沉積巖區(qū)的構造特點簡介

1、沉積巖區(qū)的構造特點簡介當我們在沉積巖發(fā)育地區(qū)作地質(zhì)旅行時，并把地層的層序關系、地層的地質(zhì)年代、地層的巖石性質(zhì)及其名稱等大體上搞清楚以后，緊接著就應該研究穿越剖面時所遇到的地質(zhì)構造的特點了。  所謂地質(zhì)構造，實際上就是觀察褶皺、節(jié)理、斷層這三項主要的項目。不言而喻，這些構造現(xiàn)象在層狀巖石中是表現(xiàn)得最為清楚的了。  （1）褶皺：巖層受力的擠壓而發(fā)生彎曲的現(xiàn)象稱為褶皺，幾乎在任何沉積巖區(qū)都能見到的一種極普通的構造地質(zhì)現(xiàn)象，只是其規(guī)模大小不同而已大者長達幾十千米，甚至幾百千米，小者在標本上就能觀察到，甚至在顯微鏡下可見。不過，在野外視野所及者，幾百米、幾千米的規(guī)模居多。真正特大的褶

2、皺，在距離較短的剖面上是看不出來的，必須通過長距離的剖面穿越，或通過填繪地質(zhì)圖以后才能分析出來，而本書所談的褶皺，主要是指視野范圍之內(nèi)能觀察到的褶皺。  研究褶皺的基本要點，不外乎褶皺的形態(tài)、產(chǎn)狀、類型、形成的方式以及分布的特點。  褶皺的基本形態(tài)，只有兩種：背斜和向斜。背斜的標志是巖層向上彎曲、核心部位是老巖層，兩側(cè)為新巖層。向斜的標志是巖層向下彎曲，核心部位為新地層，兩側(cè)翼部為老地層。如果巖層被侵蝕風化，在地表暴露出來（以平面圖形式表示的話）時，從中心到兩側(cè)，巖層的排列，由老到新，對稱出現(xiàn)，是為背斜。相反，從中心向兩側(cè)的巖層，自新到老，對稱出現(xiàn)，則為向斜。 

3、認識背斜和向斜構造以后，就可以按照褶皺要素核部、翼部、轉(zhuǎn)折端、軸向、傾伏等進行具體的描述了。例如某背斜構造，核部由志留系地層構成，兩側(cè)由泥盆系至石炭系地層構成，軸向東北，向西南傾伏。      然后，再將觀察的褶皺進行分類，最常用的褶皺分類是根據(jù)褶皺軸面的產(chǎn)狀分為：直立褶皺、歪斜褶皺、倒轉(zhuǎn)褶皺、平臥褶皺、翻卷褶皺。一般說來，這些褶皺的形態(tài)都反映了巖層受力程度的不同?；蛘哒f，從直立褶皺到翻卷褶皺，受力越來越強，因兩側(cè)受力的程度不同，軸面向受力較弱的一側(cè)傾斜。     另一種褶皺形態(tài)分類，根據(jù)巖層彎曲的形態(tài)而定，也是野外觀察剖面時常用的，

4、有圓弧褶皺、尖棱褶皺、箱狀褶皺、扇形褶皺及撓曲。  以上所說的褶皺形態(tài)，可以說是“小型”的褶皺，即站在褶皺巖層的面前，一眼看去，就清晰能辨。而實際上，還有“大型”的褶皺，在野外地質(zhì)旅行，穿越長剖面時才能辨認的，它們大多是“非單個”褶皺，而是由一系列褶皺復合組成。通過剖面示意圖最能說明此種類型基本上有兩類一是復背斜和復向斜，也就是在它們的兩翼被一系列次一級褶皺所復雜化，或者說，大的褶皺輪廓是背斜，但在翼部尚包含若干小的背斜和向斜。反過來，大的褶皺輪廓是向斜，而在其翼部則尚有次級的背斜和向斜。此類復式的背斜和向斜，常見于“地槽區(qū)”，如我國的秦嶺、天山、內(nèi)蒙中部、喜馬拉雅山等地均有所見。&

5、#160;    二是隔擋式褶皺和隔槽式褶皺：一個平行褶皺群內(nèi)，如果背斜呈緊密褶皺，而向斜呈開闊平緩的褶皺，稱為隔擋式褶皺，如四川東部的褶皺群。而隔槽式褶皺，則是一系列相間排列的開闊背斜褶皺被一系列緊密向斜所隔開。  在褶皺形態(tài)的觀察基礎上，進一步就是研究形成褶皺的機理，可在地質(zhì)旅行告一段落以后作詳細的解剖如縱彎褶皺作用、橫彎褶皺作用、柔流褶皺作用、壓肩作用等，此處不作進一步論述。  怎樣研究褶皺？在地質(zhì)旅行或踏勘剖面時，認識褶皺以后，如何進一步作具體的研究是一項重要的課題，基本上可從以下幾方面入手。  對褶皺形態(tài)的研究：其中包括查明褶皺的位置

