普通地質(zhì)學(xué)-構(gòu)造作用與地質(zhì)構(gòu)造

第八章構(gòu)造作用與地質(zhì)構(gòu)造構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是海陸變遷、巖石變形變位和礦產(chǎn)形成分布的重要控制因素。第一節(jié)構(gòu)造作用的基本方式一、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)（地殼運(yùn)動(dòng)）概念構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是指地球內(nèi)力所引起的巖石圈的變形、變位以及洋底的增生和消亡的地質(zhì)作用。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)果使地殼或巖石圈的物質(zhì)發(fā)生變形和變位：1、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；2、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錯(cuò)動(dòng)等.二、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的基本特征（一）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)具有方向性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)包括水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)兩種。水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)是巖石圈空間變形的兩個(gè)分量,它們總是相伴而生。1、水平運(yùn)動(dòng)：沿地球切線方向或沿水平方向的構(gòu)造運(yùn)動(dòng).表現(xiàn)為地質(zhì)體的相互分離、會聚或平移錯(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)，稱為造山運(yùn)動(dòng)。2、垂直運(yùn)動(dòng)（升降運(yùn)動(dòng)）:沿地球半徑方向的上升或下降運(yùn)動(dòng)。相鄰塊體或同一塊體的不同部分做差異性上升或下降。一般表現(xiàn)為大面積的上升和下降運(yùn)動(dòng)，形成大型的隆起和拗陷，引起海侵和海退。造成地表地勢高差的改變，引起海陸變遷，上升可成陸，下降可成海等。傳統(tǒng)上稱為造陸運(yùn)動(dòng)。（二）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的速度和幅度1、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有快有慢，但多數(shù)是長期緩慢的運(yùn)動(dòng)。2、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的幅度，是隨時(shí)間和地點(diǎn)而變化的。不論垂直運(yùn)動(dòng)還是水平運(yùn)動(dòng)，只要運(yùn)動(dòng)方向不變,時(shí)間愈長，運(yùn)動(dòng)幅度愈大；同一時(shí)間內(nèi)，速度愈快，運(yùn)動(dòng)幅度愈大。3、一般來說構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的幅度大小,直接反映著一個(gè)地區(qū)地殼的活動(dòng)性。