第6章地質(zhì)構(gòu)造E-mail:wenjiexu@徐文杰清華大學(xué)水利系概述水平構(gòu)造傾斜構(gòu)造褶皺構(gòu)造斷裂構(gòu)造本章內(nèi)容1.概述西藏大褶皺地質(zhì)構(gòu)造：地殼中的巖層因地殼運(yùn)動(dòng)的作用發(fā)生變形與變位而遺留下來的形跡。一般把新近紀(jì)（500萬年）以來的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，稱新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；人類歷史時(shí)期到現(xiàn)在所發(fā)生的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)稱現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。1.概述地質(zhì)構(gòu)造傾斜構(gòu)造褶皺構(gòu)造水平構(gòu)造斷裂構(gòu)造1.概述概述水平構(gòu)造傾斜構(gòu)造褶皺構(gòu)造斷裂構(gòu)造本章內(nèi)容水平構(gòu)造：巖層形成后，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響輕微，仍保持原始水平產(chǎn)狀的巖層。2.水平構(gòu)造2.水平構(gòu)造水平巖層特點(diǎn)：新巖層覆蓋在老巖層之上地質(zhì)界線與地形等高線平行或重合頂面與底面的高程差即為巖層厚度露頭寬度與地面坡度、巖層厚度有關(guān)2.水平構(gòu)造概述水平構(gòu)造傾斜構(gòu)造褶皺構(gòu)造斷裂構(gòu)造本章內(nèi)容傾斜構(gòu)造：巖層層序正常（上新下老），層面與水平有一定夾角的巖層。2.傾斜構(gòu)造單斜構(gòu)造：在一定區(qū)域內(nèi)一系列巖層的傾斜方向和傾斜角度基本一致。2.傾斜構(gòu)造排字嶺單斜構(gòu)造－北京延慶縣硅化木國家地質(zhì)公園傾斜構(gòu)造常常是其它構(gòu)造的一部分，研究傾斜巖層的產(chǎn)狀和特征是研究地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)。2.傾斜構(gòu)造水平面走向線傾向線傾角傾斜線巖層產(chǎn)狀：巖層面在三維空間的延伸方位及傾斜程度。2.傾斜構(gòu)造巖層產(chǎn)狀三要素

走向傾向傾角地質(zhì)羅盤2.傾斜構(gòu)造巖層產(chǎn)狀測(cè)量方法方位角表示法205?∠25?傾向205?，傾角25

?傾向∠傾角象限角表示法走向∠傾角+傾向象限N65?W∠25?SW走向北偏西65?，傾角25

?，傾向南西2.傾斜構(gòu)造概述水平構(gòu)造傾斜構(gòu)造褶皺構(gòu)造斷裂構(gòu)造本章內(nèi)容3.褶皺構(gòu)造3.褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造是指巖層受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后，在保持連續(xù)性的情況下產(chǎn)生的彎曲變形。褶皺是地殼廣泛分布、最常見的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，在沉積巖中最為明顯。是地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和構(gòu)造變形的證據(jù)和結(jié)果。研究褶皺的產(chǎn)狀、形態(tài)、類型、成因及分布特點(diǎn)，對(duì)于查明區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和工程地質(zhì)條件具有重要的意義。3.褶皺構(gòu)造—基本形態(tài)背斜背斜背斜向斜向斜背斜：中間巖層向上拱起的彎曲，兩翼巖層向外傾斜。向斜：中間巖層向下凹陷的彎曲，兩翼巖層向內(nèi)傾斜。3.褶皺構(gòu)造背斜向斜在同一水平面上，背斜中心部位巖層時(shí)代較老，兩側(cè)巖層依次變新，且兩邊成對(duì)出現(xiàn)。在同一水平面上，向斜中心部位巖層時(shí)代較新，兩側(cè)巖層依次變老，且兩邊成對(duì)出現(xiàn)?！拘螒B(tài)3.褶皺構(gòu)造背斜向斜—基本形態(tài)3.褶皺構(gòu)造通天河斜歪褶皺背斜向斜—基本形態(tài)3.褶皺構(gòu)造—基本形態(tài)3.褶皺構(gòu)造—基本形態(tài)3.褶皺構(gòu)造向斜成山，背斜成谷—基本形態(tài)3.褶皺構(gòu)造“背斜谷”四川小金縣境內(nèi)的四姑娘山“向斜山”—基本形態(tài)3.褶皺構(gòu)造核翼翼軸面軸線樞紐—形態(tài)要素3.褶皺構(gòu)造直立褶皺傾斜褶皺倒轉(zhuǎn)褶皺平臥褶皺

