第二讲 沉积岩层的原生构造及产状
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中国石油大学北京构造地质学第02章沉积岩层的原生构造及产状
2019/12/7
第2章 沉积岩层的原生构造及产状
14
(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面
⒊ 波痕（对称波痕）
尖棱状波峰指示顶面方向.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
15
(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面 ⒋泥裂
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
16
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
17
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
18
(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面
⒌雨痕、冰雹痕及其印模
底-泥质，顶-沙质.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
19
(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面
⒍冲刷面
4) 岩浆活动和变质作用方面
强度不一致.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
52
(三) 不整合的观察和研究
2. 不整合形成时代确定
1) 不整合面以下最新地层之后. 2) 不整合面以上最老地层之前.
2019/12/7
第2章 沉积岩层的原生构造及产状
53
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
要点
1. 利用原生构造判别岩层顶底关系 2. 软沉积变形构造的识别 3. “V”字形法则 4. 角度不整合时代的确定 5. 作图法求地层产状 6. 赤平投影法求视倾角，正、视倾角换算
The End!
26
(四) 软沉积变形
⒊软沉积变形的鉴别特征：
1) 常局限于一定的层位和一定岩性层中，而整套 地层变形轻微.
第2章 沉积岩的原生构造及产状
倾角与视倾角的关系如图2-2所示。 两者间的关系可用数学式表:
tan tan cos
当视倾向偏离倾向越大时，视倾角越小;当 视倾向平行走向时，视倾角等于零。
二、线状结构的产状要素
直线的产状是直线在空间的方位和 倾斜程度，直线的产状要素包括倾伏向、 倾伏角，及其所在平面上的侧伏向和侧即某一倾斜直线在水平面上的 投影线所指示的该直线向下倾斜的方位， 用方位角或象限角表示 (图2－3A)。
一、水平岩层
二、直立岩层 三、倾斜岩层
第五节、不整合的构造意 义和研究
一、不整合的类型
二、不整合的观察和研究
第二章 地质体的基本产状 及沉积岩层构造
第一节 面状结构和线状结构的产状
虽然构造的类型、成因、规模和形态千 差万别，但从几何学看，其基本结构可归纳为 面状结构和线状结构。观测和确定构造的面状 结构和线状结构的方位和空间状态，即其产状， 则是构造研究的基础。
•
雨痕是当雨点落在湿润而又柔软的泥质或粉砂质
沉积物表面时，冲打出的圆形凹坑及其凸起的边缘。
雨痕被上覆沉积物填充掩埋并成岩后，岩层面上会留
下凹坑，在上覆岩层底面形成突起印模。
5、生物标志 根据某些化有在岩层内的埋
状保存状态也可鉴定岩层的顶、底面域面向。 藻类形成的叠层石，虽类型不同形态各异，
但均具有向上穹起的叠积纹层构造，弯状纹层 的凸出方向指向岩层的顶面 (图2-8)。
一、面状结构的产状要素
产状是构造面或构造线在空间的位 态。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。
走向 倾斜平面与水平面的交线叫走 向线(图2-1中之AOB)，走向线两端延伸 的地理方向即为该平面的走向。
tan tan cos
当视倾向偏离倾向越大时，视倾角越小;当 视倾向平行走向时，视倾角等于零。
二、线状结构的产状要素
直线的产状是直线在空间的方位和 倾斜程度，直线的产状要素包括倾伏向、 倾伏角，及其所在平面上的侧伏向和侧即某一倾斜直线在水平面上的 投影线所指示的该直线向下倾斜的方位， 用方位角或象限角表示 (图2－3A)。
一、水平岩层
二、直立岩层 三、倾斜岩层
第五节、不整合的构造意 义和研究
一、不整合的类型
二、不整合的观察和研究
第二章 地质体的基本产状 及沉积岩层构造
第一节 面状结构和线状结构的产状
虽然构造的类型、成因、规模和形态千 差万别，但从几何学看，其基本结构可归纳为 面状结构和线状结构。观测和确定构造的面状 结构和线状结构的方位和空间状态，即其产状， 则是构造研究的基础。
•
雨痕是当雨点落在湿润而又柔软的泥质或粉砂质
沉积物表面时，冲打出的圆形凹坑及其凸起的边缘。
雨痕被上覆沉积物填充掩埋并成岩后，岩层面上会留
下凹坑，在上覆岩层底面形成突起印模。
5、生物标志 根据某些化有在岩层内的埋
状保存状态也可鉴定岩层的顶、底面域面向。 藻类形成的叠层石，虽类型不同形态各异，
但均具有向上穹起的叠积纹层构造，弯状纹层 的凸出方向指向岩层的顶面 (图2-8)。
一、面状结构的产状要素
产状是构造面或构造线在空间的位 态。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。
走向 倾斜平面与水平面的交线叫走 向线(图2-1中之AOB)，走向线两端延伸 的地理方向即为该平面的走向。
沉积岩层的产状及其原生构造
真倾角与视倾角之间关系为：
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
4
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
18
（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
19
（5）古生物标志和底面印模
20
§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。
27
§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
8
