1、第二章第二章 沉积岩层原生构造及其产状沉积岩层原生构造及其产状?一、沉积岩层的原生构造一、沉积岩层的原生构造二、岩层的产状、厚度及出露特征二、岩层的产状、厚度及出露特征三、地层的接触关系三、地层的接触关系第二章第二章 沉积岩层原生构造及其产状沉积岩层原生构造及其产状一、沉积岩层的原生构造一、沉积岩层的原生构造沉积岩是地壳表层分布最为广沉积岩是地壳表层分布最为广泛的岩石泛的岩石,其覆盖面积占地球大陆其覆盖面积占地球大陆面积的面积的75%。大陆地壳表层的沉积。大陆地壳表层的沉积岩层中发育有大量的地质构造。了岩层中发育有大量的地质构造。了解沉积岩层的原生构造是研究地质解沉积岩层的原生构造是研究地质构
2、造的必须和重要的基础工作之一构造的必须和重要的基础工作之一第二章第二章 沉积岩层原生构造及其产状沉积岩层原生构造及其产状一、沉积岩层的原生构造一、沉积岩层的原生构造(一)有关的基本概念?1.岩石的原生构造?地球岩石圈岩石在岩石成岩和形成过程中产生的非构造变动特征?2.沉积岩层的原生构造?沉积岩在沉积过程中和成岩过程中产生的非构造变动的构造特征?3.沉积岩层及其要素岩层岩层:由两个平行或近于平行的界面所限定的岩性基本一致的层状岩体沉积岩层沉积岩层:由沉积作用形成的岩层层面层面:分隔一个单一岩层的上下界面,位于上面的称为上层面上层面或岩层顶面顶面;位于下面的称为下层面下层面或岩层底面底面。相邻两个
3、岩层的接触界面,既是上覆岩层的底面,又是下伏岩层的顶面。岩层厚度岩层厚度:两相邻岩层面之间的垂直距离?4.岩层层序岩层层序沉积岩的原始沉积总是一沉积岩的原始沉积总是一层一层叠置起来的,它们存在着下伏沉层一层叠置起来的,它们存在着下伏沉积一定早于上覆沉积的相对新老关系。积一定早于上覆沉积的相对新老关系。新新老老5.岩层厚度及形态岩层厚度及形态一一般来说般来说,岩层在较大岩层在较大的范围内形成厚度稳的范围内形成厚度稳定的板状定的板状,但由于沉但由于沉积环境和条件的变化积环境和条件的变化,有的岩层在延伸方向有的岩层在延伸方向上厚度不稳定上厚度不稳定,有的有的向一侧变薄甚至尖灭向一侧变薄甚至尖灭,形成
4、楔形形成楔形,有的则向有的则向两侧变薄尖灭两侧变薄尖灭,形成形成透镜状。透镜状。第二章第二章 沉积岩层原生构造及其产状沉积岩层原生构造及其产状一、沉积岩层的原生构造一、沉积岩层的原生构造(二)层理及其识别?1.层理:是通过岩石的成分、结构、构造和颜色在岩层垂直断面上的突变和渐变所显示出来的一种成层构造?2 层理的组成层理的组成:(1)细层细层:细层又称纹层,是组成层理的最小单位,细层厚度很小,常以毫米计,同一细层多具有较均一的成分和结构,它们是在相同的水动力条件下同时形成的。细层可与层面平行或斜交细层可与层面平行或斜交细层可以是平直的也可是波状弯曲的细层可以是平直的也可是波状弯曲的细层与细层之
5、间可平行或不平行细层与细层之间可平行或不平行?细层可与层面平行细层可与层面斜交细层可与层面斜交细层可与层面斜交细层可以是平直的也可是波状弯曲的?2 层理的组成层理的组成:?(2)层系层系:是由成分、结构和产状上相同的许多细层组成,是在同一环境相同水动力条件下,不同时间形成的细层组成。?3 层理的基本类型层理的基本类型层理按其形态的不同可分为三种基本类型:平行层理、波状层理、平行层理、波状层理、斜斜斜层理斜层理层层理理平平行行层层理理波状层理波状层理?4 层理的识别层理的识别当岩层厚度不大时当岩层厚度不大时,沉积岩的层理较为明显沉积岩的层理较为明显,易于识别易于识别;但沉积岩层但沉积岩层的层厚较
6、大时的层厚较大时,层理显示就不清楚层理显示就不清楚,就需要发现能鉴别层理的各种标志及岩就需要发现能鉴别层理的各种标志及岩层的其它原生构造去识别层理层的其它原生构造去识别层理,主要是根据以下几个方面去识别主要是根据以下几个方面去识别:(1)岩石成分的变化岩石成分的变化:在成分单一的巨厚岩层中在成分单一的巨厚岩层中,要注意寻找成分特殊的夹要注意寻找成分特殊的夹层层,这些夹层的层理就代表了巨厚岩层的层理这些夹层的层理就代表了巨厚岩层的层理?(2)岩石结构的变化岩石结构的变化:根据沉积原理根据沉积原理,不同粒度或不同形状的颗粒总是分层不同粒度或不同形状的颗粒总是分层堆积的堆积的,从而显示出层理从而显示
