地质构造-y

小
褶 皱 构 造
形态
背斜和向斜 褶曲要素 褶曲的形态分类
水平褶曲 倾伏褶曲
线形褶皱 短轴褶皱 等轴褶皱
第三节
断裂构造
断裂也是造成煤矿重大事故的主要原因： 1、2004年10月20日22时40分，河南省郑州煤炭工 业集团有限责任公司大平煤矿发生一起煤与瓦斯突出， 引发特别重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，35人
第三节
2、节理的分类
断裂构造
（2）按力学性质分类： 张节理：张应力作用的产物，垂直于张力方向裂开。 具有张开的裂口，节理面粗糙不平，延长不远。 剪节理：岩层受剪应力产生的节理。具有紧闭的裂口， 节理面比较光滑，延长较远。
第三节
3、节理玫瑰花图
断裂构造
节理资料的整理与分析
对野外观测获得的节理原始资料，应及时在室内
所发生的变形与变位。 地壳中的地质构造绝大多数属于构造成因。 2 、非构造变动：由于重力作用、地下水、风化、冰
1 、构造变动：由地壳运动引起的岩层的变形与变位。
川等作用，使岩层或岩体发生局部变形。这种作用不
是地壳运动的直接表现。非构造变动规模不大，分布 局限。
第四章
地质构造的表现形式 单斜构造
核部 褶曲的中心部分。
褶皱构造
翼
转折端
核部两侧出露的岩层。
从一翼转到另一翼的过渡 弯曲部分。 褶曲面上同一岩层面上最大弯曲点的连线，轴面与层 面的交线 BH ，枢纽可以反映褶曲在延伸方向产状的 变化情况。 平分褶曲为两部分的一个只有几何意义的假想面（ DEFH面），由所有枢纽组成。
枢纽
轴面
第二节
轴迹
水平岩层在地形 地质图上的特征
水平岩层的特点 水平岩层在地形 地质图上的特征
第四章
第二节
地质构造
褶皱构造
一、褶皱的定义 二、褶皱形态 三、褶皱构造的观察与研究
第二节
一、褶皱的定义及特点
褶皱：受地壳运动等地质 作用的影响，使岩层发生塑性 变形而形成一系列波状弯曲但 仍保持着岩层的连续完整性的 构造形态。 由构造挤压应力作用形成的。 （褶皱变动） 一系列褶曲组合形成的。
轴面倾斜，两翼岩层向同方向倾斜，一翼层位 正常，另一翼层位倒转，两翼倾角相等或不等 轴面及两翼岩层产状都近于水平，一翼层位正 常，另一翼发生倒转。 轴面翻卷向下弯曲，是平卧褶曲进一步复杂化 的结果。
第二节
褶皱构造
第二节
褶皱构造
第二节
褶皱构造
平卧褶皱
第二节
褶皱构造
直立、尖棱状褶皱
第二节
褶皱构造
第二节
褶皱构造
伊拉克和伊朗交界附近的背斜山（线性褶皱）
第二节
褶皱构造
（5）按褶皱的组合形态可分为： 复向斜和复背斜：一种规模巨大，两翼被次一 级褶皱复杂化了的背斜和向斜。复背斜次一级褶曲 轴面向下收敛，构成扇形；复向斜向上方收敛，构 成房盖形。 成因：岩层遭受强烈 挤压作用的结果。
第二节
褶皱构造
产状三要素：
2） 倾向:
最大倾斜线——岩层面上与走向线垂直的向下延伸的线。 倾向——最大倾斜线的水平投影所指的方向，以方位角表 示。倾向只有一个方向，且与走向垂直。
走向 ＝ 倾向 + 90 º
倾向
最大倾斜线
产状三要素：
3) 倾角：岩层面与水平面之间的夹角（最大倾斜线
与其在水平面上投影线之间的夹角）。
向斜褶曲(syncline)
两翼岩层相向倾斜，形态上是岩层向下弯曲的褶皱。 向斜核部岩层时代较新，翼部时代较老。相邻向斜和 背斜共用一个冀部。（老包新）
第二节
褶皱构造
第二节
● 背斜
褶皱构造
● 向斜
背 斜 ： 核 部 老 两 侧 对 称 新 向 斜 ： 核 部 新 两 侧 对 称 老
第二节
2、 褶曲的组成要素
25
水平岩层
25
倾斜岩层 倒转岩层 直立岩层
A geologic map showing strike and dip of structures
2) 岩层产状的测量——间接测定法
三点法 适用条件：岩层倾角缓，罗盘不易测定，或岩层深埋地下不 能直接测量 条件： a、三点位于同一岩层面上而不在一条直线上。 b、三点水平位置和标高为已知。 c、三点范围内岩层产状无变化。 求法要点（原理）： 过次高点作一条走向线，再过另二点中的任意一点（最高 或最低点）作走向线。利用两条等高线的高程差和水平距离， 求出岩层产状。
