构造运动和地质构造特点与理论
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
地壳运动与地质构造的基本原理以及关系
第八章地壳运动与地质构造§1 概念大家已有了岩石的概念：岩浆、沉积岩、变质岩，它们是不同的地质作用下形成的，岩浆岩中的侵入岩应地下形成，地表看不见。
但现在大量突出地表，甚至形成高山，如五台山等由侵入岩或其变质岩组成；沉积岩，原始应水平沉积，地表大量倾斜、弯曲、断开。
这些说明地壳上岩石发生运动，发生机械运动。
一、地壳运动（构造运动）——地壳的机械运动。
引起运动的原因，将在本章最后一节讲述运动的结果为岩石变形、变位岩石变形——地壳中岩石变改了原有的空间位臵和形态。
地质构造——岩石变形的产物包括褶皱、断裂两大类。
二、岩石变形的力学原理：（岩土力学中细讲，简单地说）同样，岩石在受构造运动（地壳运动）力的作用下，亦会发生类似的变形。
由于弹性变形不被保留，对地质构造无意义。
岩石的变形状态与岩石性质有关（成份、结构）与岩石所处的环境有关。
地表常温、常压下：页岩、泥岩、粘土岩（细、软）———塑性变形。
粗砂岩、石灰岩————脆性大，断裂。
地下高温、高压下：各类岩石都具有一定塑性（柔性）均可发生塑性变形。
这就是为什么我们在野外能够看到砾岩、灰岩、石英砂岩等通常认为脆性很大的岩层同样有褶皱弯曲现象。
§2.褶皱和断裂我们讲了褶皱和断裂是由于岩石的运动改变了原有空间位臵和形态。
一、岩层空间位臵的测定地质上以岩层的产状来描述其空间位臵，包括岩层的走向、倾向、倾角。
称产状三要素。
（一）产状三要素：１．走向：走向线———岩层面同任意水平面的交线（岩层层面上的任意一条水平线）。
注意：我们强调了两端所指的方向，因此走向的方位角有２个，相差18002. 倾向最大倾斜线———岩层面上与走向线垂上的向下延伸的线。
倾向———最大倾斜线的水平投影所指的方向，以方位角表示。
倾向只有一个方向，且与走向垂直。
走向 = 倾向 + 90°３．倾角：岩层面与水平面之间的夹角。
最大倾斜线与其在水平面上投影线之间的夹角。
0°—90°变化。
《工程地质》第二章——构造运动地史概要地质构造
红海位于非洲东北部与阿 拉伯半岛之间，形状狭长， 从西北到东南长1900公里 以上，最大宽度306公里， 面积45万平方公里。红海 北端分叉成二小海湾，西 为苏伊士湾，并通过贯穿 苏伊士地峡的苏伊士运河 与地中海相连；东为亚喀 巴湾。按海底扩张和板块 构造理论，认为红海和亚 丁湾是海洋的雏形。据研 究，红海底部确属海洋性 的硅镁层岩石，在海底轴 部也有如大洋中脊的水平 错断的长裂缝，并被破裂 带连接起来。非洲大陆与 阿拉伯半岛开始分离在2 千万年前的中新世，目前 还在以每年1厘米的速度 继续扩张。
指：地壳运动在地层中留下的痕迹或形迹 水平构造 (3) 地质构造 倾斜构造 基本类型 断裂构造 褶皱构造
美国亚利桑那州大峡谷国家公园
何鹏摄于，2009年3月26日 Photographer: Trent Larson
(4) 地壳运动的原因 ① 大陆漂移说（德国人 A · Wegener 于1912年提出） 学说提出的诱因—南美大陆和非洲大陆边缘形态正好可以拼接起来
Measuring Strike and Dip from Outcrop
Image No. 4
With these three images you can see the outcrop from the north, south, and the left image shows it looking west, or straight at the rock. In this image the rock is sloping down and out towards the bottom of the picture. If this orientation isn't clear, place a book against the front of your computer monitor, such that the top of the book is on the monitor and the bottom is about 10cm away from the it, towards your keyboard. Note the hammer in the left picture - and in all subsequent images - it never moves.
