普通地質(zhì)學(xué)構(gòu)造運動課件

1、一，構(gòu)造運動的概念及基本方式二，巖石變形和地質(zhì)構(gòu)造三，地層的接觸關(guān)系四，構(gòu)造運動旋回第八章 構(gòu)造運動與地質(zhì)構(gòu)造.一，構(gòu)造運動的概念及基本方式第八章 構(gòu)造運動與地質(zhì)構(gòu)造.構(gòu)造運動：指由內(nèi)動力引起巖石圈的巖石變形與變位。又稱地殼運動。 巖石圈自形成以來一直處于運動中，但運動速度十分緩慢，不易察覺，只有當構(gòu)造運動引起巖石發(fā)生斷裂、應(yīng)力突然釋放導(dǎo)致較強地震時，才易覺察。一，構(gòu)造運動的概念及基本方式 .構(gòu)造運動：指由內(nèi)動力引起巖石圈的巖石變形與變位。又稱地殼運動按運動方向分垂直運動 沿地球半徑方向的上升或下降運動，又稱升降運動 水平運動 沿地球切線方向或沿水平方向的構(gòu)造運動 一，構(gòu)造運動的概念及基本方式

2、 .按運動垂直運動 沿地球半徑方向的上升或下降運動，又稱升降運動意大利古羅馬大理石柱記錄升降運動下段是1533年火山噴發(fā)時被火山灰掩埋部分，柱面光滑其上2.7米一段在地殼下降時淹沒在海水中，被海水和牡蜊侵蝕了許多小孔18世紀中期全柱升出海面19世紀地面又下沉，柱腳已淹在海水里 海水侵蝕部分 升降運動常表現(xiàn)地殼大規(guī)模的隆升和下降，并引起地勢高低的變化和海陸變遷，上升可成陸，下降可成海.意大利古羅馬大理石柱記錄升降運動海水侵蝕部分 升降運 水平運動表現(xiàn)為巖石圈擠壓、擴張、剪切。引起強烈的褶皺、斷層，形成巨大褶皺山系，巨大地塹、溝谷等擠壓擴張剪切. 水平運動表現(xiàn)為巖石圈擠壓、擴張、剪切。引起強烈的褶

3、皺造山作用山脈形成整個過程造山運動造山作用的旋回造 山 帶造山作用形成的地體巖石圈軟流圈克拉通造山帶.造山作用山脈形成整個過程造山運動造山作用的旋回 根據(jù)構(gòu)造運動發(fā)生時期劃分為： 古構(gòu)造運動: 新第三紀（25Ma）之前的構(gòu)造運動 新構(gòu)造運動：新第三紀（25Ma）以來的構(gòu)造運動 現(xiàn)代構(gòu)造運動：人類歷史時期以來發(fā)生的構(gòu)造運動. 根據(jù)構(gòu)造運動發(fā)生時期劃分為：. 構(gòu)造運動引起地殼巖層或巖體發(fā)生變形、變位留下的形跡，稱地質(zhì)構(gòu)造?；绢愋停?1,水平構(gòu)造；2,傾斜構(gòu)造 3,褶皺構(gòu)造；4,斷裂構(gòu)造二，巖石的變形和地質(zhì)構(gòu)造. 構(gòu)造運動引起地殼巖層或巖體發(fā)生變形、變位留下的形跡， 沉積巖層形成時原始產(chǎn)狀大多水平

4、或近水平。如經(jīng)地殼運動（垂直抬升）改變了原始位置，但仍保持水平產(chǎn)狀的一套水平巖層組成的構(gòu)造，稱水平構(gòu)造 1，水平構(gòu)造. 沉積巖層形成時原始產(chǎn)狀大多水平或近水平。如經(jīng)地殼運動（ 受構(gòu)造運動影響，巖層不僅改變了形成時位置，且改變了原有水平狀態(tài)，使巖層面與水平面具一定交角，形成傾斜巖層。傾斜巖層常是其它構(gòu)造(如褶皺和斷裂)的一部分 2，傾斜構(gòu)造. 受構(gòu)造運動影響，巖層不僅改變了形成時位置，且改變了原Monocline caused by faulting斷層造成的單斜巖層Fig. 9.23塑性地層脆性巖基斷層在此停止；沒有到達地表.Monocline caused by faulting斷antic

