1、第七章构造运动与构造变动有关概念：构造运动：由地球内力引起的地壳乃至岩石圈的机械运动（过程）。它导致地壳发生变形和变位，并常常造成岩浆活动和变质作用。构造变动：由构造运动引起的岩石的永久变形，形成各种地质构造（结果）。这种变形包括两大类，即褶皱变动和断裂变动。一，构造运动的方向性 水平运动水平运动（造山运动）：地块沿大地水准面切线方向的运动。常见（造山运动）：地块沿大地水准面切线方向的运动。常见的有分离和汇聚。如：非洲大陆与南美洲大陆的水平分离。的有分离和汇聚。如：非洲大陆与南美洲大陆的水平分离。二，构造运动的非均速性和差异性 非均速性：速度差别。差异性：幅度差别。三，构造运动的周期性和阶段性
2、 周期性：相对宁静期和相对强烈期交替。阶段性：以构造旋回为阶段的多阶段的运动。如：加里东运动，海西运动等。一个构造旋回指地壳完成一次升降运动。一，新构造运动的证据（一）地貌标志 地貌形态是内外地质作用相互制约的产物。如以上升运动为主的地区，常形成剥蚀地貌；以下降运动为主的地区，常形成堆积地貌。与新构造运动有关的地貌形态保留得较好，因此用地貌方法研究新构造运动，是特别重要的方法。（二）数据测量对于现代构造运动，必须借助于三角测量、水准测量、远程测量（激光测远）、天文测量等手段，即定期观测一点（线）高程和纬度的变化，以测出构造运动的方向和速度。二，构造运动的证据二，构造运动的证据（一）地层厚度（一
3、）地层厚度*同一岩相的巨厚沉积岩层反映了同一岩相的巨厚沉积岩层反映了海底或盆地一海底或盆地一边下降一边接受沉积，且沉积速度和幅度与海边下降一边接受沉积，且沉积速度和幅度与海底或盆地下降的速度和幅度相适应底或盆地下降的速度和幅度相适应。*由于构造运动常常交替进行，下降运动引起相由于构造运动常常交替进行，下降运动引起相应的沉积，而上升运动则引起沉积中断或沉积应的沉积，而上升运动则引起沉积中断或沉积物的剥蚀，所以在一定时间内形成的岩层总厚物的剥蚀，所以在一定时间内形成的岩层总厚度乃是升降幅度的代数和，在一定程度上代表度乃是升降幅度的代数和，在一定程度上代表该地区下降的总幅度。该地区下降的总幅度。（四
4、）地层的接触关系1，整合接触：当地壳处于相对稳定下降（或虽有上升，但未升出海面）情况下，形成连续沉积的岩层，老岩层沉积在下，新岩层在上，不缺失岩层，这种关系称整合接触。特点：岩层是互相平行的，时代是连续的，岩性和古生物特征是递变的。整合岩层说明在一定时间内沉积地区的构造运动的方向没有显著的改变，古地理环境也没有突出的变化。2，不整合接触:由于构造运动，往往使沉积中断，形成时代不相连续的岩层，这种关系称不整合接触。两套岩层中间的不连续面，称不整合面。按照不整合面上下两套岩层之间的产状及其所反映的构造运动过程，不整合可分为平行不整合（假整合）和角度不整合（斜交不整合）。整合接触整合接触n平行不整合
5、平行不整合：特点：特点：不整合面上下两套岩层的产状彼此平行，但不是连续沉积的（即发不整合面上下两套岩层的产状彼此平行，但不是连续沉积的（即发生过沉积间断），两套岩层的岩性和其中的化石群也有显著的不同；不整生过沉积间断），两套岩层的岩性和其中的化石群也有显著的不同；不整合面上往往保存着古侵蚀面的痕迹。合面上往往保存着古侵蚀面的痕迹。形成过程：形成过程：地壳下降，接受沉积；地壳隆起，遭受剥蚀；地壳再次下降，地壳下降，接受沉积；地壳隆起，遭受剥蚀；地壳再次下降，重新接受沉积。重新接受沉积。这种接触关系说明：这种接触关系说明：在一段时间内沉积地区有过显著的升降运动，古地理在一段时间内沉积地区有过显著的
6、升降运动，古地理环境有过显著的变化。环境有过显著的变化。n角度不整合角度不整合：特点特点：不整合面上下两套岩层成角度相交，上覆岩层覆盖于倾斜岩层侵蚀：不整合面上下两套岩层成角度相交，上覆岩层覆盖于倾斜岩层侵蚀面之上；岩层时代是不连续的；岩性和古生物特征是突变的；不整合面上面之上；岩层时代是不连续的；岩性和古生物特征是突变的；不整合面上也往往保存着古侵蚀面。也往往保存着古侵蚀面。形成过程：形成过程：地壳下降，接受沉积；岩层褶皱隆起为山，遭受长期侵蚀；地地壳下降，接受沉积；岩层褶皱隆起为山，遭受长期侵蚀；地壳再次下降，接受新的沉积。壳再次下降，接受新的沉积。角度不整合说明：角度不整合说明：在一段时
