8.构造运动与地质构造

渤海石油职业学院石油工程系第八章构造运动与地质构造水平岩层及倾斜岩层构造运动概述褶皱构造断裂构造渤海石油职业学院石油工程系第一节构造运动概述一、构造运动的概念指由内动力引起岩石圈的岩石变形、变位的机械运动。又称为地壳运动。二、构造运动的类型：垂直运动水平运动海水侵蚀部分扩张挤压剪切渤海石油职业学院石油工程系三、地质构造构造运动引起地壳的岩层或岩体发生变形、变位留下的形迹，称为地质构造。四、地质构造的基本类型水平构造倾斜构造褶皱构造断裂构造水平构造倾斜构造褶皱构造断裂构造渤海石油职业学院石油工程系第一节水平岩层及倾斜岩层一、水平岩层：岩层层面与水平面的夹角小于5°的岩层厚度：两个平行界面的垂直距离尖灭：岩层在某一方向变薄，甚至厚度逐渐趋于零透镜体：岩层在两个方向上均发生尖灭，形成的地质体。水平岩层的特征：1、时代较新的岩层总是重叠在较老地层之上2、岩层的地质界线在地质图上与地形等高线平行或重合水平岩层尖灭渤海石油职业学院石油工程系二、倾斜岩层（一）倾斜岩层的产状要素走向：倾向：倾角：岩层延伸的方向，岩层层面与任意水平面的交线为走向线，走向线所指方向为走向。走向有两个，两值相差180°倾斜线与其水平投影线的夹角岩层层面倾斜的方向，倾向只能有一个渤海石油职业学院石油工程系（二）倾斜岩层的露头形态取决于岩层产状、地形特征及二者关系，遵循“V”字形法则倾向与坡向相反：倾向与坡向相同，岩层倾角大于地面坡角：倾向与坡向相同，岩层倾角小于地面坡角渤海石油职业学院石油工程系（三）倾斜岩层的厚度1、真厚度：2、铅直厚度：3、埋藏深度顶底面之间的垂直距离顶底面之间铅直方向的距离地面某一点到目的层的铅直距离渤海石油职业学院石油工程系三、地层接触关系（一）整合接触关系：连续沉积，无沉积间断，地质年代连续层与层之间接触面平整，反映地壳运动的连续性和运动的单一性。渤海石油职业学院石油工程系（二）不整合接触关系1、平行不整合岩层与岩层平行沉积间断，地层缺失，地质年代不连续平行不整合接触示意图平行不整合接触的形成过程沉积地壳上升遭受侵蚀地壳再下降接受新的沉积渤海石油职业学院石油工程系2、角度不整合沉积间断，地层缺失，地质年代不连续；岩层与岩层之间相交。角度不整合接触示意图下降接受沉积地壳上升、岩层褶皱断裂并遭受侵蚀地壳再下降接受沉积角度不整合接触的形成过程渤海石油职业学院石油工程系第三节褶皱构造一、褶曲及褶曲要素层状岩石受力后所产生的弯曲变形现象，是岩石塑性变形的具体现——褶皱褶皱构造的基本单位是褶曲（是岩层的一个弯曲）褶曲的基本形态：背斜：岩层向上弯曲、核部地层老、两翼地层新向斜：岩层向下的弯曲，核部地层新、两翼地层老褶曲的形成过程褶皱形成过程渤海石油职业学院石油工程系渤海石油职业学院石油工程系渤海石油职业学院石油工程系褶曲的要素核：褶皱中心部分的地层翼：核部两侧对称出露的地层轴面：指大致平分褶皱的一个假想面轴线：轴面与地面的交线枢纽：轴面与岩层面的交线轴面轴线翼翼翼翼核枢纽渤海石油职业学院石油工程系二、褶曲分类（一）横剖面分类1、直立褶曲：轴面直立，两翼翼角相等或差别不大。直立褶曲也称对称褶曲2、斜歪褶曲：轴面倾斜，两翼相背或相向倾斜，但两翼翼角相差悬殊，所以又称不对称褶曲。渤海石油职业学院石油工程系3、倒转褶曲：轴面倾角很小，两翼岩层向同一方向倾斜。一翼岩层新老顺序正常，一翼岩层发生倒转，时代较新岩层在老岩层之上。倒转背斜4、平卧褶曲：轴面近于水平，一翼岩层顺序正常，一翼岩层发生倒转。平卧褶皱渤海石油职业学院石油工程系（二）平面上的分类1、线状褶曲：褶曲沿长轴方向延伸很远，褶曲长轴与短轴之比大于10：12、长轴褶曲：褶曲长、短轴之比为10：1—5：13、短轴褶曲：褶曲长、短轴之比为5：1～2：14、穹隆和构造盆地：褶曲长、短轴近于相等5、鼻状构造：褶曲的枢纽，一端下倾，另一端抬起，在地质图上的岩层分界线和构造图上的等高线，枢纽下倾端圈闭，抬起端敞开。