沉积岩层产状与地层接触关系
岩层产状与地层接触关系
• 水平岩层 水平岩层:岩层形成后,受构造运动影响轻微, 仍保持原始水平产状的岩层。
(1) 新岩层盖在老岩层之上。 (2) 水平岩层的地层界线(即岩 层面与地面的交线)与地形等高线 平行或重合。
a—露头宽度
h—岩层厚度
水平岩层的露头宽度 (3) 水平岩层顶面与底面的高程差就是 岩层的厚度。 (4) 水平岩层的露头宽度(即岩 层顶层和底面地层界线间的水平距离) 与地面坡度、岩层厚度有关。
2)岩浆岩与沉积岩层间的接触关系 侵入接触
沉积接触
• 侵入接触:指沉积 层形成在先,后来 火成岩侵入其中。
• 沉积接触:指侵入 岩先形成,之后地 壳上升受风化剥蚀, 然后地壳又下降接 受新的沉积。
侵入接触?
沉积接触?
三、岩层露头线特征
岩层层面与地面的交线。它的形态取决于岩层的产 状和地面起伏即地形状况
4.1 岩层产状与地层接触关系
一、岩层的产状要素 产状:岩层面在三维空间的延伸方位及其倾斜程度。
走向 倾向 倾角
产状要素
岩层面与水平面的交线叫走向线,走向线两 要素 垂直走向线、沿岩层面向下倾斜的直 线叫倾斜线(又称真倾斜线),
岩层的产状要素 真倾斜线与其在水平面上的投影线(倾向 线)的夹角叫倾角,又称真倾角。
(a) 立体图 (b) 平面图 水平岩层的出露特征
• 倾斜岩层
倾斜岩层:岩层层序正常,
上层为新岩层,下层为老岩 层,层面与水平有一交角的 岩层。
地层界线的分布特征 “V”字形法则。
(1)当岩层倾向与地面
坡向相反时,岩层界线 与地形等高线弯曲方向 相同,但岩层界线弯曲 程度较小,等高线弯曲 程度较大。
岩 层 产 状 的 测 量
表示方法:文字和符号两种表示方法 文字表示: (1)方位角表示法 一般只记倾向和倾角,如2050∠250。 (2)象限角表示法 一般记走向、倾角和倾向象限。如 N650W∠250SW。 符号表示:
岩层岩体的接触关系
表1地层接触关系
概念
形成过程
特征
整合接触关系
两套岩层之间产状一致,中间不缺失地层,这种接触关系为整合接触关系。
沉积作用连续进行
1、上下岩层产状一致;
2、不缺失地层;
3、古生物连ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ;
4、岩性、岩相连续;
5、构造变形(强度、样式)一致;
6、变质程度、变质相带渐变过度;
7、具有统一的岩浆活动模式。
2 岩体内定向排列的原生构造或岩脉、矿脉被截切;
3 在岩体顶部有风化剥蚀面和古风化壳,同时在上覆岩层的底部含有岩体成分的碎屑和砾石。
平行不整合接触关系
相邻地层产状一致,但中间缺失地层(有沉积间断),称为平行不整合接触关系。
下降接收沉积→上升遭受剥蚀→再下降接受新的沉积
1、相邻地层产状一致,但缺失地层,存在一个风化剥蚀面(有冲刷现象、底砾岩、古风化壳、沉积岩脉、风化矿产等);
2、岩性、岩相不连续;
3、古生物不连续;
4、变形特征一致,变质相带连续变化,有统一的岩浆活动模式。
6、构造上不连续;
7、变质相带不连续;
8、岩浆活动不一致;
9、同一时代的新地层与不同时代的老地层接触。
表2岩体与围岩的接触关系
侵入接触关系
沉积接触关系
概
念
岩浆岩侵入到围岩之中,岩体与围岩的接触关系为亲人接触关系。
岩体形成后经过地壳运动露出地表,再经风化剥蚀作用后,又被新的沉积物所覆盖,这种接触关系为沉积接触关系。
角度不整合接触关系
上下两套地层之间产状不同,中间缺失某一时代的地层,称为角度不整合接触关系。
沉积盆地下降接受沉积→构造运动、岩浆活动甚至变质作用,同时上升遭受风化→再下降接受新的沉积
(完整版)地层接触关系基本知识
地层接触关系有以下几种类型:(1)平行整合接触(也称整合接触):两地层之间产状一致,时间连续。
两个地层之间是连续接受沉积形成的沉积岩,中间未发生明显的构造运动。
(2)平行不整合接触(也称假整合接触):两地层之间产状一致,但时间不连续。