7、间内，地壳有过升降运动和褶皱运动，古地理在一段时间内，地壳有过升降运动和褶皱运动，古地理环境发生过极大的变化。环境发生过极大的变化。n平行不整合或角度不整合平行不整合或角度不整合共同特点共同特点：有明显的侵蚀面存在，侵蚀面上往有明显的侵蚀面存在，侵蚀面上往往有底砾岩、古风化壳等。底砾岩是指位于不整合面上的砾岩（有时横向往有底砾岩、古风化壳等。底砾岩是指位于不整合面上的砾岩（有时横向变为砂岩）而言。变为砂岩）而言。有明显的岩层缺失现象，代表长期间断。有明显的岩层缺失现象，代表长期间断。不整合面不整合面上下的岩性、古生物等有显著的差异。上下的岩性、古生物等有显著的差异。n不整合面的上覆地层中最老一
8、层（底层）的时代之前，与下伏地层中最新不整合面的上覆地层中最老一层（底层）的时代之前，与下伏地层中最新一层（顶层）的时代之后，是不整合形成的时代，也就是一层（顶层）的时代之后，是不整合形成的时代，也就是构造运动的时期构造运动的时期。n研究不整合关系，不仅可以确定地史发展过程中的构造运动以及相应的古研究不整合关系，不仅可以确定地史发展过程中的构造运动以及相应的古地理环境（如海陆变迁、山脉隆起、生物界演变等）的变化，而且也可以找地理环境（如海陆变迁、山脉隆起、生物界演变等）的变化，而且也可以找出某些矿产分布的规律，如在不整合面上常富集铝土、粘土、铁矿、锰矿等出某些矿产分布的规律，如在不整合面上常富
9、集铝土、粘土、铁矿、锰矿等矿产。矿产。一，岩层的产状 岩层是指由两个平行的或近于平行的界面所限制的岩性相同或近似的层状岩石。岩层的上下界面叫层面，分别称为顶面和底面。透镜体透镜体 有的岩层厚度比较稳定，在较大范围内变化较小；有的则逐渐变薄，以至消失，称为尖灭；有的中间厚、两边薄并逐渐尖灭，称为透镜体。如果岩性基本均一的岩层，中间夹有其它岩性的岩层，称为夹层。（一）不同产状的岩层水平岩层：未经构造运动或虽经构造升降运动但未发生褶皱，岩层产状仍保持水平或近水平。（二）岩层产状要素走向：倾斜岩层在水平面上延伸方向（AB）倾向：岩层的倾斜方向（OD）:真倾向，视倾向倾角：岩层的层面与水平面的交角 真倾
10、角（），视倾角（小于 ）（三）岩层产状要素的测量一，褶皱的概念 褶皱：岩层在侧向压应力的作用下产生弯曲现象。褶皱是岩层塑性变形的结果。褶皱构造通常指一系列弯曲的岩层；其中一个弯曲称为褶曲。褶曲基本形式有：背斜和向斜。前者外型呈向上突起的弯曲，中心核部为老地层，两翼为新地层；后者则相反。二，褶皱要素核核：褶曲的中部地层。：褶曲的中部地层。翼翼：褶曲的两侧地层。称两翼地层。：褶曲的两侧地层。称两翼地层。轴面轴面：平分褶曲的假想对称面。：平分褶曲的假想对称面。枢纽枢纽：褶曲岩层的同一层面与轴面的相交线。有水平的、倾伏的、波状起：褶曲岩层的同一层面与轴面的相交线。有水平的、倾伏的、波状起伏的。伏的。转
11、折端转折端：褶曲两翼地层的汇合部分。：褶曲两翼地层的汇合部分。三，褶皱的形态分类（一）褶曲的横断面形态1，根据轴面产状并结合两翼特点分类直立褶曲：轴面直立，两翼对称，倾角大致相等。倾斜褶曲：轴面倾斜，两翼不对称，倾角不等。（二）褶曲的纵剖面形态 根据枢纽产状分类水平褶曲：枢纽近于水平。倾伏褶曲：枢纽倾伏。倾竖褶曲：枢纽近于直立。自然界褶曲的枢纽很少是水平的，大多数都是倾伏的；大规模的褶曲，其枢纽往往是有起伏的。倾竖褶曲比较少见，但在岩层陡立地区，如密云溪翁庄地区，即出现枢纽向东南倾伏近80的一个两翼开阔的倾竖向斜构造。水平褶曲倾伏褶曲四，褶曲在地质图上的表现（一）根据地质图上地层及其时代的分布
12、特点判断褶曲的存在及其基本类型。1）在大致垂直于地层走向的方向，地层对称重复出现，即存在着褶曲。2）若自对称轴部位（核部）向两侧（两翼），地层时代由老变新，为背斜，反之，为向斜。五，褶皱的组合类型（一）从横剖面看褶皱的组合类型1，复背斜与复向斜：规模巨大的翼部为次一级甚至更次一级褶曲所复杂化的背斜（向斜）构造。2，同斜褶皱与等斜褶皱：由一系列褶曲轴面和两翼岩层向同一方向倾斜的倒转褶曲所组成的褶皱，称为同斜褶皱。如果一系列相连的倒转褶曲轴面和两翼岩层，不仅向同一方向倾斜，而且其倾角几乎相等，这样的褶皱称为等斜褶皱。3，隔档式与隔槽式褶皱：由一系列褶曲轴平行、但背斜向斜发育程度不等所组成的褶皱。有
13、的是由宽阔平缓的向斜和狭窄紧闭的背斜交互组成的，称隔档式褶皱；有的是由宽阔平缓的背斜和狭窄紧闭的向斜组成的，称隔槽式褶皱。复背斜与复向斜复背斜与复向斜隔档式褶皱隔档式褶皱隔槽式褶皱隔槽式褶皱六，如何在野外认识褶皱构造（一）地质方法1，首先必须对一个地区的岩层顺序、岩性、厚度、各露头产状等进行测量或基本搞清楚，才能正确地分析和判断褶曲是否存在。然后根据新老岩层对称重复出现的特点判断是背斜还是向斜；再根据轴面产状、两翼产状以及枢纽产状等判断褶曲的形态（包括横剖面、纵剖面和水平面）。2，一是采取穿越法，即垂直岩层走向进行观察，以便穿越所有岩层并了解岩层的顺序、产状、出露宽度及新老岩层的分布特征。二是
