构造和构造运动

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三篇 岩石圈动力地质作用,第八章：构造运动与地质构造,第九章：岩浆作用与变质作用,第十章：全球板块构造,第十一章：造山带和沉积盆地,第八章 构造运动与地质构造,岩层产状,构造运动及其表现,地质构造,英文术语,Stratum（pl. strata）；bedding；,Strike; dip; dip angle;,Horizontal stratum; inclined stratum; vertical stratum;,Tectonic movement; vertical movement; horizontal movement;,paleotectonism,;,neotectonism,Fold；anticline；syncline；,Joint(,节理,) ；,fault；normal fault；reverse fault；strike-slip fault;,第一节 岩层产状,岩层的概念,岩层产状要素,走向,Strike,；,倾向,dip,；,倾角,dip angle,；,岩层产状类型,水平岩层,Horizontal stratum,倾斜岩层,inclined stratum,直立岩层,vertical stratum,岩 层,岩层：具有层状构造的岩石，在野外见到的层状岩石。,沉积岩层的原始产状多呈近水平，局部地区有原始倾斜。经地壳运动改变其水平状态而倾斜、直立、倒转，从而形成各种形态，这种,产出状态,称为产状。,一、岩层的产状要素,产状：,任何面状构造的空间位态。,面状构造包括层理；节理；断层；褶皱的 轴面等。,产状的确定：以空间延伸方位及其倾斜程度来确定,产状的三个要素,走向,(,strike),倾向,(,dip),倾角,(,dip angle),走 向,倾斜的层面与水平的交线称,走向线，,其两端延伸的方向即为层面的,走向,倾 向,倾斜的层上与走向线相垂直的线称,倾斜线,，倾斜线在水平面上的投影所指的沿平面向下倾斜的方位即为倾向。,倾 角,倾斜线与其在水平面上的投影之间的夹角。,岩层的产状要素示意图,视倾角,视倾斜线,：,测量线与岩层走向斜交时，岩层面与该剖面交线称,视倾斜线,；,视倾斜线与其在水平面上的投影间的夹角称,视倾角。,视倾角总是小于真倾角,视倾角和真倾角的关系,水平岩层,倾斜岩层,直立岩层,三种岩层在地形地质图上的特点,二、岩层的产状类型,定义：是同一层面上各点的标高相同或基本相同的岩层,特点：,1.,在地形地质图上，岩层的地质界线与地形等高线平行或重合。,2.,一套水平岩层，老的在下，新的在上。,3.,水平岩层的厚度为其顶底面的高差。,4.,水平岩层的地表出露宽度取决于岩层厚度和地面坡度。,（一）水平岩层,定义：,由构造运动改变了岩层的原始水平面，使岩层面与水平面有一定的交角。,特征：,1.,在地形地质图上，岩层的地质界线与地形等高线相交，穿越沟谷和山脊的地质界线均呈“,V”,字形，这种规律叫,“,V”,字形法则。,2.,一套倾斜岩层，当岩层顺序正常时，沿着倾向岩层的时代由老到新。,3.,倾斜岩层的地表出露宽度变化复杂，取决于倾角、地面坡度、岩层厚度及地面与岩层面的关系。,(二),倾斜岩层,倾斜岩层的露头宽度的变化,H,岩层厚度,I,岩层的地面出露宽度,L,岩层的露头宽度,H,I,L,V,字形法则,相反相同岩层倾斜与坡向相反则地质界线的弯曲方向与等高线一致,相同相反岩层倾斜与坡向相同，且坡角大于倾角，则地质界线的弯曲方向与等高线相反,相同相同岩层倾斜与坡向相同，且坡角小于倾角，则地质界线的弯曲方向与等高线一致,直立岩层为直线,水平岩层平行于等高线,岩层面与水平面垂直。,具以下特征：,在地形地质图上，其地质界线为直线；,沿岩层的走向呈直线延伸；,地表出露宽度与岩层厚度相等。,（三）直立岩层,第二节 构造运动及其表现,一、构造运动的概念和类型,二、现代及新构造运动的表现,三、古构造运动,一、构造运动的概念和类型,Tectonic movement,：,是由于地球内部动力引起的组成岩石圈物质的机械运动。