沉积岩和岩浆岩的原生构造和产状
沉积岩的原生构造及产状
面状构造的产状要素
平面的产状是以其在空间的延伸方位及其倾斜 程度来确定的。任何面状构造或地质体界面的产状 均以其走向、倾向和倾角的数据表示。
1、走向：倾斜平面与水平面的交线叫走向线， 走向线两端延伸的方向即为该平面的走向 任何一个平面都有无数条相互平行的不同 高度的走向线。 2、倾向：倾斜平面上与走向线相垂直的线叫 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即倾向。 3、倾角：平面上的倾斜线与其在水平面上的 投影线之间的夹角，即在垂直于该平面走 向的直立剖面上该平面与水平面间的夹角。
不整合在地质图或剖面图上的表现
1、平行不整合 在地质图和剖面图上不整合面与其上下 两套地层产状一致，即倾向、倾角相同， 其地质界线与整合的地质界线相似。
2、 角度不整合
在地质图和剖面图上，表现为上覆一套较新 地层的底面的地质界线，即上覆地层中最老 一层截切下伏较老不同地层的地质界线，通 常以上覆地层的底面代表不整合 面。
第一节
பைடு நூலகம்
层理及识别
1、层理的形态分类 形态分类是一种几何分类，主要依据层理形态 及其结构，将其分为水平层理、波状层理、斜层 理、交错层理。 2、层理的识别标志 （1）岩石成分的变化 （2）岩石结构的变化 （3）岩石颜色的变化 （4）岩层的层面原生构造
利用原生沉积构造鉴定岩层的顶面和底面 面向是指成层岩层顶面法线所指的方向，是成层岩 系 中岩层由老变新的方向。沉积岩层的很多原生沉积 构造，可以用来确定岩层的面向。 1、交错层理 交错层理是由纹层互相斜交组成的，常呈弧形，有多 种类型。 2、递变层理（粒序层理） 是碎屑物质在沉积过程中由于流体逐渐衰减而形成的 一种沉积结构。 3、波痕与泥裂 波痕是沉积物表面由于水和空气流动而形成的波状起 伏不平的堆积形态。
沉积岩层的产状及其原生构造
tanβ= tanα.cosω（式中 α为真倾角，β为视倾角， ω真倾向线与视倾向线之间
夹角） 2、线状产状要素：倾伏向、
倾伏角、侧伏向、侧伏角
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3、岩层产状要素的测定与表示方法
回顾地学概论和南京实习时现场实际测量。 岩层产状要素，通常用罗盘直接测量，有些情况下需
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（6）冲刷充填构造
分流河道对下伏岩层的冲刷切割、充填 上白垩统张桥组中的冲刷充填构造 －合肥盆地肥东县王铁乡
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（5）古生物标志和底面印模
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§3 地层之间的接触关系
一、整合与不整合 1、整合：连续沉积，岩层层序无间断、产状一致、时代连续，其中生
物演化的是渐变的。 2、不整合：沉积缺失，层序有间断、即部分地层无沉积或虽有沉积但
注意“缺”与“失”的关系，如我国华北O2/C2，是缺失O3、S、 D、C1，还是原先有沉积，后来剥蚀掉即“失”去了。
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§4 软沉积变形
软沉积变形 指沉积或成岩作用过程中 形成的非构造应力作用e而形成的变形。沉积 物此时尚未固结成岩，处于塑性或半塑性状 态，故称之为软沉积变形。
一、负荷作用形成的软沉积变形 负荷构造、火焰构造、砂球和砂枕
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（1）
（3）
（1）、（3）两种情况相似，不同的是后者“V”字形弯曲大于等 高线，而前者“V”字形弯曲度小于等高线。示图。
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§2 沉积岩层的原生构造
沉积岩是地球表分布最广泛的岩石，其分布面积约 占地球大陆面积的75%，因此，大部分地质构造是由沉积 岩形成的。所以观测分析沉积岩层的原生构造、岩层产 状和接触关系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。
（2）同一次构造运动周期不同，地区有先有后，时间可长可短， 缺失地层并不一致，这是褶皱幕的穿时性的反映。
