第一篇：天府地區(qū)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告(長版)

天府地區(qū)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告

一、前言

1、天府實(shí)習(xí)區(qū)概況

本次實(shí)習(xí)區(qū)域一重慶市北碚區(qū)，代家溝，天府鎮(zhèn)為主。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°28′-106°31′，北緯29°50′-29°50′。實(shí)習(xí)地區(qū)為天府鎮(zhèn)及周邊地區(qū)，面積約20平方公里，地跨北碚區(qū)、合川區(qū)、渝北區(qū)三境。天府鎮(zhèn)位于北碚區(qū)東北部，位于四川盆地東部重慶市西北郊，東連靜觀鎮(zhèn)，南起嘉陵江邊的白廟子，北止華鎣山寶頂南簏與合川市接壤。該地處重慶市主城區(qū)接合部，離重慶市區(qū)45公里，距北碚主城區(qū)3公里。區(qū)內(nèi)的地表形態(tài)為山地類型低山區(qū)，海拔高度在400-750米左右最高點(diǎn)為后峰山，海拔為773米，該地北高南低。天府實(shí)習(xí)區(qū)山峰林立，谷溝交錯(cuò)，具典型的“一山二嶺兩槽”的地貌特征。山、嶺、槽的延伸方向?yàn)楸北睎|—南南西向，與褶皺軸向及巖層走向基本一致。該區(qū)屬于正底層，海拔最高的“一山”大多與背斜核部一致。其“兩槽”系背斜兩翼的嘉陵江組夾膏巖的碳酸鹽被強(qiáng)溶蝕形成。北西翼代家溝—后風(fēng)巖—水嵐埡槽為前槽，發(fā)育較好。南東翼的后槽因斷層發(fā)育較差。更外側(cè)的二嶺則是抗侵蝕能力強(qiáng)的須家河組砂巖構(gòu)成。區(qū)內(nèi)經(jīng)強(qiáng)烈侵蝕、溶蝕作用及人文因素后，基巖裸露，泥薄水淺，深林稀疏。

本區(qū)人口密集，天府鎮(zhèn)幅員面積54平方公里，人口密集達(dá)5萬余人。梯田密布，在兩側(cè)的上三疊統(tǒng)沙泥巖分布區(qū)，峰巒疊嶂、青松翠柏、氣勢巍峨，常翠欲滴，自然環(huán)境俱佳，而此附近有多處旅游勝地。經(jīng)濟(jì)與交通天府鎮(zhèn)已形成煤炭、建材、化工、鋼鐵、摩配、機(jī)械、造紙、玻璃等支柱產(chǎn)業(yè)。境內(nèi)森林、煤炭、硫鐵礦、石灰石、白云石、白泡石、粘土等礦產(chǎn)資源豐富，發(fā)展采礦業(yè)和礦產(chǎn)品加工業(yè)具有得天獨(dú)厚的條件。特別是石灰石儲(chǔ)量大、品位高，據(jù)地質(zhì)部門探明可開采儲(chǔ)量為7.5億噸，尤其是優(yōu)質(zhì)石灰石可供開采儲(chǔ)量為3.7億噸，有巨大的開發(fā)利用價(jià)值。重慶市國內(nèi)有名的三大火爐之一，氣溫在7、8月份可達(dá)三、四十度，實(shí)習(xí)山地區(qū)域氣溫稍低，雨季多在10-11月份，雨量不大，冬季多霧。在農(nóng)業(yè)方面兩槽盛產(chǎn)水稻、蓮藕，其中坡地以紅薯、玉米、紅苕為主，但耕作條件一般。在交通方面，重慶市區(qū)和大學(xué)城均有高等公路直通北碚。北碚至后風(fēng)巖（即天府住處）的公共汽車沒十五分鐘一班，時(shí)長約需三十分鐘。襄渝鐵路和北儀公路橫貫全境，“文干”和“文代”鎮(zhèn)級主干道與鄉(xiāng)村公路連接遍布各村，交通方便。在人文方面，人口稠密以漢族為主，文化較發(fā)達(dá)，生活開化。

2、實(shí)習(xí)工作概況

3、人員組織

二、底地層巖石簡介（詳細(xì)產(chǎn)狀見附錄小組日志）

此區(qū)域地層發(fā)育情況在四川盆地內(nèi)部，一般為侏羅系“紅色”地層所覆蓋。重慶及川東地區(qū)，褶皺強(qiáng)烈，出露三疊系以下地層，而在本區(qū)北東方向40公里的溪口地區(qū)，由于華鎣山大斷層的抬升，可見到中上寒武統(tǒng)地層，此處缺失泥盆系和石炭系的上下統(tǒng)地層。本區(qū)最老地層為下二疊統(tǒng)茅口組，最新底層為中侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組。背斜軸向?yàn)楸北睎|-南南西向,并向南西 發(fā)生傾伏。茅口組為背斜的核部,兩翼的地層分別為龍?zhí)督M、長興組、飛仙關(guān)組、嘉陵江組、雷口坡組、須家河組、自流井組、沙溪廟組。茅口組、龍?zhí)督M、長興組、飛仙關(guān)組依次發(fā)生傾伏。二疊茅口組到侏羅系自流井組地層簡介如下：

1、茅口組

本組沉積在棲霞組之上，為深灰色厚層，塊狀含燧石團(tuán)塊生物碎屑泥晶灰?guī)r和淺灰色生物灰?guī)r，燧石團(tuán)塊呈灰黑色，大小分布不均，具有眼球狀構(gòu)造，有時(shí)被方解石脈切割方向上燧石團(tuán)塊減少，具有縫合線構(gòu)造。縫合面上有泥質(zhì)充填，巖石溶洞發(fā)育，多被結(jié)晶方解石脈充填，巖溶發(fā)育，主要為石林石崖。含有新希瓦格蜓、米氏蜓、費(fèi)伯格蜓。此組分布在背斜核部，斷續(xù)出現(xiàn)。