7、出层理,观察这些颗粒的变化有助于识别岩层的层理观察这些颗粒的变化有助于识别岩层的层理.(3)岩石颜色的变化岩石颜色的变化:在成分单一在成分单一,层理隐蔽的岩石中层理隐蔽的岩石中,去找寻颜色不同的岩去找寻颜色不同的岩石夹层或条带石夹层或条带,它们代表了岩层的层理它们代表了岩层的层理(4)沉积岩的原生层面构造沉积岩的原生层面构造:沉积岩层面上形成的原生构造沉积岩层面上形成的原生构造,如波痕、泥裂、如波痕、泥裂、雨痕、生物遗迹及其印模等雨痕、生物遗迹及其印模等,是确定岩层层理的标志。是确定岩层层理的标志。岩石成分的变化岩石结构的变化岩石颜色的变化5.利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面和底面利用沉积岩
8、层原生构造确定岩层的顶面和底面确定沉积岩层的新老层序是确定沉积岩层的新老层序是野外观察研究地质构造的一个重野外观察研究地质构造的一个重要问题。岩层形成后要问题。岩层形成后,遭受构造遭受构造变形变位变形变位,虽然有的岩层还保持虽然有的岩层还保持其正常层序其正常层序,即岩层顶面在上即岩层顶面在上,底底面在下面在下,沿着岩层的倾向沿着岩层的倾向,岩层由岩层由老到新向上排列老到新向上排列;但有些岩层在但有些岩层在强烈构造变动后强烈构造变动后,岩层层面变为岩层层面变为直立直立,甚至发生倒转甚至发生倒转,顶面转为向顶面转为向下下,底面转为向上的新老层序倒底面转为向上的新老层序倒置的现象置的现象,这时就需要
9、根据沉积这时就需要根据沉积岩层的原生构造或某些次生构造岩层的原生构造或某些次生构造去识别沉积岩层的顶面和底面去识别沉积岩层的顶面和底面,并确定其相对的新老层序关系。并确定其相对的新老层序关系。可用于判断岩层顶、底面的可用于判断岩层顶、底面的岩层原生构造有岩层原生构造有:斜层理、粒级斜层理、粒级层理、波痕、泥裂、雨痕、冲刷层理、波痕、泥裂、雨痕、冲刷痕迹、古生物化石的生长和埋藏痕迹、古生物化石的生长和埋藏状态状态等等?斜层理斜层理:斜层理可以用来判断沉积岩层的顶面和底面。其判断特征是斜层理可以用来判断沉积岩层的顶面和底面。其判断特征是:在一在一个层系中个层系中,每组细层的层理与层系底部的岩层面呈
10、收敛变缓而相切的关系每组细层的层理与层系底部的岩层面呈收敛变缓而相切的关系;而而与层系顶部的岩层面呈较大角度截交关系与层系顶部的岩层面呈较大角度截交关系;换句话说换句话说,细层层理呈向岩层顶面细层层理呈向岩层顶面撒开撒开,向岩层底面收敛向岩层底面收敛的几何形态的几何形态?粒级层理粒级层理:粒级层理又叫递变层理粒级层理又叫递变层理,其特其特点是在一个单层内点是在一个单层内,从岩层的从岩层的底部到岩层的顶部底部到岩层的顶部,矿物或碎矿物或碎屑的粒度是由粗逐渐变细。屑的粒度是由粗逐渐变细。例如例如,底部为砾石底部为砾石,向上可依向上可依次逐渐递变为粗砂、细砂、次逐渐递变为粗砂、细砂、粉砂、泥质。相邻
11、两粒级层粉砂、泥质。相邻两粒级层之间之间,下层顶面常常受过冲刷。下层顶面常常受过冲刷。两层在粒度上和成分上不是两层在粒度上和成分上不是递变而是突变递变而是突变,根据粒级层的根据粒级层的这种下粗上细的粒度递变特这种下粗上细的粒度递变特征征,可以确定岩层的顶面和底可以确定岩层的顶面和底面面?波痕波痕:?沉积岩层面沉积岩层面上的波痕成因很多上的波痕成因很多,但可但可用于指示和判断岩层顶用于指示和判断岩层顶面和底面的主要是面和底面的主要是对称对称型的浪成波痕型的浪成波痕。波痕原型波痕原型(简简称波痕称波痕):发育于岩层的发育于岩层的上层面上层面,是经浪、风等地是经浪、风等地质作用而形成质作用而形成波痕
12、印模波痕印模(简简称印模称印模):发育于波痕原发育于波痕原型相邻上覆岩层的底面型相邻上覆岩层的底面,是波痕原型的印模是波痕原型的印模?泥裂泥裂:泥裂在剖面上呈上宽下窄的泥裂在剖面上呈上宽下窄的“”字型或楔字型或楔形形,这些裂缝后被上覆沉积物充填这些裂缝后被上覆沉积物充填,上覆充填层的上覆充填层的底面成为脊形印模底面成为脊形印模;无论是无论是楔形裂缝还是脊形印楔形裂缝还是脊形印模的尖端都是指向岩层的底面的模的尖端都是指向岩层的底面的泥裂?雨痕、冰雹痕及其印模雨痕、冰雹痕及其印模雨痕和冰雹痕是雨点和雨痕和冰雹痕是雨点和冰雹落在湿润而柔软的泥质冰雹落在湿润而柔软的泥质或粉砂质沉积物上打击出圆或粉砂质
13、沉积物上打击出圆形或椭圆形的边缘略高出沉形或椭圆形的边缘略高出沉积物表面凹坑积物表面凹坑,凹坑形成之后凹坑形成之后又被上覆沉积物填充掩埋又被上覆沉积物填充掩埋,成成岩后岩后,便在岩层的顶面上留下便在岩层的顶面上留下凹坑凹坑,而在上覆岩层的底面形而在上覆岩层的底面形成圆形或椭圆形的瘤状突起。成圆形或椭圆形的瘤状突起。根据这种层面原生构造特征根据这种层面原生构造特征,可以确定岩层的顶面和底面。可以确定岩层的顶面和底面。?冲刷痕迹冲刷痕迹:固结或半固结的沉固结或半固结的沉积岩层积岩层,在露出水面或在在露出水面或在水下时水下时,因流水的冲刷而因流水的冲刷而在沉积岩层的层面上造在沉积岩层的层面上造成成沟
