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《构造地质学》

1、“ v”字形法则

（1) 水平岩层，水平岩层的产状与地形等高平行或重合，呈封闭的曲线。

（2）直立岩层，直立岩层的地层界线不受地形的影响，呈直线沿岩层的走向延伸，并与地形等高线直交 ( 一直线 ) 。

（3）倾斜岩层有三种不同的情况：

岩层倾向与地形坡向相反时，地层界线的弯曲方向 ( “ V”字形弯曲尖端 ) 和地形等高线的弯曲方向相同，但地层界线的弯曲程度比地形等高线的弯曲度小。

岩层倾向与地形坡向相同，而且倾角小于地面坡角时，地层分界线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相同，但地层界线的弯曲度比地形等高线的弯曲度大。

岩层倾向与地形坡向相同，而且倾角大于坡角时，地层分界线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相反。

V字形法则

简单的叙述一下 V 字形法则-

在岩层没有倒转的情况下-

Ⅰ岩层水平表现在地质图上面与等高线相似-

Ⅱ岩层直立在地质图上面体现为一直线-

Ⅲ岩层倾斜（比较复杂）分三种情况-

①岩层倾向与地形线方向相反的时候，岩层界限与等高线弯曲方向相同，在沟谷时 V 字形尖端指向上游、在山脊时V 字形尖端指向下游，弯曲度小于地形线的弯曲度-

②当岩层倾向与坡向相同时即，且倾向角大于坡向时，此时岩层界限与坡向线相反，即沟谷时， V 字形尖端指向下游，山脊时，v 字形尖端指向上游。-

③当岩层倾向与坡向同时，倾角小于坡角时，沟谷是v 字形尖端则指向上游，在山脊时V

字形尖端指向下游，弯曲度大于坡向线-

2、赤平投影在边坡稳定分析中的应用

3、岩层的产状要素

产状通常用产状三要素表示，包括岩层的走向、倾向和倾角。

a. 走向（ Strike ）：岩层与水平面的交线（图1，走向线 AOB）; 两端所指的方向（图1，

）; 岩层走向都有两个数值，二者相差180° 。它表示岩层在空间的水平延伸方向。b.

倾向 (Dip) ：倾斜平面上与走向线垂直的线（ OD’）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（）

c. 倾角（ Dip angle）α：倾斜线与其在水平面上投影的夹角。倾斜岩层层面与任意水

平面的最大锐夹角

图 1

视产状：面状构造与非正交平面相交迹线的产状。

a. 视倾向：同一岩层层面上凡与走向线不直交的任一直线（图2-5 HD， HC）均为视倾斜线，它在水平面上的投影方位角称视倾向或假倾向。（，）

b. 视倾角：面状构造与截面交线与视倾向的夹角（图2，β’，β）

即：视倾斜线和它的水平投影线之间的夹角。

图 2

真倾角与视倾角间的关系：tg β =tg α ?cos ω（图 2 所示）

2、产状的表示

（ 1）方位角表示法：只记倾向和倾角，如SW220°∠ 35 ° ，前面是倾向的方位角，后

面是倾角，读作倾向南西220°，倾角35 °。

（ 2）象限角表示法：以北或南方向为准（0°），一般记走向、倾角和倾斜象限。例如，N45° E∠ 30° SE ，表示岩层走向北偏东45°，倾角为30°，倾向南东。

1）文字法

方位角是正北方向与走向（或倾向）之间的交角。产状的方位角表示法只记倾向和倾

角，用倾向方位角∠倾角表示。

如 15°∠ 40°表示倾向方位为15° ( 北东 15° ) ，倾角 40°。

2）图示法 .

