單斜巖層及其接觸關(guān)系-課件

第二章 單斜巖層及其接觸關(guān)系

第一節(jié)地質(zhì)體的基本產(chǎn)狀第二節(jié)巖層的厚度和埋深第三節(jié)巖層的露頭第四節(jié)地層的接觸關(guān)系第五節(jié)沉積巖層的構(gòu)造

小結(jié)單斜巖層及其接觸關(guān)系第一節(jié)地質(zhì)體的基本產(chǎn)狀一、基本概念

二、面狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素

三、線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素

四、巖層產(chǎn)狀的表示方法

返回單斜巖層及其接觸關(guān)系一、基本概念

地質(zhì)體(GeologicalBody)是泛指任何成因的天然巖石體，包括沉積成因的巖層，噴出成因的層狀火山巖，侵入成因的巖漿巖體以及受力變形形成的構(gòu)造。面狀構(gòu)造(planarstructure)有層理、節(jié)理、斷層等，以及一些只有幾何意義的結(jié)構(gòu)面，如褶皺軸面等。線狀構(gòu)造(linearstructure)包括所有呈線狀習(xí)性的構(gòu)造，以及各種平面的交線，如褶皺的樞紐和線理等。返回單斜巖層及其接觸關(guān)系二、面狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素

走向(strike)：傾斜平面與水平面的交線叫走向線，走向線兩端延伸的方向即為該平面的走向。傾向(dip)：傾斜面上與走向線垂直的線叫傾斜線，傾斜線在水平面上的投影所指的沿斜面向下的方位即傾向。單斜巖層及其接觸關(guān)系（真）傾角(dipangle)：平面上的傾斜線與其在水平面上的投影線之間的夾角，即在垂直于該平面走向的直立剖面上該平面與水平面間的夾角，稱之為（真）傾角。※走向、傾向、傾角——巖層的產(chǎn)狀要素(occurrenceelement)單斜巖層及其接觸關(guān)系視傾角(apparentdipangle)

當(dāng)觀察剖面與巖層的走向斜交時(shí)，巖層與該剖面的交跡線叫視傾斜線，視傾斜線與其在水平面上的投影線間的夾角稱為視傾角，也叫假傾角。視傾斜線視傾斜線傾斜線單斜巖層及其接觸關(guān)系A(chǔ)OB－走向線；OD－傾斜線；α－真傾角；β、β’－視傾角；OD’－傾向；α－傾角ω－真、視傾向間夾角圖2-1平面的產(chǎn)狀要素

圖2-2真傾角與視傾角的關(guān)系

視傾角的值總是比（真）傾角值小，兩者的關(guān)系為：

tanβ=tanα·cosω單斜巖層及其接觸關(guān)系返回

注：視傾角與真傾角的換算：附表七單斜巖層及其接觸關(guān)系三、線狀構(gòu)造的產(chǎn)狀要素

傾伏向(plungedirection)：某一直線在空間的延伸方向，即某一傾斜直線在水平面上的投影線所指示的該直線向下傾斜的方位。傾伏角(plungeangleorangleofpitch)：指直線的傾斜角，即直線與其水平投影線間所夾之銳角。OA－傾伏向;OB－側(cè)伏向;γ－傾伏角;θ－側(cè)伏角圖2-3直線的產(chǎn)狀單斜巖層及其接觸關(guān)系OA－傾伏向;OB－側(cè)伏向;γ－傾伏角;θ－側(cè)伏角圖2-3直線的產(chǎn)狀側(cè)伏角(pitchangle)：當(dāng)線狀要素包含在某一傾斜平面內(nèi)時(shí)，此線與該平面走向間所夾之銳角即為此線在該平面上的側(cè)伏角。側(cè)伏向(pitchdirection)就是構(gòu)成上述銳角的走向線那一端的方位。單斜巖層及其接觸關(guān)系返回單斜巖層及其接觸關(guān)系四、巖層產(chǎn)狀的表示方法

