第三章-第4节-构造运动与地质构造

1、地 壳,地形(地貌)特征,物质组成,地壳的运动,物质的时空关系,岩石,构造运动与 地质构造,地质年代,第四节 构造运动与 地质构造,一、 构造运动的方式 二、岩石的变形与地质构造 (一)岩层的产状 (二)褶皱构造 (三)断裂构造,一、 构造运动的方式,构造运动:由内力引起地壳及至岩石圈变形、变位的作用，叫构造运动。 狭义的地壳运动，主要指由内力作用于引起的地壳的隆起、拗陷和形成各种构造形态的运动。 广义的地壳运动，是指地壳内部物质的一切物理的和化学的运动，其中包括地壳的变形、变质和岩浆活动等。 构造变动：由构造运动引起岩石的永久变形，称为构造变动。包括两大类：褶皱变动和断裂变动。,构造运动的类

2、型：,按地壳运动 方向分类,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。它常表现为大规模的缓慢上升或下降，形成规模不等的隆起或拗陷，并引起海侵、海退，也就是导致海陆变化。所以也称造陆运动。,水平运动 沿地球切线方向或沿水平方向的构造运动 。表现为岩石水平方向的挤压和拉张,也就是产生水平方向的位移以及形成褶皱和断层、在构造上形成巨大的褶皱山系的地堑、裂谷等。所以也称造山运动。,在较大范围内，构造运动即表现出水平运动，又表现出垂直运动的双重特征。反映了地壳运动的复杂性。,意大利古罗马塞拉比斯古庙石柱,海蚀部分,意大利那不勒斯湾海岸古罗马时代的著名大理石柱是升降运动的最好例子。柱子下部一

3、段是在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，地面又开始下沉，柱脚已被淹在海水里了。,地壳的水平运动,水平运动表现为岩石圈的挤压或扩张、剪切。因而引起强烈的褶皱、断层，形成巨大的褶皱山系，巨大的地堑、沟谷等。,挤压,扩张,剪切,岩石圈板块的运动,（1）第一隆起带 就是东亚大陆边缘的岛弧带，包括千岛群岛、日本群岛、琉球群岛、我国台湾岛、吕宋岛、巴拉望岛等。在这条隆起带以东，为一条与之平行的深海沟，是过渡壳与 洋壳的分界线，也就是新华夏系的东界。 （2）第一沉降带 在第一隆起带以西，

4、包括鄂霍次克海、日本海、东海和南海等边缘海 盆。 （3）第二隆起带 在第一沉降带以西，有朱格朱尔山、锡霍特山脉、张广才岭、老爷岭、长 白山、狼林山、辽东半岛、胶东半岛、直至东南沿海诸山脉。 （4）第二沉降带 在第二隆起带之西面，由松辽、华北、江汉等平原和北部湾构成。 （5）第三隆起带 在第二沉降带西侧，由大兴安岭、太行山和武陵、雪峰诸山脉组成。 （6）第三沉降带 在第三隆起带以西，由呼伦贝尔巴音和硕、陕甘宁和四川盆地组成。,挤压作用形成褶皱山脉,挤压 挤压,现代水平运动的典型例子,美国西部的圣安德列斯断层。,该断层形成于J，从那时至今一直运动。18821946年间做了4 次定量测量，发现西盘往

5、NW方向移动。平均1cm/年, 1906年旧金山发生大地震，也主要是由于断层错动引起的。,图1124、25,二、岩石的变形与地质构造,构造运动造成岩石(岩层或岩体)原有的形态和空间位置发生改变的现象就叫作构造变形。 岩层或岩体发生构造变形的产物称为地质构造，地质构造的基本类型是褶皱和断裂。,构造运动的类型：,根据构造运动发生时期划分为： 老构造运动:第三纪（2千5百万年）之前的构造运动叫老构造运动 新构造运动：第三纪以来的构造运动叫新构造运动现代构造运动：人类历史时期以来所发生的构造运动称现代构造运动,构造运动的速度和幅度,除去地震、断层、火山等在短暂时间内可引起显著的变形、位移外，构造运动是