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-构造地质学沉积岩的原生构造及产状
风暴、海啸、地震等因素常诱发滑塌构造的产生。滑塌构造往 往涉及到一个以上的沉积层，褶皱变形纹理极复杂且不连续。滑 塌构造的规模和厚度变化很大，小到厘米尺度，大到几十公里的 范围。大的滑塌构造被卷进的地层可达数十米至数百米厚，且往 往有很大的位移。但不论其规模大小，滑塌构造均仅局限于与斜 坡有联系的局部地带。
三利用原生构造确定岩层顶底面 软沉积变形构造
软沉积变形是指沉积物尚未固结成岩时发生的变形。构造研 究确认，软沉积变形是比较常见的，有些还具有一定的规模。斯 宾塞(E.W.Spencer,1977)指出，褶皱造山带中坚硬岩石内见到 的一些构造，可能是在沉积物尚未固结或半固结时形成的。他甚 至提出，巨大的逆冲断层、褶皱系，甚至某些板状劈理，都可能 是岩石处于半固结状态时发生的。我们提出软沉积变形的目的： 一方面是要指出构造现象并不全是成岩后构造作用引起的，以便 更好地理解构造形成和发展的复杂历程，另一方面是为了正确分 析和区分成岩前与成岩后的变形和其叠加关系，避免构造分析的 简单化。
沉积岩原生构造及产状 二层理类型及识别
➢岩石成分的变化 在成分比较单一的巨厚
层岩石中，要注童寻找成分特殊的夹层。如 块状砂岩中的砂砾层、粗砂岩夹层或透镜体； 巨厚层石灰岩或白云岩中的薄层泥灰岩、页 岩夹层或硅质条带等，这些夹层是识别巨厚 岩层层理的比较可靠的标志。
➢岩石结构的变化 如砾岩中大小不同的砾石分
➢原始产状呈水平的岩层，在地壳运动影响下发生构造变形，形成倾斜
岩层、直立岩层、倒转岩层和各种褶曲形态，但也有一些岩层仍保持其 水平状态。
原生构造
确定岩层顶、底面的主要标志是： 尖脊指向顶面，圆弧状波谷则指向底面。
4.层面暴露标志：当未固结的沉积物暴露在水面之 上时，其表面会留下各种成因的暴露标志。常见的 暴露标志有泥裂、雨痕等。
1) 泥裂（干裂, Mud Cracks）：常见于粘土岩、粉砂岩及 细砂岩层面。未固结沉积物露出水面，曝晒干固时收缩形 成与层面大致垂直的楔状裂缝。在平面上构成网状、放射 状或不规则分叉状的裂缝，在剖面上则呈“V”形。泥裂被 上覆沉积物填充，使填充层的底面形成底面脊状印模。 泥裂和脊状印模的尖端均指向岩层底面。
3.波痕（Ripple Marks）：波痕是沉积物表面由于 水和空气流动而形成的一种波状起伏不平的层面 构造。主要发育在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表 面。 波痕类型很多，振荡式浪成波痕一般为对称 型，而流水作用形成的一般为不对称型。
Oscillatory ripple marks
Current ripple marks
a．岩基：指出露面积大于100km2的规模巨大的不协调侵入岩 体。主要是花岗岩岩基。通常岩基顶部与围岩的接触面倾角较 小，四周与围岩接触面产状向围岩方向倾斜，但局部也有向岩 体方向倾斜的。
b．岩株：出露面积小于100km2的近浑圆状或圆 柱状的中、小型不协调侵入岩体。 岩株与围岩接触面一般较陡，有时呈复杂形 态，如蘑菇状。规模很小的岩株称为岩枝。 岩株可以是岩基的 分枝，也可是单独 的侵入岩体。岩株 多沿大断裂侵入或 两组断裂交汇处贯 入，形成断续、串 珠状分布的岩株群。
5.枕状构造 枕状构造是水下基性熔岩具有的一种原生构造。
是水下喷发快速冷凝所致。单个岩枕的底面较平坦，顶面呈圆 形或椭圆形凸形曲面，表面浑圆。因其状如枕头，故称枕状构 造。枕状构造可分为外壳和内核两部分，外壳多为玻璃质，内 核则为显晶质。枕状构造中可见放射状节理。
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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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。
岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征、类型及转化
试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型，简述三大岩石的相互转化过程一、（一）岩浆岩主要特征：1.气孔状构造：岩石在温度、压力骤然降低的条件下，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。
