褶皱与断层
南京大学_普通地质学_8普地褶皱+断层 第八章 构造运动与地质构造
几何关系：每个褶皱横切面上可确定-弧尖,弧尖的连线 为枢纽,若干枢纽组成轴面。
3 褶皱分类(93页) （1）根据轴面划分：直立，倾斜，倒转，平卧（躺）褶皱 （2）根据剖面形态划分
4.空间位置由岩层的走向、倾向、倾角(产状三要素)所确定 a.走向strike：层面与假想水平面的交线方向。 b.倾向dip：倾斜线在水平面上的投影；倾斜线即层面上与 走向垂直的线（指向下方）。 c.倾角dip angle：层面与假想水平面的最大夹角(真倾角)。 视倾角小于真倾角。
5.岩层厚度thickness：岩层顶底面之间的垂直距离(真厚度); 非垂直距离为假厚度（大于真厚度）。
● 确定地层正常与倒转 (2)应用● 确定地壳运动的性质
● 寻找油气矿产的富集部位 ● 确保工程建设质量
三.断裂构造
1.定义:岩石中沿不同方向发生的破裂构造。 破裂面二侧岩石有明显位移的为断层；无明显位移的为节理。 2.断层的几何要素 ● 断层面：走向、倾向、倾角三要素. ● 断层盘：断层二侧的岩块
●倾斜岩层才有走向、倾向、倾角。 ●水平岩层的走向、倾向、倾角均为零。 ●垂直岩层无倾向,用走向描述。 ●火成岩：层状侵入体有走向、倾向、倾角；厚度即二 边界之间的距离（无所谓顶底）。 非层状火成岩形态复杂,其产状据其延伸方向确定。
二.褶皱 fold 1 定义: 在应力作用下岩层发生各种形态的弯曲现象。
逆掩断层（倾角<30度）
(3) 根据断层组合分4种: ● 阶梯状：一系列走向平行的正断层. ● 叠瓦状：一系列走向平行的逆断层. ● 地堑Graben、地垒Horst：二条以上断层，断层面
地质构造与构造地貌(褶皱、断层)
背斜一般形成山岭，向斜一般形成谷地，想一想， 背斜谷和向斜山形成的原因？
外 力
背斜特殊地形： 谷地 原因： 背斜顶部受张力，岩层疏松，容易被侵蚀。
作 向斜特殊地形： 山岭
用 原因： 向斜槽部受挤压，岩层坚硬，不易被侵蚀。
后期：外力作用向斜成山
(1)该图是我国亚热带地区的一幅地质图，图中所示
地质构造为 向斜 ，理由是 :
地质构造主要分为褶皱和断层两种。
褶皱
断层
当岩层受到地壳运动产生的强大挤压作用时，发生的 弯曲变形，叫褶皱。
褶皱的形成
强大挤压
平整的岩层 背斜
背斜
持续作用
向斜
3、背斜与向斜的判定方法 １、“岩层形态”判定法
背斜（甲）岩层形态： 岩层向上拱起
向斜（乙）岩层形态： 岩层向下弯曲
甲
乙
2、“岩层新老关系”判定法
褶皱 断裂 断层
5、断层形成的地质构造
地垒 :相对上升的岩块，多形成块状山地。如：庐山、 华山、泰山、峨眉山等
地堑 :相对下降的岩块，多形成盆地或谷地。如：吐 鲁番盆地、渭河谷地、汾河谷地等
断层构造地带，由于 岩石破碎，易受风化 侵蚀，常常发育成沟 谷、河流、泉。
华山西峰
峨眉山万佛顶
地垒地形
地质构造
4、读某地地质构造和等高线示意图，该地
是（ A ）
A．背斜成山
B．向斜成谷
C．背斜成谷
D．向斜成山
探究7：
读储油、储气构造示意图，假如你是一位地质工程师， 请解决如下问题：
(1)你选择在A还是B处开采石油或天然气？为什么？ (2)你选择在A还是B处开采地下水？为什么？
A
B
答：(1)A 原因：岩层封闭、常有“储油构造”， 易于储油、储气。
褶皱与断层
褶皱与断层一、嵩山基本构造特征中朝淮地台的南缘，嵩起台陆，相继的运动为嵩阳运动——中岳运动——少林运动-——燕山运动——因爱运动。
以皱为主，总体呈近东西向，一系列背斜、向斜、穹窿构造，契山大向斜，嵩山大背斜，断裂以北西、南动向为主，有两条大断裂：唐岳庙断裂、无指令断裂，将嵩山分为：少室山、太室山、五指岭。
