构造地质学第一篇形态构造地质学-成层构造和地层接触关系.pptx
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1、第一章第一章 成层构造和地层接触关系成层构造和地层接触关系 第一节成层构造的基本概念成层构造的基本概念一、原生成层构造1、层层理理 由物质成分、颗粒大小、颜色、结构构造等的差异而表现出来。在垂直方向上明显的反映,也即成层物质的原生界面。2、层面层面限制岩石的界面 同一层上有上、下层面,上、下层面之间的垂直距离即单层厚度。原生成层构造是在岩石形成过程中形成的,因此,原生层理面变化之研究,是研究变形历史的重要依据。沉积岩、火成岩均具原生成层构造。沉积岩原始层面呈水平状,仅于沉积盆地边缘、岛屿或隆起四周会有原始倾斜。二、次生成层构造 主要见于变质岩中,如片理、片麻理等,它是由变质作用而形成的。三、层
2、理形成的决定因素 沉积材料:物质成分,颗粒大小,颜色等;沉积环境:海相,陆相,边缘相等;水动力条件:水能量,性质(动、静)和水流大小等;四、层理的类型 厚度(单层):巨厚层 1m 厚 层 0.51m 中厚层 0.10.5m 薄 层 110cm 叶片层 0.11cm 微细层 0.1cm 成因:1、风层层理 2、水成层理 3、冰川层理 4、火山层理 形态:1、水平层理2、波状层理3、交错层理斜层理五、层理的识别1、片状矿物的分布方向(即层理方向);2、厚层状岩石中的微细层理;3、洪积层中的砂层或扁平状砾石的分布 (雨花台砾石层);4、透镜状夹层的延伸方向;5、沉积夹层(如C和P之间梁山段页岩夹层)
3、;6、缝合线(厚层灰岩、砂岩中);7、岩层中结核延长方向(如栖霞组中燧石结核,老虎洞组燧石结核);六、岩层产状要素 走向构造面与水平面的交线的方向;倾向构造面与垂直走向直立面的交线,由高向低于水平面;倾角构造面与水平面之夹角 记录方式:1、走向/倾向倾角 350/NE50 2、倾向倾角 8050倾倾伏伏角角构造线与其水平投影线之间的夹角;倾伏向倾伏向水平投影线指向下倾的方向;构造线的倾伏在包含构造线在内的垂直面上测量;侧侧伏伏角角构造线下倾一端与构造面走向的锐夹角;侧伏向侧伏向构成此锐夹角的走向线一端的方向;构造线的侧伏在构造面上测量七、露头线分布规律(对地质图而言)露头线构造面与地面的交线,
4、包括层面、断面等;图1-3图1-4图1-5第二节鉴别岩层顶、底面的鉴别岩层顶、底面的原生构造原生构造一、研究目的 明确地层的新、老关系,恢复地层层序,为确定各种矿产所在构造部位和层位,重建该区的构造发展史以及为预测预防地震、找矿、找水提供可靠的依据。二、层序与层位 层序岩层形成的先后顺序,即新与老;层位岩层经构造变动之后的位置,有高低之分 层位高不等于地形的高低 同层位具相同的化石 同层位岩性不尽相同图1-6 假设地面水平的地质剖面图同层位岩性不同 三、判别岩层顶、底的标志 1、序粒层理(粒级层理、递变层理)单一岩层中,从底到顶颗粒粒度由粗变细,而且期间无明显界线,但在两个序粒层理之间,其粒度
5、或成分均有明显变化,据此可以判别岩层顶、底;序粒层理在浊流沉积中发育得最好。各种产状岩层的粒级层理 应注意和韵律层理相区别。韵律层理不是发生在每一单层中的颗粒粗细的变化,而是粗层中层细层反复成韵律,其间有界面。2、斜层理单层与主层理斜交的层纹构造称为斜层理:底切、顶截 3、波痕为岩层顶面构造之一波痕要素:波痕指数=波长/波高a、浪成波痕是对称波痕,振荡波痕断面如图:特点:波峰尖,波谷圆,波峰沉积物比波谷沉积物细。b、流水波痕不对称 断面如图:特点:单向流水,沉积物波峰细,波谷粗c、风成波痕不对称 断面如图:砂丘 特点:沉积物波峰粗,波谷细4、印模 单层顶面由各种外动力作用形成凹凸不平状,上复岩
