地質(zhì)構(gòu)造類(lèi)型及簡(jiǎn)介

PAGEPAGE1第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造是地質(zhì)體（geologicbody）或地殼中的巖塊受到應(yīng)力作用造成永久變形的產(chǎn)物。地質(zhì)體泛指天然的巖石塊體，而不論其規(guī)模大小、形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成因。地質(zhì)體在地面上直接露出部分稱(chēng)為露頭（outcrop）。露頭上往往賦存有地質(zhì)構(gòu)造的一些信息，因而成為地質(zhì)工作者在野外調(diào)查研究的重要對(duì)象。

在應(yīng)力作用下，地質(zhì)體有的發(fā)生空間位置的變化（變位），如平移和平穩(wěn)的升降；有的出現(xiàn)形體改變（形變和體變）和方位扭轉(zhuǎn)。這些變化后的產(chǎn)物統(tǒng)稱(chēng)為地質(zhì)構(gòu)造，常見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造有水平構(gòu)造（horizontalstructure）、傾斜構(gòu)造（dippingstructure）、褶皺（fold）、斷裂（fracture）以及巖漿巖作用產(chǎn)生的構(gòu)造等。

一、地質(zhì)構(gòu)造空間位置的測(cè)定

為了研究地質(zhì)構(gòu)造，首先要確定它的空間位置，也就是確定地質(zhì)構(gòu)造的產(chǎn)狀。

組成地殼的巖石從總體上看，巖漿巖占絕大部分，其次是變質(zhì)巖，沉積巖僅占地殼巖石總量的5%左右。但從地殼表層（0-3km）的巖石看，具層狀構(gòu)造的沉積巖和火山巖超過(guò)巖石總量的80%。地質(zhì)構(gòu)造的各種類(lèi)型在層狀巖石中發(fā)育最好，表現(xiàn)得最清楚。下面著重介紹巖層產(chǎn)狀的測(cè)定方法。

（一）巖層的產(chǎn)狀（attitudeofstratum）

巖層的產(chǎn)狀即巖層在空間的位置，以其層面在三維空間中的延伸方向和與大地水準(zhǔn)面（水平面）的交角關(guān)系來(lái)確定，即用層面的走向、傾向和傾角三個(gè)變量來(lái)度量。這三個(gè)變量稱(chēng)為巖層產(chǎn)狀三要素（圖12-4）。

1．走向（strike）層面與水平面相交所得的直線稱(chēng)走向線，走向線兩端指示的方向即是巖層的走向。它有兩個(gè)方向（二者相差180°）。走向表示巖層在空間的延長(zhǎng)方向。

2．傾向（dip）在層面上與走向線垂直并沿斜面向下所引的直線為真傾斜線，此線在水平面的投影線為真傾向線，真傾向線指示的方向是巖層的真傾向，簡(jiǎn)稱(chēng)傾向。傾向只有一個(gè)，表示巖層向下傾斜的方位。層面上與走向斜交的直線均為視傾斜線，其在水平面上的投影均為視傾向線，其方向均為視傾向。

3．傾角（dipangle）層面上真傾斜線與真傾向線的夾角為巖層的真傾角，簡(jiǎn)稱(chēng)傾角。視傾斜線與其在水平面上投影線的夾角為視傾角。所有的視傾角均小于真傾角。

巖層層面的產(chǎn)狀須在野外的巖石露頭上用地質(zhì)羅盤(pán)直接測(cè)量。所測(cè)量的層面應(yīng)具有代表性，即其能代表露頭上顯現(xiàn)的層面總的方位。測(cè)量數(shù)據(jù)立即記錄在野外地質(zhì)記錄本上，或在掌上電腦上作技術(shù)處理。

（二）巖層厚度（thicknessofstratum）的測(cè)定

巖層是具有三維空間的板狀地質(zhì)體。為了真正確定巖層或地質(zhì)構(gòu)造的空間位置，還應(yīng)同時(shí)實(shí)測(cè)巖層的厚度。巖層的厚度是指同一巖層從頂面（superface）到底面（subface）的距離。測(cè)量線必須同時(shí)垂直于頂面和底面，才能量得巖層的真厚度。若測(cè)量線與頂面和底面斜交，測(cè)量得的是假厚度。顯然，假厚度恒大于真厚度。圖12-5表示露頭上巖層出露寬度（假厚度）與真厚度的關(guān)系。

巖層呈水平產(chǎn)出時(shí)，沒(méi)有傾向，傾角為零，其走向可以是任意方向。它的空間位置受巖層厚度控制。

似層狀地質(zhì)體（如巖脈、巖餅和面狀分布的火山巖等）的產(chǎn)狀，可以測(cè)量其延展面的走向、傾向、傾角和平均厚度來(lái)確定其在空間的位置。“V”字形法則節(jié)理的成因有多種。在巖石形成過(guò)程中產(chǎn)生的節(jié)理稱(chēng)為原生節(jié)理（primaryjoint），如噴出巖在冷凝固結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的柱狀節(jié)理（prismaticjoint）（圖12-15）。成巖后形成的節(jié)理為次生節(jié)理（secondaryjoint）。巖石經(jīng)風(fēng)化作用而產(chǎn)生的節(jié)理即是次生節(jié)理，又稱(chēng)風(fēng)化節(jié)理，屬非構(gòu)造節(jié)理。由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的節(jié)理稱(chēng)為構(gòu)造節(jié)理（tectonicjoint），屬于次生節(jié)理。