矿产资源丰富（煤、铁、铝土、耐火粘土等）。
二、构造类型1、褶皱岩层弯曲现象称为褶皱。
岩层在构造运动作用下，或者是在地应力作用下，改变了岩石原有状态，不仅使岩层发生倾斜，而且大多数形成各种各样的弯曲。
褶皱是岩层塑性变形的结果，是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。
褶皱的规模可以长达几十到几百千米，也可以小到在手标本上。
褶皱构造指一系列弯曲的岩层，而把其中一个弯曲称褶曲。
褶曲可分为背斜和向斜。
中岳庙后斜歪背斜褶曲的要素：1、核：褶曲的中心部位。
2、翼：指褶曲核部两侧的岩层。
3、轴面：平分褶曲两翼的假象平面。
4、枢纽：褶曲岩层的同一层面与轴面的交线。
5、轴：轴面与水平面的交线。
6、褶曲两翼会合的部分，即从褶曲的一翼转到另一翼的过渡部分。
区分背斜和向斜的方法：根据组成褶曲核部和两翼的岩层的新老关系来区分，即褶曲的核部是老岩层，而两翼是新岩层，就是背斜；相反，核部是新岩层，两翼是老岩层，就是向斜。
在中岳庙后的少顶山后沟由一个高约62米的斜歪背斜，属张性解理，向北倾斜。
1、断裂地壳中岩石，特别是脆性较大和靠近地表的岩石，在受力情况下容易产生断裂和错动总称断裂构造。
A、节理几乎在所有岩石中都可看到有规律的、纵横交错的裂隙，称节理。
节理即断裂两侧的岩块沿着破裂面没有发生或没有明显发生位移的断裂构造。
节理的长度、密度相差很悬疏。
沿着节理劈开的面称节理面。
节理面的产状和岩层的产状一样，用走向、倾角和倾向表示。
分类：按成因分为构造节理和非构造节理。
根据节理与所在岩层的产状要素的关系分为走向节理、倾向节理、斜向节理、顺层节理。
地质构造与构造地貌(褶皱、断层) PPT
思考:岩层的可塑性差，如果地壳运 动产生的强大压力或张力超过了岩石 的强度（或承受能力），岩层会怎样？
断 裂！
4、断层与地貌
断层：岩层受力断 裂并沿断裂面有明 显相对位移的现象， 叫做断层。
A.断裂构造 B.有明显相对位移
褶皱 断裂 断层
5、断层形成的地质构造
地垒 :相对上升的岩块，多形成块状山地。如：庐山、 华山、泰山、峨眉山等
5、研究地质构造的意义:指导找矿、找水、工程建设
巩固练习 读某地地质构造示意图，回答下列问题
(1) ② 背斜顶部因受张力，裂缝多，物质 相对松软，容易被侵蚀。
从中心向两翼岩层越来越新。 块状 （1）图中① ② ③ ④处，在地质构造上属于背 斜的是____；在野外考察中，有时会见到背斜 成谷现象，其原因_______________________。 根据地层的相互关系确定背斜的方法是 ________________________ ③处的地形属______山地。
• 褶皱形成初期（内力作用） 背斜成山，向斜成谷
背斜山岭，向斜一般形成谷地，想一想， 背斜谷和向斜山形成的原因？
外 力
背斜特殊地形： 谷地 原因： 背斜顶部受张力，岩层疏松，容易被侵蚀。
作 向斜特殊地形： 山岭
用 原因： 向斜槽部受挤压，岩层坚硬，不易被侵蚀。
后期：外力作用向斜成山
2、利用地质构造找矿 、找水
背斜：储油、气构造
向斜：储水构造、水 库坝址选择点，煤、 铁矿等分布地。
3、读图回答：
C A
北
B
c处计划修建一座水库，请分析其可行性。
C处有断层，在此处建水库易诱发断层活 动，产生地震等地质灾害；另外断层破碎带 还会造成水库漏水。
断层的基本类型
断层的基本类型
断层是地质学中一种重要的构造，它是构成地壳的基本元素。
