1、構(gòu) 造 地 質(zhì) 學構(gòu)造研究的基礎(chǔ)沉積巖的原生構(gòu)造及產(chǎn)狀 第一部分1課程回顧什么是沉積巖的原生構(gòu)造?如何識別層理和層序？軟沉積物變形有哪些表現(xiàn)？2第2章 沉積巖 沉積巖的原生構(gòu)造 層面 上、下巖層的界面。上層面叫做頂面，下層面叫底面，兩個巖層的接觸面，既是上覆巖層的底面，又是下覆巖層的頂面。 厚度 兩個層面之間的垂直距離。 原生構(gòu)造 沉積巖在堆積過程中或成巖作用過程中產(chǎn)生的非構(gòu)造變動的構(gòu)造稱為沉積巖層的原生構(gòu)造。如層理、層面構(gòu)造（泥裂、雨痕、印模等）、結(jié)核、疊錐以及生物遺跡等等。 巖層 由兩個平行或近乎平行的界面所限制的、巖性基本一致的層狀巖體。由沉積作用形成的巖層稱沉積巖層。3第2章 沉積巖

2、沉積巖的原生構(gòu)造如何識別巖層的層理？成分由成分差異顯示出層理塊狀砂巖中的礫巖層巨厚層石灰?guī)r中的薄層頁巖結(jié)構(gòu)巖石粒度和形狀變化顯示出的層理顏色顏色不同顯示出的層理需要注意區(qū)分膠體溶液沖注以及解理、裂隙風化形成的顏色分帶現(xiàn)象與層理層面原生構(gòu)造系波痕、泥裂、雨痕、生物遺跡及其印模等4利用沉積巖原生構(gòu)造確定巖層的頂面和底面第2章 沉積巖 沉積巖的原生構(gòu)造5利用沉積巖原生構(gòu)造確定巖層的頂面和底面第2章 沉積巖 沉積巖的原生構(gòu)造6軟沉積物變形第2章 沉積巖 沉積巖的原生構(gòu)造沉積物尚未固結(jié)成巖時發(fā)生的變形叫軟沉積變形。軟沉積變形是比較常見的，有些還具有一定的規(guī)模。7火山沉積巖的構(gòu)造第2章 沉積巖 火山沉積巖

3、的原生構(gòu)造氣孔和杏仁構(gòu)造：巖漿冷卻體中的氣體逸出留下的空洞。被其它礦物質(zhì)充填為杏仁。一般來講空洞是頂大而多，底小而少。枕狀構(gòu)造：是水下噴出的基性巖的特征構(gòu)造。頂面上凸，底面平坦。因此可用此來判別巖層頂?shù)钻P(guān)系。紅頂、綠底：上部氧化呈紅色，下部還原狀態(tài)呈綠色。因此可以判斷頂、底。烘烤邊和冷凝邊8巖層的原始產(chǎn)狀沉積盆地（海洋或大型湖泊）中心，形成的巖層是水平的或近水平的，而只有在沉積盆地的邊緣、島嶼、水下隆起等周圍的沉積物產(chǎn)狀具有一定的傾角，稱為原始傾斜。因此，將巖層的原始產(chǎn)狀理解為水平的是認識和分析地質(zhì)構(gòu)造的一個前提。第2章 沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特征9第2章 沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出

4、露特征水平巖層幾個概念露頭是指地層裸露地表，未被第四系松散堆積層覆蓋的部分。地層露頭線是指地層露頭與地表自然形態(tài)的交線。露頭線形態(tài)是指巖層露頭線在地面和地質(zhì)圖上彎曲的形態(tài)。1011第2章 沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特征水平巖層巖層上下兩個面保持水平狀態(tài)，即同一層面上各點海拔高度基本相同的巖層，稱為水平巖層。概念1. 在層序沒有倒轉(zhuǎn)的前提下,地質(zhì)時代較新的巖層疊置在較老的巖層之上。當?shù)匦蝿兾g切割輕微的地面只出露最新巖層；如切割強烈，老巖層則出露于河谷，沖溝等低洼處，較新巖層分布于山頂或分水嶺上,即巖層愈老出露愈低，巖層愈新其出露的位置愈高。基本特征12第2章 沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特

