地球科學(xué)概論構(gòu)造運(yùn)動(dòng)_第1頁(yè)
地球科學(xué)概論構(gòu)造運(yùn)動(dòng)_第2頁(yè)
地球科學(xué)概論構(gòu)造運(yùn)動(dòng)_第3頁(yè)
地球科學(xué)概論構(gòu)造運(yùn)動(dòng)_第4頁(yè)
地球科學(xué)概論構(gòu)造運(yùn)動(dòng)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(tectonicmovement)1.定義:

主要由地球內(nèi)部能量引起的,組成地球物質(zhì)發(fā)生的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。目前一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)2、結(jié)果:使地殼或巖石圈的物質(zhì)發(fā)生變形和變位。一方面引起地表形態(tài)大規(guī)模變化:如山脈形成、海陸變遷、大陸分裂與大洋擴(kuò)張等;另一方面,使巖石圈中巖石發(fā)生變形:

如地層的傾斜與彎曲、巖石塊體的破裂與相對(duì)錯(cuò)動(dòng)等.目前二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)3.分類(lèi):按運(yùn)動(dòng)方向分成兩類(lèi)。(1)垂直運(yùn)動(dòng)(vertical

movement)

指地殼或巖石圈物質(zhì)垂直于地表即沿地球半徑方向的運(yùn)動(dòng)。常表現(xiàn)為地殼大面積的上升、下降,造成地表地勢(shì)高差的改變,引起海陸變遷等。傳統(tǒng)上稱(chēng)為造陸運(yùn)動(dòng)。目前三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(2)水平運(yùn)動(dòng)(horizontalmovement)

指平行于地表即沿地球切線方向的運(yùn)動(dòng)。表現(xiàn)為地質(zhì)體的相互分離、會(huì)聚或平移錯(cuò)動(dòng),造成巖層的褶皺與斷裂,在巖石圈的軟弱層中則可形成巨大的褶皺山系。常把產(chǎn)生大規(guī)模、強(qiáng)烈的巖石變形(褶皺與斷裂等)并與山系形成緊密相關(guān)的水平運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為造山運(yùn)動(dòng)(orogeny)。目前四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在整個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期中都在不斷進(jìn)行,按時(shí)間將構(gòu)造運(yùn)動(dòng)分成:現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(recenttectonism):有人類(lèi)歷史記載以來(lái)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(neotectonism):新第三紀(jì)以來(lái)發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。古構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(paleotectonism):新第三紀(jì)以前發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。目前五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)一、地形變測(cè)量反映的現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)二、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在地物上的表現(xiàn)三、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在地貌上的表現(xiàn)第一節(jié)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在地形、地物上的表現(xiàn)目前六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)1、地形變測(cè)量

其基本原理是在現(xiàn)在地形面上設(shè)置一系列觀測(cè)點(diǎn),用經(jīng)緯儀與水準(zhǔn)儀測(cè)量這些觀測(cè)點(diǎn)的位置及高程隨時(shí)間的變化情況,由此了解地形面的變化情況,并可推斷構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特征,這種方法稱(chēng)為地形變測(cè)量。是研究現(xiàn)今構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的一種重要方法。一、地形變測(cè)量反映的現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)目前七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)2、水準(zhǔn)測(cè)量

在地形變測(cè)量中,測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于大地水準(zhǔn)面的高程變化稱(chēng)為水準(zhǔn)測(cè)量。我國(guó)從1951年至1982年先后進(jìn)行兩次全國(guó)范圍和多次區(qū)域性精密水準(zhǔn)測(cè)量積累了大量的基礎(chǔ)資料,反映了我國(guó)大陸近30年來(lái)地殼垂直運(yùn)動(dòng)的總體情況。在南部以青藏高原上升最快,一般為5~10mm/a。目前八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)三角測(cè)量法在地形面上設(shè)置多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)組成三角網(wǎng),通過(guò)測(cè)定各三角形邊長(zhǎng)及內(nèi)角隨時(shí)間的變化,計(jì)算各觀測(cè)點(diǎn)的水平位移。三角測(cè)量法揭示現(xiàn)代水平運(yùn)動(dòng)的典型例子是美國(guó)西部圣安得烈斯斷層。斷層西側(cè)主要向西北方向移動(dòng),平均速度約4cm/a;而斷層?xùn)|側(cè)只作相對(duì)較小的往復(fù)式移動(dòng)。目前九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

