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地球科学概论构造运动课件

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地球科学概论构造运动课件_第1页
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传统上称为,造陆运动,3.分类:,4,(2),水平运动,(horizontal movement),,指平行于地表即沿地球切线方向的运动表现为地质体的,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)2)水平运动(horizontal movement),5,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在整个地质历史时期中都在不断进行,按时间将构,6,一、地形变测量反映的现代构造运动,二、构造运动在地物上的表现,三、构造运动在地貌上的表现,第一节 构造运动在地形、,地物上的表现,一、地形变测量反映的现代构造运动第一节 构造运动在地形、,7,,1、地形变测量,,其基本原理是在现在地形面上设置一系列观测点,用经纬仪与水准仪测量这些观测点的位置及高程随时间的变化情况,由此了解地形面的变化情况,并可推断构造运动的特征,这种方法称为,地形变测量,。

是研究现今构造运动的一种重要方法一、,地形变测量反映的,现代构造运动,1、地形变测量一、地形变测量反映的,8,2、水准测量,,在地形变测量中,测量观测点相对于大地水准面的高程变化称为,水准测量,我国从1951年至1982年先后进行两次全国范围和多次区域性精密水准测量积累了大量的基础资料,反映了我国大陆近30年来,地壳垂直运动,的总体情况在南部以青藏高原上升最快,一般为5~10 mm/a2、水准测量,9,三角测量法,在地形面上设置多个观测点组成,三角网,,通过测定各三角形边长及内角随时间的变化,计算各观测点的水平位移三角测量法揭示,现代水平运动,的典型例子是美国西部,圣安得烈斯,断层断层西侧主要向西北方向移动,平均速度约4 cm/a;而断层东侧只作相对较小的往复式移动三角测量法,10,地球科学概论构造运动课件,11,,近年来大地测量技术有了很大进展人们通过设置跨国界、,跨洲际,的,超长基线,(,VLBI,),并利用,电磁波干涉测距,、,激光测距,等高精度测量新方法,观测大区域甚至跨洲际的水平运动情况特别是近几年新发展的,全球定位系统,(,GPS,)方法,利用地球上空的人造卫星网,定时地对全球地面上的观测点或观测站进行精确定位,可以了解全球范围内不同尺度、不同地区的水平运动情况。

近年来大地测量技术有了很大进展人们通过设置跨国界、,12,尽管构造运动速率极其缓慢,但长期积累就可造成大规模的位移地物,是指人类在地面上所建造的建筑物如果地面发生构造运动,地物便成为记录运动的良好标志,再结合对地物的考古资料,我们便可了解构造运动的特征二、构造运动在地物上的表现,尽管构造运动速率极其缓慢,但长期积累就可造成大规模的,13,地物记录地壳垂直运动的实例,,意大利那不勒斯湾海岸塞,拉比斯,城镇遗迹,--,废墟中耸立三根高12m的大理石柱,,,该城镇建于公元前105年的古罗马时代1749年从火山灰中将该古镇废墟挖掘出来废墟中耸立三根高12m的大理石柱,均保留相同的地质遗迹:石柱地基以上3.6m被火山灰掩埋,柱面光滑;其上2.7m一段被海生动物钻蚀了无数密集的小孔;柱子上段5.7m一直未被海水淹没,但遭受风化,不甚光滑地物记录地壳垂直运动的实例,14,意大利古罗马废墟塞拉,比斯古庙石柱1828年的出露情景,意大利古罗马废墟塞拉,15,地物记录充分证明:,,水平运动与垂直运动常兼而有之,宁夏石咀山市西南贺兰山东麓红果子沟附近,,明代,修建的一条,长城,被错断长城由于山麓断层的运动而被错断,水平错开距离约1.45m,垂直错断距离约0.9m。

