第四章-地质构造(煤炭地质学)课件.ppt

1、地球表面形态内力作用内力作用外力作用外力作用能量来源能量来源表现形式表现形式对地表形对地表形态的影响态的影响内外力作内外力作用的关系用的关系地球内部地球内部主要是太阳辐射能主要是太阳辐射能地壳运动、岩浆地壳运动、岩浆活动、地震等活动、地震等风化、侵蚀、风化、侵蚀、搬运、堆积等搬运、堆积等使地表高低起使地表高低起伏伏使地表趋于平缓使地表趋于平缓共同作用、塑造地表形态，共同作用、塑造地表形态， 内力作用是主导内力作用是主导一、不断变化的地表形态一、不断变化的地表形态1.1.地壳运动的形成机制地壳运动的形成机制（1 1）板块构造学说）板块构造学说二、地壳运动二、地壳运动形态。形态。123456观察下

2、面各地点的板块位置观察下面各地点的板块位置思考以下山脉的成因？观察红海、大西洋的位置，思考其成因。红海红海大大 西西 洋洋（2 2）板块边界与地形地貌）板块边界与地形地貌 l板块生长边界（板块张裂）：板块生长边界（板块张裂）： l板块消亡边界（板块碰撞）：板块消亡边界（板块碰撞）： 两个大陆板块碰撞处两个大陆板块碰撞处 （05全国文综）图全国文综）图8是某群是某群岛附近海域等深线图，喀拉岛附近海域等深线图，喀拉喀托火山于喀托火山于1853年年8月月26日日从水深从水深305米的海底猛烈喷米的海底猛烈喷发，引发的海啸导致澳大利发，引发的海啸导致澳大利亚亚36000多人丧身。这次火多人丧身。这次火

3、山喷发后，火山露出海面，山喷发后，火山露出海面，其后又多次喷发。现今该火其后又多次喷发。现今该火山海拔山海拔813米。米。（2）写出图示范围内板块界线的类型及板块名称。）写出图示范围内板块界线的类型及板块名称。（3)简要说明喀拉喀托火山喷发的原因。简要说明喀拉喀托火山喷发的原因。地壳运动的地壳运动的“足迹足迹”地质构造地质构造褶皱褶皱断层断层两幅图表示的地质构造分别是什么？两幅图表示的地质构造分别是什么？构造类型构造类型 产生原因产生原因 结构特征结构特征 地貌形态地貌形态 地形倒置地形倒置 褶褶 皱皱 背斜背斜向斜向斜2.2.地质构造与地表形态地质构造与地表形态褶皱褶皱褶皱地形背斜成谷向斜成

4、山动态演示(图中小球为演示控制按钮)l背斜成谷、向斜成山的原因背斜成谷、向斜成山的原因l判断向斜、背斜的方法有哪几种？判断向斜、背斜的方法有哪几种？看地下：岩层的弯曲形态看地下：岩层的弯曲形态看地表：岩层的新老关系看地表：岩层的新老关系判断上面的褶皱哪部分是背斜、哪部分是向斜，判断上面的褶皱哪部分是背斜、哪部分是向斜，并说说所形成的山岭是背斜山还是向斜山。并说说所形成的山岭是背斜山还是向斜山。岩层形态岩层形态岩层新老关系岩层新老关系地貌地貌背背斜斜向向斜斜岩层向岩层向上拱起上拱起岩层向岩层向下弯曲下弯曲断层断层断层上升岩体断层上升岩体断层下降岩体断层下降岩体n断层的组合类型与地貌断层的组合类型

5、与地貌地垒地垒地堑地堑注意区分地质构造与地貌注意区分地质构造与地貌地貌地貌地质构造地质构造ABC谷地谷地山岭山岭陡崖陡崖背斜背斜向斜向斜断层断层山岭山岭向斜向斜Dn背斜构造：背斜构造：n向斜构造：向斜构造：n断层：断层：地质构造与生产活动地质构造与生产活动、背斜岩层上拱，支撑隧道上覆岩层，不易塌陷；、背斜岩层上拱，支撑隧道上覆岩层，不易塌陷；、隧道中不易积水、隧道中不易积水修隧道、储油构造修隧道、储油构造储水构造储水构造地下水出露、坝址避开断层地下水出露、坝址避开断层地质构造：指地质体（岩层、岩体、矿体等）存在地质构造：指地质体（岩层、岩体、矿体等）存在的空间形式、状态及相互关系，是地壳运动所

