地层接触关系的辨别.ppt

知识回顾 1 地层的原生构造2 层理及类型3 岩层产状的三要素4 从哪几个方面可以判断地层的顶底面关系5 岩层产状的表示方法有哪两种 6 岩层倾角 视倾角 视倾向 7 空间直线的倾伏 侧伏 知识回顾 tanb tana coswOH OG tanaOH OC tanbOG OC cosw得 OG OH tanaOC OH tanb所以 tanb tana coswtanb tana cosw 一 真倾角与视倾角之间的换算关系 在地质图上 岩层产状要素是用符号来表示 常用符号如下 4 岩层的厚度 厚度 一般指岩层的真厚度 是指岩层的两个平行界面之间的垂直距离 在与岩层走向斜交的直立剖面或在与岩层面不垂直的任何方向的非直立剖面上测得的岩层顶 底界线之间的垂直距离 都是视厚度 铅直厚度是指岩层顶 底面之间沿铅直方向的距离 地质工作中 经常要测量和使用的是岩层真厚度 得知岩层的真厚度和真 视倾角 铅直厚度和视厚度即可用三角公式求出 二 几个厚度之间的关系 铅直厚度 视厚度 真厚度 真厚度 h 铅直厚度 H cos 为岩层真倾角 当 不变时 在任意方向的剖面上量得的铅直厚度都相等 在不垂直于岩层走向的剖面上 岩层顶 底界线之间的垂直距离 注意 不是与岩层顶 底面垂直 称为视厚度视厚度 h 铅直厚度 H cos 为该剖面方向的岩层视倾角 5 岩层的原始产状 地质界线 岩层的原始产状 在广阔而平坦的沉积盆地 如海洋和大湖泊 中所形成的沉积岩层 其原始产状大都是水平的或近于水平的 只有在沉积盆地边缘 岛屿 水下隆起和火山锥周围边坡等局部地带 岩层才会出现一定程度的倾斜 是为原始倾斜 因此 将岩层的原始产状理解为水平的 以水平面作为参考面 是认识和分析地质构造的一个基本前提 各种地质界面在地表的出露线 交线 就是地质界线 地质界线的形态取决于地质界面的形态 产状和地面起伏状态 当地面接近于水平面时 地质界线就是地质界面与水平面的交迹线 其形态只取决于地质界面的形态和产状 当地形是一个波状起伏的曲面时 它与各种产状 形态的地质界面相交的迹线即地质界线的出露形态是不同 6 水平岩层在地质图上的特点 在地形地质图上 岩层面的出露界线与地形等高线平行或重合 在山顶或孤立山丘上的地质界线呈封闭的曲线 在沟谷中呈尖齿状条带 其尖端指向上游 岩层出露宽度是其上层面与下层面出露界线间的水平距 同一厚度的岩层 其出露宽度取决于地面的坡度 坡度愈缓出露宽度愈大 当地面坡度一致时 厚度大的岩层出露宽度大 厚度小的岩层出露宽度小 在岩层层序正常的情况下 地质时代较新的岩层叠置在较老的岩层之上 若地形切割轻微 地面只出露最新地层 若地形切割强烈 则沟谷中自下而上地层时代逐渐变新 水平岩层的厚度等于其顶 底面的标高差 7 三种岩层在地质图上的特点 水平岩层露头线在平面图上 表现为与地形等高线平行或重合 直立岩层露头线在地质图上是沿走向呈直线 不随地形弯曲 倾斜岩层露头界线分布形态则较复杂 表现为与地形等高线成交切关系 并有一定规律 即当其横过沟谷或山脊时 均呈 V 字形态 根据岩层产状 地面坡向及坡度不同 V 字形形态也有所不同 这种规律称为 V 字形法则 8 V 字形法则 1当岩层倾向与坡向相反时 岩层界线与地形等高线的弯曲一致 但地质界线的弯曲度 曲率 要小 相反相同 2当岩层倾向与坡向相同 但岩层倾角小于坡角时 岩层界线与地形等高线的弯曲一致 但地质界线的弯曲度 曲率 要大 3当岩层倾向与坡向相同 但岩层倾角大于坡角时 岩层界线与地形等高线的弯曲相反 四沉积岩产状 V 字形法则图解 岩层倾向与坡向相反 岩层界线与地形等高线的弯曲一致 但地质界线的弯曲度要小 当岩层倾向与坡向相同 但岩层倾角小于坡角时 岩层界线与地形等高线的弯曲一致 但地质界线的弯曲度要大 当岩层倾向与坡向相同 但岩层倾角大于坡角时 岩层界线与地形等高线的弯曲相反 倾斜岩层的露头宽度取决于岩层的厚度和倾向 倾角 还受地面坡角 坡向之间的关系的影响 1 倾斜岩层的露头宽度与厚度和倾角的关系 9 倾斜岩层的露头宽度 2 倾斜岩层的露头宽度与坡度的关系当岩层倾向与坡向相反时 地面坡度缓 岩层露头就宽 坡度陡 岩层露头就窄 在陡崖处 岩层的顶 底界线在平面上的投影重合成一条线 造成在平面图上岩层 尖灭 的假象 3 倾斜岩层的露头宽度与岩层倾角和地面坡度的关系在直交岩层的剖面上 当岩层面与倾斜地面直交时 这时露头宽度小于岩层厚度 a 当岩层面与地面之间的交角由大变小 则岩层露头的宽度由窄变宽 c 当岩层倾角达到90度时 