地质学基础-15岩层产状及接触关系课件

第七章第七章 地质构造地质构造地质构造：地质构造：指地壳运动所造成的岩石的变形和变位。指地壳运动所造成的岩石的变形和变位。第七章 地质构造地质构造：指地壳运动所造成的岩石的变形岩层变形的基本概念岩层变形的基本概念1、力、力物体间的相互作用物体间的相互作用。矢量。矢量（1）压力：）压力：两个力作用在同一条直线上，大小相等，方向相反，受两个力作用在同一条直线上，大小相等，方向相反，受力物体力物体缩短或变形缩短或变形。（2）张力：）张力：两个力作用在同一条直线上，大小相等，方向相反，受两个力作用在同一条直线上，大小相等，方向相反，受力物体力物体伸长或变形伸长或变形。（3）剪切力（扭力）：）剪切力（扭力）：大小相等，方向相反，两个力作用不在大小相等，方向相反，两个力作用不在同一条直线上，受力物体具有同一条直线上，受力物体具有旋转趋势旋转趋势。压力压力张力张力剪切剪切力力岩层变形的基本概念1、力物体间的相互作用。矢量压力张力剪（4）外力：）外力：施加于物体上的力通常叫外力。（5）内力：）内力：指同一物体内各部分之间的相互作用力指同一物体内各部分之间的相互作用力。当物体在未受外力作用时，内部各质点相互之间的引力和斥力达到平衡，使物体保持一定的形状，此时的这种力称为固有内力固有内力。当物体受到外力作用时，内部质点相对位置发生改变，其相互作用力也发生改变，而 达到一个新的平衡，内力的改变量称为附加内力（内力的改变量称为附加内力（简称内力）简称内力）。（4）外力：施加于物体上的力通常叫外力。2、应力：、应力：作用在单位面积上的内力（附加内力）作用在单位面积上的内力（附加内力）当应力方向倾斜于它的作用面时，可以分解为：正应力：正应力：与作用面垂直的分应力称为正(直)应力（）；向着作用面的称为压应力，用正值表示。向着作用面的称为压应力，用正值表示。离开作用面的称为张应力，用负值表示。离开作用面的称为张应力，用负值表示。扭扭(剪剪)应力：应力：与作用面平行的分应力称为扭(剪)应力（）。2、应力：作用在单位面积上的内力（附加内力）当应力方向倾斜于扭应力：扭应力：以使物体有顺时针转动顺时针转动趋势者为负，以使物体有逆时针转动逆时针转动趋势者为正。扭应力：以使物体有顺时针转动趋势者为负，层状岩石的产状：层状岩石的产状：指其在地壳中的产出状态。指其在地壳中的产出状态。层状岩石的接触关系：层状岩石的接触关系：指地层在纵向上的接触关系。指地层在纵向上的接触关系。第一节第一节 层状岩石的产状层状岩石的产状 及其接触关系及其接触关系层状岩石的产状：第一节 层状岩石的产状 一、岩层的产状一、岩层的产状（一）岩层及岩层厚度（一）岩层及岩层厚度1、岩层、岩层由两个平行或近于平行的界面所限制的、同一岩性组成的层状岩石。由两个平行或近于平行的界面所限制的、同一岩性组成的层状岩石。2、层面：、层面：岩层的上下界面。岩层的上下界面。顶面：上层面顶面：上层面底面：下层面底面：下层面3、厚度：、厚度：真厚度：顶底界面之间的垂直距离。真厚度：顶底界面之间的垂直距离。铅直厚度：顶底界面之间的铅直距离。铅直厚度：顶底界面之间的铅直距离。顶面顶面底面底面真厚度真厚度铅直铅直厚度厚度水平面水平面一、岩层的产状（一）岩层及岩层厚度顶面底面真厚度铅直厚度水平4、尖灭：、尖灭：厚度向一个方向变薄以至缺失成楔形时称尖灭。厚度向一个方向变薄以至缺失成楔形时称尖灭。5、透镜体：、透镜体：厚度向两个方向尖灭。厚度向两个方向尖灭。4、尖灭：（二）岩石的原始产状及产状类型（二）岩石的原始产状及产状类型1 1、岩层的产状、岩层的产状岩层的空间方位和产出状态。岩层的空间方位和产出状态。2 2、岩层的原始产状、岩层的原始产状 水平或近水平水平或近水平3 3、岩层的产状类型：、岩层的产状类型：水平岩层水平岩层 倾斜岩层倾斜岩层 直立岩层直立岩层 倒转岩层倒转岩层（二）岩石的原始产状及产状类型水平岩层水平岩层水平岩层倾斜岩层倾斜岩层倾斜岩层直立岩层直立岩层直立岩层4、岩层顶面和底面的确定岩层顶面和底面的确定（1）古生物学方面：）古生物学方面：可利用标准化石的属种、生物的生态、生物的埋藏状态、钻孔生物的洞穴、爬痕、足印等，进行顶底面确定。