2.与周围的岩石之间都有明显的界限3.冷凝特征：岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石，因此，具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹。
类型：把岩浆岩按酸度分成四大类，然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类。
1.超基性岩大类：钙碱性系列的岩石是橄榄岩-苦橄岩类；偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩；过碱性岩石为霓霞岩-霞石岩类和碳酸岩类。
2.基性岩大类：钙碱性系列的岩石是辉长岩-玄武岩类；相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩。
3.中性岩大类：钙碱性系列为闪长岩-安山岩类；碱性系列为正长岩-粗面岩类；过碱性岩石为霞石正长岩-响岩类。
4.酸性岩类：主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类。
（二）沉积岩主要特征：1.层理构造显著，富含次生矿物、有机质；2.沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石，即是生物化石；3.具有碎屑结构于非碎屑结构之分，有的具有干裂、孔隙、结核等。
通常情况下沉积岩由岩石碎屑、矿物碎屑、火山碎屑及生物碎屑等构成，其中包括砾、砂、粉砂和泥等不同粒级的物质。
各粒级沉积物使沉积岩具有砾状结构、砂状结构、粉状结构或泥状结构；4.沉积岩层面呈波状起伏，或残留波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等印模，或层内出现锯齿状缝合线或结核，均属沉积岩的原生构造特征。
类型：1.火山碎石岩类：火山碎屑岩是火山剧烈爆发中产生的还是碎屑堆积物经压实、固结以后形成的岩石。
包括：①砾岩与角砾岩；②砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。
③粉砂岩，以石英为主，常含较多的白云母，钾长石和酸性斜长石含量较少，岩屑极少见到。
黏土基质含量较高。
2.正常碎屑岩类：正常碎屑岩类是沉积岩中最常见的岩石之一，特别是在陆相沉积物中，分布极为广泛。
包括砾岩、砂岩、粉石岩三种。
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
昆明理工大学 Kunming University of Science and Technology
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。
新
老
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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。
02、03沉积岩层的原生构造及其产状、地层的接触关系-2012-2
3.层理的基本类型
层理按其形态的不同 可分为三种基本类型:
平 行 层 理
平行层理
波状层理
斜 层 理
斜层理
波状层理
细层可与层面平行
交错层理(多向浅水流)
波状层理 特点：1）呈对称或不对称的波状 2）总的方向平行于层面
4.层理的识别
如何识别岩层的层理？
成 分 结 构 颜 色
生层 构面 造原
系波痕、泥裂、雨痕、 生物遗迹及其印模等
水平岩层、倾斜岩层、直立岩层、倒转岩层
●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
分布区 构造简单区
倾角
厚度h
0，或小于5
铅直厚度H
90
露头宽度L
0～90
h=H×cos
地质图 平行于等高线
直线
V字形法则
◆补充知识---与课程相关有关几个概念：
●露头：指地层裸露地表，未被第四系松散堆积层
覆盖的部分.
●地层露头线：地层露头与地理地表自然形态的交
线（层面与地面的交线）.
●露头线形态：是指岩层露头线在地面和地图上弯
曲形态.
●露头宽度：在垂直岩层走向的剖面上，岩层出露
地表的水平投影宽度.
◆等高线
等高线是地面上高程相等的相邻各点所连的闭合曲线.
