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1、第二章地地 质质 构构 造造Chapter 2 Geological Structure 第一节 地质年代与地层产状（ 1.0学时）第二节 褶皱构造（ 1.5学时） 第三节 断裂构造（ 2.5学时）第四节 地质图（ 1.0学时） 本章结构地质构造 而要研究地质构造，需要掌握时间和空间两个方面的描述工具，了解和描述地球发展史就是时间的前提。 地质构造地质构造*地质构造：指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形、变位。 地 质 年代是 对 地球 历史包括构造 变动历 史 进 行编 年研究的 时间 工具。 地质构造地质构造第一节 地质年代与地层产状（ 1）年代地层单位：即以时间为标准的
2、划分体系，相当于世纪、年、月、日、时宙 代 纪 世 期地质构造地质构造一、地质年代1地质年代的划分体系地质年代有两套对应的划分体系（ 2）岩石地层单位：以岩石空间规模和上下位置关系为依据的划分体系。宇 界 系 统 阶XX界指的是 XX代中形成的一整套岩石地层的总和。如太古界指的是太古代内形成的所有岩石的总和。(geological time) 地球 46亿年的历史的阶段划分依据的是 重大的地壳变动 事件，动、植物的演化阶段。由此，地球历史可划分为以下的地质年代体系：地质构造地质构造2地质年代表 第四纪（ Q）新生代（ Kz) 第三纪（ R） 白垩纪（ K）中生代（ Mz） 侏罗纪（ J）三叠纪
3、（ T）显生宙 二叠纪（ P）晚古生代 石炭纪（ C）泥盆纪（ D）古生代（ Pz） 志留纪（ S）早古生代 奥陶纪（ O）寒武纪（ C）震旦纪（ z）元古代（ Pt） 隐生宙太古代（ Ar）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _38亿年地球天文时期地质年代体系简图地质构造地质构造生物的演化 沉积岩形成之初往往是水平摆置的。但在地壳运动的影响下，原始水平状态受到改造而形成 拱起，凹陷或是断裂错开 。要描述岩层的空间位置特征及其变动情况，就需运用 “ 产状 ” 这一空间工具。 地质构造地质构造二、地层产状根据地层层序律，地层上新下老 1.地
4、 质 地理坐 标 地质地理学中，以水平面为基准，以正北方向为起点，顺时针旋转一周所构 成的坐 标 系 。3600N00W270 0S1800E900 问 :E、 S、 W各为多少方位角度？160 代表什么方位？ 300 呢？ 213 呢？地质图上 ，则先按 “ 上北下南，左西右东 ” 定正方位，再运用该体系。 地质构造地质构造地质构造地质构造2地 层产 状地层的空间状态描述需三个产状要素：走向、倾向和倾角。1-走向 (strike direction)； 2-倾向 (dipdirection )； 3-倾角 (dipangle ) （ 1）走向：指岩层面与水平面的交线在地质地理坐标中的方位角度
5、（两个）。（ 2）倾向：岩层面指向天空的法线在水平面上的投影所指的方向（一个）。（ 3） 倾 角：岩 层 面与水平面的 夹 角 。 地质构造地质构造走向、倾向和倾角的含义及关系 野外测定地层产状用地质罗盘，常用的产状记录格式为： 倾向 倾角 如 12030 26560问 ：由唯一的 倾 向可推得两个走向，那么由走向是否可推求唯一的 倾 向？ *平面地质图上 30 是常用产状标准形式，长线 走向，短线代表倾向，而 30 代表了岩层倾角。 地质构造地质构造平面地质图1.小测望标 2.反光镜 3.磁针制动器 4.圆水准器5.长测望标 6.短照准合页 7.磁针 8.长水准器9.测斜仪 10.水平度盘
6、11.度盘罗旋 12.垂直度盘 地质构造地质构造一、概述1定 义 ：褶皱 (Fold )： 指岩石受力所发生的弯曲变形。 地质构造地质构造第二节 褶皱构造（ 1）褶皱各部分的名称 核部：弯曲岩层中间的部分。 翼部：弯曲岩层两侧部分。 枢扭：弯曲岩层同一层面上各曲率最大（弯曲度最大）点的联线。 轴面：通过各层面枢扭的一个假想平面，它对分了褶皱。 E-翼部； F-核部； ABCD-轴面； BC-枢纽； 地质构造地质构造2褶 皱 要素及其基本形式褶皱要素 (2) 褶皱 的基本形式背斜 (anticlines) 向斜 (synclines ) 地质构造地质构造二、褶皱的几何形态分类：1横剖面上轴面产状