断层是形成地表上形状变化、岩浆活动和地震活动的主要原因之一。
这篇文章将介绍断层的基本类型、发育模式和地貌形态。
断层可以分为两种基本类型：正断层和褶皱断层。
正断层是由内力驱动的，当内力过大时，正断层会发生，其主要表现为岩石的失稳，这种断层的类型可以分为斜剪断层、走滑断层、旋转断层和弯曲断层。
褶皱断层是由外力驱动的，当外力过大时，褶皱断层会发生，其主要表现为岩石的层状变化，这种断层的类型可以分为块状褶皱断层、箱状褶皱断层和弧状褶皱断层。
断层的发育模式主要有三种：简单模式、复杂模式和结构模式。
简单模式是仅仅涉及一个断层的模式，复杂模式是涉及多个断层的模式，结构模式是涉及层位、断层位置及变形量等复杂构造关系的模式。
断层的地貌形态主要有断裂山脉、断陷带及断层线等。
断裂山脉是地表上影响最大的地貌形态，它经常沿着长距离排列，形成一系列类似山脉的斜坡，呈现出“山脉-谷调”的地貌特征。
断陷带可以在断层上形成低谷的形态，其长度较短，厚度较薄。
断层线是断层处形成的地貌特征，它们可以形成沟渠、沟壑、斜坡和悬崖等。
以上是有关断层的基本类型、发育模式和地貌形态的介绍。
断层是地质学中重要的构造，它可以影响地表上的地貌特征，是地震活动和岩浆活动的主要原因之一，因此，对于断层的研究具有重要意义。
- 1 -。
褶皱与断层
2. 按轴面及两翼岩层产状的分类
a. 直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等。 b. 斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等。
c. 倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，一翼地层转。
d. 平卧褶皱：轴面近水平，一翼地层倒转。 e. 翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱。
3. 按枢纽产状的分类
a. 水平褶皱：枢纽的倾伏角近于水平（0 °） b. 倾伏褶皱：枢纽倾斜 c. 倾竖褶皱：枢纽直立（90 °）
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四、皱褶构造
褶皱：岩石中各种面状构造（层理、层面、面理） 发生弯曲形成的变形构造
（一）褶皱要素
1. 核：褶皱的中心部分 2. 翼：褶皱核部两侧的岩层 3. 转折端：褶皱从一翼到另一翼的弯曲部分。 4. 枢纽: 单一褶皱面上曲率最大点的连线。 5. 轴面：各相邻褶皱面的枢纽连成的面。
扭性断层：由剪应力作用形成，断层面走向与主压 应力方向的交角小于45°； 压扭性断层：兼具压性断层与扭性断层性质； 张扭性断层：兼具张性断层与扭性断层性质。
3. 断层的识别
（1） 断层崖
1）地貌标志
（2）断层三角面
（3）错断山脉 （4）串珠、带状分布的湖泊和泉水 （5）水系的变化
2）构造标志
（1）构造不连续性
(4)常常组成共轭“X”型共轭裂隙，锐角中分线指示主压应力方向。 往往成等距排列。
(5)主剪裂面由羽状微裂面组成。
发育最广泛的节理 为共轭剪节理
张节理
(1) 产状不稳定，延伸不远。单条节理短而弯曲。 (2)裂隙面粗糙不平，无擦痕。 (3)在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中常常绕砾石或粗砂粒而 过，如切穿砾石，破裂面也凹凸不平。
按节理面与褶皱轴面的产状关系，节理可分为： a.纵节理；b.斜节理；c.横节理
断层的基本类型
断层的基本类型
