地质构造-精选

煤矿地质学宋党育资源环境学院2地质构造：指地质体（岩层、岩体、矿体等）存在的空间形式、状态及相互关系，是地壳运动所造成的岩石（或矿体）变形、变位等现象。表现主要形式：褶皱变动是岩层发生弯曲但岩层是连续的；断裂变动是岩层的连续性遭到破坏、岩层中产生了破裂面。第一章地质构造3单斜构造4褶曲构造5断裂构造6组合构造褶曲一翼断层一盘WE7第一节岩层的产状第二节褶皱构造第三节断裂构造第五章地质构造8第一节岩层的产状一、岩层及其产状二、产状的测量三、产状的表示方法四、岩层的基本特征五、岩层的厚度六、地层的接触关系9第一节岩层的产状一、岩层及其产状一）岩层岩层是由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩体。岩层的顶面、底面、厚度称为岩层的三个要素。上层面下层面H1011二）岩层的产状岩层的产状是指岩层的空间形态。用于描述岩层在空间展布特征。一般岩层的产状用走向、倾向、倾角表示。走向、倾向、倾角称为岩层产状的三要素。第一节岩层的产状1213α倾角倾向走向1.走向指岩层面与水平面的交线走向是直线，有两个方向，方向用方位角表示。如走向的一个方位角是30°，可称岩层的走向是30°，也可称岩层的走向为210°。二）岩层的产状14α倾角倾向走向2.倾向在岩层面上沿岩层面的倾斜方向垂直走向的直线称倾斜线。倾斜线在水平面上的投影线所指的岩层面倾斜方向称倾向。倾向与走向相互垂直。二）岩层的产状15α倾角倾向走向2.倾向倾向是射线，只有一个方向，方向用方位角表示。如倾向的方位角是120°，可称岩层的倾向120°二）岩层的产状16α倾角倾向走向3.倾角倾斜线与其在水平面上的投影线(倾向线)之间的夹角。二）岩层的产状17视倾角与真倾角的关系：tgβ=tgαXcosωtgβ=tgαXsinγ二）岩层的产状3.视倾角与真倾角ABCD:岩层面；OECD:水平面；α:真倾角；β:视倾角；γ:走向线与视倾向间的夹角；ω:真倾向与视倾向间夹角18二、产状的测定量1.地质罗盘19二、产状的测量20二、产状的测量在使用前必须进行磁偏角的校正。因为地磁的南、北两极与地理上的南北两极位置不完全相符，即磁子午线与地理子午线不相重合，地球上任一点的磁北方向与该点的正北方向不一致，这两方向间的夹角叫磁偏角。地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏，偏于西边称西偏。东偏为(+)西偏为(-)。21二、产状的测量2.直接测定法1）测量岩层走向罗盘的长边紧贴岩层面，水准起泡居中，磁针静止后磁针所指的刻度即为岩层走向。22二、产状的测量2）测量岩层倾向罗盘的短边紧贴岩层面，水准起泡居中，磁针静止后磁北针所指的刻度即为岩层走向。23二、产状的测量3）测量岩层倾角——直接测定罗盘的长边紧贴岩层面上的倾斜线直立放置，拨动底盘背面的半圆形金属片使倾斜仪上的柱状水准气泡居中，倾斜仪中线所指的角度即为岩层倾角。24三、产状的表示方法1.文字记录法25三、产状的表示方法1.文字记录法60°30°水平岩层倾斜岩层直立岩层倒转岩层26α倾角倾向走向产状的表示方法：(倾向)(倾角)120°∠55°55°27四、岩层的基本特征1.水平岩层岩层层面保持水平状态，即同一岩层面上的海拔高度基本相同的岩层称为水平岩层。水平岩层的特征：a)在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代较新的岩层叠覆在较老的岩层之上。b)水平岩层的厚度是该岩层顶面标高与底面标高之差。28SedimentaryRockssedimentaryrockexposednearCanyonlandsNationalpark.峡谷地国家公园，美国犹他州29四、岩层的基本特征c)水平岩层的出露和分布状态完全受地形控制。d)水平岩层露头的水平宽度（即岩层上、下层面上的出露界线之间的水平距离）是随岩层的厚度和地面波度的变化而变化的。30四、岩层的基本特征2.