第二章沉積巖原生構(gòu)造及產(chǎn)狀_第1頁
第二章沉積巖原生構(gòu)造及產(chǎn)狀_第2頁
第二章沉積巖原生構(gòu)造及產(chǎn)狀_第3頁
第二章沉積巖原生構(gòu)造及產(chǎn)狀_第4頁
第二章沉積巖原生構(gòu)造及產(chǎn)狀_第5頁
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文檔簡介

構(gòu)造地質(zhì)

StructuralGeology第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Thesecondchapterdepositionalstrataoftheprimarystructureanditsproductionshape本章教學(xué)目的1.了解巖層的產(chǎn)狀形式;2.初步掌握各類原生示頂、示序構(gòu)造標(biāo)志和層理的識別方法;3.明確層狀巖層,初步掌握各類巖層的露頭形態(tài)特征;4.把握地層的接觸關(guān)系類型及識別;5.初步掌握傾斜巖層的“V”字形法則的運(yùn)用;6.學(xué)會產(chǎn)狀要素、厚度、埋深的測定方法;7.地質(zhì)圖的知識。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

本章重點(diǎn)難點(diǎn)1.層理的識別,巖層接觸關(guān)系的觀察;2.產(chǎn)狀要素概念,各類巖層的露頭形態(tài)特征;3.V字形法則的運(yùn)用;4.求產(chǎn)狀要素、厚度、埋深、圖切地質(zhì)剖面等;5.地質(zhì)圖的知識。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

地質(zhì)學(xué)是以地球?yàn)檠芯繉ο?,但長期以來還著重于地殼表層,在地表沉積巖分布最廣,占陸地面積的75%,我們研究構(gòu)造,主要以沉積巖巖區(qū)構(gòu)造為主,也是本書的基本點(diǎn).

沉積巖具有成層性是一大特征,除火山巖(噴發(fā))外,其他巖漿巖是不具有的.一、沉積巖層的基本概念第一節(jié):沉積巖層的原生構(gòu)造Ⅰ、沉積巖層與地層由兩個平行或近平行的界面限制,巖性基本一致的層狀巖層稱作沉積巖層,巖層的上下界面稱為層面、上層面(頂面)、下層面(底面)、由于沉積環(huán)境的條件不同,有些巖層厚度穩(wěn)定有些不穩(wěn)定,如圖2-1沉積巖層第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀野外層理構(gòu)造實(shí)景Ⅱ、原生構(gòu)造沉積巖在形成過程中產(chǎn)生的非構(gòu)造運(yùn)動的構(gòu)造面貌特征,稱為原生構(gòu)造。如層理、層面構(gòu)造、結(jié)核、疊錐、生物遺跡等;疊層石:紋層凸出的方向指示頂面。各類層理第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀二、層理及識別

Ⅰ、層理的概念巖層的成層性質(zhì)或沉積巖層的成層構(gòu)造現(xiàn)象。換言之:由成分、結(jié)構(gòu)、顏色所顯現(xiàn)出來的成層構(gòu)造。

值得說明:它的觀察識別是構(gòu)造地質(zhì)研究最基本的工作,即要研究改造,就要知建造(層理)—測產(chǎn)狀要素—查明構(gòu)造空間特征。Ⅱ、層理基本類型及分類1.類型:1)平行層理、2)波狀層理、3)斜層理2.分類:1)巨層>100cm、2)巨厚50-100cm、3)厚10-50cm

4)中厚2-10cm、5)薄層2-0.2cm、6)微層0.2cm

第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅲ、層理的識別

一般來講,明顯清晰地層理易查明,但在層理隱蔽的副變質(zhì)巖中,常將新生面理誤認(rèn)為層理,或巖溶呈巨層狀,就難以識別;要綜合以下標(biāo)志確定:1.從特殊成分上識別如灰?guī)r中的一層頁巖(泥灰?guī)r)夾層2.從巖石結(jié)構(gòu)上識別—即粒度變更、相間成層顯示層理一韻律層理3.從顏色上識別一套巖層中一層或數(shù)層不同色夾層和條帶顯示層理要注意次生色,如褪色要區(qū)分。4.巖層的原生層面構(gòu)造

