第七章地質(zhì)構(gòu)造

1、1,第七章 地質(zhì)構(gòu)造,2,地質(zhì)構(gòu)造：是指組成地殼的巖石、巖層或巖體在動力地質(zhì)作用下發(fā)生變形的產(chǎn)物。 研究對象：地殼或巖石圈的地質(zhì)構(gòu)造。 主要內(nèi)容： （1）構(gòu)造幾何學研究：包括形態(tài)、方位、產(chǎn)狀、規(guī)模、級次、分布及組合規(guī)律。 （2）形成條件和形成機制研究：主要是研究地質(zhì)構(gòu)造的形成環(huán)境，以及地質(zhì)構(gòu)造形成的運動學與動力學。,3,第一節(jié) 層狀巖石的產(chǎn)狀 及其接觸關系,一、巖層的產(chǎn)

2、狀二、地層的接觸關系,4,一、巖層的產(chǎn)狀 (一)巖層及巖層厚度 由兩個平行或近于平行的界面所限制、巖性基本一致的層狀巖體叫做巖層；由沉積作用形成的層狀巖體叫沉積巖層。 巖層的上、下界面叫層面，上層面又稱頂面，下層面又稱底面。 兩個巖層的接觸面，既是上覆巖層的底面，又是下伏巖層的頂面。 兩層面間的垂直距離，就是巖層的厚度。,5,(二)巖層的原始產(chǎn)狀及產(chǎn)狀類型

3、 巖層的產(chǎn)狀系指在產(chǎn)出地點的巖層面在三維空間的方位。即巖層的空間方位和產(chǎn)出狀態(tài)。 水平或近水平的：在廣闊而平坦的沉積盆地中所形成的沉積巖層，其原始產(chǎn)狀大部是水平的或近于水平的。 原始傾斜：只有在沉積盆地邊緣、島嶼、水下隆起和火山錐周圍邊坡等局部地帶，巖層才會出現(xiàn)一定程度的傾斜，是為原始傾斜。,6,7,水平巖層,8,巖層形成以后，由于受到構(gòu)造運動的影響，會產(chǎn)生不同程度的變形變位，其產(chǎn)狀會發(fā)生不同程度的改變。

4、 巖層的產(chǎn)狀類型：水平巖層、傾斜巖層、直立巖層、倒轉(zhuǎn)巖層。,9,傾斜巖層,10,直立巖層,11,(三）巖層的產(chǎn)狀要素 1、產(chǎn)狀要素的概念 巖層產(chǎn)狀是指巖層在三維空間中的產(chǎn)出狀態(tài)。是以巖層面在三度空間的延伸方位及其傾斜程度來確定的，是表示巖層的空間關系。 即采用巖層面的走向、傾向和傾角三個要素的數(shù)值來表示。,12,13,走向：巖層面與水平面的交線兩端所指的方向。巖層面與水平面的交線稱為走向線。巖層走向表示

5、巖層在空間的水平延伸方向。 傾向：是巖層面上與走向線垂直的傾向線在水平面上的投影線所指的巖層下傾的方向，就是巖層的真傾向，簡稱傾向。 層面上與走向線相垂直并沿斜面向下所引的直線叫傾向線或傾斜線，與走向線不垂直的傾向線叫視傾向線或叫傾斜線，它在水平面上的投影線所指的方向，就是巖層視傾向或假傾向。 真傾向只有一個方位角數(shù)值。視傾向就有多個。,14,15,傾角：巖層的傾斜線及其在水平面上的投影線之

6、間的夾角就是巖層的傾角，又叫真傾角。真傾角只有一個。視傾斜線和它的水平面上的投影線之間的夾角，叫視傾角或假傾角。視傾角多個，而這些視傾角都比同一地點的真傾角值小。 真傾角與視傾角的關系如圖所示。,16,真傾角與視傾角的關系還可用數(shù)學式表達：tanβ=tanα· cosω。 從這個關系式可以看出，視傾向愈接近真傾向時，其傾角值也越來越大，最后趨近于真傾角值；視傾向偏離真傾向越遠，即愈靠近巖層走向，則其視傾角越小，

7、以至趨于零，所以可以把走向看成視傾角為零的視傾向。 水平巖層：傾角85,17,2、產(chǎn)狀要素的測定與表示方法 巖層的產(chǎn)狀要素通常是用地質(zhì)羅盤直接在巖層上測得，必要時可以用經(jīng)緯儀測量儀器精確測量。 在有些情況下，地質(zhì)羅盤不容易準確測定時，可根據(jù)鉆孔資料、地形地質(zhì)圖上的表現(xiàn)及視傾斜值用幾何作圖法或赤平投影等方法，求出巖層的產(chǎn)狀要素。,18,巖層的產(chǎn)狀要素可用兩種方法表示： 文字表示法：用象限角

8、表示，也有的用360°的圓周角表示，因此，文字表示方法也有兩種： （1）方位角表示法：一般只測量、記錄傾向和傾角，如SW205°∠25°（也可寫為205°∠25°），即傾向為西南205°，傾角25°。SE115°∠38°，NW290°∠45°。 （2）象限角表示法：以北和南的方向作為0°，一般測記走

9、向、傾角和傾向象限。如N65°W/25°SW，即走向為北偏西65°，傾角為25°，向西南傾斜；又如N30°E/27°SE，即走向北偏東30°，傾向南東，傾角27°。,19,符號表示法：在地質(zhì)圖上，巖層產(chǎn)狀要素是用符號表示。常用的符號有：,長線表示走向，短線表示傾向，數(shù)字表示傾角。長、短線必須按實際方位標繪在圖上；,巖層產(chǎn)狀是水平的；,巖層直立，箭頭指向新巖層