5、lineStephen Marshak.anticlineStephen Marshak.傾斜巖層的產(chǎn)狀 產(chǎn)狀：傾斜巖層在空間的產(chǎn)出狀態(tài) 產(chǎn)狀要素：走向、傾向、傾角 產(chǎn)狀要素在野外直接用地質(zhì)羅盤測量 .傾斜巖層的產(chǎn)狀 .產(chǎn) 狀 要 素走向 巖層面與水平面的交線，稱走向線，走向線兩端所指方向稱走向 傾向 垂直于走向線沿層面向下所引的直線，稱傾斜線，其在水平面上的投影線所指方向，稱為傾向 傾角 傾斜線與其在水平面上的投影線間的夾角 水平面abcde ab走向線 ce傾斜線 cd傾向 傾角 .產(chǎn) 狀 要 素走向 巖層面與水平面的交線，稱走向線，走向線兩Strike & Dip convention走

6、向和傾斜的傳統(tǒng)畫法Geologic maps地質(zhì)圖.Strike & Dip convention走向和傾斜的Tilted strata傾斜巖層.Tilted strata傾斜巖層.Strike & dip走向和傾向.Strike & dip走向和傾向.Strike & dip symbols走向和傾向的記錄符號.Strike & dip symbols走向和傾向Geologic Map & Cross section地質(zhì)圖和剖面圖.Geologic Map & Cross sectioFolded strata in block diagram區(qū)塊圖中的褶皺地層紅色頁巖灰色頁巖砂巖灰?guī)r.Fo

7、lded strata in block diagramGeologic Map & Cross section地質(zhì)圖和剖面圖.Geologic Map & Cross sectio 常見產(chǎn)狀類型：水平產(chǎn)狀巖層傾角 85正常產(chǎn)狀（正常巖層）：順傾向方向巖層由老到新倒轉(zhuǎn)產(chǎn)狀（倒轉(zhuǎn)巖層）：順傾向方向巖層由新到老 地層層序律. 常見產(chǎn)狀類型：.3，褶皺構(gòu)造褶皺：巖層在構(gòu)造運動下發(fā)生變形，形成一系列連續(xù)彎曲。巖層的連續(xù)性末遭破壞，是巖石塑性變形的表現(xiàn).3，褶皺構(gòu)造褶皺：巖層在構(gòu)造運動下發(fā)生變形，形成一系列連續(xù)彎.基本類型背斜 指巖層向上拱彎，形成中心巖層的時代老，外側(cè)巖層時代新的褶皺 向斜 指巖層向下

8、凹曲，形成中心巖層的時代新，外側(cè)巖層時代老的褶皺 背斜向斜.基本類型背斜 指巖層向上拱彎，形成中心巖層的時代老，外側(cè)巖層褶皺要素核部：褶皺中心部分翼部：核部兩側(cè)對稱部位軸面：大致平分褶皺的假想面軸線：軸面與地面的交線樞紐：軸面與層面的交線樞紐巖層面軸面軸面軸線核翼翼軸線.褶皺要素樞紐巖層面軸面軸面軸線核翼翼軸線.樞紐水平樞紐傾斜樞紐在空間上的產(chǎn)出狀態(tài).樞紐水平樞紐傾斜樞紐在空間上的產(chǎn)出狀態(tài).樞紐水平樞紐傾斜樞紐傾斜.樞紐水平樞紐傾斜樞紐傾斜.Folding revealed by topography地形顯示的褶皺Fig. 9.25BlockDiagramGeologicMap.Folding

9、 revealed by topography.走向走向傾向傾向傾角傾角.走向走向傾向傾向傾角傾角.直立褶皺：軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不等倒轉(zhuǎn)褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，有一翼巖層倒轉(zhuǎn)平臥褶皺：軸面水平，兩翼巖層近于水平，有一翼巖層倒轉(zhuǎn)褶皺分類按軸面.直立褶皺：軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等褶皺分類直立褶皺斜歪向斜.直立褶皺斜歪向斜.倒轉(zhuǎn)翼倒轉(zhuǎn)褶皺平臥褶皺倒轉(zhuǎn)翼.倒轉(zhuǎn)翼倒轉(zhuǎn)褶皺平臥褶皺倒轉(zhuǎn)翼.褶皺分類按翼間角分類平緩褶皺：120開闊褶皺：120-70中常(閉合)褶皺：70-30 緊閉褶皺：30平緩褶皺開闊褶皺中常褶皺緊閉

