构造地质学全册配套完整教学课件.ppt

1、构造地质学全册配套完整构造地质学全册配套完整 教学课件教学课件 构构 造造 地地 质质 学学 Structural GeologyStructural Geology 姜勇彪姜勇彪，1969年生；年生； 地质学副教授，博士地质学副教授，博士 办公地点办公地点 震旦楼震旦楼107 Email: 东华理工大学地学院东华理工大学地学院 20132013年年4 4月月 主讲教师主讲教师 Structural GeologyStructural Geology 绪绪 论论 An Introduction 授授 课课 内内 容容 课程简介；课程简介； 构造地质学的内涵和研究内容；构造地质学的内涵和研究内容

2、； 构造地质学的基本研究方法；构造地质学的基本研究方法； 学习构造地质学的意义。学习构造地质学的意义。 课程简介；课程简介； 构造地质学的内涵和研究内容；构造地质学的内涵和研究内容； 构造地质学的基本研究方法；构造地质学的基本研究方法； 学习构造地质学的意义。学习构造地质学的意义。 一、课程特点一、课程特点 1. 知识点较多； 2. 涉及的学科较多（沉积岩石学，火成岩岩石学，平面 和立体几何，理论力学，材料力学，流变学等学科）； 3. 研究对象的空间尺度变化大，时间跨度长； 4. 许多构造现象无法在实验室中重现，对其成因和作用 过程的解释往往根据经验分析和推断，容易引起疑问 ； 5. 构造地质

3、学要求有良好的综合分析能力，善于综合 应用所学知识，善于抓住主要矛盾。 二、课程内容的类型二、课程内容的类型 1.1. 知识和认识型知识和认识型，包括力学分析的基础知识；推 覆构造，叠加褶皱等各类构造名词、术语和概 念；各种构造现象的识别等； 2. 技能型技能型，例如地质图、剖面图、赤平投影图等 各种图件的判读和绘制； 3.3. 逻辑推理和综合分析逻辑推理和综合分析，例如根据节理资料恢复 古构造应力场，根据变形结果推断变形过程， 根据构造样式推断变形环境，根据地质图和有 关资料恢复构造发展史。 三、课程结构三、课程结构 构 造 地 质 学构 造 地 质 学 基础知识基础知识 技能训练技能训练

4、综合应用综合应用 绪 论 绪 论 力 学 基 础 力 学 基 础 褶 皱 褶 皱 断 层 断 层 读 图 读 图 作 图 作 图 赤 平 投 影 赤 平 投 影 综 合 实 习 综 合 实 习 野 外 实 习 野 外 实 习 四、教学方法四、教学方法 课堂授课 课后自学（网络课件） 课堂讨论 实习课、课程设计 五、学习方法五、学习方法 基本知识，应用，时间-空间想 象，综合 理解为主，记忆为辅，应用是 关键 六、课程总体要求六、课程总体要求 1. 了解构造地质学的内涵、主要研究内容和基本 研究方法；了解现代构造地质学的进展和发展 趋势。 2. 了解变形岩石力学分析的基本原理和影响岩石 变形的物

5、理化学控制因素，并用于对不同构造 现象的解释。 3. 了解并掌握不同类型构造的几何特征、构造组 合和有关成因机制。 六、课程总体要求六、课程总体要求 4. 具备地质图件的判读能力，掌握基本的作图方 法。 掌握分析和解决区域构造问题的基本工 作方法，初步具备综合分析区域构造的能力； 5. 掌握分析和解决区域构造问题的基本工作方法， 初步具备综合分析区域构造的能力； 6. 了解构造地质学研究的前沿领域及其新进展， 了解其存在问题和发展方向，为进一步的学习 和研究奠定基础。 考试考试（6060% %） 实习实习（3030% %） 平时平时（2020% %） 七、课程考核方式七、课程考核方式 笔记笔记

6、 （5%5%） 课堂发言课堂发言 （5%5%） 到课到课 （5%5%） 作业作业 （5%5%） 八、学时分配八、学时分配 学时 讲 授 讨论课 习题课 实 验 沉积岩层的原生构造及产状 14 7 1 6 地质构造分析的力学基础 6 5 1 褶皱 15 9 1 6 节理 6 4 2 断层 17 12 2 4 劈理和线理 4 4 岩浆岩体的构造研究 4 4 极射赤平投影在构造地质学中 的应用 4 2 2 野外地质构造现象考察 6 6 合计（76） 76 46 5 26 教学 方式 学 时 教 学 内 容 九、教材及教学参考资料九、教材及教学参考资料 1.1.教材教材 2.2.教学参考资料教学参考资

