地質(zhì)構(gòu)造收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除第五章 地質(zhì)構(gòu)造第一節(jié) 巖層的產(chǎn)狀其次節(jié) 褶皺構(gòu)造第三節(jié) 斷裂構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)：巖層形成后，在地殼運(yùn)動(dòng)影響下發(fā)生變形和變位〔位移、傾斜、彎曲、斷裂〕，其原始產(chǎn)狀受到不同程度的轉(zhuǎn)變，稱為地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)。地質(zhì)構(gòu)造：發(fā)生構(gòu)造變動(dòng)的巖層所呈現(xiàn)的各種空間形態(tài)稱為地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造分為兩類：褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造。〔單斜構(gòu)造往往是褶皺或斷裂構(gòu)造形態(tài)的一局部，故不另列〕第一節(jié)巖層的產(chǎn)狀一、巖層及其產(chǎn)狀〔一〕巖層巖層是由兩個(gè)平行或近于平行的界面所限制的同一巖性組成的層狀巖體。巖層的頂面、底面、厚度稱為巖層的三個(gè)要素。〔二〕巖層產(chǎn)狀巖層產(chǎn)狀是指巖層的空間位置。用于描述巖層的空間展布特征。二、產(chǎn)狀要素一般巖層的產(chǎn)狀用走向、傾向、傾角表示。走向、傾向、傾角稱為巖層產(chǎn)狀的三要素。1走向：指巖層面與水平面的交線走向是直線，有兩個(gè)方向，方向用方位角表示。如走向的一個(gè)方位3030210°。2、傾向：在巖層面上沿巖層面的傾斜方向垂直走向的直線稱傾斜線。傾斜線在水平面上的投影線所指的巖層面傾斜方向稱傾向。傾向與走向相互垂直。傾向是射線，只有一個(gè)方向，用方位角表3030°。3、傾角傾斜線與其在水平面上的投影線(傾向線)之間的夾角。三、產(chǎn)狀表示方法文字記述中，產(chǎn)狀常用方位角表示：只記述傾向和傾角。例如：120°∠3212032°。平面圖上產(chǎn)狀符號(hào)如下：〔一〕水平巖層巖層層面保持水平狀態(tài)，即同一巖層面上的海拔高度根本一樣的巖層稱為水平巖層。水平巖層的特征：在地層層序沒有發(fā)生倒轉(zhuǎn)的狀況下，地質(zhì)時(shí)代較的巖層疊覆在較老的巖層之上。水平巖層的厚度是該巖層頂面標(biāo)高與底面標(biāo)高之差。水平巖層的出露和分布狀態(tài)完全受地形掌握。在地圖上，其出露界限與地形等高線平行或重合。水平巖層露頭的水平寬度是隨巖層的厚度和地面坡度的變化而變化的。〔二〕直立巖層巖層面與水平面垂直，在地質(zhì)圖上，其露頭寬度與真厚度相等，巖層界限為始終線，其延長方向不受地形影響，與地形等高線斜交。〔三〕傾斜巖層受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，巖層轉(zhuǎn)變了原始的水平狀態(tài)并發(fā)生傾斜，稱為傾斜巖層。傾斜巖層的特征：在地層層序沒有發(fā)生倒轉(zhuǎn)的狀況下，地質(zhì)時(shí)代較的巖層疊覆在較老的巖層之上。巖層的厚度為該巖層頂面與底面之間的垂直距離。露頭的水平寬度取決于巖層的厚度和地面坡度的變化。巖層的出露和分布狀態(tài)完全受地形掌握。其露頭線遵循“V”字形法則。“V”字形法則 共有三條法則①當(dāng)巖層傾向與地面坡向相反時(shí)，巖層露頭界限與地形等高線的彎曲方向全都：即在溝谷處，巖層界限的“V”字形尖端指向溝谷上游方向；而在穿過山脊時(shí)，“V”字形尖端則指向山脊的下坡。