04第四章地质构造
4-1地质构造
③ 继承性：除具有新的特征外还或多或少继承
了古构造运动的特征。
红色砂岩、砾岩地层
第一节：构造运动
新构造运动与古构造运动 丹霞山地貌
新构造运动的标志-沉积物
① 岩相变化：反映沉积（岩）物生成环境的岩石特性
（岩性和生物），也叫沉积相。
② 岩层（碎屑沉积物）厚度：第四纪沉积物较厚，该地 区属下降区域；反之亦然。 ③ 古土壤与古风化壳：土壤与风化壳的位置反映地壳上 升或下降；类型反映形成时期的气候环境。
Hale Waihona Puke 第一节：构造运动喜马拉雅运动:是喜马拉雅旋回末期出现的构造
运动，其时代为第三纪。我国东南沿海一带、
台湾、西藏和滇西一带表现最为明显。欧洲称
为阿尔卑斯运动。喜马拉雅山脉和阿尔卑斯山
脉都在这一时期形成的。喜马拉雅山的形成使 我国的地质地貌格局基本形成。 喜马拉雅运动之后，进入第四纪（Q）。
① “新构造运动”在空间尺度上小于“古构造 运动” ，发生频繁大于“古构造运动” ② 新构造运动与人类关系密切，对农业、环境 等影响显著
第一节：构造运动
新构造运动与古构造运动
新构造运动的特征
① 振荡性：主要表现在一定范围的升降，且在
升降部位边缘都有断层出现；
② 节奏性：指构造运动的快慢，或间歇性。节
反映地区在该套地层形 成期间没有显著的地壳升降
第一节：构造运动
Qnx
新构造运动与古构造运动
古构造运动： ② 平行（假）整合接触：两套地层产状平行但 地层时代不连续，有缺失。
反映地区在该 套地层形成期 间发生过显著 的均衡的地壳 升降
第一节：构造运动
新构造运动与古构造运动
古构造运动： ③ （角度）不整合接触：两套地层产状不 一致，时代不连续，地层有缺失。
课件5 第四章 地质构造地貌(1)
第 一 构造高原－科 罗 拉 多 高 原 节
水 平 岩 层 构 造 地 貌
第 一
科罗拉多高原
节
水 平 岩 层 构 造 地 貌
第 一 节
水 平 岩 层 构 造 地 貌
科罗拉多高原
第
一 节
构造台地
水 平 岩 层 构 造 地 台地具有较陡的台坡和较缓的台面的形态，台面的面积一 貌 般大于台坡的面积，台坡的高度一般大于30米，台面有平
第 一 节
水 平 岩 层 构 造 地 貌 火焰山位于吐鲁番盆地中部,当地人称“克孜勒塔格”，意即“红山”。
它主要由中生代的侏罗纪、白垩纪和第三纪的赤红色砂、砾岩和泥岩组成。
第
一 （五）丹霞地貌与旅游资源的开发
节
丹霞地貌是地壳演化到一定历史阶段而出现的特殊地
水
貌类型，具有重要的地球科学意义；丹霞地貌区还孕育 了特殊的生态系统和物种多样性，是大量珍稀濒危动植
貌
第 一 节
水
平
岩
层
构
造 麦积山石窟是中国四大名石窟之一 。麦积山为典型的丹霞地貌，因形
地 貌
如农家麦垛而得名，山崖拔地而起，高80米。西汉末年，麦积山已成为 天水名将隗嚣的避暑宫。十六国后秦（公元384-417年）时期，始修凿
石窟，后经北魏、西魏、北周、隋、唐、五代、宋、元、明、清十多个
朝代，1500多年的开凿重修，已成为我国著名的大型石窟群之一。
章 由断层、褶皱、岩浆活动等地质作用，往往经过 地 外力侵蚀之后暴露出来所成的地貌，称为地质构
造地貌，（或小构造地貌）。
质
构 2.构造地貌主要类型
造
水平岩层构造地貌
地
地质构造地貌
褶皱构造地貌 断裂构造地貌
构造特征
第四章构造特征地质构造是地壳运动在岩层中留下的变形记录。
一个构造单元的构造特征包含有两层意思，首先是构造单元内部构造层的叠合数，其次是每个构造层的构造形态特征（结构面特征）。
所谓构造层是指地质历史发展到一定阶段、在特定的大地构造环境里（地壳运动的性质、类型、幅度）形成的一套沉积建造，以及伴随的构造形态、岩浆建造和变质建造等地层组合。
构造层在时间上反映地壳运动在构造区域内出现的时代和时间范围，在空间上反映地壳运动在延续的时间内所涉及的范围和影响深度。
每一个构造单元都有自己代表性的构造层。
每一个构造层的发展都要继承它历代前身的构造层特征，作为自己发展的基础。