据考证,该长城修建于公元1448~1485年,距今约500a故该地区500年来,既有垂直运动,也有水平的运动地物记录充分证明:,16,地 貌,是由地质作用形成的特定地表形态构造运动对一些地貌的形成具有明显的控制作用反之,这些与构造运动有关的地貌成为研究构造运动的有力证据由于古老的地貌往往早已被剥蚀殆尽,所以现今地貌一般反映的是,新构造运动,所造成的结果三、构造运动在地貌上的表现,地 貌三、构造运动在地貌上的表现,17,反映地壳垂直运动的常见地貌,:,,,1、河流阶地、深切河曲,2、准平原、夷平面,3、多级海成阶地、多排海蚀凹槽,4、多排溶洞等反映地壳垂直运动的常见地貌:,18,1-1,河流阶地,(,river terrance,),如果地壳运动使该区域处于上升状态,则河流侵蚀基准面下降,河流下蚀作用重新加强,使河床降低,原有河漫滩相对升高,一般洪水已不能达到,;,,形成分布于河谷谷坡上、洪水不能淹没的顶面较平坦的台阶状地形,称为,河流阶地,1-1 河流阶地(river terrance),19,河流阶地形成过程示意图,河流阶地形成过程示意图,20,1-2 深切河曲,(incised meander),地壳相对稳定时期经长期演变已经发展成蛇曲的河流,若地壳抬升,河流下蚀作用加强,河床降低,深切至基岩,河谷横剖面形态呈“V”形谷,平面上仍保留极度弯曲的蛇曲形态的不协调现象,称为,深切河曲,。

反映地壳由相对稳定转向强烈上升运动的特征1-2 深切河曲(incised meander),21,美国犹他州圣胡安河深切河谷,美国犹他州圣胡安河深切河谷,22,2-1 准平原,(,peneplane,),,地壳相对稳定时,流水及其它各种表层地质作用长期共同对陆地表面进行改造,总趋势是把原来地表高差较大的形态,经过风化、剥蚀把它削低,同时又将破坏下来的物质搬运到地表低洼处进行堆积这种“,削高填低,”的结果使整个区域变得比较平坦,形成近似平原的地形称为,准平原,2-1 准平原(peneplane),23,2-2 夷平面,,当地表为准平原时,如果地壳重新上升,准平原被抬高并遭受流水切割而成为山地,这时在山地顶部可以残留原有准平原的遗迹,即较平坦的顶面其可大可小,上面可见到准平原时期的沉积物或风化壳,且相邻的平坦山顶大致位于同一高度,即代表已被破坏的原来准平原的表面,称为,夷平面,2-2 夷平面,24,,实例,:具有“世界屋脊”之称的青藏高原,在,上新世,时期地壳相对稳定,逐渐形成地势起伏较小的准平原,海拔高度大致为,1000m,;随着上新世末期以来青藏高原强烈上升,原来准平原解体,遭受剥蚀、切割而成为夷平面,现今海拔高程为,4000,~,5000m,。

所以,上新世末期以来,青藏高原整体隆升幅度达,3000,~,4000m,实例:具有“世界屋脊”之称的青藏高原,在上新世时期地,25,,根据,夷平面,上沉积物或风化壳的年代可以判断其形成年代;,根据夷平面的高度可以推算,准平原,形成后地壳的上升幅度根据夷平面上沉积物或风化壳的年代可以判断其形成年代,26,3-1 多级海成阶地,地壳稳定时期在海(湖)面附近形成的地壳重新上升可形成明显高出海(湖)面的海(湖)成阶地地壳多次地稳定—上升可形成多级海(湖)成阶地3-2 多排海蚀凹槽,地壳间歇性上升可形成高出海面的多排海蚀凹槽3-1 多级海成阶地,27,3-3,多排溶洞,因为成排的溶洞原来一般在潜水面附近经潜蚀作用形成,,出现多排溶洞表明该地区发生了垂直运动3-3 多排溶洞,28,美国西部海岸多级海蚀阶地,美国西部海岸多级海蚀阶地,29,地壳或岩石圈的水平运动在地貌上表现,水平运动可使线状延伸的水系(河流、冲沟等)发生同步弯曲和错断四川西部,鲜水河,谷地中,一系列穿过鲜水河断裂带的水系由于断层的水平运动而发生弯曲和错断,形成“S”形、肘状或梳状水系水平运动还常使山脊或山梁错断或弯曲地壳或岩石圈的水平运动在地貌上表现,30,地球科学概论构造运动课件,31,一、地层的岩相变化及厚度,二、地层的接触关系,第二节 构造运动在,地层中的表现,一、地层的岩相变化及厚度第二节 构造运动在,32,,沉积地层往往是在一定的地表沉积环境(如,浅海,、,滨海,、,湖泊,、,河流,等)中形成的,不同的沉积环境形成不同的岩石特征及生物化石组合,这种能反映沉积岩或沉积物,形成环境,的,岩石,及所,含生物化石,的,各种特征,称为,岩相,。

