第二章地层与地质构造

1、第二章 地层与地质构造第一节 地壳运动及地质作用的概念一、地壳运动的概念指地球内力引起岩石圈产生的机械运动。垂直运动 水平运动 、基本运动形式1 板块构造说 地球自转说 均衡说 对流说 、运动成因理论2二、地质作用的概念指自然动力引起地球物质组成、内部结构、地表形态发生变化的作用。(变质作用 岩浆活动 又叫地壳运动 构造运动 、内动力地质作用1重力的地质作用冰川的地质作用 流水的地质作用 风的地质作用 风化作用 、外动力地质作用2第二节 岩层及岩层产状断裂 褶皱 倾斜岩层后被保留下来的形态。引起地壳岩层变形变位 地质构造:指构造运动=90606030300: ( (:直立岩层 顶面朝下 倒转岩

2、层 顶面朝上 正常岩层 陡立岩层 陡倾岩层 缓倾岩层 倾斜岩层水平岩层 一、岩层倾斜岩层褶皱断层倾向 ABDD 二、岩层产状:指岩层在空间的产出状态。(倾角:岩层的倾斜程度 (OD倾向:岩层的倾斜方向 (OA或OB 走向:岩层的延伸方向 、产状要素 1真倾角( :岩层在野外的倾角。 视倾角( :岩层在剖面上的倾角。sin =tg tg (为剖面线与岩层走向线所夹锐角2 (1方位角法 相限角法 记录 (2(3图示:正常岩层: ; 倒转岩层:第三节 地层概念一、为什么要学习地层及地质年代:确定构造形态:如: 单斜岩层 背斜 向斜断层 断层 选择和评价建筑场地: 阅读地质图:地层:将各个地质历史时期

3、形成的岩层,称为该时代的地层。 二、绝对年代法:用岩石中放射性同位素蜕变规律来确定岩石形成时间。 (即蜕变时间蜕变:放射性元素自形成之日起,就稳定地放射出 (粒子 、 (电子 、 (电磁 幅射量子射线,并形成稳定的新元素。如:206238bP U蜕变后形成蜕变时间可用下式确定: +=P D t 1ln 1N45E 30 s E 走向 倾角 倾向135 30 倾向 倾角式中:蜕变常数 P放射性同位素重量 D蜕变后新元素重量 最后:用各岩石形成时间,排出各岩石形成的先后顺序。 (即新老关系(最老岩石:南美洲圭亚挪地盾角闪岩 (41.3亿年 , 最老化石:蓝绿藻 (35亿年 。 三、相对年代法:通过

4、比较各地层的沉积顺序、古生物化石特征、地层接触关系来确定其形成的先后 顺序。1、地层层序法:(1正常层序法:对于正常沉积的岩层,老的在下,新的在上。岩层倒转时关系相 反。(2标准剖面法:将某地区的地层按新老关系排列的剖面,叫该地区的标准剖面。 用标准剖面对比某工点的地层,从而确定该工点地层新老关系的方法。(3层面构造法:用层面构造指示岩层新老关系的方法。端方向、波谷方向。老岩层方向:泥裂的尖口方向、波峰方向。 新岩层方向:泥裂的开2、古生物法:。老地层:化石结构简单。 新地层:化石结构复杂 。 在地层新老关系的方法根据生物化石,确定所性:由高级到低级(不可逆生物质变。急剧质变:环境改变、 生物

5、繁衍。 缓慢量变:环境稳定、 :由量变到质变(递进性生物进化:标准化石:在各个环境稳定时期,分布广、生存时间短的化石。 3、地层接触关系法:(1沉积岩之间的接触关系: 整合接触:各地层时代连续,产状平行。(反映地壳稳定下沉 平行不整合接触:各套地层时代不连续,但产状平行。 (又叫假整合新 老 新 底砾岩 老后下降沉积 失再上升分化剥蚀(有缺先下降沉积 反应地壳: 角度不整合接触:各套地层时代不连续,产状不平行。后下降沉积 变(有缺失,并且产状改 化剥蚀 再挤压弯曲,并上升风先下降乘积 反应地壳:(2沉积岩与岩浆岩之间的接触关系: 侵入接触:先沉积、后侵入。 沉积接触:先侵入、后沉积。 岩浆岩之

