2-2岩层及岩层的产状
岩层的产状类型和在地质图的表现
岩层基本产状类型 及其在地质图上的表现形式
1. 岩层的基本产状类型
表2-1 岩层基本产状类型及其基本特征简表
类型 水平岩层 直立岩层
构造复杂区
倾斜岩层
中等复杂区
分 布 构造简单区 区 倾角 0，或小于5
90 露头宽度L
0～90 h=H×cos V字形法则
厚度h 铅直厚度H
地 质 平行于等高线 直线 图
地地 质质 界界 面面 的倾 倾向 角与 小地 于形 地坡 形向 的相 坡同 角，
（4）当地质界面水平时， 地质界线的弯曲形态随地形等 高线的变化而变化，且二者相 互平行或重合。 （5）当地质界面直立时， 地质界线呈直线沿其走向延伸， 不受地形变化影响。
地 质 界 面 直 立
4. 不整合接触关系 在地质图上的表现特征 4.1 平行不整合接触关系 不整合接触界面上下的 岩层时代存在明显的间断， 但其上下的地质界线与不整 合界线相互平行。
2. 地质图
2.1 地质图 用规定的符号、色谱、 花纹表示，按一定比例把地 壳或岩石圈某一部分地质组 成、构造地质现象等地质内 容正投影到地形图（水平面） 上得到的一种图件。
2.2 地质图的要素
图名 图例 比例尺 地形线 地质体 地质界线 制图单位 制图时间等
2.3 地质图类型
标准化地质图 按国家制图标 准和规范编制的 专门地质图 按某种特殊要求 编制的
超覆不整合
不整合接触关系在地质图上的表现特征
在不 地整 质合 图接 上触 的关 表系 现 特 征
大 别 高 压 超 高 压 变 质 带 构 造 简 图
3. 地质图上地质界线的V字形法则 3.1、几个概念 3.1.1 露头线 任一地质界面与天然地面的 交线。其形状取决于地质界面 的产状和地形两个基本要素。
地质学基础：第七章 岩层产状及接触关系改
真厚度：顶底界面之间的垂直距离。 铅直厚度：顶底界面之间的铅直距离。
铅直 真厚度 厚度
顶面 底面
水平面
4、尖灭：
——厚度向一个方向变薄以至缺失成楔形时称尖灭。
5、透镜体：
——厚度向两个方向尖灭。
（二）岩石的原始产状及产状类型
1、岩层的产状——岩层的空间方位和产出状态。 2、岩层的原始产状
水平或近水平
岩层走向的剖面上， 岩层顶、底面之间的 垂直距离；
视厚度（h’）与铅直 厚度（H）的关系： h’ = H * cosβ
β——岩层视倾角；
2、倾斜岩层的厚度和埋藏深度
（1）厚度
真厚度（h）
顶底面之间垂直距离。
铅直厚度（H）
顶底面之间沿铅直方向的距离 h=Hcosα
（2）埋藏深度
地面某一点到目的层的铅直距离。
3、岩层的产状类型：
水平岩层 倾斜岩层 直立岩层 倒转岩层
岩层的产状——产出状态 产状三要素：
走向：层面与水平面的交线（走向线）的方向。 （岩层在水平地表的延伸方向）
倾向：在层面上与走向线垂直的射线（倾斜线）， 该线在水平面上的投影线（倾向线）方向（朝向）。
倾角：倾斜线与倾向线的夹角
记录格式： 倾向 倾角
角 度 不 整 合
角度不整合
张岩子
其它类型的不整合
非整合（nonconformity，国 内也称为角度不整合） 层状沉积岩覆盖于侵入岩和 深变质岩形成的剥蚀面上而 形成的不整合关系。代表较 深或时间较长的剥蚀期。
（三）不整合的观察与研究
1、不整合的识别标志
①古生物证据 ②发育古风化壳，古土壤等。上覆地层有时有底砾岩。 ③上下两套地层产状不一致。 ④上下两套地层的变形程度、岩浆作用和变质作用不同，下
岩层及岩层产状课件
表示方法
在地质图上，水平岩层通常用与 水平面平行的直线来表示。
适用情况
适用于沉积岩地层和部分变质岩 地层。
倾斜岩层在地质图上的表示方法
倾斜岩层 表示方法 适用情况
直立岩层在地质图上的表示方法
直立岩层 表示方法 适用情况
04
岩层产状的实际应用
工程地质勘查中的应用
总结词
不同层位的岩层。