两个地层之间沉积是不连续的,因中间发生了地壳的均匀抬升和均匀下降,虽然中间缺失了地层,但两次形成的沉积岩,产状未发生明显变化。
(3)角度不整合接触(也称不整合接触):两地层之间产状不一致,时间也不连续,中间不仅缺失地层,还由于构造运动使得岩层产状发生变化。
(4)沉积接触:是沉积岩与岩浆岩或变质岩之间一种接触关系。
是在先期形成的岩浆岩或变质岩表面接受沉积形成了沉积岩。
(5)侵入接触:是岩浆岩与围岩(可以是岩浆岩、变质岩或沉积岩)之间的一种接触关系。
岩浆侵入到先期形成的围岩中经冷凝结晶而形成岩浆岩。
例题、下图为某地区典型地质剖面,读图回答下列问题:(1)两期岩浆岩丫、3是什么接触关系?(2)两期岩浆岩丫、3各形成于什么时代?(3)岩浆岩丫与变质岩A是什么接触关系?丫和A哪个先形成(4)G与花岗岩丫之间是什么接触关系?(5)0与C是什么接触关系?(6)C与P是什么接触关系?((7)简要分析图中所示地区地质发展简史答:(1)两期岩浆岩丫、3是侵入接触,丫侵入到S中。
(2)岩浆岩S形成于变质岩A之后、寒武纪之前,丫形成于奥陶纪之后、石炭纪之前。
(3)岩浆岩丫与变质岩A是侵入接触,A先形成。
(4)G■与花岗岩丫之间是沉积接触。
(5)0与C是平行不整合接触(假整合)。
(6)C与P是整合接触干洗。
(7)该地区首先发生大规模变质作用,形成大范围的变质岩A;之后发生岩浆作用,花岗岩浆向上侵入到变质岩A中形成花岗岩之后该地区整体上升遭受剥蚀,然后到寒武纪时又整体下降接受沉积并持续到奥陶纪,期间形成寒武系和奥陶系沉积岩;然后该地区再次遭受构造运动,岩浆侵入形成花岗岩丫,地壳上升并遭受剥蚀,缺失泥盆系地层;到石炭纪时该地区又下降接受沉积并持续到二叠纪,形成石炭系、二叠系地层。
地质学基础:第七章 岩层产状及接触关系改
真厚度:顶底界面之间的垂直距离。 铅直厚度:顶底界面之间的铅直距离。
铅直 真厚度 厚度
顶面 底面
水平面
4、尖灭:
——厚度向一个方向变薄以至缺失成楔形时称尖灭。
5、透镜体:
——厚度向两个方向尖灭。
(二)岩石的原始产状及产状类型
1、岩层的产状——岩层的空间方位和产出状态。 2、岩层的原始产状
水平或近水平
岩层走向的剖面上, 岩层顶、底面之间的 垂直距离;
视厚度(h’)与铅直 厚度(H)的关系: h’ = H * cosβ
β——岩层视倾角;
2、倾斜岩层的厚度和埋藏深度
(1)厚度
真厚度(h)
顶底面之间垂直距离。
铅直厚度(H)
顶底面之间沿铅直方向的距离 h=Hcosα
(2)埋藏深度
地面某一点到目的层的铅直距离。
3、岩层的产状类型:
水平岩层 倾斜岩层 直立岩层 倒转岩层
岩层的产状——产出状态 产状三要素:
走向:层面与水平面的交线(走向线)的方向。 (岩层在水平地表的延伸方向)
倾向:在层面上与走向线垂直的射线(倾斜线), 该线在水平面上的投影线(倾向线)方向(朝向)。
倾角:倾斜线与倾向线的夹角
记录格式: 倾向 倾角
角 度 不 整 合
角度不整合
张岩子
其它类型的不整合
非整合(nonconformity,国 内也称为角度不整合) 层状沉积岩覆盖于侵入岩和 深变质岩形成的剥蚀面上而 形成的不整合关系。代表较 深或时间较长的剥蚀期。
(三)不整合的观察与研究
1、不整合的识别标志
①古生物证据 ②发育古风化壳,古土壤等。上覆地层有时有底砾岩。 ③上下两套地层产状不一致。 ④上下两套地层的变形程度、岩浆作用和变质作用不同,下
3 地质体的产状和接触关系讲解
地质体主要界面
岩层面
原 生
不整合面 岩体与围岩接触面
次 生
断层面 劈理
片理
水平岩层(美国犹它)
水平岩层的剖面表现
西藏札达盆地
2.面状构造的产状要素
走向Strike :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。