1、文字記述巖層產(chǎn)狀（1）象限角(quadrantangle)法：以地理子午線（經(jīng)線）為基準(zhǔn)線。（2）方位角(azimuthangle)法：以地理正北（N）為起點(diǎn)（0°），順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。圖2-4巖層產(chǎn)狀的象限角法和方位角法單斜巖層及其接觸關(guān)系單斜巖層及其接觸關(guān)系2、在地質(zhì)圖上表示巖層產(chǎn)狀的符號(hào)水平巖層傾斜巖層直立巖層倒轉(zhuǎn)(reverse)巖層單斜巖層及其接觸關(guān)系3、等值線圖表示巖層產(chǎn)狀方法煤層底板等高線(contourlineofcoalseamfloor)：將煤層底板上標(biāo)高相同的點(diǎn)連接成線，鉛直投影到平面圖上，即構(gòu)成了煤層底板等高線圖。（a）立體圖（b）平面圖返回圖2-5傾斜煤層底板等高線圖單斜巖層及其接觸關(guān)系第二節(jié)巖層的厚度和埋深

一、巖層的厚度

二、巖層的埋藏深度

返回單斜巖層及其接觸關(guān)系一、巖層的厚度1、真厚度(truethickness)（h）巖層頂、底面之間的最短距離2、鉛直厚度(verticalthickness)（hg）巖層頂、底面間的鉛直距離。h＝hgcosα單斜巖層及其接觸關(guān)系圖2-6巖層傾向剖面和巖層厚度

3、水平厚度(horizontalthickness)（hf）巖層頂、底面之間的水平距離h＝hfsinα

單斜巖層及其接觸關(guān)系4、視厚度(apparentthickness)和視水平厚度(apparenthorizontalthickness)在與巖層走向斜交的剖面上，巖層頂、底面與剖面的交線之間的最短距離大于巖層的真厚度，稱為視厚度h’；水平距離也大于水平厚度，稱為視水平厚度hf’。單斜巖層及其接觸關(guān)系圖2-7巖層的真厚度、鉛直厚度和視厚度

單斜巖層及其接觸關(guān)系5、殘存厚度巖層遭受了剝蝕（水平或緩傾斜巖層分布區(qū)），現(xiàn)在所見到的是巖層的殘余部分，由地面某點(diǎn)至巖層底面之間的最短距離，為殘存厚度hc。返回單斜巖層及其接觸關(guān)系二、巖層的埋藏深度

①埋藏深度為地面某點(diǎn)至地下某巖層頂面的鉛直對(duì)應(yīng)的標(biāo)高差；②埋藏深度為該巖層頂面上的鉛直對(duì)應(yīng)點(diǎn)以上各巖層鉛直厚度的總和。圖2-8巖層的埋藏深度返回單斜巖層及其接觸關(guān)系第三節(jié)巖層的露頭一、巖層的露頭和露頭線

二、巖層露頭線的形態(tài)及其影響因素返回單斜巖層及其接觸關(guān)系一、巖層的露頭和露頭線

1、巖層露頭(outcrop)：是指巖層裸露地表、未被第四紀(jì)松散堆積層覆蓋的部分。2、露頭線(lineofoutcrop)：巖層露頭和第四系在地表的分界線，稱為基巖出露線或第四系界線。巖層面與地面的交線，稱為巖層面出露線，即巖層露頭線。地質(zhì)圖上的地層或巖層界線，即是地層或巖層露頭線在平面上的鉛直投影。單斜巖層及其接觸關(guān)系單斜巖層及其接觸關(guān)系返回單斜巖層及其接觸關(guān)系二、巖層露頭線的形態(tài)及其影響因素1、水平巖層（horizontalseam）水平巖層是同一層面上各點(diǎn)的海拔標(biāo)高相同或基本相同的巖層。

