如何判断断层的性质？
断层两盘相对运动过程中，侧旁常常发育羽状排列的张节理和剪节理。这些派生节理与主断层斜交，交角的大小因派生节理的力学性质不同而有差异。羽状张节理与主断层常成45°角相交，羽状张节理与主断层所交锐角指示节理所在盘的运动方向。断层派生的节理除羽状张节理外，还可能有两组剪节理(右图中S1和S2)，一组与断层面成小角度相交，交角一般小于15°，即内磨擦角的一半；另一组与断层成大角相交或直交。小角度相交的一组节理，与断层所交锐角指示本盘运动方向。
井下常用的断层性质识别方法 1、揭露断层的征兆 （1）煤层的顶底板岩石中裂隙显著增加，一般越靠近断层越明显。 （2）煤层产状发生显著变化。这是由于断层两盘相互错动，牵引附近煤岩层变形的结果。 （3）煤层厚度发生变化，煤层顶底板出现不平行现象。这是由于煤层较松软，或者顶底板岩石力学性质差异较大，在受到断层挤压和揉搓时，不同部位存在差异所致。 （4）煤层结构发生变化，滑面增多，出现揉皱和破碎现象，煤呈鳞片状、粉末状，常有效褶曲出现。 （5）在大断层附近常半生一系列小断层，这些小断层与大断层性质相同，是大断层伴生小构造。 （6）充水性强的矿井，在巷道接近断层时，常出现滴水、淋水以致涌水等现象。这是由于上部含水层或者其他水体沿断层附近裂隙下渗所致。 2、断层性质区分 （1）井下实地观察：查明断层两盘相对位移的方向，也是确定断层类型不可缺少的一向工作。落差小于巷道高或小于煤厚，根据上下盘移动方向，可以直接判定；落差大于巷道高或大于煤厚，根据顶底板岩性或者摩擦面判定。 断层标志，有一部分可以直接或间接地指示断层两盘相对为位移的方向。例如，断层面上的擦痕、阶步和反阶步。在确定断层两盘相对位移方向时，必须充分注意到断层在不同侧面造成的地层效应，综合分析断层多方面的标志，才能正确地确定断层两盘相对位移的方向。当测定了断层的产状和确定了断层两盘相对位移的方向，就可定出断层的类型，包括正断层、逆断层、平移断层和枢纽断层等。
1、正阶布 2、反阶布 3、擦痕及两盘运动 方向 （2）层位对比法：根据巷道揭露的断层两盘煤岩层位，进行对比，再根据断层的产状，确定断层的性质。 利用层位对比法，可初步判定断层性质（存在标志层的判定会更加准确） （3）伴生派生构造判断法：断层附近常伴生派生一些小型列些构造或者拖拽牵引，这些构造在成因上与断层有密切的联系，可根据这些构造的产状，从而推测出断层的产状。
综合测试试题一 一、名词解释（20分） 1．活断层 2．砂土液化 3．混合溶蚀效应 4．卓越周期 5．工程地质条件 二、填空题（20分） 1．活断层的活动方式有和。 2．工程地质学的基本研究方法有自然历史分析法、数学力学分析法、和等。3．斜坡变形的形式较多，主要有、、三种。 4．按滑坡动力学性质分类，可分为、、性所多余的约束。 三、判断题（共20分，每题4分） 1．水库蓄水前，河间地块存在地下分水岭，蓄水后将不会产生库水向邻谷的渗漏。 2．斜坡变形的结果将导致斜坡的破坏。 3．在岩土体稳定性评价中，由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精确确定，通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一经验值，此即稳定性系数。 4．地震烈度是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小来确定。 5．用标准贯入试验判定砂土液化时，若某一土层的实际贯入击数大于临界贯入击数，则该土层液化。四、问答题（40分） 1．识别滑坡的标志有哪些？ 2．试述场地工程地质条件对震害的影响？ 3、从地质方面、地形地貌方面识别活断层的标志有哪些？ 4．简述新构造运动对岩溶发育的影响。
试题一答案 一、名词解释 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、砂土液化：饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象。 3、混合溶蚀效应：不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀能力有所增强的效应。 4、卓越周期：地震波在地层中传播时，经过各种不同性质的界面时，由于多次反射、折射，将出现不同周期的地震波，而土体对于不同的地震波有选择放大的作用，某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显，这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。 5、工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条件的综合，包括：岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料六个方面。 二、填空题 1、地震断层（粘滑型）蠕变断层（蠕滑型） 2、工程地质类比法模型模拟实验法 3、拉裂（回弹）蠕滑弯曲倾倒 4、推落式平推式牵引式 三、判断题 1、错误 2、错误 3、错误 4、错误 5、错误 四、问答题 1．识别滑坡的标志有： （1）地形地貌方面：滑坡形态特征、阶地、夷平面高程对比 （2）地质构造方面：滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破碎 （3）水文地质方面：结构破碎→透水性增高→地下水径流条件改变→滑体表面出现积水洼地或湿地，泉的出现 （4）植被方面：马刀树、醉汉林 （5）滑动面的鉴别
