北(片岩、片麻岩) 元古界华北及长江 流域(沉积砂岩灰岩白云岩等) 古生界海相沉积灰岩白云岩碎屑岩 中生界我国大部分为陆地 新生界第三系主为陆相红色碎屑岩,五世同堂,3.1.4我国地史概况,五世同堂,中岳嵩山 早在35亿年前,当中华故土还沉浸在浩瀚的汪洋大海深处时,嵩山便横空出世。嵩山
3、世界地质公园内完整的出露太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代地层, 被地质学界冠称为“五世同堂”,同时,按照地层不整合面及底砾岩出露状况,地质学家把25亿年前、18亿年前、5.43亿年前三次前寒武纪构造运动形成的不整合面分别命名为:嵩阳运动、中岳运动、少林运动。联合国教科文组织于2004年2月13日把嵩山评定为首批世界地质公园。,五世同堂,元古宙火山岩,嵩岳镇猴王 (中元古代距近18-10亿年地层)位于少室山,嵩山中生代碎屑岩、泥岩与阶梯状断层,太古宙火山岩,古生代早期的砾、砂岩互层,新生代黄土地貌,3.2第四纪地质概述,3.2.1第四纪地质概述,第四纪地质发展的 最新时期,地壳运动,新构造
4、运动,板块,3.2.2第四纪沉积物,即地壳的岩石经风化、风、地表流水、湖泊、海洋、冰川等地表地质作用的破坏、搬运和堆积而形成的现代沉积层。,指第四纪所形成的各种堆积物。,基本特征:,以陆相沉积为主;,松散性;,岩相多变性;,构成呈规律分布的堆积地貌。,其主要成因类型,第四纪沉积,3.2.2.1残积物007-0511,工程地质特征:,(1)成分、颜色,(2)磨圆度,(3)残积层产状,工程评价,可能的工程地质问题,岩石,风化作用,残积物,3.2.2.2坡积物,雨水 融雪水,冲刷 搬运,坡积物,工程地质特征,与残积层的区别,工程评价,碎屑物,残坡积层滑坡1,大周镇常家坪滑坡,贵州省三穗县台烈镇宏头村
5、 2003-5-11山体滑坡灾害,滑坡位于正在施工的三穗-凯里高速公路平溪特大桥3号桥墩上方。滑坡前缘宽约200米,纵长约100米,平均厚约10-20米,总方量约20余万立方米。滑体为厚511米的残坡积碎石土和厚48米的强风化层状碎裂岩体。,35人,16间工棚,国土资源部寿嘉华副部长为组长,国土资源部、 国家安全生产监察局、交通部等部门人员参加的工作组,1.滑体主要由较厚的残坡积物、松散的碎石土和强风化层构成,滑体左部覆盖层厚度明显大于右部。其岩土体强度较低,稳定性较差。滑体岩层倾向与坡向基本一致,为顺向坡。 2.主滑体原为一相对凸出的山脊,三面临空,坡度较陡,在地形条件方面利于滑坡的发生。
6、3.滑坡区三、四月份的降雨量分别为85.5mm、198.5mm,五月份前11天中有9天降雨13.5mm,累计降雨量达到297mm,一方面增加坡体下滑力,另一方面软化土体,降低了土体的抗剪强度,加速了坡体的失稳破坏。,主要原因,4.滑坡发生前兆时间短,且发生在凌晨,这也是造成严重人员伤亡的重要因素。 5.平溪特大桥3号墩承台基坑开挖标高646.47米,刷坡高度达26米,按原设计,实际开挖坡角为55-75度,不利于自身稳定,变更设计已改为4540度。现场调查发现,在标高约700米处的滑体后缘,堆放了约3000立方米的公路挖方弃渣,这也不利于坡体的稳定。 6.建设单位和施工单位缺乏防范地质灾害的意识
7、,将工棚建于陡崖下,距离施工点过近(约20米),位置选择错误。,详见地质环境信息网,3.2.2.3洪积物,大雨或大 量融雪水,冲刷搬运,冲沟,洪积物,堆积 地貌,洪积扇,工程地质特征: 上部 中部 下部,洪积扇 洪积锥,洪积裙或 洪冲积平原,堆积 地貌,洪积扇,洪积扇沟谷出山口后坡降骤减,水流所带物质大量堆积,形成的以沟口为顶点的扇状积体,它的动力是洪水。洪积扇有丰富的水体资源,往往被开发成农田。,沉积,冲积物,河流搬运,明显的分选现象磨圆度较好产状:多具层理,并有尖灭、透镜体,1.冲积物的特征,2.冲积层的类型,河床沉积河漫滩沉积牛轭湖沉积三角洲沉积,32.2.4冲积物,残积层风化作用 坡积和崩积层雨、雪融水地质作用 洪积层暂时洪流地质作用作用 冲积层河流地质作用 淤积层地表静水沉积作用 冰水沉积和冰碛层冰川或冰水搬运堆积 风积层 风的搬运堆积,第四纪沉积,本章小结,