倾向dip direction : 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。
倾斜岩层“V”字型法则
当倾斜岩层的走向与山脊的走向、山 坡的坡向垂直或斜交时,岩层的出露界线 多呈“V”字型,其地质界线与等高线的 “V”字型弯曲方向有以下三种关系。
(After R.R. Shrock)
Stromatolite in Different Shapes
The laminae protrude to the younging direction of beds
4、次生冲刷面
scour surface
是固结和半固结的沉积层的顶面,因水流冲刷而成为凹凸 不平的面。
倾角dip() :指平面上的倾斜线与其在水平面上的投 影线之间的夹角。
真倾角与视倾角的关系
tan β = tan • cos ω
真倾角总是大于或等于视倾角
A
H B
β’
D
a G
O
ωβ
C
野外观测
• 视倾向 • 视倾角()
tan= tan×cos
面状要素的表示方法
• 图示法
• 数字法 SE 12030
的岩层在下新的在上。 (2)水平岩层的出露形态受地形的控制--水平
岩层产状及接触关系
平行不整合
平行不整合表现为上、下两套地层的产状彼 此平行,但在两套地层之间缺失了一些时代 的地层
表明在这段时期发生过沉积间断,这两套地 层之间的接触面——不整合面就代表这个没 有沉积的侵蚀时期
构造标志
上、下两套地层产状不一致,构造变形强弱程 度不同,因而两套地层的褶皱型式、断裂情况 也各异,这是角度不整合的构造标志
下伏老地层遭受构造变形的期次总是多于上覆 新地层,因而其构造变形相对要强烈和复杂
下伏老地层中某些断层、节理或其它构造面 (如侵入岩体与围岩的接触面),可伸延至不 整面而被截断
相同相反
当岩层倾向与地面坡向相同,且岩 层倾角大于地面坡度角时,岩层界 线与地形等高线成相反方向弯曲
在沟谷中,界线“V”字形的尖端 指向下游
在山脊上,则指向山脊上坡
相同相同
当岩层倾向与地面坡向相同,岩层倾角小于 地面坡度角时,岩层露头界线与地形等高线 的弯曲方向也是相同的
在沟谷中,“V”字形尖端指向上游 在山脊上,其“V”字形尖端则指向山脊的下
地壳重新下降到海面以下,接受沉积。原来堆积 在剥蚀面上的砾石,被盖在新沉积层的底部。由 于大规模上升及下降运动是均匀的,所以上、下 两套沉积层的层面相互平行,呈平行的接触关系, 但上、下岩层的时代是不连续的
下降沉积→上升、沉积间断和遭受剥蚀→ 再下降、再沉积
角度不整合
角度不整合又简称不整合 主要表现为上、下两套地层之间既缺失部
2)露头界线在地质图上表现为沿岩层走向延 伸的直线,不随地形等高线弯曲而弯曲
3)直立岩层的露头宽度与真厚度相等,不受 地形的影响。厚度(指真厚度)就是其在地 表的出露宽度
四种岩层岩体的接触关系及其研究方法
四种岩层岩体的接触关系及其研究方法岩层的接触关系可划分为整合接触、平行不整合接触和角度不整合接触;岩体和围岩的接触关系可划分侵入接触关系和沉积接触关系。
一、岩层的接触关系(一)整合接触关系及其特征当某一地区在某一地质历史时期内是处于连续沉降的地壳运动作用下,或虽处于上升,但未超过水下侵蚀基准面,或地壳升降与沉积作用处于相对平衡时,这个地区的沉积作用是连续进行的,这种环境下形成的地层接触关系为整合接触。
整合接触整合接触关系有如下特征:1、岩层层面相互平行排列;2、上、下岩层的时代是连续的;3、在海相沉积中,上、下岩层的岩性往往是递变的,例如华北地区的寒武系及奥陶系地层,均以灰岩为主的连续沉积,两者间为整合接触关系。
(二)假整合(平行不整合)接触关系及其特点若两套地层外表虽呈平行排列,貌似整合,但实际上两者并不是在同一环境下连续沉积的,它们之间显示一个较长时期的沉积间断,这种地层之间的接触关系称为假整合接触关系。
假整合形成过程可简单表示为:下降接受沉积→上升遭受剥蚀→再下降接受新的沉积。