14、、槽和浅坑沟、槽和浅坑等凹凸等凹凸不平的不平的冲刷痕迹冲刷痕迹,之后之后,在其上覆沉积岩层的底在其上覆沉积岩层的底面上可形成相应的印模面上可形成相应的印模,沟槽凹下方向是指向岩沟槽凹下方向是指向岩层的底面层的底面,据此可以用来据此可以用来确定岩层的顶面和底面。确定岩层的顶面和底面。?古生物化石的生长和埋古生物化石的生长和埋藏状态藏状态保存在岩层中保存在岩层中的古动物化石、古植物的古动物化石、古植物化石的保存状态可用以化石的保存状态可用以确定岩层的顶面和底面确定岩层的顶面和底面,例如例如,珊瑚化石的基部总珊瑚化石的基部总是指向岩层的底面。又是指向岩层的底面。又如如,某些藻类形成的叠层某些藻类形成
15、的叠层石化石石化石,具有向上弧形凸具有向上弧形凸起的叠积纹层构造起的叠积纹层构造,这些这些弧形凸状纹层的凸出方弧形凸状纹层的凸出方向向,指向岩层的顶面指向岩层的顶面。1.倾斜岩层的产状要素及其倾斜岩层的产状要素及其测定测定(1)岩层的产状要素)岩层的产状要素岩层的产状是以岩层的产状是以岩层面在三度空间的延岩层面在三度空间的延伸方位及其倾斜程度来伸方位及其倾斜程度来确定的确定的,岩层面的产状岩层面的产状要素包括岩层面的要素包括岩层面的 走向、走向、倾向和倾角倾向和倾角走向走向:岩层面与水岩层面与水平面相交的线叫走向线平面相交的线叫走向线,走向线两端所指的方向走向线两端所指的方向即为岩层的走向即为
16、岩层的走向,所以所以,岩层的走向有两个方位岩层的走向有两个方位角读数角读数,二者相差二者相差180度度AB-走向线走向线 OD-倾斜线倾斜线 OD-倾向倾向-倾角倾角倾向倾向:在岩层面在岩层面上与走向线垂直并沿上与走向线垂直并沿倾斜面向下所引的直倾斜面向下所引的直线叫倾斜线线叫倾斜线,倾斜线倾斜线在水平面上的投影线在水平面上的投影线所指岩层面向下倾斜所指岩层面向下倾斜的那个方向就是岩层的那个方向就是岩层的的真倾向真倾向,简称倾向简称倾向。在岩层面上在岩层面上,凡是与凡是与该点走向线该点走向线 不直交的不直交的任一直线均为视倾斜任一直线均为视倾斜线线,其在水平面上的其在水平面上的投影线所指的倾斜
17、方投影线所指的倾斜方向叫向叫视倾向视倾向或或假倾向假倾向AB-走向线走向线 OD-倾斜线倾斜线 OD-倾向倾向-倾角倾角倾角倾角:岩层的倾斜线及其在岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的夹角水平面上的投影线之间的夹角就是岩层的就是岩层的倾角倾角,又称又称真倾角真倾角。视倾斜线和它在水平面视倾斜线和它在水平面上的投影线之间的夹角叫上的投影线之间的夹角叫视倾视倾角角或或假倾角假倾角。一点上可有许多一点上可有许多视倾斜线视倾斜线,因而也就有许多视因而也就有许多视倾角倾角,这些视倾角都比该点的这些视倾角都比该点的真倾角小真倾角小AB-走向线走向线 OD-倾斜线倾斜线 OD-倾向倾向-倾角倾角真倾角与
18、视倾角之间的换算关系可用以真倾角与视倾角之间的换算关系可用以下数学式表示下数学式表示:tanb=tanacoswOH/O G=tanaOH/OC=tanbOG/OC=cosw得得:OG=OH/tanaOC=OH/tanb所以所以:tanb/tana=coswtanb=tanacosw(2)岩层产状要素的测定岩层产状要素的测定 岩层的产状要素通常是用地质罗盘仪直岩层的产状要素通常是用地质罗盘仪直接在岩层面上测得接在岩层面上测得根据钻孔资料、地形地质图上岩层出露根据钻孔资料、地形地质图上岩层出露线与地形的关系作图求解线与地形的关系作图求解视倾斜值用几何作图法或赤平投影方法视倾斜值用几何作图法或赤平
19、投影方法求解求解这其中最常用的方法是用罗盘直接测量岩这其中最常用的方法是用罗盘直接测量岩层的产状要素层的产状要素地质罗盘又叫袖珍经纬仪地质罗盘又叫袖珍经纬仪,地质工作者用地质工作者用它来测量目标的方位角它来测量目标的方位角,查寻位置查寻位置,测量地质体测量地质体的面状和线状构造的产状要素的面状和线状构造的产状要素,它是地质工作它是地质工作者在野外工作时必不可少的工具者在野外工作时必不可少的工具罗盘的原理罗盘的原理:地球是一个大的磁场地球是一个大的磁场,地质罗盘仪有两个磁极有两个磁极,磁北极和磁南磁北极和磁南极极,如果将一根磁针水平地如果将一根磁针水平地悬挂起来悬挂起来,受地磁场作用地受地磁场作
