第7章地层与地质构造课件.ppt

1、第七章第七章 地质构造地质构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造 第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 第三节第三节 断裂构造断裂构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造 第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 第三节第三节 断裂构造断裂构造第七章第七章 地质构造地质构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造一一岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层二二地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合三三产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状产状求解：地形地质图求产状、三点法求产

2、状第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造一一岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层二二地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合三三产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状空间中任一面状结构空间中任一面状结构(构造面构造面)的的空间位置、产出状态称空间位置、产出状态称产状产状（attitude of stratumattitude of stratum）产状可以用走向、倾向和倾角来产状可以用走向、倾向和倾角来表示，一个面在空间上的表示，一个面在空间上的“走向走

3、向、倾向和倾角、倾向和倾角”称为产状三要素称为产状三要素产状要素可用罗盘（产状要素可用罗盘（compasscompass）测）测得，并用特定的方式记录下来得，并用特定的方式记录下来走向、倾向一般用地理方位角走向、倾向一般用地理方位角(0-(0-360360)表示，倾角用倾斜角度表表示，倾角用倾斜角度表示（示（0 09090）一、岩层产状一、岩层产状1.1.产状要素产状要素第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造地理方位角0459028240 28记录格式垂向角度第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造1.1.产状要素产状要素走向走向（strikestrike）:任一

4、面状构造在空间的水平延伸方向任一面状构造在空间的水平延伸方向构造面与水平面的交线称走向线；构造面与水平面的交线称走向线；走向线两端延伸的方向称走向走向线两端延伸的方向称走向走向有两个值，其数值相差走向有两个值，其数值相差180180走向用走向线的地理方位角来表示（走向用走向线的地理方位角来表示（0 0360360）“结构面结构面”的产状要的产状要素素第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造1.1.产状要素产状要素倾向倾向（direction of dipdirection of dip）表示面状结构面的倾斜方向。）表示面状结构面的倾斜方向。在倾斜面上与走向线相垂直的线称倾斜线；在

5、倾斜面上与走向线相垂直的线称倾斜线；倾斜线在水平面上的投影，所指沿平面向下倾斜的方位为倾向倾斜线在水平面上的投影，所指沿平面向下倾斜的方位为倾向倾向用方位角表示，其数值与走向相差倾向用方位角表示，其数值与走向相差9090倾角倾角（angle of dipangle of dip）：倾斜面上的倾斜线与其在水平面上的投影线：倾斜面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角。即倾斜面与水平面之间最大二面角。之间的夹角。即倾斜面与水平面之间最大二面角。倾斜倾斜（dipdip）：倾向和倾角倾向和倾角1.1.产状要素产状要素第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造真倾角真倾角：以走向线为法线

6、的垂直面上测量的倾斜面的角度：以走向线为法线的垂直面上测量的倾斜面的角度视倾角视倾角：不与走向线垂直的任意面上测量的倾斜面的角度：不与走向线垂直的任意面上测量的倾斜面的角度tan=tantan=tancoscos为视倾斜线与真倾斜线之间的夹角为视倾斜线与真倾斜线之间的夹角真倾角与视倾角真倾角与视倾角第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造1.1.产状要素产状要素S S第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造“直线直线”的产状要素的产状要素倾伏向（倾伏向（trendtrend）：也称为指向，倾斜直线投影在水平面上向下一）：也称为指向，倾斜直线投影在水平面上向下一端的方

7、向称为倾伏向端的方向称为倾伏向倾伏角（倾伏角（plunge angleplunge angle）：倾斜直线与其水平投影线之间的夹角称）：倾斜直线与其水平投影线之间的夹角称为该直线的倾伏角为该直线的倾伏角侧伏角（侧伏角（pitchpitch）：在某倾斜面上的倾斜直线与该倾斜面走向线之）：在某倾斜面上的倾斜直线与该倾斜面走向线之间的夹角间的夹角第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造地质图地质图v按一定的规范，将野外所按一定的规范，将野外所见到的见到的地质露头地质露头（outcropoutcrop）的实际情的实际情况，参考航片、卫星图片况，参考航片、卫星图片的资料，按一定的比例的资料

8、，按一定的比例尺、方向、图例，如实地尺、方向、图例，如实地用一定的线条、颜色、符用一定的线条、颜色、符号、花纹等描述和记录在号、花纹等描述和记录在地形图上，这就是地形图上，这就是地质图地质图（geologic mapgeologic map）。）。v地质图就是一张被植被、土壤所覆盖的地下地质图就是一张被植被、土壤所覆盖的地下“X-X-射线射线”图，有了图，有了它，地质学家们可对该地区的地质、地球物理、地球化学、地质环它，地质学家们可对该地区的地质、地球物理、地球化学、地质环境等作进一步的研究。因此，地质图是地质学研究的基础图件之境等作进一步的研究。因此，地质图是地质学研究的基础图件之一。一。北