10、；,巖層倒轉(zhuǎn)，箭頭指向倒轉(zhuǎn)后的傾向，即指向老巖層，數(shù)字是傾角度數(shù)。,20,(四)水平巖層 水平巖層是同一層面上各點的海拔高度相同或基本相同的巖層。未經(jīng)變動的，即仍保持原始狀態(tài)的沉積巖層。水平巖層具有以下特征： 1、老巖層在下，新巖層在上。 2、出露和分布受地形控制。水平巖層的出露和分布狀態(tài)，完全受地形控制，其出露線在地形地質(zhì)圖上表現(xiàn)為與地形等高線平行或重合，而不相交。

11、 在河谷、沖溝中巖層的出露界線隨等高線彎曲而彎曲，延伸成“V”字形，“V”字形尖端指向上游；在山頂和山坡上巖層露頭分布往往呈弧島狀、不規(guī)則的同心圓狀或條帶狀。,21,22,3、厚度是巖層頂、底面標高之差。 4、露頭的寬度取決巖層厚度和地面坡度。 露頭寬度指的是巖層上、下層面在地面上的出露界線之間的水平距離。 水平巖層的露頭寬度是隨巖層的厚度和地面坡度的變化而變化，當?shù)孛娴钠露认嗤瑫r，厚度大的巖層露頭寬度

12、就寬，厚度小的巖層露頭就窄；反之亦然，當巖層厚度相同時，坡度大的巖層露頭寬度就窄，坡度小的巖層露頭就寬。注意的是，在陡崖處，巖層上、下層面界線的投影線就重合為一條線，即露頭寬度為零，以致于在地質(zhì)圖上呈現(xiàn)出巖層尖滅的假象。,23,24,注意： 地質(zhì)圖：用規(guī)定的符號、色譜和花紋將一地區(qū)的各種地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)現(xiàn)象按一定的比例投影到平面（地形地圖）上形成的圖件。 地質(zhì)界線：地形圖上各種地質(zhì)體的界線（巖性界面、地層分界面

13、、斷層面、不整合面、礦體邊界等）。,25,(五)傾斜巖層 傾斜巖層：由于地殼遠動，使原始水平產(chǎn)狀的巖層發(fā)生構(gòu)造變動，形成傾斜巖層。這是最簡單的一種構(gòu)造變動，也是層狀巖石最常見的一種產(chǎn)狀形態(tài)。 單斜巖層（單斜構(gòu)造）：在一定范圍內(nèi)所出露的一套巖層若傾向和傾角基本一致，則稱為單斜巖層。,26,1、傾斜巖層的露頭形態(tài) 傾斜巖層露頭界線在地形地質(zhì)圖上分布形態(tài)則較復雜，表現(xiàn)為與地形等高線成交切關系并有一定規(guī)律。

14、 即當其橫過溝谷或山脊時，均呈“V”字形態(tài)，根據(jù)巖層產(chǎn)狀、地面坡向及坡度不同，“V”字形形態(tài)也有所不同，這種規(guī)律稱為“V”字形法則。,27,(1)當巖層傾向與地面坡向相反時，巖層界線與地形等高線的彎曲方向一致，即在溝谷處，巖層界線的“V”字形尖端指向溝谷的上游，而穿越山脊時，“V”字形尖端則指向山脊的下坡；但巖層界線的彎曲總是比等高線彎曲度小。“相反相同小” (2)當巖層傾向與地面坡向相同，巖層傾角大于地

15、面坡度角時，巖層露頭界線與地形等高線成相反的方向彎曲。在溝谷中，界線“V”字形尖端指向下游；在山脊上，則指向山脊上坡?！跋嗤喾创蟆?28,29,(3)當巖層傾向與地面坡向相同，巖層傾角小于地面坡度角時，巖層露頭界線與地形等高線的彎曲方向也是相同的。在溝谷中，巖層露頭界線的“V”字形尖端指向上游；在山脊的下坡。“相同相同大” “V”字形法則不僅適用于層狀地質(zhì)體界面露頭線的分布形態(tài)，也適用于一切較平整的構(gòu)造面，如斷層面、不整合面

16、等的露頭線的分布形態(tài)。,30,31,32,2、巖層的露頭寬度 傾斜巖層的露頭寬度主要取決于巖層的厚度和傾角，還受地面坡角、坡向與巖層的傾角、傾向之間關系的影響。 (1)當巖層傾向與坡向相反時，一般是地面坡度緩，巖層露頭就寬，坡度陡，露頭就窄；巖層出露在陡崖峭壁上，則巖層頂、底面的界線在平面上的投影重合成一條線，造成在平面圖上巖層“尖滅”的假象。 (2)當巖層面與傾斜地面直交時這時露頭寬度小

17、于巖層厚度；巖層傾角達90°時，且不受地形影響，露頭寬度等于巖層厚度；當巖層面與地面之間的交角（指相交銳夾角）由大變小，則露頭寬度由窄變寬。,33,34,35,3、傾斜巖層的厚度 在與巖層走向斜交的直立剖面或在與巖層面不垂直的任何方向的非直立剖面上，測得的巖層頂、底界線之間的垂直距離，都是視厚度。 鉛直厚度是指巖層頂、底面之間沿鉛直方向的距離。直井所獲得的巖層的厚度大多數(shù)是鉛直厚度。

18、 鉛直厚度、視厚度與真厚度具有一定的三角關系：真厚度（h）=鉛直厚度（H）×cosα（α為巖層真傾角）。,36,37,當α=0°時，cosα=1，即巖層水平時，鉛直厚度（H）=真厚度（h）； 當α＞0°時，cosα的值總是小于1，故傾斜巖層的鉛直厚度總是大于真厚度。當巖層產(chǎn)狀不變時，在任何方向的剖面上量得的鉛直厚度都相等。 視厚度（h′）=鉛直厚度（H）×co