地壳演化的不同阶段、构造单元内包含的构造层叠合数有多寡之分，构造层的构造形态有简单和复杂之分。
通常采用具有代表性的构造层层间的角度不整合面、构造层层内的沉积建造、岩浆建造和变质建造来划分构造旋回、构造期次；依据构造层层内展布的构造形态特征来分析构造作用的力学性质，以及作用前的物质基础和构造背景。
根据上述构造层的概念，结合本区区域上的角度不整合界面及沉积建造、变质作用及岩浆作用特点，实习区内划分为三个构造层、两个角度不整合界面。
Ⅲ—中生界构造层（柳江向斜上构造层）Ⅱ—上元古界—古生界构造层（柳江向斜下构造层）Ⅰ—下元古界构造层（绥中花岗岩γ2）柳江向斜为一个近南北向不对称的短轴向斜。
其大地构造位置属华北地台燕山沉降带东段山海关隆起南缘。
山海关隆起的范围包括遵化以东、锦州以西、山海关以北的三角地带（图2—7）。
图4—1 燕山沉降带内部单元划分图（据北京地院中国区域地质讲义，第一册，1959）A—兴隆朝阳凹陷；B—山海关隆起；C—蓟县凹陷；D—密云隆起；E—西山凹陷柳江盆地主要构造线为北北东走向。
在构造形态上，柳江盆地是由晚元古代到中生代地层组成的向斜构造，北起城子峪，南至上平山，其南北长20km；东起张岩子、黄土营，西达花场峪，东西宽约10km。
上元古界青白口系景儿峪组及古生界地层环绕向斜边缘分布，构成向斜的翼部。
《地质地貌学》第四章 构造与地貌
◆若核部为老岩层，翼部为较新岩层，岩层 自中心向四周倾斜的浑圆形构造，就称之为 穹隆构造；
老
新
顺地貌——背斜山**
顺地貌——向斜谷
庐山王家坡
向斜山
逆地貌**
背 斜 谷
◆构造盆地；
指核部为新岩层，翼部为较老岩层，岩层 自四周向中心倾斜的浑圆形构造。
老
第四章 地壳运动与地质构造
第一节、地壳运动
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运动，称为地壳运 动，也叫 “ 构造运动 ” 。
★构造运动按发生时间分为： ◆（古）构造运动 ——晚第三纪末期以前（约3百万年前）； ◆新构造运动 ——晚第三纪末期和第四纪； ◆现代构造运动 ——五六千年前至现在。
二、地质构造与土壤改良的关系
• 通常某些低产土壤，如沼泽地、盐碱土 等大多数与地质基础属构造盆地有关。 必须了解盆的地质构造特点，才能采取 相应措施以排除地下水，降低地下水位 改良沼泽地，引水进行灌溉，减少土壤 含盐量以改良盐碱土。
三、地质构造与农田水利工程的 关系
• 在山区的农田基本建设中，常需进行修筑梯田， 引水上山，作坝蓄水等农田水利工程，它们与地 质构造的关系密切。
④平卧褶曲（横卧褶曲）：轴面水平或近乎 水平，两翼岩层也近乎水平。一翼岩层正常， 另一翼发生倒转。
倒转褶曲
台湾
◆按平面形态，褶曲可分为三类
①短轴褶曲：其平面呈长圆状，长／宽 约 3／1 ～ 10／1 之间；
②线状褶曲
其平面呈长条状，长／宽一般＞10／1 ；
B A B CBA
B C
B A
③浑圆形褶曲（穹隆构造、构造盆地）：
◆水平运动与垂直运动的关系
《地球科学概论》第四章 构造运动与地质构造
3、岩层的产状（attitude of stratum）
②倾向（dip）
指倾斜岩层层 面上垂直于走向 的倾斜线在水平 面上的投影指向 倾斜下方的方向， 也用方位角表示。 倾向与走向始终 保持90°的关系。
3、岩层的产状（attitude of stratum）
③倾角（dip angle）
倾角是指倾 斜岩层层面与 水平面间的最 大夹角。它的 数值在0— 90°的范围内。
一、地质构造类型
1、褶皱构造
①褶皱的概念
褶皱（fol
背斜 （anticline）： 在
形态上是岩层向上弯 曲，两翼岩层倾向相 背，老的岩层在核部 （中间），新的岩层 在两翼。
向斜 （syncline）： 在形
态上是岩层向下弯曲， 两翼岩层倾向相向， 新的岩层组成核部， 老的岩层组成两翼。
大地构造：板块级—全球 区域构造：坳陷级—盆地
小构造：区带级—凹陷