單斜巖層及其接觸關(guān)系圖2-9水平巖層

單斜巖層及其接觸關(guān)系水平巖層的露頭形態(tài)(1)在地形地質(zhì)圖上，巖層的地層界線與地形等高線平行或重合。單斜巖層及其接觸關(guān)系水平巖層的露頭形態(tài)(2)一套水平巖層，老巖層在下，新巖層在上。單斜巖層及其接觸關(guān)系水平巖層的露頭形態(tài)(3)巖層頂?shù)酌嬷g垂直距離是巖層的厚度，水平巖層的厚度即頂?shù)酌娴臉?biāo)高差。單斜巖層及其接觸關(guān)系水平巖層的露頭形態(tài)(4)巖層出露寬度是其頂、底面出露線間的水平距，水平距的大小取決于巖層厚度和地面坡度。單斜巖層及其接觸關(guān)系丹霞地貌(danxialandform)，是一種水平構(gòu)造地貌。它是指紅色砂巖經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化剝離和流水侵蝕，形成孤立的山峰和陡峭的奇巖怪石，是巨厚紅色砂、礫巖層中沿垂直節(jié)理發(fā)育的各種丹霞奇峰的總稱。主要發(fā)育于侏羅紀(jì)~新近紀(jì)的水平或緩傾的紅色地層中，這種地形以廣東北部的丹霞山最為典型，所以稱為丹霞地貌。

單斜巖層及其接觸關(guān)系廣東丹霞

單斜巖層及其接觸關(guān)系廣東丹霞

單斜巖層及其接觸關(guān)系貴州赤水

單斜巖層及其接觸關(guān)系貴州赤水

單斜巖層及其接觸關(guān)系2、傾斜巖層（clinothem;tiltedstratum）由于地殼運(yùn)動(dòng)，使原始水平產(chǎn)狀的巖層發(fā)生構(gòu)造變動(dòng)，形成傾斜巖層，是變形巖層和構(gòu)造中最基本的一種。單斜巖層及其接觸關(guān)系(1)當(dāng)巖層傾向與地面坡向相反時(shí)，巖層界線的“V”字形與地形等高線彎曲方向相同，但較等高線開闊（彎曲程度小）。即“傾反彎小”。單斜巖層及其接觸關(guān)系(2)當(dāng)巖層傾向與地面坡向一致（相同），巖層傾角大于地面坡角時(shí)，巖層界線與地形等高線彎曲方向相反。即“傾大彎反”。單斜巖層及其接觸關(guān)系(3)當(dāng)巖層傾向與地面坡向一致（相同），而巖層傾角小于地面坡角時(shí)，巖層界線的“V”字形與地形等高線彎曲方向相同，但“V”字形的彎曲較等高線封閉（彎曲程度大）。即“傾小彎大”。單斜巖層及其接觸關(guān)系(4)巖層產(chǎn)狀直立時(shí)，為一條直線；(5)傾角與坡角一致時(shí)，全為同一巖層覆蓋。直立巖層的露頭形態(tài)單斜巖層及其接觸關(guān)系a.巖層傾向與地面坡向相反b.巖層傾向與坡向相同，c.巖層傾向與坡向相同，巖層傾角大巖層傾角小圖2-11“V”字形法則(參教材：圖2-19~21)傾反彎小傾大彎反傾小彎大單斜巖層及其接觸關(guān)系所謂傾?。褐钙孪蚺c巖層傾向相同，巖層傾角小于坡角。所謂彎大：是指平面圖上地層線的彎曲程度大（曲率大）。單斜巖層及其接觸關(guān)系“傾小彎大”，“傾大彎反”，“傾反彎小”“傾直一線”，“傾同一片”－－－－－理解中記憶－－－－－“V”字形法則不僅適用于單斜巖層地表露頭線的分布形態(tài)，也適用于一切平整的構(gòu)造面，如斷層面、不整合面等。單斜巖層及其接觸關(guān)系3、巖層露頭的寬度（outcroplength）傾斜巖層的露頭寬度主要取決于巖層的厚度和傾角，同時(shí)，還要受地面坡角、坡向與巖層傾角、傾向之間關(guān)系的影響。傾大彎反傾反彎小單斜巖層及其接觸關(guān)系（1）巖層的產(chǎn)狀、地面坡向和坡角不變時(shí)，——巖層露頭寬度取決于巖層厚度。單斜巖層及其接觸關(guān)系（2）當(dāng)巖層厚度不變時(shí)，巖層露頭寬度決定于巖層產(chǎn)狀、地面坡向和坡角。①巖層產(chǎn)狀不變：露頭寬度取決于地面坡向和坡角。單斜巖層及其接觸關(guān)系（2）當(dāng)巖層厚度不變時(shí)，巖層露頭寬度決定于巖層產(chǎn)狀、地面坡向和坡角。②地面坡向和坡角不變：露頭寬度取決于巖層產(chǎn)狀。單斜巖層及其接觸關(guān)系（2）當(dāng)巖層厚度不變時(shí)，巖層露頭寬度決定于巖層產(chǎn)狀、地面坡向和坡角。③地面坡向和巖層產(chǎn)狀不變：露頭寬度取決于坡角。單斜巖層及其接觸關(guān)系特例：直立巖層的露頭寬度只取決于巖層的厚度。單斜巖層及其接觸關(guān)系