6、岩石圈的一种长期而缓慢的运动，其速度以每年若干毫米或若干厘米计，由于地球发展历史经历了漫长的时间，因而便会产生巨大的变化。 喜马拉雅山3000万年前一片海洋2500万年前开始从海底升起，至200万年前初具规模，形成高山，4mm/年； 红海，非洲阿拉伯半岛，已分开200公里。 交替性，时间上，上升下降交替 地点上：升降运动互相交替。,构造运动的周期性和阶段性,平静强烈平静强烈交替；构造运动从和缓到强烈，叫一次构造旋回；一个构造旋回2亿年左右； 地球历史第经过一次大的构造旋回，都要引起世界性的或区域性的海陆、气候、生物、环境的巨大变化；同时，一次大的构造旋回还往往包括若干次次一级和更次一级的构造旋

7、回，导致区域性和局部性的地理变化。 构造运动的周期性，自然也决定了地球历史发展的阶段性，所以地史可以划分为许多“代”，代又划分若干“纪”、纪还可分为几个“世”，这就是阶段性的反映。,构造运动的证据,一、新构造运动的证据 1、地貌标志 上升剥蚀地貌；下降堆积地貌 珊瑚礁、溺谷、阶地、建筑物 地动型：构造运动；水动型：海平面变化； 2、测量数据 大西洋中央裂谷东侧扩长速度是13.4mm/a;西侧是7mm/a。太平洋中脊在赤道附近的扩张速度平均为10mm/a。美国西部圣安德列斯断层，若从古新纪以来计算，其水平运动速度也平均为10mm/a。,二、老构造运动的证据 1、地层厚度，浅海相200米。沉积物的

8、厚度并不决定于沉积时的海水深度，主要决定于地壳的下降幅度。海进层位易保存，海退层位不易保存。 2、岩相分析 海相：浅、滨、深； 陆相：湖、河； 海陆过渡相：三角洲 海进海退层位 海退地壳上升海水退出自下而上由细变粗 海进地壳下降海水侵入自下而上由粗变细。,3、构造变形 构造运动常使地层的产状发生改变，产生褶皱、断裂等构造变形根据其形态特征，分析推测其受力的方向，性质、强度及应力场的分布情况等。 4、岩层接触关系分析法 地壳下降引起沉积，上升引起剥蚀，所以，地壳运动在岩层中记录下来的各种接触关系，也是构造运动的证据。,地层的接触关系,地层接触关系是构造运动的综合表现。常见地层接触关系有整合接触、

9、不整合接触。不整合接触又分为平行不整合接触和角度不整合接触二种。,地层的接触关系,整合接触：岩层互相平行，时代连续，岩性和古生物特征是递变。,平行不整合接触：岩层产状平行，但不是连续的，岩性和化石群也有显著不同。,不整合面,地层的接触关系,地层的接触关系,平行不整合接触的形成过程 地壳下降沉积上升剥蚀下降沉积。,不整合面,地层的接触关系,角度不整合接触 ：上、下两套岩层呈角度相交，岩层时代不连续，岩性和古生物突变，有古侵蚀面。,不整合面,地层的接触关系,角度不整合接触 指上下两套地层不连续而有沉积间断，上下两套地层的产状基本不一致。,不整合面,地层的接触关系,角度不整合接触的形成过程 地壳下降

10、沉积褶皱隆起为山遭受长期侵蚀再次下降，接收沉积。,不整合面,平行不整合和角度不整合的共同特点： 1、有明显的侵蚀面存在； 2、岩层缺失现象，长期间断； 3、不整合面上、下岩性、古生物等显著差异。,(一) 岩层的产状,岩层： 组成地壳的层状岩石。上下层面之 间的垂直距离叫岩层厚度。 岩层的变化：夹层、变薄、尖灭、透镜体 岩层的产状： 指岩层的空间分布状态，由 走向、倾向、倾角三要素组成。,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的方向称走向,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

