第八章 构造运动和地质构造

3、震旦-加里东旋回（800-410Ma），构造运 动为加里东运动（起名于欧洲）。 4 、海西（华力西）旋回（ 410-250Ma）。构 造运动为海西运动（源出于欧洲）（D-P）。 5 、印支旋回（ 250-205Ma ）构造运动为印支 运动（印支半岛）（T）。 6、燕山旋回（205-65Ma）构造运动为燕山运 动（源于河北燕山）（J-K）。 7 、喜马拉雅旋回（ 65Ma- 至今）构造运动为 喜马拉雅运动（新生代）。
2、断层 （1）断层要素
断层的基本组成部分包括断层面和断盘。 断层面（fault surface） 被错开的两部分岩石沿之滑动的破裂面。 其形状可以是平面，也可为曲面或台阶状。
断层面与地面的交线称断层线，断层线可 以是直线，也可以是曲线。
断盘（fault wall） 断层面两侧相对移动的岩块。 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。 按两盘相对运动分，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 上盘不见得一致，上升盘可以是上盘，也可 是下盘；反之亦然。
表现为地质体的相互分离、会聚或平移错动，造 成岩层的褶皱与断裂，在岩石圈的软弱层中则可形成Hale Waihona Puke Baidu巨大的褶皱山系。
常把产生大规模、强烈的岩石变形(褶皱与断裂等 )并与山系形成紧密相关的水平运动，称为造山运动 (orogeny)。
板块构造学认为:水平 运动是主导运动,垂直运动 是由水平运动派生的。
大陆漂移：人在行船 上,感觉到上下颠振,但水 平移动大。
第二节
岩石的变形与地质构造
岩石原有的形态和空间位置发生改变称为构 造变形。岩石变形和变位的产物称为地质构 造。最基本的地质构造有褶皱和断裂。
一、 岩石的空间位置（产状）
产状三要素：走向、倾向、倾角。
上 层 面
上层面 岩层 厚度
E
下 层 面
F
上 层 面
下 层 面
下层面 变形前
挤压
拉伸
剪切
•
走向、倾向一般用地理方位角表示 （0°～360°）。
倾角（dip angle）
倾斜线与其在水平面上的投影线之间的 夹角叫倾角。 岩层面与水平面之间所夹最大锐角，倾 角值为0°～90°。 视倾角也称假倾角：指在不垂直岩 层走向线的任何方向上量得的倾角。
视倾角总是小于真倾角。
岩 层 的 产 状 要 素 及 其 测 量 方 法
卫星照片拍摄的 线状褶皱
线状褶皱（长宽大于10：1）
穹隆构造（等轴状褶皱）
长宽之比小于3：1的背斜构造，褶皱面自脊点向四周作 放射状倾斜。
短轴褶皱（长宽比介于3：1—10：1左右）
构造盆地
长宽之比小于3：1的向斜构造，褶皱面从四周向中心 倾斜。
复背斜和复向斜
是由多级褶皱所组成的巨大背斜和巨大向斜。各次级 褶皱轴面常向该复背斜或复向斜的核部收敛。
结果：
使地壳或岩石圈的物质发生变形和 变位。一方面引起地表形态大规模变 化：如山脉形成、海陆变迁、大陆分 裂与大洋扩张等； 另一方面，使岩石圈中岩石发生变 形:如地层的倾斜与弯曲、岩石块体的 破裂与相对错动等；
珠穆朗玛峰
庐山 三清山——玉京峰 井冈山——五指峰
喜马拉雅山
三清山——司春女神
构造运动是持续不断的 运动是绝对的,静止是相对的。构造运 动平常不易观察。 雷州半岛等地的古海滩现已高出海面80-90 m, 抬升作用; 岩层被挤弯倾斜。
时快时慢 ,构造周期性,构造旋回; 平静期与急变期交替进行。(构造运动的 旋回性)
构造旋回与主要构造运动
1、太古代旋回（2500—3800Ma）形成了 各大陆由太古代深变质岩组成的古老核 心，即陆核。本旋回末期发生的构造运 动，在我国称为阜平运动。 2 、元古代旋回（ 2500-800Ma ）包括多个 次一级的旋回。构造运动有：五台运动 （2000Ma）。吕梁运动（1700-1900Ma）
岩层在地壳中的空间方位叫做岩层的产状
（attitude of stratum）。
•
岩层产状用岩层的走向、倾向和倾角来确
定，它们称为岩层的产状要素。
走向（strike）
岩层层面与假想水平面交线叫走向线， 其延伸方向叫走向。
倾向（dip）
岩层面上垂直于走向线向下所引的 直线称为倾斜线，倾斜线在水平面上的 投影线所指的方向称为倾向。