10、褶皺.褶皺分類按翼間角分類平緩褶皺開闊褶皺中常褶皺緊閉褶皺.褶皺分類按轉(zhuǎn)折端形態(tài)分類(1)圓弧褶皺(2)尖棱褶皺(3)箱狀褶皺(4)扇狀褶皺.褶皺分類按轉(zhuǎn)折端形態(tài)分類(1)圓弧褶皺(2)尖棱褶皺(3)褶皺分類按樞紐產(chǎn)狀分類水平褶皺樞紐水平傾伏褶皺樞紐傾斜傾豎褶皺樞紐直立.褶皺分類按樞紐產(chǎn)狀分類水平褶皺樞紐水平傾伏褶皺樞紐傾褶皺分類長短軸相等的褶皺穹隆構(gòu)造盆地.褶皺分類長短軸相等的褶皺穹隆構(gòu)造盆地.褶皺彎曲的方式彎滑作用剪切作用柔流作用.褶皺彎曲的方式彎滑作用剪切作用柔流作用.褶皺構(gòu)造的研究意義 地質(zhì)找礦、工程及水利建設(shè)有重要意義 根據(jù)褶皺兩翼對稱規(guī)律，如褶皺一翼發(fā)現(xiàn)沉積 型礦層時，可預(yù)測另一翼

11、也可能有礦層存在 石油常儲存背斜核部，而地下水儲存背斜核部 背斜核部巖層常較破碎，水庫位于此就易漏水， 工程建設(shè)須避開.褶皺構(gòu)造的研究意義 地質(zhì)找礦、工程及水利建設(shè)有重要意義.4，斷裂構(gòu)造 巖體或巖層受力后變形，當受力超過巖石強度極限時，巖石連續(xù)完整性遭破壞，形成斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造包括節(jié)理和斷層。 斷裂帶是礦液和地下水的運移通道，也是礦體儲存場所。研究斷裂帶特征，對尋找礦產(chǎn)及地下水具重要意義。.4，斷裂構(gòu)造.4，斷裂構(gòu)造節(jié)理：指巖層或巖體破裂后形成的裂縫。其兩側(cè)巖塊 沿破裂面無明顯位移兩種基本類型張節(jié)理；剪節(jié)理剪節(jié)理由剪應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面 特征：長、大、平直光滑，延伸穩(wěn)定，常常呈“X”型張節(jié)理由

12、張應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面 特征：短、小、粗糙不平，延伸不遠，豆莢狀、樹枝狀 .4，斷裂構(gòu)造.剪節(jié)理長、大、平直光滑，延伸穩(wěn)定，常呈“X”型.剪節(jié)理長、大、平直光滑，延伸穩(wěn)定，常呈“X”型.張節(jié)理短、小、粗糙不平，延伸短，豆莢狀、樹枝狀.張節(jié)理短、小、粗糙不平，延伸短，豆莢狀、樹枝狀.joints in columnar basalt玄武巖柱狀節(jié)理（加拿大）.joints in columnar basalt玄武巖柱 Martin Miller Martin MillerExfoliation joints順節(jié)理剝落. Martin Miller Martin Millerjoints.joints.

13、joints Martin MillerJoints in sandstone, Utah猶他州砂巖中的節(jié)理.joints Martin MillerJoints in4，斷裂構(gòu)造斷層：巖層或巖體受力破裂， 兩側(cè)巖塊沿破裂面發(fā)生 了明顯位移.4，斷裂構(gòu)造.斷層要素1.下盤 2.上盤 3.斷層面.斷層要素1.下盤 2.上盤 3.斷層面.斷層的基本類型1. 正斷層2. 逆斷層3. 平移斷層.斷層的基本類型1. 正斷層.1，正斷層上盤下降.1，正斷層上盤下降.normal fault正斷層.normal fault正斷層.Normal fault.Normal fault.Graben (rift)

14、地塹（長峽谷）Half Graben半地塹Horst地壘.Graben (rift)地塹（長峽谷）Half GrExtension (normal faulting)正斷層（紅海擴張） 埃及 紅海 沙特阿拉伯西奈半島（埃及）.Extension (normal faulting)正斷Basin & Range extension盆地和山脈的擴張W. W. Norton盆地 山脈 裂谷火山裂谷邊緣山脈 拆離斷層 巖漿房旋轉(zhuǎn)斷塊莫霍面.Basin & Range extension盆地和山脈的2，逆斷層上盤上升.2，逆斷層上盤上升.reverse fault逆斷層.reverse fault逆斷層

15、.Reverse fault Copyright Martin Miller.Reverse fault Copyright Martthrust fault逆沖斷層地圖上用于表現(xiàn)逆沖斷層的符號.thrust fault逆沖斷層地圖上用于表現(xiàn).Thrust fault（逆沖斷層）Fig. 9.17.Thrust fault（逆沖斷層）Fig. 9.17.thrust.thrust.Keystone thrust west of Las Vegas拉斯維加斯西部的推覆構(gòu)造.Keystone thrust west of Las Ve3，平移斷層水平錯動.3，平移斷層水平錯動.Strike-sli