倾斜岩层受构造运动的影响，岩层改变了原始的水平状态并发生倾斜，称为倾斜岩层。倾斜岩层的特征：a)在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代较新的岩层叠覆在较老的岩层之上。b)岩层的厚度为该岩层顶面与底面之间的垂直距离。c)岩层的出露和分布状态完全受地形控制。露头的水平宽度取决于岩层的厚度和地面坡度的变化。3132四、岩层的基本特征倾斜岩层a33四、岩层的基本特征RedRocksAmphitheater,westDenver－TiltedlayersofFountainFormationaresandandconglomeratedepositedfromerosionoftheancestralRockyMountains.34四、岩层的基本特征3.直立岩层受构造运动的影响，岩层原始水平状态发生剧烈变化，岩层面与水平面垂直，称为直立岩层。3536五、岩层的厚度水平岩层的厚度是指岩层顶面和底面之间的垂直距离。对于倾斜岩层而言，岩层的厚度包括真厚度、铅垂厚度、水平厚度。1.真厚度(h)在垂直岩层走向的剖面中，岩层顶面和底面之间的垂直距离。hhfhgαα37五、岩层的厚度2.铅垂厚度(hg)在垂直岩层走向的剖面中，岩层顶面和底面之间的垂直距离。铅垂厚度(hg)与真厚度(h)的关系：h=hg×cosα(α—岩层倾角)3.水平厚度(hf)在垂直岩层走向的剖面中，岩层顶面和底面之间的垂直距离。水平厚度(hf)与真厚度(h)的关系：h=hf×sinαhhfhgαα38地层的接触关系是指上下两套新和老的地层之间的在时间和空间上的相互关系。地层接触关系分为整合接触和不整合接触两种接触关系。其中不整合接触又包括平行不整合（假整合）接触和角度不整合接触。六、地层的接触关系391.整合接触指某个地区在一定的地质历史时期内，地壳运动与沉积作用处于相对平衡状态，沉积连续、形成上下两套地层之间的岩性和古生物演化基本一致，上下两套地层之间的接触关系称为整合接触。特点a、上下两套地层为连续沉积；b、上下两套地层之间的岩性、古生物基本一致c、上下两套地层之间不存在侵蚀面。六、地层的接触关系40412.不整合接触1）平行不整合（假整合）接触指某个地区在一定的地质历史时期内，地壳下降接受沉积后，地壳再抬升，使已形成的地层遭受风化剥蚀，出现明显的区域性沉积间断；之后地壳再次下降并接受沉积，上下两套地层之间的产状基本一致，称为平行整合接触或假整合接触。特点：a、上下两套地层之间有明显的沉积间断，岩性、古生物突变，缺失某些时代的地层；b、上下地层之间存在分布广泛的沉积间断面；c、上下地层之间的产状基本一致。六、地层的接触关系422）角度不整合接触指某个地区在下伏地层形成后，发生强烈的地壳运动，使已形成的地层发生倾斜、褶皱、断裂、或伴随岩浆活动、变质作用，并遭风化剥蚀、造成明显的区域性沉积间断；之后地壳再次下降并接受沉积，使新地层覆盖在不同时代的老地层之上，上下两套地层之间的产状不一致，称为角度整合接触。六、地层的接触关系4344岩层在构造应力的长期作用下，原始产状改变，形成各种弯曲，岩层仍保持其连续性，称为褶皱构造。第二节褶皱构造45Largefoldingypsumlayers,SweetwaterCanyon－Foldingistheresultofenormoustectonicforces.46一、褶皱构造的基本类型二、褶曲的要素三、褶曲的形态分类四、褶曲的在平面、剖面的形态及判别五、褶曲形成的时代的判别六、褶皱的组合形式七、褶皱的识别七、褶曲的描述第二节褶皱构造47一、褶皱构造的基本类型褶皱构造中单个的弯曲称为褶曲。褶曲包括向斜和背斜两种基本类型。背斜在形态上为一个弧顶向上的弯曲，中心部分为老地层，两侧地层依次变新。向斜在形态上为一个弧顶向下的弯曲，中心部分为新地层，两侧地层依次变老。第二节褶皱构造48不对称背斜宁夏贺兰山奥陶系背斜在形态上为一个弧顶向上的弯曲，中心部分为老地层，两侧地层依次变新。49宁夏石炭井矿区发育的褶皱构造向斜在形态上为一个弧顶向下的弯曲，中心部分为新地层，两侧地层依次变老。