普通地质学-8章岩石变形与地质构造.ppt

第八章第八章 构造运动与地质构造构造运动与地质构造 第一节第一节 构造运动的基本方式构造运动的基本方式第二节第二节*岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造第三节第三节*地层的接触关系地层的接触关系第四节第四节 构造运动的旋回性构造运动的旋回性 第一节第一节 构造运动的基本方式构造运动的基本方式地壳运动（地壳运动（crust movement）：岩石圈中）：岩石圈中所有的机械运动。所有的机械运动。构造运动（构造运动（tectonic movement）：由地壳）：由地壳运动所产生的岩石变形（运动所产生的岩石变形（deformation）和变位（和变位（displacement）的过程，其形成的过程，其形成的现象称地质构造。的现象称地质构造。水平运动（水平运动（horizontal movement）：是地壳或岩石圈块）：是地壳或岩石圈块体沿水平方向移动。基本方式有三种：体沿水平方向移动。基本方式有三种：1、相邻块体分离、相邻块体分离2、相邻块体相向汇聚、相邻块体相向汇聚3、相邻块体错开、相邻块体错开垂直运动（垂直运动（vertical movement）：相邻块体或同一块体）：相邻块体或同一块体的不同部分作差异性上升或下降，使某些地区上升成为的不同部分作差异性上升或下降，使某些地区上升成为高地或山岭，另一些地区下降为盆地或平原。高地或山岭，另一些地区下降为盆地或平原。新构造运动：第四纪以来发生的构造运动称为新构造运新构造运动：第四纪以来发生的构造运动称为新构造运动。很多地区的新构造运动表现为垂直运动。动。很多地区的新构造运动表现为垂直运动。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造地质构造地质构造 岩石变形和变位的产物岩石变形和变位的产物 空间中任一面状结构（构造面）的空间位置、空间中任一面状结构（构造面）的空间位置、产出状态称产出状态称产状产状（attitude of stratum），可用），可用罗盘（罗盘（compass）测得。）测得。用走向、倾向、倾角三要素表示。用走向、倾向、倾角三要素表示。1 1、面状结构的产状、面状结构的产状、面状结构的产状、面状结构的产状一、岩石的空间位置一、岩石的空间位置一、岩石的空间位置一、岩石的空间位置走向（走向（strike）:倾斜面与水平面的交线称走向线。倾斜面与水平面的交线称走向线。倾斜面与水平面的交线称走向线。倾斜面与水平面的交线称走向线。走向线两端延伸的方向称走向线两端延伸的方向称走向线两端延伸的方向称走向线两端延伸的方向称走向；走向；走向；走向；走向有两个值，其走向有两个值，其走向有两个值，其走向有两个值，其数值相差数值相差数值相差数值相差180180；走向用走；走向用走；走向用走；走向用走向线的地理方位角向线的地理方位角向线的地理方位角向线的地理方位角来表示（来表示（来表示（来表示（03600360）。）。）。）。岩层的产状要素及测量方法岩层的产状要素及测量方法倾向（倾向（倾向（倾向（dipdip）：表示面状结构面的倾斜方向。）：表示面状结构面的倾斜方向。）：表示面状结构面的倾斜方向。）：表示面状结构面的倾斜方向。在倾斜面上与走向线相垂直的线称倾斜线。在倾斜面上与走向线相垂直的线称倾斜线。在倾斜面上与走向线相垂直的线称倾斜线。在倾斜面上与走向线相垂直的线称倾斜线。倾斜线在水平面上的投影倾斜线在水平面上的投影倾斜线在水平面上的投影倾斜线在水平面上的投影所指沿平面向下倾斜的方所指沿平面向下倾斜的方所指沿平面向下倾斜的方所指沿平面向下倾斜的方位为倾向。