6、造成的空间形式、状态及相互关系，是地壳运动所造成的岩石（或矿体）变形、变位等现象。的岩石（或矿体）变形、变位等现象。 表现主要形式：褶皱变动是岩层发生弯曲但岩层是表现主要形式：褶皱变动是岩层发生弯曲但岩层是连续的；断裂变动是岩层的连续性遭到破坏、岩层连续的；断裂变动是岩层的连续性遭到破坏、岩层中产生了破裂面。中产生了破裂面。 第一节第一节 单斜岩层单斜岩层 第二节第二节 褶皱构造褶皱构造 第三节第三节 断裂构造断裂构造二）岩层的产状 岩层的产状是指岩层的空间位置。用于描述岩层在空间展布特征。 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。第一节 单斜岩层一 岩层及

7、其产状1 走向：走向：指岩层面与水指岩层面与水平面的交线。平面的交线。 走向是直线，有两个走向是直线，有两个方向，方向用方位角方向，方向用方位角表示。如走向的一个表示。如走向的一个方位角是方位角是30，可称，可称岩层的走向是岩层的走向是30，也可称岩层的走向为也可称岩层的走向为210。倾倾角角 倾倾向向 走走向向 岩层产状要素示意图二、产状表示方法二、产状表示方法 1.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：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 。 2.平面图上产状符号如下：平面图上产状

8、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3、岩层产状测定方法： 岩层产状一般都是在野外用地质罗盘仪直接测量出来。其具体方法如下： （一）测走向测走向: 将罗盘仪的长边（平行南北刻度线的仪器外壳的边缘紧靠岩层层面，俟罗盘水平，待磁针静止，读指北针或指南针所指的方位角度数，就是走向的方位。 （二）测倾向测倾向:将罗盘仪的短边（如用刻度盘北端指向岩层倾斜方向）紧靠岩层层面，俟罗盘水平，待磁针静止，读指北针所指的方位角度数，就是所测之倾向方位。 （三）测倾角测倾角:将罗盘仪竖起，使其长边沿倾向线方向紧靠层面。使测角水泡居中，读指针所指的度数，即为所测之倾角。

9、三）、岩层的基本特征1、水平岩层 岩层层面保持水平状态，即同一岩层面上的海拔高度基本相同的岩层称为水平岩层。水平岩层的特征： a、在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代较新的岩层叠覆在较老的岩层之上。 b、水平岩层的厚度是该岩层顶面标高与底面标高之差。 c、水平岩层的出露和分布状态完全受地形控制。 d、水平岩层露头的水平宽度（即岩层上、下层面上的出露界线之间的水平距离）是随岩层的厚度和地面波度的变化而变化的。水平岩层三三）、岩层的基本特征、岩层的基本特征2、直立岩层 受构造运动的影响，岩层原始水平状态发生剧烈变化，岩层面与水平面垂直，称为直立岩层。三）、岩层的基本特征3、倾斜岩层、倾斜岩层

10、受构造运动的影响，岩层改变了原始的水平状态并发生倾斜，称为倾斜岩层。倾斜岩层的特征倾斜岩层的特征： a、在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代较新的岩层叠覆在较老的岩层之上。 b、岩层的厚度为该岩层顶面与底面之间的垂直距离。 c、岩层的出露和分布状态完全受地形控制。露头的水平宽度取决于岩层的厚度和地面坡度的变化。遵循“V”字形法则。三）、岩层的基本特征倾斜岩层a倾斜岩层的倾斜岩层的“V”字形法则字形法则 当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层露头界线与地形等高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致，即在沟谷处，岩层界线的线的弯曲方向一致，即在沟谷处，岩层界线的“V”字形

