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1、第四章 构造运动与构造变动福建永安下石炭统林地组(C1l)地层中的褶曲v 内力引起地壳乃至岩石圈变形、变位的作用，叫做构造运动，或称岩石圈运动。v 由构造运动引起的岩石永久变形，称为构造变动。构造变动主要包括两大类：褶皱变动和断裂变动。v 一般认为，晚第三纪和第四纪的构造运动称新构造运动，在此之前的构造运动称老构造运动，。v 人类历史时期发生的和正在发生的构造运动称现代构造运动，它是新构造运动的一部分，其发生与发展与人类活动关系更为密切。第一节第一节 地壳历史的研究方法地壳历史的研究方法v 地壳的发展历史简称地史。地球表面有广阔的大洋、起伏的大陆、复杂多样的自然环境、千差万别的动植物群落，如此
2、丰富多彩的自然环境都是地球发展演变的结果。为了了解地壳发展的过程和演化规律，就必需要研究地史。 一、地史的研究方法一、地史的研究方法（一）地层的划分和对比（一）地层的划分和对比v 1、地层的划分依据v 所谓地层是在地壳发展过程中形成的各种层岩石的总称，包括变质的和火山成因的成层岩石在内。从时代上讲，地层有老有新，具有时间的概念，地层和岩层这两个名词相似，但岩层一般是泛指各种成层岩石，而不必具有时代的概念。v 地层具有时代的概念，所以地层就有所谓上下或新老关系，这叫做地层层序，如果地层没有受过扰动，愈处于下部的地层时代愈老，愈处于上部的地层时代愈新，叫做正常层位。这种上新下老的关系叫地层层序律。
3、划分地层的主要根据如下：v (1)沉积旋回和岩性变化v 对于一个地区的地层进行划分时，一般是先建立一个标准剖面。凡是地层出露完全、顺序接触关系清楚、化石保存良好的剖面就可以做为标准剖面。如果是海相地层，往往表现出岩相由粗到细又由细到粗的重复变化，一次变化称一个沉积旋回，也就是每一套海侵层位和海退层位构成一个完整的沉积旋回。v (2)岩层接触关系v 岩层之间的不整合面是划分地层的重要标志。任何类型的不整合（平行不整合和角度不整合）都代表层的不连续现象，反映了地理环境的重大变化。其实，两大沉积旋回之间往往存在一个不整合面，所以，根据不整合面和沉积旋回所划分出来的地层界限在一定范围内常是一致的。v
4、一种关系是侵入接触，即岩浆体侵入围岩之中，另一种关系是沉积接触，即侵入岩上升地表遭受侵蚀之后，又被新的沉积岩层所覆盖。喷出岩时代的确定（喷出时代在P1后， P2前）侵入接触(侵入时代K后)沉积接触(侵入时代J在后,在K前)岩体穿插(I早于II,II早于III)科罗拉多大峡谷角度不整合v (3)古生物（化石）v 凡是保存在地层中的地质时期的生遗体（如动物骨骼、硬壳等）和遗迹（如动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等）都叫化石。v 生物是从简单向复杂，从低级向高级发展的，生物演化既具有不可逆性，又具有阶段性。所以一定种类的生物或生物群总是埋藏在一定时代的地层里，而相同地质年代的地层里必定保存着相同或
5、近似种属的化石或化石群。这种关系就叫生物层序律。这样就有可能根据化石确定地层地质年代。但并非所有化石都具有相等的价值，只有那些演化最快（地层中垂直分布距离短）、水平分布最广的化石，才是鉴定地质年代最有价值的化石，这样的化石叫标准化石。 (a)Ammonite（菊石）（菊石） fossils. Ancient examples of a large group of invertebrate（头足类）（头足类） organisms that are now largely extinct. Their sole representative in the modern world is a si
6、ngle species, the chambered nautilus（鹦鹉螺类）（鹦鹉螺类）. 菊石现已灭绝菊石现已灭绝.(b)Petrified Forest （硅化木）（硅化木）. Arizona. These ancient logs are millions of years old. Their substance was completely replaced by silica, which preserved all the original details of form.Trilobites preserved as fossils in rocks about 365