20、用地影响影响,磁针的一端会指向磁磁针的一端会指向磁北极北极,另一端则指向磁南极另一端则指向磁南极,也就是说也就是说,磁针的指向是磁磁针的指向是磁北极和磁南极的连线方向北极和磁南极的连线方向.正是利用这个原理正是利用这个原理,中国古中国古代的人民发明了罗盘的前身代的人民发明了罗盘的前身,即指南针即指南针,罗盘就是利用磁罗盘就是利用磁针总是指向磁北极和磁南极针总是指向磁北极和磁南极的原理而设计制造出来的的原理而设计制造出来的.罗盘的构造罗盘的构造:底盘底盘:它是一个磁性物质的金属体它是一个磁性物质的金属体,形如一个中间是空的金属盒子形如一个中间是空的金属盒子罗盘盖罗盘盖:由磁性金属制作而成由磁性金
21、属制作而成,由一由一个活页与罗盘的底盘相连个活页与罗盘的底盘相连,可盖在罗盘可盖在罗盘底盘之上底盘之上,中间是空的中间是空的,里面镶嵌有一面里面镶嵌有一面圆形玻璃镜子圆形玻璃镜子磁针磁针:为一黑色的长条形磁性金属针为一黑色的长条形磁性金属针,两端是尖的两端是尖的,磁针的中心位置放在底盘磁针的中心位置放在底盘中央轴的一根顶针之上中央轴的一根顶针之上,以便磁针能够以便磁针能够灵活地摆动灵活地摆动.磁针的一端上缠绕有若干磁针的一端上缠绕有若干圈铜丝圈铜丝,这一端为磁南针这一端为磁南针,简称南针简称南针,磁磁针的另一端未缠绕铜丝针的另一端未缠绕铜丝,是磁北针是磁北针.,简简称北针称北针.转动底盘转动底
22、盘,磁针会发生摆动磁针会发生摆动磁针制动器磁针制动器:在支撑磁针的轴的下方在支撑磁针的轴的下方套着一个自由环套着一个自由环,这个环与位于底盘边这个环与位于底盘边缘的磁针制动小螺丝以杠杆相连缘的磁针制动小螺丝以杠杆相连,可以可以使磁针离开中央轴上的顶针并固定起来使磁针离开中央轴上的顶针并固定起来,以便保护顶针和部受磨损以便保护顶针和部受磨损,保持磁针的保持磁针的灵活性灵活性,延长罗盘的使用寿命延长罗盘的使用寿命磁针磁针制动器底盘罗罗盘盘盖盖罗盘的构造罗盘的构造:刻度盘刻度盘:位于底盘内位于底盘内,包括外圈刻度盘和内圈刻度包括外圈刻度盘和内圈刻度盘盘.外圈刻度盘外圈刻度盘:位于底盘的外圈位于底盘的
23、外圈,是一个水平刻度盘是一个水平刻度盘,手持底盘手持底盘,罗盘盖朝向自己罗盘盖朝向自己,则可见则可见0度朝向正前方度朝向正前方,逆时针方向逆时针方向,每隔每隔10度有一个记数度有一个记数,每每10度之间又十度之间又十等分等分,每等分代表每等分代表1度度,这样一直到这样一直到360度度,这代表地理这代表地理方位方位360度方向度方向,外圈刻度盘是用来测量地理方位和外圈刻度盘是用来测量地理方位和岩层走向及倾斜方向的岩层走向及倾斜方向的内圈刻度盘内圈刻度盘:位于底盘盒的底面位于底盘盒的底面,以中心点为以中心点为0度度,向两侧每隔向两侧每隔10度作一记数度作一记数,直到直到90度度,每每10度之间又度
24、之间又十等分十等分,每等分为每等分为1度度.内圈刻度盘是用来测量坡度角内圈刻度盘是用来测量坡度角和岩层的倾角的和岩层的倾角的水准器水准器:位于底盘内位于底盘内,包括圆形水准器和管状水准包括圆形水准器和管状水准器器圆形水准器圆形水准器:固定在底盘上固定在底盘上,为圆形为圆形,其内部有一圆其内部有一圆形气泡形气泡,当气泡居中时当气泡居中时,表明罗盘的底盘处于水平状表明罗盘的底盘处于水平状态态,在测量某物的方位时或测量岩层的走向和倾向时在测量某物的方位时或测量岩层的走向和倾向时,就需要将圆形水准器气泡居中就需要将圆形水准器气泡居中管状水准器管状水准器:固定在底盘的测斜仪上固定在底盘的测斜仪上,其内部
25、有一其内部有一圆形气泡圆形气泡,当气泡居中时当气泡居中时,表明罗盘的长边处于水平表明罗盘的长边处于水平状态状态,在测量坡度角和岩层的倾角时在测量坡度角和岩层的倾角时,就需要将管状就需要将管状水准器气泡居中水准器气泡居中测斜指针测斜指针:固定在底盘上固定在底盘上,是测量坡度角和岩层面是测量坡度角和岩层面倾角的指针倾角的指针,在底盘的背面有一个黑色的金属片在底盘的背面有一个黑色的金属片,移移动该金属片动该金属片,可以转动测斜指针可以转动测斜指针,指针所指的内刻度指针所指的内刻度盘上的度数就是坡度角或倾角盘上的度数就是坡度角或倾角.外外圈圈刻刻度度盘盘管管状状水水准准器器测测斜斜指指针针圆圆形形水水