6、、產(chǎn)狀、規(guī)模、形態(tài)和分布特點，探討褶皺形成的方式和形成的時代，了解褶皺與礦產(chǎn)的關系等等。  在這里，需要觀察的要點有：  查明地層的層序并追索標志層。根據(jù)地層內(nèi)所含的化石特征以及巖石性質(zhì)等標志，確定組成褶皺構造的層序關系。進而查明其層序是正常還是倒轉(zhuǎn)。再觀察這些地層的對稱排列及其重復關系，確定背斜或向斜的所在位置。在觀察地層層序及其排列關系時，必須抓住某個巖性特征顯目、厚度不大、展布穩(wěn)定的巖層作為了解褶皺的標志層。褶皺的產(chǎn)狀也可根據(jù)標志層予以確定。這些產(chǎn)狀，主要是測定褶皺樞紐和軸面的產(chǎn)狀，此兩者是正確判斷褶皺產(chǎn)狀和真實形態(tài)的前提。  其次是觀察褶皺出露的形態(tài)，也就

7、是從褶皺在地面出露的形態(tài)作縱橫方面的觀察，經(jīng)過多方分析，恢復其真實面貌。  再次，對褶皺內(nèi)部的小構造研究也應注意。所謂小構造，指小褶皺、小斷裂面、線理等等。它們分布于主褶皺的不同部位，各自從一個側(cè)面反映出主褶皺的某些特征，這些內(nèi)部構造，由于規(guī)模較小，易于觀察，因此，以小比大，通過對褶皺內(nèi)部小構造的研究能進一步了解和闡明主褶皺的某些特征。 （2）節(jié)理：這是很常見的一種構造地質(zhì)現(xiàn)象，就是我們在巖石露頭上所見的裂縫，或稱巖石的裂縫。這是由于巖石受力而出現(xiàn)的裂隙，但裂開面的兩側(cè)沒有發(fā)生明顯的（眼睛能看清楚的）位移，地質(zhì)學上將這類裂縫稱為節(jié)理，只要你一上山，接觸石頭，到處都能見到節(jié)理

8、。  節(jié)理的名稱，根據(jù)分類的不同原則而異，通用的名稱是以節(jié)理與巖層的產(chǎn)狀要素的關系而劃分為四種：  走向節(jié)理：節(jié)理的走向與巖層的走向一致或大體一致。  傾向節(jié)理：節(jié)理的走向大致與巖層的走向垂直，即與巖層的傾向一致。  斜向節(jié)理：節(jié)理的走向與巖層的走向既非平行，亦非垂直，而是斜交。  順層節(jié)理：節(jié)理面大致平行于巖層層面。  前三種最為常見。  其次，節(jié)理的分類還可以節(jié)理的走向與區(qū)域褶皺主要方向、斷層的主要走向或其他線形構造的延伸方向等關系而進行，可劃分為  縱節(jié)理：兩者的關系大致平行。  橫節(jié)理：二者大致垂

9、直。  斜節(jié)理：二者大致斜交。  如果褶皺軸延伸穩(wěn)定，不發(fā)生傾伏的話，則走向節(jié)理相當于縱節(jié)理，傾向節(jié)理相當于橫節(jié)理。 在認識節(jié)理的形態(tài)及其名稱以后，也可以適當?shù)刈餍┝W分析研究，如節(jié)理與褶皺的關系，節(jié)理的形態(tài)與受力的關系等。不過，此類問題的深入研討，已屬專題性質(zhì)，非地質(zhì)旅行時所要了解的范疇了。  一般野外調(diào)查應選擇節(jié)理比較密集（數(shù)十條在一起）的地方作為觀察點。而對節(jié)理的記錄要求，大致有下列各項內(nèi)容：  節(jié)理群所在地的地理位置。節(jié)理與褶皺或斷層的關系：如在褶皺的軸部、翼部、斷層的上盤或下盤等等。節(jié)理所在的巖層時代或?qū)游弧r石的性質(zhì)、巖層的產(chǎn)狀要素