（2）沉积学方面包括：）沉积学方面包括：泥裂，波痕、雨痕，冰雹痕，冲刷面，印模等层面构造和层理构造。（3）上下岩层与不整合面的接触关系）上下岩层与不整合面的接触关系4、岩层顶面和底面的确定（1）古生物学方面：可利用标准化石浪成波痕：波峰尖锐，波谷圆滑浪成波痕：波峰尖锐，波谷圆滑浪成波痕：波峰尖锐，波谷圆滑泥裂：尖端指向岩层底面泥裂：尖端指向岩层底面泥裂：尖端指向岩层底面斜层理：细斜层面为斜层理：细斜层面为上陡下缓的铲形，其上陡下缓的铲形，其上被主层理面所截割。上被主层理面所截割。叠层藻：叠层藻：向上分枝，向上分枝，纹层向上纹层向上生长指示生长指示岩层顶面。岩层顶面。斜层理：细斜层面为上陡下缓的铲形，其上被主层理面所截割。叠层（三）岩层的产状要素（三）岩层的产状要素1 1产状要素产状要素 走向、倾向和倾角走向、倾向和倾角（1 1）走向）走向层面与水平面的交线为走向线，走向线两端所指方向是岩层走向。层面与水平面的交线为走向线，走向线两端所指方向是岩层走向。（2 2）倾向）倾向层面上与走向线垂直并沿倾斜面向下的垂线叫倾斜线，倾斜线在水平面上层面上与走向线垂直并沿倾斜面向下的垂线叫倾斜线，倾斜线在水平面上的投影线方向就是岩层的倾向。的投影线方向就是岩层的倾向。（3 3）倾角）倾角岩层倾斜线与水平投影间夹角岩层倾斜线与水平投影间夹角 （三）岩层的产状要素 倾角：倾角：真倾角：真倾角：岩层倾斜线与水平投影间夹角岩层倾斜线与水平投影间夹角 视倾角：视倾角：视倾斜线与水平投影间夹角视倾斜线与水平投影间夹角 真倾角永远大于视倾角真倾角永远大于视倾角tan=tan.cos 倾角：tan=tan.cos 2 2、产状要素的测定和表示方法、产状要素的测定和表示方法（1 1）产状要素的测定）产状要素的测定用地质罗盘直接测量用地质罗盘直接测量根据钻井资料、地形地质图等资料间接求取。根据钻井资料、地形地质图等资料间接求取。亮甲山亮甲山倾斜岩层倾斜岩层2、产状要素的测定和表示方法亮甲山倾斜岩层（2 2）产状要素的表示方法）产状要素的表示方法文字表示法文字表示法方位角：方位角：倾向倾向+倾角倾角 走向走向=倾角倾角909040/40/1303013030符号表示法符号表示法地质图地质图走向走向+倾角倾角+倾向倾向产状水平产状水平 产状直立产状直立 倒转倒转30（2）产状要素的表示方法30为了更好的了解各岩层的地形特征及在地质图上的表为了更好的了解各岩层的地形特征及在地质图上的表现特征，下面引入地形图及地质图的有关概念。现特征，下面引入地形图及地质图的有关概念。等高线等高线地形图地形图地质图：地质图：为了更好的了解各岩层的地形特征及在地质图上的表现特征，下面引地质学基础-15岩层产状及接触关系课件地质学基础-15岩层产状及接触关系课件（四）水平岩层（四）水平岩层 倾角倾角55的岩层的岩层同一层面具有相同海拔高度的岩层同一层面具有相同海拔高度的岩层（四）水平岩层 同一层面具有相同海拔高度的岩层水平岩层出露特征水平岩层出露特征地质图上的表现特征：地质图上的表现特征：地层界线与地形等高线平行地层界线与地形等高线平行或重合；或重合；上新下老，谷内老、山头新；上新下老，谷内老、山头新；地层厚度是上下层面的高程地层厚度是上下层面的高程差；差；水平岩层出露特征地质图上的表现特征：水平岩层出露特征水平岩层出露特征露头宽度取决于地层厚度及地形坡度；露头宽度取决于地层厚度及地形坡度；水平岩层出露特征露头宽度取决于地层厚度及地形坡度；（五）直立岩层（五）直立岩层指岩层面与水平面垂直或近于垂直指岩层面与水平面垂直或近于垂直 特点：特点：1、岩层出露线沿走向呈直线延伸，不受地形影响；、岩层出露线沿走向呈直线延伸，不受地形影响；2、露头宽度与真厚度相等。、露头宽度与真厚度相等。（五）直立岩层指岩层面与水平面垂直或近于垂直（六）倾斜岩层（六）倾斜岩层-倾角倾角558585的岩层。的岩层。