上层面
H
下层面
岩层、地层与层理的概念
灰岩岩层
砂岩岩层
泥岩岩层
必须理解清楚岩层、地层与层理的概念，区分三者的关系
岩层：由两个平行或近于平行的界面（层面）所限制的岩性 基本一致的层状地质体叫作岩层。 地层：是指同一地质历史时期形成的各种岩层的总和。 换言之，一系列的岩层组成了地层。 地层具有时代的概念(即指特定某一时代的地层)。 岩层是地层的最小单位。 层理：是岩石性质（包括颜色、成分、结构等）在剖面 上突变或渐变所呈现出来的一种层状构造。是一种原生构 造，在沉积过程中形成。
三大代表岩石的特征及工程地质性质
三大代表岩石的特征及工程地质性质➢岩浆岩✧岩浆岩的特征1、大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质的岩石；2、在不同的深度冷凝成岩；3、有它特殊的矿物和构造：霞石、白榴石等矿物及气孔－杏仁构造等，只有岩浆岩才有；4、与周周围围岩界限清楚；5、没有生物遗迹。
✧岩浆岩的工程地质性质岩浆岩的工程地质性质主要与岩浆凝固时的环境条件有关，不同成因条件，其矿物成分、结构、构造和产状差别很大，岩石颗粒间的连接力也有很大差异。
(1)侵入岩：是岩浆在地下缓慢冷凝结晶生成的，矿物结晶良好，颗粒之间连接牢固，多呈块状构造。
因此，侵入岩孔隙度低、抗水性强、力学强度及弹性模量高，具有较好的工程性质。
常见的侵入岩有花岗岩、闪长岩及辉长岩等。
从矿物上看，石英、长石、角闪石及辉石的含量越多，岩石强度越高，云母含量增加使岩石强度降低。
从结构上看，晶粒均匀细小的小的岩石强度高，粗粒结构及斑状结构岩石强度相对较低。
(2)喷出岩：是岩浆喷出地表后迅速冷凝生成的，由于地表条件复杂，使喷出岩具有很不相同的地质特征。
具有隐晶质结构、致密块状构造的粗面岩、安山岩、玄武岩等，工程性质良好，其强度甚至可大于花岗岩。
但当这类岩石具有明显的流纹、气孔构造或含有原生节理时，工程性质变差，孔隙度增加，抗水性降低，力学强度及弹性模量减小。
在具体评述岩浆岩的工程性质时，还必须充分考虑它的节理发育程度及风化程度。
➢沉积岩✧沉积岩的特征（1）具有成层状构造；（2）在地表或地表不太深的地方成岩；（3）化学矿物大量存在，并含有机质；（4）含生物化石。
✧沉积岩的工程地质性质沉积岩具有层理构造，层状及层理对沉积岩工程性质的影响主要表现为各向异性。
因此，沉积岩的产状及其与工程建筑物位置的相互关系对建筑物的稳定性影响很大。
同时由于组成岩石的物质成分不同，也具有不同的工程地质特征。
(1)碎屑岩：是碎屑颗粒被胶结构胶结在一起而形成的岩石。
它的工程性质主要取决于胶结物成分、胶结方式。
构造地质学复习重点
六、节理
1、节理的力学性质分类
（2）张节理 ：由张应力产生的破裂面 张节理特点： ①产状不太稳定，延伸不远； ②节理面粗糙不平，无擦痕； ③常绕过砾石和粗砂粒； ④节理面多开口，常被矿脉充填； ⑤多条张节理呈不规则树枝状或锯齿状、共轭雁列状及放射状、同心圆状； ⑥尾端变化极不规则。
六、节理
3、节理的分期与配套
三 、劈理与线理
分类依 据 成因 类 型 主要特征 成岩过程中形成的线理，如岩浆岩的流线 构造变形过程中形成的线理，如拉伸线理、皱纹线理 拉伸线理：拉长的岩石碎屑、砾石、鲕粒、矿物颗粒或集合体等平行排列而 显示的线状构造。A 型线理。 矿物生长线理：由针状、柱状或板状矿物顺其长轴定向排列而形成的线理。 A 型线理。 皱纹线理：由先存面理上微细褶皱的枢纽平行排列而形成的线理。 交面线理：两组面理相交或面理与层理相交形成的线理。
六、节理
1、节理的力学性质分类
节理是岩石中的裂隙，是没有明显位移的破裂，是地壳上部岩石中发育的 最广泛的一种构造。 （1）剪节理： 由剪应力产生的破裂面 剪节理特点： ①节理面产状较稳定， 沿走向和倾向延伸较远； ②节理面较平直光滑，有时具有因剪切滑动而留下的擦痕； ③发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理一般切穿砾石； ④典型的剪节理常呈共轭“X”型节理系； •主剪裂面由羽状微裂面组成，羽状微裂面与主剪裂面的交角 一般为 10° ~15° ,相当于岩石内摩擦角的一半，其锐角指示本盘错动方向。
分期 就是从时间尺度上对一定地区的所有节理进行分类，划分出先后序次， 确定其长幼关系。
配套 是指从亲缘关系（或成生联系）上对一定空间范围内的所有节理进行组