如波痕、泥裂、雨痕、生物遺跡石灰?guī)r中的縫合線、層面是一軟弱面。5.在節(jié)理混擾了層理時,對某一界面追索;如延續(xù)遠(yuǎn),則可能為層理,反之則反節(jié)理無疑。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀巖石成分的變化巖石結(jié)構(gòu)的變化巖石顏色的變化泥裂Ⅰ、斜層理(交錯層理)

斜層理可以用來判斷沉積巖層的頂面和底面。其判斷特征是:在一個層系中,每組細(xì)層的層理與層系底部的巖層面呈收斂變緩而相切的關(guān)系;而與層系頂部的巖層面呈較大角度截交關(guān)系;換句話說,細(xì)層層理呈向巖層頂面撒開,向巖層底面收斂的幾何形態(tài)。三、利用原生構(gòu)造確定巖層的頂?shù)酌?第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀斜層理交錯層理底面頂面樣在一單層內(nèi),從底到頂粒度由粗逐漸變細(xì),如底部是礫石或粗砂,向上可遞變?yōu)榧?xì)砂以至泥質(zhì)。遞變層厚度可由幾厘米到幾米。在相鄰的兩個粒級層之間,下層頂面常受沖刷,故兩層在粒度或成分上不是遞變而是突變的。Ⅱ、遞變層理第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

遞變層理又稱粒級層理。在一些較為穩(wěn)定的沉積環(huán)境中,每次由流水帶來的泥、砂物質(zhì)都是粗的先沉積,細(xì)的后沉積,這遞變層理

根據(jù)粒級層上細(xì)下粗粒度遞變的特征,可以確定巖層的頂、底面。粒級層理除在砂巖等碎屑巖中可看到外,還可以在凝灰質(zhì)為主的火山碎屑巖層中看到。下圖依據(jù)各類原生示序(頂)構(gòu)造恢復(fù)的殘破褶皺。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀遞變層理交錯層理槽狀層理和平行層理(上新下老)-新疆輪臺縣陽霞新第三系紅層交錯層理-地點(diǎn)同左韻律層理—同左下第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅲ、波痕(對稱波痕)

能用于確定層序的主要是對稱波痕。對稱波痕的形態(tài)特點(diǎn)是具有尖棱的波峰和圓弧形的波谷。保存巖層中的對稱波痕或其外模均可用來確定巖層的層序。正常的層序中波峰尖端指向巖層的頂面,波谷的圓弧總是指向底面。利用波痕確定巖層頂、底面(據(jù)M.P.Billings,1947)Ⅰ—正常巖層;Ⅱ—倒轉(zhuǎn)巖層

第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀對稱型的浪成波痕及其印模示意圖(據(jù)R.RShrock,1948)波痕:沉積巖層面上的波痕成因很多,但可用于指示和判斷巖層頂面和底面的主要是對稱型的浪成波痕。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅳ、泥裂

泥裂是細(xì)粒的泥質(zhì)或粉砂質(zhì)沉積物在未固結(jié)之前露出地面,經(jīng)日曬風(fēng)干而形成上寬下窄垂直層面的楔(xiē)形裂縫,再被上覆的沉積物充填,形成泥裂及其印模。據(jù)泥裂的形態(tài),楔形尖端總是指向巖層的底面。

泥裂及其印模立體示意圖(據(jù)R.RShrock,1948)

第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅴ、雨痕雹痕

雨痕和雹痕是稀疏的雨滴或冰雹落在濕潤的尚未完全固結(jié)的泥質(zhì)或粉砂質(zhì)沉積物上沖打成的圓坑或橢圓形凹坑,再被上覆沉積物填充掩埋而保存下來的痕跡。在上覆層的底面形成圓形、橢圓形的瘤狀突起的印模,在下伏層的頂面形成凹坑,據(jù)此可以鑒別地層的頂、底面。雹痕的凹坑比雨痕大而深。

第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅵ、沖刷痕跡面上產(chǎn)生各種形狀凹痕,這種凹痕又印在上覆硬巖層的底面,形成舌狀、帶狀凸痕,凸痕所在的面為上覆巖層的底面,凹痕所在的面為下伏巖層的頂面,如右圖所示。它是指在泥質(zhì)巖石的頂面,由于水流的沖刷,在軟層第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅶ、古生物埋藏態(tài)及生長勢態(tài)