2、龍?zhí)督M

此組為重要含煤地層，是中國南方開采對象，此組地層分成五段。龍?zhí)兜谝欢蔚撞课挥诙朊忌叫鋷r巖層位，華鎣山為灰綠色礫狀凝灰?guī)r，火山灰的在此活動(dòng)造成的。角礫于基質(zhì)接近硅質(zhì)，厚度近十米。龍?zhí)督M第二段灰褐色含硅質(zhì)，灰質(zhì)泥晶生物生物白云巖，化石豐富。龍?zhí)督M第三段黑色、灰色頁巖與泥質(zhì)粉砂巖互層，夾有六層煤層，頁巖中含有菱鐵礦，黃鐵礦呈珠狀順層分布，化石以及植物碎片較多。龍?zhí)督M第四段灰黑色含白云質(zhì)，硅質(zhì)泥晶生物灰?guī)r，越往上硅化作用越強(qiáng)，甚至變成碎屑交代硅質(zhì)巖，主要生物為蕉葉貝、歐姆貝、珊瑚，巖石呈厚層，致密堅(jiān)硬。龍?zhí)督M第五段此段厚約90米，黑灰色頁巖與和灰色泥質(zhì)粉砂巖不等厚互層，夾少量含歐姆貝、窗格苔蘚蟲、德皮貝。

3、長興組

長興組厚約一百米。為淺灰色中到厚層狀含燧石生物灰?guī)r，底部燧石較少，中部最多，燧石一般不規(guī)則的團(tuán)塊和串珠狀，條狀順層分布，縫合線內(nèi)有瀝青充填，縫洞較為發(fā)育，多為方解石脈充填，本組灰?guī)r中產(chǎn)大量古蜓、南京蜓、拉切爾蜓以及瓦缸珊瑚的生物化石。在此層頂部有時(shí)可見灰黑色硅質(zhì)巖中層狀，透鏡體硅質(zhì)巖和泥質(zhì)灰?guī)r、頁巖交替出現(xiàn)。燧石灰?guī)r同上覆地層下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組地層接觸，解除關(guān)系為假整合。

4、三疊系飛仙關(guān)組

本組分為五段，其中一三五段是紫紅色頁巖，二四段，為灰?guī)r。

飛仙關(guān)組第一段本段厚百余米，暗紫色泥灰?guī)r同暗紫色鈣質(zhì)泥巖，頁巖。下部和上部多為暗紫色泥灰?guī)r，常呈球狀風(fēng)化，中部多為鈣質(zhì)泥巖及頁巖。本段以灰黃色灰綠色頁巖為底部。薄層狀泥灰?guī)r，紫紅色頁巖等與下伏地層二疊系硅質(zhì)巖。灰色規(guī)制夜宴，塊狀燧石灰?guī)r，接觸面上有時(shí)可見到一層白色的或黃白色的粘土，標(biāo)明為假整合接觸，在底部頁巖中生產(chǎn)大量生物化石。

飛仙關(guān)組第二段本層厚二十余米。淺灰至深灰厚層狀鮞粒灰?guī)r，向下顏色變淺。鮞粒變小，底部為灰色砂屑灰?guī)r，灰?guī)r中縫合線發(fā)育，頂面偶爾有波痕。

飛仙關(guān)組第三段本層厚約二百米。紫色鈣質(zhì)頁巖為主，夾紫紅色薄層攪動(dòng)泥紋灰?guī)r及介殼透鏡體，透鏡體下部居多。上部頁巖較多，產(chǎn)較多克氏哈等瓣鰓類化石。

飛仙關(guān)組第四段本層厚約百米。主要為灰色薄到中層狀鮞粒灰?guī)r組成韻律層理，有時(shí)砂屑、礫屑灰?guī)r代替介殼灰?guī)r組成韻律層理。中下部一介殼灰?guī)r為主夾砂屑灰?guī)r及薄層泥灰?guī)r，越向下走鮞粒狀灰?guī)r越少。厚度變薄，介殼減少，底部泥灰?guī)r偶見瓣鰓類化石，近頂部有一層七至八米的灰黃色鈣質(zhì)頁巖。

飛仙關(guān)組第五段本層厚約五十米，紫紅色頁巖同灰色頁巖夾灰色泥晶含介屑、砂屑鮞狀灰?guī)r。含瓣鰓類、腕足類海百合等化石。上部紫色灰質(zhì)頁巖。中部夾泥晶含介屑細(xì)粒砂鮞狀灰?guī)r。下部紫紅色灰質(zhì)頁巖與灰色介屑含泥質(zhì)灰?guī)r。近底部的含介屑灰?guī)r中有對稱波痕。

5、嘉陵江組

嘉陵江組主要有灰色、淺灰色灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、豹皮灰?guī)r和角礫狀灰?guī)r組成，其間夾有石膏層，但地表不容易看到，下部夾有一層黃綠色頁巖，地貌上巖溶特別發(fā)育，常形成溶洞，草谷地形。本組分為四段。

嘉陵江組第一段厚約240米。灰色介屑灰?guī)r或礫屑灰?guī)r與泥紋粉晶、泥晶灰?guī)r礫序?qū)印Ｉ喜浚航樾蓟規(guī)r巖層發(fā)育。中部：薄層介殼灰?guī)r發(fā)育。下部：泥紋粉晶與泥晶發(fā)育。厚度達(dá)數(shù)公尺，介殼減少，以介粒灰?guī)r、含介屑灰?guī)r，或似礫屑灰?guī)r與前者組成互層或夾層。介屑球粒為厚度數(shù)公尺的透鏡體夾于粉晶灰?guī)r中。

