《断层地质构造高教知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《断层地质构造高教知识（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章第二章 地质构造地质构造 第一节 地质年代 第二节 地质构造第三节 地质图主要内容1/63全面分析地壳运动（构造运动）：由地球内动力地质作用引起地壳变化，使岩层或岩体发生变形和变位的运动。 地壳运动形成各种不同的地质构造，如褶皱、断裂等。u水平运动：产生褶皱和断裂。u垂直运动：形成大规模的隆起和凹陷。地质构造是地壳运动的产物第一节第一节 地质年代地质年代一、地壳运动一、地壳运动2/63全面分析三根大理石柱的升降变化示意图 升降运动(造陆) 水平运动(造山)一、地壳运动一、地壳运动3/63全面分析 绝对地质年代： 是指地层形成到现在的实际年数，用距今多少年以前来表示。 主要根据岩石中所含放
2、射性元素的蜕变周期来测定。 相对地质年代： 是指地层形成的先后顺序和地层的相对新老关系 是由该岩石地层单位与相邻已知岩石地层单位的相对层位的关系来决定。二、地质年代二、地质年代地质年代：绝对地质年代和相对地质年代4/63全面分析 地层层序法确定地层相对地质年代的基本方法 古生物层序法 岩性对比法 地层接触关系法二、地质年代二、地质年代地层相对地质年代的确定方法：5/63全面分析二、地质年代二、地质年代地层接触关系法：沉积岩之间的地层接触关系不整合接触整合接触岩浆岩与沉积岩之间的岩浆岩之间的 穿插接触沉积接触侵入接触角度不整合接触平行不整合接触6/63全面分析p 层状地层接触关系u 整合接触(c
3、onformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳连续均匀下降。二、地质年代二、地质年代地层接触关系7/63全面分析 平行不整合 (disconformity)： 时间上不连续，产状一致。反映地壳间断上升。二、地质年代二、地质年代8/63全面分析 角度不整合(discordant)： 时间上不连续，产状不一致。反映地壳剧烈运动。二、地质年代二、地质年代9/63全面分析p 岩浆岩与围岩接触关系 侵入接触 沉积接触 侵入与沉积接触 二、地质年代二、地质年代10/63全面分析岩浆岩之间的接触关系：穿插接触后期生成的岩浆岩常插入早期生成的岩浆岩，将早期岩脉或岩体切隔开。二、地质年代二、地质年代地质
4、年代单位： 宙、代、纪、世、期(从大到小)年代地层单位： 宇、界、系、统、阶(从大到小)11/63全面分析二、地质年代二、地质年代宙隐生宙显生宙太古代元古代古生代中生代新生代纪 每个代中分为若干个纪世 世是纪下面的次一级地质年代年代地层单位与地质年代的单位相对应。宙（宇）、代（界）、纪（系）、世（统）、期（阶）岩石地层单位：群、组、段12/63全面分析二、地质年代二、地质年代13/63全面分析1 什么是相对地质年代？什么是绝对地质年代？ 地层的相对地质年代是怎样确定的？2地质年代单位和时间地层单位的含义及相互关 系怎样？3熟悉地质年代表及第四纪地质年代的划分。4什么是地壳运动及地质构造？两者的
5、关系如何？复习思考题复习思考题14/63全面分析作业题作业题1.某地区地质剖面图，如图所示。 试确定（1）各地层之间的接触关系。 （2）岩浆岩与围岩的接触关系。 （3）两期岩浆岩之间的接触关系。 （4）岩浆岩的形成时代。15/63全面分析第一节第一节 地壳运动与地质年代地壳运动与地质年代1、地壳运动： 水平运动水平运动造山造山 垂直运动垂直运动造陆造陆2、地质年代: 绝对地质年代绝对地质年代 相对地质年代相对地质年代小结小结16/63全面分析水平构造倾斜构造褶皱构造断裂构造第二节、地质构造第二节、地质构造地质构造（geologic structure）：是地壳运动的产物；把构造变动在岩层和岩体