10、。節(jié)理的產(chǎn)狀要素。節(jié)理面及充填物的特征。節(jié)理的力學性質(zhì)及旋向。節(jié)理組、系歸屬及相互關系。節(jié)理密度統(tǒng)計（條米）。備注。  （3）斷層：斷層與節(jié)理同屬斷裂構造，而斷層往往是節(jié)理的進一步發(fā)育所致?；蛘哒f，當節(jié)理發(fā)生位移，兩壁有所錯動時，即稱為斷層。  斷層是野外常見的一種重要地質(zhì)現(xiàn)象。  地質(zhì)旅行時遇到斷層，應如何研究呢？首先要確定斷層的幾何要素，其內(nèi)容包括下列各點：  斷層面。所謂斷層面，就是兩部分巖塊沿著滑動方向所產(chǎn)生的破裂面。斷層面的空間位置也像地層的層面一樣，是由其走向和傾向而確定的。但斷層面并非一個平整的面，往往是一個曲面，特別是向地下沿伸的那一部分

11、，產(chǎn)狀可以有較大的變化。此外，斷層面不是單獨存在的，往往是有好幾個平行地排列著，構成所謂斷層帶，又由于斷層帶上兩壁巖層的位移錯動，使巖石發(fā)生破碎，因此又稱為斷層破碎帶。其寬度達幾米、甚至幾十米。一般情況下，斷層的規(guī)模愈大，斷層帶的寬度也愈大。  斷盤。斷層面兩側(cè)相對移動的巖塊稱為斷盤。由于斷層面兩壁發(fā)生相對移動，所以斷盤就有上升盤和下降盤之分。在野外識別時，按其位于斷層面之上者稱上盤；位于斷層面之下者稱下盤。當斷層面垂直時，就無上盤或下盤之分。  斷層線。斷層面與地面相交之線，稱斷層線。 位移。這是斷層面兩側(cè)巖塊相對移動的泛稱。在野外觀察斷層時，位移的方向是必須當

12、場解決的問題之一。特別遇到開礦時，一旦遇到礦脈（或礦層）中斷，往往是斷層位移所致，需要立即追查。追查的辦法是運用兩側(cè)巖層的層序關系來判斷或撫摸斷層面上的擦痕等來確定。  在地質(zhì)旅行時，如何注意斷層？怎樣研究斷層？觀察什么內(nèi)容？此類問題必須熟練掌握，現(xiàn)分述如下：  先討論斷層的標志及兩盤相對位移問題。  構造（線）不連續(xù)。各種地質(zhì)體，諸如地層、礦層、礦脈、侵入體與圍巖的接觸界線等都有一定的形狀和分布方向。一旦斷層發(fā)生，它們就會突然中斷、錯開，即造成構造（線）的不連續(xù)現(xiàn)象，這是判斷斷層現(xiàn)象的直接標志。  地層的重復或缺失。這是很重要的斷層證據(jù)。雖然褶皺構造也

13、有地層的重復現(xiàn)象，但它是對稱性的重復；而斷層的地層重復卻是單向性的。至于地層的缺失，凡沉積間斷或不整合構造也可造成，但這兩類地層缺失都是區(qū)域性的，而斷層造成的地層缺失則是局部性的。關鍵的問題，旅行者應對區(qū)域內(nèi)的地層系統(tǒng)及其分布情況有一個較為全面的了解（可以在旅行準備時查閱地層表、剖面、地層柱狀圖之類）。  利用地層的重復或缺失不僅是判斷斷層的重要手段，而且是判斷斷層兩盤相對動向的重要方法，借此還可以確定斷層的性質(zhì)正斷層，還是逆斷層？基本上有六種情況。  斷層面（帶）上的構造特征。這是識別斷層的直觀證據(jù)，即在眼前“方寸”之地內(nèi)所能見到的若干構造現(xiàn)象，最常見的有以下幾種：

14、60; 斷層擦痕：就是斷層兩側(cè)巖塊相互滑動和磨擦時留下的痕跡，由一系列彼此平行而且較為均勻的細密線條組成，或為一系列相間排列的擦脊與擦槽構成。在堅脆巖石的斷層擦痕的表面，往往平滑明亮，發(fā)光如鏡。并常覆以炭質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)或碳酸鹽質(zhì)的薄膜。有時，也在斷層的擦面上見到不規(guī)則的階梯狀斷口，其上覆以纖維狀的礦物（如方解石之類）晶體。 斷層擦痕對于決定兩盤位移方向頗有用處，如用手撫摸時，感到光滑的方向乃是對盤活動位移的方向?；蜃源侄?，自深而淺的方向乃示對盤活動位移的方向?；蛘呃秒A梯狀斷口，階梯形陡坡之傾向指示對盤相對滑動的動向。 構造巖：當斷層兩壁相對移動之時，巖石發(fā)生破碎，在強大的壓力下，