7、 million years old.Ontario, Canada3亿5千万年前的三叶虫，早古生代的标准化石v2、地层的对比v 地层的划分是指导对于一个地区的地层进行时代的划分，而地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对比的基础才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。地层对比及综合柱状图不同层位有不同的化石组合，图中同一年代的地层用虚线相连（二）岩相古地理分析（二）岩相古地理分析v 1、沉积相的分类v 根据沉积环境可以把沉积地层分为海相、过渡相和陆相三大类。v （1）海相沉积v分为滨海相，浅海相，半深海相和深海相。此外还有非正常
8、海相。v A、滨海相 发育于低潮线和高潮线之间及其临近地带的狭长滨海区，潮汐作用和波浪作用占主要地位。v B、浅海相 存在于海面到海面下200m左右的浅海地区，约相当于于大陆架上的海洋部分。沉积物以陆源细碎屑物质及化学和生物化学沉积物质为主，富含生物遗体，但也常含有海盆中形成的内碎屑。v C、半深海相和深海相 存在于半深海（海面下约2002500m）和深海（2500以下）地区，即相当于大陆坡及海盆底地带。深海沉积物中有一种特殊沉积物，少含或基本不含有陆屑物质。岩海洋各沉积区相古地理分析v D、非正常海相 非正常海包括淡化海和咸化海。前者如现代的黑海，水域较深，最深处达2400m，大部为陆地所包
9、围，有大量淡水注入，使海水淡化。与此相反，在干燥气候条件下的内海，蒸发量大于淡水补给量，内海海面降低，使外海海水不断溢入。由于不断蒸发和海水溢入的结果，含盐量增高，形成咸化海。这种海一般规模较小，海水较浅，不易形成还原环境，常形成缺少生物化石的膏盐或白云岩沉积。v (2)过渡相沉积（海陆混合相沉积） 发育于滨海地区。其中主要包括三角洲相和澙湖相：v A、三角洲相v B、澙湖相v (3)陆相沉积 大陆是遭受剥蚀的地区，但在相对低洼部位可以接受沉积。和海相沉积相比，陆相沉积类型多种多样，横向变化显著，地层对比也比较困难。沉积物中以碎屑（砾、砂、泥）成分为主，有时含陆生动植物化石。陆相沉积对于气候和
10、地形的反映十分敏锐，在不同气候、地形和外营力的条件下便有不同类型的沉积，主要有残积、坡积、洪积、冲积、湖泊和沼泽沉积、风积、冰川和洋水沉积、洞穴堆积等。 2、岩相分析的主要根据v 在不同环境下形成具有不同生物化石、岩性特征和结构以及特殊矿物成分的沉积物；反过来说，沉积物中不同的生物化石、岩性特征和结构以及特殊矿物成分往往指示不同的形成环境。现在综合叙述如下：v A、生物化石v 化石可以用来指示古地理环境。例如珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境（现代珊瑚生活要求：水温20左右，水中没有混杂的泥沙，水深不超过5070m）。 B、岩性特征和结构v 岩性特征、结构和构造等是一定环境下的沉积物的表现形式，因
11、此可以作为岩相分析的重要根据。例如，红色岩层指示氧化环境；黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境。v C、特殊矿物v 有些矿物可以起指相作用。例如海绿石代表较深浅海环境；石膏、石盐等代表干燥环境。二、地质年代二、地质年代v 地球自形成以来大约经历了46亿年的历史，和月球年龄（据月岩测定）大致相同。研究有关地球历史演化和测定地质事件的年龄与时间序列，称为地质年代学。地质年代包括两种，相对地质年代和同位素地质年龄。地质年代简表据王鸿桢、李光岑中国地层时代表（1990）简化地质时代距今年龄值（百万年）生物演化宙代纪显生宙PH新生代Kz第四纪Q人类出现第三纪R晚第三纪N 1.64-23.3近代哺乳动物出现早第