7、料 1) 郭 颖，李智陵等. 构造地质学简明教程. 武汉：中国地质 大学出版社，1995 . 1)武汉地质学院，成都地质学院，南京大学地质系，河北地质 学院.构造地质学.北京：地质出版社，1979. 2)徐开礼，朱志澄等.构造地质学.北京：地质出版社，1989. 3) 朱志澄，宋鸿林等.构造地质学.武汉：中国地质大学出版社， 1990. 3.3.网络课件网络课件 九、教材及教学参考资料九、教材及教学参考资料 3.3.网络课件网络课件 课件StruCai 网络版 授授 课课 内内 容容 课程简介；课程简介； 构造地质学的内涵和研究内容；构造地质学的内涵和研究内容； 构造地质学的基本研究方法；构造

8、地质学的基本研究方法； 学习构造地质学的意义。学习构造地质学的意义。 构造地质学是地质学的主要分支学科，是地 学类专业的基础课程。它是介绍组成地壳的岩石、 岩层和岩体在岩石圈中力的作用下变形形成的各 种现象（地质构造）、研究这些构造的几何形态、 组合型式、形成机制和演化进程，探讨这些构造 的作用力的方向、方式和性质的学科。 一、一、构造地质学的内涵构造地质学的内涵 课程从介绍岩石变形的基础力学与流变学理 论出发，重点介绍褶皱、节理、断层、劈理、线 理等中小尺度上发育的构造型式及其形成的力学 条件与运动学过程。伸展构造、逆冲推覆构造、 走向滑动断层、韧性剪切带构造等重要构造型式 的主要特点作为课

9、程中的主要介绍内容。 二、二、构造地质学研究的主要内容构造地质学研究的主要内容 授授 课课 内内 容容 课程简介；课程简介； 构造地质学的内涵和研究内容；构造地质学的内涵和研究内容； 构造地质学的基本研究方法；构造地质学的基本研究方法； 学习构造地质学的意义。学习构造地质学的意义。 构造产出于地壳，保存于地壳，大至山岭小至露头， 均留下了构造的面貌、印迹及其发展演化脉络。所以， 野外实际应该是取得构造研究素材的源泉，是我们研 究构造的基础。 构造地质学的研究方法构造地质学的研究方法 在基础构造研究上，不论是单元式还是综合性的 构造研究，局部性还是地区性的构造研究，除应坚持 正确的构造观和方法论

10、外，还应强调以下几个基本方 面： 构造研究包括几何学、运动学、动力学以及变形时的 物性和环境，其中，构造几何学是最直观、最具体的 构造表象，是构造研究的基本环节。 构造模式是构造规律的具体体现，是典型构造的抽象 概括，具有实质性和普遍性的品格。建立模式的基础 是对构造全面深入的研究和认真的对比分析。要用发 展的观点对待已建立的模式，要在实践中不断进行检 加以不断修正，使构造模式符合客观实际。 构造地质学的研究方法构造地质学的研究方法 各种新技术新方法的引进，提高了构造研究的水平， 深化了对构造认识，革新了构造观念，促过了构造研 究定量化。在构造研究中要重视和推广电子计算机技 术和应变测量方法。

11、要把野外观测与室内的测试、计 算、分析、模拟相结合。 另外，要重视组织多学科、多兵种协作攻 关的综合研究。地质构造的研究往往涉及多种 学科。要深入认识其特点和实质，必须组织多 学科协作。对构造地质学家来说，除了要精通 构造地质学以外，还必须学习其它学科的知识， 不断充实提高自己。 构造地质学的研究方法构造地质学的研究方法 授授 课课 内内 容容 课程简介；课程简介； 构造地质学的内涵和研究内容；构造地质学的内涵和研究内容； 构造地质学的基本研究方法；构造地质学的基本研究方法； 学习构造地质学的意义。学习构造地质学的意义。 实践中的构造地质学问题实践中的构造地质学问题 二十世纪大地震 2008年

12、5月12日汶川大地震，8.1级 8余万人 ( (唐山地震唐山地震) )唐山市文唐山市文 化路青年宫，为砖混化路青年宫，为砖混 结结 构的二层楼房。构的二层楼房。 7.87.8级地震除四根门柱级地震除四根门柱 外，全部坍塌。外，全部坍塌。 唐唐 山山 地地 震震 ( (唐山地震唐山地震) )开滦开滦 煤矿医院，为砖煤矿医院，为砖 混结构的五层楼混结构的五层楼 房（局部七层），房（局部七层）， 仅西部转角残存。仅西部转角残存。 唐山电厂变电站，部唐山电厂变电站，部 分断路器齐根折断。分断路器齐根折断。 (唐山地震)北京白塔 寺，塔顶和塔基部分 砖被震落 。 （唐山地震）汉沽天津旭日化工 厂，高26

