南京大學(xué)普通地質(zhì)學(xué)8普地褶皺+斷層課件

普通地質(zhì)學(xué)第八章構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造2/7/20231課件

第八章構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造

Tectonicmovementandgeologicstructures

第一節(jié)地殼運(yùn)動(dòng)Crustalmovement一.基本概念1.地球是一層圈體,各層圈之間無(wú)休止地作相互運(yùn)動(dòng)。地核間的差異旋轉(zhuǎn)是地殼運(yùn)動(dòng)的內(nèi)因(發(fā)動(dòng)機(jī));地殼運(yùn)動(dòng)與人類活動(dòng)關(guān)系密切,是形成地表萬(wàn)象、大千世界的原因。2.地殼時(shí)刻在運(yùn)動(dòng),水平巖層的褶皺彎曲與破碎,都是地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物。只有急劇的地震才會(huì)被人們感覺(jué)到，緩慢的、深部的運(yùn)動(dòng)只能被大地測(cè)量、天文測(cè)量記錄到。3.古地殼運(yùn)動(dòng)的證據(jù)記錄在巖石中，現(xiàn)代地殼運(yùn)動(dòng)的證據(jù)記錄在巖石和毀壞的建筑物中。4.地殼運(yùn)動(dòng)包括褶皺、斷裂、巖漿三大類型。其方式有垂直運(yùn)動(dòng)、水平運(yùn)動(dòng)兩種。2/7/20232課件二.地殼運(yùn)動(dòng)的實(shí)例●地球運(yùn)動(dòng)：自轉(zhuǎn)1700km/小時(shí)；公轉(zhuǎn)17000km/小時(shí)。●垂直運(yùn)動(dòng)：同一地點(diǎn)、不同時(shí)間，升降交替；有升必有降?！袼竭\(yùn)動(dòng)：同一地點(diǎn)，有時(shí)擠壓，有時(shí)拉伸，有時(shí)走滑?？梢詮?fù)合?！褚獯罄耗遣焕账购５某两?，導(dǎo)至公元前2世紀(jì)羅馬建筑塞拉比斯神廟毀壞，現(xiàn)僅殘留三根12米高的大理石柱?！裣采剑?00萬(wàn)年上升6000米，在北坡4000米處發(fā)現(xiàn)海洋魚龍化石?！裉焐剑簽I海沼澤處形成的煤層，500萬(wàn)年以來(lái)被抬升到4000m的高處?！裉┥剑?00萬(wàn)年升高了500多米，平均1mm/2年.●天津：100萬(wàn)年來(lái)下降數(shù)十米，使永定河、海河經(jīng)天津匯入渤海?！駥?鎮(zhèn)：幾多變遷，滄海良田?！?996年上海宋叔和等用GPS測(cè)出太平洋板塊以3-5cm/an朝西運(yùn)動(dòng)。●1988-1992年的GPS測(cè)出阿拉伯板塊正以2.5cm/an速度朝N-NW、非洲板塊以1.0cm/an速率朝北向歐亞板塊運(yùn)動(dòng)。二板塊每年1.5cm的差異運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了死海（DeadSea）轉(zhuǎn)換斷層的左旋運(yùn)動(dòng)?！翊罅孔C據(jù)表明，水平運(yùn)動(dòng)是主導(dǎo)的，垂直運(yùn)動(dòng)是次要的、派生的。2/7/20233課件4.空間位置由巖層的走向、傾向、傾角(產(chǎn)狀三要素)所確定a.走向strike：層面與假想水平面的交線方向。b.傾向dip：傾斜線在水平面上的投影；傾斜線即層面上與走向垂直的線（指向下方）。c.傾角dipangle：層面與假想水平面的最大夾角(真傾角)。視傾角小于真傾角。5.巖層厚度thickness：巖層頂?shù)酌嬷g的垂直距離(真厚度);非垂直距離為假厚度（大于真厚度）?！駜A斜巖層才有走向、傾向、傾角。●水平巖層的走向、傾向、傾角均為零?！翊怪睅r層無(wú)傾向,用走向描述?！窕鸪蓭r：層狀侵入體有走向、傾向、傾角；厚度即二邊界之間的距離（無(wú)所謂頂?shù)祝?。非層狀火成巖形態(tài)復(fù)雜,其產(chǎn)狀據(jù)其延伸方向確定。2/7/20235課件2/7/20236課件二.褶皺fold1定義:在應(yīng)力作用下巖層發(fā)生各種形態(tài)的彎曲現(xiàn)象。上凸的叫背斜anticline,下凹的叫向斜syncline。2褶皺的幾何要素（93頁(yè)，圖8-5）a.翼limb：褶皺的二坡。b.核core：褶皺的中心（分布最老或最新時(shí)代的地層）。c.軸面axialplane：褶皺二翼近視的對(duì)稱面。d.樞紐hinge：褶皺軸面與層面的交線?；?沿單個(gè)褶皺走向，由一系列最大轉(zhuǎn)折點(diǎn)（弧尖）構(gòu)成的連線。e.弧尖crest:褶皺橫切面與樞紐的交線(橫切面上最大轉(zhuǎn)折點(diǎn))f.軸線axialline：軸面與地面的交線。g.軸跡axialtrack:樞紐在地面的垂直投影。

