1、第四章构造运动与 构造变动本章内容1、概述：构造运动、构造理论2、构造运动：特征、表现3、褶皱构造4、断裂构造5、新构造运动与地震6、大地构造学说41 概述概述411 构造运动的概念构造运动的概念地球自其诞生日起至地球自其诞生日起至今无时无刻不在运动，今无时无刻不在运动，这种运动不仅表现在这种运动不仅表现在地球不断地绕太阳公地球不断地绕太阳公转及地球不断地绕自转及地球不断地绕自己的轴自转，而且在己的轴自转，而且在地球内部的任何一个地球内部的任何一个部分也都在不断地运部分也都在不断地运动着。这种运动并不动着。这种运动并不是理论上的推断，而是理论上的推断，而是可见的。是可见的。例如：火山喷发是地球
2、内部例如：火山喷发是地球内部物质向上运动的结果。由于物质向上运动的结果。由于地球内部的高温高压，使地地球内部的高温高压，使地球内部的物质呈塑性状态或球内部的物质呈塑性状态或熔融状态，这些柔软的或液熔融状态，这些柔软的或液态的物质，在力的作用下会态的物质，在力的作用下会发生运动，是易理解的。发生运动，是易理解的。但但是，是，地球表层的地壳是固态地球表层的地壳是固态的，这种固态物质是否也在的，这种固态物质是否也在不断地运动呢？不断地运动呢？请看：请看：这是这是1958年发生的一次地震造成的地面裂年发生的一次地震造成的地面裂开，说明这里受到了一个拉张力的作用，开，说明这里受到了一个拉张力的作用，固体
3、的沉积层发生了位移运动。固体的沉积层发生了位移运动。 上面是水平的沉积岩层，下面是倾斜的沉积岩层。说明上面是水平的沉积岩层，下面是倾斜的沉积岩层。说明在形成上面的沉积层前，下面的岩层发生过位置变动的在形成上面的沉积层前，下面的岩层发生过位置变动的运动，是有一个力将原来水平的固体沉积岩层推成倾斜。运动，是有一个力将原来水平的固体沉积岩层推成倾斜。此照片中岩此照片中岩层的倾斜度层的倾斜度比上一张照比上一张照片中岩层的片中岩层的倾斜度更大。倾斜度更大。说明此岩层说明此岩层所受的推力所受的推力较大，故使较大，故使岩层发生的岩层发生的位移运动也位移运动也较大。较大。此照片中的此照片中的岩层近于直岩层近于
4、直立，由原始立，由原始的水平状态的水平状态被推到直立，被推到直立，说明岩层受说明岩层受到了巨大的到了巨大的推力，发生推力，发生了近了近90度的度的位移变动。位移变动。此照片中的岩此照片中的岩层发生了弯曲，层发生了弯曲，称为褶皱，由称为褶皱，由原始的水平状原始的水平状态变成现在的态变成现在的褶皱，说明固褶皱，说明固体的岩层受到体的岩层受到了巨大的挤压了巨大的挤压力的作用后，力的作用后，发生了塑性变发生了塑性变形。形。此照片是意大利那不列斯的一个古迹，是古人建造的一个祭典太阳神的建筑，后来被海水浸没，而废弃。文献记载这个建筑群当时是建在陆上，说明是地壳下沉所致。由于这些石柱长期浸在海水中，许多贝壳
5、生物吸在柱上，现在这些石柱又出露水面，留在石柱上的贝壳高度有2米以上，可见地壳又抬升了。这说明地壳除了前面所见的水平拉张与推挤运动外，还有垂直方向上的升降运动。概念若干概念 构造运动 地壳运动：狭义、广义 构造变动：褶皱、断裂 构造运动分类：老、新、现代4.1.2 地壳构造与演化理论的建立 收缩说 固定论（垂直论）：如“槽台说” 活动论（水平论）：如 “大陆漂移说” “海底扩张说” “板块构造说”4.2 构造运动的特征与表现4.2.1 构造运动的基本特征（一）方向1、水平运动2、垂直运动（二）速度和幅度（三）周期和阶段（一）方向（一）方向构造运动根据运动的方构造运动根据运动的方向可分为水平运动
6、和垂向可分为水平运动和垂直运动两类直运动两类1、水平运动(horizontal movement)2、垂直运动、垂直运动(vertical movement)相邻地块或同一地块的不同部分在地球半径方向上作差相邻地块或同一地块的不同部分在地球半径方向上作差异性的上升或下降。也有三种基本形式：异性的上升或下降。也有三种基本形式：（1）相邻地块沿垂直面作相对上下运动；）相邻地块沿垂直面作相对上下运动； （2）相邻地块沿斜面作相对上下运动；）相邻地块沿斜面作相对上下运动；（3）同一地块的不同部分上升或下降速度）同一地块的不同部分上升或下降速度不同而造成的相对运动不同而造成的相对运动。（二）速度和幅度（
