第7章地层与地质构造课件.ppt

《第7章地层与地质构造课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第7章地层与地质构造课件.ppt（127页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第七章 地质构造,第一节 岩层产状与不整合构造 第二节 褶皱构造 第三节 断裂构造,第一节 岩层产状与不整合构造 第二节 褶皱构造 第三节 断裂构造,第七章 地质构造,第一节 岩层产状与不整合构造,岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状,第一节 岩层产状与不整合构造,岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状,空间中任一面状结构(构造面)的空间位置、产出状态称产状（attitude of stratum）产状可以用走向、倾向和倾角来表示

2、，一个面在空间上的“走向、倾向和倾角”称为产状三要素产状要素可用罗盘（compass）测得，并用特定的方式记录下来走向、倾向一般用地理方位角(0-360)表示，倾角用倾斜角度表示（090）,一、岩层产状,1.产状要素,第一节 岩层产状与不整合构造,地理方位角,记录格式,垂向角度,第一节 岩层产状与不整合构造,1.产状要素,走向（strike）:任一面状构造在空间的水平延伸方向构造面与水平面的交线称走向线；走向线两端延伸的方向称走向走向有两个值，其数值相差180走向用走向线的地理方位角来表示（0360）,“结构面”的产状要素,第一节 岩层产状与不整合构造,1.产状要素,倾向（direction

3、of dip）表示面状结构面的倾斜方向。在倾斜面上与走向线相垂直的线称倾斜线；倾斜线在水平面上的投影，所指沿平面向下倾斜的方位为倾向倾向用方位角表示，其数值与走向相差90倾角（angle of dip）：倾斜面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角。即倾斜面与水平面之间最大二面角。,倾斜（dip）：倾向和倾角,1.产状要素,第一节 岩层产状与不整合构造,真倾角：以走向线为法线的垂直面上测量的倾斜面的角度视倾角：不与走向线垂直的任意面上测量的倾斜面的角度tan=tancos为视倾斜线与真倾斜线之间的夹角,真倾角与视倾角,第一节 岩层产状与不整合构造,1.产状要素,第一节 岩层产状与不整合构造

4、,“直线”的产状要素,倾伏向（trend）：也称为指向，倾斜直线投影在水平面上向下一端的方向称为倾伏向倾伏角（plunge angle）：倾斜直线与其水平投影线之间的夹角称为该直线的倾伏角侧伏角（pitch）：在某倾斜面上的倾斜直线与该倾斜面走向线之间的夹角,第一节 岩层产状与不整合构造,地质图,按一定的规范，将野外所见到的地质露头（outcrop）的实际情况，参考航片、卫星图片的资料，按一定的比例尺、方向、图例，如实地用一定的线条、颜色、符号、花纹等描述和记录在地形图上，这就是地质图（geologic map）。,地质图就是一张被植被、土壤所覆盖的地下“X-射线”图，有了它，地质学家们可对该

5、地区的地质、地球物理、地球化学、地质环境等作进一步的研究。因此，地质图是地质学研究的基础图件之一。,北京昌平地区地质图（部分）1：50 000,第一节 岩层产状与不整合构造,地质图应该包含图名、图例、比例尺等图素，内容包含岩层分布和产状等，反映地质结构特征,45,走向线,倾向线,倾角,第一节 岩层产状与不整合构造,构造等高线图,将同一地层面不同点的高度用等高线表现在平面图上，这种图件称为构造等高线图构造等高线图中的等高线就是岩层面的走向，倾向垂直与走向，有高向低倾斜，倾角则与等高线密度有关,第一节 岩层产状与不整合构造,在垂直构造线走向方向的垂直剖面上表示地层之间的关系及构造变形形态的图件，称

6、为构造剖面图,构造剖面图,第一节 岩层产状与不整合构造,同一层面上的海拔高度处处相等的岩层称为水平沿层岩层倾角为零的岩层称为水平沿层,2.水平岩层,第一节 岩层产状与不整合构造,在地形地质图中，水平岩层的地质界线与地形等高线平行露头宽度与地形坡度相关，坡度越小、同样厚度的岩层出露宽度越大在岩层未倒转的情况下，较新的岩层位于较高的位置,第一节 岩层产状与不整合构造,2.水平岩层,第一节 岩层产状与不整合构造,沉积岩层的原始产状基本是水平的，受构造作用可以改变其原始产状，形成倾斜岩层研究区内的倾斜岩层产状一致时称为单斜岩层（monocline）,3.倾斜岩层,第一节 岩层产状与不整合构造,地形地质