岩层露头宽度等于岩层厚度 且不受地形影响 b 五 岩层接触关系 上下岩层之间的接触关系 从一个侧面记录了地壳运动的演化历史 是研究地壳运动和地质构造演化历史的一个重要依据 总体上 岩层的接触关系有两种类型 即整合接触和不整合接触 其中不整合接触又分为平行不整合 假整合 和角度不整合 1 概念 整合接触上 下地层在沉积层序上没有间断 岩性或所含化石都是一致的或递变的 其产状基本一致 它们是连续沉积形成的 这种上 下地层之间的接触关系 称为整合接触 地层的整合接触反映了在形成这两套地层的地质时期该地区地壳处于持续地缓慢下降状态 或虽有短期上升 但是沉积作用从未间断 或者地壳运动与沉积作用处于相对平衡状态 沉积物一层层地连续沉积 不整合接触 上 下地层间的层序如果有了间断 即先后沉积的地层之间缺失了一部分地层 这种沉积间断的时期可能代表没有沉积作用的时期 也可能代表以前沉积的岩石被侵蚀的时期 地层之间这种接触关系称为不整合 在上 下地层之间有一个沉积间断面 叫不整合面 不整合面在地面的出露线叫不整合线 2 平行不整合1 平行不整合 也称假整合 表现为上 下两套地层的产状彼此平行 但在两套地层之间缺失了一些时代的地层 表明在这段时期发生过沉积间断 这两套地层之间的接触面 不整合面就代表这个没有沉积的侵蚀时期 不整合面也就是古剥蚀面 在这个面上常有底砾岩 其砾石为下伏地层的岩石碎块 有时还保存着古风化壳或古土壤层 不整合面有平整的 也有高低起伏的 它反映了上覆新地层沉积前的古地貌形态 平行不整合在平面上和剖面上都表现为 不整合面上 下两套地层的界线在较大区域内呈平行展布 产状也基本一致 但其间却缺失部分地层 平行不整合2 平行不整合的形成是由于地壳在一段时期处于上升 而在上升过程中地层又未发生明显褶皱或倾斜 只是露出水面发生沉积间断和遭受剥蚀 经过一段时期后 又再次下降接受新的沉积 从而使上 下地层之间缺失了一部分地层 但彼此的产状却是基本干行的 这一过程可以表示为 下降沉积 上升 沉积间断和遭受剥蚀 再下降 沉积 3 角度不整合1 角度不整合又简称不整合 主要表现为 上下两套地层之间既缺失部分地层 产状又不相同 在不整合面上常有底砾岩 古风化壳 古土壤层等 上覆的较新地层的底面通常与不整合面基本平行 而下伏的老地层与不整合面则相截交 角度不整合在平面上和剖面上均表现为 不整合面上 下两套地层的产状有较明显的差异 其间又缺失一部分地层 上覆较新地层的底面 即不整合线 与下伏较老的不同层位的地层相交截 角度不整合2 角度不整合的形成过程可以概括为 下降 接受沉积褶皱上升 常伴有断裂变动 岩浆活动 区域变质等 沉积间断 遭受剥蚀再次下降 再沉积 因此角度不整合的存在反映了该地区在上覆地层沉积之前曾发生过褶皱等重要构造事件 4 岩层接触的平面变化1 当不整合面被剥蚀得局部起伏不平时 后来新的造岩物质堆积 充填在低凹部位 因而在不整合面的局部会产生上覆新地层和下伏老地层均与不整合面呈交截的现象 这种新沉积物充填于侵蚀凹地之中 如同新地层嵌于下伏地层中的现象 叫嵌入不整合接触 不整合面起伏不平引起局部新岩层在横向上与不整合面呈截切的现象 叫毗连不整合接触 岩层接触的平面变化2 从局部地区的表征来看是平行不整合接触 而从较大区域来看却是角度不整合接触 这种不整合称为地理不整合或区域不整合 沉积岩与变质 岩浆 岩之间的不整合称异岩不整合 5 不整合研究意义 1划分构造层的主要标志 2反映构造变形的过程及沉积环境变化过程 3重要的成矿构造 4工程上是重要的不连续面 6 不整合确定标志 1地层古生物标志 地层角度相交 剖面上岩石学特征及生物化石的连续性等 2沉积方面的标志 主要是上下岩石存在底砾岩或风化壳等 3构造标志 其上下层的产状不一致 构造变形差异明显 构造的方向差异等 4岩浆活动及变质方面的差异 7 不整合形成时代确定 下伏的最新地层形成之后 上覆的最老地层形成之前 也就是存在缺失的那些地层的形成时间 缺 和 失 在目前的剖面上的效果和表现是一致的 但是代表的地壳演化过程却是完全差异的 8 不整合的研究 1 对该面上下地层和古生物标志等进行系统观察和分析 2 对该面上下构造特征进行系统观察和对比 3 对该面本身进行系统观察和追踪 底砾岩或风化壳 4对其横向变化 在不同区域及构造部位 需要注意的是 同一个不整合面在不同地区可能存在时间差异 同一个不整合面在横向的特征可有变化 多次构造运动可能在一个地区形成多个不整合面 多个不整合面可能在一个地点表现为一个时间跨度更大的一个不整合