假整合接触关系有如下特征:1、假整合面上、下两套岩层的产状,在大范围内彼此平行排列;2、缺失部分地层有两种情况,其一是缺失地层根本就没有沉积,其二是缺失的地层沉积了,后经地壳上升被剥蚀掉了;3、不整合面上、下地层之间有古生物间断;4、在不整合面之上地层的底部常存在有由下部老地层成分组成的底砾岩;5、在起伏不5、平的风化壳上,往往有特殊的风化残余矿产。
我国华北地台奥陶系与中石炭系之间是一个典型的假整合接触关系。
(三)角度不整合接触关系及其特征角度不整合接触关系简称不整合,又叫斜交不整合。
一组较新地层呈角度接触覆盖在不同时代较老地层之上,它们之间有明显的古风化剥蚀面,这种地层接触关系称角度不整合。
角度不整合可简单表示为:沉积盆地下降接受沉积→在地壳运动的影响下发生褶皱、断裂,往往有岩浆作用和变质作用相伴生,同时隆起上升遭受风化剥蚀→再下降接受新的沉积。
岩层岩体的接触关系
表1地层接触关系概念形成过程特征整合接触关系两套岩层之间产状一致,中间不缺失地层,这种接触关系为整合接触关系。
沉积作用连续进行1、上下岩层产状一致;2、不缺失地层;3、古生物连续;4、岩性、岩相连续;5、构造变形(强度、样式)一致;6、变质程度、变质相带渐变过度;7、具有统一的岩浆活动模式。
平行不整合接触关系相邻地层产状一致,但中间缺失地层(有沉积间断),称为平行不整合接触关系。
下降接收沉积→上升遭受剥蚀→再下降接受新的沉积1、相邻地层产状一致,但缺失地层,存在一个风化剥蚀面(有冲刷现象、底砾岩、古风化壳、沉积岩脉、风化矿产等);2、岩性、岩相不连续;3、古生物不连续;4、变形特征一致,变质相带连续变化,有统一的岩浆活动模式。
角度不整合接触关系上下两套地层之间产状不同,中间缺失某一时代的地层,称为角度不整合接触关系。
沉积盆地下降接受沉积→构造运动、岩浆活动甚至变质作用,同时上升遭受风化→再下降接受新的沉积1、不整合面上下岩层产状明显不同;2、不整合面上下缺失地层;3、古生物不连续;4、岩性、岩相突变;5、构造强度、样式不一致;6、构造上不连续;7、变质相带不连续;8、岩浆活动不一致;9、同一时代的新地层与不同时代的老地层接触。
表2岩体与围岩的接触关系侵入接触关系沉积接触关系概念岩浆岩侵入到围岩之中,岩体与围岩的接触关系为亲人接触关系。
岩体形成后经过地壳运动露出地表,再经风化剥蚀作用后,又被新的沉积物所覆盖,这种接触关系为沉积接触关系。
特征1.岩体穿切围岩,沿内接触带可见冷凝边(结晶快粒度细形成隐晶质或玻璃质)外接触带有烘烤边(岩石受热变质,颜色变浅)和接触变质带、接触交代变质作用和矿化蚀变现象;2.岩体内往往有捕虏体;3.与侵入岩有关的岩墙、岩脉插入到围岩中。
1岩体与上覆围岩的接触带没有冷凝边、烘烤边和接触变质带或矿化蚀变现象;2岩体内定向排列的原生构造或岩脉、矿脉被截切;3在岩体顶部有风化剥蚀面和古风化壳,同时在上覆岩层的底部含有岩体成分的碎屑和砾石。
岩层岩体的接触关系
上下两套地层之间产状不同,中间缺失某一时代的地层,称为角度不整合接触关系。
沉积盆地下降接受沉积→构造运动、岩浆活动甚至变质作用,同时上升遭受风化→再下降接受新的沉积
1、不整合面上下岩层产状明显不同;
2、不整合面上下缺失地层;
3、古生物不连续;
4、岩性、岩相突变;
5、构造强度、样式不一致;
2岩体内定向排列的原生构造或岩脉、矿脉被截切;
3在岩体顶部有风化剥蚀面和古风化壳,同时在上覆岩层的底部含有岩体成分的碎屑和砾石。
6、构造上不连续;
7、变质相带不连续;
8、岩浆活动不一致;
9、同一时代的新地层与不同时代的老地层接触。
表2岩体与围岩的接触关系
侵入接触关系
沉积接触关系
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念
岩浆岩侵入到围岩之中,岩体与围岩的接触关系为亲人接触关系。