嘉陵江組第二段厚約80米。一泥晶白云巖、灰色白云質(zhì)灰?guī)r為主，慧眼大多數(shù)含有白云質(zhì)，主要為藻灰?guī)r，豹皮灰?guī)r，大多發(fā)生不同程度的白云化。頂部為礫屑灰?guī)r，上部夾有一層報(bào)批裝團(tuán)狀灰?guī)r和溶塌角礫巖，地位粉晶、逆境白云巖、刀砍紋發(fā)育。

嘉陵江組第三段厚約140米。灰色泥晶介殼球粒灰?guī)r和攪動(dòng)泥晶灰?guī)r，頂部有白云巖。上部為白云化的泥晶含介屑球粒灰?guī)r與泥晶灰?guī)r序粒層，夾小扁豆體的礫屑泥晶灰?guī)r。

嘉陵江組第四段厚約115米。灰色溶塌角礫巖，逆境白云巖為主，加結(jié)晶灰?guī)r，上部以砂屑。礫屑灰?guī)r為主夾泥晶白云巖，下部為一套重結(jié)晶灰?guī)r，頂部為交代成因有口蟲泥晶白云巖，刀砍紋較為發(fā)育。

6、雷口坡組

本組以灰色礫屑灰?guī)r為主，砂屑灰?guī)r與粉屑泥晶灰?guī)r組成的粒序?qū)訛橹鳌A泥晶白云巖及溶塌角礫巖，底部為綠豆巖與下三疊統(tǒng)假整合接觸。

7、須家河組

本組主要有灰白色、黃綠色長石石英砂巖組成，次為粉砂巖、砂質(zhì)頁巖及煤層等，在頁巖中常見植物化石。本組分為六段：

須家河組第一段厚約百米與下伏雷口坡組假整合接觸，厚度變化大，有缺失，本剖面厚。主要為灰色、褐灰色及灰黑色頁巖、分砂質(zhì)頁巖，夾薄煤層，夾砂巖數(shù)層，砂巖細(xì)至中粒均有，斜層理發(fā)育，多呈向上編出變厚的層序。底部起伏不平，局部可見粘土巖、細(xì)礫巖及褐鐵礦殘余。有植物化石碎片。

須家河組第二段為淺灰色、褐黃色細(xì)至中粒石英砂巖及長石石英砂巖，發(fā)育斜層理，多中層至厚層塊狀。

須家河組第三段為灰色、黑灰色頁巖，分砂質(zhì)頁巖，夾薄煤層。局部見灰?guī)r或砂質(zhì)頁巖。可見植物化石碎片。

須家河組第四段為灰色、淺黃色細(xì)至中粒石英砂巖，含少量長石的及巖屑，中層至塊狀，斜層理發(fā)育。須家河組第五段為黑色、黑色砂質(zhì)泥巖，炭質(zhì)泥巖類薄煤層。夾長石石英砂巖。

須家河組第六段與上覆侏羅系地層假整合接觸，本曾受到侵蝕，厚度變化較大。主要為淺灰色、灰白色厚層塊狀細(xì)至中粒長石石英砂巖，斜層理發(fā)育，風(fēng)畫面多為黃褐色。

8、侏羅系自流井組

自流井組第一段為紫紅色、黃綠色頁巖、頁巖，家黃綠色、紫紅色石英砂巖、粉砂巖。局部底部常見粘土巖，赤鐵礦層、底礫巖等。可有瓣鰓類、腹足類化石等。本段泥巖以下不含鈣質(zhì)、砂巖層較多。

自流井組第二段主要為灰色、深灰色及灰黑色頁巖、泥巖夾深灰色薄層，介屑灰?guī)r及粉砂巖。頁巖你眼中產(chǎn)介形蟲及葉肢節(jié)，灰?guī)r中富含瓣鰓類化石。灰?guī)r相對集中于下部。

自流井組第三段紫紅色極深灰色灰質(zhì)泥巖為主，夾少量同色灰質(zhì)粉砂巖及淺色長石石英砂巖。泥巖中含灰質(zhì)小團(tuán)塊。砂巖相對較多。有瓣鰓類化石。

自流井組第四段為灰色深灰色介屑灰?guī)r與灰黑色、灰綠色鈣質(zhì)泥頁巖的不等厚互層。灰?guī)r中瓣鰓類化石豐富，局部含礫石，粒序?qū)永砗托睂永戆l(fā)育。

自流井組第五段為深灰色、灰色、灰黃綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖。局部見介殼灰?guī)r透鏡體。

三、沉積相簡單分析

1、嘉陵江邊白廟子下三疊統(tǒng)沉積相分析

白廟子飛仙關(guān)組下段剖面位于觀音峽嘉陵江邊，剖面完整，各種相標(biāo)志明顯。由于江水的原因，底部未出露，被淹沒。下三疊統(tǒng)本區(qū)為淺海陸棚環(huán)境，主要是紫紅色鈣質(zhì)泥巖，黃灰色泥灰?guī)r夾薄層生屑凝粒巖。未見頂。

環(huán)境分析：飛仙關(guān)組一段基本上屬于淺海陸棚相，主要為暗紫色鈣質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r和砂屑灰?guī)r。飛仙關(guān)組二段為潮坪相，主要為灰色的砂屑灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r、藻紋灰?guī)r和灰?guī)r。剖面沉積發(fā)展史飛仙關(guān)組一段為較穩(wěn)定的淺海陸棚相，沉積了一套厚度較大的鈣質(zhì)泥巖，安靜的水體使得水平層理發(fā)育，可能由于火山的噴發(fā)造成這段時(shí)間生物不發(fā)育。到飛仙關(guān)組二段時(shí)期，氣候溫暖，陸源物豐富，地殼輕微下降，為潮坪環(huán)境沉積，受波浪，潮汐和風(fēng)暴的影響，水體動(dòng)蕩，波痕層理發(fā)育，其中最明顯的是形成了一套風(fēng)暴濁積巖。