動物遺體在自然界總是最大平面軸下,凸面相上面被沉積物埋藏而保存下來。如珊瑚(群體珊瑚)等底棲生物,若它

疊層石形態(tài)素描圖(據(jù)R.RShrock,1948)A—柱狀疊層石;B—分枝狀疊層石;C—大型紋層狀疊層石;D—同心紋層狀疊層石第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀介殼埋藏狀態(tài)示意剖面圖(據(jù)R.RShrock,1948)們在原來的生長位置被掩埋,則其根部總是指向巖層的底面。再如由藻類生物形成的疊層石,其內(nèi)部的穹狀紋層和向上生長的分枝總是指向巖層的頂面。

生物介殼化石:凸面指示巖層頂面。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀第二節(jié):巖層的產(chǎn)狀厚度及出露特征一、巖層的產(chǎn)狀

指巖層面在三維空間的延伸方向,即指地殼中巖層的產(chǎn)出狀態(tài).通常有以下:Ⅰ、水平產(chǎn)狀Ⅱ、傾斜產(chǎn)狀Ⅲ、直立產(chǎn)狀Ⅳ、倒轉(zhuǎn)產(chǎn)狀Ⅴ、原始傾斜

它是在沉積過程中受原始地形影響而形成,對它進(jìn)行分析對古地理、古構(gòu)造以及尋覓近海沉積礦床Fe、Mn、P、煤和鋁、油、氣是有很大的實(shí)用意義。浪基面海平面第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀二、水平巖層(一)概念:

巖層層面保持水平或近水平狀態(tài),即同一層面上各點(diǎn)海拔高度都基本相同,這一狀態(tài)的巖層稱水平巖層。實(shí)際這一現(xiàn)象是局部,多少有傾斜,通常我們常把5-10°以下的巖層都稱作水平巖層,如圖:

水平巖層在許多構(gòu)造盆地中常有出露,如中國四川盆地中部J-K地層,美國西部著名的亞利桑那洲的科羅拉多大峽谷就可見層層疊疊的水平巖層。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀水平巖層景觀(二)、水平巖層的露頭形態(tài)及特征所謂露頭:指巖層天然或人工挖掘露出地表部分,稱露頭。轉(zhuǎn)石不算。Ⅰ、時代新的巖層疊置在較老巖層上若地形切割輕微,較老地層就難于裸露,如果象科羅拉多大峽谷、河谷深切,各種時代地層∈-K都在陡崖得以出露,從而構(gòu)成層層疊疊的壯觀景像。新巖層在山頂,老巖層在谷底出露,這一結(jié)論在今后看來是多么簡單,但在1828年英國工程師(石匠)威廉,史密斯(Williams.Smith)研究了地層而發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律卻是十分難得的——被后人命名為地層沉積律。這里也告之我們一個道理,遇事細(xì)心地思索,做有心人,才有發(fā)現(xiàn),有所發(fā)明。以上歸納:上新下老

第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

水平巖層:

第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀科羅拉多大峽谷Ⅱ.水平巖層的出露和分布狀態(tài)完全受地形的控制,巖層出露線(巖層面與地面的交線)在地形地質(zhì)圖上表現(xiàn)為與地形等高線平行或重合

在河谷、沖溝中的巖層出露界線隨著地形等高線的彎曲而彎曲,形成“V”字型,“V”字型的尖端指向上游;在山坡和山頂上,巖層的露頭的分布呈孤島狀、不規(guī)則的同心狀.Ⅲ.水平巖層,沒有走向、傾向、傾角為零,符號第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅰ、水平巖層頂、底面的標(biāo)高差(h)。Ⅱ、露頭寬度上、下層面在地面上的出露界線之間的水平距離(L)。1.當(dāng)厚度一定時坡緩露寬,地形陡直,露寬為0.2.當(dāng)?shù)匦我欢〞r厚度大露頭寬。Lh水平巖層的厚度與寬度(三)水平巖層的厚度與露頭寬度第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀三、傾斜巖層

具有傾斜產(chǎn)狀的巖層,稱為傾斜巖層;它是野外最常見的地質(zhì)現(xiàn)象。傾斜巖層可以是地殼不均勻抬升或下降引起的區(qū)域性傾斜,也可以是某種地質(zhì)構(gòu)造的一部分,例如,褶皺構(gòu)造的一翼,或斷裂構(gòu)造的一盤。如果一地區(qū)內(nèi)巖層都向同一方向同一傾角傾斜,則稱為單斜構(gòu)造。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅰ、巖層的產(chǎn)狀要素

