04第四章 地质构造

1.夹层 2.变薄 3.尖灭 4.透镜体
岩 层 厚 度 的 变 化
第一节 岩层产状
2、岩层的产状及测定方法 岩层产状— 岩层在地壳中的产出状态。 1）产状的三要素 （1）走向： （2）倾向： （3）倾角： tgβ =tgα cosω ω —视倾向与真倾向之间的夹角。
a直立褶曲； b倾斜褶曲； c倒转褶曲 d平卧褶曲； e翻卷褶曲
第二节 褶皱构造
（4）平卧褶曲：两翼地层及轴面都近于水平，一翼地层顺序正 常，另一翼地层顺序倒转。 （5）翻卷褶曲：轴面翻卷向下弯曲，为平卧褶曲进一步复杂化 的产物。 2）根据转折端产状及两翼特点分类： （1）箱形褶曲：转折端平直，两翼陡峭，在两翼转折端处呈膝 状弯曲，背斜形态类似箱形，向斜形态类似屉形。 （2）扇形褶曲：轴面直立，两翼地层呈“S”形弯曲，中段倒转， 背斜两翼向轴面倾斜，向斜两翼轴面背周倾斜，转折端圆滑。 （3）等斜褶曲：两翼与轴面平行，轴面倾斜，一翼倒转。 （4）挠曲：缓倾斜岩层中,某段岩层突然变陡，形成一种膝状弯 曲。
第二节
第二节 褶皱构造
3、褶皱形成时期的确定： 描述褶皱形成的时代，通常 用两种术语： 1）根据组成褶皱的地层时 代命名：如，下古生代褶皱； 中生代褶皱等。 2）根据形成褶皱的构造运 动命名：如：加里东期褶皱 （D/S之间）；喜山期褶皱 （第三纪）。
第二节 褶皱构造
4、褶皱的文字描述： 1）褶曲名称：（地名+褶曲形态）如：宁武—静乐向 斜 2）轴的延展方向及延展长度，经过的主要地物。 3）两翼产状。 4）核、翼地层时代，岩性特征，地层厚度。 5）枢纽产状、起伏变化情况。 6）褶曲的形态特征及形态类型。 7）褶曲被断层、岩浆岩的破坏情况。 8）形成时代。
第二节 褶皱构造
三、褶曲的形态分类 1、横剖面形态分类 1）根据轴面产状分类 （1）直立褶曲：又叫对称褶曲，轴面直立，两翼岩层倾向相反，倾角近于相等。 （2）倾斜褶曲：又叫斜歪褶曲、不对称褶曲。 （3）倒转褶曲：轴面倾斜，两翼岩层倾向一致，倾角不等，一翼地层顺序正常， 另一翼地 层顺序倒转。
（4）象限角简单记录：S40°E，SE∠30°
产状在地质图上的表示方法：在图件的相应位置上标出
30°┤，1：
2000~1：10000的图件：长线7mm，短线2mm；1：25000~1：50000的图
件：长线5mm，短线1mm。
第一节 岩层产状
3、岩层产状的间接确定方法 1）三点法 适用条件：岩层倾角缓，罗盘不易测定，或岩层深埋地下不能直 接测定时。 （1）条件：
第一节 岩层产状
右图为地形地质图，A、 B两点为某岩层界面与 200m 等 高 线 的 两 个 交 点 ， 连接AB， 既为某岩层面 上 的 200m 走 向 线 ， 再 找 出同一界面上与另一等高 线的交点C，过C点作AB 的 平 行 线 ， 既 为 300m 走 向线。 根据两条走向线的平距和 高差，可求出岩层的倾向 和倾角。
第一节 岩层产状
2）岩层产状的记录方法 某岩层走向50°（或230°），倾向140°，倾角30°。记录如下： （ 1 ） 方 位 角 全 面 记 录 ： 50°SE∠30° ， N50°SE∠30° ，
NE50°SE∠30°