11、平面,a,b,c,d,e,ab-走向线 ce-倾斜线 cd-倾向 -倾角,岩层产状的三要素,倾斜岩层的产状,走向,倾向,倾角,岩层产状要素的两种表示方法（文字或符号表示）,文字表示法 方位角表示法：正北0 。正南180 。只记倾 向和倾角；如岩层倾向为125。倾角为 40。 记成：125。40。 象限角表示法：南、北方向为0 。东西为90 。记 岩层的走向、倾角和倾向所在的象限。如上述产状 记为：N35 。 E40 。 SE或 S35 。 W40 。 SE,水平产状岩层倾角5_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,常见产状类型,水平岩层,沉积

12、岩层形成时的原始产出状态(即产状)大多数是水平或近于水平。如果经受地壳运动（垂直抬升）的影响，改变了原始形成时的位置，但仍保持水平产状的一套水平岩层组成的构造，称为水平构造 。,倾斜岩层,岩层受构造运动的影响，不仅改变了岩层形成时的位置，而且改变了原有的水平状态，使岩层面与水平面具有一定的交角，于是便形成了倾斜岩层。倾斜岩层常常是组成其它构造(如褶皱构造和断裂构造等)的一部分。,倾斜岩层（上） 倾斜岩层的形成过程（左）,直立岩层 指岩层层面与水平面直交或近于直交的岩层,即直立起来的岩层。,倒转岩层 指岩层翻转、老岩层在上而新岩层在下的岩层。,岩层的产状变化,岩层原始产状一般呈水平状态 受到构造

13、运动的影响，发生倾斜、直立甚至倒转,岩石变形的阶段： 1、弹性变形 2、塑性变形;变而不断,褶皱；通过重结晶作用实践。 3、断裂变形：结合力破坏，产生破裂面，断裂。 岩石的抗压强度抗剪强度抗张强度。 脆性岩石弹性变形断裂； 柔性岩石弹性变形塑性变形； 最大张应力断裂；最大剪刀切面剪切裂隙。 影响岩石变形的因素 1、围压：围压能增强岩石塑性变形的能力和提高它的强度。 2、温度：在常温下是脆性的，高温下则变成塑性的； 3、时间：施力于物体的时间长短，对岩石力学性质有很大的影响。 4、溶液：可以使岩石的弹性极限降低，提高岩石的塑性。 5、应力状态：受张力，脆性增强易断；受压力，塑性增强产生剪裂隙。,

14、(二) 褶皱构造,1. 褶皱和褶皱要素 2. 褶皱的形态,“褶皱”一词表明了原来平坦的岩层，受构造运动力的作用形成褶曲。岩层褶皱后原有的空间位置和形态都已发生改变，但其连续性未受到破坏。构造运动是导致褶皱存在的直接原因。 褶皱:岩层的弯曲现象称为褶皱,褶皱的形成过程,褶曲形成过程,1. 褶皱和褶皱要素,背斜,向斜,岩层受力后发生的连续弯曲变形称褶皱构造，有背斜和向斜两种基本类型。 背斜：岩层向上弯曲，核部出现老地层，两翼对称重复出现新地层。 向斜：岩层向下弯曲，核部出现新地层，两翼对称重复出现老地层。,褶皱类型的确定 核部为新地层 向斜 背斜 核部为老地层,褶皱要素,褶皱的要素,核：褶皱中心部

15、分的地层。通常指褶曲两侧同一岩层之间的部分。但往往也只把褶曲出露地表最中心部分的岩层叫核。 翼：核部两侧对称出露的地层。一个褶曲有两个翼。两翼岩层与水平面的夹角叫翼角。 轴面：指大致平分褶皱的一个假想对称面。轴面可以是简单的平面，也可以是复杂的曲面；其产状可以是直立的、倾斜的或水平的。轴面的形态和产状可以反映褶曲横剖面的形态。 轴线：轴面与水平面的交线。轴永远是水平的。它可以是水平的直线或曲线。轴向代表褶曲延伸的方向，轴的长度可以反映褶曲的规模。 枢纽：褶曲岩层的同一层面与轴面相交的线，叫枢纽。枢纽可以是水平的、倾斜的或波状起伏的。它可以表示褶曲在其延长方向上产状的变化。 转折端：褶曲两翼会合