7、图上倾斜岩层的地质界线与地形等高线的“V”字形关系,第一节 岩层产状与不整合构造,第一节 岩层产状与不整合构造,第一节 岩层产状与不整合构造,岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状,第一节 岩层产状与不整合构造,地层（stratum）：具有地质年代意义岩层称地层。地层接触关系是新老地层（或岩石）在空间上的相互叠置关系。最基本的地层接触关系有：整合接触（conformity）不整合接触(unconformity)平行不整合接触角度不整合接触,第一节 岩层产状与不整合构造,二、地层接触关系,沉积盆地持续下降或上升与沉

8、积物的堆积速度处于相对平衡状态，沉积物则一层一层地连续堆积而无间断。为地壳运动处在相对稳定时期的产物；代表了盆地处在正常沉积环境。,1.整合接触,第一节 岩层产状与不整合构造,不整合接触：上下两套地层之间有明显的沉积间断（地层缺失），即这两套地层为不整合接触，是地壳运动（构造运动）的产物。均匀下降接受沉积后整体上升、剥蚀、再均匀下降接受沉积，两套沉积地层之间形成平行不整合接触,2.平行不整合接触,2009年3月13日星期五,2009年3月21日星期六,缺失记录,第一节 岩层产状与不整合构造,先形成的沉积岩层发生变形、上升、剥蚀夷平后再下降接受沉积，两套沉积地层之间形成角度不整合接触,3.角度不

9、整合接触,第一节 岩层产状与不整合构造,地层的接触关系,类型,新老地层关系,生物演化,沉积作用,地层接触界面特征,整 合,一致,连续而渐变,无间断,无明显的构造界面,平 行不整合,基本平行,不连续、突变,间断,古风化壳界面,角 度不整合,角度相交,不连续、突变,间断,古风化壳、底砾岩；下伏岩层可能有强烈的岩浆、变质、构造变形,侵入接触:侵入岩与被侵入的围岩之间的接触关系称之。接触带捕掳体入侵体与围岩间的先后关系,第一节 岩层产状与不整合构造,冀东地区不整合接触,上覆为上元古界石英砂岩,下伏为下元古界混合花岗岩,杨桥2004摄于秦皇岛实习基地,第一节 岩层产状与不整合构造,北京昌平地区角度不整合

10、接触,片麻岩（Ar）,石英岩（Pt2-3）,杨桥摄于1997.夏,第一节 岩层产状与不整合构造,第一节 岩层产状与不整合构造,第一节 岩层产状与不整合构造,第一节 岩层产状与不整合构造,岩层产状：产状要素、水平岩层与倾斜岩层地层接触关系：整合、平行不整合、角度不整合产状求解：地形地质图求产状、三点法求产状,第一节 岩层产状与不整合构造,（据D Powell,1992）,1.地形地质图求产状,第一节 岩层产状与不整合构造,如何在地形地质图中确定倾斜岩层产状？,第一节 岩层产状与不整合构造,2.三点法求产状,已知同一岩层面上不再一条直线的三点的高度如何确定倾斜岩层产状？,1202320,11024

11、10,1202120,地面高度（m）钻井深度（m）,0,200m,第一节 岩层产状与不整合构造,1202320,1102410,1202120,0,200m,2200,2300,2000,2200,2000,2200,200m,230m,第一节 岩层产状与不整合构造,第七章 地质构造,第一节 岩层产状与不整合构造 第二节 褶皱构造 第三节 断裂构造,第七章 地质构造,第一节 岩层产状与不整合构造 第二节 褶皱构造 第三节 断裂构造,第二节 褶皱构造,褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用,第二节 褶皱构造,褶皱形态：褶皱

12、要素、产状描述、形态描述褶皱组合：组合描述、褶皱地质图分析褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用,褶皱：岩石受力作用发生弯曲变形，使原来岩石中平直的面变成弯曲面，这种构造称为褶皱褶皱主要是由岩层面的弯曲表现出来的,第二节 褶皱构造,一、褶皱形态,褶皱的基本形式有 2 种：背斜：岩层中央向上两侧向下弯曲，核部岩层时代较老、外侧岩层较新向斜：岩层中央向下两侧向下弯曲，核部岩层时代较新、外侧岩层较老,背斜,向斜,第二节 褶皱构造,1、褶皱要素：,核core：褶皱中心部位的岩层（最老或最新的地层）翼limb：褶皱核部两侧的地层（对称分布）,转折端hinge zone of fold：从一翼到另一翼的