（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。
9
§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。
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
4
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
19
（5）古生物标志和底面印模
20
§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
8
（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。
9
§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
舌状波痕和平行 它常见于粉砂岩、泥灰岩和石灰岩中。 波痕（水流向左） －新疆民丰县安德尔河
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。
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。
Ch2沉积岩层的产状及其原生构造
研究意义
（1）揭示出构造现象并不全是成岩后的构造作用引起的，有 利于更好地理解构造形成和发展的复杂历程；
（2）帮助理解和正确区分成岩前与成岩后的变形及其叠加关 系，避免构造分析的简单化；
（3）帮助分析古沉积和古地理环境。
§4 接触关系
4.1 沉积岩层产状和V字型法 则
4.2 地层的接触关系
4.1 沉积岩层产状和V字型法则
4.2.3 剖面图和地质图上的角度不整合
新地层的底面界线截切老地层出露界线
4.2.4 不整合的形成
平行不整合的形成过程
下降、沉积→上升、沉积间断、遭受剥蚀→ 下降、再沉积。
角度不整合的形成过程
下降、沉积→褶皱等变形、变质、岩浆侵入、 隆起、沉积间断、遭受剥蚀→下降、再沉积。
Байду номын сангаас
4.2.5 不整合的地质意义
地面坡角
4.1.3 起伏地形中 倾斜岩层出 露界线的 “V”字型法 则
➢岩层倾向与 地面坡向相同， 岩层倾角小于
地面坡角
4.2 地层的接触关系
整合（Conformity） 不整合（Unconformity） 不整合在地质图和剖面图上的表现 不整合的形成及其地质意义 不整合的研究
4.2.1 地层接触关系：整合接触
➢1. 沉积岩的原生构造 ➢2 面状结构和线状结构的产状 ➢ 3.软沉积变形（补充） ➢4. 岩层的产状、厚度及出露特征 ➢5. 地层接触关系
§3 软沉积变形
沉积或成岩作用过程中形成的非构造应力作 用形成的变形。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。
从局部沉积区来说，软沉积变形的形成作用 包括：负荷作用、重力滑塌和滑移作用、孔 隙压力效应和水体拢动作用等。
（1）揭示出构造现象并不全是成岩后的构造作用引起的，有 利于更好地理解构造形成和发展的复杂历程；
（2）帮助理解和正确区分成岩前与成岩后的变形及其叠加关 系，避免构造分析的简单化；
（3）帮助分析古沉积和古地理环境。
§4 接触关系
4.1 沉积岩层产状和V字型法 则
4.2 地层的接触关系
4.1 沉积岩层产状和V字型法则
4.2.3 剖面图和地质图上的角度不整合
新地层的底面界线截切老地层出露界线
4.2.4 不整合的形成
平行不整合的形成过程
下降、沉积→上升、沉积间断、遭受剥蚀→ 下降、再沉积。
角度不整合的形成过程
下降、沉积→褶皱等变形、变质、岩浆侵入、 隆起、沉积间断、遭受剥蚀→下降、再沉积。
Байду номын сангаас
4.2.5 不整合的地质意义
地面坡角
4.1.3 起伏地形中 倾斜岩层出 露界线的 “V”字型法 则
➢岩层倾向与 地面坡向相同， 岩层倾角小于
地面坡角
4.2 地层的接触关系
整合（Conformity） 不整合（Unconformity） 不整合在地质图和剖面图上的表现 不整合的形成及其地质意义 不整合的研究
4.2.1 地层接触关系：整合接触
➢1. 沉积岩的原生构造 ➢2 面状结构和线状结构的产状 ➢ 3.软沉积变形（补充） ➢4. 岩层的产状、厚度及出露特征 ➢5. 地层接触关系
§3 软沉积变形
沉积或成岩作用过程中形成的非构造应力作 用形成的变形。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。
从局部沉积区来说，软沉积变形的形成作用 包括：负荷作用、重力滑塌和滑移作用、孔 隙压力效应和水体拢动作用等。
构造地质学——沉积岩层的原生构造及产状
倾角：岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的 夹角（α），也叫真倾角。视倾斜线和它的水平面上 的投影线之间的夹角，叫视倾角或假倾角(β)。
真倾角与视倾 角之间的关系
2、岩层产状要素的表示方法
一、方位角表示方法：一般只测记倾向和倾角。 205°∠25°（ SW205°∠25°，倾向为西南205°，
பைடு நூலகம்
水 平 岩 层 剖 面 及 地 质 图 特 征
二、倾斜岩层
由于地壳运动，使原始水平产状的岩层发 生构造变动形成倾斜岩层
1、岩层的产状要素及其测定
走向--岩层面与水平面相交的线叫走向线。走向 线两端所指的方向即为岩层走向（AB）
产 状 要 素
倾向：层面上与走向线相互垂直并沿斜面向下索引 的直线叫倾斜线（OD）。倾斜线在水平面上的投影 线所指层面向下倾斜的那个方向，就是岩层的真倾 向（OD′）。在岩层面上凡与该点走向线不直交的 任一之下均为视倾斜线，其在水平面上投影线所指 的倾斜方向，叫视倾向或假倾向。
变质岩占地壳总体积的27.4%
河流搬运
沉积场所
第二章 沉积岩层的原生 构造及产状
1．概述 2．沉积岩层的原生构造 3．岩层的产状、厚度及出露特征 4．地层的接触关系
一、基本概念
岩层--由两个近于平行的界面所限定的岩 性基本一致的层状岩体(沉积岩层)
岩层面—岩层的上、下界面
顶面—上层面 底面—下层面
倾角为25°）
二、象限角表示方法：以南和北方向作为0°，一般 测记走向、倾角和倾向象限。
N45°W∠25SW（走向为北偏西45°，倾角为25° 倾向为西南）
三、岩层产状在地质图上的符号表示(p13)
3、岩层的厚度
--顶底面之间的垂直距离
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.