合，显然一个地区至少可以有一个或多个具亲缘关系的节理系。 分期与配套的目的是，为研究区域构造和恢复古应力场提供依据。
构造地质学-第2章 沉积岩和岩浆岩的原生构造及其产状-西北大学-国家级精品课程
2. “相同>相反”
如果岩层倾向与地面坡向相 同，且岩层倾角大于地面坡角， 则在地形地质图上岩层界线与地 形等高线的弯曲方向相反。 3. “相同<相同” 如果岩层倾向与地面坡向相 同，且岩层倾角小于地面坡角， 则在地形地质图上岩层界线的弯 曲方向与地形等高线相同且弯曲 幅大于地形等高线。
2. 粒级层理： 同一岩层内下粗上细
新疆柯坪音干村泥盆系砂岩中的交错层理
二、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 新疆乌恰县反修煤矿 J2砂岩层面上的波痕
二、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
河北省抚宁县潮水峪上寒武统凤山组砂岩中的波痕
一、倾斜岩层与直线的产状要素
1. 岩层的产状要素
岩层在三维空间的产出状态就是产状，有三个要素：走向、倾向和倾角。
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。 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 N 投影线所指的方位就是该岩 O 层的倾向。 D
由滑移作用形成的“砾 石”使岩石似砾岩但不 是砾岩
安徽省舒城县晓天镇 K1砂泥岩中滑塌构造
新疆阿图什阔克塔木 P1by砂岩底部槽模
五、沉积岩中的软沉积变形构造
河北省抚宁县潮水峪上寒武统凤山组风暴沉积
六、岩浆岩体中的原生构造
岩浆向上运移，侵入上覆围岩或喷溢到地面并逐渐冷凝固结形成岩 石的过程中所产生的构造就是岩浆岩体的原生构造，可分为原生流 动构造和原生破裂构造。 原生流动构造形成于粘稠的含晶体的液态岩浆流动阶段。 原生破裂构造形成于岩浆冷凝固化阶段。
构造地质学02第二章地质体的基本产状及沉积岩层构造
一、面理和线理的产状要素
侧伏向：构成侧伏锐角走向线 的那一端的方向，即侧伏向。
表示方法：用锐角所对的方位 表示。如600S，表示侧伏角600， 侧伏向大致朝南
注意！！在记录线理产状的同时，要记录其所在面 的产状，并搞清该面的构造性质（如断层面等）。
一、面理和线理的产状要素
倾伏向和倾伏角的测量方法
➢在地质图上用符号表示（举例）
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倾斜岩层
水平岩层 直立岩层
一、面理和线理的产状要素
4、产状要素的测定方法
① 直接测定法，罗盘直接测量 三点法求产状
② 间接确定法 地质图上求产状
一、面理和线理的产状要素
间接法求产状（作业）
只要在同一个倾斜面上，且不在一条直线上找出三个不同的高程点，关键 是在A和C连线上找出与B点同高的一点D，D与B连线即走向线，平行该走向 线做另一条走向线，根据两条走向线各自高程和水平距离 就可以求出产状。
一、面理和线理的产状要素
（一）面理产状要素（三要素定位法）
1.三要素定位法：（地理方位、水平和铅直参考面）
走向（strike）：倾斜面与任 一水平面的交线为走向线，其 两端的方向，即走向。 ① 走向线可有无数条，但走向
只有两个值，且相差180o。 ② 走向表示地质体在空间上的
延伸方向。
倾斜线 倾向线
分两大类 划分性界面
标志性界面
岩层分界面 不整合面 断层面 节理面
界面之间有依托实体
褶皱轴面 岩层弯曲包络面 褶曲的包络面
表示岩块或岩 层的空间产状， 没有具体依托 的实体。
§1、地质体和地质界面（线）
地质界面
标志性界面
褶皱轴面 褶曲的包络面
地质界面在地形图上的正投影线也可 称为地质界线。
岩石学重点——精选推荐
岩⽯学重点⼀、岩⽯的概念1、岩⽯：天然产出的由⼀种或多种矿物组成的固态集合体。
是地球发展到⼀定阶段、由各种地质作⽤形成的产物。
2、分三类：(1).岩浆岩：它是由地壳深处或上地幔中形成的⾼温熔融的岩浆，在侵⼊地下或喷出地表冷凝⽽成的岩⽯。
也称为⽕成岩。
由岩浆冷凝固结⽽成的岩⽯。
(2).沉积岩：它是由地壳风化产物、⽣物有关物质、⽕⼭碎屑物等，在外营⼒作⽤下搬运、沉积、固结⽽成。
如砂岩、灰岩。
(3).变质岩：由岩浆岩、沉积岩经变质作⽤转化⽽成的岩⽯。
如⼤理岩、⽚⿇岩等。
