2章2节岩层及岩层产状

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2第二章 沉积岩层的原生构造及其产状

2第二章  沉积岩层的原生构造及其产状
舌状波痕和平行 它常见于粉砂岩、泥灰岩和石灰岩中。 波痕(水流向左) -新疆民丰县安德尔河
在海、湖浅水地带,由于来回动荡的 波浪涉及水底尚未固结的较细的沉积 物,形成了尖棱的波峰和圆滑的波谷 相间排列的对称型波痕(右图)。尖棱 的波峰指向岩层的顶面,圆滑的波谷 则凹向岩层的底面。
洪水事件过后在边滩上留下 的舌状波痕-新疆库车河
当岩层的倾向与地面的坡向相反岩层露头线与地形等高线弯曲一致地质界线比地形等高线开阔地质界线的弯曲程度比地形等高线弯曲程度当岩层的倾向与地面的坡向相同且岩层的倾角大于地面的坡角地质界线弯曲的方向与地形等高线弯曲的方向相反当岩层的倾向与地面的坡向相同且岩层的倾角小于地面的坡角地质线弯曲的方向与地形等高线弯曲的方向相同地质界线比地形等高线狭窄岩层露头线的弯曲程度比地形等高线弯曲程度v字形法则向东倾角大于直立向北倾角小于岩层露头的宽度
位于沉积岩层顶部的界面,称为上层面(顶面);位 于沉识岩层底部的界面,称为下层面(底面);两个沉 积岩层的接触面,为上、下两个岩层所共有,既是上覆 岩层的底面,又是下伏岩层的顶面(图2)。沉积岩层上、 下层面之间的垂直距离,称为沉积岩层的厚度。
一、沉积岩层
砂岩层 上层面
泥岩层
下层面 砂岩层
岩层
一、沉积岩层
A G B
E α′ H α
O ω α′
F
C
D
二、线状构造的产状要素
直线的产状是直线在空间的方位和倾斜程度,产状要素包括倾 伏向、倾伏角,或直线所在平面上的侧伏向、侧伏角来表示。
倾伏向:倾斜直线在水平面上的投影线的方位,用方位角 或象限角表示(图)。 倾伏角:倾斜直线与其水平投影线间所夹之锐角,γ角。 侧伏角:倾斜直线与其走向线间所夹之锐角,即为侧伏角, 如图中θ角。 侧伏方向或侧伏向:构成侧伏角走向线的方位,如24°N, 表示侧伏角24°,构成24°的走向线指向北。

2-2岩层及岩层的产状

2-2岩层及岩层的产状

44-26
V字形尖端
沟谷处
山脊处
沟谷上游 山脊下坡
44-27
V字形尖端
沟谷处
山脊处
沟谷下游 山脊上坡
44-28
总 结:
若地层没有倒转时,地质界线:
V字形尖端
沟谷处
山脊处
新地层
老地层
44-29
V字形法则,适用于:
岩层界面、断层面、不整合面等露头线的 分布形态。
44-30
2.岩层的露头宽度 水平岩层
岩层的产状——指岩层在地壳中的空间方位。 是以岩层面的空间方位及其 与水平面的关系来确定的。
44-2
分类
水平岩层 倾角<5˚ 按产状可分为 倾斜岩层 倾角5˚~85˚
直立岩层 倾角≥85˚
44-3
1.水平岩层
水平岩层一般出现在地壳运动影响轻微的地区。
44-4
水平岩层特征
前提:岩层没有发生倒转 ⑴ 新岩层在上,老岩层在下; ⑵ 岩层的厚度等于岩层顶、底面标高之差;
决定于岩层的厚度和地面坡度。
44-31
岩层的露头宽度 倾斜岩层


露头宽度与厚度、倾角的关系
A-倾角不变,露头宽度随厚度而变化;
B-厚度不变,露头随倾角而变化
受岩层厚度、产状、地面坡度的共同影响。
44-32
①当岩层倾向与坡向相反时;
A
B
C
露头宽度与坡度的关系
44-33
②当岩层面与地面的交角不同时;
产状要素的表示方法地质图件方位角法象限角法野外记录和文字报告4418135?30?倾向倾角135n30方位角法0?文字表示法44194530nwsen45?e30?se走向倾角倾向象限009090象限角法4420长线代表走向短线代表倾向数字是倾角