第四章
地质构造
学习目的意义
地质构造是矿山地质研究的一项重要内 容，尤其对煤矿来说，地质构造控制着煤层 的分布，并影响煤层的开采方式等。因此， 掌握煤矿常见的地质构造类型，并能够现场 解决在煤矿开采过程中遇到的一些简单地质 构造问题是非常必要的。
第四章
地质构造
地质构造：指构成地壳的岩层或岩体在外力作用下
倾角在 0~ 90°变化。
倾角
第一节
3、岩层产状的测量
岩层产状
B）间接测定法
A）直接测量法
地质罗盘仪
第一节
岩层产状
1) 岩层产状的测量——直接测量法
岩层产状要素及其测量示意图
岩层产状的记录与表示方法
通常只记录倾向和倾角即可，走向则通过倾向加 或减90度换算。 某岩层：走向50°（或230°）,倾向140°,倾角30° 记录如下： 方位角简单记录：140°∠30°
地质构造
褶皱构造
断裂构造
第四章
地质构造
主要内容
第一节 岩层产状
地质构造
第二节 褶皱构造
第三节 断裂构造
第一节
岩层产状
一、岩层产状的概念及要素测定 二、水平岩层在地质图上的特征
第一节
岩层产状
一、岩层产状的概念及要素测定
1、概念 （1）岩层：两个平行或近于平行的界面所限制的层 状岩石。顶面和底面。 （2）岩层的厚度：岩层顶、底界面之间的垂直距离。 夹层 变薄
加以整理，进行统计，编制成有关图件，以供分析
受伤，直接经济损失3935.7万元。
2、2005年7月14日11时，广东省福胜煤矿在+20m水
平3号探煤石门进行掘进作业时，因放炮打穿了断层
破碎带，导致与破碎带相通的溶洞水涌出，造成井下 16名工人死亡，直接经济损失715.44万元。
第三节
断裂构造
第三节
断裂构造
第三节
断裂构造
一、概念 二、节理 三、断层
尖灭
透镜体
第一节
岩层产状
2、岩层产状要素及测定方法
岩层的产状是指岩层的空间位置。产状用岩层层面的 走向、倾向和倾角三要素表示,参见图示。
产状三要素：
1）走向：
走向线—岩层面同任意水平面的交线。 走向— 走向线两端所指的方向。以方位角来表示。
注意：我们强调了两端 所指的方向，因此走向 的方位角有２个， 相 差180º
岩层顶面距地面的铅垂距离—埋藏深度。 右图为单斜岩层区的地形地质图， 根据煤层露头及产状，求A点煤层 的埋藏深度？
A
第一节
岩层产状
a
E
AC=A点的标高—E点的标高+EF×tgα
第一节
小
岩层产状的概念 及要素测定
岩层产状
结
概念 要素 测定方法 直接测定 间接测定
岩 层 产 状
概念 岩层厚度 岩层厚度的计算
褶皱构造
第二节
一、褶皱的定义及特点
褶曲是褶皱的基本单位，是 指褶皱构造中的一个弯曲—— 一般较小。（背斜或向斜）
褶皱构造
褶皱图
褶 皱 图
第二节
二、褶皱的基本形式
背斜褶曲(anticline)
褶皱构造
褶 曲 的 类 型
两翼岩层相背倾斜，形态上是岩层向上弯曲。背斜核 部出露的岩层时代相对较老，翼部时代相对较新。（ 新包老）
N
360º （0º ）
Ｎ45º Ｗ NW 315º 290º
NNE
地理方位角的表示
NE 45º
NEE
W
270º
SWW
90º
E
225º
SW
SSW
E 130º Ｓ50º SE 180º
S
岩层产状的记录与表示方法 岩层的产状用符号如图所示，长线表示 岩层的走向，短线表示倾向，数字表示岩 层的倾角。 产状在地质图上的表示方法：在图件的 相应位置上标出 30°┤。 1：2000~1：10000的图件：长线7mm，短 线2mm； 1：25000~1：50000的图件：长线5mm， 短线1mm。
轴线
褶皱构造
轴面与地表面的交线。
轴面与水平面的交线 DH ；其方位表示褶曲的方位； 其长度表示褶曲的规模。
3、褶皱的形态分类
（1）根据轴面产状可分为
直立褶曲 倾斜褶曲 倒转褶曲 平卧褶曲 翻卷褶曲 轴面直立，两翼向不同方向倾斜，两翼岩层的 倾角基本相同，在横剖面上两翼对称。
轴面倾斜，两翼向不同方向倾斜，但两翼岩层 的倾角不等，在横剖面上两翼不对称。
第二节
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
褶皱构造
（2）根据转折端形状及两翼特点可分为