火山活动则通过火山喷发和熔岩 流等过程，形成火山岩层。
岩层的分类
02
岩层产状
走向
01
走向的定义
02 走向的测定
03 走向的表示方法
倾向
倾向的定义
倾向的测定
倾向的表示方法
倾角
倾角的定义
倾角的测定 倾角的表示方法
03
岩层产状在地质图上的表示方法
水平岩层在地质图上的表示方法
水平岩层
岩层及岩层产状课件
contents
目录
• 岩层概述 • 岩层产状 • 岩层产状在地质图上的表示方法 • 岩层产状的实际应用 • 岩层产状的测量方法 • 岩层产状在工程设计中的应用
01
岩层概述
岩层的定义
岩层的形成
岩层形成的主要原因是地壳运动 和火山活动。
地壳运动包括地壳隆起、沉降和 水平运动等，这些运动导致地壳 物质重新分布，形成不同类型和
隧道工程设计中的应用
总结词
详细描述
水电工程设计中的应用
总结词
详细描述
THANKS
感谢观看
05
岩层产状的测量方法
罗盘仪测量法
01
准备工作
02
测量步骤
03
数据处理
岩层产状课件
倾斜岩层的厚度 真厚度（h）=铅直厚度（H）×cos 真厚度永远小于或等于铅直厚度 视厚度（h’）=铅直厚度（H） ×cos 真厚度永远小于视厚度
倾斜岩层的厚度与埋深
倾斜岩层的埋藏深度
倾斜岩层的 厚度与埋深
4、直立岩层的露头形态
直立岩层的露头形态
6 地层、岩体的接触关系
面状构造 线状构造
面状构造产状要素
走向(strike); 倾向(dip); 倾角(angle of dip)
1 产状与产状要素
表示面状和线状构造在空间中的产出状态的参数
面状构造产状要素的特征
走向与走向线 某一倾斜构造面与任意水平面的交线为走向线，走向线所指的地理方位称为走向。 倾向与倾向线 在构造面上，沿倾斜面引出垂直于走向线的直线，称倾斜线。倾斜线在水平面上投影向下倾斜一端的方位角，称为倾向。
地质体的概念—— 泛指人们观察和研究的任何体积的天然岩石体
类型 成因：沉积的、岩浆（原生的地质体）的和变形——变质的（次生地质体） 变形情况：变形地质体和未变形地质体 形状、内部结构和产状：层状、块状和脉状 构造要素：面状 构造要素：面状构造和线状构造
一 岩层的产状及其表示
线状构造的产状要素
倾伏： 倾伏向+倾伏角， 如：330 °∠ 20 °或 N30°W,20° 侧伏： 侧伏角+侧伏向/构造面产状, 如: 20°S／N30°E，45 °SE
Grand Canyon of Arizona
2 水平岩层
水平岩层特征
老地层在低洼处，新地层在高处
倾斜和直立岩层出露宽度与地形坡度的关系
地面坡向与地层倾向相反时
“V”字型法则
地面坡向 与 地层倾向 相同 (1)
2第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
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
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
Ａ
Ｂ
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02章 沉积岩层的原生构造及产状
28
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
30
(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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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
35
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。