岩体形成后经过地壳运动露出地表,再经风化剥蚀作用后,又被新的沉积物所覆盖,这种接触关系为沉积接触关系。
岩层岩体的接触关系
表1地层接触关系
概念
形成过程
特征
整合接触关系
两套岩层之间产状一致,中间不缺失地层,这种接触关系为整合接触关系。
沉积作用连续进行
1、上下岩层产状一致;
2、不缺失地层;
3、古生物连续;
4、岩性、岩相连续;
5、构造变形(强度、样式)一致;
6、变质程度、变质相带渐变过度;
7、具有统一的岩浆活动模式。
特
征
1.岩体穿切围岩,沿内接触带可见冷凝边(结晶快粒度细形成隐晶质或玻璃质)外接触带有烘烤边(岩石受热变质,颜色变浅)和接触变质带、接触交代变质作用和矿化蚀变现象;
2.岩体内往往有捕虏体;
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。
工程地质知识:地层的接触关系是什么.doc
工程地质知识:地层的接触关系是什么
地层的接触关系有沉积岩之间的整合接触、平行不整合接触和角度不整合接触以及岩浆岩与围岩之间的沉积接触和侵入接触。
(1)整合接触指相邻的新、老两套地层产状一致,它们的岩石性质与生物演化连续而渐变,沉积作用没有间断。
(2)平行不整合接触又叫假整合接触。
指相邻的新、老地层产状基本相同,但两套地层之间发生了较长期的沉积间断,其间缺失了部分时代的地层。
两套地层之间的界面叫做剥蚀面,也叫不整合面,它与相邻的上、下地层产状一致,并有一定程度的起伏。
(3)角度不整合接触相邻的新、老地层之间缺失了部分地层,且彼此之间的产状也不相同,成角度相交。
(4)侵入接触这是由岩浆侵入于先形成的岩层中形成的接触关系。
(5)沉积接触地层覆盖于侵入体之上,其间有剥蚀面相分隔,剥蚀面上堆积有由该侵入体被风化剥蚀形成的碎屑物质。
构造地质学2 白
第一章沉积岩层产状与地层接触关系1、解释和说明面状构造和线状构造产状的表示方法?第5页面状构造产状表示方法有数据和符号两种。
数据表示又可用象限角或方位角表示。
象限角:以北或南(0°)为准,记走向、倾角和倾斜象限。
方位角:只记倾向和倾角。
用符号表示产状要素一般是在绘制地质图时表示面状构造的产状。
线状构造的产状要素一般用倾伏和侧伏来表示。
倾伏在直立面上测量,包括倾伏向和倾伏角两个要素;侧伏是线在所在的构造面上测量的,包括侧伏向和侧伏角。
2、说明水平岩层、倾斜岩层(“V”字型法则)和直立岩层的露头形态特点?第9页3、说明地层不整合的类型和地质意义?第10,11页包括假整合(平行不整合)和角度不整合。
大部分整合和平行不整合归为造陆运动的表现,角度不整合为造山运动的表现。
通过岩层的接触关系的研究,不但能反映出地壳运动的性质、发生时期,而且对研究地质发展历史时期具有重要意义。
岩层接触关系是划分地层单位的依据,也是地质填图的重要地质界线。
对不整合面的研究,可了解一个地区古地理和古构造环境。
由于不整合面试构造上的薄弱带,岩浆极其含矿溶液沿此带可形成一些内生矿床;同时有古风化壳的存在,还常含有铁、磷、锰等外生矿床;不整合也是地下水、石油和天然气富集和储存的良好构造部位。
4、不整合是怎样形成的?如何识别角度不整合?第10,11页沉积盆地下降接受沉积—在地壳运动的影响下发生褶皱、断裂,往往有岩浆作用和变质作用相伴生,同时隆起上升遭受风化剥蚀—再下降接受新的沉积。
它有如下特征:(1)不整合面上、下新老岩层之间的产状明显不同,两者呈角度接触;(2)不整合面上、下新老岩层之间缺失某一时代的地层,存在明显的沉积间断;(3)在不整合面上常发育有底砾岩和古风化残余矿产;(4)上下新老岩层的沉积条件发生变化,造成两套地层的岩性和岩相明显差异;(5)不整合面以下的老岩层的变形要比年轻地层强烈复杂,两套岩层中的岩浆活动和变质作用明显不同。
地层的接触关系
地层的接触关系地层的接触关系是指地层的形成发展演化过程中,在地层之间所表现出来的特征,是构造运动和地质发展历史的记录。
