第三章基本构造要素及其产状测定

线状要素在地质图中的表示方法
35°
35°
视产状：平面上任一与其走向线非直交的倾斜线 的产状 视倾向：平面上任一与其走向线非直交的倾斜线 的倾向 视倾角：平面上任一与其走向线非直交的倾斜线 和它的水平面上的投影线之间的夹角。 真倾角与视倾角间的关系：
tgβ = cos ω tgα
第二节 构造要素的极射投影
1.直线的投影及其产状的读取
2.平面的投影及其产状的读取（倾向和走向）
3.面状要素极点（法线）的投影
4.面交线产状
（根据面的真平面（根据视产状求真产状）
6.已知面产状及线的侧伏角，求线的产状
7.两线夹角
8.两面夹角及夹角中分线的产状
9.面线夹角
实习一
第三节
岩层产状及 地质界线的平面投影特征
地质界线：不同岩层界面（或断层面）与地面的 交线，是地质图表示的基本内容，其形态决定于 岩层（断层）的产状与地形的关系。
地质图成图原理
一、水平岩层
层面近水平的岩层 倾角0～5度 地形图－等高线
水平岩层在地形图中 的表现特征为其层面 界线与等高线平行
第三章 基本构造 要素及其产状测定
第一节 基本构造要素及其产状
构造地质学：主要研究对象：中小尺度构造 构造：地壳或岩石圈各个组成部分的形态及 其相互组合方式和面貌特征的总称 产状：构造的空间表示，构造的空间产出状 态，包括形态和方位 基本构造要素：用于描述构造产状的基本几 何要素。可分为面状要素和线状要素
2. 倾向（dip)：倾斜平面上与 走向线垂直的线叫倾斜 线；倾斜方向为：倾斜线在水平面上的投影， 平面向下倾斜的方位。 表示方法：同走向。 3. 倾角（dip (dipping) angle）：倾斜线与其在水平面 上投影线的夹角。 表示方法：0～90º
面状构造产状的数字表示方法：
1) 倾向∠倾角，如135º 35º ∠ ; 2) 走向，方位角，如N45º E，S35º E; 3) 走向/倾向∠倾角，如45º /SE∠35°
地层倾向与地形坡度方向 地质界线与等高线的弯曲方向
相反相同：地层倾向与地形坡度方向相反。 地质界线与等高线弯曲方向相同，但曲率较小。
相同相同：地层倾向与地形坡度方向相同，倾 角小于地形坡度，地质界线与等高线弯曲方向 相同，但曲率较大
相同相反：岩层倾向与地形坡度方向相同，倾角大 于地形坡度。地质界线与等高线弯曲方向相反。
4）依此类推，作出岩层在每一等高线的出露点。 最后勾绘出地质界限。
5）作图顺序：先构造界限，如断层和不整合等， 再作地层（岩层）界限。
测制倾斜岩层地区的剖面图
1.选定剖面位置（一般选取与地层走向垂直的方向） 2.绘制地形剖面。
3.绘制地质剖面 1) 将产状点和地层界限点投到地形剖面上。 2) 根据产状作地层界限剖面图 3) 标出时代符号和岩性花纹。
三、投影的旋转操作
1.绕铅直轴旋转
例：25º ∠40º 的线；顺时针旋转40º
2.绕水平轴旋转
例：220º ∠30º 的线，绕N10º W轴顺时针旋转30º
3.绕倾斜轴旋转
例：210º ∠40º 面绕一260º ∠30º 的轴逆时针旋转40º
四、钻孔资料的产状投影
1.定向钻孔资料的应用
钻孔轴线产状210º ∠62º ，φ ＝30º （顺时针），μ ＝30º 。 层面向南 东倾斜。
2. 利用不定向岩心求产状
不定向岩心的产状圆锥
2.1 两个直立非定向岩心确定岩层产状
两直立钻孔（A、B）在N70º E方向上相距400m，A钻孔在 200m深处切穿某一地层，而钻孔B在300m处遇到同一地层， 地层与钻孔轴线成40º 夹角，求地层可能的产状。
2.2 两个不平行倾斜非定向岩心确定岩层产状
1）在网格纸上作三点（A、B、C）的投影 2）确定A-B和A-C的高程差 3）在A-C上截取点D， 使A-D:A-C=A-B高程差:A-C高程差 4）B-D即为走向线 5）根据前方法求取走向、倾向和倾角。
三、岩层厚度的野外测量
h = Lsin (α ±β )
α β
β
α
A γ C β’ β’ α D β
面状构造产状在地质图上的表示
The foliations (beddings) trend (strike) N 30º and E dip southeastwards with a dipping angle of 60º . The foliations (beddings) trend (strike) N 30º and E dip to (toward) southeast with a dipping angle of 60º .