12、三E纪 23.3-65中生代Mz白垩纪K5 65-135被子值物出现侏罗纪J 135-208鸟类、哺乳动物出现三叠纪T 208-250古生代Pz晚古生代Pz2二叠纪P 250-290裸子植物、爬行动物出现石炭记C 290-362两栖动物出现泥盆纪D 362-409节蕨植物、鱼类出现早古生代Pz1志留纪S 409-439裸蕨植物出现奥陶纪O 439-510无颌类出现寒武纪C 510-570硬壳动物出现元古宙PT新元古代Pt3震旦纪Z 570-800裸露动物出现800-1000中元古代Pt21000-1800真核细胞生物出现古元古代Pt11800-2500太古宙AR新太古代Ar22500-3000
13、晚期生命出现，叠层石出现古太古代Ar13000-3800冥古宙HD3800-4600三、地层系统三、地层系统v 由于地层划分的目的、根据和适用范围不同，地层划分系统可有两类：一是区域性或地方性的，以岩性变化为主的地层划分，称为岩性地层分类系统，地层单位为群、组、段等；一是国际性的、全国性或大区域性的，以时代为准的地层划分，称为年代地层分类系统，地层单位为宇、界、系、统、阶等，与其相对应的地质时代为宙、代、纪、世、期等。 （一）岩性地层单位（一）岩性地层单位v 组是地方性的最基本的地层单位。凡是岩相、岩性和变质程度大体一致的，与上下地层之间有明确的界限的，在一定地理范围内比较稳定的地层，都可以划
14、分为一个组。v 比组大的地方性地层单位叫群。凡是厚度巨大、岩性较复杂而又具有一定的相似性，但又无明确界限可以分组的一套岩系，或者是连续的、在成因上互相联系的几个组的组合，都可以划分成一个群。v 上述地层的划分，主要以岩性为根据，仅仅反映一定地理范围的沉积过程及沉积环境，只适用于一定地区，所以属于地方性的地层单位。（二）年代地层单位（二）年代地层单位v 确定和对比地层的时代，可以利用同位素年龄、古地磁等方法，但基本方法是利用生物地层学方法。由于生物界发展的不可逆性和阶段性，在同一时期生物界总体面貌大体具有全球或大区域的一致性，这就有可能根据生物门类（纲、目、科、属、种）的演化阶段，把地层划分为大
15、小不同的年代地层单位，如宇、界、系、统、阶等。v 根据生物界重大门类的演化阶段所划分的单位叫界。如中生界含有丰富的爬行类公顷石，新生界含有种类众多的哺乳动物化石，等等。一个界包括23甚至6个系。界以象征生物发展阶段的古生、中生和新生等命名。 v 最高级的年代地层单位叫宇。根据生物的出现和最低硬壳化石带以及较高级动物的大量出现，把全部地层分为3个宇，即太古宇、元古宇、和显生宇，后者包括古生界、中生界和新生界。地层分类系统表地质时代单位年代地层单位岩性地层单位宙 代 纪 世 期宇 界 系统 阶大群 群 组 段 层（三）地质时代单位（三）地质时代单位v 地质时代单位是从年代地层单位（它们都代表地层的
16、实体）概括抽象出来的时间概念，所以年代地层单位都有一个层型，作为比较研究的根据。组成地壳的全部地层（从最老到最新）所代表的时代称地质时代，不同级别的年代地层单位所代表的时代，称地质时代单位。v 岩性地层单位反映一个地区沉积过程的特殊性，年代地层单位反映全球时代划分的一致性和等时性，各具有不同的目的和作用。第二节第二节 构造运动的证据构造运动的证据一、新构造运动的证据一、新构造运动的证据（一）地貌标志一）地貌标志v 地貌形态是内外地质作用相互制约的产物。而构造运动常控制外力地质作用进行的方式和速度。如以上升运动为主的地区，常形成剥蚀地貌；以下降运动为主的地区，常形成堆积地貌。由于新构造运动的时间
17、较近，有关的地貌形态保留得较好，因此用地貌方法研究新构造运动，是特别重要的方法。（二）测量数据（二）测量数据v 对于现代构造运动，在短期或瞬息间还不可能在地貌上留下可以观察到的痕迹，因此必须借助于三角测量、水准测量、远程测量（激光测远）、天文测量等手段，即定期观测一点（线）高程和纬度的变化，以测出构造运动的方向和速度。 二、老构造运动的证据二、老构造运动的证据v 发生在几百万、几千万以至若干亿年前的地貌形态，几乎都为后期的地质作用所破坏，因此不能使用研究新构造或现代构造运动的方法进行研究。但是，构造运动的每一进程却留下可靠的地质记录，故根据地层的岩相特征、厚度、接触关系以及构造变形等，便能从中