6、间的接触关系:穿插关系:新岩体穿插老岩体。四、地质年代表1、地质年代表:(见投影表要求按顺序背诵地质年代表的符号。 新底砾岩老 1老 变质晕 新新 底砾岩老细分。层:段中对同一岩性的 。 段:组中的不同岩性段 的地层。岩相为主间夹其它岩相 组:同一岩相,或某一划分。 ,常以不整合接触界面 群:包括两个以上的组 、地方地层单位:2第四节 褶皱构造一、基本概念:褶皱:在构造运动作用下,岩层产生的连续弯曲现象。 褶曲:褶皱中的单个弯曲。背斜:岩层向上弯曲。地层对称重复,中间老,两边新。 向斜:岩层向下弯曲。地层对称重复,中间新,两边老。 二、褶曲要素:核部:褶曲中心部位的岩层。 翼部:褶曲两侧部位的

7、岩层。轴面:通过核部,大致平分两翼的假想平面。 轴线:轴面与水平面的交线。枢纽:轴面与岩层面的交线。 (最大弯曲点的连线 。 脊线:褶曲最高点的连线。 槽线:褶曲最低点的连线。三、褶曲分类: 平,一翼岩层倒转。轴面水平,两翼岩层水 平卧褶曲:同,一翼岩层倒转。轴面倾斜,两翼倾向相 倒转褶曲:反,倾角不等。轴面倾斜,两翼倾向相 倾斜褶曲:反,倾角相等。轴面直立,两翼倾向相 直立褶曲:、按横剖面分类:1(枢纽倾伏 闭。地层界限向一端弯曲封 倾伏枢纽:(枢纽水平地层界限平行延伸。水平枢纽:按枢纽产状分类 、按纵剖面分类:(2四、褶曲的判别:(基本类型、按横剖面分类、按纵剖面分类 水平倾斜背斜 倾伏倾

8、斜背斜曲封闭。倾伏:地层界限一段弯伸。 水平:地层界限平行延 。 、最后按地层界限确定 产状为倒转。倒转:产状相同,一翼不等。 倾斜:产状相反,倾角 相等。 直立:产状相反,倾角 定褶曲横剖面分类。、再按两翼岩层产状确。向斜:中间新,两边老 。 背斜:中间老,两边新 。 关系确定褶曲基本类型、首先按地层对称重复 判别步骤:321隔槽式 隔挡式 复向斜复背斜五、褶皱的分类:第五节 断裂构造 位移。 ,沿断裂面有明显相对断层:岩层受力断开后位移。 ,沿断裂面无明显相对 节理:岩层受力断开后定义:断裂构造:一、节理1、节理分类 成的节理。化、爆破等原因形表生节理:因卸荷、风 学规律性。 产生的节理,

9、有力 构造节理:因构造运动 状节理。如玄武岩柱程中形成的节理。 原生节理:岩石形成过 按成因分类:( 1剪节理 张节理 按力学性质分类:(2岩层走向斜交。斜交节理:节理走向与 岩层倾向平行。 倾向节理:节理走向与岩层走向平行。 走向节理:节理走向与 类:按与岩层产状关系分(3宽张节理:缝宽:按张开程度分类:(二、节理调查内容:(1节理成因类型和力学性质。(2节理组数、密度、产状。密度一般用条/米表示。 (3节理张开度、长度、节理面壁粗糙度。 (4节理充填物、充填厚度、含水情况。 (5节理发育程度分级。 三、断层:断层断开后的距离。断距:岩层中同一点被 层。下盘:断层面下方的岩 层。 上盘:断层