按照地层之间的接触关系特点,可划分为整合接触、平行不整合接触和角度不整合接触三种。
一、整合接触当某地区长期处于地壳运动相对稳定的条件下,即沉积盆地持续下降,或虽上升但未超过沉积基准面以上,或地壳升降与沉积处于相对平衡状态,沉积物连续堆积而没有缺失,或古生物的演化没有明显间断。
这种产状和构造特征一致、时代连续的地层之间的接触关系,称为整合接触。
自然界的地层之中,常见到局部冲刷面、砾岩层或透镜体、岩性的突变等沉积间断现象。
这种由沉积环境变迁,或海平面升降和构造沉降及沉积物综合影响形成的、没有明显时代和古生物间断的现象仍属于整合接触。
二、平行不整合接触在区域上的两套地层接触面处,上、下地层的产状彼此平行一致,但古生物演化不连续,时代间断,地层明显缺失,这种产状一致、地层特征不连续的接触关系为平行不整合接触。
平行不整合是地壳垂直运动和海平面变化的结果,形成过程的综合效应为:盆地下降沉积→上升、沉积间断和遭受剥蚀→再下降、再沉积。
平行不整合是地壳升降运动未发生明显褶皱运动的结果,如华北地台广泛分布的中奥陶统与中石炭统间的平行不整合。
该不整合常形成山西式铁矿或铝土矿等沉积矿床。
平行不整合相当于邓巴和罗杰斯(1957)提出的假整合、似整合,尹赞勋等(1978)提出的嵌合、平合。
平行不整合面可以有明显的侵蚀面或暴露间断面(假整合、嵌合),或分辨不出侵蚀和暴露现象(似整合、平合)。
平行不整合的分布是区域性的,面上可以发育古风化壳或侵蚀面、剥蚀面,但上下地层的岩性可以一致,也可以有明显的差别,所以在识别时要充分注意。
平行不整合的识别标志为:上、下两套地层产状、构造特征也基本一致;有沉积间断,缺失某些时代的地层;在古生物演化上具有一定的突变现象;岩性可以没有明显的差别;有较广泛的剥蚀面存在;可以存在古风化壳。
地层接触关系
(三) 角度不整合接触
地壳缓慢下降,沉积区(盆地)接受沉积,然后地壳上升成陆,受到水平挤压形成褶皱和断裂,并遭受风化剥蚀,接着又下降接受沉积,形成一套新的地层。这样,先沉积的和后沉积的地层之间不是平行叠置,而是成一定角度相交,有明显的沉积间断、时代不连续。因此,角度不整合代表着地壳均匀下降沉积,然后水平挤压形成褶皱、断裂并上升遭受风化剥蚀,再下降接受沉积的过程。
地壳运动是指由地球内力引起的地壳内部物质缓慢变化的机械运动。它使地球表面海陆发生变化,并使岩层发生变形和变位形成各种的形态。
地壳运动分为水平运动和升降(垂直)运 动。水平运动是指组成地壳的物质沿平行于地球表面方向的运动,这种运动使地壳受到挤压、拉伸或平移甚至旋转。升降运动是指组成地壳的物质沿垂直于地球表面方向的运动,即地壳上升或下降。主要引起海洋和陆地的变化,地势高低的改变。
特点:发育于盆地边缘,它是一种过渡现象。同一时代的地层与下覆层向盆地内变成整合,向盆地外变成不整合。在超覆区内,新地层总是直接盖在剥蚀面上,其间缺失部分地层。
地壳运动
(一)地壳运动
沉积岩大多数是在广阔的海洋和巨大的湖泊中形成的,起初都是水平的。这些水平的岩层都是按老的在下、新的在上,一层盖一层地分布于地壳之中。但通常我们所看到的岩层大多数都有不是水平的,而是出现了各种各样的变化,有的发生了倾斜,有变的弯曲,有的形成了断裂,也有的产生了错动。这就是说沉积岩层的构造运动。
背斜的特征是岩层向上弯曲,中心核部较老,两侧岩层依次变新;向斜则相反,岩层向下弯曲,核部较新,两侧依次变老。如岩层未经剥蚀,则背斜成山,向斜成谷,地表仅见到最新地层。若岩层受剥蚀,则地表可出现不 同时代的地层露头。
岩层产状
平行不整合
上下地层之间存在沉积间断(即地层 记录缺失) 上、下地层产状一致 经常可见古风化壳、古土壤等
角度不整合
特点: 1)间断 2)产状 3)沉积物 SE Scotland
角 度 不 整 合 的 平 面 和 立 体 图 解
不整合的类型及其形成过程
—不整合的地质意义
平行不整合的形成过程
不整合形成时间的厘定
地层缺失:注意“缺”与“失”?