13、过渡部分枢纽hinge：单个褶皱岩层上最大弯曲点连线，可以是直线，也可以是曲线,第二节 褶皱构造,弧尖,轴面axial plane：同一褶皱中不同褶皱岩层面上的枢纽联成的面，可以是平面，也可以是曲面，二翼近似的对称面 弧尖crest：褶皱横切面与枢纽的交线(横切面上最大转折点),轴线axial line：同一褶皱岩层面上与枢纽近于平行的线（想象）轴迹axial track：轴面与任何方向露头面的交线，亦即露头面上褶皱岩层最大弯曲点的连线。,第二节 褶皱构造,2.产状描述,根据轴面产状和两翼产状，褶皱可以描述为：直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻卷褶皱。,第二节 褶皱构造,根据翼间角大小

14、，褶皱可以描述为：平缓褶皱、开阔褶皱、闭合褶皱、紧闭褶皱、等斜褶皱,根据褶皱的对称性，可以描述为：对称褶皱和不对称褶皱,对称：轴面与包络垂直，两翼长度和厚度基本相等不对称：轴面与包络面斜交，两翼长度和厚度不相等,第二节 褶皱构造,根据褶皱面弯曲形态，褶皱可以描述为：圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、扇状褶皱、挠曲,3.形态描述,第二节 褶皱构造,杨桥摄于北京延庆国家地质公园，2005,背斜转折端圆滑，两翼开阔，是一个典型的圆弧状褶皱,第二节 褶皱构造,平行褶皱（parallel fold）：各岩层平行弯曲形成的褶皱，岩层真厚度相等，不同褶皱层面的曲率不同，但是有同一个曲率中心，故也称同心褶皱相似褶

15、皱（similar fold）：各岩层弯曲形态相似，沿轴面的岩层视厚度相等，不同褶皱层面的曲率相同，褶皱顶部明显加厚，属于顶厚褶皱的一种特例,平行褶皱,相似褶皱,平行褶皱与相似褶皱,第二节 褶皱构造,平面上褶皱形态的描述,根据岩层在平面上出露的纵向长度和横向宽度之比，可描述为：线状褶皱：长宽比大于10:1，呈狭长形 短轴褶皱：长宽比介于3:110:1 弯窿构造：长宽比小于3:1的背斜构造，褶皱面从高点向四周倾斜 构造盆地：长宽比小于3:1的向斜构造，褶皱面从四周向中心倾斜。,构造盆地,弯窿构造,第二节 褶皱构造,第二节 褶皱构造,褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述褶皱组合：组合描述、褶皱地

16、质图分析褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用,1.组合描述,根据剖面上褶皱中各褶皱层的组合方式可以描述为：协调褶皱：褶皱中各层弯曲形态保持一致或做有规律的渐变过渡关系；不协调褶皱：褶皱中各层弯曲形态明显不同，褶皱大小、形态各异，褶皱形式不具几何规律。,协调褶皱,不协调褶皱,第二节 褶皱构造,根据褶皱组合中背斜、向斜形态的对比关系关系可以描述为：隔槽式褶皱：宽缓的背斜与紧闭的向斜构成有规律组合；隔挡式褶皱：宽缓的向斜与紧闭的背斜构成有规律组合,隔槽式褶皱,隔档式褶皱,两这种类型的褶皱组合也称为侏罗山式褶皱,第二节 褶皱构造,根据褶皱带中背斜、向斜的平面延伸与组合关系可以描述为：平行线性褶皱：

17、背斜与向斜紧闭程度相当，线性延伸较远 雁行式褶皱组合：短轴背斜或向斜有规律地斜列在一起,平行线性褶皱,雁行式背斜,第二节 褶皱构造,读地质图的基本步骤是由外到内 外：图名、比例尺、方向、图例 地层：名称、时代，分析可能存在的不整合面 构造：断层性质，岩体类型、时代 内：由地形到地质 地形：根据地形等高线、水系分布了解地形特点 地质：地层、构造 地层：地层时代、层序、岩体产状、分布及相关关系 构造：褶皱地层、形态、空间分布、空间组合、形成时代；断层切割地层、性质、规模、空间组合、分布；岩体侵入地层、接触带性质、相互关系；等等,2.褶皱地质图分析,第二节 褶皱构造,（1）分析地层序列、分布、划分构