断层的识别 断层类型很多，规模差别极大，形成机制和构造背景各异，因此，研究的内容、方法和手段各不相同。但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。 断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来，形成了所谓的断层标志，这些标志是识别断层的主要依据。 地貌标志（1） 断层崖由于断层两盘的相对滑动，断层的上升盘常常形成陡崖，这种陡崖称为断层崖。盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。 断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割，乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖，即断层三角面。 1.jpg 地貌标志（2） 错断的山脊往往是断层两盘相对平移的结果。 横切山岭走向的平原与山岭的接触带往往是规模较大的断裂。
串珠状湖泊洼地往往是大断层存在的标志。这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。 泉水的带状分布往往也是断层存在的标志。念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图)，是现代活动断层直接控制的结果。 水系特点断层的存在常常影响水系的发育，引起河流的急剧转向，甚至错断河谷。 构造标志 如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开，不再连续，说明有断层存在。右下图示断层造成的构造线不连续现象。为了确定断层的存在和测定错开的距离，在野外应尽可能查明错断的对应部分。 构造强化是断层可能存在的重要依据。构造强化现象包括有：岩层产状的急变和变陡；突然出现狭窄的节理化、劈理化带；小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。 构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体，长径一般为数十厘米至二、三米。构造透镜体有时单个出现，有时成群产出。构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后，
椭圆的简单几何性质 基础卷 1．设a , b , c 分别表示同一椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距，则a , b , c 的大小关系是 （A ）a >b >c >0 （B ）a >c >b >0 （C ）a >c >0, a >b >0 （D ）c >a >0, c >b >0 2．椭圆的对称轴为坐标轴，若长、短轴之和为18，焦距为6，那么椭圆的方程为 （A ） 221916x y += （B ）2212516x y += （C ）2212516x y +=或2211625x y += （D ）22 11625 x y += 3．已知P 为椭圆 22 1916 x y +=上一点，P 到一条准线的距离为P 到相应焦点的距离之比为 （A ） 54 （B ）45 （C ）4 17 （D ） 7 4 7 4．椭圆的两个焦点三等分它的准线间的距离，则椭圆的离心率为 （A ） 23 （B ）33 （C ）3 16 （D ） 6 1 6 5．在椭圆122 22=+b y a x 上取三点，其横坐标满足x 1+x 3=2x 2，三点顺次与某一焦点连接的线段长是r 1, r 2, r 3，则有 （A ）r 1, r 2, r 3成等差数列 （B ）r 1, r 2, r 3成等比数列 （C ） 123111,,r r r 成等差数列 （D ）123 111 ,,r r r 成等比数列 6．椭圆 22 1925 x y +=的准线方程是 （A ）x =± 254 （B ）y =±165 （C ）x =±165 （D ）y =±25 4 7．经过点P (－3, 0), Q (0, －2)的椭圆的标准方程是 . 8．对于椭圆C 1: 9x 2 +y 2 =36与椭圆C 2: 22 11612 x y +=，更接近于圆的一个是 . 9．椭圆122 22=+b y a x 上的点P (x 0, y 0)到左焦点的距离是r = . 10．已知定点A (－2, 3)，F 是椭圆22 11612 x y +=的右焦点，在椭圆上求一点M ，使|AM |+2|MF |取得最小值。
如何识别及描述断层 断层：断层与节理同属断裂构造，而断层往往是节理的进一步发育所致。或者说，当节理发生位移，两壁有所错动时，即称为断层。断层是野外常见的一种重要地质现象。 野外地质填图时遇到断层，应如何研究呢？首先要确定断层的几何要素，其内容包括下列各点： 1、断层面。所谓断层面，就是两部分岩块沿着滑动方向所产生的破裂面。断层面的空间位置也像地层的层面一样，是由其走向和倾向而确定的。但断层面并非一个平整的面，往往是一个曲面，特别是向地下沿伸的那一部分，产状可以有较大的变化。此外，断层面不是单独存在的，往往是有好几个平行地排列着，构成所谓断层带，又由于断层带上两壁岩层的位移错动，使岩石发生破碎，因此又称为断层破碎带。其宽度达几米、甚至几十米。一般情况下，断层的规模愈大，断层带的宽度也愈大。 2、断盘。断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。由于断层面两壁发生相对移动，所以断盘就有上升盘和下降盘之分。在野外识别时，按其位于断层面之上者称上盘；位于断层面之下者称下盘。当断层面垂直时，就无上盘或下盘之分。 3、断层线。断层面与地面相交之线，称断层线。 4、位移。这是断层面两侧岩块相对移动的泛称。在野外观察断层时，位移的方向是必须当场解决的问题之一。特别遇到开矿时，一旦遇到矿脉(或矿层)中断，往往是断层位移所致，需要立即追查。