3、岩层的产状（attitude of stratum）
岩层的产状是指岩层在空间的分布状态。
三种基本类型：水平岩层、倾斜岩层 和直立岩层。
3、岩层的产状（attitude of stratum）
①走向（strike）
指同一 倾斜岩层层 面与水平面 的交线方向。 走向有两个 数值，常用 方位角表示。
三、板块构造（plate tectonics）
1、基本思想
板块内部是相对稳定的，板块的边 缘则由于相邻板块的相互作用而成为构 造活动性强烈的地带；
板块之间的相互作用从根本上控制 着各种地质作用的过程，同时也决定了 全球岩石圈运动和演化的基本格局。
三、板块构造（plate tectonics）
2、 板块的边界类型
2、断裂构造
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
第四章地壳运动与地质构造
• 外动力地质作用（Exogenic Process）：
• 风化作用（Weathering）：包括：
• 物理（机械）风化作用：不发生化学成分和性质的变化。
• 化学风化作用：发生化学成分和性质的改变。
• 生物风化作用：由生物活动引起的风化作用。
• 剥蚀作用（Denudation）：水、风等介质在运动状态下对地表物 质、形态产生破坏并把破坏产物搬离原地的作用。
• 2、类型
• 2.1 水平构造（horizontal structure）：
• 岩层未发生明显的变形，常出现于受构造运动 影响比较轻微的地区，或大范围内均匀抬升或 下降的地区。水平构造中较新的岩层总是位于 较老的岩层之上。在平坦地区，在地表仅能观 察到水平岩层最上部岩层的顶面。在岩层受侵 蚀切割、地形起伏的地区，构成水平构造的不 同岩层会出露在斜坡上。老岩层出露在河谷低 洼地区，新岩层出露于较高的地方。不同地点 的同一高度上，出现的是同一岩层。在平面图 上，构成水平构造的不同岩层的界线与等高线 重合或平行。
• 2 、地壳运动的方向
• 2.1 水平运动：地壳或岩石圈大致沿地球表面切线方向的 运动。依据地理方位来表明其运动方向。其中，以相向运 动和背向运动意义比较显著。
• 水平运动表现为岩石圈的水平挤压或水平拉张，因而引起 岩层的褶皱和断裂，以及形成巨大的褶皱山系或巨大的地 堑、裂谷。
• 2.2 垂直运动：地壳或岩石圈垂直于地表，即沿地球半径 方向的运动。
均匀抬升或下降所形成的。
• 具有倾斜构造的岩层，不同地点的同一高程上出现不同时代的岩 层，在平面图上，构成倾斜构造的不同岩层的界线与等高线相交。
• 当岩层的倾向与坡向相反时，岩层的界限与等高线相交且弯曲方 向相反。
海洋地质学复习(第四章 大陆边缘地质构造)
海洋地质学复习第四章大陆边缘地质构造1．稳定型陆缘构造。
A.稳定型陆缘的地质和地球物理特征：1）重力异常：明显的重力异常和磁力异常特征。
陆架外部重力高，而陆隆地区出现重力低，在远离大陆的大洋盆地区则为正常值（见下图）。
2）地磁异常带：北美东岸大陆边缘存在着大体平行于大陆海岸线的两条地磁异常带。
3）地震剖面特征：①反射和折射地震资料同磁异常一样反映出向海侧是典型的洋壳，②陆侧基底深度大于洋侧深度，③陆壳向洋变薄的趋势，④陆壳受断裂强烈切割破碎形成一系列地垒和地堑、半地堑，它们逐级呈梯状下降，过渡到洋壳基底，⑤陆架盆地和陆隆盆地发育，并充填着巨厚的沉积物。
4）构造特征：稳定大陆边缘形成后仍受板块运动拖曳和大陆沉陷作用的影响,普遍发育张性断裂。
最常见的类型是断面倾角上部陡、下部缓的犁式断层,成组出现,下部的平缓断面常常聚敛,上部断面则呈扇形。
被这些断裂切割的断块活动，导致断块翘倾而形成一系列地堑、半地堑和地垒组合。
局部特征，大型横向构造，无震海岭以及转换断层,走滑断层。
5) Moho面特征：自陆向洋地壳减薄，Moho面呈逐渐升高的趋势。
Moho面的抬升导致了地壳的减薄。
6）火山活动：引张作用常伴随火山活动和深部岩浆活动。
常见有岩墙侵入和局部火山作用。