16、的部分，即从褶曲的一翼转到另一翼的过渡部分。,轴面,枢纽,核,翼,翼,褶皱要素,轴面,枢纽,岩层面,褶皱的要素,核：褶皱中心部分的地层。通常指褶曲两侧同一岩层之间的部分。但往往也只把褶曲出露地表最中心部分的岩层叫核。 翼：核部两侧对称出露的地层。一个褶曲有两个翼。两翼岩层与水平面的夹角叫翼角。 轴面：指大致平分褶皱的一个假想对称面。轴面可以是简单的平面，也可以是复杂的曲面；其产状可以是直立的、倾斜的或水平的。轴面的形态和产状可以反映褶曲横剖面的形态。 轴线：轴面与水平面的交线。轴永远是水平的。它可以是水平的直线或曲线。轴向代表褶曲延伸的方向，轴的长度可以反映褶曲的规模。 枢纽：褶曲岩层的同一层

17、面与轴面相交的线，叫枢纽。枢纽可以是水平的、倾斜的或波状起伏的。它可以表示褶曲在其延长方向上产状的变化。 转折端：褶曲两翼会合的部分，即从褶曲的一翼转到另一翼的过渡部分。,褶皱的平、剖面形态,褶皱轴面 褶皱枢纽,2. 褶皱的形态,褶皱的横剖面形态 褶皱的纵剖面形态,褶皱的横剖面形态,根据横剖面的形态和轴面产状分为： 直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角大致相等。 斜歪（倾斜）褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等。 倒转褶皱：轴面倾斜。两翼倾相同，一翼倒转。 平卧褶皱：轴面近水平，一翼正常，一翼倒转。 翻卷褶曲：轴面翻转向下弯曲，在外观上是向（背）斜，实际上是 背（向）斜，通常由平卧褶曲转

18、折端部分翻卷而成。,褶皱构造 褶皱的分类,直立褶皱： 轴面直立，两翼岩层倾向相反，倾角大致相等。,直立褶皱,褶皱构造 褶皱的分类,直立褶皱： 轴面直立，两翼岩层倾向相反，倾角大致相等。,直立褶皱,直立褶皱,褶皱构造 褶皱的分类,斜歪褶皱： 轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，倾角不等。,斜歪褶皱,斜歪向斜,斜歪褶皱,褶皱构造 褶皱的分类,倒转褶皱：轴面倾斜，两翼岩层倾向相同，一翼岩层产状正常，另一翼岩层倒转。,倒转背斜,倒转褶皱,褶皱构造,平卧褶皱： 轴面水平，两翼岩层近于水平，一翼岩层产状正常，另一翼岩层倒转。,平卧褶皱,褶皱构造,平卧褶皱,褶皱的横剖面形态,直立褶皱 斜歪褶皱 倒转褶皱 平卧褶皱,

19、根据褶皱转折端形态分类,a 圆弧褶皱 b 尖棱褶皱 c 箱形褶皱 d 扇形褶皱 e 挠 曲,挠 曲,褶皱的纵剖面形态,根据纵剖面上枢纽的产状将褶皱分为： 水平褶皱：枢纽近于水平的褶皱。 倾伏褶皱：枢纽倾伏的褶皱。 倾竖褶皱：枢纽近于直立的褶皱。,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,枢纽,枢纽,根据枢纽的产状分类,a 水平褶皱 b倾伏褶皱 c倾竖褶皱,枢纽在空间上的产出状态,背斜,枢纽水平,枢纽,枢纽倾斜,褶皱构造,枢纽水平,枢纽倾斜,枢纽水平,枢纽水平,枢纽倾斜,枢纽倾斜,水平褶皱：枢纽水平 （左）。 枢纽 倾伏褶皱：枢纽倾 伏（右）。,倾伏褶皱（航

