构造运动和地质构造

（一）岩层的产状
1.不同产状的岩层 岩层在地壳中的空间方位称为岩层的产状。
由于岩层沉积环境和所受的构造运动不同，可以
有不同的产状。一般可以分为水平岩层、倾斜岩 层、直立岩层和倒转岩层。
①水平岩层 ----产状近于水平的岩层。
• 构造运动影响小，变形微弱， • 地壳均匀升降运动。
• 具有上新下老的层序特点。
岩层是指由两个平行的或近于平行的界面所限制的岩性 相同或近似的层状岩石。岩层的上下界面叫层面，分别称为 顶面和底面。岩层的顶面和底面的垂直距离称为岩层的厚度。 任何岩层的厚度在横向上都有变化，有的厚度比较稳定，在
较大范围内变化较小；有的则逐渐变薄，以至消失，称为尖
灭；有的中间厚、两边薄并逐渐尖灭，称为透镜体。如果岩 性基本均一的岩层，中间夹有其它岩性的岩层，称为夹层， 如砂岩含页岩夹层，砂岩夹煤层等等；如果岩层由两种以上 不同岩性的岩层交互组成，则称为互层，如砂、页岩互层， 页岩、灰岩互层等等。夹层和互层反映构造运动或气候变化 所导致的沉积环境的变化。
（二）老构造运动的证据
发生在几百万、几千万以至若干亿年前的构造运 因此不能使用研究新构造或现代构造运动的方法进行研 故根据地层的岩相特征、厚度、接触关系以及构造变形
动所造成的地貌形态，几乎都为后期的地质作用所破坏，
究。但是，构造运动的每一进程却留下可靠的地质记录。
等，便能从中找到构造运动的信息，重塑地壳构造的发
除去地震、断层等在短暂时间内可引起显著的变形、
位移外，一般地讲，构造运动是岩石圈的一种长期而缓
慢的运动，其速度以每年若干毫米或若干厘米计，因此
凭人们的感官无法直接感觉出来。
在地球演化历史中，构造运动无论是水平运动还是垂
直运动，都表现为比较平静时期和比较强烈时期交替出 现。在比较平静时期，运动速度和幅度都小；在比较强 曾有过多次构造运动相对缓和和相对强烈阶段，因而使 构造运动表现出明显的周期性。
展历程。
1.地层厚度 在一定时间内在一定沉积区可以形成一定厚度的地 层。对岩层厚度进行分析，可在很大程度上得出升降幅 度的定量结论。现以浅海沉积而论，浅海深度通常只有 200m 左右，但从许多地方的地层剖面看，地层厚度可 以达到几千到几万米。如在天津蓟县、河北兴隆一带的 中、上元古界（旧称震旦亚界）厚度近10000m。如何解 释在几百米深的浅海中堆积了上千上万米厚的地层呢？ 假如海底稳定不动，则沉积物的厚度不会超过海水深度； 假如海底不断上升，则沉积物的厚度不会大于海水的深 度；如果海底边下沉边接受沉积，且沉积速度、沉积幅 度与海底的下降速度、幅度相适应，则沉积物必然越来 越厚，但却始终保持浅海环境。
平行不整合反映地壳的升降运动，升降运动会引
起海陆变迁，因而也可以说平行不整合反映了造陆
运动。
剥蚀面
平行不整合
在海平面之下发 生沉积作用，形 成C、D、E和F 层
岩石暴露在海平面 之上，C和D层被 剥蚀
岩石沉降到海平 面之下，A和B层 沉积于剥蚀面之 上与E接触
平行不整合（假整合）的形成过程示意图
三、构造运动在地层中的表现 2. 地层的接触关系
（即东偏南30），倾角52；
“30∠30”表示岩层的倾向是30（即
北偏东30），倾角30。
产状剖面图表示法
K 1kz 237
71
K 2k
K 2w
K
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。
下课后，请同学们预习下一节！
第四章
构造运动和构造变动
大家已有了岩石的概念：岩浆岩、沉积岩、 变质岩，它们是不同的地质环境和不同的地质 作用下形成的。 侵入岩是在地下形成，但现在大量突出地 表，甚至形成高山，如五台山、黄山等由侵入 岩或其变质岩组成；沉积岩，原始应水平沉积 ，地表大量倾斜、弯曲、断裂。
这些说明地壳上岩石发生了运动，发生变形 、变位，改变了原来的状态。