13、米的水塔， 底座为砖 结构，储水池为钢筋混凝土结构， 想北20o东方向倒塌。 2004年年12月月26日印尼苏门答腊岛大海啸（南亚海啸）日印尼苏门答腊岛大海啸（南亚海啸） 第一节第一节 地震的基本概念地震的基本概念 汶川汶川8.0级大地震级大地震 半个亚洲在摇晃半个亚洲在摇晃 释放的能量相当于释放的能量相当于5600颗广岛原子弹爆炸颗广岛原子弹爆炸 8.0 8.0 地震后汶川 地震后的汶川县映秀镇，已成一片 废墟 都江堰向峨乡一学校都江堰向峨乡一学校 遇难遗体摆满地遇难遗体摆满地 三峡水利枢纽坝址三峡水利枢纽坝址 1 1）理论意义）理论意义： 构造地质学研究的理论意义在于阐明地质构造 在空间上

14、的相互关系和时间上的发育顺序，探讨 地壳构造演化和地壳运动规律及其动力来源。 构造地质学的研究意义构造地质学的研究意义 2 2）现实意义：）现实意义： 应用地质构造的客观规律指导生产实践，解决 矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环 境地质的有关问题。 思考讨论题 为什么要学习构造地质学？为什么要学习构造地质学？ 你在日常生活中和经济建设中了解到你在日常生活中和经济建设中了解到 哪些与地质构造有关的问题？哪些与地质构造有关的问题？ 研究地质构造的基本思路和方法是什研究地质构造的基本思路和方法是什 么？么？ 构构 造造 地地 质质 学学 Structural GeologyStructura

15、l Geology 思考讨论题 为什么要学习构造地质学？为什么要学习构造地质学？ 你在日常生活中和经济建设中了解到你在日常生活中和经济建设中了解到 哪些与地质构造有关的问题？哪些与地质构造有关的问题？ 研究地质构造的基本思路和方法是什研究地质构造的基本思路和方法是什 么？么？ 第一章第一章 Structural GeologyStructural Geology 沉积岩层的沉积岩层的 原 生 构 造原 生 构 造 第一讲第一讲 沉积岩的原生构造是指在沉积过程 中及沉积物固结成岩之前所产生的构造， 如层理、层面构造，生物遗迹、叠层石 以及软沉积物的各种变形构造等。 沉积岩的原生构造沉积岩的原生构

16、造 沉积岩的原生构造沉积岩的原生构造 是研究和判断岩层形成时的古地理和 地壳运动特征重要依据。 鉴别岩层顶、底面及确定岩层相对层 序的重要依据。 沉积岩原生构造是分析构造环境和构 造几何形态的基础。 研究意义研究意义 内容提要内容提要 层理的识别及用于确定岩层层理的识别及用于确定岩层 面的原生构造面的原生构造 软沉积变形的基本特征、型软沉积变形的基本特征、型 态类型和研究意义态类型和研究意义 层理的识别及用于确定岩层层理的识别及用于确定岩层 面的原生构造面的原生构造 软沉积变形的基本特征、型软沉积变形的基本特征、型 态类型和研究意义态类型和研究意义 一、层理及其识别一、层理及其识别 沉积岩最重

17、要的特征是具有成层性，这种成层性是 构造变形的最基本的标志。 层理是沉积岩中最普遍的原生构造，包括层面以及 由岩层内部的成分、粒度、结构、胶结物和颜色等特征 在剖面上的突变或渐变所显现出来的一种成层性。 1、层理的基本术语、层理的基本术语 沉积岩的纹层、 层 系 和 层 系 组 （或层组）既是 层理的组成单位， 也是其基本的描 述术语。 2、层理的形态分类、层理的形态分类 层理的形态分类是 一种描述性分类， 依据层理形态及其 结构，主要可将其 分为水平层理、波 状层理、交错层理 和递变层理等。 沉积岩层理可根据岩石的成分、结构、色调变化去识别。 3、层理的识别标志、层理的识别标志 1岩石成分的

18、变化 沉积物成分的变化是显示 层理的重要标志，即使在成分 比较均一的岩层中，只要认真 地观察，也会发现细微的成分 变化。在成分均一的巨厚岩层 中，有时可能存在成分特殊的 薄的夹层，藉助于这种夹层可 以识别巨厚岩层的层理。 3、层理的识别标志、层理的识别标志 2岩石结构的变化 绝大多数碎屑沉积 岩层都是由不同粒度， 不同形状的颗粒分层堆 积的，根据碎屑粒度和 形状的变化，可以识别 出层理。 3、层理的识别标志、层理的识别标志 3岩石颜色的变化 在成分均一、颗 粒较细、层理隐蔽的 岩层中，如有颜色不 同的夹层或条带，则 可指示层理，但要注 意区分次生变化引起 的色调变化。 3、层理的识别标志、层理

19、的识别标志 4岩层的层面原生构造 波痕，底面印模、暴露标志等也可 作为确定和识别层理的标志。 二、原生沉积构造的应用二、原生沉积构造的应用 利用原生沉积构造可以确定岩层的面向。 面向是指成层岩层顶面法线所指的方向，即 成层岩系中岩层由老变新的方向。 1、层理构造 2、层面原生构造 3、生物标志 1、层理构造、层理构造 1交错层理交错层理 交错层理又叫斜层理斜层理，由一系 列斜交于层系界面的纹层组成，有 多种类型（图11）。其中，可用 来判别岩层顶、底面的交错层理有 板状和槽状交错层理。这两种交错 层理的斜纹层均呈弧形，斜纹层的 顶部被截切，与层系面呈高角度相 交，下部常逐渐收敛、变缓，与底 面

