普通地质学构造运动课件

1、一，构造运动的概念及基本方式二，岩石变形和地质构造三，地层的接触关系四，构造运动旋回第八章 构造运动与地质构造.一，构造运动的概念及基本方式第八章 构造运动与地质构造.构造运动：指由内动力引起岩石圈的岩石变形与变位。又称地壳运动。 岩石圈自形成以来一直处于运动中，但运动速度十分缓慢，不易察觉，只有当构造运动引起岩石发生断裂、应力突然释放导致较强地震时，才易觉察。一，构造运动的概念及基本方式 .构造运动：指由内动力引起岩石圈的岩石变形与变位。又称地壳运动按运动方向分垂直运动 沿地球半径方向的上升或下降运动，又称升降运动 水平运动 沿地球切线方向或沿水平方向的构造运动 一，构造运动的概念及基本方式

2、 .按运动垂直运动 沿地球半径方向的上升或下降运动，又称升降运动意大利古罗马大理石柱记录升降运动下段是1533年火山喷发时被火山灰掩埋部分，柱面光滑其上2.7米一段在地壳下降时淹没在海水中，被海水和牡蜊侵蚀了许多小孔18世纪中期全柱升出海面19世纪地面又下沉，柱脚已淹在海水里 海水侵蚀部分 升降运动常表现地壳大规模的隆升和下降，并引起地势高低的变化和海陆变迁，上升可成陆，下降可成海.意大利古罗马大理石柱记录升降运动海水侵蚀部分 升降运 水平运动表现为岩石圈挤压、扩张、剪切。引起强烈的褶皱、断层，形成巨大褶皱山系，巨大地堑、沟谷等挤压扩张剪切. 水平运动表现为岩石圈挤压、扩张、剪切。引起强烈的褶

3、皱造山作用山脉形成整个过程造山运动造山作用的旋回造 山 带造山作用形成的地体岩石圈软流圈克拉通造山带.造山作用山脉形成整个过程造山运动造山作用的旋回 根据构造运动发生时期划分为： 古构造运动: 新第三纪（25Ma）之前的构造运动 新构造运动：新第三纪（25Ma）以来的构造运动 现代构造运动：人类历史时期以来发生的构造运动. 根据构造运动发生时期划分为：. 构造运动引起地壳岩层或岩体发生变形、变位留下的形迹，称地质构造。基本类型： 1,水平构造；2,倾斜构造 3,褶皱构造；4,断裂构造二，岩石的变形和地质构造. 构造运动引起地壳岩层或岩体发生变形、变位留下的形迹， 沉积岩层形成时原始产状大多水平

4、或近水平。如经地壳运动（垂直抬升）改变了原始位置，但仍保持水平产状的一套水平岩层组成的构造，称水平构造 1，水平构造. 沉积岩层形成时原始产状大多水平或近水平。如经地壳运动（ 受构造运动影响，岩层不仅改变了形成时位置，且改变了原有水平状态，使岩层面与水平面具一定交角，形成倾斜岩层。倾斜岩层常是其它构造(如褶皱和断裂)的一部分 2，倾斜构造. 受构造运动影响，岩层不仅改变了形成时位置，且改变了原Monocline caused by faulting断层造成的单斜岩层Fig. 9.23塑性地层脆性岩基断层在此停止；没有到达地表.Monocline caused by faulting断antic

5、lineStephen Marshak.anticlineStephen Marshak.倾斜岩层的产状 产状：倾斜岩层在空间的产出状态 产状要素：走向、倾向、倾角 产状要素在野外直接用地质罗盘测量 .倾斜岩层的产状 .产 状 要 素走向 岩层面与水平面的交线，称走向线，走向线两端所指方向称走向 倾向 垂直于走向线沿层面向下所引的直线，称倾斜线，其在水平面上的投影线所指方向，称为倾向 倾角 倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角 水平面abcde ab走向线 ce倾斜线 cd倾向 倾角 .产 状 要 素走向 岩层面与水平面的交线，称走向线，走向线两Strike & Dip convention走

6、向和倾斜的传统画法Geologic maps地质图.Strike & Dip convention走向和倾斜的Tilted strata倾斜岩层.Tilted strata倾斜岩层.Strike & dip走向和倾向.Strike & dip走向和倾向.Strike & dip symbols走向和倾向的记录符号.Strike & dip symbols走向和倾向Geologic Map & Cross section地质图和剖面图.Geologic Map & Cross sectioFolded strata in block diagram区块图中的褶皱地层红色页岩灰色页岩砂岩灰岩.Fo

7、lded strata in block diagramGeologic Map & Cross section地质图和剖面图.Geologic Map & Cross sectio 常见产状类型：水平产状岩层倾角 85正常产状（正常岩层）：顺倾向方向岩层由老到新倒转产状（倒转岩层）：顺倾向方向岩层由新到老 地层层序律. 常见产状类型：.3，褶皱构造褶皱：岩层在构造运动下发生变形，形成一系列连续弯曲。岩层的连续性末遭破坏，是岩石塑性变形的表现.3，褶皱构造褶皱：岩层在构造运动下发生变形，形成一系列连续弯.基本类型背斜 指岩层向上拱弯，形成中心岩层的时代老，外侧岩层时代新的褶皱 向斜 指岩层向下