工程地质学之岩层及岩层产状(PPT207页)
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
岩层产状——走向倾向倾角
岩层产状——走向倾向倾角
１．走向
倾斜岩层层面与任意水平面的交线称为走向线，走向线指示的地理方位（与地理北极沿顺时针方向的夹角）叫走向。
走向线有无数条平行线，但走向只有两个，且相差180o。
图1 岩层产状要素
2．倾向
与走向线垂直向岩层下倾方向引出的射线称为倾斜线，倾斜线在水平面上的投影线指示的地理方位称倾向。
倾向与走向相差90o或270o，但岩层的倾向确定后，走向就可以确定，岩层的走向确定后，倾向不一定确定。
3．倾角
倾斜线与其在水平面上之投影线的夹角（图1中的α），亦称真倾角。
4岩层的产状要素可用文字或符号来表示（图2）：
1.方位角表示法：一般记录倾向和倾角，如SW205°∠25°，也可写为205°∠25°（多用这种表示法）。
前一读数为倾向的方位角，后一读数为倾角。
2.象限角表示法：这是以北和南的方位作为0°，一般记录走向、倾角和倾向象限。
如N30°E ／27°SE，即走向北偏东30°，倾角27°，倾向南东。
这种表示法较少使用。
第二节岩层及岩层产状说课讲解
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50的岩层都称为 水平岩层。
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
倾斜岩层
•指岩层面与水平面有 一定夹角的岩层，
O
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
立岩层
二、岩层产状
岩层产状：岩层的空间分布状态 （一）产状要素 1、走向：
指岩层面与水平面的交线所指的方向
OB,OA
NE40o
该交线是一条直 线，称为走向线， 它有两个方向，
相差1800
B 水平面
O
A
D
SE130o
D
2、倾向：
指岩层上最大倾 斜线在水平面上 投影所指的方向
O D
NE40o B
水平面
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。
N450E300SE该岩层走向 N450E 倾向 SE
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 ）。
岩层面产状(值得一看)
§2－1 水平岩层及岩层产状上一页第5/9 页转到页下一页理论阐述二、岩层产状岩层的产状是指岩层在空间的产出状态，如岩层在空间的延伸方向是什么，岩层面向什么方向，以及岩层的水平面的交角。
1. 岩层的产状要素产状通常用产状三要素表示，包括岩层的走向、倾向和倾角。
a.走向（Strike）：岩层与水平面的交线（图2-4，走向线AOB）两端所指的方向（图2-4，）岩层走向都有两个数值，二者相差180°。
它表示岩层在空间的水平延伸方向。
b.倾向(Dip)：倾斜平面上与走向线垂直的线（OD’）叫倾斜线。
倾斜线在水平面上的投影所指的沿平面向下倾斜的方位（）c.倾角（Dip angle）α：倾斜线与其在水平面上投影的夹角。
倾斜岩层层面与任意水平面的最大锐夹角图2-4视产状：面状构造与非正交平面相交迹线的产状。
a.视倾向：同一岩层层面上凡与走向线不直交的任一直线（图2-5 HD，HC）均为视倾斜线，它在水平面上的投影方位角称视倾向或假倾向。
（，）b.视倾角：面状构造与截面交线与视倾向的夹角（图2-5，β’，β）即：视倾斜线和它的水平投影线之间的夹角。
图2-5真倾角与视倾角间的关系：tgβ=tgα•cosω（图2-5所示）2. 产状的表示1）文字法倾斜岩层三要素的文字表示方法，目前还较乱，但由于地质罗盘的方位标记有的用象限角表示，有的用方位角（360°的圆周角）表示，因后者使用较简便，通常用方位角表示。