三、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的類型根據(jù)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)期劃分為：古構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：新近紀(jì)（25Ma年）之前的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：第四紀(jì)以來的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：人類歷史時(shí)期以來所發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。第二節(jié)巖石的變形與地質(zhì)構(gòu)造沉積巖的原始狀態(tài)都是水平的或近于水平的,變成種種復(fù)雜形態(tài)的主要原因是受到地殼運(yùn)動(dòng)的影響。巖石在高溫高壓下,同樣可以變得“柔軟"。巖石在長期的受力環(huán)境里也會發(fā)生變形和變位。構(gòu)造變形:使地質(zhì)體原有形態(tài)和空間位置發(fā)生改變的作用.地質(zhì)構(gòu)造：巖石變形和變位的產(chǎn)物。地質(zhì)構(gòu)造在層狀巖石中表現(xiàn)最為明顯，研究得也最清楚。故主要講述巖層中的地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造的基本類型有：水平構(gòu)造、傾斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造等.一、 水平構(gòu)造沉積巖層形成時(shí)的原始產(chǎn)出狀態(tài)（即產(chǎn)狀）多數(shù)是水平或近于水平。如果經(jīng)受地殼運(yùn)動(dòng)（垂直抬升）的影響，改變了原始形成時(shí)的位置，但仍保持水平產(chǎn)狀的一套水平巖層組成的構(gòu)造，稱為水平構(gòu)造。水平巖層的主要特征：1、巖層界線與等高線平行或重合；2、 老巖層在下（谷底），新巖層在上（山頂）；3、 巖層頂、底之間的高差為巖層的厚度.二、 傾斜構(gòu)造巖層受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,不僅改變了巖層形成時(shí)的位置，而且改變了原有的水平狀態(tài),使巖層面與水平面具有一定的交角，便形成了傾斜巖層。傾斜巖層常常是組成其他構(gòu)造（如褶皺和斷裂等）的一部分.對傾斜巖層產(chǎn)狀的觀測（空間的產(chǎn)出狀態(tài)），是研究其他構(gòu)造的基礎(chǔ)。產(chǎn)狀常用巖層的走向、傾向、傾角來確定，這三者稱為產(chǎn)狀要素?在野外產(chǎn)狀要素直接用地質(zhì)羅盤進(jìn)行測量。'走向:巖層面與水平面的交線，稱走向線走向線兩端所指的方向稱走向。產(chǎn)狀要素"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?！矁A角:傾斜線與其在水平面上的投影線間的夾角。產(chǎn)狀的表示方法：（1）數(shù)字法傾向方位角Z傾角：如120°Z60°：走向30?；?10°，傾向SE（120°），傾角60°；走向Z傾向方位、傾角:如30°ZSE60°:走向30°，傾向SE（120°）,傾角60°。注意:傾向與走向始終保持90°的關(guān)系。（2）符號法走向、傾向及傾角在地質(zhì)平面圖上可用符號表示，符號中長線方位與走向一致，短線指向與傾向一致，長短線交點(diǎn)應(yīng)落在測量點(diǎn)位置上，符號旁加注的數(shù)字為傾角。常見產(chǎn)狀類型:水平產(chǎn)狀－巖層傾角〈5°傾斜產(chǎn)狀一巖層傾角5°?85°直立產(chǎn)狀－巖層傾角〉85°三、褶皺構(gòu)造褶皺（褶曲）:是巖層受力變形產(chǎn)生的一系列連續(xù)的彎曲.