近年來(lái)大地測(cè)量技術(shù)有了很大進(jìn)展。人們通過(guò)設(shè)置跨國(guó)界、跨洲際的超長(zhǎng)基線(VLBI),并利用電磁波干涉測(cè)距、激光測(cè)距等高精度測(cè)量新方法,觀測(cè)大區(qū)域甚至跨洲際的水平運(yùn)動(dòng)情況。特別是近幾年新發(fā)展的全球定位系統(tǒng)(GPS)方法,利用地球上空的人造衛(wèi)星網(wǎng),定時(shí)地對(duì)全球地面上的觀測(cè)點(diǎn)或觀測(cè)站進(jìn)行精確定位,可以了解全球范圍內(nèi)不同尺度、不同地區(qū)的水平運(yùn)動(dòng)情況。目前十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)盡管構(gòu)造運(yùn)動(dòng)速率極其緩慢,但長(zhǎng)期積累就可造成大規(guī)模的位移。

地物是指人類(lèi)在地面上所建造的建筑物。如果地面發(fā)生構(gòu)造運(yùn)動(dòng),地物便成為記錄運(yùn)動(dòng)的良好標(biāo)志,再結(jié)合對(duì)地物的考古資料,我們便可了解構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特征。二、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在地物上的表現(xiàn)目前十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)地物記錄地殼垂直運(yùn)動(dòng)的實(shí)例

意大利那不勒斯灣海岸塞拉比斯城鎮(zhèn)遺跡--廢墟中聳立三根高12m的大理石柱

該城鎮(zhèn)建于公元前105年的古羅馬時(shí)代。1749年從火山灰中將該古鎮(zhèn)廢墟挖掘出來(lái)。廢墟中聳立三根高12m的大理石柱,均保留相同的地質(zhì)遺跡:石柱地基以上3.6m被火山灰掩埋,柱面光滑;其上2.7m一段被海生動(dòng)物鉆蝕了無(wú)數(shù)密集的小孔;柱子上段5.7m一直未被海水淹沒(méi),但遭受風(fēng)化,不甚光滑。目前十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)意大利古羅馬廢墟塞拉比斯古廟石柱1828年的出露情景目前十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)地物記錄充分證明:

水平運(yùn)動(dòng)與垂直運(yùn)動(dòng)常兼而有之寧夏石咀山市西南賀蘭山東麓紅果子溝附近,明代修建的一條長(zhǎng)城被錯(cuò)斷。長(zhǎng)城由于山麓斷層的運(yùn)動(dòng)而被錯(cuò)斷,水平錯(cuò)開(kāi)距離約1.45m,垂直錯(cuò)斷距離約0.9m。據(jù)考證,該長(zhǎng)城修建于公元1448~1485年,距今約500a。故該地區(qū)500年來(lái),既有垂直運(yùn)動(dòng),也有水平的運(yùn)動(dòng)。目前十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)地貌是由地質(zhì)作用形成的特定地表形態(tài)。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)一些地貌的形成具有明顯的控制作用。反之,這些與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)的地貌成為研究構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的有力證據(jù)。由于古老的地貌往往早已被剝蝕殆盡,所以現(xiàn)今地貌一般反映的是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所造成的結(jié)果。三、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在地貌上的表現(xiàn)目前十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)反映地殼垂直運(yùn)動(dòng)的常見(jiàn)地貌:

1、河流階地、深切河曲2、準(zhǔn)平原、夷平面3、多級(jí)海成階地、多排海蝕凹槽4、多排溶洞等。目前十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)1-1河流階地(riverterrance)如果地殼運(yùn)動(dòng)使該區(qū)域處于上升狀態(tài),則河流侵蝕基準(zhǔn)面下降,河流下蝕作用重新加強(qiáng),使河床降低,原有河漫灘相對(duì)升高,一般洪水已不能達(dá)到;

形成分布于河谷谷坡上、洪水不能淹沒(méi)的頂面較平坦的臺(tái)階狀地形,稱(chēng)為河流階地。目前十八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)河流階地形成過(guò)程示意圖目前十九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)1-2深切河曲(incisedmeander)地殼相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期經(jīng)長(zhǎng)期演變已經(jīng)發(fā)展成蛇曲的河流,若地殼抬升,河流下蝕作用加強(qiáng),河床降低,深切至基巖,河谷橫剖面形態(tài)呈“V”形谷,平面上仍保留極度彎曲的蛇曲形態(tài)的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象,稱(chēng)為深切河曲。