7）物质组成和沉积构造：洋壳与陆壳交界处可能是中生代的礁体，盆地内充填三叠纪红层、蒸发岩和火山岩，以及白垩纪海相陆源碎屑沉积。
B.稳定型陆缘主要分布北冰洋沿岸、大西洋（除去西印度群岛弧）和印度洋（巽他岛弧除外）边缘，以及南极大陆（斯科舍弧除外）周缘。
C.稳定型陆缘形成与演化与大陆岩石圈的分裂和扩张作用密切相关。
大陆岩石圈在引张作用下减薄、裂解，随着裂解地块的漂移和新海底的扩张，形成新生的大陆边缘。
与此同时，大陆边缘通过沉陷和沉积作用，逐渐塑造成稳定型大陆边缘。
其形成与演化大致经过“大陆裂谷”、“红海”、“窄大洋”（或“内海”）和“大西洋”四个连续阶段，它们与大洋张开的连续阶段相对应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1/63第四章地质构造第一节地壳运动第二节地质年代第三节地质构造
主要内容
第四节活断层第五节地质图2/63三根大理石柱的升降变化示意图
升降运动(造陆)水平运动(造山)
第一节地壳运动3/63•绝对年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。
适用于岩浆岩、变质岩地区。
•相对年代：通过地层层序、古生物、岩性对比、地层接触关系测定。适用于沉积岩地区。
地质年代单位：宙、代、纪、世、期(从大到小)地层单位：宇、界、系、统、阶(从大到小)
第二节地质年代4/635/63
地层接触关系1.层状地层接触关系整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳连续均匀下降。6/63平行不整合(disconformity)：时间上不连续，产状一致。反映地壳间断上升。7/63角度不整合(discordant)：
时间上不连续，产状不一致。反映地壳剧烈运动。8/632. 岩浆岩与围岩接触关系
侵入接触沉积接触侵入与沉积接触9/63水平岩层(horizontal stratum)
第三节地质构造
水平构造的地貌景观（阶梯状陡崖）10/63
倾斜岩层(tilted stratum)
单斜构造的力学成因
图4-3 地层层序(a) 正常层序；(b) 倒转层序11/63
产状三要素(elements of attitude)
走向(strike)：岩层面和任一假想水平面交线的延伸方向。
倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与走向线垂直。只有一个。倾角(dip angle)：岩层层面与水平面的最大锐角。
表示方法：走向和倾向用方位角表示(可只表示倾向)，倾角用度数。如SW200°、SE110°、。3012/63
褶皱构造(fold)13/63(a)(b) (c)图4-5 褶曲的力学成因(a)水平挤压力；(b)垂直作用力；(c)力偶作用14/63
褶曲要素：•核部(core)•两翼(limb)•轴面(axial plane)•轴线(axial line)•枢纽(hinge)
图4-6 褶曲要素示意图15/63
褶皱构造基本形态：背斜(anticline)：岩层向上弯曲，核部老，两翼新。向斜(syncline)：岩层向下弯曲，核部新，两翼老。16/63褶皱分类按轴面产状分：
直立倾斜倒转平卧17/63水平倾伏按枢纽产状分：按褶曲长短轴的比例分：
图4-10 穹隆和构造盆地(a)穹隆；(b)构造盆地19/63
褶皱构造野外观察方法背斜成谷向斜成山•穿越法：垂直于岩层走向观察。•追踪法：平行于岩层走向观察。20/63褶皱构造的工程地质评价：•对深路堑和高边坡•对隧道工程
褶曲构造与隧道位置选择1、3-不利；2-较好山坡岩层地质构造的影响a-向斜山；b-背斜山；c-单斜山1-有利情况；2-不利情况21/6322/6323/63
断裂构造(fracture)24/63断裂构造的力学机制25/63断裂构造的形成26/63断裂构造的分类
节理（裂隙）断层
次生节理张节理剪节理
构造节理
原生节理
平移断层逆断层正断层27/63