11、尖端字形尖端指向沟谷的上游方向，而在穿过山脊时，指向沟谷的上游方向，而在穿过山脊时，“V”字形尖端则指字形尖端则指向山脊的下坡。向山脊的下坡。 “相反相同相反相同”2 2、倾斜岩层的、倾斜岩层的“V”字形法则字形法则 当岩层倾向与地面坡向当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于地面坡相同且岩层倾角大于地面坡角时，岩层界线与地形等高角时，岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲。线呈相反的方向弯曲。 在河谷处，岩层界线的在河谷处，岩层界线的“V”字形尖端指向河谷下游；字形尖端指向河谷下游； 在山脊处则相反，岩层在山脊处则相反，岩层界线的界线的“V”字形尖端指向山字形尖端指向山脊的山坡脊的山坡 。 2

12、2、倾斜岩层的、倾斜岩层的“V”字形法则字形法则 当岩层倾向与地面坡向当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角小于地面坡相同且岩层倾角小于地面坡角时，岩层界线与地形等高角时，岩层界线与地形等高线的弯曲方向也是相同的。线的弯曲方向也是相同的。 在河谷处，岩层界线的在河谷处，岩层界线的“V”V”字形尖端指向河谷上游；字形尖端指向河谷上游； 而在山脊处，岩层界线而在山脊处，岩层界线的的“V”V”字形尖端则指向山脊字形尖端则指向山脊的下坡的下坡 。五）、地层的接触关系1、整合接触 指某个地区在一定的地质历史时期内，地壳运动与沉积作用处于相对平衡状态，沉积连续、形成上下两套地层之间的岩性和古生物演化基本一致，

13、上下两套地层之间的接触关系称为整合接触。特点 a、上下两套地层为连续沉积； b、上下两套地层之间的岩性、古生物基本一致 c、上下两套地层之间不存在侵蚀面。2、不整合接触 1）平行不整合（假整合）接触指某个地区在一定的地质历史时期内，地壳下降接受沉积后，地壳再抬升，使已形成的地层遭受风化剥蚀，出现明显的区域性沉积间断；之后地壳再次下降并接受沉积，上下两套地层之间的产状基本一致，称为平行整合接触或假整合接触。a、上下两套地层之间有明显的沉积间断，岩性、古生物突变，缺失某些时代的地层； b、上下地层之间存在分布广泛的沉积间断面； c、上下地层之间的产状基本一致。五）、地层的接触关系2）角度不整合接触

14、 指某个地区在下伏地层形成后，发生强烈的地壳运动，使已形成的地层发生倾斜、褶皱、断裂、或伴随岩浆活动、变质作用，并遭风化剥蚀、造成明显的区域性沉积间断；之后地壳再次下降并接受沉积，使新地层覆盖在不同时代的老地层之上，上下两套地层之间的产状不一致，称为角度整合接触。五）、地层的接触关系 岩层在构造应力的岩层在构造应力的长期作用下，原始产状长期作用下，原始产状改变，形成各种弯曲，改变，形成各种弯曲，岩层仍保持其连续性，岩层仍保持其连续性，称为称为褶皱构造褶皱构造。第二节 褶皱构造 1、褶皱构造的基本类型、褶皱构造的基本类型 褶皱构造中单个的弯曲称为褶曲。褶曲包括向斜和背褶皱构造中单个的弯曲称为褶曲

15、。褶曲包括向斜和背斜两种基本类型。斜两种基本类型。第二节 褶皱构造不对称背斜构造地质矿区发育的褶皱构造2、褶曲的要素、褶曲的要素核部和翼部转折端枢纽点和枢纽线轴面和轴迹第二节第二节 褶皱构造褶皱构造褶曲的要素1602534565不对称背斜第二节 褶皱构造3、褶曲的形态分类按褶曲在横剖面上的轴面和两翼产状可分为：直立褶曲、斜歪褶曲、倒转褶曲三个基本类型。褶曲在剖面上的分类褶曲在剖面上的分类第二节 褶皱构造3、褶曲的形态分类按褶曲在平面上的枢纽产状可分为：平行褶曲、倾伏褶曲、双倾伏褶曲等类型。平行褶曲第二节 褶皱构造3、褶曲的形态分类按褶曲在平面上的枢纽产状可分为：平行褶曲、倾伏褶曲、双倾伏褶曲等