方位角是正北方方向与走向（或倾向）之间的交角。
产状的方位角表示法只记倾向和倾角，用倾向方位角∠倾角表示。
如330°∠35°(也可写NW330°∠35°)表示倾向是(从正磁北顺时针量的方位角)330°，倾角为35°(图2-6B)；如15°∠40°表示倾向方位为15°(北东15°)，倾角40°。
岩层产状
视厚度指在不垂面直于岩层走向的剖面上，岩层的顶面和底面分别与剖 面相交，这两条交线之间的垂直距离。视厚度随剖面的方向改变而改变。视 厚度的最小值等于真厚度，最大值等于垂直厚度。 真厚度、铅直厚度和视厚度三者之间可以进行换算。
残余厚度指岩层遭受剥蚀后，残留部分的厚度。其必然与剥蚀而相联系。
第三节 地层接触关系
平面主应力莫尔圆的画法是，在横坐标轴（σ）轴上找到两 个主应力值对应的点。此两点间的连线即是莫尔圆的直径。
画平面纯扭应力莫尔圆时，先在纵坐 标轴（τ）轴上找到纯扭应力值对应的点， 以此点与坐标原心的连线为半径，坐标原 点为圆心画圆，即得莫尔圆。
画平面一般应力莫尔圆时，在σ－τ坐标 系中找到两个相互垂直截面上的应力值所对应 的两个点，一个点在横轴的上方，另一个点在 下方，此两点的连线就是莫尔圆的直径。
当正应力的方向 是向着作用面的称 为压应力，用正值 表示。当正应力的 方向是离开作用面 的称为张应力，用 负值表示。
扭应力的方向 是与作用面平行的， 以使物体有顺时针 转动趋势者为负， 有逆时针转动趋势 者为正。应该注意 应力符号规则与向 量符号规则不同， 应力的正负号与其 截面外法线方向有 关，而向量的正负 号却以坐标轴方向 为准。
海侵层位，在地质图上表现为新地层的地质界线超过
老地层，并盖于其上，形成超覆不整合。海退层位在地质 图上表现为新地层分布的面积比老地层小。 同一沉积岩层，由于所处的地理位置、物源供应和沉 积环境的不同，常在横向上出现岩性变化，这种现象称为 横向变化。相反，岩性相同的岩层，也可能不是同一岩层， 可能是许多岩层的综合体，包括了相当长的时代，此现象
上下地层间的沉积间断面叫不整合面。不整合面在地 面的出露线叫不整合线。
根据不整合面上下地层的产状及所反映的地壳运动特 征，不整合可分为平行不整合和角度不整合两种主要类型。
2-2 岩层产状与岩层构造
1、岩层产状三要素
倾斜岩层的产状要素一般是指倾斜岩层的走向、倾向和倾角。
走向
பைடு நூலகம்
倾斜岩层层面与水平面的相 交线被称为倾斜岩层的走向 线，走向线的方向称为岩层 的走向。同一岩层走向有两 个值，数值相差180度，如 走向北东30度，即南西210 度。
倾向
与走向线垂直，沿岩层倾斜 面向下所引的直线称为倾向 线，也称最大倾斜线；倾向 线在水平面的投影所指的方 向称为倾斜岩层的倾向。倾 向与走向相差90度。
二、地质构造的类型
虽然在地壳运动作用下，地层形态极其复杂 多变，但地质构造可被划归为三种基本类型，一 类是倾斜构造，另一类是褶皱构造，第三种是断 裂构造。
第二节 地质构造
一、岩层产状及其测定方法
走向 岩层面与水平面的交线，称 走向线。走向线两端所指的方向
产 称走向 状 倾向 垂直于走向线沿层面向下所 要 引的直线，称倾斜线。其在水平面 素 上的投影线所指方向，称为倾向
器所指的度数即为岩层的倾角
将罗盘仪的短边紧 据岩层层面，罗盘 北端则指向岩层倾 斜方向，调整罗盘 位置使水准气泡居 中，待磁针静止， 读指北针所指的
方位角度数为所测 之倾向方位
岩层产状的罗盘测量
➢一、罗盘在公路工程野外工作中 的作用：
➢1.罗盘测量——测岩层和节理产 状、测公路走向；
➢2.通过操作结果判断岩层和节理 产状与公路工程关系。
二.岩层的分类
1．水平岩层 岩层的原始产状大部分是水平的。时代越老，
