东华理工大学毕业论文 地质概况
中元古代 - 新太古代 大别山杂岩 金刚岩 片麻岩 磨子潭 片麻岩 Pt1Jl Pt1Md 二长(钾长)片麻岩 黑云(角闪)斜长片麻岩 四望山 片麻岩 主要为条带状、条纹状角闪斜长片Pt1Sm 麻岩,次为浅红色变形脉岩,斜长角闪岩等 1.2 岩浆岩 公路沿线区域岩浆活动较频繁,岩浆岩极为发育。总体上划分为两大类,一类为晋宁—加里东期变形变质侵入体,一类为燕山期(侏罗纪—白垩纪)侵入岩和火山岩。
公路沿线区域燕山期侵入岩十分发育,其总体呈北西—南东向分布,与变质造山带构造方位基本一致,岩浆侵位同时受北东—北北东向区域构造的控制而呈北东向展布。主要岩石类型为:二长花岗岩、角闪二长花岗岩等。
工作区内脉岩分布广泛,以专属性脉岩为主,区域性脉岩次之,与火山岩、侵入岩关系密切,侵入时代主要为燕山晚期。脉岩空间展布受构造裂隙控制,以北东、北北东为主,规模由几十米至上千米不等。脉岩类型从中性、酸性到碱性均有不同程度发育,其中以碱性岩脉、花岗斑岩脉最为发育。
工作区内火山活动具有多旋回演化特点,喷发自中性—中酸性—酸性,为一连续岩浆演化序列安山岩—粗安岩组合,早期为爆发相安山质火山角砾岩、集块岩、熔结凝灰岩(主要分布在K53+000~K54+520段地势低洼的沟谷中)---喷溢相安山岩;安山质凝灰岩(主要分布在K53~K56段山体中),晚期为侵入相粗安质角砾熔岩---喷发----沉积相粗安质熔结凝灰岩;粗安岩(主要分布在K49+500~K53+000段)---浅火山相闪长玢岩;花岗斑岩等(在K54+000~K54+300段见揭露),统一划归毛坦厂组(J3m)。
1.3构造
公路沿线区构造位置属于大别造山带,是一个多期离合碰撞形成的复合造山带,变形构造非常复杂。剪切流变构造、推覆构造、伸展拆离构造、断裂构造、穹隆构造及多期褶皱构造等非常发育,共同反映了大别造山带形成演化过程。
1.3.1变形构造
公路沿线跨越大别山带次级的北淮阳构造带和岳西构造带,两者以磨子潭---晓天深断裂(F9)为界:
(1) 北淮阳构造带以佛子岭岩群、庐镇关岩群为主,南北基本对称,构成大型复式叠加向斜构造,主要构成三期构造变形。
第一期变形主要为在中深层次伸展构造体制下,固态塑性流变褶皱叠层构造,发
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育不同程度顺层掩卧褶皱带,顺层连续辟理带、顺层靡棱岩化带、韧性滑断带。
第二期变形是在中、浅层次收缩体制下形成的区域性褶皱构造,岩石由韧性变形向韧脆性变形过渡。
第三期变形浅层次一系列不同级别的构造岩片,自南向北多次滑覆逆冲,使滑片内部早期褶皱产生强烈变位,褶皱鳞片构造、膝折构造、倒转褶皱发育。北部船板冲一带岩片向背逆冲于中、晚侏罗系砾岩之上,南部晓天---磨子潭断裂带是主滑面,地表表现为北倾正断层,向下变缓,呈勺式产出,形成配套的前缘推覆,后缘拉张滑覆系统,青山、晓天等火山盆地正处于拉张而发生发展、反映了大别山强烈隆生过程。
本区出露以佛子岭岩群为主,表现为北以下五显片麻岩套牛角冲片麻岩开头,以新莆沟片麻岩收尾的复向斜构造。
(2)岳西构造带为大别造山带主体,由复杂的变质岩(石)组成,是南、北两大陆块及其间岛弧地体聚合碰状长期发展演化的巨型构造混杂岩带,主要构成三期构造变形。
第一期变形为横向挤压机制下深层次高温塑性流变,形成区域性带状展布面状强韧性变形带。由各类岩石包体、矿物构成拉伸线理和矿物生长线理,主要方位为290°~310°,平行于造山带,反映了早期韧性流动的方向。(晋宁期)