断层是地质学中的一个重要概念，它是由于岩石的强烈拉张或挤压而产生的地质结构。
断层可以分为三种基本类型：正断层、褶皱断层和剪切断层。
正断层是由于岩石发生膨胀而产生的断层类型，这种断层类型通常发生在近海地区，由于地壳向外膨胀，地壳会发生拉张而使岩石对角线破裂，形成著名的“双V”断层。
这种断层可以产生地震，引发山体滑坡，也可能导致地面沉降等一系列后果。
褶皱断层是岩石失去弹性的结果，这种断层在地壳构造运动过程中是较为常见的，这种断层发生时，岩石由于被挤压而变形，破裂，形成一种摺叠状的断层，形成斜坡或高耸的山体，褶皱断层也可能产生地震，但不太可能引发山体滑坡。
剪切断层是岩石由于破坏而发生的断层，是地壳运动过程中最常见的断层，当地壳发生剪切作用时，岩石会破裂，通常是由于岩石在活动断层处发生变形，剪切断层可能会引发大面积的地面塌陷，也可能引发地震。
断层的基本类型，正断层、褶皱断层和剪切断层，都在地质学中有着重要的地位。
它们能够帮助我们更好地了解地质结构，从而更加准确地预测地震。
同时它也是研究地质演化的重要线索，它们可以帮助我们更好理解地质演化的过程，从而更好地利用地资源。
因此，断层的研究对于人类来说是至关重要的，它可以给我们带来巨大的益处，从而使我们更好地利用和利用地质资源，保护环境，
提高人类生活水平。
因此，对断层的基本类型应当给予足够的重视，在科学研究和实际应用中应当加以深入研究。
断层与褶皱的工程地质作用
断层与褶皱的工程地质作用断层与褶皱是地质学中重要的结构形态，它们在工程地质中起着重要的作用。
本文将从断层与褶皱的定义、形成机制、工程地质作用等方面进行探讨。
一、断层的工程地质作用断层是地壳中的一种结构，是地质构造运动的产物。
断层的形成是由于地壳在构造运动中的应力积累和释放过程中发生的断裂现象。
断层对工程地质具有以下作用：1. 断层对地形起到了塑造作用。
断层位于地壳的薄弱带，经过长时间的构造运动，断层所在地区的地形会发生明显的变化。
例如，走向平行的断层形成了一系列的山脉和河谷，对水利、交通等工程有重要影响。
2. 断层对地下水的分布和流动产生了影响。
断层破坏了地层的连续性，形成了不透水带和透水带的划分。
在断层附近，透水性较高的地层容易形成含水层，从而对工程中的地下水开发和排水产生影响。
3. 断层对地震的发生具有重要影响。
断层是地震的发生带，地震活动常常伴随着断层的活动。
在工程设计中，需要考虑断层的活动性和对工程的震害风险进行评估，以确保工程的安全性。
4. 断层对工程地质构造稳定性产生影响。
断层破坏了地层的连续性，使得地层的稳定性受到影响。
在工程建设中，需要对断层进行详细的调查和评估，以避免工程受到断层活动的影响。
二、褶皱的工程地质作用褶皱是地壳中的一种结构，是由地壳的挤压作用而形成的。
褶皱的形成机制是地壳中的构造应力超过了岩石的抗折强度，导致岩石发生弯曲和褶皱形成。
褶皱对工程地质具有以下作用：1. 褶皱对地质勘探和采矿具有重要意义。
褶皱使得地层产生了弯曲和折叠，对地质构造和地层的分布形态产生了影响。
在矿产勘探中，褶皱常常与矿床的形成和分布密切相关，有助于指导矿产资源的开发和利用。
2. 褶皱对地下工程的稳定性具有影响。
褶皱使得地层发生了变形和折叠，对地下隧道、地下室等工程的稳定性产生了影响。
在工程设计中，需要对褶皱进行详细的调查和评估，以确保工程的安全性。
3. 褶皱对地下水的分布和流动产生了影响。
褶皱使地层发生了折叠和变形，形成了含水层和不透水层的划分。
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3. 断层的识别
1）地貌标志
