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1、第一节 构造运动在地形、地物上的 表现 第二节 构造运动在地层中的表现 #第三节 构造运动引起的岩石变形 第四节 地 震,第八章 构造运动,1、褶皱(fold) 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。,第三节 构造运动引起的 岩石变形,二、褶皱构造,褶皱构造,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。,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。
2、 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。,褶皱各要素的示意图,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。,褶皱各要素的示意图,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。,褶皱各要素的示意图,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。,褶皱各要素的示意图,褶皱构造,背斜,轴面（axial p
3、lane） 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。,褶皱各要素的示意图,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。,3、褶皱的基本类型,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。,一、背
4、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。 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。,注意！,向斜成山和背斜成谷示意图,二、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。,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
5、排列。,褶皱存在的根本标志,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。 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。,按照轴面产状将褶皱分为四种类型：,根据轴面产状划分的褶皱类型,直立褶皱,斜歪褶皱,倒转褶皱,平卧褶皱,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与覆于褶皱之上的最老岩层年代之前。,4、褶皱的形成时代,断
6、裂构造（fracture） 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。,三、断裂构造,岩石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。,(一) 节理 节理构造分布极为广泛，但在不同地区、不同地质构造部位及不同类型岩石中发育程度不同。 根据节理形成的力学性质分为剪节理和张节理两类。,1、剪节理（shear joint） 是由剪应力产生的破裂面。 产状较稳定，沿走向和倾向延伸较远； 节理面较平直光滑，
7、有时具剪切滑动留下的擦痕； 两壁一般紧闭或壁距较小，较少被矿物质充填，如被充填，脉宽较为均匀，脉壁较为平直；,发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理，一般切割砾石和胶结物。 典型的剪节理常组成共轭“X”型节理系。 “X”节理发育良好时可将岩石切成菱形或棋盘格式。如一组节理发育而另一组不太发育则形成一组平行延伸的节理。,2、张节理（tension joint） 是由张应力产生的破裂面。 产状不甚稳定，延伸不远； 节理面粗糙不平，无擦痕； 节理多开口，常被矿脉充填成楔形、扁豆形及其它不规则形状，脉宽变化较大，脉壁不平直；,在砾岩或砂岩中的张节理常绕砾石或粗砂粒而过； 张节理有时成不规则的树枝状、各种网络
8、状，有时也具一定几何形态，如追踪X型节理的锯齿状张节理、单列或共轭雁列式张节理等。,北京坨里灰岩中的雁列张节理,当某一方向的节理特别发育时，常会把节理面与层面相混淆，因此在野外必须认真区别节理面与层面。 通常把在同一时期同样力学成因条件下形成的彼此平行或近于平行的特征相近的节理归于一组。节理的产状以节理面的走向、倾向、倾角来确定，其测量与记录方法同岩层产状。 根据岩石露头上节理组的交叉切割和限制关系，可划分其形成时间上的相对先后。,注意！,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
9、阶状。 有时为断层破碎带或断裂带。 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。,(二) 断层,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；断层面直立时，往往以方向说明，如称断层的东盘或西盘。 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。,断层位移 断层两盘沿断裂面的相对错动。 断层位移的距离可在断层两盘上选择一定的标志（对应点或对应层）来计算。断层面上相应点被错开的实际距离称为总滑距；总滑距在断
10、层面走向上的投影长度称走向滑距；总滑距在断层面倾斜线上的投影长度称倾向滑距。,由于断层面上很难找到相互错开的对应点，因此常用断层两盘的对应层（标志性岩层或地层）错动来估算断层位移距离。 被错断岩层在断层两盘上的对应层之间的相对距离称断距。其中断层两盘上对应层之间的垂直距离称地层断距；对应层之间的铅直距离称铅直地层断距；对应层之间的水平距离称水平地层断距。,2断层的基本类型 按断层两盘相对运动特点分为三种基本形态类型。 （1）正断层（normal fault） 上盘相对下降、下盘相对上升的断层。其断层面常常较陡，倾角一般在45以上，断层线也比较平直，通常是在拉张和重力作用下形成的。,（2）逆断层
11、（reverse fault） 上盘相对上升、下盘相对下降的断层。其倾角有陡有缓，如断层面倾角小于45常称为逆掩断层或冲断层（thrust）。 逆断层一般是在较强的水平挤压力的作用下形成的。,（3）平移断层（strikeslip fault） 两盘沿断层面走向相对水平错动的断层，或称走滑断层。 根据两盘相对滑动方向分为左行（或左旋）和右行（或右旋）两类： 位于断层一盘看对面另一盘向左侧滑动者称左行，向右侧滑动者称右行。,自然界的断层并非总是沿断面倾向或走向滑动，经常为斜向滑动，即兼有两种滑动性质，这时可复合命名: 如正平移断层，表示以平移断层为主兼有正断层性质，平移逆断层,表示以逆断层为主兼有
12、平移断层性质。,注意！,断层组合类型： (1) 阶梯状断层（step fault） 由许多产状大致平行的正断层沿着同一个方向呈阶梯状下滑而形成的断层组合，因其形如下降的台阶而得名。这类断层多出现在断陷盆地的边缘。,断层的组合类型 A阶梯状断层；B地堑和地垒；C叠瓦状构造,(2)地堑（graben）和地垒（horst） 由两条或两组走向大致平行但倾向相反的断层所形成的断层组合。如果两条或两组断层之间的岩块相对下降，两边岩块相对上升则称为地堑；反之中间上升两侧下降者称为地垒。地堑和地垒多由正断层组合而成，但逆断层也可组成。,断层的组合类型 A阶梯状断层；B地堑和地垒；C叠瓦状构造,(3) 叠瓦状构
13、造 （imbricat structure） 由一系列产状大致平行的逆断层所组成，其老岩层依次叠覆于新岩层之上，状如叠瓦而得名。常同强烈的褶皱作用伴生，由剧烈的水平挤压作用形成，多出现于褶皱山系。,断层的组合类型 A阶梯状断层；B地堑和地垒；C叠瓦状构造,大规模的正断层及其组合常造成地壳在水平方向上的长度伸展和在垂直方向上的厚度减薄。 大规模的逆断层及其组合常造成地壳在水平方向上的长度缩短和在垂直方向上的厚度增加。,断层效应,3断层的识别标志 在野外可根据下述几方面标志去识别断层及判断断层的运动： (1) 构造线和地质体的不连续 (2) 地层的重复与缺失 (3) 擦痕、磨擦镜面、阶步 (4) 断层岩,断层面擦痕和阶步,苏州逆断层中的断层角砾岩,(5)地貌及水文标志 较大规模的断层在山前往往形成平直的陡崖，称断层崖。断层崖如被沟谷切割，便形成一系列三角形的陡崖，称断层三角面。 山脊、谷地的互相错开， 洪积扇的错断与偏转， 水系突然直角拐弯， 泉水沿一定方向呈线状分布， 湖泊、沼泽呈条带状断续分布等， 都可能是存在断层的间接标志。,断层崖与断层三角面示意图,主要根据断层与地层的切割关系确定。 如果断层切过一套地层，则断层的形成时代应晚于这套地层中最新的地层时代；当断层又被另一套地层所覆盖时，则断层的形成时代要早于上覆地层中最老的地层时代。,4断层的形成时代,
