地质构造解析PPT课件.ppt
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1、 第一节第一节 岩层的产状岩层的产状 第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 第三节第三节 断裂构造断裂构造 新生早晚三四纪,六千万年喜山期; 中生白垩侏叠三,燕山印支两亿年; 古生二叠石炭泥,志留奥陶寒武系; 震旦青白蓟长城,海西加东到晋宁。 OSDCP TJKENQ 地质构造变动地质构造变动:岩层形成后,在地壳运动影响下:岩层形成后,在地壳运动影响下发生变形和变位(位移、倾斜、弯曲、断裂),其原发生变形和变位(位移、倾斜、弯曲、断裂),其原始产状受到不同程度的改变,称为地质构造变动。始产状受到不同程度的改变,称为地质构造变动。 地质构造:地质构造:发生构造变动的岩层所呈现的各种空发生构造变动的岩层
2、所呈现的各种空间形态称为地质构造。间形态称为地质构造。 地质构造分为两类:地质构造分为两类:褶皱构造褶皱构造、断裂构造断裂构造。(单斜构造往往是褶皱或断裂构造形态的一部分,故(单斜构造往往是褶皱或断裂构造形态的一部分,故不另列)不另列)主要内容:主要内容: 一、岩层及其产状一、岩层及其产状 二、产状要素二、产状要素 三、产状表示方法三、产状表示方法 四、水平岩层、直立岩层四、水平岩层、直立岩层 和倾斜岩层的特征和倾斜岩层的特征 五、地层接触关系五、地层接触关系H上层面上层面(下层面下层面((二)岩层产状(二)岩层产状 岩层产状是指岩层的空间位置。用于描述岩层的空间展布岩层产状是指岩层的空间位置
3、。用于描述岩层的空间展布特征。特征。二、产状要素二、产状要素 一般岩层的产状用走向、倾向、倾角表示。走向、倾向、一般岩层的产状用走向、倾向、倾角表示。走向、倾向、倾角称为岩层产状的三要素。倾角称为岩层产状的三要素。1 走向:走向:指岩层面与水平面指岩层面与水平面的交线的交线 走向是直线,有两个方走向是直线,有两个方向,方向用方位角表示。向,方向用方位角表示。如走向的一个方位角是如走向的一个方位角是3030,可称岩层的走向是,可称岩层的走向是3030,也可称岩层的走向,也可称岩层的走向为为210210。倾角倾角倾向倾向走向走向2 2、倾向:、倾向:在岩层面上沿岩层面的倾斜方向垂直走向的直线称在岩
4、层面上沿岩层面的倾斜方向垂直走向的直线称倾倾斜线斜线。倾斜线在水平面上的投影线所指的岩层面倾斜方向称。倾斜线在水平面上的投影线所指的岩层面倾斜方向称倾向倾向。 倾向与走向相互垂直。倾向与走向相互垂直。3 3、倾角、倾角 倾斜线与其在水平面上的投影线倾斜线与其在水平面上的投影线( (倾向线倾向线) )之间的夹角。之间的夹角。倾角倾角B倾向倾向走向走向视倾向视倾向视倾角视倾角AC岩层的产状岩层的产状视倾角与真倾角视倾角与真倾角的关系:的关系: tanA=tanB*cosC三、产状表示方法三、产状表示方法 文字记述中,产状常用方位角表示:只记述文字记述中,产状常用方位角表示:只记述倾向和倾角。例如:
5、倾向和倾角。例如:12032 ,表示岩,表示岩层倾向为层倾向为120 ,倾角为,倾角为32 。 平面图上产状符号如下:平面图上产状符号如下: 60 水平岩层水平岩层倾斜岩层倾斜岩层倒转岩层倒转岩层直立岩层直立岩层水平岩层倾斜岩层a“相反相同相反相同” 当岩层倾向与地面坡向相反时,岩当岩层倾向与地面坡向相反时,岩层露头界线与地形等高线的弯曲方向一层露头界线与地形等高线的弯曲方向一致:即在沟谷处,岩层界线的致:即在沟谷处,岩层界线的“V”V”字形字形尖端指向沟谷上游方向;而在穿过山脊尖端指向沟谷上游方向;而在穿过山脊时,时,“V”V”字形尖端则指向山脊的下坡。字形尖端则指向山脊的下坡。 当岩层倾向