（1） 断层崖 （2）断层三角面
（3）错断山脉 （4）串珠、带状分布的湖泊和泉水 （5）水系的变化
2）构造标志
（1）构造不连续性 （2）断层面的存在
（3）强变形带的出现 如强烈劈理化带 和强烈碎裂带
4）断层构造岩 断层两盘岩石在断层活动中被改造形成的变质岩石 地壳浅部－脆性断层－脆性断层构造岩 地壳深部－韧性剪切带－糜棱岩
(4)常常组成共轭“X”型共轭裂隙，锐角中分线指示主压应力方向。 往往成等距排列。 (5)主剪裂面由羽状微裂面组成。
发育最广泛的节理 为共轭剪节理
张节理
(1) 产状不稳定，延伸不远。单条节理短而弯曲。 (2)裂隙面粗糙不平，无擦痕。 (3)在胶结不太坚实的砾岩或砂岩中常常绕砾石或粗砂粒而 过，如切穿砾石，破裂面也凹凸不平。
按节理面与褶皱轴面的产状关系，节理可分为： a.纵节理；b.斜节理；c.横节理
（二）断 层 构 造
1.断层要素
断层面或断层带
断层面：切断岩石并使两侧岩石发生位移的面。常有檫痕和镜面。 断层带：由一系列断层面或由较宽的破碎带组成的大型断层。带内岩 石破碎，常发育断层角砾岩、断层泥、超碎裂岩和糜棱岩。 断裂带一般宽几厘米到几十米，甚至几公里。 断层线：断层与地面的交线。
纵断层
横断层
斜断层
按断层两盘相对运动分类
1）正断层：断层上盘相对下盘沿断层面向下滑动的断层 一般为倾角大于45度的高角度正断层，但多数 向下变缓，形成铲（犁）式断层。
2）逆断层：断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。 倾角大于45度为高角度逆断层，称为逆冲断层；
倾角在45度以下的为低角度逆断层，称为逆掩断层；
倾角小于25度的逆断层，称为辗掩断层。
3）平移断层：两盘沿断层走向相对运动的断层 断层面产状一般陡立
断层的组合类型
阶梯状断层
断层的组合类型：
正断层：阶梯状断层、地垒、地堑 逆断层：叠瓦状断层
根据断层力学成因分类
压性断层：由压应力作用形成，断层面走向垂直于 主压应力方向； 张性断层：由张应力作用形成，断层面走向垂直于 张应力方向； 扭性断层：由剪应力作用形成，断层面走向与主压 应力方向的交角小于45°； 压扭性断层：兼具压性断层与扭性断层性质； 张扭性断层：兼具张性断层与扭性断层性质。
2. 按轴面及两翼岩层产状的分类
a. 直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等。 b. 斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等。 c. 倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，一翼地层转。 d. 平卧褶皱：轴面近水平，一翼地层倒转。 e. 翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱。
3. 按枢纽产状的分类
四、皱褶构造
褶皱：岩石中各种面状构造（层理、层面、面理） 发生弯曲形成的变形构造
（一）褶皱要素
1. 核：褶皱的中心部分 2. 翼：褶皱核部两侧的岩层 3. 转折端：褶皱从一翼到另一翼的弯曲部分。 4. 枢纽: 单一褶皱面上曲率最大点的连线。 5. 轴面：各相邻褶皱面的枢纽连成的面。
（二）褶皱的基本类型
背形与向形：就单个褶皱层的形态而言，褶皱可分 为背形和向形。背形指褶皱面上凸式弯曲；向形指 褶皱面下凹式弯曲。
背斜与向斜：根据褶皱的形态和组成褶皱的地层面向， 将褶皱分为两种基本类型：背斜和向斜。背斜是核部由 老地层、翼部由新地层组成的褶皱。向斜是核部由新地 层、翼部由老地层组成的褶皱。
