1、第七章 地質(zhì)構(gòu)造,7.1 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的方式 7.2 巖層產(chǎn)狀和地層的接觸關(guān)系 7.3 應(yīng)力和巖石變形 7.4 褶皺構(gòu)造 7.5 斷裂構(gòu)造,第一節(jié) 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的方式,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是指促使巖石、地殼乃至巖石圈發(fā)生變形、變位的一種內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物稱為地質(zhì)構(gòu)造。 根據(jù)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的方向分為水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)。 水平運(yùn)動(dòng)是地殼或巖石圈塊體沿水平方向移動(dòng)。（表現(xiàn)為相鄰塊體的匯聚、分離、剪切錯(cuò)開(kāi)等） 垂直運(yùn)動(dòng)是相鄰塊體發(fā)生差異性升降。 在較大范圍內(nèi)，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)即表現(xiàn)出水平運(yùn)動(dòng)，又表現(xiàn)出垂直運(yùn)動(dòng)的雙重特征。反映了地殼運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性。,意大利古羅馬塞拉比斯古廟石柱,海蝕部分,擠壓作用形成褶皺山脈,擠壓 擠壓,巖石

2、圈板塊的運(yùn)動(dòng),第二節(jié) 巖層產(chǎn)狀和地層的接觸關(guān)系,一 巖層的產(chǎn)狀 二 地層的接觸關(guān)系,一 巖層的產(chǎn)狀,巖層： 組成地殼的層狀巖石。上下層面之 間的垂直距離叫巖層厚度。 巖層的產(chǎn)狀： 指巖層的空間分布狀態(tài)，由 走向、傾向、傾角三要素組成。,巖層的產(chǎn)狀變化,巖層原始產(chǎn)狀一般呈水平狀態(tài) 受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，發(fā)生傾斜、直立甚至倒轉(zhuǎn),傾斜巖層的產(chǎn)狀,走向,傾向,傾角,巖層產(chǎn)狀的三要素,走向：層面與水平面交線稱走向線，走向線所指的方向稱走向。 傾向：垂直走向線向下引出傾斜線，傾斜線在水平面上投影所指的方向稱傾向。 傾角：傾斜線與水平面之間的夾角稱傾角。,傾斜巖層（上） 傾斜巖層的形成過(guò)程（左）,真傾角和視傾

3、角的數(shù)學(xué)關(guān)系,tan = tan cos,真傾角和視傾角的關(guān)系,視傾向越接近真傾向，傾角值越大。 視傾向愈接近走向，其傾角值愈小。 所有視傾角都小于真傾角。,巖層產(chǎn)狀要素的兩種表示方法（文字或符號(hào)表示）,文字表示法 方位角表示法：正北0 。正南180 。只記傾 向和傾角；如巖層傾向?yàn)?25。傾角為 40。 記成：125。40。 象限角表示法：南、北方向?yàn)? 。東西為90 。記 巖層的走向、傾角和傾向所在的象限。如上述產(chǎn)狀 記為：N35 。 E40 。 SE或 S35 。 W40 。 SE,符號(hào)表示法（地質(zhì)圖上表示）,表示傾斜巖層，長(zhǎng)線代表走向, 短線代表傾向，數(shù)值代表傾角。 表示水平巖層。 表

4、示巖層直立，箭頭指向新的巖層。 表示巖層倒轉(zhuǎn)，箭頭指向倒轉(zhuǎn)后的巖層傾向，即指向老巖層，數(shù)值是傾角度數(shù)。,二 地層的接觸關(guān)系,1、 地層與地層的接觸關(guān)系: 整合 平行不整合 角度不整合 2 、 巖體與地層的接觸關(guān)系: 侵入 沉積,（1） 地層與地層的整合接觸關(guān)系,地層整合接觸關(guān)系表現(xiàn)為: 上(B)、下（A）地層連續(xù)，無(wú)沉積間斷。 上、下地層之間無(wú)地層缺失，巖性漸變。 上下地層產(chǎn)狀一致。,地層與地層整合接觸,侏羅紀(jì)（J）頁(yè)巖。 接觸界限 三疊紀(jì)（T） 砂巖。 整合接觸關(guān)系反映了什么？,(2)地層與地層的平行不整合接觸關(guān)系,上下地層不連續(xù)，存在沉積間斷，二者間缺失某一時(shí)代地層。 不整合界面存在古風(fēng)化