6、与地面坡向相同且岩层倾角大于地面当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于地面坡角时,岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲:坡角时,岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲: 河谷处,岩层界线的河谷处,岩层界线的“V”V”字形尖端指向河谷下游;字形尖端指向河谷下游; 山脊处,岩层界线的山脊处,岩层界线的“V”V”字形尖端指向山脊的上字形尖端指向山脊的上坡坡 。 当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角小于当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角小于地面坡角时,岩层界线与地形等高线的弯曲方地面坡角时,岩层界线与地形等高线的弯曲方向相同。向相同。 在河谷处,岩层界线的在河谷处,岩层界线的“V”V”字形尖端指向字形尖端
7、指向河谷上游;河谷上游; 而在山脊处,岩层界线的而在山脊处,岩层界线的“V”V”字形尖端指字形尖端指向山脊的下坡。向山脊的下坡。 主要内容主要内容 一、褶皱构造的概念一、褶皱构造的概念 二、褶曲的形态分类二、褶曲的形态分类 三、褶皱构造的观测与研究。三、褶皱构造的观测与研究。 1.褶皱褶皱 岩层在地壳运动的岩层在地壳运动的长期作用下,原始产状改变,长期作用下,原始产状改变,形成各种弯曲,但仍保持连续形成各种弯曲,但仍保持连续性,称为性,称为褶皱构造,褶皱构造,简称为简称为褶褶皱。皱。 2. 褶曲褶曲 褶皱构造的一个褶皱构造的一个弯曲叫褶曲,是褶皱的基本单弯曲叫褶曲,是褶皱的基本单位。位。一、褶
8、皱构造的概念一、褶皱构造的概念(一)褶皱与褶曲(一)褶皱与褶曲(二)褶曲的基本类型(二)褶曲的基本类型 褶曲包括褶曲包括向斜向斜和和背斜背斜两种基本类型:两种基本类型: 1. 1. 背斜背斜 在形态上为一个弧顶向上的弯曲,中心部分为老地层,在形态上为一个弧顶向上的弯曲,中心部分为老地层,两侧地层依次变新。两侧地层依次变新。 2. 2. 向斜向斜 在形态上为一个弧顶向下的弯曲,中心部分为新地层,在形态上为一个弧顶向下的弯曲,中心部分为新地层,两侧地层依次变老。两侧地层依次变老。不对称背斜-宁夏贺兰山奥陶系宁夏贺兰山奥陶系(三)(三) 褶曲要素褶曲要素1. 1. 核部和翼部:核部和翼部:褶曲的中心
9、部褶曲的中心部位称核部;核部两侧称翼部。位称核部;核部两侧称翼部。2. 2. 转折端转折端:两翼岩层汇合转折两翼岩层汇合转折的部位。的部位。3. 3. 枢纽点和枢纽线枢纽点和枢纽线:同一褶曲同一褶曲横剖面上同一岩层面的最大弯曲点横剖面上同一岩层面的最大弯曲点枢纽点枢纽点;同一褶曲横剖面上同一岩同一褶曲横剖面上同一岩层面的最大弯曲点的连线叫层面的最大弯曲点的连线叫枢纽线,枢纽线,即枢纽。即枢纽。4. 4. 轴面和轴迹轴面和轴迹:同一褶曲各岩同一褶曲各岩层面上枢纽线构成的面叫层面上枢纽线构成的面叫轴面轴面。轴轴面与水平面的交线称面与水平面的交线称轴迹轴迹5.5.顶角和翼角:顶角和翼角:两翼同一岩层
10、两翼同一岩层之间的夹角叫之间的夹角叫顶角顶角。两翼岩层与水。两翼岩层与水平面夹角叫平面夹角叫翼角翼角。褶曲要素褶曲要素二、褶曲的形态分类二、褶曲的形态分类 褶曲形态分类包括四种:横剖面的、纵剖褶曲形态分类包括四种:横剖面的、纵剖面的、平面的及其组合形式。面的、平面的及其组合形式。(一)褶曲的横剖面形态分类(一)褶曲的横剖面形态分类 横剖面指垂直于褶曲轴的剖面,主要分为横剖面指垂直于褶曲轴的剖面,主要分为六种形态:六种形态: 1. 1. 直立褶曲直立褶曲:轴面直立或近于直立,两翼:轴面直立或近于直立,两翼岩层倾向相反,倾角近等,又称对称褶曲。岩层倾向相反,倾角近等,又称对称褶曲。 2. 2. 斜
11、歪褶曲斜歪褶曲:轴面倾斜,两翼岩层倾向相:轴面倾斜,两翼岩层倾向相反,倾角不等,又称不对称褶曲。反,倾角不等,又称不对称褶曲。 3. 倒转褶曲倒转褶曲:轴面倾斜,两翼岩层倾向相:轴面倾斜,两翼岩层倾向相同,一翼岩层层序正常,另一翼倒转,老同,一翼岩层层序正常,另一翼倒转,老岩层覆于新岩层之上。岩层覆于新岩层之上。 4. 扇形褶曲扇形褶曲:轴面直立或倾斜,两翼均倒:轴面直立或倾斜,两翼均倒转,两翼角可以不等或相等。转,两翼角可以不等或相等。 5. 平卧褶曲平卧褶曲:轴面近于水平,一翼岩层倒:轴面近于水平,一翼岩层倒转,另一翼正常。转,另一翼正常。 6. 挠曲挠曲:在水平或缓倾斜岩层中,某一段:在