18、找到构造的信息，重塑地壳构造的发展历程。（一）地层厚度（一）地层厚度v 在一定时间内在一定沉积区可以形成一定厚度的地层。对岩层厚度进行分析，可在很大程度上得出升降幅度的定量结论。 （二）岩相分析（二）岩相分析v 人们把反映沉积环境的党内外积岩岩性和生物群的综合特征，称为岩相。v 岩相一般可以分为海相、陆相和海陆过渡相（如入海处的三角洲相）三类。其中每类又可细分成若干种相。如海相可分为滨海相、浅海相、深海相等；陆相可分为坡积、冲积、洪积、湖泊、沼泽、冰川、风成等相。宁夏沙丘-风成相（据史培军）湖泊相考察队员正在考察罗布泊的水文状况，当时的罗布泊还汪洋一片（据赵济）海侵层位（A）与海退层位（B）1
19、、2、3、4表示海面位置的变化；aa、bb表示垂直剖面（据宋春青）沉积旋回剖面示意图（据宋春青）（三）构造变形（三）构造变形v 构造运动常使地层的产状发生改变，产生褶皱、断裂等构造变形。根据其形态特征可以推测其受力的方向、性质、强度及应力场的分布情况等。如环太平洋的山系和岛弧，以及喜马拉雅山脉等，目前多认为是板块水平移动和俯冲造成的。喜马拉雅山脉被冰雪覆盖的山脉前方、位于中间的山脊是逆断层的上盘，断层走向与山谷平行。（摄影： Dave Richards ） （四）地层接触关系（四）地层接触关系v 地壳下降引起沉积，上升引起剥蚀，所以，地壳运动在岩层中记录下来各种接触关系。它们是构造运动的证据。
20、 1、整合接触v 当地壳处于相对稳定下降（或虽有上升，但未升出海面）情况下，形成连续沉积的岩层，老岩层沉积在下，新岩层在上，不缺失岩层，这种关系称整合接触。 2、不整合接触v 由于构造运动，往往使沉积中断，形成时代不相连续的岩层，这种关系称不整合接触。两套岩层中间的不连续面，称不整合面。 （1）平行不整合 （2）角度不整合平行不整合块状图角度不整合块状图角度不整合块状形成过程由上至下：地壳下降，接受沉积；开始发生褶皱；隆起为山；遭受侵蚀；地形夷平；地壳再次下降，接受沉积角度不整合，亚利桑那州大峡谷（After Raymond Siever）第三节第三节 岩层的产状岩层的产状和岩石变形和岩石变形
21、v 岩层是指由两个平行的或近于平行的界面所限制的岩性相同或近似的层状岩石。岩层的上下界面叫层面，分别称为顶面和底面。岩层的顶面和底面的垂直距离称为岩层的厚度。透镜体 有的厚度比较稳定，在较大范围内变化较小；有的则逐渐变薄，以至消失，称为尖灭；有的中间厚、两边薄并逐渐尖灭，称为透镜体。如 果岩性基本均一的岩层，中间夹有其它岩 性的岩层，称为夹层。一、岩层的产状一、岩层的产状（一）不同产状的岩层（一）不同产状的岩层v 岩层在地壳中的空间方位称为 岩层的产状。 1、水平岩层v 在广阔的海底、湖盆、盆地中 沉积的岩层，其原始产状大都是水平或近于水平的。 2、倾斜岩层v 指岩层层面与水平面有一定交v角（
22、090）的岩层。v 在一定范围内岩层的状大体一v致，称为单斜岩层。单斜岩层往往v是褶皱构造的一部分。 福建永安桃源洞上白垩统（K2c）砂砾岩，近水平岩层福建永安上侏罗统（J3c）凝灰质石英粉砂岩，倾斜岩层 3、直立岩层v 指岩层层面与水平面直交或近于直交的岩层，即直立起来的岩层。 4、倒转岩层v 指岩层翻转、老岩层在上而新岩层在下的岩层。新疆天山直立岩层。强烈的挤压作用使原始水平岩层成为直立岩层挤压作用使原始水平岩层成为倒转岩层（Phil Dombrowski）（二）岩层的产状要素（二）岩层的产状要素 1、走向 v 岩层层面与任一假想水平的交线称走向线，也就是同一层面上等高两点的线；走向线两延