20、小角度相交或相切。 1交错层理交错层理 1、层理构造、层理构造 2 2递变层理递变层理 递变层理又称粒级层，是碎屑物质 在沉积过程中由于流体（通常是浊流） 逐渐衰减而形成的一种沉积结构。其特 点是，在一个单层中，从底到顶颗粒由 粗逐渐变细，例如，由底部的砾石或粗 砂向上递变为细砂、粉砂以至泥质。右 图所示的递变层理是携带各种粒级悬浮 体的浊流沉积，虽然其中混有粗细不同 的颗粒，但总的特点仍是下粗上细。另 外，递变层理的顶面与其上一层的底面 是突变的，有明显的界面。 2、层面原生构造、层面原生构造 1 1波痕波痕 波痕是沉积物表面由于波浪、水流 或风的流动而形成的波状起伏的堆积形 态。主要发育在

21、粉砂岩、砂岩及碳酸盐 岩的表面，在细砂岩中也偶尔可见。 波痕是由波峰和波谷组成的。根据 波峰的形态，波痕可划分为多种类型。 下图所示的几种波痕可用来确定岩层的 顶、底面。这些波痕无论是原型还是其 印模，都是波峰指向岩层的顶面，波谷 的圆弧则凹向底面。 2 2泥裂泥裂 泥裂也称干裂，是未固结的 沉积物露出水面后经曝晒干涸时 发生收缩和裂开所形成的与层面 大致垂直的楔状裂缝。常见于粘 土岩、粉砂岩及细砂岩层面上， 偶而也见于碳酸盐岩层面上。泥 裂常使层面构成网状、放射状或 不规则分叉状的裂缝，在剖面上 一般呈“V”型（有时切穿层面也 可呈“U型）裂口。这些裂缝被 上覆沉积物填充时，其填充层的 底面

22、常形成尖脊状印模层底面 2、层面原生构造、层面原生构造 2、层面原生构造、层面原生构造 3 3雨痕和冰雹痕雨痕和冰雹痕 因雨滴或冰雹落在湿润而柔 软的泥质或粉砂质沉积物表面所 形成的圆形凹坑及其凸起的边缘 称雨痕或冰雹痕。雨痕或冰雹痕 被上覆沉积物填充、掩埋、成岩 后，遂在岩层的顶面上留下凹坑， 而在上覆岩层底面形成瘤状突起 的印模（图18）。 2、层面原生构造、层面原生构造 4 4冲刷面冲刷面 固结和半固结的沉积层的 顶面，会因水流冲刷而成为凹 凸不平的冲刷面。在这不平整 的冲刷面之上再沉积时，被冲 刷下来的下伏岩层的碎块和砾 石又往往堆积在冲刷出的沟、 槽中。根据冲刷面和上覆岩层 的碎屑，

23、可以判别岩层的相对 层序（图19）。 2、层面原生构造、层面原生构造 5 5底面印模底面印模 当水流或涡流在松软的沉积物上流动时，由 于涡流对沉积物的侵蚀或水流携带物（如介壳碎 片、岩屑，树枝等）对沉积物表面的刻划，会在 沉积物表面留下各种形状的凹坑和沟模痕迹，这 些痕迹常被砂质所充填。成岩后，它们多在泥质 岩层之上的砂岩底面保留下来，称作底面印模 （也称为铸型）。 2、层面原生构造、层面原生构造 由于页岩易风化，而砂岩抗风化能力强，故这种 印模常保留在砂岩的底面上（图110）。底面印模 都以与原始凹槽相反的形态表现出来，常见的有鳞茎 状、舌状或细长的脊状等（图111）。 3、生物标志、生物标

24、志 根据某些化石在岩层内的埋藏保存状态，也可鉴定岩 层的顶、底面。 由某些藻类形成的叠层石，虽其类型不同、形态各异， 如柱状、分枝状和锥状等，但均具有向上穹起的叠积纹层 构造，这些穹状纹层的凸出方向即指示岩层的面向。 3、生物标志、生物标志 一些古植物的根系也可作为确定岩层顶、底面的 标志，如图113所示，根系向上变粗并收敛，向下变 细且分叉。 3、生物标志、生物标志 生物活动造成的遗迹化石，如三叶虫的停息迹、 爬行觅食迹及潜穴的蹼状构造凹面均指示岩层的顶面。 3、生物标志、生物标志 异地埋藏的腕足类、腹足类和瓣鳃类介壳化石，多 数保持着凸面向上的稳定状态，故其凸面方向往往指示 岩层的面向 内