14、在穿越法的基础上，采取追索法，即沿着某一标志层（即厚度比较稳定、岩性比较固定鲜明、在地貌上的反映比较突出的岩层）的延伸方向进行观察，以便了解两翼是否平行延伸，还是逐渐汇合等情况。这两种方法可以交插使用，或以穿越法为主，追索法为辅，以便获知褶曲构造在三度空间的形态轮廓。七，研究褶皱构造的意义褶皱构造对于矿产的形成、形态、分布等有一定的控制作用；同时，也是形成地貌的重要基础。（一）褶皱与矿产1.许多赋存于褶皱的沉积岩层中的矿产，必须搞清楚构造形态、规模，才能探明矿床的分布、大小、产状等情况。2.在背斜顶部常发育一组张裂隙，供矿液的侵入通道，在此部位容易形成脉状矿体（矿脉）。3.形成岩层褶皱时，由于
15、层间滑动（如同一本书挤压弯曲时，页与页间产生相对滑动），在上下层转折端部位容易形成空隙（称为虚脱），常为矿质填充提供条件，形成鞍状矿体。4.具有封闭条件的穹窿、短背斜等是重要的储油、储气构造。5.构造盆地常形成良好的储水构造。断裂构造：地壳中岩石（岩层或岩体），特别是脆性较大和靠近地表的岩石，在受力情况下容易产生断裂和错动。基本形式有：节理和断层。节理：断裂两侧的岩块沿着破裂面没有发生或没有明显发生位移的断裂构造。节理的长度、密度相差很悬殊，有的可延伸几米、几十米，有的只有几厘米；有的密度很大，有的则比较稀疏。沿着节理劈开的面称节理面。节理面的产状和岩层的产状一样，用走向、倾向和倾角表示。断层
16、：岩块沿着断裂面有明显位移的断裂构造。断层的规模有大有小，所波及的深度有深有浅（深可切穿岩石圈或地壳，浅可切穿盖层或只在地表）；形成的时代有老有新；有的是一次构造运动的结果，有的是多次构造运动的结果；有的已不活动，有的还在继续活动；形成断层的力学性质或张或压或剪，各不相同。节理节理断层断层（1）侵入岩体中的节理）侵入岩体中的节理：岩浆侵入围岩，随着岩浆的：岩浆侵入围岩，随着岩浆的冷却常形成有规律性的节理，主要分布于岩浆侵入体的冷却常形成有规律性的节理，主要分布于岩浆侵入体的顶部和边缘部分。顶部和边缘部分。其形成主要与岩浆的冷却和收缩有关。岩浆体冷却收缩是从上而下，从其形成主要与岩浆的冷却和收缩
17、有关。岩浆体冷却收缩是从上而下，从外及内，从边缘到中心缓慢进行的，因此在岩体内容易形成平行于接触面的外及内，从边缘到中心缓慢进行的，因此在岩体内容易形成平行于接触面的节理；同时当岩体外部冷凝后，而内部仍在流动，这流动部分和冷凝部分之节理；同时当岩体外部冷凝后，而内部仍在流动，这流动部分和冷凝部分之间也容易发生裂隙。间也容易发生裂隙。火成岩体中常见的节理有：火成岩体中常见的节理有：l横节理横节理 ：又称又称Q Q节理，指节理面与岩体中流线构造（原生线状流动构造）节理，指节理面与岩体中流线构造（原生线状流动构造）相垂直的节理。这可能因岩浆冷凝不均，垂直流线方向产生张力所致。节理相垂直的节理。这可能
18、因岩浆冷凝不均，垂直流线方向产生张力所致。节理面较粗糙，产状较陡直。其中常被岩浆填充，形成互相平行的岩墙或岩脉。面较粗糙，产状较陡直。其中常被岩浆填充，形成互相平行的岩墙或岩脉。l纵节理纵节理 ：又称又称S S节理，指节理面平行于流线构造的节理。这可能因岩浆在节理，指节理面平行于流线构造的节理。这可能因岩浆在流动方向由外及里冷却收缩不均产生剪切力所致。节理面平直，节理裂隙紧流动方向由外及里冷却收缩不均产生剪切力所致。节理面平直，节理裂隙紧闭，产状较陡。闭，产状较陡。l层节理层节理 ：又称：又称L L节理，指节理面平行于流面的节理，常发育于岩体顶部或节理，指节理面平行于流面的节理，常发育于岩体顶
19、部或与围岩接触的平缓部位。这可能因岩浆自上而下冷却依次逐渐收缩所致。与围岩接触的平缓部位。这可能因岩浆自上而下冷却依次逐渐收缩所致。上述三种节理常把侵入体分割成大小方块，促进岩石的风化。上述三种节理常把侵入体分割成大小方块，促进岩石的风化。l斜节理：斜节理：指节理走向与流线、流面斜交的节理，常两组共生形成指节理走向与流线、流面斜交的节理，常两组共生形成“X”X”形。形。节理面光滑，有时可见擦痕和光滑镜面。这种节理属于构造节理，是在上述节理面光滑，有时可见擦痕和光滑镜面。这种节理属于构造节理，是在上述节理形成后，岩体受压因剪切作用所致。节理形成后，岩体受压因剪切作用所致。柱状节理柱状节理（三）力