2、自流井組東岳廟段沉積相分析

東岳廟段處于早侏羅世晚期至中侏羅世早期的淺湖-濱湖且湖底開始抬升的沉積環(huán)境，沉積物的顏色自下而上呈紫紅色-黃褐色-灰色，反映出一個(gè)干燥-半干燥-溫濕的氣候環(huán)境。此后有過短暫的暴露。東岳廟時(shí)期水體為一個(gè)由淺-深-淺的過程，淺湖生物發(fā)育，處于弱氧化弱還原環(huán)境，具有一定的生油能力。

環(huán)境分析：嘉一段為碳酸鹽巖臺地瀉湖沉積，主要為灰色薄-中層泥晶灰?guī)r、凝粒巖，嘉二段為碳酸鹽巖臺地淺灘沉積，為灰色中-厚層白云巖和膏溶角礫巖。

3、姚家溝剖面沉積相分析

本處的剖面沉積相代表了嘉陵江組時(shí)期的又一次海侵沉積，四川的廣大地區(qū)又成為淺水海洋。海水初始侵入飛仙關(guān)時(shí)期，西部古陸有相當(dāng)多的陸源物質(zhì)供應(yīng)，與之臨近的川南和川西主要發(fā)育泥質(zhì)沉積。本次所看姚家溝即為嘉陵江組的第一第二段沉積。此處局限臺地和蒸發(fā)臺地沉積。剖面沉積發(fā)展史嘉一段早期發(fā)生了海侵，規(guī)模不大，水體稍有變深，但任受波浪潮汐的作用，各種層理發(fā)育，生物大量繁殖，尤其是淺水帶的水平生物鉆孔發(fā)育，中期水深達(dá)最大，發(fā)育了黃鐵礦晶體，晚期海水逐漸退去，嘉一整體為一個(gè)水體由淺-深-淺的過程。到嘉二段時(shí)期，大規(guī)模的海退使巖層頻繁的暴露于地表，氣候干旱炎熱，海水蒸發(fā)強(qiáng)，形成了一整套白云巖和膏溶角礫巖。嘉一與嘉二可以構(gòu)成一個(gè)沉積旋回，即海侵和海退。嘉一中的含砂屑和礫屑灰?guī)r的沉積環(huán)境特征不是很明顯，有可能為潮汐作用形成的。嘉一段為泥晶灰?guī)r和凝粒灰?guī)r，可以作為油氣的蓋層，如果黃鐵礦發(fā)育好的話也能作為礦床。

四、實(shí)習(xí)區(qū)構(gòu)造分析描述

實(shí)習(xí)區(qū)斷層發(fā)育，類型交齊全，在馮家灣-芹菜田以北，多集中發(fā)育在背斜軸部及南東翼上，多為走向斷層。實(shí)習(xí)區(qū)斷層 整個(gè)背斜，背斜軸線為北東-南西向。核部地層為龍?zhí)督M，兩翼為長興組、飛仙關(guān)組和嘉陵江組，傾角較陡，北西翼大于南東翼。褶皺總體為一個(gè)線狀緊閉向南西傾伏的不對稱背斜。天府地區(qū)的觀音峽背斜屬于川東南褶皺帶，華鎣山大背斜向南分支的一用。

此次實(shí)習(xí)共發(fā)現(xiàn)了12條斷層，其中10條為逆斷層，一條正斷層，一條平移斷層。此外，構(gòu)造縫合線、節(jié)理也相當(dāng)發(fā)育，還有南端侵蝕作用形成的兩個(gè)侵蝕窗。

五、結(jié)束語

為期6天的構(gòu)造實(shí)習(xí)很快就結(jié)束了，天氣也是非常給力，讓我們的實(shí)習(xí)過程順利進(jìn)行下來。每個(gè)人都學(xué)習(xí)到了很多東西，無論是專業(yè)知識的實(shí)地對比學(xué)習(xí)，還是精神情感上的收獲。

在以前的學(xué)習(xí)中，我們知識對書本上的知識點(diǎn)或描述有所了解，知識單純的記下了理論上的各種巖石及特征或構(gòu)造分類等，但拿到實(shí)地的地層上來卻顯得異常生疏和迷茫。通過這幾天實(shí)習(xí)時(shí)間在山中的摸索，以及老師現(xiàn)場的講解，同學(xué)之間的討論、爭辯，我經(jīng)歷到了一場實(shí)實(shí)在在認(rèn)識過程和清晰地看到明顯的進(jìn)步之路。在一遍遍重復(fù)尋找、觀察各地層的過程中，我可以說對巖層順序了熟與心，對巖石的巖性、產(chǎn)狀、構(gòu)造特征、層理等有了更深的理解，也對實(shí)習(xí)區(qū)域的地形、地貌、地層分布以及整體情況有了比較清晰的把握。把以前的局部小知識整合起來，形成一個(gè)叫完善的系統(tǒng)認(rèn)識，看許多問題以及分析也變得更明了。更具體的說，大家都學(xué)會(huì)使用地質(zhì)人的基礎(chǔ)工具--羅盤，他的測巖層和節(jié)理的產(chǎn)狀、測方位角、仰俯角等；對地層厚度的測量;如何尋找分界點(diǎn)；用卷尺粗測算巖層厚；以及后期的會(huì)剖面圖、寫報(bào)告和日志。