6、中遗留下来的各种永久性的变形和变位称为地质构造。17/63全面分析u水平构造：在地壳运动影响轻微、大面积均匀隆起或拗陷的地区，岩层保持近于成岩时的水平状态的地质构造称为水平岩层(horizontal stratum)或水平构造。 水平构造可形成阶梯状陡崖，塔状、柱状、城堡状地形，方山和桌状山地形。水平构造的地貌景观（阶梯状陡崖）一、水平构造与倾斜构造一、水平构造与倾斜构造18/63全面分析u倾斜构造：原来呈水平状态的岩层，经构造变动，成为与水平面成一定角度的倾斜岩层时，称为倾斜岩层(tilted stratum)或倾斜构造。u单斜构造：岩层倾斜方向和倾角大体一致的单斜岩层。单斜构造的力学成因一
7、、水平构造与倾斜构造一、水平构造与倾斜构造正常层序倒转层序19/63全面分析走向(strike)：岩层层面和任一假想水平面交线的延伸方向。表示岩层在空间的水平延伸方向。倾向(dip)：表示岩层在空间的倾斜方向。与走向线垂直。倾角(dip angle)：岩层层面与水平面的所夹锐角。表示岩层在空间的倾斜角度的大小。一、水平构造与倾斜构造一、水平构造与倾斜构造岩层产状 (elements of attitude)：岩层在空间的分布状态。倾斜构造的产状可以用走向、倾向和倾角三要素来表示：20/63全面分析一、水平构造与倾斜构造一、水平构造与倾斜构造岩层产状 的表示方法l方位角表示法：以正北方向为0，将
8、岩层走向线或倾向线与正北方向所夹角度按顺时针记录下来。一般只记倾向和倾角。 如210、 ，倾向为210，倾角为30。l象限角表示法：以正北或正南方向为0，将走向线或倾向线所在的象限以及他们与正北或正南方向所夹的锐角记录下来。一般记：走向、倾角和倾向象限。如N65W/ SW，即走向为北偏西65，倾角为25，向西南倾斜。l符号表示法：在地质图上岩层产状要素用符号表示。21/63全面分析岩层走向的测定：有两个数值，相差180。岩层倾向的测定：只有一个方向，与走向相差90。岩层倾角的测定一、水平构造与倾斜构造一、水平构造与倾斜构造岩层产状的测定：用地质罗盘仪测量22/63全面分析褶皱构造 (fold)
9、：组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。二、褶皱构造二、褶皱构造23/63全面分析 (a)水平挤压力 (b)垂直作用力 (c)力偶作用褶曲的力学成因二、褶皱构造二、褶皱构造24/63全面分析核部(core)两翼(limb)轴面(axial plane )轴线(axial line)枢纽(hinge)转折端二、褶皱构造二、褶皱构造褶曲：褶皱构造中的一个弯曲；是褶皱构造的组成单位。褶曲要素：褶曲的各个组成部分。褶曲要素示意图转折端25/63全面分析背斜(anticline)：岩层向上弯曲，核部老，两翼新。向斜(syncline)：岩层向下弯曲，核部新
10、，两翼老。二、褶皱构造二、褶皱构造褶曲的基本形态26/63全面分析褶曲分类按轴面和两翼产状分：直立褶曲倾斜褶曲倒转褶曲平卧褶曲二、褶皱构造二、褶皱构造27/63全面分析水平褶曲倾伏褶曲按纵剖面上枢纽产状分：二、褶皱构造二、褶皱构造28/63全面分析二、褶皱构造二、褶皱构造 按褶曲长短轴的比例分：穹隆 构造盆地29/63全面分析褶皱构造野外观察方法背斜谷向斜山 穿越法穿越法：垂直于岩层走向观察。有利于了解岩层的产状、层序及其新老关系。 追踪法追踪法：平行于岩层走向观察。便于查明褶皱延伸的方向及其构造变化的情况。主要从地层分布规律、岩层产状分布规律来观察。二、褶皱构造二、褶皱构造30/63全面分析
11、褶皱构造的工程地质评价： 对深路堑和高边坡 对隧道工程褶曲构造与隧道位置选择1、3-不利；2-较好山坡岩层地质构造的影响a- 向斜山；b- 背斜山；c- 单斜山1- 有利情况；2- 不利情况二、褶皱构造二、褶皱构造31/63全面分析二、褶皱构造二、褶皱构造32/63全面分析三、断裂构造三、断裂构造断裂构造（fracture）：构成地壳的岩层受力作用后发生变形，当变形达到一定程度时，岩层的连续性和完整性遭到破坏，产生大小不一样的断裂。33/63全面分析断裂构造的分类 节理（裂隙） 断层三、断裂构造三、断裂构造34/63全面分析节理节理 (joint) : 也称裂隙裂隙(fissure)，是岩层受