18、造层,第二节 褶皱构造,（2）单个褶皱形态分析（背斜、向斜、轴向、产状等）,第二节 褶皱构造,（3）褶皱组合分析,第二节 褶皱构造,（3）褶皱形成时代分析,根据地层间角度不整合接触关系确定褶皱形成时代，褶皱形成于卷入褶皱变形最新地层时代之后，不整合面之上最老地层时代之前,中三叠世统沉积以后下侏罗统沉积之前,第二节 褶皱构造,（4）平面剖面对比分析，图切剖面,第二节 褶皱构造,第二节 褶皱构造,张家镇地区侏罗系顶面构造等高线图,构造等高线图中褶皱枢纽的走向（轴向）、轴面的产状、形态特征可以通过等高线形态表现出来,第二节 褶皱构造,第二节 褶皱构造,褶皱形态：褶皱要素、产状描述、形态描述褶皱组合：

19、组合描述、褶皱地质图分析褶皱变形机制：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用,褶皱的形成过程称为褶皱作用褶皱是岩层受构造应力作用发生的变形，褶皱形成机制是指褶皱构造的变形过程及其影响因素形成机制的基本类型主要有：纵弯褶皱作用、横弯褶皱作用、剪切褶皱作用和柔流褶皱作用,概念,柔流褶皱作用,剪切褶皱作用,纵弯褶皱作用和横弯褶皱作用,第二节 褶皱构造,1.纵弯褶皱作用,中和面,岩层受到顺层挤压力作用而形成褶皱的过程弯曲层外凸一侧受到引张而拉伸，内凹一侧则受到挤压而压缩，二者之间一排既无拉伸夜无压缩的小圆为中和面。拉伸应变与压缩应变分别向中和面逐渐减小，且随着弯曲的加剧，中和面的位置逐渐向核部迁移。,第二节 褶皱

20、构造,纵弯曲的应变状态,韧性层的变形,当单一岩层或彼此粘结很牢成为一个整体的一套岩层受到侧向挤压形成纵向弯曲时，发生中和面褶皱作用，及弯曲外弧局部受拉张，内弧局部受挤压，导致可能产生一系列有规律分布的内部小构造变形。,脆性层的断裂变形,上部断裂下部褶皱,第二节 褶皱构造,多层岩层一起褶皱时，岩层层间可能发生滑动，发生“弯滑褶皱作用”，而软硬相间岩层一起发生褶皱时，相对软弱的岩层可能受硬岩层褶皱变形的影响而发生“弯流褶皱作用”,弯滑褶皱作用,弯流褶皱作用,弯流褶皱作用,弯滑褶皱作用,弯滑褶皱作用,第二节 褶皱构造,（1）弯滑褶皱作用的基本特征：一系列岩层通过层间滑动而弯曲成为褶皱的变形过程 弯滑

21、褶皱变形特征如下：各单层有各自的中和面，而整个褶皱没有统一的中和面,弯曲前,弯曲后,中和面褶皱,第二节 褶皱构造,各相邻的上层相对向背斜转折端滑动，相邻的下层相对向相反方向滑动对于强硬岩层，在翼部可能产生旋转剪节理、同心节理及层间破裂带,第二节 褶皱构造,在滑动面上留下与褶皱枢纽近直交的层面擦痕在转折端往往形成空腔，造成虚脱现象，如有成矿物质则形成鞍状矿体,层间擦痕,虚脱现象,第二节 褶皱构造,（2）弯流褶皱作用：岩层弯曲变形时不仅发生层间滑动，而且导致某些岩层的内部还出现物质流动现象，上下层面对褶皱层内物质的流动起着控制作用。,主要变形特征如下：层内物质自受压的翼部向转折端方向流动，致使转折

22、端相对增厚，翼部相对减薄 当软岩层与硬岩层互层时，硬岩层因难以发生流动而形成平行褶皱，软岩层则易于流动而形成顶厚褶皱,核部加厚形成顶厚褶皱或相似褶皱,第二节 褶皱构造,当硬岩层中夹有一大层层理发育相对易流动的韧性岩层时，则在主褶皱的翼部和转折端形成从属褶皱。在侧向挤压作用下，软岩层的强烈层内流动可产生线理、劈理或片理等小构造，若其间夹有脆性薄岩层，还可以形成构造透镜体。,弯滑褶皱作用,弯流褶皱作用,第二节 褶皱构造,两个强硬岩层之间夹有层理发育的软弱岩层发生纵弯褶皱作用时，硬岩层的弯滑褶皱作用和软岩层的弯流褶皱作用导致软弱岩层形成不对称小褶皱，其轴面与层面之间的锐夹角方向指向相邻层的滑动方向,