19、sβ（β為該剖面方向的巖層視傾角）。因視傾角總是小于真傾角，cosβ＞cosα，所以視厚度也恒大于真厚度。h′=h cosβ/cosα。 因此，得知巖層的真厚度和真、視傾角，鉛直厚度和視厚度即可用上述三角公式求出。,38,4、傾斜巖層的埋藏深度 巖層的埋藏深度是指從地面某一點到所目標巖層層面的鉛直距離。一般根據(jù)巖層的已知點到測深點的距離、兩點高差和巖層產(chǎn)狀要素等數(shù)據(jù)來計算。 在石油鉆井中直井所

20、鉆遇的目標層頂面的進尺深度，就是該井目標層的埋藏深度。 例：已知A井、C井處的高程，A井鉆遇M層頂面的深度AB＝H，地層傾角為a，地層厚度為T，求C處鉆遇M頂面和底面的深度 CE＝A、C兩地高程差＋H（A處鉆遇深度）＋OE（＝OBtga）（頂面深度） 底面深度＝CE＋EF（地層的鉛直深度）＝CE＋T/cosa,39,,40,二、地層的接觸關系,（一）整合與不整合 整合：上、下地層在

21、沉積層序上沒有間斷，巖性或所含化石都是一致的或遞變的。其產(chǎn)狀也基本一致，它們是連續(xù)沉積形成的。 不整合：上、下地層間的層序如果有了間斷，即先后沉積的地層之間缺失了一部分地層。 在上、下地層之間有一個沉積間斷面，叫不整合面。不整合面在地面的出露線叫不整合線，它是重要的地質(zhì)界線之一。,41,（二）不整合的類型 根據(jù)不整合面上、下地層的產(chǎn)狀及其反映的地殼運動特征，不整合可分為兩種主要類型，即：

22、 平行不整合(也稱假整合) 角度不整合(斜交不整合),42,1、平行不整合： （1）上、下兩套地層的產(chǎn)狀彼此平行； （2）存在地層缺失（不整合面）； （3）底礫巖、古風化殼、古土壤層； (4)不整合面平整或起伏,不整合面有平整的，也有高低起伏的，它反映了上覆新地層沉積前的古地貌形態(tài)。 形成過程： 下降沉積?上升、沉積間斷和遭受剝蝕?再下降、再沉積,43,44,4

23、5,2、角度不整合 角度不整合是指不整合面上下兩套地層間不僅缺失一部分地層，彼此的產(chǎn)狀也不平行，而是相交截接觸。 角度不整合的表現(xiàn)： 上、下兩套地層之間缺失部分地層； 產(chǎn)狀不相同； 不整合面上常有底礫巖、古風化殼、古土壤層等； 上覆的較新地層的底面通常與不整合面基本平行，而下伏的較老地層層面與不整合面則相截交。,46,47,角度不整合形成過程： 下降、接受沉

24、積?褶皺上升(常伴有斷裂變動、巖漿活動、區(qū)域變質(zhì)等)、沉積間斷、遭受剝蝕?再次下降、再沉積。,48,49,1、確定不整合存在的標志 (1)地層古生物方面的標志 上、下兩套地層中的化石所代表的地質(zhì)時代相差較遠；或二者的反映出生物演化過程中存在不連續(xù)現(xiàn)象，或二者的生物迥然不同。 根據(jù)化石和區(qū)域地層對比，確定兩套地層之間存在某些層的缺失，而又證明它不是斷層造成的，則說明有不整合存在。,（三）不整

25、合的觀察和研究,50,(2)沉積方面的標志 上、下兩套地層在巖性和巖相上截然不同。兩套地層之間往往有一個較平整或起伏不平的古剝蝕面，這個面上可能保存著古風化殼，古土壤層或與之有關的殘積型礦床如鐵、錳、磷、鎳、稀土或鋁土礦。 上覆地層的底層常有由下伏地層的巖石碎塊、礫石的滯留沉積形成的底礫巖。,51,(3)構(gòu)造方面的標志 上、下兩套地層產(chǎn)狀，構(gòu)造變形強弱程度不同，因而兩套地層的褶皺、斷裂、劈

26、理等構(gòu)造的類型、方位、期次、強度等等不同；下伏老地層遭受構(gòu)造變形的期次總是多于上覆新地層。 從宏觀方面看，兩套地層的構(gòu)造線方向有時也迥然不同。 下伏老地層中某些斷層、節(jié)理或其它構(gòu)造面，可延伸至不整合面而被截斷。,52,53,(4)巖漿活動和變質(zhì)作用方面的標志 上、下兩套地層及其構(gòu)造是在不同時期的地殼運動中形成的。往往各自伴生不同時期和不同特點的巖漿活動和變質(zhì)作用，并各有不同類型的礦床。四川

27、攀西地區(qū)的會理群為一套變質(zhì)火山巖和沉積巖組成的淺變質(zhì)巖系，其中有侵入的含銅、鎳礦床的基性—超基性巖體及含鐵、錫礦床的花崗巖體。在其上覆蓋著未變質(zhì)的基性巖，二者呈明顯的角度不整合接觸關系。 總之，不整合面上、下地層經(jīng)受的變質(zhì)作用及巖漿作用的期次、強度、類型及特征等不同。,54,2、確定不整合的形成時代。 不整合形成的時代通常相當于不整合接觸的上、下兩套地層之間所缺失的那部分地層的時代。 即以