25、容提要内容提要 层理的识别及用于确定岩层层理的识别及用于确定岩层 面的原生构造面的原生构造 软沉积变形的基本特征、型软沉积变形的基本特征、型 态类型和研究意义态类型和研究意义 软沉积变形是指沉积物尚未固结成岩时发生的变形。 构造研究确认，软沉积变形是比较常见的，有些还具有一 定的规模。研究软沉积变形的目的：一方面是要指出构造 现象并不全是成岩后构造作用引起的，以便更好地理解构 造形成和发展的复杂历程；另一方面是为了正确分析和区 分成岩前与成岩后的变形和其叠加关系，避免构造分析的 简单化。 软沉积变形涉及面很广，包括形成软沉积变形的构造 环境、动力或促成因素、形态类型等。从局部沉积区来说， 软沉

26、积变形的形成作用主要包括负荷作用、重力滑塌和滑 移作用、液化作用、孔隙压力效应以及水体扰动作用等。 概概 述述 一、压模与火焰状构造一、压模与火焰状构造 压模压模是一种底面印模，又叫重荷 模或负荷铸型，一般发育在泥质物 之上的砂层底面。呈圆丘状或不规 则的瘤状突起。其排列杂乱，大小 不一，突起高度从几毫米到十几厘 米，但在同一层面上，压模的形状 和大小较近似。有时砂岩中的原生 层理因这种构造存在而变形，但向 上层面逐渐恢复正常。 压模是当砂层沉积处在塑性状 态的泥质层之上时由于超负载或差 异负载作用使沉积物发生垂向流动 而成（图116）。 一、压模与火焰状构造一、压模与火焰状构造 火焰状构造是

27、与压模密切相关的 一种现象，即下伏的泥质层向上尖 灭形成一排尖舌（图117），这些 尖舌有时弯曲并向一个方向倾斜。 这是由于上覆砂岩的不均匀负载压 力使砂岩之下呈塑性状态的泥质沉 积物挤入负载瘤状突起之间形成的。 压模和火焰状构造在判断岩层 面向时是极为重要的标志。具压模 的层面为岩层的底面；火焰状构造 的泥质舌尖指向岩层顶面。 二、球状和枕状构造二、球状和枕状构造 球状和枕状构造多发育在泥岩或粉砂岩之 上的砂岩底部，一般局限在某一层内。其特 征是，砂岩层的底部往往破裂成紧密排列或 孤立分布的膝垫状和枕状体。砂岩的纹层与 砂体的枕状边界一致，常呈向上凹的盆状或 倒蘑菇状。发育球枕构造的砂岩层具

28、有起 伏不平的底面和平直的顶面，其下伏泥质层 常常发生变形，甚至被挤压成舌状伸入到砂 岩枕和砂岩球之间（图118）。 球状和枕状构造是由于地震、水体扰动和 局部负重使砂层破裂、下沉而形成的。某些 砂岩球和砂岩枕的形成也可能与滑塌作用有 关。砂岩球和砂岩枕的凹面指向岩层顶面。 三、滑塌构造与卷曲层理三、滑塌构造与卷曲层理 滑塌构造是指松散沉积物在未固结成岩之前，在重力的 作用下沿斜坡向下滑塌（或滑动）而形成的各种滑塌褶皱、 滑塌断层及滑塌角砾岩等一系列相互有成因联系的构造。风 暴、海啸、地震等因素常诱发滑塌构造的产生。滑塌构造往 往涉及到一个以上的沉积层，褶皱变形纹理极复杂且不连续。 滑塌构造的

29、规模和厚度变化很大，但不论其规模大小，滑塌 构造均仅局限于与斜坡有联系的局部地带。 滑塌构造 三、滑塌构造与卷曲层理三、滑塌构造与卷曲层理 卷曲层理是具有强烈卷曲或复杂褶皱的变形纹层 （图120）。变形纹层仅局限在一个特定的厚度稳定 的沉积层内，其上下相邻岩层均未变形。多数具卷曲变 形的岩层厚度在2.525cm之间。卷曲层理不同于滑塌褶 皱，其中的纹层即使褶皱极为强烈，但仍非常连续，不 伴有断层和角砾岩化现象， 卷曲层理主要产于细砂岩和粉砂岩中，在复理石地 层，尤其是浊积岩中最为发育。卷曲层理有的是由于沉 积物发生差异液化、侧向流动而成：有的则是因水流的 拖曳作用引起层理变形所致。 三、滑塌构

30、造与卷曲层理三、滑塌构造与卷曲层理 卷曲层理卷曲层理 三、滑塌构造与卷曲层理三、滑塌构造与卷曲层理 四、砂岩墙和砂岩床四、砂岩墙和砂岩床 砂岩墙是斜切岩层的板状砂岩体， 形态不规则者可称为砂岩脉（图1 21）。砂岩床是与围岩产状一致的砂 岩体。砂岩墙和砂岩床的成因相当复 杂，但主要是未固结碎屑物质液化后 贯入到裂隙中形成的。它们的形态和 规模差别极大，内部常具有流动构造， 反映了液态的液化碎屑物质的贯入 变形作用，为构造作用和孔隙压力引 起砂岩或砂层液化，其形成机制仍在 探索之中。 五、碟状构造五、碟状构造 碟状构造系指砂岩或粉 砂岩中凹面向上、形似盘碟 的纹理（图1-22）。“碟” 的直径一