褶皺形態(tài)多樣，規(guī)模大小不一，大者延續(xù)幾十、幾百公里，小者在顯微鏡下可見。褶皺巖層的連續(xù)完整性未遭到破壞，是巖石塑性變形的表現(xiàn)。（一） 褶皺的基本形態(tài)褶皺的類型有很多，但基本類型是兩種：背斜、向斜。背斜：指巖層向上拱彎，形成中心部位巖層的時(shí)代老，外側(cè)巖層時(shí)代新的褶皺。向斜:指巖層向下凹曲，形成中心部位巖層的時(shí)代新，外側(cè)巖層時(shí)代老的褶皺.關(guān)于背斜、向斜的問題，不能理解為背斜向上拱起一定是高山;向斜向下彎曲一定是低地。背斜上拱、向斜下坳是指巖層而言，而與地勢的高低是兩回事。背斜常成低地，向斜常是山嶺，這叫地形的倒置。在野外正確認(rèn)識背、向斜的方法是：橫穿褶皺，如果發(fā)現(xiàn)老的巖層在中間，新的巖層在兩側(cè)而且對稱重復(fù)，那就是背斜構(gòu)造，反之為向斜構(gòu)造。（二） 褶皺要素雖然褶皺的形態(tài)很多，但它們都是由核部、翼部、軸面和樞紐等部分組成，這些組成部分就稱為褶皺要素。核:褶皺的中央部分；翼：褶皺兩側(cè)的巖層；軸面:平分褶皺為兩部分的理想面，軸面可以是直立的、傾斜的和水平的；軸線：軸面與水平面的交線;弧尖：層面上的最大彎曲點(diǎn);樞紐：軸面與同一層巖層的交線，樞紐在垂直面上看可以是水平的，也可以是波狀起伏的。（三） 褶皺的類型

1、 根據(jù)軸面產(chǎn)狀分類：直立褶皺（對稱褶皺）：褶皺軸面直立，兩翼傾向相反，傾角相等。傾斜褶皺：褶皺軸面傾斜,兩翼傾向相反，傾角不等。倒轉(zhuǎn)褶皺:褶皺軸面傾斜，兩翼傾向相同，一翼正常，一翼倒轉(zhuǎn)。平臥褶皺：褶皺軸面水平，一翼正常，一翼倒轉(zhuǎn)。2、 根據(jù)樞紐的產(chǎn)狀分類：水平褶皺:褶皺樞紐水平，褶皺核部寬度不變，褶皺兩翼巖層的露頭線平行延伸.傾伏褶皺：褶皺樞紐傾斜，兩翼巖層延伸不遠(yuǎn)就逐漸靠近而連接起來（封閉起來）。3、 褶皺按轉(zhuǎn)折端（橫剖面）形態(tài)分類：圓弧褶皺：轉(zhuǎn)折端圓弧形彎曲尖棱褶皺：轉(zhuǎn)折端呈尖棱狀箱狀褶皺：兩翼陡，且平直扇狀褶皺：褶皺面彎曲呈扇形，兩翼均倒轉(zhuǎn)4、 按褶曲的組合形態(tài)：復(fù)背斜與復(fù)向斜:大規(guī)模的背斜（向斜）兩翼被次一級（或較小）的褶皺復(fù)雜化.隔檔式褶皺與隔槽式褶皺：由一系列緊閉尖掕背斜（向斜）和開闊平緩向斜（背斜）相間排列而成的褶皺.5、 褶皺按翼間角分類：平緩褶皺：翼間角〉120°開闊褶皺：翼間角120°-70°中常（閉合）褶皺:翼間角70°-30°緊閉褶皺:翼間角〈30°（五）褶皺構(gòu)造的研究意義褶皺構(gòu)造對找礦、工程及水利建設(shè)有著相當(dāng)重要的意義：（1）根據(jù)褶皺兩翼對稱重復(fù)的規(guī)律，在褶皺的一側(cè)發(fā)現(xiàn)沉積型礦層時(shí)，可預(yù)測在另一側(cè)也可能有相應(yīng)的礦層存在；（2） 石油常儲存在背斜的核部；（3） 背斜核部的巖層常常較為破碎，如果水庫位于此就易于漏水，工程建設(shè)須避開這種構(gòu)造部位.四、斷裂構(gòu)造物體受力發(fā)生變形這是一般性常識?當(dāng)變形超過巖石的強(qiáng)度極限時(shí)，就會發(fā)生斷裂。但是斷裂的規(guī)模（深度、形態(tài)、錯(cuò)動(dòng)大?。┎坏?，差別很大。我們根據(jù)這些差別把斷裂分為節(jié)理和斷層兩類。（一）斷層斷層:巖層受力后沿破裂面兩側(cè)的巖塊發(fā)生顯著的位移，使巖層失去連續(xù)性和完整性。斷層規(guī)模不等，小者在手標(biāo)本上可見，大者可以切穿巖石圈，叫深大斷裂?斷層形成原因很多，外力作用也可以形成。