16、p fault走滑斷層.Strike-slip fault走滑斷層.Copyright Martin Millerstrike-slip fault (right-lateral), Nevada內(nèi)華達州走滑斷層（右行）.Copyright Martin MillerstrikSan Andreas fault offsets Wallace Creek San Andreas河流偏移.San Andreas fault offsets Wall斷裂構(gòu)造的普遍形式斜向運動斷層.斜向運動斷層.斜向運動1逆平移斷層、逆平移斷層上盤斜向上升.斜向運動1逆平移斷層、逆平移斷層上盤斜向上升.斜向運動2正

17、平移斷層、平移正斷層上盤斜向下降.斜向運動2正平移斷層、平移正斷層上盤斜向下降.Fault slip direction dip vs. strike斷層滑動方向傾向和走向縮 短斷面拉 伸傾向滑動斷層（正斷層）傾向滑動斷層（逆斷層）走滑斷層（左行）斜向滑動斷層.Fault slip direction dip vs.確定斷層兩盤相對運動方向的方法 1 .兩盤地層的新老關(guān)系 2. 根據(jù)牽引褶皺 3. 擦痕和階步 4. 羽狀張節(jié)理 5. 斷層角礫 6. 根據(jù)標志層的錯動 .確定斷層兩盤相對運動方向的方法.牽引褶皺.確定斷層兩盤相對運動方向的方法 1 .兩盤地層的新老關(guān)系 2.根據(jù)牽引褶皺 3. 擦

18、痕和階步 4. 羽狀張節(jié)理 5 . 斷層角礫 6 .根據(jù)標志層的錯動 .確定斷層兩盤相對運動方向的方法. 斷層角礫 . 斷層角礫.確定斷層兩盤相對運動方向的方法 1 .兩盤地層的新老關(guān)系 2.根據(jù)牽引褶皺 3. 擦痕和階步 4. 羽狀張節(jié)理 5 . 斷層角礫 6 .根據(jù)標志層的錯動 .確定斷層兩盤相對運動方向的方法.標志層的錯動 標志層.標志層的錯動標志層.斷層的組合類型 1. 階梯狀斷層 2. 疊瓦狀斷層 3. 地塹 4. 地壘階梯狀斷層疊瓦狀斷層地壘地塹.斷層的組合類型階梯狀斷層疊瓦狀斷層地壘地塹.斷層的組合類型 臺中地區(qū)疊瓦斷層帶.斷層的組合類型臺中地區(qū)疊瓦斷層帶.活斷層與工程建設(shè) 活斷

19、層指目前還在活動的斷層，或者近期曾有過活動、將來還可能重新活動的斷層。 活斷層對工程建筑物安全的威脅主要來自斷層錯動突發(fā)錯動,因而對活斷層進行工程地質(zhì)研究和工程安全評價非常必要。 活斷層地貌上的標志有:斷層崖、三角面、洪積扇疊置、河流、山脊或沖溝的水平位錯；最新沉積物被錯斷現(xiàn)象；遙感影象的線形標志，往往沿活斷層出露一系列泉。用斷層新活動年齡測定的方法對活動斷層的最新活動年齡進行測定。 在進行工程建設(shè)時，一般應(yīng)避開活動斷裂帶，特別是重要的建筑物更不能跨越在活斷層上。.活斷層與工程建設(shè).第四紀活動斷層.第四紀活動斷層.第四紀活動斷層海岸山斷層.第四紀活動斷層海岸山斷層.第四紀活動斷層.第四紀活動斷

20、層.第四紀活動斷層.第四紀活動斷層. 地層接觸關(guān)系是構(gòu)造運動的綜合表現(xiàn)。常見地層接觸關(guān)系有整合接觸、平行不整合接觸和角度不整合接觸三種。 三，地層的接觸關(guān)系. 地層接觸關(guān)系是構(gòu)造運動的綜合表現(xiàn)。常見地層接觸關(guān)系整合接觸 指上下兩套地層為連續(xù)沉積，產(chǎn)狀也基本相似的上下兩套地層之間的接觸關(guān)系。 .整合接觸 指上下兩套地層為連續(xù)沉積，產(chǎn)狀也基本相似的上下兩套Types of unconformities不整合的類型假整合 角度不整合面 非整合平行不整合接觸 指上下兩套地層不連續(xù)，有沉積間斷，且產(chǎn)狀基本一致角度不整合接觸 指上下兩套地層不連續(xù)，有沉積間斷，但產(chǎn)狀不一致.Types of unconformities不整合的類型Development of an disconformity 平行不整合的發(fā)育過程.Development of an disconformitDevelopment of an angular unconformity 角度不整合的發(fā)育過程.Development of an angular unco不整合面.不整合面.Great Angular Unconformity in the