5、征水平巖層基本特征露頭形態(tài)2、水平巖層的露頭形態(tài)，完全受地形控制，其出露線（巖層層面與地面的交線）在地質(zhì)圖上表現(xiàn)為與地形等高線平行或重合，而不會相交。思考：在平面地質(zhì)圖上，水平巖層在山谷、山脊和山頂各是什么形狀？在山頂上往往呈不規(guī)則的同心圓狀。13山谷中巖層的出露界線隨等高線彎曲而彎曲，延伸成“V”字形， “V”字形尖端指向上游；在山坡上“V”字形尖端指向下游。第2章 沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特征水平巖層基本特征露頭形態(tài)14水平巖層的厚度就是巖層頂面與底面標高之差。第2章 沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特征水平巖層基本特征巖層厚度水平巖層的厚度就是該巖層頂面和底面之間的距離。15第2章

6、沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特征水平巖層基本特征思考：水平巖層的露頭寬度受哪些因素影響？巖層厚巖層薄露頭寬露頭窄16坡度陡坡度緩坡度陡、露頭窄坡度緩、露頭寬第2章 沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特征水平巖層基本特征水平巖層露頭寬度，與巖層厚度和地形坡度的變化有關(guān)。17第2章 沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特征水平巖層基本特征思考：坡度直立則地質(zhì)圖上的巖層露頭寬度如何？地形平坦巖層寬度又如何？18巖層的原始產(chǎn)狀原始水平的巖層，經(jīng)構(gòu)造變動后，可變?yōu)閮A斜、直立、倒轉(zhuǎn)以及各種褶皺形態(tài)，但也有仍保持近水平狀態(tài)。第2章 沉積巖 巖層的產(chǎn)狀、厚度及出露特征1920第2章 沉積巖 地質(zhì)體的基本產(chǎn)狀要素面狀構(gòu)

7、造的產(chǎn)狀要素任何面狀構(gòu)造或地質(zhì)體界面的產(chǎn)狀均以其走向、傾向（空間的延伸方位）和傾角（傾斜程度）來確定。走向：傾斜平面與水平面的交線稱作走向線，走向線兩端延伸的方向即為該平面的走向。任何一個平面都包含有無數(shù)條相互平行的不同高度的走向線；任何巖層的走向也都有兩個方位角數(shù)值（思考：這兩個方位角有何關(guān)系？）。NE25SW20521傾向傾斜平面上與走向線相垂直的線叫傾斜線，傾斜線在水平面上投影所指的沿平面向下傾斜的方位即傾向。傾角指平面上的傾斜線與其在水平面上的投影線之間的夾角，即在垂直該平面走向的直立剖面上該平面與水平面間的夾角。第2章 沉積巖 地質(zhì)體的基本產(chǎn)狀要素22真傾角與視傾角之間關(guān)系為：tan

8、= tancos（式中為真傾角，為視傾角，真傾向線與視傾向線之間夾角）第2章 沉積巖 地質(zhì)體的基本產(chǎn)狀要素23直線的產(chǎn)狀是直線在空間的方位和傾斜程度。直線的產(chǎn)狀要素包括傾伏向、傾伏角，或用其所在平面上的側(cè)伏向和側(cè)伏角來表示。第2章 沉積巖 地質(zhì)體的基本產(chǎn)狀要素線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素傾伏向（指向）：某一直線在空間的延伸方向，即某一傾斜直線在水平面上的投影線所指示的該直線向下傾斜的方位，用方位角或象限角表示。傾伏角：指直線的傾斜角，即直線與其水平投影線間所夾之銳角。側(cè)伏角：當線狀構(gòu)造包含在某一傾斜平面內(nèi)時，此線與該平面走向線間所加之銳角即為此線在那個面上的側(cè)伏角。側(cè)伏向就是構(gòu)成上述銳角的走向線的那一端

9、的方位。24第2章 沉積巖 巖層產(chǎn)狀的測定與表示方法巖層產(chǎn)狀要素的測定與表示方法通常用地質(zhì)羅盤直接在巖層面上測得。有時也根據(jù)鉆孔資料、地形地質(zhì)圖上的表現(xiàn)及視傾斜值用幾何作圖法或赤平投影等方法求出。測定方法 方位角表示法：一般只測記傾向和傾角。如SW20525 （也可書寫為20525 ），前為傾向方位角，后為傾角。 象限角表示法：以北和南的方位作為0 ，一般測記走向、傾角和傾向象限。如N65 W 25 SW，即走向北偏西65 ，傾角25 ，向南西傾斜。表示方法(兩種羅盤，兩種表示方法)25巖層產(chǎn)狀要素的測定與表示方法表示方法第2章 沉積巖 巖層產(chǎn)狀的測定與表示方法在地質(zhì)圖上，巖層產(chǎn)狀要素是用符號