12、水平或缓倾斜岩层中,某一段岩层倾角突然增大形成的膝状弯曲。岩层倾角突然增大形成的膝状弯曲。 (二)褶曲的纵剖面形态分类(二)褶曲的纵剖面形态分类 纵剖面指平行于褶曲轴的剖面,主要分为二种形态:纵剖面指平行于褶曲轴的剖面,主要分为二种形态: 1. 1. 水平褶曲水平褶曲:轴面枢纽近于水平,褶曲沿水平方向:轴面枢纽近于水平,褶曲沿水平方向延伸,两翼岩层走向大致平行。延伸,两翼岩层走向大致平行。 2. 2. 倾伏褶曲倾伏褶曲:褶曲枢纽倾伏并向一个方向倾没以至:褶曲枢纽倾伏并向一个方向倾没以至消失,两翼岩层走向不平行且逐渐朝一个方向汇合。消失,两翼岩层走向不平行且逐渐朝一个方向汇合。 注意:注意:自然
13、界中的褶曲枢纽几乎都是倾伏的,水平褶曲自然界中的褶曲枢纽几乎都是倾伏的,水平褶曲常是它的一部分。常是它的一部分。倾伏褶曲倾伏褶曲水平褶曲水平褶曲(三)褶曲的平面形态分类(三)褶曲的平面形态分类 在水平面上,根据褶曲延伸长度及同一岩层界限的长宽比分在水平面上,根据褶曲延伸长度及同一岩层界限的长宽比分为三类:为三类: 1. 1. 线形褶曲线形褶曲:延伸远、长宽比大于:延伸远、长宽比大于1010:1 1。 2. 2. 短轴褶曲短轴褶曲:延伸不远即倾伏消失,长宽比为:延伸不远即倾伏消失,长宽比为1010:1 1至至3 3:1 1。 3. 3. 近等轴褶曲近等轴褶曲:其枢纽、轴面、轴迹无定向,平面呈近圆
14、:其枢纽、轴面、轴迹无定向,平面呈近圆形,近等轴背斜又叫穹窿,近等轴向斜又叫构造盆地。形,近等轴背斜又叫穹窿,近等轴向斜又叫构造盆地。(四)褶曲的组合形式 1. 1. 复式褶皱:复式褶皱:大型背斜和大型背斜和向斜的两翼地层被次一级褶曲向斜的两翼地层被次一级褶曲复杂化。复杂化。 2. 2. 隔档式褶皱、隔槽式褶隔档式褶皱、隔槽式褶皱:皱:由近于平行、发育不等的由近于平行、发育不等的一系列背、向斜组成。隔档式一系列背、向斜组成。隔档式褶皱的背斜呈紧密褶曲、相邻褶皱的背斜呈紧密褶曲、相邻的向斜则平缓开阔;隔槽式褶的向斜则平缓开阔;隔槽式褶皱背斜开阔、向斜紧闭。皱背斜开阔、向斜紧闭。 3. 3. 同斜
15、褶皱:同斜褶皱:由一系列发由一系列发育程度基本相同的轴面近于平育程度基本相同的轴面近于平行的褶曲组成。行的褶曲组成。三、褶皱构造的观测与研究三、褶皱构造的观测与研究(一)褶皱的识别(一)褶皱的识别 1.1. 新老岩层依次对称重复出露是判别褶曲存在的基新老岩层依次对称重复出露是判别褶曲存在的基本标志。但水平构造、单斜构造地区由于地形切割也会出本标志。但水平构造、单斜构造地区由于地形切割也会出现这种现象。现这种现象。 水平构造区:水平构造区:老地层在地形低的地方出露、新地层则老地层在地形低的地方出露、新地层则在高处;在高处; 单斜构造区:单斜构造区:新老地层是沿山谷或山脊两侧对称分布,新老地层是沿
16、山谷或山脊两侧对称分布,其条带延伸方向与走向相交。其条带延伸方向与走向相交。 2. 2. 褶曲构造的新老地层呈条带状对称出露,不受地褶曲构造的新老地层呈条带状对称出露,不受地形影响,且与走向一致。形影响,且与走向一致。(二)褶皱的研究(二)褶皱的研究 1. 1. 褶曲的描述褶曲的描述 1 1) 名称:地名褶曲类型名称:地名褶曲类型 2 2) 核部地层、两翼地层及两翼地层产状核部地层、两翼地层及两翼地层产状 3 3) 轴面产状、轴迹走向轴面产状、轴迹走向 4 4) 褶曲的形成时代褶曲的形成时代 5 5) 与相邻褶曲的关系。与相邻褶曲的关系。2. 褶曲形成时代的判别褶曲形成时代的判别 1) 根据地
17、层之间角度不整合接触关系来确定。它介于角度不根据地层之间角度不整合接触关系来确定。它介于角度不整合面之下最新地层形成之后的时代与角度不整合面之上最老地整合面之下最新地层形成之后的时代与角度不整合面之上最老地层形成之前的时代之间。层形成之前的时代之间。 2)根据较大的区域地质构造演化史推测本区褶曲形成的时代。)根据较大的区域地质构造演化史推测本区褶曲形成的时代。 主要内容:主要内容: 一、断裂构造的概念一、断裂构造的概念 二、节理二、节理 三、断层三、断层一、断裂构造的概念一、断裂构造的概念 当长期作用在岩层上的构造应力达到或超过岩石的强度当长期作用在岩层上的构造应力达到或超过岩石的强度极限时将
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