位为倾向。位为倾向。位为倾向。倾向用方位角表示，其数倾向用方位角表示，其数倾向用方位角表示，其数倾向用方位角表示，其数值与走向相差值与走向相差值与走向相差值与走向相差90909090岩层的产状要素及测量方法岩层的产状要素及测量方法岩层的产状要素及测量方法岩层的产状要素及测量方法倾角（倾角（倾角（倾角（angle of dipangle of dip）：倾斜面上的）：倾斜面上的）：倾斜面上的）：倾斜面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之倾斜线与其在水平面上的投影线之倾斜线与其在水平面上的投影线之倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角。即倾斜面与水平面之间间的夹角。即倾斜面与水平面之间间的夹角。即倾斜面与水平面之间间的夹角。即倾斜面与水平面之间的最大二面夹角。的最大二面夹角。的最大二面夹角。的最大二面夹角。方位角方位角从子午线顺时针方向到该测线的夹角。从子午线顺时针方向到该测线的夹角。ABABBA方位角方位角0306090120150180210240270300330NSWENNENENEESSESESEESSWSWSWWNNWNWNWWNNW340/30平面记录格式平面记录格式剖面记录格式剖面记录格式28 24035产状的表示方法：产状的表示方法：SW240 3524035（倾向（倾向倾角）倾角）地质图上产状要素的表示方法地质图上产状要素的表示方法倾斜岩层：水平岩层：+直立岩层：倒转岩层：1010NSWE北偏东北偏东北偏西北偏西南偏东南偏东南偏西南偏西24035240352、厚度：岩层顶底面间的距离、厚度：岩层顶底面间的距离露头宽度：岩层顶、底面间沿地面的长度。露头宽度：岩层顶、底面间沿地面的长度。真厚度：即厚度。真厚度：即厚度。假厚度：岩层顶、底面的斜向长度，恒大于真厚度。假厚度：岩层顶、底面的斜向长度，恒大于真厚度。水平岩层：倾角为零，没有走向与倾向，空间位置水平岩层：倾角为零，没有走向与倾向，空间位置 只受岩层厚度影响。只受岩层厚度影响。直立岩层：它的空间位置取决于层面的走向及岩层直立岩层：它的空间位置取决于层面的走向及岩层 的厚度。的厚度。二、褶皱构造二、褶皱构造（fold）岩石中的各种受力变形产生的连续弯曲为褶岩石中的各种受力变形产生的连续弯曲为褶皱（皱（fold），是岩石塑性变形的产物。，是岩石塑性变形的产物。1、褶皱要素、褶皱要素核部（核部（核部（核部（corecore）：褶曲岩层的中心。：褶曲岩层的中心。：褶曲岩层的中心。：褶曲岩层的中心。翼部（翼部（翼部（翼部（limblimb）：褶曲岩层的两坡。：褶曲岩层的两坡。：褶曲岩层的两坡。：褶曲岩层的两坡。枢纽（枢纽（枢纽（枢纽（hingehinge）：轴面与层面的交：轴面与层面的交：轴面与层面的交：轴面与层面的交 线。线。线。线。轴面（轴面（轴面（轴面（axial planeaxial plane）：轴面：各褶皱层面上枢纽连成的面(平面或曲面)形态形态两翼倾向两翼倾向核、翼地层新老关系核、翼地层新老关系 背斜(anticline)上凸式弯曲上凸式弯曲相背倾斜相背倾斜核部地层老、翼部地层核部地层老、翼部地层新新 向斜(syncline)下凹式弯曲下凹式弯曲相向倾斜相向倾斜核部地层新、翼部地层核部地层新、翼部地层老老2、褶皱的基本类型、褶皱的基本类型3、常见褶皱形态、常见褶皱形态直立褶皱：轴面直立直立褶皱：轴面直立按两翼和轴面的产状划分按两翼和轴面的产状划分倾斜褶皱倾斜褶皱倒转褶皱倒转褶皱平卧褶皱：轴面水平平卧褶皱：轴面水平 