一定的岩相代表一定的沉积环境,岩相变化意味着沉积环境的变化一、地层的岩相变化及厚度,沉积地层往往是在一定的地表沉积环境(如浅海、滨海、,33,河北开平下寒武统地层柱状图,曲线表示地壳升降运动,河北开平下寒武统地层柱状图,34,沉积环境分类:,,海洋环境(深海、半深海、浅海、滨海),大陆环境(湖泊、沼泽、河流、冰川),,,一个地区沉积环境或岩相的剧烈变化与构造运动存在千丝万缕的联系例如,一个地区从早期的浅海沉积逐渐转变为滨海沉积,此后又转变为陆上河流沉积,说明该地区地壳逐渐上升、海水逐渐退出沉积环境分类: 一个地区沉积环境或岩相的剧烈变化与构造,35,利用沉积物或沉积岩的厚度资料不仅可分析地壳升降运动的性质;,还能定量地确定古代地壳垂直运动的幅度利用沉积物或沉积岩的厚度资料不仅可分析地壳升降运动的,36,有些地区发现:岩相类型不变,而沉积物的厚度却大大超过相应沉积环境的厚度极大值这是为什么?,,这是在地壳不断下降的同时不断接受沉积的条件下形成的,地壳下降幅度抵消了沉积填充的厚度,使原来的沉积环境基本保持不变,这时的沉积厚度大致可作为该时期地壳下降幅度有些地区发现:岩相类型不变,而沉积物的厚度却大大超过,37,地层接触关系,,指新老地层(或岩石)在空间上的相互叠置状态。

地层接触关系受构造运动控制,同时记录构造运动的历史不同的接触关系反映了不同的构造运动特点二、地层的接触关系,地层接触关系二、地层的接触关系,38,地层接触关系类型:,,1,、整合,,2,、平行不整合,,3,、角度不整合,地层接触关系类型:,39,1,、整合(,conformity,),,指上下两套地层的产状完全一致,时代连续的一种接触关系它是在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下,沉积作用连续进行,沉积物依次堆叠而形成的1、整合(conformity),40,地球科学概论构造运动课件,41,2、平行不整合(disconformity),,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平行不整合的出现反映地壳的一次显著的升降运动2、平行不整合(disconformity),42,地球科学概论构造运动课件,43,3、角度不整合(unconformity),,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反映显著的水平挤压运动及伴随的升降运动3、角度不整合(unconformity),44,地球科学概论构造运动课件,45,地球科学概论构造运动课件,46,地球科学概论构造运动课件,47,华北地区寒武系至侏罗系地层接触关系,反映的构造运动历史,华北地区寒武系至侏罗系地层接触关系,48,地球科学概论构造运动课件,49,,岩浆岩与变质岩经抬升、风化剥蚀后,再下降接受沉积形成的接触关系也属于不整合接触。

另类不整合构造的表现,岩浆岩与变质岩经抬升、风化剥蚀后,再下降接受沉积形,50,,不整合是构造运动的反映,利用不整合确定构造运动时代的方法是:,,构造运动发生在不整合面之下最年轻的地层时代之后与不整合面之上最老的地层时代之前,不整合构造的时代确定,不整合是构造运动的反映,利用不整合确定构造运动时代的,51,一、岩层产状,二、褶皱构造,三、断裂构造,第三节 岩石变形,一、岩层产状第三节 岩石变形,52,,岩石变形是构造运动的重要表现和结果沉积岩形成时除局部地区具有原始倾斜以外,基本上是水平产出的,而且在一定范围内是连续的;岩浆岩则具有原生的整体性但经过构造运动,岩层可由水平变为倾斜或弯曲,连续的岩层被断开或错动,完整的岩体被破碎等岩石变形是构造运动的重要表现和结果53,,根据岩石变形特征可以分析构造运动的性质、强度及时代等岩石变形的产物称为,地质构造,(,geologic structure,)最常见的地质构造为,褶皱,和,断裂,54,地球科学概论构造运动课件,55,,岩石发生变形是受到构造运动所施加的力的作用这种力一般来自于相邻岩块的,挤压,、,拉张,与,剪切,作用近地表环境坚硬岩石常表现为,脆性,(,brittle,),,在强烈构造运动作用下容易发生破裂变形。