28、不整合面下伏地層中最新的一層時代為下限，以上覆地層中最老一層的時代為上限，就是其間所缺失的那部分地層所代表的時代，即不整合形成的時代。 如果為角度不整合，這個時期即為地殼運動相對劇烈時期，代表一個“褶皺幕”。,55,3、不整合在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征 根據(jù)地質(zhì)圖上出露的地層時代、層序、地質(zhì)界線之間的關系可以確定不整合類型。 不整合面上、下兩套地層的產(chǎn)狀有較明顯的差異，其間又缺失一部分地層。

29、 上覆較新地層的底面的界線(即不整合線)與下伏較老的不同層位的地層相交截。,56,57,第二節(jié) 褶皺構(gòu)造（FOLDS）,一、褶皺和褶皺要素二、褶皺的形態(tài)描述三、褶皺的產(chǎn)狀類型及其組合型式四、褶皺的觀察和研究,58,一、褶皺和褶皺要素 （一）褶皺的概念 褶皺是地殼上一種最常見的地質(zhì)構(gòu)造，是地殼上最基本的構(gòu)造型式，是地質(zhì)構(gòu)造中最引人注目的地質(zhì)現(xiàn)象。 褶皺：是巖石中各種面受力發(fā)生的彎曲變形；褶皺

30、形象地反映了地殼巖石、巖層發(fā)生了塑性變形。 褶皺的規(guī)模：差別極大，小至手標本或顯微鏡下的微型褶皺，大到衛(wèi)星相片上的區(qū)域性褶皺。 褶皺的形態(tài)：多種多樣的，但從單一褶皺面的彎曲來看，基本形態(tài)有兩種：背斜、向斜。單個褶皺叫褶曲。,59,60,背斜：巖層向上彎曲，其核心部位的巖層時代較老，外側(cè)巖層較新，稱為背斜。由于風化剝蝕的破壞，造成背斜在地面的出露特征是：從中心向兩側(cè)從老到新對稱重復出露巖層。 向斜：巖層向下彎曲，其

31、核心部位的巖層時代較新，外側(cè)巖層較老，稱為向斜。因后來風化剝蝕的破壞，造成向斜在地面上的出露特征是：從中心向兩側(cè)從新到老對稱重復出露巖層。,61,（二）褶皺要素 褶皺的基本組成部分就是褶皺要素，褶皺要素主要有： 1、核部：指褶皺的中心部分的地層。當風化剝蝕后，常把出露在地面的褶皺中心部分的地層，簡稱核。 2、翼部：系指褶皺核部兩側(cè)的地層，比較平直的地層，簡稱翼。在橫剖面或橫截面上，構(gòu)成兩翼

32、的同一褶皺面的拐點的切線的夾角，即兩翼之間的最小夾角稱為“翼間角”。是正交剖面上兩翼間的內(nèi)夾角。,62,63,3、轉(zhuǎn)折端：系指從一翼向另一翼過渡的部分，對褶皺面來說的，在橫剖面上，轉(zhuǎn)折端常呈弧線形，但有時也可以是一點或直線。 4、樞紐：是指同一褶皺面上最大彎曲點的連線。樞紐可以是直線，也可以是曲線；可以是水平的，也可以是傾斜的。 5、軸面：是一個褶皺內(nèi)各相鄰褶皺面上的樞紐聯(lián)成的面，故又稱樞紐面。,64

33、,,褶皺軸面和樞紐,65,6、軸跡：軸面與地面或任一平面的交線。 7、脊、脊線、脊面和槽、槽線、槽面：背斜或背形的同一褶皺面的各個橫剖面上的最高點為“脊”，它們的連線稱為脊線；若干相鄰褶皺面上的脊線聯(lián)成的面。與它們相反，向斜或向形的同一褶皺面的各橫剖面上的最低點為“槽”，它們的連線，稱為槽線；若干相鄰褶皺面上的槽線聯(lián)成的面，分別稱為槽面。 8、脊跡和槽跡：脊面或槽面與地面或任意平面的交線。,66,二、褶皺

34、的形態(tài)描述 1、橫剖面上褶皺形態(tài)的描述 （1）根據(jù)軸面產(chǎn)狀和兩翼產(chǎn)狀，褶皺可以描述為：,67,直立褶皺：軸面近直立，兩翼傾向相反，傾角相等； 斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼傾向相反，傾角不相等； 倒轉(zhuǎn)褶皺：軸面傾斜，兩翼向同一個方向傾斜，一翼地層倒轉(zhuǎn)，另一翼地層層序正常； 平臥褶皺：軸面近于水平，一翼地層層序正常，另一翼地層倒轉(zhuǎn)； 翻卷

35、褶皺：軸面彎曲的平臥褶皺。,68,（2）根據(jù)翼間角大小可以將褶皺描述為： 平緩褶皺：翼間角小于180°，大于120°； 開闊褶皺：翼間角小于120°，大于70°； 閉合褶皺：翼間角小于70°，大于30°； 緊閉褶皺：翼間角小于30°； 等斜褶皺：翼間角近于0°，兩翼近平行。

36、,69,70,（3）根據(jù)褶皺面彎曲形態(tài)可將褶皺描述為：轉(zhuǎn)折端形態(tài)，結(jié)合兩翼情況,71,2、褶皺在平面上出露形態(tài) 根據(jù)褶皺的某一巖層在平面上出露的縱向長度和橫向?qū)挾戎?，將褶皺分別稱為： 線狀褶皺：其長度與寬度之比大于10:1，是一種狹長形褶皺； 短軸褶皺：其長度與寬度之比介于3:1~10:1之間的褶皺； 穹隆褶皺：其長度與寬度之比小于3:1的背斜構(gòu)造，褶皺面自脊點向四周作放射

