第二章 沉積巖層的基本產狀課件

第二章沉積巖層的基本產狀,第二章沉積巖層的基本產狀,第一節(jié)地質體的產狀一、面狀結構的產狀要素1.走向：(1)走向線：傾斜平面與水平面的交線(同一傾斜平面上有無數條，高程不同，相互平行)(2)走向：走向線兩端所指的方向（相差180）2.傾向：(1)傾斜線：傾斜平面上與走向線垂直的線(2)傾向：傾斜線(下端)在水平面上的投影所指的方向,第二章沉積巖層的基本產狀,第二章沉積巖層的基本產狀,3.傾角：傾斜線與水平面的交角（最大交角）真傾角與視傾角之間關系為：tan=tan.cos（式中為真傾角，為視傾角，真傾向線與視傾向線之間夾角）表示方法：傾向傾角，如：6650（常用）走向/傾向傾角，如：156/6650方向定量：規(guī)定N為0（或360）；E為90；S為180；W為270,第二章沉積巖層的基本產狀,傾斜平面的產狀要素,第二章沉積巖層的基本產狀,二、線狀結構的產狀要素1.傾伏向：某直線（下端）在水平面上的投影所指的方向2.傾伏角：某直線與水平面的交角（最大交角）表示方法：傾伏向傾伏角，如：45513.側伏角：直線在傾斜平面上時，該線與該平面走向線的銳夾角4.側伏向：銳夾角所在的走向線那一端的方向表示方法：側伏角側伏向，如：15E,第二章沉積巖層的基本產狀,線理的傾伏角與側伏角,第二章沉積巖層的基本產狀,巖層產狀要素的測定與表示方法(小結),回顧普通地質學和登封實習時現場實際測量。巖層產狀要素，通常用羅盤直接測量，有些情況下需用作圖法，赤平投影法求出巖層產狀要素。巖層產狀文字表示法：通常只記錄傾向和傾角即可，走向則通過傾向加或減90換算。方位角法SW20525或20525象限角法以北或南作為起點（0），一般記為N65W25或NW6525符號表示（用于地質圖上）,第二章沉積巖層的基本產狀,第二節(jié)水平巖層,第二章沉積巖層的基本產狀,第二節(jié)水平巖層,巖層上下兩個面保持水平狀態(tài)，即同一層面上各點海拔高度基本相同的巖層，稱為水平巖層。其特征如下：1、在層序沒有倒轉的前提下，地質時代較新的巖層疊置在較老的巖層之上。當地形剝蝕切割輕微的地面只出露最新巖層；如切割強烈時，老巖層則出露于河谷，沖溝等低洼處，較新巖層分布于山頂或分水嶺上，即巖層愈老出露愈低，巖層愈新其出露的位置愈高。,第二章沉積巖層的基本產狀,水平巖層地貌,第二章沉積巖層的基本產狀,水平巖層地貌,第二章沉積巖層的基本產狀,水平巖層地貌,第二章沉積巖層的基本產狀,2、水平巖層的露頭形態(tài)，完全受地形控制，其出露線（巖層與地面的交線）在地質圖上表現為與地形等高線平行或重合，而不會相交。3、水平巖層的厚度就是巖層頂面與底面標高之差。4、水平巖層露頭寬度，與巖層厚度和地形坡度的變化有關。,第二章沉積巖層的基本產狀,第二節(jié)水平巖層(小結),未經變動的新巖層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4.出露寬度是頂、底面露頭線的水平距離，取決于巖層厚度、地面坡度,第二章沉積巖層的基本產狀,第三節(jié)傾斜巖層,第二章沉積巖層的基本產狀,傾斜巖層“V”形法則1.巖層傾向與地面坡向相反：露頭線與等高線同向彎曲露頭線曲率等高線曲率,第二章沉積巖層的基本產狀,2.巖層傾向與地面坡向一致：(1)巖層傾角地面坡角：露頭線與等高線同向彎曲露頭線曲率等高線曲率,第二章沉積巖層的基本產狀,(2)巖層傾角地面坡角：露頭線與等高線反向彎曲,第二章沉積巖層的基本產狀,水平地質界面,傾斜地質界面,第二章沉積巖層的基本產狀,第二章沉積巖層的基本產狀,小結巖層在地質圖上出露的特征,1.水平巖層露頭線與等高線平行或重合(前面研究介紹)；2.直立巖層露頭線不受地形影響，始終呈直線延伸；,第二章沉積巖層的基本產狀,垂直巖層,第二章沉積巖層的基本產狀,直立巖層與直立地質界面,第二章沉積巖層的基本產狀,3.傾斜巖層露頭界線復雜，表現為與地形等高線交切關系，并顯示出一定的規(guī)律性，即在經過山脊和河谷時，均呈“V”字形態(tài)展布即“V”字形法則。有下列三種情況：(1)巖層傾向與地面坡向相反：在山脊處“V”字形尖端指向山下，在溝谷處“V”字形尖端指向上游。