20、学分类1，张节理：是岩石在张应力作用下所产生的节理。纵节理和横节理都属于张节理。张节理常具有如下的特征：产状不甚稳定，在岩石中延伸不深不远；多具张开裂口，节理面粗糙不平，无擦痕，节理有时为矿脉所填充；碎屑层中的张节理常绕过砾石成弯曲型，节理间距大，分布稀疏而不均匀，很少密集成带；常平行出现或呈雁行式排列，有时沿X剪节理发育成追踪张节理。2，剪节理：又称剪切节理，是岩石在剪切应力（亦称扭应力）作用下所产生的节理，它一般产生于与压应力呈45角左右的平面上，即最大剪切面上。上述褶曲构造中的斜向节理或斜节理多属于剪节理。剪节理具有下述特征：产状比较稳定，在平面中沿走向延伸较远，在剖面上向下延伸较深；裂
21、口紧闭，节理面光滑平直，沿节理面可有轻微位移，因此在面上常具有擦痕、镜面等；在碎屑岩中的剪节理，常切开较大的碎屑颗粒或砾石，切开结核、岩脉等；节理间距小，常呈等间距均匀分布，密集成带；常平行排列、雁行排列，成群出现；或两组交叉，称“X节理”，或称“共轭节理”，两组节理有时一组发育较好，一组发育较差。剪节理剪节理二，节理与褶皱构造的关系二，节理与褶皱构造的关系在一个地区，在同一应力场（或在同一构造运动）作用下，所产生的在一个地区，在同一应力场（或在同一构造运动）作用下，所产生的褶皱、断裂等彼此具有密切的成因联系。褶皱、断裂等彼此具有密切的成因联系。（一）岩层褶皱前的早期节理：（一）岩层褶皱前的早
22、期节理：l当一套水平岩层受到水平方向的侧向压力时，在层面上出现两组剪切节理，即当一套水平岩层受到水平方向的侧向压力时，在层面上出现两组剪切节理，即X X节理节理（共轭节理）（共轭节理）；这种节理面垂直于层面，是为；这种节理面垂直于层面，是为平面型平面型X X节理节理。l如果继续受力，会在沿着压力方向产生一组张节理，又叫如果继续受力，会在沿着压力方向产生一组张节理，又叫横张节理横张节理；有时是沿着；有时是沿着X X节节理面曲折拉开，形成理面曲折拉开，形成追踪张节理追踪张节理。（二）岩层褶皱后的晚期节理：（二）岩层褶皱后的晚期节理：l岩层在水平压力的继续作用下，开始弯曲褶皱，在背斜顶部产生平行于枢
23、纽的张节岩层在水平压力的继续作用下，开始弯曲褶皱，在背斜顶部产生平行于枢纽的张节理，又叫理，又叫纵张节理纵张节理（因在背斜顶部受到张应力作用）。这种节理垂直层面，上宽下窄（因在背斜顶部受到张应力作用）。这种节理垂直层面，上宽下窄呈楔形，从横剖面看，在中和面以上发育呈扇形分布。在脆性岩层中发育较好，有时呈楔形，从横剖面看，在中和面以上发育呈扇形分布。在脆性岩层中发育较好，有时追踪早期追踪早期X X节理，形成锯齿状的纵张节理。它们沿走向一般延伸不远。节理，形成锯齿状的纵张节理。它们沿走向一般延伸不远。l如果褶皱继续发展，沿着最大剪切面又发育成如果褶皱继续发展，沿着最大剪切面又发育成X X节理，但这
24、晚期节理，但这晚期X X节理与前者不同，节理与前者不同，在剖面上呈在剖面上呈X X交叉，而在层面上与枢纽平行，故称交叉，而在层面上与枢纽平行，故称剖面剖面X X节理节理。l如果岩层中间夹有塑性较大岩层（如页岩），岩层褶皱时由于层间滑动所产生的力如果岩层中间夹有塑性较大岩层（如页岩），岩层褶皱时由于层间滑动所产生的力偶作用，使岩层发生小型褶皱，叫偶作用，使岩层发生小型褶皱，叫层间牵引褶皱层间牵引褶皱或或拖拉褶皱拖拉褶皱。l如果岩层中间夹有脆性较大的岩层，则在上下层的力偶作用下，形成如果岩层中间夹有脆性较大的岩层，则在上下层的力偶作用下，形成层间剪节理层间剪节理。有时这种剪节理或其它原因的剪节理，
25、细而密集，甚至可将岩层劈成薄片，称为有时这种剪节理或其它原因的剪节理，细而密集，甚至可将岩层劈成薄片，称为劈理劈理。三，研究节理的意义三，研究节理的意义n研究节理的分布、性质和组合情况，有助于推断区域性应力场的特点和各种应力研究节理的分布、性质和组合情况，有助于推断区域性应力场的特点和各种应力的分布规律以及与各种构造的相互关系。的分布规律以及与各种构造的相互关系。l例如，根据共轭节理的锐角等分线的方向，从理论上讲代表挤压作用力的方向。例如，根据共轭节理的锐角等分线的方向，从理论上讲代表挤压作用力的方向。n研究节理有很大实际意义。研究节理有很大实际意义。l有些节理，主要是张节理常提供岩浆活动侵入
