沉积岩层的原生构造及其产状

第一章：绪论地质构造：组成地壳的岩层和岩体在内、外地质作用力下发生变形、变位，从而形成褶皱、节理、断层、劈理以及各种面状构造或线状构造等。地质研究主要内容： （1）地质构造的产状、形态、分布和组合形式；（2）地质构造形成条件、形成机理、形成时间、先后顺序与演变规律；（3）讨论产生地质构造的地壳运动的运动方式、规律和动力来源。地质构造的研究意义：1、矿产分布；2、水文地质和工程地质；3、地震地质；4、环境地质构造旋回：从缓和地壳运动到剧烈地壳运动算作一个旋回，叫构造旋回或构造运动期。构造层：一次构造旋回时间内受地壳运动的作用而形成的综合地质体极为一套构造层，各构造层之间常以不整合相分隔，大地构造层中可包含多个小构造层。构造世代：不同构造旋回或不同构造幕中形成的构造顺序。构造序列：不同时间的构造群按其发育顺序构成一个完整的序列。第二章：沉积岩层的原生构造及其产状第一节1、沉积岩的原生构造：沉积物在堆积成岩过程中形成的构造。 如：层理构造、层面构造、包卷构造、同生结核、生物遗迹、叠层石等。2、岩层：有两个平行或近于平行的界面所限制的、岩性基本一致的层状岩体叫岩层。3、层或单层：在基本稳定的介质条件下沉积的一个单元，表示最小的岩层单位。4、 层面:(1)代表短暂无沉积或沉积作用条件突变的间断面；上层面=顶面(2)层理的上、下界面下层面=底面5、层理：由于介质在流动时在层内形成的成层构造。 层理要素：细层、层系、层系组。 按层理形态可分为：平行层理、波状层理、斜层理4、层面识别： （1）岩石成分变化：在成分比较单一的巨厚岩石中，注意寻找成分特殊的夹层 块状砂岩：粉砾层、粗砂岩夹层、透镜层 巨厚层石灰岩或白云岩：薄层泥灰岩、页岩夹层、硅质条带 （2）岩石结构的变化：不同粒度或不同形状的颗粒总是分层堆积 （3）演示颜色的变化； （4）岩层的原生层理构造。6、能表示岩层顶底面的结构构造斜层理粒序层理波痕泥痕雨痕、冰雹痕冲刷痕迹古生物化石生长和埋藏状态特征每组细层与层系上界面成截交关系，而与下界面成收敛变缓而相切的关系在一个单层内，从底到顶粒度由粗逐渐变细峰尖谷圆，波峰永远指向岩层顶面，波谷指向底面是层面构成网状放射状等，剖面上呈“V”或“U”，尖端指向底面雨或冰雹在柔软泥土等上冲打出的圆形或椭圆形、边缘略高于沉积物表面的凹坑。凹坑总是分布在岩层的顶面固结或半固结的沉积层，出露水面或在水下被流水冲刷成沟、槽或浅坑等凹凸不平的冲刷痕迹，这些凹凸不平的坑在岩层顶部第二节：岩层产状及出露特征1、岩层的产状：指岩层在三维空间方位。 三要素：走向、倾向、倾角2、水平岩层：岩层层面保持水平状态，即同一层面各点的海拔高度基本相同，具这种产状的岩层称水平岩层。3、水平岩层的特征： （1）地质时期较新的岩层叠置在较老岩层之上； （2）水平岩层的出露即分布完全受地形控制，其出露界限在地质图上表现为与地形等高线平行，而不相交； （3）水平岩层的厚度就是该岩层顶面标高与底面标高之差； （4）水平岩层的露头宽度随岩层厚度与地面坡度的变化而变化。4、走向：岩层面与水平面的交线叫走向线；走向线两端所指方向即为岩层走向；表示岩层在空间的水平延伸方向。 