构造地质学总复习课件

1、复习,一、理论知识 二、实践操作,一、理论知识复习,第一章 绪论 构造地质学的研究对象地壳或岩石圈的地质构造； 地质构造组成地壳的岩层和岩体在内、外地质作用下发生的变形，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等；,构造尺度主要指构造规模。,构造尺度,巨型构造山系和区域性地貌单元；,大型构造巨型构造内的次级构造单元；,中型构造见于一个地段上的断层和褶皱；,小型构造露头及手标本上的构造；,微型构造偏光显微镜下显示的构造；,超微构造利用电子显微镜研究的构造。,构造层次,构造观,构造观是指对全球构造和岩石圈构造的总体结构、形成和演化、铸成构造的构造运动性质和动力来源的基本认识和观

2、点。本课程只提出分析构造上的主导性、趋向性认识： 1、以水平运动为主因的岩石圈构造是高度活动的； 2、构造动力主要来自地球深部活动，地球旋转和包括陨石撞击的天文活动也有一定作用；,3、岩石圈结构是层圈式的、不均一的，各分层界面常常是活动的，具有一定的控制性； 4、挤压作用、伸展作用和剪切作用分别或共同铸造了地球-岩石圈的各级各类构造； 5、构造形成过程和定型一般表现为缓慢渐进发育急变而定型。但这不是唯一方式。,第二章 地质体的基本产状及沉积岩层构造,第一节 面状构造和线状构造的产状 第二节 沉积岩层的原生构造 第三节 水平岩层 第四节 倾斜岩层 第五节 不整合的观察和研究意义,水平岩层,倾斜岩

3、层,一、面状构造的产状要素 (1) 走向：走向线两端所指的方向（相差180）,(2)倾向：倾斜线(下端)在水平面上的投影所指的方向（OD);,（3）倾角：倾斜线与水平面的交角（最大交角）,真倾角与假（视）倾角,注意：视倾角总是小于真倾角。,真倾角,假倾角,第二章 地质体的基本产状及沉积岩层构造 第一节 面状构造和线状构造的产状 第二节 沉积岩层的原生构造 第三节 水平岩层 第四节 倾斜岩层 第五节 不整合的观察和研究意义,一、层理及其识别,层理是沉积岩中最普遍的原生构造，包括层面和由岩石的成分、结构、构造、颜色等特征在剖面上的突变或渐变而表现出来的成层性。,沉积岩层面向的沉积学标志 (1)交错

4、层理和递变层理 (2)波痕 (3)泥裂 (4)雨痕 (5)化石产出状态等,第二章 地质体的基本产状及沉积岩层构造 第一节 面状构造和线状构造的产状 第二节 沉积岩层的原生构造 第三节 水平岩层 第四节 倾斜岩层 第五节 不整合的观察和研究意义,第三节 水平岩层,水平岩层是未经变动的仍保持成岩后原始状态的沉积岩层。,水平岩层的特征,野外情况（立体图）,地形地质图（平面图）,水平岩层的特征,2、老岩层在下(谷底），新岩层在上（山顶） 3、水平岩层厚度为顶、底面的高程差；,1、在地形地质图上，水平岩层的地质界线与地形等高线平行或重合；,4、水平岩层出露宽度为顶、底面露头线的水平距离，取决于岩层厚度、

5、地面坡度。,第二章 地质体的基本产状及沉积岩层构造 第一节 面状构造和线状构造的产状 第二节 沉积岩层的原生构造 第三节 水平岩层 第四节 倾斜岩层 第五节 不整合的观察和研究意义,倾斜岩层立体图示,倾斜岩层,V字形法则总结,补充：直立岩层的产出特征,直立岩层立体图示,直立岩层,直立岩层地质界线在不受地形起伏的影响，只按岩层走向延伸；岩层厚度即为顶、底面出露界线间的距离。,第二章 地质体的基本产状及沉积岩层构造 第一节 面状构造和线状构造的产状 第二节 沉积岩层的原生构造 第三节 水平岩层 第四节 倾斜岩层 第五节 不整合的观察和研究意义,第五节 不整合的观察和研究意义,地层接触关系基本上可分

