第五章

地質(zhì)構(gòu)造(上）第一節(jié)、巖層的產(chǎn)狀及其測(cè)定一、水平巖層和傾斜巖層二、巖層的產(chǎn)狀及產(chǎn)狀要素三、巖層產(chǎn)狀的測(cè)定和表示方法四、巖層的厚度和出露寬度第二節(jié)、巖石變形的力學(xué)分析**第三節(jié)、褶皺構(gòu)造一、褶皺現(xiàn)象二、褶曲的要素三、褶曲分類(lèi)及力學(xué)分析課后復(fù)習(xí)第五章、地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造：是指地質(zhì)體（巖層、巖體或礦體）存在的空間形式、狀態(tài)及相互關(guān)系，是地質(zhì)作用（地殼運(yùn)動(dòng)等）所造成的巖石（或礦體）變形、變位等現(xiàn)象。是地殼運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，它們主要包括褶皺、斷裂等。研究地質(zhì)構(gòu)造的意義：1）理論意義：用于研究地殼運(yùn)動(dòng)的歷史2）對(duì)成礦預(yù)測(cè)、找礦及礦產(chǎn)開(kāi)采有實(shí)際意義：地殼中礦產(chǎn)的分布，礦床的形成，礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀等都受到地質(zhì)構(gòu)造控制，成礦后的構(gòu)造又對(duì)礦體起破壞作用。3）地質(zhì)構(gòu)造還對(duì)巖石的穩(wěn)定性等產(chǎn)生影響。水平巖層：沉積物固結(jié)成巖石后，未受到強(qiáng)烈的水平運(yùn)動(dòng)，只是升降運(yùn)動(dòng)，因此，巖石仍保持水平狀態(tài)。巖層近于與水平面平行。傾斜巖層：由于地殼運(yùn)動(dòng)，主要是水平運(yùn)動(dòng)的結(jié)果使巖層改變了原始的狀態(tài)。巖層與水平面呈一定的角度斜交。直立巖層：由于地殼運(yùn)動(dòng)的影響使地層直立。巖層與水平面垂直。一、水平巖層和傾斜巖層產(chǎn)狀三要素：走向：巖層面與水平面之間的交線(xiàn)（

走向線(xiàn)）所指的方向

傾向：垂直于巖層的走向線(xiàn)做垂線(xiàn)（傾斜線(xiàn)），其在水平面上的投影叫傾向線(xiàn)，傾向線(xiàn)從高向低所指的方向叫傾向

傾角：傾向線(xiàn)與傾斜線(xiàn)之間的夾角叫傾角。傾角<5度時(shí)叫水平巖層傾角在5-90度之間時(shí)叫傾斜巖層傾角為90度時(shí)叫直立巖層二、巖層的產(chǎn)狀及產(chǎn)狀要素真傾角：傾斜線(xiàn)與傾向線(xiàn)之間的夾角。α視傾角（假傾角）：在斜交巖層走向的剖面上，巖層線(xiàn)與水平線(xiàn)的夾角。β

真傾角與視傾角之間的關(guān)系：真傾角總是大于或等于視傾角。據(jù)剖面線(xiàn)與巖層走向的關(guān)系及真傾角可計(jì)算視傾角，公式如下：

tgβ=tgα.sinΥ

Υ是巖層走向與剖面線(xiàn)間的夾角真傾角與視傾角1.巖層產(chǎn)狀的測(cè)定羅盤(pán)的構(gòu)造和使用三、巖層產(chǎn)狀的測(cè)定及表示方法用羅盤(pán)測(cè)量巖層產(chǎn)狀

（記錄巖層產(chǎn)狀時(shí)一般只記錄傾向和傾角）巖層產(chǎn)狀測(cè)量地質(zhì)工作者在野外測(cè)量巖層產(chǎn)狀2.產(chǎn)狀的表示方法：方位角法：140°∠30°（羅盤(pán)的讀數(shù)）象限角法：北40°東∠30°3.在地質(zhì)圖上常用符號(hào)表示27°東(E,90°)(360)北(N,0°)西（W，270°）南（S,180°）東（E,90°）北(N,0°)西(W，90°)南（S,0°）方位角法象限角法50°75°SCO四、巖層的厚度和出露寬度1.真厚度(T)：巖層頂面和底面之間的垂直距離（垂直于巖層走向剖面表現(xiàn)出的厚度）2.視厚度(h)：斜交巖層走向的剖面上出現(xiàn)的厚度。3.鉛直厚度(H)：巖層頂?shù)酌嬷g的鉛直距離。

