第八章 构造运动第二节2016

具一定几何形态，如追踪 X 型节理的锯齿状张节理、单
列或共轭雁列式成因 • 压应力形成 两组共扼剪 节理。
• 张应力形成 一组张节理。
•
火成岩中的节理
雁 行 张 节 理
被 剪 节 理 切 成 的 岩 柱 湘 西 张 家 界 金 鞭 岩
X -
黄山莲花峰花岗岩中的追踪 张节理
时代连续的一种接触关系。它是在地壳稳定下降或升降运
动不显著的情况下，沉积作用连续进行，沉积物依次堆叠 而形成的。
地层与地层的整合接触关系
地层整合接触关系表现
为:
上(B)、下（A）地层连
续，无沉积间断。
上、下地层之间无地层
缺失，岩性渐变。
上下地层产状一致。
地层与地层整合接触
• 侏罗纪（J） 页岩。
度相交；两套地层的时代不连续，两者之间有代表
长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。
地层与地层的平行不整合接触关系
• 上下地层不连续，存在沉积间断，二者间缺失某一时代地层。 • 不整合界面存在古风化壳。 • 上下地层岩性和生物组合表现为突变。 • 上下地层产状一致。
平行不整合的确定
完整的地层 缺失地层 通过地层对比和野外证据可以确定右图存在 平行不整合。
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（二）褶皱的基本类型
褶皱的基本类型有两种，即背斜（anticline）和向斜
（syncline)。
背斜在形态上是向上拱的弯曲，其两翼岩层一般相背倾斜（即 以核部为中心分别向两侧倾斜），经剥蚀后出露于地表的地 层具有核部为老地层、两翼岩层依次变新的对称重复特征。 向斜在形态上是向下凹的弯曲，其两翼岩层一般相向倾斜（即
根据节理形成的力学性质，可将节理分为剪节理和张节理两类。
张节理（ tension joint）是由张应力产生的破裂面，具有
以下主要特征：
①张节理产状不甚稳定，延伸不远。 ②张节理面粗糙不平，无擦痕。 ③张节理多开口，常常被矿脉充填成楔形、扁豆形及其 他不规则形状。脉宽变化较大，脉壁不平直。 ④在砾岩或砂岩中的张节理常常绕砾石或粗砂粒而过 ⑤张节理有时成不规则的树枝状、各种网络状，有时也
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1.直立褶皱
轴面直立，两翼倾向
相反，倾角近于相等
（差值小于5˚）
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直立褶皱
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2.倾斜褶皱
轴面倾斜，两翼岩层
倾向相反，倾角不等
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3.倒转褶皱
轴面倾斜，两 翼向同一方向倾 斜，有一翼地层 层序倒转。
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4.平卧褶皱
轴面近于水平，
一翼地层正常，另
一翼地层层序倒转。
应力与应变关系图
（－）节理 剪节理（shear Joint）是由剪应力产生的破裂面，具有以下主 要特征： ①剪节理产状较稳定，沿走向和倾向延伸较远 ②剪节理面较平直光滑，有时具有因剪切滑动而留下的擦痕 ③剪节理两壁一般紧闭或壁距较小，较少被矿物质充填，如被 充填，脉宽较为均匀，脉壁较为平直。 ④发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理，一般切割砾石和胶结 物。 ⑤典型的剪节理常常组成共轭X型节理系。X节理发育良好时， 可将岩石切成菱形或棋盘格式。如果一组节理发育而另一组不 大发育，则形成一组平行延伸的节理。不论是 X型节理或一组 平行节理，节理往往成较好的等间距排列。
断盘（fault wall） 断层面两侧相对移动的岩块称作断
盘。当断层面倾斜时断盘有上、下之分，位于断层面 以上的断块叫上盘，位于断层面以下的叫下盘。断层 面为直立时，往往以方向来说明，如称为断层的东盘 或西盘。如按两盘相对运动来分，相对上升的断块叫 上升盘，相对下降的断块叫下降盘。上升盘与上盘不 见得是一致的，上升盘可以是上盘，也可以是下盘； 下盘可以是上升盘，也可以是下降盘。
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（三）褶皱构造的形成时代
褶皱的形成时代，通常是根据区域性的角度不整合的
时代来确定。基本原则是，褶皱的形成年代为组成褶
皱的最新岩层年代之后与覆于褶皱之上的最老岩层年 代之前。如图中褶皱的形成时代是二叠纪（P）之后、
早白垩世（K1）之前 。
三、断裂构造
岩石受力作用超过岩石的强度极限时，岩石就要破裂， 形成断裂构造。断裂构造（fracture）包括节理（Joint）
• 接触界限
• 三叠纪（T） • 砂岩。 • 整合接触 关系反映 了什么？
平行不整合（disconformity） 又称假整合。其特
点是上、下两套地层的产状基本保持平行，但两套
地层的时代不连续，其间有反映长期沉积间断和风
化剥蚀的剥蚀面存在。