20、片）,褶皱分类按翼间角,平缓褶皱： 翼间角120 开阔褶皱： 翼间角120-70 中常（闭合）褶皱： 翼间角70-30 紧闭褶皱： 翼间角30,平缓褶皱,开阔褶皱开阔,中常褶皱,紧闭褶皱,褶皱分类长短轴相等的褶皱,1、线型褶曲：长与宽之比大于10：1； 2、长圆形褶曲：长与宽之比在10：1到3：1之间； 3、浑圆形褶曲：长与宽之比小于3：1。背斜叫穹隆，若为向斜叫构造盆地。,穹隆,构造盆地,构造穹隆,褶皱弯曲的方式,弯滑作用,剪切作用,柔流作用,褶皱构造,褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现。,褶皱构造,褶皱是岩层因在构造

21、运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现。,褶皱构造,褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现。,褶皱构造,褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现。,褶皱构造,褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现。,走向,走向,倾向,倾向,倾角,倾角,顺地形背斜山,巫峡,庐山,顺地形向斜谷,逆地形 示意图,向斜山,背斜谷,穹 窿 山 地,从横剖面看褶皱的

22、组合类型 1、复背斜和复向斜 复背斜（复向斜）是规模巨大的翼部为次一级甚至更次一级褶曲所复杂化的背斜（向斜）构造。这些大规模褶皱的次一级褶曲轴走向大体一致，从平面上看多呈紧密相邻同等发育的线形褶曲；横剖面看，复背斜的褶曲轴面多向下形成扇状收敛；而复向斜的褶曲轴面多向上形成倒扇状收敛。 2、同斜褶皱和等斜褶皱 由一系列褶曲轴面和两翼岩层向同一方向倾斜的倒转褶曲所组成 的褶皱，称为同斜褶皱。如果一系列相连的倒转褶曲轴面和两翼岩层，不仅向同一方向倾斜，而且其倾角几乎相等，这样的褶皱称为等斜褶皱。 3、隔挡式和隔槽式褶皱 由宽阔平缓的向斜和狭窄紧闭的背斜交互组成，隔挡式褶皱； 由宽阔平缓的背斜和狭窄紧

23、闭的向斜交互组成，隔槽式褶皱。,从横剖面看褶皱的组合类型 1、平行状褶皱 一系列背斜向斜相间平行排列，相当于前面所讲的由线形褶曲组合而成的褶皱。 2、分枝状褶皱 指一个褶曲沿其延伸方向分叉，形成若干个褶曲，犹如树枝状。 3、帚状褶皱 指若干个褶曲相间排列，一端收敛而另一端散开，形如帚状。 4、弧形褶皱 指一系列（或单个）褶曲呈明显弧状的褶皱。 5、雁列式褶皱 在区域水平力偶（水平扭力）作用下，往往形成一组短轴背斜向斜相间斜列的褶皱构造。,褶皱构造的研究意义,褶皱构造对找矿、工程及水利建设有着相当重要的意义。 1、许多赋存于褶皱的，沉积岩层中的矿产，必须搞清楚构造形态、规模才能探明矿床的分布、大

24、小、产状等情况。根据褶皱两翼对称重复的规律，在褶皱的一侧发现沉积型矿层时，可预测在另一侧也可能有相应的矿层存在； 2、在背斜顶部常发育一组张裂隙，提供矿液的侵入通道，在此部位容易形成脉状矿体。 3、岩层褶皱时，由于层间滑动，在上下层转折端部位容易形成空隙，常为矿质填充提供条件，形成鞍状矿体。 4、具有封闭条件的穹隆、短轴背斜等是重要的储油、储气构造。除此以外，背斜核部的岩层常常较为破碎，如果水库位于此就易于漏水，工程建设须避开这种构造部位。 5、构造盆地常形成良好的储水构造。,(三) 断裂构造,岩石受力后发生的不连续破裂变形称 断裂，断裂包括节理和断层两种基本类 型。 1. 节理 2. 断层,

25、1. 节理,节理：岩石破裂后未发生显著位移称节理 节理按成因分为构造节理和非构造节理。 构造节理可分为两种基本类型： 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。,非构造节理：指岩石在外力地质作用下，如风化、山崩、地滑、岩溶塌陷、冰川，人工爆破等作用所产生的节理。 特点：分布浅部的岩石中，几何规律性较差，没有矿化，形成地下水通道，在一不定期条件下可形成储水层；风华破碎带对于工和建设有很大影响。 原生节理由岩浆冷却及收缩所产生的。 （1）侵入岩体中的节理：岩浆冷凝收缩。 横节理、纵节理