（2）方位角简单记录：140°∠30°，N140°∠30° （3）象限角全面记录：N50°E，SE∠30°
第二节 褶皱构造
（2）短轴褶曲：褶曲在纵向上延伸不远 便倾伏，长宽比10:1～3:1，有短轴向斜、 短轴背斜。 （3）浑圆褶曲：褶曲长宽比在3:1～1:1 之间，近于圆形，背斜叫穹隆，向斜叫 构造盆地。 4、褶曲的组合分类： （1）复向斜和复背斜：一种规模巨大， 两翼被次一级褶皱复杂化了的背斜和向 斜。复背斜次一级褶曲轴面向下收敛， 构成扇形；复向斜向上方收敛，构成房 盖形。 （2）隔档式和隔槽式褶皱：褶曲轴并列, 背、向斜发育不等。隔档式—背斜狭窄， 向斜开阔；隔槽式—背斜开阔，向斜狭 窄。
第二节 褶皱构造
四、褶皱构造的观察与研究 1、褶曲形态的观察研究 有些褶曲可在有限地段—天然露头或人工露头直接看到，然而更多的褶 曲，特别是一些大型褶曲，需要经过踏勘、测量，根据地层产状与地层 分布规律来确定其存在。因此，研究褶曲的首要工作是将该地区的地层 时代、岩层顺序、岩性、厚度及变化以及地层之间的接触关系等地质情 况搞清楚。 一般来说，新老地层对称分布是褶曲构造的表现。但是，在水平岩层地 区及单斜岩层地区，由于地形切割也会出现对称分布
第一节 岩层产状
2）在地形地质图上求岩层厚度 在地形地质图上，根据岩层面的露头线与同一地形等高线的两 个交点，做出岩层顶面的走向线，延长该走向线与岩层底面相交， 该直线也是岩层底面上的一条走向线的水平投影，求出重合的两 条走向线的高程差，既为岩层的铅垂厚度。 下图为地形地质图，AB为岩层顶面上100m走向线，CD为底面上 50m走向线，岩层的铅垂厚度hg=100-50=50m。
第一节 岩层产状
2）在地形地质图上求岩层产状 地形地质图：在地形图的基础上，加绘一些地质资料，如地层界 线、断层走向线等地质资料。 单斜岩层：在一定范围内，岩层的倾斜方向和倾角大体一致。
单斜岩层的露头线是岩层面与地面的交线，露头线上的各点既在
岩层面上，又在地面上。在地形地质图上，找到露头线与地形等 高线的交点，这些点便是岩层面上的已知标高点，只要有三个不 同高程的点，便可用上述三点法求解岩层产状。在可能的条件下， 直接寻找露头线与同一地形等高线的两个交点，连接这两个交点， 既为岩层走向线。
第三节 断裂构造
地壳中的岩石在地应力作用下，失去其连续性和完整性，这种构造称为 断裂构造。 节理：断裂面两侧岩块没有明显的位移。 断层：断裂面两侧岩块有明显的位移。 一、节理 （一）节理特点： 1、属于小型构造； 2、与褶曲断层有密切联系。
（二）节理成因分类
1、构造节理： 2、非构造节理：
在地形地质图上求岩层产状
第一节 岩层产状
二、岩层的厚度及埋藏深度
1、岩层厚度的概念 真厚度（h）：岩层顶、底面之间的垂直距离。也叫岩层厚度。
铅垂厚度（hg）：岩层顶、底面间的铅垂距离。
水平厚度（hf）：在垂直岩层走向的剖面内，岩层顶、底间的水 平距离。
视厚度（hˊ）：与岩层走向斜交的任意剖面内，岩层顶、底面
第四章 地质构造
讲授内容
第一节 岩层产状 第二节 褶皱构造 第三节 断裂构造
第四章 地质构造
地质构造：指构成地壳的岩层或岩体在外力作用下所发
生的变形与变位。