②當(dāng)巖層傾向與地面坡向一樣且?guī)r層傾角大于地面坡角時(shí)，巖層界限與地形等高線呈相反的方向彎曲：在河谷處，巖層界限的“V”字形尖端指向河谷下游；在山脊處，巖層界限的“V”字形尖端指向山脊的上坡。③當(dāng)巖層傾向與地面坡向一樣且?guī)r層傾角小于地面坡角時(shí)，巖層界限與地形等高線的彎曲方向一樣。在河谷處，巖層界限的“V”字形尖端指向河谷上游；而在山脊處，巖層界限的“V”字形尖端指向山脊的下坡。五、地層的接觸關(guān)系地層的接觸關(guān)系是指上下兩套和老的地層之間的在時(shí)間和空間上的相互關(guān)系。地層接觸關(guān)系分為整合接觸和不整合接觸兩種。其中不整合接觸又包括平行不整合〔假整合〕接觸和角度不整合接觸。〔一〕整合接觸指某個(gè)地區(qū)在肯定的地質(zhì)歷史時(shí)期內(nèi)，地殼運(yùn)動(dòng)與沉積作用處于相對(duì)平衡狀態(tài)，沉積連續(xù)、形成上下兩套地層之間的巖性和古生物演化根本全都，上下兩套地層之間的接觸關(guān)系稱為整合接觸。特點(diǎn)1.上下兩套地層為連續(xù)沉積；上下兩套地層之間的巖性、古生物根本全都上下兩套地層之間不存在侵蝕面。〔二〕不整合接觸平行不整合〔假整合〕接觸指某個(gè)地區(qū)在肯定的地質(zhì)歷史時(shí)期內(nèi)，地殼下降承受沉積后，地殼再抬升，使已形成的地層患病風(fēng)化剝蝕，消滅明顯的區(qū)域性沉積連續(xù)；之后地殼再次下降并承受沉積，上下兩套地層之間的產(chǎn)狀根本全都，稱為平行整合接觸或假整合接觸。特點(diǎn)〔1〕上下兩套地層之間有明顯的沉積連續(xù)，巖性、古生物突變，缺失某些時(shí)代的地層；上下地層之間存在分布廣泛的沉積連續(xù)面；上下地層之間的產(chǎn)狀根本全都。角度不整合接觸指某個(gè)地區(qū)在下伏地層形成后，發(fā)生猛烈的地殼運(yùn)動(dòng)，使已形成的地層發(fā)生傾斜、褶皺、斷裂、或伴隨巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用，并遭風(fēng)化剝蝕、造成明顯的區(qū)域性沉積連續(xù)；之后地殼再次下降并承受沉積，使地層掩蓋在不同時(shí)代的老地層之上，上下兩套地層之間的產(chǎn)狀不全都，稱為角度不整合接觸。其次節(jié) 褶皺構(gòu)造一、褶皺構(gòu)造的概念〔一〕褶皺與褶曲褶皺巖層在地殼運(yùn)動(dòng)的長期作用下，原始產(chǎn)狀轉(zhuǎn)變，形成各種彎曲，但仍保持連續(xù)性，稱為褶皺構(gòu)造，簡稱為褶皺。褶曲褶皺構(gòu)造的一個(gè)彎曲叫褶曲，是褶皺的根本單位。〔二〕褶曲的根本類型褶曲包括向斜和背斜兩種根本類型：背斜在形態(tài)上為一個(gè)弧頂向上的彎曲，中心局部為老地層，兩側(cè)地層依次變。向斜在形態(tài)上為一個(gè)弧頂向下的彎曲，中心局部為地層，兩側(cè)地層依次變老。〔三〕褶曲要素核部和翼部：褶曲的中心部位稱核部；核部兩側(cè)稱翼部。轉(zhuǎn)折端：兩翼巖層集合轉(zhuǎn)折的部位。樞紐點(diǎn)和樞紐線：同一褶曲橫剖面上同一巖層面的最大彎曲點(diǎn)樞紐點(diǎn)；同一褶曲橫剖面上同一巖層面的最大彎曲點(diǎn)的連線叫樞紐線，即樞紐。。軸面和軸跡：同一褶曲各巖層面上樞紐線構(gòu)成的面叫軸面。軸面與水平面的交線稱軸跡。頂角和翼角：兩翼同一巖層之間的夾角叫頂角。兩翼巖層與水平面夾角叫翼角。二、褶曲的形態(tài)分類褶曲形態(tài)分類包括四種：橫剖面的、縱剖面的、平面的及其組合形式。〔一〕褶曲的橫剖面形態(tài)分類橫剖面指垂直于褶曲軸的剖面，主要分為六種形態(tài)：直立褶曲：軸面直立或近于直立，兩翼巖層傾向相反，傾角近等，又稱對(duì)稱褶曲。