巖層的產(chǎn)狀是以巖層面在三度空間的延伸方位及其傾斜程度來確定的,巖層面的產(chǎn)狀要素包括巖層面的走向、傾向和傾角1.走向:巖層面與水平面相交的線叫走向線,走向線兩端所指的方向即為巖層的走向。巖層的走向有兩個方位角,二者相差180o

AB-走向線OD-傾斜線OD’-傾向α-傾角(一).傾斜巖層的產(chǎn)狀要素及其測定第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

2.傾向:在巖層面上與走向線垂直并沿傾斜面向下所引的直線叫傾斜線,傾斜線在水平面上的投影線所指巖層面向下傾斜的那個方向就是巖層的真傾向,簡稱傾向。在巖層面上,凡是與該點(diǎn)走向線不直交的任一直線均為視傾斜線,其在水平面上的投影線所指的傾斜方向叫視傾向或假傾向。

AB-走向線OD-傾斜線OD’-傾向α-傾角第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

3.傾角:巖層的傾斜線及其在水平面上的投影線之間的夾角就是巖層的傾角,又稱真傾角。真傾角只有唯一一個。視傾斜線和它在水平面上的投影線之間的夾角叫視傾角或假傾角。它有無數(shù)個,真傾角>>視傾角。

AB-走向線OD-傾斜線OD’-傾向α-傾角第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀真假傾角的關(guān)系:數(shù)學(xué)表達(dá)式:

tgβ=tgα.cosω從式中可見:當(dāng)ω=0°時cos=1即β=α當(dāng)ω≠0°時cos<1即β<α真傾角>視傾角當(dāng)ω=90°時,垂直巖層傾向cos=0則β=0、α=0第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀真假傾角可查表換標(biāo),亦可用赤平投影方法求出。強(qiáng)調(diào):如果剖面線與走向線斜交時,剖面圖上只能畫視傾角,可是初學(xué)者,常在此問題上犯錯誤,例:

切記:在斜切剖面上畫出產(chǎn)狀,只能畫視傾角,這樣不會太夸大巖層厚度。AB50°ABAB錯誤畫法正確畫法真傾角視傾角

小貼士打開羅盤蓋,打開前方照準(zhǔn)器,松開磁針制動器,用羅盤底盤和蓋的同一側(cè)靠緊巖層面,移動羅盤直至圓形水準(zhǔn)器氣泡居中,此時北針?biāo)竿饪潭缺P上的度數(shù),即為羅盤前方照準(zhǔn)器所指巖層的走向,而南針?biāo)付葦?shù)則為后方照準(zhǔn)器所指巖層的走向,二走向之間相差180o第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀用羅盤測量巖層的產(chǎn)狀要素:

測量巖層走向:

測量巖層傾向:

打開羅盤蓋,打開前方照準(zhǔn)器,松開磁針制動器,用羅盤底蓋貼在巖層面上,前方照準(zhǔn)器對準(zhǔn)巖層傾斜方向,移動羅盤的底盤使之處于水平狀態(tài),直至圓水準(zhǔn)器中氣泡居中,此時,磁北針?biāo)竿馊潭缺P上的度數(shù)即為巖層面的傾向.第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

測量巖層傾角:

打開羅盤蓋,打開前方照準(zhǔn)器,,用羅盤底盤和羅盤蓋相同的一側(cè)貼在傾斜巖層面上,并使之平行傾斜巖層面的傾斜線,用手指撥動底盤背后的黑色金屬手柄,直至管狀水準(zhǔn)器中氣泡居中,此時,測斜儀指針?biāo)傅膬?nèi)圈刻度盤上的度數(shù)就是傾斜巖層面的傾角.第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅱ、巖層產(chǎn)狀要素的表示方法1.文字記錄:★方位角:測量、記錄巖層傾向和傾角,例如:205°∠27°

前一讀數(shù)為巖層的傾向,后一讀數(shù)為巖層的傾角★象限角:以北和南的方向作為0度,測量和記錄巖層的走向,傾向和傾角,例如:N65°W/25°SW

即巖層走向?yàn)楸逼?5°,傾角25°,巖層向南西傾斜

N0E90W270S180第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀2.地質(zhì)符號表示巖層產(chǎn)狀要素:

箭頭指新巖層一側(cè)箭頭指倒轉(zhuǎn)后的傾向注意:產(chǎn)狀要素的符號和書寫方法,在國內(nèi)外的地質(zhì)書刊和地質(zhì)圖上,并不完全相同,予注意在地質(zhì)圖上,巖層產(chǎn)狀要素是用符號來表示。常用符號如下:

長線表示走向,短線表示傾向,數(shù)字表示傾角。長短線按實(shí)際方位標(biāo)繪;巖層產(chǎn)狀是水平的;巖層直立,箭頭指向新巖層;巖層倒轉(zhuǎn),箭頭指向倒轉(zhuǎn)后的傾向,即指向老巖層,數(shù)字是傾角度數(shù)。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀(二)巖層的厚度Ⅰ.幾個基本概念:

真厚度(h):是指巖層頂?shù)酌娴拇怪保ǚň€)距離。鉛直厚度(H):是指巖層頂?shù)酌骈g的鉛直距離。視(假)厚度(h'

):斜交走向剖面上的巖層厚度。Ⅱ.幾個結(jié)論:

1.當(dāng)α>0時,鉛直厚度永大于真厚度∵h(yuǎn)=H·cosα

若α=0h=H2.若巖角不變,巖層的H不論在任何方向的剖面上也是不變的,即值恒等的3.在不垂直的剖面上H>>h∵β<α

規(guī)律:鉛直厚度>視厚度>真厚度

Hh'hα第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀(三)傾斜巖層的露頭界線形態(tài)Ⅰ.決定層狀巖層露頭形態(tài)的三要素1.巖層本身產(chǎn)狀(水平、傾斜、直立)2.巖層本身厚度大小及變化一般視為等厚,也有其他狀態(tài)。如:等厚態(tài)、尖滅態(tài)、細(xì)頸態(tài)、透鏡態(tài)。3.地形:即坡度陡緩及變化總之:要綜合考慮,否則一個圖像就可有多解,如下圖為一幅平面地質(zhì)圖:圖為多解的剖面圖等。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀圖圖圖圖圖平面地質(zhì)圖多解剖面圖

在單斜巖層區(qū),巖層界線的彎曲與地形等高線之間彎曲呈有規(guī)律的變化,這種規(guī)律稱為“V”字形法則。從下圖中可見:Ⅱ、V字形法則巖層水平時,地質(zhì)界線與等高線一致。(平行或重合)巖層直立時,地質(zhì)界線呈一直線;巖層傾斜時,則界線是彎曲的(當(dāng)然地形為起伏狀)。水平巖層(Ⅰ)、直立巖層(Ⅱ)和傾斜巖層(Ⅲ)的露頭形態(tài)及其在平面上的表現(xiàn)第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

可是,在野外許多初學(xué)者,常常犯這樣的錯誤,不管地形起伏如何,僅簡單順走向兩點(diǎn)直線相連,顯然是錯誤的,如左圖:

大家千萬不要犯此錯誤。如右圖:那么它應(yīng)這樣畫呢?“V”字形尖端指向何處?是Ⅱ?qū)€是Ⅲ對?Ⅱ、Ⅲ又取決于什么?這要分析巖層產(chǎn)狀與地形間的關(guān)系。

35°35°35°35°10090801008090ⅡⅠⅢ第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

情形

情形Ⅰ情形Ⅱ情形Ⅲ相反相同相同相反相同相同地質(zhì)界線彎曲形態(tài)彎曲度小反向彎曲彎曲度大地質(zhì)界線V字形尖端在溝谷中的指向上游下游上游一般來講,有三種情形:內(nèi)容特征第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

情形Ⅰ.當(dāng)巖層傾向與坡向相反時,巖層界線與地形等高線的彎曲相同,簡稱“相反相同”情形Ⅱ.當(dāng)巖層傾向與坡向相同,但巖層傾角>坡角時,巖層界線與地形等高線的呈反向彎曲。簡稱“相同相反”

情形Ⅲ.