向斜
背斜
向形背斜
断裂构造 断层：破裂面两侧有明显位移 裂隙：无规则分布
裂隙：破裂面两侧无明显位移 节理：规则分布
（一）节 理
根据节理形成的力学性质，可将节理分为 剪节理和张节理两类。
剪节理
(1) 产状稳定，延伸较远 (2) 平直光滑，有时具剪切滑动擦痕。未被矿物充填时是平直闭合缝， 如被充填，脉宽较为均匀，脉壁较为平直。 (3) 发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪裂，一般穿切砾石和胶结物。
断层产状：以断层面的产状表示，包括走向、倾向和倾角。
断
盘
断盘：断层面两侧发生位移的岩块。 倾斜断层：断层面上侧（倾向一侧）岩块为上盘，下侧为 下盘。 直立断层：据断层走向将两盘分为东西盘、南北盘、北东、 南西盘或北西、南东盘。 根据断层的运动方式：相对向上运动的为上升盘，向下运 动的为下降盘。
断 距 断层面两侧被错断的同一岩层的相对距离
断层泥：岩石研磨后经水化作用形成的一种主要由泥质矿物 （如伊利石、高岭石和蒙托石）组成的未固结的断层岩，一 般平行于断层面呈不同颜色的条带
3）地层标志
（1）地层的重复与缺失
（2）标志物的错断：包括岩层、岩脉、不整合面、先 期断层和侵入体边界等。
4）伴生构造 （1）牵引构造 牵引褶皱－断层两盘紧邻断层面的岩层因断层运动 拖曳发生弯曲形成的褶皱。
(4) 一般被矿脉充填。脉宽变化较大，脉壁不平直。 (5)张节理有时呈不规则的树枝状，各种网络状，有时 也追踪“X”型共轭剪节理形成 锯齿状张节理、雁列式张节理， 有时也呈放射状或同心圆状组合
追踪张裂隙
张剪裂隙
按节理面产状与岩层产状之间的关系，节理可分为： 1.走向节理；2.倾向节理；3.斜向节理；4.顺层节理
背形向斜
（三）褶皱的分类
1. 按转折端形态的分类
aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ圆弧褶皱：转折端呈圆弧状弯曲的褶皱
b. 尖棱褶皱：转折端为尖顶状，常由平直的两翼相交而成。
c. 箱状褶皱：转折端宽 阔平直，两翼产状较陡， 形如箱状的褶皱。如果 箱状由两个共轭的轴面 组成，则称共轭褶皱。
d. 挠曲（膝折）：在平缓岩层中，一段岩层突然变 陡而表现出褶皱面的膝状弯曲。
a. 水平褶皱：枢纽的倾伏角近于水平（0 °） b. 倾伏褶皱：枢纽倾斜 c. 倾竖褶皱：枢纽直立（90 °）
4. 按平面形态的分类
1.等轴褶皱：长宽比近于1：1； 2.短轴褶皱：长宽比约3：1; 3.线状褶皱：长度远大于宽度 构造穹窿：等轴或短轴背斜 构造盆地：等轴或短轴向斜
五、断裂构造
岩石受力作用超过岩石的强度极限时，岩石就要破 裂，形成断裂构造。断裂构造（fracture）包括节理 （joint）和断层（fault）两类。
（2）擦痕 断层两盘相对运动时在断层面上划下的刻痕。 反映断层两盘的真实运动轨迹。 钉头痕：由大而深的一端和小而浅的一端形成的擦痕， 断层对盘由深的一端向浅的一端运动
（3）阶步：断层活动中在断层面形成的与断层运动方向垂直的微 小陡坎，在陡坎处常发育与擦痕平行的矿物生长纤维。
正阶步
反阶步
在垂直于被错断地层走向的剖面上 地层断距：断层两盘被错断的对应层间的垂直距离（ho） 铅直地层断距：对应层间的铅直距离（hg） 水平断层断距：对应层间的水平距离（hf）
2. 断层的分类
按断层与相关构造的几何关系分类
1）断层与岩层走向关系
走向断层
倾向断层
斜向断层
顺层断层
2）按断层走向与褶皱轴面走向关系