基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)II(實(shí)習(xí)7)斷層地區(qū)地質(zhì)讀圖并求斷距課件

1、實(shí)習(xí)七實(shí)習(xí)七 斷層地區(qū)地質(zhì)讀圖并求斷距斷層地區(qū)地質(zhì)讀圖并求斷距 一、目的要求一、目的要求(1)(1)在地質(zhì)圖上分析斷層在地質(zhì)圖上分析斷層(2)(2)在地形地質(zhì)圖上求斷層產(chǎn)狀及斷距。在地形地質(zhì)圖上求斷層產(chǎn)狀及斷距。二、說明二、說明(一一) )斷層發(fā)育區(qū)地質(zhì)特征的概略分析斷層發(fā)育區(qū)地質(zhì)特征的概略分析 分析該區(qū)出露的地層，建立地層層序：分析該區(qū)出露的地層，建立地層層序：判定不整合接觸的時(shí)代；判定不整合接觸的時(shí)代；研究新、老地層分布及產(chǎn)狀，確定區(qū)內(nèi)褶皺形態(tài)和研究新、老地層分布及產(chǎn)狀，確定區(qū)內(nèi)褶皺形態(tài)和軸向以及斷層發(fā)育狀況。軸向以及斷層發(fā)育狀況。(二二)斷層性質(zhì)的分析斷層性質(zhì)的分析1.斷層面產(chǎn)狀的判定斷

2、層面產(chǎn)狀的判定斷層線是斷層面在地面的出露線。斷層線是斷層面在地面的出露線。因此它和傾斜巖層的露頭線一樣，因此它和傾斜巖層的露頭線一樣，可根據(jù)其在地形地質(zhì)圖上的可根據(jù)其在地形地質(zhì)圖上的“V字字形，用作圖法求出斷層面的產(chǎn)狀。形，用作圖法求出斷層面的產(chǎn)狀。圖圖4-37中斷層線在河谷中成指向下中斷層線在河谷中成指向下游的游的“v”字形，說明斷層傾向南西。字形，說明斷層傾向南西。通過作圖求得斷層產(chǎn)狀是通過作圖求得斷層產(chǎn)狀是2300 400。 2兩盤相對(duì)位移的判定：兩盤相對(duì)位移的判定：斷層兩盤相對(duì)升降、平移并經(jīng)侵蝕夷平后，如兩斷層兩盤相對(duì)升降、平移并經(jīng)侵蝕夷平后，如兩盤處于等高的平面上，則露頭和地質(zhì)圖上一

3、般表現(xiàn)出以下規(guī)律：盤處于等高的平面上，則露頭和地質(zhì)圖上一般表現(xiàn)出以下規(guī)律： (3) (3)傾斜巖層或斜歪褶皺被橫斷層切斷時(shí)，如傾斜巖層或斜歪褶皺被橫斷層切斷時(shí)，如果地質(zhì)圖上地層界線或褶皺軸跡發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，那么果地質(zhì)圖上地層界線或褶皺軸跡發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，那么它既可以是正它既可以是正( (或逆或逆) )斷層造成的也可以是平移斷層造成的也可以是平移斷層造成的，這時(shí)應(yīng)參考其它特征來確定其相對(duì)斷層造成的，這時(shí)應(yīng)參考其它特征來確定其相對(duì)位移方向。若是由正位移方向。若是由正( (或逆或逆) )斷層造成的地質(zhì)界線斷層造成的地質(zhì)界線錯(cuò)移，則巖層界線向該巖層傾向方向移動(dòng)的一盤錯(cuò)移，則巖層界線向該巖層傾向方向移動(dòng)的一盤為上升