9、京昌平地区地质图（部分）北京昌平地区地质图（部分）1 1：50 00050 000第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造地质图应该包含图名、图例、比例尺等图素，内容包含岩层地质图应该包含图名、图例、比例尺等图素，内容包含岩层分布和产状等，反映地质结构特征分布和产状等，反映地质结构特征45走向线倾向线倾角第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造构造等高线图构造等高线图将同一地层面不同点将同一地层面不同点的高度用等高线表现的高度用等高线表现在平面图上，这种图在平面图上，这种图件称为构造等高线图件称为构造等高线图构造等高线图中的等构造等高线图中的等高线就是岩层面的走高线

10、就是岩层面的走向，倾向垂直与走向，向，倾向垂直与走向，有高向低倾斜，倾角有高向低倾斜，倾角则与等高线密度有关则与等高线密度有关第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造在垂直构造线走向方向的垂直剖面上表在垂直构造线走向方向的垂直剖面上表示地层之间的关系及构造变形形态的图示地层之间的关系及构造变形形态的图件，称为构造剖面图件，称为构造剖面图构造剖面图构造剖面图NE3526SW21022NE3820SW23556SW2609第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造同一层面上的海拔同一层面上的海拔高度处处相等的岩高度处处相等的岩层称为水平沿层层称为水平沿层岩层倾角为零的岩岩

11、层倾角为零的岩层称为水平沿层层称为水平沿层2.2.水平岩层水平岩层第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造在地形地质图中，水平岩层的地质界线与地形等高线平行在地形地质图中，水平岩层的地质界线与地形等高线平行露头宽度与地形坡度相关，坡度越小、同样厚度的岩层出露宽度露头宽度与地形坡度相关，坡度越小、同样厚度的岩层出露宽度越大越大在岩层未倒转的情况下，较新的岩层位于较高的位置在岩层未倒转的情况下，较新的岩层位于较高的位置第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造2.2.水平岩层水平岩层第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造沉积岩层的原始沉积岩层的原始产状基本

12、是水平产状基本是水平的，受构造作用的，受构造作用可以改变其原始可以改变其原始产状，形成产状，形成倾斜倾斜岩层岩层研究区内的倾斜研究区内的倾斜岩层产状一致时岩层产状一致时称为称为单斜岩层单斜岩层（monoclinemonocline）3.3.倾斜岩层倾斜岩层第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造地形地质图上倾斜岩层的地质界线与地形等高线的地形地质图上倾斜岩层的地质界线与地形等高线的“V V”字形关系字形关系第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造一一岩层产状：

13、产状要素、水平岩层与倾斜岩层岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层二二地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合三三产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造地层（地层（stratumstratum）：）：具有地质年代意义岩层称地层。具有地质年代意义岩层称地层。v地层接触关系是新老地层（或岩石）在空间上的相互叠置关地层接触关系是新老地层（或岩石）在空间上的相互叠置关系。系。v最基本的地层接触关系有：最基本的地层接触关系有：整合接触（整合接触（conformity

14、conformity）不整合接触不整合接触 (unconformity)(unconformity)平行不整合接触平行不整合接触角度不整合接触角度不整合接触第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造二、地层接触关系二、地层接触关系v 沉积盆地持续下降或上升沉积盆地持续下降或上升与沉积物的堆积速度处于与沉积物的堆积速度处于相对平衡状态，沉积物则相对平衡状态，沉积物则一层一层地连续堆积而无一层一层地连续堆积而无间断。间断。v 为地壳运动处在相对稳定为地壳运动处在相对稳定时期的产物；代表了盆地时期的产物；代表了盆地处在正常沉积环境。处在正常沉积环境。1.1.整合接触整合接触第一节第一节

15、岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造v 不整合接触：不整合接触：上下两套地层之间有明显的沉积间断（地层缺失），上下两套地层之间有明显的沉积间断（地层缺失），即这两套地层为不整合接触，是地壳运动（构造运动）的产物。即这两套地层为不整合接触，是地壳运动（构造运动）的产物。v均匀下降接受沉积后整体上升、剥蚀、再均匀下降接受沉积，两套沉均匀下降接受沉积后整体上升、剥蚀、再均匀下降接受沉积，两套沉积地层之间形成积地层之间形成平行不整合接触平行不整合接触2.2.平行不整合接触平行不整合接触20092009年年3 3月月1313日日星期五星期五20092009年年3 3月月2121日日星期六星期六缺失记