（六）倾斜岩层1、倾斜岩层露头形态、倾斜岩层露头形态取决于岩层产状，地形特征及二者关系，遵循取决于岩层产状，地形特征及二者关系，遵循“V”字形法字形法则：则：1、倾斜岩层露头形态地质学基础-15岩层产状及接触关系课件地质学基础-15岩层产状及接触关系课件2 2、倾斜岩层的厚度和埋藏深度、倾斜岩层的厚度和埋藏深度（1 1）厚度）厚度真厚度（真厚度（h h）顶底面之间垂直距离。顶底面之间垂直距离。铅直厚度（铅直厚度（H H）顶底面之间沿铅直方向的距离顶底面之间沿铅直方向的距离h=Hcosh=Hcos2、倾斜岩层的厚度和埋藏深度（2 2）埋藏深度）埋藏深度地面某一点到目的层的铅直距离。地面某一点到目的层的铅直距离。AC=H1+H2+H3AC=AO+OCAO=A点标高点标高-B点标高点标高OC=BOtan（2）埋藏深度AC=H1+H2+H3AC=AO+OC二、地层的接触关系二、地层的接触关系地层接触关系：地层接触关系：不同地质时代形成的地层在纵向上的不同地质时代形成的地层在纵向上的 相互关系。相互关系。研究意义：研究意义：了解地壳运动的性质、特点和演化历史；确定构造了解地壳运动的性质、特点和演化历史；确定构造运动、岩浆活动的时期、划分对比地层；寻找矿产和油气资源。运动、岩浆活动的时期、划分对比地层；寻找矿产和油气资源。二、地层的接触关系地层接触关系：不同地质时代形成的地层在纵向（一）（一）地层接触关系的类型地层接触关系的类型1.1.整合接触整合接触连续沉积连续沉积的一套不同时代地层的接触关系。特征的一套不同时代地层的接触关系。特征上下地层连续，无间断；上下地层连续，无间断；岩性和所含化石一致或渐变；岩性和所含化石一致或渐变；产状基本一致。产状基本一致。2.2.不整合接触不整合接触 上下地层间有上下地层间有沉积间断沉积间断，即两套地层间缺少了一部分地层。，即两套地层间缺少了一部分地层。不整合面不整合面两套地层间的沉积间断面两套地层间的沉积间断面（一）地层接触关系的类型地质学基础-15岩层产状及接触关系课件（二）不整合的类型（二）不整合的类型1.1.平行不整合平行不整合不整合面上下地层不整合面上下地层产状基本一致产状基本一致2.2.角度不整合角度不整合不整合面上下地层不整合面上下地层产状不同产状不同，呈角度相交，呈角度相交（二）不整合的类型地质学基础-15岩层产状及接触关系课件平行不整合平行不整合下降沉积下降沉积上升、沉积中断并遭受剥蚀上升、沉积中断并遭受剥蚀再下降、再沉积再下降、再沉积由平行不整合推知：在上下地层生成年代之间，该区地由平行不整合推知：在上下地层生成年代之间，该区地壳运动表现为大幅度的上升，尔后又转为缓慢的下沉。壳运动表现为大幅度的上升，尔后又转为缓慢的下沉。平行不整合下降沉积上升、沉积中断并遭受剥蚀再下降、再角度不整合角度不整合角度不整合角度不整合的形成过程角度不整合的形成过程下降、接受沉积下降、接受沉积褶皱上升、沉积中断并遭受剥蚀褶皱上升、沉积中断并遭受剥蚀再下再下降、接受沉积降、接受沉积角度不整合的形成过程下降、接受沉积褶皱上升、沉积中断并遭角度不整合的形成过程角度不整合的形成过程下降、接受沉积下降、接受沉积褶皱上升、沉积中断并遭受剥蚀褶皱上升、沉积中断并遭受剥蚀再下再下降、接受沉积降、接受沉积角度不整合的形成过程下降、接受沉积褶皱上升、沉积中断并遭角度不整合角度不整合张岩子角度不整合张岩子（三）不整合的观察与研究（三）不整合的观察与研究1 1、不整合的识别标志、不整合的识别标志古生物证据古生物证据发育古风化壳，古土壤等。上覆地层有时有底砾岩。发育古风化壳，古土壤等。上覆地层有时有底砾岩。上下两套地层产状不一致。上下两套地层产状不一致。上下两套地层的变形程度、岩浆作用和变质作用不同，下强上弱。上下两套地层的变形程度、岩浆作用和变质作用不同，下强上弱。2 2、确定不整合的时代、确定不整合的时代根据不整合面上下根据不整合面上下地层的时代确定地层的时代确定T（三）不整合的观察与研究T3 3、不整合在地质图上的表现、不整合在地质图上的表现平行不整合平行不整合地质界线不相交，缺失部分地层地质界线不相交，缺失部分地层角度不整合角度不整合地质界线交截。地质界线交截。3、不整合在地质图上的表现地质学基础-15岩层产状及接触关系课件比例尺 1：1000比例尺 1：1000