37、狀傾斜； 構(gòu)造盆地：其長度與寬度之比小于3:1的向斜構(gòu)造，褶皺面從四周向中心傾斜。,72,73,三、褶皺的產(chǎn)狀類型及其組合型式 （一）褶皺的產(chǎn)狀類型 褶皺的產(chǎn)狀，主要取決于樞紐和軸面兩個要素。 M·J·Rickard，1971年在總結(jié)前人關于褶皺產(chǎn)狀分類的基礎上，根據(jù)褶皺軸面傾角、樞紐傾伏角和側(cè)伏角這三個變量繪制一個三角網(wǎng)，有了這么一個三角網(wǎng)圖，以便對褶皺產(chǎn)狀作三

38、維的定量研究。這種分類又稱Rickard分類。 分類依據(jù)：褶皺軸面傾角、樞紐傾伏角和側(cè)伏角。,74,75,1、直立水平褶皺（Ⅰ區(qū)）：軸面近于直立（傾角80°~90°），樞紐近于水平（傾伏角0°~10°）； 2、直立傾伏褶皺（Ⅱ區(qū)）：軸面近于直立（傾角80°~90°），樞紐傾伏角為10°~80°； 3、傾豎褶

39、皺（豎直褶皺）（Ⅲ區(qū)）：軸面和樞紐均近于直立（傾角和傾伏角均為80°~90°）； 4、斜歪水平褶皺（Ⅳ區(qū)）：軸面傾斜（傾角10°~80°），樞紐近于水平（傾伏角為0°~10°）；,76,5、平臥褶皺（Ⅴ區(qū)）：軸面和樞紐均近于水平（傾角和傾伏角均為0°~10°）； 6、斜歪傾伏褶皺（Ⅵ區(qū)）：軸面傾斜（傾角10°~8

40、0°），樞紐也傾伏（傾伏角為10°~80°），但二者傾向和傾角均不一致，這是常見的一種類型。 7、斜臥褶皺（重斜褶皺）（Ⅶ區(qū)）：軸面傾角和樞紐傾伏角均為10°~80°，而且二者傾向基本一致，傾斜角度也大致相等，即樞紐在軸面上的側(cè)伏角為80°~90°。,77,（二）同沉積褶皺 這種褶皺一般規(guī)模較大，從褶皺兩翼到轉(zhuǎn)折端，同一褶皺巖層的厚度、巖性甚

41、至巖相等特征呈有規(guī)律性的變化具體表現(xiàn)在,78,1、兩翼傾角上部平緩，下部變陡，多為開闊褶皺； 2、背斜頂部巖層變薄，兩翼的增厚；向斜中心巖層厚，兩翼的變?。?3、巖層巖石結(jié)構(gòu)明顯受構(gòu)造控制：即背斜頂部常沉積淺水物質(zhì)，而向斜中心部位則沉積細粒物質(zhì)。 同沉積褶皺對形成油氣藏、以及煤和其他沉積礦產(chǎn)的形成和分布起一定控制作用。,79,（三）、褶皺的組合型式 1、褶皺在平面上的組合

42、類型 平行褶皺：一系列背斜和向斜相間排列，軸線彼此平行。,80,分枝狀褶皺：一個主褶皺沿其延伸方向分為若干分枝小褶皺。,81,帚狀褶皺：指一系列褶皺呈弧形掃帚狀排列。這類褶皺群在一端收斂，在另一端散開。這是區(qū)域性水平旋扭運動造成的。,82,弧形褶皺：指一系列褶皺呈弧形排列，這是區(qū)域性不均勻水平運動所引起的。,83,雁列式褶皺：是一系列呈平行斜列的短軸背斜或向斜組成，也可以由規(guī)模和次級的背斜或向斜所組成。是褶皺構(gòu)造常見的一種

43、組合型式。,84,穹隆和構(gòu)造盆地 穹隆是巖層自褶皺的脊向四周作放射狀傾斜的背斜，在平面上縱向長度和橫向?qū)挾戎刃∮?:1的背斜。 構(gòu)造盆地是巖層從四周向中心的槽部傾斜的向斜，平面上縱向長度和橫向?qū)挾戎刃∮?:1的向斜。,85,86,2、褶皺在橫剖面上的組合類型 復背斜和復向斜：復背斜和復向斜是有多級褶皺所組成的巨大背斜和巨大向斜。兩翼被一系列次級褶皺所復雜化的大型褶皺構(gòu)造。 各次級褶皺

44、與總體褶皺常有一定的幾何關系：典型的復背斜和復向斜的次級褶皺軸面常向該背斜或復向斜的核部收斂。組成復背斜或復向斜的次級褶皺大多是比較緊閉的自復背斜核部趨向兩翼常由直立褶皺變?yōu)樾蓖?、倒轉(zhuǎn)，甚至成平臥褶皺。,87,88,隔檔式褶皺和隔槽式褶皺 隔檔式褶皺：又稱梳狀褶皺，由一系列平行的背斜和向斜相間組成，其中背斜是窄而緊閉的，形態(tài)完整清楚，呈線狀延伸；而兩個背斜之間的向斜則開闊平緩。,89,90,隔槽式褶皺：也是由一系列平行的

45、背斜、向斜相間排列的褶皺組成的，其中背斜和向斜的形態(tài)正好與隔檔式褶皺相反，其向斜緊閉且比較完整，呈線狀排列，而兩向斜之間的背斜則平緩開闊成箱狀。,91,92,四、褶皺的觀察和研究 （一）褶皺的研究意義 褶皺是地殼上一種最常見的地質(zhì)構(gòu)造，是地殼上最基本的構(gòu)造型式，是地質(zhì)構(gòu)造中最引人注目的地質(zhì)現(xiàn)象。 對褶皺的研究可以揭示一個地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的形成規(guī)律和地質(zhì)發(fā)展史。 褶皺及其伴生構(gòu)造可以形成儲集油氣的圈閉，選擇鉆井位