,按运动方向分：水平运动和升降运动。,按时间分：,古构造运动,（老第三纪以前）、,新构造运动,（新第三纪及第四纪）和,现代构造运动,（发生在人类历史时期）。,（一）岩石圈的快速颤动,地震：,发生在构造活动的地区，全世界每年约发生,500,万次。,二、现代及新构造运动的表现,震裂树,（,二,）,水平运动,(,horizontal movement),指平行于地表即沿地球切线方向的运动。,表现为地质体的,相互分离,、,会聚,或,平移错动,，造成岩层的,褶皱,与,断裂,，在岩石圈的软弱层中则可形成巨大的,褶皱山系,。,常把产生大规模、强烈的岩石变形(褶皱与断裂等)并与山系形成紧密相关的水平运动，称为造山运动(,orogeny,)。,（二）岩石圈的水平运动,大陆在漂移和海底在扩张，印度次大陆是从南半球漂移过来的，自侏罗纪到今天已移动了,7000,km；,太平洋中脊扩张速度东侧为,13.4,mm/a，,西侧,是7.0,mm/a；,北美圣安德烈斯断层水平运动速度自第三纪以来平均为,10,mm/a；,红海和亚丁湾在不断扩大，已使非洲离阿拉伯,200,km。,挤压,拉伸,剪切,水平运动,大陆漂移,北美西海圣安德列斯断层,该断层形成于,J，,从那时至今一直运动。18821946年间做了4 次定量测量，发现西盘往,NW,方向移动。平均1,cm/,年, 1906年旧金山发生大地震，也主要是由于断层错动引起的。,圣安德列斯断层,圣安德列斯断层,红海未来的新大洋,（三）,垂直运动,(,vertical,movement),指地壳或岩石圈物质垂直于地表即沿地球半径方向的运动。,常表现为地壳大面积的,上升,、,下降,，造成,地表地势高差,的改变，引起,海陆变迁,等。传统上称为,造陆运动。,（三）升降（垂直）运动,河流阶地；深切河曲；多层溶洞,海蚀阶地（广西、广东的沿海地带存在狭长平坦的海滨平原，平原上有海生介壳）；,青藏高原的隆升；,现代海岛的沉没。,深切河曲（回春河）,意大利那不勒斯湾海岸古罗马时代的著名大理石柱是,升降运动,的最好例子。,柱子,下部一段是在1533年火山喷发时被火山灰掩埋部分，柱面光滑；,其上2.7米一段在地壳下降时淹没在海水中，被海水和牡蜊侵蚀了许多小孔。18世纪中期，全柱升出海面。19世纪，地面又开始下沉，柱脚已被淹在海水里了。,海水侵蚀部分,垂直运动,三、古构造运动,（一）岩相及地层厚度,（二）地层接触关系,（三）地质构造,特殊沉积物：如山前磨拉石沉积反映快速隆升；,沉积物粗细反映构造活动强弱；,地层厚度反映隆升速度，如浅海沉积厚度大于,200,米（水深范围）则反映地壳下降。,（一）岩相及地层厚度,（二）地层接触关系,1.,整合接触（,conformity）：,产状基本平行，地质年代连续。,2.,不整合接触关系（,unconformity ）,：,上下地层时代不连续。可进一步分为平行不整合,dis,conformity,和角度不整合,angulur,unconformity,。,图8-7,不整合的形成过程示意剖面图,角度不整合,平行不整合的野外图片,（三）地质构造,是组成地壳的岩石、岩层和岩体在构造运动的作用下发生的变形或变位的形迹。,根据构造类型判断构造活动性质,水平运动（褶皱或推覆）；,升降运动（断陷或穹隆）。,第三节 地质构造,褶皱,褶皱的基本类型,褶皱的几何要素,褶皱的组合形式,断裂断裂的分类,断层的几何要素,断层的基本类型,断层的组合类型,一、褶皱构造,褶皱：,是由岩石中的各种面的弯曲而显示出来的变形。,（一）基本类型：有背斜和向斜两种。,背斜：,核部由老地层组成、两翼由新地层组成，岩层凸向地层变新方向弯曲的褶皱。两翼地层自核部向两侧倾斜，平面上老地层位于中间，新地层位于两侧。,向斜：,情况刚好与背斜相反（图,8-8,）。,背斜和向斜在平面上和剖面上的表征,（,二）褶皱要素,1.,核：,指褶皱中心部位的岩层。背斜的老，向斜的新。,2.,翼：,指褶皱两侧比较平直的部位。,3.,转折端：,指褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分，类型有圆弧形、尖棱状、箱状和膝状等（图,8-10,）。