出露位置越低，越新则分布的位置越高。 2.倾斜岩层
倾斜构造是层状岩层中最常见的一种产状，它 可以是断层的一盘、褶曲的一翼或岩浆岩体的围岩， 也可能是因岩层受到不均匀的上升或下降所引起的。 3．直立岩层
岩层产状的记录方法
岩层产状的记录方法
岩层产状就是岩层在空间的位置状态啦。
那怎么记录呢？
咱们先说走向。
走向就像是岩层这个“大板子”在地面上躺平了，它的“边边”朝哪个方向延伸。
记录走向的时候呢，我们用方位角来表示。
比如说，走向是0° - 180°，这就像在一个大圆盘上，从正北方向开始，顺时针转到正南方向这个范围。
这就好比给岩层的这个边边画了个方向箭头一样。
再说说倾向。
倾向啊，是垂直于走向线，而且是岩层向下倾斜的那个方向。
这个也用方位角来记。
它就像是岩层在说“我想往这个方向倒下去呢”。
比如说倾向是90°，那就是正东方向，这就是岩层倾斜的目标方向啦。
还有倾角呢。
倾角就是岩层和水平面的夹角，就像岩层抬起头或者低下头的角度。
这个角度是用度数来表示的，比如30°，45°之类的。
这就像是岩层倾斜的“姿势角度”。
在记录的时候呀，我们一般就按照“走向/倾向∠倾角”这样的顺序来写。
比如说120°/30°∠45°。
这就把岩层的位置状态完整地记录下来啦。
岩层产状要素的表示方法
岩层产状要素的表示方法
岩层产状（即岩层的产出状态，由倾角、走向和倾向构成）bed，attitudeof岩层在空间产出的状态和方位的总称。
除水平岩层成水平状态产出外，一切倾斜岩层的产状均以其走向、倾向和倾角表示，称为岩层产状三要素。
岩层在空间产出的状态和方位的总称。
除水平岩层成水平状态产出外，一切倾斜岩层的产状均以其走向、倾向和倾角表示，称为岩层产状三要素。
岩层面与水平面的交线或岩层面上的水平线即该岩层的走向线，其两端所指的方向为岩层的走向，可由两个相差180°的方位角来表示，如NE30°与SW210°。
垂直走向线沿倾斜层面向下方所引直线为岩层倾斜线，倾斜线的水平投影线所指的层面倾斜方向就是岩层的倾向。
走向与倾向相差90°。
岩层的倾斜线与其水平投影线之间的夹角即岩层的（真）倾角。
所以，岩层的倾角就是垂直岩层走向的剖面上层面（迹线）与水平面（迹线）之间的夹角。
岩层产状有两种表示方法：①方位角表示法。
一般记录倾向和倾角，如205∠65，即倾向为南西205°，倾角65°，其走向则为NW65°或SE65°。
②象限角表示法。
一般测记走向、倾向和倾角，如N65°W／25°SW，即走向为北偏西65°，倾角为25°，向南西倾斜。
岩层面产状
水平岩层及岩层产状岩层的产状是指岩层在空间的产出状态，如岩层在空间的延伸方向是什么，岩层面向什么方向，以及岩层的水平面的交角。
走向：岩层延伸的方向，与倾向垂直倾向：岩层倾斜的方向，岩层原为水平岩层，其倾斜的方向即为倾向。
倾角：岩层倾斜的程度1、岩层的产状要素产状通常用产状三要素表示，包括岩层的走向、倾向和倾角。
a.走向（Strike）：岩层与水平面的交线（图1，走向线AOB）;两端所指的方向（图1，）;岩层走向都有两个数值，二者相差180°。
它表示岩层在空间的水平延伸方向。
b.倾向(Dip)：倾斜平面上与走向线垂直的线（OD’）叫倾斜线。
倾斜线在水平面上的投影所指的沿平面向下倾斜的方位（）c.倾角（Dip angle）α：倾斜线与其在水平面上投影的夹角。
倾斜岩层层面与任意水平面的最大锐夹角图1视产状：面状构造与非正交平面相交迹线的产状。
a.视倾向：同一岩层层面上凡与走向线不直交的任一直线（图2-5 HD，HC）均为视倾斜线，它在水平面上的投影方位角称视倾向或假倾向。
（，）b.视倾角：面状构造与截面交线与视倾向的夹角（图2，β’，β）即：视倾斜线和它的水平投影线之间的夹角。