反映地殼由相對(duì)穩(wěn)定轉(zhuǎn)向強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)的特征。目前二十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)美國(guó)猶他州圣胡安河深切河谷目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)2-1準(zhǔn)平原(peneplane)

地殼相對(duì)穩(wěn)定時(shí),流水及其它各種表層地質(zhì)作用長(zhǎng)期共同對(duì)陸地表面進(jìn)行改造,總趨勢(shì)是把原來(lái)地表高差較大的形態(tài),經(jīng)過(guò)風(fēng)化、剝蝕把它削低,同時(shí)又將破壞下來(lái)的物質(zhì)搬運(yùn)到地表低洼處進(jìn)行堆積。這種“削高填低”的結(jié)果使整個(gè)區(qū)域變得比較平坦,形成近似平原的地形稱(chēng)為準(zhǔn)平原。目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)2-2夷平面

當(dāng)?shù)乇頌闇?zhǔn)平原時(shí),如果地殼重新上升,準(zhǔn)平原被抬高并遭受流水切割而成為山地,這時(shí)在山地頂部可以殘留原有準(zhǔn)平原的遺跡,即較平坦的頂面。其可大可小,上面可見(jiàn)到準(zhǔn)平原時(shí)期的沉積物或風(fēng)化殼,且相鄰的平坦山頂大致位于同一高度,即代表已被破壞的原來(lái)準(zhǔn)平原的表面,稱(chēng)為夷平面。目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

實(shí)例:具有“世界屋脊”之稱(chēng)的青藏高原,在上新世時(shí)期地殼相對(duì)穩(wěn)定,逐漸形成地勢(shì)起伏較小的準(zhǔn)平原,海拔高度大致為1000m;隨著上新世末期以來(lái)青藏高原強(qiáng)烈上升,原來(lái)準(zhǔn)平原解體,遭受剝蝕、切割而成為夷平面,現(xiàn)今海拔高程為4000~5000m。所以,上新世末期以來(lái),青藏高原整體隆升幅度達(dá)3000~4000m。目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

根據(jù)夷平面上沉積物或風(fēng)化殼的年代可以判斷其形成年代;根據(jù)夷平面的高度可以推算準(zhǔn)平原形成后地殼的上升幅度。

目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)3-1多級(jí)海成階地地殼穩(wěn)定時(shí)期在海(湖)面附近形成的。地殼重新上升可形成明顯高出海(湖)面的海(湖)成階地。地殼多次地穩(wěn)定—上升可形成多級(jí)海(湖)成階地。3-2多排海蝕凹槽地殼間歇性上升可形成高出海面的多排海蝕凹槽。目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)3-3多排溶洞因?yàn)槌膳诺娜芏丛瓉?lái)一般在潛水面附近經(jīng)潛蝕作用形成,出現(xiàn)多排溶洞表明該地區(qū)發(fā)生了垂直運(yùn)動(dòng)。目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)美國(guó)西部海岸多級(jí)海蝕階地目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)地殼或巖石圈的水平運(yùn)動(dòng)在地貌上表現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)可使線狀延伸的水系(河流、沖溝等)發(fā)生同步彎曲和錯(cuò)斷。四川西部鮮水河谷地中,一系列穿過(guò)鮮水河斷裂帶的水系由于斷層的水平運(yùn)動(dòng)而發(fā)生彎曲和錯(cuò)斷,形成“S”形、肘狀或梳狀水系。水平運(yùn)動(dòng)還常使山脊或山梁錯(cuò)斷或彎曲。目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前三十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)一、地層的巖相變化及厚度二、地層的接觸關(guān)系第二節(jié)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在地層中的表現(xiàn)目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

沉積地層往往是在一定的地表沉積環(huán)境(如淺海、濱海、湖泊、河流等)中形成的,不同的沉積環(huán)境形成不同的巖石特征及生物化石組合,這種能反映沉積巖或沉積物形成環(huán)境的巖石及所含生物化石的各種特征稱(chēng)為巖相。一定的巖相代表一定的沉積環(huán)境,巖相變化意味著沉積環(huán)境的變化。一、地層的巖相變化及厚度目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)河北開(kāi)平下寒武統(tǒng)地層柱狀圖曲線表示地殼升降運(yùn)動(dòng)目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)沉積環(huán)境分類(lèi):