而我們講的是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的斷層.1、 斷層要素一條斷層總要由幾個(gè)部分組成，這些組成部分，就是斷層要素，包括斷層面、斷層盤、斷層滑距等。（1）斷層面：指巖層破裂后，沿兩側(cè)斷塊的滑動(dòng)面。斷層面可以水平的、直立的和傾斜的（傾斜者居多）。斷層面的產(chǎn)狀在野外是用地質(zhì)羅盤來測定。（2）斷層盤：指斷層面兩側(cè)的斷塊.當(dāng)斷層面傾斜時(shí),斷盤就有上下之分.在上面的叫上盤，下面的叫下盤。（3）斷層滑距：斷層兩盤相對位移的距離.斷距又有水平斷距、垂直斷距和傾斜斷距等.實(shí)際上，我們在野外見到的斷層，并非單純的上下移動(dòng)和水平移動(dòng)，嚴(yán)格的說，是上下移動(dòng)和水平移動(dòng)兼而有之的斜向滑動(dòng)形式2、 斷層的分類與命名斷層的分類方法較多，但按形態(tài)分類仍然是研究斷層的基礎(chǔ)。根據(jù)斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)的方向分為正斷層、逆斷層及平移（走滑）斷層。

正斷層：指上盤下降，下盤相對上升。斷層面傾角一般在45。以上?這種斷層多為張力或重力作用形成.逆斷層：指上盤上升，下盤相對下降的斷層.這類斷層主要由水平擠壓而形成。按斷面的傾角又分為：逆沖斷層：高角度逆斷層,傾角〉45°；逆掩斷層:低角度逆斷層，傾角V45°；推覆構(gòu)造：滑動(dòng)距離很遠(yuǎn)的逆掩斷層，傾角V30°；外來巖席：遠(yuǎn)處推覆而來的巖塊(推覆體)；原地巖塊：下盤相對未動(dòng)的巖塊；飛來峰:被剝蝕后殘留下的孤零的外來巖席；構(gòu)造窗：外來巖席中被剝露出來的原地巖體。平移(走滑)斷層：兩盤沿?cái)鄬用孀呦蚍较蜃魉竭\(yùn)動(dòng)的斷層。一般這種斷層的斷層面較陡是由水平剪切力形成。實(shí)際上，我們在野外見到的斷層，并非單純的上下移動(dòng)和水平移動(dòng)，嚴(yán)格的說，是上下移動(dòng)和水平移動(dòng)兼而有之的斜向滑動(dòng)形式。3、 判識斷層的存在及其形成年代擦痕、鏡面、階步擦痕：斷層面上平行而密集的溝紋。鏡面:平滑而光亮的表面。階步：斷層面上往往還有垂直于擦痕方向的小陡坎，其陡坡與緩坡連續(xù)過渡反階步：陡坡與緩坡不連續(xù)，其間有與緩坡方向大致平行的的裂縫，或者有呈較大交角的裂縫隔開.牽引(拖曳)褶皺：斷層兩側(cè)巖層受斷層錯(cuò)動(dòng)影響所發(fā)生的變薄和變彎曲。斷層角礫巖與磨礫巖：斷層兩側(cè)的巖石在斷裂時(shí)被破碎，碎塊經(jīng)膠結(jié)而成的巖石。構(gòu)造線和地質(zhì)體的不連續(xù)。斷層崖：斷層兩側(cè)巖塊的差異性升降而形成的陡崖4、 斷層的組合不論何種斷層，往往不孤立出現(xiàn)，而是成群產(chǎn)出，形成各種組合類型。階梯狀斷層：由一系列正斷層疊在一起組成，并呈階梯狀的斷層組合。疊瓦式斷層：是由一系列逆斷層疊復(fù)而成的斷層組合。地壘：斷層面相背傾斜，斷層之間的斷塊相對上升而成。地塹:兩斷層面相向傾斜，斷層面間斷塊相對下降。構(gòu)成地壘、地塹構(gòu)造的，一般是正斷層,但也可以是逆斷層。5、 斷層研究意義找礦、地下水、油氣及水利工程建設(shè)等，尤其活斷層?；顢鄬右话阒改壳斑€在活動(dòng)的斷層或者近期曾有過活動(dòng)、不久的將來還可能重新活動(dòng)的斷層。怎樣知道一個(gè)地區(qū)有沒有活斷層，或者一條斷層是不是活動(dòng)斷層呢？地貌上的標(biāo)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(cuò);最新沉積物被錯(cuò)斷現(xiàn)象。在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，一般應(yīng)避開活動(dòng)斷裂帶，特別是重要的建筑物更不能跨越在活斷層上.