按軸面產(chǎn)狀分類軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等。軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不等。軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，一翼巖層正常，另一翼巖層倒轉(zhuǎn)。軸面近于水平，兩翼巖層近于水平，一翼巖層正常，另一翼巖層倒轉(zhuǎn)?！螒B(tài)分類3.褶皺構(gòu)造傾斜褶皺直立褶皺—形態(tài)分類3.褶皺構(gòu)造平臥褶皺倒轉(zhuǎn)褶皺倒轉(zhuǎn)翼—形態(tài)分類3.褶皺構(gòu)造—形態(tài)分類3.褶皺構(gòu)造倒轉(zhuǎn)向斜箱式背斜—形態(tài)分類3.褶皺構(gòu)造水平褶皺傾伏褶皺

按樞紐產(chǎn)狀分類樞紐水平，兩翼巖層的走向近于平行。樞紐傾斜，兩翼巖層的走向不平行?！螒B(tài)分類3.褶皺構(gòu)造水平褶皺—形態(tài)分類3.褶皺構(gòu)造傾斜褶皺傾斜褶皺—形態(tài)分類3.褶皺構(gòu)造伊朗的穹窿復(fù)背斜/向斜褶皺翼部有許多次一級(jí)褶皺。穹窿褶皺樞紐向兩端傾伏或揚(yáng)起?！螒B(tài)分類3.褶皺構(gòu)造垂直巖層走向進(jìn)行觀察，當(dāng)巖層重復(fù)對(duì)稱分布時(shí)，肯定有褶皺構(gòu)造，否則沒有。分析巖層的新老組合關(guān)系，判斷是背斜還是向斜。分析巖層產(chǎn)狀，判斷是直立褶皺還是傾斜褶皺。分析樞紐產(chǎn)狀，判斷是水平還是傾伏褶皺?！薨櫂?gòu)造識(shí)別3.褶皺構(gòu)造褶皺核部巖層破碎、易風(fēng)化剝蝕、強(qiáng)度低、滲透性大，對(duì)壩基或洞室穩(wěn)定性不利。—工程地質(zhì)意義3.褶皺構(gòu)造壩址布置在傾向上游的一翼對(duì)壩基穩(wěn)定有利；若在傾向下游的一翼，且?guī)r層傾角較緩或軟弱夾層、順層節(jié)理發(fā)育時(shí)，對(duì)壩基穩(wěn)定不利。當(dāng)隧洞軸線與巖層近于垂直時(shí)，隧洞可能穿過不同性質(zhì)的巖層，要特別注意巖性軟弱、節(jié)理發(fā)育及含水層地段?！こ痰刭|(zhì)意義3.褶皺構(gòu)造概述水平構(gòu)造傾斜構(gòu)造褶皺構(gòu)造斷裂構(gòu)造本章內(nèi)容巖體受應(yīng)力作用超過其強(qiáng)度時(shí)發(fā)生裂縫或錯(cuò)斷，破環(huán)巖體原有完整性形成斷裂構(gòu)造。4.斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造是主要的地質(zhì)構(gòu)造類型，在地殼巖層中廣泛分布，對(duì)巖體的穩(wěn)定性和滲透有較大的影響，常對(duì)建筑物的地基的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)、規(guī)劃選址、設(shè)計(jì)及施工方案起控制作用。4.斷裂構(gòu)造4.斷裂構(gòu)造巖體沿破裂面沒有明顯位移，或僅有微量位移。巖體沿破裂面兩側(cè)發(fā)生了明顯的位移或較大的錯(cuò)動(dòng)。節(jié)理斷層4.斷裂構(gòu)造—節(jié)理（分類）成因分類風(fēng)化節(jié)理原生節(jié)理構(gòu)造節(jié)理多分布在地表，無定向性。受構(gòu)造應(yīng)力控制，分布廣，具有明顯的定向性和規(guī)律性。4.斷裂構(gòu)造張節(jié)理剪節(jié)理劈理—節(jié)理（分類）4.斷裂構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)分類劈理巖石受剪（扭）應(yīng)力作用形成的破裂面，其兩組一般形成“X”型，又稱X節(jié)理。張節(jié)理剪節(jié)理—節(jié)理（分類）4.斷裂構(gòu)造劈理張節(jié)理剪節(jié)理—節(jié)理（分類）4.斷裂構(gòu)造劈理張節(jié)理剪節(jié)理—節(jié)理（分類）4.斷裂構(gòu)造劈理張節(jié)理剪節(jié)理一般成對(duì)呈“X”出現(xiàn)，節(jié)理間距小，尤其在軟弱薄層巖石，常密集成帶；節(jié)理面密閉，產(chǎn)狀穩(wěn)定，延伸較遠(yuǎn)；節(jié)理面平直光滑，常有剪切滑動(dòng)留下的擦痕；交叉切割巖體，巖體較為破碎，剪切節(jié)理面常是易于滑動(dòng)的軟弱面。剪節(jié)理特征—節(jié)理（分類）4.斷裂構(gòu)造劈理張節(jié)理剪節(jié)理巖層受張力作用形成的破裂面。雁式張節(jié)理—節(jié)理（分類）4.斷裂構(gòu)造劈理張節(jié)理剪節(jié)理小灣壩址區(qū)卸荷裂隙—節(jié)理（分類）4.斷裂構(gòu)造劈理張節(jié)理剪節(jié)理一般發(fā)育稀疏，間距較大，很少密集成帶；產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸不遠(yuǎn)就消失；節(jié)理面彎曲粗糙，裂縫較寬成開口或楔形，并常被