海洋環(huán)境(深海、半深海、淺海、濱海)大陸環(huán)境(湖泊、沼澤、河流、冰川)

一個(gè)地區(qū)沉積環(huán)境或巖相的劇烈變化與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)存在千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。例如,一個(gè)地區(qū)從早期的淺海沉積逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闉I海沉積,此后又轉(zhuǎn)變?yōu)殛懮虾恿鞒练e,說(shuō)明該地區(qū)地殼逐漸上升、海水逐漸退出。目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)利用沉積物或沉積巖的厚度資料不僅可分析地殼升降運(yùn)動(dòng)的性質(zhì);還能定量地確定古代地殼垂直運(yùn)動(dòng)的幅度。目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)有些地區(qū)發(fā)現(xiàn):巖相類(lèi)型不變,而沉積物的厚度卻大大超過(guò)相應(yīng)沉積環(huán)境的厚度極大值。這是為什么?

這是在地殼不斷下降的同時(shí)不斷接受沉積的條件下形成的。地殼下降幅度抵消了沉積填充的厚度,使原來(lái)的沉積環(huán)境基本保持不變,這時(shí)的沉積厚度大致可作為該時(shí)期地殼下降幅度。目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)地層接觸關(guān)系

指新老地層(或巖石)在空間上的相互疊置狀態(tài)。地層接觸關(guān)系受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制,同時(shí)記錄構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的歷史。不同的接觸關(guān)系反映了不同的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。二、地層的接觸關(guān)系目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)地層接觸關(guān)系類(lèi)型:

1、整合

2、平行不整合

3、角度不整合目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)1、整合(conformity)

指上下兩套地層的產(chǎn)狀完全一致,時(shí)代連續(xù)的一種接觸關(guān)系。它是在地殼穩(wěn)定下降或升降運(yùn)動(dòng)不顯著的情況下,沉積作用連續(xù)進(jìn)行,沉積物依次堆疊而形成的。目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)2、平行不整合(disconformity)

又稱(chēng)假整合,其特點(diǎn)是上、下兩套地層的產(chǎn)狀基本保持平行,但時(shí)代不連續(xù),其間有反映長(zhǎng)期沉積間斷和風(fēng)化剝蝕的剝蝕面存在。平行不整合的出現(xiàn)反映地殼的一次顯著的升降運(yùn)動(dòng)。目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)3、角度不整合(unconformity)

上、下兩套地層產(chǎn)狀不一致,以一定角度相交;兩套地層時(shí)代不連續(xù),其間有代表長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕與沉積間斷的剝蝕面存在。角度不整合反映顯著的水平擠壓運(yùn)動(dòng)及伴隨的升降運(yùn)動(dòng)。目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)華北地區(qū)寒武系至侏羅系地層接觸關(guān)系反映的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)歷史目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

巖漿巖與變質(zhì)巖經(jīng)抬升、風(fēng)化剝蝕后,再下降接受沉積形成的接觸關(guān)系也屬于不整合接觸。

另類(lèi)不整合構(gòu)造的表現(xiàn)目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

不整合是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的反映,利用不整合確定構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)代的方法是:

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)生在不整合面之下最年輕的地層時(shí)代之后與不整合面之上最老的地層時(shí)代之前。不整合構(gòu)造的時(shí)代確定目前五十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)一、巖層產(chǎn)狀二、褶皺構(gòu)造三、斷裂構(gòu)造第三節(jié)巖石變形目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

巖石變形是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的重要表現(xiàn)和結(jié)果。沉積巖形成時(shí)除局部地區(qū)具有原始傾斜以外,基本上是水平產(chǎn)出的,而且在一定范圍內(nèi)是連續(xù)的;巖漿巖則具有原生的整體性。但經(jīng)過(guò)構(gòu)造運(yùn)動(dòng),巖層可由水平變?yōu)閮A斜或彎曲,連續(xù)的巖層被斷開(kāi)或錯(cuò)動(dòng),完整的巖體被破碎等。

