普通地質學13第十三章構造運動1

第十三章構造運動第一節(jié)構造運動的基本特征第二節(jié)地質構造-褶皺構造與斷裂構造第三節(jié)地震第一節(jié)構造運動的基本特征一、構造運動的概念構造運動的概念：指由內動力引起巖石圈的巖石變形、變位的機械運動。又稱為地殼運動。

巖石圈自形成以來，一直處于持續(xù)不斷地運動中，但運動速度通常是十分緩慢而不易被人們直接察覺出來，只有當構造運動引起巖石發(fā)生斷裂、應力突然釋放導致比較強烈的地震時，才易被人們覺察到。

二、構造運動的類型1、按地殼運動方向分類垂直運動

沿地球半徑方向的上升或下降運動。又稱升降運動。水平運動沿地球切線方向或沿水平方向的構造運動。

升降運動常表現(xiàn)地殼大規(guī)模的隆升和下降，并引起地勢高低的變化和海陸變遷，上升可成陸，下降可成海。

意大利那不勒斯灣海岸古羅馬時代的著名大理石柱是升降運動的最好例子。柱子下部一段是在1533年火山噴發(fā)時被火山灰掩埋部分，柱面光滑；其上2.7米一段在地殼下降時淹沒在海水中，被海水和牡蜊侵蝕了許多小孔。18世紀中期，全柱升出海面。19世紀，地面又開始下沉，柱腳已被淹在海水里了。

海水侵蝕部分按地殼運動方向分類垂直運動沿地球半徑方向的上升或下降運動。又稱升降運動。水平運動

沿地球切線方向或沿水平方向的構造運動。

水平運動表現(xiàn)為巖石圈的擠壓或擴張、剪切。因而引起強烈的褶皺、斷層，形成巨大的褶皺山系，巨大的地塹、溝谷等。

擠壓擴張剪切現(xiàn)代水平運動的典型例子——美國西部的圣安德列斯斷層。該斷層形成于J，從那時至今一直運動。1882～1946年間做了4次定量測量，發(fā)西盤往NW方形就移動。平均1cm/年,1906年舊金山發(fā)生大地震，也主要是由于斷層錯動引起的。

圖11－24、252、根據(jù)構造運動發(fā)生時期劃分為：

古構造運動:第三紀（25百萬年）之前的構造運動叫古構造運動新構造運動：第三紀以來的構造運動叫新構造運動。

現(xiàn)代構造運動：人類歷史時期以來所發(fā)生的構造運動稱現(xiàn)代構造運動三、構造運動的主要證據(jù)1、地貌標志2、沉積物標志3、地質構造標志1）褶皺和斷層2）地層的接觸關系地層接觸關系是構造運動的綜合表現(xiàn)。常見地層接觸關系有整合接觸、平行不整合接觸和角度不整合接觸三種。

三、構造運動的主要證據(jù)1、地貌標志2、沉積物標志3、地質構造標志1）褶皺和斷層2）地層的接觸關系地層接觸關系是構造運動的綜合表現(xiàn)。常見地層接觸關系有整合接觸、平行不整合接觸和角度不整合接觸三種。

構造運動的表現(xiàn)地層的接觸關系整合接觸指上下兩套地層為連續(xù)沉積，產狀也基本相似的上下兩套地層之間的接觸關系。構造運動的表現(xiàn)地層的接觸關系地層接觸關系是構造運動的綜合表現(xiàn)。常見地層接觸關系有整合接觸、平行不整合接觸和角度不整合接觸三種。

構造運動的表現(xiàn)地層的接觸關系平行不整合接觸指上下兩套地層不連續(xù)而有沉積間斷，上下兩套地層的產狀基本一致。不整合面構造運動的表現(xiàn)地層的接觸關系的形成過程平行不整合接觸的形成過程不整合面構造運動的表現(xiàn)地層的接觸關系地層接觸關系是構造運動的綜合表現(xiàn)。常見地層接觸關系有整合接觸、平行不整合接觸和角度不整合接觸三種。

地層的接觸關系角度不整合接觸指上下兩套地層不連續(xù)而有沉積間斷，上下兩套地層的產狀基本不一致。不整合面構造運動的表現(xiàn)地層的接觸關系角度不整合接觸指上下兩套地層不連續(xù)而有沉積間斷，上下兩套地層的產狀基本不一致。不整合面構造運動的表現(xiàn)地層的接觸關系的形成過程角度不整合接觸的形成過程不整合面第二節(jié)地質構造