這次的160多人的大隊(duì)登山學(xué)習(xí)之旅在我心中占據(jù)一個(gè)重要難忘的部分，無論男女都一樣的路程，一樣的堅(jiān)持不懈。更完全理解到書本學(xué)習(xí)之外實(shí)踐的非凡意義，兩種方式、兩個(gè)地方學(xué)到的東西有著很不同的感受。首先，我們懂得了一種成功來自分工，團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性不可忽視。實(shí)習(xí)培養(yǎng)了我們小組的分工協(xié)作的能力，增進(jìn)了同學(xué)之間的感情，深化了友誼。大家在野外沒有任何拘束和嬌氣，有的只是相互的鼓勵(lì)、照顧，以及異常濃厚的學(xué)習(xí)、探索興致。在實(shí)習(xí)過程中會(huì)碰到意見不統(tǒng)一的情況，我們能反而能夠通過交流和溝通得出有意義的結(jié)果，或者靠及時(shí)向老師詢問解決疑惑，還發(fā)現(xiàn)了許多平時(shí)完全沒注意到的問題。能夠上山實(shí)地觀察研究才算真正學(xué)到有用的東西，以后才能完成各種單位上的工作，達(dá)到相應(yīng)的鍛煉成長的效果。對“實(shí)踐實(shí)踐驗(yàn)證真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”“學(xué)以致用”這些的內(nèi)涵總算有所領(lǐng)悟。不怕累，不怕汗，才是我們地質(zhì)人該有的志氣。我很珍惜學(xué)校為我們安排實(shí)習(xí)這一理論與現(xiàn)實(shí)連接的重要環(huán)節(jié)，我將永遠(yuǎn)珍惜這份難忘經(jīng)歷，做一個(gè)真正的地質(zhì)者！

第二篇：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)總結(jié)

走向：某一傾斜構(gòu)造面和任一水平面的交線成為走向線，走想想所指的地理方位角，成為走向。

傾向：在構(gòu)造面上，沿傾斜面引出垂直走想想的直線，稱傾斜線，傾斜線在水平面上的投影線向下傾斜一段的方位角，成為傾向。

傾角：構(gòu)造面上的傾斜線與其在水平面上投影線之間的夾角，稱傾角或真傾角。

水平巖層的特征

1、地質(zhì)時(shí)代較新的巖層位于較老巖層之上。

2、水平巖層的地質(zhì)界線隨著地形等高線的彎曲而彎曲。

3、水平巖層的厚度等于巖層頂面和地面的標(biāo)高差。

4、水平巖層上、下層面出露界線之間的水平距離（露頭寬度）的變化受巖層厚度和地面坡

度的影響。

傾斜巖層的特征：

1、傾斜巖層在野外和地形圖上呈條帶狀分布，切割地形等高線。

2、在沒有發(fā)生倒轉(zhuǎn)的前提下，順著巖層的傾向，巖層的時(shí)代由老到新排列。

3、橫穿溝谷的巖層傾角越大，巖層的條帶越接近直線狀，若巖層的傾角越小，則巖層越彎

曲。

簡述V字形法則：

巖層的露頭界線是指巖層露頭在空間上的分布狀態(tài)。巖層的露頭分布形態(tài)受巖層的產(chǎn)狀和地形兩者關(guān)系的影響，也就是傾斜巖層地址界線與地形等高線相交處展現(xiàn)V字形，故又稱V字形法則。當(dāng)巖層的傾向與地面的坡向相反時(shí)，巖層的界線與地形等高線的彎曲方向相同，即“相反相同”；當(dāng)巖層的傾向與地面的坡向相同時(shí)，有兩種情況，一是當(dāng)巖層傾角大于地面的坡度角時(shí)，巖層的露頭界線與地形等高線呈相反方向彎曲，即“同大相反”，二是當(dāng)巖層傾角小于地面坡度角時(shí)，巖層界線與地形等高線的彎曲方向相同，即“同小相同”。

角度不整合接觸：

角度不整合接觸簡稱不整合，又叫斜交不整合。一組較新地層呈角度解除覆蓋在不同時(shí)代較老地層之上，它們之間有明顯的古風(fēng)化剝蝕面，這種地層解除關(guān)系稱角度不整合。角度不整合可簡單表示為：沉積盆地下降接受沉積→在地殼運(yùn)動(dòng)的影響下發(fā)生褶皺、斷裂，往往有巖漿作用和變質(zhì)作用相伴生，同時(shí)隆起上升遭受風(fēng)華剝蝕→再下降接受新的沉積。

第三篇：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)講稿（模版）

《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》講稿

第一章

緒論

一、造地質(zhì)學(xué)的研究對象和內(nèi)容

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)

是地質(zhì)學(xué)的一門分支學(xué)科，其研究對象是地殼或巖石圈的構(gòu)造。

地質(zhì)構(gòu)造

是指組成地殼的巖石（巖體）在內(nèi)，外動(dòng)力地質(zhì)作用下發(fā)生的變形與變位，而形成的各種（構(gòu)造）現(xiàn)象，諸如褶皺、斷裂、劈理以及其它各種面、線狀構(gòu)造等。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究內(nèi)容

主要研究內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用

所形成的各種構(gòu)造地質(zhì)的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模，形成條件、形成機(jī)制，分布和組合規(guī)律及其演化史，并進(jìn)一步探討產(chǎn)生地質(zhì)構(gòu)造的地殼運(yùn)動(dòng)的方式，規(guī)律及動(dòng)力來源。

內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用 下產(chǎn)生的各種構(gòu)造現(xiàn)象主要是在成巖后形成的次生構(gòu)造，但對沉積巖在成巖過程中、巖漿巖在侵位和結(jié)晶過程中形成的原生構(gòu)造也要加以認(rèn)識和研究。