31、般在1-50cm之间， 边缘上翘，在横向上呈断续 分布，在垂向上互相叠臵。 它们的形成与沉积物中的水 分向上流动有关。这种碟状 纹层的凹面指向岩层顶面。 六、如何鉴别软沉积变形六、如何鉴别软沉积变形 软沉积变形是比较常见的，构造现象 并非全部都是成岩后的构造作用引起的， 正确区分成岩后和成岩前的变形在构造研 究中具有重要的意义。 六、如何鉴别软沉积变形六、如何鉴别软沉积变形 在研究软沉积物变形时，应该把沉积作用、沉积环 境与构造变形结合起来。一般来说，可以从以下几个方 面来鉴别软沉积变形： 1. 软沉积物变形常局限于一定层位或单层中，与整 套岩系的变形相比较显得很不协调。 2. 软沉积物变形常

32、局限于一定的地段，如沉积盆地 边缘、大隆起边缘等。 3. 软沉积物变形主要是重力作用的结果，一般不显 示构造应力造成的构造定向性。 思考讨论题 为什么要研究沉积岩的原生构造？为什么要研究沉积岩的原生构造？ 沉积岩的顶、底面如何识别？沉积岩的顶、底面如何识别？ 软沉积物变形的机理？软沉积物变形的机理？ 第一讲第一讲 构构 造造 地地 质质 学学 Structural GeologyStructural Geology 思考讨论题 为什么要研究沉积岩的原生构造？为什么要研究沉积岩的原生构造？ 沉积岩的顶、底面如何识别？沉积岩的顶、底面如何识别？ 软沉积物变形的机理？软沉积物变形的机理？ 第一讲第一

33、讲 Structural GeologyStructural Geology 沉积岩层的沉积岩层的 基 本 产 状基 本 产 状 第二讲第二讲 面状构造及线状构造的产面状构造及线状构造的产 状要素状要素 岩层的出露状态岩层的出露状态 沉积接触关系的类型沉积接触关系的类型 内容提要内容提要 面状构造及线状构造的产面状构造及线状构造的产 状要素状要素 岩层的出露状态岩层的出露状态 沉积接触关系的类型沉积接触关系的类型 一、地质体的基本产状一、地质体的基本产状 地质体是泛指任何成因的天然岩石体，包括沉积成因 的层状岩石和喷出成因的层状火山岩，以及侵位成因的岩 浆岩体。 虽然地壳中地质体的成因、规模、

34、 形态、结构差别极大，但从几何学的 观点看，各种地质体的构造都可归纳 为面状构造和线状构造。面状构造有 层理、节理，断层等，以及一些只有 几何意义的结构面，如褶皱的轴面等。 线状构造包括所有呈线状习性的构造 和各种平面间的交线，如褶皱枢纽、 轴迹和线理等。 一、地质体的基本产状一、地质体的基本产状 产状要素是用来规定面状构造或线状构造 在三维空间的产出状态的，用其与水平参考面 和地理方位间的关系来表示。 1 1、面状构造的产状要素、面状构造的产状要素 平面的产状是以其在空间的延伸方位及其倾斜程度来 确定的。任何面状构造或地质体界面的产状均以其走向走向、 倾向倾向和倾角倾角的数据表示。 1 1走

35、向走向 倾斜平面与水平面的交线叫走 向线（右图中的AOB），走向线两 端延伸的方向即为该平面的走向。 一走向线两端的方位相差180，通 常以其NE或NW端的方位来表示，任 何一个平面都有无数条相互平行的、 不同高度的走向线。 1 1、面状构造的产状要素、面状构造的产状要素 2 2倾向倾向 倾斜平面上与走向线相垂直的指向下方的斜线叫倾 斜线（下图中的OD），倾斜线在水平面上的投影所指的 平面倾斜的方位即倾向（下图中的OD）。 3 3倾角倾角 倾角是指平面上的倾斜线与 其在水平面上的投影线之间的夹 角（右图2中的），即为在垂 直该平面走向的横剖面上量度的 该平面与水干面间的二面角。 1 1、面状构

36、造的产状要素、面状构造的产状要素 当观察剖面与岩层走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线 叫视倾斜线（下图中的HD，HC），视倾斜线与其在水平 面上投影线间的夹角（图中的、）称为视倾角，也叫 假倾角。视倾角的值小于倾角的值。 倾角与视倾角的关系如图所示 可用数学式表示为：tg=tg cos。 当视倾向越偏离倾向时，视倾角越 小，而当视倾向平行走向时，视倾 角等于零。我们可用赤平投影、查 表或列线图等简便的方法求出已知 面状构造在任一方向剖面上的视倾 角。 、线状构造的产状要素、线状构造的产状要素 直线的产状是指直线在空间的方位和倾斜程度。直 线的产状要素包括倾伏向和倾伏角或用其所在平面的侧 伏角和侧