倾向：岩层层面上与走向线相垂直并沿着岩层层面向下所引的直线，叫倾斜线； 倾斜线在水平面上的投影线所指层面向下倾斜的方向，叫倾向 视倾向 倾角：岩层的倾斜线与其在水平面上投影线的夹角称倾角 真倾角视倾角 tan=tan x cosw，（真倾角，视倾角，w真倾角与视倾角之间的夹角）5、方位角表示法：SW20525 象限角表示法：S30W/27SE，即走向南偏西30，倾向南东27。6、岩层倾向与地面坡向相反：界限与等高线弯曲方向相同，且弯曲度地形等高线曲度。第三节：地层的接触关系1、整合：上下地层无沉积间断，岩性和所含化石都是一致的或递变的，其产状基本 一致，它们是连续沉积形成的。 平行不整合上下两套地层产状彼此平行，但是之间缺失了某些时代的地不整合层表明这段时期发生过沉积间断角度不整合：上下两套地层之间缺失某些地层，却产状不一样。2、确定不整合的存在： （1）地壳古生物方面的标志：上下两套地层中的化石所代表地质时代相差较远 二者得化石中的演化存在不连续现象二者的生物群迥然不同（2）沉积方面的标志 上下两套地层的沉积物或沉积相截然不同 残存有古风化壳，古土壤和与之有关的沉积性矿床（3）构造方面的标志： 上下两套地层产状不一致（4）岩浆活动和变质作用方面的标志 两套地层变质作用程度有明显差异，而却直接接触，无断层存在3、不整合的地质意义 （1）确定地壳运动和岩浆活动时期，划分构造层； （2）划分岩石地层单位； （3）了解地壳运动的不均衡性和古地理特征； （4）岩浆及其含矿流体易在此带形成一些内生矿产； （5）确定各应力方向。第四章：褶皱构造第一节：褶皱构造几何学1、背斜 （1）岩层向上弯曲 （2）核部岩层时代较老，两翼岩层时代较新2、向斜 （1）岩层向下弯曲 （2）核部地层时代较新，两翼地层时代较老3、背型、向型：褶皱岩层新老关系不明；褶皱变形面不是层面而是其他构造关系4、褶皱的基本要素 核部褶皱中心部位的地层翼部褶皱核部两侧的地层转折端一翼向另一翼过度的部分褶轴一条平行移动能绘出褶轴面的直线枢纽同一褶轴面上最大弯曲点的连线轴面同一褶轴上各褶轴面上枢纽的连线轴迹轴面与地面或任意平面的交线翼间角正交剖面上两翼的内夹角5、倾伏角：直立面上量得的该构造线与它的水平投影线间的夹角 倾伏向：线状构造在水平投影线指向下一端的方向 侧伏角：在构造面上测得的该构造线与该构造面走向的锐夹角6、sin=sin x sin (倾伏角，侧伏角，倾角)7、量亮度褶轴大小的要素：波长和波幅8、根据轴面产状和两翼产状分为： 直立褶皱轴面近直立两翼倾向相反，倾角近相等斜歪褶轴轴面倾斜两翼倾向相反，倾角不等倒卧褶轴轴面倾斜两翼倾向相同，一翼地层倒转平卧褶轴轴面近水平两翼倾向相同，一翼地层倒转翻卷褶轴轴面弯曲的平卧褶轴9、根据褶轴的对称性对称褶轴轴面与包络面垂直两翼厚度和长度基本一致不对称褶皱轴面与包络面斜交两翼地层厚度与宽度不一致10、根据翼间角大小平缓褶皱翼间角120180开阔褶皱翼间角70120闭合褶皱翼间角3070紧闭褶皱翼间角小于30等斜褶皱翼间角近于零，两翼平行11、根据弯曲形态圆弧褶皱褶皱面呈圆弧状弯曲尖棱褶皱两翼平直相交，转折端呈尖棱状箱状褶皱两翼陡转折端平直，褶皱呈箱状，常具有一对共轭轴扇状褶皱两翼岩层均倒转，褶皱面呈扇状弯曲挠曲缓倾斜的岩层一端突然变陡，形成台阶状弯曲12、在平面上的出露形态出露的纵向长度和横向长度之比线状褶皱长度：宽度10:1，狭长型短轴褶皱长度和宽度之比介于3:110:1之间穹窿褶皱长度：宽度3:1的背斜构造，褶皱面向四周辐射构造盆地长度：宽度3:1的向斜构造，褶皱面从四周向中心倾斜13、里卡德的分类 