地殼運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造

1、第一節(jié) 地殼運(yùn)動(dòng) 大家已有了巖石的概念：巖漿、沉積巖、變質(zhì)巖，它們是不同的地質(zhì)作用下形成的，巖漿巖中的侵入巖應(yīng)地下形成，地表看不見(jiàn)。但現(xiàn)在大量突出地表，甚至形成高山，如五臺(tái)山等由侵入巖或其變質(zhì)巖組成；沉積巖，原始應(yīng)水平沉積，地表大量?jī)A斜、彎曲、斷開(kāi)。這些說(shuō)明地殼上巖石發(fā)生運(yùn)動(dòng)，發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)。一、地殼運(yùn)動(dòng)（構(gòu)造運(yùn)動(dòng)）一、地殼運(yùn)動(dòng)（構(gòu)造運(yùn)動(dòng)）地殼的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)指由地球內(nèi)力引起地殼乃至巖石圈變形、變位的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 構(gòu)造變動(dòng)指由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起巖石的永久性變形。如褶皺變動(dòng)、斷裂變動(dòng)。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)常和地殼運(yùn)動(dòng)混稱，只不過(guò)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)包括整個(gè)巖石圈，但從研究意義上說(shuō)，我們現(xiàn)今研究的內(nèi)容和深度也只是在地殼的深度

2、范圍內(nèi)。 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是長(zhǎng)期而緩慢的，但卻是所有的地質(zhì)作用的主要因素，它不但決定了內(nèi)力地質(zhì)作用的強(qiáng)度和方式，而且還直接影響了外力地質(zhì)作用的方式，控制了地表形態(tài)的演化和發(fā)展。第一節(jié) 地殼運(yùn)動(dòng)二、運(yùn)動(dòng)方式二、運(yùn)動(dòng)方式 1.水平運(yùn)動(dòng)是地殼（巖石圈）塊體沿水平方向移動(dòng)。也稱為“造山”運(yùn)動(dòng)。 有三種基本形式： 相鄰塊體分離（張開(kāi)） 相鄰塊體相向聚會(huì)（擠壓） 相鄰塊體剪切、錯(cuò)開(kāi)（平移） 2.垂直運(yùn)動(dòng)（升降運(yùn)動(dòng)）地殼（巖石圈）相鄰塊體或同一塊體的不同部位作差異性上升或下降為盆地或平原。又稱為造陸運(yùn)動(dòng)。 3.同一地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的方向隨著時(shí)間的推移而不斷變化。某一時(shí)期以水平運(yùn)動(dòng)為主，另一時(shí)期則以垂直運(yùn)動(dòng)為主，它們是相

3、互聯(lián)系、相互制約的，常常兼而有之。海進(jìn)海進(jìn)海退海退 水平運(yùn)動(dòng)水平運(yùn)動(dòng) 變形：擠壓變形：擠壓 拉張拉張 剪切剪切 變位：擠壓變位：擠壓 拉張拉張 剪切剪切地震 （一）地震現(xiàn)象： 1、幾個(gè)概念： （1）震源： （2）震中： （3）震源深度： （4）震中距： 2、衡量地震指標(biāo)有： （1）震級(jí)：反映地震能量大小。 （2）烈度：反映地面破壞程度。（二）地震的分布：主要集中在兩個(gè)地帶：環(huán)太平洋帶和阿爾卑斯-喜馬拉雅帶。（三）地震的危害與預(yù)防： 地震儀：記錄和測(cè)量地震的儀器。最早是我國(guó)東漢張衡于公元132年發(fā)明的侯風(fēng)地動(dòng)儀。智利大地震1智利大地震2唐山黑白照片 1976.07.28.凌晨，河北省唐山市發(fā)生凌

4、晨，河北省唐山市發(fā)生7.8級(jí)大地震，級(jí)大地震， 整個(gè)城市被夷為一片廢墟，死亡整個(gè)城市被夷為一片廢墟，死亡24萬(wàn)人，傷萬(wàn)人，傷84萬(wàn)。萬(wàn)。唐山唐山1976唐山唐山1976a唐山唐山1976b唐山唐山1976c唐山唐山第二節(jié) 巖層產(chǎn)狀 在地殼運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，地殼中巖石受到各種應(yīng)力作用就會(huì)發(fā)生變形，形成各種構(gòu)造如褶皺、斷裂、節(jié)理等。巖石中這種構(gòu)造叫地質(zhì)構(gòu)造。一、巖層變形 1、應(yīng)力、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變橢球體 變形物體所受的力，分為兩種，外力和內(nèi)力。外力是指施加于物體的力；內(nèi)力是指物體受外力作用，內(nèi)部產(chǎn)生與外力相抗衡的力。 在物體內(nèi)任一截面上單位面積的內(nèi)力，稱為應(yīng)力；在地殼內(nèi)巖石中的應(yīng)力，稱為地應(yīng)力(也稱為構(gòu)造