26、准准器器内内圈圈刻刻度度盘盘罗盘的构造罗盘的构造:照准器照准器:包括前方照准器和后方照包括前方照准器和后方照准器准器前方照准器前方照准器:以一个活页固定在底以一个活页固定在底盘的前方盘的前方,是一黑色的金属觇板是一黑色的金属觇板,可折叠可折叠,前方有一尖端前方有一尖端,如枪上的准星如枪上的准星,是用来瞄是用来瞄准前方目标物的准前方目标物的.后方照准器后方照准器:以一个活页固定在罗以一个活页固定在罗盘盖上盘盖上,较短较短,是一黑色的金属觇板是一黑色的金属觇板,可可折叠折叠,前方有一尖端前方有一尖端,如枪上的准星如枪上的准星,是是用来瞄准后方目标物的用来瞄准后方目标物的.反光镜反光镜:位于罗盘盖的
27、内部位于罗盘盖的内部,中间有中间有一条直线一条直线,该直线与前照准器和后照准该直线与前照准器和后照准器的尖端位于一条直线上器的尖端位于一条直线上.反光镜及镜反光镜及镜中直线都是用来辅助瞄准所要测量的目中直线都是用来辅助瞄准所要测量的目标物的标物的.在反光镜靠近底盘一侧在反光镜靠近底盘一侧,有一椭有一椭圆形的小孔圆形的小孔,反光镜中的直线从小孔的反光镜中的直线从小孔的中间通过中间通过,并平分椭圆并平分椭圆,这是用来测量坡这是用来测量坡度角时瞄准目标用的度角时瞄准目标用的前前方方照照准准器器反反光光镜镜后后方方照照准准器器(2)岩层产状要素的测定岩层产状要素的测定用罗盘测量岩层的产状要素用罗盘测量
28、岩层的产状要素:测量岩层走向测量岩层走向:打开罗盘盖打开罗盘盖,打开前方照准器打开前方照准器,松开磁针制动器松开磁针制动器,用罗盘底用罗盘底盘和盖的同一侧靠紧岩层面盘和盖的同一侧靠紧岩层面,移动罗盘直至圆形水准器气泡居移动罗盘直至圆形水准器气泡居中中,此时北针所指外刻度盘上的度数此时北针所指外刻度盘上的度数,即为罗盘前方照准器所指即为罗盘前方照准器所指岩层的走向岩层的走向,而南针所指度数则为后方照准器所指岩层的走向而南针所指度数则为后方照准器所指岩层的走向,二走向之间相差二走向之间相差180度度测量岩层倾向测量岩层倾向:打开罗盘盖打开罗盘盖,打开前方照准器打开前方照准器,松开磁针制动器松开磁针
29、制动器,用罗盘底用罗盘底盖贴在岩层面上盖贴在岩层面上,前方照准器对准岩层倾斜方向前方照准器对准岩层倾斜方向,移动罗盘的底移动罗盘的底盘使之处于水平状态盘使之处于水平状态,直至圆水准器中气泡居中直至圆水准器中气泡居中,此时此时,磁北针磁北针所指外圈刻度盘上的度数即为岩层面的倾向所指外圈刻度盘上的度数即为岩层面的倾向.测量岩层倾角测量岩层倾角:打开罗盘盖打开罗盘盖,打开前方照准器打开前方照准器,用罗盘底盘和罗盘盖相同的用罗盘底盘和罗盘盖相同的一侧贴在倾斜岩层面上一侧贴在倾斜岩层面上,并使之平行倾斜岩层面的倾斜线并使之平行倾斜岩层面的倾斜线,用手用手指拨动底盘背后的黑色金属手柄指拨动底盘背后的黑色金
30、属手柄,直至管状水准器中气泡居中直至管状水准器中气泡居中,此时此时,测斜仪指针所指的内圈刻度盘上的度数就是倾斜岩层面测斜仪指针所指的内圈刻度盘上的度数就是倾斜岩层面的倾角的倾角.(3)岩层产状要素的表示方岩层产状要素的表示方法法a文字表示方法文字表示方法:方位角表示方法方位角表示方法:一般只测量一般只测量和记录岩层的倾向和倾角和记录岩层的倾向和倾角,例如例如:20527前一读数为岩层的倾向前一读数为岩层的倾向,后一后一W 270读数为岩层的倾角读数为岩层的倾角象限角表示方法象限角表示方法:以北和南的以北和南的方向作为方向作为0 度度,一般测量和记录一般测量和记录岩层的走向岩层的走向,倾向和倾角
31、倾向和倾角,例如例如:N65W/25SW即岩层走向为北偏西即岩层走向为北偏西65,倾倾角为角为25,岩层向南西倾斜岩层向南西倾斜北极N 0NWNEE 90SWS 180南极SEb 符号表示方法符号表示方法:在地质图在地质图上上,岩层产岩层产状要素是用状要素是用符号来表示符号来表示的的倾斜岩层产状的测定与表示倾斜岩层产状的测定与表示1.倾向方位角倾向方位角倾角倾角 125 452.走向象限角走向象限角倾角倾向象限倾角倾向象限 N50W 45NE或或走向象限角倾向象限走向象限角倾向象限倾角倾角 N50W NE4525 66倾斜岩层倾斜岩层直立岩层直立岩层水平岩层水平岩层倒转岩层倒转岩层仅用于地质平