岩浆岩和变质岩⼜可统称为结晶岩。
3、三⼤岩类可以相互转化，岩浆岩、变质岩经风化、搬运、沉积、成岩作⽤，可形成沉积岩；岩浆岩、沉积岩经变质作⽤(重结晶、交代、碎裂等)，可转变为变质岩；⽽沉积岩、变质岩经重熔作⽤可形成岩浆，冷凝为岩浆岩。
⼆、岩浆的概念1、岩浆：岩浆是上地幔和地壳深处形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔体。
基本特征：有⼀定的化学组成、⾼温、能够流动。
2、岩浆作⽤：地下深处的岩浆，在其挥发分及地质应⼒的作⽤下，沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表，岩浆上升、运移过程中，由于物理化学条件的改变，⼜不断地改变⾃⼰的成分，最后凝固成岩浆岩的复杂过程。
按其侵⼊在地壳之中或喷出地表，可分为侵⼊作⽤和喷出作⽤；侵⼊作⽤所形成的岩⽯，称为侵⼊岩；喷出作⽤所形成的岩⽯称为喷出岩。
3、硅铝矿物和铁镁矿物：硅铝矿物：SiO2和Al2O3含量较⾼，不含铁镁。
如⽯英、长⽯类及似长⽯类，这些矿物颜⾊均较浅，所以⼜叫浅⾊矿物。
铁镁矿物：FeO与MgO含量较⾼，SiO2含量较低，如橄榄⽯、辉⽯类、⾓闪⽯类及⿊云母类等，这些矿物颜⾊⼀般较深，所以⼜叫暗⾊矿物。
三、岩浆岩的结构构造产状：指岩浆岩的形态、⼤⼩与围岩的关系以及他形成时所处的深度和构造环境、岩浆上升和活动⽅式等。
岩脉：是⼀种厚度⽐较稳定近于直⽴、切穿围岩层理、⽚理的板状侵⼊体。
1、岩浆岩的结构：是指组成岩⽯的矿物的结晶程度，颗粒⼤⼩，晶体形态，⾃形程度和矿物间(包括玻璃)相互关系。
综合地质学沉积岩层的基本产状和原生构造2
地面坡向与地层倾向相反时
岩层弯曲的趋势与 地形等高线相同,但 是地质界线层倾向相同时(1/2)
地层倾角大于地面 坡角时
地质界线的弯曲趋 势与地形等高线相 反
地面坡向与地层倾向相同时(2/2)
地层倾角小于地面 坡角时: 地质界线 的弯曲趋势与地形 等高线相同,地质界 线更加紧闭(曲率大)
倾伏向：直线在水平面上的投影线所指示的该
直线向下顷伏的方位，用方位角表示
倾伏角：直线与水平投影线所夹的锐角
侧伏角：直线与所在平面走向线所夹的锐角 侧伏向：构成锐角的走向线那一端方位
倾伏向、倾伏角；侧伏向、侧伏角的差异 总是让人感到困惑！
2 水平岩层
几个概念
岩层：由沉积作用形成的层状岩石，包括沉积岩、
4 地层接触关系
整合接触(conformity) 不整合接触(unconformity )
平行不整合(parallel unconformity) 角度不整合(angular unconformity )
整合接触
上下地层时代连续 产状一致
角度不整合(angular unconformity )
水平岩层特征
地质界线与地形等 高线平行或重合
老地层在低洼处， 新地层在高处
地层厚度等于顶底 面标高之差
出露宽度与地层厚 度和地面坡度有关
水平岩层地质界线与地形等高线的关系
3 倾斜岩层
3.1 倾斜岩层地质界线的弯曲规 律: “V”字型法则
地层倾向与地面坡向相反时 地层倾向与地面坡向相同时
Cambrian
Proterozoic
Middle Yanshan Belt, K/J
J3b
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五、沉积岩中的软沉积变形构造
软沉积构造举例
新疆阿克陶县谌库鲁河 J1k砂岩中的软沉积构造 由滑移作用形成的“砾 石”使岩石似砾岩
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新疆乌恰县恰克马 克达里亚P1复理石 砂岩层面上的软滑 动构造
一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
风成交错层理 模式图 特点：方向变 化频繁
美国犹他州南部砂 丘中的交错层理
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新疆柯坪音干村泥盆系砂岩中的交错层理
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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