5、應(yīng)力)。構(gòu)造應(yīng)力分布的空間稱為構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，簡(jiǎn)稱應(yīng)力場(chǎng)。 為了說(shuō)明構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，即構(gòu)造應(yīng)力的空間分布規(guī)律，通常采用“應(yīng)變橢球體”來(lái)作幾何現(xiàn)象的解釋。如果把三維空間的應(yīng)變橢球體簡(jiǎn)化為“應(yīng)變橢圓”，則可從平面上看出巖石受力時(shí)的應(yīng)力場(chǎng)情況。 各種應(yīng)力在應(yīng)變橢球體中的分布情況ab方向?yàn)閺垜?yīng)力最大的方向cd方向?yàn)閴簯?yīng)力最大的方向ef、ef方向?yàn)樽畲蠹羟袘?yīng)力方向ab面為承受最大壓應(yīng)力的變形面cd面為承受最大張應(yīng)力的變形面ef、ef面為承受最大剪切應(yīng)力的變形面2、巖層變形的階段和影響巖石變形的因素： 巖層：由兩個(gè)平行的或近于平行的界面所限制的巖性相同或近似的層狀巖石。 巖層變形的三個(gè)階段 (1)彈性變形 (2)

6、柔性變形 褶皺 (3)斷裂變形 斷裂 影響巖石變形的因素 （1）與構(gòu)造力作用的大小、方向、久暫和性質(zhì)有關(guān)； （2）巖石的物理性質(zhì)對(duì)構(gòu)造變動(dòng)的發(fā)育可發(fā)生深刻的影響； （3）圍巖、溫度、溶液等環(huán)境因素的影響。第二節(jié) 巖層產(chǎn)狀二、巖層產(chǎn)狀 1 、巖層產(chǎn)狀要素: 巖層的產(chǎn)狀是巖層的空間位置及其排列狀況，用走向，傾向和傾角來(lái)描述，這三項(xiàng)稱為巖層的產(chǎn)狀三要素。 （1）走向：巖層在地面上延伸的方向。 （2）傾向：巖層層面上與走向線垂直，并順層面向下的一條線叫傾向線，傾向線在水平面上的投影所指的方向?yàn)閮A向。 （3）傾角：傾向線和它在水平面上投影的夾角。 走向可以有兩個(gè)方向表示，巖層的傾向只能有一個(gè)方向，且走向

7、和傾向永遠(yuǎn)是垂直的。第二節(jié) 巖層產(chǎn)狀2 、分類 : 根據(jù)產(chǎn)狀要素，地殼中的巖層可以有三種產(chǎn)狀： （1）水平巖層: 巖層與水平面平行，傾角等于零；如方山。 （2）傾斜巖層: 巖層與水平面斜交； 單面山：（背斜的一翼）傾角 30。 ，構(gòu)造坡長(zhǎng)而緩，剝蝕坡短而陡。如廬山的五老峰。 豬脊嶺：傾角 30。，且傾角一致。如廬山的含鄱嶺。 如果巖層的傾斜由陡至緩地逐漸變化，則在地形上依次出現(xiàn)從豬脊嶺、單面山逐漸過(guò)渡為方山或臺(tái)地的地形。 （3）直立巖層: 巖層與水平面垂直，是強(qiáng)烈的構(gòu)造變形的結(jié)果。第三節(jié) 褶皺構(gòu)造 層狀巖石呈一系列的波狀彎曲而未失去其連續(xù)完整的構(gòu)造。一、褶曲：褶皺的基本單位，巖層的一個(gè)彎曲，彎