线状构造：岩石内部或表面，和构造高点连线所形成 的并非总是为直线的线状构造， 如线理、褶皱的枢纽和断层面擦痕等 线状构造产状要素： 1. 独立的产状要素： 倾伏向（plunge）：倾斜直线在水平面的投影线所 指示的该直线向下倾斜的方向 倾伏角：倾斜直线与其水平投影线间所夹之锐角 表示方法：
顷伏向∠顷伏角，
4.三个任意不平行非定向岩心确定岩层产状
315º ∠29º ， μ =39º 193º ∠51º ， μ =41º 55º ∠46º ， μ =51º
实习二 利用下列钻孔资料求岩层产状 1.单个定向岩心确定岩层产状轴线产状220º ∠40º ，φ＝20º （顺时针），μ＝30º 。 层面向南东倾斜。 2. 一钻孔轴线产状35º ∠60º ，在30m处遇一层面，μ ＝62º 。 其西50m为一直立钻孔，在15m处遇同一层面，μ ＝45º 。 3. 钻孔 A B C 钻孔轴线产状 90º ∠50º 298º ∠58º 200º ∠40º μ 45º 85º 50º
The foliations (beddings) have a trend (strike) of N 30º and a southeastward dip with a dipping E angle of 60º .
The foliations (beddings) have a trend (strike) of N 30º and dip southeastward with a dipping E angle of 60º .
B
h = Lcosβ sinγ (sinα ±cosα tgβ ’)
四、地质图上求厚岩层度
α
(α -β )
β
α
h = Lsin (α -β )
五、根据岩层产状编制地质图
编制地质图（地质填图）是地质研究的最基 本方法之一。 原则： 根据有 限测 量点的岩层等产状， 利用几 何作图 法将 地质界 线勾绘 到地 形图上 －形成 地质 图。
两倾斜不定向钻孔在走向N20º W上相距100m，NW第一个 钻孔轴线产状为30º ∠50º ，并在25m处遇一层面，μ ＝48º ；第 二钻孔产状为 220º ∠54º ，在45m处遇同一层面，μ ＝54º 。求 层面产状。
两倾斜不定向钻孔在走 向N20º W上相距100m， NW第一个钻孔轴线产状 为30º ∠50º ，并在25m处遇 一层面，μ ＝48º ；第二钻 孔产状为 220º ∠54º ，在 45m处遇同一层面，μ ＝ 55º 。求层面产状。
W (宽度) = t (厚度) / tg ß (坡度)
地层一般向上变新
二、直立岩层
层面近直立的岩层，倾角85～90度。 直立岩层的地质界线不受地形影响，宽度等于 厚度；地质界线一般为直线，弯曲反映岩层走 向的变化，宽度的变化反映厚度的变化。
三、倾斜岩层
倾斜岩层的水平投影特征：V字形法则
相反相同；相同相同；相同相反
相反相同：地质界线曲率小 相同相同：地质界线曲率大 岩层倾角小于地形坡度 相同相反：岩层倾角大于地 形坡度
第四节 岩层产状及厚度的测定 及地质图的编绘
一、根据地质图等高线求产状
1）根据V字形法则确定大致倾向， 2）连接走向线，确定走向及倾向， 3）确定高程差，及水平距离， 4）确定倾角。
二、三点法求岩层产状
面状构造：从几何学的角度，任何地质构造可以概括 成面状构造和线状构造，面状构造如岩层 层面、断层面、节理面等 岩层产状：岩层面在三维空间的方位 走向（trend, strike)：岩层面与水平面的交线。
表示方法： 360º 方法 或第1、4象限, 如30º 或N30º E， 330º 或N30º W
吴氏网
施密特网
一、极射赤平投影的原理
球面投影与极射赤平投影 直线和平面的投影
过球心的倾斜直线（AB） 的球面及极射赤平投影
过球心的倾斜平面的球面 及极射赤平投影
小圆投影
不过球心的平面的投影
极射赤平投影网（吴氏网）的建立
等面积投影网（施密特网）
等面积投影网 及其原理
二、极射赤平投影的应用
1. 投影求包含直线258º ∠40º 及42º ∠62º 的平面的 产状。 2. 已知铁矿层产状为154º ∠40º ，求下列各方向 剖面上的视倾角：80º 、330º 。 3. 在公路转弯处的两陡壁上，测得板状含金石英 脉的视倾斜线产状分别为l20º 16º ∠ 和 227º 22º ∠ ，求该板状含金石英脉的真产状。 4. 求平面245º ∠30º 和145º ∠48º 的交线产状。 5. 求平面335º ∠30º 和235º ∠48º 的夹角及夹角平 分线的产状。
如135º 35º ∠
2. 与面状要素共存的线状要素：
侧伏角（pitch）：某一倾斜平面内的线状构造线与该 平面走向线间所夹之锐角。 侧伏向：面状与线状构造线构成的锐夹角的开口方位 表示方法：面状要素产状，侧伏角侧伏向（用四象限 表示） 如面理产状为 135º 35º ∠ ， 线理北东侧伏 35º （度）
断层－不整合－地层
实习3. 用间接法测定岩层产状要素
（实习教材第38页）