第2章沉积岩和岩浆岩的原生构造及其产状

第2章沉积岩和岩浆岩的原生构造及其产状
走向:岩层与水平面的交线称走向线(图中直线MON),走向线 在水平坐标系中所指的方位就是该岩层的走向,有两个数值。
O
水平面
M
N
D D'
倾斜岩层的产状要素示意图
倾向:层面上与走向线垂直 的直线称(真)倾斜线,倾 斜线下倾方向在水平面上的 投影线所指的方位就是该岩 层的倾向。
倾角:岩层的倾斜线与它在 水平面上投影线之间的锐夹 角就是该岩层的(真)倾角。
第二章 沉积岩层和岩浆 岩的原生构造及其产状
本章主要内容
1. 利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与 底面 (重点内容)
2. 倾斜岩层与直线的产状要素 (重点内容) 3. 水平岩层与倾斜岩层在地形地质图上的特
征 4. 地层接触关系 5. 沉积岩中的软沉积变形构造 6. 岩浆岩中的原生构造
一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面 层理是沉积岩层常见的一种原生构造,它是通过岩 石的成分、颜色和粒度在剖面上的突变或渐变所显 现出来的一种成层构造。火山岩中也发育层理。

新疆轮台县阳霞煤矿中侏罗

统克孜勒努尔组粒序砂岩
一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
3. 波痕:波峰向 上,波谷朝下
现代海滩砂 体表面的波纹
岩石表面古 老的波痕构造
(上面2幅图片引自Siever,1994)
陕西省富平县平凉组(O2 p) 薄层灰岩层面上的波痕构造
一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
二、倾斜岩层与直线的产状要素 1. 岩层的产状要素 视倾向与视倾角
在岩层层面上与走向线斜交的直线叫该岩层的视倾斜 线(如HM、HN)。
视倾斜线与其中水平面上投影线之间的锐夹角称之为
该岩层的视倾角或假倾角(如、)。视倾角总是小

第02章 沉积岩层的原生构造及产状

第02章 沉积岩层的原生构造及产状

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主要内容
1. 沉积岩的原生构造
2. 岩层的产状、厚度及出露特征
3. 地层接触关系
岩层的原始产状—近水平
但局部存在原始倾斜.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(一) 水平岩层主要特征
1. 地形地质图上表现为岩层界线与地形等高 线平行.
2. 老地层在下,新地层在上. 3. 岩层顶底面之间的高程差是岩层的厚度. 4. 岩层出露宽度取决于岩层厚度和地面坡度.
2. 类型:
1) 平行层理. 2) 斜层理. 3) 波状层理.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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3、层理的识别 岩石成分的变化 岩石结构的变化 岩石颜色的变化 岩层的原生层面构造
1) 负荷构造.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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2) 砂岩球、枕.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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3) 火焰状构造.
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第2章 沉积岩层⒉滑塌、滑移作用——卷曲层理
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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2) 产状表示方法: 205°∠25°,倾向∠倾角。 或 以北或南为0 ° ,记N65 °W ∠25°SW,走向、倾角和倾向。

第二节岩层及岩层产状

第二节岩层及岩层产状

形成的产物称 为地质构造
地质构造有四 种主要类型
水平岩层 倾斜岩层 褶皱 断层
岩层按其产状 可分为
水平岩层 倾斜岩层 直立岩层
水平岩层
•倾角小于5动轻 微的地区或大范 围内均匀抬升、 下降的地区,一 般分布在平原、 高原或盆地中部
倾斜岩层
•指岩层面与水平面有 一定夹角的岩层,
倾角 300
(2)方位角法
将水平面按顺时针方向划分为3600,以正北 方向为00,再将岩层产状投影到该水平面上, 将倾向线与正北方向所夹角记录下来,一般 按倾向、倾角的顺序记录
表示该岩层产状为倾 向距正北方向1350,
倾角300
1350 300
1350 300
3、产状要素的图示
产状要素用 符号表示:
2、产状要素的记录
(1)象限角法:
▪以东、南、西、北为标志, 将水平面划分为四个象限, ▪以正北或正南方向为0o,正 东或正西方向为900,
▪将岩层产状投影在该水平面上, ▪将走向线和倾向线所在的象限以及它们与正北或 正南方向所夹的锐角记录下来。
N 450 E300 SE 该岩层走向 N 450 E 倾向 SE
水平面
O
D
A
SE130o
D
▪ 该投影线是一条射线,称为倾向线,只 有一个方向。 ▪ 倾向线与走向线互为垂直关系
3、倾角:
指岩层面与水平面 的交角。一般指最 大倾斜线与倾向线 之间的夹角。
D
F
tanγ=tanαsinβ
C
E
α ((
γ (( β ((
A
视倾角
B
(二)产状要素的测量、记录和图示
1、产状要素的测量:地质罗盘仪
300