23、伸的方向称岩层的走向。 2、倾向v 层面上与走向线垂直并沿斜面向下所引的直线叫倾斜线，它表示岩层的最大度；倾斜线在水平面上的投影所指示的方向称岩层的倾向。 3、倾角v 层面上的倾斜线和它在水平面上投影的夹角，称倾角，又称真倾角；倾角的大小表示岩层的倾斜程度。视倾斜线和它在水平面上投影的夹角，称视倾角。第四节第四节 褶皱构造褶皱构造一、褶皱的概念一、褶皱的概念v 岩层的弯曲现象称为褶皱。岩层在构造运动作用下，或者说在地应力作用下，改变了岩层的原始产状，不仅使岩层发生倾斜，而且大多数形成各式各样的弯曲。v 褶皱是岩层塑性变形的结果，是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。岩层受到压力作用岩层受到
24、张力作用岩层受到剪切力作用v 褶皱的规模可以长达几十到几百千米，也可以小到在手标本上出现。v 褶皱构造通常指一系列弯曲的岩层；而把其中一个弯曲称为褶曲。小型背斜褶曲，图片最大边长20cm 褶曲的形态是多种多样的，但基本形式只有背斜和向斜两种。 从外形上看，背斜是岩层向上突出的弯曲，两翼岩层从中心向外倾斜；向斜是岩层向下突出的弯曲，两翼岩层自两侧向中心倾斜。v 从本质上讲，应该根据组成褶曲核部和两翼岩层的新老关系来区分，即褶曲的核部是老岩层，而两翼的新岩层，就是背斜；相反，褶曲核部是新岩层，而两翼是老岩层，就是向斜。（向斜褶曲）（背斜褶曲）（轴面）二、褶曲要素二、褶曲要素v 褶曲要素是指褶曲的各
25、个组成部分和确定其几何形态的要素。褶曲具有以下各要素：v 1、核ABGCD包围的内部岩层v 2、翼AB、CDv 3、轴面EFHIv 4、枢纽GEv 5、轴EFv 6、转折端BGC褶曲轴面的各种产状A、E直立轴面；B、C倾斜轴面；D水平轴面 枢纽的各种产状A水平枢纽；B倾斜枢纽； C波状枢纽三、褶曲的形态分类三、褶曲的形态分类（一）褶曲的横剖面形态（一）褶曲的横剖面形态 1、根据轴面产状并结合两翼特点分类v A直立褶曲v B倾斜褶曲v C倒转褶曲v D平卧褶曲v E翻卷褶曲v P代表轴面ABPPP 2、根据转折端形状及两翼特点分类v （1）圆弧褶曲v （2）箱形褶曲v （3）锯齿状褶曲v （4）
26、扇形褶曲（二）褶曲的纵剖面形态（二）褶曲的纵剖面形态 1、根据枢纽的产状分为：va水平褶曲vb倾伏褶曲vc倾竖褶曲 2、根据轴面产状和枢纽产状综合分类v（1）直立水平褶曲 （5）平卧褶曲v（2）直立倾伏褶曲 （6）倾斜倾伏褶曲v（3）倾竖褶曲 （7）斜卧褶曲v（4）倾斜水平褶曲（三）褶曲的平面形态（三）褶曲的平面形态 1、线形褶曲v 又称长褶曲，褶曲轴向一定方向延伸很远，从几十千米到数百千米或者更长与宽之比大于10:1。 2、长圆形褶曲v 又称短轴褶曲，长与宽之比在10:1到3:1之间。若为背斜叫短背斜，若为向斜叫短向斜。它们在平面上的投影形态近似椭圆形。 3、浑圆形褶曲v 长宽之比小于3:1
27、，平面投影近似圆形。若为背斜叫穹窿，若为向斜叫构造盆地。还有一种穹窿构造，其核部为很厚的岩盐层，并刺穿上覆岩层，此种穹窿称为盐丘。七、研究褶皱构造的意义七、研究褶皱构造的意义（一）褶皱与矿产（一）褶皱与矿产v 1、许多赋存于褶皱的沉积岩层中的矿产，必须搞清楚构造形态、规模，才能探明矿床的分布、大小、产状等情况。v 2、在背斜顶部常发育一组张裂隙，提供矿液的侵入通道，在此部位容易形成脉状矿体（矿脉）。v 3、岩层褶皱时，由于层间滑动（如同一本书挤压弯曲时，页与页间产生相对骨动），在上下层转折端部位容易形成空隙，常为矿质填充提供条件，形成鞍状矿体。v 4、具有封闭条件的穹窿、短背斜等是重要的储油、
28、储气构造。v 5、构造盆地常形成良好的储水构造。（二）褶皱与地貌（二）褶皱与地貌v 褶皱构造与地貌的关系至为密切，它几乎控制了大中型地貌的基本形态。由褶皱构造形成的山地称为褶皱山脉。蛛穆郎玛峰。4000万年以前由于印度板快与亚洲板快碰撞，岩层褶皱隆起形成喜马拉雅山脉。由于喜马拉雅山脉阻挡形成的雨影区，导致山脉北边、青藏高原南部形成岩漠。第五节第五节 断裂构造（一）断裂构造（一）节理节理v 地壳中岩石（岩层或岩体），特别是脆性较大和靠近地表的岩石，在受力情况下容易产生断裂和错动，总称为断裂构造。通常根据断裂岩块相对位移的程度，把断裂构造分为节理和断层两大类。本节简要介绍节理。 节理即断裂两侧的岩