7、类型 直立褶皱 斜歪褶皱 同斜褶皱 平卧褶皱 翻卷褶皱 地质构造地质构造2横剖面上岩层的弯曲形态类型 箱形褶皱 扇形褶皱 圆弧形褶皱 尖棱形褶皱 地质构造地质构造3纵剖面上枢扭的产状类型 水平褶皱 倾伏褶皱 倾竖褶皱 地质构造地质构造4平面上岩层弯曲的形态 地质构造地质构造长轴（线状）褶皱长轴（线状）褶皱 10:115： 1， 20： 1.短轴褶皱短轴褶皱 10:13:1 长轴：短轴长轴：短轴 = 1:13:1 背斜：背斜： 穹隆穹隆向斜：向斜： 构造盆地构造盆地 主要依据岩层的对称重复特点：即同时代同岩性的地层以某一处为中心出现对称重复，即认为有褶皱存在。 地质构造地质构造三、褶皱的野外识别
8、地面切割、侵蚀所成的地形会使岩层界线发生变形和弯曲，但不会改变褶皱岩层的对称重复特点。1.背斜：对称重复特点 中间老、两侧新。 D SO D S O S D D S O S D 原形态 风化、剥蚀后（剖面） 平面形态 地质构造地质构造2.向斜：对称、重复特点是 中间新、两侧老。 DS O S D S O O S D S OO原形态原形态 风化、剥蚀后（剖面）风化、剥蚀后（剖面） 平面形态平面形态 地质构造地质构造伊拉克和伊朗交界附近的背斜山伊拉克和伊朗交界附近的背斜山 美国怀俄明州的穹隆山美国怀俄明州的穹隆山 地质构造地质构造练习 1. 用虚线恢复原来完整的褶皱并指明其几何形态类型。 C D
9、C P T P C D C P C D 地质构造地质构造剖面图C D C P T P C D C P C D 已经恢复的原来完整的褶皱形态同斜背斜 同斜背斜同斜向斜扇形向斜地质构造地质构造练习 2.下 图 中有几个褶 皱 ？基本形式各是什么？ C O S O S D C D S Z DC O S 地质构造地质构造平面图 弹塑性岩石受力后，若给力大且作用时间迅速，它就会发生断裂，造成岩石构造的不连续，称为 “ 断裂构造 ” 。按规模和形成力学机制断裂构造区分为断层、节理和裂隙。 地质构造地质构造第三节 断裂构造一、断裂构造的岩石力学性质（构造结构面的岩石力学性质） 切割岩石的破裂面即为 结构面
10、，构造结构面按力学性质又可区分为压性、张性和扭（剪）性结构面三种类型。 地质构造地质构造 13311压性结构面：走向与主压应力方向 1 垂直，类型包括褶皱轴面，逆断层等。 2张性结构面：走向与主张应力（ 3） 垂直，包括正断层，张节理等。地质构造地质构造3扭性（剪）结构面，走向与 1和 3斜交，但与主压应力 1 方向的夹角小于45 ，而不是 45 ，这类常见发育成 X形共轭，如平移断面，剪节理等。*断层： 岩体受力 破裂破裂后，破裂面两侧岩块发生了 显著位移显著位移 的一类断裂构造。 地质构造地质构造二、断层 (Faults )的类型与特征断层是规模最大，研究程度最高的断裂构造。华山断层美国圣
11、安德列斯断层的航空照片 地质构造地质构造1断层要素（ 2个）（ 1）断盘 (fault block )： 即裂面两侧的滑动岩块，若裂面倾斜，则倾斜面上方的称 上盘 ，下方的称 下盘 .（上升盘） 下降盘上盘下盘地质构造地质构造依据两 盘 地 质 地理坐 标 方位，又有 东盘 西盘 、 南盘 北盘 等。依相对运动方向 上升盘下降盘地质构造地质构造（ 2）断层面 (Fault plane )即破裂面，它与岩层一样也可用产状来描述，如12044 的断层面，指倾向 120 ，倾角 44.亦即北西盘为下盘，南东盘为上盘。 在地质平面图上，断层多以红线标出，并注明倾向，倾角，如 50 表明断层倾向南东，倾
12、角 50 ， 亦即南东盘为上盘，北西为下盘。 地质构造地质构造（ 1）正断层（ normal fault)： 即上盘下降，下盘上升的断层，多为复水平方向拉张力形成，属张性结构面。 2 断层 的基本类型normal fault地质构造地质构造地质构造地质构造（ 2）逆断层 (reverse fault)： 即上盘上升，下盘下降的断层，多为受水平方向挤压力形成，属压性结构面。 CCOSDSDCreverse fault地质构造地质构造地质构造地质构造（ 3）平移断层 (Strike-slip Fault )： 两盘沿断层面相对水平滑动而成，属扭性结构面（圣安德烈斯断裂，郯庐断裂） （ 1）正断层组合地堑、地垒 、和阶梯状构造 地质构造地质构造3断层的组合地堑地垒(2)逆断 层组 合 -叠瓦状构造 地质构造地质构造一般从三个方面的特征入手。（ 1）地 层 的不 对 称重复与缺失：是判 别 断 层 存在的重要依据，也可以此与褶 皱 构造相区 别 。 C D S O C D C P T330P CDS