7、三）周期和阶段周期性：构造旋回阶段性：宙代纪世期区域性4.2.2 构造运动的证据（一）新构造运动的证据1、地貌标志（1）地壳下降：珊瑚礁沉没数百米、溺谷（2）地壳上升：珊瑚礁上升、高海蚀穴、阶地、崖，等；河流阶地地貌f（构造运动，海面升降）海面升降：地动型、水动型2、测量数据阶地分析阶地分析阶地是地壳抬升，河水、海水或地下水下蚀造成的台阶状地貌。阶地是地壳抬升，河水、海水或地下水下蚀造成的台阶状地貌。（二）老构造运动的证据（二）老构造运动的证据地史期内发生的构造运动可根据构造地史期内发生的构造运动可根据构造运动留下的地质记录，来分析和恢复运动留下的地质记录，来分析和恢复它的发展历史，分析的方法
8、有：它的发展历史，分析的方法有：岩相岩相分析法、厚度分析法、接触关系分析分析法、厚度分析法、接触关系分析法及阶地分析等。法及阶地分析等。1 厚度分析厚度分析根据同一地层在不同地点的厚度变化的分析，根据同一地层在不同地点的厚度变化的分析，有助于恢复当时的地质环境及构造运动。有助于恢复当时的地质环境及构造运动。2 岩相分析岩相分析岩相是地质环境及其物质表现的总和。岩相是地质环境及其物质表现的总和。（1）积（岩）相）积（岩）相沉积作用沉积物特征沉积岩形成时的地质环境沉积作用沉积物特征沉积岩形成时的地质环境沉积（岩）相沉积（岩）相在大陆上形成的沉积统称陆相；在大陆上形成的沉积统称陆相；陆相中还可进一陆
9、相中还可进一步划分：步划分：河流相、湖相、沼泽相、冰川相等。河流相、湖相、沼泽相、冰川相等。在海洋中形成的沉积统称海相；在海洋中形成的沉积统称海相；海相中还可进一海相中还可进一步划分：步划分：滨岸相、浅海相、深海相、浊流相等。滨岸相、浅海相、深海相、浊流相等。在海陆过渡地带形成的沉积统称海陆过渡相；在海陆过渡地带形成的沉积统称海陆过渡相；海海陆过渡相相中还可进一步划分：陆过渡相相中还可进一步划分：三角洲相、潮坪相三角洲相、潮坪相、泻湖相等。、泻湖相等。（2）岩浆（岩）相岩浆（岩）相岩浆作用岩浆岩特征岩浆岩形成时岩浆作用岩浆岩特征岩浆岩形成时的地质环境岩浆（岩）相。的地质环境岩浆（岩）相。岩浆侵
10、入体中央的产物称中央相；岩浆侵入体中央的产物称中央相；岩浆侵入体边缘的产物称边缘相；岩浆侵入体边缘的产物称边缘相；陆上喷发产物称为陆相火山岩；陆上喷发产物称为陆相火山岩；海中陆上喷发产物称为海相火山岩。海中陆上喷发产物称为海相火山岩。（3）变质（岩）相）变质（岩）相变质作用变质岩特征变质岩形成时的地质变质作用变质岩特征变质岩形成时的地质环境变质（岩）相。环境变质（岩）相。在低压高温环境形成红柱石相；在低压高温环境形成红柱石相；在中压低温环境形成绿片岩相；在中压低温环境形成绿片岩相；在高压低温环境形成兰片岩相；在高压低温环境形成兰片岩相；在中压中温环境形成角闪岩相等。在中压中温环境形成角闪岩相等
11、。小结通过岩相的研究，可以恢复岩石形成通过岩相的研究，可以恢复岩石形成时的地质环境。只要在地质剖面上将时的地质环境。只要在地质剖面上将各时段的地质构造及其岩相划分出来，各时段的地质构造及其岩相划分出来，进行岩相分析后，就能恢复该地的海进行岩相分析后，就能恢复该地的海陆变迁及地质环境的演变史。陆变迁及地质环境的演变史。3 接触关系分析接触关系分析地层（岩石）的接触关系有：地层（岩石）的接触关系有：整合接触、平行不整合接触、角整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触、侵入接触、侵入体的沉积接触。度不整合接触、侵入接触、侵入体的沉积接触。根据地层（岩石）间的接触关系的分析，根据地层（岩石）间的接触关