工程地质学之岩层及岩层产状(PPT207页)

工程地质学之岩层及岩层产状(PPT207页)
岩层形成后,在地壳构造运动影响下发生变形,其原始 产状会发生不同程度的改变:有的还基本上保持水平产状; 有些形成倾斜岩层,或者形成直立,甚至倒转岩层。在某些 情况下,由于重力、流水、岩溶、冰川等与地壳运动无直接 关系的地质作用的影响,也会使岩层产状发生改变。
岩层的产状
一、水平岩层
指岩层倾角为0°的岩层。绝对水平的岩层很少见,习 惯上将倾角小于5°的岩层都称为水平岩层,又称水平构 造。
工程地质学之岩层及岩层产状(PPT207页)
第二节岩层及岩层产状
地质构造:
构造运动引起地壳岩石变形和变位,这种变形、变位被保
留下来的形态被称为地质构造。
地质构造有四种主要类型:
水平岩层、倾斜岩层、褶皱和断裂 岩层:是指由同一岩性组成的,有两个平行或近于平行的界
面所限制的层状岩石。
岩层产状:岩层的空间分布状态,是以岩层面的空间方位及
水平岩层一般出现在地壳运动影响轻微的地区
二、倾斜岩层
指岩层面与水平面有一定夹角的岩层。自然界绝 大多数岩层是倾斜岩层,倾斜岩层是构造挤压或大 区域内不均匀抬升、下降,使岩层向某个方向倾斜 而成的。
缓倾岩层,a<30˚
陡倾岩层,30˚≤a<60˚
陡立岩层,a≥60˚
倾斜岩层往往是某种构造形态的一部分
确定地层新、老关系的方法有两种,即绝对年代 法和相对年代法。
绝对年代法
通过确定地层形成时的准确时间,依此排列出各 地层新、老关系的方法称为绝对年代法。 该法主要是通过测定地层中的放射性同位素年龄来 确定。用于测定地质年代的主要放射性同位素的蜕变 常数,见下表。
当测定岩石中所含放射性同位素的质量m1,以 及它蜕变产物的质量m2后,就可利用蜕变常数λ, 按下式计算其形成年龄

工程地质 第二节岩层及岩层产状


新 老
A
B
地层相对年代的确定(地层层序正常时)
A—地层水平;B—地层倾斜;
图中1,2,3,4表示从老到新的地层
B 地层相对年代的确定(地层层序倒转时)
A—原始褶皱时的地层;B—遭受剥蚀后的地层。
二、古生物法(生物演化律)
生物演化是由简单到复杂,由低级到高级,生物 种属由少到多,而且这种演化和发展是不可逆的。
走向指岩层面与水平面的交线所指的方向(OB和 OA),该交线是一条直线,被称为走向线。它有两 个方向,相差180°
倾向指岩层面上最大倾斜线在水平面上投影所指的 方向(OD’)。该投影线是一条射线,称为倾向线, 只有一个方向。倾向线与走向线互为垂直关系。
倾角指岩层面与水平面的交角。一般指最大倾斜线 与倾向线之间的夹角,又称真倾角。
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层。
在地质时代形成的各种岩层,其原始产状绝大多数是水 平的或近于水平的,原始倾斜的产状则是局部的。如在比较 广阔而平坦的沉积盆地(如:海洋、湖泊)中,一层层堆积 起来的沉积岩,其原始产状大都水平或近于水平。但在沉积 盆地边缘、岛屿周围或水下隆起等处沉积的岩层,由于古地 形的影响,常出现岩层厚度向地形高起方向变薄或尖灭,层 面也呈一定倾斜,即原始倾斜。生物礁及其围岩也常具一定 的原始倾斜。
岩层沉积之初顶面总是保持水平的,所以水平岩层一 般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、下 降的地区,一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上,当岩层受切 割时,老岩层出露在河谷低洼区,新岩层出露于高岗上 。岩层顶面在上,底面在下。在同一高程的不同地点, 出露的是同一岩层 。
脊线
背斜横剖面上弯曲的最高点称为顶,背斜中同一岩层 面上最高点的连线称为脊线。