26、、层节理、斜节理。 （2）玄武岩中的柱状节理,沉积岩中的节理,火成岩中的节理,构造节理：指在构造运动作用下形成于岩石中的节理，常常成组成群的规律地出现。可分为两种基本类型： 张节理是岩石在张应力作用下所产生的节理。 其破裂面特征： 1、产状不稳定、延深不远； 2、多具有张开的裂口，节理面粗糙不平，面上没有擦痕，节理有时为矿脉所充填； 3、在碎屑岩中的张节理绕过砂砾，节理随之呈弯曲形状； 4、节理间距大，分布稀疏而不均匀，很少密集成带； 5、常平行出现，或呈雁列式，X形的齿状张节理。,剪节理是岩石在剪切应力作用下所产生的节理，它一般产生于与压应力呈45角左右的平面上。 由剪应力产生的破裂面特征：

27、 1、产状比较稳定，在平面中沿走向延伸又远又深； 2、常具紧闭的裂口，节理面平直而光滑、有擦痕、有镜面； 3、碎屑岩中切开碎屑颗粒，砾石，或切开结核、岩脉等； 4、节理间距小，均匀分布，密集成带； 5、常平行排列，雁列式，成群出现。或两组交叉，称X节理，两组节理有时一组好，一组差。；,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,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,(1)节理与相关构造的几何关系,1 走向节理 2 倾向节理 3 斜向节理 4 顺

28、层节理,(2)节理与褶皱的关系,1、2 纵节理 3 横节理 4、5 斜节理 6 顺层节理,(3)节理与褶皱的形成关系,a 早期节理（褶皱前） 平面“X”型剪节理 横张节理 b. c 晚期节理（褶皱后） 纵张节理 剖面“X”型的节理或纵剪节理。,研究节理的意义 1、研究节理的分布、性质、组合，推断应力场特点，分布规律； 2、实际意义：张节理控制矿体分布，地下水富集，工程施工。 3、节理对于地貌的发育，形态有密切联系，为风化提供条件。,2. 断层,断层：破裂的岩石沿破裂面发生显著位移称断层 (1) 断层的要素 (2) 断层的类型 (3) 断层的组合 (4) 断层的观察和研究,断裂构造 断层：岩层或

29、岩体受力破裂后，两侧岩块沿破裂面发生了明显的位移。,断裂构造 断层：岩层或岩体受力破裂后，两侧岩块沿破裂面发生了明显的位移。,断层使岩层发生显著位移,(1) 断层要素,断层面： 将岩块断开，并沿着它滑动的破裂面。局部为平面，大范围是不规则的曲面。 可用走向、倾向和倾角表示。 规模较大断层的断层面常由一系列断裂面和次级破裂面组成断层破碎带。 断层线：断层面与地面的交线 。 断盘： 断层面两侧并沿断层面发生明显位移的岩块。 断层面倾斜，位于断层面上侧的一盘为上盘，位于断层面下侧一盘为下盘。 断层面直立，按断盘相对于断层线的方位来描述，如北东盘、南西盘、东盘、西盘等等。,下盘 断层面 上盘,断层线,

30、断层要素,1.下盘 2.上盘 3.断层面,(2) 断层的类型,正断层：上盘下降的断层。 逆断层：上盘上升的断层。 平移断层：断层两盘沿断层面走向水平位移断层。,正断层,上盘下降,正断层,逆断层,上盘上升,逆断层,逆冲、右旋、挤压型断层地震。发震构造是龙门山构造带中央断裂带，在挤压应力作用下，由南西向北东逆冲运动；这次地震属于单向破裂地震，由南西向北东迁移，致使余震向北东方向扩张,平移断层,水平错动,平移断层,地质图上表示的平移断层,斜向运动1逆平移断层,上盘斜向上升,斜向运动2正平移断层,上盘斜向下降,(3) 断层的组合,叠瓦式断层 阶梯状断层 地堑和地垒 环状断层和放射状断层,叠瓦式断层,由