平卧褶皱（枢纽与轴面近水平）平卧褶皱（枢纽与轴面近水平）平卧褶皱平卧褶皱按按横剖面的形态划分横剖面的形态划分Box foldBox fold箱状褶皱（箱状褶皱（N1j，新疆库车），新疆库车）锡矿山锡矿山锡矿山锡矿山,薄层灰岩薄层灰岩薄层灰岩薄层灰岩Kink foldKink fold尖棱褶皱尖棱褶皱 线状褶皱（线状褶皱（line folds）：长、短轴比大于）：长、短轴比大于10。长轴背斜：长、短轴比在长轴背斜：长、短轴比在510之间。之间。短轴背斜：长、短轴比在短轴背斜：长、短轴比在35之间。之间。按长、短轴比划分按长、短轴比划分长、短轴比小于长、短轴比小于2穹隆穹隆构造盆地构造盆地三、断裂三、断裂岩石的连续性发生破坏走滑断层：著名的圣安德走滑断层：著名的圣安德列斯断裂的走滑断错地表列斯断裂的走滑断错地表的沟谷的地貌特征的沟谷的地貌特征1 1、断层要素：破裂面两侧有明显的位移。要素有、断层要素：破裂面两侧有明显的位移。要素有 断层面和断盘。断层面和断盘。（1 1）断层面：分隔两个）断层面：分隔两个）断层面：分隔两个）断层面：分隔两个岩块岩块或岩层并使其发生相对滑动的或岩层并使其发生相对滑动的破裂面，称断层面。破裂面，称断层面。其产状用走向、倾向、倾角来其产状用走向、倾向、倾角来其产状用走向、倾向、倾角来其产状用走向、倾向、倾角来表示；表示；表示；表示；断层面可水平、直立、断层面可水平、直立、断层面可水平、直立、断层面可水平、直立、倾斜；或曲面、平面、台阶状。倾斜；或曲面、平面、台阶状。倾斜；或曲面、平面、台阶状。倾斜；或曲面、平面、台阶状。断层面断层面断层面断层面与地面的交线为断层线。与地面的交线为断层线。当断层面倾斜时，断盘分上盘当断层面倾斜时，断盘分上盘(断层面以断层面以上的一盘，上的一盘，hanging wall)和下盘和下盘(断断层面以下的一盘，层面以下的一盘，footwall)。（2）断盘（）断盘（fault wall）：断层面两侧相对移动的断）：断层面两侧相对移动的断块。块。当两盘沿着断层面发生相对当两盘沿着断层面发生相对位移时，相对上升的断块叫位移时，相对上升的断块叫上升盘，反之为下降盘。上升盘，反之为下降盘。逆断层：上盘向上滑动，逆断层：上盘向上滑动，逆断层：上盘向上滑动，逆断层：上盘向上滑动，下盘掩覆于上盘之下下盘掩覆于上盘之下下盘掩覆于上盘之下下盘掩覆于上盘之下 (reverse fault)reverse fault)。断层面。断层面。断层面。断层面倾角小于倾角小于倾角小于倾角小于2525的称为逆掩断的称为逆掩断的称为逆掩断的称为逆掩断层。层。层。层。正断层：上盘向下滑动，正断层：上盘向下滑动，正断层：上盘向下滑动，正断层：上盘向下滑动，两侧相当的岩层相互分离。两侧相当的岩层相互分离。两侧相当的岩层相互分离。两侧相当的岩层相互分离。(normal fault)normal fault)走向滑动断层（平移断层）走向滑动断层（平移断层）走向滑动断层（平移断层）走向滑动断层（平移断层）（strike-slip faultstrike-slip fault）。分左旋、）。分左旋、）。分左旋、）。分左旋、右旋平移断层。右旋平移断层。右旋平移断层。右旋平移断层。