构造运动和地质构造Word格式.docx
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指岩石圈沿地球半径方向发生的位移。
实例：
意大利塞拉比斯古庙的遗迹
垂直升降造成的地貌：
◆河流阶地
◆准平原、夷平面
垂直运动在地层中的反映
沉积厚度和沉积环境的变化
沉积环境反映垂直升、降变化
沉积厚度反映岩石圈升降的幅度
地层的接触关系
⏹整合接触：
岩石圈缓慢下降
⏹不整合接触：
显著的升降和水平挤压作用
⏹平行不整合：
显著的升降
岩石的变形：
地壳运动的结果为岩石变形、变位，导致地质构造的形成。
地质构造——岩石变形的产物包括褶皱、断裂两大类。
构造运动引起的地壳结构的改变和物质的变位。
地球表层所发生的一系列构造运动是地球内部物质的不均衡运动的结果。
在某个地方发生了拉张，必定在其相邻的地方发生了挤压；
在某个地方发生了抬升，必定在其周围地区发生了下降。
地球内部的物质运动总是破坏了一个平衡，在逐渐趋向新的平衡，而在这里的新平横建立的过程中，又破坏了邻区的平衡，从而使地球表层不断地发生着运动。
（三）构造运动的速度和幅度
构造运动通常是岩石圈的长期而缓慢的运动,其速度以每年若干毫米或若干厘米。
如喜马拉雅山的隆升,大西洋洋的扩张等.
但也有短暂而显著的变形、位移。
如地震、火山、断层等。
（四）构造运动的周期性和阶段性
地史中构造运动的剧烈时期与其和缓时期是交替出现的即构造运动的演化具有旋回性特点。
曾有过几次大规模的强烈造山运动，具有全球性意义；
而在强烈的构造运动之间是相对和缓的运动。
我们把从相对和缓的构造运动开始，到一次强烈的大规模的造山运动结束。
划归为一个构造运动旋回。
构造旋回——从相对和缓的构造运动开始，到一次强烈的大规模的造山运动结束。
板块构造学说认为：
岩石圈是以大致均匀的速率不间断的运动着。
（五）确定地史时期构造运动的方法
1、岩相分析法
岩相是地质环境极其物质表现的综合：
（1）沉积岩相
沉积作用+沉积岩特征+沉积岩形成的地质环境=沉积（岩）相
陆相：
大陆上形成的沉积；
海相：
海洋中形成的沉积；
过渡相：
陆海过渡地带形成的沉积。
陆相还可以分为：
河流相、湖相、沼泽相、冰川相；
海相还可以分为：
滨岸相、浅海相、深海相、浊流相；
海陆过渡相还可以分为：
三角洲相、潮坪相、澙湖相。
（2）岩浆（岩）相
岩浆作用+岩浆岩特征+岩浆岩形成时的地质环境=岩浆（岩）相
中央相：
岩浆侵入体中央的产物；
边缘相：
岩浆侵入体边缘的产物；
陆上喷发产物为陆相火山岩；
海上喷发产物为海相火山岩。
（3）变质（岩）相
变质作用+变质岩特征+变质岩形成时的地质环境=变质（岩）相
红柱石相：
低温高压环境下形成；
绿片岩相：
中压低温环境下形成；
兰片岩相：
高温低压环境下形成；
角闪岩相：
中压中温环境下形成。
2、厚度分析法
对沉积厚度进行分析，可以定量反应当时的沉积环境。
比如，上千米的连续湖相沉积说明当时地壳在持续下降。
当地壳下降幅度大时，沉积物的厚度较大；
当地壳向上抬升时，沉积物厚度较薄；