10、來表示。常用符號如下：7030方位角： NW31570 ; 31570 象限角： N45 E 70 NWNW26巖層產(chǎn)狀要素的測定與表示方法表示方法第2章 沉積巖 巖層產(chǎn)狀的測定與表示方法在地質(zhì)圖上，巖層產(chǎn)狀要素是用符號來表示。常用符號如下：3060傾斜巖層水平巖層直立巖層倒轉(zhuǎn)巖層27巖層的露頭形態(tài)第2章 沉積巖 巖層露頭形態(tài)巖層產(chǎn)狀、地形以及二者的相互關(guān)系。決定條件1. 水平巖層 露頭線與等高線平行或重合；如何在地質(zhì)圖上識別？最簡單的方法莫過于巖巖層出露線追索，看是否與地形等高線相交（相切除外）。28地質(zhì)圖上巖層的“尖滅”現(xiàn)象29巖層的露頭形態(tài)第2章 沉積巖 巖層露頭形態(tài)巖層產(chǎn)狀、地形以及二

11、者的相互關(guān)系。決定條件1. 水平巖層 露頭線與等高線平行或重合；2.直立巖層 露頭線不受地形影響，始終呈直線延伸。3. 傾斜巖層露頭界線復雜，表現(xiàn)為與地形等高線交切關(guān)系，并顯示出一定的規(guī)律性，即在經(jīng)過山脊和河谷時，均呈“V”字形態(tài)展布即“V”字形法則。30假設(shè)：ABC為地面（水平狀態(tài)）AOC垂直于地面（懸崖）31ABC假設(shè)：ABC為地面（水平狀態(tài)）AOC垂直于地面DE32傾斜巖層的露頭形態(tài)（V字形法則）第2章 沉積巖 V字形法則 巖層界線的彎曲度總是比等高線彎曲度小。主要有下列三種情況： 巖層傾向與地面坡向相反： 巖層界線與地形等高線的彎曲方向一致； 在山脊處“V”字形尖端指向山下，在溝谷處“

12、V”字形尖端指向上游；33傾斜巖層的露頭形態(tài)（V字形法則）第2章 沉積巖 V字形法則 巖層界線與地形等高線成相反的方向彎曲； 在山脊處“V”字形尖端指向山頂，溝谷處“V”字形尖端指向下游。 巖層傾向與地面坡向相同，且?guī)r層傾角大于地面坡角34傾斜巖層的露頭形態(tài)（V字形法則）第2章 沉積巖 V字形法則 巖層界線與地形等高線的彎曲方向也是相同的； “V”字形尖端在山脊處指向山下，溝谷處指向上游； 露頭界線的“V”字形彎曲度大于地形等高線的彎曲度。 巖層傾向與地面坡向相同，且?guī)r層傾角小于地面坡角35（1）、（3）兩種情況相似，不同的是后者“V”字形彎曲大于等高線，而前者“V”字形彎曲度小于等高線。（1

13、）（3）傾斜巖層的露頭形態(tài)（V字形法則）第2章 沉積巖 V字形法則3637V字形法則運用注意事項第2章 沉積巖 V字形法則 在地層沒有倒轉(zhuǎn)的情況下，在溝谷中巖層界線的“V”字形尖端指向新地層， “V”字形內(nèi)弧開口處為相對老的地層；在山脊處則相反；ABABAB38V字形法則運用注意事項第2章 沉積巖 V字形法則 在中、小比例尺地質(zhì)圖上，巖層露頭界線形態(tài)主要受巖層走向變化的影響，地形的影響在這種圖上反映不出來； 當傾斜巖層或其它平直的地質(zhì)界面的走向與溝谷或山脊延伸方向呈直交時，所產(chǎn)生的“V”字形大體上是對稱的；如果二者呈斜交， “V”字形是不對稱的； 若巖層傾向與溝谷方向一致，傾角與坡角也相等，則