2020/8/11
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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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。
第二章沉积岩原生构造及产状
这里也告之我们一个道理，遇事细心地思索，做有心人，才有发 现，有所发明。
以上归纳： 上新下老
第二十八页，编辑于星期一：点 四十四分。
水平岩层：
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
第二十九页，编辑于星期一：点 四十四分。
科罗拉多大峡谷
第三十页，编辑于星期一：点 四十四分。
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
本章重点难点
1.层理的识别，岩层接触关系的观察； 2.产状要素概念，各类岩层的露头形态
特征； 3.V字形法则的运用； 4.求产状要素、厚度、埋深、图切地质剖
面等；
5.地质图的知识。
第三页，编辑于星期一：点 四十四分。
第一节：沉积岩层的原生构造
地质学是以地球为研究对象，但长期以来还着重于地壳表层，在地 表沉积岩分布最广，占陆地面积的７５％，我们研究构造，主要以沉积岩
介壳埋藏状态示意剖面图
（据R.RShrock,1948）
叠层石形态素描图
（据R.RShrock,1948）
A—柱状叠层石；B—分枝状叠层石；C—大型纹层
状叠层石；D—同心纹层状叠层石
第二十四页，编辑于星期一：点 四十四分。
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
生物介壳化石：凸面指示岩层顶面。
第二十五页，编辑于星期一：点 四十四分。
在岩层面上, 凡是与
该点走向线 不直交的任一直
面。粒级层理除在砂岩等碎屑岩中可看到外，还可以在凝灰质为主 的火山碎屑岩层中看到。下图依据各类原生示序（顶）构造恢复的 残破褶皱。
交错层理
递变层理
第十六页，编辑于星期一：点 四十四分。
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
以上归纳： 上新下老
第二十八页，编辑于星期一：点 四十四分。
水平岩层：
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
第二十九页，编辑于星期一：点 四十四分。
科罗拉多大峡谷
第三十页，编辑于星期一：点 四十四分。
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
本章重点难点
1.层理的识别，岩层接触关系的观察； 2.产状要素概念，各类岩层的露头形态
特征； 3.V字形法则的运用； 4.求产状要素、厚度、埋深、图切地质剖
面等；
5.地质图的知识。
第三页，编辑于星期一：点 四十四分。
第一节：沉积岩层的原生构造
地质学是以地球为研究对象，但长期以来还着重于地壳表层，在地 表沉积岩分布最广，占陆地面积的７５％，我们研究构造，主要以沉积岩
介壳埋藏状态示意剖面图
（据R.RShrock,1948）
叠层石形态素描图
（据R.RShrock,1948）
A—柱状叠层石；B—分枝状叠层石；C—大型纹层
状叠层石；D—同心纹层状叠层石
第二十四页，编辑于星期一：点 四十四分。
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
生物介壳化石：凸面指示岩层顶面。
第二十五页，编辑于星期一：点 四十四分。
在岩层面上, 凡是与
该点走向线 不直交的任一直
面。粒级层理除在砂岩等碎屑岩中可看到外，还可以在凝灰质为主 的火山碎屑岩层中看到。下图依据各类原生示序（顶）构造恢复的 残破褶皱。
交错层理
递变层理
第十六页，编辑于星期一：点 四十四分。
第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
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
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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。
综合地质学沉积岩层的基本产状和原生构造2
1 地层倾角大于地面坡角 2 地层倾角小于地面坡角
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
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
第二讲 沉积岩层的原生构造及产状
1）测定方法 A.用罗盘测定； B.根据钻孔资料用几何学的方法求出； C.根据地质界线与地形的关系求出。
北极
2）岩层产状要素的 表示方法 ★ 方位角表示方法:
一般只测量和记录岩层的 倾向和倾角。 例如:
W 270
N0 NW NE
E 90 SW SE
205 ° ∠27°
S 180 倾向 倾角 南极
b 符号表示方法:
软沉积变形:沉积物尚未固结成岩时发生的变形。
研究目的：
1) 构造现象并不全是成岩后构 造作用引起的； 2) 正确分析和区分成岩前与成 岩后的变形及其叠加关系， 避免构造分析的简单化。
软沉积变形的主要类型
1、压模与火焰状构造
1）压模（重荷模或负荷铸型）
泥质岩上覆砂岩的底面印模。一般发育在泥质物之上的砂层底面。 呈圆丘状或不规则的瘤状突起。具压模的层面为岩层的底面。
山脊处, 岩层界线的“ 沟谷处 “Ｖ”字型的尖端指向山 V”字型尖 线弯曲度小 端指向沟谷的下游。 脊的上坡。 ——相反小相同
岩层界线的弯曲度总是比地形等高
(3) 当岩层倾向与地面坡向 相同且岩层倾角小于地面 坡角时: 岩层界线与地形等高 线的弯曲方向相同。
沟谷处, 岩层界线的“ V”字型尖 端指向沟谷的上游。
滑塌构造
如何鉴别软沉积变形 ?