26、的通道，并控制矿体的形成和有些节理，主要是张节理常提供岩浆活动侵入的通道，并控制矿体的形成和分布。分布。l富含张节理的岩石，对于地下水的运动和富集有密切关系，有时构成地下水富含张节理的岩石，对于地下水的运动和富集有密切关系，有时构成地下水的含水层。的含水层。l在进行隧道、水工建筑（水库大坝等）、矿井坑道、桥梁等工程设计和施工在进行隧道、水工建筑（水库大坝等）、矿井坑道、桥梁等工程设计和施工时，都必须对有关地区的岩石节理做详细的调查和测量，以防止可能引起的时，都必须对有关地区的岩石节理做详细的调查和测量，以防止可能引起的破坏作用和不良影响。破坏作用和不良影响。n节理对于地貌的发育、形态等有密切关
27、系。节理对于地貌的发育、形态等有密切关系。节理构成岩石的软弱面，提供了风化和侵蚀的有利条件，流水、冰、植物等常沿节理构成岩石的软弱面，提供了风化和侵蚀的有利条件，流水、冰、植物等常沿节理风化或侵蚀，造成各种地貌。节理风化或侵蚀，造成各种地貌。l如花岗岩中的纵节理、横节理和层节理，往往把坚硬的岩石切割成无数方块，如花岗岩中的纵节理、横节理和层节理，往往把坚硬的岩石切割成无数方块，在棱、角处先行风化，形成在棱、角处先行风化，形成球状风化地貌球状风化地貌。l有时沿着陡倾斜的节理风化侵蚀成有时沿着陡倾斜的节理风化侵蚀成险峻峭拔的地貌险峻峭拔的地貌；l有时沿着垂直节理侵蚀成有时沿着垂直节理侵蚀成悬崖峭壁
28、或峰林石柱悬崖峭壁或峰林石柱，如广东仁化丹霞地貌、河北如广东仁化丹霞地貌、河北承德棒锤山、北京西山龙门涧、云南路南石林、湖南大庸张家界等，都是在承德棒锤山、北京西山龙门涧、云南路南石林、湖南大庸张家界等，都是在近水平的岩层中发育了几组垂直节理，然后顺着节理切开的岩层选择风化，近水平的岩层中发育了几组垂直节理，然后顺着节理切开的岩层选择风化，结果塑造成千姿百态、群峰林立、石柱凌空的地貌形态。结果塑造成千姿百态、群峰林立、石柱凌空的地貌形态。l有些河谷是沿着节理的方向发育的。有些河谷是沿着节理的方向发育的。u由陆相红色砂砾岩构成的具有陡峭坡面的各种地貌形态。形成的必要条件是砂砾由陆相红色砂砾岩构成
29、的具有陡峭坡面的各种地貌形态。形成的必要条件是砂砾岩层巨厚，垂直节理发育。因在中国广东省北部仁化县丹霞山有典型发育而得名。岩层巨厚，垂直节理发育。因在中国广东省北部仁化县丹霞山有典型发育而得名。丹霞地貌主要分布在中国、美国西部、中欧和澳大利亚等地，以中国分布最广。丹霞地貌主要分布在中国、美国西部、中欧和澳大利亚等地，以中国分布最广。u定义定义l19281928年，冯景兰等在粤北仁化县发现丹霞地貌，并把形成丹霞地貌的红色砂砾年，冯景兰等在粤北仁化县发现丹霞地貌，并把形成丹霞地貌的红色砂砾岩层命名为丹霞层。岩层命名为丹霞层。l19381938年，构造地质学家陈国达把这种红色岩层上发育的地貌称为年，
30、构造地质学家陈国达把这种红色岩层上发育的地貌称为“丹霞地形丹霞地形”，并把这种地形作为判断丹霞地层的标志。并把这种地形作为判断丹霞地层的标志。l19771977年，地貌学家曾昭璇才第一次把年，地貌学家曾昭璇才第一次把“丹霞地貌丹霞地貌”按地貌学术语来使用。按地貌学术语来使用。l19821982年，素有年，素有“丹霞痴丹霞痴”之名的地理学家李见贤（黄进）发表了之名的地理学家李见贤（黄进）发表了丹霞地貌坡丹霞地貌坡面发育的一种基本方式面发育的一种基本方式，这是中国论述丹霞地貌的第一篇论文。这个时期正，这是中国论述丹霞地貌的第一篇论文。这个时期正是中国旅游业大规模发展的起始阶段，丹霞地貌作为一种重要
31、的旅游资源，受是中国旅游业大规模发展的起始阶段，丹霞地貌作为一种重要的旅游资源，受到了来自社会各界越来越多的关注。到了来自社会各界越来越多的关注。l19831983年年地质辞典地质辞典首先提出丹霞地貌定义，首先提出丹霞地貌定义，“指厚层、产状平缓、节理发育、指厚层、产状平缓、节理发育、铁钙质混合胶结不匀的红色砂砾岩，在差异风化、重力崩塌、侵蚀、溶蚀等综铁钙质混合胶结不匀的红色砂砾岩，在差异风化、重力崩塌、侵蚀、溶蚀等综合作用下形成的城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状的地合作用下形成的城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状的地形。形。”这是学术界对丹霞地貌所下的第一个定义