斜歪褶曲：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不等，又稱不對(duì)稱褶曲。倒轉(zhuǎn)褶曲：軸面傾斜，兩翼巖層傾向一樣，一翼巖層層序正常，另一翼倒轉(zhuǎn)，老巖層覆于巖層之上。扇形褶曲：軸面直立或傾斜，兩翼均倒轉(zhuǎn)，兩翼角可以不等或相等。平臥褶曲：軸面近于水平，一翼巖層倒轉(zhuǎn)，另一翼正常。撓曲：在水平或緩傾斜巖層中，某一段巖層傾角突然增大形成的膝狀彎曲。〔二〕褶曲的縱剖面形態(tài)分類縱剖面指平行于褶曲軸的剖面，主要分為二種形態(tài)：水平褶曲：軸面樞紐近于水平，褶曲沿水平方向延長，兩翼巖層走向大致平行。傾伏褶曲：褶曲樞紐傾伏并向一個(gè)方向傾沒以至消逝，兩翼巖層走向不平行且漸漸朝一個(gè)方向集合。留意：自然界中的褶曲樞紐幾乎都是傾伏的，水平褶曲常是它的一局部。〔三〕褶曲的平面形態(tài)分類在水平面上，依據(jù)褶曲延長長度及同一巖層界限的長寬比分為三類：10：1。10：13：1近等軸褶曲：其樞紐、軸面、軸跡無定向，平面呈近圓形，近等軸背斜又叫穹窿，近等軸向斜又叫構(gòu)造盆地。〔四〕褶曲的組合形式復(fù)式褶皺：大型背斜和向斜的兩翼地層被次一級(jí)褶曲簡單化。隔檔式褶皺、隔槽式褶皺：由近于平行、發(fā)育不等的一系列背、向斜組成。隔檔式褶皺的背斜呈嚴(yán)密褶曲、相鄰的向斜則平緩開闊；隔槽式褶皺背斜開闊、向斜緊閉。同斜褶皺：由一系列發(fā)育程度根本一樣的軸面近于平行的褶曲組成。三、褶皺構(gòu)造的觀測(cè)于爭(zhēng)論〔一〕褶皺的識(shí)別老巖層依次對(duì)稱重復(fù)出露是判別褶曲存在的根本標(biāo)志。但水平構(gòu)造、單斜構(gòu)造地區(qū)由于地形切割也會(huì)消滅這種現(xiàn)象。水平構(gòu)造區(qū)：老地層在地形低的地方出露、地層則在高處；單斜構(gòu)造區(qū)：老地層是沿山谷或山脊兩側(cè)對(duì)稱分布，其條帶延伸方向與走向相交。褶曲構(gòu)造的老地層呈條帶狀對(duì)稱出露，不受地形影響，且與走向全都。〔二〕褶皺的爭(zhēng)論褶曲的描述名稱：地名＋褶曲類型核部地層、兩翼地層及兩翼地層產(chǎn)狀軸面產(chǎn)狀、軸跡走向褶曲的形成時(shí)代與相鄰褶曲的關(guān)系。褶曲形成時(shí)代的判別依據(jù)地層之間角度不整合接觸關(guān)系來確定。它介于角度不整合面之下最地層形成之后的時(shí)代與角度不整合面之上最老地層形成之前的時(shí)代之間。依據(jù)較大的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化史推想本區(qū)褶曲形成的時(shí)代。如以下圖：第三節(jié) 斷裂構(gòu)造一、斷裂構(gòu)造的概念當(dāng)長期作用在巖層上的構(gòu)造應(yīng)力到達(dá)或超過巖石的強(qiáng)度極限時(shí)將發(fā)生變形造成裂開和錯(cuò)動(dòng)，使巖層的連續(xù)完整性受到破壞，它們的產(chǎn)物總稱為斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造分為節(jié)理和斷層兩類。二、節(jié)理斷裂兩側(cè)的巖層或巖體沿裂開面斷開，但沒有發(fā)生明顯的相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造稱節(jié)理，又稱為裂隙。其裂開面稱為節(jié)理面。〔一〕節(jié)理的分類節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)分類節(jié)理按力學(xué)性質(zhì)可分為張節(jié)理和剪節(jié)理。