根据轴面产状、倾伏角、侧伏角直立水平褶皱轴面近于直立（倾角8090）枢纽近于水平（倾伏角010）直立倾伏褶皱轴面近于直立（倾角8090）枢纽倾伏角在1080倾竖褶皱轴面和枢纽均直立斜歪水平褶皱轴面倾斜（倾角1080）枢纽近于水平（倾伏角010）平卧褶轴平面和枢纽都近于水平斜歪倾伏褶皱轴面倾斜（倾角1080）枢纽倾伏角在1080斜卧褶皱轴面倾角和枢纽均1080，且二者倾向基本一致，倾斜角度也大致相等，即枢纽侧伏角在8090之间14、褶皱剖面形态分类（1）各褶皱厚度 平行褶皱 相似褶皱（2）根据褶皱弯曲的相互协调性 协调褶皱 不协调褶皱15、等倾斜线：褶皱曾上下两褶皱面等倾斜线切点的连线兰姆赛褶皱几何分类类A型外弧曲率内弧曲率等倾斜线强烈向内狐收敛，各线长短差别极大类B型外弧曲率内弧曲率等倾斜线向内收敛，与褶皱面垂直，各线等长类C型外弧曲率内弧曲率等倾斜线向外弧收敛16、同沉积褶皱特征 （1）两翼上部平缓，往下逐渐变陡，总的形成开阔褶皱 （2）背斜顶部厚度变薄，两翼厚度逐渐增加，而向斜则恰好相反 （3）背斜顶部常沉积浅水的粗粒物质，向斜中部则沉积细粒物质17、地辟构造：地下高韧带地质体，如石膏、岩盐、粘土及煤层，在构造力的作用下，或由于岩石物质间密度差异所引起的浮力作用下，向上流动并挤入上覆岩层之中的一种构造盐丘：18、（1）水平力偶作用雁行式褶皱：一系列呈平行斜列的短轴背斜或向斜。 （2）沉寂盖层顺基底剪切滑动的结果隔挡式褶皱：有一系列平行的背斜和向斜组成，其中背斜窄而紧闭，形状完整清楚，呈线性延伸；向斜开阔平缓。 隔槽式褶皱：19、叠加褶皱：已经褶皱的岩层再次再次弯曲形变而形成的褶皱 形成特点：两个或两个以上的构造旋回变形叠加而成；统同一构造旋回不同叠加幕的褶皱变形；同一期递进构造变形过程中由于增量应变方位和性质改变的结果 叠加构造分类：跨皱型有晚期轴面直立，枢纽水平的褶皱叠加在老褶皱上常成穹窿和构造盆地移褶型晚期褶皱在早期中强度褶皱上反对称分布异性褶皱沿走向相连接重褶型早期紧闭褶皱的斜歪或平卧褶轴再次折叠新月、蘑菇型线褶型在早期褶皱的宽缓翼形成叠加褶皱弯转型叠加在早期褶皱的一端或两端，使其枢纽和轴面弯转L/S加强型第二节：褶皱形成的机制1、褶皱形成机制分为：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用、剪切褶皱作用、柔流褶皱作用。纵弯褶皱作用岩层受到顺层挤压力的作用横弯褶皱作用岩层受到和层面垂直的力的作用，发生褶皱剪切褶皱作用沿着一系列与层面不平行的密集劈理面发生差异滑动形成的“褶皱”柔流褶皱作用高韧性岩石或处于高温高压下形成的高韧性体，受到力的作用，发发生类似于粘稠流体的流行变形，从而形成复杂多变的褶皱2、弯滑作用：一系列岩层通过层间滑动而弯曲成褶皱的作用。 纵弯褶皱作用的弯滑作用横弯褶皱作用的弯滑作用各单层有自己的中和面，而整个褶皱没有统一的中和面不存在中和面滑动有规律，两相邻层面滑动方向相反，背斜的上层向转折端滑动两强硬岩层中间有韧性岩层时，则在层间滑动力偶的作用下，使薄层韧性岩层在层间发生小褶皱3弯流作用：岩层变形时不仅发生滑动作用，而且某些岩层