穹隆构造盆地渤海石油职业学院石油工程系三、褶曲的复合型态(一)在剖面上褶曲的组合形态1．复背斜和复向斜2．隔挡式和隔槽式组合(二)在平面上褶曲的组合形态1．平行式(a)2．分枝式(b)3．雁行式(c)4．羽状(d)5．扫帚式(e)渤海石油职业学院石油工程系第四节断裂构造概念断裂构造：当岩石受力超过破裂强度而产生断裂变形后，使岩石的连续性和完整性遭到破坏而成的构造。裂缝：岩层沿断裂面未发生明显的相对位移的断裂构造称为裂缝。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。断层裂缝渤海石油职业学院石油工程系一、裂缝（节理）剪节理：由剪应力产生的破裂面，特征为长、大、平直光滑，延伸稳定，常常呈“X”型。渤海石油职业学院石油工程系张节理：由张应力产生的破裂面，特征为短、小、粗糙不平，延伸不远，豆荚状、树枝状。渤海石油职业学院石油工程系二、断层（一）断层要素断裂面：岩层断裂后，沿着破裂面发生相对位移，这个破裂面称为断层面。断层线：在野外观察断层时，断层线指断层面与地面的交线。断层的两盘：断层面将岩层分割成的两部分，称为断层的两盘。断距：两盘沿断层面相对移动的距离。1.下盘2.上盘3.断层面断层要素示意图渤海石油职业学院石油工程系（二）断层分类1．根据两盘相对移动的性质分类正断层：张应力或重力作用使上盘相对下降，下盘相对上升。逆断层：水平挤压力引起上盘相对上升，下盘相对下降。平移断层：两盘沿水平方向相对位移的断层。正断层上盘下降渤海石油职业学院石油工程系逆断层上盘上升渤海石油职业学院石油工程系平移断层水平错动渤海石油职业学院石油工程系渤海石油职业学院石油工程系2．根据断层走向与岩层产状关系分类1)走向断层：断层走向与岩层走向一致的断层（A）。2)倾向断层：断层走向与岩层倾向一致的断层（B）。3)斜向断层：断层走向与岩层走向斜交的断层（C）。渤海石油职业学院石油工程系1）走向断层断层面走向与地层走向一致平行或近于平行的断层（a）。2）倾向断层断层面走向与地层走向垂直或近于垂直的断层（b）。3）斜向断层断层面走向与地层走向斜交的断层（c）。4）顺层断层顺层断层是顺着岩层层面、不整合面等滑动的断层（d）。3.按断层面与岩层的几何关系分类渤海石油职业学院石油工程系4.按断层面与褶皱的几何关系分类1）纵断层断层走向与褶皱长轴方向平行或近于平行的断层。2）横断层断层走向与褶皱长轴方向垂直或近于垂直的断层。3）斜断层断层走向与褶皱长轴方向斜交的断层。5.根据断层的发育时期分类1)后生断层：指发生在沉积过程完成以后的断层，其两盘同时代岩层的厚度基本一致。2)同生断层：断层发育期与沉积作用同时进行，同一时期岩层的厚度在、其两盘有明显差别，下降盘一方大于上升盘一方。渤海石油职业学院石油工程系(三)断层的组合形式1．地堑和地垒：由两条以上的正断层组成，两条相邻的正断层倾向相对，中间共用盘相对下降，形成地堑；若两条断层倾向相背，中间共用盘相对上升，则形成地垒。地堑地垒渤海石油职业学院石油工程系2.叠瓦状断层与阶梯状状断层数条大致平行的逆断层，其倾向一致，断开岩层呈叠瓦状排列，形成叠瓦状断层；数条大致平行的正断层，倾向一致，断开后的岩层呈阶梯状排列，形成阶梯状断层阶梯状断层叠瓦状断层构造线不连续渤海石油职业学院石油工程系(四)断层的野外及井下识别1.断层的野外识别标志地层的重复与缺失断层面上及断层带的标志地貌标志断层引起的构造线不连续断层造成地面与井下地层重复和缺失现象牵引（a）与逆牵引（b）渤海石油职业学院石油工程系2.井下断层标志（1）钻井中出现的地层重复与缺失（2）近距离内同层(或标准层)海拔高度相差较大（3）钻井岩屑中次生矿物含量高或井漏（4）开发井的压力系统不同（5）流体性质差异断层引起地层海拔高度与地层厚度变化渤海石油职业学院石油工程系小结•水平岩层及倾斜岩层•褶皱构造•断裂构造