6、层之底面和这一顶面接触压实后生成恰恰相反的凹凸不平,即印模,或印痕,荷重痕。形状似舌状,肾状,鳞状,钉子头状等,凸出在底面上生物模:遗体化石、遗迹化石(恐龙脚印)五、同生变形:沉积物在沉积同时或紧接其后发生的变形,常发生在沉积盆地边缘或斜坡上,变形量往往较小,但有时却能帮助我们判断沉积环境和岩层上、下关系,底部变形量小,顶部变形量大。六、干裂 为表层构造的一种,乃沉积物在尚未完全固结时脱水在干燥的大气中曝晒而形成的干裂,其断面形态如楔形,又被上覆碎屑物充填其中。断面如图:七、生物遗迹 虫管构造、叠层石,第三节地层的接触关系地层的接触关系 由于地壳运动,可以使岩层改变其原来的产出状态。原始水平的
7、岩层可以变陡乃致直立、倒转。同一地区由于地质时期地壳运动的性质和特点不同,还会造成不同的接触关系。所谓接触关系,系指同一地区相邻近 的不同时代岩层的接触形式。地层的接触关系主要要两种形式:一、整合接触:新老岩层在岩性、古生物的演化上,基本上是连续的或逐渐变化的,而且产状和构造特征也基本一致。二、不整合接触:上下岩层沉积作用不连续,地层和生物演化有间断;1、平行不整合(假整合)当某一地区地壳沉降并接受一段沉积后,但未发生明显的褶皱运动,已沉积的地层遭受较长时间的剥蚀,发生明显沉积间断,而后又重新下降接受沉积,这样的接触关系为平行不整合。特点:上、下岩层产状一致,但其间缺失某些时代地层,或有一古剥
8、蚀面。2、角度不整合:地壳非平缓上升,而是伴有较强烈的褶皱、断裂变动或岩浆活动,使已沉积的地层发生掀斜、褶皱或断裂,并隆起遭受剥蚀造成间断,而后又下沉接受新的沉积。角度不整合的特征:a.上、下岩层产状不一致;b.上、下岩层构造变形强弱不一致,下强 上弱;c.有沉积间断,地层缺失;d.上岩层底部有下岩层的砾石;e.有古剥蚀面,常有古风化壳;f.上复岩层面与不整合面平行,下复岩层的构造面(如断层面、层面等)被不整合面切割;侵入接触(火成接触)不同岩类接触,火成岩侵入沉积岩中、断层接触、沉积接触不整合接触的地质意义及其研究1、意义 a、是鉴定地壳运动的重要依据,又是划分构造层的分界面。构造层是在一定
9、地史阶段内受地壳运动的作用(包括沉积建造、构造变动、岩浆活动、变质作用等)而形成的综合地质体。b、是划分岩石地层单位的依据之一c、其空间分布变化情况,可以表明地壳运动的不均衡性d、是研究古地理环境的重要依据e、常常是风化矿床,Fe、Mn、P、Al等外生矿床的产出地带2、研究中应注意的问题 a、确定不整合面,识别底砾岩与火山角砾岩、断层角砾岩、同生角砾岩和膏溶砾岩的区别。b、注意不整合在空间上的变化继承与上迭问题,以南象山、钟山两剖面为例(图1-15)图1-17 不整合时代的确定:上限:不整合面以上地层中最老的地层形成之前;下限:不整合面以下地层中最新的地层形成之后;一次地壳运动必会导致一个不整
10、合,但一个不整合不一定只反映一次地壳运动。如果某一地区长期处于隆起状态,或者一次地壳运动后接受的沉积又完全剥蚀掉,以致缺少沉积历史记录,最后再有新地层沉积下来,这样的不整合面就不止包含一次地壳运动。研究不整合面,对工程地质也相当重要例:1983年3月7号,甘肃兰州东乡镇,有一海拔2200m高山发生滑坡,这滑坡就是沿着不整合面滑下的,70年就有人发现有裂缝,但未引起足够重视,虽有人从山坡上搬到坡下来住,但仍未免遭于难,这次滑坡速度300m/分钟,总滑距达1600m。第二章第二章褶褶 皱皱 构构 造造具有层状构造的地质体,由于受到力的具有层状构造的地质体,由于受到力的作用而产生的弯曲变形作用而产生
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