1. 软沉积物变形常局限于一定层位或单层中，与整套岩
系的变形很不协调。
2. 软沉积物变形常局限于一定的地段，如沉积盆地边缘、 大隆起边缘等。
二、 岩层的产状及露头界线
一）岩层的产状 岩层在空间产出的状态。(水平、倾斜、直立、倒转)。
水平
倾斜
直立 倒转
第二节 岩层的产状及露头界线
波痕、泥裂、雨痕、
北极
2）岩层产状要素的 表示方法 ★ 方位角表示方法:
一般只测量和记录岩层的 倾向和倾角。 例如:
W 270
N0 NW NE
E 90 SW SE
205 ° ∠27°
S 180 倾向 倾角 南极
b 符号表示方法:
软沉积变形:沉积物尚未固结成岩时发生的变形。
研究目的：
1) 构造现象并不全是成岩后构 造作用引起的； 2) 正确分析和区分成岩前与成 岩后的变形及其叠加关系， 避免构造分析的简单化。
软沉积变形的主要类型
1、压模与火焰状构造
1）压模（重荷模或负荷铸型）
泥质岩上覆砂岩的底面印模。一般发育在泥质物之上的砂层底面。 呈圆丘状或不规则的瘤状突起。具压模的层面为岩层的底面。
山脊处, 岩层界线的“ 沟谷处 “Ｖ”字型的尖端指向山 V”字型尖 线弯曲度小 端指向沟谷的下游。 脊的上坡。 ——相反小相同
岩层界线的弯曲度总是比地形等高
(3) 当岩层倾向与地面坡向 相同且岩层倾角小于地面 坡角时: 岩层界线与地形等高 线的弯曲方向相同。
沟谷处, 岩层界线的“ V”字型尖 端指向沟谷的上游。
滑塌构造
如何鉴别软沉积变形 ?
1. 软沉积物变形常局限于一定层位或单层中，与整套岩
系的变形很不协调。
2. 软沉积物变形常局限于一定的地段，如沉积盆地边缘、 大隆起边缘等。
二、 岩层的产状及露头界线
一）岩层的产状 岩层在空间产出的状态。(水平、倾斜、直立、倒转)。
水平
倾斜
直立 倒转
第二节 岩层的产状及露头界线
波痕、泥裂、雨痕、
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倾斜岩层
倾斜岩层产状的测定与表示
25
直立岩层 水平岩层
倒转岩层
箭头指向岩层倒 转后的倾向 倒转岩层
66
倾斜岩层
直立岩层 水平岩层 仅用于地质平面图
仅用于地质平面图
二）水平岩层的出露形态及厚度
层面呈水平或近于水平产状的岩层为水平岩层。（倾角≤5°） 1、水平岩层的露头形态 1）新岩层出露于高处，老岩层出露于低处。 2）在地形地质图上，岩层界线与等高线平行一致或重合， 岩层界线一般不相交，只有在陡崖处才相交。
软沉积变形:沉积物尚未固结成岩时发生的变形。
研究目的：
1) 构造现象并不全是成岩后构 造作用引起的； 2) 正确分析和区分成岩前与成 岩后的变形及其叠加关系， 避免构造分析的简单化。
软沉积变形的主要类型
1、压模与火焰状构造
1）压模（重荷模或负荷铸型）
泥质岩上覆砂岩的底面印模。一般发育在泥质物之上的砂层底面。 呈圆丘状或不规则的瘤状突起。具压模的层面为岩层的底面。
倾斜岩层的露头宽度与坡度的关系 1.岩层的倾向与地面坡向相反
地面坡度角越缓，露头宽度 越大，反之，则越小。
陡崖处, 岩层的顶、底界线在 平面上的投影重合成一条线, 造成在平面图上岩层“尖灭” 的假象。
2.岩层的倾向与地面坡向相同时
岩层面与地面之间的交角由大变小, 岩层露头的宽度由窄变 宽
3.岩层面与倾斜地面直交
波痕、泥裂、雨痕、
（二）利用原生沉积构造确定岩层的顶底面（面向）
面向：指成层岩层顶面法线所指的方向，即成层岩系
中岩层由老变新的方向。
• 粒序层理 • 斜层理 • 槽状交错层理 • 生物遗迹 • 泥 裂
• 枕状熔岩
1．斜层理
由一系列斜交于层系界面的纹层组成 , 斜纹层均呈弧形， 斜纹层的顶部被截切，与层系面呈高角度相交，下部常逐渐收 敛、变缓，与底面小角度相交或相切。
“Ｖ”法则：
(1) 当岩层倾向与地面坡向 相反时
岩层界线与地形等高线的 弯曲方向一致。
沟谷处, 岩层界线的“ V”字型尖 端指向沟谷的上游。
山脊处, “Ｖ”字型的尖端指向山 脊的下坡。
岩层界线的弯曲度总是比地形等高 线弯曲度小 ——相反小相同
(2) 当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于地面坡角时: 岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲。