32、面图仅用于地质平面图倾斜岩层产状的测定与表示倾斜岩层产状的测定与表示1.倾向方位角倾向方位角倾角倾角 125 452.走向象限角走向象限角倾角倾向象限倾角倾向象限 N50W 45NE(数值数值)岩层倾角值岩层倾角值(长线长线)岩层走向岩层走向或或走向象限角倾向象限走向象限角倾向象限倾角倾角 N50W NE4525 66倾斜岩层倾斜岩层直立岩层直立岩层水平岩层水平岩层倒转岩层倒转岩层仅用于地质平面图仅用于地质平面图(短短线线岩岩层层倾倾向向)岩岩层层产产状状要要素素符符号号表表示示法法倾斜岩层产状的测定与表示倾斜岩层产状的测定与表示1.倾向方位角倾向方位角倾角倾角 125 452.走向象限角走向
33、象限角倾角倾向象限倾角倾向象限 N50W 45NE或或走向象限角倾向象限走向象限角倾向象限倾角倾角 N50W NE4525 66倾斜岩层倾斜岩层直立岩层直立岩层水平岩层水平岩层倒转岩层倒转岩层仅用于地质平面图仅用于地质平面图(长长线线岩岩层层走走向向)(箭头箭头)岩层变新方向岩层变新方向岩岩层层产产状状要要素素符符号号表表示示法法倾斜岩层产状的测定与表示倾斜岩层产状的测定与表示1.倾向方位角倾向方位角倾角倾角 125 452.走向象限角走向象限角倾角倾向象限倾角倾向象限 N50W 45NE倒倒转转走向象限角倾向象限走向象限角倾向象限倾角倾角 N50W NE45岩岩层层25 66的的倾倾倾斜岩层
34、倾斜岩层直立岩层直立岩层水平岩层水平岩层倒转岩层倒转岩层角角或或仅用于地质平面图仅用于地质平面图(箭头箭头)岩层岩层倒转后的倾向岩层岩层倒转后的倾向2.倾斜岩层的厚度倾斜岩层的厚度真厚度真厚度:是指岩层的两个平行界是指岩层的两个平行界面面之间的垂直距离之间的垂直距离铅直厚度铅直厚度:是指岩层顶面和底面之是指岩层顶面和底面之间沿铅直方向的距离间沿铅直方向的距离视厚度视厚度:在与岩层走向斜交的直在与岩层走向斜交的直立剖面上或在与岩层面不垂直的任何立剖面上或在与岩层面不垂直的任何方向的非直立剖面上所测得的岩层顶方向的非直立剖面上所测得的岩层顶面与底面之间的垂直距离面与底面之间的垂直距离注意注意:铅直
35、厚度铅直厚度视厚度视厚度真厚度真厚度沉积岩产状测量?位于倾斜岩层层面上的(线状构造)线理及其测量将沉积岩层的原始产状理解为水将沉积岩层的原始产状理解为水平的平的,是认识分析沉积岩区地质构造的是认识分析沉积岩区地质构造的一个基本前提。一个基本前提。?(二)水平岩层及其特征(二)水平岩层及其特征原始产状呈水平的沉积岩层在地壳运原始产状呈水平的沉积岩层在地壳运动的影响下会发生构造变形动的影响下会发生构造变形,原来的水平岩原来的水平岩层变成倾斜岩层、直立岩层甚至倒转岩层层变成倾斜岩层、直立岩层甚至倒转岩层以及各种褶皱以及各种褶皱,但其中也有部分岩层仍然保但其中也有部分岩层仍然保持原有的水平状态。持原有
36、的水平状态。?1.在地层层序没有发生倒转在地层层序没有发生倒转的前提下的前提下,地质时代较新的岩地质时代较新的岩层叠置在较老岩层之上。层叠置在较老岩层之上。2.当地形剥蚀和切割轻微时当地形剥蚀和切割轻微时,地面只出露最新地层地面只出露最新地层3.当地形切割强烈当地形切割强烈,较老岩层较老岩层可出露于河谷、冲沟等低洼可出露于河谷、冲沟等低洼处处,而较新岩层则分布于高处而较新岩层则分布于高处的山坡和山顶上的山坡和山顶上;也就是说也就是说,岩层越老岩层越老,其出露的位置越低其出露的位置越低,岩层越新岩层越新,其出露的位置越高其出露的位置越高4.水平岩层的出露和分布状水平岩层的出露和分布状态完全受地形
37、的控制态完全受地形的控制,岩层出岩层出露线露线(岩层面与地面的交线岩层面与地面的交线)在在地形地质图上表现为与地形地形地质图上表现为与地形等高线平行或重合等高线平行或重合,而不相交。而不相交。在河谷、冲沟中的岩层出在河谷、冲沟中的岩层出露界线随着地形等高线的弯露界线随着地形等高线的弯曲而弯曲曲而弯曲,形成形成“V”字型字型,“V”字型的尖端指向上游字型的尖端指向上游;在山坡在山坡和山顶上和山顶上,岩层的露头的分布岩层的露头的分布呈孤岛状、不规则的同心状呈孤岛状、不规则的同心状或条带状或条带状.(三)倾斜岩层的特征(三)倾斜岩层的特征沉积岩岩层形成的初期处于原沉积岩岩层形成的初期处于原始水平状态
38、始水平状态,后来可遭受构造运后来可遭受构造运动的影响发生构造变位动的影响发生构造变位,形成倾形成倾斜岩层斜岩层,倾斜岩层是沉积岩中最倾斜岩层是沉积岩中最常见的一种产状形态。常见的一种产状形态。倾斜岩层可以是地壳不均匀倾斜岩层可以是地壳不均匀抬升或下降引起的区域性倾斜抬升或下降引起的区域性倾斜,也可以是某种地质构造的一部分也可以是某种地质构造的一部分,例如例如,褶皱构造的一翼褶皱构造的一翼,或断裂构或断裂构造的一盘造的一盘3.倾斜岩层的露头界线形态倾斜岩层的露头界线形态沉积岩层的露头界线形态取决于岩层的产状、地形、以及二者之间的关系沉积岩层的露头界线形态取决于岩层的产状、地形、以及二者之间的关系