幾何關(guān)系：每個(gè)褶皺橫切面上可確定-弧尖,弧尖的連線為樞紐,若干樞紐組成軸面。2/7/20237課件灰?guī)r的小型褶皺構(gòu)造（T1q，南京湖山）2/7/20239課件尖棱褶皺2/7/202310課件褶皺航片顯示2/7/202311課件2）單斜山：有些山嶺既非背斜，也非向斜，而是由單斜巖層組成，稱之。3）單面山：?jiǎn)涡鄙街?，如巖層傾角平緩，且順巖層傾向一側(cè)的山坡較緩，另一側(cè)山坡較陡者，稱之。4）豬背嶺：巖層傾角和兩側(cè)的山坡均陡，外貌形同豬背的山嶺，稱之。8研究褶皺的意義(1)意義●了解并確定地殼變形性質(zhì)及地殼縮短量(率) ●確定地層正常與倒轉(zhuǎn)(2)應(yīng)用●確定地殼運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)●尋找油氣礦產(chǎn)的富集部位●確保工程建設(shè)質(zhì)量2/7/202313課件三.斷裂構(gòu)造1.定義:巖石中沿不同方向發(fā)生的破裂構(gòu)造。破裂面二側(cè)巖石有明顯位移的為斷層；無(wú)明顯位移的為節(jié)理。2.斷層的幾何要素●斷層面：走向、傾向、傾角三要素.●斷層盤：斷層二側(cè)的巖塊

分上盤與下盤（根據(jù)所處位置）、上升盤與下降盤（根據(jù)動(dòng)向）、東盤與西盤（斷面直立）等●斷層線：斷層面與地面的交線（與本身形態(tài)有關(guān)、與地形起伏有關(guān)）●斷層位移：P97圖8-13，總滑距、水平分量、傾向分量2/7/202314課件

AA’為滑距，代表真位移

斷層要素圖解

2/7/202315課件逆掩斷層（傾角<30度）2/7/202317課件(3)根據(jù)斷層組合分4種:●階梯狀：一系列走向平行的正斷層.●疊瓦狀：一系列走向平行的逆斷層.●地塹Graben、地壘Horst：二條以上斷層，斷層面走向平行，傾向相反，共同盤下降為地塹；共同盤上升為地壘.4.斷層規(guī)模●小的，手標(biāo)本可見(jiàn)，為袖珍斷層；大的，延伸幾千公里。如郯城-廬江斷層?！駵\的，幾十米；深的，地殼斷裂，巖石圈斷裂。●位移小的，數(shù)米；位移大的，480公里,美國(guó)SanAndressF2/7/202318課件2/7/202319課件2/7/202321課件d.階步和反階步●階步：陡坡傾斜方向指示對(duì)盤動(dòng)向●反階步：壓性裂隙,亦稱羽裂,陡坡傾斜方向指示本盤動(dòng)向;張性裂隙，R面，陡坡傾斜方向指示對(duì)盤動(dòng)向。e.拖曳褶皺dragfold,牽引構(gòu)造●斷層使二側(cè)巖層發(fā)生變薄和彎曲●弧形突出的方向指示本盤動(dòng)向f.斷層泥、斷層角礫●斷層泥：碾磨而成的泥狀物質(zhì)?！駭鄬咏堑[：碎塊較大，一般呈棱角狀；泥質(zhì)膠結(jié)，為斷層角礫巖?！駭鄬幽サ[：碎塊較大，一般呈圓-半圓形；泥質(zhì)膠結(jié)，為斷層磨礫巖。