5、殼。 上下地層巖性和生物組合表現(xiàn)為突變。 上下地層產(chǎn)狀一致。,平行不整合的確確定,完整的地層 缺失地層 通過(guò)地層對(duì)比和野外證據(jù)可以確定右圖存在平行不整和。,平行不整合,不整合界面凹凸不平，下伏地層存在古風(fēng)化殼。上覆地層巖性突變。,(3)地層與地層的角度不整合接觸關(guān)系,上下地層不連續(xù)，存在地層缺失。 不整合界面存在古風(fēng)化殼，上、下地層巖性突變。 生物演化不連續(xù)。 上下地層產(chǎn)狀不一致。,1788年Hutton在蘇格蘭首次發(fā)現(xiàn)角度不整合的地點(diǎn),角度不整合界面凹凸不平，下覆地層存在古風(fēng)化殼，上、下地層呈角度相交。,巖體界線切割地層界線。 在接觸邊界巖體一側(cè)具有冷凝邊。 在圍巖一側(cè)具有烘烤邊或接觸變質(zhì)帶

6、。,(4)巖體與地層的侵入接觸關(guān)系,(5)地層與巖體呈沉積接觸,地層界線切割巖體界線。 接觸界線巖體一側(cè)具有古風(fēng)化殼。 上覆地層有底礫巖。,接觸關(guān)系綜合分析,剝蝕 沉積 沉積,剝蝕 沉積 剝蝕,接觸關(guān)系綜合圖,第三節(jié) 應(yīng)力與巖石變形,壓應(yīng)力 剪應(yīng)力 剪應(yīng)力 張應(yīng)力 張應(yīng)力 剪應(yīng)力 剪應(yīng)力 壓應(yīng)力 應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系圖,構(gòu)造應(yīng)力與構(gòu)造面的關(guān)系,壓性構(gòu)造面：垂直擠壓應(yīng)力的方向。（通常為褶皺軸面、壓性節(jié)理面或斷裂面。） 張性構(gòu)造面：平行擠壓應(yīng)力方向。（通常為張性節(jié)理面或斷裂面。） 剪切構(gòu)造面：斜交擠壓應(yīng)力方向。（通常為剪切節(jié)理面或斷裂面。）,壓應(yīng)力形成兩組共扼剪節(jié)理。 張應(yīng)力形成一組張節(jié)理。,褶皺軸面表

7、現(xiàn)為壓性構(gòu)造面,第四節(jié) 褶皺構(gòu)造,一 褶皺和褶皺要素 二 褶皺的形態(tài) 三 褶皺的組合 四 褶皺的觀察與研究,一 褶皺和褶皺要素,巖層受力后發(fā)生的連續(xù)彎曲變形稱褶皺構(gòu)造，有背斜和向斜兩種基本類型。 背斜：巖層向上彎曲，核部出現(xiàn)老地層，兩翼對(duì)稱重復(fù)出現(xiàn)新地層。 向斜：巖層向下彎曲，核部出現(xiàn)新地層，兩翼對(duì)稱重復(fù)出現(xiàn)老地層。,褶皺類型的確定 核部為新地層 向斜 背斜 核部為老地層,褶皺的平、剖面形態(tài),褶皺要素,核部：褶曲巖層的中心。 翼部：褶曲巖層的兩側(cè)。 轉(zhuǎn)折端：褶皺巖層一翼轉(zhuǎn)向另一翼的過(guò)渡部分，即兩翼的匯合部分。 軸面：大致平分褶皺兩翼的假想對(duì)稱面，即由樞紐組成的假想面?？梢允瞧矫?，也可以是曲面。

8、 樞紐：巖層面內(nèi)最大彎曲點(diǎn)的連線?？梢允侵本€，也可以是曲線，可以是水平線，也可以是傾斜線。,核,轉(zhuǎn)折端,翼,褶皺軸面 褶皺樞紐,二 褶皺的形態(tài),褶皺的橫剖面形態(tài) 褶皺的縱剖面形態(tài),褶皺的橫剖面形態(tài),根據(jù)橫剖面的形態(tài)和軸面產(chǎn)狀分為： 直立褶皺：軸面近直立，兩翼傾向相反，傾角大致相等。 斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼傾向相反，傾角不等。 倒轉(zhuǎn)褶皺：軸面傾斜。兩翼傾相同，一翼倒轉(zhuǎn)。 平臥褶皺：軸面近水平，一翼正常，一翼倒轉(zhuǎn)。,褶皺的橫剖面形態(tài),直立褶皺 斜歪褶皺 倒轉(zhuǎn)褶皺 平臥褶皺,直立褶皺,斜歪褶皺,倒轉(zhuǎn)褶皺,撓 曲,褶皺的縱剖面形態(tài),根據(jù)縱剖面上樞紐的產(chǎn)狀將褶皺分為： 水平褶皺：樞紐近于水平的褶皺。