32、。这是学术界对丹霞地貌所下的第一个定义。丹霞地貌丹霞地貌中国丹霞地貌的分布中国丹霞地貌的分布中国的丹霞地貌广泛分布在热带、亚热带湿润区，温带湿润半湿润区、半干旱干中国的丹霞地貌广泛分布在热带、亚热带湿润区，温带湿润半湿润区、半干旱干旱区和青藏高原高寒区。旱区和青藏高原高寒区。福建泰宁、武夷山、连城、永安；甘肃张掖（张掖市临泽县福建泰宁、武夷山、连城、永安；甘肃张掖（张掖市临泽县和肃南裕固族自治县），湖南怀化通道侗族自治县东北部万佛山、邵阳新宁县和肃南裕固族自治县），湖南怀化通道侗族自治县东北部万佛山、邵阳新宁县 崀山崀山（位于湖南省西南部，青、壮、晚年期丹霞地貌均有发育）；云南丽江老君山；贵州
33、（位于湖南省西南部，青、壮、晚年期丹霞地貌均有发育）；云南丽江老君山；贵州赤水（中国面积最大的丹霞地貌区，约有赤水（中国面积最大的丹霞地貌区，约有13001300平方千米）；江西龙虎山、鹰潭、弋阳、平方千米）；江西龙虎山、鹰潭、弋阳、上饶、瑞金、宁都；青海坎布拉；广东仁化丹霞山、坪石镇金鸡岭、南雄县苍石寨、上饶、瑞金、宁都；青海坎布拉；广东仁化丹霞山、坪石镇金鸡岭、南雄县苍石寨、平远县南台石和五指石；浙江永康、新昌；广西桂平的白石山、容县的都峤山；四川平远县南台石和五指石；浙江永康、新昌；广西桂平的白石山、容县的都峤山；四川江油的窦山、灌县的青城山；重庆綦江的老瀛山；陕西凤县的赤龙山以及河北承
34、德等江油的窦山、灌县的青城山；重庆綦江的老瀛山；陕西凤县的赤龙山以及河北承德等地，是中国丹霞地貌的典型地质地貌。地，是中国丹霞地貌的典型地质地貌。u形成过程形成过程l红层地貌中所谓红层地貌中所谓“红层红层”是指在中生代侏罗纪至新生是指在中生代侏罗纪至新生代第三纪沉积形成的红色岩代第三纪沉积形成的红色岩系，一般称为系，一般称为“红色砂砾红色砂砾岩岩”。水平构造地貌指由产。水平构造地貌指由产状水平或近于水平的第三纪状水平或近于水平的第三纪厚层红色砂砾岩为主组成的厚层红色砂砾岩为主组成的平坦高地，受强烈侵蚀分割、平坦高地，受强烈侵蚀分割、溶蚀和重力崩塌等综合作用溶蚀和重力崩塌等综合作用而造成平顶、陡
35、崖、孤立突而造成平顶、陡崖、孤立突出的塔状地形。出的塔状地形。丹霞地貌丹霞地貌(甘肃张掖甘肃张掖)丹霞地貌丹霞地貌(贵州赤水大白岩贵州赤水大白岩)丹霞山丹霞山(广东省仁化县广东省仁化县)一，断层的几何要素包括断层本身的基本组成部分以及与阐明断层空间位置和运动性质有关的具有几何意义的要素。（一）断层面（一）断层面岩层或岩体断开后，两侧岩体沿着断裂面发生显著位移，这个断裂面称为岩层或岩体断开后，两侧岩体沿着断裂面发生显著位移，这个断裂面称为断层断层面面。它可以是平面，也可以是弯曲或波状起伏的面。它也可以是直立的，但大多是倾。它可以是平面，也可以是弯曲或波状起伏的面。它也可以是直立的，但大多是倾斜的
36、。断层面的产状，和岩层、节理一样，用走向、倾向、倾角来表示。同是一条断斜的。断层面的产状，和岩层、节理一样，用走向、倾向、倾角来表示。同是一条断层，其产状在不同部位常有很大变化，甚至倾向完全相反。大规模断层不是沿着一个层，其产状在不同部位常有很大变化，甚至倾向完全相反。大规模断层不是沿着一个简单的面发生，而往往是沿着一系列密集的破裂面或破碎带发生位移，这称之为简单的面发生，而往往是沿着一系列密集的破裂面或破碎带发生位移，这称之为断层断层带带或或断层破碎带断层破碎带。（二）断层线（二）断层线断层面与地面的交线称断层面与地面的交线称断层线断层线，它表示断层的延伸方向。它可以是一条直线，它表示断层的
37、延伸方向。它可以是一条直线，也可以是一条曲线或波状弯曲的线。断层线的形状取决于断层面的产状和地形起伏条也可以是一条曲线或波状弯曲的线。断层线的形状取决于断层面的产状和地形起伏条件。当地面平坦时，断层线是直是曲，决定于断层面本身的产状；如果地形起伏很大，件。当地面平坦时，断层线是直是曲，决定于断层面本身的产状；如果地形起伏很大，而断层面是倾斜的，尽管断层面是平的，断层线的形状也是弯曲的。而断层面是倾斜的，尽管断层面是平的，断层线的形状也是弯曲的。（三）断盘（三）断盘1.1.上盘和下盘上盘和下盘 断层面两侧发生显著位移的岩块称为断层面两侧发生显著位移的岩块称为断盘断盘。如果断层面是倾斜。如果断层面