8、曲的基本形態(tài)是: (1)背斜：褶曲的核部是老的巖層，兩側(cè)依次出 現(xiàn)新的巖層； (2)向斜：與背斜相反。二、褶曲要素： 1、核：中心部分的巖層 2、翼：兩側(cè)的巖層 3、軸面：褶曲兩翼的近似對(duì)稱面，即把褶曲平分為兩半的一個(gè)假想面。 4、樞紐：褶曲巖層中同一層面最大彎曲點(diǎn)的連線，也是褶皺中同一層面與軸面的相交線。向斜與背斜和地表形態(tài)向斜與背斜和地表形態(tài)第三節(jié) 褶皺構(gòu)造 三、褶曲類型：三、褶曲類型： 一般依據(jù)褶皺樞紐和軸面產(chǎn)狀來(lái)確定褶皺的類型。 1.直立褶皺褶皺軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等。故又稱為褶皺。 2.傾斜褶皺褶皺軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，但傾角不等。又稱為不對(duì)稱褶皺。 3.倒轉(zhuǎn)

9、褶皺褶皺軸面傾斜，兩翼巖層向同方向傾斜，即一翼正常，一翼倒轉(zhuǎn)。 4.傾伏褶皺當(dāng)褶皺的樞紐呈傾斜狀態(tài)時(shí)，兩翼巖層在傾伏端發(fā)生弧形合圍，背斜的尖端指向傾伏方向，向斜的開(kāi)口指傾伏方向。 第三節(jié) 褶皺構(gòu)造 5.穹隆構(gòu)造是一個(gè)外形較圓的隆起構(gòu)造，核部為老地層，四周為新地層，有中心向四周傾斜。 6.構(gòu)造盆地是一個(gè)外形較圓的拗陷，核部為新地 層，四周為老地層，由四周向中心傾斜。 7.復(fù)式褶皺是由多級(jí)褶皺組成的巨大的背斜或巨大的向斜。各次級(jí)褶皺與總體褶皺常有一定的幾何關(guān)系。是長(zhǎng)期多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。四、褶皺地貌四、褶皺地貌 1、背斜山和向斜谷 2、背斜谷和向斜山 3、穹隆構(gòu)造和構(gòu)造盆地直立褶皺 傾斜褶皺 倒轉(zhuǎn)

10、褶皺 平臥褶皺第三節(jié) 褶皺構(gòu)造 五、褶皺構(gòu)造的野外認(rèn)識(shí) 首先判斷褶曲的存在，再確定是背斜還是向斜，最后定褶曲的形態(tài)特征。 1 、 穿越法 垂直巖層走向觀察，若同年代的巖層作對(duì)稱式重復(fù)排列，則判定有褶曲存在。當(dāng)核部地層較新則為向斜，反之則為背斜。 2 、 追態(tài)法 平行巖層走向觀察，進(jìn)一步探明褶曲延伸方向，構(gòu)造變化特征。如巖層的傾向，傾角等，確定褶曲的形態(tài)和類型。第四節(jié) 斷裂構(gòu)造 巖石受力發(fā)生變形，最后使巖層的連續(xù)性遭到破壞，發(fā)生斷裂，形成斷裂構(gòu)造。根據(jù)兩側(cè)巖體是否有明顯的位移，分為節(jié)理和斷層。一、節(jié)理巖石的裂隙 是巖石中沒(méi)有明顯位移的斷裂。 1 、幾個(gè)基本概念: (1)節(jié)理組：在同一時(shí)期，同一成

11、因條件下形成的彼此平行或近于平行的節(jié)理。 (2)節(jié)理系：同一作用力形成的彼此有規(guī)律結(jié)合的兩組以上的節(jié)理組。 2 、成因分類 (1)風(fēng)化節(jié)理：風(fēng)化作用引起的。 (2)原生節(jié)理：（巖漿冷卻及收縮產(chǎn)生的） 巖石在形成過(guò)程中形成的。 第四節(jié) 斷裂構(gòu)造 (3)構(gòu)造節(jié)理：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)場(chǎng)引起的，分布廣泛。根據(jù)力學(xué)性質(zhì)不同可分為張節(jié)理和剪切節(jié)理。 張節(jié)理：受張應(yīng)力產(chǎn)生的。具張開(kāi)的裂口，節(jié)理面粗糙不平，沒(méi)有擦痕，呈“反s形”，延伸一般不太遠(yuǎn)，發(fā)育疏松，間距較大，發(fā)生于脆性巖石中，繞過(guò)礫巖中的礫石。 剪切節(jié)理：又名扭節(jié)理，是受切應(yīng)力產(chǎn)生的。具緊閉的裂口，節(jié)理面光滑而平坦，延伸較遠(yuǎn)，發(fā)育密集，切穿礫巖中的礫石。呈“x”

