地质构造的基本类型.doc

_地质构造的基本类型由于地壳中存在有很大的应力，组成地壳的上部岩层，在地应力的长期作用下就会发生变形，形成构造变动的形迹，我们把构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹，称为地质构造。地质构造的规模，有大有小。大的如构造带，可以纵横数千公里，小的则如前边讲过的岩石的片理等。尽管规模大小不同，但它们都是地壳运动造成的永久变形和岩石发生相对位移的踪迹，因而它们在形成、发展和空间分布上，都存在有密切的内部联系。本节着重就一些简单的和典型的基本构造形态进行讨论。一、水平构造和单斜构造水平构造 未经构造变动的沉积岩层，其形成时的原始产状是水平的，先沉积的老岩层在下，后沉积的新岩层在上，称为水平构造。分布：只是局限于受地壳运动影响轻微的地区。 单斜构造 原来水平的岩层，在受到地壳运动的影响后，产状发生变动，当岩层向同一个方向倾斜，形成单斜构造（图1-11）。分布：单斜构造往往是褶曲的一翼、断层的一盘或者是局部地层不均匀的上升或下降所引起。（一）岩层产状产状定义： 岩层在空间的位置，称为岩层产状。产状三要素：岩层层面的走向、倾向和倾角（图1-12）。走向： 岩层层面与水平面交线的方位角，称为岩层的走向。岩层的走向表示岩层在空间延伸的方向。倾向：垂直走向顺倾斜面向下引出一条直线，此直线在水平面的投影的方位角，称为岩层的倾向。岩层的倾向，表示岩层在空间的倾斜方向。倾角：岩层层面与水平面所夹的锐角，称为岩层的倾角。岩层的倾角表示岩层在空间倾斜角度的大小。用岩层产状的三个要素，能表达经过构造变动后的构造形态在空间的位置。（二）岩层产状的测定及表示方法测定方法：岩层产状测量，是地质调查中的一项重要工作，在野外是用地质罗盘直接在岩层的层面上测量的。 测量走向时，使罗盘的长边紧贴层面，将罗盘放平，水准泡居中，读指北针所示的方位角，就是岩层的走向。测量倾向时，将罗盘的短边紧贴层面，水准泡居中，读指北针所示的方位角，就是岩层的倾向。测量倾角时，需将罗盘横着坚起来，使长边与岩层的走向垂直，紧贴层面，等倾斜器上的水准泡居中后，读悬锤所示的角度，就是岩层的倾角。表示方法：（一组走向为北西320，倾向南西230，倾角35的岩层产状）一般写成： （1） N320W，SW230W，35。的形式，在地质图上，岩层的产状用符号表示，长线表示岩层的走向，与长线垂直的短线表示岩层的倾向（长短线所示的均为实测方位），数字表示岩层的倾角。 （2） 可记录为SW23035的形式。 （3） 23035。二、褶皱构造定义：组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，称为褶皱构造。褶皱构造是岩层产生的塑性变形，是地壳表层广泛发育的基本构造之一。地表褶皱构造（一）褶曲定义 褶皱构造中的一个弯曲，称为褶曲。褶曲是褶皱构造的组成单位。 褶曲要素：每一个褶曲，都有核部、翼、轴面、轴及枢纽等几个组成部分，一般称为褶曲要素（图1-13）。 核部 褶曲的中心部分，通常把位于褶曲中央最内部的一个岩层称为褶曲的核。翼 位于核部两侧，向不同方向倾斜的部分，称为褶曲的翼。轴面 从褶曲顶平分两翼的面，称为褶曲的轴面。轴 轴面与水平面的交线，称为褶曲的轴。 轴的方位，表示褶曲的方位。轴的长度，表示褶曲延伸的规模。枢纽 轴面与褶曲同一岩层层面的交线，称为褶曲的枢纽。 枢纽可以反映褶曲在延伸方向产状的变化情况。（二）褶曲的类型1褶曲的基本形态：是背斜和向斜（图1-14）。背斜：褶曲是岩层向上拱起的弯曲。较老的岩层出现在褶曲的轴部，从轴部向两翼，依次出现的是较新的岩层。新包老向斜：褶曲是岩层向下凹的弯曲。