37、伏向来表示。 、线状构造的产状要素、线状构造的产状要素 1 1倾伏向倾伏向（指向指向） 倾伏向（指向）是指某一直线在空间的延伸方向，即 某一倾斜直线在水平面上的投影线所指示的该直线向下 倾斜的方位，用方位角或象限角表示。 2 2倾伏角倾伏角 倾伏角是指直线的倾斜角，即直线与其水平投影线间 所夹之锐角图中的 。 、线状构造的产状要素、线状构造的产状要素 3 3侧伏角和侧伏向侧伏角和侧伏向 当线状构造包含在某一倾斜平面内时，此线与该平面 走向线间所夹的锐角即为此线在那 个面上的侧伏角图中之 。侧伏方向或侧伏向就是构成上述锐夹角的走向线的那 一端的大致方向，如图23（B）中的40NE，即表示侧伏 角

38、为40及构成40夹角的走向线一端的大致走向朝北东， 即侧伏向北东。 面状构造及线状构造的产面状构造及线状构造的产 状要素状要素 岩层的出露状态岩层的出露状态 沉积接触关系的类型沉积接触关系的类型 内容提要内容提要 一、概述一、概述 地壳中各种沉积岩系的分界面以及不整合面和断 层面等都是地质界面。各种地质界面在地表的出露线 或界面与地面的交迹线即地质界线。地质界线的形态 取决于地质界面的形态、产状和地面起伏状态。 当地面接近于水平面 或可近似地视其为水平面 时，地质界线就是地质界 面与水平面的交迹线，其 形态只取决于地质界面的 形态和产状，当地形是一 个波状起伏的曲面时，它 与各种产状，形态的地

39、质 界面相交的迹线，即地质 界线的出露形态是不同的。 一、概述一、概述 二、水平岩层二、水平岩层 岩层面呈近水平状态，即同一层面上各点的海拔 高度都基本上相同的岩层，称为水平岩层 二、水平岩层二、水平岩层 水平岩层具有如下特征： 1. 在地形地质图上，岩层面的出露界线与地形等高线平 行或重合。在山顶或孤立山丘上的地质界线呈封闭的 曲线。 二、水平岩层二、水平岩层 在沟谷中呈尖齿状条 带，其尖端指向上游。 二、水平岩层二、水平岩层 2. 岩层出露宽度是其上层面与下层面出霹界线间的 水平距离。同一厚度的岩层，其出露宽度取决于 地面的坡度，坡度愈缓，出露宽度愈大。当地面 坡度一致时，厚度大的岩层出露

40、宽度大，厚度小 的岩层出露宽度小 。 3. 在岩层层序正常的情况下，地质时代较新的岩层叠 置在较老的岩层之上。若地形切割轻微，地面只出 露最新的地层，如地形切割强烈、沟谷发育，则在 低洼处出露较老的地层，自谷底至山顶地层时代逐 渐变新 。 二、水平岩层二、水平岩层 二、水平岩层二、水平岩层 4. 岩层顶、底面之间的垂直距离为岩层的厚度。 水平岩层的厚度即其顶、底面间的标高差，岩 层厚度在较大范围内基本一致，有时会向侧方 变薄或尖灭，呈楔状或透镜状。 三、倾斜岩层三、倾斜岩层 原始水干岩层因构造作用而改变其水平产状，则形 成倾斜岩层，它是变形岩层和构造中最基本的一种。倾 斜岩层可以展布很广，成为

41、区域性构造，但更常常是某 种构造的一个组成 部分，如大褶皱的一翼或大断裂的一 盘。 三、倾斜岩层三、倾斜岩层 倾斜岩层在地表的 出露界线或地质界线常 以一定规律展布。穿越 沟谷和山脊的地质界 线 的平面投影均呈“V” 字形态，这种规律叫 “V”字形法则。 三、倾斜岩层三、倾斜岩层 当倾斜岩层的地质界线与沟谷或山脊直交或大角度相 交时，形成“v”字形。通过沟谷时，在大多数情况下，地 质界线凸出的“V”字形尖端指向岩层的倾斜方向。 三、倾斜岩层三、倾斜岩层 当地层倾向与地形坡向 相反时，在山脊和沟谷 中出露的“”字形与 等高线形态一致，地质 界线的紧闭程度比等高 线的紧闭程度开阔 。 三、倾斜岩层