4、盤；若是褶皺，則向軸面傾斜方向移動(dòng)的為上升盤；若是褶皺，則向軸面傾斜方向移動(dòng)的一盤為上升盤。一盤為上升盤。3.斷層性質(zhì)確定：斷層性質(zhì)確定： 確定了斷層面產(chǎn)狀和確定了斷層面產(chǎn)狀和斷層相對(duì)位移方向，斷層相對(duì)位移方向，就可確定斷層的性就可確定斷層的性質(zhì)如圖質(zhì)如圖4-37中，斷中，斷層的走向與被斷地層層的走向與被斷地層的走向一致，為走向的走向一致，為走向斷層，斷層面傾向南斷層，斷層面傾向南西，與被斷地層傾向西，與被斷地層傾向相反，南西盤相反，南西盤(上盤上盤)地地層相對(duì)較新，為下降層相對(duì)較新，為下降盤，所以是一條上盤盤，所以是一條上盤下降的正斷層。下降的正斷層。(三三)斷距的測(cè)定斷距的測(cè)定 在大比例尺

5、地形地質(zhì)圖上，如果兩盤巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定，且兩盤地層產(chǎn)狀未變，在垂在大比例尺地形地質(zhì)圖上，如果兩盤巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定，且兩盤地層產(chǎn)狀未變，在垂直巖層走向方向上可以求出以下各種斷距：直巖層走向方向上可以求出以下各種斷距： (1)測(cè)定鉛直地層斷距：測(cè)定鉛直地層斷距：斷層兩盤同一層面的鉛直距離即鉛直地層斷距斷層兩盤同一層面的鉛直距離即鉛直地層斷距(圖圖4-38的的hg)。在地質(zhì)圖上求鉛直地層斷在地質(zhì)圖上求鉛直地層斷距時(shí)，只要在斷層任一盤距時(shí)，只要在斷層任一盤上作某一層面某一高程的上作某一層面某一高程的走向線，延長(zhǎng)穿過斷層線走向線，延長(zhǎng)穿過斷層線與另一盤的同一層面相交，與另一盤的同一層面相交，此交點(diǎn)的標(biāo)高與該走向

6、線此交點(diǎn)的標(biāo)高與該走向線之間的標(biāo)高差即為鉛直地之間的標(biāo)高差即為鉛直地層斷距。如圖層斷距。如圖4-39，在斷層，在斷層?xùn)|南盤泥盆系頂面作東南盤泥盆系頂面作300m高程走向線高程走向線AB，延長(zhǎng)過斷延長(zhǎng)過斷層線，使之與另一盤同一層線，使之與另一盤同一層面相交于層面相交于G點(diǎn)，點(diǎn)，G點(diǎn)標(biāo)高點(diǎn)標(biāo)高為為250m，AG代表斷層西盤代表斷層西盤泥盆系頂面泥盆系頂面250m高程的走高程的走向線，與東盤向線，與東盤300m走向線走向線AB間高差為間高差為50m，即為斷即為斷層的鉛直地層斷距。層的鉛直地層斷距。 讀圖并求斷距讀圖并求斷距 (2)測(cè)定水平地層斷距：測(cè)定水平地層斷距： 如圖如圖4-38在垂直巖層走向的

7、在垂直巖層走向的剖面上，過斷層兩盤同一層剖面上，過斷層兩盤同一層面上等高的面上等高的h、f兩點(diǎn)間的水平兩點(diǎn)間的水平距離距離(hf)即為水平地層斷距。即為水平地層斷距。 在地質(zhì)圖的斷層兩盤分別繪在地質(zhì)圖的斷層兩盤分別繪出同一層面等高的兩條走向出同一層面等高的兩條走向線，兩走向線間的垂直距離線，兩走向線間的垂直距離即為水平地層斷距。如圖即為水平地層斷距。如圖4-39地形地質(zhì)圖上，斷層上盤泥地形地質(zhì)圖上，斷層上盤泥盆系頂面盆系頂面300m走向線與下盤走向線與下盤泥盆系頂面泥盆系頂面300m高程走向線高程走向線之間的垂直距離為之間的垂直距離為lcm，按該按該圖比例尺圖比例尺(1:50000)計(jì)算出該斷