普通地质学-第8章 构造运动与地质构造
第8章构造运动与地质构造一、名词解释构造运动升降运动水平运动现代构造运动新构造运动古构造运动海进海退沉积岩相整合假整合（平行不整合）角度不整合构造变动岩层产状走向倾向倾角水平岩层直立岩层褶皱要素背斜向斜节理劈理断裂断层断层要素正断层逆断层平移断层推覆构造仰冲盘俯冲盘单面山猪背山方山地层穹窿构造层二、是非题１.地表岩石在变形过程中大多数以脆性变形为主。
（）２.坚硬的岩石不可能产生永久的塑性变形。
（）３.很高的围压可以阻止岩石产生破裂。
（）４.包括岩石在内的任何固体在一定条件下都可以变形。
（）5.时间是岩石变形过程中一个必须具备的条件，但很难判断和度量它。
（）6.一条断层总的位移量通常是一系列小的位移的总和。
（）7.地壳可以在部分地区局部地上升；同时，在相邻的另一个地区相对下降。
（）8.地壳可以在部分地区局部地上升；同时，在相邻的另一些地区相对下降。
（）9.地质历史上大规模的地壳运动遗留下的证据，随着时间的流逝几乎没有什么能在岩石中保留下来。
（）10.断层面上最明显的相互平行的擦沟与擦痕仅记录了断层最后一次运动留下的痕迹。
（）11.褶皱与断层是岩石变形产生的两类不同性质的地质构造，它们总是相互独立产生的。
（）12.许多的逆掩断层常常出现在褶皱紧密的地层中。
（）13.一般说时代越老的地层其变形程度越强烈。
（）14.地层的不整合接触关系既记载了剥蚀作用发生的时间也记载了一次沉积间断。
（）15.斜歪褶皱与倾伏褶皱是完全不同的类型，因此，一个褶皱不可能既是斜歪褶皱又是倾伏褶皱。
（）16.一条断层的上盘是下降盘而断层的走向又垂直地层的走向，因而，这条断层的性质既是正断层又是一条横断层。
（）三、选择题1.自从第四纪最后一次冰盖融化，尽管已过去了（）年，北美东部仍处于“反弹”回升状态。
a.700年 ;b.1700年 ;c.7000 年;d.17000年。
2.垂直位移量沿断层走向逐渐消失的断层属下列各名称中的哪一种？（）a.逆断层 ;b.正断层 ;c.倾向断层 ;d.逆掩断层。
构造运动和地质构造
全 球 板 块 运 动 速 率 (cm/a)
洋中脊处的速率是根据海底磁异常测得的，箭头指示板块运动方向。
被绿线连接的观测站之间利用卫星激光测距法测定现今的板块运动速率， 后面标注L和M的数字表示分别用卫星激光测距和地磁法得到的现今板 块运动速率。
塔里木盆地东南部阿尔金断裂造成的水系向同方向偏转现象（卫星图片）
（二）老构造运动的证据
发生在几百万、几千万以至若干亿年前的构造运 因此不能使用研究新构造或现代构造运动的方法进行研 故根据地层的岩相特征、厚度、接触关系以及构造变形
动所造成的地貌形态，几乎都为后期的地质作用所破坏，
究。但是，构造运动的每一进程却留下可靠的地质记录。
等，便能从中找到构造运动的信息，重塑地壳构造的发
主要内容
一、构造运动的基本特征 二、构造运动在地形、地物上的表现 三、构造运动在地层中的表现
证据
四、构造运动引起的岩石变形
构造运动—主要由地球内部能量或地球内力引起 的岩石圈变形、变位以及洋底的增生和消亡的机
械作用。
构造运动引起地震、岩浆活动、变质作用；
并决定着外动力地质作用的类型、方式和强度，
控制着诸多地貌形态的发育过程；同时也控制着
矿产资源的形成与分布。
构造运动据其发生的时间可分为：
古构造运动—是新近纪（新第三纪，23.03Ma ）以前
发生的构造运动。
新构造运动—是新近纪（新第三纪，23.03Ma）以来
发生的构造运动，在地貌、地物上有良好的表现。
现代构造运动—人类历史时期以来的新构造运动称之。
（一）岩层的产状
1.不同产状的岩层 岩层在地壳中的空间方位称为岩层的产状。
由于岩层沉积环境和所受的构造运动不同，可以
构造运动和地质构造