14、露頭界線沿溝谷兩側(cè)成平行延伸，只是溯源而上，在上游溝谷坡度變陡處，巖層面或其它構(gòu)造面橫跨溝谷而出現(xiàn)“V”字形的露頭形態(tài)。39巖層的露頭寬度第2章 沉積巖 巖層的露頭寬度概念是指在垂直巖層走向線方向上，巖層頂、底露頭線之間在地面或地圖上的距離。思考：露頭寬度取決于哪些因素？ABCDABCD40當巖層傾向與坡向相反時，一般是地面坡度緩，巖層露頭就寬；坡度陡，露頭就窄。若坡度直立，則巖層在平面圖上呈“尖滅”的假象。巖層的露頭寬度第2章 沉積巖 巖層的露頭寬度決定因素巖層傾向坡向固定巖層傾向，看隨坡度變化巖層露頭寬度的變化坡度：ABBC41主要取決于巖層的厚度和傾角，還受地面坡度、坡向與巖層的傾角、傾

15、向之間關(guān)系的影響。當巖層面與傾斜地面直交時，這時露頭寬度小于巖層厚度；若巖層傾角達90度時，露頭寬度等于巖層厚度，且不受地形影響；當巖層面與地面之間的交角（指相交銳夾角）由大變小，則露頭寬度由窄變寬。巖層的露頭寬度第2章 沉積巖 巖層的露頭寬度決定因素注：影響巖層露頭寬度的上述各因素是相互結(jié)合相互制約的，在實際工作中應根據(jù)具體情況分析比較，了解其變化規(guī)律。巖層真厚度最小露頭厚度42巖層的厚度第2章 沉積巖 巖層的露頭寬度巖層厚度是指巖層頂面和底面的垂直距離垂直地層平面圖上的水平距離傾斜地層通過鉆井資料或地質(zhì)圖計算43第2章 沉積巖 巖層產(chǎn)狀的測定與表示方法30方位角： NE5530 ; 象限角

16、： N55 W 30 NENE什么是沉積巖的原生構(gòu)造？地質(zhì)構(gòu)造研究的“初始面”層理 什么是層理 如何判斷沉積層序44地層之間的接觸關(guān)系第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系研究意義一個地區(qū)上、下巖層之間在空間上的接觸形態(tài)和時間上的發(fā)展狀況，從一個側(cè)面記錄了該地區(qū)地殼運動的演化歷史。1、整合：連續(xù)沉積，巖層層序無間斷、時代連續(xù)，產(chǎn)狀一致，其中生物演化的是漸變的。2、不整合：沉積缺失，層序有間斷、即部分地層無沉積或雖有沉積但卻被剝蝕。 不整合面：在上、下地層之間的沉積間斷面。 不整合線：不整合面在地面的出露線。幾個基本概念45不整合的類型第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系1. 平行不整合（也稱假整合）

17、形成過程：下降沉積上升、沉積間斷、剝蝕再下降再沉積。表現(xiàn)：平行不整合表現(xiàn)為上、下兩套地層的產(chǎn)狀彼此平行，但在兩套地層之間缺失了一些時代的地層。不整合面上有下伏巖層組成的礫石、古風化殼、古土壤層。識別標志：A. 上、下地層間缺失某些地層及化石帶；B. 地層厚度，特別是與接觸帶相鄰層的厚度在一定范圍內(nèi)有明顯的橫向變化，反映接觸面起伏不平；C. 接觸面有古風化殼的痕跡，或存在底礫巖、古土壤等。D3C346不整合的類型第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系1. 角度不整合（即狹義的不整合）表現(xiàn)：表現(xiàn)為上、下兩套地層即缺失了一些時代的地層，產(chǎn)狀又不相同。在不整合面上常有底礫巖、古風化殼、古土壤層等。上覆的較

18、新地層的底面通常與不整合面基本平行，而下伏的較老地層層面與不整合面則相截交。47形成過程：下降、接受沉積褶皺上升（常伴有斷裂變動、巖漿活動、區(qū)域變質(zhì)等）、沉積間斷、遭受剝蝕再次下降、再沉積。地質(zhì)意義：反映了在上覆地層沉積之前曾發(fā)生過褶皺等重要構(gòu)造事件。不整合的類型第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系1. 角度不整合（即狹義的不整合）識別標志：A. 上、下地層產(chǎn)狀有明顯差異；若走向相近，則傾角不同；B. 上、下地層的褶皺、斷裂、劈理等構(gòu)造的類型、方位、期次、強度、類型及特征不同；C. 上、下地層經(jīng)受的變質(zhì)作用及巖漿活動的期次、強度、類型及特征不同。48南京湯山侯家塘剖面，泥盆系與志留系分界面，升隆