1、构造变动：由地壳运动引起的岩层的变形与变位。地壳中的地 质构造绝大多数属于构造成因。构造变动是地质学尤其是构造地质
学的主要研究对象。
间的距离。 h=hgcosα h=hfsinα
第一节 岩层产状
2、厚度的测定 一些岩层虽然出露地表，但受出露条件的限制，不易直接测量其 真厚度，要根据已知数据，计算求得。 1）根据实测剖面求岩层厚度 已知条件（实测剖面得到）：剖面方向、坡角、岩层产状、出露 宽度。 （1）地形平坦：h=l×sinα （2）剖面线垂直岩层走向，坡向与倾向相反：h=l×sin（α +β ）
第二节 褶皱构造
二、褶曲要素 褶曲的形态是千变万化的，为了研究它 的空间形态，通常把它的各个组成部分 及决定其形态特征的几何要素分别给予 命名，并统称为褶曲要素。 常用的褶曲要素有：
第二节 褶皱构造
1、核：褶曲最中心部分的岩层。 2、翼部：褶曲核部两侧出露的岩 层。 3、轴面：是一个平分褶曲两翼的 假想面。轴面可以直立、倾斜或水 平，可以是平面或曲面。 4、轴及轴迹：轴面与水平面的交 线—褶曲轴。轴面与地表面的交 线—轴迹。地形起伏不大时，轴与 轴迹近于重合。 5、枢纽：褶曲岩层在横剖面内的 最大弯曲点—枢纽点。同一岩层面 上枢纽点的连线—枢纽。 6、转折端：褶曲一翼转到另一翼 的过渡部分，既两翼岩层的汇合部 分。常用的转折端有圆滑状、尖棱 状及平缓状三种。
第二节 褶皱构造
（5）构造阶：倾斜岩层中，某段突然变缓， 2、根据枢纽在纵向上的起伏分类： （1）水平褶曲：枢纽是水平的，褶曲在水平面上长距离延伸。 （2）倾伏褶曲：枢纽是倾伏的，褶曲向一个方向倾伏，以至消失。 （3）双倾伏褶曲：枢纽向两个方向倾伏，以至消失。 3、根据褶曲的长宽比分类： 长宽比—同一平面内，同一露头线所构成的褶曲的长宽比。 （1）线形褶曲：褶曲在平面内延伸很远，其长度远远超过宽度，长宽比 在10:1以上。
地形平坦
坡向与倾向相反
第一节 岩层产状
（3）剖面线垂直岩层走向，坡向与倾向一致，α <β ： h=l×sin（β -α ） （4）剖面线垂直岩层走向，坡向与倾向一致，α >β ： h=l×sin（α -β ） （5）地形直立，地层倾斜：h=l×cosα
坡向与倾向一致，α<β
坡向与倾向一致，α>β
a、三点位于同一岩层面上而不在一条直线上。 b、三点水平位置和标高为已知。 c、三点范围内岩层产状无变化。
（2）求法要点： 过次高点作一条走向线，再过另二点中的任意一点（最高或最低 点）作走向线。利用两条等高线的高程差和水平距离，求出岩层 产状。
第一节 岩层产状
三点法求产状图
第一节 岩层产状
第一节 岩层产状
3、岩层的埋藏深度
岩层顶面距地面的 铅垂距离—埋藏深 度。
右图为单斜岩层区的地形 地质图，根据煤层露头及 产状，求A点煤层的埋藏 深度？ AC=A 点 的 标 高 —E 点 的 标高+EF×tgα
第二节 褶皱构造
一、概念：岩层在外力作用 下发生各种各样的变形，但 仍保持岩层的连续性和完整 性。这种构造形态叫褶皱构 造。 褶皱构造中的一个弯曲—褶 曲。 向上弯曲—背斜，向下弯 曲—向斜。 背斜核心的岩层较老，外围 的岩层较新。向斜核心的岩 层较新，外围的岩层较老。