野外實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面的方位與巖層走向垂直時(shí)，根據(jù)巖層露頭的寬度計(jì)算巖層的真厚度。已知巖層傾角為α，地面坡角為β，巖層露頭線寬度為L(zhǎng)，求巖層真厚度h。單斜巖層及其接觸關(guān)系

h=l│sinα·cosβ·sinγ±sinβ·cosα│

返回（巖層傾向與地面坡向相同時(shí)，取“—”）單斜巖層及其接觸關(guān)系第四節(jié)地層的接觸關(guān)系

一、整合接觸

二、不整合接觸

三、不整合接觸在地質(zhì)圖或剖面圖上的表現(xiàn)

四、不整合接觸的觀察

返回單斜巖層及其接觸關(guān)系一、整合接觸（conformablecontact）上下地層在沉積層序上沒有間斷，巖性和所含化石都是一致的或遞變的，其產(chǎn)狀基本一致，是連續(xù)沉積形成的。這樣一套相互平行或近于平行的新老地層之間的接觸關(guān)系，稱為整合接觸。沉積過程：地殼持續(xù)緩慢下降、或短暫上升但沉積未間斷、或地殼運(yùn)動(dòng)與沉積作用相對(duì)平衡，沉積物連續(xù)沉積。返回單斜巖層及其接觸關(guān)系二、不整合接觸（unconformablecontact）沉積接觸的上下兩套地層之間有明顯的沉積間斷，即先后沉積的兩套地層之間有明顯的地層缺失，這種接觸關(guān)系為不整合接觸，又分為兩種類型：1、平行不整合(假整合)(accordantunconformity)不整合面上下兩套地層的產(chǎn)狀相互平行，但在兩套地層之間缺失了一些時(shí)代的地層。沉積過程：下降沉積→上升、沉積間斷和遭受剝蝕→再下降、再沉積單斜巖層及其接觸關(guān)系平行不整合河南神農(nóng)山單斜巖層及其接觸關(guān)系平行不整合河南神農(nóng)山單斜巖層及其接觸關(guān)系2、角度不整合(angulardiscordance/angularunconformity)不整合面上下兩套地層之間既缺失了部分地層，產(chǎn)狀又相互不同。上覆的較新地層的底面通常與不整合面基本平行，而下伏較老地層的層面與不整合面則相截交。沉積過程：下降、沉積→褶皺上升（常伴有斷裂變動(dòng)、巖漿活動(dòng)、區(qū)域變質(zhì)等）、沉積間斷和遭受剝蝕→再次下降、再沉積單斜巖層及其接觸關(guān)系角度不整合科羅拉多大峽谷大角度不整合GeoScienceFeaturePictureLibrary單斜巖層及其接觸關(guān)系返回角度不整合單斜巖層及其接觸關(guān)系三、不整合接觸在地質(zhì)圖或剖面圖上的表現(xiàn)1、平行不整合在地質(zhì)圖和剖面圖上，不整合面與其上下兩套地層產(chǎn)狀一致，傾角相同，其地質(zhì)界線與整合地質(zhì)界線相似。2、角度不整合在地質(zhì)圖和剖面圖上，表現(xiàn)為上覆一套較新地層的底面的地質(zhì)界線，截割下伏較老地層的地質(zhì)界線。通常上覆地層的底面代表不整合面。單斜巖層及其接觸關(guān)系圖2-12安徽白土地區(qū)白土組和本溪組的假整合接觸單斜巖層及其接觸關(guān)系單斜巖層及其接觸關(guān)系圖2-13角度不整合接觸關(guān)系的地質(zhì)圖和剖面圖單斜巖層及其接觸關(guān)系※地理不整合由海侵造成的，在較廣闊的區(qū)域內(nèi)，地殼不均衡地緩慢下沉或者海平面不斷上升，引起海水不斷向大陸侵入。海水占領(lǐng)的面積和沉積范圍不斷擴(kuò)大，不斷形成新的地層，逐漸向較古老的侵蝕面上超覆。這種新老兩套地層之間的接觸關(guān)系，稱為地理式不整合接觸。單斜巖層及其接觸關(guān)系單斜巖層及其接觸關(guān)系1-較老層序的巖層；2-礫巖層；3-砂質(zhì)頁巖層；4-粘土及頁巖；5-碳酸鹽巖；6-不整合面圖2-14不整合類型空間變化示意圖①分布區(qū)域廣闊，在不同地段的地層接觸關(guān)系的類型往往發(fā)生變化。②越向大陸超覆方向的上覆地層底部缺失的層位越多。返回單斜巖層及其接觸關(guān)系四、不整合接觸的觀察

