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1、Structural Geology,构造地质学,任课教师：关成尧 电 话：18032607125 E-mail: gcy,第一章 地质体产状及接触关系,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。,地质体包括哪些？,1.沉积岩层 2.岩浆岩（喷出成因火山岩和侵入岩） 3.变质岩 4.构造岩,地质体类型 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：面状构造和线状构造,陆相沉积砾岩,海相沉积的碳酸岩,周口店岩体风化地貌,火山喷发,变质岩片岩,任何地质体的构造（要素）都可归纳为面状
2、构造和线状构造，为了确定和表示面、线的空间关系，建立了产状要素,产状要素是用来规定面、线构造在三维空间的产出状态。,第一节 岩层的产状及其表示,产状是指构造面或者构造线在空间的位态。,一、面状构造,（一）面状构造的产状要素,走向：岩层面与地面的交线为走向线，走向向两端所指的方向为走向。,倾向：岩层面与走向线垂直并沿斜面向下所引的直线为倾斜线，倾斜线在水平面投影所指岩层面向下倾斜的方向为倾向。岩层面凡与走向线不垂直相交的任意为视倾斜线。,倾角：岩层面的倾斜线与其在水平面投影线之间的夹角为倾角。视倾斜线在水平面投影线之间的夹角为视倾角。,1.岩层的产状要素,走向线是直线，一个构造面上有无数条走向线
3、；,同一倾斜构造面上任意两个海拔标高相同的 两个点之间的连线就是一条走向线。,走向线上各点等高；,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。 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 ) 象限角法： 走向+倾角+倾向 （N30E, 45 SE),N(0),E(90),W(27
4、0),S(180),N,E,W,S,N?E,N?W,S?W,S?E,在地质图上，岩层产状表示方式,二、线状构造的产状,断层面上擦痕,倾伏,倾伏向：构造线在水平面上的投影向下倾伏一端的方位,倾伏角：构造线与其在水平面上的投影线之间的夹角,侧伏,侧伏向：构造线与所在构造面走向线之间所夹锐角一端方位,侧伏角：构造线与所在构造面走向线之间所夹锐角,1 线理的倾伏向和倾伏角,2 线理的侧伏向和侧伏角,线状构造的产状要素,倾伏： 倾伏角 + 倾伏向， 如：20 , N30W 侧伏： 侧伏角+侧伏向 如: 20,S45 ，N30E,第二节 水平岩层与倾斜岩层,Grand Canyon of Arizona,
5、水平岩层,水平岩层,水平岩层,水平岩层,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。,2 水平岩层老岩层在下，新岩层在上。,4 岩层出露宽度是其顶、底面出露线的水平 距。,水平岩层特征,3 岩层顶、底面之间的垂直距为岩层的厚度。,水平岩层地质界线与地形等高线的关系,美国三叠系红色砂岩倾斜岩层,倾斜岩层,倾斜和直立岩层出露宽度与地形坡度的关系,一、岩层倾向与地面坡向相反,二、岩层倾向与地面坡向相同，岩层坡角 大于地面坡角,三 岩层倾向与地面坡向相同，岩层坡角小于地面坡角,四 直立岩层,1 当岩层倾向与地面坡向相反时，穿越沟谷的地质界线字形尖端指向沟谷上游；穿越山脊处字形尖端指向
6、下坡。,2 当岩层倾向与地面坡向一致时，岩层倾角大于地面坡角时，穿越沟谷的地质界线字形尖端指向沟谷下游；穿越山脊处字形尖端指向上坡。,3 当岩层倾向与地面坡向相同时，岩层倾角小于地面坡角时，穿越沟谷的地质界线字形尖端指向沟谷上游；穿越山脊处字形尖端指向下坡。,1 倾斜岩层在野外和地形地质图上呈带状分布，切割地形等高线； 2 在未发生倒转的前提下，顺着岩层的倾向，岩层的时代由老到新排列； 3 横穿沟谷的岩层倾角越大，岩层的条带越接近直线状，若岩层的倾角越小，则岩层越弯曲。,倾斜岩层基本特征,倾斜岩层的厚度 岩层的厚度（真厚度）、铅直厚度和视厚度,五、倾斜岩层的厚度与埋深,倾斜岩层的厚度 真厚度（
7、h）=铅直厚度（H）cos 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,倾斜岩层的埋藏深度,倾斜岩层的 厚度与埋深,第三节 地层岩体的接触关系,地层的接触关系有哪些？,一、整合和不整合,不整合又分为：平行不整合和角度不整合,美国三叠系红色砂岩倾斜岩层,（一）整 合 接 触,（二）不整合接触及特征,1 平行不整合,平行不整合又称假整合，其特点是上、下两套地层的产状基本保持平行，但时代不连续，其间有反映长期沉积间断和风化剥蚀的剥蚀面存在。,1 在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下，在一定的沉积环境中沉积了一套或多套沉积岩层； 2 地壳发生显著上升,原
8、沉积环境变为陆上剥蚀环境,经长期风化剥蚀,地面上形成凹凸不平的剥蚀面,剥蚀面上分布有古风化壳及铝土矿、褐铁矿等风化残积矿产; 3 地壳重新下降到水面以下接受沉积，形成新的上覆沉积岩层（其底部由于开始沉积的地形差异较大而常形成底砾岩），由于地壳基本上整体上升和下降，故上、下两套地层的产状基本保持平行。,平行不整合的形成过程,2 角度不整合,角度不整合（unconformity），其特点是上、下两套地层产状不一致，以一定角度相交；两套地层时代不连续，其间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。 。,角度不整合的形成过程 1 地壳发生水平挤压运动，使岩层产生褶皱、断裂等变形，岩层伴随着水平方向上缩
9、短的同时，在垂直方向上不断上升，并到达陆上的一定高度或成为山地，还可能伴有岩浆作用与变质作用发生； 2 变形的地层遭受长期风化剥蚀，形成凹凸不平的剥蚀面，在剥蚀面上形成古风化壳、残积矿产等；3 地壳重新下降到水下沉积环境，在剥蚀面上又形成新的原始水平沉积岩层（其底部常有底砾岩），新形成的地层与不整合面大致平行，但与不整合面以下的地层以一定的角度相交。 角度不整合反映显著的水平挤压运动及伴随的升降运动。,（三）不整合的研究方法,1地层古生物方面的标志：如果两套地层中化石所代表的时代有较大的间隔，反映了生物演化过程的中断，说明可能存在不整合。 2 沉积侵蚀方面的标志：两套地层之间如果存在各种沉积-
10、侵蚀面、如古侵蚀面、古土壤以及有关残积矿床、底砾岩等，说明上覆地层形成前，曾一度隆起、侵蚀和风化等作用，表明存在不整合。 3 构造方面标志：如果上、下两套地层的变形有明显差异，如产状不同、构造线不同，褶皱型式和变形强度各异，说明存在不整合。 4 岩浆活动和变质作用方面标志,1 确定不整合的存在,不整合形成时代通常相当于不整合接触的上下两套地层之间所缺失的那部分地层的时代，或下伏地层中最新地层以后与上覆地层最老以前之间的时期。 缺：没有沉积 失：沉积后剥蚀,2 确定不整合的时代,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
11、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,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。,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？,