在地质图上, 岩层产状要素是用符号来表示的。
倾斜岩层产状的测定与表示
1.倾向方位角∠倾角 125 ∠45
倾角 走向
2.走向象限角∠倾角倾向象限 N50W ∠45NE 1.倾向方位角∠倾角 125 ∠45 岩层倒转后的倾 或 角 2.走向象限角∠倾角倾向象限 N50W ∠ 45NE 箭头指向岩层变 倾向 走向象限角倾向象限∠倾角 N50W NE∠45 新方向 或 25 66 走向象限角倾向象限∠倾角 N50W NE∠45
直立岩层的露头形态：在平面地质图上, 直 立岩层的露头界线是沿走向直线延伸的, 不 随地形等高线的弯曲而弯曲。
三、地层的接触关系 （一） 地层的接触关系类型 1. 整合接触 上、下地层在沉积层序上没有间断, 产状平行一致, 连续沉 上、下两套地层的岩层产状平行一致 , 但上、下两套地层之 2. 平行不整合接触 积形成的。 上、下两套地层之间有沉积间断 , 缺失部分地层，且 上、下 间发生过沉积间断 , 缺失了部分时代的地层。 上、下地层之间的沉积间断接触面叫不整合面。 两套地层的岩层产状不一致。 3. 角度不整合面
B.卷曲层理：具有强烈卷曲或复杂褶皱的变形纹层。是由于 未固结沉积物发生差异液化、侧向流动、或因水流的拖曳作 用引起层理变形所致。 主要产于细砂岩和粉砂岩中。常见于浊积岩、复理石地 层。
卷曲层理的变形纹层仅局限在一 个特定的厚度稳定的沉积层内， 且纹层保持连续。不伴有断层和 角砾岩化现象。
卷曲层理
山脊处, “Ｖ”字型的尖端指向山 脊的下坡。
岩层界线的弯曲度总是比地形等高 线弯曲度大 ——相反大相同
倾斜岩层的露头宽度与厚度和倾角
倾斜岩层的露头宽度取决于岩层的厚度和倾向、倾角, 还受地面坡角、坡向之间的关系的影响。（四种情况）
•倾角不变，露头宽度与岩层 厚度成正比 •厚度不变，露头宽度与岩层 倾角成反比
三）倾斜岩层的出露特征及厚度
1.倾斜岩层的厚度
视厚度: 在与岩层走向斜交的直 真厚度 立剖面上或在与岩层面不垂直的任何 方向的非直立剖面上所测得的岩层顶 真厚度 : 是指岩层的两个平行界面 铅直厚度 面与底面之间的垂直距离。 之间的垂直距离。
视厚度
铅直厚度: 是指岩层顶面和底面之 间沿铅直方向的距离。
2）火焰状构造
下伏的泥质层中向上呈尖 舌状的有时弯曲并向一个方向 倾斜。 塑性状态的泥质沉积物挤 入负载瘤状突起之间。
火焰状构造的泥质舌 尖指向岩层顶面。
顶面
2、球状和枕状构造
多发育在泥岩或粉砂岩之上的 砂岩底部，一般局限在某一层内。
地震、水体扰动和局部负重使 砂层破裂、下沉形成的。
砂岩球和砂岩枕的凹 面指向岩层顶面。
地形等高线 新
地层露头界线
老 水平岩层 岩层界线与等高 线平行一致或重 合
• 2、水平岩层的厚度和露头宽度
•
•
1）水平岩层的厚度 指岩层顶面到底面之间的垂直距离。
2）水平岩层的露头宽度
坡度不变时，岩层厚度越大 •陡崖处，露头宽度为零，顶、 露头越宽，厚度越小露头越 水平岩层的露头宽度： 指地 水平岩层的厚度：指岩层顶 底面界线重合。 面到底面之间的垂直距离。 窄。 面上岩层顶、底界线之间的 水平距离，它随岩层的厚度 和地面坡度的变化而变化。
岩层面与倾斜地面直交, 露头宽度小于岩层厚度
4.当岩层倾角达到90 度时（直立岩层）
当岩层倾角达到90 度时（直立岩层）, 岩层露头宽度等于岩 层厚度, 且不受地形影响。
四）直立岩层的露头形态及厚度 1、直立岩层的露头形态
2、直立岩层的厚度
直立岩层的厚度：露头宽度等于岩层厚度。 厚度越大，露头宽度越大。顶底之间的垂直 距离。
4．波痕(ripple
mark)
波痕:沉积物表面由于波浪、水流或风的流动而形成的波 状起伏的堆积形态。主要发育在粉砂岩、砂岩的表面。
波峰指向岩层的顶面，波谷的圆弧则凹向底面。峰尖(窄) 谷宽(圆)
波痕(ripple
mark)
浪成波痕，对称，波谷圆滑
流水波痕，不对称，陡坡方向为流水方向
流水波痕，不对称，陡坡方向为流水方向
纹层的凸出方向指示岩层 的顶面
2）古植物的根系：向上 变粗并收敛，向下变细且分叉。
3）生物活动造成的遗 迹化石，如三叶虫的停息 迹、爬行觅食迹及潜穴。 凹面均指示岩层的顶面。