構造運動引起地殼的巖層或巖體發(fā)生變形、變位留下的形跡，稱為地質構造。地質構造在層狀巖石中表現(xiàn)最為明顯，研究得也最清楚。故本節(jié)主要講述巖層中的地質構造。它的基本類型有：水平構造、傾斜構造、褶皺構造和斷裂構造等。一、水平構造沉積巖層形成時的原始產出狀態(tài)(即產狀)大多數(shù)是水平或近于水平。如果經受地殼運動（垂直抬升）的影響，改變了原始形成時的位置，但仍保持水平產狀的一套水平巖層組成的構造，稱為水平構造。一、水平構造沉積巖層形成時的原始產出狀態(tài)(即產狀)大多數(shù)是水平或近于水平。如果經受地殼運動（垂直抬升）的影響，改變了原始形成時的位置，但仍保持水平產狀的一套水平巖層組成的構造，稱為水平構造。平頂山二、傾斜構造巖層受構造運動的影響，不僅改變了巖層形成時的位置，而且改變了語原有的水平狀態(tài)，使巖層面與水平面具有一定的交角，于是便形成了傾斜巖層。傾斜巖層常常是組成其它構造(如褶皺構造和斷裂構造等)的一部分。二、傾斜構造巖層受構造運動的影響，不僅改變了巖層形成時的位置，而且改變了語原有的水平狀態(tài)，使巖層面與水平面具有一定的交角，于是便形成了傾斜巖層。傾斜巖層常常是組成其它構造(如朔皺構造和斷裂構造等)的一部分。單面山二、傾斜構造－巖層產狀要素

對傾斜巖層產狀的觀測，是研究其它構造的基礎。傾斜巖層在空間的產出狀態(tài)（產狀）。巖層的產狀常用巖層的走向、傾向、傾角來確定，這三者稱為產狀要素。在野外產狀要素直接用地質羅盤進行測量。

產狀要素走向

巖層面與水平面的交線，稱走向線走向線兩端所指的方向稱走向傾向

垂直于走向線沿層面向下所引的直線，稱傾斜線。其在水平面上的投影線所指方向，稱為傾向傾角

傾斜線與其在水平面上的投影線間的夾角

水平面abcde

ab-走向線ce-傾斜線cd-傾向α-傾角α

二、傾斜構造－巖層產狀要素常見產狀類型：

水平產狀－巖層傾角<5傾斜產狀－巖層傾角>5_<85

直立產狀－巖層傾角>85

正常產狀（正常巖層）－順傾向方向巖層由老到新

倒轉產狀（倒轉巖層）－順傾向方向巖層由新到老二、傾斜構造－巖層產狀要素“褶皺”

一詞表明了原來平坦的巖層，受構造運動力的作用形成褶曲。巖層褶皺后原有的空間位置和形態(tài)都已發(fā)生改變，但其連續(xù)性未受到破壞。構造運動是導致褶皺存在的直接原因。三、褶皺構造－1概念褶皺的形成過程褶曲形成過程

褶皺是巖層因在構造運動的作用下而變形，形成的一系列連續(xù)彎曲。巖層的連續(xù)完整性末遭到破壞，是巖石塑性變形的表現(xiàn)。三、褶皺構造－1概念

褶皺是巖層因在構造運動的作用下而變形，形成的一系列連續(xù)彎曲。巖層的連續(xù)完整性末遭到破壞，是巖石塑性變形的表現(xiàn)。三、褶皺構造－1概念

褶皺是巖層因在構造運動的作用下而變形，形成的一系列連續(xù)彎曲。巖層的連續(xù)完整性末遭到破壞，是巖石塑性變形的表現(xiàn)。三、褶皺構造－1概念

褶皺是巖層因在構造運動的作用下而變形，形成的一系列連續(xù)彎曲。巖層的連續(xù)完整性末遭到破壞，是巖石塑性變形的表現(xiàn)。三、褶皺構造－1概念背斜指巖層向上拱彎，形成中心部位巖層的時代老，外側巖層時代新的褶皺。向斜指巖層向下凹曲，形成中心部位巖層的時代新，外側巖層時代老的褶皺。背斜向斜三、褶皺構造－2基本類型軸面軸線核翼翼核：褶皺中心部分的地層