12、系的分析，可了解该地区的地质发展史。可了解该地区的地质发展史。地层的整合接触说明是地壳持续下降，地层的整合接触说明是地壳持续下降，接受连续沉积；接受连续沉积；平行不整合接触说明是地壳抬升成陆，平行不整合接触说明是地壳抬升成陆，遭受了剥蚀，沉积间断；遭受了剥蚀，沉积间断；角度不整合接触说明是发生了强烈的皱角度不整合接触说明是发生了强烈的皱褶造山运动，抬升成陆并遭受了剥蚀，沉褶造山运动，抬升成陆并遭受了剥蚀，沉积间断；积间断；侵入接触说明侵入体的生成晚于围岩；侵入接触说明侵入体的生成晚于围岩；侵入体的沉积接触说明侵入体的生成早侵入体的沉积接触说明侵入体的生成早于上覆沉积层。于上覆沉积层。不整合构造
13、不整合构造不整合构造可分平行不整合和角度不整合两类：不整合构造可分平行不整合和角度不整合两类：角度不整合：角度不整合：新老两套岩层据不同的地质类型构造，即产状新老两套岩层据不同的地质类型构造，即产状不一致，不一致，并且新老两套岩层之间有沉积间断及剥蚀面存在，岩并且新老两套岩层之间有沉积间断及剥蚀面存在，岩石性质和古生物演变存在突变，石性质和古生物演变存在突变，称为角度不整合。称为角度不整合。（三）现代构造运动的证据（三）现代构造运动的证据地层地层地貌地貌考古考古历史地震记载历史地震记载4.2.3 岩层的产状和岩石变形 基本定义：岩层、层面、厚度（若干类型）（一）岩层产状 水平 倾斜 直立 倒转
14、1、水平岩层、水平岩层原始的沉积物都是水平或近于水平的的层状原始的沉积物都是水平或近于水平的的层状堆积物，固结成岩后称为岩层。堆积物，固结成岩后称为岩层。岩层经构造岩层经构造运动后，仍呈水平或近于水平状态的地质构运动后，仍呈水平或近于水平状态的地质构造形迹，称水平构造。造形迹，称水平构造。每个岩层都有互相平每个岩层都有互相平行的顶底面，称为层面。行的顶底面，称为层面。其顶面称上层面，其顶面称上层面，底面叫下层面。上下层面间垂直距离是岩层底面叫下层面。上下层面间垂直距离是岩层的厚度。的厚度。2、倾斜构造、倾斜构造(1)概念概念岩层经构造运动岩层经构造运动后改变了原来的后改变了原来的水平状态，形成
15、水平状态，形成岩层面与水平面岩层面与水平面间具有一定夹角间具有一定夹角的地质构造形迹的地质构造形迹，称为倾斜构造，称为倾斜构造。这种岩层叫倾这种岩层叫倾斜岩层。斜岩层。3、直立岩层：当岩层倾角达、直立岩层：当岩层倾角达90度时，称直立岩层。度时，称直立岩层。4、倒转岩层 特点：岩层翻转，上老下新 成因：褶皱倒转岩层的产状有三个要素：岩层的产状有三个要素：走向（走向（strike）：）：岩层的层面与水岩层的层面与水平面交线的延展方向（平面交线的延展方向（AB）。）。倾向（倾向（dip）：）：岩层面上垂直走向岩层面上垂直走向的倾斜线在水平面上的投影线的方向的倾斜线在水平面上的投影线的方向（CD）。
16、）。倾角（倾角（dipangle）：）：岩层面与水平岩层面与水平面的夹角（面的夹角（CDE）。）。（二）岩层产状要素(三三)岩石的力学分析岩石的力学分析（1）弹性变形阶段：）弹性变形阶段：当所受外力小于岩石的弹性限度时，外当所受外力小于岩石的弹性限度时，外力要使岩石变形，而岩石内部的抵抗力则促使岩石复原，因力要使岩石变形，而岩石内部的抵抗力则促使岩石复原，因后者大于前者，岩石受力后没有留下痕迹。后者大于前者，岩石受力后没有留下痕迹。（2）塑性变形阶段：）塑性变形阶段：当外力加大到超过岩石的弹性限度，当外力加大到超过岩石的弹性限度，但未超过岩石的强度极限时，此时岩石变形，岩石内部的抗但未超过岩石的强度极限时，此时岩石变形，岩石内部的抗力随之分解，当外力消失后，内部抗力已没有能力使岩石复力随之分解，当外力消失后，内部抗力已没有能力使岩石复原。岩石中皱褶的形成就是塑性变形阶段的产物。原。岩石中皱褶的形成就是塑性变形阶段的产物。