16、录缺失记录第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造先形成的沉积岩层发生变形、上升、剥蚀夷平后再下降接受沉先形成的沉积岩层发生变形、上升、剥蚀夷平后再下降接受沉积，两套沉积地层之间形成角度不整合接触积，两套沉积地层之间形成角度不整合接触3.3.角度不整合接触角度不整合接触第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造地层的接触关系地层的接触关系沉积作用沉积作用地层接触界面特征地层接触界面特征无间断无间断无明显的构造界面无明显的构造界面间断间断古风化壳界面古风化壳界面间断间断古风化壳、底砾岩；下伏岩层古风化壳、底砾岩；下伏岩层可能有强烈的岩浆、变质、构可能有强烈的岩浆、变质、

17、构造变形造变形侵入接触侵入接触:侵入岩与被侵入的围岩之间的接触关系称之。侵入岩与被侵入的围岩之间的接触关系称之。接触带接触带捕掳体捕掳体入侵体与围岩间的先后关系入侵体与围岩间的先后关系第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造冀东地区不整合接触冀东地区不整合接触上覆为上元古界石上覆为上元古界石英砂岩英砂岩下伏为下元古界下伏为下元古界混合花岗岩混合花岗岩杨桥杨桥20042004摄于秦皇摄于秦皇岛实习基地岛实习基地第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造北京昌平地区角度不整合接触北京昌平地区角度不整合接触片麻岩（片麻岩（ArAr）石英岩（石英岩（PtPt2-32-3 ）杨

18、桥摄于杨桥摄于1997.1997.夏夏第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造一一岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层二二地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合三三产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造（据D Powell,1992）1.1.

19、地形地质图求产状地形地质图求产状第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造如何在地形地质图中如何在地形地质图中确定倾斜岩层产状？确定倾斜岩层产状？第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造2.2.三点法求产状三点法求产状已知同一岩层面上不再已知同一岩层面上不再一条直线的三点的高度一条直线的三点的高度如何确定倾斜岩层产状？如何确定倾斜岩层产状？120232011024101202120地面高度（地面高度（m）钻钻井深度（井深度（m）0200m第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造1202320110241012021200200m2200230020002

20、20020002200200m230m第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造第七章第七章 地质构造地质构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造 第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 第三节第三节 断裂构造断裂构造第七章第七章 地质构造地质构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造 第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 第三节第三节 断裂构造断裂构造第二节第二节 褶皱构造褶皱构造一一褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述二二褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析三三褶皱变形机制：纵弯褶皱作用

21、、横弯褶皱作用褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用第二节第二节 褶皱构造褶皱构造一一褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述二二褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析三三褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用褶皱：岩石受力作用发生弯曲变形，使原来岩石中平直的面变成弯褶皱：岩石受力作用发生弯曲变形，使原来岩石中平直的面变成弯曲面，这种构造称为褶皱曲面，这种构造称为褶皱褶皱主要是由岩层面的弯曲表现出来的褶皱主要是由岩层面的弯曲表现出来的第二节第二节 褶皱构造褶皱构造一、褶皱形态一、褶皱形

22、态褶皱的基本形式有褶皱的基本形式有 2 2 种：种：背斜：岩层中央向上两侧向下弯曲，背斜：岩层中央向上两侧向下弯曲，核部岩层时代较老、外侧核部岩层时代较老、外侧岩层较新岩层较新 向斜：岩层中央向下两侧向下弯曲，向斜：岩层中央向下两侧向下弯曲，核部岩层时代较新、外侧核部岩层时代较新、外侧岩层较老岩层较老背斜背斜向斜向斜第二节第二节 褶皱构造褶皱构造1 1、褶皱要素：、褶皱要素：l核核corecore：褶皱中心部位的岩层（最老或最新的地层）：褶皱中心部位的岩层（最老或最新的地层）l翼翼limblimb：褶皱核部两侧的地层（对称分布）：褶皱核部两侧的地层（对称分布）转折端转折端l转折端转折端hing

23、e zone hinge zone of foldof fold：从一翼到：从一翼到另一翼的过渡部分另一翼的过渡部分l枢纽枢纽hingehinge：单个褶：单个褶皱岩层上最大弯曲皱岩层上最大弯曲点连线，可以是直点连线，可以是直线，也可以是曲线线，也可以是曲线第二节第二节 褶皱构造褶皱构造弧尖弧尖l轴面轴面axial planeaxial plane：同一褶皱中不同褶皱岩层面上的枢纽联成的面，：同一褶皱中不同褶皱岩层面上的枢纽联成的面，可以是平面，也可以是曲面，二翼近似的对称面可以是平面，也可以是曲面，二翼近似的对称面 l弧尖弧尖crestcrest：褶皱横切面与枢纽的交线：褶皱横切面与枢纽的交