1、不整合研究的意義不整合從一個(gè)方面記錄了地殼運(yùn)動(dòng)的演化歷史，不僅體現(xiàn)了空間上的相互關(guān)系，也反映了時(shí)間上的發(fā)生順序。意義：①地質(zhì)發(fā)展史：研究古地理環(huán)境，鑒定地殼運(yùn)動(dòng)②巖石地層學(xué)：劃分地層單位③礦產(chǎn)：不整合面及其上下易形成沉積礦床、內(nèi)生礦床，同時(shí)有利于油、氣、地下水儲(chǔ)集。單斜巖層及其接觸關(guān)系單斜巖層及其接觸關(guān)系2、不整合的研究方法(1)確定不整合的存在

①地層古生物方面的標(biāo)志（種、屬突變）；②沉積方面的標(biāo)志（古風(fēng)化殼、古土壤層、底礫巖）；③構(gòu)造方面的標(biāo)志（構(gòu)造線方向變化）；④巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用方面的標(biāo)志（兩套巖層之間存在噴出巖、或變質(zhì)巖的變質(zhì)程度差異）。單斜巖層及其接觸關(guān)系單斜巖層及其接觸關(guān)系單斜巖層及其接觸關(guān)系(2)觀察研究不整合面及其上下的地層的產(chǎn)狀、巖性和時(shí)代不整合面的平整程度；地層產(chǎn)狀變化的程度；地層時(shí)代的缺失情況；從巖性到巖相的研究。單斜巖層及其接觸關(guān)系(3)研究不整合空間展布和類型變化不整合在廣大空間常常是變化的單斜巖層及其接觸關(guān)系(4)確定不整合的時(shí)代不整合形成的時(shí)代通常相當(dāng)于：不整合接觸的上下兩套地層之間所缺失的那部分地層的時(shí)代或者下伏地層中最新地層以后、上覆地層中最老地層以前的時(shí)期。返回單斜巖層及其接觸關(guān)系第五節(jié)沉積巖層的構(gòu)造