29、块沿着破裂面没有发生或没有明显发生位移的断裂构造。v 按照成因可以分为两类，一是非构造节理，另一是构造节理。 ( (一一) )非构造节理非构造节理v 指岩石在外力地质作用下，如风化、山崩、地滑、岩溶塌陷、冰川活动以及人工爆破等作用所产生的节理。 ( (二二) )构造节理构造节理v 指在构造运动作用下形成于岩石中的节理，常常成组成群有规律地出现。这种节理往往与其他构造如褶皱、断层等有一定的组合关系和 成因联系。构造节理山西恒山，垂直节理构造节理福建永安桃源洞一线天，由垂直节理经过进一步崩塌、侵蚀扩大形成构造节理福建永安上侏罗统长林组（J3c）凝灰质石英粉砂岩岩层中的节理。节理成群有规律出现，接力
30、面与层面垂直，系在岩层褶皱弯曲期间由于构造力作用形成。非构造节理福建漳浦第三纪玄武岩柱状节理。岩浆喷出地表后，由于冷却收缩形成了六方柱状节理第五节第五节 断裂构造（二）断裂构造（二）断层断层v 岩块沿着断裂面有明显位移的断裂构造称为断层。 一、断层的几何要素一、断层的几何要素v 断层的几何要素包括断层本身的基本组成部分以及与阐明断层空间位置和运动性质显著位移，这个断裂面称为断层面。（一）断层线（一）断层线v 断层面与地面的交线称断层v线，它表示断层的延伸方向。它v可以是一条直线，也可以是一条v曲线或波状弯曲的线。1、下盘；2、上盘；断层线；4、断层破碎带；5、断层面（三）断盘（三）断盘 1、上
31、盘和下盘v 断层面两侧发生显著位移的岩块称为断盘。如果断层面是倾斜的，位于断层面以上的岩块叫上盘，位于以下的叫下盘。如果断层面是直立的，可根据断块与断层线的关系命名，如断层线的走向为东西，则可分别称两盘为南盘和北盘。 2、上升盘和下降盘v 相对位移的关系来判断上升和下降，相对上升的岩块叫上升盘，相对下降的岩块叫下降盘。（四）位移（四）位移v 断层两盘的相对移动统称位移。在实际工作中，经常要推断断层两盘相对位移的方向和测算位移的距离。如下图所示，是断层前的一个点，而在断层后变成位于断层面上的两个点，即A和A。这两个点就是相当点。这两个点的实际距离，表示断层的真位移距离，称为总滑距（A A）；总滑
32、距在断层面走向方向和倾斜线上的分量，称为走向滑距（BA）和倾斜滑距（AB）。同时总滑距在铅直方向的分量称为铅直滑距（DA），在水平面上的投影称为水平滑距（AD）。二、断层的分类二、断层的分类（一）根据断层走向与两盘岩层产状的关系分（一）根据断层走向与两盘岩层产状的关系分类类v 1、走向断层断层的走向与岩层的走向一致v 2、倾向断层断层的走向与岩层的走向垂直。v 3、斜交断层断层的走向与岩层的走向斜交。v 4、顺层断层断层与岩层面大致平行。 断层断层走向与两盘岩层产状的关系F1走向断层；F2倾向断层；F3斜交断层（二）根据断层走向与褶曲轴或区域构造线的二）根据断层走向与褶曲轴或区域构造线的关系分
33、类关系分类v 1、纵断层断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线一致。v 2、横断层断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线直交。v 3、斜断层断层的走向与褶曲的轴向或区域构造线斜交。断层走向与褶曲轴的关系F1断层；F2横断层；F3斜断层；S志留系；D泥盆系；C石炭系（三）根据断层两盘相对位移的关系分类（三）根据断层两盘相对位移的关系分类v 1、正断层上盘相对下降，下盘相对上升的断层叫正断层 正断层A：上盘顺断层面倾向滑动；B：上盘顺断层面斜向滑动；C：正断层剖面示意图 逆断层A：上盘顺断层面倾向向上滑动；B：上盘顺断层面斜向向上滑动；C：逆断层剖面示意图v 2、逆断层上盘相对上升，下盘相对下降的断层叫逆
34、断层v （1）冲断层指高角度的（倾角大于45）的逆断层，断层线比较平直。v （2）逆掩断层指断层面倾角小于45的逆断层。 v （3）推覆构造如果规模巨大、断层面倾角平缓（一般小于30）并呈波状起伏、上盘沿断层面远距离推移（数千米至数万米），这样的逆掩断层称为推覆构造，又称逆冲推覆构造或辗掩构造。碾掩构造、构造窗和飞来峰示意图A碾掩构造；B侵蚀后形成构造窗和飞来峰。1-8表示岩层由老到新v 3、平推断层指断层两盘沿着断层面在水平方向发生相对位移的断层，又叫平移断层。v 4、枢纽断层前述各种断层，其两盘位移都是直线运动的，但有些断层运动具有旋转性质，好像上盘围绕着一个轴作旋转运动，这样的断层叫枢纽