8、凹曲，形成中心岩层的时代新，外侧岩层时代老的褶皱 背斜向斜.基本类型背斜 指岩层向上拱弯，形成中心岩层的时代老，外侧岩层褶皱要素核部：褶皱中心部分翼部：核部两侧对称部位轴面：大致平分褶皱的假想面轴线：轴面与地面的交线枢纽：轴面与层面的交线枢纽岩层面轴面轴面轴线核翼翼轴线.褶皱要素枢纽岩层面轴面轴面轴线核翼翼轴线.枢纽水平枢纽倾斜枢纽在空间上的产出状态.枢纽水平枢纽倾斜枢纽在空间上的产出状态.枢纽水平枢纽倾斜枢纽倾斜.枢纽水平枢纽倾斜枢纽倾斜.Folding revealed by topography地形显示的褶皱Fig. 9.25BlockDiagramGeologicMap.Folding

9、 revealed by topography.走向走向倾向倾向倾角倾角.走向走向倾向倾向倾角倾角.直立褶皱：轴面直立，两翼岩层倾向相反，倾角大致相等斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，倾角不等倒转褶皱：轴面倾斜，两翼岩层倾向相同，有一翼岩层倒转平卧褶皱：轴面水平，两翼岩层近于水平，有一翼岩层倒转褶皱分类按轴面.直立褶皱：轴面直立，两翼岩层倾向相反，倾角大致相等褶皱分类直立褶皱斜歪向斜.直立褶皱斜歪向斜.倒转翼倒转褶皱平卧褶皱倒转翼.倒转翼倒转褶皱平卧褶皱倒转翼.褶皱分类按翼间角分类平缓褶皱：120开阔褶皱：120-70中常(闭合)褶皱：70-30 紧闭褶皱：30平缓褶皱开阔褶皱中常褶皱紧闭

10、褶皱.褶皱分类按翼间角分类平缓褶皱开阔褶皱中常褶皱紧闭褶皱.褶皱分类按转折端形态分类(1)圆弧褶皱(2)尖棱褶皱(3)箱状褶皱(4)扇状褶皱.褶皱分类按转折端形态分类(1)圆弧褶皱(2)尖棱褶皱(3)褶皱分类按枢纽产状分类水平褶皱枢纽水平倾伏褶皱枢纽倾斜倾竖褶皱枢纽直立.褶皱分类按枢纽产状分类水平褶皱枢纽水平倾伏褶皱枢纽倾褶皱分类长短轴相等的褶皱穹隆构造盆地.褶皱分类长短轴相等的褶皱穹隆构造盆地.褶皱弯曲的方式弯滑作用剪切作用柔流作用.褶皱弯曲的方式弯滑作用剪切作用柔流作用.褶皱构造的研究意义 地质找矿、工程及水利建设有重要意义 根据褶皱两翼对称规律，如褶皱一翼发现沉积 型矿层时，可预测另一翼

11、也可能有矿层存在 石油常储存背斜核部，而地下水储存背斜核部 背斜核部岩层常较破碎，水库位于此就易漏水， 工程建设须避开.褶皱构造的研究意义 地质找矿、工程及水利建设有重要意义.4，断裂构造 岩体或岩层受力后变形，当受力超过岩石强度极限时，岩石连续完整性遭破坏，形成断裂构造。断裂构造包括节理和断层。 断裂带是矿液和地下水的运移通道，也是矿体储存场所。研究断裂带特征，对寻找矿产及地下水具重要意义。.4，断裂构造.4，断裂构造节理：指岩层或岩体破裂后形成的裂缝。其两侧岩块 沿破裂面无明显位移两种基本类型张节理；剪节理剪节理由剪应力产生的破裂面 特征：长、大、平直光滑，延伸稳定，常常呈“X”型张节理由

12、张应力产生的破裂面 特征：短、小、粗糙不平，延伸不远，豆荚状、树枝状 .4，断裂构造.剪节理长、大、平直光滑，延伸稳定，常呈“X”型.剪节理长、大、平直光滑，延伸稳定，常呈“X”型.张节理短、小、粗糙不平，延伸短，豆荚状、树枝状.张节理短、小、粗糙不平，延伸短，豆荚状、树枝状.joints in columnar basalt玄武岩柱状节理（加拿大）.joints in columnar basalt玄武岩柱 Martin Miller Martin MillerExfoliation joints顺节理剥落. Martin Miller Martin Millerjoints.joints.