4）异地埋藏的腕足类、腹足类和瓣鳃类介壳化石， 多数保持着凸面向上的稳定状态，凸面方向往往指示岩 层的顶面。
三）软沉积变形
5．泥裂
裂缝被上覆沉积物填充时， 填充层的底面常形成尖脊 剖面上一般呈“V”型裂口 状印模层底面。
6．雨痕和冰雹痕
雨痕或冰雹痕被上覆沉 积物填充、掩埋、成岩后， 岩层的顶面留下凹坑，上覆 岩层底面形成瘤状突起的印 模。边缘凸起向上
上覆岩层底面形 成瘤状突起
顶面上留下凹坑
7．冲刷面
固结和半固结的沉积 层的顶面，因水流冲刷成 为凹凸不平的冲刷面。
在不平整的冲刷面之上再 沉积时，被冲刷下来的下 伏岩层的碎块和砾石常堆 积在冲刷出的沟、槽中。
8.古生物的埋藏标志
根据某些化石在岩层内的埋藏保存状态。 1）叠层石，前寒武纪未变质的碳酸盐沉积中最常见的 一种“准化石”。由于蓝藻等低等微生物的生命活动所引起 的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和胶结作用，从而形成 了叠层状的生物沉积构造。因纵剖面呈向上凸起的弧形或 锥形叠层状，如扣放的一叠碗。
构造地质学
主讲人：唐民安
思考题
1.层理有哪几种主要类型？如何识别？ 2.判断沉积岩层的顶、底面的沉积岩层原生构造有哪 些？如何判断？ 3. 软沉积物变形的主要类型与形成机理？ 4.走向、倾向、倾角、倾伏向、倾伏角、侧伏向、侧 伏角的基本概念与测量方法？ 5.V字型法则的主要内容？ 6.地层接触关系的类型？
2.层理的基本术语和主要类型
3.层理的识别
(1)岩石成分的变化 在成分比较单一的巨厚岩 层中，注意成分特殊的夹层。
(2)岩石结构的变化 不同粒度或不同形状的颗 粒总是分层堆积的，从而显示出层理。 (3)岩石颜色的变化 在成分单一，颗粒较细， 层理隐蔽的岩石中，注意颜色不同的夹层或条带。
(4)岩层的原生层面构造 生物遗迹及其印模等。
1、岩层产状要素 走向、倾向和倾角。
走向 走向线
走向 倾角 倾斜线
倾向
观察剖面与岩层走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线叫视倾 斜线（HC），视倾斜线与其在水平面上投影线间的夹角（β）称 视倾角。视倾角的值小于倾角的值。 tgβ=tgα · cosω。
视倾斜线（HC）
视倾角(β)
2、岩层产状的测定和表示方法
滑塌构造
如何鉴别软沉积变形 ?
1. 软沉积物变形常局限于一定层位或单层中，与整套岩
系的变形很不协调。
2. 软沉积物变形常局限于一定的地段，如沉积盆地边缘、 大隆起边缘等。
二、 岩层的产状及露头界线
一）岩层的产状 岩层在空间产出的状态。(水平、倾斜、直立、倒转)。
水平
倾斜
直立 倒转
第二节 岩层的产状及露头界线
1）测定方法 A.用罗盘测定； B.根据钻孔资料用几何学的方法求出； C.根据地质界线与地形的关系求出。
北极
2）岩层产状要素的 表示方法 ★ 方位角表示方法:
一般只测量和记录岩层的 倾向和倾角。 例如:
W 270
N0 NW NE
E 90 SW SE
205 ° ∠27°
倾斜岩层产状的测定与表示
25
直立岩层 水平岩层
倒转岩层
箭头指向岩层倒 转后的倾向 倒转岩层
66
倾斜岩层
直立岩层 水平岩层 仅用于地质平面图
仅用于地质平面图
二）水平岩层的出露形态及厚度
层面呈水平或近于水平产状的岩层为水平岩层。（倾角≤5°） 1、水平岩层的露头形态 1）新岩层出露于高处，老岩层出露于低处。 2）在地形地质图上，岩层界线与等高线平行一致或重合， 岩层界线一般不相交，只有在陡崖处才相交。
软沉积变形:沉积物尚未固结成岩时发生的变形。
研究目的：
1) 构造现象并不全是成岩后构 造作用引起的； 2) 正确分析和区分成岩前与成 岩后的变形及其叠加关系， 避免构造分析的简单化。
软沉积变形的主要类型
1、压模与火焰状构造
1）压模（重荷模或负荷铸型）
泥质岩上覆砂岩的底面印模。一般发育在泥质物之上的砂层底面。 呈圆丘状或不规则的瘤状突起。具压模的层面为岩层的底面。
倾斜岩层的露头宽度与坡度的关系 1.岩层的倾向与地面坡向相反
地面坡度角越缓，露头宽度 越大，反之，则越小。