,第二章沉積巖層的基本產狀,(2)巖層傾向與地面坡向相同，且?guī)r層傾角大于地面坡角時，在山脊處“V”字形尖端指向山下，溝谷處“V”字形尖端指向上游。,第二章沉積巖層的基本產狀,(3)巖層傾向與坡向相同，但巖層傾角小于地面坡角時，“V”字形尖端在山脊處指向山下，溝谷處指向上游。,第二章沉積巖層的基本產狀,（1）、（3）兩種情況相似，不同的是后者“V”字形彎曲大于等高線，而前者“V”字形彎曲度小于等高線。示圖。,第二章沉積巖層的基本產狀,1地形圖中（1）、（2）為泥盆系與石炭系地層分界點，已知地層傾向與地形坡向相同，地層的傾角小于地形坡度角，請根據“”字形法則填給地質界線。,第二章沉積巖層的基本產狀,2地形圖中（1）、（2）為泥盆系與石炭系地層分界點，已知地層傾向與地形坡向相同，地層的傾角大于地形的坡度角，請根據“”字形法則填給地質界線。,第二章沉積巖層的基本產狀,3地形圖中（1）、（2）為泥盆系與石炭系地層分界點，已知地層傾向與地形坡向相反，請根據“”字形法則填給地質界線。,第二章沉積巖層的基本產狀,4圖中地質界線為石炭與二疊系的分界線，請判斷巖層產狀，并指出二套地層出露的部位。,第二章沉積巖層的基本產狀,第四節(jié)地層之間的接觸關系,地層的接觸關系有哪些？一、整合和不整合,不整合又分為：平行不整合和角度不整合,第二章沉積巖層的基本產狀,1.整合接觸2.角度不整合接觸3.假整合接觸,第二章沉積巖層的基本產狀,第四節(jié)地層之間的接觸關系,一、整合與不整合1、整合：連續(xù)沉積，巖層層序無間斷、產狀一致、時代連續(xù)，其中生物演化的是漸變的。2、不整合：沉積缺失，層序有間斷、即部分地層無沉積或雖有沉積但卻被剝蝕。,第二章沉積巖層的基本產狀,整合接觸,美國三疊系紅色砂巖傾斜巖層,第二章沉積巖層的基本產狀,二不整合接觸及特征,1平行不整合,第二章沉積巖層的基本產狀,平行不整合又稱假整合，其特點是上、下兩套地層的產狀基本保持平行，但時代不連續(xù)，其間有反映長期沉積間斷和風化剝蝕的剝蝕面存在。,第二章沉積巖層的基本產狀,平行不整合的形成過程,1在地殼穩(wěn)定下降或升降運動不顯著的情況下，在一定的沉積環(huán)境中沉積了一套或多套沉積巖層；2地殼發(fā)生顯著上升,原沉積環(huán)境變?yōu)殛懮蟿兾g環(huán)境,經長期風化剝蝕,地面上形成凹凸不平的剝蝕面,剝蝕面上分布有古風化殼及鋁土礦、褐鐵礦等風化殘積礦產;3地殼重新下降到水面以下接受沉積，形成新的上覆沉積巖層（其底部由于開始沉積的地形差異較大而常形成底礫巖），由于地殼基本上整體上升和下降，故上、下兩套地層的產狀基本保持平行。,第二章沉積巖層的基本產狀,：平行不整合下降沉積上升、沉積間斷、剝蝕再下降再沉積；不整合面上有下伏巖層組成的礫石、古風化殼、古土壤層。,第二章沉積巖層的基本產狀,2角度不整合,第二章沉積巖層的基本產狀,2角度不整合,第二章沉積巖層的基本產狀,2角度不整合,第二章沉積巖層的基本產狀,角度不整合（unconformity），其特點是上、下兩套地層產狀不一致，以一定角度相交；兩套地層時代不連續(xù)，其間有代表長期風化剝蝕與沉積間斷的剝蝕面存在。,第二章沉積巖層的基本產狀,角度不整合的形成過程1地殼發(fā)生水平擠壓運動，使巖層產生褶皺、斷裂等變形，巖層伴隨著水平方向上縮短的同時，在垂直方向上不斷上升，并到達陸上的一定高度或成為山地，還可能伴有巖漿作用與變質作用發(fā)生；2變形的地層遭受長期風化剝蝕，形成凹凸不平的剝蝕面，在剝蝕面上形成古風化殼、殘積礦產等；3地殼重新下降到水下沉積環(huán)境，在剝蝕面上又形成新的原始水平沉積巖層（其底部常有底礫巖），新形成的地層與不整合面大致平行，但與不整合面以下的地層以一定的角度相交。角度不整合反映顯著的水平擠壓運動及伴隨的升降運動。,第二章沉積巖層的基本產狀,三不整合的研究方法,第二章沉積巖層的基本產狀,1確定不整合的存在,1)地層古生物方面的標志：如果兩套地層中化石所代表的時代有較大的間隔，反映了生物演化過程的中斷，說明可能存在不整合。2)沉積侵蝕方面的標志：兩套地層之間如果存在各種沉積-侵蝕面、如古侵蝕面、古土壤以及有關殘積礦床、底礫巖等，說明上覆地層形成前，曾一度隆起、侵蝕和風化等作用，表明存在不整合。