翼：核部兩側對稱出露的地層

軸線：軸面與地面的交線樞紐：軸面與層面的交線軸面：指大致平分褶皺的一個假想面

三、褶皺構造－3褶皺要素軸面樞紐巖層面三、褶皺構造－3褶皺要素核：褶皺中心部分的地層

翼：核部兩側對稱出露的地層

軸線：軸面與地面的交線樞紐：軸面與層面的交線軸面：指大致平分褶皺的一個假想面

樞紐在空間上的產出狀態(tài)背斜樞紐水平樞紐樞紐傾斜樞紐水平樞紐傾斜樞紐在空間上的產出狀態(tài)樞紐傾斜樞紐傾斜走向走向傾向傾向傾角傾角直立褶皺：軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等。斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不等。倒轉褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。平臥褶皺：軸面水平，兩翼巖層近于水平，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。1）按軸面產狀分三、褶皺構造－4褶皺分類直立褶皺：軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等。直立褶皺三、褶皺構造－4褶皺分類1）按軸面產狀分直立褶皺：軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等。三、褶皺構造－4褶皺分類直立褶皺：軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等。斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不等。倒轉褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。平臥褶皺：軸面水平，兩翼巖層近于水平，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。三、褶皺構造－4褶皺分類1）按軸面產狀分斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不等。斜歪褶皺三、褶皺構造－4褶皺分類斜歪向斜三、褶皺構造－4褶皺分類直立褶皺：軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等。斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不等。倒轉褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。平臥褶皺：軸面水平，兩翼巖層近于水平，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。三、褶皺構造－4褶皺分類1）按軸面產狀分倒轉褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。三、褶皺構造－4褶皺分類倒轉背斜直立褶皺：軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角大致相等。斜歪褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角不等。倒轉褶皺：軸面傾斜，兩翼巖層傾向相同，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。平臥褶皺：軸面水平，兩翼巖層近于水平，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。1）按軸面產狀分三、褶皺構造－4褶皺分類平臥褶皺：軸面水平，兩翼巖層近于水平，一翼巖層產狀正常，另一翼巖層倒轉。平臥褶皺三、褶皺構造－4褶皺分類平臥褶皺三、褶皺構造－4褶皺分類2）按翼間角平緩褶皺：翼間角>120o開闊褶皺：翼間角120o-70o中常（閉合）褶皺：翼間角70o-30o緊閉褶皺：翼間角<30o平緩褶皺開闊褶皺開闊中常褶皺緊閉褶皺三、褶皺構造－4褶皺分類3)按轉折端形態(tài)分類：圓弧褶皺：轉折端圓弧形彎曲尖棱褶皺：轉折端呈尖棱狀箱狀褶皺：兩翼陡，且平直扇狀褶皺：褶皺面彎曲呈扇形兩翼均倒轉圓弧褶皺尖棱褶皺箱狀褶皺扇狀褶皺三、褶皺構造－4褶皺分類4）按樞紐產狀分類：水平褶皺－樞紐水平

傾伏褶皺－樞紐傾斜傾豎褶皺－樞紐直立樞紐樞紐三、褶皺構造－4褶皺分類長短軸相等的褶皺－樞紐向兩端很快傾伏或揚起，長寬之比小于3：1穹隆構造盆地三、褶皺構造－4褶皺分類彎滑作用剪切作用柔流作用三、褶皺構造－5褶皺彎曲的方式褶皺構造的研究意義

褶皺構造對找礦、工程及水利建設有著相當重要的意義。根據(jù)褶皺兩翼對稱重復的規(guī)律，在褶皺的一側發(fā)現(xiàn)沉積型礦層時，可預測在另一側也可能有相應的礦層存在；石油常儲存在背斜的核部。除此以外，背斜核部的巖層常常較為破碎，如果水庫位于此就易于漏水，工程建設須避開這種構造部位。四、斷裂構造

巖體或巖層受力后發(fā)受變形，當所受之力超過巖石的強度極限時，巖石連續(xù)完整性將遭到破壞，于是形成斷裂構造。斷裂構造包括節(jié)理和斷層兩類。斷裂帶是礦液和地下水的運移通道，也是礦體的儲存場所。因此研究斷裂帶的特征，對尋找礦產及地下水具有重要的實用意義。四、斷裂構造－1節(jié)理節(jié)理：指巖層或巖體破裂后形成的一種裂縫。其兩側的巖塊沿破裂面無明顯位移。節(jié)理可分為兩種基本類型：張節(jié)理；剪節(jié)理

1)剪節(jié)理－由剪應力產生的破裂面

特征：長、大、平直光滑，延伸穩(wěn)定，常常呈“X”型

2)張節(jié)理－由張應力產生的破裂面

特征：短、小、粗糙不平，延伸不遠，豆莢狀、樹枝狀、

四、斷裂構造－1節(jié)理1)剪節(jié)理－由剪應力產生的破裂面

特征：長、大、平直光滑，延伸穩(wěn)定，常常呈“X”型

四、斷裂構造－1節(jié)理2)剪節(jié)理－由剪應力產生的破裂面

特征：長、大、平直光滑，延伸穩(wěn)定，常常呈“X”型

四、斷裂構造－1節(jié)理2)張節(jié)理－由張應力產生的破裂面

特征：短、小、粗糙不平，延伸不遠，豆莢狀、樹枝狀四、斷裂構造－2斷層1)斷層：巖層或巖體受力破裂后，兩側巖塊沿破裂面發(fā)生了明顯的位移。四、斷裂構造－2斷層1)斷層：巖層或巖體受力破裂后，兩側巖塊沿破裂面發(fā)生了明顯的位移。2）斷層要素（書P67）1.下盤2.上盤3.斷層面四、斷裂構造－2斷層1)斷層：巖層或巖體受力破裂后，兩側巖塊沿破裂面發(fā)生了明顯的位移。3）斷層的基本類型：a.正斷層b.逆斷層c.平移斷層四、斷裂構造－2斷層正斷層上盤下降3）斷層的基本類型：a.正斷層b.逆斷層c.平移斷層四、斷裂構造－2斷層逆斷層上盤上升3）斷層的基本類型：a.正斷層b.逆斷層c.平移斷層四、斷裂構造－2斷層平移斷層水平錯動4)斜向運動斷層四、斷裂構造－2斷層斜向運動1－逆平移斷層上盤斜向上升斜向運動2－正平移斷層上盤斜向下降5)確定斷層兩盤相對運動方向的方法1.兩盤地層的新老關系2.根據(jù)牽引褶皺