9、傾伏褶皺：樞紐傾伏的褶皺。 傾豎褶皺：樞紐近于直立的褶皺。,a 水平褶皺 b傾伏褶皺 c傾豎褶皺,水平褶皺：樞紐水平 （左）。 樞紐 傾伏褶皺：樞紐傾 伏（右）。,傾伏褶皺（航片）,構(gòu)造穹隆,地質(zhì)圖上表現(xiàn)的傾伏褶皺和水平巖層。 傾伏褶皺及上覆水平巖層。,地質(zhì)圖上的水平褶皺,構(gòu)造穹隆 構(gòu)造盆地,地質(zhì)圖上表示的構(gòu)造穹隆和構(gòu)造盆地,地質(zhì)圖上表示的水平巖層,三 褶皺的組合,一個(gè)地區(qū)的褶皺往往是成群出現(xiàn)的。 同一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的褶皺，在平面上和剖面上都具有一定的組合特征。 研究褶皺的組合對(duì)探討褶皺的形成機(jī)制、地殼運(yùn)動(dòng)方式和強(qiáng)度、研究與褶皺有關(guān)的礦產(chǎn)的具有重要的意義。,褶皺在平面上的組合類型,平行狀褶皺

10、分枝狀褶皺 弧狀褶皺 雁行式褶皺,平行狀褶皺：由一系列背斜和向斜相間平行排列而組成的褶皺組合類型。 它們顯示區(qū)域性水平擠壓的特征 。,大巴山南麓地質(zhì)圖,分枝狀褶皺：一個(gè)主褶皺沿其延伸方向分為 若干個(gè)分枝小褶皺 。,重慶地區(qū)地質(zhì)圖,弧狀褶皺：?jiǎn)蝹€(gè)或一系列褶皺成明顯的弧狀彎曲排列。這是由區(qū)域性不均勻的水平擠壓運(yùn)動(dòng)所造成的。,川西金湯地區(qū)地質(zhì)圖,雁行式褶皺：一系列短軸褶皺，其軸線成斜列（雁行式）分布，故稱雁行式者皺或斜列式褶皺。它是區(qū)域性水平力偶作用形成的,柴達(dá)木盆地 紅三旱一帶地質(zhì)圖,褶皺的衛(wèi)星照片,褶皺的航空照片,褶皺在橫剖面上的組合類型,復(fù)背斜和復(fù)向斜：由一系列次級(jí)甚至更低級(jí)的褶皺組成的巨大背

11、斜或向斜組成 。 隔擋式和隔槽式褶皺：由軸向平行，發(fā)育不等的一系列背斜和向斜組成。,a 復(fù)背斜 b 復(fù)向斜,a 隔擋式褶皺 b 隔槽式褶皺,四 褶皺的觀察與研究,通過(guò)小比例尺地質(zhì)圖、航空照片、衛(wèi)星照片、橫穿區(qū)域構(gòu)造路線地質(zhì)調(diào)查了解區(qū)域內(nèi)總體構(gòu)造輪廓。 查明地層層序、追索標(biāo)志層。 觀察褶皺核部形態(tài) 。 繪制褶皺不同部位的剖面圖，表現(xiàn)立體形態(tài) 。,褶皺形成時(shí)代的確定,褶皺形成于二 疊紀(jì)之后，早白堊世之前。,第五節(jié) 斷裂構(gòu)造,巖石受力后發(fā)生的不連續(xù)破裂變形稱 斷裂，斷裂包括節(jié)理和斷層兩種基本類 型。 一 節(jié)理 二 斷層,一 節(jié)理,巖石破裂后未發(fā)生顯著位移稱節(jié)理 1. 節(jié)理與相關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系 2.

12、節(jié)理與褶皺的關(guān)系 3. 節(jié)理與褶皺的形成關(guān)系 4. 節(jié)理的力學(xué)性質(zhì),1.節(jié)理與相關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系,1 走向節(jié)理 2 傾向節(jié)理 3 斜向節(jié)理 4 順層節(jié)理,2.節(jié)理與褶皺的關(guān)系,1、2 縱節(jié)理 3 橫節(jié)理 4、5 斜節(jié)理 6 順層節(jié)理,3.節(jié)理與褶皺的形成關(guān)系,a 早期節(jié)理（褶皺前） 平面“X”型剪節(jié)理 橫張節(jié)理 b. c 晚期節(jié)理（褶皺后） 縱張節(jié)理 剖面“X”型的節(jié)理或縱剪節(jié)理。,4. 節(jié)理的力學(xué)性質(zhì) 剪節(jié)理和張節(jié)理,剪節(jié)理：由剪應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面 產(chǎn)狀較穩(wěn)定 節(jié)理面平直光滑 切穿礫石和砂粒而不改變方向 常常成對(duì)組成共軛“X”型節(jié)理系 主剪裂面常由許多羽狀微裂面組成,礫巖中的剪節(jié)理,“X”型共