第八章构造运动和地质构造[教学目的与要求]本章主要讲解岩层的产状（原始产状、产状要素、线状构造产状要素、地层不整合的观察和研究）；褶皱构造（褶皱和褶皱要素、褶皱的分类、褶皱的组合形式和叠加形式、褶皱的成因、褶皱的野外观测与研究）；断裂构造（节理、断层要素和断层位移的概念、断层分类、断层形成机制、断层的野外观测与研究）；重点：要求掌握构造变形的研究方法，了解褶皱构造与断裂构造特点主要识别方法与技术。
难点：要求掌握构造变形的研究方法，了解褶皱构造与断裂构造特点主要识别方法与技术。
构造运动：由地球内动力引起岩石圈地质体变形、变位的机械运动。
地质构造：地壳运动中岩层和地块受力后产生的变形和位移的形迹。
反映了某种方式的构造运动和构造应力场。
第一节概述一、基本概念侵入岩是在地下形成，但现在大量突出地表，甚至形成高山；沉积岩，原始应水平沉积，在地表却大量倾斜、弯曲、断裂。
这些说明地壳上岩石发生了运动，发生变形、变位，改变了原来的状态。
地壳运动（构造运动）——地壳的机械运动岩石变形——地壳中岩石变改了原有的空间位置和形态。
地质构造——岩石变形的产物包括褶皱、断裂两大类。
综上所述，构造运动（地壳运动）是指由地球内部动力引起的固体地球表层的机械运动。
构造运动造成岩石的变形与变位，形成一系列的地质形迹，岩层的倾斜、岩层的褶皱、岩石中产生断裂（有的断裂是拉张型的，有的则是剪切型的等等），这一系列由构造运动造成的岩石变形与变位的地质形迹，称为地质构造。
二、构造运动（一）构造运动的形式：水平运动（造山运动）垂直运动（造陆运动）水平运动与垂直运动的关系是相辅相成的。
1、水平运动地壳或岩石圈物质大致沿地球表面切线方向进行的运动，叫水平运动。
2、垂直运动地壳或岩石圈物质沿地球半径方向的运动，叫垂直运动，也叫升降运动。
从全球的构造运动来看，究竟是以水平运动为主还是以垂直运动为主，常在争议，很长一段时期内争论不休。
基本可分为两大类学派：固定论：传统的大地构造理论，以地槽—地台说为代表。
构造运动与地质构造
构造运动的方向性
构造运动的方向随着时间和空间的变化而变化，往往表现为水平运
动和垂直运动兼而有之，只不过某一时期以水平运动为主，另一时
期以垂直运动为主。各种性质的构造运动是相互联系的，不可截然
分开的。
构造运动的速度、幅度和区域性
2、构造运动的速度、幅度和区域性 地壳运动的速度有快有慢，快的如地震、断层，可在短暂时间内 引起显著的变形、位移，但大多数构造运动是岩石圈的一种长期而缓 慢的运动。构造运动不可能使所有的地方同时升降，而是同一时期不 同地区遭受不同的地质作用，活动性也有很大的不同，表现为强烈的 区域性特征。
要查询已有的地质图，进行分析，然后沿着岩石倾向穿越所有岩层，并
二、岩石的变形
岩石的变形与其他物体一样，一般要经过弹性变形、塑性变形和
断裂变形三个过程。
1.弹性变形：岩石在受到外力发生变形时，当外力去掉后变形 立即消失，这种变形称为弹性变形，如地震波即属于这种变形。 2.塑性变形：岩石受到外力（超过弹性变形）时）发生变形， 当外力消失，不能恢复变形，而成为永久性变形，但仍然保持连续 完整性，这样的变形称为塑性变形，褶皱构造属于这种变形。
断裂变形
3.断裂变形：岩石受外力达到或超过岩石的强度极限时，岩石内部的结
合力遭到破坏，产生破裂面，失去了它的连续完整性，这种变形称为断
裂变形。
岩石变形和变位的产物称为地质构造，基本地质构造有褶皱和断裂。
第三节 褶皱构造
第三节 褶皱构造
褶皱构造：地质体中呈弯曲形态的构造现象，是岩石中的各种面
（层理、面理等）发生弯曲而显示的变形。 褶皱是地壳中最基本的构造型式，是最引人注目的地质构造，它形 象地反映了岩石曾经发生过连续变形。
第十三章 构造运动与地质构造
工程地质 第四章 构造运动与地质构造1(1)
第四章
1、构造运动
2、构造运动的速度
相当缓慢的如：印度古大陆现在每年仍以近2cm的速度 向北移动；迅速的地震造成的断裂可达几米-几千米。
第四章
1、构造运动
三、构造运动的主要理论
1、对流说 2、均衡说
3、地球自转说
4、板块构造说
地球在形成过程中，表层冷凝成地壳，随后地 壳被胀裂成六大板块。
第四章
（二）与桥基工程的关系