目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

根據(jù)巖石變形特征可以分析構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、強(qiáng)度及時(shí)代等。巖石變形的產(chǎn)物稱(chēng)為地質(zhì)構(gòu)造(geologicstructure)。最常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造為褶皺和斷裂。目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

巖石發(fā)生變形是受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所施加的力的作用。這種力一般來(lái)自于相鄰巖塊的擠壓、拉張與剪切作用。

近地表環(huán)境堅(jiān)硬巖石常表現(xiàn)為脆性(brittle),在強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下容易發(fā)生破裂變形。

巖石發(fā)生復(fù)雜的彎曲變形,說(shuō)明巖石變形表現(xiàn)為韌性(ductile)。

目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)堅(jiān)硬巖石發(fā)生明顯的韌性變形是因?yàn)橛性S多因素影響著巖石變形的力學(xué)性質(zhì),其中主要有圍壓、溫度、溶液及構(gòu)造作用力的快慢等。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)巖石處于地下一定深度的較高圍壓與溫度環(huán)境下,或者巖石含流體豐富、固結(jié)較差,或施加的構(gòu)造作用力比較緩慢時(shí),巖石表現(xiàn)出較強(qiáng)的韌性,易發(fā)生連續(xù)的彎曲或褶皺變形。目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使巖石變形而形成各種地質(zhì)構(gòu)造,其形態(tài)往往由巖層或巖石空間上的位置變化表現(xiàn)出來(lái)。沉積巖在地殼表面分布最廣,且具有原生層理構(gòu)造。沉積巖的基本單位是巖層(stratum),巖層之間由層理面或?qū)用娣珠_(kāi)。一個(gè)巖層上、下兩個(gè)層面,稱(chēng)為頂面和底面,巖層頂、底面間的垂直距離即巖層厚度。一、巖層的產(chǎn)狀目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)研究地質(zhì)構(gòu)造,首先必須確定巖層或巖石的空間位置。巖層在空間的位置稱(chēng)為巖層的產(chǎn)狀(attitudeofstratum)。巖層產(chǎn)狀用巖層的走向、傾向和傾角來(lái)確定,稱(chēng)為巖層的產(chǎn)狀要素。目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)巖層的產(chǎn)狀要素及其測(cè)量方法目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)走向(strike)

巖層層面與假想水平面交線的延伸方向,其交線叫走向線。傾向(dip)

巖層面上垂直于走向線向下所引的直線稱(chēng)為傾斜線,傾斜線在水平面上的投影所指的方向稱(chēng)為傾向。走向、傾向一般用地理方位角表示(0°~360°)。目前六十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)傾角(dipangle)

或稱(chēng)真傾角,指傾斜線與其在水平面上的投影線之間的夾角。

巖層面與水平面之間所夾最大銳角,傾角值為0°~90°。視傾角

或稱(chēng)假傾角,指在不垂直巖層走向線的任何方向上量得的傾角。視傾角總是小于真傾角。目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

巖層的產(chǎn)狀要素在野外直接用羅盤(pán)測(cè)量,所測(cè)產(chǎn)狀要素用規(guī)定的文字或符號(hào)記錄。常用的文字記錄格式為:

傾向方位角∠傾角,如150°∠30°走向、傾向及傾角在地質(zhì)平面圖上可用符號(hào)“┠30°”表示,符號(hào)中長(zhǎng)線方位與走向一致,短線指向與傾向一致,長(zhǎng)短線交點(diǎn)應(yīng)落在測(cè)量點(diǎn)位置上,符號(hào)旁加注的數(shù)字為傾角。目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)巖層類(lèi)型(按產(chǎn)狀可分為三種):水平巖層(傾角為0°左右)傾斜巖層(傾角介于0°~90°間)直立巖層(傾角接近90°)

傾斜巖層最常見(jiàn)、分布最廣;水平巖層只有少數(shù)地區(qū)才能見(jiàn)到;直立巖層也是局部現(xiàn)象。目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

第一節(jié)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在地形、地物上的表現(xiàn)第二節(jié)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在地層中的表現(xiàn)#第三節(jié)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的巖石變形第四節(jié)地震第八章構(gòu)造運(yùn)動(dòng)目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)1、褶皺(fold)

是巖層受力變形產(chǎn)生的連續(xù)彎曲,它是巖層塑性變形的表現(xiàn)。褶皺形態(tài)多種多樣,規(guī)模有大有小。褶皺中的單個(gè)彎曲稱(chēng)為褶曲。第三節(jié)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的巖石變形二、褶皺構(gòu)造目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)褶皺構(gòu)造目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)2、褶皺的要素