50二、褶曲的要素核部和翼部：褶曲的中心部位称核部；核部两侧称翼部。转折端：两翼岩层汇合转折的部位。枢纽点和枢纽线：同一褶曲横剖面上同一岩层面的最大弯曲点枢纽点；同一褶曲横剖面上同一岩层面的最大弯曲点的连线枢纽线。轴面和轴迹：同一褶曲各岩层面上枢纽线构成的面叫轴面。轴面与水平面的交线称轴迹。第二节褶皱构造51褶曲的要素52160°∠25°345°∠65°不对称背斜翼部翼部核部转折端轴面53第二节褶皱构造54第二节褶皱构造三、褶曲的形态分类按褶曲在横剖面上的轴面和两翼产状可分为：直立褶曲、斜歪褶曲、倒转褶曲三个基本类型。55褶曲在剖面上的分类56第二节褶皱构造三、褶曲的形态分类按褶曲在平面上的枢纽产状可分为：水平褶曲和倾伏褶曲类型。水平褶曲57第二节褶皱构造三、褶曲的形态分类按褶曲在平面上的枢纽产状可分为：平行褶曲和倾伏褶曲类型。倾伏褶曲5859第二节褶皱构造三、褶曲的形态分类按褶曲的延伸长度和褶曲中同一岩层界限长、宽比：线形褶曲、短轴、近等轴褶曲等类型。6061四、褶曲的在平面、剖面的形态及判别第二节褶皱构造CAAPTPTT3AAT2T1T2T162第二节褶皱构造CAAPTPTT3AAT2T1T2T1TPPTCT3T2T1T1T263第二节褶皱构造SAADOSAADOODSSOOSSDD64四、褶曲的在平面、剖面的形态及判别第二节褶皱构造65四、褶曲的在平面、剖面的形态及判别第二节褶皱构造66五、褶曲形成的时代的判别第二节褶皱构造利用不整合面确定褶皱形成时代的平面示意图褶皱形成的时代通常是根据地层之间存在的区域性不整合接触关系来确定的。67五、褶曲形成的时代的判别第二节褶皱构造图中存在两个不整合面：1.K与下伏地层之间的不整合接触面；2.J2与下伏地层之间的不整合接触面；68六、褶皱的组合形式第二节褶皱构造1.复式褶皱692.隔档式褶皱703.隔槽式褶皱71七、褶皱的识别——新老地层依次对称重复出露72八、褶曲的描述第二节褶皱构造1.名称：地名＋褶曲类型2.核部地层、两翼地层及两翼地层产状3.轴面产状、轴迹走向4.褶曲的形成时代5.与相邻褶曲的关系。73岩层在构造应力的长期作用下，岩层连续性被破坏，岩层中产生破裂面，为断裂构造。常见的断裂构造有节理构造和断层构造。第三节断裂构造74SmallfaultinrockstratanearCapeJervis,SouthAustralia.757677一、节理构造断裂两侧的岩层或岩体沿破裂面断开，但没有发生明显的相对位移的断裂构造称节理构造。第三节断裂构造78两组近于垂直的节理南京东郊湖山地区上泥盆统五通组砂岩断裂两侧的岩层或岩体沿破裂面断开，但没有发生明显的相对位移的断裂构造称节理构造79构造节理南京东郊湖山地区三叠系下青龙组石灰岩80一、节理构造（一）节理的分类1.节理按力学性质可分为张节理和剪节理。张节理是在张应力作用下形成的节理。剪节理是在剪应力作用下形成的节理。第三节断裂构造81二、节理构造张节理特点：①产状不稳定，在平面上呈蜿曲状或锯齿状延伸，沿走向延伸不远即告消失。②节理面粗糙不平，擦痕不发育，节理两壁裂开距离较大，有些张节理呈开口状或楔形，常被矿脉充填。③在由压应力诱导产生的张应力作用下形成的张节理，常常会追踪先已形成的共轭X型剪节理，形成锯齿状追踪张节理。④一般来说，张节理面两侧的岩石没有发生相对错移的现象。当张节理发育在砾岩或含砾的碎屑岩中时常是绕过砾石。⑤张节理一般发育稀疏，节理之间的距离较大，分布不均匀，即使局部地段发育较多也很少密集成带。8283二、节理构造剪节理特点：①产状稳定，在平面和剖面上都呈直线延伸；规模较大，沿走向和倾向常延伸较远。②节理平直而光滑，常具擦痕、镜面等构造现象；节理两壁之间往往比较紧闭。③发育在砾岩中或含砾的碎悄岩中的剪节理常把砾石切穿并发生微小的错移，可以借助这种错确定岩石被剪切的方向。④一般剪切理发育较密集，相邻两节理之间的距离较小，常具有等距性分布特点；有时则密集成带。⑤在由压应力诱导产生的剪应力作用下形成的剪节理，常发育成两组构