2 2、断层类型、断层类型、断层类型、断层类型正断层逆断层逆掩断层走滑断层正断层组合：地堑与地垒正断层组合：地堑与地垒3、断层组合、断层组合阶梯状正断层组合阶梯状正断层组合北秦岭叠瓦状逆冲断裂构造系统剖面图北秦岭叠瓦状逆冲断裂构造系统剖面图逆断层组合逆断层组合走滑断层组合走滑断层组合盘山凹陷的负花状构造断层崖和断层三角面断层崖和断层三角面4、断层的观察和识别、断层的观察和识别山脊错断山脊错断山岭和平原的突变山岭和平原的突变新疆塞里木湖喇嘛苏地新疆塞里木湖喇嘛苏地新疆塞里木湖喇嘛苏地新疆塞里木湖喇嘛苏地区山前断裂地貌景观区山前断裂地貌景观区山前断裂地貌景观区山前断裂地貌景观NQF1F1泉水的带状分布断层岩：断层岩：（A A）构造角砾岩构造角砾岩（B B）碎裂岩碎裂岩（C C）糜棱岩糜棱岩（D D）构造片岩构造片岩构造角砾岩构造角砾岩地层产状地层产状2106021060断面产状断面产状40804080构造透镜体构造透镜体断层面擦痕断层面擦痕牵引构造牵引构造5、断层发育时间的确定在二叠纪之后，三叠纪之前在二叠纪之后，三叠纪之前6、断层在平面图上的表示方法、断层在平面图上的表示方法 四、节理四、节理节理是岩石中的破裂面，但是破裂面节理是岩石中的破裂面，但是破裂面两侧没有明显的位移。两侧没有明显的位移。垂直岩层面的张性裂隙（节理）垂直岩层面的张性裂隙（节理）发育在火成岩中发育在火成岩中“X”剪节理剪节理岩石中广泛发育节理，岩石中广泛发育节理，按力学性质可分为张节按力学性质可分为张节理和剪节理。理和剪节理。雁雁行行张张节节理理 多数节理是构造应力作用的结果，也可以是其多数节理是构造应力作用的结果，也可以是其它因素造成的，例如岩浆冷却过程中形成的柱状它因素造成的，例如岩浆冷却过程中形成的柱状节理。节理。第三节 地层接触关系地层接触关系v最基本的地层接触关系有：最基本的地层接触关系有：最基本的地层接触关系有：最基本的地层接触关系有：整合接触（整合接触（整合接触（整合接触（conformityconformity）不整合接触不整合接触不整合接触不整合接触 (unconformity)(unconformity)地层接触关系是新老地层（或岩石）在空间上地层接触关系是新老地层（或岩石）在空间上地层接触关系是新老地层（或岩石）在空间上地层接触关系是新老地层（或岩石）在空间上的相互叠置关系。的相互叠置关系。的相互叠置关系。的相互叠置关系。v 整合接触：沉积盆地持续下降或上升与沉整合接触：沉积盆地持续下降或上升与沉积物的堆积速度处于相对平衡状态，沉积物则积物的堆积速度处于相对平衡状态，沉积物则一层一层地连续堆积而无间断。一层一层地连续堆积而无间断。为地壳运动处在相对稳定时期的产物；代表了为地壳运动处在相对稳定时期的产物；代表了盆地处在正常沉积环境。盆地处在正常沉积环境。不整合接触不整合接触不整合接触不整合接触 分平行不整合（也称假整合）、角度不整合分平行不整合（也称假整合）、角度不整合分平行不整合（也称假整合）、角度不整合分平行不整合（也称假整合）、角度不整合 上、下两套地层之间有明显的沉积间断（地层缺失），即这两套地层为不上、下两套地层之间有明显的沉积间断（地层缺失），即这两套地层为不上、下两套地层之间有明显的沉积间断（地层缺失），即这两套地层为不上、下两套地层之间有明显的沉积间断（地层缺失），即这两套地层为不整合接触，是地壳运动（构造运动）的产物。整合接触，是地壳运动（构造运动）的产物。整合接触，是地壳运动（构造运动）的产物。整合接触，是地壳运动（构造运动）的产物。平行不整合平行不整合或假整合或假整合角度不整合角度不整合地表经过下降、均匀上升、剥蚀、再下地表经过下降、均匀上升、剥蚀、再下地表经过下降、均匀上升、剥蚀、再下地表经过下降、均匀上升、剥蚀、再下降过程形成平行不整合接触。降过程形成平行不整合接触。