T=H.cosα

α是巖層與水平面的夾角（傾角）

三者的關(guān)系是：

H≥h≥T4.巖層的出露寬度：巖層在地表的出露寬度在水平面上的投影。（也就是地質(zhì)圖上表現(xiàn)出的巖層的厚度）。它受巖層的真厚度、地面坡度和巖層產(chǎn)狀三者的影響。（1）巖層傾向與坡向相反

L=T.cosβ/sin(α+β)（2）巖層傾向與坡向相同，且α>β

L=T.cosβ/sin(α-β)

（3）巖層傾向與坡向相同，且α<β

L=T.cosβ/sin(β-α）（4）巖層傾向與坡向相同,且坡角等于巖層傾角即(α=β)

地層的出露寬度取決于地形的變化。

其中α是巖層傾角，β是地面坡角

，T是地層的真厚度（1）巖層傾向與坡向相反

L=T.cosβ/sin(α+β)

（2）巖層傾向與坡向相同,且α>β

L=T.cosβ/sin(α-β)

（3）巖層傾向與坡向相同，且α<β

L=T.cosβ/sin(β-α)

（4）巖層傾向與坡向相同,且坡角等于巖層傾角即(α=β)

地層沿坡面出露，直至地形或巖層產(chǎn)狀發(fā)生變化第二節(jié)巖石變形的力學(xué)分析

（自學(xué)，不做考試要示）一．褶皺現(xiàn)象

褶皺構(gòu)造：層狀的巖石經(jīng)過(guò)變形后，形成彎彎曲曲的形態(tài)，但巖石的連續(xù)完整性沒(méi)有受到破壞，這種構(gòu)造叫褶皺構(gòu)造。第三節(jié)：褶皺構(gòu)造褶曲：是褶皺的基本單位，是褶皺中的一個(gè)彎曲。褶曲的基本形態(tài)：從形態(tài)上**：背形：兩翼巖層相背傾斜。形態(tài)上是向下彎曲的向形：兩翼巖層相向傾斜。形態(tài)上是向上彎曲的從地層出露關(guān)系上：背斜：核部是老地層，翼部是新地層向斜：核部是新地層，翼部是老地層S二．褶曲的要素1．核部：褶曲的中心部位。2．翼部：核部?jī)蓚?cè)的地層3．軸面：平分褶曲為兩部分的一個(gè)假想平面。4．軸：軸面與水平面的交線(xiàn)。5．轉(zhuǎn)折端：指褶曲從一翼向另一翼過(guò)渡的彎曲部分。6.樞紐：軸面與巖層面的交線(xiàn)。o1．褶曲的形態(tài)分類(lèi)（1）按軸面和兩翼產(chǎn)狀直立褶曲：軸面是直立的，巖層向兩側(cè)傾伏。斜歪褶曲：軸面是傾斜的，巖層向兩側(cè)傾伏。倒轉(zhuǎn)褶曲：軸面是傾斜的，巖層向一個(gè)方向傾斜。平臥褶曲：軸面是水平的。翻卷褶曲：軸面是彎曲的。三．褶曲的形態(tài)分類(lèi)和力學(xué)分析（2）按樞紐產(chǎn)狀水平褶曲：樞紐是水平的傾伏褶曲：樞紐向一側(cè)傾伏傾豎褶曲：樞紐是直立的（3）按褶曲的平面形態(tài)

