›
›

Giáo trình Địa chất công trình

pdf 161 trang huongle 3450
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Địa chất công trình", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_dia_chat_cong_trinh.pdf

Nội dung text: Giáo trình Địa chất công trình

  1. Tr Ường đại học mỏ địa chất ts. Tô xuân vu Giáo trình địa chất công trình Hà nội, 2015
  2. Mở đầu ở
  4. Ch−ơng 1 đại c−ơng về địa chất 1.1. Nguồn gốc Mặt trời và Trái đất
  5. 1.2. Cấu tạo Trái đất - Vỏ trái đất - Manti - Nhân Trái đất
  6. 1.3. Thành phần vật chất vỏ Trái đất 1.3.1. Cấu tạo vỏ Trái đất ∗Kiểu vỏ lục địa c ∗Kiểu vỏ đại d−ơng ∗Kiểu vỏ á lục địa ∗Kiểu vỏ á đại d−ơng
  7. 1.3.2. Các nguyên tố hóa học trong vỏ Trái đất Bảng 1: Trị số Clac các nguyên tố chủ yếu trong vỏ Trái đất 1.3.3. Khoáng vật tạo đá trong vỏ Trái đất
  8. Bảng 2: L−ợng khoáng vật (% thể tích) phân bố ở vỏ Trái đất (Ronov, 1969) 1.3.4. Các loại đá theo nguồn gốc thành tạo 1. Đá macma Macma xâm nhập Macma phun trào 2. Đá trầm tích
  9. 3. Đá biến chất Biến chất tiếp xúc trao đổi: Biến chất động lực: Biến chất khu vực: 1.4. Các quá trình hình thành đá và biến đổi đá 1.4.1. Quá trình phân dị, đồng hóa hình thành đá macma 1- Tác dụng phân dị dung ly: 2- Tác dụng phân dị kết tinh:
  10. 3- Tác dụng phân dị khí thành: 4- Tác dụng đồng hóa hỗn nhiễm: 1.4.2. Quá trình hình thành đá trầm tích Giai đoạn 1- hình thành vật liệu trầm tích: - Giai đoạn 2- vận chuyển và lắng đọng vật liệu trầm tích: Giai đoạn 3- thành đá: 1. Quá trình vận chuyển và lắng đọng vật liệu trầm tích v 2 π γ a . d 2 0 2g 4 π γγ . d 3 6
  11. PT v γ T P γ Q Hình 1: Sơ đồ các lực tác dụng vào hạt đất đá trong dòng chảy ở 2 vgh π 2 1 3 4g γ γ 0 a . d = f (γ − γ 0 ) π.d → f ( − )1 2g 4 6 3a γ 0 u 2 π γ a . d 2 0 2g 4 2 u gh π 2 1 3 4g γ − γ 0 γ 0 a . d = (γ − γ 0 ) πd → u gh = . d 2g 4 6 3a γ 0 ' vgh ' ' 4g γ − γ 0 vgh = mv .u gh →→→ vgh = mv . d 3a γ 0 ' vgh → ' vgh vgh → vgh →
  12. 2. Quá trình rắn kết hình thành đá trầm tích 1- Tác dụng nén chặt: á 2- Tác dụng gắn kết: 3- Tác dụng tái kết tinh: 1.4.3. Quá trình gây biến chất đá 1- Tác dụng tái kết tinh:
  13. 2- Tác dụng tái kết hợp: Dạng chuyển đổi đồng chất nhiều pha: Dạng phản ứng thoát n−ớc và thủy hóa: → Dạng phản ứng giải phóng cacbon: → 3- Tác dụng trao đổi biến chất: 1.4.4. Quá trình phong hóa biến đổi đất đá
  14. 1. Tác dụng hoá lý xẩy ra trong quá trình phong hoá a. Tác dụng vật lý làm phá vỡ khối đá Tác dụng của nhiệt độ: Tác dụng cơ học của sinh vật: b. Tác dụng hoá học phân huỷ đất đá Phản ứng hoà tan: Phản ứng ôxy hoá: Phản ứng thuỷ hoá (hợp n−ớc): Phản ứng thuỷ phân: Phản ứng cacbonat hoá: 2. Các giai đoạn của quá trình phong hoá đá
  15. 1- Giai đoạn vỡ vụn: ở 2- Giai đoạn sialít kiềm (sialít vôi hoá): → ↓ 3- Giai đoạn sialit axit: 4- Giai đoạn alit: 3. Sự biến đổi của đất đá trong quá trình phong hoá Về mầu sắc: Về cấu trúc: Về thành phần khoáng vật: Về trạng thái:
  16. 1.5. Kiến trúc, cấu tạo và thế nằm của đất đá 1.5.1. Kiến trúc của đất đá Bảng 3: Diện tích bề mặt riêng của một số khoáng vật sét
  17. 1.5.2. Cấu tạo của đất đá