当抬升为陆时，就会遭受侵蚀。
3、接触关系分析法
地层（岩石）的接触关系有：
整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触、侵入体的沉积接触
整合接触说明地壳持续下降，接受连续沉积；
平行不整合接触说明地壳抬升成陆，遭受了剥蚀，沉积间断；
侵入接触说明侵入体的生成早于上覆沉积层；
4、阶地和溶洞分析法
5、地质构造分析法
根据地质构造的性质、规模等可以确定构造运动的特点和形式。
通常褶皱说明是发生了强烈的造山运动。
断裂、转换断层说明地壳发生了水平拉张或挤压运动。
（六）构造运动的原因
不同学派，多家假说
收缩说：
核心思想：
地球最初是熔融体，逐渐冷却。
冷却是从外表开始的。
地壳最先冷却形成，而后地球内部逐渐冷却收缩后，体积变小，这时地壳就显得过大而发生褶皱。
存在问题：
地壳上的褶皱分布应是随机的，但实事上褶皱的分布有一定的规律。
尤其是放射性元素的发现，说明地球并非由热变冷却。
膨胀说
热膨胀，使地壳裂开，解释了一些深大断裂、洋脊、裂谷的成因。
无法解释大规模挤压褶皱，逆掩断层的形成。
而且膨胀性应具有宇宙性，其它星球尚无发现。
脉动说
由于地球内部冷热交替，导致地壳周期性的振荡运动（脉动）受热隆起，冷却地区坳陷。
忽视了水平运动。
同时没有冷热交替的证据
地球自转速度变化说
李四光最早提出：
地球自转速度的变化导致地壳运动的重要原因。
地质构造可分为走向近东西的纬向构造带和走向近南北的经向构造带。
当地球自转加快时，由于离心力作用，地壳物质向赤道集中，相当于受到南北向的挤压，形成纬向（东西向）构造带。
相反地球自转减慢时，地壳物质从赤道向两极扩散，形成经向（南北向）构造带。
地幔对流说
板块构造理论所畅导的，最早由英国的霍尔姆斯提出
地幔物质热对流，带动驮在其上的岩石圈水平运动。
地幔物质能否热对流？
对流的范围和规模有多大？
（七）构造运动的类型
根据构造运动发生时期划分为：
古构造运动：
第三纪（25百万年）之前的构造运动叫古构造运动。
新构造运动：
西构造运动第三纪以来的构造运动叫新构造运动。
现代构造运动：
人类历史时期以来所发生的构造运动称现代构造运动。
三、地质构造
地质构造不是完全相同的，只存在相似性。
根据相似的形迹特征，将地质构造归纳成五种基本地质构造类型：
水平构造、倾斜构造、皱褶构造、断裂构造、不整合构造。
沉积岩层形成时的原始产出状态（即产状）大多数是水平或近于水平。
如果经受地壳运动（垂直抬升）的影响，改变了原始形成时的位置，但仍然保持水平产状的一套水平岩层组成的构造，称为水平构造。
岩层受构造运动的影响，不仅改变了岩层形成时的位置，而且改变了原有的水平状态，使岩层面与水平面具有一定的交角，于是便形成了倾斜岩层。
倾斜岩层常常是组成其它构造（如朔州构造和断裂构造）的一部分。
“褶皱”一词表明了原来平坦的岩层受构造运动力的作用形成褶曲。
岩层褶皱后原有的空间位置和形态都已发生了改变，但其连续性未受到破坏。
构造运动是导致褶皱存在的直接原因。
（一）褶皱构造
褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯曲。
岩层的连续完整性未遭到破坏，是岩石塑性变形的表现。
（二）断裂构造
断层：
岩层或岩体受力破裂后，两侧岩块沿破裂面发生了明显的位移。
剪节理—由剪应力产生的破裂面
特征：
长、大、平直，光滑延伸稳定，常呈“X”型
张节理—由张应力产生的破裂面
短、小、粗糙不平，延伸不远，豆荚状、树枝状
不整合构造
当上下两套地质构造截然不同时，又产生了一类新的地质构造，叫不整合构造。
不整合构造可分平行不整合和角度不整合两类。
四、岩层的产状
岩层在地壳中的空间存在状态称为岩层的产状。
地质上以岩层（地质体）的产状来描述其空间位置，包括岩层（地质体）的走向、倾向、倾角。
岩层产状的三要素：
▶走向
▶倾向
▶倾角
产状三要素：
1.走向：
走向线—岩层面同任意水平面的交线（岩层层面上的任意一条水平线）。
走向—走向线两端所指的方向。
以方位角来表示。
注意：
我们强调了两端所指的方向，因此走向的方位角有２个，相差180º
。
2.倾向：
最大倾斜线———岩层面上与走向线垂上的向下延伸的线。
倾向———最大倾斜线的水平投影所指的方向，以方位角表示。
倾向只有一个方向，且与走向垂直。
走向＝倾向+90º
3．倾角：
岩层面与水平面之间的夹角。
最大倾斜线与其在水平面上投影线之间的夹角。
倾角在0~90°
变化
产状的表示：
走向/倾向倾角
125°
/NE65°
倾向倾角35°
65°
只要给定倾向、倾角两项可求知三要素。
特殊产状：
水平岩层:
倾角=0°
倾向—走向∞
直立岩层:
倾角=90°
倾向—走向α°
岩层厚度：
两层面之间垂直距离（并非地面露头任一两点）。
当岩层倾角达90度时，称直立岩层。
不同产状的岩层有：
◆水平岩层
◆倾斜岩层
◆直立岩层
◆倒转岩层
第二节地层的接触关系
一、整合
表现：
新老地层产状一致，岩性变化及古生物演化渐变而连续，新老地层时代连续，其间没有地层缺失。
说明：
地层形成的过程中基本保持稳定的沉积环境，构造运动主要是地壳缓缓下降，即使有上升，也未使沉积层面上升到水平面之上遭受到剥蚀。
整合表示方法：
——
二、假整合（平行不整合）
表现：
新老地层产状一致，岩性及古生物演化突变，地层时代不连续，有地层缺失。
新地层之下常有底砾岩。
底砾岩—下部时代较老的地层遭到剥蚀后形成的岩石碎块,重新胶结成岩,保留在新地层之下。
说明：
老地层沉积后地壳有明显的均衡上升（水平抬升），遭受剥蚀后，地壳又均衡下降，接受新地层的沉积，虽然有部分地层缺失，但新老地层产状没变。
假整合的表示：
﹍
三、不整合（角度不整合）
新老地层产状不一致，岩性及古生物变化突变，有地层缺失，新老地层之间有广泛的剥蚀面。
新地层之下常见底砾岩。
老地层形成之后有强烈的构造运动，形成褶皱、断裂，同时长期遭受风化剥蚀，而后又下降接受新地层的沉积。
不整合的表示：
﹏
四、侵入接触：
侵入体和被侵入围岩之间的关系。
识别标志：
1.接触带上有接触变质的现象（围岩）。
2.接触带附近，侵入体中有围岩的捕虏体.