第二章沉积岩层的原生构造及产状

第二章沉积岩的原生构造及产状沉积岩是地壳表层分布最广泛的岩石,其分布面积约占地球大陆面积的75%,在我国约占77%。

大陆地壳表层的地质构造很多都是由沉积岩形成的。

观察分析沉积岩层的原生构造、岩层产状、厚度和岩层出露特征是研究地质构造的一项基础工作,也是本课程的基本内容之一。

第一节沉积岩层的原生构造沉积岩层的原生构造(Primary structure)是指在沉积物堆积与成岩过程中产生的非构造变动的构造特征,如:层理构造、层面构造、包卷构造、同生结核、叠层石、生物遗迹、叠锥等。

次生构造(Secondary structure)是指固结成岩之后所形成的构造,如:缝合线构造、次生褶皱与断裂等。

沉积岩的原生构造主要是岩石学和沉积学研究的内容,但是,它对地质构造的研究有着重要的意义。

沉积岩原生构造不仅为研究和判断岩层形成时的古地理(Paleogeography)和构造运动(Tectonic movement)特征提供重要资料,而且有些原生构造,如层理构造、层面构造等,还可以用来鉴别岩层顶、底面以及确定岩层相对层序的重要依据。

了解这些构造特征,对观察、分析构造形态和分析构造环境,确定岩层产状和岩石变形特征具有一定的指导意义,在某些情况下具有特殊作用。

一、层理及其识别(一)岩层、层面、层理的概念由两个平行或近于平行的界面所限制的岩性基本一致的层状岩体称为岩层(Terrane)。

由沉积作用所形成的岩层称为沉积岩层(Sediment terrane)。

岩层的形成过程是内动力地质作用(主要是地壳的升降作用)和外动力地质作用(包括风化、剥蚀、搬运、沉积等作用)相互影响、相互制约的过程。

如处于地壳不断下降过程中接受沉积的坳陷盆地,在其边缘沉积砾石,向盆地内部逐渐过渡为砂、细砂、粘土等物质,在盆地中心过渡为较稳定的化学沉积。

成岩以后即分别形成了粗、细不同的砾岩、砂岩、页岩、泥灰岩或石灰岩等(图2-1A )。

如果地壳继续下降,沉积区继续扩大,沉积区段则发生变化,在原来砾石层上面又沉积了砂层,原砂层上面又沉积了细砂或粘土等,使水平方向和垂直方向上均呈现出由粗到细逐渐过渡的关系(图2-1B )。

第二章 沉积岩层的原生构造及其产状


冲刷形成的沟、槽和浅坑总是凹向地 面。
冲刷充填构造
分流河道对下伏岩层的冲刷切割、充填
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第一节 沉积岩层的原生构造
(7)古生物标志和底面印模 保存在岩层中的古动物化石、古植物 化石的保存状态可用以确定岩层的顶面和 底面, 例如, 珊瑚化石的基部总是指向岩
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第一节 沉积岩层的原生构造
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4、层理的识别 (1)岩石成份变 化,系由成分差 异而显示出层理; 在成分比较单一 的巨厚层岩石, 要注意寻找成分 特殊的夹层。
砂岩 页岩
砂、砾岩
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第一节 沉积岩层的原生构造
通过夹层确定砂岩底层层理
第一节 沉积岩层的原生构造
(4)岩层层序 沉积岩的原始沉积总是一 层一层叠臵起来的,它们存在着下伏沉 积一定早于上覆沉积的相对新老关系。