（同一巖層在平面上出露的長(zhǎng)寬比）線(xiàn)狀褶曲：長(zhǎng)短軸比大于10：1短軸褶曲：長(zhǎng)短軸比在3：1—10：1穹窿和構(gòu)造盆地：長(zhǎng)短軸比小于3：1穹隆和構(gòu)造盆地（4）其它的分類(lèi)方法*按轉(zhuǎn)折端形態(tài)按兩翼間夾角其它的組合分類(lèi)（1）彎曲褶曲：巖層在長(zhǎng)期的水平側(cè)壓力下，發(fā)生永久性變形形成的。對(duì)單一巖層來(lái)說(shuō)，上部是拉張，下部是擠壓，中間有一個(gè)中和面。（2）隆曲褶曲：巖層受到垂直于層理方向的力，如地下巖漿的侵入。（3）剪褶曲：巖層順著一組大致平行的密集剪切面發(fā)生差異滑動(dòng)所形成的褶曲，也稱(chēng)滑褶曲。（4）流狀褶曲：塑性很高的巖層受力作用后不能將力傳遞很遠(yuǎn)，往往形成副度很小，形態(tài)復(fù)雜的小褶曲。2.

褶曲的成因分類(lèi)和力學(xué)機(jī)制課后復(fù)習(xí)：1.熟悉下列概念：地質(zhì)構(gòu)造，褶皺構(gòu)造。2.巖層的產(chǎn)狀三要素是哪三個(gè)？3.巖層的真厚度、視厚度、鉛直厚度有何關(guān)系？4.巖層的真傾角和視傾角有何關(guān)系？5.褶曲按其兩翼和軸面產(chǎn)狀可分為哪幾類(lèi)，如何劃分？6.褶曲按其力學(xué)成因不同可分為哪幾類(lèi)?7.褶曲的基本類(lèi)型有哪兩種？8.褶曲的要素有哪些，其各自的含義是什么？下節(jié)課再見(jiàn)！

第五章

地質(zhì)構(gòu)造(下）第四節(jié)、斷裂構(gòu)造一、斷裂現(xiàn)象二、節(jié)理三、斷層第五節(jié)、斷裂構(gòu)造與成礦的關(guān)系一、控制礦產(chǎn)形成的因素二、地質(zhì)構(gòu)造與成礦的時(shí)間關(guān)系第六節(jié)、斷裂構(gòu)造對(duì)礦山開(kāi)采的影響**課后復(fù)習(xí)一、斷裂現(xiàn)象巖石受力發(fā)生變形達(dá)到一定程度，使巖石的連續(xù)完整性受到破壞，產(chǎn)生各種大小不一的破裂面，稱(chēng)為斷裂構(gòu)造。節(jié)理：巖石發(fā)生斷裂時(shí)，沿?cái)嗔衙鏇](méi)有顯著位移的斷裂稱(chēng)為節(jié)理（裂隙）斷層：巖石發(fā)生斷裂時(shí)，沿?cái)嗔衙嬗酗@著位移的稱(chēng)為斷層。

第四節(jié)、斷裂構(gòu)造貝尼奧夫帶（消減帶）全球構(gòu)造二、節(jié)理

1．節(jié)理的成因分類(lèi)1）原生節(jié)理：巖石形成過(guò)程中產(chǎn)生的節(jié)理。由于巖漿巖冷凝收縮或沉積巖在形成時(shí)由于脫水形成的。如玄武巖的柱狀節(jié)理2）風(fēng)化節(jié)理：巖石受風(fēng)化作用產(chǎn)生的節(jié)理或裂隙.3）構(gòu)造節(jié)理：地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受構(gòu)造作用力而產(chǎn)生，是在自然界最廣泛存在的一種節(jié)理。按其力學(xué)成因又分成兩類(lèi)，即：張節(jié)理和剪節(jié)理。剪節(jié)理：當(dāng)巖石中所受的最大剪應(yīng)力達(dá)到并超過(guò)巖石的抗剪強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生剪節(jié)理。方向與最大剪應(yīng)力方向一致。

剪節(jié)理的特點(diǎn)：常是閉合的節(jié)理面平直光滑節(jié)理面上常有小擦痕或小的磨光面節(jié)理面常切穿粗砂和礫石沿走向和傾向延伸較遠(yuǎn)，產(chǎn)狀比較穩(wěn)定張節(jié)理：由張應(yīng)力作用形成，節(jié)理大致垂直最大張應(yīng)力方向。