角度不整合（unconformity） 这种接触关系的特
征是：上、下两套地层的产状不一致，以一定的角
单斜岩层（N1j,新疆库车)
岩层产状的三要素
走向：层面与水平面交线称走向线，走向线所
指的方向称走向。 倾向：垂直走向线向下引出倾斜线，倾斜线在 水平面上投影所指的方向称倾向。 倾角：倾斜线与水平面之间的夹角称倾角。
• 测量岩层走向
测量岩层倾向
测量岩层倾角
岩层的产状要素在野外是直接用罗盘测量出来的，测得的产 状要素用规定的文字或符号记录。常用的文字记录格式为： 倾向方位角∠倾角，如150°∠30°表示倾向方位角为150° （即东南方向）、倾角为30°。因为倾向方位角加、减90° 即为走向方位角，所以一般不记录走向，直接记下倾向即可。 走向、倾向及倾角在地质平面图上用“├3 0°”符号表示，符 号中的长线方位与走向一致，短线指向与倾向一致，长短线 的交点应落在测量点位置上，符号旁边加注的数字为倾角。 自然界的岩层按其产状可分为三种类型：水平岩层（倾角为 0°左右）、倾斜岩层（倾角介于0°～90°之间）和直立岩 层（倾角接近90°）。其中以倾斜岩层最常见、分布最广； 水平岩层只有少数地区才能见到；直立岩层也是局部现象。
断层位移断层两盘岩石沿断裂面的相对错动称为断层
位移。断层位移的距离可以在断层两盘上选择一定的 标志（对应点或对应层）来计算。
断层面 断层线
第一节 断层的几何要素
断层线
下盘 上盘
上升盘
下降盘
断层面
上升盘 下降盘
断层面上相应点被错开的实际距离称为总滑距；
总滑距在断层面走向上的投影长度称走向滑距； 总滑距在断层面倾斜线上的投影长度称倾向滑距。
核部——泛指褶皱弯曲的 核心部位。
轴面
轴线
翼部——泛指褶皱核部两 侧的岩层。
轴面——通过褶皱核部， 平分褶皱的一个 假想面。
轴线——轴面和包括地面在内 的任何面的交线。
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枢纽 脊线
枢纽
槽线
枢纽——褶皱中同一层面上最大弯曲点的连线。 脊线——背斜弯曲最高点的连线。
槽线——向斜弯曲最低点的连线。
和断层（fault）两类。岩石破裂并且两侧的岩块沿破裂
面有明显滑动者称为断层；无明显滑动者称为节理。断 裂构造在地壳申分布极为普遍，它既可发育于沉积岩中， 也可广泛发育于岩浆岩与变质岩中。断裂构造的规模有 大有小，巨型的长可达上千公里。
应力与岩石变形
压应力 剪应力 剪应力
张应力 剪应力
压应力
张应力 剪应力
角 度 不 整 合
1788年Hutton在苏格兰首次发现角度不整合的地点。
P
C
角度不整合 (P/C法国阿尔卑斯山)
第三节 构造运动引起的岩石变形
岩石变形是构造运动的重要表现和结果。沉积岩形成时除 局部地区具有原始倾斜以外，基本上是水平产出的，而且 在一定范围内是连续的；岩浆岩则具有原生的整体性。但
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二、褶皱构造
褶皱（fold）是岩层受力变形产生的连续弯曲，其岩层的连 续完整性没有遭到破坏，它是岩层塑性变形的表现。褶皱的 形态多种多样，规模有大有小。小的在手标本中可见，大的 宽达几十公里、延伸长达几百公里。褶皱中的单个弯曲称为 褶曲。 （－）褶皱的要素 褶皱的组成部分称褶皱的 要素。
是经过构造运动，岩层可由水平变为倾斜或弯曲，连续的
岩层被断开或错动，完整的岩体被破碎等。根据岩石变形 的特征可以分析构造运动的性质、强度及时代等。岩石变 形的产物称为地质构造（geologic structure）。最常见的 地质构造为褶皱和断裂。
一、岩层产状
构造运动使岩石变形，形成各种地质构造。而这些地质构 造的形态往往是由岩层或岩石在空间上的位置变化表现出来 的。因此，要研究地质构造，首先必须确定岩层或岩石的空 间位置。 地壳表面分布最广的岩石是沉积岩，由于沉积岩具有原生层 理构造，所以它对记录岩石变形的特征最为有利。沉积岩的 基本单位是岩层（stratum），同一岩层一般由成分基本一 致的物质组成，岩层与岩层之间由层理面或层面分开。一个 岩层上、下两个层面，称为顶面和底面，岩层顶、底面间的 垂直距离即岩层厚度，同一岩层的厚度通常是比较一致的， 但有时也可出现岩层逐渐变薄并尖灭的现象。
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X
（二）断层
1、断层要素及断层位移 断层的基本组成部分称断层要素。它包括断层面和断盘。 断层面（fault surface） 被错开的两部分岩石沿之滑动的破 裂面称断层面。断层面的产状用走向、倾向和倾角表示，其 测量与记录方法同岩层产状。断层面可以是水平的、倾斜的 或直立的，以倾斜的最多。其形状可以是平面，也可以为曲 面或台阶状。有时断层两侧的运动并不是沿一个面发生，而 是沿着由许多破裂面组成的破裂带发生，这个带称为断层破 碎带或断裂带。 断层面与地面的交线称断层线。它反映断层的延伸方向和断 层的延伸规模。由于断层面的形状、产状的变化及地形的影 响，断层线可以是直线．也可以是曲线。
断层的组合 形式
地垒
断层（ P1q，汤山大石碑）
• 特殊类型的断层
冲断层：高角度逆断层。 逆掩断层：低角度逆断层，位移量5km以上。又称辗掩断层或 推覆构造。