岩石发生复杂的弯曲变形,说明岩石变形表现为,韧性,(,ductile,),岩石发生变形是受到构造运动所施加的力的作用这种力,56,坚硬岩石发生明显的韧性变形是因为有许多因素影响着岩石变形的力学性质,其中主要有,围压,、,温度,、,溶液,及,构造作用力的快慢,等一般来说,当岩石处于地下一定深度的较高围压与温度环境下,或者岩石含流体丰富、固结较差,或施加的构造作用力比较缓慢时,岩石表现出较强的韧性,易发生连续的弯曲或褶皱变形坚硬岩石发生明显的韧性变形是因为有许多因素影响着岩石,57,,构造运动使岩石变形而形成各种,地,质构造,,其形态往往由岩层或岩石空间上的位置变化表现出来沉积岩在地壳表面分布最广,且具有原生层理构造沉积岩的基本单位是,岩层,(,stratum,),岩层之间由层理面或层面分开一个岩层上、下两个层面,称为,顶面,和,底面,,岩层顶、底面间的垂直距离即,岩层厚度,一、岩层的产状,构造运动使岩石变形而形成各种地质构造,其形态往往由,58,研究地质构造,首先必须确定岩层或岩石的,空间位置,岩层在空间的位置称为,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,称为岩层的,产状要素,。

研究地质构造,首先必须确定岩层或岩石的空间位置岩层,59,岩层的产状要素及其测量方法,岩层的产状要素及其测量方法,60,走向(strike),,岩层层面与假想水平面交线的延伸方向,其交线叫,走向线,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所指的方向称为,倾向,走向、倾向一般用地理方位角表示(0°~360°)走向(strike),61,倾角(dip angle),,或称,真倾角,,指倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹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,,或称,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倾角(dip angle),62,,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:,,倾向方位角∠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的产状要素在野外直接用罗盘测量,所测产状要素用规,63,岩层类型(,按产状可分为三种,):,,水平岩层,(倾角为0°左右),倾斜岩层,(倾角介于0°~90°间),直立岩层,(倾角接近90°),,,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。

岩层类型(按产状可分为三种):,64,,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,第一节 构造运动在地形、地物上的 表现第八章 构造运动,65,1、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,1、褶皱(fold)第三节 构造运动引起的二、褶皱构造,66,褶皱构造,褶皱构造,67,2,、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2、褶皱的要素,68,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核(core),69,褶皱各要素的示意图,褶皱各要素的示意图,70,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。

翼(limb),71,地球科学概论构造运动课件,72,褶皱各要素的示意图,褶皱各要素的示意图,73,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,转折端(hinge zone of fold),74,地球科学概论构造运动课件,75,褶皱各要素的示意图,褶皱各要素的示意图,76,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,枢纽(hinge of fold),77,褶皱各要素的示意图,褶皱各要素的示意图,78,褶皱构造,背斜,褶皱构造背斜,79,地球科学概论构造运动课件,80,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轴面(axial plane),81,褶皱各要素的示意图,褶皱各要素的示意图,82,地球科学概论构造运动课件,83,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,背斜(anticline)3、褶皱的基本类型,84,地球科学概论构造运动课件,85,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,的对称重复特征向斜(syncline),86,地球科学概论构造运动课件,87,一、,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!,一、背斜形成的上拱及向斜形成的下凹形态,经风化剥蚀后,88,向斜成山和背斜成谷示意图,向斜成山和背斜成谷示意图,89,,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,有时甚至是错误的二、组成背斜两翼的岩层一般相背倾斜、组成向斜两翼的岩,90,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,91,,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,92,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:,直立褶皱按照轴面产状将褶皱分为四种类型:,93,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,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,94,地球科学概论构造运动课件,95,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,通常根据区域性角度不整合的时代确定4、褶皱的形成时,96,地球科学概论构造运动课件,97,断裂构造(,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,断裂构造(fracture)三、断裂构造,98,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岩石破裂且两侧岩块沿破裂面有明显滑动者称为断层(fa,99,(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,两类一) 节理,100,1、剪节理(shear joint),是由剪应力产生的破裂面①产状较稳定,沿走向和倾向延伸较远;,②节理面较平直光滑,有时具剪切滑动留下的擦痕;,③两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;,1、剪节理(shear joint),101,④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⑤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④发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理,一般切割砾石和胶,102,地球科学概论构造运动课件,103,2、张节理(,tension joint),,是由张应力产生的破裂面。