3.侵入体切割（切穿）围岩层理。
五、侵入体的沉积接触
岩体与沉积岩的接触关系
判断侵入体侵入的时代：
晚于被侵入围岩的时代，早于上部沉积岩层的时代。
六、断层接触
地层或岩体之间都有可能以断层相接触，其接触面即为断层面。
第三节褶皱构造
一、褶曲要素
岩层受力后，发生弯曲，改变了原有的空间位置和形态，但其连续性未受到破坏，称褶皱。
单一弯曲称褶曲。
褶曲的几何要素（褶曲的描述）
●翼——褶曲岩层的两坡。
●核——褶曲岩层的中心。
●轴面——平分褶曲两翼的假想面（近于对称面），
可以是平面也可以是曲面。
●枢纽——轴面与岩层面的交线，可以是水平的也可
以是倾伏状。
●轴迹——轴面与地面的交线。
二、褶曲的分类
◆两大基本类型
向斜———水平岩层受力后下凹弯曲。
两翼地层相向倾斜
核部地层时代最新
两翼地层时代渐老
背斜———水平岩层受力后上凸弯曲。
两翼地层相背倾斜
核部地层时代最老
两翼地层时代渐新
背斜的特点：
a.两翼产状相反
b.核部岩层老，翼部岩层新
c.由核部向两侧岩层对称重复出
向斜的特点：
b.核部岩层新，翼部岩层老
c.由核部向两侧岩层对称重复出现
岩层褶构造中，背斜、向斜通常共存如同翻起的波浪：
相邻的背斜之间是向斜；
相邻的向斜之间是背斜；
相邻背斜、向斜共用一个翼。
三、褶曲类型
1.按轴面产状划分：
直立褶曲———轴面直立，两翼倾向相反倾角相等。
倾斜褶曲———轴面倾斜。
两翼倾向相反倾角不等。
倒转褶曲———轴面倾斜。
两翼倾向相同，倾角并不等一翼为正常层序，一翼为倒转层序（新在下老在上）。
平卧褶曲———轴面近水平。
两翼近水平
上下重叠。
一翼为正常层序，一翼为倒转层序。
2、按枢纽产状划分：
水平褶曲
——枢纽水平
倾伏褶曲
——枢纽倾伏
特殊类型：
穹窿（背斜）———长：
宽<
1：
3
盆地（向斜）———长：
3、按褶曲的转折端和横剖面形态分类有：
尖棱褶曲、箱形褶曲及扇形褶
4、根据长、宽的比率分为：
线形褶曲、短轴褶曲、穹窿与盆（地）
①线形褶曲
长宽比在10倍以上，又称长轴褶曲。
②短轴褶曲
长宽比在3—10倍以上，又称短轴褶曲③穹窿与盆
长宽比小于3的褶曲。
上凸的背斜称穹窿，下凹的向斜称盆地。
5、按褶曲的组合形态分有：
复背斜与复向斜。
复背斜：
由若干次级褶皱组合而成的大型背斜构造。
复背斜多见于褶皱造山带并与复向斜伴生。
复向斜：
又称复式向斜，是由若干次一级的背斜、向斜组合而成的一个大型向斜构造。
一般的是“向斜成山，背斜成谷。
”但往往受到剥蚀作用的影响，背斜成山，而向斜成谷。
四、褶皱构造的野外识别
（一）地质方法
一是采取穿越法：
沿垂直岩层走向进行观察、测量岩层顺序、岩性、厚度和各露头产状，分析、判断褶曲是否存在。
即就是：
背斜：
新—老—新
向斜：
老—新—老
二是追索法：
沿着某一标志层的延伸方向进行观察，以便了解两翼是平行延伸还是逐渐汇合。
（二）地貌方法
1.水平岩层（转折端、顶部或槽部等）
2.单斜岩层（翼部、构造盆地边缘，单面山、猪背脊等）
3.同心圆或椭圆式分布的山脊，构造盆地。
4.平行排列的山脊和山谷；
弧形或“之”字形展布的山脊和山谷。
5.背斜山和向斜谷；
背斜谷和向斜山（地形倒置）。
褶曲的野外识别：
地形倒置（并非绝对）
我们可以想象，地质构造形成初期，通常向斜成谷背斜成山。
但野外恰恰相反，常见的是背斜成谷，向斜成山，称为地形倒置。
原因：
褶皱形成后在长期的风化剥蚀等外动力作用下，背斜轴部由于张裂隙发育、易剥蚀，并逐渐低凹成谷；
而向斜轴部岩石受挤压力，相对不易风化剥蚀，而成山。
五、确定褶曲形成年代的基本原则：
