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1、第三章第三章基本构造基本构造要素及其要素及其产产状状测测定定1 1A A构造地构造地质质学：主要研究学：主要研究对对象是象是变变形构造形构造构造：地壳或岩石圈各个构造：地壳或岩石圈各个组组成部分的形成部分的形态态及及 其相互其相互结结合的方式和面貌特征的合的方式和面貌特征的总总称称产产状：构造的空状：构造的空间间表示，构造的空表示，构造的空间产间产出状出状 态态，包括形，包括形态态和方位和方位基本构造要素：用于描述构造基本构造要素：用于描述构造产产状的基本几状的基本几 何要素。可分何要素。可分为为面状要素和面状要素和线线状要素状要素第一第一节节 基本构造要素及其基本构造要素及其产产状状2 2A
2、 A面状构造：可以用平面表示面状构造：可以用平面表示产产状的构造状的构造 如岩如岩层层、断、断层层等等面状构造面状构造产产状要素：状要素：1.走向（走向（trend, strike)：面状构造与水平面的交面状构造与水平面的交线线。2.表示方法：表示方法： 360方法方法或第或第1、4象限象限, 如如30 或或N30E，330或或N30W3 3A A2. 倾倾向（向（dip)：倾倾斜平面上与斜平面上与 走向走向线线垂直的垂直的线线叫叫倾倾斜斜 线线，倾倾斜斜线线在水平面上的投影所指的沿平面向在水平面上的投影所指的沿平面向 下下倾倾斜的方位。斜的方位。 表示方法：同走向。表示方法：同走向。3. 倾
3、倾角（角（dip (dipping) angle）：）：倾倾斜斜线线与其在水平面与其在水平面 上投影的上投影的夹夹角。角。 表示方法：表示方法：0904 4A A面状构造面状构造产产状的数字表示方法：状的数字表示方法：1) 倾倾向向倾倾角，如角，如135 35;2) 走向，走向，倾倾向向倾倾角，如角，如N45E，S35E; 3) 走向走向/倾倾向向倾倾角，如角，如45/SE35面状构造面状构造产产状在地状在地质图质图上的表示上的表示5 5A AThe foliations (beddings) trend (strike) N 30E and dip southeastwards with a
4、 dipping angle of 60.The foliations (beddings) trend (strike) N 30E and dip to (toward) southeast with a dipping angle of 60.The foliations (beddings) have a trend (strike) of N 30E and a southeastward dip with a dipping angle of 60.The foliations (beddings) have a trend (strike) of N 30E and dip so
5、utheastward with a dipping angle of 60.6 6A A线线状构造：可以用直状构造：可以用直线线表示表示产产状的构造，状的构造， 如如线线理、褶理、褶皱皱的枢的枢纽纽和断和断层层面擦痕等面擦痕等线线状构造状构造产产状要素：状要素：1. 独立的独立的产产状要素：状要素： 倾倾伏向（伏向（plunge）：）：倾倾斜直斜直线线在水平面的投影在水平面的投影线线所所 指示的指示的该该直直线线向下向下倾倾斜的方向斜的方向 倾倾伏角：伏角：倾倾斜直斜直线线与其水平投影与其水平投影线间线间所所夹夹之之锐锐角角 表示方法：表示方法：顷顷伏向伏向顷顷伏角，伏角，如如135 357
6、 7A A 2. 与面状要素共存的与面状要素共存的线线状要素：状要素：侧侧伏角（伏角（pitch）：当）：当线线状构造包含在某一状构造包含在某一倾倾斜平面内斜平面内 时时，此，此线线与与该该平面走向平面走向线间线间所所夹夹之之锐锐角即角即为为 此此线线在在该该面上的面上的侧侧伏角。伏角。侧侧伏向：面状构造走向伏向：面状构造走向线线上，与上，与线线状构造构成状构造构成侧侧伏伏锐锐 角开口的那一端的方位。角开口的那一端的方位。表示方法：面状要素表示方法：面状要素产产状，状，侧侧伏角伏角侧侧伏向（用四象限伏向（用四象限 表示）表示）如面理如面理产产状状为为135 35，线线理北理北东侧东侧伏伏35（
