中国地质大学(武汉)普通地质学课件

1、黄定华黄定华中国地质大学（武汉）中国地质大学（武汉） 地球生物学系地球生物学系n构造变形的基本类型：褶皱，断裂构造变形的基本类型：褶皱，断裂( (节理和断层节理和断层) )n要素，分类，组合，判别和野外观察要素，分类，组合，判别和野外观察n构造运动的各种野外证据。构造运动的各种野外证据。n分方向把握各类特征分方向把握各类特征n掌握分析各种构造形迹的工作方法掌握分析各种构造形迹的工作方法n构造运动构造运动指由于地球内部动力引起的组成岩石圈物质的机械运动。指由于地球内部动力引起的组成岩石圈物质的机械运动。也称作地壳运动或岩石圈运动。也称作地壳运动或岩石圈运动。n按运动方向可分为：按运动方向可分为：

2、垂直运动垂直运动和和水平运动水平运动。n按时间则分为：按时间则分为：古构造运动古构造运动（老第三纪及以前）、（老第三纪及以前）、新构造运动新构造运动（新第三纪（新第三纪及第四纪）和及第四纪）和现代构造运动现代构造运动（人类历史时期）（人类历史时期）n构造运动还可以划分出不同规模，岩石圈构造运动还可以划分出不同规模，岩石圈板块运动板块运动是最大规模的构造运动是最大规模的构造运动n 地层厚度地层厚度的变化：特定的地壳运动环境下只能形成相应厚的变化：特定的地壳运动环境下只能形成相应厚度的地层，但有时可见巨厚相同沉积岩，说明地壳发生强烈下度的地层，但有时可见巨厚相同沉积岩，说明地壳发生强烈下降；反之则

3、说明地壳发生了抬升。因此地层厚度的变化可以反降；反之则说明地壳发生了抬升。因此地层厚度的变化可以反映相应地区曾发生过以升降为主的垂直运动。映相应地区曾发生过以升降为主的垂直运动。n沉积相沉积相和和地层接触关系地层接触关系的变化也是垂直运动的有力证据的变化也是垂直运动的有力证据n 地貌标志地貌标志：河流阶地与海洋阶地，多级溶洞和夷平面，都：河流阶地与海洋阶地，多级溶洞和夷平面，都能够反映区域性地壳的阶段性抬升能够反映区域性地壳的阶段性抬升n地形地貌的地形地貌的异常与错位异常与错位：自然发展的地形或地貌有一定的连：自然发展的地形或地貌有一定的连续性。但有时可见同一类型或有成因关联的地形地貌发生了异

4、续性。但有时可见同一类型或有成因关联的地形地貌发生了异常变化或错位，说明地壳发生显著的水平位移。因此地形地貌常变化或错位，说明地壳发生显著的水平位移。因此地形地貌的异常变化可以反映相应地区曾发生过以水平位移为主的水平的异常变化可以反映相应地区曾发生过以水平位移为主的水平运动。运动。水平运动的表现水平运动的表现n是地质体在三维空间的延伸状况。可用是地质体在三维空间的延伸状况。可用走走向、向、倾向倾向和和倾倾角角三要素来表示。三要素来表示。BACODn倾角倾角：岩层面上的真倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角。：岩层面上的真倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角。n走向走向：岩层面与任一水平面的

5、交线称为：岩层面与任一水平面的交线称为走向线走向线, ,线的两端方向称为走向线的两端方向称为走向ESNSn倾向倾向：岩层面上与走向线垂直并沿斜面向下所引的直线称为：岩层面上与走向线垂直并沿斜面向下所引的直线称为真倾斜线真倾斜线, ,它在水平面上的投影线所指的方向称为倾向。它在水平面上的投影线所指的方向称为倾向。岩层面岩层面n岩层的岩层的产状类型产状类型：岩层在空间上的产状有三种基本类型，：岩层在空间上的产状有三种基本类型，即水平的、垂直的和倾斜的，具有该三种产状的岩层分别称即水平的、垂直的和倾斜的，具有该三种产状的岩层分别称之为之为水平岩层水平岩层、垂直岩层垂直岩层和和倾斜岩层倾斜岩层岩层产状