6、为整合接触和不整合接触两大类型。 整合接触：上、下地层产状基本保持一致，且中间没有沉积间断，即没有地层缺失； 不整合接触：上、下两套地层之间有沉积间断，即有明显的地层缺失。包括平行不整合和角度不整合两种类型。,不整合的类型 1、平行不整合：又称假整合，表现上、下两套地层间因沉积间断而又地层缺失，但上、下地层产状彼此一致，仅以一古风化侵蚀面分开；,2、平行不整合 形成过程： 下降，沉积上升，沉积间断、遭受剥蚀下降， 再沉积；,OS:下降沉积,D:上升遭受剥蚀,C:下降沉积,不整合的类型 1、角度不整合：表现为不整合面上线两套地层间有地层缺失，且产状不同。,2、角度不整合形成过程： 下降，沉积水平

7、挤压，褶皱上升，沉积间断，遭受剥蚀下降，再沉积；,OS:下降沉积,D:水平挤压褶皱上升遭受剥蚀,C:下降沉积,角度不整合,二、变形,应变的一般情况,一、岩石的变形阶段,弹性变形：应力撤除，岩石恢复原状；,塑性变形：应力撤除，岩石不恢复原状，永久变形；,断裂变形：岩石破裂变形；,由于受到岩石自身的力学性质、边界条件、物理化学条件、外力的性质等因素的影响，不同岩石的这三个阶段各不相同。,第八章 褶皱(fold),1、什么是褶皱？ (地质概念)具有面状构造的岩石受力发生弯曲变形形成的构造褶皱(fold) 这种具有面状构造的岩石受力发生弯曲变形的过程叫褶皱作用(foling)。,2、褶皱的基本形式,背

8、形 向形 中性褶皱,不考虑地层的新老关系,S,背斜：核部为老地层，翼部依次由新地层(对称)组成。 向斜：核部为新地层，翼部依次为老地层(对称)组成。,3、褶皱的基本类型,第八章 褶皱(fold),主要内容： 1. 褶皱和褶皱要素 2. 褶皱的几何形态及褶皱的描述 3. 褶皱的类型及褶皱的组合型式 4. 褶皱的形成机制 5. 褶皱构造的观察和研究,一、褶皱几何要素,第八章 褶皱(fold),主要内容： 1. 褶皱和褶皱要素 2. 褶皱的几何形态及褶皱的描述 3. 褶皱的类型及褶皱的组合型式 4. 褶皱的形成机制 5. 褶皱构造的观察和研究,（一）正交剖面上褶皱的形态 正交剖面（横截面）：垂直褶皱

9、枢纽的剖面 3. 按轴面产状分类 (1) 直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等 (2) 斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不相等 (3) 倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，其中一翼地层倒转 (4) 平卧褶皱：轴面近水平，其中一翼地层倒转 (5) 反卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱,（二）平行褶皱枢纽方向褶皱的形态 1.枢纽产状 （1）水平褶皱：枢纽近水平，两翼地层走向平行 （2）倾伏褶皱：枢纽倾伏，出现转折端 背斜：倾伏端，一般枢纽倾向封闭端，内部老地层 向斜：扬起端，一般枢纽倾向撒开端，内部新地层 （3）倾竖褶皱：枢纽直立,二、褶皱的几何形态和褶皱描述,水平褶皱,倾伏褶皱,背斜枢纽倾