16、类型。倾伏褶曲4、褶曲的在平面、剖面的形态及判别第二节 褶皱褶皱构造构造CAAPTP TT3AAT2T1T2T1第二节 褶皱构造CAAPTP TT3AAT2T1T2T1TPPTCT3T2T1T1T2第二节 褶皱构造SAADOSAADOODSSOOSSDD4、褶曲的在平面、剖面的形态及判别第二节 褶皱构造5、褶曲形成的时代的判别第二节 褶皱构造利用不整合面确定褶皱形成时代的平面示意图褶皱形成的时代通常是根据地层之间存在的区域性不整合接触关系来确定的。5、褶曲形成的时代的判别第二节 褶皱构造图中存在两个不整合面：1、K与下伏地层之间的不整合接触面；2、J2与下伏地层之间的不整合接触面；6、褶皱的组

17、合形式第二节 褶皱构造1）、复式褶皱2）、隔档式构造、隔槽式构造7、褶曲的描述第二节 褶皱构造1）、名称：地名褶曲类型2）、核部地层、两翼地层及两翼地层产状3）、轴面产状、轴迹走向4）、褶曲的形成时代5）、与相邻褶曲的关系。7、褶皱的描述补充:等高线表示地貌的原理典型地貌的等高线表示 1、概念 岩层在构造应力的长期作用下，岩层连续性被破坏，岩层中产生破裂面，为断裂构造。 常见的断裂构造有节理构造和断层构造。 第三节 断裂构造 2、节理构造、节理构造 断裂两侧的岩层或岩体沿破裂面断开，但没有发生明显的相对位移的断裂构造称节理构造。 第三节 断裂构造构造节理 南京东郊湖山地区 三叠系下青龙组石灰岩

18、2、节理构造（一）节理的分类（一）节理的分类 1、按节理的成因分类：、按节理的成因分类： 根据成因分两大类：原生和次生节理。 1）原生节理 2）次生节理,又分为二类： （1）构造节理 （2）非构造节理峨眉山玄武岩原生节理峨眉山玄武岩原生节理流纹岩柱状节理流纹岩柱状节理（原生节理）（原生节理）风化节理（非构造节理风化节理（非构造节理)峨眉山紫红色页岩构造节理峨眉山紫红色页岩构造节理（次生节理）（次生节理）英国巨人之路 2、节理构造、节理构造 节理按力学性质可分为张节理和剪节理。 张节理 是在张应力作用下形成的节理。 剪节理 是在剪应力作用下形成的节理。第三节第三节 断裂构造断裂构造2、节理构造剪

19、节理特点： 产状稳定。 节理平直而光滑，常具擦痕、镜面等构造现象。 发育在砾岩中或含砾的碎悄岩中的剪节理常把砾石切穿并发生微小的错移。 一般剪切理发育较密集。 常发育成两组构造X型剪节理。 共轭X型剪节理常呈羽列现象 。两组近于垂直的节理 南京东郊湖山地区上泥盆统五通组砂岩南京东郊湖山地区上泥盆统五通组砂岩2、节理构造、节理构造张节理特点：雁列张节理雁列张节理2、断层构造、断层构造 断裂两侧的岩层或岩体沿破裂面断开，并且发生明显的相对位移的断裂构造称断层构造。第三节 断裂构造第三节第三节 断裂构造断裂构造 2）、断层的要素）、断层的要素 A 断层面：指断层的破裂滑指断层的破裂滑动面。动面。 B