13、joints Martin MillerJoints in sandstone, Utah犹他州砂岩中的节理.joints Martin MillerJoints in4，断裂构造断层：岩层或岩体受力破裂， 两侧岩块沿破裂面发生 了明显位移.4，断裂构造.断层要素1.下盘 2.上盘 3.断层面.断层要素1.下盘 2.上盘 3.断层面.断层的基本类型1. 正断层2. 逆断层3. 平移断层.断层的基本类型1. 正断层.1，正断层上盘下降.1，正断层上盘下降.normal fault正断层.normal fault正断层.Normal fault.Normal fault.Graben (rift)

14、地堑（长峡谷）Half Graben半地堑Horst地垒.Graben (rift)地堑（长峡谷）Half GrExtension (normal faulting)正断层（红海扩张） 埃及 红海 沙特阿拉伯西奈半岛（埃及）.Extension (normal faulting)正断Basin & Range extension盆地和山脉的扩张W. W. Norton盆地 山脉 裂谷火山裂谷边缘山脉 拆离断层 岩浆房旋转断块莫霍面.Basin & Range extension盆地和山脉的2，逆断层上盘上升.2，逆断层上盘上升.reverse fault逆断层.reverse fault逆断层

15、.Reverse fault Copyright Martin Miller.Reverse fault Copyright Martthrust fault逆冲断层地图上用于表现逆冲断层的符号.thrust fault逆冲断层地图上用于表现.Thrust fault（逆冲断层）Fig. 9.17.Thrust fault（逆冲断层）Fig. 9.17.thrust.thrust.Keystone thrust west of Las Vegas拉斯维加斯西部的推覆构造.Keystone thrust west of Las Ve3，平移断层水平错动.3，平移断层水平错动.Strike-sli

16、p fault走滑断层.Strike-slip fault走滑断层.Copyright Martin Millerstrike-slip fault (right-lateral), Nevada内华达州走滑断层（右行）.Copyright Martin MillerstrikSan Andreas fault offsets Wallace Creek San Andreas河流偏移.San Andreas fault offsets Wall断裂构造的普遍形式斜向运动断层.斜向运动断层.斜向运动1逆平移断层、逆平移断层上盘斜向上升.斜向运动1逆平移断层、逆平移断层上盘斜向上升.斜向运动2正

17、平移断层、平移正断层上盘斜向下降.斜向运动2正平移断层、平移正断层上盘斜向下降.Fault slip direction dip vs. strike断层滑动方向倾向和走向缩 短断面拉 伸倾向滑动断层（正断层）倾向滑动断层（逆断层）走滑断层（左行）斜向滑动断层.Fault slip direction dip vs.确定断层两盘相对运动方向的方法 1 .两盘地层的新老关系 2. 根据牵引褶皱 3. 擦痕和阶步 4. 羽状张节理 5. 断层角砾 6. 根据标志层的错动 .确定断层两盘相对运动方向的方法.牵引褶皱.确定断层两盘相对运动方向的方法 1 .两盘地层的新老关系 2.根据牵引褶皱 3. 擦

18、痕和阶步 4. 羽状张节理 5 . 断层角砾 6 .根据标志层的错动 .确定断层两盘相对运动方向的方法. 断层角砾 . 断层角砾.确定断层两盘相对运动方向的方法 1 .两盘地层的新老关系 2.根据牵引褶皱 3. 擦痕和阶步 4. 羽状张节理 5 . 断层角砾 6 .根据标志层的错动 .确定断层两盘相对运动方向的方法.标志层的错动 标志层.标志层的错动标志层.断层的组合类型 1. 阶梯状断层 2. 叠瓦状断层 3. 地堑 4. 地垒阶梯状断层叠瓦状断层地垒地堑.断层的组合类型阶梯状断层叠瓦状断层地垒地堑.断层的组合类型 台中地区叠瓦断层带.断层的组合类型台中地区叠瓦断层带.活断层与工程建设 活断

19、层指目前还在活动的断层，或者近期曾有过活动、将来还可能重新活动的断层。 活断层对工程建筑物安全的威胁主要来自断层错动突发错动,因而对活断层进行工程地质研究和工程安全评价非常必要。 活断层地貌上的标志有:断层崖、三角面、洪积扇叠置、河流、山脊或冲沟的水平位错；最新沉积物被错断现象；遥感影象的线形标志，往往沿活断层出露一系列泉。用断层新活动年龄测定的方法对活动断层的最新活动年龄进行测定。 在进行工程建设时，一般应避开活动断裂带，特别是重要的建筑物更不能跨越在活断层上。.活断层与工程建设.第四纪活动断层.第四纪活动断层.第四纪活动断层海岸山断层.第四纪活动断层海岸山断层.第四纪活动断层.第四纪活动断

20、层.第四纪活动断层.第四纪活动断层. 地层接触关系是构造运动的综合表现。常见地层接触关系有整合接触、平行不整合接触和角度不整合接触三种。 三，地层的接触关系. 地层接触关系是构造运动的综合表现。常见地层接触关系整合接触 指上下两套地层为连续沉积，产状也基本相似的上下两套地层之间的接触关系。 .整合接触 指上下两套地层为连续沉积，产状也基本相似的上下两套Types of unconformities不整合的类型假整合 角度不整合面 非整合平行不整合接触 指上下两套地层不连续，有沉积间断，且产状基本一致角度不整合接触 指上下两套地层不连续，有沉积间断，但产状不一致.Types of unconformities不整合的类型Development of an disconformity 平行不整合的发育过程.Development of an disconformitDevelopment of an angular unconformity 角度不整合的发育过程.Development of an angular unco不整合面.不整合面.Great Angular Unconformity in the