12、力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有明显的相对位移时的断裂构造。 原生节理:岩石在成岩过程中形成的节理。次生节理:由卸荷、风化、爆破等作用形成的节理，分别称 为卸荷节理、风化节理、爆破节理等。 常称这种节理为裂隙。构造节理:由构造运动产生的构造应力形成的节理。 分为剪节理（受剪、扭应力）和张节理（受张应力）。三、断裂构造三、断裂构造35/63全面分析裂 隙 发 育 程 度 分 级 表一定一定三、断裂构造三、断裂构造36/63全面分析节理调查、统计和表示方法： 选择代表性的基岩露头，对一定面积内的裂隙进行测量。 裂 隙 野 外 测 量 记 录 表裂隙玫瑰图（a）裂隙走向玫瑰图；（b）裂隙倾向玫瑰图
13、三、断裂构造三、断裂构造37/63全面分析裂隙的工程地质评价: 节理破坏了岩石的整体性，促使风化速度加快；增强了岩体的透水性，使岩体强度和稳定性降低。 对路堑边坡对路堑边坡 裂隙主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，易发生崩塌等不稳定现象。三、断裂构造三、断裂构造38/63全面分析断层断层 (fault): 岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生了显著位移的断裂构造。断层要素:断层面（带）断层线断盘断距三、断裂构造三、断裂构造ab断距 e断层破碎带 f断层影响带39/63全面分析断层基本类型正断层(normal fault)逆断层(reverse fault)平移断层(paralle
14、l fault)三、断裂构造三、断裂构造40/63全面分析断层组合形式：阶梯状断层、地堑与地垒、叠瓦状构造叠瓦式断层三、断裂构造三、断裂构造41/63全面分析按断层走向与岩层走向的关系分：走向断层F1 断层走向与岩层走向一致倾向断层F2 断层走向与岩层走向垂直斜交断层F3 断层走向与岩层走向斜交三、断裂构造三、断裂构造42/63全面分析按断层与褶皱轴的关系分：纵向断层横向断层斜向断层F3F3三、断裂构造三、断裂构造43/63全面分析复习思考题复习思考题1.什么叫岩层的产状？产状三要素是什么？岩层产状是如何测定和表示的？ 2什么叫褶皱构造？什么叫褶曲？褶曲要素及基本形态有哪些？3如何识别褶曲并判
15、断其类型？4如何区别张节理与剪节理？5什么叫断层？断层由哪几部分组成？断层的基本类型有哪些？在野外如何识别断层？44/63全面分析断层的野外识别标志： 1、地层界限不连续或岩层中断三、断裂构造三、断裂构造45/63全面分析 2 、地层不对称重复或缺失三、断裂构造三、断裂构造46/63全面分析 3 、断层破碎带、构造岩以及断层擦痕 4、牵引现象三、断裂构造三、断裂构造破碎带 牵引现象擦痕47/63全面分析 5、地貌及水文等标志三、断裂构造三、断裂构造48/63全面分析断层的工程地质评价 破坏了岩体的完整性断层降低了地基岩体的强度及稳定性；影响边坡、桥墩；在断层处进行建筑工程，可能产生不均匀沉降；
16、隧道工程通过断裂破碎带地段，易发生坍塌甚至冒顶；沿断裂破碎带地段易形成风化深槽及岩溶发育带；断裂构造破碎带常为地下水的良好通道；构造破碎带在新的地壳运动影响下，可能发生新的移动。三、断裂构造三、断裂构造49/63全面分析三、断裂构造三、断裂构造50/63全面分析活断层： 第四纪以来仍在活动的断层。注：1994年岩土工程勘察规范指全新地质时期（11.1万年）以来活动着的断层，且在今后100年可能继续活动。四、活断层四、活断层51/63全面分析活断层的活动方式： 突然错动（黏滑型）伴随地震发生。 发生在强度较高的岩石中，断层带锁固能力强，危害大。 缓慢蠕动（蠕滑型）不直接产生地震。 发生在强度较低