構(gòu)造尺度

可以分為巨、大、中、小、微、超微 等級別，不同的構(gòu)造尺度其研究任務(wù)與方法不同。●野外調(diào)查通常是從小或中尺度構(gòu)造現(xiàn)象入手； ●室內(nèi)研究則為微、超微尺度研究；

●巨、大型尺度研究已屬大構(gòu)造研究領(lǐng)域，除上內(nèi)容研究之外，還需對該區(qū)地層，沉積相和建造、巖漿活動(dòng)，變質(zhì)作用，及成礦作用等綜合研究分析。新理論、新技術(shù)、新方法、新儀器的應(yīng)用

近20-30年來構(gòu)造地質(zhì)學(xué)發(fā)展迅猛，如航天遙感技術(shù)（航、衛(wèi)片）、地球物理探測方法的發(fā)展、電子顯微鏡的發(fā)明等，對地球的研究已從陸地延伸至海洋，從地殼表層發(fā)展到深層（超深鉆），將地球作為一個(gè)整體與天體行星進(jìn)行類比研究。電子顯微鏡、高溫高壓實(shí)驗(yàn)，以及晶體缺陷的研究，加深了人們對構(gòu)造變形機(jī)制的深刻了解。

二、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究意義

理論意義

闡明地殼構(gòu)造在空間上的相互關(guān)系和空間上的發(fā)育順序，探討地殼構(gòu)造演化和地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其動(dòng)力來源。實(shí)踐意義

與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)想相關(guān)，有利的方面，如礦產(chǎn)資源（能源資源），水資源，受一定的構(gòu)造控制，不利的方面，如地震活動(dòng)，工程地質(zhì)，環(huán)境地質(zhì)，保護(hù)、改善利用環(huán)境地質(zhì)，防止和減少地質(zhì)災(zāi)害等都與構(gòu)造地質(zhì)密切相關(guān)。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)穩(wěn)定性實(shí)例

1、法國馬爾帕賽水壩薄拱壩壩高60m，底寬6.26m，頂寬1.5m，修建在片麻巖上。1959年12月2日，當(dāng)水庫接近滿庫時(shí)壩體突然崩潰。其中地質(zhì)上原因是壩上游拉應(yīng)力分布區(qū)內(nèi)陡傾張裂隙和緩傾軟弱面相連，導(dǎo)致孔隙水壓急劇增高，引起壩基滑移。

2、四川永川縣陳食水庫壩基滲漏，在壩基附近岸坡坡腳處，風(fēng)化泥巖中發(fā)育一組與岸坡走向平行的陡傾卸荷裂隙，有的開口達(dá)20cm之大，滲漏造成的。

3、安徽梅山水庫連拱壩壩肩破裂，受右壩肩花崗巖體內(nèi)一組平緩裂隙向河谷方向滑移導(dǎo)致。

4、意大利瓦依昂水庫滑坡事件，壩高267m，是當(dāng)時(shí)世界上最高的雙拱壩。庫區(qū)蓄水后，山體突然以高達(dá)25－30m/s的速度下滑，近2億方土石迅速淤滿水庫，掀起高過壩頂100余m的涌浪，沖毀下游3KM處的村鎮(zhèn)，造成3000人死亡，水庫變?yōu)槭瘞臁?/p>

三、構(gòu)造地質(zhì)研究方法

1、構(gòu)造地質(zhì)研究三大方面：幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)，此外尚有構(gòu)造發(fā)育、演化歷史分析。●幾何學(xué)

研究構(gòu)造地質(zhì)的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、組合型式及相互關(guān)系、各種要素的測量及其各個(gè)構(gòu)造之間的相互關(guān)系，從而建立一個(gè)完整的具有幾何規(guī)律的構(gòu)造體系或型式。它是運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)。

●運(yùn)動(dòng)學(xué)

根據(jù)幾何學(xué)的有關(guān)資料和數(shù)據(jù)，重塑和再現(xiàn)巖石在構(gòu)造變形期間所發(fā)生的運(yùn)動(dòng)和變位，包括變形巖石內(nèi)外部的運(yùn)動(dòng)。

●動(dòng)力學(xué)

探索構(gòu)造變形的作用力性質(zhì)、大小、方向、應(yīng)力場的演化及其發(fā)育順序，應(yīng)變分析也屬于動(dòng)力學(xué)研究的內(nèi)容。三者之間彼此相互聯(lián)系，相輔相成的。

2、研究方法

⑴、地質(zhì)測量（填圖）是基本方法，制圖、數(shù)理統(tǒng)計(jì)提供依據(jù)。⑵、顯微構(gòu)造分析

是對中小尺度研究的修正和外充。

⑶、航、衛(wèi)片解譯

擴(kuò)大視域和深度，彌補(bǔ)野外中小尺度研究的局限性。⑷、⑸、應(yīng)用力學(xué)原理，鑒定構(gòu)造的力學(xué)性質(zhì)和相互關(guān)系，分析形成機(jī)制及各構(gòu)造之間的內(nèi)在關(guān)系，以從而得出區(qū)域構(gòu)造的分布和發(fā)展規(guī)律。⑹、室內(nèi)測試和計(jì)算

應(yīng)變測量與計(jì)算、變形（應(yīng)力）礦物尤其是標(biāo)型礦物的溫度壓力測試、同位素年代學(xué)測定等。

⑺、摸擬實(shí)驗(yàn)

石蠟或泥巴摸擬、光彈性實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)力學(xué)模擬和高溫高壓實(shí)驗(yàn)，再現(xiàn)構(gòu)造變形。⑻、⑼、⑽、⑾、⑿、⒀、⒁、⒂、⒃、⒄、⒅、⒆、⒇、⑹、歷史分析