46、置和制定勘探和開發(fā)方案，必須了解褶皺的幾何形態(tài)及規(guī)模，另外，在采礦中，預測褶皺礦體的儲量對于制定開采計劃是極其重要的。,93,94,（二）褶皺形態(tài)的研究 1、了解區(qū)域內(nèi)總的構(gòu)造輪廓 分析研究工區(qū)內(nèi)的小比例尺地質(zhì)圖，航空照片、衛(wèi)星照片等，或進行橫穿區(qū)域構(gòu)造線的路線地質(zhì)調(diào)查，了解全區(qū)地層時代、地層層序和構(gòu)造總體特征，從而確定調(diào)查研究褶皺構(gòu)造的調(diào)查路線或地震勘探方案。,95,2、查明地層層序和追索標志層 查明地層

47、層序是研究褶皺和區(qū)域構(gòu)造的基礎，因此，首先要進行地層研究。根據(jù)古生物和巖石沉積特征，查明其時代層序，進行地層劃分，或根據(jù)巖石中各種原生構(gòu)造及伴生小構(gòu)造來查明巖層相對順序，區(qū)別層序正常和倒轉(zhuǎn)的地層。然后根據(jù)地層對稱重復的關系，確定背斜和向斜的所在位置。 3、觀察褶皺核部形態(tài) 許多褶皺的形態(tài)在地表和地下是不相同的：褶曲的兩翼傾角，厚度不同，上下層巖性不同，頂部發(fā)生位移。,96,97,98,4、繪制褶皺剖面圖,

48、99,（三）褶皺的形成時代 大多數(shù)褶皺是在區(qū)域性的構(gòu)造運動幕中形成的，它們的形成時代就主要根據(jù)區(qū)域性角度不整合時代來確定。每個角度不整合標志著發(fā)生過一次褶皺運動。 有兩種情況： 一種情況是不整合面以下的一套地層均褶皺，而其上的地層未褶皺，則形成時代通常認為與角度不整合所代表的時代相一致。 另一種情況：是不整合面上、下地層均褶皺，但褶皺方式、形態(tài)都不相同，則至少發(fā)生過兩次褶皺

49、運動。如果有兩個不整合，上、下地層均褶皺而褶皺形態(tài)又不一樣，則這個地區(qū)發(fā)生過至少三次褶皺運動。,100,101,第三節(jié) 斷裂構(gòu)造,一、節(jié)理二、斷層,102,一、節(jié)理（JOINTS） (一)節(jié)理的概念及其研究意義 巖石沿斷裂面沒有發(fā)生明顯位移的斷裂，稱為節(jié)理，俗稱裂縫。節(jié)理是巖石中的裂隙，是地殼上部巖石中發(fā)育最廣的一種小型構(gòu)造。 若節(jié)理是在成巖過程中形成的，如玄武巖中的柱狀節(jié)理、細粒沉積物中的泥裂，可以

50、稱之為原生節(jié)理。,103,根據(jù)節(jié)理形成的地質(zhì)原因，可將節(jié)理分為構(gòu)造節(jié)理與非構(gòu)造節(jié)理。 構(gòu)造節(jié)理：是在內(nèi)動力地質(zhì)作用下形成的節(jié)理。 特點：產(chǎn)狀和方位比較穩(wěn)定，與區(qū)域構(gòu)造或局部構(gòu)造存在一定關系，發(fā)育的范圍和深度均較大，既有剪節(jié)理，又有張節(jié)理。 非構(gòu)造節(jié)理：是在外動力地質(zhì)作用形成的節(jié)理，如風化作用形成的節(jié)理。 特點：產(chǎn)狀和方位極不穩(wěn)定，與區(qū)域構(gòu)造或局部構(gòu)造存沒有規(guī)律性關系，發(fā)育的范圍和深度有限，以

51、張節(jié)理為主。,104,研究意義 （1）是石油、天然氣和地下水的運移通道和儲聚場所，還可作為金屬和非金屬礦物的沉淀場所。 （2）大量發(fā)育的節(jié)理常常引起水庫的滲漏和地基、巖體的不穩(wěn)定，給水庫和大壩等工程帶來隱患。 （3）由于節(jié)理的影響，可形成十分壯觀和奇異的地貌景觀，具有旅游藝術(shù)價值。 （4）實用價值：長期以來，采石工們利用節(jié)理控制的薄弱面來開采花崗巖和石灰?guī)r、砂巖。,105,(二

52、)節(jié)理的分類 1、節(jié)理與有關構(gòu)造的幾何關系分類 （1）根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關系劃分,106,走向節(jié)理：節(jié)理走向與所在巖層走向大致平行的節(jié)理； 傾向節(jié)理：節(jié)理走向與所在巖層走向大致直交（垂直）的節(jié)理； 斜向節(jié)理：節(jié)理走向與所在巖層走向斜交的節(jié)理； 順層節(jié)理：節(jié)理面與所在巖層的層面大致平行的節(jié)理。,107,（2）根據(jù)節(jié)理與褶皺軸關系劃分,108,縱節(jié)理：節(jié)理走向與褶皺