10、向封闭端,向斜枢纽倾向撒开端,倾伏背斜,倾伏向斜,倾伏背斜,(三)褶皱的平面形态 1. 等轴褶皱：长：宽 = 1：1（穹隆、构造盆地） 2. 短轴褶皱：长：宽 = 3：1 3. 线状褶皱：长度远大于宽度的褶皱,二、褶皱的几何形态和褶皱描述,线状褶皱：长宽比大于10:1,穹窿,构造盆地,穹隆构造长宽之比小于3:1的背斜构造，褶皱面自脊点向四周作放射状倾斜。,穹隆构造就像是一顶帽子,第4章 褶皱(fold),主要内容： 1. 褶皱和褶皱要素 2. 褶皱的几何形态及褶皱的描述 3. 褶皱的类型及褶皱的组合型式 4. 褶皱的形成机制 5. 褶皱构造的观察和研究,（一）穹隆和构造盆地 （二）雁行褶皱 （

11、三）隔档式褶皱和隔槽式褶皱（侏罗山式褶皱） （四）复背斜和复向斜,四、褶皱的组合型式及其分布,(一)穹隆和构造盆地,(二)雁行褶皱 为一系列呈平行斜列（雁行状）的短轴背斜或向斜，可以由不同规模和级次的背斜或向斜组成。 可能成因：受水平力偶作用引起。雁列式张裂隙.avi,(三)隔档式和隔槽式褶皱(侏罗山式褶皱) 隔档式褶皱（梳状褶皱）由一系列平行的背斜和向斜相间组成，其中背斜是窄而紧闭的，形态完整清楚，呈线状延伸；而两个背斜之间的向斜则开阔平缓。 可能成因：顺塑性层挤压滑脱变形的结果。,侏罗山式褶皱：盖层与基底,(三)隔档式和隔槽式褶皱(侏罗山式褶皱) 隔槽式褶皱也是由一系列平行的背、向斜相间排

12、列的褶皱组成，但其中背斜和向斜形态正好与隔档式褶皱相反，其向斜紧闭且形态完整，呈线状排列，而两向斜之间的背斜则平缓开阔呈箱状 可能成因：顺塑性层挤压滑脱变形的结果。,隔槽式褶皱,(四)复背斜和复向斜造山带中常见的褶皱类型 由多级褶皱所组成的巨大背斜和巨大向斜。各次级褶皱轴面常向复背斜或复向斜的核部收敛。,复背斜,复向斜,第十章 节理(Joint),主要内容： 1.节理的分类 2.节理的分期与配套 3.节理的野外观测 4. 节理测量资料的整理,第五章 节理,3、主要类型： 1)原生节理：成岩过程中形成，如：泥裂、玄武岩中的柱状节理、侵入岩中的原生节理。 2)次生节理：成岩后产生 a.构造节理：与

13、构造变形有关，分布广，影响大，是本章讨论的重点。 b. 非构造节理：如人工节理、温差节理、卸载节理、分布窄，影响小。,剪节理 张节理,三节理的力学性质分类,2、剪节理的主要特征： 产状稳定，沿走向和倾向延伸较远，间距比较均匀，规模较大； 节理面平直光滑，两侧岩相可有少量相对位移，可见擦痕；, 发育在砾岩中的剪节理，一般会切穿砾岩中的砾石；,示意图, 常构成共轭节理系棋盘格构造；单组节理等间距出现,“X”型共轭节理系将岩石切割成棋盘格式岩块,5、张节理的主要特征： 产状不稳定，延伸不远，单条节理短而曲折； 节理面粗糙不平，无擦痕； 多开口，常被矿脉充填，脉宽变化大，脉壁不平直； 一般绕过砾岩；,

14、张节理绕过砾石和切过砾石示意图,主要内容： 1.节理的分类 2.节理的分期与配套 3.节理的野外观测 4. 节理测量资料的整理,第五章 节理,对节理资料进行统计分析，以查明节理发育的规律和特点及其与该区有关构造的关系。一般采用图表方式: 1)节理玫瑰花图 a、走向玫瑰花图 b、倾向玫瑰花图 c、倾角玫瑰花图,节理走向玫瑰花图,b.节理倾向玫瑰花图(整圆) c.节理倾角玫瑰花图(整圆) 步骤与a同，在整圆内作图,第十一章 断层(Fault),地壳岩石中的断层表现出双层结构,地表脆性岩石内的脆性断层发育 地下深处塑性岩石内的韧性剪切带发育,断层面：将岩块或岩层断开成两部分，断开岩块或岩层顺着它滑动

