工程地质学之岩层及岩层产状(PPT207页)

岩层形成后，在地壳构造运动影响下发生变形，其原始 产状会发生不同程度的改变：有的还基本上保持水平产状； 有些形成倾斜岩层，或者形成直立，甚至倒转岩层。在某些 情况下，由于重力、流水、岩溶、冰川等与地壳运动无直接 关系的地质作用的影响，也会使岩层产状发生改变。
岩层的产状
一、水平岩层
指岩层倾角为0°的岩层。绝对水平的岩层很少见，习 惯上将倾角小于5°的岩层都称为水平岩层，又称水平构 造。
工程地质学之岩层及岩层产状(PPT207页)
第二节岩层及岩层产状
地质构造：
构造运动引起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保
留下来的形态被称为地质构造。
地质构造有四种主要类型：
水平岩层、倾斜岩层、褶皱和断裂 岩层：是指由同一岩性组成的，有两个平行或近于平行的界
面所限制的层状岩石。
岩层产状：岩层的空间分布状态，是以岩层面的空间方位及
水平岩层一般出现在地壳运动影响轻微的地区
二、倾斜岩层
指岩层面与水平面有一定夹角的岩层。自然界绝 大多数岩层是倾斜岩层，倾斜岩层是构造挤压或大 区域内不均匀抬升、下降，使岩层向某个方向倾斜 而成的。
缓倾岩层，a＜30˚
陡倾岩层，30˚≤a＜60˚
陡立岩层，a≥60˚
倾斜岩层往往是某种构造形态的一部分
确定地层新、老关系的方法有两种，即绝对年代 法和相对年代法。
绝对年代法
通过确定地层形成时的准确时间，依此排列出各 地层新、老关系的方法称为绝对年代法。 该法主要是通过测定地层中的放射性同位素年龄来 确定。用于测定地质年代的主要放射性同位素的蜕变 常数，见下表。
当测定岩石中所含放射性同位素的质量m1，以 及它蜕变产物的质量m2后，就可利用蜕变常数λ， 按下式计算其形成年龄
二、产状要素的测量、记录和图示
1.产状要素的测量 岩层各产状要素的具体数值，一般在野外用地质
罗盘仪在岩层面上直接测量和读取。
2．产状要素的记录
由地质罗盘仪测得的数据，一般有两种记录方法 ，即象限角法和方位角法。
（1)象限角法
以东、南、西、北为标志，将水平面划分为四个象限，以 正北或正南方向为0°，正东或正西方向为90°。再将岩层产 状投影在该水平面上，将走向线和倾向线所在的象限以及它 们与正北或正南方向所夹的锐角记录下来。一般按走向、倾 角、倾向的顺序记录。N45°E∠30°SE，表示该岩层产状走向 N45°E，倾角30°，倾向SE。
岩层沉积之初顶面总是保持水平的，所以水平岩层一 般出现在构造运动轻微的地区或大范围内均匀抬升、下 降的地区，一般分布在平原、高原或盆地中部。
水平岩层中新岩层总是位于老岩层之上，当岩层受切 割时，老岩层出露在河谷低洼区，新岩层出露于高岗上 。岩层顶面在上，底面在下。在同一高程的不同地点， 出露的是同一岩层 。
走向指岩层面与水平面的交线所指的方向（OB和 OA），该交线是一条直线，被称为走向线。它有两 个方向，相差180°
倾向指岩层面上最大倾斜线在水平面上投影所指的 方向（OD’）。该投影线是一条射线，称为倾向线， 只有一个方向。倾向线与走向线互为垂直关系。
倾角指岩层面与水平面的交角。一般指最大倾斜面按顺时针方向划分为360°。，以正北方向为0°， 再将岩层产状投影到该水平面上，将倾向线与正北方向所夹 的角度记录下来，一般按倾向、倾角的顺序记录。例如
135°∠30°
表示该岩层产状为N倾向距正北方向135°，倾角为30。
N
45°
W
E
30° S
135° 30°
3．产状要素的图示
当观察剖面与岩层走向斜交时，岩层与该剖面的交 线称视倾斜线。视倾斜线在水平面的投影线称视倾向 线。视倾斜线与视倾向线之间的夹角称视倾角，视倾 角小于真倾角。视倾角与真倾角的关系为：
∵ tgα=HO/OG，tgβ=HO/OC，sinθ= OG/OC
∴
tgβ＝tgα×sinθ
式中θ为视倾向线（即观察剖面线）与岩层走向线之 间的夹角。
其与水平面的关系来确定的。按产状可分为
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层。
工程地质学之岩层及岩层产状(PPT207页)
在地质时代形成的各种岩层，其原始产状绝大多数是水 平的或近于水平的，原始倾斜的产状则是局部的。如在比较 广阔而平坦的沉积盆地（如：海洋、湖泊）中，一层层堆积 起来的沉积岩，其原始产状大都水平或近于水平。但在沉积 盆地边缘、岛屿周围或水下隆起等处沉积的岩层，由于古地 形的影响，常出现岩层厚度向地形高起方向变薄或尖灭，层 面也呈一定倾斜，即原始倾斜。生物礁及其围岩也常具一定 的原始倾斜。
等）或标准地质剖面来确定。
三、直立岩层
指岩层倾角等于90°时的岩层。绝对直立的岩层也较 少见，习惯上将岩层倾角大于85°的岩层都称为直立岩 层。
直立岩层一般出现在构造强烈、紧密挤压的地区。
直立岩层一般出现在构造强烈的地区
岩层的产状：
一、产状要素 岩层在空间分布状态的要素称岩层产状要素。一般 用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度 进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。
一般情况工下，倾斜岩层仍然保持顶面在上、底面 在下，新岩层在上、老岩层在下的产出状态，称为正常 倾斜岩层。
当构造运动强烈，使岩层发生倒转，出现底面在上、 顶面在下，老岩层在上、新岩层在下的产出状态时，称 为倒转倾斜岩层。
岩层的正常与倒转主要依据化石确定，也可依据岩层 层面构造特征（如岩层面上的泥裂、波痕、虫迹、雨痕
在地质图上，产状要素用符号表示。
30°——长线代表走向，短线代表倾向，数 字是倾角。（长短线必须按实际方 位标绘在图上）；
—— 岩层水平（0˚～5˚）； —— 岩层直立（箭头指向较新岩层）；
——岩层倒转（箭头指向倒转后的倾向，
30°
即指向老岩层，数字是倾角)
第三节 地层及地层间的接触关系
地史学中，将各个地质历史时期形成的岩石，称 为该时代的地层。地层的接触关系——指上下地层之 间在空间上的接触形式和时间上的发展状况。
相对年代法
相对年代法是通过比较各地层的沉积顺序，古 生物特征和地层接触关系来确定其形成先后顺序的 一种方法。因无需精密仪器，故被广泛采用。
一、地层层序法 二、古生物法 三、地层接触关系法