巖脈填充；往往構(gòu)成良好的滲透通道。張節(jié)理特征—節(jié)理（分類）4.斷裂構(gòu)造劈理張節(jié)理剪節(jié)理破劈理出現(xiàn)在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈、應(yīng)力集中段。流劈理密集的構(gòu)造微節(jié)理。由于壓應(yīng)力作用，使巖石中的礦物發(fā)生塑性流動(dòng)、拉長、壓扁和重結(jié)晶，使礦物平行排列形成密集破裂面。多發(fā)育在塑性較大的巖層?！?jié)理（分類）4.斷裂構(gòu)造中國活動(dòng)斷裂帶分布圖—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素?cái)鄬用鏀鄬泳€斷層破碎帶上盤下盤斷距—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素上盤下盤—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素?cái)鄬宇愋驼龜鄬幽鏀鄬悠揭茢鄬印獢鄬?.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升?！獢鄬?.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層地壘地塹由兩組走向基本一致的傾斜相背的正斷層構(gòu)成。兩組正斷層之間為共同上升盤。由兩組走向基本一致的相同傾斜的正斷層構(gòu)成。兩組正斷層之間為共同下降盤?！獢鄬?.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層階梯狀斷層由若干條產(chǎn)狀基本一致的正斷層所組成，各條斷層的上盤依次向同一個(gè)方向錯(cuò)落而構(gòu)成剖面上的階梯式?！獢鄬?.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層階梯式斷層地壘—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層階梯式斷層地塹—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層地塹地壘地壘構(gòu)造形成的典型斷塊山—華山—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層上盤相對(duì)上升，下盤相對(duì)下降?！獢鄬?.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層逆掩斷層（傾角<45°）古生代石灰?guī)r中生代砂巖—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層逆沖斷層（傾角>45°）—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層疊瓦式斷層由一系列產(chǎn)狀相近的逆斷層構(gòu)成，各斷塊依次向上逆沖。常表現(xiàn)為前陡后緩，各條斷層向下逐漸變緩而會(huì)攏于一條主干斷層。—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層斷層兩盤產(chǎn)生相對(duì)水平位移?！獢鄬?.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素正斷層逆斷層平移斷層美國加州圣安德利斯平移大斷層—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素

地層重復(fù)或缺失1傾斜巖層中地層出現(xiàn)重復(fù)或缺失現(xiàn)象，是斷層存在的重要標(biāo)識(shí)。—斷層4.斷裂構(gòu)造—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素巖層、巖脈沿延伸方向突然錯(cuò)斷；褶皺核部錯(cuò)斷等。

構(gòu)造不連續(xù)2—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素汶川地震:擂鼓鎮(zhèn)坪上村西側(cè)趙家溝，地震錯(cuò)斷形成5.6m高的陡坎，并將該階地右旋水平位錯(cuò)6.4m?！獢鄬?.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素

斷層破碎帶及構(gòu)造巖3斷層破碎帶斷層泥—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素?cái)鄬咏堑[巖斷層糜棱巖斷層角礫巖—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素擦痕、階步及磨光鏡面4磨光鏡面擦痕—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素擦痕和階步—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素?cái)鄬硬梁郏ㄆ钸B山）—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素牽引現(xiàn)象和伴生節(jié)理5牽引現(xiàn)象牽引現(xiàn)象—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素哈薩克斯坦薩特堡地區(qū)伴生節(jié)理—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素地貌及地下水6斷層三角面—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素山谷錯(cuò)斷圣安德列斯斷裂串珠狀湖泊—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素地物特征7農(nóng)田被錯(cuò)斷（1979年10月15日，加利福利亞地震）—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素路面錯(cuò)臺(tái)（白鹿鎮(zhèn)一學(xué)校，2008年5月12日，汶川地震）古建筑物錯(cuò)斷（長城寧夏段）739年平羅地震—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素—斷層4.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素其它8地球化學(xué)分析、變形觀測(cè)、淺層地震勘探、地質(zhì)雷達(dá)等?！獢鄬?.斷裂構(gòu)造斷層識(shí)別斷層類型斷層要素地質(zhì)構(gòu)造水平構(gòu)造傾斜構(gòu)造褶皺構(gòu)造斷裂構(gòu)造1.概念2.基本形態(tài)及特點(diǎn)