追查的办法是运用两侧岩层的层序关系来判断或抚摸断层面上的擦痕等来确定。 在野外地质填图时，如何注意断层？怎样研究断层？观察什么内容？此类问题必须熟练掌握，现分述如下：先讨论断层的标志及两盘相对位移问题。 （1）构造(线)不连续。各种地质体，诸如地层、矿层、矿脉、侵入体与围岩的接触界线等都有一定的形状和分布方向。一旦断层发生，它们就会突然中断、错开，即造成构造(线)的不连续现象，这是判断断层现象的直接标志。 （2）地层的重复或缺失。这是很重要的断层证据。虽然褶皱构造也有地层的重复现象，但它是对称性的重复；而断层的地层重复却是单向性的。至于地层的缺失，凡沉积间断或不整合构造也可造成，但这两类地层缺失都是区域性的，而断层造成的地层缺失则是局部性的。关键的问题，填图者应对区域内的地层系统及其分布情况有一个较为全面的了解(可以在填图准备时查阅地层表、剖面、地层柱状图之类)。利用地层的重复或缺失不仅是判断断层的重要手段，而且是判断断层两盘相对动向的重要方法，借此还可以确定断层的性质——正断层，还是逆断层？ （3）断层面(带)上的构造特征。这是识别断层的直观证据，即在眼前“方寸”之地内所能见到的若干构造现象，最常见的有以下几种： ①断层擦痕：就是断层两侧岩块相互滑动和磨擦时留下的痕迹，由一系列彼此平行而且较为均匀的细密线条组成，或为一系列相间
15-1(I-8) 试求图示三角形截面对通过顶点A并平行于底边BC的轴的惯性矩。 解：已知三角形截面对以BC边为轴的惯性矩是，利用平行轴定理，可求得截面对形心轴的惯性矩 所以 再次应用平行轴定理，得 返回 15-2(I-9) 试求图示的半圆形截面对于轴的惯性矩，其中轴与半圆形 的底边平行，相距1 m。 解：知半圆形截面对其底边的惯性矩是，用 平行轴定理得截面对形心轴的惯性矩
再用平行轴定理，得截面对轴的惯性矩 返回 15-3(I-10) 试求图示组合截面对于形心轴的惯性矩。 解：由于三圆直径相等，并两两相切。它们的圆心构成一个边长为的等边三角形。该等边三角形的形心就是组合截面的形心，因此下面两个圆的圆心，到形心轴的距离是 上面一个圆的圆心到轴的距离是。 利用平行轴定理，得组合截面对轴的惯性矩如下： 返回 15-4(I-11) 试求图示各组合截面对其对称轴的惯性矩。
解：（a）22a号工字钢对其对称轴的惯性矩是。 利用平行轴定理得组合截面对轴的惯性矩 （b）等边角钢的截面积是，其形心距外边缘的距离是28.4 mm，求得组合截面对轴的惯性矩如下： 返回 15-5(I-12) 试求习题I-3a图所示截面对其水平形心轴的惯性矩。关于形心位置，可利用该题的结果。 解：形心轴位置及几何尺寸如图 所示。惯性矩计算如下： 返回 15-6(I-14) 在直径的圆截面中，开了一个的矩形孔，如图所示， 试求截面对其水平形心轴和竖直形心轴的惯性矩和 。
解：先求形心主轴的位置 即 返回 15-7(I-16) 图示由两个20a号槽钢组成的组合截面，若欲使截面对两对称轴的惯性矩和相等，则两槽钢的间距应为多少？ 解：20a号槽钢截面对其自身的形心轴、的惯性矩是，；横截面积为；槽钢背到其形心轴的距离是。 根据惯性矩定义和平行轴定理，组合截面对， 轴的惯性矩分别是 ； 若 即
活断层的工程地质研究 姓名： 班级： 学号：
一、基本概念 活断层，是指现今在持续活动的断层，或在人类历史时期或近期地质时期曾经活动过，极有可能在不远的将来重新活动的断层。后一种也可称为潜在活断层。断层在目前持续活动的标志，当然是判定活断层的无可争议的证据。如何判定潜在活断层则有各种不同的标准。《岩土工程勘察规范》：在全新地质时期（一万年）内有过地震活动或近期正在活动，在将来（今后100年）可能继续活动的断裂，称为活断层。全新活动断裂中，近期（近500年来）发生过地震震级大于或等于5级的断裂，或在今后100年内，可能发生大于或者等于5级的断裂，为发震断裂。 活断层有不同的分类。按运动速率分为A、B、C、D不同级别；按运动性质分为粘滑断层和蠕滑断层；按发震与否分为发震断层的和非发震断层的；按几何形态（两盘相对运动方向）分为走滑断层（又分左旋断层和右旋断层）、倾滑断层（正断层和逆断层）和混合型断层等。 二、活断层特性 活断层的特性需要从活断层类型、规模、错动速率和活动周期等方面进行研究。 （一）活断层工程地质分类 为适应我国振兴经济, 建立对工程适用性较强的活断层工程地质分类, 已经成为当代中国和国际社会大规模工程建设急待解决的新问题。鉴于活断层对工程的影响主要表现为灾害性质, 工程地质的目标是要提出灾害减缓的对策, 首先建立一个满足工程需要的灾害性工程地质分类原则, 弥补当代活断层研究中为地震学服务的局限性, 摆脱现存活断层研究中那种以时限为基础的状况, 使活断层研究与工程灾害直接结合起来。大量实践证明, 活断层的工程灾害主要通过直接发震、蠕动、积累较高的地应力及增强断裂带地下水循环交替而导致断层带岩石软化, 进而导致滑坡和崩塌作用等的发生。据此, 提出活断层工程地质分类如 表2。 第一类, 灾害型活断层, 第二类, 危害型活断层, 第三类, 灾害减缓型活断层, 第四 类, 安全型活断层。 （二）活断层规模（断层活动段的长度L和错距D）
构造地质学复习题 一、选择题 1）确定岩层产状的两个基本要素：（B） A．走向和倾向B．倾向和倾角C．走向和倾角D．走向和构造 2）两套地层关系反映了构造演化过程为：下降沉积－褶皱、岩浆侵入并遭受剥蚀—再下降沉积，其接触关系为（B ） A．平行不整合B．角度不整合C．整合D．假整合 3）岩层的真倾角（A） A．大于视倾角B．小于视倾角C．等于视倾角D．无法判断 4）岩层产状和厚度不变，若坡向与倾向相同，当坡角越接近倾角时，则露头宽度（B）。 A．越小B．越大C．无变化D．无法判断 5）节理系是指（C） A．在一个露头上所有节理组合B．在一次构造应力场中形成产状和力学性质相同的一群节理组合C．在一次构造应力场中形成两个或两个以上节理的组合D．在一个地区所有产状、性质相同的节理统称 6）褶皱内外弧曲率相同，等倾斜线等长的褶皱是（B） A．相似褶皱B．等厚褶皱C．平行褶皱D．顶薄褶皱 7）在垂直岩层走向的剖面上出现地层重复最可能有下列哪种构造（A）A．褶皱B．断裂C．节理D．劈理 8）在地层层序正常地区，顺着褶皱枢纽倾伏方向观察时，地层时代（C）A．由新到老B．由老到新C．背斜由老到新，向斜由新到老D．无法判断 9）平行褶皱的等倾斜线特征为（B） A．与轴面平行且等长B．向内弧收敛且等长C．向内弧收敛且不等