根據(jù)碎塊成分可判斷斷層切穿了那些地層及其斷層的動(dòng)向g.密集的節(jié)理：進(jìn)一步發(fā)展便成斷裂；先成節(jié)理常控制斷層的延伸方向。h.其他證據(jù)●山區(qū)、平原的平直界線；地形上的陡崖；三角面山（時(shí)代較新）.●礦化帶和泉水（斷層是礦液和地下水的通道和儲(chǔ)集場(chǎng)所，如湯山溫泉）2/7/202322課件2/7/202323課件2/7/202325課件（2）斷層的規(guī)模和時(shí)代a.規(guī)模：用斷層的長(zhǎng)度、深度、位移量來(lái)衡量.b.時(shí)代：根據(jù)斷層與地層的關(guān)系確定相對(duì)時(shí)代。斷層形成年代晚于被切割的最新地層的時(shí)代,老于不整合復(fù)蓋其上的最老地層?！裼脽後尮夥ù_定絕對(duì)時(shí)代●測(cè)定斷層過(guò)程中新形成的礦物年齡（如多硅白云母）6.研究斷層的意義●是研究和恢復(fù)地殼結(jié)構(gòu)的一把鑰匙?！駷楣こ探ㄔO(shè)服務(wù):密云水庫(kù)、南京長(zhǎng)江大橋、三峽水庫(kù)、黃河小浪底?！裾业V、找水：NWW290度新構(gòu)造斷層裂隙找水?！袂把貏?dòng)向：斷裂力學(xué)、3D模型和能量損耗。●斷層的系統(tǒng)研究，包括：產(chǎn)狀、規(guī)模、時(shí)代；派生構(gòu)造、組合特征、力學(xué)性質(zhì)；與變形變質(zhì)、礦產(chǎn)資源、巖漿活動(dòng)、地震作用、活動(dòng)性。2/7/202326課件雁行張節(jié)理2/7/202329課件蘇州虎丘千人座J3火山巖中的X剪節(jié)理2/7/202330課件

被X剪節(jié)理切成的巖柱-湘西張家界金鞭巖

2/7/202331課件劈理-廣西靈川大圩2/7/202332課件

第三節(jié)六種地層接觸關(guān)系一.整合接觸Conformity1.特征：新老層產(chǎn)狀一致；巖性、古生物演化連續(xù)、漸變；無(wú)沉積間斷。2.條件：盆地穩(wěn)定地接受沉積(地層的形成與古氣候、古化學(xué)環(huán)境、沉積物來(lái)源不同有關(guān))二.平行不整合ParallelUnconformity1.特征：新老地層產(chǎn)狀一致;但其間有沉積間斷;巖性古生物演化發(fā)生突變。2.條件：地殼穩(wěn)定上升，沉積物高出沉積基準(zhǔn)面而遭剝蝕，然后地殼又穩(wěn)定下降，接受沉積。2/7/202333課件三.不整合接觸Unconformity1.特征：新老地層角度相交，有沉積間斷，巖性、古生物演化突變，存在剝蝕面、風(fēng)化殼、底礫巖。2.條件：地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，老地層褶皺、破裂并遭風(fēng)化、剝蝕，而后地殼下降接受沉積(不整合面總是與上復(fù)巖層產(chǎn)狀一致)四.侵入接觸：火成巖與圍巖的接觸關(guān)系。五.沉積接觸：火成巖遭風(fēng)化剝蝕后，其上又形成新的沉積巖，例如假花崗巖礫石。六.斷層接觸：二個(gè)地質(zhì)體之間為斷層。2/7/202334課件2/7/202335課件ooooooo2/7/202336課件褶皺形成過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬2/7/202337課件正斷層后期2/7/202338課件正斷層后期2/7/202339課件

本章重點(diǎn)一、Terms