15、的破裂面。 断层线：断层面与地面的交线。 -断盘：断层面两侧沿断层面发生位移的岩块 上盘、下盘；上升盘、下降盘。,断层要素,二、运动学分类,1、断层简单分类： 1)正断层 2)逆断层 3)平移断层,正断层,逆断层,平移断层,一、正断层(Normal fault),1)倾角较陡，浅部常为60o70o 2)向下倾角变缓； 3)破碎带内为棱角 状角砾岩。,2. 正断层的组合形式 1)地堑、地垒 2)阶梯状,二、逆冲断层(Thrust faults),1. 一般特征： 1）倾角小，30； 2）可长距离推覆，5km；,阿尔卑斯格拉鲁斯推覆构造,3)破碎带岩石强烈碾碎，透镜状角砾。,1. 平移断层一般特征

16、 1) 倾角近直立，走向比较稳定； 2) 破碎带岩石强烈破碎。,第四节 断层效应 断层效应：由断层作用引起的各种现象。 一、走向断层引起的效应地层的重复和缺失,第六节 断层的识别 一、地貌标志 1. 断层崖：断层上升盘形成的陡崖 2. 断层三角面：垂直断层的侵蚀，形成垂直断层 的山脊切面 3. 错断的山脊：山脊不连续 4. 串珠状湖泊、洼地、泉水：沿断层分布 5. 水系特征：直线状、急转弯，被错断的河流,第八节 断层作用的时间性 一、断层活动时间的确定 1. 被断的最新地层之后，未断的最老地层之前 2. 错断岩脉，未被岩脉充填，形成在岩脉以后； 错断岩脉，并被岩脉充填，形成在岩脉同时； 未错断

17、岩脉，全被岩脉充填，形成在岩脉以前 3、4、5,第六、七章 劈理和线理,Foliation and Lineation,透入性构造指均匀地弥漫于地质体中的构造，它反映了这一地质体作为一个整体，已均匀地发生了变形。 非透入性构造以一种不连续面分散地存在于地质体中，变形只集中在不连续面本身及其附近，并把均匀连续的地质体分化成若干部分。 透入性和非透入性构造是相对的，与观察尺度相关。,透入性构造,非透入性构造,主要内容 1、概述 2、劈理 3、线理,劈理和线理,1、劈理-将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造。发育在强烈变形轻度变质的岩石里。 2、具有域构造: 劈理域 微劈石,一、

18、劈理的结构特征,流劈理,破劈理 破劈理的原意是指岩石中一组密集的剪破裂面，裂面定向与岩石中矿物的排列无关。,破劈理,滑劈理 一组切过先存次生面理差异性平行滑动面。,S1,S2,先存次生面理,后期切过的滑动面,间隔劈理,1.轴面劈理,指产状平行或大致平行褶皱轴面的劈理。发育在强烈褶皱的岩层中，大多为流劈理和片理。,2.层间劈理,是一种受岩性和层面控制的，产状与层理斜交的劈理。受岩性影响显著。,强硬层,软弱层,3.顺层劈理,顺层劈理一般指宏观上与岩性界面近平行的劈理。随岩层的弯曲而弯曲。,4.断裂劈理,断裂劈理包括断裂带内部和及其附近两盘岩石中发育的各种劈理，这些劈理是在断层形成和两盘运动过程中形