长D．向外弧收敛且等长 10）褶皱枢纽是指（C） A．单一褶曲面往上凸的最高点连线B．单一褶曲面往下凹的最低点连线C．单一褶曲面最大弯曲点的连线D．褶曲轴面与地面交线 11）断层两盘地层真断距是下列哪种剖面上测得的（ C ）A．垂直地层走向的剖面 B．平行地层走向的剖面 C．垂直断层走向的剖面 D．平行断层走向的剖面 12）断层走向与岩层走向基本直交的断层是（ B ） A．横断层B．倾向断层C．走向断层D．顺层断层 13）由若干条产状基本一致、性质相同的断层形成的断层组合是（ D ）A．阶梯状断层B．迭瓦状断层C．雁行式平移断层D．前面三种都可能 14）飞来峰指（ B ） A．在外来系统岩石广布的区内，因剥蚀出露的一小片被断层所围限的原地系统岩石 B．在原地系统岩石分布区，因剥蚀而残留一小片被断层围限的外来系统岩块 C．在地形较高处看到的孤立的地质体 D．在地形低洼处的不同于其周围岩石的地质体 15）糜棱岩是指（ A ） A．较高温度和应力差下矿物发生塑性变形而成 B．由一种坚硬岩石构成的构造岩 C．脆性破碎研磨而成 D．岩浆作用形成的岩石 二、判断题（每题1分，共20分） 1）常温常压条件下，岩石的抗张强度总是小于抗剪强度和抗压强度。（X）2）岩层的视倾角永远大于真倾角。（X）
断层的(野外)识别标志 断层类型很多，规模差别极大，形成机制和构造背景各异，因此，研究的内容、方法和手段各不相同。但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。 断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来，形成了所谓的断层标志，这些标志是识别断层的主要依据。 地貌标志（1） 断层崖 由于断层两盘的相对滑动，断层的上升盘常常形成陡崖，这种陡崖称为断层崖。盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。 断层三角面 断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割，乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖，即断层三角面。 地貌标志（2） 错断的山脊 往往是断层两盘相对平移的结果。 横切山岭走向的平原与山岭的接触带 往‘往是规模较大的断裂。 串珠状湖泊洼地 往往是大断层存在的标志。这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。 泉水的带状分布 往往也是断层存在的标志。念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图)，是现代活动断层直接控制的结果。 水系特点 断层的存在常常影响水系的发育，引起河流的急剧转向，甚至错断河谷。 构造标志 如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开，不再连续，说明有断层存在。右下图示断层造成的构造线不连续现象。为了确定断层的存在和测定错开的距离，在野外应尽可能查明错断的对应部分。 构造强化是断层可能存在的重要依据。构造强化现象包括有：岩层产状的急变和变陡；突然出现狭窄的节理化、劈理化带；小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。 构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体，长径一般为数十厘米至二、三米。构造透镜体有时单个出现，有时成群产出。构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后，其楞角又被磨去形成的。包含透镜体长轴和中轴的平面，或与断层面平行，或与断层面成小角度相交。 在断层带中或断层两侧，有时见到一系列复杂紧闭的等斜小褶皱组成的揉褶带。揉褶带一般产于较弱薄层中，小褶皱轴面有时向一方倾斜，有时陡立，但总的产状常常与断层面斜交，所交锐角一般指示对盘运动方向。 断层岩的发育和较广泛产出也是断层存在的良好判据。 地层标志 地层的重复和缺失是识别断层的主要依据。 岩浆活动和矿化作用标志 大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所，因此，如果岩体、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线或带断续分布，常常指示有大断层或断裂带存在。一些放射状或环状岩墙也指示放射状断裂或环状断裂的存在。 岩相和厚度标志 如果一个地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化，可能是断层活动的结果。断层
附录 截面图形的几何性质 一、是非判断题 ⒈ 图形对某一轴的静矩为零，则该轴必定通过图形的形心。（ √ ） ⒉ 图形在任一点只有一对主惯性轴。（ × ） ⒊ 有一定面积的图形对任一轴的轴惯性矩必不为零。（ √ ） ⒋ 图形对过某一点的主轴的惯性矩为图形对过该点所有轴的惯性矩中的极值。（ √ ） 二、填空题 ⒈ 组合图形对某一轴的静矩等于 各组成图形对同一轴静矩 的代数和。 ⒉ 图形对任意一对正交轴的惯性矩之和，恒等于图形对 两轴交点的极惯性矩 。 ⒊ 如果一对正交轴中有一根是图形的对称轴，则这一对轴为图形 主惯性轴 。 ⒋ 过图形的形心且 图形对其惯性积等于零 的一对轴为图形的形心主惯性轴。 三、选择题 ⒈ 图形对于其对称轴的（ A ） A 静矩为零，惯性矩不为零； B 静矩和惯性矩均为零 C 静矩不为零，惯性矩为零； D 静矩和惯性矩均不为零 ⒉ 直径为d 的圆形对其形心主轴的惯性半径i =（ C ）。 A d/2 B d/3 C d/4 D d/8 ⒊ 图示截面图形中阴影部分对形心主轴z 的惯性矩Z I =（ C ）。 A 123234dD D -π B 6323 4dD D -π C 126434dD D -π D 6643 4dD D -π z