12、形。2、研究節(jié)理的意義（1） 對(duì)尋找地下水及各種工程建筑設(shè)計(jì)等有重要指導(dǎo)意義。（2） 是容易風(fēng)化侵蝕的地方，為球形風(fēng)化提供條件，同時(shí)可形成深厚的風(fēng)化殼。玄武巖柱狀節(jié)理節(jié)理地貌羽狀張節(jié)理第四節(jié) 斷裂構(gòu)造 二、斷層 巖石受力達(dá)到一定強(qiáng)度，破壞了他的連續(xù)完整性，發(fā)生斷裂，并且沿著斷裂面（帶）兩側(cè)的巖層發(fā)生顯著位移，稱為斷層。 斷層是節(jié)理進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。 斷層的規(guī)模差別很大 有人只有幾厘米位移；有的錯(cuò)動(dòng)達(dá)上百公里 ；還存在著一些區(qū)域的巨型斷裂，長(zhǎng)度可延伸數(shù)百公里以至上千公里，向下可切穿巖石圈，這種大規(guī)模 的區(qū)域性斷裂稱深斷裂或深大斷裂，如我國(guó)東部郯廬大斷裂，東非大斷裂。 美美國(guó)國(guó)圣圣安安德德烈烈斯斯

13、斷斷層層第四節(jié) 斷裂構(gòu)造 1、斷層要素: 斷層面：斷層的滑動(dòng)面。 斷層線：斷層面與地面的交線，即斷層在地面上的出露線。 斷層破碎帶：一系列密集的破裂面或錯(cuò)動(dòng)帶。 斷盤(pán)：沿?cái)鄬用鎯蓚?cè)發(fā)生位移的巖塊。2。斷層類型 正斷層：上盤(pán)相對(duì)向上滑動(dòng)的斷層。斷面較陡，常在45。以上，以60。70。最常見(jiàn)。 逆斷層：上盤(pán)沿?cái)鄬用嫦蛏匣瑒?dòng)的斷層。斷層面傾角小于45。稱為逆掩斷層。以30。左右為常見(jiàn)。 平移斷層：斷層兩盤(pán)沿?cái)鄬用孀呦蛳鄬?duì)運(yùn)動(dòng)的斷層。斷面近直立。斷層線較平直。 正斷層 逆斷層 平移斷層第四節(jié) 斷裂構(gòu)造 3。斷層組合 (1)階梯狀斷層: (2) 地壘和地塹：階梯狀正斷層組成地壘和地塹。 地壘：兩組斷層之

14、間的巖塊上升，兩側(cè)巖塊下降的正斷層組合。 地塹：相反。4。斷層地貌 (1)斷層崖：一盤(pán)上升，一下盤(pán)下降。上升盤(pán)呈現(xiàn)陡峻的地形。 (2)三角面：“v”形 “梯形面” 三角面消失。 (3)斷層谷：斷層帶易風(fēng)化，流水侵蝕，形成的谷地地形。 (4)地壘和地塹: 如廬山為地壘；陜西汾河、渭河是地塹。地壘形成山脊，地塹形成谷地。 擠壓逆沖形成的地壘第四節(jié) 斷裂構(gòu)造 (5)斷塊山：由水平或傾斜巖層斷裂上升所形成的山，在不同方向的斷層線發(fā)育成為斷層崖和三角面。如阿爾泰山。5。斷層的識(shí)別（構(gòu)造、產(chǎn)狀、巖性、地形不連續(xù)） (1)構(gòu)造標(biāo)志: 擦痕和鏡面 斷層構(gòu)造巖：斷層面礫巖，斷層泥，磨礫巖。 拖曳褶曲 (2)地層

15、標(biāo)志: 地層的缺失與重疊 構(gòu)造不連續(xù)：成層巖層因發(fā)生斷層使其走向、傾向改變或突然中斷，造成構(gòu)造上不連續(xù) (3)地貌標(biāo)志 :泉水帶狀分布 斷層地貌：湖泊洼地，斷層崖，三角面，錯(cuò)斷山脊等。 水系特點(diǎn)：如河流急轉(zhuǎn)彎或錯(cuò)斷河谷。 第五節(jié) 大地構(gòu)造學(xué)說(shuō) 關(guān)于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的起因、大地構(gòu)造特征及其演變規(guī)律問(wèn)題，是地質(zhì)學(xué)上長(zhǎng)期爭(zhēng)論和探索的重大問(wèn)題。出現(xiàn)過(guò)很多種學(xué)說(shuō)，槽臺(tái)說(shuō)、大陸漂移說(shuō)、海底擴(kuò)張說(shuō)、板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)、地球自轉(zhuǎn)速率變化說(shuō)、多旋廻構(gòu)造運(yùn)動(dòng)說(shuō)、地洼說(shuō)等?？偟姆譃閮纱箢悾阂皇恰肮潭ㄕ摗?，二是“活動(dòng)論”。由于20世紀(jì)40年代以來(lái)，海洋地質(zhì)、海底地貌、地球化學(xué)、地球物理及深部地壓的深入研究，獲得了大量的實(shí)際資料，“