19、成的。,劈理产状与断层面斜交或近于平行，锐角指向对盘岩块相对运动方向。在韧性断层带多发育流劈理；在脆性或脆韧性断层破碎带里，则多为破劈理和褶劈理。,主要内容 1、概述 2、劈理 3、线理,劈理和线理,一、线理概念及分类,1.定义指露头上或手标本上的平行透入性线状构造。 2.成因分类 原生线理：成岩过程中形成的线理，如岩浆岩中的流线； 次生线理：构造变形中形成的线理（本章所指）。,2)矿物生长线理 由针状、柱状或板状矿物定向排列而成。 在变质变形过程中矿物在引张方向重结晶的结果，由于矿物生长方向往往指示岩石的塑性流动的拉伸方向。属于a型线理,皱纹线理,大型线理包括： 石香肠构造(B线理) 窗棂构

20、造(B线理) 压力影构造(A线理) 杆状构造等(B线理) 铅笔构造等(A线理 B线理),二、大型线理,大别山霍县诸佛庵长英质片麻岩中的石香肠构造,石香肠构造,石香肠,石香肠,石香肠,变形的石香肠构造,2. 窗棂构造 强硬岩层组成的形似窗棂的半圆柱状大型线状构造。通常出现在强弱岩层接触的界面。 属b型线理,二、大型线理,窗棂构造,窗棂构造,4. 铅笔构造 泥质和粉沙质岩石常见的、能使岩石劈成铅笔状长条的一种线状构造。 属b型线理,二、大型线理,铅笔构造,二、实践操作复习,第一章 绪论 构造地质学的研究对象地壳或岩石圈的地质构造； 地质构造组成地壳的岩层和岩体在内、外地质作用下发生的变形，从而形成

21、诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等；,认识地质图及读水平岩层、倾斜岩层和不整合地质图,实习一：,山脊,山谷,一、地形图的基本知识,二、地质图的概念和规格,1. 概念： 地质图是采用规定的符号、线条、花纹和色谱将地质体（地层、岩石）和地质现象（断层、褶皱、不整合）按照一定比例尺投影到地形图上的一种图件。 一幅正规的地质图至少应有图名、比例尺、图例和责任表；大多数的还有图符编号、经纬度、剖面图、地层柱状图等,2. 地质图的组成： 图名：图幅内最有代表性的地名。 比例尺：数字（如1:20000），或线段表示。 图例：图幅右边或下边。 责任表：制图单位、时间、责任人。 另： 图符编

22、号和经纬度、主干剖面、地层柱状图。,三、地质剖面图的概念和规格,1. 地质剖面图的概念： 反映地下一定深度地质构造形态的图件，是地质图重要的辅助图件。,3. 剖面线选择的原则： 应通过研究区最典型、最有代表性的部位； 应尽量垂直岩层走向或褶皱轴向； 应尽量为直线。,4. 剖面图的放置： 左西右东； 左北右南（剖面正南北向时）； 左南西、北西，右北东、南东,五、读图的一般步骤与方法,1.先图外、后图内； 2.先地形，后地质； 3.先地层，后构造。,（三步走）,先图外首先看图名、比例尺和图例,先地形再分析图区的地形特征,先地层：分析地层时代、层序和岩石类型、性质和岩层、岩体的产状、分布及其相互关系

23、； 后构造：研究褶皱的形态特征、空间分布、组合和形成时代；断裂构造的类型、规模、空间组合、分布和形成时代及其先后顺序；（其他）岩浆岩体产状和原生、次生构造以及变质岩区所表现的构造特征等等。,后图内,后地质,水平岩层出露特征 岩层界线与等高线平行或重合 出露宽度与地层厚度和地形坡度有关 地形坡度为零时，出露宽度为零,1. 倾斜岩层出露特征 岩层界线与等高线相交 在山脊和沟谷处弯曲成为“V”字形,用“V”字形法则判断地层的总体产状,相反相同 （地质界线 弯曲程度小）,B. 相同相反 （层陡）,C. 相同相同 （层缓，地质界线弯曲程度大）,八、认识不整合在地质图上的表现特征,练习：读图方法、顺序,实习二 用间接方法求倾斜岩层产状,