13、軛剪節(jié)理,張節(jié)理：由張應(yīng)力作用而產(chǎn)生的破裂面 產(chǎn)狀不穩(wěn)定 延伸不遠(yuǎn) 節(jié)理面粗糙不平 常繞過(guò)礫石和砂粒 節(jié)理面兩壁多張開(kāi) 追蹤“X”型的節(jié)理形成的鋸齒狀張,沉積巖中的節(jié)理,火成巖中的節(jié)理,二 斷層,破裂的巖石沿破裂面發(fā)生顯著位移稱斷層 1. 斷層的要素 2. 斷層的類型 3. 斷層的組合 4. 斷層的觀察和研究,斷層使巖層發(fā)生顯著位移,1. 斷層要素,斷層面： 將巖塊斷開(kāi)，并沿著它滑動(dòng)的破裂面。局部為平面，大范圍是不規(guī)則的曲面。 可用走向、傾向和傾角表示。 規(guī)模較大斷層的斷層面常由一系列斷裂面和次級(jí)破裂面組成斷層破碎帶。 斷層線：斷層面與地面的交線 。 斷盤： 斷層面兩側(cè)并沿?cái)鄬用姘l(fā)生明顯位移的

14、巖塊。 斷層面傾斜，位于斷層面上側(cè)的一盤為上盤，位于斷層面下側(cè)一盤為下盤。 斷層面直立，按斷盤相對(duì)于斷層線的方位來(lái)描述，如北東盤、南西盤、東盤、西盤等等。,下盤 斷層面 上盤,斷層線,2. 斷層的類型,正斷層：上盤下降的斷層。 逆斷層：上盤上升的斷層。 平移斷層：斷層兩盤沿?cái)鄬用孀呦蛩轿灰茢鄬印?正斷層,逆斷層,平移斷層,地質(zhì)圖上表示的平移斷層,3 斷層的組合,疊瓦式斷層 階梯狀斷層 地塹和地壘 環(huán)狀斷層和放射狀斷層,疊瓦式斷層,由一系列產(chǎn)狀大致相近的逆沖斷層組成，在剖面上 成疊瓦狀，常出現(xiàn)在構(gòu)造擠壓強(qiáng)烈的地區(qū)。,階梯狀斷層,由多組產(chǎn)狀一致的正斷層組成，各斷層的上盤依 次向下斷落，表現(xiàn)為階梯

15、狀的斷層組合形態(tài)。,斷塊山,地塹和地壘,地塹：由兩條傾向相同的正斷層構(gòu)成，二者有共同的下降盤。 地壘：由兩條傾向相反的正斷層構(gòu)成，二者有共同的上升盤。,地塹,地壘,環(huán)狀斷層和放射狀斷層,a 環(huán)狀斷層 b 放射狀斷層,隱伏斷層,隱伏斷裂,4. 斷層的觀察和研究,斷層識(shí)別標(biāo)志 斷層面產(chǎn)狀的測(cè)定 斷層兩盤運(yùn)動(dòng)方向的確定 斷層形成時(shí)代的確定,斷層識(shí)別標(biāo)志,斷層崖和斷層三角面 湖泊洼地和泉水的帶狀分布 山脈的錯(cuò)開(kāi)和水系的轉(zhuǎn)向 地層的重復(fù)和缺失 斷層面（帶）特征,斷層崖與斷層三角面,斷層三角面與斷層,斷層崖與斷層三角面,圣安得列斯斷層(河谷突然轉(zhuǎn)向),河流流向受斷裂控制,山脊被斷裂錯(cuò)開(kāi),斷層面（帶）特征,擦痕：斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)動(dòng)在斷層面上刻劃出的一些平行排列的滑動(dòng)痕跡。 鏡面：斷層錯(cuò)動(dòng)在斷面上產(chǎn)生的光滑的礦物質(zhì)薄膜。 階步：斷面上留下的與擦痕近于直交的階梯狀小陡坎。 構(gòu)造巖（動(dòng)力變質(zhì)巖）：構(gòu)造角礫巖、糜棱巖等。,擦痕：斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)動(dòng)在斷層面上刻劃出的一些平行排列的滑動(dòng)痕跡。,擦痕,階步：斷面上留下的與擦痕近于直交的階梯狀小陡坎,構(gòu)造角礫巖,斷層面產(chǎn)狀的測(cè)定,出露地表的直接測(cè)定。 在大比例尺地質(zhì)圖上用間接方法求解。 根據(jù)鉆井資料，用三點(diǎn)法求解。 利用物探資料判斷。,斷層兩盤運(yùn)動(dòng)方向的確定,根據(jù)兩