一、層理及其識(shí)別

二、利用原生沉積構(gòu)造鑒定巖層的頂面和底面

返回單斜巖層及其接觸關(guān)系一、層理(bedding)及其識(shí)別層理是沉積巖中最普遍的原生構(gòu)造，是包括層面以及由巖層內(nèi)部的成分、粒度、結(jié)構(gòu)、膠結(jié)物和顏色等特征在剖面上的突變或漸變所顯現(xiàn)出來的一種成層性。單斜巖層及其接觸關(guān)系1、層理的形態(tài)分類形態(tài)分類是一種幾何分類，主要依據(jù)層理形態(tài)及其結(jié)構(gòu)，將其分為：水平層理(horizontalbedding)交錯(cuò)層理(cross-bedding)：波狀層理wavybedding、斜層理diagonalbedding/inclinedbedding?；蛑苯臃譃椋浩叫袑永怼⒉顚永砗托睂永?。單斜巖層及其接觸關(guān)系2、層理的識(shí)別標(biāo)志沉積巖層理可根據(jù)巖石的成分、結(jié)構(gòu)、色調(diào)等的變化得以識(shí)別。(1)巖石成分的變化：沉積物成分的變化是顯示層理的主要標(biāo)志。(2)巖石結(jié)構(gòu)的變化：根據(jù)碎屑粒度和形狀的變化可以識(shí)別出層理。(3)巖石顏色的變化：在層理隱蔽、成分均一、顆粒較細(xì)的巖層中，如有顏色不同的夾層或條帶，可以指示層理。(4)巖層的層面原生構(gòu)造：波痕、底面印模、暴露標(biāo)志也可以作為確定和識(shí)別層理的標(biāo)志。返回單斜巖層及其接觸關(guān)系二、利用原生沉積構(gòu)造鑒定巖層的頂面和底面“面向”的概念：是指成層的巖層頂面法線所指的方向，是成層巖系中巖層由老變新的方向。1、交錯(cuò)層理交錯(cuò)層理是由紋層互相斜交組成的，常呈弧形，有多種類型。圖2-15交錯(cuò)層理單斜巖層及其接觸關(guān)系頂面在左上，正常層序頂面在右，直立巖層頂面在右下，巖層倒轉(zhuǎn)圖2-16根據(jù)交錯(cuò)層理確定巖層頂?shù)酌?/p>

利用細(xì)紋層的形態(tài)及被層系面截切的關(guān)系，可以判斷巖層的頂?shù)酌妫?/p>

細(xì)紋層的頂部多被截切，與層系面呈高角度相交，下部常逐漸收斂、變緩，與底面小角度相交或相切。

單斜巖層及其接觸關(guān)系2、遞變層理（粒序?qū)永恚?/p>

(gradedbedding)是碎屑物質(zhì)在沉積過程中由于流體（通常是濁流）逐漸衰減而形成的一種沉積結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是：在一個(gè)單層中，從底面到頂面粒度由粗到細(xì)。遞變層理的頂面與其上一層的底面是突變的，有明顯的界面。圖2-17粒序?qū)永韱涡睅r層及其接觸關(guān)系3、波痕(ripplemark/wavemark)波痕是沉積物表面由于水和空氣流動(dòng)而形成的波狀起伏不平的堆積形態(tài)。波痕由波脊和波谷組成，有多種類型。這些波痕，無論原型，還是印模，都是波脊指向巖層的頂面，波谷的圓弧凹向底面。單斜巖層及其接觸關(guān)系A(chǔ)――浪成對(duì)稱尖脊圓谷波痕；B――雙脊改造波痕；C――平頂改造波痕圖2-18幾種可確定巖層頂?shù)酌娴牟ê蹎涡睅r層及其接觸關(guān)系單斜巖層及其接觸關(guān)系單斜巖層及其接觸關(guān)系4、沖刷面(erosionsurface)固結(jié)或半固結(jié)的沉積巖層，當(dāng)出露水面或在水下遭到流水的沖刷時(shí)，就會(huì)形成凹凸不平的沖刷面。在靠近沖刷面的某側(cè)沉積巖層底部含有另一側(cè)的巖石碎屑或角礫時(shí)，則表面是新巖層的一方。圖2-19沖刷面單斜巖層及其接觸關(guān)系5、層面暴