箱状褶曲
转折端平直，两翼陡峭，在两翼转折处呈膝状 弯曲。背斜形似箱状，向斜形似屉状。
两翼与轴面平行，若轴面倾斜，则必有一翼倒 转。 缓倾斜岩层中 , 某段岩层突然变陡，形成一种 膝状弯曲。 缓倾斜岩层中 , 某段岩层倾角突然变缓或近水 平，形成一种台阶状弯曲。
三点法间接测量岩层产状
1）三点法
Content Title
b.连接最高最低点（图中A、C），在该线上岩层面高程均匀下 d.在DB上截取一段DG，并使其等于D、F两点的高程差，连接GF， c.过A、C两点分别作EB的平行线，即为三条走向线。在 EB上选 降，等分该线段，找出与次高点 B 相同高程的点 E ， BE 连线即为次 a.即为岩层倾角。 以一定比例将A、B、C三点按其平面位置投到平面图上; ∠ DFG 一点 D做DF 高点D B，过 的走向线 ;垂直DB交CN于F，DF即为倾向线
4、褶皱形成年代的确定
褶皱构造
不整合面以下的一套地层均褶皱，而其上的地 层未褶皱，则褶皱形成时代通常看成与角度不 整合所代表的时代相一致，即不整合面下伏褶 皱中最新地层沉积之后，上覆最老地层沉积之 前。
第二节
褶皱构造
第二节
概念
褶皱构造
结
核 翼 枢纽 轴面 转折端 轴迹
直立褶曲 倾斜褶曲 倒转褶曲 平卧褶曲
第一节
岩层产状
二、岩层厚度1）岩层厚度概念
真厚度（h）：岩层顶、底面之间的垂直距离。也 叫岩层厚度。 铅垂厚度（hg）：岩层顶、底面间的铅垂距离。 水平厚度（hf）：在垂直岩层走向的剖面内，岩层 顶、底间的水平距离。h=hgcosα h=hfsinα
第一节
岩层产状
2）在地形地质图上求岩层厚度 在地形地质图上，根据岩层面的露头线与同一地形等高线的 两个交点，做出岩层顶面的走向线，延长该走向线与岩层底面相 交，该直线也是岩层底面上的一条走向线的水平投影，求出重合 的两条走向线的高程差，既为岩层的铅垂厚度。 下图为地形地质图，AB为岩层顶面上100m走向线，CD为底面上 50m走向线，求岩层的铅垂厚度。 hg=100-50=50m。
第三节
断裂构造
重点与难点
1、掌握断裂构造的概念及形成机理；
2、了解节理的分类，掌握节理玫瑰花图的绘制方 法； 3、掌握断层要素与分类； 4、了解断层的观察与研究方法。
第三节
一、概念
断裂构造
断裂构造：地壳中的岩石在地应力作用下， 失去其连续性和完整性。 节理：断裂面两侧岩块没有明显的位移。 断层：断裂面两侧岩块有明显的位移。
（5）按褶皱的组合形态可分为：
（2）隔档式和隔槽式褶皱：一系列平行排列的背斜 和向斜发育程度不等的褶曲的剖面组合形式。
隔档式：“窄背斜+宽向斜”，背斜紧闭，向斜开 阔。 隔槽式：“宽背斜+窄向斜”，背斜开阔，向斜紧 闭。 （3）同斜褶皱：一系列发育程度基本相同的轴面近 于平行的褶曲组成。
第二节
短轴褶曲 褶曲向两端倾伏，长宽比介于10：1~3：1之 间，成长圆形；短背斜；短向斜。 等轴褶曲
褶曲长宽比小于3：l的圆形背斜为穹隆、 向斜为构造盆地。
穹窿（背斜）———长/宽 <
3： 1
盆地（向斜）———长/宽 <
3：1
穹 窿
穹 窿
盆 地
盆 地
Domes and basins
美国怀俄明州的穹隆山
二、节理
1、节理特点 （ 1 ）属于小型构造；（ 2 ）与褶曲断层有 密切联系。
第三节
2、节理的分类
（1）按成因分类：
断裂构造
1）原生节理：沉积作用或岩浆活动、成岩过程中 形成的节理。 特点：局限于某种岩性中。泥裂、内生裂隙（割理） 2）次生节理：岩层形成以后生成的裂隙。 a、构造节理：地壳运动所产生的构造应力作用形成 的裂隙。 b、非构造节理：由外力地质作用或人为因素形成的 节理。如风化（温度、冰劈、根劈）、人工爆破等。
等斜褶曲
挠曲
构造阶
第二节
褶皱构造
箱状褶曲
等斜褶曲
第二节
（3）按枢纽产状分类
褶皱构造
水平褶曲 褶曲的枢纽水平展布，两翼岩层平行延伸。 倾伏褶曲 枢纽向一端倾伏，两翼岩层在转折端闭合。
双倾伏褶曲：枢纽向两个方向倾伏，以至消失。
第二节
（4）按褶曲的平面形态分类
褶皱构造
线形褶曲 褶曲同一岩层界限的长度和宽度的比例大于 10：1图(a)。线性背斜和线性向斜。