38、是倾斜的，位于断层面以上的岩块叫的，位于断层面以上的岩块叫上盘上盘，位于以下的叫，位于以下的叫下盘下盘。如果断层面是直立的，可根。如果断层面是直立的，可根据断块与断层线的关系命名，如断层线的走向为东西，则可分别称两盘为据断块与断层线的关系命名，如断层线的走向为东西，则可分别称两盘为南盘南盘和和北盘北盘。2.2.上升盘和下降盘上升盘和下降盘 从运动角度看，很难确定断层面两侧岩盘究竟是怎样移动的，从运动角度看，很难确定断层面两侧岩盘究竟是怎样移动的，也许是一侧上升，另一侧下降；也可能是两侧同向差异上升或两侧同向差异下降。因也许是一侧上升，另一侧下降；也可能是两侧同向差异上升或两侧同向差异下降。因此
39、，在实际工作中是根据相对位移的关系来判断上升和下降，相对上升的岩块叫此，在实际工作中是根据相对位移的关系来判断上升和下降，相对上升的岩块叫上升上升盘盘，相对下降的岩块叫，相对下降的岩块叫下降盘下降盘。上升盘可以是上盘，也可以是下盘；下降盘可以是下上升盘可以是上盘，也可以是下盘；下降盘可以是下盘，也可以是上盘。盘，也可以是上盘。（四）位移断层两盘的相对运动有位移和旋转。在相对位移时两盘相对平直滑移而无转动，两断盘上未错动前的平行直线，运动后仍然平行。在旋转运动中两盘以断层面法线为轴相对转动滑移，断盘上未错动前的平行直线运动后不再平行。多数断层常兼具有两种运动。（1）滑距：指断层两盘实际的位移距离
40、，是根据错动前的一点，错动后成为两个对应点之间的实际距离。总滑距（ab）：两个对应点之间的位移距离。走向滑距（ac）：总滑距在断层面走向线上的分量。走向滑距与总滑距之间的锐夹角cab为总滑距或擦痕的侧伏角。倾斜滑距（cb）：总滑距在断层面倾斜线上的分量。水平滑距（am）：总滑距在水平面上的分量总滑距、走向滑距以及倾斜滑距在断层面上构成直角三角形关系。垂直岩层走向的剖面垂直岩层走向的剖面垂直断层走向的剖面垂直断层走向的剖面二，断层的分类（一）根据断层走向与两盘岩层产状的关系分类1，走向断层：断层走向与岩层走向近平行2，倾向断层：断层走向与岩层走向近垂直3，斜交断层：断层走向与岩层走向斜交4，顺层
41、断层：断层面与岩层层面近于平行（三）根据断层两盘相对位移的关系分类1，正断层上盘相对下降，下盘相对上升的断层叫正断层。断层面的倾角一般较陡，多在45以上。正断层后相当层间出现拉开的一段水平断距，正断层是在张力或重力作用下形成的。正断层的规模有大有小，断距从小于1m到数百米；断层线从数米到数百千米以上，一般比较平直。4 4、枢纽断层、枢纽断层 有些断层运动具有旋转性质，好像上盘围绕着一个轴作旋转运动，这样的断层叫枢纽断层或旋转断层。两盘运动方式有两种情况：转轴位于断层的一端，其特点是在同一条断层的不同地段其位移量不等；旋转轴位于断层的中间，其特点是除了位移量随断层不同地段而变化外，还表现为在旋转
42、轴的两侧，一侧为正断层，一侧为逆断层。在自然界这种带有枢纽旋转性质的断层是屡见不鲜的。三，断层的组合类型 （一）阶梯状断层：（一）阶梯状断层：两条以上的倾向相同而又互相平行的正断层，其两条以上的倾向相同而又互相平行的正断层，其上盘依次下降，这样的断层组合称为上盘依次下降，这样的断层组合称为阶梯状断层阶梯状断层。它在地形上常表现为阶。它在地形上常表现为阶梯状下降或阶梯状上升的块状山地。梯状下降或阶梯状上升的块状山地。（二）叠瓦状断层：（二）叠瓦状断层：两条以上的倾向相同而又互相平行的逆断层，其上两条以上的倾向相同而又互相平行的逆断层，其上盘依次向上推移，形如叠瓦，这样的组称为盘依次向上推移，形如
43、叠瓦，这样的组称为叠瓦状断层叠瓦状断层，又称，又称叠瓦状构造叠瓦状构造。这种断层组合常常和一系列倒转褶皱相伴生，其断层面的倾向和褶曲轴面的这种断层组合常常和一系列倒转褶皱相伴生，其断层面的倾向和褶曲轴面的倾向大体一致，断层线的走向和褶曲轴的走向大致平行，相当于一系列平行倾向大体一致，断层线的走向和褶曲轴的走向大致平行，相当于一系列平行的纵断层。的纵断层。（四）地垒：（四）地垒：两条或两组大致平行的断层，其中间岩块为共同的上升盘，两条或两组大致平行的断层，其中间岩块为共同的上升盘，其两侧为下降盘，这样的断层组合叫其两侧为下降盘，这样的断层组合叫地垒地垒。造成地垒的断层一般是正断层，。造成地垒的断
44、层一般是正断层，但也可能是逆断层。但也可能是逆断层。地垒构造往往形成块状山地。地垒构造往往形成块状山地。地垒地垒地堑和地垒常常共生，两个地堑之间形成一个地垒，两个地地堑和地垒常常共生，两个地堑之间形成一个地垒，两个地垒之间形成一个地堑。垒之间形成一个地堑。（五）环状断层与放射状断层（五）环状断层与放射状断层在穹窿构造等地区，常出现在平面上呈环状或放射状的断层。断层的产状不在穹窿构造等地区，常出现在平面上呈环状或放射状的断层。断层的产状不同，环形断裂断续相连，而断层的性质一般是以正断层为主。同，环形断裂断续相连，而断层的性质一般是以正断层为主。对冲式断层对冲式断层背冲式断层背冲式断层四，怎样识别