23、直立岩层,正常倾斜岩层,倒转岩层,第二节 褶皱构造,2.横弯褶皱作用,岩层受到和层面垂直的外力作用而发生的褶皱岩层整体处于拉伸状态，一般不存在中和面,第二节 褶皱构造,横弯褶皱作用往往形成顶薄褶皱横弯褶皱作用引起的弯流作用使岩层物质从弯曲的顶部向翼部流动，易于形成顶薄褶皱。韧性层在翼部因重力作用和层间差异流动可能会形成轴面向外倾倒的层间小褶皱，其轴面与主褶皱的上、下层面的锐夹角指示上层顺倾向滑动，下层逆倾斜滑动,基底,泥质岩层,横弯褶皱作用形成的褶皱基本特征,第二节 褶皱构造,通过岩性厚度分析可以确定同沉积褶皱形成演化过程,横弯褶皱作用往往与盆地基底的同沉积隆升有关，形成同沉积背斜或披覆背斜,

24、第二节 褶皱构造,角度不整合分析：褶皱岩层的最新地层与角度不整合面上覆的最老地层之间的时代,第二节 褶皱构造,褶皱的形成时代？,第二节 褶皱构造,第七章 地质构造,第一节 岩层产状与不整合构造 第二节 褶皱构造 第三节 断裂构造,第七章 地质构造,第一节 岩层产状与不整合构造 第二节 褶皱构造 第三节 断裂构造,第三节 断裂构造,节理：成因分类、产状分类断层类型与组合：断层要素、断层类型、断层地层效应断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、断层组合,断裂构造：节理与断层概念,岩石（岩层）受应力作用，当应力值超过岩石的抗张或抗剪强度时岩石会发生破裂，形成断裂构造（fracture）岩石破裂主要包

25、括两大类：一类是沿着破裂面岩石没有明显的位移，称为节理（joint）；一类是沿着破裂面发生明显的位移称为断层（fault）,形成断裂构造,第三节 断裂构造,第三节 断裂构造,节理：成因分类、产状分类断层类型与组合：断层要素、断层类型、断层地层效应断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、断层组合,1.节理成因分类,张节理：当岩石所受的张应力值超过岩石的抗张强度时形成的破裂剪节理：当岩石所受的剪应力值超过岩石的抗剪强度时形成的破裂,第三节 断裂构造,张节理延伸较短，波状延伸，节理面粗糙，尖灭侧现，杏仁结环,剪节理延伸较长，共轭出现，节理面光滑平整，折尾尖灭和菱形结环,第三节 断裂构造,有些破裂同时

26、具有张、剪节理特征,1,3,第三节 断裂构造,构造演化过程中有些节理的性质可能发生变化单条节理的性质可以与节理带的性质不同,第三节 断裂构造,节理分布广泛，往往有不同期次节理叠加在一起，可以根据节理间的切割、限制关系进行分期配套后期节理切割先存节理，先存节理可以限制后期节理剪节理与张节理配套,第三节 断裂构造,根据节理与岩层产状的关系分为走向节理、倾向节理、斜向节理和顺层节理等根据节理与褶皱轴向的关系分为纵节理、横节理和斜节理等,2.节理产状分类,第三节 断裂构造,第三节 断裂构造,节理：成因分类、产状分类断层类型与组合：断层要素、断层类型、断层地层效应断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、

27、断层组合,断层是岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的构造断层要素主要包括：断层面和断层带、断盘、位移,1.断层要素,第三节 断裂构造,断层面：简称断面，使岩块或岩层破裂，并顺着它发生相对运动的破裂面。一般上部陡直，下部平缓，呈犁式断层带：大型断层的断裂面往往是由一系列破裂面或次级断层组成的带，即断层（裂）带。大型断层的断裂带往往具有双层结构，上部发育脆性碎裂岩，下部发育糜棱岩,第三节 断裂构造,断盘：断面两侧发生相对位移的岩块或岩层。分上盘与下盘，或上升盘与下降盘断层面之上的断块称为断层上盘，断层面之下的断块称为断层下盘直立断层面两侧的断块可以用方位来描述，例如东盘、西盘,第三节 断裂构造,位移：