不整合面上沉积物的定年研究。
注意结合区域地壳演化综合分析。
不整合的研究意义
理论意义
– 反映上、下地层空间的相互关系和时间上的发 展顺序 – 构造层划分的重要标志 – 岩石地层单元划分的重要参考 – 古地理,古构造演变的研究
实际意义
– 不整合面与矿产关系密切——铁、锰、磷、铝 土矿,岩浆热液型矿床,石油、天然气
W(270)
E(90)
象限角法: N??W 走向+倾角+倾向 (N30°E, 45 ° SE) W
S??W
N
S(180)
N??E
E
S??E
S
线状构造产状要素
倾伏 侧伏
线状构造的产状要素
倾伏:
倾伏向+倾伏角, 如:330 °∠ 20 °或 N30°W,20°
侧伏:
侧伏角+侧伏向/构造面产状, 如: 20°S/N30°E,45 °SE
(二) 侵入体与围岩的接触关系
侵入接触
侵入接触关系具有下列特征:
岩体穿切围岩,可有冷凝边、 烘烤边或接触变质和蚀变现 象。 岩体内往往有围岩的捕掳体。 与侵入体有关的岩墙、岩脉 穿切围岩。
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2 水平岩层老岩层在下,新岩层在上。
3 岩层顶、底面之间垂直距为岩层的厚度。 4 岩层出露宽度是其顶、底面出露线的 水平距。
3 倾斜岩层(Inclined
Strata)与“V”字形法则
倾斜和直立岩层出露宽度与地形坡度的关系
“V” 字 型 法 则
地 面 坡 向 与 地 层 倾 向 相 反 时
地面坡向 与 地层倾向 相同 (1)
要点小结
水平岩层与倾斜岩层的特点 “V”字型法则 不整合的形成过程和构造意义 不整合的识别及研究
思考、讨论问题
解释和说明面状构造和线状构造产状的表示 方法? 说明水平岩层、倾斜岩层(“V”字型法则) 和直立岩层的露头形态特点? 说明地层不整合的类型和地质意义? 不整合是怎样形成的?如何识别角度不整合? 岩层与岩体有几种接触关系?具有什么特点?
整合接触 不整合接触
平行不整合 角度不整合
地层接触关系:整合接触
沉积作用基本连续,沉积物连续堆积,没有 间断; 生物演化具有连续性; 新老地层之间为平行或近于平行的关系。 整合接触反映该地区在此沉积时期内地壳升 降与沉积处于相对稳定状态。
地层接触关系:不整合接触
上下两套地层之间有明显的沉积间断,造成地 层的缺失;上下两套地层的岩性和岩相常常有 很大差异; 生物演化具有不连续性; 上下两套地层之间的沉积间断或从未沉积,或 沉积后剥蚀; 不整合面上常常有因长期风化形成的底砾岩和 一些特殊的矿产(铝土矿等)
不整合形成时间的厘定
地层缺失:注意“缺”与“失合分析。
不整合的研究意义
理论意义
– 反映上、下地层空间的相互关系和时间上的发 展顺序 – 构造层划分的重要标志 – 岩石地层单元划分的重要参考 – 古地理,古构造演变的研究
实际意义
– 不整合面与矿产关系密切——铁、锰、磷、铝 土矿,岩浆热液型矿床,石油、天然气
– 真厚度永远小于或等于 铅直厚度
视厚度(h’)=铅直厚度 (H) ×cos
– 真厚度永远小于视厚度
倾斜岩层的 厚度与埋深
倾斜岩层的埋
藏深度
4、直立岩层的露头形态
直立岩层的露头形态
6 地层、岩体的接触关系
地层的整合和不整合接触关系 侵入体与围岩的接触关系 不整合的研究
(一) 地层的接触关系
在构造面上,沿倾斜面引出垂直于走向 线的直线,称倾斜线。倾斜线在水平面上投 影向下倾斜一端的方位角,称为倾向。
真倾角与视倾角
产状的表示方法体系
方位角表示方法
以北为0并作为唯一参照点坐标,顺时 针一周为360,东为90,南为180,西为 270 ,北为360。用1-360数据直接表示 走向、倾向、倾伏向等。
地面坡向与地层倾向相同 (2)
倾斜岩层基本特征
新老关系; 岩层出露界线与等高线斜交 “V”字型法则 露头宽度与地形、岩层产状关系