褶曲的形成年代介于组成褶曲的最新岩层年代与未参加该褶曲的上覆最老岩层年代间。
六、研究褶曲的实用意义：
在找矿、找地下水以及工程水利建设、等都具有非常重要的意义。
褶曲对矿床的保存有重要作用，向斜是储水、储气、储油构造。
第四节断裂构造
断裂——岩层在外力作用下失去连续性和完整性。
节理、裂隙——无位移（仅有断裂面）。
断层——有一个或一组断裂面，两侧岩层有明显位移（错动）
一、节理
1、节理的概念：
当岩石中的裂隙破坏了岩体的连续性，但裂隙两侧的岩块并未发生显著的相对位移时，称为节理。
2、节理的分类
（1）根据节理的成因分类：
①原生节理：
指在岩石形成过程中产生的节理。
②次生节理：
指在岩石形成以后产生的节理。
次生节理又可以分为构造节理和非构造节理。
前者是由地壳运动产生的，后者是由风化、脱水、压密或重结晶等原因产生的。
构造节理分布广泛，延伸较深远。
非构造节理仅限于地表，延伸不深、不远，也无明显的方向性，与褶皱、断裂等构造无关。
（2）根据力学性质分类
①张节理：
是岩体受引张应力作用而产生的裂隙。
其特点是：
产状不稳定、延伸不深远；
裂口较宽，节理面粗糙不平；
节理间距较大，分布稀疏而不均匀，很少密集成带；
遇砾石节理弯曲饶过。
②剪节理（剪切节理或扭节理）：
是岩体（岩石）受剪切应力作用而产生的裂隙。
产状稳定、延伸远；
裂口紧闭，节理面平直而光滑，在节理面上常有镜面、擦痕等；
节理间距较小，分布均匀，密集成带；
剪切砾石。
（3）根据节理面与岩层面的产状分类：
①走向节理②倾向节理③斜向节理
（4）根据节理走向与褶皱轴的关系分类：
①纵节理②横节理③斜节理
3、研究节理的意义
（1）有助于推断区域性应力场的特点和各种应力的分布规律以及各种构造的相互关系。
（2）对于寻找矿产、开发矿业以及工程建设和地下水资源等，都具有很现实的意义。
（3）节理对于地貌的发育、形态等有深刻的影响。
二、断层
（一）断层要素
1.断层面（带）———岩层断裂面，两侧岩层相对位移，有平面也有曲面可以产状三要素来描述。
2.断层线———断面与地面交线。
断层出露线，直线或曲线。
3.断盘———断层面两侧被切断的岩块。
按断层面与断盘关系（位置关系）分：
上盘、下盘、东南盘、西北盘等；
按两盘相对位移（运动）方向分：
上升盘、下降盘。
4.断层规模——以切割深度，延展长度，断距大小来衡量。
特大型断层如，美国西部，圣安德列斯断层切割到地壳下部，
位移量480公里。
我国淡庐断裂位移几百公里。
微型断层手标本可见。
（二）断层分类
按两盘相对位移的方向分：
正断层———上盘下降、下盘上升。
逆断层———上盘上升、下盘下降。
其中逆掩断层：
断面倾角小<
25°
平移断层———两盘水平错动（断面近直立）。
2.按断层走向与岩层走向的关系分：
纵断层（走向断层）——连向一致。
横断层（倾向断层）——走向垂直。
斜向断层——走向斜交。
（三）断层组合类型
在力的作用下，多条断层（一组断层）同时出现，形成特殊形态。
阶梯状断层:
一组倾向一致,大致平行的正断层.
叠瓦式构造：
一组倾向一致，大致平行的逆掩断层。
地堑：
两组相向倾斜的正断层。
地垒：
两组相背倾斜的正断层。
环状断层和放射状断层：
若干弧形或半环状断层围绕一个中心成同心圆状排列,即构成环状断层。
若干条断层自一个中心成辐射状排列,即构成放射状断层。
雁列式断层:
若干条近平行的正断层呈斜向错列展布,便构成雁列式断层。
块断型断层:
两组方向不同的大中型正断层相互切割则构成方格状或菱形断块.如我国浙闽沿海一带的北东向和北西向断裂的方格网式组合，我国西北一些大型盆地，如柴达木盆地、塔里木盆地都显示菱形格架.