四、计算题 1、求图示平面图形中阴影部分对z 轴的静矩。 232.0)2.06.0(4.0bh h h h b S Z =+??= () 8842422222bh h H B h h b h H h h H B S Z +-=??+??? ??-+?-?= 2、求图示平面图形对z 、y 轴的惯性矩。 4523231023.251040121040251040123010mm I I I II I Z ?=??+?+??+?=+= 由于图形对称，4 51023.2mm I I Z Y ?=== 3、试求图示平面图形的形心主惯性轴的位置，并求形心主惯性矩。 mm y C 7.56100 20201401010020902010=?+???+??= 4723231021.17.46200.1012201003.33201401214020m m I I I II I Z ?=??+?+??+?=+=46331076.112 100201220140mm I Y ?=?+?= z z z
绪论(2学时) 1. 概念：构造地质学 2. 了解构造地质学的研究对象、主要任务和研究内容。 第一章 沉积岩层的原生构造（2学时） 1. 概念：层理、面向、交错层理、递变层理、波痕、底面印模、软 沉积变形、压模、火焰状构造、滑塌构造 2. 了解层理的主要类型； 3. 掌握层理的识别标志； 4. 掌握可用于确定岩层层面面向的原生沉积构造标志有哪些，如何 确定岩层的面向（或顶底面）？ 5. 掌握软沉积变形的基本特征、形态类型和研究意义，哪些可用于 确定岩层层面？ 第二章 沉积岩层的基本产状（4学时） 1. 概念：地质体、地质界线、超覆、地质图 2. 掌握面状构造、线状构造的产状要素；掌握产状三维空间关系。 3. 掌握水平岩层的特征； 4. 掌握倾斜岩层的“v”字形法则，在地质图上岩层产状确定的间接 方法； 5. 掌握沉积接触关系的类型及其在地质图和剖面图上的表现； 6. 熟悉观察识别不整合接触关系的方法； ? （1）确定不整合标志： ? 古生物：上下两套地层中化石代表的时代有大的间断 ? 沉积侵蚀：有古侵蚀面、古风化壳、古土壤、底砾 岩、残积矿床（铁帽、铝土矿、磷矿、沙金）等 ? 构造变形：上下两套地层产状不同，构造线变化，褶 皱 样式、断层类型、变形程度差异，下部地层中的断层被上覆地层截切 ? 岩浆活动：上下两套地层中岩浆岩系列的成分、产 状、规模、强度积热液矿床差异 ? 变质程度：上下两套地层变质程度差 7. 掌握不整合接触时代的确定方法。 ? 不整合时代的确定： – ①不整合接触的上下两套地层之间缺失地层的年代 – ②下伏最新地层之后；上覆最老地层之前 – ③侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后
断层类型很多，规模差别极大，形成机制和构造背景各异，因此，研究的内容、方法和手段各不相同。但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层的存在。虽然断层可以通过分析和解译航卫片、物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。但识别和确定断层存在的主要方式是进行野外观测。 断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来，形成了所谓的断层标志，这些标志是识别断层的主要依据。 地貌标志（1） 断层崖由于断层两盘的相对滑动，断层的上升盘常常形成陡崖，这种陡崖称为断层崖。盆地与山脉间列的盆岭地貌是断层造成一系列陡崖的典型实例。 断层三角面断层崖受到与崖面垂直方向水流的侵蚀切割，乃形成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖，即断层三角面。 地貌标志（2） 错断的山脊往往是断层两盘相对平移的结果。 横切山岭走向的平原与山岭的接触带往‘往是规模较大的断裂。 串珠状湖泊洼地往往是大断层存在的标志。这些湖泊洼地主要是由断层引起的断陷形成的。 泉水的带状分布往往也是断层存在的标志。念青唐古拉南麓从黑河到当雄一带散布着一串高温温泉(右图)，是现代活动断层直接控制的结果。 水系特点断层的存在常常影响水系的发育，引起河流的急剧转向，甚至错断河谷。 构造标志 如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开，不再连续，说明有断层存在。右下图示断层造成的构造线不连续现象。为了确定断层的存在和测定错开的距离，在野外应尽可能查明错断的对应部分。 构造强化是断层可能存在的重要依据。构造强化现象包括有：岩层产状的急变和变陡；突然出现狭窄的节理化、劈理化带；小褶皱剧增以及挤压破碎和各种擦痕等现象。 构造透镜体是断层作用引起构造强化的一种现象。断层带内或断层面两侧岩石碎裂成大小不一的透镜状角砾块体，长径一般为数十厘米至二、三米。构造透镜体有时单个出现，有时成群产出。构造透镜体一般是挤压作用产出的两组共轭剪节理把岩石切割成菱形块体后，其楞角又被磨去形成的。包含透镜体长轴和中轴的平面，或与断层面平行，或与断层面成小角度相交。 在断层带中或断层两侧，有时见到一系列复杂紧闭的等斜小褶皱组成的揉褶带。揉褶带一般产于较弱薄层中，小褶皱轴面有时向一方倾斜，有时陡立，但总的产状常常与断层面斜交，所交锐角一般指示对盘运动方向。 断层岩的发育和较广泛产出也是断层存在的良好判据。 地层标志 地层的重复和缺失是识别断层的主要依据。 岩浆活动和矿化作用标志 大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所，因此，如果岩体、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线或带断续分布，常常指示有大断层或断裂带存在。一些放射状或环状岩墙也指示放射状断裂或环状断裂的存在。 岩相和厚度标志 如果一个地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化，可能是断层活动的结果。断层引起岩相和厚度的急变有两种情况：一种情况是控制沉积盆地和沉积作用的同沉积断层的活