15、礦物出現(xiàn)定向排列，并有重結(jié)晶作用。也就是說，由于動力作用而發(fā)生變質(zhì)，形成一系列新的巖石，即稱為構造巖。  構造巖的種類很多，如構造角礫石（角礫形狀不規(guī)則，大小不一）。碎裂巖（破碎的程度比前者更高，主要是原巖中的礦物顆粒的破碎，常見于逆斷層或平移斷層的斷裂帶中）。糜棱巖（破碎極細，用顯微鏡觀察）。更進一步的破碎即片理化巖（具有片狀構造的構造巖）。  此外，還有牽引構造：是斷層帶中的一種伴生構造，它是由于斷層兩壁發(fā)生位移時使地層造成弧形的彎曲現(xiàn)象，可以指示斷層的位移方向。    與斷層帶有關的，還有一種斷層的伴生構造，主要是斷層旁側(cè)的節(jié)理及拖曳褶皺。這些節(jié)理

16、常與斷層斜交，其銳角所指的方向指示本盤滑動的動向。  其他標志，主要是指地貌或水文上的一些特征，不過，此種地質(zhì)現(xiàn)象只能說明有斷層存在，不易說明其兩盤的運動方向，諸如三角面山，河流的突然改向，山脊的突然中斷，眾多的溫泉或泉水的定向分布，小型的火成巖體的入侵及其伴生的變質(zhì)作用、礦化現(xiàn)象及礦脈的定向分布等等均示斷層的存在，特別是從較大的地貌現(xiàn)象所反映的斷層特征，有時在航空照片甚至衛(wèi)星照片上都能看到。  認識斷層的證據(jù)、判斷斷層的存在以后，就可以進一步將斷層進行分類，這也是野外觀察斷層時必須解決的問題。 一般最常用的斷層分類法，是根據(jù)兩盤巖塊相對移動的性質(zhì)而定，分為三種：

17、正斷層、逆斷層和平移斷層。如果斷層面的傾角小于30°，則又稱為逆掩斷層。若規(guī)模很大的逆斷層（推移數(shù)千米以至數(shù)十千米者），又稱為推覆體。這是“地槽區(qū)”常見的一種構造現(xiàn)象，如阿爾卑斯地區(qū)是世界上最聞名的推覆體所在地。  不過，野外所見到的斷層，往往并非單個出現(xiàn)，而是以組合的形態(tài)出現(xiàn)居多，比如有下列各類最為普通。  階梯斷層。此類組合由一系列正斷層構成，多見于地殼塊斷運動上升地塊的邊緣，地貌上的表現(xiàn)，是山脊與山谷的相間排列。  地塹與地壘。兩條大致平行的斷層，其間有一共同的下降盤，稱為地塹；其中如有一共同的上升盤，則為地壘。一般形成地塹與地壘的斷層多為正斷層，

18、也有逆斷層，或為正、逆斷層的結(jié)合。許多由新生代地層組成的盆地，多被地塹構造所控制，例如我國的汾河、渭河地塹盆地。當然，也有視野所能及的小型地塹與地壘構造。后者在地質(zhì)旅行路線上亦有機會相遇。     疊瓦狀構造。由若干條平行排列的逆斷層構成，其上盤在剖面上構成一個接一個的疊瓦狀（或稱覆瓦狀）構造，我國四川龍門山地區(qū)有此種構造存在。  除三者比較常見外，在某些特殊場合還能見到以下幾種類型：  環(huán)型斷層及放射狀斷層，多見于火山活動區(qū)的火山錐附近或穹隆構造的周圍，也見于侵入體的周圍。近年來，不少地質(zhì)學家認為天體撞擊地球以后的隕擊坑周圍亦有此種斷裂構造，有人認為太湖四周也能見到，故太湖也可能屬天體撞擊形成的。    旋扭斷層，多見于較大的斷裂之旁，是一種規(guī)模小的弧形斷層，好似主斷層派生出來。 還有一種在地質(zhì)旅行時不易見到而在研究板塊構造時大范圍內(nèi)認識的轉(zhuǎn)換斷層，特別在研究海底地質(zhì)構造時十分重要，此處不再詳述了。  關于斷層的野外觀察，還有一類特大的斷層，屬于地殼上的深斷裂帶，也應注意。就目前所知的這些著名的深斷裂帶，如西太