6、类型岩层产状类型P2D3S2S2D3P2n地层接触关系地层接触关系: :是指上下两套不同时代地层之间在空间上的接是指上下两套不同时代地层之间在空间上的接触形式。分为触形式。分为整合整合、平行不整合平行不整合和和角度不整合角度不整合接触。接触。n整合接触整合接触: :上下两套地层产状平行上下两套地层产状平行, ,在沉积层序上没有间断。在沉积层序上没有间断。n形成过程形成过程: :地壳缓慢下降地壳缓慢下降, ,地壳运动与沉积作用相对平衡。地壳运动与沉积作用相对平衡。n平行不整合平行不整合: :上下两套地层产状基本平行上下两套地层产状基本平行, ,但二者之间有明显的沉积间但二者之间有明显的沉积间断断

7、( (即缺失了部分地层即缺失了部分地层) )。n 形成过程形成过程: :地壳稳定下降、沉积地壳稳定下降、沉积平稳上升、遭受剥蚀平稳上升、遭受剥蚀平稳下降、平稳下降、沉积。沉积。n角度不整合角度不整合: :上下两套地层产状不平行上下两套地层产状不平行, ,且缺失了部分时代的地层且缺失了部分时代的地层, ,接触接触界面与上覆地层平行界面与上覆地层平行, ,与下伏地层斜交。与下伏地层斜交。n形成过程形成过程: : 地壳平稳下降、沉积地壳平稳下降、沉积地壳强烈活动地壳强烈活动, ,发生褶皱、变质或岩发生褶皱、变质或岩浆活动浆活动平稳上升、遭受剥蚀平稳上升、遭受剥蚀平稳下降、沉积。平稳下降、沉积。 n用

8、不同高程的水平面去截一个山头，然后将截线投影到一用不同高程的水平面去截一个山头，然后将截线投影到一个共同的水平面上，可以得到一系列近同心状的封闭环线，个共同的水平面上，可以得到一系列近同心状的封闭环线，称称地形等高线地形等高线。主要由地形等高线组成的、以反映地形特征。主要由地形等高线组成的、以反映地形特征为目的的平面图称为目的的平面图称地形图地形图。n在地形图中，在地形图中， 地形等高线的弧顶指向有如下两种情况：地形等高线的弧顶指向有如下两种情况：n1.1.在山脊处，地形等高线的弧顶指向下游在山脊处，地形等高线的弧顶指向下游n2.2.在山谷处，地形等高线的弧顶指向上游在山谷处，地形等高线的弧顶

9、指向上游结论：结论：n地质界线地质界线: :地质体及其构造面与地表的交线称地质界线。地质体及其构造面与地表的交线称地质界线。n将地质界线绘制到地形图上所得到的平面图形，不仅同时将地质界线绘制到地形图上所得到的平面图形，不仅同时反映了一个地区的地形特征和地质特征，而且还揭示出两者之反映了一个地区的地形特征和地质特征，而且还揭示出两者之间的相互关系。称这种图件为间的相互关系。称这种图件为地形地质图地形地质图。它是地质工作的重。它是地质工作的重要成果和研究基础。要成果和研究基础。n在地形起伏明显地区，倾斜岩层的地质界线与地形等高线的在地形起伏明显地区，倾斜岩层的地质界线与地形等高线的弯曲具一定的规律

10、，称之为弯曲具一定的规律，称之为“V”V”字型法则。字型法则。倾向与坡向相同倾向与坡向相同倾角倾角 坡角坡角倾向与坡向相同倾向与坡向相同倾角倾角 坡角坡角倾向与坡向相反倾向与坡向相反倾角与坡角无关倾角与坡角无关n “ “相同相同相同相同”：岩层的倾向与坡向相同，但岩层的倾角小于坡：岩层的倾向与坡向相同，但岩层的倾角小于坡角。此时岩层的界线与等高线的弯曲方向相同，但地质界线更弯曲。角。此时岩层的界线与等高线的弯曲方向相同，但地质界线更弯曲。n “ “相同相反相同相反”：岩层的倾向与坡向相同，岩层的倾角大于坡角。：岩层的倾向与坡向相同，岩层的倾角大于坡角。此时岩层的界线与等高线的弯曲方向相反。此时

11、岩层的界线与等高线的弯曲方向相反。n “ “相反相同相反相同”：当岩层的倾向与坡向相反时，岩层的界线与等：当岩层的倾向与坡向相反时，岩层的界线与等高线的弯曲方向相同，但等高线更弯曲。高线的弯曲方向相同，但等高线更弯曲。倾斜岩层出露的三种基本情况：倾斜岩层出露的三种基本情况：“相同相同；相同相反；相反相同相同相同；相同相反；相反相同”1133褶皱褶皱断层断层应变应变椭圆椭圆应力应力椭圆椭圆n褶皱褶皱: :是指具有面状构造是指具有面状构造( (如层面、劈理面等如层面、劈理面等) )的岩石受力发生的岩石受力发生的弯曲变形现象。的弯曲变形现象。n褶皱基本类型：褶皱基本类型：n背斜背斜: :核部岩层较老