當(dāng)巖層傾向與坡向相同,但巖層傾角<坡角時,巖層界線與地形等高線的彎曲相同;

簡稱“相同相同”

在應(yīng)用這一法則值得強(qiáng)調(diào):1.V字形法則在地質(zhì)填圖中十分重要,尤其是地層較平緩<45°,地形比較復(fù)雜區(qū),進(jìn)行大比例填圖,尤為重要,須充分理解產(chǎn)狀與地形間關(guān)系。2.V字形法則從幾何學(xué)上來講,是一個平面同一曲面交切線的投影特征,因此,對其它面狀構(gòu)造,如不整合面,斷層面等都實(shí)用。3.若當(dāng)巖層或斷層走向順溝谷走向時,則V字形法則不實(shí)用,或地形相當(dāng)平坦,也不實(shí)用。如右圖傾斜界面順溝谷的露頭表現(xiàn)“V”字形法則十二字容易記:但要理解誰相同、誰相反?記住四個要素的關(guān)系:

前二字指:地形坡向、(坡角)、巖層傾角、(傾向)的關(guān)系。后二字指:地質(zhì)界線、地形等高線的關(guān)系。

第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀(四)、傾斜巖層的露頭寬度它取決于巖層的厚度和傾角,還受地面坡角、坡向之間的關(guān)系的影響。1.傾斜巖層的露頭寬度與厚度和傾角

A.傾角不變露寬隨厚度而變化,厚度大露寬圖AB.厚度不變露寬隨傾角而變化,角陡露窄圖B第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

2.傾斜巖層的露頭寬度與坡度的關(guān)系

當(dāng)巖層傾向與坡向相反時,地面坡度緩,巖層露頭就寬;坡度陡,巖層露頭就窄;在陡崖處,巖層的頂、底界線在平面上的投影重合成一條線,造成在平面圖上巖層“尖滅”的假象。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

3.傾斜巖層的露頭寬度與巖層傾角的關(guān)系在直交巖層的剖面上:當(dāng)巖層面與傾斜地面直交時,這時露頭寬度小于巖層厚度a;當(dāng)巖層傾角達(dá)到90°時,巖層露頭寬度等于巖層厚度,且不受地形影響b;當(dāng)巖層面與地面之間的交角由大變小,則巖層露頭的寬度由窄變寬c;當(dāng)巖角與坡角相近時,露寬最寬,野外三者都在變化,要分析了解其變化。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀第三節(jié):地層的接觸關(guān)系

一個區(qū)域的地層間的接觸關(guān)系,記錄了該區(qū)地殼運(yùn)動的演化歷史,對它進(jìn)行研究,可追索地殼運(yùn)動的性質(zhì)、特點(diǎn)和演化歷史,確定地質(zhì)構(gòu)造的形成時期和巖漿活動時期,同時對古地理情形研究,尋找沉積礦床具有重要意義。接觸關(guān)系是地殼運(yùn)動的最明顯,最綜合的表現(xiàn)。地層之間的接觸關(guān)系包括整合接觸和不整合接觸兩種基本類型。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀一、整合與不整合Ⅰ、整合兩套地層產(chǎn)狀完全一致,互相平行,時代是連續(xù)的無侵蝕面存在,這種接觸關(guān)系稱整合接觸。它反映沒有發(fā)生過顯著的地殼上升或下降交替運(yùn)動。Ⅱ、不整合上下地層間的層序有間斷面,即先后沉積的地層之間缺失了一部分地層,這種接觸關(guān)系稱不整合接觸。不整合面在地面的出露線叫不整合線,它是重要的地質(zhì)界線之一。填圖中要著重研究素描、照相。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅲ、不整合在地質(zhì)圖與剖面圖上的表示方法K2K2K1K1K1K1K1K2新地層的底面界線截切老地層出露界線1500某地角度不整合剖面素描圖二、

不整合的類型:

根據(jù)不整合面上、下地層的產(chǎn)狀以及所反映的構(gòu)造運(yùn)動的類型和特征,不整合可以分為平行不整合和角度不整合兩種主要類型。(一).平行不整合(假整合、平合):1.概念上、下兩套地層的巖層產(chǎn)狀平行一致,但上、下兩套地層之間發(fā)生過沉積間斷,缺失了部分時代的地層,有一個侵蝕面存在,亦稱平合。

2.特征在這個古剝蝕面在,常有含下伏地層巖石碎塊的底礫巖,有時還保存了古風(fēng)化殼和古土壤,平行不整合面有起伏,也有平整的,它反映了上覆新地層沉積之前的古地貌形態(tài)。第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