16、活動(dòng)論”逐漸被廣大學(xué)者接受。板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)占據(jù)了主導(dǎo)地位。一、地槽地臺(tái)學(xué)說(shuō)一、地槽地臺(tái)學(xué)說(shuō) 槽臺(tái)學(xué)說(shuō)屬于傳統(tǒng)的大地構(gòu)造學(xué)的一個(gè)主流學(xué)派，最早由美國(guó)霍爾1859年提出來(lái)的，占主流地位近100年，直到板塊理論的建立才逐漸衰退。但在大陸內(nèi)部區(qū)域地質(zhì)研究中仍然留下了較大的影響。 槽臺(tái)學(xué)說(shuō)是根據(jù)陸殼上不同地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征及發(fā)展上的差別，將陸殼劃分為活動(dòng)的地槽和穩(wěn)定的地臺(tái)，以及兩者鄰接部位的過(guò)渡區(qū)。 第五節(jié) 大地構(gòu)造學(xué)說(shuō) （一）地槽是地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈、不斷下沉接受巨厚沉積的巨大拗陷的槽地，后期上升形成褶皺山脈（褶皺帶）。 地槽長(zhǎng)一千到四千米，寬幾十至幾百千米。一般分為兩個(gè)階段： 第一階段：以拗陷為主，接受巨厚沉

17、積。 第二階段：回返上升階段，巖層強(qiáng)烈褶皺、斷裂、變質(zhì)，并伴有大量巖漿侵入，形成褶皺山脈。 我國(guó)有祁連山、天山、喜馬拉雅山等褶皺帶。（二）地臺(tái)是地殼上面積寬廣、具有不規(guī)則外形的相對(duì)穩(wěn)定地區(qū)。其直徑可達(dá)上千公里。 地臺(tái)具有明顯的雙層結(jié)構(gòu)： 1.褶皺基底（結(jié)晶基底）：由古老的變質(zhì)巖和巖漿巖組成。 2.沉積蓋層：有淺?；虼箨懎h(huán)境沉積形成的未經(jīng)變質(zhì)的沉積巖構(gòu)成。 我國(guó)有華北地臺(tái)、塔里木地臺(tái)等。（三）過(guò)渡區(qū)指在原來(lái)地槽與地臺(tái)鄰接的部位，往往形成較地槽淺的拗陷，稱為山前拗陷或邊緣拗陷。如南京拗陷帶。第五節(jié) 大地構(gòu)造學(xué)說(shuō) 二、地球自轉(zhuǎn)速率變化學(xué)說(shuō)（地質(zhì)力學(xué)）二、地球自轉(zhuǎn)速率變化學(xué)說(shuō)（地質(zhì)力學(xué)） 是由我國(guó)著名地質(zhì)學(xué)家李四光部長(zhǎng)二十世紀(jì)二十年代提出的。 主要觀點(diǎn)是：由于地球自轉(zhuǎn)速率的變化，地殼產(chǎn)生了以水平方向?yàn)橹鞯倪\(yùn)動(dòng)，動(dòng)力作用方向主要是由高緯度向低緯度，形成東西向的構(gòu)造帶（緯向構(gòu)造帶），以及由上述兩種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的扭動(dòng)構(gòu)造體系（多字型、山字型和“s”型等構(gòu)造帶）。 三、板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)三、板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō) （一）板塊構(gòu)造的概念 是由大陸漂移說(shuō)和海底擴(kuò)張說(shuō)的基礎(chǔ)上發(fā)展建立起來(lái)的，二十世紀(jì)六十年代末期提出的： 板塊構(gòu)造剛性的巖石圈分裂成為許多巨大塊體板塊，它們馱在軟流圈上作大規(guī)模水平運(yùn)動(dòng)，致使相鄰板塊相互作用，板