8、計(jì)算出該斷層的水平地層斷距為層的水平地層斷距為500m。(3)求地層斷距：求地層斷距： 如圖如圖4-38地層斷距地層斷距ho=hg*cosa或或hohf*sina，用作圖法求得用作圖法求得hg或或hf之之后，可按上式計(jì)算求出地層斷距。后，可按上式計(jì)算求出地層斷距。 必須注意！必須注意！上述斷距的測(cè)定，上述斷距的測(cè)定，是以巖層被錯(cuò)斷是以巖層被錯(cuò)斷后兩盤的巖層產(chǎn)后兩盤的巖層產(chǎn)狀未變?yōu)榍疤釛l狀未變?yōu)榍疤釛l件，即以沿?cái)鄬蛹?，即以沿?cái)鄬用鏇]有發(fā)生旋轉(zhuǎn)面沒有發(fā)生旋轉(zhuǎn)為條件。為條件。(四四)斷層時(shí)代的確定斷層時(shí)代的確定(1)根據(jù)角度不整合接觸關(guān)系確定斷層時(shí)代：根據(jù)角度不整合接觸關(guān)系確定斷層時(shí)代： 斷層一般發(fā)

9、生在被其錯(cuò)斷的最新地層之?dāng)鄬右话惆l(fā)生在被其錯(cuò)斷的最新地層之后，而在未被錯(cuò)斷的上覆不整合面以上的最后，而在未被錯(cuò)斷的上覆不整合面以上的最老地層之前。老地層之前。 (2)根據(jù)與巖體或其它構(gòu)造的切割關(guān)系確定根據(jù)與巖體或其它構(gòu)造的切割關(guān)系確定斷層時(shí)代：斷層時(shí)代： 被切割者的時(shí)代相對(duì)較老。被切割者的時(shí)代相對(duì)較老。D DC CP PT T2 2J JC CD DP PP PC CD DJ JK K(五五)斷層的描述：斷層的描述：斷層描述內(nèi)容一般包括斷層描述內(nèi)容一般包括斷層名稱斷層名稱(地名地名+斷層類型，或用斷層編號(hào)斷層類型，或用斷層編號(hào))、位置、延伸方向、通過的主要地點(diǎn)、延伸長(zhǎng)位置、延伸方向、通過的主要

10、地點(diǎn)、延伸長(zhǎng)度、斷層面產(chǎn)狀、斷層兩盤出露的地層及其度、斷層面產(chǎn)狀、斷層兩盤出露的地層及其產(chǎn)狀、以及地層重復(fù)、缺失和地質(zhì)界線錯(cuò)開產(chǎn)狀、以及地層重復(fù)、缺失和地質(zhì)界線錯(cuò)開等特征；等特征；還包括兩盤相對(duì)位移方向和斷距的還包括兩盤相對(duì)位移方向和斷距的大?。淮笮?；斷層與其它構(gòu)造的關(guān)系；斷層的形成斷層與其它構(gòu)造的關(guān)系；斷層的形成時(shí)代及力學(xué)成因等。時(shí)代及力學(xué)成因等。以金山鎮(zhèn)地區(qū)地質(zhì)圖西部的縱斷層為例，描述如下：以金山鎮(zhèn)地區(qū)地質(zhì)圖西部的縱斷層為例，描述如下： 奇峰奇峰-雨峰縱向逆沖斷層位于奇蜂和雨峰之東側(cè)近山脊雨峰縱向逆沖斷層位于奇蜂和雨峰之東側(cè)近山脊處，斷層走向北東一南西，兩端分別延出圖外，圖內(nèi)全長(zhǎng)約處，斷層