53、軸向平行的節(jié)理； 橫節(jié)理：節(jié)理走向與褶皺軸向直交（垂直）的節(jié)理； 斜節(jié)理：節(jié)理走向與褶皺軸向斜交的節(jié)理。,109,2、節(jié)理的力學性質(zhì)分類,110,（1）剪節(jié)理 剪節(jié)理是由剪應力產(chǎn)生的破裂面，理論上來講剪節(jié)理是成雙成對出現(xiàn)，自然界中也經(jīng)常如此，不過，兩組剪節(jié)理的發(fā)育程度可以不同。具有以下主要特征： a、剪節(jié)理產(chǎn)狀較穩(wěn)定，沿走向和傾向延伸較遠； b、節(jié)理面平滑，擦痕發(fā)育，充填脈平直：剪節(jié)理面較平直

54、光滑，有時具有因剪切滑動而留下的擦痕，當剪節(jié)理未被礦物質(zhì)充填時是閉合的，如果被充填，脈寬較為均勻，脈壁較為平直；,111,112,c、切割礫石：在礫巖、角礫巖或含有結(jié)核的巖層中的剪節(jié)理，一般都切過巖石中的礫石或結(jié)核，甚至砂粒。這是由于剪節(jié)理是剪破（切割）巖層而不是拉破（裂割）巖層的。,剪節(jié)理直切礫巖中的礫石,113,d、組成“X”型共軛剪節(jié)理系或一組平行節(jié)理，且等距排列：典型的剪節(jié)理常組成共軛“X”型剪節(jié)理系，發(fā)育良好時，則將巖石切成菱

55、形或棋盤格子狀。,,114,115,e、剪節(jié)理有時表現(xiàn)為有斜列小節(jié)理組成的羽列帶；,剪節(jié)理及其微剪切羽列,剪節(jié)理的羽列現(xiàn)象,116,f、剪節(jié)理尾端常形成折尾、菱形結(jié)環(huán)或分叉：各剪節(jié)理尾端變化或連接形式就是這三種，反映了兩組共軛剪節(jié)理的結(jié)合方式。,117,(2)張節(jié)理是由張應力產(chǎn)生的破裂面，具有以下特征： a、產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸不遠：張節(jié)理產(chǎn)狀不甚穩(wěn)定，而且往往延伸不遠就消失，單條節(jié)理短而彎曲。一組張節(jié)理有時呈側(cè)列產(chǎn)出；,

56、,118,119,b、張節(jié)理面粗糙彎曲，且無擦痕； c、多繞礫石而過：在礫巖或砂巖中的張節(jié)理常常繞過礫石、角礫、結(jié)核和粗砂粒。如果切穿礫石，其破裂面也凹凸不平； d、多開口并有脈充填：張節(jié)理多開口，常被礦脈充填，脈寬變化較大，脈壁不平直； e、組合形式多樣，有側(cè)列狀、鋸齒狀、放射狀、同心圓狀、以及樹枝狀、網(wǎng)格狀、共軛雁列式； f、尾端多呈樹枝狀，也可形成杏仁狀結(jié)環(huán)及各種不

57、規(guī)則形態(tài)。,120,121,縱彎褶皺中節(jié)理的發(fā)育,(三）節(jié)理與褶皺的關系,122,二、斷層（FAULTS） 巖石沿斷裂面發(fā)生了明顯位移的斷裂，稱為斷層。 斷層和節(jié)理都屬于斷裂構(gòu)造，而且一些斷層往往是由節(jié)理進一步發(fā)育而成的，就其力學成因來說，它們并無本質(zhì)性差別。它們差別在于：斷層規(guī)模較大，沿斷裂面發(fā)生了明顯的位移；節(jié)理規(guī)模很小，沿斷裂面沒有發(fā)生明顯的位移。另一方面是它們的地質(zhì)意義不同。,123,124,（

58、一）斷層的幾何要素 1、斷層面： 斷層是一種面狀構(gòu)造，斷層面是一個將巖塊或巖層斷開成兩部分，兩部分巖塊或巖層順著它滑動的破裂面。 斷層面與地面的交線，就是斷層線，即斷層在地面的出露線。在地形地質(zhì)圖上其形態(tài)遵從“V”字形法則，與巖層一樣。,125,2、斷盤： 是斷層面兩側(cè)沿斷層面發(fā)生位移的巖塊。 斷盤可以進一步劃分，根據(jù)斷盤與斷層面的關系劃分，如果斷層面是傾斜的，位于斷層面

59、上側(cè)的一盤為上盤，位于斷層面下側(cè)的一盤為下盤。 如果斷層面是直立的，則按斷盤相對斷層走向線的方位描述：如東盤、西盤或北盤、南盤。 根據(jù)兩盤的相對滑動，相對上升的一盤叫上升盤，相對下降的一盤叫下降盤。,126,3、位移,127,位移是斷裂面兩側(cè)巖塊相對移動的泛稱。斷層位移的方向和大小，在生產(chǎn)實踐上很重要。 滑距是指斷層兩盤實際的位移距離，是指錯動前的一點在斷層錯動后成兩個對應點之間的實際距離。,1

60、28,兩個對應點之間的真正位移距離稱為總滑距（上圖，Ⅰab），由a至b為上盤相對移動的方向。 總滑距在斷層面的走向線和傾斜線上進行分解，就有兩個分量： 總滑距在斷層面走向線的分量稱為走向滑距（上圖，Ⅰac）。 總滑距在斷層面傾斜線上的分量稱為傾斜滑距（上圖，Ⅰcb）。 總滑距、走向滑距、傾斜滑距在斷層面上構(gòu)成直角三角形關系。 總滑距在水平面上的投影長度稱為水

61、平滑距（上圖，Ⅰam）。,129,斷距是指被錯斷巖層在兩盤上的對應層之間的相對距離。在不同方位的剖面上去測量斷距值是不同的。 在垂直于被錯斷巖層走向的剖面上（dnf）可測得的斷距有： 地層斷距：斷層兩盤上對應層之間的垂直距離（上圖，Ⅱho）； 鉛直地層斷距：斷層兩盤上對應層之間的鉛直距離（上圖，Ⅱhg）； 水平地層斷距：斷層兩盤上對應層之間的水平距離（上圖，Ⅱhf）；,130,在礦山開采