28、断层两盘相对运动量的大小，分为滑距和断距滑距：断层两盘实际的位移距离。错动前的一点错动后分成的两个对应点之间的实际距离称为总滑距(ab)。总滑距可分解为：走向滑距(ac)、倾向滑距(cb)和水平滑距(am)断距：断层错断两盘地层之间的距离，在不同方向剖面上有差异,第三节 断裂构造,相当点：错动前的一点错动后分成的两个对应点总滑距(ab)：两个相当点之间的实际距离。总滑距可分解为：走向滑距(ac)、倾向滑距(cb)和水平滑距(am),第三节 断裂构造,断距：被错断岩层在两盘上的对应层之间的相对距离，与观测方向有关在垂直岩层走向的剖面上可观测到的断距有：地层断距(ho)、铅直地层断距(hg=hg)

29、、水平地层断距(hf),第三节 断裂构造,实际上很多断层是斜向的，同时具有倾滑分量和走滑分量，可以采取符合名称，如平移正断层、正平移断层等,2.断层类型,一般根据断层两盘相对运动将断层分为三种基本类型：正断层、逆断层和平移断层,第三节 断裂构造,正断层（Normal fault）：上盘相对下降，下盘相对上升的断层逆断层（Reverse fault）：上盘相对上升，下盘相对下降的断层平移断层（Transcurrent fault）：两盘顺断面走向相对滑动的断层，一般把规模巨大的平移断层称为走向滑动断层,第三节 断裂构造,正断层和逆断层属于倾向滑动断层，简称倾滑断层平移断层属于走滑滑动断层，简称走

30、滑断层,走滑断层分类右旋走滑断层（或右旋平移断层）与左旋走滑断层（或左旋平移断层）右旋走滑断层：对面断盘向右错动左旋走滑断层：对面断盘向左错动,第三节 断裂构造,倾向滑动断层根据剖面上观测动向确定正断层或逆断层,第三节 断裂构造,走向滑动断层根据平面上观测动向确定右旋走滑断层或左旋走滑断层根据错开的河流可以确定右图为右旋走滑断层,第三节 断裂构造,根据断层走向与岩层走向的关系分类 走向断层：断层走向与地层走向一致 倾向断层：断层走向与地层倾向一致 斜向断层：断层走向与地层走向斜交 顺层断层：断层面与地层层面重合根据断层走向与褶皱轴向（或区域构造线）之间的几何关系分类 纵断层：断层走向与褶皱轴向

31、或区域构造线方向基本一致 横断层：断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向基本直交 斜断层：断层走向与褶皱轴向或区域构造线方向斜交,断层也可以按其与有关构造的几何关系分类：,第三节 断裂构造,3.断层的地层效应,同一断层在不同截面上显示出不同的特征的现象就是断层效应正（或）逆断层的效应,倾向正断层平面上平移断层假象,第三节 断裂构造,平移断层的效应,倾向平移断层横剖面逆断层假象,第三节 断裂构造,斜向滑动断层的效应,滑移线位于岩层在断层面上的迹线的上侧，剖面表现逆断层，平面为平移断层,滑移线与岩层在断层面上的迹线平行，剖面上或平面上岩层好像未被错移,滑移线位于岩层在断层面上的迹线的下侧，剖面表现正断

32、层，平面为平移断层,第三节 断裂构造,第三节 断裂构造,如果上述断层都是倾滑断层那些断层是正断层？那些是逆断层？,地面地质图中的断层效应,第三节 断裂构造,根据图面结构分析上述图件中的断层性质,地面地质图中的断层效应,第三节 断裂构造,断层在地形地质图中露头迹线与断层产状、地面形态有关地形地质图中断层的位移造成地层错断，可以根据相当层、相当点来分析,第三节 断裂构造,低角度逆冲断层位移较大（一般达到5km以上）时可以称为推覆构造推覆构造的上盘为外来系统，下盘为原地系统被下盘的原地岩块外来系统孤立地位于原地系统中，称为飞来峰；下盘的原地系统在上盘的外来系统中出露称为构造窗,飞来峰与构造窗,第三节