(二)節(jié)理節(jié)理：巖層受力后沒有發(fā)生顯著位移的斷裂構(gòu)造。節(jié)理的兩壁叫節(jié)理面，節(jié)理規(guī)模大小不一。節(jié)理在巖石中常成群出現(xiàn)，有時(shí)幾組節(jié)理將巖石切割成塊狀.節(jié)理可以是平整的，也可以是不平整的?其產(chǎn)狀可以是直立的、傾斜的和水平的。常見的節(jié)理有張節(jié)理和剪節(jié)理兩種.按成因：原生節(jié)理、次生節(jié)理1、 原生節(jié)理：巖石在形成過程中產(chǎn)生的節(jié)理.如玄武巖在噴出冷凝中常形成柱狀節(jié)理.2、 次生節(jié)理：巖石形成后受力產(chǎn)生的節(jié)理.研究節(jié)理重要性在于，它常常是礦液、水的通道和聚集場所節(jié)理被各種礦物質(zhì)充填后，就形成巖脈或礦脈。按力學(xué)性質(zhì)：分為張節(jié)理、剪節(jié)理1、張節(jié)理：是在張應(yīng)力作用下而產(chǎn)生的節(jié)理，張節(jié)理平行擠壓力的方向出現(xiàn)。特征:短、小、粗糙不平，延伸不遠(yuǎn)，豆莢狀、樹枝狀。2、剪節(jié)理：是受剪應(yīng)力作用而產(chǎn)生的節(jié)理。它是在擠壓與伸張兩個(gè)方向之間出現(xiàn)的一對相交節(jié)理，外形成“X”型，故叫X節(jié)理。特征：長、大、平直光滑，延伸穩(wěn)定，常常呈“X”型。第三節(jié)地層的接觸關(guān)系地層的接觸關(guān)系很重要，因?yàn)樗菢?gòu)造運(yùn)動(dòng)的集中表現(xiàn).常見的地層的接觸關(guān)系有：整合接觸、假整合接觸、不整合接觸、侵入接觸和侵入體的沉積接觸五種形式。一、整合接觸：指相鄰的新老地層之間產(chǎn)狀一致，巖石性質(zhì)和生物演化連續(xù)而漸變，沉積作用沒有間斷。表明它們是連續(xù)沉積而成的，沉積時(shí)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)處于持續(xù)下降或上升。二、 假整合接觸（又叫平行不整合）：相鄰的新老地層產(chǎn)狀基本一致，但時(shí)代不連續(xù)，其間缺失某些時(shí)代的沉積物（或地層）。這種接觸關(guān)系說明其間發(fā)生過升降運(yùn)動(dòng)，而且變?yōu)殛懙卦馐芮治g，使兩套地層之間出現(xiàn)凹凸不平的侵蝕面，這個(gè)面叫不整合面。缺失的地層時(shí)代，就是地殼上升的時(shí)期。平行不整合的形成過程是:陸地下降接受沉積一上升遭受剝蝕一再下降接受新沉積。三、 不整合接觸（角度不整合接觸）:相鄰的新老地層產(chǎn)狀不一致，地層時(shí)代又不連續(xù)，其間有地層缺失（沉積物發(fā)生過間斷），說明在第二套地層形成以前，曾發(fā)生過水平擠壓運(yùn)動(dòng)和上升運(yùn)動(dòng)，使上下兩套地層間成交角接觸。角度不整合的形成過程是:陸地下降接受沉積一經(jīng)水平擠壓（巖層褶皺斷裂），上升遭受剝蝕f再下降接受新沉積。四、 侵入接觸侵入體與被侵入圍巖之間的接觸關(guān)系。主要標(biāo)志：侵入體與圍巖接觸帶有接觸變質(zhì)現(xiàn)象，侵入體邊緣常有捕虜體，侵入體與圍巖的界線常呈不規(guī)則狀。表明：該區(qū)曾發(fā)生過構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，并引起巖漿的侵入形成侵入體.侵入體的年代晚于被侵入圍巖的年代.五、 侵入體的沉積接觸指地層覆蓋在侵入體之上，其間有剝蝕面相分隔。表明：侵入體形成后，地殼曾經(jīng)上升并遭受剝蝕，侵入體上面的圍巖以及侵入體上部均被剝蝕，形成剝蝕面，然后地殼下降，在剝蝕面