24、线(横切面上最大转折点横切面上最大转折点)l轴线轴线axial lineaxial line：同一褶皱岩层面上与同一褶皱岩层面上与枢纽近于平行的线枢纽近于平行的线（想象）（想象）l轴迹轴迹axial trackaxial track：轴面与任何方向露头轴面与任何方向露头面的交线，亦即露头面的交线，亦即露头面上褶皱岩层最大弯面上褶皱岩层最大弯曲点的连线曲点的连线 。第二节第二节 褶皱构造褶皱构造2.2.产状描述产状描述l根据轴面产状和两翼产状，褶皱可以描述为：直立褶皱、斜歪根据轴面产状和两翼产状，褶皱可以描述为：直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱。褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱

25、。第二节第二节 褶皱构造褶皱构造l根据翼间角大小，褶皱可以描述为：根据翼间角大小，褶皱可以描述为：平缓褶皱、开阔褶皱、闭合褶皱、平缓褶皱、开阔褶皱、闭合褶皱、紧闭褶皱、等斜褶皱紧闭褶皱、等斜褶皱l根据褶皱的对称性，可以描述为：根据褶皱的对称性，可以描述为：对对称褶皱和不对称褶皱称褶皱和不对称褶皱对称：对称：轴面与包络垂直，两翼长度轴面与包络垂直，两翼长度和厚度基本相等和厚度基本相等不对称：不对称：轴面与包络面斜交，两翼轴面与包络面斜交，两翼长度和厚度不相等长度和厚度不相等第二节第二节 褶皱构造褶皱构造圆弧褶皱、尖圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、扇状褶棱褶皱、箱状褶皱、扇状褶皱、挠曲皱、挠曲3.3

26、.形态描述形态描述第二节第二节 褶皱构造褶皱构造杨桥摄于北京延庆国家地质公园，2005背斜转折端圆滑，两翼开阔，是一个典型的圆弧状褶皱第二节第二节 褶皱构造褶皱构造平行褶皱（平行褶皱（parallel foldparallel fold）：各岩层平行弯曲形成的褶皱，岩）：各岩层平行弯曲形成的褶皱，岩层真厚度相等，不同褶皱层面的曲率不同，但是有同一个曲率层真厚度相等，不同褶皱层面的曲率不同，但是有同一个曲率中心，故也称同心褶皱中心，故也称同心褶皱相似褶皱（相似褶皱（similar foldsimilar fold）：各岩层弯曲形态相似，沿轴面的）：各岩层弯曲形态相似，沿轴面的岩层视厚度相等，不同

27、褶皱层面的曲率相同，褶皱顶部明显加岩层视厚度相等，不同褶皱层面的曲率相同，褶皱顶部明显加厚，属于顶厚褶皱的一种特例厚，属于顶厚褶皱的一种特例平行褶皱平行褶皱相似褶皱相似褶皱平行褶皱与相似褶皱平行褶皱与相似褶皱第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 平面上褶皱形态的描述平面上褶皱形态的描述l根据岩层在平面上出露的纵向长度和横向宽度之比，可描述为：根据岩层在平面上出露的纵向长度和横向宽度之比，可描述为：线状褶皱：长宽比大于线状褶皱：长宽比大于10:110:1，呈狭长形，呈狭长形 短轴褶皱：长宽比介于短轴褶皱：长宽比介于3:13:110:1 10:1 弯窿构造：长宽比小于弯窿构造：长宽比小于3:13:1的背

28、斜构造，褶皱面从高点向四周倾斜的背斜构造，褶皱面从高点向四周倾斜 构造盆地：长宽比小于构造盆地：长宽比小于3:13:1的向斜构造，褶皱面从四周向中心倾斜。的向斜构造，褶皱面从四周向中心倾斜。构造盆地构造盆地弯窿构造弯窿构造第二节第二节 褶皱构造褶皱构造第二节第二节 褶皱构造褶皱构造一一褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述二二褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析三三褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用1.1.组合描述组合描述l根据剖面上褶皱中各褶皱层的组合方式可以描述为：根据剖面上