35、断层或旋转断层。平推断层枢纽断层枢纽断层块状图三、断层的组合类型三、断层的组合类型v 在自然界，常见许多断层以一定组合形式出现。从平面上看，断层排列有平行状、雁行状、环状和放射状等。从剖面上看，有阶梯状、叠瓦状、地堑和地垒等。（一）阶梯状断层（一）阶梯状断层v 两条以上的倾向相同而又互相平行的正断层，其上盘依次下降，这样的断层组合称为阶梯状断层。 v 两条以上的倾向相同而又互相平行的逆断层，其上盘依次向上推移，形如叠瓦，这样的组合称为叠瓦状断层，又称叠瓦状构造。阶梯状断层（二）地堑（二）地堑v 两条或两组大致平行的断层，其中间岩块为共同的下降盘，其两侧为上升盘，这样的断层组合叫地堑。地堑块状图
36、莱茵地堑，图中黑色部分为第三纪火山岩（据H.Cloos转引自Elements of Structural Geology ）德国莱茵谷地（Geisenheim） ，著名葡萄产地地垒块状示意图（三）地垒三）地垒v 两条或两组大致平行的断层，其间岩块为共同的上升盘，其两侧为下降盘，这样的断层组合叫地垒。造成地垒的断层一般是正断层，但也可能是逆断层。地垒构造往往形成块状山地。五、研究断层的意义五、研究断层的意义v 研究断层，搞清楚断层的存在、性质和产关状等，无论在实际应用或理论方面，都有重要的意义。（一）断层与矿床（一）断层与矿床v 矿床的形成、矿体产状及其分布等，常常受断层构造的控制。岩浆、热水溶
37、液、含矿溶液最容易循断裂带侵入或充填，形成重要成矿带。（二）断层与工程建设二）断层与工程建设v 进行工程建筑、水利建设等，必须考虑断层构造。例如水库、水坝不能位于断层带上，以免漏水和引起其他不良后果；大型桥梁、隧道、铁道、大型厂房等如果通过或坐落在断层上，必须考虑相应的工程措施。因此凡是重大工程项目都必须据有所在地区的断裂构造等地质资料，以供设计者参考。（三）断层与地下水（三）断层与地下水v 断层构造与地下水的运移和储集具有密切关系。特别是在山区的基岩找水工作中，调查是否有断层存在，断层的性质和规模如何，十分重要。（四）断层与地震（四）断层与地震v 断层，特别是活动性断层是导致地震活动的重要地
38、质背景。如汾渭地堑是历史上地震的多发地带，我国东部的郯庐大断裂，美国西部圣安德列斯大断层等也都是地震活动频繁地带。（五）断层与地貌（五）断层与地貌v 断层和地貌发育的关系至为密切。如块状山地、掀斜地块、断陷盆地、断层谷、飞来峰、大裂谷以及某些水文现象（如湖泊的形成，河流的发育等）都与断层有关。第六节第六节 韧性断层韧性断层与区域性大断裂与区域性大断裂 一、韧性断层一、韧性断层v 在地壳表层或浅层，断层常表现为脆性断层，其特点是断层面明显，两盘滑动相对集中于个别断裂面上，位移显著。而韧性断层是在剪切带中沿着微细滑动面做微小滑动，导致韧性断层两侧岩块有剪切错位，但却像断而未破，错而似走。一般说在地
39、下深处1015km，普遍存在岩石塑性流变，许多脆性断层向地下延伸至一定深度，往往为韧性断层所代替。韧性断层规模差别很大，小者宽不过数厘米，长不过数米；而巨型韧性断层长宽可达数千或数万米。这种巨型韧性断层带，实际上是由成群小型韧性断层和夹于其中的相对刚性岩石条块组合而成的。二、区域性大断裂二、区域性大断裂v 在地壳中除了存在一 规模的断层外，还存在区域性的大型断裂构造。如深大断裂、裂谷、逆冲推覆构造等。这类断裂规模很大，常常构成区域性断裂甚至全球性断裂。（一）深大断裂（一）深大断裂v 深大断裂又称深断裂，指规模巨大的深切地下的发育时期很长的区域性断裂构造。其切割深度可切穿地壳深入地幔，区域延伸可
40、上数百千米以至上千千米。 穿过平原向北西方向延伸的圣安德烈斯大断裂（Photograph by John S. Shelton ）（二）裂谷（二）裂谷v 裂谷是大型区域性断裂构造之一，在一定程度上讲也是深断裂的一种表现形式。一般认为裂谷是因隆起而断陷形成的大型复杂的地堑构造体系，或者认为是一种岩石圈的伸展构造，切割深而延伸长。有的裂谷两侧断裂不是均一发展，一侧为主干断裂，而另一侧则规模较小。裂谷可分为大洋裂谷，如大西洋中脊；大陆裂谷，如东非裂谷；和陆间裂谷，如红海裂谷。这些类型的裂谷构成全球性的裂谷系。东非裂谷第七节第七节 地震地震v (一)关于地震的一些概念关于地震的一些概念v发生地震的地方