31、一系列产状大致相近的逆冲断层组成，在剖面上 成叠瓦状，常出现在构造挤压强烈的地区。,阶梯状断层,由多组产状一致的正断层组成，各断层的上盘依 次向下断落，表现为阶梯状的断层组合形态。,断块山,地堑和地垒,地堑：由两条倾向相同的正断层构成，二者有共同的下降盘。 地垒：由两条倾向相反的正断层构成，二者有共同的上升盘。,地堑,地垒,环状断层和放射状断层,a 环状断层 b 放射状断层,隐伏断层,隐伏断裂,(4) 断层的观察和研究,A、断层识别标志 B、断层面产状的测定 C、断层两盘运动方向的确定 D、断层形成时代的确定,A、断层识别标志,a.断层面和断层带上标志,擦痕：断层两盘相对错动在断层面上刻划出的

32、一些平行排列的滑动痕迹。 镜面：断层错动在断面上产生的光滑的矿物质薄膜。 阶步：断面上留下的与擦痕近于直交的阶梯状小陡坎。 构造岩（动力变质岩）：构造角砾岩、糜棱岩等。,擦痕：断层两盘相对错动在断层面上刻划出的一些平行排列的滑动痕迹。,擦痕,阶步：断面上留下的与擦痕近于直交的阶梯状小陡坎,构造角砾岩,A、断层识别标志,b.岩层上的标志 岩层的不连续 岩层的重复和缺失 岩层产状的变化,A、断层识别标志,c.断层两侧的伴生构造标志 拖拉褶皱：当柔性较大的岩层断开时，断层面一侧或两侧常发生一些拖拉而成的小褶皱，这些小褶皱的特点是：多为倾斜或倒转褶皱；离开断层面一定距离，这些小褶皱即渐消失；正断层与逆

33、断层的拖拉褶皱形态不同。 伴生节理：在断层南的一侧或两侧，因上下盘错动产生的若干组有规律的节理。,A、断层识别标志,d. 断层的间接标志 断层崖和断层三角面 湖泊洼地和泉水的带状分布 山脉的错开和水系的转向 火山分布 植被的变化,断层崖与断层三角面,断层三角面与断层,断层崖与断层三角面,圣安得列斯断层(河谷突然转向),河流流向受断裂控制,山脊被断裂错开,B、断层面产状的测定,断层面产状的测定，与岩层面、节理面相同，通过测量它的走向、倾向、倾角来确定。,C、断层两盘运动方向的确定,根据标志层的错动 根据两盘地层的新老关系确定 利用擦痕和阶步判断 利用牵引构造 根据次级构造,在地表断层使地层不对称

34、重复出现,标志层的错动,标志层,牵引褶皱弧形外凸方向指示本盘运动方向,牵引褶皱,断层角砾,逆冲断层的形成过程。(压性构造面与主断面所交锐角指示断层对盘的运动方向),推覆构造形成示意图,推覆构造形成的飞来峰与构造窗,飞来峰,构造窗,D、断层形成时代的确定,断层形成于被切断的最新地层或岩体之后 被角度不整合覆盖的断层形成于不整合面上最老地层之前 被岩脉或矿脉充填的断层形成于岩脉或矿脉形成之前 多条断层交切时 被切断层的形成时间较早,（5）研究断层的意义,断层与矿床 断层与工程建设 断层与地下水 断层与地震 断层与地貌,活断层与工程建设,活断层一般指目前还在活动的断层，或者近期曾有过活动、不久的将来

35、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。 怎样知道一个地区有没有活断层，或者一条断层是不是活动断层呢？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。,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,第四纪活动断层,第十一章 构造运动,第四纪活动断层,第十一章 构

36、造运动,第四纪活动断层,第十一章 构造运动,第四纪活动断层,第四纪活动断层,水平岩层形成的地貌,平顶山,倾斜岩层形成的地貌,单面山,倾斜岩层形成的地貌,单面山,褶皱岩层形成的地貌,褶皱山,构造盆地,褶皱岩层形成的地貌,向斜成山、背斜成谷,褶皱岩层形成的地貌,向斜成山、背斜成谷,断裂构造形成的地貌,垂直节理风化后形成地貌,断裂构造形成的地貌,断层崖,断层三角面,断裂构造形成的地貌,断层谷,地震 是岩石圈的快速颤动。它是由构造运动引起岩石圈内某些地区的应力集中而使岩石变形，当应力达到或超过岩石的强度极限时，岩石便产生破裂或位移，同时将其能量突然释放出来，并以地震波的形式向四周传播，于是产生地震。,