29、褶皱中各褶皱层的组合方式可以描述为：协调褶皱：协调褶皱：褶皱中各层弯曲形态保持一致或做有规律的渐变过褶皱中各层弯曲形态保持一致或做有规律的渐变过渡关系；渡关系；不协调褶皱：不协调褶皱：褶皱中各层弯曲形态明显不同，褶皱大小、形态褶皱中各层弯曲形态明显不同，褶皱大小、形态各异，褶皱形式不具几何规律。各异，褶皱形式不具几何规律。协调褶皱协调褶皱不协调褶皱不协调褶皱第二节第二节 褶皱构造褶皱构造l根据褶皱组合中背斜、向斜形态的对比关系关系可以描述为：根据褶皱组合中背斜、向斜形态的对比关系关系可以描述为：隔槽式褶皱：隔槽式褶皱：宽缓的背斜与紧闭的向斜构成有规律组合；宽缓的背斜与紧闭的向斜构成有规律组合；

30、隔挡式褶皱：隔挡式褶皱：宽缓的向斜与紧闭的背斜构成有规律组合宽缓的向斜与紧闭的背斜构成有规律组合隔槽式褶皱隔槽式褶皱隔档式褶皱隔档式褶皱 两这种类型的褶皱组合也称为侏罗山式褶皱两这种类型的褶皱组合也称为侏罗山式褶皱第二节第二节 褶皱构造褶皱构造l根据褶皱带中背斜、向斜的平面延伸与组合关系可以描述为：根据褶皱带中背斜、向斜的平面延伸与组合关系可以描述为：平行线性褶皱：平行线性褶皱：背斜与向斜紧闭程度相当，线性延伸较远背斜与向斜紧闭程度相当，线性延伸较远 雁行式褶皱组合：雁行式褶皱组合：短轴背斜或向斜有规律地斜列在一起短轴背斜或向斜有规律地斜列在一起平行线性褶皱平行线性褶皱CPTCPPTCPCCC

31、CPPPP雁行式背斜雁行式背斜第二节第二节 褶皱构造褶皱构造读地质图的基本步骤是读地质图的基本步骤是由外到内由外到内 外：图名、比例尺、方向、外：图名、比例尺、方向、图例图例 地层：名称、时代，分析可能存在的不整合面地层：名称、时代，分析可能存在的不整合面 构造：断层性质，岩体类型、时代构造：断层性质，岩体类型、时代 内：由地形到地质内：由地形到地质 地形：根据地形等高线、水系分布了解地形特点地形：根据地形等高线、水系分布了解地形特点 地质：地层、构造地质：地层、构造 地层：地层时代、层序、岩体产状、分布及相关关系地层：地层时代、层序、岩体产状、分布及相关关系 构造：褶皱地层、形态、空间分布、

32、空间组合、形成时代；构造：褶皱地层、形态、空间分布、空间组合、形成时代；断层切割地层、性质、规模、空间组合、分布；断层切割地层、性质、规模、空间组合、分布；岩体侵入地层、接触带性质、相互关系；等等岩体侵入地层、接触带性质、相互关系；等等2.2.褶皱地质图分析褶皱地质图分析第二节第二节 褶皱构造褶皱构造（1 1）分析地层序列、分布、划分构造层）分析地层序列、分布、划分构造层第二节第二节 褶皱构造褶皱构造（2 2）单个褶皱形态分析（背斜、向斜、轴向、产状等）单个褶皱形态分析（背斜、向斜、轴向、产状等）第二节第二节 褶皱构造褶皱构造（3 3）褶皱组合分析）褶皱组合分析第二节第二节 褶皱构造褶皱构造（

33、3 3）褶皱形成时代分析）褶皱形成时代分析l根据地层间角度不整合接触关系确定褶皱形成根据地层间角度不整合接触关系确定褶皱形成时代，褶皱形成于卷入褶皱变形最新地层时代时代，褶皱形成于卷入褶皱变形最新地层时代之后，不整合面之上最老地层时代之前之后，不整合面之上最老地层时代之前中三叠世统沉积以后下侏罗统沉积之前中三叠世统沉积以后下侏罗统沉积之前第二节第二节 褶皱构造褶皱构造（4 4）平面剖面对比分析，图切剖面平面剖面对比分析，图切剖面第二节第二节 褶皱构造褶皱构造第二节第二节 褶皱构造褶皱构造Z2(-2080)Z1(-2060)Z3(-2010)张家镇地区侏罗系顶面张家镇地区侏罗系顶面构造等高线图构

34、造等高线图01km构造等高线图中褶皱枢纽的走向（轴向）、轴面的产状、构造等高线图中褶皱枢纽的走向（轴向）、轴面的产状、形态特征可以通过等高线形态表现出来形态特征可以通过等高线形态表现出来第二节第二节 褶皱构造褶皱构造第二节第二节 褶皱构造褶皱构造一一褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述二二褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析三三褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用褶皱的形成过程称为褶皱作用褶皱的形成过程称为褶皱作用褶皱是岩层受构造应力作用发生的变形，褶皱形成机制是指褶皱褶皱是岩层