在褶曲轴部出露的是较新的岩层，向两翼依次出露的是较老的岩层。老包新 2按褶曲的轴面产状分类：如图1-15：（1）直立褶曲：轴面直立，两翼向不同方向倾斜，两翼岩层的倾角基本相同，在横剖面上两翼对称，所以也称为对称褶曲。（2）倾斜褶曲：轴面倾斜，两翼向不同方向倾斜，但两翼岩层的倾角不等，在横剖面上两翼不对称，所以又称为不对称褶曲。 （3）倒转褶曲：轴面倾斜程度更大，两翼岩层大致向同一方向倾斜，一翼层位正常，另一翼老岩层覆盖于新岩层之上，层位发生倒转。 （4）平卧褶曲：轴面水平或近于水平，两翼岩层也近于水平，一翼层位正常，另一翼发生倒转。3按褶曲的枢纽产状分类： （1）水平褶曲：褶曲的枢纽水平展布，两翼岩层平行延伸（图1-16）。 （2）倾伏褶曲：褶曲的枢纽向一端倾伏，两翼岩层在转折端闭合（图1-17）。 当褶曲的枢纽倾伏时，在平面上会看到，褶曲的一翼逐渐转向另一翼，形成一条圆滑的曲线。在平面上，褶曲从一翼弯向另一翼的曲线部分，称为褶曲的转折端。 在倾伏背斜的转折端，岩层向褶曲的外方倾斜（外倾转折）；在倾伏向斜的转折端，岩层向褶曲的内方倾斜（内倾转折）。4按褶曲构造延伸的规模分： 线形褶曲：长宽比大子10:1，延伸的长度大而分布宽度小的，称为线形褶曲。短背（向）斜：褶曲向两端倾伏，长宽比介于10:13:1之间，成长圆形的。穹隆：长宽比小于3:1的圆形背斜称为穹隆；构造盆地：宽比小于3:1的圆形的向斜称为构造盆地。（三）褶皱构造定义：褶皱是褶曲的组合形态，两个或两个以上褶曲构造的组合，称为褶皱构造。图1-18所示的，就是一个舒缓开阔的褶皱构造的实际例子。（四）褶皱构造的工程地质评价和野外观察1褶皱构造的工程地质评价 （1）褶曲的翼部基本上是单斜构造，也就是倾斜岩层的产状与路线或隧道轴线走向的关系问题。（2）对于深路堑和高边坡来说，路线垂直岩层走向，或路线与岩层走向平行但岩层倾向与边坡倾向相反时，只就岩层产状与路线走向的关系而言，对路基边坡的稳定性是有利的； （3） 不利的情况是路线走向与岩层的走向平行，边坡与岩层的倾向一致，特别在云母片岩、绿泥石片岩、滑石片岩、千枚岩等松软岩石分布地区，坡面容易发生风化剥蚀，产生严重碎落坍塌，对路基边坡及路基排水系统会造成经常性的危害； （4） 最不利的情况是路线与岩层走向平行，岩层倾向与路基边坡一致，而边坡的坡角大于岩层的倾角，特别在石灰岩、砂岩与粘土质页岩互层，且有地下水作用时，如路堑开挖过深，边坡过陡，或者由于开挖使软弱构造面暴露，都容易引起斜坡岩层发生大规模的顺层滑动，破坏路基稳定。（5）对于隧道工程来说，从褶曲的翼部通过一般是比较有利的。如果中间有松软岩层或软弱构造面时，则在顺倾向一侧的洞壁，有时会出现明显的偏压现象，甚至会导致支撑破坏，发生局部坍塌。（6）在褶曲构造的轴部，从岩层的产状来说，是岩层倾向发生显著变化的地方，就构造作用对岩层整体性的影响来说，又是岩层受应力作用最集中的地方，所以在褶曲构造的轴部，不论公路、隧道或桥梁工程，容易遇到工程地质问题，主要是由于岩层破碎而产生的岩体稳定问题和向斜轴部地下水的问题。2褶曲的野外观察 一般情况下，人们容易认为背斜为山，向斜处为谷。 在一定的外力条件下，向斜山与背斜谷（图1-19）的情况在野外也是比较常见的。因此，不能够完全以地形的起伏情况作为识别褶曲构造的主要标志。在野外就需要采用穿越的方法和追索的方法进行观察。 穿越法：就是沿着选定的调查路线，垂直岩层走向进行观察。 用穿越的方法，便于了解岩层的产状、层序及其新老关系。 如果在路线通过地带的岩层呈有规律的重复出现，则必为褶曲构造。 根据岩层出露的层序及其新老关系，判断是背斜还是向斜；分析两翼岩层的产状和两翼与轴面之间的关系，可以判断褶曲的形态类型。追索法：就是平行岩层走向