39、水平岩层的露头界线水平岩层的露头界线:在平面地质图上在平面地质图上,水平岩层的露头界线表现为水平岩层的露头界线表现为与地形等高线平行和重合与地形等高线平行和重合直立岩层的露头界线直立岩层的露头界线:在平面地质图上在平面地质图上,直立岩层的露头界线是沿走向直线延伸的直立岩层的露头界线是沿走向直线延伸的,不随地形等不随地形等高线的弯曲而弯曲高线的弯曲而弯曲倾斜岩层的露头界线倾斜岩层的露头界线:倾斜岩层的露头界线表现为与地形等高线成交切关系倾斜岩层的露头界线表现为与地形等高线成交切关系,并有一定规律并有一定规律,当当界线横过山脊和沟谷时界线横过山脊和沟谷时,均呈均呈“V”字型态字型态,这种规律叫这种
40、规律叫“”字型法则。字型法则。根据岩层产状、地面坡向、坡度的不同根据岩层产状、地面坡向、坡度的不同,“V”字型形态有所不同字型形态有所不同“”法则:法则:(1)当岩层倾向与地面坡向相当岩层倾向与地面坡向相反时反时:岩层界线与地形等高线的岩层界线与地形等高线的弯曲方向一致弯曲方向一致,即在沟谷处即在沟谷处,岩岩层界线的层界线的“V”字型尖端指向字型尖端指向沟谷的上游沟谷的上游,而穿越山脊时而穿越山脊时,“”字型的尖端则指向山脊字型的尖端则指向山脊的下坡的下坡;但是但是,岩层界线的弯曲岩层界线的弯曲度总是比地形等高线弯曲度小度总是比地形等高线弯曲度小向反线同向反线同(2)当岩层倾向与地面坡向相同且
41、岩层倾角大于地面坡角时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岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲,在沟谷处在沟谷处,岩层界线的岩层界线的“V”字字型型尖端指向沟谷的下游尖端指向沟谷的下游,而穿越山脊时而穿越山脊时,“”字型的尖端则指向山脊的上坡。字型的尖端则指向山脊的上坡。向同线反向同线反(3)当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角小于地面坡角时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向也是相同的岩层界线与地形等高线的弯曲方向也是相同的,在沟谷处在沟谷处,岩层界线的岩层界线的“V”字型尖端指向沟谷的上游字型尖端指
42、向沟谷的上游,而穿越山脊时而穿越山脊时,“”字型的尖端则指向山字型的尖端则指向山脊的下坡脊的下坡,但是其露头界线的但是其露头界线的“”字型弯曲度大于地形等高线的弯曲度。字型弯曲度大于地形等高线的弯曲度。向同线同向同线同4.倾斜岩层的露头宽度倾斜岩层的露头宽度倾斜岩层的露头宽度取决于岩层的倾斜岩层的露头宽度取决于岩层的厚度和倾向、倾角厚度和倾向、倾角,还受还受地面坡角、地面坡角、坡向坡向之间的关系的影响。之间的关系的影响。(1)倾斜岩层的露头宽度与厚度和倾角倾斜岩层的露头宽度与厚度和倾角(2)倾斜岩层的露头宽度与坡度的关系)倾斜岩层的露头宽度与坡度的关系当岩层倾向与坡向相反时当岩层倾向与坡向相反
43、时,地面坡度缓地面坡度缓,岩层露头就宽;坡度陡岩层露头就宽;坡度陡,岩层露岩层露头就窄;头就窄;在陡崖处在陡崖处,岩层的顶、底界线在平面上的投影重合成一条线岩层的顶、底界线在平面上的投影重合成一条线,造造成在平面图上岩层成在平面图上岩层“尖灭尖灭”的假象。的假象。(3)倾斜岩层的露头宽度与)倾斜岩层的露头宽度与在直交岩层的剖面上:在直交岩层的剖面上:当岩层面与倾斜地面直交时当岩层面与倾斜地面直交时,这时露头宽度小于岩层厚度这时露头宽度小于岩层厚度;当岩层面与地面之间的交角由大变小当岩层面与地面之间的交角由大变小,则岩层露头的宽度由窄变宽;则岩层露头的宽度由窄变宽;当岩层倾角达到当岩层倾角达到9
44、0 度时度时,岩层露头宽度等于岩层厚度岩层露头宽度等于岩层厚度,且不受地形影响且不受地形影响三、地层的接触关系三、地层的接触关系(一)(一)整合和不整合的概念整合和不整合的概念:1.整合接触整合接触:上、下地层在沉积层序上没有间断上、下地层在沉积层序上没有间断,岩性和所含岩性和所含化石都是递变的化石都是递变的,上、下岩层的产状平行一致上、下岩层的产状平行一致,它们是它们是连续沉积形成的连续沉积形成的,这种上、下岩层的接触关系叫这种上、下岩层的接触关系叫 整合整合接触。接触。2.不整合接触不整合接触:上、下地层之间的层序有沉积间断上、下地层之间的层序有沉积间断,即先后沉积即先后沉积的地层之间缺失
