搜索
地质构造：第二节岩层及岩层产状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其与水平面的关系来确定的。按产状可分为水平岩层、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。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。一、水平岩层水平岩层一般出现在地壳运动影响轻微的地区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。二、倾斜岩层缓倾岩层，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一般情况工下，倾斜岩层仍然保持顶面在上、底面在下，新岩层在上、老岩层在下的产出状态，称为正常倾斜岩层。当构造运动强烈，使岩层发生倒转，出现底面在上、顶面在下，老岩层在上、新岩层在下的产出状态时，称为倒转倾斜岩层。岩层的正常与倒转主要依据化石确定，也可依据岩层层面构造特征（如岩层面上的泥裂、波痕、虫迹、雨痕等）或标准地质剖面来确定。指岩层倾角等于90°时的岩层。绝对直立的岩层也较少见，习惯上将岩层倾角大于85°的岩层都称为直立岩层。直立岩层一般出现在构造强烈、紧密挤压的地区。三、直立岩层直立岩层一般出现在构造强烈的地区岩层的产状：一、产状要素岩层在空间分布状态的要素称岩层产状要素。一般用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。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。当观察剖面与岩层走向斜交时，岩层与该剖面的交线称视倾斜线。视倾斜线在水平面的投影线称视倾向线。视倾斜线与视倾向线之间的夹角称视倾角，视倾角小于真倾角。视倾角与真倾角的关系为：∵tgα=HO/OG，tgβ=HO/OC，sinθ=OG/OC∴tgβ＝tgα×sinθ式中θ为视倾向线（即观察剖面线）与岩层走向线之间的夹角。二、产状要素的测量、记录和图示1.产状要素的测量岩层各产状要素的具体数值，一般在野外用地质罗盘仪在岩层面上直接测量和读取。2．产状要素的记录由地质罗盘仪测得的数据，一般有两种记录方法，即象限角法和方位角法。（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0°，正东或正西方向为90°。再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。一般按走向、倾角、倾向的顺序记录。N45°E∠30°SE，表示该岩层产状走向N45°E，倾角30°，倾向SE。(2）方位角法将水平面按顺时针方向划分为360°。，以正北方向为0°，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的角度记录下来，一般按倾向、倾角的顺序记录。例如135°∠30°表示该岩层产状为倾向距正北方向135°，倾角为30。135°N30°45°30°NWSE3．产状要素的图示在地质图上，产状要素用符号表示。——长线代表走向，短线代表倾向，数字是倾角。（长短线必须按实际方位标绘在图上）；——岩层水平（0˚～5˚）；——岩层直立（箭头指向较新岩层）；——岩层倒转（箭头指向倒转后的倾向，即指向老岩层，数字是倾角)30°30°第三节地层及地层间的接触关系地史学中，将各个地质历史时期形成的岩石，称为该时代的地层。地层的接触关系——指上下地层之间在空间上的接触形式和时间上的发展状况。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相对年代法相对年代法是通过比较各地层的沉积顺序，古生物特征和地层接触关系来确定其形成先后顺序的一种方法。因无需精密仪器，故被广泛采用。一、地层层序法二、古生物法三、地层接触关系法沉积岩能清楚地反映岩层的叠置关系。一般情况下，先沉积的老岩层在下，后沉积的新岩层在上。只要把一个地区所有地层按由下向上的顺序衔接起来，就可确定其新老关系。当地层挤压使地层倒转时，新老关系相反，见下图。一个地区在地质历史上不可能永远处在沉积状态，常常是一个时期下降沉积，另一个时期抬升发生剥蚀。因此，现今任何地区保存的地质剖面中都会缺失某些时代的地层，造成地质记录不完整。一、地层层序法需对各地地层层序剖面进行综合研究，把各个时期出露的地层拼接起来，建立较大区域乃至全球的地层顺序系统，称为标准地层剖面。通过标准地层剖面的地层顺序，对照某地区的地层情况，也可排列出该地区地层的新老关系。新老AB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。可依据岩石中的化石种属来确定岩石的新老关系。化石结构越简单，地层时代越老，化石结构越复杂，地层时代越新。如寒武纪的三叶虫、奥陶纪的珠角石、志留纪的笔石、泥盆纪的石燕、二迭纪的大羽羊齿、侏罗纪的恐龙等。