62、中，為設計豎井和平巷的長度，還常采用兩個術(shù)語——平錯和落差。上圖，在垂直巖層走向的剖面上，△XYZ為一直角三角形，XY為落差，YZ為平錯。,131,（二）斷層分類 1、根據(jù)斷層走向與巖層走向的關系劃分 （1）走向斷層：斷層走向與所在巖層的走向基本一致； （2）傾向斷層：斷層走向與所在巖層的走向基本直交； （3）斜向斷層：斷層走向與所在巖層的走向斜交； （4）順層

63、斷層：斷層面與所在巖層的層理界面基本一致。,132,2、根據(jù)斷層走向與褶皺軸向（或區(qū)域構(gòu)造線）之間的幾何關系劃分 (1)縱斷層：斷層走向與褶皺軸向一致或斷層走向與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致； (2)橫斷層：斷層走向與褶皺軸向直交或斷層走向與區(qū)域構(gòu)造線基本直交； (3)斜斷層：斷層走向與褶皺軸向斜交或斷層走向與區(qū)域構(gòu)造線斜交。,133,3、按斷層兩盤相對運動分類,134,1、正斷層：上盤沿斷層面相對向下

64、滑動，下盤沿斷層面則相對向上滑動。 2、逆斷層：上盤沿斷層面相對向上滑動，下盤沿斷層面則相對向下滑動。 再根據(jù)逆斷層的斷層面傾角的大小，又分為： ①高角度逆斷層：逆斷層面傾斜陡峻，傾角大于45°。 ②低角度逆斷層：逆斷層面傾角小于45°（一般多在30°左右或更?。┑哪鏀鄬?。其中位移距離很大的低角度逆斷層稱為逆沖斷層。,135,136,推覆構(gòu)造或逆沖推覆構(gòu)

65、造：斷層面傾角十分低緩推移距離在數(shù)公里（通常為5km）以上的大逆沖斷層。 推覆構(gòu)造上盤的平板狀外來巖塊稱為推覆體或逆沖巖席，推覆體是從遠處推移而來，是外來巖塊（體），下盤就是原地巖塊（體）。,137,當逆沖斷層和推覆構(gòu)造發(fā)育地區(qū)遭受強烈侵蝕切割，將部分外來巖塊剝蝕掉而露出下伏原地巖塊時，表現(xiàn)為一片外來巖塊中露出一小片由斷層圈閉的較年青地層，這種構(gòu)造現(xiàn)象稱為構(gòu)造窗。 當逆沖斷層和推覆構(gòu)造發(fā)育地區(qū)遭受強烈侵蝕切割，外來

66、巖塊被大片剝蝕，只在大片被剝蝕露出來的原地巖塊上殘留小片孤零零的外來巖塊，這就是飛來峰 。,138,飛來峰表現(xiàn)為原地巖塊中殘留一小片由斷層圈閉的外來巖塊，即在較年青的地層中殘留一小片由斷層圈閉的較老巖層。,139,3、平移斷層：兩盤順斷層面走向相對移動。規(guī)模巨大，平移斷層通常稱為走向滑動斷層。 注意：組合命名 以上三類是斷層的基本類型，但是斷層兩盤不是簡單地完全順斷層傾斜或走向方向相對滑動，還有沿與其斜交的

67、方向滑動，于是斷層兼有正和平移、逆和平移的過渡性質(zhì)。這類斷層一般采用組合命名：平移—正斷層、平移—逆斷層、正—平移斷層、逆—平移斷層等四類，組合命名的后者表示主要的分量。,140,4、樞紐斷層 實際上有許多斷層常有一定程度的旋轉(zhuǎn)運動。斷層的旋轉(zhuǎn)運動有兩種： 一種是旋轉(zhuǎn)軸位于斷層的一端，表現(xiàn)為橫過斷層走向的各個剖面上的位移量不等； 另一種是旋轉(zhuǎn)軸不位于斷層的端點，表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的相對位移的方向不同，

68、如一側(cè)為上盤相對上升，另一側(cè)則為上盤相對下降。 旋轉(zhuǎn)量比較大的斷層，稱為樞紐斷層。,141,142,（三）斷層的組合類型 1、階梯狀斷層 階梯狀斷層由若干條產(chǎn)狀基本一致的正斷層組成，各條斷層的上盤依次向同一方向斷落，構(gòu)成階梯狀。 常發(fā)生一定旋轉(zhuǎn)形成階梯狀抬斜斷塊，是在區(qū)域性抬斜過程中發(fā)生的?，F(xiàn)代的這種階梯狀抬斜斷塊在地形上表現(xiàn)為單面山與山谷相間排列的景觀。,143,144,2、疊瓦式逆沖斷層

69、 是逆沖斷層中最主要最常見的組合型式。 一系列產(chǎn)狀相近的逆沖斷層，其上盤依次向上逆沖，剖面上成疊瓦式。,145,疊瓦狀逆沖斷層常表現(xiàn)為前（上）陡后（下）緩，即成凹面向上方的弧形。并且各條斷層向下常會攏成一條主干斷層，其總體呈帚狀。疊瓦狀逆沖斷層總的走向一般與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，或在一構(gòu)造單元內(nèi)產(chǎn)出，或在一構(gòu)造單元的一側(cè)產(chǎn)出，如四川龍門山疊瓦式逆沖斷層自龍門山褶皺帶東翼向盆地逆沖。,146,3、地塹,主要由兩條走向基本一致的相向