裂隙(fissure):
也称节理(joint)，是未发生明显位移的断裂。
原生裂隙:岩石在成岩过程中形成的裂隙。次生裂隙:包括风化裂隙、卸荷裂隙等。构造裂隙:由于地壳构造运动而形成的裂隙。分为张裂隙和剪裂隙。28/63
表4-2 裂隙发育程度分级表一定29/63裂隙调查、统计和表示方法：
选择代表性的基岩露头,对一定面积内的裂隙进行测量。表4-3 裂隙野外测量记录表
图4-12 裂隙玫瑰图（a）裂隙走向玫瑰图；（b）裂隙倾向玫瑰图30/63
裂隙的工程地质评价:对路堑边坡
裂隙主要发育方向与路线走向平行,倾向与边坡一致时,易发生崩塌等不稳定现象。31/63
断层(fault):有明显位移的断裂。断层要素:断层面（带）断盘断距32/63
断层基本类型
正断层(normal fault)逆断层
(reverse fault)平移断层
(parallel fault)33/63
断层组合形式叠瓦式断层34/63按断层走向与岩层走向的关系分：
走向断层F1
倾向断层F2
斜交断层F335/63
按断层与褶皱轴的关系分：纵向断层横向断层
斜向断层
F3
F336/63
断层的识别地层界限不连续或岩层中断37/63岩层不对称重复或缺失38/63断层破碎带及构造岩
擦痕牵引构造及伴生节理39/63
地貌标志40/63
活断层：第四纪以来仍在活动的断层。注：1994年《岩土工程勘察规范》指全新地质时期（1～1.1万年）以来活动着的断层，且在今后100年可能继续活动。
第四节活断层41/63
活断层的活动方式：•突然错动（黏滑型）－伴随地震发生。发生在强度较高的岩石中，断层带锁固能力强，危害大。
•缓慢蠕动（蠕滑型）－不直接产生地震。发生在强度较低的软岩中，断层带锁固能力弱，危害小。42/63
活断层对工程的危害：1.直接危害跨越该断层的建筑物例：宁夏石嘴山市红果子沟和河北蓟县境内的两段长城被错断。
2.伴有地震发生的活断层使较大范围的建筑物摧毁
例：1906年美国旧金山地震中，圣.安德烈斯断裂导致一座27m高的水坝溃坝。43/63
活断层的标志:地层标志地貌标志水文地质标志历史地震
2-33-4
图4-22 山东郯城窑上村活动断层剖面K₂W-上白垩系砂岩夹页岩；Q₁-下更新统泥质砂岩；Q₂–₃-中、上更新统粉土；Q₃–₄-上更新统及全新统洪坡积物44/63断层的工程地质评价:
对大型工业民用建筑选址不利对大型桥位选址不利对道路选线若与断层走向平行易产生边坡滑塌对隧道工程易产生洞顶坍落对区域稳定性的影响不利45/63
活断层区的建筑原则：1.建筑物场址一般应避开活断层；2.线路工程必须跨越活断层时，尽量使其大角度相交；
3.尽可能选择相对稳定的“安全岛”，将建筑物布置在断层的下盘；（例：大亚湾核电站）
4.采取抗震结构和建筑型式。46/63
地质图(geological map)的种类：普通地质图地貌及第四纪地质图工程地质图水文地质图
地质平面图地质剖面图地层柱状图
第五节地质图47/63水平构造直立构造
各种地质界面在地质图上的表现:48/63
倾斜构造（V字形法则）1.倾向反，同弯曲且曲率小。49/632. 倾向同，倾角大，反弯曲。50/633. 倾向同，
倾角小，同弯曲但曲率大。51/63水平岩层和倾斜岩层地质图
练习：地质图分析52/63褶皱在地质图上的表现：
水平褶曲倾伏褶曲53/63断层构造在地质图上的表现：
（b）54/63地层接触关系在地质图上的表现:
图4-28 不整合E与Q –平行不整合；T与E –角度不整合55/63
读图方法：比例尺、图例、地貌、地层分布和岩性、地质构造、物理地质现象、工程地质评价。56/63图4-29 宁陆河地区地质图57/63
复习思考题1 ．什么是相对地质年代？什么是绝对地质年代？地层的相对地质年代是怎样确定的？2．地质年代单位和时间地层单位的含义及相互关系怎样？3．熟悉地质年代表及第四纪地质年代的划分。4．什么是地壳运动及地质构造？两者的关系如何？5．什么叫岩层的产状？产状三要素是什么？岩层产状是如何测定和表示的？