35、受构造应力作用发生的变形，褶皱形成机制是指褶皱构造的变形过程及其影响因素构造的变形过程及其影响因素形成机制的基本类型主要有：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用、剪形成机制的基本类型主要有：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用、剪切褶皱作用和柔流褶皱作用切褶皱作用和柔流褶皱作用 概念概念柔流褶皱作用柔流褶皱作用剪切褶皱作用剪切褶皱作用PPPPP原始状态纵弯褶皱 作用横弯褶皱 作用P=作用力水平挤压 作用导致岩层发 生纵弯褶皱垂直力偶 作用导致岩层发 生横弯褶皱纵弯褶皱作用和横弯褶皱作用纵弯褶皱作用和横弯褶皱作用第二节第二节 褶皱构造褶皱构造1.1.纵弯褶皱作用纵弯褶皱作用l岩层受到岩层受到顺层挤压力作用而形成褶皱

36、的过程顺层挤压力作用而形成褶皱的过程l弯曲层外凸一侧受到引张而拉伸，内凹一侧则受到挤压而压缩，弯曲层外凸一侧受到引张而拉伸，内凹一侧则受到挤压而压缩，二者之间一排既无拉伸夜无压缩的小圆为中和面。二者之间一排既无拉伸夜无压缩的小圆为中和面。l拉伸应变与压缩应变分别向中和面逐渐减小，且随着弯曲的加拉伸应变与压缩应变分别向中和面逐渐减小，且随着弯曲的加剧，中和面的位置逐渐向核部迁移。剧，中和面的位置逐渐向核部迁移。第二节第二节 褶皱构造褶皱构造纵弯曲的应变状态纵弯曲的应变状态韧性层的变形韧性层的变形当单一岩层或彼此粘结很牢成为一个整体的一套岩层受到侧向挤当单一岩层或彼此粘结很牢成为一个整体的一套岩层

37、受到侧向挤压形成纵向弯曲时，发生中和面褶皱作用，及弯曲外弧局部受拉压形成纵向弯曲时，发生中和面褶皱作用，及弯曲外弧局部受拉张，内弧局部受挤压，导致可能产生一系列有规律分布的内部小张，内弧局部受挤压，导致可能产生一系列有规律分布的内部小构造变形。构造变形。脆性层的断裂变形脆性层的断裂变形上部断裂下部褶皱上部断裂下部褶皱第二节第二节 褶皱构造褶皱构造多层岩层一起褶皱时，岩层层间可能发生滑动，发生多层岩层一起褶皱时，岩层层间可能发生滑动，发生“弯滑褶皱弯滑褶皱作用作用”，而软硬相间岩层一起发生褶皱时，相对软弱的岩层可能，而软硬相间岩层一起发生褶皱时，相对软弱的岩层可能受硬岩层褶皱变形的影响而发生受硬

38、岩层褶皱变形的影响而发生“弯流褶皱作用弯流褶皱作用”弯滑褶皱作用弯滑褶皱作用弯流褶皱作用弯流褶皱作用弯流褶皱作用弯流褶皱作用弯滑褶皱作用弯滑褶皱作用弯滑褶皱作用弯滑褶皱作用第二节第二节 褶皱构造褶皱构造（1 1）弯滑褶皱作用的基本特征：一系列岩层通过层间滑动而弯曲成为）弯滑褶皱作用的基本特征：一系列岩层通过层间滑动而弯曲成为褶皱的变形过程褶皱的变形过程 弯滑褶皱弯滑褶皱变形特征如下：变形特征如下：各单层有各自的中和面，而整个褶皱没有统一的中和面各单层有各自的中和面，而整个褶皱没有统一的中和面弯曲前弯曲前弯曲后弯曲后中和面褶皱第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 各相邻的上层相对向背斜转折端滑动，相邻

39、的下层相对向相各相邻的上层相对向背斜转折端滑动，相邻的下层相对向相反方向滑动反方向滑动 对于强硬岩层，在翼部可能产生旋转剪节理、同心节理及层对于强硬岩层，在翼部可能产生旋转剪节理、同心节理及层间破裂带间破裂带第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 在滑动面上留下与褶皱枢纽近直交的层面擦痕在滑动面上留下与褶皱枢纽近直交的层面擦痕 在转折端往往形成空腔，造成虚脱现象，如有成矿物质则在转折端往往形成空腔，造成虚脱现象，如有成矿物质则形成鞍状矿体形成鞍状矿体层间擦痕层间擦痕虚脱现象虚脱现象第二节第二节 褶皱构造褶皱构造（2 2）弯流褶皱作用：岩层弯曲变形时不仅发生层间滑动，而且导致某）弯流褶皱作用：岩层弯曲变