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新疆乌恰县反修煤矿 J2砂岩层面上的波痕
一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
河北省抚宁县潮水峪上寒武统凤山组砂岩中的波痕
800m
地形等岩高层线界线 地形地质图的特征
2. “相同>相反”
如果岩层倾向与地面坡向相 同，且岩层倾角大于地面坡角， 则在地形地质图上岩层界线与地 形等高线的弯曲方向相反。
3. “相同<相同”
如果岩层倾向与地面坡向相 同，且岩层倾角小于地面坡角， 则在地形地质图上岩层界线的弯 曲方向与地形等高线相同且弯曲 幅大于地形等高线。
水平线 水平线 倾伏向
侧伏向
为倾伏角，为侧伏角 直线的产状要素图示
也可以把直线所作倾斜 平面作参照面，用侧伏 向和侧伏角表示直线的 产状。
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三、水平岩层与倾斜岩层在地形地质图上的特征
第二章 沉积岩层和岩浆 岩的原生构造及其产状
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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
2. 倾斜岩层与直线的产状要素 3. 水平岩层与倾斜岩层在地形地质图上的
特征 4. 地层的接触关系 5. 沉积岩中的软沉积变形构造 6. 岩浆岩中的原生构造
六、岩浆岩体中的原生构造
原生破裂构造
美国怀俄明州玄武 岩中的柱状节理
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六、岩浆岩体中的原生构造
河北省抚宁县张岩子闪长玢岩中的柱状节理
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二、倾斜岩层与直线的产状要素
3. 直线的产状要素
直线的产状要素与倾斜平面的产状要素类似，也有（真） 倾（伏）向和（真）倾（伏）角。
直线产状的表示方法与平面产状的表示方法类似，也是 “倾向∠倾角”。如213°∠ 54 °
东非火山灰上360万年 前人类祖先的足印
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澳大利亚 满谷国家 公园发现 的大批冰 河时期的 人类足迹
距今1.9万 年至2.3万 年之间
二、倾斜岩层与直线的产状要素
1. 岩层的产状要素
思考题
1. 走向、倾向和倾角的含义是什么？ 2. 岩层的露头宽度与哪些因素有关？ 3. 如何在地形地质图上判断地层是否水平？ 4. 沉积岩层有哪些基本的接触关系？各有什
么构造意义？如何识别它们？ 5. 如何判断沉积岩层的顶面与底面？ 6. “V”字形法则的内容是什么？ 7. 岩浆岩中主要有哪些原生构造？
四、地层的接触关系
J T C
塔里木盆地塔北隆起 东段由地震剖面揭示 的中生界超覆现象
Mz 超覆和退覆属于广义 的角度不整合
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不整合举例
塔里木盆地东阿 塘北部由地震剖 面揭示的角度不 整合
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地形等高线
地形等高8线00m 岩层界线
地形地质图的特征
800m
岩层界线
地形地质图的特征
四、地层的接触关系
整合
地层接触关系
不整合
平行不整合：上、下地层的产状彼此
平行，但两套地层之间缺失了一些时代 的地层。常发育风化壳。
一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面 2. 粒级层理： 同一岩层内下粗上细
细 粗细 粗
新疆乌恰县巴音布鲁提北 喀拉治尔金群[(C2-P1)kl] 砂岩中的粒级层理
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一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
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一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