7、度）度）8 8A A线线状要素在地状要素在地质图质图中的表示方法中的表示方法35359 9A A 视产视产状：面状构造与非正交平面相交迹状：面状构造与非正交平面相交迹线线的的产产状状 视倾视倾向：截面的走向向：截面的走向 视倾视倾角：面状构造与截面角：面状构造与截面 交交线线与与视倾视倾向向 的的夹夹角角真真倾倾角与角与视倾视倾角角间间的关系：的关系：tg= cos tg1010A A第二第二节节 构造要素的极射投影构造要素的极射投影吴氏网吴氏网施密特网施密特网1111A A一、极射赤平投影的原理一、极射赤平投影的原理球面投影与极射赤平投影球面投影与极射赤平投影直直线线和平面的投影和平面的投影
8、过过球心的球心的倾倾斜直斜直线线（AB）的球面及极射赤平投影的球面及极射赤平投影过过球心的球心的倾倾斜平面的球面斜平面的球面及极射赤平投影及极射赤平投影1212A A小小 圆圆 投投 影影不不过过球心的平面的投影球心的平面的投影1313A A1414A A极射赤平投影网（吴氏网）的建立极射赤平投影网（吴氏网）的建立1515A A1616A A等面等面积积投影网（施密特网）投影网（施密特网）1717A A等面等面积积投影网投影网及其原理及其原理1818A A二、极射赤平投影的二、极射赤平投影的应应用用1.1.直直线线的投影及其的投影及其产产状的状的读读取取1919A A2.2.平面的投影及其平面
9、的投影及其产产状的状的读读取（取（倾倾向和走向）向和走向）2020A A3.3.面状要素极点（法面状要素极点（法线线）的投影）的投影2121A A4.4.面交面交线产线产状状（根据面的真（根据面的真产产状求任一方向的状求任一方向的视产视产状）状）2222A A5.5.两两线线确定平面（根据确定平面（根据视产视产状求真状求真产产状）状）2323A A6.6.已知面已知面产产状及状及线线的的侧侧伏角，求伏角，求线线的的产产状状2424A A7.7.两两线夹线夹角角2525A A8.8.两面两面夹夹角及角及夹夹角中分角中分线线的的产产状状2626A A9.9.面面线夹线夹角角2727A A 实习实习
10、一一1. 1. 投影求包含直投影求包含直线线2582584040及及42426262的平面的的平面的 产产状。状。2. 2. 已知已知铁矿层产铁矿层产状状为为1541544040，求下列各方向，求下列各方向 剖面上的剖面上的视倾视倾角：角：8080、330330。3. 3. 在公路在公路转转弯弯处处的两陡壁上，的两陡壁上，测测得板状含金石英得板状含金石英 脉的脉的视倾视倾斜斜线产线产状分状分别为别为l20l20 16 16和和 227 227 22 22，求，求该该板状含金石英脉的真板状含金石英脉的真产产状。状。4. 4. 求平面求平面2452453030和和1451454848的交的交线产线
11、产状。状。5. 5. 求平面求平面3353353030和和2352354848的的夹夹角及角及夹夹角平角平 分分线线的的产产状。状。 2828A A三、投影的旋三、投影的旋转转操作操作1.1.绕铅绕铅直直轴轴旋旋转转例：例：25254040的的线线；顺时针顺时针旋旋转转40402929A A2.2.绕绕水平水平轴轴旋旋转转例：例：2202203030的的线线，绕绕N10N10W W轴顺时针轴顺时针旋旋转转30303030A A3.3.绕倾绕倾斜斜轴轴旋旋转转例：例：2102104040面面绕绕一一2602603030的的轴轴逆逆时针时针旋旋转转40403131A A四、四、钻钻孔孔资资料的料的