張節(jié)理的特點(diǎn)：常是張開(kāi)的節(jié)理面凹凸不平?jīng)]有擦痕和擦光面等.穿過(guò)粗碎屑巖時(shí)常繞過(guò)粗砂和礫石沿走向、傾向延伸不遠(yuǎn)沿其尖滅方向追索會(huì)斷續(xù)再現(xiàn)常被脈體充填2．節(jié)理的觀測(cè)與統(tǒng)計(jì)

(1)節(jié)理觀測(cè)和統(tǒng)計(jì)的步驟1）觀測(cè)點(diǎn)的選擇露頭良好，出露面積在幾個(gè)平方米以上，如采石場(chǎng)等。2）節(jié)理性質(zhì)的研究根據(jù)節(jié)理面的特點(diǎn)等，研究節(jié)理的性質(zhì)，如是張性的還是剪性的。3）確定節(jié)理的性質(zhì)和共軛關(guān)系依據(jù)節(jié)理的交切和錯(cuò)動(dòng)關(guān)系，確定節(jié)理形成的相互順序，找出同屬于一期的一組節(jié)理，最好是一組共軛節(jié)理并測(cè)量其夾角，由此確定應(yīng)變橢球體的方向。在測(cè)量之前首先要對(duì)節(jié)理進(jìn)行分期和配套。（2）節(jié)理的測(cè)量和登記對(duì)測(cè)點(diǎn)內(nèi)節(jié)理進(jìn)行測(cè)量和登記，內(nèi)容包括：測(cè)點(diǎn)編號(hào)，巖石特征，巖層產(chǎn)狀，節(jié)理面的產(chǎn)狀特征，節(jié)理面特征，節(jié)理的性質(zhì)，節(jié)理中的充填物，節(jié)理的交切關(guān)系，裂縫寬度等。節(jié)理的分期：判斷節(jié)理形成的時(shí)間關(guān)系。（據(jù)不同節(jié)理的交切關(guān)系）錯(cuò)開(kāi)（先后）限制（先后）互切（同時(shí)）節(jié)理的配套：把成因相同而又相互平行的一組節(jié)理構(gòu)成一個(gè)節(jié)理組，幾個(gè)有成因聯(lián)系的節(jié)理組構(gòu)成一個(gè)節(jié)理系。

后同期后3．節(jié)理觀測(cè)結(jié)果的室內(nèi)整理和節(jié)理統(tǒng)計(jì)圖（1）節(jié)理玫瑰花圖走向玫瑰花圖：每5°或10°分組，統(tǒng)計(jì)每組的節(jié)理數(shù)和平均走向.在任一半徑的半圓上，射線(xiàn)方向代表節(jié)理平均走向，長(zhǎng)度代表節(jié)理數(shù)（或百分?jǐn)?shù)），連接各端點(diǎn)即得走向玫瑰花圖。傾向玫瑰花圖：與走向玫瑰花圖類(lèi)似，只是用一個(gè)整圓來(lái)做，射線(xiàn)方向代表平均傾向。132435437節(jié)理玫瑰花圖的作圖方法傾向玫瑰花圖：用一個(gè)整圓，射線(xiàn)方向代表節(jié)理平均傾向，長(zhǎng)度代表節(jié)理數(shù)（或百分?jǐn)?shù)）。20條20條走向玫瑰花圖：用一個(gè)半圓，射線(xiàn)方向代表節(jié)理平均走向，長(zhǎng)度代表節(jié)理數(shù)（或百分?jǐn)?shù)）。（2）節(jié)理等密度圖：一般是在施密特網(wǎng)上（等面積網(wǎng)）上先做極點(diǎn)圖，然后中心密度計(jì)和邊緣密度計(jì)統(tǒng)計(jì)節(jié)理極點(diǎn)數(shù)（或百分?jǐn)?shù)）并標(biāo)于網(wǎng)格交叉點(diǎn)上，把相同數(shù)字的點(diǎn)用線(xiàn)連接起來(lái)即為等密度線(xiàn)。。節(jié)理等密度圖的作圖方法