4. 泥裂：“ V ”形尖端朝下
现代泥裂
5. 雨痕、雹痕与冲刷槽
凹向下层面
6. 古生物化石的生 长和埋藏状态：
底栖生物基部指向 下层面
负荷作用：当砂岩沉积在塑性的泥质层之上因 差异压实会使沉积物发生垂向流动而形成的软沉积 变形构造。
滑塌作用、滑移作用：在陆地上，尤其是水下 隆起的斜坡上，由于由重力、水流和震动等原因引 起松软沉积物顺坡下滑或顺层流动的过程。
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河北省抚宁 县潮水峪上 寒武统凤山 组风暴沉积
六、岩浆岩体中的原生构造
岩浆向上运移，侵入上覆围岩或喷溢到地面并逐渐冷凝固结形成岩 石的过程中所产生的构造就是岩浆岩体的原生构造，可分为原生流 动构造和原生破裂构造。
原生流动构造形成于粘稠的含晶体的液态岩浆流动阶段。 原生破裂构造形成于岩浆冷凝固化阶段。
四、地层的接触关系 请注意：不要将一些交错层理误认为是角度不整合
角度不整合
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美国犹他州Zion国家公园 Navaho砂岩中的风成交错层理
五、沉积岩中的软沉积变形构造
软沉积变形是指沉积物尚未充分固结成岩时发 生的变形，变形戈斯群岛詹姆斯岛上 基性熔岩中的流动构造
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美国夏威夷Kilauea的熔岩流
六、岩浆岩体中的原生构造
夏威夷Kilauea 火山的喷发
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安徽省舒城县晓
天镇K1砂泥岩中 滑塌构造
五、沉积岩中的软沉积变形构造
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岩层的倾角为90º，走向有两个数值。
2. 倾斜岩层产状表示法 （1）方位角表示法： “倾向∠倾角”
如：213° ∠54°、0° ∠ 25°、60° ∠ 60° 请注意：在“60° ∠ 60°”中，两个“60°”的含义完 全不同。
地质学上一般采用方位角表示法。 （2）象限角表示法 如N65 ° W/24 ° SW，表示走向为北偏西65 °， 倾角为24 °，向南西倾斜。
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一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
河北省抚宁县潮水峪上寒武统凤山组砂岩中性质不明的构造
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2. 倾斜岩层在地形地质图上的特征—“V”字形法则 倾斜岩层的露头界线在地形地质图上与地形等高线 之间有一定的关系，这种关系就是“V”字形法则。
（1）“相反相同”
如果岩层倾向与地面坡向相 反，在地形地质图上岩层界 线与地形等高线的弯曲方向 一致，且弯曲幅度小于地形 等高线。
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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。
沉积岩层顶面与底面的识别标志有： 1. 交错层理：顶面被截切，底面收敛
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四、地层的接触关系
青白口群下马 岭组(Qnx)砂岩
不整合举例
绥中片麻状花岗岩(γ2)
河北省抚宁县张岩子震旦系砂 岩沉积于元古代花岗岩之上
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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。
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二、倾斜岩层与直线的产状要素
请注意：特殊产状岩层—水平岩层与直立岩层 它们的产状是规定的：水平岩层的倾角为0º ；直立
1. 水平岩层在地形地质图上的特征
水平岩层立体图
地形地质图