基本构造及产状要素.

第三章基本构造要素及其产状测定构造地质学：主要研究对象是变形构造构造：地壳或岩石圈各个组成部分的形态及其相互结合的方式和面貌特征的总称产状：构造的空间表示，构造的空间产出状态，包括形态和方位基本构造要素：用于描述构造产状的基本几何要素。可分为面状要素和线状要素第一节基本构造要素及其产状面状构造：可以用平面表示产状的构造如岩层、断层等面状构造产状要素：1.走向（trend,strike)：面状构造与水平面的交线。表示方法：360º方法或第1、4象限,如30º或N30ºE，330º或N30ºW2.倾向（dip)：倾斜平面上与走向线垂直的线叫倾斜线，倾斜线在水平面上的投影所指的沿平面向下倾斜的方位。表示方法：同走向。3.倾角（dip(dipping)angle）：倾斜线与其在水平面上投影的夹角。表示方法：0～90º面状构造产状的数字表示方法：1)倾向∠倾角，如135º∠35º;2)走向，倾向倾角，如N45ºE，S35ºE;3)走向/倾向∠倾角，如45º/SE∠35°面状构造产状在地质图上的表示Thefoliations(beddings)trend(strike)N30ºEanddipsoutheastwardswithadippingangleof60º.Thefoliations(beddings)trend(strike)N30ºEanddipto(toward)southeastwithadippingangleof60º.Thefoliations(beddings)haveatrend(strike)ofN30ºEandasoutheastwarddipwithadippingangleof60º.Thefoliations(beddings)haveatrend(strike)ofN30ºEanddipsoutheastwardwithadippingangleof60º.线状构造：可以用直线表示产状的构造，如线理、褶皱的枢纽和断层面擦痕等线状构造产状要素：1.独立的产状要素：倾伏向（plunge）：倾斜直线在水平面的投影线所指示的该直线向下倾斜的方向倾伏角：倾斜直线与其水平投影线间所夹之锐角表示方法：顷伏向∠顷伏角，如135º∠35º2.与面状要素共存的线状要素：侧伏角（pitch）：当线状构造包含在某一倾斜平面内时，此线与该平面走向线间所夹之锐角即为此线在该面上的侧伏角。侧伏向：面状构造走向线上，与线状构造构成侧伏锐角开口的那一端的方位。表示方法：面状要素产状，侧伏角侧伏向（用四象限表示）如面理产状为135º∠35º，线理北东侧伏35º（度）线状要素在地质图中的表示方法35°35°视产状：面状构造与非正交平面相交迹线的产状视倾向：截面的走向视倾角：面状构造与截面交线与视倾向的夹角真倾角与视倾角间的关系：tgβ=cosωtgα第二节构造要素的极射投影吴氏网施密特网一、极射赤平投影的原理球面投影与极射赤平投影直线和平面的投影过球心的倾斜直线（AB）的球面及极射赤平投影过球心的倾斜平面的球面及极射赤平投影小圆投影不过球心的平面的投影极射赤平投影网（吴氏网）的建立等面积投影网（施密特网）等面积投影网及其原理二、极射赤平投影的应用1.直线的投影及其产状的读取2.平面的投影及其产状的读取（倾向和走向）3.面状要素极点（法线）的投影4.面交线产状（根据面的真产状求任一方向的视产状）5.两线确定平面（根据视产状求真产状）6.已知面产状及线的侧伏角，求线的产状7.两线夹角8.两面夹角及夹角中分线的产状9.面线夹角实习一1.投影求包含直线258º∠40º及42º∠62º的平面的产状。2.已知铁矿层产状为154º∠40º，求下列各方向剖面上的视倾角：80º、330º。3.在公路转弯处的两陡壁上，测得板状含金石英脉的视倾斜线产状分别为l20º∠16º和227º∠22º，求该板状含金石英脉的真产状。4.求平面245º∠30º和145º∠48º的交线产状。5.求平面335º∠30º和235º∠48º的夹角及夹角平分线的产状。三、投影的旋转操作1.绕铅直轴旋转例：25º∠40º的线；顺时针旋转40º2.绕水平轴旋转例：220º∠30º的线，绕N10ºW轴顺时针旋转30º3.绕倾斜轴旋转例：210º∠40º面绕一260º∠30º的轴逆时针旋转40º四、钻孔资料的产状投影1.定向钻孔资料的应用钻孔轴线产状210º∠62º，φ＝30º（顺时针），μ＝30º。