45、了部分地层的地层之间缺失了部分地层,这种上、下地层之间的这种上、下地层之间的接触关系叫接触关系叫不整合不整合。3.不整合面不整合面:上、下地层之间的沉积间断接触面叫上、下地层之间的沉积间断接触面叫 不整合面不整合面4.不整合线不整合线:不整合面在地表的出露线叫不整合面在地表的出露线叫 不整合线不整合线(二)(二)不整合的类型不整合的类型:根据不整合面上、下地层的产状以及所反映根据不整合面上、下地层的产状以及所反映的构造运动的类型和特征的构造运动的类型和特征,不整合可以分为不整合可以分为平平行不整合行不整合和和角度不整合角度不整合两种主要类型。两种主要类型。1.平行不整合平行不整合:(1)概念概
46、念:上、下两套地层的岩层产状平行上、下两套地层的岩层产状平行一致一致,但上、下两套地层之间发生过沉积间断但上、下两套地层之间发生过沉积间断,缺失了部分时代的地层。缺失了部分时代的地层。(2)特征特征:不整合面代表沉积间断和侵蚀时不整合面代表沉积间断和侵蚀时期期,是一个古剥蚀面是一个古剥蚀面,在这个面上常有含下伏地在这个面上常有含下伏地层岩石碎块的底砾岩层岩石碎块的底砾岩,有时还保存了古风化壳有时还保存了古风化壳和古土壤和古土壤,平行不整合面有起伏平行不整合面有起伏,也有平整的也有平整的,它反映了上覆新地层沉积之前的古地貌形态它反映了上覆新地层沉积之前的古地貌形态(3)意义意义:它的形成是由于地
47、壳在一段时期处于上升它的形成是由于地壳在一段时期处于上升,而在上升的过而在上升的过程中地层又未发生褶皱和明显倾斜程中地层又未发生褶皱和明显倾斜,只是露出水面接受剥蚀而只是露出水面接受剥蚀而发生沉积间断发生沉积间断;经过一段时期后经过一段时期后,又再次下降接受新的沉积又再次下降接受新的沉积,从从而使上、下两套地层之间缺失一部分地层而使上、下两套地层之间缺失一部分地层,但彼此的岩层产状但彼此的岩层产状是基本平行一致的。是基本平行一致的。下降沉积下降沉积上升、接受剥蚀上升、接受剥蚀,沉积间断沉积间断再下降再下降,再沉积再沉积2.角度不整合角度不整合:角度不整合的特征角度不整合的特征:(1)上、下两套
48、地层之间有沉积间断上、下两套地层之间有沉积间断,缺失部分地层缺失部分地层(2)上、下两套地层的岩层产状不一致上、下两套地层的岩层产状不一致(3)在不整合面上常有底砾岩、古风化壳、古土壤层等在不整合面上常有底砾岩、古风化壳、古土壤层等(4)上覆较新地层的底面与不整合面基本平行上覆较新地层的底面与不整合面基本平行,而下伏较老而下伏较老地层的岩层面与不整合面相截交。地层的岩层面与不整合面相截交。角度不整合的形成过程角度不整合的形成过程:下降,接受沉积地层褶皱上升、断裂、岩浆活动、岩石变质,接受剥蚀,沉积间断再次下降,接受沉积。角度不整合的存在反映了在上覆地层沉积之前,下伏地层曾发生过构造变形运动角度
49、不整合的形成过程角度不整合的形成过程:下降,接受沉积地层褶皱上升、断裂、岩浆活动、岩石变质,接受剥蚀,沉积间断再次下降,接受沉积。角度不整合的存在反映了在上覆地层沉积之前,下伏地层曾发生过构造变形运动角度不整合的形成过程角度不整合的形成过程:一个地区可以发生沉积构造运动沉积构造运动等多次的旋逥,因而可形成多个角度不整合面角度不整合的形成过程角度不整合的形成过程:角度不整合在平面图和剖面图角度不整合在平面图和剖面图上的表现上的表现:不整合面上、下两套地层的产状有较明显的差异,其间又缺失一部分地层,上覆较新地层的底面界线(即不整合线)与下伏较老地层的不同层位相交截.角度不整合在平面图和剖面图上的表
50、现角度不整合在平面图和剖面图上的表现:不整合面上、下两套地层的产状有较明显的差异,其间又缺失一部分地层,上覆较新地层的底面界线(即不整合线)与下伏较老地层的不同层位相交截.角度不整合的剖面形态特征(三)(三)不整合的观察和研究不整合的观察和研究:地层不整合接触是研究地质演地层不整合接触是研究地质演化历史及确定地壳运动的特征和时化历史及确定地壳运动的特征和时期的一个重要依据期的一个重要依据,在地层学中在地层学中,它它也是划分地层单位和时代的依据之也是划分地层单位和时代的依据之一。此外一。此外,不整合面常常可形成一不整合面常常可形成一些残积矿床或被成矿热液充填而形些残积矿床或被成矿热液充填而形成内
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