12、产产状投影状投影1.1.定向定向钻钻孔孔资资料的料的应应用用 钻钻孔孔轴线产轴线产状状2106262，3030（顺时针顺时针），），3030。 层层面向南面向南东倾东倾斜。斜。3232A A3333A A3434A A2. 利用不定向岩芯求利用不定向岩芯求产产状状不定向岩芯的不定向岩芯的产产状状圆锥圆锥3535A A2.1 两个直立非定向岩芯确定岩两个直立非定向岩芯确定岩层产层产状状两直立两直立钻钻孔（孔（A、B）在）在N70E方向上相距方向上相距400m，A钻钻孔在孔在200m深深处处切穿某一地切穿某一地层层，而，而钻钻孔孔B在在300m处处遇到同一地遇到同一地层层，地地层层与与钻钻孔孔轴线
13、轴线成成40夹夹角，求地角，求地层层可能的可能的产产状。状。3636A A2.2 两个不平行两个不平行倾倾斜非定向岩芯确定岩斜非定向岩芯确定岩层产层产状状 两两倾倾斜不定向斜不定向钻钻孔在走向孔在走向N20W上相距上相距100m，NW第一个第一个钻钻孔孔轴线产轴线产状状为为305050，并在，并在25m处处遇一遇一层层面，面，4848；第二；第二钻钻孔孔产产状状为为 2205454，在，在45m处处遇同一遇同一层层面，面，5454。求。求层层面面产产状。状。3737A A 两两倾倾斜不定向斜不定向钻钻孔在走孔在走向向N20W上相距上相距100m，NW第一个第一个钻钻孔孔轴线产轴线产状状为为30
14、5050，并在，并在25m处处遇遇一一层层面，面，4848；第二；第二钻钻孔孔产产状状为为 2205454，在，在45m处处遇同一遇同一层层面，面，5555。求。求层层面面产产状。状。3838A A3939A A4.三个任意不平行非定向岩芯确定岩三个任意不平行非定向岩芯确定岩层产层产状状3152929，=39=391935151，=41=41 554646，=51=514040A A 实习实习二二 利用下列利用下列钻钻孔孔资资料求岩料求岩层产层产状状1.单单个定向岩芯确定岩个定向岩芯确定岩层产层产状状轴线产轴线产状状2202204040，2020 （顺时针顺时针），），3030 。 层层面向南
15、面向南东倾东倾斜。斜。2. 一一钻钻孔孔轴线产轴线产状状356060，在，在30m处处遇一遇一层层面，面，6262。 其西其西50m为为一直立一直立钻钻孔，在孔，在15m处处遇同一遇同一层层面，面，4545。3. 钻钻孔孔 钻钻孔孔轴线产轴线产状状 A A 905050 45 45 B B 2985858 8585 C C 2004040 50 504141A A 第三第三节节岩岩层产层产状及状及地地质质界界线线的平面投影特征的平面投影特征4242A A地地质质界界线线：不同岩：不同岩层层界面（或断界面（或断层层面）与地面的交面）与地面的交线线，是地，是地质图质图表示的基本内容，其形表示的基本
16、内容，其形态态决定于岩决定于岩层层（断（断层层）的）的产产状与地形的关系。状与地形的关系。地地质图质图成成图图原理原理4343A A一、水平岩一、水平岩层层层层面近水平的岩面近水平的岩层层倾倾角角0 05 5度度地形地形图图等高等高线线4444A A水平岩水平岩层层在地形在地形图图中中的表的表现现特征特征为为其其层层面面界界线线与等高与等高线线平行平行W (宽宽度度) = t (厚度厚度) / tg (坡度坡度)地地层层一般向上一般向上变变新新4545A A二、直立岩二、直立岩层层层层面近直立的岩面近直立的岩层层，倾倾角角8590度。度。直立岩直立岩层层的地的地质质界界线线不受地形影响，不受地
17、形影响，宽宽度等于度等于厚度；地厚度；地质质界界线线一般一般为为直直线线，弯曲反映岩，弯曲反映岩层层走走向的向的变变化，化，宽宽度的度的变变化反映厚度的化反映厚度的变变化。化。4646A A三、三、倾倾斜岩斜岩层层4747A A倾斜岩斜岩层的水平投影特征：的水平投影特征：V V字形法字形法则相反相反相同相同；相同相同相同相同；相同相同相反相反地地层倾层倾向与地形坡度方向向与地形坡度方向地地质质界界线线与等高与等高线线的弯曲方向的弯曲方向4848A A相反相同：地相反相同：地层倾层倾向与地形坡度方向相反。向与地形坡度方向相反。地地质质界界线线与等高与等高线线弯曲方向相同，但曲率弯曲方向相同，但曲