3)構造方面標志：如果上、下兩套地層的變形有明顯差異，如產狀不同、構造線不同，褶皺型式和變形強度各異，說明存在不整合。4)巖漿活動和變質作用方面標志,第二章沉積巖層的基本產狀,2確定不整合的時代,不整合形成時代通常相當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代，或下伏地層中最新地層以后與上覆地層最老以前之間的時期。缺：沒有沉積失：沉積后剝蝕,第二章沉積巖層的基本產狀,第二章沉積巖層的基本產狀,3角度不整合面在剖面圖和地質圖上的表現特征,第二章沉積巖層的基本產狀,（1）地理不整合（區(qū)域不整合），指局部為平行不整合接觸，但大范圍內卻是角度不整合。如：寧鎮(zhèn)山脈J1-2xn與下覆地層的關系，在棲霞山高地為不整合；在仙鶴觀J1-2xn和T3h為平行不整合，在紫金山則為整合接觸關系。,（2）嵌入不整合,由于海侵或湖侵擴大，會導致超覆現象。如左圖上朱羅統(tǒng)超覆于中朱羅統(tǒng)之上。,第二章沉積巖層的基本產狀,4、不整合的研究,（一）確定不整合的存在（重點）1、地層古生物方面的證據：化石反映出生物演化的不連續(xù)性（種、屬的突變），生物群落迥然差異。2、沉積方面的標志，存在侵蝕面、古風化殼、古土壤以及Fe、Mn、P、Ni，稀土或鋁土礦等，底礫巖。3、構造方面的標志：產狀，變形變質程度。4、巖漿活動和變質作用方面的標志。（二）觀察研究不整合面及其上、下地層的產狀，巖性及時代。1、詳細測制剖面，研究巖性，巖相和化石，確定時代，觀察構造形態(tài)，變質情況，巖漿活動等。2、礫石來源、粒度、圓度、分選性、排列方向等。3、制圖、素描圖、照相等,第二章沉積巖層的基本產狀,確定不整合的形成時代,形成時代：不整合面之下相對最新的地層時代為其下限，不整合面之上相對最老的地層時代為其上限，缺失地層時代為其形成時代。不整合時代的確定：缺失地層的年代下伏最新地層之后；上覆最老地層之前侵入的巖漿時代之前；剝蝕的巖漿時代之后被截切斷層之后；貫穿上下兩套地層的斷層之前古風化殼的年代結合下圖介紹PZ1PZ2之間、EPZ2T1之間的不整合形成時代。,第二章沉積巖層的基本產狀,第二章沉積巖層的基本產狀,確定不整合的形成時代應注意：,（1）取下覆最新時代為下限，兩者之間相隔最近的時代為不整合形成時代；（2）同一次構造運動周期不同，地區(qū)有先有后，時間可長可短，缺失地層并不一致，這是褶皺幕的穿時性的反映。,第二章沉積巖層的基本產狀,（3）大范圍內，可發(fā)生多次構造變動，形成多個角度不整合和平行不整合，在接近大陸的地方，幾個不整合面往往逐漸歸并為一個角度不整合，其向缺失地層很多，實際上是包含了多次地殼運動所經歷的構造事情。注意“缺”與“失”的關系，如我國華北O(jiān)2/C2，是缺失O3、S、D、C1，還是原先有沉積，后來剝蝕掉即“失”去了。,第二章沉積巖層的基本產狀,不整合研究意義：（1）研究地質發(fā)展歷史；（2）鑒定地殼運動特征；（3）確定構造變形時期；（4）劃分地層、構造單元；（5）了解古地理特征和古構造狀態(tài)；（6）尋找沉積、熱液性礦床和石油、天然氣田,第二章沉積巖層的基本產狀,試分析地質圖中地層接觸關系類型,第二章沉積巖層的基本產狀,1巖層的產狀要素包括、和2當巖層的傾向與地面坡向相反時，巖層露頭線與地形等高線呈方向彎曲，但巖層露頭線的彎曲度等高線的彎曲度3當巖層的傾向與地面坡向相同且?guī)r層傾角小于坡度角時，巖層露頭線與地形等高線呈方向彎曲，但巖層露頭線的彎曲度等高線的彎曲度4當巖層的傾向與地面坡向相同且?guī)r層傾角大于坡度角5，巖層露頭線與地形等高線呈方向彎曲6巖層的露頭界線形態(tài)，決定于、以及二者的相互關系,第二章沉積巖層的基本產狀,7傾斜巖層的露頭寬度取決于、以及三者之間的關系8地層的接觸關系按成因可分為、兩種基本類型9不整合又可分為和10平行不整合的形成過程再下降接受沉積11角度不整合的形成過程再下降接受沉積12確定不整合存在的標志主要有、等13確定不整合形成的時代，通常是以不整合面下伏地層中最新的一層時代為，以上覆地層中最老一層