第二期变形主要为中、深层次近水平伸展体制下构造变形,早期面状构造及变形变质体再次发生强烈的韧性剪切变形,表象为侧向展布的紧密平卧、斜卧褶皱,折劈理、皱纹线理等。在构造北部,褶皱轴面倒向与片麻理倾向基本一致,主构造面向北倾,褶皱呈左行排列,上盘向南滑落,造山带整体自本构造带中心向外拆离滑脱。区域上呈“似穹隆”构造,具变质核杂岩特征。其成因可能与造山带根部俯冲陆壳深熔热状态变化有关,密度倒置引起古老花岗岩隆升,造成中、上地壳近水平伸展。(印支期)
第三期变形为中、浅层次韧脆性变形,形成一系列北东向、北西向开阔褶皱和断裂构造,中生代大量岩体侵入和深部基岩的形成,使早期构造形迹和方位发生复杂的变位。(燕山期)
1.3.2断裂构造
区内不同方向脆性断裂较发育,将造山带切割成网状碎块,大型脆性断裂一般均承袭前期的韧性剪切带而构成重要的边界断裂带,一般断裂带仅发育在地表浅部,由造山后期应力释放,岩石破裂形成。其中以北东向断裂最为发育,南北向断裂不发育。总的生成顺序从早到晚依次为北西西、近东西向断裂—北东向断裂--北北东向断裂,构成本区脆(韧)性断裂系统。
1.4区域稳定性
1.4.1新构造运动
晚第三纪以来,喜马拉雅运动以后,区内新构造运动活跃,它不但继承了老构造运动的特征,而且还控制地貌的形态类型及松散堆积物的分布。
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升降运动是区内新构造运动的一个主要特征之一,以龙门—鸟观咀断裂以南,以升降运动为主,地貌上表现为中低山。上升运动剧烈和不均匀,使得中低山区沟谷深切,发育多级河谷裂点,谷底基岩裸露,并在900~1200m、600~750m、300~500m的不同高度上有夷平面存在。以龙门—鸟观咀断裂以北,上升运动减弱,相对表现为沉降特征,地貌上为丘陵和河谷平原,河道摆动明显,发育平行梳状水系,第四系沉积物发育。
1.4.2.断裂活动
断裂活动是新构造运动的又一主要表现形式,断裂活动的发生不但控制着第四系沉积物的发育,而且还引发地震、地下热水出露和深部岩浆的外溢。路线经过地段没有发现规模较大的第四纪断裂活动,但调查区域磨子潭—晓天深断裂(F9)在路线附近以外地段见第四纪活动迹象。
1.4.3.地震活动
工作区及邻区小震发生频繁,据不完全统计,仅1971年~1985年期间共发生了几十次地震(微震)。二十世纪以来发生有感地震4次,最强的达6.25级,为1917年2月22日,位于安徽霍山。据观测,这些地震大多发生在深大断裂带及其次级断裂上。
根据2001年8月1日实施的中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图(GB18306--2001)》,公路沿线地震动峰值加速度分别为0.10g(K0~K70)和0.05g(K70~终点),相应地震动基本烈度为Ⅶ度和Ⅵ度区。
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东华理工大学毕业论文 水文地质条件
2. 水文地质条件
区内地下水划分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和红层孔隙裂隙水三类:
2.1松散岩类孔隙水
分布于淠河中、下游的苏家埠—六安—本厂埠一带。孔隙潜水水位埋深1.93~3.40m。
2.2 基岩裂隙水