①产状不甚稳定,延伸不远;,②节理面粗糙不平,无擦痕;,③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;,2、张节理(tension joint),104,④在砾岩或砂岩中的张节理常绕砾石或粗砂粒而过;,⑤张节理有时成不规则的树枝状、各种网络状,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④在砾岩或砂岩中的张节理常绕砾石或粗砂粒而过;,105,北京坨里灰岩中的雁列张节理,北京坨里灰岩中的雁列张节理,106,利用沉积物或沉积岩的厚度资料不仅可分析地壳升降运动的性质;,第一节 构造运动在地形、,泉水沿一定方向呈线状分布,,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走向、倾向一般用地理方位角表示(0°~360°)如果地壳运动使该区域处于上升状态,则河流侵蚀基准面下降,河流下蚀作用重新加强,使河床降低,原有河漫滩相对升高,一般洪水已不能达到;,相邻的两个褶曲之间的翼是共有的其断层面常常较陡,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第三节 构造运动引起的,褶皱各要素的示意图,其空间产状可以是直立的,也可以是倾斜的或者水平的。

地壳稳定时期在海(湖)面附近形成的④在砾岩或砂岩中的张节理常绕砾石或粗砂粒而过;,,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!,利用沉积物或沉积岩的厚度资料不仅可分析地壳升降运动的性质;,107,1.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,1.断层要素(二) 断层,108,地球科学概论构造运动课件,109,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;反之亦然断盘(fault wall),110,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,断层位移,111,地球科学概论构造运动课件,112,,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,由于断层面上很难找到相互错开的对应点,因此常用断层两,113,地球科学概论构造运动课件,114,2.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.断层的基本类型,115,地球科学概论构造运动课件,116,(2)逆断层,(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2)逆断层(reverse fault),117,地球科学概论构造运动课件,118,(3)平移断层,(strikeslip,,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3)平移断层(strikeslip fault),119,地球科学概论构造运动课件,120,地球科学概论构造运动课件,121,,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平移断层性质注意!,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,122,,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组合类型:,123,断层面两侧相对移动的岩块它是在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下,沉积作用连续进行,沉积物依次堆叠而形成的二、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,,曲线表示地壳升降运动,其两翼岩层一般相向倾斜(即两翼均向核部倾斜);,③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;,主要由地球内部能量引起的,组成地球物质发生的机械运动一个岩层上、下两个层面,称为顶面和底面,岩层顶、底面间的垂直距离即岩层厚度其断层面常常较陡,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三、构造运动在地貌上的表现,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,,第一节 构造运动在地形、地物上的 表现,水平岩层(倾角为0°左右),长城由于山麓断层的运动而被错断,水平错开距离约1.,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)。

倾向方位角∠倾角,如150°∠30°,由于古老的地貌往往早已被剥蚀殆尽,所以现今地貌一般反映的是新构造运动所造成的结果断层的组合类型,A-,阶梯状断层;,B-,地堑和地垒;,C-,叠瓦状构造,断层面两侧相对移动的岩块断层的组合类型,124,(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2)地堑(graben)和地垒(horst),125,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,断层的组合类型,126,(3) 叠瓦状构造,(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3) 叠瓦状构造,127,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,断层的组合类型,128,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,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,129,3.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,,3.断层的识别标志,130,断层面擦痕和阶步,断层面擦痕和阶步,131,苏州逆断层中的断层角砾岩,苏州逆断层中的断层角砾岩,132,(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5)地貌及水文标志,133,谢谢观看,谢谢观看,134,。

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