（四）断层的野外识别
多数断层因其断面附近岩石破碎，易风化，剥蚀，所以露头不好，往往被沉积物盖，观察要仔细，常从以下证据来识别。
断层泥——断层两面三盘挤压磨擦（碾磨）的极细的泥状物。
2.密集的节理：
断层面是较大的破裂面，形成同时伴生有许多小破裂面即节理。
节理方向常与断层方向大致平行。
3.擦痕和镜面：
擦痕——断面上平行而密集的沟纹。
镜面——断面上局部平滑光亮的面。
阶步——擦痕及镜面未端常出现“坎”。
以上均为两侧岩层（块）相对滑动在断面上留下的痕迹，可据此推测两盘相对运动方向。
4.牵引褶皱（拖曳）褶皱）
断层两侧岩层相对位移时，受磨擦阻力影响出现弯曲。
牵引褶皱可指示对盘位移方向。
5．沿岩层或矿层走向突然中断
6．地层重复或缺失
断层能够破坏地层序，造成地面上某些地层的重复或缺失，什么情况重复，什么情况缺失，与断层性质有关。
与断面及岩层产状有关。
7．地形证据
负地形（低凹地带）：
由于断层附近易风化、剥蚀（岩石破碎），长期的外力作用造成，俗话说“逢沟必断”。
断层崖：
大而陡的断面出露呈陡崖状。
有流水可成瀑布。
断层三角面：
一平列平行的山脊，被走向与其垂直的正断层切割，上升盘露出，山脊呈三角形横切面。
8.泉水出露、湖泊和洼地呈串珠状、水系突然呈直角转折等。
植被的有规律变化。
9.岩浆活动和矿化现象
火山锥常沿着断裂分布，一些金属矿床通常受断层控制。
10.遥感影象的线形标志。
（五）断层两盘相对运动方向的确定
1．两盘地层的新老关系
对于走向断层,老岩层出露盘常为上升盘.但应注意,如果地层倒转,或断层倾角小于岩层倾角时,则老岩层出露盘是下降盘。
如果横断层切过褶皱,对背斜来说,上升盘核部变宽,下降盘核部变窄,对于向斜,情况则刚好相反。
2．牵引褶皱
褶皱的弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向
3．擦痕和阶步
擦痕表现为一端粗而深,一端细而浅的“丁”字形。
其细而浅端一般指示对盘运动方向。
阶步则表现为一组与擦痕大致垂直的微细陡坎。
分正阶步和反阶步：
正阶步：
:
陡坎指示对盘运动方向
反阶步:
：
陡坎指示本盘运动方向
以上我们讲了地质构造的两大类型——褶皱和断层，它们是岩层形成之后由于地壳运动造成的，如果没有地壳运动形成地质构造，所有新、老地层（所有时期形成的岩层）都应是水平叠置在一起。
但有了地壳运动就使地层之间不再是简单的水平叠置，而有更有复杂的接触。
下面就讲不同类型的地层接触关系。
4．羽状节理
在断层两盘相对运动过程中，在断层一盘或两盘的岩石中常常产生羽状排列的张节理和剪节理。
这些派生节理与主断层斜交,其交角的大小因派生节理的力学性质不同而异。
断层派生的两组剪节理产状不太稳定,常被两盘的相对错动破坏,所以不易用来判断两盘的相对运动方向。
羽状张节理与主断层常成45角相交,羽状张节理与主断层所交锐角指示节理所在盘的运动方向
5.断层角砾
断层角砾成规律性排列,这些角砾变形的AB面与断层所夹锐角指示对盘运动方向。
6.标志层的错动
（六）确定断层发生年代的基本原则
断层发生的年代晚于被断层切割的最新地层（岩体）的年代，早于覆盖在断层之上未受其切割的最老地层（岩体）的年代。
（七）研究断层的实际意义
对找矿、找地下水以及工程建设等以下几方面都具有非常重要的意
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