37、二、地震烈度 地震对地表和建设物等破坏强弱的程度，称为地震烈度。 同一次地震只有一个震级，但对不同地区的破坏程度不同，地震烈度也不一样。 地震烈度划分标准并不完全一样，新中国第一个烈度表发表于1957年，主要是根据中国历史地震资料编制的，共分度，与世界上各种度表相当。1980年在此表基础上重新修订，制成“中国地震烈度表”,地震活动的规律空间上的带状分布,地震的空间分布规律 1、环太平洋地震带：占全球约80%的浅源地震，90%的中源地震，全部的深源地震。西部：阿留申堪察加千岛群岛日本琉球群岛菲律宾伊里安岛新西兰。 东部：阿拉斯加加里福尼亚墨西哥秘鲁智利。 2、地中海喜马拉雅地震带 横跨欧亚大陆，

38、包括非洲北部，总长15000km，西：葡萄牙、西班牙、北非海岸、意大利、希腊、土耳其、伊朗、至帕米尔北边我国西北、西南地区，南边沿喜马拉雅山印度北部苏门答腊爪哇伊里安环太平洋带 3、大洋中脊（海岭）地震带 大西洋中脊地震带、印度洋海岭地震带、东太平洋中隆地震带、大陆断裂谷地震带（东非、红海地堑、亚丁湾、死海、贝加尔湖、夏威夷）,地震带,地震活动的规律时间上的周期性,活跃期、平静期 周期性：活跃期和平静期交替出现，是地震带的应变积累和释放的全过程的表现。 造成在同一地区，破坏性大地震的发生一般都有一定的周期性（数百年至数千年），例如华北地区7级左右破坏性大地震的周期为300年（近一千年来已有四次

39、重复的历史记录资料，最后一次为1966 - 1976年的地震高潮期）。,中国地震带的划分 1、华北地区：郯城庐江带、燕山带、河北平原带、山西带、渭河平原带。 2、华南沿海地区：东南沿海带、台湾西部带、台湾东部带。 3、西北地区：银川带、六盘山带、天水兰州带、河西走廊带。 4、西南地区：武都马边带、康定甘孜带、安宁河谷带、滇东带、滇西带、腾冲澜沦带、西藏察隅带、西藏中部带。,地震前的异常表现,小震活动（前震） 有的大地震发生前几天或几小时，会发生一系列小地震多者可达几十至几百次，地质学家称它们为前震。 一般来说在强震发生前数月或数日存在前震现象。 因此通过观察大震前有一系列小震，预报大震，并设法

40、预防大震。,地震前的异常表现,地形变 大地震前都有地形变活动。如： 邢台地震前高程发生了大的变化。1996年3月15日高程迅速下降，到3月22日就发生了地震。 1968年山东郯城8.5级大震之前，在震中区东面海上有个小岛，由于地面慢慢隆起，小岛不断上升，后来居然同大陆连成一片。 美国的圣安德烈斯大断层带是世界上地震最频繁的地区之一。圣安德烈斯断层的突出特点在于水平方向错动。1906年地震时，一次断层两侧错动了6.4米。,地震前的异常表现,地磁场异常 由于地应力变化，在大地震发生前也会引起地磁场异常变化。 1855年，日本的商人，用一个马蹄形磁铁粘满铁钉，招引顾客。在1855年江户大地震发生的当天，吸到磁铁上的铁钉突然掉落在地，使他大为惊愕。时过两小时，一次破坏性大地震发生了，震撼了整个市区。 1970年1月5日，在云南通海发生7.8级大地震。震前，震中区有些人在收听中央人民广播电台的广播，忽然发现收音机音量减小，声音嘈杂不清，特别