  18. 1.5.3. Thế nằm của đất đá O N B M α B B P B Hình 2: Các yếu tố thế nằm của đá α α = 1- 20 α = 2- 90 0 α = 90 0 1.6. Chuyển động kiến tạo và biến dạng vỏ Trái đất 1.6.1. Khái niệm về chuyển động kiến tạo
  19. Chuyển động thẳng đứng Chuyển động nằm ngang Chuyển động cổ kiến tạo Chuyển động tân kiến tạo Chuyển động kiến tạo hiện đại 1.6.2. Những biểu hiện của chuyển động kiến tạo 1. Biểu hiện của chuyển động kiến tạo ở lịch sử phát triển địa chất 2. Biểu hiện của chuyển động kiến tạo ở sự biến vị của đá
  20. 1.6.3. Biến dạng uốn nếp Giai đoạn biến dạng đàn hồi: Giai đoạn biến dạng dẻo: Giai đoạn biến dạng phá hủy: 1.6.4. Biến dạng phá hủy, đứt vỡ
  21. Biến dạng phá hủy: Biến dạng đứt vỡ: 1. Khe nứt Khe nứt kiến tạo Khe nứt phi kiến tạo 2. Đứt gãy ∗Các yếu tố của đứt gãy (hình 3):
  22. A’ B’ A B Hình 3: Các yếu tố của đứt gãy ∗Phân loại đứt gãy (hình 4): Hình 4: Các yếu tố của đứt gãy 1.7. Đặc điểm chủ yếu của các loại đá 1.7.1. Đặc điểm của đá macma 1. Thế nằm của đá macma a. Các dạng thế nằm của đá macma xâm nhập - Thế nằm dạng nền:
  23. - Thế nằm dạng nấm: - Thế nằm dạng lớp: - Thế nằm dạng mạch: b. Các dạng thế nằm của đá macma phun trào Dạng lớp phủ: Dạng dòng chảy: 2. Thành phần khoáng vật của đá macma 3. Kiến trúc và cấu tạo của đá macma
  24. - Kiến trúc toàn tinh - Kiến trúc pocfia - Kiến trúc ẩn tinh - Kiến trúc thủy tinh Kiến trúc hạt lớn: Kiến trúc hạt vừa: Kiến trúc hạt nhỏ: Kiến trúc hạt mịn: - Cấu tạo khối: - Cấu tạo dải: Cấu tạo đặc xít - Cấu tạo lỗ hổng
  25. Cấu tạo hạch nhân: 1.7.2. Đặc điểm của đá trầm tích 1. Thế nằm của đá trầm tích ở Thế nằm nguyên sinh: Thế nằm thứ sinh: 2. Thành phần khoáng vật của đá trầm tích Khoáng vật nguyên sinh: Khoáng vật thứ sinh:
  26. Khoáng vật thuần túy của đá trầm tích: 3. Kiến trúc và cấu tạo đá trầm tích
  27. - Gắn kết cơ sở: - Gắn kết tiếp xúc: - Gắn kết lấp đầy: 1.7.3. Đặc điểm của đá biến chất 1. Thế nằm của đá biến chất 2. Thành phần khoáng vật của đá biến chất
  28. 3. Kiến trúc và cấu tạo của đá biến chất ∗ Kiến trúc biến tinh: Kiến trúc milônit: Kiến trúc vảy: ∗ - Cấu tạo khối: - Cấu tạo gơnai (cấu tạo dải): - Cấu tạo phiến:
  29. 1.8. Tuổi địa chất 1.8.1. Ph−ơng pháp xác định tuổi địa chất 1. Ph−ơng pháp xác định tuổi tuyệt đối a. Ph−ơng pháp đồng vị phóng xạ Pb 206 + Pb 208 t = 7,4.109 U + 0,38Th Cơ sở xác định tuổi đất đá bằng ph−ơng pháp cacbon: b. Ph−ơng pháp cổ sinh địa sử
  30. Cơ sở của ph−ơng pháp định tuổi cổ sinh 2. Ph−ơng pháp xác định tuổi t−ơng đối a. Ph−ơng pháp thạch học b. Ph−ơng pháp địa tầng 1.8.2. Niên biểu địa chất
  31. Bảng 4: Niên biểu địa chất vỏ trái đất
  32. 1.8.3. Sơ l−ợc lịch sử phát triển vỏ Trái đất 1- Đại thái cổ 2- Đại Nguyên sinh 3- Đại Cổ sinh ứ
  33. 4- Đại Trung sinh 5- Đại Tân sinh z
  34. Ch−ơng 2 n−ớc d−ới đất 2.1. Nguồn gốc của n−ớc d−ới đất 2.2. Các dạng tồn tại của n−ớc trong đất đá (theo phân loại n−ớc trong ĐCCT) 1- N−ớc ở thể hơi:
  35. 2- N−ớc liên kết vật lý: 3- N−ớc tự do: ∗N−ớc mao dẫn ứ ∗ N−ớc trọng lực 4- N−ớc ở thể rắn: ở 5- N−ớc trong mạng tinh thể của khoáng vật: