地质构造

地质构造第3章地质构造：地壳或岩石圈各个组成部分的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称。地质构造构造运动地壳运动水平运动垂直运动地质构造的基本类型褶皱构造断裂构造绝对年代确定方法：据岩石中所含放射性元素的衰变规律确定相对年代确定方法：地层层位法、古生物法、岩性对比法地层年代的确定地层年代相对年代绝对年代地层形成到现在的实际年数地层的相对新老关系地质历史显生宙新生代古生代中生代白垩纪三叠纪侏罗纪隐生宙元古代太古代志留纪寒武纪奥陶纪二叠纪泥盆纪石炭纪晚古生代早古生代第四纪第三纪地质年代表整合接触沉积层连续，产状一致，时间空间上没有间断。新老地层之间为平行或近于平行的关系地层接触关系沉积岩层间接触关系假整合接触不整合面上下两套地层的产状彼此平行，接触界线与整合接触界线相似，但是缺失某些地层。下降、沉积→上升、沉积间断、遭受剥蚀→下降、再沉积下降、沉积→褶皱等变形、变质、岩浆侵入、隆起、沉积间断、遭受剥蚀→下降、再沉积。不整合接触上下两套地层之间有明显的沉积间断，造成地层的缺失，产状不同，是由地壳的强烈运动引起的。(a)整合接触(b)假整合接触(c)不整合接触图3-1沉积岩层间的接触关系及其形成过程岩浆岩和沉积岩层间接触关系1、侵入接触沉积层首先形成，后来岩浆岩侵入其中。2、沉积接触侵入岩首先形成，受到风化作用，后来地壳下降，进行新的沉积。岩层的产状走向：岩层面与水平面的交线叫走向线，走向线两端延伸的方向就是岩层的走向。倾向：垂直走向线、沿岩层面向下倾斜的直线叫倾斜线(又称真倾斜线)，它在水平面上的投影线称为倾向线，倾向线所指的方向为倾向(又称真倾向)。倾角：真倾斜线与其在水平面上的投影线(倾向线)的夹角叫倾角，又称真倾角。产状的三要素（1）地质罗盘直接在岩层面上测量的。（2）根据钻孔资料、地形地质图上的表现及视倾角值，再用几何作图法等方法，求出岩层的产状要素。1）方位角表示法角度范围0°~360°,以北为0°如205°∠25°。2）象限角表示法以北或南为0°，如N65°W∠25°SW。表示方法：文字和符号两种表示方法岩层产状要素的测定与表示方法文字表示：测定方法30°岩层产状水平岩层岩层直立岩层倒转30°符号表示：1、岩层产状记录为135°∠5°时,表示岩层的走向为().A.15°B.135°C.45°D.315°2、岩层产状记录为S45°W∠15°SE时,表示岩层倾向为().A.N45°EB.S45°EC.S45°WD.N45°W岩层的形式1、水平岩层定义:指产状呈水平或近水平的岩层。倾角α≤5°,即同一层面上的各个点大致具有相同的海拔高度。水平岩层具有以下特征：(1)新岩层盖在老岩层之上。(2)水平岩层的地层界线(即岩层面与地面的交线)与地形等高线平行或重合。a—露头宽度h—岩层厚度水平岩层的露头宽度水平岩层具有以下特征(3)水平岩层顶面与底面的高程差就是岩层的厚度。(4)水平岩层的露头宽度(即岩层顶层和底面地层界线间的水平距离)与地面坡度、岩层厚度有关。(a)立体图(b)平面图倾斜岩层:倾角5°≤α90°的岩层，倾斜岩层绝大多数是原始水平岩层经构造变动后变成的，是各种构造变形的组成部分。倾斜岩层正常层序倒转层序顺倾向线方向岩层由老到新变化顺倾向线方向岩层由新到老变化倾斜构造单斜构造S倾斜岩层地层界线的分布特征“V”字形法则（1）当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相同，岩层界线弯曲程度较小，等高线弯曲程度较大“V”字形法则（2）当岩层倾向与地面坡向相同，且岩层倾角大于地面坡角时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相反。