层面向南东倾斜。2.利用不定向岩芯求产状不定向岩芯的产状圆锥2.1两个直立非定向岩芯确定岩层产状两直立钻孔（A、B）在N70ºE方向上相距400m，A钻孔在200m深处切穿某一地层，而钻孔B在300m处遇到同一地层，地层与钻孔轴线成40º夹角，求地层可能的产状。2.2两个不平行倾斜非定向岩芯确定岩层产状两倾斜不定向钻孔在走向N20ºW上相距100m，NW第一个钻孔轴线产状为30º∠50º，并在25m处遇一层面，μ＝48º；第二钻孔产状为220º∠54º，在45m处遇同一层面，μ＝54º。求层面产状。两倾斜不定向钻孔在走向N20ºW上相距100m，NW第一个钻孔轴线产状为30º∠50º，并在25m处遇一层面，μ＝48º；第二钻孔产状为220º∠54º，在45m处遇同一层面，μ＝55º。求层面产状。4.三个任意不平行非定向岩芯确定岩层产状315º∠29º，μ=39º193º∠51º，μ=41º55º∠46º，μ=51º实习二利用下列钻孔资料求岩层产状1.单个定向岩芯确定岩层产状轴线产状220º∠40º，φ＝20º（顺时针），μ＝30º。层面向南东倾斜。2.一钻孔轴线产状35º∠60º，在30m处遇一层面，μ＝62º。其西50m为一直立钻孔，在15m处遇同一层面，μ＝45º。3.钻孔钻孔轴线产状μA90º∠50º45ºB298º∠58º85ºC200º∠40º50º第三节岩层产状及地质界线的平面投影特征地质界线：不同岩层界面（或断层面）与地面的交线，是地质图表示的基本内容，其形态决定于岩层（断层）的产状与地形的关系。地质图成图原理一、水平岩层层面近水平的岩层倾角0～5度地形图－等高线水平岩层在地形图中的表现特征为其层面界线与等高线平行W(宽度)=t(厚度)/tgß(坡度)地层一般向上变新二、直立岩层层面近直立的岩层，倾角85～90度。直立岩层的地质界线不受地形影响，宽度等于厚度；地质界线一般为直线，弯曲反映岩层走向的变化，宽度的变化反映厚度的变化。三、倾斜岩层倾斜岩层的水平投影特征：V字形法则相反相同；相同相同；相同相反地层倾向与地形坡度方向地质界线与等高线的弯曲方向相反相同：地层倾向与地形坡度方向相反。地质界线与等高线弯曲方向相同，但曲率较小。相同相同：地层倾向与地形坡度方向相同，倾角小于地形坡度，地质界线与等高线弯曲方向相同，但曲率较大相同相反：岩层倾向与地形坡度方向相同，倾角大于地形坡度。地质界线与等高线弯曲方向相反。相反相同：地质界线曲率小相同相同：地质界线曲率大岩层倾角小于地形坡度相同相反：岩层倾角大于地形坡度第四节岩层产状及厚度的测定及地质图的编绘一、根据地质图等高线求产状1）根据V字形法则确定大致倾向，2）连接走向线，确定走向及倾向，3）确定高程差，及水平距离，4）确定倾角。二、三点法求岩层产状1）在网格纸上作三点（A、B、C）的投影2）确定A-B和A-C的高程差3）在A-C上截取点D，使A-D:A-C=A-B高程差:A-C高程差4）B-D即为走向线5）根据前方法求取走向、倾向和倾角。三、岩层厚度的野外测量h=Lsin(α±β)ββααh=Lcosβsinγ(sinα±cosαtgβ’)γβ’βαABCDβ’四、地质图上求厚岩层度h=Lsin(α-β)(α-β)βαα五、根据岩层产状编制地质图编制地质图（地质填图）是地质研究的最基本方法之一。原则：根据有限测量点的岩层等产状，利用几何作图法将地质界线勾绘到地形图上－形成地质图。步骤：1）根据走向的定义，岩层在同一高度上沿走向出露。根据测量点产状过测量点作走向线，测量点及走向线与测量点所在等高线的其他交点均为岩层的出露点。2）根据岩层产状和等高线高程差，确定岩层与相邻等高线相交的水平距离，即放线距。3）根据放线距作走向线平行线，其与相邻等高线的交点即岩层在相邻高度上的出露点。4）依此类推，作出岩层在每一等高线的出露点。最后勾绘出地质界限。5）作图顺序：先构造界限，如断层和不整合等，再作地层（岩层）界限。测制倾斜岩层地区的剖面图1.选定剖面位置（一般选取与地层走向垂直的方向）2.绘制地形剖面。3.绘制地质剖面1)将产状点和地层界限点投到地形剖面上。2)根据产状作地层界限剖面图3)标出时代符号和岩性花纹。断层－不整合－地层实习4读倾斜岩层和不整合接触地质图并做剖面图（实习教材第40页）实习5.编制地质图（实习教材第42页）实习3.用间接法测定岩层产状要素（实习教材第38页）