1〕張節(jié)理是在張應(yīng)力作用下形成的節(jié)理。2〕剪節(jié)理是在剪應(yīng)力作用下形成的節(jié)理。張節(jié)理特點(diǎn)：①產(chǎn)狀不穩(wěn)定，在平面上呈蜿曲狀或鋸齒狀延長，沿走向延長不②節(jié)理面粗糙不平，擦痕不發(fā)育，節(jié)理兩壁裂開距離較大，有些③在由壓應(yīng)力誘導(dǎo)產(chǎn)生的張應(yīng)力作用下形成的張節(jié)理，常常會(huì)追蹤先已形成的共軛X④一般來說，張節(jié)理面兩側(cè)的巖石沒有發(fā)生相對(duì)錯(cuò)移的現(xiàn)象。當(dāng)⑤張節(jié)理一般發(fā)育稀疏，節(jié)理之間的距離較大，分布不均勻，即剪節(jié)理特點(diǎn)：①產(chǎn)狀穩(wěn)定，在平面和剖面上都呈直線延長；規(guī)模較大，沿走向和傾向常延長較遠(yuǎn)。②節(jié)理平直而光滑，常具擦痕、鏡面等構(gòu)造現(xiàn)象；節(jié)理兩壁之間往往比較緊閉。③發(fā)育在礫巖中或含礫的碎悄巖中的剪節(jié)理常把礫石切穿并發(fā)生④一般剪切理發(fā)育較密集，相鄰兩節(jié)理之間的距離較小，常具有等距性分布特點(diǎn)；有時(shí)則密集成帶。⑤在由壓應(yīng)力誘導(dǎo)產(chǎn)生的剪應(yīng)力作用下形成的剪節(jié)理，常發(fā)育成兩組構(gòu)造X⑥共軛X節(jié)理的產(chǎn)狀分類依據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系，分為四種：1〕走向節(jié)理：節(jié)理走向大致與巖層走向平行。傾向節(jié)理：節(jié)理走向大致與巖層走向垂直，與巖層傾向大致平行。斜向節(jié)理：節(jié)理走向與巖層走向斜交。順層節(jié)理：節(jié)理面與巖層面大致平行。節(jié)理的成因分類依據(jù)成因分兩大類：原生和次生節(jié)理。1〕原生節(jié)理：在沉積作用、巖漿作用以及成巖過程中形成的節(jié)理。例如玄武巖柱狀節(jié)理、煤的內(nèi)生裂隙等。2〕次生節(jié)理：巖層形成后生成的裂隙。又分為二類：構(gòu)造節(jié)理：由地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力所成，分布廣、有規(guī)律。非構(gòu)造節(jié)理：外力地質(zhì)作用或人為因素所成。例如風(fēng)化、滑坡、倒塌、冰川、人工爆破等造成的。規(guī)模不大、分布不廣、無規(guī)律。〔二〕節(jié)理的觀測(cè)與爭(zhēng)論觀測(cè)1〕選擇和建立觀測(cè)點(diǎn)①依據(jù)爭(zhēng)論目的，在不同的構(gòu)造部位、不同層位、不同巖性上觀測(cè)。②要是有足夠大的面積，以保證有幾十條節(jié)理可供觀測(cè)。2〕描述、記錄節(jié)理特征記錄內(nèi)容包括構(gòu)造部位、層位、巖性、地層時(shí)代和產(chǎn)狀、節(jié)理產(chǎn)狀、節(jié)理力學(xué)性質(zhì)、充填特征和形態(tài)特征、伴生構(gòu)造、密集程度等。爭(zhēng)論1〕數(shù)理統(tǒng)計(jì)①節(jié)理密度：指垂直節(jié)理走向上單位距離內(nèi)節(jié)理的條數(shù)。②節(jié)理裂隙度：垂直節(jié)理走向上單位距離內(nèi)節(jié)理縫隙寬度。③裂隙率〔面密度〕：節(jié)理裂隙面積占觀測(cè)面積的百分比。2〕資料的整理分析對(duì)節(jié)理進(jìn)展分組、分期、分性質(zhì)統(tǒng)計(jì)，編制相應(yīng)圖件，例如節(jié)理玫瑰花圖等。