40、形时不仅发生层间滑动，而且导致某些岩层的内部还出现物质流动现象，上下层面对褶皱层内物质的流些岩层的内部还出现物质流动现象，上下层面对褶皱层内物质的流动起着控制作用。动起着控制作用。主要变形特征如下：主要变形特征如下：层内物质自受压的翼部向转折端层内物质自受压的翼部向转折端方向流动，致使转折端相对增厚，方向流动，致使转折端相对增厚，翼部相对减薄翼部相对减薄 当软岩层与硬岩层互层时，硬岩当软岩层与硬岩层互层时，硬岩层因难以发生流动而形成平行褶层因难以发生流动而形成平行褶皱，软岩层则易于流动而形成顶皱，软岩层则易于流动而形成顶厚褶皱厚褶皱核部加厚形成顶厚褶皱核部加厚形成顶厚褶皱或相似褶皱或相似褶皱第

41、二节第二节 褶皱构造褶皱构造 当硬岩层中夹有一大层层理当硬岩层中夹有一大层层理发育相对易流动的韧性岩层发育相对易流动的韧性岩层时，则在主褶皱的翼部和转时，则在主褶皱的翼部和转折端形成从属褶皱。折端形成从属褶皱。在侧向挤压作用下，软岩层在侧向挤压作用下，软岩层的强烈层内流动可产生线理、的强烈层内流动可产生线理、劈理或片理等小构造，若其劈理或片理等小构造，若其间夹有脆性薄岩层，还可以间夹有脆性薄岩层，还可以形成构造透镜体。形成构造透镜体。弯滑褶皱作用弯滑褶皱作用弯流褶皱作用弯流褶皱作用第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 两个强硬岩层之间夹有层理发育的软弱岩层发生纵弯褶皱作用时，两个强硬岩层之间夹有层理

42、发育的软弱岩层发生纵弯褶皱作用时，硬岩层的弯滑褶皱作用和软岩层的弯流褶皱作用导致软弱岩层形硬岩层的弯滑褶皱作用和软岩层的弯流褶皱作用导致软弱岩层形成不对称小褶皱，其轴面与层面之间的锐夹角方向指向相邻层的成不对称小褶皱，其轴面与层面之间的锐夹角方向指向相邻层的滑动方向滑动方向直立岩层直立岩层正常倾斜岩层正常倾斜岩层倒转岩层倒转岩层第二节第二节 褶皱构造褶皱构造2.2.横弯褶皱作用横弯褶皱作用岩层受到和层面垂直的外力作用而发生的褶皱岩层受到和层面垂直的外力作用而发生的褶皱岩层整体处于拉伸状态，一般不存在中和面岩层整体处于拉伸状态，一般不存在中和面第二节第二节 褶皱构造褶皱构造横弯褶皱作用往往形成顶

43、薄褶皱横弯褶皱作用往往形成顶薄褶皱横弯褶皱作用引起的弯流作用使岩层物质从弯曲的顶部向翼部流横弯褶皱作用引起的弯流作用使岩层物质从弯曲的顶部向翼部流动，易于形成顶薄褶皱。韧性层在翼部因重力作用和层间差异流动，易于形成顶薄褶皱。韧性层在翼部因重力作用和层间差异流动可能会形成轴面向外倾倒的层间小褶皱，其轴面与主褶皱的上、动可能会形成轴面向外倾倒的层间小褶皱，其轴面与主褶皱的上、下层面的锐夹角指示上层顺倾向滑动，下层逆倾斜滑动下层面的锐夹角指示上层顺倾向滑动，下层逆倾斜滑动横弯褶皱作用形成的褶皱基本特征横弯褶皱作用形成的褶皱基本特征第二节第二节 褶皱构造褶皱构造n 通过岩性厚度分析可以确定同沉积褶皱形

44、成演化过程通过岩性厚度分析可以确定同沉积褶皱形成演化过程J2J3K1J1TK2NEJ2J1T0-2000-4000横弯褶皱作用往往与盆地基底的同沉积隆升有关，形成同沉积背横弯褶皱作用往往与盆地基底的同沉积隆升有关，形成同沉积背斜或披覆背斜斜或披覆背斜第二节第二节 褶皱构造褶皱构造角度不整合分析：褶皱岩层的最新地层与角度不整合面上覆的最角度不整合分析：褶皱岩层的最新地层与角度不整合面上覆的最老地层之间的时代老地层之间的时代第二节第二节 褶皱构造褶皱构造褶皱的形成时代？褶皱的形成时代？第二节第二节 褶皱构造褶皱构造第七章第七章 地质构造地质构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造