12、核部岩层较老, ,两翼岩层较新两翼岩层较新, ,岩层一般向上拱的褶皱。岩层一般向上拱的褶皱。n向斜向斜: :核部岩层较新核部岩层较新, ,两翼岩层较老两翼岩层较老, ,岩层一般向下坳的褶皱。岩层一般向下坳的褶皱。n岩层新老关系不清时岩层新老关系不清时, ,核部向上拱者称核部向上拱者称背形背形, ,向下坳者称向下坳者称向形向形n枢纽枢纽: :同一岩层面上各最大弯曲点的联线。同一岩层面上各最大弯曲点的联线。n轴面轴面: :由许多相邻褶皱面上的枢纽联成的面由许多相邻褶皱面上的枢纽联成的面, ,相当相当于平分褶皱的对称面。于平分褶皱的对称面。n翼部翼部: :指核部两侧的地层。指核部两侧的地层。n核部核

13、部: :指褶皱中心部位的地层。指褶皱中心部位的地层。n转折端转折端: :从一翼到另一翼过渡的弯曲部分。从一翼到另一翼过渡的弯曲部分。n轴迹轴迹: :轴面与地面或任一平面的交线。轴面与地面或任一平面的交线。n根据成因分根据成因分: :n纵弯褶皱纵弯褶皱岩层受到顺层方向的挤压而形成的褶皱岩层受到顺层方向的挤压而形成的褶皱褶皱分类褶皱分类n横弯褶皱横弯褶皱岩层受到垂直层面的挤压而形成的褶皱岩层受到垂直层面的挤压而形成的褶皱n剪切褶皱剪切褶皱岩层沿一系列与层面交切的构造面发生不均匀岩层沿一系列与层面交切的构造面发生不均匀剪切，形成类似褶皱弯曲的变形。剪切，形成类似褶皱弯曲的变形。n柔流褶皱柔流褶皱在固

14、态流变条件下，岩层呈现出类似粘在固态流变条件下，岩层呈现出类似粘性流体的流动变形，形成的极不规则的褶皱性流体的流动变形，形成的极不规则的褶皱n直立、直立、 斜歪、斜歪、 倒转、倒转、 平卧、平卧、 翻卷褶皱翻卷褶皱根据轴面和两翼产状分：根据轴面和两翼产状分：n圆弧、圆弧、 尖棱、尖棱、 箱状褶皱箱状褶皱 挠曲挠曲根据转折端弯曲形态可分为根据转折端弯曲形态可分为: :n雁列式雁列式( (雁行雁行) )褶皱褶皱: :为一系列为一系列短轴背斜或向斜短轴背斜或向斜呈平行斜列如雁呈平行斜列如雁行状。行状。n隔档式褶皱隔档式褶皱: :由一系列平行的线状背斜和向斜组成由一系列平行的线状背斜和向斜组成, ,其

15、中向斜开阔其中向斜开阔, ,背斜紧闭。背斜紧闭。n隔槽式褶皱隔槽式褶皱: :由一系列平行的线状背斜和向斜组成由一系列平行的线状背斜和向斜组成, ,其中向斜紧闭其中向斜紧闭, ,背斜开阔。背斜开阔。协调与不协调褶皱协调与不协调褶皱n由一系列次级甚至更次级的褶皱组成的巨大背斜或向斜。由一系列次级甚至更次级的褶皱组成的巨大背斜或向斜。n复背斜复背斜: :中间地层老，两侧地层新。中间地层老，两侧地层新。n复向斜复向斜: :中间地层新，两侧地层老。中间地层新，两侧地层老。复背斜和复向斜复背斜和复向斜: :n断裂断裂: :岩石受力后其连续性遭受破坏而发生的破裂变形。根据岩石受力后其连续性遭受破坏而发生的破