三、斷層斷裂兩側(cè)的巖層或巖體沿裂開面斷開，并且發(fā)生明顯的相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造稱斷層。〔一〕斷層要素 包括斷層面、斷層線、斷盤、斷層交面線、斷距、落差等。斷層面：指斷層的裂開滑動(dòng)面。斷層線：斷層面與地面的交線。斷盤：斷層面兩側(cè)的巖體。位于斷層面上方的稱為上盤；位于斷層面下方的稱為下盤。斷層交面線：斷層面與巖層底面的交線。斷層的斷距、落差斷距包括總斷距(滑距)、地層斷距、鉛垂斷距、水平斷距①總斷距(滑距)是斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)開的真正距離H②地層斷距H0:指在與巖層垂直的剖面上，斷層同一層面錯(cuò)開的垂直距離。③鉛垂地層斷距Hg:指在與巖層垂直的剖面上，斷層同一層面錯(cuò)開的鉛直距離。④水平地層斷距Hf:指在與巖層垂直的剖面上，斷層同一層面錯(cuò)開的水平距離。落差與平錯(cuò)①斷層的落差Ha:指在與斷層走向垂直的剖面上，斷層同一層面錯(cuò)開的鉛直距離〔高程差〕。②斷層的平錯(cuò)Hb:指在與斷層走向垂直的剖面上，斷層同一層面錯(cuò)開的水平距離。〔二〕斷層分類依據(jù)斷層兩盤相對(duì)位移方向分類：分為：正斷層、逆斷層、平移斷層、樞紐斷層等。①正斷層：斷層上盤沿?cái)鄬用鎯A斜線相對(duì)向下移動(dòng)，下盤相對(duì)向上移動(dòng)。②逆斷層：斷層上盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)向上移動(dòng)，下盤相對(duì)向下移動(dòng)。逆斷層又分為三種：45°；30～45°間；C30°。③平移斷層斷層的兩盤沿?cái)鄬用孀呦虬l(fā)生移動(dòng)的斷層。④樞紐斷層：斷層兩盤以斷層面上的某一點(diǎn)為樞紐中心發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)。依據(jù)斷層走向和所切割巖層走向關(guān)系的分類分為走向斷層、傾向斷層、斜交斷層、順層斷層。①走向斷層：斷層走向與巖層走向根本全都。②傾向斷層：斷層走向與巖層走向根本直交，而與傾向根本全都。③斜交斷層：斷層走向與巖層走向明顯斜交。④順層斷層：斷層面與巖層面根本平行，是層滑構(gòu)造的一種。依據(jù)斷層走向與褶皺軸向關(guān)系的分類①縱斷層：斷層走向與褶皺軸向根本全都。②橫斷層：斷層走向與褶皺軸向根本垂直。③斜斷層：斷層走向與褶皺軸向斜交。斷層的組合類型①地壘和地塹：兩條以上正斷層，傾向相背、中連續(xù)盤相對(duì)上升稱地壘。反之，斷層傾向相對(duì)、中間盤下降稱地塹。②階梯狀斷層：由二條以上正斷層產(chǎn)狀大體全都而成。③疊瓦狀斷層：由數(shù)條產(chǎn)狀大致一樣逆斷層組合而成。〔三〕斷層存在的識(shí)別主要從以下五個(gè)方面分析識(shí)別：1.地層的重復(fù)與缺失在野外或井下覺察地層有不對(duì)稱重復(fù)〔褶皺為對(duì)稱重復(fù)〕或缺失現(xiàn)象，說明有斷層存在。規(guī)律如下：走向斷層傾向與巖層傾向關(guān)系正斷層逆斷層相反重復(fù)缺失一樣，且斷層面傾角較大缺失重復(fù)一樣，且斷層面傾角較小2.地質(zhì)體或地質(zhì)界限不連續(xù)重復(fù)缺失在井下煤巷掘進(jìn)時(shí)，煤層突然中斷、迎頭消滅其它巖層，說明有斷層存在。構(gòu)造標(biāo)志斷層兩側(cè)因受猛烈擠壓或拉張，常伴生、派生一些構(gòu)造現(xiàn)象：產(chǎn)狀急劇變化、節(jié)理增多、巖石裂開、消滅牽引褶曲等。地面標(biāo)