褶皺的組成部分稱(chēng)褶皺的要素。

意義:為正確描述和研究褶皺構(gòu)造,必須弄清褶皺的各個(gè)組成部分及其相互關(guān)系。褶皺要素主要有核、翼、轉(zhuǎn)折端、樞紐、軸面等。目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)核(core)

組成褶皺中心部分的巖層。其范圍是相對(duì)的,一般只把位于褶皺內(nèi)部的某一地層定為核。如果是剝蝕后出露于地面的褶皺的核,通常是指最中心的地層。目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)褶皺各要素的示意圖目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)翼(limb)

褶皺核部?jī)蓚?cè)的巖層。相鄰的兩個(gè)褶曲之間的翼是共有的。目前七十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)褶皺各要素的示意圖目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)轉(zhuǎn)折端(hingezoneoffold)

從褶皺一翼向另一翼過(guò)渡的彎曲部分。它是連接兩翼的部分,形態(tài)多為圓滑弧形,有時(shí)也呈尖棱狀、箱狀或扇狀。目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)褶皺各要素的示意圖目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)樞紐(hingeoffold)

組成褶皺的同一層面上最大彎曲點(diǎn)的連線。樞紐可以是直線,也可是曲線或折線。其空間產(chǎn)狀可以是水平的、傾斜的或直立的,但以?xún)A斜的最常見(jiàn)。樞紐的向下傾斜稱(chēng)為樞紐傾伏。目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)褶皺各要素的示意圖目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)褶皺構(gòu)造背斜目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)軸面(axialplane)由同一褶皺的各巖層樞紐所構(gòu)成的面。它是一個(gè)假象的面,一般可看成是平分褶皺兩翼的對(duì)稱(chēng)面。軸面可以是平面,也可是曲面;其空間產(chǎn)狀可以是直立的,也可以是傾斜的或者水平的。目前八十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)褶皺各要素的示意圖目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)背斜(anticline)

背斜在形態(tài)上是向上拱的彎曲;其兩翼巖層一般相背傾斜(即以核部為中心分別向兩側(cè)傾斜);經(jīng)剝蝕后出露于地表的地層具有核部為老地層、兩翼巖層依次變新的對(duì)稱(chēng)重復(fù)特征。3、褶皺的基本類(lèi)型目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)向斜(syncline)

向斜在形態(tài)上是向下凹的彎曲;其兩翼巖層一般相向傾斜(即兩翼均向核部?jī)A斜);經(jīng)剝蝕后出露于地表的地層具有核部為新地層、兩翼地層依次變老的對(duì)稱(chēng)重復(fù)特征。

目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)一、背斜形成的上拱及向斜形成的下凹形態(tài),經(jīng)風(fēng)化剝蝕后,并不一定與現(xiàn)在地形的高低一致。背斜可以形成山嶺,但也可是低地;向斜可以是低地,但也可構(gòu)成山嶺。地形上的高低并不是判別背斜與向斜的標(biāo)志。

注意!目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)向斜成山和背斜成谷示意圖目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

二、組成背斜兩翼的巖層一般相背傾斜、組成向斜兩翼的巖層一般相向傾斜,但實(shí)際工作中僅僅依靠巖層產(chǎn)狀來(lái)確定褶皺的基本類(lèi)型是不可靠的,有時(shí)甚至是錯(cuò)誤的。目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)扇形褶皺:背斜在產(chǎn)狀上表現(xiàn)為自?xún)蓚?cè)向中心傾斜,向斜表現(xiàn)為自中心向兩側(cè)傾斜。目前九十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

在垂直地層走向方向上出露的相同年代的地層作對(duì)稱(chēng)式重復(fù)排列。判斷背斜的根本標(biāo)志:

核老翼新的對(duì)稱(chēng)式重復(fù)排列。判斷向斜的根本標(biāo)志:

核新翼老的對(duì)稱(chēng)式重復(fù)排列。褶皺存在的根本標(biāo)志目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)直立褶皺軸面近直立,兩翼傾向相反,傾角大小近相等。斜歪褶皺軸面傾斜,兩翼巖層傾向相反,傾角大小不等。倒轉(zhuǎn)褶皺軸面傾斜,兩翼巖層朝同一方向傾斜,傾角大小不等,其中一翼巖層為正常層序,另一翼為倒轉(zhuǎn)層序,如兩翼巖層傾角大小相等則稱(chēng)為同斜褶皺。平臥褶皺軸面及兩翼巖層產(chǎn)狀均近于水平,其中一翼巖層正常,另一翼為倒轉(zhuǎn)。按照軸面產(chǎn)狀將褶皺分為四種類(lèi)型:目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)根據(jù)軸面產(chǎn)狀劃分的褶皺類(lèi)型直立褶皺斜歪褶皺倒轉(zhuǎn)褶皺平臥褶皺目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)通常根據(jù)區(qū)域性角度不整合的時(shí)代確定?;驹瓌t褶皺的形成年代為組成褶皺的最新巖層年代之后與覆于褶皺之上的最老巖層年代之前。4、褶皺的形成時(shí)代目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)斷裂構(gòu)造(fracture)

巖石受力作用超過(guò)巖石的強(qiáng)度極限時(shí),巖石就要破裂,形成斷裂構(gòu)造。

三、斷裂構(gòu)造目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)巖石破裂且兩側(cè)巖塊沿破裂面有明顯滑動(dòng)者稱(chēng)為斷層(fault),無(wú)明顯滑動(dòng)者稱(chēng)為節(jié)理(joint)。斷裂構(gòu)造在地殼中分布極為普遍,既可發(fā)育于沉積巖中,也可廣泛發(fā)育于巖漿巖與變質(zhì)巖中。斷裂構(gòu)造規(guī)模有大有小,巨型的長(zhǎng)可達(dá)上千公里。目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(一)節(jié)理

節(jié)理構(gòu)造分布極為廣泛,但在不同地區(qū)、不同地質(zhì)構(gòu)造部位及不同類(lèi)型巖石中發(fā)育程度不同。根據(jù)節(jié)理形成的力學(xué)性質(zhì)分為剪節(jié)理和張節(jié)理兩類(lèi)。目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)1、剪節(jié)理(shearjoint)是由剪應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面。①產(chǎn)狀較穩(wěn)定,沿走向和傾向延伸較遠(yuǎn);②節(jié)理面較平直光滑,有時(shí)具剪切滑動(dòng)留下的擦痕;③兩壁一般緊閉或壁距較小,較少被礦物質(zhì)充填,如被充填,脈寬較為均勻,脈壁較為平直;目前一百頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)④發(fā)育于礫巖和砂巖等巖石中的剪節(jié)理,一般切割礫石和膠結(jié)物。⑤典型的剪節(jié)理常組成共軛“X”型節(jié)理系?!癤”節(jié)理發(fā)育良好時(shí)可將巖石切成菱形或棋盤(pán)格式。如一組節(jié)理發(fā)育而另一組不太發(fā)育則形成一組平行延伸的節(jié)理。目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)2、張節(jié)理(tensionjoint)

是由張應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面。①產(chǎn)狀不甚穩(wěn)定,延伸不遠(yuǎn);②節(jié)理面粗糙不平,無(wú)擦痕;③節(jié)理多開(kāi)口,常被礦脈充填成楔形、扁豆形及其它不規(guī)則形狀,脈寬變化較大,脈壁不平直;目前一百零三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)④在礫巖或砂巖中的張節(jié)理常繞礫石或粗砂粒而過(guò);⑤張節(jié)理有時(shí)成不規(guī)則的樹(shù)枝狀、各種網(wǎng)絡(luò)狀,有時(shí)也具一定幾何形態(tài),如追蹤X型節(jié)理的鋸齒狀張節(jié)理、單列或共軛雁列式張節(jié)理等。目前一百零四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)北京坨里灰?guī)r中的雁列張節(jié)理目前一百零五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

當(dāng)某一方向的節(jié)理特別發(fā)育時(shí),常會(huì)把節(jié)理面與層面相混淆,因此在野外必須認(rèn)真區(qū)別節(jié)理面與層面。通常把在同一時(shí)期同樣力學(xué)成因條件下形成的彼此平行或近于平行的特征相近的節(jié)理歸于一組。節(jié)理的產(chǎn)狀以節(jié)理面的走向、傾向、傾角來(lái)確定,其測(cè)量與記錄方法同巖層產(chǎn)狀。根據(jù)巖石露頭上節(jié)理組的交叉切割和限制關(guān)系,可劃分其形成時(shí)間上的相對(duì)先后。