構(gòu)造節(jié)理按其力學(xué)性質(zhì)分為剪節(jié)理（shearjoint）和張節(jié)理（tensionjoint）。這兩種節(jié)理在巖石中廣泛分布，規(guī)?？纱罂尚?，常成為地下水運(yùn)移的通道，有些甚至是礦液的通道和成礦場(chǎng)所。例如著名的贛南鎢礦的脈狀礦體就是礦液充填在張節(jié)理中形成的。在工程地質(zhì)上對(duì)巖石節(jié)理的研究極為重要，相互平行的兩組節(jié)理交叉共存可將巖石切成菱形塊體（圖12-16）。節(jié)理的發(fā)育程度是工程地基強(qiáng)度的重要影響因素。

（二）斷層

斷層是具有顯著位移的斷裂。斷層在地殼中廣泛發(fā)育，但其分布不均勻。多數(shù)斷層發(fā)育在地殼上層，少數(shù)斷層切入地殼下層，有的甚至切入巖石圈中下層。地球上最大的斷層是作為板塊邊界的斷層，如洋脊軸部大斷層和板塊邊緣的走向滑動(dòng)斷層。

1．?dāng)鄬右?/p>

（1）斷層面（faultsurface）斷層面是指把地質(zhì)體斷開(kāi)成兩部分（兩盤(pán)）并沿之滑動(dòng)的破裂面。斷層面一般為稍有起伏的不規(guī)則面。斷層面的產(chǎn)狀同巖層層面一樣用走向、傾向和傾角來(lái)測(cè)定（圖12-17）。大斷層的斷層面通常不是一個(gè)單一的幾何面，而是由一系列大致平行的次級(jí)斷層面組成斷層帶，其寬度達(dá)幾十米至幾千米。在斷層帶中夾雜著碎裂巖塊、巖屑、斷層泥（faultgouge）以及固結(jié)的斷層角礫巖（faultbreccia）、碎裂巖（cataclasite）和糜棱巖（mylonite）。

（2）斷層線（faulttrace）斷層面和斷層帶在地面的出露線稱(chēng)為斷層線。由于地面的起伏和斷層面自身的曲折，斷層線通常也是曲折的。大的斷層帶及其兩側(cè)巖石甚為破碎，其露出地面的部位較易風(fēng)化和剝蝕，地貌上常成為低洼地帶，有些斷裂帶上有泉水溢出。

（3）斷盤(pán)（faultwall）指斷層面兩側(cè)相互錯(cuò)開(kāi)的巖塊。斷層面傾斜時(shí)，斷層面上的巖塊稱(chēng)上盤(pán)（hangingwall），斷層面下的巖塊稱(chēng)下盤(pán)（footwall）。當(dāng)斷層面直立時(shí)，則用方位來(lái)命名，如斷層面走向東西延伸，則稱(chēng)北盤(pán)和南盤(pán)。此外，也可按斷盤(pán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向來(lái)命名，將相對(duì)上升的一盤(pán)稱(chēng)上升盤(pán)（upthrownside），相對(duì)下降的一盤(pán)稱(chēng)下降盤(pán)（downthrownside）。

（4）斷距（separation）斷層兩盤(pán)相對(duì)滑移的距離稱(chēng)為斷距（圖12-16中AA＇或BB＇為斷距）。小斷層的斷距僅幾米或更小，大斷層的斷距可超過(guò)100km。

2．?dāng)鄬拥闹饕?lèi)型

（1）按斷盤(pán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向分為正斷層（normalfault）、逆斷層（reversefault）和平移斷層（strike-slipfault）。

正斷層指上盤(pán)相對(duì)下降、下盤(pán)相對(duì)上升的斷層。正斷層的斷層面通常大于45°（圖12-17）。正斷層主要是由于引張力和重力作用形成的。

逆斷層指上盤(pán)沿?cái)鄬用嫦蛏弦苿?dòng)的斷層（圖12-18）。斷層面傾角大于45°的逆斷層稱(chēng)為高角度逆斷層。斷層面傾角小于30°的逆斷層稱(chēng)為逆掩斷層（overthrust）。

平移斷層指斷層面直立、斷盤(pán)沿?cái)鄬用孀魉交频臄鄬樱卜Q(chēng)為走向平移斷層（圖12-19）。巨大的走向滑動(dòng)斷層的斷距可達(dá)幾十千米，有的超過(guò)100千米。

（2）斷層的組合類(lèi)型

地塹與地壘地塹（horst）一般由兩條以上相向傾斜的正斷層組成，其公共盤(pán)為下降盤(pán)。地壘（horst）由兩條以上相背傾斜的正斷層組成，其公共盤(pán)為上升盤(pán)（圖12-20）。地塹和地壘在一個(gè)地區(qū)相鄰伴生，常組成盆嶺構(gòu)造（basin-rangestructure）。

階梯狀斷層（stepfault）指在一個(gè)地區(qū)內(nèi)產(chǎn)狀大致相同的幾條正斷層相鄰發(fā)展，其上盤(pán)依次下降而呈階梯狀排列（圖12-21）。

疊瓦式斷層（imbricatefault）指一系列產(chǎn)狀相近的以低角度為主的逆斷層相伴出現(xiàn)，各斷層上盤(pán)朝同一個(gè)方向逆沖上升，在剖面上呈房頂蓋瓦狀。這類(lèi)斷層多出現(xiàn)在受到強(qiáng)烈水平擠壓作用的地區(qū)（圖12-22）。

推覆構(gòu)造（nappestructure）指逆掩斷層的上盤(pán)巖塊沿緩傾斜的波狀斷層面遠(yuǎn)距離滑移所形成的