17、的软岩中，断层带锁固能力弱，危害小。四、活断层四、活断层52/63全面分析活断层对工程的危害：1.直接危害跨越该断层的建筑物 例：宁夏石嘴山市红果子沟和河北蓟县境内的两段长城被错断。2.伴有地震发生的活断层使较大范围的建筑物摧毁 例：1906年美国旧金山地震中，圣.安德烈斯断裂导致一座27m高的水坝溃坝。四、活断层四、活断层53/63全面分析活断层的标志: 地层标志地貌标志水文地质标志历史地震2-33-4四、活断层四、活断层54/63全面分析活断层区的建筑原则：1.建筑物场址一般应避开活断层；2.线路工程必须跨越活断层时，尽量使其大角度相交；3.尽可能选择相对稳定的“安全岛”，将建筑物布置在断
18、层的下盘；（例：大亚湾核电站）4.采取抗震结构和建筑型式。四、活断层四、活断层55/63全面分析一、地质图的种类： 普通地质图 构造地质图 第四纪地质图 基岩地质图 水文地质图 工程地质图 地质平面图 地质剖面图 综合地层柱状图地质图(geological map)： 反映一个地区各种地质条件的图件。第三节、地质图第三节、地质图地质图包括：56/63全面分析水平构造水平构造直立构造直立构造不同产状岩层在地质图上的表现:二、地质条件在地质图上的反映二、地质条件在地质图上的反映57/63全面分析倾斜构造（V字形法则）1.倾向反，同弯曲且曲率小。二、地质条件在地质图上的反映二、地质条件在地质图上的反
19、映58/63全面分析2. 倾向同，倾角大，反弯曲。二、地质条件在地质图上的反映二、地质条件在地质图上的反映59/63全面分析3. 倾向同，倾角小，同弯曲但曲率大。二、地质条件在地质图上的反映二、地质条件在地质图上的反映60/63全面分析 水平岩层和倾斜岩层地质图练习：练习：地质图分析二、地质条件在地质图上的反映二、地质条件在地质图上的反映61/63全面分析褶皱在地质图上的表现：水平褶曲倾伏褶曲二、地质条件在地质图上的反映二、地质条件在地质图上的反映62/63全面分析断层构造在地质图上的表现：（b）二、地质条件在地质图上的反映二、地质条件在地质图上的反映63/63全面分析地层接触关系在地质图上的
20、表现:E与Q 平行不整合；T与E 角度不整合二、地质条件在地质图上的反映二、地质条件在地质图上的反映64/63全面分析读图方法（读图方法（步骤）：）： 图名和比例尺、图例、地貌、地层分布和岩性、地质构造、物理地质现象、工程地质评价。三、阅读地质图三、阅读地质图65/63全面分析图 4-29 宁陆河地区地质图三、阅读地质图三、阅读地质图66/63全面分析复习思考题复习思考题1.什么叫岩层的产状？产状三要素是什么？岩层产状是如何测定和表示的？ 2什么叫褶皱构造？什么叫褶曲？褶曲要素及基本形态有哪些？3如何识别褶曲并判断其类型？4如何区别张节理与剪节理？5什么叫断层？断层由哪几部分组成？断层的基本类
21、型有哪些？在野外如何识别断层？67/63全面分析6什么是地质图？地质图的基本类型有哪些？7各种地质现象或地质构造在地质图中的表现形式如何？8怎样阅读地质图？复习思考题复习思考题68/63全面分析作业题作业题1.某地区地质剖面图，如图所示。 试确定（1）各地层之间的接触关系。 （2）岩浆岩与围岩的接触关系。 （3）两期岩浆岩之间的接触关系。 （4）岩浆岩的形成时代。69/63全面分析2.用虚线恢复AB剖面图中褶皱的形态，并指明每个褶皱的名称。3.根据平面图示，判别断层的性质。 作业题作业题70/63全面分析4. 根据下列剖面图，判断各图中断层及褶曲的类型。作业题作业题71/63全面分析5. 分析
22、下面的地质图，说明有几个褶皱，形态类型；几条断层，何种性质；同时分析K地层与其下伏地层的接触关系。作业题作业题72/63全面分析第二节第二节 地质构造地质构造1、水平构造与倾斜构造： 岩层产状的三要素、表示方法、测定方法岩层产状的三要素、表示方法、测定方法2、褶皱构造: 褶曲的力学成因、要素、基本形态、分类、褶皱构造的褶曲的力学成因、要素、基本形态、分类、褶皱构造的工程地质评价工程地质评价3、断裂构造:节理、断层分类，断层野外识别、工程地节理、断层分类，断层野外识别、工程地质评价质评价第三节第三节 地质图地质图1、地质图的种类2、地质条件在地质图上的反映3、阅读地质图小结小结73/63全面分析第二章第二章 地质构造地质构造 第一节 地壳运动与地质年代 第二节 地质构造第三节 地质图主要内容74/63全面分析