16、裂变形。根据破裂后有无明显位移而分为破裂后有无明显位移而分为节理节理与与断层断层两类。两类。n节理节理: :是指断裂面两侧岩石沿断裂面没有发生明显相对位移的是指断裂面两侧岩石沿断裂面没有发生明显相对位移的断裂。断裂。n按力学性质分类：张节理按力学性质分类：张节理- -剪节理剪节理张节理张节理n 张节理特征为张节理特征为: :n产状不稳定；产状不稳定；n节理面粗糙不平；节理面粗糙不平；n多开口多开口, ,常被岩脉充填；常被岩脉充填；n发育在砾岩或含有结核的岩发育在砾岩或含有结核的岩石中时石中时, ,往往绕砾石、或结核往往绕砾石、或结核而过；而过；n密度不大；密度不大；n追踪追踪X X型剪节理而呈

17、锯齿状型剪节理而呈锯齿状剪节理剪节理n剪节理特征为：剪节理特征为：n产状较稳定；产状较稳定；n节理面较平直节理面较平直, ,光滑；通光滑；通常闭合；常闭合；n发育在砾岩或含有结核发育在砾岩或含有结核的岩石中时的岩石中时, ,常切过砾石、常切过砾石、结核密度较大结核密度较大, ,n可同时发育两组可同时发育两组, ,呈呈X X型型组合组合节理组与节理系：雁行节理与节理组与节理系：雁行节理与X型节理型节理n按与岩层产状的关系分类：走向按与岩层产状的关系分类：走向- -倾向倾向- -斜节理斜节理n按与褶皱轴的关系分类：纵按与褶皱轴的关系分类：纵- -横横- -斜节理斜节理n断裂面两侧岩石沿断裂面发生了

18、明显相对位移的断裂。断裂面两侧岩石沿断裂面发生了明显相对位移的断裂。断层断层n断层面断层面: :岩层被错开并沿之滑动的破裂面。一般为平面岩层被错开并沿之滑动的破裂面。一般为平面, ,有时为曲有时为曲面或断层带。面或断层带。n断层线断层线: :断层面与地面的交线。在地形地质图上出露形态受断层面与地面的交线。在地形地质图上出露形态受“V”V”字形法则控制。字形法则控制。n断盘断盘: :沿断层面发生相对滑动的两侧岩块。断层面倾斜时沿断层面发生相对滑动的两侧岩块。断层面倾斜时, ,有有上盘上盘和和下盘下盘之分之分, ,直立时可按方位称呼直立时可按方位称呼. .根据相对运动方向也可分根据相对运动方向也可

19、分上升盘上升盘和和下降盘下降盘。断层要素：断层要素：断裂分类断裂分类n 根据断层两盘相对运动方向分为根据断层两盘相对运动方向分为: :n正断层正断层: :断层上盘沿断层面向下滑动的断层断层上盘沿断层面向下滑动的断层下盘下盘上盘上盘132n逆断层逆断层: : 断层上盘沿断层面向上滑动的断层。断层上盘沿断层面向上滑动的断层。下盘下盘上盘上盘312n平移断层平移断层: : 断层一盘沿断层面相对另一盘水平滑动的断层。断层一盘沿断层面相对另一盘水平滑动的断层。132断裂组合分类断裂组合分类n地堑地堑: :由两条或两组走向基本一致的相向倾斜的正断层由两条或两组走向基本一致的相向倾斜的正断层构成，二者之间有

20、一个共同的下降盘构成，二者之间有一个共同的下降盘n地垒地垒: :由两条或两组走向基本一致的反向倾斜的正断层由两条或两组走向基本一致的反向倾斜的正断层构成，二者之间有一个共同的上升盘构成，二者之间有一个共同的上升盘地堑地堑地垒地垒n阶梯状断层阶梯状断层: :若干条产状基本一致的正断层构成若干条产状基本一致的正断层构成, ,各条断层各条断层的上盘依次向同一方向下降成阶梯状。的上盘依次向同一方向下降成阶梯状。n叠瓦式断层叠瓦式断层: :若干条大致平行排列的逆断层构成若干条大致平行排列的逆断层构成, ,其上盘依其上盘依次向上逆冲次向上逆冲, ,剖面上成叠瓦状。剖面上成叠瓦状。 n许多构造现象在地球历史的长期演化发展中，都会由于各许多构造现象在地球历史的长期演化发展中，都会由于各种原因而遭受剥蚀，掩盖，改造，破坏等种种变动。从而形种原因而遭受剥蚀，掩盖，改造，破坏等种种变动。从而形成似是而非或成似是而非或“似非而是似非而是”的表象。因此构造现象的野外观的表象。因此构造现象的野外观察要注意变动后的构造具