桥墩台地基稳定性和冲刷问题是桥梁工程的主要工程地 质问题。 桥基的稳定性与岩层产 状、软弱结构面等都有直接 关系。当岩层产状倾向下游， 其中又带有软弱夹层时，会 因水的冲蚀作用而影响基础 的稳定性，如果软弱夹层较 厚，会使基础产生差异沉降 导致墩身歪斜或倾覆。
桥基不稳定示意图
当两种不同岩层接触，其接触面较陡时，会造成桥基不稳， 因为接触面一般多是软弱结构面，故最好是将桥基设计在单一 岩层之上。
第四章
2、成层构造
四、地层的接触关系
上覆岩体
下伏岩体
地层间的接触关系主要有
整合接触 假整合、 不整合接触关系
第四章
2、成层构造
1、整合接触 当某个地区在某一地质时期是处于连续沉降的地壳 运动作用下，
整合接触及其形成的构造运动背景示意图 a-地壳持续下降相邻各地层皆为连续形成的； b-地壳持续上升相邻各地层皆为连续形成的
回
岩层 岩石 地基 工程地质 岩石圈 地层
顾
地貌 成层构造 地质构造 变形构造
变位构造 残积物 坡积物 洪积物 相对地质年代 松散堆积物 冲积物 地质年代 绝对地质年代 （ Q） 海积物 湖积物 冰碛物 风积物
工程地质思维法
第四章 构造运动与地质构造
主要内容
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一、构造运动的特点
3. 速度、幅度和规模的差异性 速度以每年几毫米或几厘米计.非均速。 运动幅度大小不一：如印度次大陆是从 南半球漂移过来的。若以孟买所在的地 理位置为标准点，侏罗纪时在40°S；而 在1.9亿年之后的今天，漂移到19°N， 向北移动了7000km多。
➢ 规模差异很大
构造运动 与地质构造特点和理论
构造运动与地质构造特点和理论
地球内部动力作用所引起的地壳结构改变 和地壳内部物质变位的机械运动，称为地 壳运动，习惯称为构造运动。 地壳运动对于古今自然地理及其环境变化 均具有重要影响。 构造运动主要按时间分为 （古）构造运动——发生于晚第三纪末以前； 新构造运动——晚第三纪末和第四纪； 现代构造运动——五六千年前至现代。
构造运动与地质构造特点和理论
一、构造运动的特点
1.普遍性和永恒性 任何区域、任何时间构造运动都在不断 地进行。火山、地震、板块运动等。
构造运动与地质构造特点和理论
一、构造运动的特点
2. 阶段性和周期性 在地球演化历史中，构造运动表现为比较平 静时期和比较强烈时期交替出现。构造运 动从缓和到强烈，叫做一次构造旋回。一 次构造旋回往往要经历2亿年左右的时间。
构造运动与地质构造特点和理论
一、构造运动的特点
4. 方向性（构造运动的基本方式） 水平运动也称为造山运动。 垂直运动也叫升降运动或“造陆运动”。 在自然界这两种运动往往相伴而生， “相伴”有二重意思：一是在自然界，构 造运动的方向不一定都是单纯的水平或 垂直方向；二是从两种类型运动的相互 关系看，水平运动必然引起垂直运动， 而垂直运动也会引起水平运动。
垂直剖面:自下而上沉积物颗粒由细变 粗；
新岩层的面积小于老岩层，即所谓“退 海覆侵”现层象位。厚度较大一般保存较好；而 海在退同层一位地厚层度剖较面小上不海易侵完层全位保和存海，退甚层 至位了缺交由失替下，变降出化到现， 上沉表 升积明 的间该 过断区 程。地 ，称壳为曾一经个经沉历 积旋回。
构造运动与地质构造特点和理论
3. 地层接触关系
A.整合接触 特点是：上下地层产状一致（互相平 行），时代是连续的，岩性和古生物特 征是递变或相对一致。 说明该时间内沉积地区的地壳处于相对 稳定、下降或虽有上升，但未升出海面）
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21Leabharlann 111构造运动与地质构造特点和理论
B.平行不整合
特点是：不整合面上下两套岩层的产状 彼此平行，但不是连续沉积的（即发生 过沉积间断），两套岩层的岩性和其中 的化石群也有显著的不同；不整合面上 往往保存着古侵蚀面的痕迹.