注意!目前一百零六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)1.?dāng)鄬右?/p>

斷層的基本組成部分包括斷層面和斷盤(pán)。斷層面(faultsurface)

被錯(cuò)開(kāi)的兩部分巖石沿之滑動(dòng)的破裂面。其形狀可以是平面,也可為曲面或臺(tái)階狀。有時(shí)為斷層破碎帶或斷裂帶。斷層面與地面的交線稱(chēng)斷層線,斷層線可以是直線,也可以是曲線。(二)斷層目前一百零七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前一百零八頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)斷盤(pán)(faultwall)

斷層面兩側(cè)相對(duì)移動(dòng)的巖塊。斷層面傾斜時(shí),斷盤(pán)有上、下之分,位于斷層面以上的斷塊叫上盤(pán),位于斷層面以下的叫下盤(pán);斷層面直立時(shí),往往以方向說(shuō)明,如稱(chēng)斷層的東盤(pán)或西盤(pán)。按兩盤(pán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)分,相對(duì)上升的斷塊叫上升盤(pán),相對(duì)下降的斷塊叫下降盤(pán)。上升盤(pán)與上盤(pán)不見(jiàn)得一致,上升盤(pán)可以是上盤(pán),也可是下盤(pán);反之亦然。目前一百零九頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)斷層位移

斷層兩盤(pán)沿?cái)嗔衙娴南鄬?duì)錯(cuò)動(dòng)。斷層位移的距離可在斷層兩盤(pán)上選擇一定的標(biāo)志(對(duì)應(yīng)點(diǎn)或?qū)?yīng)層)來(lái)計(jì)算。斷層面上相應(yīng)點(diǎn)被錯(cuò)開(kāi)的實(shí)際距離稱(chēng)為總滑距;總滑距在斷層面走向上的投影長(zhǎng)度稱(chēng)走向滑距;總滑距在斷層面傾斜線上的投影長(zhǎng)度稱(chēng)傾向滑距。

目前一百一十頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前一百一十一頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

由于斷層面上很難找到相互錯(cuò)開(kāi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),因此常用斷層兩盤(pán)的對(duì)應(yīng)層(標(biāo)志性巖層或地層)錯(cuò)動(dòng)來(lái)估算斷層位移距離。被錯(cuò)斷巖層在斷層兩盤(pán)上的對(duì)應(yīng)層之間的相對(duì)距離稱(chēng)斷距。其中斷層兩盤(pán)上對(duì)應(yīng)層之間的垂直距離稱(chēng)地層斷距;對(duì)應(yīng)層之間的鉛直距離稱(chēng)鉛直地層斷距;對(duì)應(yīng)層之間的水平距離稱(chēng)水平地層斷距。目前一百一十二頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前一百一十三頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)2.?dāng)鄬拥幕绢?lèi)型

按斷層兩盤(pán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分為三種基本形態(tài)類(lèi)型。(1)正斷層(normalfault)

上盤(pán)相對(duì)下降、下盤(pán)相對(duì)上升的斷層。其斷層面常常較陡,傾角一般在45°以上,斷層線也比較平直,通常是在拉張和重力作用下形成的。目前一百一十四頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前一百一十五頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(2)逆斷層(reversefault)

上盤(pán)相對(duì)上升、下盤(pán)相對(duì)下降的斷層。其傾角有陡有緩,如斷層面傾角小于45°常稱(chēng)為逆掩斷層或沖斷層(thrust)。逆斷層一般是在較強(qiáng)的水平擠壓力的作用下形成的。目前一百一十六頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前一百一十七頁(yè)\總數(shù)一百三十二頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(3)平移斷層(strikeslip

fault)

兩盤(pán)沿?cái)鄬用孀呦蛳鄬?duì)水平錯(cuò)動(dòng)的斷層,或稱(chēng)走滑斷層。根據(jù)兩盤(pán)相對(duì)滑動(dòng)方向分為左行(或左旋)和右行(或右旋)兩類(lèi):位于斷層一盤(pán)看對(duì)面另一盤(pán)向左側(cè)滑動(dòng)者稱(chēng)左行,

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