降过程形成平行不整合接触。降过程形成平行不整合接触。平行不整合：上、下两套地层之间有明显的沉积间断平行不整合：上、下两套地层之间有明显的沉积间断平行不整合：上、下两套地层之间有明显的沉积间断平行不整合：上、下两套地层之间有明显的沉积间断（地层缺失），产状一致，有风化壳和底砾岩。（地层缺失），产状一致，有风化壳和底砾岩。（地层缺失），产状一致，有风化壳和底砾岩。（地层缺失），产状一致，有风化壳和底砾岩。地表经过下降、变形上升、剥蚀、再下降地表经过下降、变形上升、剥蚀、再下降地表经过下降、变形上升、剥蚀、再下降地表经过下降、变形上升、剥蚀、再下降过程形成角度不整合接触过程形成角度不整合接触过程形成角度不整合接触过程形成角度不整合接触角度不整合：上、下两套地层之间有明显的沉积间断角度不整合：上、下两套地层之间有明显的沉积间断角度不整合：上、下两套地层之间有明显的沉积间断角度不整合：上、下两套地层之间有明显的沉积间断（地层缺失），产状不一致，变形有差异，有风化壳和（地层缺失），产状不一致，变形有差异，有风化壳和（地层缺失），产状不一致，变形有差异，有风化壳和（地层缺失），产状不一致，变形有差异，有风化壳和底砾岩。底砾岩。底砾岩。底砾岩。不整合形成过程示意图不整合接触（不整合接触（Q Q1 1x/Nx/N2 2k,k,新疆拜城）新疆拜城）不整合不整合(P/C法国阿尔卑斯山法国阿尔卑斯山)P C 平平行行不不整整合合角角度度不不整整合合/侵侵入入接接触触o o o o o o花岗岩与围岩的侵入接触关系及其形成时代该花岗岩形成于奥陶纪以后，泥盆纪以前侵入接触沉积接触沉积接触上覆为上元古界石英砂岩上覆为上元古界石英砂岩下伏为太古界混合花岗岩下伏为太古界混合花岗岩摄于摄于2004.2004.夏夏地层的接触关系地层的接触关系接触接触类型类型新老地新老地层关系层关系生物演生物演化化沉积沉积作用作用界面特征界面特征界面特征界面特征整合整合整合整合一致一致连续而连续而渐变渐变无间无间断断无明显的构造界面无明显的构造界面无明显的构造界面无明显的构造界面平行平行平行平行不整合不整合不整合不整合基本基本平行平行不连续、不连续、突变突变间断间断明显的风化壳界面明显的风化壳界面明显的风化壳界面明显的风化壳界面角度角度角度角度不整合不整合不整合不整合角度相角度相交交不连续、不连续、突变突变间断间断明显的风化壳、底砾岩；明显的风化壳、底砾岩；明显的风化壳、底砾岩；明显的风化壳、底砾岩；下伏岩层强烈的岩浆、变下伏岩层强烈的岩浆、变下伏岩层强烈的岩浆、变下伏岩层强烈的岩浆、变质、构造变形质、构造变形质、构造变形质、构造变形侵入接触侵入接触侵入接触侵入接触：侵入岩与被侵入的围岩之间的接触关系；：侵入岩与被侵入的围岩之间的接触关系；断层接触：二个地质体之间为断层；断层接触：二个地质体之间为断层；沉积接触：二个地质体之间为沉积地层的层面。沉积接触：二个地质体之间为沉积地层的层面。v地质学家们为了了解工作区的地质情况，必需在地地质学家们为了了解工作区的地质情况，必需在地地质学家们为了了解工作区的地质情况，必需在地地质学家们为了了解工作区的地质情况，必需在地形图的基础上，按一定的规范，将野外所见到的地形图的基础上，按一定的规范，将野外所见到的地形图的基础上，按一定的规范，将野外所见到的地形图的基础上，按一定的规范，将野外所见到的地质露头（质露头（质露头（质露头（outcropoutcrop）的实际情况，参考航片、卫星图的实际情况，参考航片、卫星图的实际情况，参考航片、卫星图的实际情况，参考航片、卫星图片的资料，按一定的比例尺、方向、图例，如实地片的资料，按一定的比例尺、方向、图例，如实地片的资料，按一定的比例尺、方向、图例，如实地片的资料，按一定的比例尺、方向、图例，如实地用一定的线条、颜色、符号、花纹等描述和记录在用一定的线条、颜色、符号、花纹等描述和记录在用一定的线条、颜色、符号、花纹等描述和记录在用一定的线条、颜色、符号、花纹等描述和记录在地形图上，这就是地质图（地形图上，这就是地质图（地形图上，这就是地质图（地形图上，这就是地质图（geologic mapgeologic map）。）