基岩裂隙水广泛分布于公路沿线,主要含水岩组系上太古界和元古界的变质岩;蚌埠期和燕山期的侵入岩。其次是中生界的火山岩、沉积岩等。依据不同的富水条件及特征,将区内的基岩裂隙水分为3个亚类:层状岩类裂隙水、块状裂隙水及断层脉状水。
2.3 红层孔隙裂隙水
由于该岩组胶结较致密,风化裂隙不甚发育,透水性差,地下水补给及富村存条件差,所以该岩组赋水性极差。大部分分布在低山丘陵区,水质类型为HCO3—Ca型和HCO3—Ca—Na型,矿化度小于0.5g/l。
2.4 不良地质
(1)膨胀土。 (2)软土。 (3)滑坡及崩塌。 主要分布在K22以后。
深挖方主要为石英片岩夹云母片岩,不均匀对于路面基层材料不一而足,一孔不能全面反映整个挖方段的地质情况,任何设计的夸大及保守都是不合理或危险的,必须采用物探及槽探全面反映整个挖方段的具体情况。特别是转步圆闪长玢岩夹有变质岩的俘虏体,地质情况因地异,千差万别,任何设计的夸大及保守也都是不合理或危险的。
侏罗系火成岩的岩性相差亦较大,不长的断面可见凝灰岩,凝灰质角砾岩,集块岩。节理裂隙相差亦较大,加上第四系覆盖较严重,风化层厚度不均匀,岩性软硬差异悬殊,给探槽工作带来不便,增加工作难度,初勘工作这方面工作量较少或没有,要形成对应各层的的物理力学性质工作量较大,特别是短时间内完成,难度较大。
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东华理工大学毕业论文 弹性波测井
3. 弹性波测井
由于交通部门建造公路隧道的需要,近年来迅速发展了弹性波速度测试方法。它不仅可以提供动弹性常数,还能通过相关关系确定静力学参数。如土的物理学指标,地震稳定性评价以及抗震设计中的地震反应谱等。因此,波速测试已成为土建工程和地震工程中重要的原位测试手段。
声波测井是利用弹性波在钻孔中传播的各种规律来研究钻孔剖面,解决工程地质问题的一种有效方法。在工程地质勘察中应用最多的是弹性波速度测井(PS测井和声波速度测井),它是在钻孔中直接测量地震波传播的平均速度和层速度,利用岩层中传播的速度特征来评价岩体质量和工程稳定性的一种方法。
如果采用不同的观测方式,那么在钻孔中既可测量纵波速度,也可测量横波速度。PS测井主要是测量弹性波在岩层中的传播速度,超声波速度测量岩体的声波传播速度。以下是弹性波测井的原理和方法。
3.1.PS测井
PS测井是纵波(P波)、横波(S波或剪切波)速度测井的简称,它能够可靠的原位测定地层的纵波和横波速度,目前广泛应用于工程地质调查中。
3.1.1.测量原理及野外工作方法
(1)震源设置:在井口附近(1米左右)的地表设置一厚木板作为震源,为增大摩擦阻力,可在激发板的下面放置些砂子,以便激发时木板稳定。
(2)测量:将三分量井中检波器置于井底,使其中两组水平方向的检波器用来接收剪切波,垂直检波器接收纵波;测量时给井中检波器的橡皮囊充气或充水,使橡皮囊另一侧的垫板与井壁紧密耦合;用重锤分别沿水平方向敲击厚木板两端以激发剪切波,竖立敲击激发纵波,同时将井中三分量检波器接收到的波转换成电信号通过电缆传送到地面记录仪中。沿水平方向敲击厚木板两端所记录的剪切波S左、S右的波形相似,相位相反。如图3-1所示。
钻孔?左敲击振幅激发板?右敲击?左??右
图3-1 PS测井示意图
测完一个点后,放掉井中检波器橡皮囊中的气或水,将井中检波器提升到下一个测点(测点距为0.5米),如此测定全井。
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