18、率较较小。小。4949A A相同相同：地相同相同：地层倾层倾向与地形坡度方向相同，向与地形坡度方向相同，倾倾角小于地形坡度，地角小于地形坡度，地质质界界线线与等高与等高线线弯曲方向弯曲方向相同，但曲率相同，但曲率较较大大5050A A相同相反：岩相同相反：岩层倾层倾向与地形坡度方向相同，向与地形坡度方向相同，倾倾角大角大于地形坡度。地于地形坡度。地质质界界线线与等高与等高线线弯曲方向相反。弯曲方向相反。5151A A相反相反相同相同：地：地质质界界线线曲率小曲率小相同相同相同相同：地：地质质界界线线曲率大曲率大 岩岩层倾层倾角小于地形坡度角小于地形坡度相同相同相反相反：岩：岩层倾层倾角大于地角
19、大于地 形坡度形坡度5252A A第四第四节节 岩岩层产层产状及厚度的状及厚度的测测定定及地及地质图质图的的编绘编绘一、根据地一、根据地质图质图等高等高线线求求产产状状1）根据）根据V字形法字形法则则确定大致确定大致倾倾向，向，2）连连接走向接走向线线，确定走向及，确定走向及倾倾向，向，3）确定高程差，及水平距离，）确定高程差，及水平距离，4）确定）确定倾倾角。角。5353A A二、三点法求岩二、三点法求岩层产层产状状1）在网格）在网格纸纸上作三点（上作三点（A、B、C）的投影）的投影2）确定）确定A-B和和A-C的高程差的高程差3）在）在A-C上截取点上截取点D， 使使A-D:A-C=A-B
20、高程差高程差:A-C高程差高程差4）B-D即即为为走向走向线线5）根据前方法求取走向、）根据前方法求取走向、倾倾向和向和倾倾角。角。5454A A三、岩三、岩层层厚度的野外厚度的野外测测量量h = Lsin ()h = Lsin ()5555A Ah = Lcossincossin(sincostgsincostg)ABCD5656A A四、地四、地质图质图上求厚岩上求厚岩层层度度h = Lsin (-)h = Lsin (-)(-)(-)5757A A五、根据岩五、根据岩层产层产状状编编制地制地质图质图 编编制地制地质图质图（地（地质质填填图图）是地）是地质质研究的最基研究的最基本方法之一。
21、本方法之一。原原则则：根根据据有有限限测测量量点点的的岩岩层层等等产产状状，利利用用几几何何作作图图法法将将地地质质界界线线勾勾绘绘到到地地形形图图上上形形成成地地质质图图。5858A A步步骤骤： 1）根根据据走走向向的的定定义义，岩岩层层在在同同一一高高度度上上沿沿走走向向出出露露。根根据据测测量量点点产产状状过过测测量量点点作作走走向向线线，测测量量点点及及走走向向线线与与测测量量点点所所在在等等高高线线的的其其他他交交点点均均为为岩岩层层的的出露点。出露点。5959A A2）根根据据岩岩层层产产状状和和等等高高线线高高程程差差，确确定定岩岩层层与与相相邻邻等等高高线线相相交的水平距离，
22、即放交的水平距离，即放线线距。距。3）根根据据放放线线距距作作走走向向线线平平行行线线，其其与与相相邻邻等等高高线线的的交交点点即即岩岩层层在相在相邻邻高度上的出露点。高度上的出露点。6060A A4）依此）依此类类推，作出岩推，作出岩层层在每一等高在每一等高线线的出露点。的出露点。最后勾最后勾绘绘出地出地质质界限。界限。5）作）作图顺图顺序：先构造界限，如断序：先构造界限，如断层层和不整合等，和不整合等，再作地再作地层层（岩（岩层层）界限。）界限。6161A A6262A A测测制制倾倾斜岩斜岩层层地区的剖面地区的剖面图图1.选选定剖面位置（一般定剖面位置（一般选选取与地取与地层层走向垂直的
23、方向）走向垂直的方向）2.绘绘制地形剖面。制地形剖面。6363A A3.绘绘制地制地质质剖面剖面1) 将将产产状点和地状点和地层层界限点投到地形剖面上。界限点投到地形剖面上。2) 根据根据产产状作地状作地层层界限剖面界限剖面图图3) 标标出出时时代符号和岩性花代符号和岩性花纹纹。断断层层不整合地不整合地层层6464A A 实习实习 4读倾读倾斜岩斜岩层层和不整合接触地和不整合接触地质图质图并做剖面并做剖面图图（实习实习教材第教材第40页页）实习实习5. 编编制地制地质图质图（实习实习教材第教材第42页页）实习实习3. 用用间间接法接法测测定岩定岩层产层产状要素状要素（实习实习教材第教材第38页页）6565A A6666A A6767A A