陡崖处, 岩层的顶、底界线在 平面上的投影重合成一条线, 造成在平面图上岩层“尖灭” 的假象。
2.岩层的倾向与地面坡向相同时
岩层面与地面之间的交角由大变小, 岩层露头的宽度由窄变 宽
3.岩层面与倾斜地面直交
波痕、泥裂、雨痕、
（二）利用原生沉积构造确定岩层的顶底面（面向）
面向：指成层岩层顶面法线所指的方向，即成层岩系
中岩层由老变新的方向。
• 粒序层理 • 斜层理 • 槽状交错层理 • 生物遗迹 • 泥 裂
• 枕状熔岩
1．斜层理
由一系列斜交于层系界面的纹层组成 , 斜纹层均呈弧形， 斜纹层的顶部被截切，与层系面呈高角度相交，下部常逐渐收 敛、变缓，与底面小角度相交或相切。
“Ｖ”法则：
(1) 当岩层倾向与地面坡向 相反时
岩层界线与地形等高线的 弯曲方向一致。
沟谷处, 岩层界线的“ V”字型尖 端指向沟谷的上游。
山脊处, “Ｖ”字型的尖端指向山 脊的下坡。
岩层界线的弯曲度总是比地形等高 线弯曲度小 ——相反小相同
(2) 当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于地面坡角时: 岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲。
在地质图上, 岩层产状要素是用符号来表示的。
倾斜岩层产状的测定与表示
1.倾向方位角∠倾角 125 ∠45
倾角 走向
2.走向象限角∠倾角倾向象限 N50W ∠45NE 1.倾向方位角∠倾角 125 ∠45 岩层倒转后的倾 或 角 2.走向象限角∠倾角倾向象限 N50W ∠ 45NE 箭头指向岩层变 倾向 走向象限角倾向象限∠倾角 N50W NE∠45 新方向 或 25 66 走向象限角倾向象限∠倾角 N50W NE∠45
直立岩层的露头形态：在平面地质图上, 直 立岩层的露头界线是沿走向直线延伸的, 不 随地形等高线的弯曲而弯曲。
三、地层的接触关系 （一） 地层的接触关系类型 1. 整合接触 上、下地层在沉积层序上没有间断, 产状平行一致, 连续沉 上、下两套地层的岩层产状平行一致 , 但上、下两套地层之 2. 平行不整合接触 积形成的。 上、下两套地层之间有沉积间断 , 缺失部分地层，且 上、下 间发生过沉积间断 , 缺失了部分时代的地层。 上、下地层之间的沉积间断接触面叫不整合面。 两套地层的岩层产状不一致。 3. 角度不整合面
B.卷曲层理：具有强烈卷曲或复杂褶皱的变形纹层。是由于 未固结沉积物发生差异液化、侧向流动、或因水流的拖曳作 用引起层理变形所致。 主要产于细砂岩和粉砂岩中。常见于浊积岩、复理石地 层。
卷曲层理的变形纹层仅局限在一 个特定的厚度稳定的沉积层内， 且纹层保持连续。不伴有断层和 角砾岩化现象。
卷曲层理
山脊处, “Ｖ”字型的尖端指向山 脊的下坡。
岩层界线的弯曲度总是比地形等高 线弯曲度大 ——相反大相同
倾斜岩层的露头宽度与厚度和倾角
倾斜岩层的露头宽度取决于岩层的厚度和倾向、倾角, 还受地面坡角、坡向之间的关系的影响。（四种情况）
•倾角不变，露头宽度与岩层 厚度成正比 •厚度不变，露头宽度与岩层 倾角成反比
三）倾斜岩层的出露特征及厚度
1.倾斜岩层的厚度
视厚度: 在与岩层走向斜交的直 真厚度 立剖面上或在与岩层面不垂直的任何 方向的非直立剖面上所测得的岩层顶 真厚度 : 是指岩层的两个平行界面 铅直厚度 面与底面之间的垂直距离。 之间的垂直距离。
视厚度
铅直厚度: 是指岩层顶面和底面之 间沿铅直方向的距离。
2）火焰状构造
下伏的泥质层中向上呈尖 舌状的有时弯曲并向一个方向 倾斜。 塑性状态的泥质沉积物挤 入负载瘤状突起之间。
火焰状构造的泥质舌 尖指向岩层顶面。
顶面
2、球状和枕状构造
多发育在泥岩或粉砂岩之上的 砂岩底部，一般局限在某一层内。
地震、水体扰动和局部负重使 砂层破裂、下沉形成的。
砂岩球和砂岩枕的凹 面指向岩层顶面。
地形等高线 新
地层露头界线
老 水平岩层 岩层界线与等高 线平行一致或重 合
• 2、水平岩层的厚度和露头宽度
•
•
1）水平岩层的厚度 指岩层顶面到底面之间的垂直距离。
2）水平岩层的露头宽度