5-1 试用积分法确定图示平面图形的形心位置。 解：（1）建立极坐标极坐标（α，ρ），取微面积dA d d ραρ =?。 则cos y ρα =， （2）求形心位置 2 223 2 2 cos () cos 43 4 34 r r A C d d d d ydA r r r y A A r π π ραρραρραα ππ π????= = = = = ?? ? ?? 由对称性可知：43C r z π = 。 图形形心为（ 43r π ， 43r π ）。 y 700 图题5-1b 图题5-2b 5-2 确定图示平面图形力的形心位置。 解：（1）选取通过矩形I 的形心C 1，矩形II 形心C 2，矩形III 形心C 3 （2）求形心位置 由于截面左右对称，故：400m m C z =。 3 1 3 1 150 400150150800200400150500150700222m m =305m m 150800200400500150 i C i i C i i A y y A ==??? ??? +??++??- ? ???? ?= =?+?++?∑ ∑
图形形心为（305，400）。 5-4 (a) 题5-4图 解：（1）矩形 3 4 12 12 z bh a I = = （2）箱形 箱形与方形面积，即：22226 5.4 5.4 a a bt at t ==→= 3 3 3 3 22224 (0.9)(1.8) (0.9)(1.8) ()(2) ()(2) 5.4 5.4 5.4 5.4 12 12 12 12 0.4567z a a a a a a a a b t b t b t b t I a ++--++--= - = - = （3）工字形截，即：面23332 1.62 5.2 a a at at t =?+→= 工字形截面方形面积 3 3 3 3 334 1.6(22) (1.6)81.6(22) (1.6)8 5.2 5.2 12 12 12 12 0.8695z a a a a a a a a t a t a I a +?-+-= - = - = 10.45670.869515.4810.4312 z z z I I I = =工方箱：：：：：： 5-8图示矩形h=2b=200mm ，（1）试求矩形通过坐标原点O 1的主惯性轴的位置及 主惯性矩。（2）试确定矩形通过坐标原点O 2的主惯性轴的位置及主惯性矩I x0 、I y0。
第七章 截面几何性质 基本要求与重点 1. 形心与重心 （1）理解重心与形心，熟知常见规则图形形心的位置。 （2）记住以下常见规则几何图形的形心位置：圆及圆环、矩形、三角形 （3）能熟练计算，由规则图形构成的组合图形的形心位置。 2. 面积静矩（又称静矩或面矩） （1）了解面积静矩的积分定义，掌握其有限式定义。 （2）能熟练计算组合图形的静矩。 （3）熟知面积静矩的重要性质。 3. 惯性矩与极惯性矩。 （1）理解惯性矩与极惯性矩 （2）了解惯性矩与极惯性矩的定义 （3）掌握惯性矩与极惯性矩之间的关系 （4）掌握平行轴定理及组合图形惯性矩的计算方法。 （5）记住圆及圆环对圆心的极惯性矩 （6）记住矩形截面对其对称轴的惯性矩。 4. 了解惯性积、形心主轴的概念 主要内容 1. 形心与重心 （1）概念与性质 重心是物体的重力中心，形心是几何体的形状中心。对均质物体，重心与形心位 置重合 若存在几何对称同，则形心必在对称轴上。 （2）计算 形心位置的计算公式分积分式与代数式两种。其中，常用的是代数形式的计算公式： 2. 面积静矩（又称静矩或面矩） （1）定义：分为代数式和积分式两种形式 有限式：几何图形的面积乘以形心到某轴的距离的坐标 值，称为该图形对该轴的静矩。 积分式：几何图形的元面积乘以点到某轴的距离的坐标值，称为该元面积对该轴的静矩； 所有点的元面积静矩之和，为几何图形的对该轴的静矩。 （2）面积静矩的重要性质：若图形对某轴的面积静矩为零，则该轴过这一图形的形心； 反之亦然。也就是说，静矩为零与轴过形心互为充要条件。 （3）计算 根据实际情况可选用代数式或积分式进行计算，工程中主要是利用代数式进行计算 nn S x S ix y i A i y c A i 1 i 1 x c n x ic A i i1 y c n y ic A i i1 A
. 课时作业(八) [学业水平层次] 一、选择题 1．(2015·人大附中月考)焦点在x 轴上，短轴长为8，离心率为3 5 的椭圆的标准方程是( ) ＋y 236＝1 ＋ y 2 64 ＝1 ＋y 2 16 ＝1 ＋y 2 9 ＝1 【解析】 本题考查椭圆的标准方程．由题意知2b ＝8，得 b ＝4，所以b 2 ＝a 2 －c 2 ＝16，又e ＝c a ＝3 5 ，解得c ＝3，a ＝5，又 焦点在x 轴上，故椭圆的标准方程为x 225＋y 2 16 ＝1，故选C. $ 【答案】 C 2．椭圆的短轴的一个顶点与两焦点组成等边三角形，则它的离心率为( ) 【解析】 由题意知a ＝2c ，∴e ＝c a ＝c 2c ＝1 2 . 【答案】 A 3曲线x 225＋y 29＝1与x 29－k ＋y 2 25－k ＝1(0 A ．有相等的焦距，相同的焦点 ） B ．