19、侵蝕不整合 升隆侵蝕不整合/暴露不整合是以區(qū)域構(gòu)造活動或海平面下降為原因的暴露侵蝕。 根據(jù)野外踏勘，其具有以下特征：1 發(fā)育古風化殼；2 發(fā)育古巖溶；3 界面形態(tài)呈波狀彎曲 49南京湯山建新村剖面侖山組50南京湯山鎮(zhèn)孔山剖面 暴露侵蝕不整合型層序邊界特征 51南京句容佴池村委會采石場剖面水下侵蝕不整合型層序邊界特征（奧陶系紅花園組層序界面之上發(fā)育的滑塌變形礫屑灰?guī)r） 水下侵蝕不整合主要出現(xiàn)于臺地前緣斜坡盆地沉積相區(qū)，代表了水下沖刷、侵蝕和特殊的低水位體系域。 52安徽烏泥關(guān)村剖面，上寒武統(tǒng)西陽山組，水下侵蝕不整合層序界面標志，發(fā)育斜坡相滑塌變形灰?guī)r及礫屑灰?guī)r 53不整合的區(qū)域特征第2章 沉積巖

20、 地層之間的接觸關(guān)系地理不整合（或稱“區(qū)域不整合”）兩套地層在一定范圍內(nèi)缺失某些地層，表現(xiàn)為平行不整合；但從較大區(qū)域范圍看，在部分地區(qū)又發(fā)現(xiàn)與下伏不同層位的老地層接觸，呈角度不整合，這種接觸關(guān)系稱為“地理不整合”。54嵌入不整合不整合面在較大范圍內(nèi)是平整的，而在局部地方有較大的凹凸不平的現(xiàn)象，致使上覆地層和下伏底層均與之呈截交關(guān)系，這種接觸關(guān)系稱為“嵌入不整合”。不整合的類型第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系55異巖不整合（或稱“非整合”）指沉積巖與變質(zhì)巖或與巖漿巖體之間的不整合。不整合的類型第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系5657超覆指由于地殼運動的幅度、速度和方向的變化，沉積區(qū)的范圍和位

21、置會發(fā)生變化，造成盆底邊緣區(qū)特殊的沉積接觸關(guān)系。當新的沉積物的展布范圍超過早先的盆底邊界而覆蓋在下伏地層或原為剝蝕區(qū)的基底上，使下伏地層產(chǎn)生尖滅的現(xiàn)象。不整合的類型第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系5859不整合在剖面圖和地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系60 （1）研究地質(zhì)發(fā)展歷史； （2）鑒定地殼運動特征； （3）確定構(gòu)造變形時期； （4）劃分地層、構(gòu)造單元； （5）了解古地理特征和古構(gòu)造狀態(tài)； （6）尋找沉積、熱液型礦床和石油、天然氣田 不整合的觀察和研究第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系1. 研究意義：61不整合的觀察和研究第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系2. 確定不整合的存在（重點）：A. 地層古生物方面的證據(jù)：化石反映出生物演化的不連續(xù)性（種、屬的突變），生物群落迥然差異。B. 沉積方面的標志：存在侵蝕面、古風化殼、古土壤以及Fe 、Mn、 P、 Ni，稀土或鋁土礦等，底礫巖。C. 構(gòu)造方面的標志：上、下兩套巖層產(chǎn)狀不一致；變形變質(zhì)程度不同；下伏老地層構(gòu)造變形通常相對更復雜；某些斷裂、節(jié)理為不整合面截斷。D. 巖漿活動和變質(zhì)作用方面的標志：上、下兩套地層及其構(gòu)造是在不同時期形成的，因此具有不同時期和不同特點的巖漿活動和變質(zhì)活動。62不整合的觀察和研究第2章 沉積巖 地層之間的接觸關(guān)系3.觀察研究不整合面及其上、下地層的產(chǎn)狀，巖性