坡度不变时，岩层厚度越大 •陡崖处，露头宽度为零，顶、 露头越宽，厚度越小露头越 水平岩层的露头宽度： 指地 水平岩层的厚度：指岩层顶 底面界线重合。 面到底面之间的垂直距离。 窄。 面上岩层顶、底界线之间的 水平距离，它随岩层的厚度 和地面坡度的变化而变化。
岩层面与倾斜地面直交, 露头宽度小于岩层厚度
4.当岩层倾角达到90 度时（直立岩层）
当岩层倾角达到90 度时（直立岩层）, 岩层露头宽度等于岩 层厚度, 且不受地形影响。
四）直立岩层的露头形态及厚度 1、直立岩层的露头形态
2、直立岩层的厚度
直立岩层的厚度：露头宽度等于岩层厚度。 厚度越大，露头宽度越大。顶底之间的垂直 距离。
4．波痕(ripple
mark)
波痕:沉积物表面由于波浪、水流或风的流动而形成的波 状起伏的堆积形态。主要发育在粉砂岩、砂岩的表面。
波峰指向岩层的顶面，波谷的圆弧则凹向底面。峰尖(窄) 谷宽(圆)
波痕(ripple
mark)
浪成波痕，对称，波谷圆滑
流水波痕，不对称，陡坡方向为流水方向
流水波痕，不对称，陡坡方向为流水方向
纹层的凸出方向指示岩层 的顶面
2）古植物的根系：向上 变粗并收敛，向下变细且分叉。
3）生物活动造成的遗 迹化石，如三叶虫的停息 迹、爬行觅食迹及潜穴。 凹面均指示岩层的顶面。
4）异地埋藏的腕足类、腹足类和瓣鳃类介壳化石， 多数保持着凸面向上的稳定状态，凸面方向往往指示岩 层的顶面。
三）软沉积变形
5．泥裂
裂缝被上覆沉积物填充时， 填充层的底面常形成尖脊 剖面上一般呈“V”型裂口 状印模层底面。
6．雨痕和冰雹痕
雨痕或冰雹痕被上覆沉 积物填充、掩埋、成岩后， 岩层的顶面留下凹坑，上覆 岩层底面形成瘤状突起的印 模。边缘凸起向上
上覆岩层底面形 成瘤状突起
顶面上留下凹坑
7．冲刷面
固结和半固结的沉积 层的顶面，因水流冲刷成 为凹凸不平的冲刷面。
在不平整的冲刷面之上再 沉积时，被冲刷下来的下 伏岩层的碎块和砾石常堆 积在冲刷出的沟、槽中。
8.古生物的埋藏标志
根据某些化石在岩层内的埋藏保存状态。 1）叠层石，前寒武纪未变质的碳酸盐沉积中最常见的 一种“准化石”。由于蓝藻等低等微生物的生命活动所引起 的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和胶结作用，从而形成 了叠层状的生物沉积构造。因纵剖面呈向上凸起的弧形或 锥形叠层状，如扣放的一叠碗。
构造地质学
主讲人：唐民安
思考题
1.层理有哪几种主要类型？如何识别？ 2.判断沉积岩层的顶、底面的沉积岩层原生构造有哪 些？如何判断？ 3. 软沉积物变形的主要类型与形成机理？ 4.走向、倾向、倾角、倾伏向、倾伏角、侧伏向、侧 伏角的基本概念与测量方法？ 5.V字型法则的主要内容？ 6.地层接触关系的类型？
2.层理的基本术语和主要类型
3.层理的识别
(1)岩石成分的变化 在成分比较单一的巨厚岩 层中，注意成分特殊的夹层。
(2)岩石结构的变化 不同粒度或不同形状的颗 粒总是分层堆积的，从而显示出层理。 (3)岩石颜色的变化 在成分单一，颗粒较细， 层理隐蔽的岩石中，注意颜色不同的夹层或条带。
(4)岩层的原生层面构造 生物遗迹及其印模等。
1、岩层产状要素 走向、倾向和倾角。
走向 走向线
走向 倾角 倾斜线
倾向
观察剖面与岩层走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线叫视倾 斜线（HC），视倾斜线与其在水平面上投影线间的夹角（β）称 视倾角。视倾角的值小于倾角的值。 tgβ=tgα · cosω。
视倾斜线（HC）
视倾角(β)
2、岩层产状的测定和表示方法
滑塌构造
如何鉴别软沉积变形 ?
1. 软沉积物变形常局限于一定层位或单层中，与整套岩
系的变形很不协调。
2. 软沉积物变形常局限于一定的地段，如沉积盆地边缘、 大隆起边缘等。
二、 岩层的产状及露头界线
一）岩层的产状 岩层在空间产出的状态。(水平、倾斜、直立、倒转)。
水平
倾斜
直立 倒转
第二节 岩层的产状及露头界线
1）测定方法 A.用罗盘测定； B.根据钻孔资料用几何学的方法求出； C.根据地质界线与地形的关系求出。
北极
2）岩层产状要素的 表示方法 ★ 方位角表示方法:
一般只测量和记录岩层的 倾向和倾角。 例如:
W 270
N0 NW NE
E 90 SW SE
205 ° ∠27°