二、褶皱要素
1核
2翼
3 拐点 4 翼间角 5 转折端 6 枢纽 7 脊线和槽线 8 轴面
核（core）
组成褶皱中心部分的岩层。
其范围是相对的,一般只把位于褶皱内
部的某一地层定为核。
如果是剥蚀后出露于地面的褶皱 的核,通常是指最中心的地层。
轴 面
枢 纽
翼
核 部 翼 轴面
枢纽
岩层面
褶皱各要素的示意图
第八章 构造运动与地质构造
8.1
8.2 8.3 8.4
构造运动的基本方式
岩石的变形与地质构造 地层的接触关系 构造运动的旋回性
8.1
构造运动的基本方式
定义：
构造运动(tectonic movement) :
由内动力所引起的地壳(或岩石圈)岩 石发生变形、变位的一种机械作用。 (通常与地壳运动通用)
4.2.2.1 横剖面上褶皱形态的描述: 1. 根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状, 褶皱可以描述 为:
倒转褶皱
4.2 褶皱的几何形态及褶皱的描述 4.2.2 褶皱形态的描述:
4.2.2.1 横剖面上褶皱形态的描述: 1. 根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状, 褶皱可以描述 为:
平卧褶皱
直立褶皱
褶皱存在的根本标志
在垂直地层走向方向上出露的相 同年代的地层作对称式重复排列。 判断背斜的根本标志：
核老翼新的对称式重复排列。
判断向斜的根本标志： 核新翼老的对称式重复排列。
按照轴面产状将褶皱分为 4 种类型：
直立褶皱
轴面近直立，两翼倾向相反，倾角大小近相等。
斜歪褶皱
轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，倾角大小不等。
背斜可以形成山岭，但也可是低 地；向斜可以是低地，但也可构成山 岭。 地形上的高低并不是判别背斜 与向斜的标志。
向斜成山和背斜成谷示意图
•
2.组成背斜两翼的岩层一般相背倾斜、
组成向斜两翼的岩层一般相向倾斜，
•
但实际工作中仅仅依靠岩层产状来确
定褶皱的基本类型是不可靠的，有时甚
至是错误的。
扇形褶皱：背斜在产状上表现为自两侧向中心倾斜，向 斜表现为自中心向两侧倾斜。
岩层的产状要素在野外直接用罗盘测量，所 测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∠倾角，如150°∠30° 走向、倾向及倾角在地质平面图上可用符号 “┠30°”表示，符号中长线方位与走向一致， 短线指向与倾向一致，长短线交点应落在测量 点位置上，符号旁加注的数字为倾角。
岩层类型（按产状可分为三种）： 水平岩层（倾角为0°左右，<8°) 倾斜岩层（倾角介于8°～82°间） 直立岩层（倾角接近90°,>82°） 倒转岩层（岩层发生反转，上层面在下，下层 面在上） 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。
4.2.2.1 横剖面上褶皱形态的描述: 1. 根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状, 褶皱可以描述 为:
直立褶皱
4.2 褶皱的几何形态及褶皱的描述 4.2.2 褶皱形态的描述:
4.2.2.1 横剖面上褶皱形态的描述: 1. 根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状, 褶皱可以描述 为:
斜歪褶皱
4.2 褶皱的几何形态及褶皱的描述 4.2.2 褶皱形态的描述:
向斜（syncline）
• •
向斜在形态上是向下凹的弯曲； 其两翼岩层一般相向倾斜（即两翼均 向核部倾斜）； 经剥蚀后出露于地表的地层具有核部 为新地层、两翼地层依次变老的对称重 复特征。
•
注意野外地质现象的复杂性
1.背斜形成的上拱及向斜形成的 下凹形态，经风化剥蚀后，并不一定 与现在地形的高低一致。
阿尔卑斯褶皱——全形褶皱
复 背 斜
复 向 斜
褶皱的形成时代
通常根据区域性角度不整合的时代 确定。 基本原则 褶皱的形成年代为组成褶皱的最新 岩层年代之后，覆于褶皱之上的最老岩 层年代之前。
三、 构造
1、断裂构造（fracture）概念