根據(jù)地層間不整合接觸關(guān)系、各種構(gòu)造之間的交切關(guān)系，結(jié)合沉積相，巖漿活動(dòng)，配合同位素年代測定資料，分析構(gòu)造發(fā)展的順序，劃分發(fā)育階段，恢復(fù)構(gòu)造演化歷史，從而對構(gòu)造的規(guī)律有一個(gè)較全部系統(tǒng)的正確認(rèn)識。

四、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系 數(shù)學(xué)

力學(xué)（彈、塑性力學(xué)、流變學(xué)、斷裂力學(xué)）古生物學(xué)

地史學(xué)（或地層學(xué)）礦物、巖石學(xué) 地貌學(xué) 地球物理 地球化學(xué)

計(jì)算機(jī)制圖等學(xué)科關(guān)系密切

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科。我們必須堅(jiān)持唯物主義的認(rèn)識論，理論聯(lián)系實(shí)際，才能學(xué)好用這門學(xué)科，并使之向前發(fā)展。

第二章

沉積巖層的產(chǎn)狀及其原生構(gòu)造 §1 巖層產(chǎn)狀、厚度及其出露特征

一、巖層的原始產(chǎn)狀

沉積盆地（海洋或大型湖泊）中心，形成的巖層是水平的或近水平的，而邊緣、島嶼，水下隆起等周圍的沉積物產(chǎn)狀具有一定的傾角，稱為原始傾斜。原始水平的巖層，經(jīng)構(gòu)造變動(dòng)后，可變?yōu)閮A斜、直立、倒轉(zhuǎn)以及各種褶皺形態(tài)，但也有仍保持近水平狀態(tài)。

二、水平巖層

巖層上下兩個(gè)面保持水平狀態(tài)，即同一層面上各點(diǎn)海拔高度基本相同的巖層，稱為水平巖層。其特征如下：

1、在層序沒有倒轉(zhuǎn)的前提下，地質(zhì)時(shí)代較新的巖層疊置在較老的巖層之上。當(dāng)?shù)匦蝿兾g切割輕微的地面只出露最新巖層；如切割強(qiáng)烈時(shí)，老巖層則出露于河谷，沖溝等低洼處，較新巖層分布于山頂或分水嶺上，即巖層愈老出露愈低，巖層愈新其出露的位置愈高。

2、水平巖層的露頭形態(tài)，完全受地形控制，其出露線（巖層與地面的交線）在地質(zhì)圖上表現(xiàn)為與地形等高線平行或重合，而不會(huì)相交。

3、水平巖層的厚度就是巖層頂面與底面標(biāo)高之差。

4、水平巖層露頭寬度，與巖層厚度和地形坡度的變化有關(guān)。

三、傾斜巖層

由于地殼運(yùn)動(dòng)，使原始水平的巖層發(fā)生構(gòu)造變動(dòng)，形成傾斜巖層。單斜巖層可以是褶皺的一翼或斷層的一盤，也可以是區(qū)域性不均勻沉隆或上升引起的區(qū)域性傾斜。

（一）巖層產(chǎn)狀及其測定

1、產(chǎn)狀要素：走向、傾向、傾角

真傾角與視傾角之間關(guān)系為：tanβ= tanα.cosω（式中α為真傾角，β為視傾角，ω真傾向線與視傾向線之間夾角）

2、巖層產(chǎn)狀要素的測定與表示方法（要求學(xué)生回顧地學(xué)概論和南京實(shí)習(xí)時(shí)現(xiàn)場實(shí)際測量）。巖層產(chǎn)狀要素，通常用羅盤直接測量，有些情況下需用作用法，赤平投影法求出巖層產(chǎn)狀要素。

⑴

層產(chǎn)狀文字表示法：通常只記錄傾向和傾角即可，走向則通過傾向加或減90度換算。● 方位角

SW205°∟25°或205°∟25° ● 象限角法，以北或南作為起點(diǎn)（0°），一般記為 N65°W∟25°或 NW65°∟25° ⑵ 符號表示（用于地質(zhì)圖上）

（二）巖層的厚度 真厚度、視厚度、鉛直厚度三者具有一定的三角函數(shù)關(guān)系附錄V有詳細(xì)介紹。

（三）傾斜巖層的露頭形態(tài)（V字形法則）（本章重點(diǎn)之一）● 水平巖層

露頭線與等高線平行或重合；

● 直立巖層

露頭線不受地形影響，始終呈直線延伸；

● 傾斜巖層

露頭界線復(fù)雜，表現(xiàn)為與地形等高線交切關(guān)系，并顯示出一定的規(guī)律性，即在經(jīng)過山脊和河谷時(shí)，均呈“V”字形態(tài)展布即“V”字形法則。有下列三種情況：

1、巖層傾向與地面坡向相反：在山脊處“V”字形尖端指向山下，在溝谷處“V”字形尖端指向上游。

2、巖層傾向與地面坡向相同，且?guī)r層傾角大于地面坡角時(shí)，在山脊處“V”字形尖端指向山下，溝谷處“V”字形尖端指向上游。

3、巖層傾向與坡向相同，但巖層傾角小于地面坡角時(shí)，“V”字形尖端在山脊處指向山下，溝谷處指向上游。1、3兩種情況相似，不同的是后者“V”字形彎曲大于等高線，而前者“V”字形彎曲度小于等高線。示圖。