45、断层（一）断层存在的标志（一）断层存在的标志1 1，在断层面和断层带上的标志，在断层面和断层带上的标志 断层擦痕断层擦痕断层两盘相对错动，常在断层面上留下平行细密而均匀的断层两盘相对错动，常在断层面上留下平行细密而均匀的擦痕，有时形成相间平行排列的擦脊和擦槽。这些擦痕有时呈一头粗深一擦痕，有时形成相间平行排列的擦脊和擦槽。这些擦痕有时呈一头粗深一头浅细的头浅细的“丁丁”字形，由粗向细的方向代表对盘运动的方向。用手抚摸擦字形，由粗向细的方向代表对盘运动的方向。用手抚摸擦痕，有不同方向的滑涩的手感，光滑方向代表对盘移动方向。痕，有不同方向的滑涩的手感，光滑方向代表对盘移动方向。断层滑面断层滑面（镜
46、面）断层两盘相对错动，可引起断层面上的温度升高，（镜面）断层两盘相对错动，可引起断层面上的温度升高，使一些铁、锰、钙、硅等成分的物质粉末重熔，敷在断层面上形成一层光使一些铁、锰、钙、硅等成分的物质粉末重熔，敷在断层面上形成一层光滑的薄膜，叫滑的薄膜，叫断层滑（镜）面断层滑（镜）面。在扭性、压扭性断层面上更容易出现断层。在扭性、压扭性断层面上更容易出现断层滑面。滑面。阶步阶步断层两盘相对错动，在断层面上所形成的小陡坎（台阶）称断层两盘相对错动，在断层面上所形成的小陡坎（台阶）称阶阶步步。阶步常垂直擦痕方向延伸，但延伸一般不远，阶步间彼此平行排列。阶步常垂直擦痕方向延伸，但延伸一般不远，阶步间彼此
47、平行排列。阶步陡坎方向指示对盘运动方向。阶步陡坎方向指示对盘运动方向。断层构造岩断层构造岩断层作用常在断层带形成各种构造岩。最常见的构造岩断层作用常在断层带形成各种构造岩。最常见的构造岩有断层角砾岩，断层角砾岩棱角显著，大小不一，一般无定向排列，角砾有断层角砾岩，断层角砾岩棱角显著，大小不一，一般无定向排列，角砾的成分与断层两盘的成分相同。断层角砾常被钙、硅、铁、粘土等物质胶的成分与断层两盘的成分相同。断层角砾常被钙、硅、铁、粘土等物质胶结。典型的断层角砾岩常见于正断层（或张性断层）。结。典型的断层角砾岩常见于正断层（或张性断层）。构造透镜体构造透镜体在压性、压扭性断层带中，因常形成两组共轭节
48、理，把在压性、压扭性断层带中，因常形成两组共轭节理，把岩石切成菱形方块，然后又沿节理面滑动。棱角部分或大部分消失，呈透岩石切成菱形方块，然后又沿节理面滑动。棱角部分或大部分消失，呈透镜体状，叫镜体状，叫构造透镜体构造透镜体。在透镜体周围往往环绕着片状矿物，形成片理。在透镜体周围往往环绕着片状矿物，形成片理。断层擦痕及阶步断层擦痕及阶步（二）怎样确定断层的性质（二）怎样确定断层的性质在可能条件下，首先应该测量断层面的产状（走向，倾向，倾角）。其在可能条件下，首先应该测量断层面的产状（走向，倾向，倾角）。其次，要确定断层两盘相对位移的方向。如是，断层的性质（正、逆等）次，要确定断层两盘相对位移的方
49、向。如是，断层的性质（正、逆等）便可判断了。便可判断了。确定两盘相对位移方向的方法确定两盘相对位移方向的方法主要如下：主要如下：1 1，根据断层面上的擦痕、阶步和断层两侧的拖拉褶皱判断。，根据断层面上的擦痕、阶步和断层两侧的拖拉褶皱判断。2 2，根据断层两盘岩层的新老对比判断：，根据断层两盘岩层的新老对比判断：对于走向断层或纵断层来说，在断层线上同一点，其较老岩层一侧为上对于走向断层或纵断层来说，在断层线上同一点，其较老岩层一侧为上升盘，较新岩层一侧为下降盘。但当断层面倾向与岩层倾向一致，而断层面升盘，较新岩层一侧为下降盘。但当断层面倾向与岩层倾向一致，而断层面倾角小于岩层倾角时，则较老岩层一
50、侧为下降盘，较新岩层一侧为上升盘。倾角小于岩层倾角时，则较老岩层一侧为下降盘，较新岩层一侧为上升盘。对于倾向断层或等斜褶曲中的横断层来说，不论是在平面或剖面上，都对于倾向断层或等斜褶曲中的横断层来说，不论是在平面或剖面上，都不易判断升降盘，必须借助其他小构造等来判断。不易判断升降盘，必须借助其他小构造等来判断。3 3，根据褶曲核部或两翼的宽窄变化判断：，根据褶曲核部或两翼的宽窄变化判断：如果是发育在背斜或向斜中的走向断层或纵断层，其一翼岩层经常出如果是发育在背斜或向斜中的走向断层或纵断层，其一翼岩层经常出现重复或缺失。现重复或缺失。如果是发生在背斜或向斜中的倾向断层或横断层，则在断层线两侧常如