5、倾斜岩层的厚度与埋深
倾斜岩层的厚度 岩层的厚度(真厚度)、 铅直厚度和视厚度
倾斜岩层的厚度与埋深
倾斜岩层的厚度 真厚度(h)=铅直厚度 (H)×cos
第一章
沉积岩层产状与地层接触关系
1 面状、线状构造产状要素 2 水平岩层 3 倾斜岩层与“V”字形法则 4 岩层接触关系 5 不整合接触的类型、识别标 志及其构造意义
地质体的概念——
泛指人们观察和研究的 任何体积的天然岩石体
类型
成因:沉积的、岩浆(原生的地质体) 的和变形——变质的(次生地质体) 变形情况:变形地质体和未变形地质体 形状、内部结构和产状:层状、块状和 脉状 构造要素:面状 构造要素:面状构造和线状构造
W(270)
E(90)
象限角法: N??W 走向+倾角+倾向 (N30°E, 45 ° SE) W
S??W
N
S(180)
N??E
E
S??E
S
线状构造产状要素
倾伏 侧伏
线状构造的产状要素
倾伏:
倾伏向+倾伏角, 如:330 °∠ 20 °或 N30°W,20°
侧伏:
侧伏角+侧伏向/构造面产状, 如: 20°S/N30°E,45 °SE
平行不整合
上下地层之间存在沉积间断(即地层 记录缺失) 上、下地层产状一致 经常可见古风化壳、古土壤等
角度不整合
特点: 1)间断 2)产状 3)沉积物 SE Scotland
角 度 不 整 合 的 平 面 和 立 体 图 解
不整合的类型及其形成过程
—不整合的地质意义
平行不整合的形成过程
(二) 侵入体与围岩的接触关系
侵入接触
侵入接触关系具有下列特征:
岩体穿切围岩,可有冷凝边、 烘烤边或接触变质和蚀变现 象。 岩体内往往有围岩的捕掳体。 与侵入体有关的岩墙、岩脉 穿切围岩。
沉积接触
沉积接触关系具有下列特征: (1) 没有冷凝边、烘烤边和接 触变质或矿化蚀变现象; (2)岩体内的定向排列的原生构 造或岩脉、矿脉被截切; (3)在岩体顶部有风化剥蚀面和 古风化壳,同时,在上覆岩 层的底部有岩体成分的碎屑 和砾石。其它特征与角度不 整合关系相似。
象限角表示方法
分别以北(N)或南(S)为参照点0, 东西控制90范围;将圆周分为4个象限。 N1E-----N89 E,S1E----S89 E, S1W----S89W,N1W----N89W
面状构造产状的表示
方位角法: 倾向+倾角 (45 °∠ 30 °)
N(0)
P M
M P M P M P M P M P M
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。
不整合的形成过程
角度不整合的形成过程?
–下降、沉积→褶皱、断层等变形、 –遭受剥蚀→下降、再沉积。
变质、岩浆侵入、隆起、沉积间断、
角度不整合的识别与研究
接触关系与地层产状 地层、岩性、生物等记录的连续性 古风化壳(古土壤、褐铁矿、铝土 矿等) 其它地质作用记录(岩浆、变质、 变形期次等)
一 岩层的产状及其表示
面状构造 线状构造
1 产状与产状要素
表示面状和线状构造在空间中的产出状态 的参数
面状构造产状要素
走向(strike); 倾向(dip); 倾角(angle of dip)
面状构造产状要素的特征
走向与走向线
某一倾斜构造面与任意水平面的交线为 走向线,走向线所指的地理方位称为走向。 同一倾斜构造面上任意两个海拔标高相同的 走向线是直线,一个构造面上有无数条走向线; 走向线上各点等高; 两个点之间的连线就是一条走向线。 倾向与倾向线
2
水平岩层
Grand Canyon of Arizona
水平岩层特征
老地层在低洼 处,新地层在 高处
水 平 岩 层 地 质 界 线 与 地 形 等 高 线 的 关 系
岩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
水平岩层特征
1 水平岩层在地质图上,岩层地质界线 与地形等高线平行或重合。