20、 断层线：断层面与地面的：断层面与地面的交线。交线。 C 断盘：断层面两侧的岩体。断盘：断层面两侧的岩体。位于断层面上方的称为上盘；位于断层面上方的称为上盘；位于断层面下方的称为下盘。位于断层面下方的称为下盘。第三节第三节 断裂构造断裂构造 2）、断层的要素）、断层的要素D 断层交面线：断层交面线：断层面与岩层面的交断层面与岩层面的交线。线。3、断层的要素、断层的要素E 断层的断距、落差断层的断距、落差第三节 断裂构造总断距(滑距)、地层断距、铅垂断距、水平断距H总总断距(滑距)是断层两盘相对错开的真正距离H总E 断层的断距、落差第三节 断裂构造地层断距H0:指在与岩层垂直的剖面上，断层同一层

21、面错开的垂直距离。第三节 断裂构造铅垂地层断距Hg:指在与岩层垂直的剖面上，断层同一层面错开的铅直距离。H0=Hg cos-地层倾角E 断层的断距、落差第三节 断裂构造水平地层断距Hf:指在与岩层垂直的剖面上，断层同一层面错开的水平距离。H0 = Hf sin-地层倾角E 断层的断距、落差第三节 断裂构造断层的落差Ha:指在与断层走向垂直的剖面上，断层同一层面错开的铅直距离。H0 = Hf sinE 断层的断距、落差第三节 断裂构造断层的平错Hb:指在与断层走向垂直的剖面上，断层同一层面错开的水平距离。Hb = Ha tg-断层倾角E 断层的断距、落差3、断层构造3）、断层的形态分类按断层两盘

22、相对位移的特点可分为：正断层、逆断层、平移断层、枢纽断层等类型。第三节 断裂构造3、断层构造正断层： 断层上盘沿断层面倾斜线相对向下移动，下盘相对向上移动。第三节 断裂构造第三节 断裂构造3、断层构造、断层构造逆断层：断层上盘沿断层面倾斜线相对向上移动，下盘相对向下移动。第四节 地质构造三、断裂构造三、断裂构造3、断层构造、断层构造逆断层：断层上盘沿断层面倾斜线相对向上移动，下盘相对向下移动。3、断层构造3)平移断层断层的两盘断层的两盘沿断层面的沿断层面的走向发生移走向发生移动的断层。动的断层。第四节第四节 断裂构造断裂构造第四节 地质构造三、断裂构造三、断裂构造3、断层构造、断层构造枢纽断层

23、：断层两盘沿断层面上的某一点为枢纽中心发生相对旋转滑动。3）、断层的形态分类）、断层的形态分类按断层的产状与地层产状的关系可划分为：走向断层、倾向断层、 斜交断层、顺层断层。按断层的走向与褶皱轴迹方位的关系可划分为：纵断层、横断层、 斜断层第三节 断裂构造sDsssDDDDDssCCCCCCF1F2F3F1F13、断层构造4）、断层的组合形式地垒和地堑阶梯状断层叠瓦状断层第四节 断裂构造地垒和地堑叠瓦状构造阶梯状构造3、断层构造6）、断层的野外判识）、断层的野外判识(1)断层面特征擦痕、阶步(2)断层破碎带和构造角砾岩(3)牵引构造(4)地层的重复与缺失(5)构造中断(6)地貌特征第三节 断裂

24、构造sDsssDDDDDssCCCCCCF1F2F3F1F1PPCCD306030303030AACCDDPP3、断层构造7）、井下遇断层的研究）、井下遇断层的研究(1)裂隙增多，淋水增加可能遇断层的征兆；(2)岩层产状发生变化，出现牵引现象；(3)断层面的判断与观察 A、层理判断；B、层位判断3、断层构造7）、断层的在平面、剖面的形态及判别PPCCD306030303030AAPPCCD306030303030AACCDDPPCCDDPPPPCCD306030303030AAPSOCDTTDPSO606060306060AAD3、断层构造8）、断层形成的时代的判别KJPPPt1Pt1Pt1CCCO1-2O1-2O1-2 9）、断层的描述第三节 断裂构造、断层名称：地名断层类型、断层通过的主要地点、延伸长度和范围、断层切割的地层时代、地层产状、地层重复与缺失以及地层界线错开情况、断层面特征及伴生构造、断层的产状、两盘运移情况、与相邻构造的关系。4、地质图的综合判读、地质图的综合判读