42、三、倾斜岩层 当岩层倾向与地形坡 向一致时，若地层倾 向大于地形坡度，则 在在山脊和沟谷中出 露的“”字形与等 高线形态相反。 三、倾斜岩层三、倾斜岩层 当岩层倾向与地形坡 向一致时，若地层倾 向小于地形坡度，则 在在山脊和沟谷中出 露的“”字形与等 高线形态一致。地质 界线的紧闭程度比等 高线的紧闭程度大 （右图）。 三、直立岩层三、直立岩层 直立岩层在 平面图上为一直 线，不随地形的 山脊和水谷而变 化。 面状构造及线状构造的产面状构造及线状构造的产 状要素状要素 岩层的出露状态岩层的出露状态 沉积接触关系的类型沉积接触关系的类型 内容提要内容提要 地层间的沉积关系是构造运动和地质发展史

43、的记录。沉积接触关系基本上可分为整合接触和 不整合接触两大类型。 一、概述一、概述 二、整合接触二、整合接触 当一个地区较长时期处于地壳运动相对稳 定的条件下，即沉积盆地缓慢下降，或虽处于 上升、但未超过沉积基准面以上，或地壳升降 与沉积处于相对平衡的状态时，沉积物一层层 地连续堆积，没有沉积间断，这样一套相互平 行或近于平行的、连续沉积的新老地层之间的 接触关系，称为整合接触整合接触。 三、不整合接触三、不整合接触 不整合接触是指呈沉积接触关系的上下两套地 层之间有明显的沉积间断，或两套地层之间有明 显的地层缺失。不整合面出露界线为不整合线， 是重要的地质界线之一。 上下两套地层的沉积间断期

44、是地质历史中的 一段时间间隔。在此期间，或是由于所在区域上 升没有接受沉积，或是那部分地层因区域上升而 被侵蚀。 不整合接触的类型有两种，即平行不整合接触 和角度不整合接触。 1平行不整合接触平行不整合接触 平行不整合接触又 称假整合接触，主要表 现是不整合面上下两套 地层的产状彼此平行。 三、不整合接触三、不整合接触 三、不整合接触三、不整合接触 2角度不整合接触角度不整合接触 角度不整合接触主要表现为不整合面上下两套地层 产状不同、以角度相交。当两者相交的角度很微小时 （10），可称为徽角度不整合接触。 四、不整合接触的表现四、不整合接触的表现 、平行不整合接触平行不整合接触 由于不整合面

45、上下两套地层产状彼此平行、且不整 合面因长期受风化剥蚀，故常被夷平 为较平坦的面，因 此，在地质图和剖面图上，不整合面与其上下两套地层 产状一致，即倾向、 倾角相同，不整合线及地质界线与 整合的地质界线相似。 四、不整合接触的表现四、不整合接触的表现 、角度不整合接触角度不整合接触 不整合面上下两套岩层除产状不一致外，并且常见两套 地层的褶皱型式和变形强弱程度不同、断裂构造的发育程 度和方向不同、上下两套地层的构造线方向截然不同及变 质程度不同等。 在地质图和剖面图上，角度不整合接触表现为上覆一 套较新地层的底面地质界线，即不整合线截切下伏较老地 层不同层位的地质界线。通常以上覆地层的底面代表

46、不整 合面。 当不整合面被剥蚀得局部起伏不平时，后来新的造岩物 质堆积、充填在低凹部位，因而在不整合面的局部会产生上 覆新地层和下伏老地层均与不整合面呈交截的现象。这种新 沉积物充填于侵蚀凹地之中，如同新地层嵌于下伏地层中的 现象，叫嵌入不整合接触（下图A处）。不整合面起伏不平 引起局部新岩层在横向上与不整合面呈截切的现象，叫毗连 不整合接触（下图B处），这种不整合接触现象可见于断陷 盆地边缘。 四、不整合接触的表现四、不整合接触的表现 自然界中不整合接触的形态是多种多样的，它们在时 间关系上和空间展布上都很复杂，会出现互相过渡、转化 等错综复杂的关系。例如，上下两套地层呈角度不整合接 触关系

47、，在部分露头上或小范围内，彼此产状也可能是平 行的。但是，通过区域地质调查和填图就会发现，上覆地 层在不同地方会与下伏不同层位的老地层接触。这就说明， 从局部地区的表征来看是平行不整合接触，而从较大区域 来看却是角度不整合接触。这种不整合接触现象称为地理 不整合接触或区域不整合接触。 四、不整合接触的表现四、不整合接触的表现 由于沉积区的 范围和位置的变化， 可能造成盆地边缘 区特殊的沉积接触 关系。当新沉积物 的展布面积超过早 先的盆地边界而覆 盖在原为剥蚀区的 更老的基底之上时， 使先沉积的地层产 生尖灭现象，这种 现象叫超覆。 四、不整合接触的表现四、不整合接触的表现 五、不整合接触的研究意义五、不整合接触的研究意义 不整合接触从一个方面记录了地壳运动的演化历史， 不仅体现了岩层在空间上的相互关系，也反映了在时间上 的发生顺序。 平行不整合接触的形成过程为：下降、沉积一上升、 沉积间断，遭受剥蚀+再下降、沉积。