有相等的焦距，不同的焦点 C ．有不等的焦距，不同的焦点 D ．以上都不对 【解析】 曲线x 225＋y 29＝1的焦距为2c ＝8，而曲线x 29－k ＋ y 2 25－k ＝1(0＜k ＜9)表示的椭圆的焦距也是8，但由于焦点所在的坐标轴不同，故选B. 【答案】 B 4．已知O 是坐标原点，F 是椭圆x 24＋y 2 3＝1的一个焦点，过F 且 与x 轴垂直的直线与椭圆交于M ，N 两点，则cos ∠MON 的值为( ) B ．－513 D ．－21313 # 【解析】 由题意，a 2＝4，b 2＝3， 故c ＝a 2－b 2＝4－3＝1. 不妨设M (1，y 0)，N (1，－y 0)，所以124＋y 2 3 ＝1， 解得y 0＝±3 2 ， 所以|MN |＝3，|OM |＝|ON |＝12 ＋? ?? ??322＝132. 由余弦定理知 cos ∠MON ＝|OM |2＋|ON |2－|MN |2 2|OM ||ON | ＝ 第七章活断层和地震工程地质研究 活断层 一．概述 1.地质学科领域内，将由活断层和地震活动所产生的工程地质问题，称为“区域地壳稳定性问题” 2.地球的构造运动可使地壳和上地幔中积聚构造应力，当构造应力增大并超过介质强度时，往往表现为活断层的突然错动，释放应变能，并以弹性波的形式在地壳表层传播而发生地震。 二．活断层 1.什么是活断层： 指今正在活动的断层，或近期曾活动过、不就得将来可能会重新活动的断层（又称潜在活断层）。 2.活断层时间上限问题： 美国原子能委员会： ①活动断层：全新世（10000a）以来活动的断层，并且未来任 有可能活动，其活动可以找到相应证据。 ②能动断层：在过去的35000a内至少有过一次活动证据，或 者在过去的500000a内有过反复活动证据。 我国规定潜在活断层的时间上线： 铁路线为10000a 高坝和核电站为50000a 3.活断层对工程建筑物的影响： ①地面错动直接损害跨越该断层的地标建筑 ②由此引发的地震所引起的危害 4.活断层的基本特征： ①活断层是深大断裂复活运动的产物。 ②活断层的继承性和反复性 ③活断层的活动方式 粘滑型：以地震方式产生间歇性地突然滑动。 围岩强度高，断裂带锁固能力强，能不断积累应变能蠕滑型：沿断层滑动面两侧岩层连续缓慢地滑动。 围岩强度低，断裂锁固能力弱，不能积累较大应变能。5．活断层参数： 产状；长度；断距；错动速率；错动周期；活动年龄 6. 活断层的鉴别标志 ①地质标志 a) 断层两侧地层岩性和产状截然不同，被错断，是最本质最重要最可靠的标志 b) 第四纪沉积层变形，砾石层中的砾石受剪断或压碎，视断层性质而定 c) 断层带的岩石因积压磨碎，变现为松散未胶结的破碎带 d) 在强震过程中沿活动性断裂带常常出现地裂缝 ②地貌标志 a) “风口”、“垭口” 断层的识别 1. 地貌标志 构造地貌是确定断层存在的重要标志，构造地貌包括由挽近时期（一般指第四纪以来（有时新近纪以来）地壳运动的时期）断层活动直接形成的动态构造地貌和地质历史时期形成的断层经外营力塑造的静态构造地貌。 它们都能清楚地显示断层的存在，为观察和确定断层提供了重要线索。 (1) 断层崖：通常是挽近活动断层面形成的陡崖。正断层相对容易形成，发育于盆地、平原与山地(脉)之间，如图一、图二所示。 图一滇池断层崖 图二华山断层崖 (2)断层三角面：通常是挽近活动断层面形成的陡崖受与崖面垂直方向的水流侵蚀切割、形成的沿断层走向分布的一系列三角形陡崖。也发育于盆地、平原与山地(脉)接合部，如图三所示。 图三断层三角面 (3)错断山脊：通常是挽近平移活动断层相对平移错动，造成某一方向的山脊发生突然的、有规律的错断，如图四所示。 图四错断山脊示意图 (4)横切山岭走向的平原与山地的接触带，如图五所示。 图五横切山岭走向的平原与山地的接触带 (5) 串珠状湖泊-洼地 由大断层引起的断陷或破碎带形成的湖泊、洼地，在走向上呈线状、串珠状分布，单个湖泊、洼地也具有定向的特点，如图六所示。 图六直线状洼地 (6) 带状分布的泉水 泉水(点)呈带状、线状分布也是断层存在的标志之一，温泉一般是现代活动断层重要证据，如图七所示。 图七串珠状分布的泉水 (7) 错断的水系、河流 断层的存在常常影响水系的发育，引起河流的急剧转向、甚至切断河谷，如图八所示。 图八错断的河流 2 地质标志 (1) 错断线状、面状地质体 先于断层形成之前的线状、面状地质体(如地层、矿层、岩脉、侵入接触面、劈理或相带界线)被之后断层切割后，在平面、剖面上突然中断、错开而不连续现象，如图九所示。 习题 I 1 试求平面图形的形心位置。 解：由对称 m 3.0c =z m 357.02 .04.04.02.02.06.07 .02.04.04.04.02.01.02.06.0c =?+?+???+??+??=y 解：m 093.04.01.01.03.005 .04.01.015.01.03.0c =?+???+??=z m 193.04 .01.01.03.03 .04.01.005.01.03.0c =?+???+??= y I 2 试求平面图形的形心坐标。 解： O (c) (a) z y (b) l n n dz z zdz z z l n l n 2 10 0c ++==?? ()2 c += -=??n l dz z ydy y l y n l n l n n 解：由对称 r z =c πππ342 322223 2 2 2c r r r r ydy y r y r ==-=? I 3 试求图示截面的阴影线面积对z 轴的静矩。（图中C 为截面形心） 解：3 c **mm 24000302040=??==y A S z z O (d) (a) (b) 解：3 c **mm 422505.322065=??==y A S z I 4 求以下截面对z 轴的惯性矩。（z 轴通过截面形心） 解：() 64 64 64 42414 24 1d d d d I z -= - =πππ 解：12 12124 2 414241a a a a I z -=-= I 5 试求图示三角形截面对通过顶点A 并平行于底边BC 的z 轴的惯性矩。 