。）。）。地质图地质图地质图地质图北京昌平地区地质图（部分）北京昌平地区地质图（部分）1：50 000昌平区昌平区v地质图是地质学研究的基础图件之一地质图是地质学研究的基础图件之一地质图是地质学研究的基础图件之一地质图是地质学研究的基础图件之一地质图：图名、图例、比例尺地质图：图名、图例、比例尺（数字和线比例尺）（数字和线比例尺）读图练习读图练习1、年代地层单位、年代地层单位2、接触关系类型、接触关系类型3、地层产状、地层产状4、断裂构造类型、断裂构造类型5、褶皱构造类型、褶皱构造类型6、花岗岩侵位时间、花岗岩侵位时间第四节 构造运动的旋回性 1 1、太古代旋回、太古代旋回2 2、元古代旋回、元古代旋回3 3、震旦、震旦-加里东旋回加里东旋回4 4、海西（华力西）旋回、海西（华力西）旋回6 6、燕山旋回、燕山旋回5 5、印支旋回、印支旋回7 7、喜马拉雅旋回、喜马拉雅旋回l l 任一面状构造都可用走向、倾向、倾角来确定任一面状构造都可用走向、倾向、倾角来确定任一面状构造都可用走向、倾向、倾角来确定任一面状构造都可用走向、倾向、倾角来确定 其空间的位置；其空间的位置；其空间的位置；其空间的位置；l l 褶皱构造的要素和类型；褶皱构造的要素和类型；褶皱构造的要素和类型；褶皱构造的要素和类型；l l 断裂构造的要素和类型；断裂构造的要素和类型；断裂构造的要素和类型；断裂构造的要素和类型；l l 地层接触关系可分为整合接触和不整合接触；地层接触关系可分为整合接触和不整合接触；地层接触关系可分为整合接触和不整合接触；地层接触关系可分为整合接触和不整合接触；后者与地壳运动关系密切；后者与地壳运动关系密切；后者与地壳运动关系密切；后者与地壳运动关系密切；l l 主要构造旋回。主要构造旋回。主要构造旋回。主要构造旋回。本章小结本章小结 summary重要术语重要术语 Key Terms 走向、倾向、倾角走向、倾向、倾角 平行不整合接触、角度不整合接触平行不整合接触、角度不整合接触 断层、节理、断层面、断盘断层、节理、断层面、断盘 正断层、逆断层、走向滑动正断层、逆断层、走向滑动 背斜、向斜、枢纽、轴面背斜、向斜、枢纽、轴面 地堑、地垒地堑、地垒思考题思考题 Questions褶皱、断层等地质构造现象的主要要素有哪些？褶皱、断层等地质构造现象的主要要素有哪些？褶皱、断层等地质构造现象的主要要素有哪些？褶皱、断层等地质构造现象的主要要素有哪些？如何确定不整合类型、褶皱和断层的类型？如何确定不整合类型、褶皱和断层的类型？如何确定不整合类型、褶皱和断层的类型？如何确定不整合类型、褶皱和断层的类型？在平面地质图上如何识别断层和褶皱的类型？在平面地质图上如何识别断层和褶皱的类型？在平面地质图上如何识别断层和褶皱的类型？在平面地质图上如何识别断层和褶皱的类型？从地质图上可获得哪些地质信息从地质图上可获得哪些地质信息从地质图上可获得哪些地质信息从地质图上可获得哪些地质信息?此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！