41、叫震源；震源 在地面上的垂直投影叫震中；从震中 到震源的距离叫震源深度。v 地震按震源浓度可以分为：v 浅源地震深度 070km；v 中源地震深度 70100km；v 深源地震深度超过300km，目前已知最深地震为720km（1934年6月29日发生于印度尼西亚苏拉威西岛东边的6.9级地震）。v 从观测点（如地震台）到震中的距离，叫震中距。通常把震中距小于100km的地震，叫地方震；1001000km的叫近震；超过1000km的叫远震。一般讲震中越远，地震危害越小。 发生在大洋底部的地震称海震。有时候海震可以掀动上覆海水形成巨大海浪，称为海啸，如2004年的印度洋海啸。环太平洋近年海啸发生地2
42、0042004(二二) 地震波地震波v 地震波是一种弹性波，地震时从震源处释放出来的部分能量以弹性波的形式想四周传播。v 地震波可以在三维空间向任何方向传播，这种波称体波。但地球是有边界的，在边界附近，体波衍生出另一种沿着地面传播的波，称面波。 实线表示体波进行方向，虚线表示波前，数字表示震波达到时间（以分计）。由于震波折射现象，在地球上出现一条收不到任何体波的带，称黑影带 纵波又称压缩波或疏密波通常记做P波。横波又称切变波或剪切波，通常记做 S波。在大多数岩石中，纵波的传播速度快于横波。由于震波受地折射，在地表形成一条收不到任何体波的带，称黑影带。(三三) 地震强度地震强度 一、震级一、震级
43、一、震级一、震级 震级表示地震本身大小的等级划分，它是根据地震仪记录的地震波最大振幅经过计算求出的，它是一个没有量纲的数值。一次地震只有一个震级。v 按照震级大小，可以把地震划分为超微震、微震、弱震、强震和大地震。 1、超微震震级小于1的地震 2、微震震级大于1小于3的地震 3、弱震又称小震，震级大于3小于5时的地震 4、强震又称中震，震级大于5小于7的地震，可以造成不同程度的破坏。 5、大地震指7级及其以上的地震，常造成极大的破坏。v 一次大地震所释放的以量是十分巨大的，例如一个8.5级地震所释放的能量，大约相当于一个100万千瓦的大型发电厂，连续10年发出电能的总和。 二、地震烈度二、地震
44、烈度v 地震对地表和建筑物等破坏强习的程度，称为地震烈度。一次地震只有一个震级，如海城营口地震是7.3级，唐山地震是7.8级。但同一次地震对不同地区的破坏程度不同，地震烈度也不一样。v 目前世界许多国家都有自己的地震烈度表，烈度划分的标准并不完全一致。新中国第一个烈度表发表于1957年，主要是根据我国历史地震资料编制的，共分度，与世界上各种度表相当。底层遭破坏路面隆起并破裂路面破裂老旧房屋倒塌高楼与矮房地基、建筑物质量等的差异，抗震能力不同房屋破裂地表隆起不同建筑物震后受损程度不同习作习作 阅读地质图阅读地质图 根据提供的图件，完成下列作业： 暮云岭地区褶曲类型、褶曲形成的地质时代，褶曲的成因
45、； 断层类型、产状、断层形成的地质时代，断层的成因； 褶曲与断层在形成时代、空间分布、成因上的联系。作业题v1、为什么遭受地壳中力的作用时，有的岩石发生褶皱有的则破裂？v2、画一个裂谷的横剖面，并用箭头表明形成裂谷的力的特性。v3、画一个地质横剖面图，内容是：一系列的海洋沉积，然后变形形成褶皱和冲断层。这些事件后发生侵蚀、火山活动，熔岩流覆盖在被侵蚀的地表。最后，高角度断层使地壳破裂发生若干个抬升和下陷。v4、虽然背斜是岩层向上拱而向斜是岩层向下凹，为什么经常看到背斜成谷而向斜成岭？思考题v1、在三种板块边界上岩石将出现什么样的变形构造？v2、野外如何判断一条断层是正断层、逆断层还是平推断层？ v3、如果在野外看到倾斜岩层，如何判断是属于向斜还是背斜的一部分？v4、如果要描述一个还没有勘测的地区的地质历史，你应如何进行？v5、除了地壳构造力，还有什么会引起地壳变形？地质地貌学上第六章