图2真倾角与视倾角间的关系：tgβ=tgα•cosω（图2所示）2、产状的表示1）文字法倾斜岩层三要素的文字表示方法，目前还较乱，但由于地质罗盘的方位标记有的用象限角表示，有的用方位角（360°的圆周角）表示，因后者使用较简便，通常用方位角表示。
方位角是正北方向与走向（或倾向）之间的交角。
产状的方位角表示法只记倾向和倾角，用倾向方位角∠倾角表示。
如30°∠35°(也可写NW330°∠35°)表示倾向是(从正磁北顺时针量的方位角)330°，倾角为35°；如15°∠40°表示倾向方位为15°(北东15°)，倾角40°。
认识岩层的产状
3.2.4 了解产状与工程的关系
2、对隧道稳定性的影响
（3）隧道轴向平行岩层走向时，岩层倾向洞内一侧易 产生顺层坍塌，出现偏压问题。
（4）隧道轴向与一套倾斜岩层走向斜交时，为了提高 隧道稳定性，尽可能使隧道轴向与岩层走向的交角大些。
3.2.1 认识岩层的产状要素
走向：岩层面与水平面交线（走向线）的方位角。 （两个方位角，相差180 °） 倾向：垂直于走向线沿层面向下所引的直线（倾 斜线）在水平面上的投影所指方向。
走向 = 倾向 ± 90°
倾角：岩层面与水平面所夹的锐角。
注 意：
3.2.1 认识岩层的产状要素
真倾角—真倾斜线HG与其在水平面投影线OG的夹角
符号表示法
地质图鉴
3.2.3 学习产状要素的表示方法
1、文字表示法
3.2.3 学习产状要素的表示方法
1、文字表示法
3.2.3 学习产状要素的表示方法
2、符号表示法
3.2.4 了解产状与工程的关系
1、对边坡稳定的影响
（1）水平、直立岩层对边坡稳定有利，一 般可根据岩性坚固程度及裂隙发育多少，确定 边破的稳定性。
1、对边坡稳定的影响
3.2.4 了解产状与工程的关系
1、对边坡稳定的影响
3.2.4 了解产状与工程的关系
1、对边坡稳定的影响
3.2.4 了解产状与工程的关系
1、对边坡稳定的影响
3.2.4 了解产状与工程的关系
2、对隧道稳定性的影响
3.2.4 了解产状与工程的关系
2、对隧道稳定性的影响
（1）隧道通过产状水平的岩层时，选择在岩性坚硬、 完整的岩层中通过要相对稳定。如在石灰岩或砂岩中通 过比在页岩层通过要相对较好。在软硬岩相间的情况下， 隧道拱部设置在硬岩中要比设置在软岩中稳定，否则很 可能发生坍塌；
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a
水平面
b
c
a
d
e
ab-走向线 ce-倾斜线 cd-倾向 α-倾角
走向 岩层面与水平面的交线即走向线两端所指的 方向。（两个方位角，相差180˚）
产 状
倾向 垂直于走向线沿层面向下所引的直线（倾
要 斜线）在水平面上的投影所指方向。
素 走向 = 倾向 ± 90°
倾角 岩层面与水平面的夹角。 (0～90˚）
44-23
②直立岩层 的地质界线是 沿其走向作直 线延伸，不受 地形影响。
44-24
③倾斜岩层露头分布形态则较复 杂，表现出地质界线与等高线相交 的曲线延伸，并有一定规律，当其 穿过沟谷或山脊时，露头线均呈 “V”字形，故此规律又称为V字形 法则。
44-25
V字形尖端
沟谷处
山脊处
沟谷上游 山脊下坡
方位角法 N 0˚
135˚∠30˚
135°
（倾向、倾角）
30°
44-18
象限角法
N 0°
45 °
90° W
90°
E
N45˚E∠30˚SE
（走向、倾角、倾向象限）
30 °
S 0° 44-19
②符号表示法
30°——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，
sinq OC GO GO ∴ tga = tgb/ sinq
44-14
2.产状要素的测量方法
岩层产状 要素的测定， 一般在野外 用罗盘仪 （袖珍经纬 仪）来测定。
44-15
44-16
3.产状要素的表示方法
方位角法 文字表示法 象限角法