“V”字形法则（3）当岩层倾向与地面坡向相同，但岩层倾角小于地面坡角时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相同，但弯曲程度较等高线大。直立岩层：地质界线在空间是一条沿走向延伸的直线，不受地形影响。直立岩层地质界线间的水平距离就是岩层的厚度褶皱:连续性弯曲的地层褶皱构造地层如何会发生褶皱？(a)水平挤压(b)垂向力作用(c)力偶作用褶皱的基本形态褶皱构造背斜：向上弯的褶皱；中间地层老，两边地层新向斜：向下弯的褶皱；中间地层新，两边地层老向斜成山，背斜成谷背斜成山，向斜成谷褶曲的形态要素•核部：褶曲中心部位的岩层。•翼部：位于核部两侧向不同方向倾斜的部分。•轴面：从褶曲顶平分两翼的假想面。•轴线：轴面与水平面的交线。轴的长度，表示褶曲延伸的规模。•枢纽：轴面与褶曲同一岩层层面的交线。翼核翼轴面轴线根据褶皱轴面的产状分为以下几种：直立褶皱、倾斜褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱(a)直立褶皱(b)倾斜褶皱(c)倒转褶皱(d)平卧褶皱褶皱的形态分类褶皱的形态分类倒转褶皱按褶皱枢纽的产状可分为：水平褶皱、倾伏褶皱(a)、(a′)水平褶皱(b)、(b′)倾伏褶皱水平褶皱和倾伏褶皱褶皱构造的识别（1）应垂直岩层走向进行观察，当岩层重复出现对称分布时，便可肯定有褶皱构造；（2）分析岩层新老组合关系(3)分析岩层产状（4）分析枢纽产状45。褶皱的工程评价褶皱核部岩层由于受水平挤压作用，产生许多裂隙，直接影响岩体完整性和强度，在石灰岩地区还往往使岩溶较为发育，所以在核部布置各种建筑工程，如厂房、路桥、坝址、隧道等，必须注意岩层的坍塌、漏水及涌水问题。在褶皱翼部布置建筑工程时，如果开挖边坡的走向近于平行岩层走向，且边坡倾向与岩层倾向一致，边坡坡角大于岩层倾角，则容易造成顺层滑动现象。如果边坡走向与岩层走向的夹角在40°以上或两者走向一致，且边坡倾向与岩层倾向相反或相同，但倾角更大，侧对开挖边坡的稳定较有利。地质构造与道路工程A台易产生顺层滑动B台位于断层带上C台较为有利对于隧道或道路工程线路等深埋地下工程，一般应布置在褶皱翼部。因为隧道通过均一岩层有利稳定，而背斜顶部岩层受张力作用可能坍塌，向斜核部则有出水较丰富的地段。请在下图中选择一个合理的隧道位置：（）132背斜——储油构造向斜——储水构造石油一般在褶皱的向斜中还是在背斜中？断裂构造断裂构造：岩体受构造应力作用超过其强度时发生裂缝或错断，破坏了岩体的完整性而形成。断裂构造主要分为节理和断层两大类。节理:岩体沿破裂面没有明显位移或仅有微量位移的称为节理；断层:破裂面两侧发生了明显位移或较大错动的称为断层。地层如何会发生断层？按节理的成因，节理包括原生节理和次生节理两大类。力学性质又可分两类：剪切节理和张节理•剪切节理•张节理节理的工程评价•开采石材•开挖隧道，火功法•易崩塌或滑坡，公路边坡标志层断层风火山隧道北部断裂切割表层第四系的裂缝延伸特征裂缝最大宽度5－10mm，延伸长度200m断层要素断层面、破碎带—两侧岩块发生相对位移的断裂面为断层面，复杂的错动带称断层破碎带断层线—断层面与地面的交线断盘—断层面两侧发生相对位移的岩块为断盘，位于断层面以上为上盘，断层面以下为下盘。断距—断层两盘沿断层面相对移开的距离断层的基本类型及其特征断层的形态分类:正断层，逆断层、平移断层正断层的基本特征是上盘相对下移，下盘相对上移。逆断层的基本特征是上盘相对上移，下盘相对下移。平移断层:断层两盘产生相对水平位移的断层.正断层逆断层平移断层上盘下降①正断层—上盘下降，下盘上升上盘上升②逆断层—上盘上升，下盘下降水平错动③平推断层—两盘水平错动（断层面近直立）上盘斜向上升斜向运动1－逆平移断层上盘斜向下降斜向运动2－正平移断层