11、走向北東一南西，兩端分別延出圖外，圖內(nèi)全長(zhǎng)約18km。斷層面傾向北西，傾角斷層面傾向北西，傾角20-30，上盤，上盤(即上升盤即上升盤)為組為組成奇峰成奇峰-雨峰背斜的石炭系各統(tǒng)地層，下盤雨峰背斜的石炭系各統(tǒng)地層，下盤(即下降盤即下降盤)為下二為下二疊統(tǒng)和上石炭統(tǒng)地層構(gòu)成不完整向斜。上升盤的石炭系各統(tǒng)疊統(tǒng)和上石炭統(tǒng)地層構(gòu)成不完整向斜。上升盤的石炭系各統(tǒng)地層逆沖于下二疊統(tǒng)和上石炭統(tǒng)地層之上，地層斷距約地層逆沖于下二疊統(tǒng)和上石炭統(tǒng)地層之上，地層斷距約800m。斷層走向與褶皺軸向一致，為一縱向斷層。斷層中斷層走向與褶皺軸向一致，為一縱向斷層。斷層中部為兩個(gè)較晚期的橫斷層所錯(cuò)斷，斷層形成時(shí)代與同方向、

12、部為兩個(gè)較晚期的橫斷層所錯(cuò)斷，斷層形成時(shí)代與同方向、同性質(zhì)的桑園同性質(zhì)的桑園-五里河逆沖斷層等相同，即在晚三疊世五里河逆沖斷層等相同，即在晚三疊世(T3)之之后，早白堊世后，早白堊世(K1)之前。兩條斷層構(gòu)成疊瓦式。之前。兩條斷層構(gòu)成疊瓦式。三、作業(yè)三、作業(yè)(1)分析望洋崗地形地質(zhì)圖分析望洋崗地形地質(zhì)圖(附圖附圖10)，并判，并判別斷層性質(zhì)；別斷層性質(zhì)；(2)求斷層面產(chǎn)狀；求斷層面產(chǎn)狀；(3)判別斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向判別斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向,求斷距；求斷距；(4)確定斷層形成時(shí)代確定斷層形成時(shí)代;(5)分析斷層形成的應(yīng)力方向。分析斷層形成的應(yīng)力方向。求斷層產(chǎn)狀要素求斷層產(chǎn)狀要素求兩盤巖層產(chǎn)狀要

13、素求兩盤巖層產(chǎn)狀要素求水平地層斷距求水平地層斷距求地層斷距求地層斷距ho根據(jù)根據(jù)hohfsin即得即得hfhf 在望洋崗地形地質(zhì)圖上，白堊系底界以角度不整合覆蓋在下伏地層之上，在望洋崗地形地質(zhì)圖上，白堊系底界以角度不整合覆蓋在下伏地層之上，以此角度不整合界面把圖區(qū)分為下構(gòu)造層和上構(gòu)造層。下構(gòu)造層由石炭系、以此角度不整合界面把圖區(qū)分為下構(gòu)造層和上構(gòu)造層。下構(gòu)造層由石炭系、二疊系和三疊系組成，上構(gòu)造層由白堊系、下第三系和上第三系組成。二疊系和三疊系組成，上構(gòu)造層由白堊系、下第三系和上第三系組成。下構(gòu)造層的石炭系、二疊系和三疊系組成一個(gè)下構(gòu)造層的石炭系、二疊系和三疊系組成一個(gè)NE-SWNE-SW延伸

14、的向斜構(gòu)造，延伸的向斜構(gòu)造，向斜的核部是三疊系，向斜的樞紐近水平，向斜的核部是三疊系，向斜的樞紐近水平，SESE翼較陡，翼較陡，NWNW翼較緩，軸面向翼較緩，軸面向SESE傾斜。傾斜。上構(gòu)造層的白堊系、下第三系和上第三系組成一個(gè)向上構(gòu)造層的白堊系、下第三系和上第三系組成一個(gè)向NEENEE方向傾斜的單方向傾斜的單斜構(gòu)造，在單斜構(gòu)造形成之后，下構(gòu)造層和上構(gòu)造層均被一條斜構(gòu)造，在單斜構(gòu)造形成之后，下構(gòu)造層和上構(gòu)造層均被一條NW-SENW-SE向的逆向的逆斷層截切。斷層截切。望洋崗地形地質(zhì)圖反映的地質(zhì)演化：從石炭紀(jì)至三疊紀(jì)，圖區(qū)以穩(wěn)定沉望洋崗地形地質(zhì)圖反映的地質(zhì)演化：從石炭紀(jì)至三疊紀(jì)，圖區(qū)以穩(wěn)定沉降為