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。 圣 安 德 烈 斯 断 裂
倒转褶皱
轴面倾斜，两翼岩层朝同一方向倾斜，倾角大小 不等，其中一翼岩层为正常层序，另一翼为倒转层序 ，如两翼岩层倾角大小相等则称为同斜褶皱。
平卧褶皱
轴面及两翼岩层产状均近于水平，其中一翼岩层 正常，另一翼为倒转。
直立褶皱
斜歪褶皱
倒转褶皱 平卧褶皱
根据轴面产状划分的褶皱类型
4.2 褶皱的几何形态及褶皱的描述 4.2.2 褶皱形态的描述:
轴面（axial plane） 由同一褶皱的各岩层枢纽所构成的面。 它是一个假象的面，一般可看成是平分 褶皱两翼的对称面。 轴面可以是平面，也可是曲面；其空间 产状可以是直立的，也可以是倾斜的或者水 平的。
褶皱构造
背斜
3、褶皱的类型
背斜（anticline） 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。
•
岩石发生破裂且两侧岩块沿破裂面有 明显滑动者称为断层（fault），无明显 滑动者称为节理（joint）。 • 断裂构造在地壳中分布极为普遍，既 可发育于沉积岩中，也可广泛发育于岩 浆岩与变质岩中。 • 断裂构造规模有大有小，巨型的长可 达上千公里。
北 京 坨 里 灰 岩 中 的 雁 列 张 节 理
二、 褶皱
1、褶皱(fold)概念
是岩层受力变形产生的连续弯曲，它是
岩层塑性变形的表现。
褶皱形态多种多样，规模有大有小。
褶皱中的单个弯曲称为褶曲。
上层面
褶 皱 构 造
第四章 褶 皱
航空照片拍摄到的褶皱
• 2、褶皱的要素 •
褶皱的组成部分称褶皱的要素。 • 意义：为正确描述和研究褶皱构造， 必须弄清褶皱的各个组成部分及其相互 关系。 • 褶皱要素主要有核、翼、转折端、枢 纽、轴面等。
斜歪褶皱
倒转褶皱
平卧褶皱
按照横剖面的形态将褶皱分为 3 种类型：
扇形褶皱
褶曲在横剖面上呈扇形展开，两翼岩层均可出现 倒转现象。
箱形褶皱
褶曲在横剖面上呈箱形。两翼岩层陡立而顶部或 底部岩层平缓。
单斜
岩层向一个方向倾斜并向下过渡为水平产状。
两翼陡而转折端平直， 褶皱呈箱状，常具有 一对共轭轴面。
箱状褶皱
根据枢纽的产状将褶皱分为 2 种类型：
水平褶曲
褶曲枢纽近于水平延伸，两翼岩层走向平行。
倾伏褶曲
褶曲枢纽向一端倾伏，两翼岩层走向发生弧形合
围。对背斜来说，合围的尖端指向枢纽的倾伏方向；
对向斜来说，合围的开口方向指向枢纽的倾伏方向。
枢纽水平
背斜褶皱面向外倾斜；
向斜褶皱面向内倾斜
根据褶皱的某一岩层面在平面 上出露的纵向长度和横向长度 之比, 将褶皱描述为: 线状褶皱、 短轴褶皱、穹隆构造、构造盆 地: 1. 线状褶皱: 褶皱的纵向和 横向长度之比为10:1, 这是一 种狭长形的褶皱。 2. 短轴褶皱: 褶皱的纵向和 横向长度之比在3:1－10:1之 间。 3. 穹隆构造: 背斜构造的纵 向和横向长度之比小于3:1, 褶 皱面 4. 构造盆地: 向斜构造的纵 向和横向长度之比小于3:1, 褶 皱面从四周向中心倾斜。
构造运动在整个地质历史时期中都 在不断进行，按时间将构造运动分成：
现代构造运动(recent tectonism)：
有人类历史记载以来的构造运动。
新构造运动(neotectonism)：
新第三纪以来发生的构造运动。
古构造运动(paleotectonism)：
新第三纪以前发生的构造运动。
构造运动的速度
构造运动的方向性
按运动方向分成两类。
一、垂直运动(vertical movement)
指地壳或岩石圈物质垂直于地表 即沿地球半径方向的运动。
常表现为地壳大面积的上升、下降，造成地 表地势高差的改变，引起海陆变迁等。传统上称 为造陆运动。
二、水平运动(horizontal movement)
指平行于地表即沿地球切线方向的运 动。
翼（limb） 褶皱核部两侧的岩层。 相邻的两个褶曲之间的翼是共有的。
转折端（hinge zone of fold） 从褶皱一翼向另一翼过渡的弯曲部分。 它是连接两翼的部分，形态多为圆滑弧形， 有时也呈尖棱状、箱状或扇状。 枢纽（hinge of fold） 组成褶皱的同一层面上最大弯曲点的连线。 枢纽可以是直线，也可是曲线或折线。其空 间产状可以是水平的、倾斜的或直立的，但以 倾斜的最常见。 枢纽的向下倾斜称为枢纽倾伏。