野外记录和文字 报告
符号表示法
地质图件
44-17
①文字表示法
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
Ａ
Ｂ
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；
露头宽度与岩层倾角和地面坡角之间的关系
44-34
四、地层的接触关系
地层——在一定地质时代内形成的一套岩 层统称为那个时代的地层。
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。
44-35
地层的接触关系
整合接触 不整合接触
平行不整合 角度不整合
44-36
1.整合接触
上下两套地层连续沉 积，产状也基本相似的 的接触关系。
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；
44-5
⑶ 岩层的露头宽度决定于岩层的厚度和地面 坡度；
⑷地质界线，在地质图上与地形等高线平行 或重合，而不相交。
44-6
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
30°
即指向老岩层，数字是倾角)
44-20
三、岩层的露头Βιβλιοθήκη 态和宽度1.岩层的露头形态 岩层露头分布形态，决定于岩层产状、地
形及二者的相互关系。
44-21
水平岩层(Ⅰ)、直立岩层(Ⅱ)和倾斜岩层(Ⅲ)的露头形态及 其在平面图上的表现
44-22
①水平岩层的露头分布形态，完全受地形的 影响，在地质图上，其地质界线与地形等高线平 行或重合。
2.倾斜岩层
倾斜岩层往往是某种构造形态的一部分。
44-7
单面山
44-8
倾斜岩层按倾角a的大小又可分为： 缓倾岩层，a＜30˚ 陡倾岩层，30˚≤a＜60˚ 陡立岩层，a≥60˚
44-9
3.直立岩层
直立岩层一般出现在构造强烈的地区。
44-10
二、岩层产状
1.产状三要素 走向、倾向、倾角
任何构造面或地质体的界面，也可以通 过测定这三个要素来确定其产状 。
这一地史时期内曾发生过 显著的水平运动和升降运动
44-41
角度不整合接触的形成过程
44-42
不整合面
44-43
作业题： 1. 什么是岩层？岩层的产状三要素是什 么？并绘图表示。 2. 论述地层的接触关系。
44-44
⑴平行不整合
特征：
①上下岩层的产状 基本平行一致；
②在两套地层之间 缺失了一些时代的地 层，存在沉积间断。
这一地史时期地壳曾经 发生过显著的升降运动。
44-39
不整合面
平行不整合接触的形成过程
44-40
⑵角度不整合
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。
特征：①时代连续，没有间断； ②上下岩层的产状基本平行一致。 地壳相对稳定， 沉积环境持续稳定
44-37
2.不整合接触
不整合面
常见底砾岩
存在沉积间断的 上下地层的接触关 系称为不整合接触， 简称不整合。
根据不整合面上下地层的产状及所反映的地 壳运动的特征，分为：
平行不整合
角度不整合
44-38
不整合面
第二节 岩层及岩层的产状
44-1
一、岩层
概念
岩层——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˚
44-12
注意！
真倾角——真倾斜线HG与其在水平面上投影线 OG的夹角
视倾角——视倾斜线HD、HC与其在水平面上 投影线OD、OC的夹角。
44-13
真倾角a和视倾角b之间的换算公式： tga tg b sinq
其中：q ——视倾向与走向线的夹角。 【推导】从图上的三角关系可知：
∵ tga = HO/GO，tgb = HO/OC，sinq = GO/OC ∴ tg b HO OC HO tga