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)； （倒转岩层）
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。
1、岩层产状：岩层在空间的产出状态，用于表示
岩层产状的走向、倾向和倾角统称为岩层的产状
构造运动的研究方法（证据） 古构造运动：地质学方法； 新构造运动：地质学、地貌、第四纪地质方法； 现代构造运动：考古学方法和现代精密仪器定性定量测 定方法。
一、构造运动的基本特征
1、构造运动方向性
可分为水平运动和垂直运动（或升降运动）。
水平运动：地壳或岩石圈沿地球表面切线方向的运 动。主要表现为岩石圈水平挤压，可引起岩层的 褶皱与断裂，形成巨大的山脉或地堑、裂谷，因 而被称为造山运动。
有关的地貌形态保留得较好，因此用地貌方法研究新构
造运动，是特别重要的方法。
河流阶地：已形成河漫滩的河流由于下蚀作用加强， 原来的谷底呈阶梯状残留在新的谷坡上，成为在 河谷两坡的阶梯状地形，称为河流阶地。
冲积物 河流 基岩 河漫滩
冲积物
河流阶地示意图
Ⅰ-一级阶地，以堆积作用为主，无基岩出露；Ⅱ-二级阶地，阶地面上 有零星河流沉积物分布，斜坡上基岩裸露；Ⅲ-三级阶地，有基岩裸露
地层接触关系：新老地层（或岩石）在空间上的相互
叠置状态。分为整合和不整合（平行不整合、角
度不整合）两种。
三、构造运动在地层中的表现 2. 地层的接触关系
（2）平行不整合（假整合）：两套地层的时代不连续 （沉积间断），但上、下两套地层的产状基本一致， 其间有反映长期沉积间断和风化剥蚀的剥蚀面存在。
的方位就是该岩层的倾向。
N
O
D
水平面
D'
M
倾角：岩层的（最大）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倾角。
N
O
D
水平面
D'
M
（2）倾斜岩层的产状获得
倾斜岩层的产状在野外是用罗盘直接测定的。
（3）倾斜岩层的表示方法
一般文字记录格式：“倾向方位角∠倾角”
例如： “120∠52”表示岩层的倾向是120
发生变化，沉积物的岩性和生物特征也即随之变化。
3.构造变形 构造运动常使地层的产状发生改变，产生褶皱、断裂等构造 变形。根据其形态特征可以推测其受力的方向、性质、强度及应 力场的分布情况等。如环太平洋的山系和岛弧，以及喜马拉雅山
脉等，目前多认为是板块水平移动和俯冲造成的。
三、 地层的接触关系
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
丹霞山河流阶地
2.测量数据
对于现代构造运动，在短期或瞬息间还 不可能在地貌上留下可以观察到的痕迹，因 此必须借助于三角测量、水准测量、远程测 量（激光测远）、天文测量等手段，即定期 观测一点（线）高程和纬度的变化，以测出 构造运动的方向和速度。
地形变测量反映的现代构造运动
全球卫星定位系统（GPS）测得的中国西部与中亚地区现今地壳运动矢量 （据Reigber等，2001）
主要内容
一、构造运动的基本特征 二、构造运动在地形、地物上的表现 三、构造运动在地层中的表现
证据
四、构造运动引起的岩石变形
构造运动—主要由地球内部能量或地球内力引起 的岩石圈变形、变位以及洋底的增生和消亡的机
械作用。
构造运动引起地震、岩浆活动、变质作用；
并决定着外动力地质作用的类型、方式和强度，
2.岩相分析
在一定沉积环境中，比方是海还是陆，是浅海还
是较深的海，气候条件是干燥还是湿润、是炎热还是
寒凉，生物情况如何，等等，必然要反映在沉积物上
使之具有一定的特征，例如沉积物的矿物成分、颜色、 颗粒粗细、结构构造、生物化石种类等。人们把反映 沉积环境的沉积岩岩性和生物群的综合特征，称为岩 相。岩相是岩层形成环境的物质表现，一旦沉积环境