解： 4302bh y bdy h y I h z =?? ? ???=? I 6 试求图示r =1m 半圆形截面对于z 轴的惯性矩。其中z 轴与半圆形的底边平行，相距1m 。 (a) a (b) C 断层解剖学复习资料 第一部分单选题 一、头部 1.在横断面上，识别距状沟前部的标志 A.禽距 B.侧副隆起 C.侧副沟 D.海马 E. 海马傍回 2.显示基底核区的最佳横断层面 A.胼胝体干 B. 胼胝体压部 C.松果体 D.前连合 E.后连合 3.识别中央旁小叶的标志 A.扣带沟 B.扣带沟边缘支 C.中央沟 D.中央前沟 E.中央后沟 4.内囊前肢与内囊后肢分界的标志 A.豆状核 B.壳 C.苍白球 D.尾状核 E.背侧丘脑 5.在横断层面上，小脑延髓池两侧的脑组织 A.小脑扁桃体 B.小脑半球 C.小脑蚓 D.枕叶 E.舌回 6.半卵圆中心的横断层面上不出现 A.楔叶 B.楔前叶 C.缘上回 D.外侧沟 E.顶枕沟 7.胼胝体干的横断层面上不出现 A.侧脑室 B.第三脑室 C.尾状核 D.外侧沟 E.顶枕沟 8. 半卵圆中心以上的横断层面上不出现 A.额叶 B.顶叶 C.枕叶 D.颞叶 E.楔叶 9. 胼胝体压部的横断层面上不出现 A.内囊 B.外囊 C最外囊 D.第五脑室 E.第六脑室 10. 胼胝体压部横断层面上的结构 A.胼胝体嘴 B. 胼胝体膝 C. 胼胝体干 D.海马 E. 海马傍回 11.内囊的横断层面上不出现 A.尾状核 B.豆状核 C屏状核 D.杏仁体 E.背侧丘脑 12. 胼胝体压部两侧的腔隙为侧脑室 A.前角 B.中央部 C.三角区 D.后角 E.下角 13.红核和黑质的横断层面上不出现 A.侧脑室 B.第三脑室 C.中脑水管 D.胼胝体膝 E.透明隔 14. 鞍上池的横断层面上不出现 A.交叉池 B.大脑纵裂池 C.小脑上池 D.环池 E.大脑外侧窝池 15.齿状核横断层面上的结构 A.小脑上池 B.小脑扁桃体 C.小脑上脚 D.小脑中脚 E.小脑下脚 16. 第四脑室的横断层面上不出现 A.中脑 B.脑桥 C延髓 D.小脑半球 E.小脑蚓 17.形成“Y”形小脑幕的结构 A.大脑镰 B.小脑幕 C小脑镰 D.大脑镰和小脑幕 E.小脑幕和小脑镰 18.豆状核与屏状核之间的白质区 A.内囊 B.外囊 C.最外囊 D.视辐射 E.听辐射 19.豆状核与背侧丘脑之间的白质区 第七章 截面几何性质 基本要求与重点 1.形心与重心 （1）理解重心与形心，熟知常见规则图形形心的位置。 （2）记住以下常见规则几何图形的形心位置：圆及圆环、矩形、三角形。 （3）能熟练计算，由规则图形构成的组合图形的形心位置。 2.面积静矩（又称静矩或面矩） （1）了解面积静矩的积分定义，掌握其有限式定义。 （2）能熟练计算组合图形的静矩。 （3）熟知面积静矩的重要性质。 ￥ 3.惯性矩与极惯性矩。 （1）理解惯性矩与极惯性矩 （2）了解惯性矩与极惯性矩的定义 （3）掌握惯性矩与极惯性矩之间的关系 （4）掌握平行轴定理及组合图形惯性矩的计算方法。 （5）记住圆及圆环对圆心的极惯性矩 （6）记住矩形截面对其对称轴的惯性矩。 4.了解惯性积、形心主轴的概念 主要内容 1.形心与重心 ￥ （1）概念与性质 重心是物体的重力中心，形心是几何体的形状中心。对均质物体，重心与形心位置重合。 若存在几何对称同，则形心必在对称轴上。 （2）计算 形心位置的计算公式分积分式与代数式两种。其中，常用的是代数形式的计算公式： 1 1 n n ic i ic i i i c c x A y A x y A A ==????= = ∑∑， 2.面积静矩（又称静矩或面矩） （1）定义：分为代数式和积分式两种形式 有限式：几何图形的面积乘以形心到某轴的距离的坐标值，称为该图形对该轴的静矩。 积分式：几何图形的元面积乘以点到某轴的距离的坐标值，称为该元面积对该轴的静矩；所有点的元面积静矩之和，为几何图形的对该轴的静矩。 . （2）面积静矩的重要性质：若图形对某轴的面积静矩为零，则该轴过这一图形的形心；反之亦然。也就是说，静矩为零与轴过形心互为充要条件。 （3）计算 根据实际情况可选用代数式或积分式进行计算，工程中主要是利用代数式进行计算。 1 1 S S n n x ix i i c i i y A y A ====??=?∑∑ 1 1 S S n n y iy i i c i i x A x A ====??=?∑∑ 3.惯性矩与极惯性矩。 （1）定义 - 点对轴的惯性矩：22z y dI y dA dI z dA =?=?， 点对点的极惯性矩2O dI dA ρ=? 图形对轴的惯性矩22, z y A A I y dA I z dA ==?? 图形对点的惯性矩2p A I dA ρ=? （3）掌握惯性矩与极惯性矩之间的关系 若y z I I 、是某一图形对直角坐标系yOz 中两轴的惯性矩，p I 是对该坐标系原点O 的极惯性矩。则： p z y I I I =+ （4）惯性矩的平行轴定理：几何图形对任意轴的惯性矩，等于对与该轴平行、且过形心的轴的惯性矩与两轴之间距离的平方与图形面积之积的和。（太长了，慢慢读）即： 2C z z I I A d =+? （5）组合图形对过图形形心轴的惯性矩的计算方法。 & 第1步：将图形分割为几个简单图形，按形心计算公式求出总的形心位置。 第2步：利用平行轴定理，计算各简单图形对过总形心轴的惯性矩。 第3步：将各简单图形对同一轴的惯性矩求和。 4.惯性积、形心主轴的概念 惯性积与主轴是对一个平面直角坐标系而言的。 yz A I z ydA =??活断层和地震
野外识别断层的主要依据
附录I-截面几何性质-习题答案
2015断层解剖学复习资料
第7章 截面几何性质答案
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