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。菊石类化石★在不同层位的岩层中包含的化石各不相同★在不同地区含有相同化石的地层属于同一时代地层间的接触关系，是构造运动、岩浆活动和地质发展历史的记录。沉积岩、岩浆岩及其相互间均有不同的接触类型，据此可判别地层间的新老关系。三、地层接触关系法岩体相互穿插的关系捕虏体侵入接触沉积接触沉积岩岩层间的接触关系岩浆岩岩浆岩与沉积岩的接触关系1．沉积岩间的接触关系（1）整合接触：沉积时代连续，上下岩层产状基本一致，地质界线呈平行带状分布。沉积环境持续稳定，各地层依次沉积，彼此平行。（2）不整合接触：地层有明显间断，沉积时间不连续。平行不整合（假整合）：上下两套地层有沉积间断，岩层产状仍彼此平行。地壳先下降接受稳定沉积，后上升到侵蚀基准面以上接受风化剥蚀，再后地壳均匀下降接受稳定沉积。时代不连续，地质界线呈平行带状分布。角度不整合接触：上下两套地层有沉积间断，岩层产状彼此角度相交。地壳先下降接受稳定沉积，后挤压变形和上升剥蚀，再后下降接受沉积。不整合面常见底砾岩平行不整合接触的形成过程特征：①上下岩层的产状不平行；②在两套地层之间缺失了一些时代的地层，存在沉积间断。这一地史时期内曾发生过显著的水平运动和升降运动角度不整合接触的形成过程不整合面2．岩浆岩间的接触关系主要表现为岩浆岩间的穿插接触关系运用切割律确定各种岩石形成顺序示意图1-石灰岩，形成最早；2-花岗岩，形成晚于石灰岩；3-矽卡岩，形成时代同花岗岩；4-闪长岩，形成晚于花岗岩；5-辉绿岩，形成晚于闪长岩；6-砾岩，形成最晚4653123.沉积岩与岩浆岩之间的接触关系（1）侵入接触（2）沉积接触侵入接触沉积接触地质年代单位：宙、代、纪、世(从大到小)地层单位：宇、界、系、统(从大到小)。对每个地质时期形成的地层所赋予的相应地层单位。地质年代表根据地层形成先后顺序、生物演化阶段、构造运动、古地理特征以及同位素年龄测定，对全球地层进行划分和对比。最后按照年代顺序排列，用来表示地史时期的相对年代和同位素年龄值的表格，称为地质年代表。国际通用：地质年代单位地层单位宙……………………………宇代……………………………界纪……………………………系世……………………………统我国还使用岩石地层单位：群、组、段、层。我国在区域地质调查中常采用多重地层划分原则，即除上述地层单位外，主要使用岩石地层单位。岩石地层单位是以岩石学特征及其相对应的地层位置为基础的地层单位。群：包括两个以上的组。群以重大沉积间断或不整合界面划分。组：以同一岩相，或某一岩相为主，夹有其他岩相，或不同岩相交互构成。其中，岩相是指岩石形成环境，如海相、陆相、泻湖相、河流相等。段：段为组的组成部分，由同一岩性特征构成。组不一定都划分出段。层：指段中具有显著特征，可区别于相邻岩层的单层或复层。1、基本概念2、褶曲要素3、褶曲的分类4、褶皱岩层的分布与判别5、褶皱构造的类型第四节褶皱构造褶皱构造：在构造运动作用下岩层在未丧失连续性的情况下产生的弯曲变形形态。1、基本概念褶皱形成过程南石门褶皱形态灞源南石门，太华群多期叠加褶皱远照褶曲背斜：岩层向上弯曲凸出，正常情况下两翼地层相背倾斜。经剥蚀后核部地层时代老，两翼地层时代新。背中老。向斜:岩层弯曲向下凹陷，正常情况下，两翼地层相向倾斜。经剥蚀后核部地层时代新，两翼地层时代老。褶皱构造中一个单独的弯曲,基本的组成单元。向斜背斜向斜背斜老新新背斜老新老向斜向斜和背斜剖面示意图地形倒置：向斜成山，背斜成谷。2、褶曲要素核部指褶曲中心部位的岩层。翼部指褶曲两侧部位的岩层。轴面通过核部大致平分褶曲两翼的假想平面。根据褶曲的形态，轴面可是一个平面，也可以是一个曲面；可以是直立的面，也可以是一个倾斜、平卧或卷曲的面。轴面与水平面或垂直面的交线称为轴线。枢纽指褶曲中同一岩层面上最大弯曲点的连线。根据褶曲的起伏形态，枢纽可以是直线，也可以是曲线；可以是水平线，也可以是倾斜线。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。槽线向斜横剖面上弯曲的最低点称为槽，向斜中同一岩层面上最低点的连线称为槽线。轴面轴线核翼翼1.按褶曲横剖面形态分类轴面倾斜，两翼岩层产状倾向相反，倾角不相等轴面倾斜，两翼岩层产状倾向相同，其中一翼为倒转岩层轴面近水平，两翼岩层产状近水平，其中一翼为倒转岩层3、褶曲的分类轴面直立，两翼倾向相反，倾角近于相等（差值小于5˚）直立褶曲倾斜褶曲倒转褶曲平卧褶曲直立褶曲直立褶曲倾斜褶曲倒转褶曲平卧褶曲2.按褶曲纵剖面形态分类水平褶曲：枢纽近于水平，呈直线状，延伸较远，两翼岩层界线基本平行。倾伏褶曲:枢纽向一端倾伏，另一端昂起。倾伏褶曲水平褶曲枢纽水平时，在实际地形图上的表现为互相近似平行且呈直线延伸。枢纽水平时，地质界线在平面图上仍表现为互相近似平行。枢纽倾斜时，地质界线在平面图上表现为在一端封闭弯曲。直立水平背斜直立倾伏背斜在实际地形图上，倾伏背斜的地质界线表现为在倾伏端封闭弯曲；倾伏向斜的