3.意義:它反映該區(qū)曾發(fā)生過地殼上升運(yùn)動,然后整體下降接受新的沉積,如華北地臺的北京西山區(qū)、,O2與C1的平合接觸關(guān)系。整個形成過程見下圖圖示下降沉積→上升、接受剝蝕,沉積間斷→再下降,再沉積圖-平行不整合形成過程示意圖O—奧陶系;D—泥盆系;C—石炭系。箭頭代表地殼運(yùn)動垂直或水平運(yùn)動方向第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀(二)角度不整合(不整合、截合):1.概念兩套地層產(chǎn)狀不一致,時代也不連續(xù),新老地層間有剝蝕面存在。2.特征1)在不整合面上常有底礫巖、古風(fēng)化殼、古土壤層等2)上覆較新地層的底面與不整合面基本平行,而下伏較老地層的巖層面與不整合面相截交。3.意義它反映該區(qū)發(fā)生過顯著的地殼運(yùn)動,地殼變動可謂“天翻地覆”。整個形成過程見下圖圖示下降沉積→地殼運(yùn)動、天翻地覆,剝蝕→再下降接受沉積圖-角度不整合形成過程示意圖第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀三、不整合的觀察和研究:

地層不整合接觸是研究地質(zhì)演化歷史及確定地殼運(yùn)動的特征和時期的一個重要依據(jù),在地層學(xué)中,它也是劃分地層單位和時代的依據(jù)之一。此外,不整合在構(gòu)造上是一個軟弱帶(飽經(jīng)風(fēng)霜),不整合面常??尚纬梢恍埛e礦床或被成礦熱液充填而形成內(nèi)生礦床,也可為石油、天然氣的聚集提供場所,因此,對不整合的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義,在野外要認(rèn)真地對它進(jìn)行觀察和研究,系統(tǒng)收集第一性資料。

(一)確定不整合存在:Ⅰ、地層古生物方面的標(biāo)志:1.上,下兩套地層中的化石的時代相差較遠(yuǎn),這兩套地層之間的化石反映出在古生物的演化過程中存在不連續(xù)的現(xiàn)象;2.生物群逥然不同.反映了下伏巖層沉積以后,由于地殼運(yùn)動的影響,引起自然地理環(huán)境的較大變化而導(dǎo)致生物物種的不連續(xù),說明有不整合的存在。Ⅱ、沉積方面的標(biāo)志:1.上,下兩套地層的巖性和巖相截然不同;

2.上,下兩套地層之間接觸面不平整或平整,保存有古風(fēng)化殼,古土壤或與之有關(guān)的殘積型礦;

3.上覆地層的底部巖層常有由下伏地層的巖石碎塊,礫石組成的底礫巖。

第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀Ⅲ、構(gòu)造方面的標(biāo)志:1.

上,下兩套地層的的產(chǎn)狀不一致,構(gòu)造變形的強(qiáng)弱也有所不同,上,下兩套地層中的褶皺樣式及斷裂性質(zhì)存在差異;

2.下伏地層中的構(gòu)造變形較上覆的新地層要強(qiáng),構(gòu)造變形的期次也要多于上覆的新地層;

3.下伏地層中的地質(zhì)構(gòu)造,如斷層,褶皺等,延伸到不整合面時就被上覆地層所截交覆蓋;

4.一般來說,上,下兩套地層中的地質(zhì)構(gòu)造的構(gòu)造線方向逥然不同。Ⅳ、巖漿活動和變質(zhì)作用方面的標(biāo)志:

由于不整合面上,下兩套地層及其地質(zhì)構(gòu)造是在不同時期的地殼運(yùn)動中形成的,因此各自發(fā)育有不同時期,不同特點(diǎn)的巖漿活動和變質(zhì)作用,

一般來說,下伏老地層中的變質(zhì)程度要比上覆新地層中的變質(zhì)程度要深,老的花崗巖被新的地層覆蓋。如下圖第二章沉積巖層的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀(二)觀察研究不整合面及其上,下地層的產(chǎn)狀,巖性和時代

1.觀察研究不整合面的形態(tài)(平整還是起伏不平),它反映了地質(zhì)歷史時期的大陸侵蝕程度和地貌特征。

2.系統(tǒng)測量不整合面上下地層的產(chǎn)狀,確定不整合面的形態(tài)和不整合的類型,要素描和照相。

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