垂直运动：地壳或岩石圈沿地球半径方向的运动。 可造成地表地势高差改变，引起海陆变迁，产生 海退和海进，常被称为造陆运动。
水平运动
水平运动
海水侵蚀部分 垂直运动常表现地壳大规 模的隆升和下降，并引起地 势高低的变化和海陆变迁， 上升可成陆，下降可成海。 意大利那不勒斯湾海岸古 罗马时代的著名大理石柱是 垂直运动的最好例子。柱子 下部一段是在1533年火山喷 发时被火山灰掩埋部分，柱 面光滑；其上2.7米一段在地 壳下降时淹没在海水中，被 海水和牡蜊侵蚀了许多小孔。 18世纪中期，全柱升出海面。 19世纪，地面又开始下沉， 柱脚已被淹在海水里了。 意大利古罗马塞拉比斯古庙石柱
要素。 （1）产状要素
倾斜岩层的产状要
O
水平面
D D'
N
素包括：走向、倾
向和倾角
M
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。
N
O
水平面
D
D'
M
倾向：层面上与走向线垂直的直线称（最大）倾斜线， （最大）倾斜线下倾方向在水平面上的投影线所指
全 球 板 块 运 动 速 率 (cm/a)
洋中脊处的速率是根据海底磁异常测得的，箭头指示板块运动方向。
被绿线连接的观测站之间利用卫星激光测距法测定现今的板块运动速率， 后面标注L和M的数字表示分别用卫星激光测距和地磁法得到的现今板 块运动速率。
塔里木盆地东南部阿尔金断裂造成的水系向同方向偏转现象（卫星图片）
垂直运动
实际上把构造运动分为水平运动和垂直运动，并不
意味着运动完全沿着水平方向或垂直方向进行。在自然
界这两种运动往往相伴而生，这里所说的“相伴”有二 重意思，一是在自然界，构造运动的方向不一定都是单 纯的水平或垂直方向，比如一条断层更多的情况是两侧 岩层斜着相对滑动，其中既有水平位移分量，也有垂直
位移分量；二是从两种类型运动的相互关系看，水平运
动必然引起垂直运动，而垂直运动也会引起水平运动。 岩层因拉张而断裂，同样也有些地方上升，有些地方陷 落。
例如岩层因挤压而褶皱，有些地方隆起，有些地方凹陷；
2、构造运动的速度和幅度
构造运动的速度
是岩石圈的一种长期缓慢的运动。
构造运动速度：mm/a~cm/a 喜马拉雅山地区，23.3Ma开始升起，平均速度 0.4mm/a 构造运动的幅度（位移量）也有大小，从而反应了某个 地区或某个时期地壳的活动性。
烈时期，运动速度和幅度都大。在漫长地史发展过程中，
二、 构造运动的证据
（一）新构造运动的证据 1.地貌标志 地貌形态是内外地质作用相互制约的产物。而构造 运动常控制外力地质作用进行的方式和速度。如以上升
运动为主的地区，常形成剥蚀地貌；以下降运动为主的
地区，常形成堆积地貌。由于新构造运动的时间较近，
控制着诸多地貌形态的发育过程；同时也控制着
矿产资源的形成与分布。
构造运动据其发生的时间可分为：
古构造运动—是新近纪（新第三纪，23.03Ma ）以前
发生的构造运动。
新构造运动—是新近纪（新第三纪，23.03Ma）以来
发生的构造运动，在地貌、地物上有良好的表现。
来自百度文库
现代构造运动—人类历史时期以来的新构造运动称之。
（3）角度不整合：两套地层的时代不连续，且上、下 两套地层的产状不一致，以一定的角度相交，两 者之间发育剥蚀面。 角度不整合反映显著的水平挤压运动及伴随的
升降运动，与平行不整合相对，一般认为角度不整
合反映了造山运动。
角 度 不 整 合 的 形 成 过 程
角度不整合（假整合）的形成过程示意图
三、 岩层的产状和岩石变形
科罗拉多大峡谷－水平岩层
平顶山
②倾斜岩层
----岩层层面与水平面 之间有一定的夹角。
倾斜岩层
• 可以是褶皱一翼或断层一盘，
• 地壳不均匀升降。
③直立岩层
----倾角近于90度
直立的茅口组灰岩
倒转岩层 指岩层翻转、老岩层在上而新岩 层在下的岩层，这种岩层主要是在强烈挤压 下岩层褶皱倒转过来形成的。