地质图上常用特定的符号来表示岩层面的产状，常用的产状符号及其代表意义如下：30°长线为走向 ( 线 ) 、短线箭头示倾向、数字表示倾角。长短线要按实际方位标绘

在图上；

水平岩层 ( 倾角为 0°～ 5° ) ；

直立岩层，箭头指向新岩层，长线表示走向；

70°倒转岩层，箭头指向倒转后的倾向，即指向老岩层，数字为倾角，长线表示走向

4、断层要素

相当点指未断前的一个点在断层移动以后分成两个相邻的点（图6-6 ）。

相当层指同一地层山于断层移动而分别在断层的两盘出现（图6-6 ）。

图 6-6相当点A,A′和相当层

1. 滑距：断层两盘相当点之间的位移距离（图

总滑距：断层面两侧相当点位移后的距离（

走向滑距：总滑距沿断层走向的水平投影（

倾向滑距：总滑距沿断层面倾向的水平投影（

水平滑距：总滑距的水平投影（am）6-7 ）。ab）ac）

cm）

图 6-7断层滑距

2.断距：断层面两侧相当层之间的相对距离。

1）在垂直于被错断地层走向的剖面上（图6-8 ）：

地层断距：断层两盘被错断的相当层间的垂直距离（ho）。

铅直地层断距：相当层间的铅直距离（hg）。

水平地层断距：相当层间的水平距离（hf ）。

图 6-8垂直于被错断地层走向的剖面图

5、节理

1、按节理的成因分类

节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。

(1)原生节理：指岩石形成过程形成的节理，如玄武岩的柱状节理

(2)构造节理：是岩石受地壳构造应力作用产生的，这类节理具有明显的方向性和规律性，

发育深度较大，对地下水的活动和工程建设的影响也较大。构造节理与褶皱、断层及区域性

地质构造有着非常密切的联系，它们常常相互伴生，是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。

(3) 表生节理：又称风化节理、非构造节理，是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等 )产生的，如由风化作用产生的风化裂隙等，这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中，

对地下水的活动及工程建设有较大的影响。

2、按力学性质进行分类

(1)张节理 :在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理，叫张节理。张节理大多发育在

脆性岩石中，尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育，它主要有以下特征：

裂口是张开的，剖面呈上宽下窄的楔形，常被后期物质或岩脉填充；

节理面粗糙不平，一般无滑动擦痕和磨擦镜面；

产状不稳定，沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭；

在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒，其张裂面明显凹凸不平或弯曲；张

节理追踪 X 型剪节理发育呈锯齿状。

(2)剪节理：岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理，叫剪节理，它一般在与最大主

应力呈 45°夹角的平面上产生，且共轭出现，呈X 状交叉，构成X 型剪节理。它具有以下

特征：

剪节理的裂口是闭合的，节理面平直而光滑，常见有滑动擦痕和磨光镜面；

剪节理的产状稳定，沿其走向和倾向可延伸很远；

在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉，而不改变其方向；

节理的发育密度较大，节理间距小而且具有等间距性，在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。

3、按节理与岩层走向关系分类

(1)走向节理：节理延伸方向大致与岩层走向平行。

(2)倾向节理：节理延伸方向大致与岩层走向垂直。

(3)斜交节理：节理延伸方向与岩层走向斜交。

4、根据节理与褶皱轴的关系，可将节理分为：

(1)纵节理 -节理走向与褶皱轴向平行

(2)横节理 -节理走向与褶皱轴向直交

(3)斜节理 -节理走向与褶皱轴向斜交

节理玫瑰花图、极点图、等密图

1、从 0o-9o 一组开始，按各组平均走向方位角在半圆周上作一记号，再从圆心向圆周上该

点的半径方向，按该组节理数目和所定比例尺定出一点，此点即代表该组节理平均走向和节理

数目。各组的点确定后，顺次将相邻组的点连线。如某组节理为零，则连线回到圆心，然

后再从圆心引出与下一组相连。

2．绘制节理倾向玫瑰花图的方法( 图 7-26) ：

按节理倾向方位角分组，求出各组节理的平均倾向和节理数目，用圆周方位代表节理的平均

倾向，用半径长度代表节理条数，作法与节理走向玫瑰花图相同，只不过用的是整圆( 图7-26)

3.绘制节理倾角玫瑰花图的方法：

按上述节理倾向方位角的组，求出每一组的平均倾角，然后用节理的平均倾向和平均倾

角作图，圆半径长度代表倾角，由圆心至圆周从00-900 ，找点和连线方法与倾向玫瑰花图

相同。

倾向、倾角玫瑰花图一般重叠画在一张图上。作图时在平均倾向钱上，可沿半径按比例找出代表节理数和平均倾角的点，将各点连成折线即得。可用不同颜色或线条加以区别( 图7-26) 。

极点图：如一节理产状为 200 700，则以北为 00，顺时针数 200( 即倾向 ) ，再由圆心到圆周数

700( 即倾角 ) 定点为节理法线的投影点，该点就代表这条节理的产状 ( 图 7-28a 点 ) 。若产状相同的

节理有数条，则在点旁注明条数 ( 图 7-28b 点 ) ．把观测点上的节理都分别投成极点，即得节理极点图。

6、岩层的接触关系：表示不同地质时代岩层在空间上的接触形式。

1、整合接触：岩层的产状平行，沉积连续。

2、平行不整合接触：岩层的产状平行，沉积不连续。

3、角度不整合：岩层的产状不平行，沉积不连续。

4、其它类接触：

侵入接触、断层接触、侵入体的沉积接触

7、褶皱

（ 1）根据轴面产状分：①直立褶皱②卧褶皱⑤翻卷褶皱

2）根据横剖面形态分：①扇形褶皱②（ 3）根据枢纽产状分：①水平褶皱②

斜歪褶皱③

箱形褶皱③倾

伏褶皱

倒转（ 1）根据轴面产状分：褶皱④

单斜褶皱

平

8、地质年代表（见《工程地质手册》）