10、面上方的岩 层 断盘:断层面两侧的岩 走向面的交线。(又叫断层 断层线:断层面与水平 沿其运动的破裂面。 断层面:断层两侧岩层 、断层要素:12、断层分类:(1按断层两盘相对运动方向分类:245-=正断层:上盘相对下降的断层。 (符号表示为: 新地层为下升盘。老地层为上升盘。多数情况下断层线附近 逆断层、上盘相对上升的断层。 (符号表示为 平移断层:两盘水平错动。 (符号表示为 (2按断层面产状与岩层产状的关系分类:岩层走向斜交。斜交断层:断层走向与岩层倾向平行。倾向断层:断层走向与岩层走向平行。走向断层:断层走向与(3按断层面产状与褶曲轴线走向关系分类:地层不对称 断层面断层线老 新地层不对

11、称 新 老 曲轴线斜交。 斜断层:断层走向与褶 曲轴线垂直。 横断层:断层走向与褶 曲轴线平行。 纵断层:断层走向与褶成。扭性断层:由剪应力形 成。 张性断层:由张应力形 成。 压性断层:由压应力形 按力学性质分类:(43、断层的判别:(很重要流。 错断的山脊、急转的河 断层湖、断层泉。 断层崖、断层三角面。 地貌现象 牵引现象。 断层破碎带。 断层角砾岩、糜棱岩。 。 擦痕、阶步、摩擦镜面 断层拌生现象 或对顶 地层不对称重复、缺失地质界线不连续存在标志:(1(2断层性质:寻求两盘运动方向,并据此确定断层性质。方向确定断层性质。 最后依据上、下盘运动 运动方向。 新老关系确定上、下盘 再依据

12、断层线附近地层 、下盘。再依据断层产状找出上 失或对顶。 和地层不对称重复、缺 (依据地质界线不连续 首先判定断层位置步骤:例如: 水平倾斜背斜、走向逆断层 水平向斜、横向正断层第七节 地质图地质图:把某一地区各种地质现象,按一定比例缩小,用规定的符号、颜色、花纹、 投影到地形图上,所形成的图件。老上盘下盘下盘上盘图图名、比例、方位、接图例 综合柱状图地质剖面图 地质平面图 包括:一、地质图的种类:1、普通地质图 2、构造地质图 3、第四纪地质图 4、基岩地质图 5、水文地质图机场工程地质图港口工程地质图 道路工程地质图 矿山工程地质图 水坝工程地质图 房建工程地质图、工程地质图6二、地质图的

13、阅读步骤(结合资冶地区地质图阅读1、图名、比例尺、方位;及流向。水系:河流及冲沟位置、相对高差。和最小海拔标高及位置 地形:山脉走向、最大、地形、水系:22、图例: 3、地质内容:侵入接触、沉积接触。 度不整合、整合、平行不整合、角 接触关系:如 各套地层的分布状况。 地层分布:按地形描述地层岩性:( :1破碎带宽度。型、两盘地层及产状、类 断层:位置、断面产状 延伸方向、类型。线部组成地层及产状、轴 褶曲:位置、核部和翼状、充填物及厚度等 节理:组数、密度、产地质构造:( 2(3地质历史:各套地层、褶曲、断层等伴随地壳运动形成的先后关系。三、地质剖面图的制作： （结合资冶地区地质剖面图制作）

14、 1、选择剖面方位：剖面线尽可能垂直岩层、褶曲、断层走向。 2、确定剖面图比例尺： 水平比例尺：一般与地 垂直比例尺：视情况可 质图相等。 以放大或缩小。 高线点投影到水平坐标 影点的高程点。 轴上。 3、作地形剖面图： （1）将剖面线上各地形等 （ 2）按垂直比例尺作各投 （ 3）圆滑连接各高程点。 4、作地质剖面图： （1）将剖面线上各地层界线点、断层点投影到地形剖面线上。 点的视倾角。 b 和 b 为剖面图中各地质界线 。 tg b = tg a sin q a 为岩层、断层的真倾角 （ 2）换算倾角： 所夹锐角。 tg b = n tg b q 为剖面线与岩层走向线 n 为垂直放大倍数。 （3）按换算后的视倾角，延伸各地层、断层界线。 先延伸断层界线。 层界线。 再考虑褶曲形态延伸地 倾角（视倾角）。 后标明产状：倾向 （4）按规定