,4.,枢纽：,指单一褶皱面上最大弯曲点的连线。可以是直线、曲线或折线，产状可以是水平的、倾斜的或直立的。,5.,轴面：,各相邻褶皱面的枢纽连成的面。它可以是平直的面，也可以是曲面。轴面与地面或其他任何面的交线称轴迹。,图8-9,褶皱要素示意图,图8-10,转折端形态不同的几种褶皱,1,圆弧褶皱,2,尖棱褶皱,3,箱状褶皱,4,挠曲,（,三）褶皱的组合形式：,同一构造运动时期和同一构造应力作用下形成的、具有成因联系、按一定的几何规律组合在一起的褶皱的总体样式。主要介绍以下两种：,1,复背斜和复向斜：,是一个两翼被一系列次级褶皱所复杂化的大型褶皱构造。若平面上中央部位的次级褶皱的组成地层老于两侧次级褶皱的地层，则为,复背斜,，反之为,复向斜,（图,8-11,和图,8-12,）。,图8-11,复背斜构造剖面图,图8-12,湖北丹江地区复向斜构造剖面图,2.,隔挡式褶皱,和,隔槽式褶皱：隔挡式褶皱,由一系列平行褶皱组成，其特征是背斜紧闭，向斜平缓开阔（图,8-13,）。,隔槽式褶皱,向斜紧闭，背斜平缓开阔，常呈箱状（图,8-14,）。,上述两种褶皱由于在欧洲侏罗山发育完美，故统称,侏罗山式褶皱,（图,8-15,）。其成因，认为是沉积盖层沿刚性基底上软弱层滑脱变形的结果，是一种薄皮构造。,图8-13,四川盆地东部隔挡式褶皱,图8-14,贵州正安一带隔槽式褶皱,图8-15,侏罗山构造剖面,二、断裂构造,岩石受力后，当应力超过岩石的强度极限时，岩石破裂，即形成断裂构造。,（一）断裂的基本类型,1.,节理：,是岩石中的裂隙，是没有明显位移的断裂。按节理形成时所处的应力状态可分为：,剪节理：,由剪应力产生的破裂面，节理面产状稳定，沿走向和倾向延伸较远，面较平直光滑，常留有擦痕。,张节理：,是由张应力产生的破裂面，产状不稳定，延伸不远，节理弯曲，节理面粗糙不平，无擦痕。常呈树枝状、网络状和锯齿状等。,2.,断层：,是岩层顺破裂面发生明显位移的断裂构造。,（二）断层的几何要素,断层的几何要素包括断层的基本组成部分，即断层面及被它分隔的两个断块（图,8-16,）。,断层面：,是一个将岩块或岩层断开成两部分的破裂面，两部分岩块沿该破裂面发生位移。断层面与地面的交线为,断层线,。,断盘：,断层两侧沿断层面发生位移的岩块，若断层面是倾斜的，则位于断层面上侧的为上盘，下侧的为下盘；若断层面直立，可按方向分东盘、西盘等；按相对运动可分上升盘和下降盘。,断（层）裂带：,实际上断层一般不是一个简单的面，而是由一系列破裂面或次级断层组成的带，称为断裂（层）带。,（,三）断层的基本类型,按断层两盘相对运动，可分为：,1,正断层：,上盘相对下盘沿断层面向下滑动。产状较陡，大多在,45,度以上。一些正断层上陡下缓。,2,逆断层：,上盘相对下盘向上滑动。分高角度逆断层（大于,45,度）和低角度逆断层（小于,45,度）。倾角在,30,度左右或更小，位移量很大的低角度逆断层称逆冲断层（位移量一般在数公里，常指,5,公里）。大的逆冲断层的上盘从远处推来的岩块称外来岩块，下盘相对未动的称原地岩块，推覆体即为一种外来岩块（图,8-18,）。,3,平移断层：,断层两盘沿断层面走向相对移动的断层，即走向滑动断层。据对盘向右或向左滑动方向的不同（垂直断层走向方向观察） ，分左行和右行平移断层。,以上三种可组合成：,逆平移断层,和,正平移断层,（图,8-17,）。,图8-17,断层类型（含组合性断层）,图8-18,四川彭县逆冲推覆构造,（,四）断层的组合类型,实际情况中，断层很少单独出现，常多条成带状组合在一起，成断层带。,1,叠瓦式逆冲断层：,由一套倾向一致产状相近并向一个方向逆冲的若干条逆冲断层组成的叠瓦式构造。是挤压作用的结果。,2,阶梯状正断层：,由若干条产状基本一致的正断层组成，各条断层的上盘依次向一方向断落，成阶梯状。,3,地堑和地垒：,地堑由两条走向基本一致的相向倾斜的正断层构成。两条正断层之间是一个共同的下降盘。地垒由两条走向基本一致的反向倾斜的正断层所构成，两条正断层之间为一个共同的上升盘。地堑和地垒是在伸展的张应力环境下的产物。（图,8-19）,图8-19,几种断层的组合类型,