15、主，沉積了一套頁(yè)巖降為主，沉積了一套頁(yè)巖- -碳酸鹽巖建造。三疊紀(jì)末（或侏羅紀(jì)初），圖區(qū)碳酸鹽巖建造。三疊紀(jì)末（或侏羅紀(jì)初），圖區(qū)受到從受到從SESE向向NWNW方向的擠壓作用，導(dǎo)致石炭系、二疊系和三疊系被褶皺，形成方向的擠壓作用，導(dǎo)致石炭系、二疊系和三疊系被褶皺，形成NE-SWNE-SW向的向斜。三疊紀(jì)末（或侏羅紀(jì)初）的擠壓作用還使圖區(qū)褶皺抬升，向的向斜。三疊紀(jì)末（或侏羅紀(jì)初）的擠壓作用還使圖區(qū)褶皺抬升，使圖區(qū)在侏羅紀(jì)期間處于不利于沉積的環(huán)境，圖區(qū)因此缺失侏羅系。白堊紀(jì)使圖區(qū)在侏羅紀(jì)期間處于不利于沉積的環(huán)境，圖區(qū)因此缺失侏羅系。白堊紀(jì)初，圖區(qū)的東部開始沉降，并依次接受了白堊系、下第三系和上第

16、三系碎屑初，圖區(qū)的東部開始沉降，并依次接受了白堊系、下第三系和上第三系碎屑巖建造。新第三紀(jì)末，圖區(qū)受到從巖建造。新第三紀(jì)末，圖區(qū)受到從NENE向向SWSW方向的擠壓作用，導(dǎo)致白堊系、下方向的擠壓作用，導(dǎo)致白堊系、下第三系和上第三系被掀斜，形成向第三系和上第三系被掀斜，形成向NEENEE方向傾斜的單斜構(gòu)造，同時(shí)還導(dǎo)致圖方向傾斜的單斜構(gòu)造，同時(shí)還導(dǎo)致圖區(qū)發(fā)育區(qū)發(fā)育NE-SWNE-SW向的逆斷層，該逆斷層截切了下構(gòu)造層中的向斜構(gòu)造和上構(gòu)造向的逆斷層，該逆斷層截切了下構(gòu)造層中的向斜構(gòu)造和上構(gòu)造層中的單斜構(gòu)造。層中的單斜構(gòu)造。 引導(dǎo)引導(dǎo)分析望洋崗地形地質(zhì)圖分析望洋崗地形地質(zhì)圖提示：提示：在望洋崗地形地質(zhì)

17、圖上判斷斷層的性質(zhì)在望洋崗地形地質(zhì)圖上判斷斷層的性質(zhì)可以分三步進(jìn)行可以分三步進(jìn)行： 1. 1. 判斷該斷層是傾滑斷層，不是走滑斷層。在圖的西北判斷該斷層是傾滑斷層，不是走滑斷層。在圖的西北角，由石炭系、二疊系和三疊系組成了一個(gè)角，由石炭系、二疊系和三疊系組成了一個(gè)NE-SWNE-SW走向的向斜。走向的向斜?，F(xiàn)在用排除法確定該斷層不是走滑斷層。假定該斷層是走滑現(xiàn)在用排除法確定該斷層不是走滑斷層。假定該斷層是走滑斷層，那么很容易根據(jù)向斜兩翼被錯(cuò)斷情況判斷出該斷層既斷層，那么很容易根據(jù)向斜兩翼被錯(cuò)斷情況判斷出該斷層既是左行走滑斷層，又是右行走滑斷層，這是不可能的，所以是左行走滑斷層，又是右行走滑斷層，這是不可能的，所以該斷層不是走滑斷層，是一條傾滑斷層。該斷層不是走滑斷層，是一條傾滑斷層。 2.2.根據(jù)根據(jù)“V V”字形法則判斷斷面傾向。在望洋崗一帶，根字形法則判斷斷面傾向。在望洋崗一帶，根據(jù)地形等高線與斷層線的彎曲方向很