1．?dāng)鄬右兀海?）斷層面：把巖石分成兩個(gè)斷塊，且沿該面兩邊斷塊發(fā)生了顯著位移。其產(chǎn)狀用產(chǎn)狀三要素表示。斷層面可以是平面，也可以是曲面，有時(shí)是破碎帶（2）斷層線(xiàn)：斷層面與地表的交線(xiàn)。即斷層在地表的出露線(xiàn)。可以是直線(xiàn)，也可以是曲線(xiàn)。（3）斷盤(pán)：被斷層面分開(kāi)的兩側(cè)巖塊。對(duì)傾斜的斷層面，斷層面上面的稱(chēng)上盤(pán)，下面的稱(chēng)下盤(pán)。斷層面直立時(shí)：可根據(jù)斷層的運(yùn)動(dòng)方向分為上升盤(pán)和下降盤(pán)。上盤(pán)下盤(pán)斷層面三、斷層

斷層是一種有明顯位移的

斷裂構(gòu)造（4）位移：斷層面兩側(cè)巖塊的相對(duì)位移。

滑距：斷層面上兩相當(dāng)點(diǎn)之間的相對(duì)位移。

總滑距：斷層兩盤(pán)上，兩相當(dāng)點(diǎn)之間的距離。

走向滑距：總滑距在斷層走向上的投影。

傾向滑距：總滑距在斷層傾向上的投影。

水平滑距：總滑距在水平面上的投影。

斷距：斷層兩側(cè)相當(dāng)層之間的相對(duì)位移。（通常在垂直于巖層走向的剖面上進(jìn)行測(cè)算）地層斷距：斷層面兩側(cè)相當(dāng)層之間的垂直距離。

鉛直地層斷距：斷層面兩側(cè)相當(dāng)層之間的鉛直距離。水平斷距：斷層面兩側(cè)相當(dāng)層之間的水平距離

（左）ab-總滑距，ac-走向滑距，cb-傾向滑距，am-水平滑距,（右上）（垂直地層走向）ho-地層斷距，hf-水平斷距，hg-鉛直地層斷距hg=hf×tgα;ho=hf×sinα

α為地層傾角（右下）（斜交地層走向）h’o’-地層斷距，h’f’-水平地層斷距，h’g’-鉛直地層斷距滑距和斷距

2.斷層類(lèi)型：1)按斷層兩盤(pán)的相對(duì)位移方向：正斷層：上盤(pán)相對(duì)下降，下盤(pán)相對(duì)上升。一般是張性的，斷面較陡。逆斷層：上盤(pán)相對(duì)上升，下盤(pán)相對(duì)下降。一般是壓性的，斷層面傾角較緩。

沖斷層（＞45°），

逆掩斷層（＜45°）平移斷層：兩盤(pán)沿?cái)鄬幼呦蚓€(xiàn)方向發(fā)生位移。也叫平推斷層。旋轉(zhuǎn)斷層：斷層兩盤(pán)做相對(duì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。逆掩推覆構(gòu)造逆掩斷層的形成2）按斷層走向與巖層走向的關(guān)系走向斷層：斷層走向與巖層走向一致。傾向斷層：斷層走向與巖層走向垂直。斜向斷層：斷層走向與巖層走向斜交。3）按斷層走向與褶皺軸向或區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)方向縱斷層：斷層走向與區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)方向一致。橫斷層：斷層走向與與區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)方向垂直。斜斷層：斷層走向與區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)方向斜交。4）斷層的組合類(lèi)型

正斷層的組合：階梯狀構(gòu)造、

地塹和地壘

逆斷層的組合：疊瓦狀構(gòu)造3．?dāng)鄬哟嬖诘臉?biāo)志（1）地質(zhì)體不連續(xù)：（2）地層的重復(fù)或缺失：（3）地層或礦體突然變厚或變薄：（4）地層產(chǎn)狀的突然變化：不同產(chǎn)狀的巖層互頂（5）地貌上的標(biāo)志：負(fù)地形，斷層三角面。（6）