45、 第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 第三节第三节 断裂构造断裂构造第七章第七章 地质构造地质构造第一节第一节 岩层产状与不整合构造岩层产状与不整合构造 第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 第三节第三节 断裂构造断裂构造第三节第三节 断裂构造断裂构造一一节理：成因分类、产状分类节理：成因分类、产状分类二二断层类型与组合：断层类型与组合：断层要素、断层类型、断层地层效应断层要素、断层类型、断层地层效应三三断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、断层组合断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、断层组合岩石（岩层）受应力作用，当应力值超过岩石的抗张或抗剪强度时岩石（岩层）受应力作用，当应力值超过岩石的抗张或

46、抗剪强度时岩石会发生破裂，形成断裂构造（岩石会发生破裂，形成断裂构造（fracturefracture）岩石破裂主要包括两大类：一类是沿着破裂面岩石没有明显的位移岩石破裂主要包括两大类：一类是沿着破裂面岩石没有明显的位移，称为节理（，称为节理（jointjoint）；一类是沿着破裂面发生明显的位移称为断）；一类是沿着破裂面发生明显的位移称为断层（层（faultfault）差差应应力力值值应变应变弹性变形弹性变形塑性变形塑性变形破坏破坏断层滑动断层滑动形成形成断断裂裂构构造造第三节第三节 断裂构造断裂构造第三节第三节 断裂构造断裂构造一一节理：成因分类、产状分类节理：成因分类、产状分类二二断层类

47、型与组合：断层类型与组合：断层要素、断层类型、断层地层效应断层要素、断层类型、断层地层效应三三断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、断层组合断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、断层组合张节理：当岩石所受的张张节理：当岩石所受的张应力值超过岩石的抗张强应力值超过岩石的抗张强度时形成的破裂度时形成的破裂剪节理：当岩石所受的剪剪节理：当岩石所受的剪应力值超过岩石的抗剪强应力值超过岩石的抗剪强度时形成的破裂度时形成的破裂第三节第三节 断裂构造断裂构造张节理延伸较短，波状延张节理延伸较短，波状延伸，节理面粗糙，尖灭侧伸，节理面粗糙，尖灭侧现，杏仁结环现，杏仁结环剪节理延伸较长，共轭出现，剪节理延伸

48、较长，共轭出现，节理面光滑平整，折尾尖灭节理面光滑平整，折尾尖灭和菱形结环和菱形结环第三节第三节 断裂构造断裂构造有些破裂同时具有张、有些破裂同时具有张、剪节理特征剪节理特征13第三节第三节 断裂构造断裂构造构造演化过程中有些节理构造演化过程中有些节理的性质可能发生变化的性质可能发生变化单条节理的性质可以与节单条节理的性质可以与节理带的性质不同理带的性质不同第三节第三节 断裂构造断裂构造节理分布广泛，往往有不同期次节理叠加在一起，可以根据节节理分布广泛，往往有不同期次节理叠加在一起，可以根据节理间的切割、限制关系进行分期配套理间的切割、限制关系进行分期配套后期节理切割先存节理，先存节理可以限制

49、后期节理后期节理切割先存节理，先存节理可以限制后期节理剪节理与张节理配套剪节理与张节理配套第三节第三节 断裂构造断裂构造根据节理与岩层产状的关系分为走向节理、倾向节理、斜向节根据节理与岩层产状的关系分为走向节理、倾向节理、斜向节理和顺层节理等理和顺层节理等根据节理与褶皱轴向的关系分为纵节理、横节理和斜节理等根据节理与褶皱轴向的关系分为纵节理、横节理和斜节理等2.2.节理节理产状分类产状分类第三节第三节 断裂构造断裂构造第三节第三节 断裂构造断裂构造一一节理：成因分类、产状分类节理：成因分类、产状分类二二断层类型与组合：断层类型与组合：断层要素、断层类型、断层地层效应断层要素、断层类型、断层地层

50、效应三三断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、断层组合断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、断层组合 断层是岩层或岩体顺破裂断层是岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的构造面发生明显位移的构造 断层要素主要包括：断层断层要素主要包括：断层面和断层带、断盘、位移面和断层带、断盘、位移一个小型断层断层面断层面1.1.断层要素断层要素第三节第三节 断裂构造断裂构造l断层面：简称断面，使岩块或岩层断层面：简称断面，使岩块或岩层破裂，并顺着它发生相对运动的破破裂，并顺着它发生相对运动的破裂面。一般上部陡直，下部平缓，裂面。一般上部陡直，下部平缓，呈犁式呈犁式l断层带：大型断层的断裂面往往是断层带：大型断层