33、 断裂构造,第三节 断裂构造,节理：成因分类、产状分类断层类型与组合：断层要素、断层类型、断层地层效应断层形成机制：岩层破裂理论、安德森模式、断层组合,岩层受力作用会发生变形，一般分为弹性变形、塑性变形和破坏三个阶段当岩层承受的应力超过应力极限时岩层将发生破坏，形成断裂构造岩层破裂后承受应力的能力减小，进一步的应力作用将沿破裂面发生位移，形成断层,1.岩石破裂理论,第三节 断裂构造,板块构造运动、岩石圈热作用等因素是地壳内部存在构造应力（单位面积上的受力），并导致是岩石发生变形,岩石内部任一面上的应力均可以用垂直于该面作用的正应力和平行于该面作用的剪应力表示，只有正应力、剪应力为零的面称为主应

34、力平面岩石受力时其内部任意点存在三个相互垂直的主应平面，其主应力的大小和方向确定了该点的应力状态，分别标注为1（最大主压应力）、2（中间主应力）和3（最小主压应力或最大主张应力）,第三节 断裂构造,一般地，岩石的抗张强度最大，抗压强度最大，抗剪强度居中岩石受挤压作用，其内部任意点存在两个垂直的最大剪应力面，面上的剪应力大小相等、方向相反，它们的交线与中间应力轴方向一致，与最大主压应力、最小主压应力轴的夹角为45剪切破裂主要与剪切应力有关，也受破裂面上的正应力的影响，岩石力学实验证明，剪切破裂方向与最大主压应力轴夹角小于45，与最小主应力轴夹角大于45,剪切破裂主要与剪应力有关，也受破裂面上的正

35、应力的影响。因为岩石剪切破裂过程中需要克服破裂面的摩擦力,第三节 断裂构造,正断层：1直立，2和3水平，2平行于断层走向；逆断层：1和2水平，3直立，2平行于断面走向；平移断层：1和3水平，2直立。,2.安德森（）断层形成机制模式,地壳内部受上覆岩石的负荷产生的静岩压力的影响很难形成区域性引张应力，故张破坏仅在局部发育形成张节理，很难形成规模较大的断层，所有断层基本上都是由于岩石承受的剪切应力超过其抗剪强度而发生的破裂,第三节 断裂构造,（1）正断层组合 共轭的正断层组合 地垒：背向倾斜的正断层，公共的下盘相对上升构成地垒 地堑：相向倾斜的正断层，公共的上盘相对下降构成地堑,地 垒,地 堑,3

36、.断层组合,第三节 断裂构造,平行的正断层组合：阶梯状断层组、多米诺式断层组,环状、放射状正断层组合：块体旋转、拱曲（底辟）作用形成的正断层组合,放射状断层组,环状断层组,第三节 断裂构造,多米诺正断层组合（断块旋转）,第三节 断裂构造,雁列式正断层组合：总体上位于一个大型走滑构造带中,第三节 断裂构造,（2）逆断层组合 同向倾斜的逆冲断层组合 叠瓦状逆冲断层组合：叠瓦构造,第三节 断裂构造,第三节 断裂构造,共轭逆冲断层组合背冲构造：公共上盘抬升，也称冲起构造对冲构造：公共下盘下降，也称逆冲三角构造,第三节 断裂构造,（3）走滑断层组合斜列的主干走滑断层组合：在平面上表现为左阶与右阶斜列辫状

37、交织的走滑断层组合：在平面上主干断层辫状交织在一起,左阶斜列,右阶斜列,辫状交织,注意：旋向与排列型式的关系，同样的排列组合可以是不同的旋向，形成不同特征的构造,第三节 断裂构造,（4）断层与节理的组合：在地壳应力作用下，岩层可能发育一系列 破裂，密集的小破裂面成为节理，与较大位移的断层构成有规 律的相关关系,第三节 断裂构造,第三节 断裂构造,（5）断层与褶皱的组合：在水平挤压作用下，岩层先形成纵弯褶 皱，之后褶皱进一步紧闭、倒转直到在倒转翼形成逆冲断层，这种方式形成的褶皱不属于断层相关褶皱,第三节 断裂构造,结束语岩层受构造应力作用发生构造变形，其中褶皱、断裂是地壳常见的构造变形，在自然界构成复杂的地质构造分析地质构造首先要客观地描述其几何学特征，再分析构造变形过程，建立构造变形序列，最后分析构造成因在一定的地质条件下发育的构造变形是有规律的，受地质时期的构造应力状态、岩层性质、应变大小、变形速率等影响,第三节 断裂构造,