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第一节 沉积岩层的原生构造
(5)岩层厚度及形态 一般来说 , 岩层在较大 的范围内形成厚度稳定 的板状 , 但由于沉积环 境和条件的变化 , 有的 岩层在延伸方向上厚度 不稳定 , 有的向一侧变 薄甚至尖灭 , 形成楔形 , 有的则向两侧变薄尖 灭, 形成透镜状。

第二章 地质体的基本产状及沉积岩、火成岩构造


A、B、C和D 为层系,箭 头所指为细 层。
3、层理的识别
(1)岩石成份变化,系由成分差异而显示出层理; (2)岩石结构变化,指岩石粒度和形状的变化显示 出层理; (3)岩石颜色变化,由于颜色的不同显示出层理; (4)岩层的原生层面构造,包括波痕、泥裂、雨痕、 生物遗迹及其印模等。
二、利用沉积岩原生构造确定岩层的顶面和底面
与地形等高线交切关系,并显
示出一定的规律性,即在经过 山脊和河谷时,均呈“V”字形 态展布。 有下列三种情况:
(1) 岩层倾向与地面坡向相反:
在山脊处“V”字形尖端指 向山下,在沟谷处“V”字形尖
端指向上游。
(2) 岩层倾向与地 面坡向相同,且岩 层倾角大于地面坡 角时: 在山脊处“V” 字形尖端指向山下, 沟谷处“V”字形尖
端指向上游。
(3) 岩层倾向与坡向 相同,但岩层倾角小 于地面坡角时: “V”字形尖端在
山脊处指向山下,沟
谷处指向上游。
二 倾斜岩层的新老分布:
正常情况下倾斜方向为新 岩层
三 倾斜岩层的厚度:
1 真厚度 h 2 水平地层厚度 hf 3铅直地层厚度 hg
四 倾斜岩层的露头宽度
(地面露头宽度和水平露头宽 度) 影响因素有:真厚度 产状 地形
30
倾斜
水平
直立
倒转
倾斜平面的产状要素
二、线状结构的产状要素
1. 倾伏向:某直线(下端)在水平面上的投影
所指的方向
2. 倾伏角:某直线与水平面的交角(最大交角) 表示方法:倾伏向∠倾伏角,如:45º 51º ∠ 3. 侧伏角:直线在倾斜平面上时,该线与该平面
走向线的锐夹角
4. 侧伏向:锐夹角所在的走向线那一端的方向 表示方法:侧伏角侧伏向,如:15E
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陡立岩层与岩层面
陡立岩层和岩层面
用地质罗盘测量岩层产状
地质罗盘结构
地质罗盘结构
真倾角(α):岩层在野外的倾角。 视倾角(β)Байду номын сангаас岩层在剖面上的倾角。 tg tg sin (θ为剖面线与岩层走向线所夹锐角)
真倾角与视倾角的关系
第二节 岩层及岩层产状
2. 产状要素的测量、记录和图示。 (1)测量:用地质罗盘仪测量。 N N45º E ∠30º SE 相限角法 45º 走向 倾角 倾向 W 30º (2)记录 S 走向 倾向 N 135º ∠30º 135º 方位角法 倾向 倾角
水平岩层
缓倾岩层
陡倾岩层
陡立岩层
直立岩层
第二节 岩层及岩层产状
二. 岩层产状:指岩层在空间的产出状态。 1. 产状要素 B
(OA或OB) 走向:岩层的延伸方向 (OD) 倾向:岩层的倾斜方向 倾角:岩层的倾斜程度 (α)
走向
A D′ O
倾向
α

D
α 倾角
缓倾岩层和岩层面
第二节 岩层及岩层产状 地质构造:指构造运动引起地壳岩层变形变位后 被保留下来的形态。
倾斜岩层 主要类型褶皱 断裂
倾斜岩层
褶皱
断层
倾斜岩层
倾斜岩层
褶皱
褶皱
褶皱
褶皱
断层
断层
断层
第二节 岩层及岩层产状
一. 岩层
水平岩层: 0 缓倾岩层: 30 正常岩层( 顶面朝上) 倾斜岩层陡倾岩层: 30 ~ 60 倒转岩层( 顶面朝下) 陡立岩层: 60 直立岩层: 90
E
30º
走向 (3)图示:正常岩层:
倾向 30º; 倒转岩层:
30º
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