构造运动与地质构造特点和理论
三、老构造运动的证据
1. 地层厚度
对岩层厚度进行分析，可基本得出升降幅 度的定量结论。在一定时间内形成的岩层 总厚度乃是升降幅度的代数和，在一定程 度上代表该地区该时间下降的总幅度。
现以浅海沉积而论，浅海深度通常只有 200m左右，但在天津蓟县、河北兴隆一 带的元古界沉积地层厚度近10000m。
水平运动是主导，垂直运动是派生。
构造运动与地质构造特点和理论
喜马拉雅山的形成
距今7000~6500万年
目前仍在上升
距今6000~3000万年
构造运动与地质构造特点和理论
距今3000~200万年
二、新构造运动的证据
1. 地貌标志 山东荣城、福建厦门一带，海滩高出海面20— 40m。在距海面相当高的地点，发现海蚀穴、海 蚀阶地、海蚀崖以及蘑菇石等。连云港南云台山 主峰玉女峰（625.3m）及周围山地也发现了大 量海蚀阶地、海蚀穴等。 溺谷，我国海河也有一段河道伸入渤海7000m. 此外，有时在海面以下发现有被淹没的三角洲、 阶地以及建筑物等. 河流阶地。
如何解释在几百米深的浅海中堆积了上 千上万米厚的地层呢？
构造运动与地质构造特点和理论
2. 岩相分析
反映沉积环境的沉积岩岩性和生物群的综 合特征称为岩相。岩相一般分为海相、陆 相和海陆过渡相（如三角洲相）三类。 同一岩层的横向（水平方向）岩相变化， 反映在同一时期不同地区的沉积环境的差 异.可以重塑古地理环境. 一地区岩层的垂直层面方向岩相变化，反 映该地区不同时期的沉积环境的改变.环境 巨变多与地壳运动有关. 海侵层位和海退层位是二种特殊岩相
构造运动与地质构造特点和理论
海侵层位 当地壳下降时，陆地面积缩小，而海洋面 积扩大，称海侵。所形成的地层称为“海侵 层位” . 垂直剖面：自下而上沉积物颗粒由粗变细. 水平：新岩层分布面积大于老岩层，形成 所谓“超覆”现象。
构造运动与地质构造特点和理论
海退层位
当地壳上升时，陆地面积扩大，而海 洋面积缩小，就是海退。形成的地层 为海退层位.
构造运动与地质构造特点和理论
4. 考古
1749年意大利人从火山 灰中将一古镇废墟挖 掘出来。在城镇废墟 中耸立着三根高12m 的大理石柱，每根石 柱上均保留着相同的 地质遗迹：
5.7m未被海水淹没过 遭受风化，不甚光滑
有海生动物蛀孔 2.7米 火山灰掩没 3.6米
柱面光滑
考证得知：这个城镇建于公元前105年的古罗 马时代.公元75年维苏维火山喷发将其部分掩没. 石柱在13世纪下沉到海面以下6.3m；17世纪开 始上升。18世纪中期升出海面，以后又下降， 1826年石柱被淹没了0.3m，1954年被淹2.5m。
说明在一段时间内沉积地区有过显著的 升降运动，并导致沉积间断。
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构造运动与地质构造特点和理论
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C.角度不整合
特点是：不整合面上下两套岩层成角度相 交，上覆岩层覆盖于倾斜岩层侵蚀面之上； 岩层时代是不连续的；岩性和古生物特征 是突变的；不整合面上也往往保存着古侵 蚀面。
构造运动与地质构造特点和理论
2.古环境 珊瑚是生长于温暖浅海海水深度一般不超过 70m。有些珊瑚礁沉没于海下达几百米。我 国台湾高雄附近，在距今海面200—350m高 的地方发现有下更新统的珊瑚灰岩。
3. 测量数据 借助于三角测量、水准测量、远程测量、天文 测量等手段，即定期观测一点（线）高程和 纬度的变化，以测出构造运动的方向和速度。 如1953年甘肃省山丹县城与十里铺之间，测 得一条基线全长1188.931m，1954年地震后 缩短了7.7cm。