（四）巖層的露頭寬度（自學(xué)）

巖層厚度、傾角、坡角、坡向與巖層傾向，傾角之間關(guān)系的影響，學(xué)生自己閱讀即可。§2 沉積巖層的原生構(gòu)造

沉積巖是地球表分布最廣泛的巖石，其分布面積約占地球大陸面積的75%，因此，大部分地質(zhì)構(gòu)造是由沉積巖形成的。所以觀測分析沉積巖層的原生構(gòu)造、巖層產(chǎn)狀和接觸關(guān)系是研究地質(zhì)構(gòu)造的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，也是本課程的基本內(nèi)容之一。

舉例：安徽貴池徐橋銀礦產(chǎn)于奧陶系灰?guī)r裂隙中，為脈狀礦體。奧陶系灰?guī)r為厚層～塊層狀且大理巖化，層理看不清。地質(zhì)人員對地層產(chǎn)狀長時(shí)間爭論不休，后來我根據(jù)大理巖中殘留的生物碎屑的排列方向，確定了原始層理，令地質(zhì)人員十分信服。

● 巖層

由兩個(gè)平行或近乎平行的界面所限制的、巖性基本一致的層狀巖體。由沉積作用形成的巖層稱沉積巖層。

● 層面

上、下巖層的界面。上層面叫做頂面，下層面叫底面，兩個(gè)巖層的接觸面，既是上覆巖層的底面，又是下覆巖層的頂面。● 厚度

兩個(gè)層面之間的垂直距離。

沉積巖在沉積過程中或成巖作用過程中產(chǎn)生的非構(gòu)造變動(dòng)的構(gòu)造稱為沉積巖層的原生構(gòu)造。如層理、層面構(gòu)造（泥裂、雨痕、印模等）、結(jié)核、疊錐以及生物遺跡等等。盡管這些都是沉積巖石學(xué)研究的內(nèi)容，但是，其對構(gòu)造地質(zhì)的研究也有重要意義。

一、層理及識別

1、層理

是沉積巖最常見的一種原生構(gòu)造，是由巖石成分、結(jié)構(gòu)和顏色在剖面上突變或漸變所顯現(xiàn)出來的一種成層構(gòu)造。

層理

按其形態(tài)可分為三種基本類型：平行層理、波狀層理、斜層理。（放映照片、展示標(biāo)本或模型）細(xì)層與層系

概念介紹，示圖a為細(xì)層，圖b為層系。

2、層理的識別

（1）巖石成份變化，系由成分差異而顯示出來的層理（2）巖石結(jié)構(gòu)變化，指巖石粒度和形狀的變化顯示出來（3）巖石顏色變化，由于顏色的不同顯示出層理來

（4）巖層的原生層面構(gòu)造，包括波痕、泥裂、雨痕、生物遺跡及其印模等。

二、利用沉積巖原生構(gòu)造確定巖層的頂面和底面

確定巖層新老關(guān)系是野外觀察研究地質(zhì)構(gòu)造的一個(gè)重要問題。

未經(jīng)構(gòu)造變動(dòng)的巖層，其正常層序總是上頂下底，即上新下老，但經(jīng)構(gòu)造變動(dòng)后巖層則可直立，甚至倒轉(zhuǎn)，新老層序倒置的現(xiàn)象。化石是確定新老關(guān)系和地質(zhì)年代的依據(jù)，但有些無化石的“啞地層”，則只能根據(jù)原生構(gòu)造和某些次生構(gòu)造來確定新老層序。況且確定地層的新老關(guān)系，原生構(gòu)造的方法比化石來得更容易些。（1）斜層理

（2）粒序（韻律）層理，正粒序與反粒序?qū)永恚?）波痕（4）泥裂

（5）雨痕、冰雹痕及其印模（6）沖刷充填構(gòu)造

（5）古生物化石的生長和埋藏狀態(tài) §3 地層之間的接觸關(guān)系

一、整合與不整合

1、整合：巖層連續(xù)沉積，層序無間斷、產(chǎn)狀一致、時(shí)代連續(xù)或其中的生物演化是漸變。

2、不整合： 層序有間斷、缺失，即部分地層無沉積或雖有沉積但卻被剝蝕。

二、不整合類型

（一）平行不整合：下降沉積→上升、沉積間斷、剝蝕→再下降再沉積；不整合面上有下伏巖層組成的礫石、古風(fēng)化殼、古土壤層。

（二）角度不整合

特征：缺失部分地層，上下巖層產(chǎn)狀不一致呈一定的角度相交，不整合面上有下伏巖層組成的底礫巖，古風(fēng)化殼，古土壤層等。

形成過程：下降沉積→褶皺上升（伴有斷裂活動(dòng)、巖漿活動(dòng)，變質(zhì)作用等）→沉積間斷、遭受剝蝕→再下降再沉積。反映上覆地層沉積之前，曾發(fā)生過褶皺等重要的構(gòu)造事件。

（三）地理不整合（區(qū)域不整合），指局部為平行不整合接觸，但大范圍內(nèi)卻是角度不整合。

（四）嵌入不整合三、不整合的研究

（一）確定不整合的存在（重點(diǎn)）

1、地層古生物方面的證據(jù)：化石反映出生物演化的不連續(xù)性（種、屬的突變），生物群落迥然差異。

2、沉積方面的標(biāo)志，存在侵蝕面、古風(fēng)化殼、古土壤以及Fe、Mn、P、Ni，稀土或鋁土礦等，底礫巖。

3、構(gòu)造方面的標(biāo)志：產(chǎn)狀，變形變質(zhì)程度。

4、巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用方面的標(biāo)志。

（二）觀察研究不整合面及其上、下地層的產(chǎn)狀，巖性及時(shí)代。

1、詳細(xì)測制剖面，研究巖性，巖相和化石，確定時(shí)代，觀察構(gòu)造形態(tài)，變質(zhì)情況，巖漿活動(dòng)等。

2、礫石來源、粒度、圓度、分選性、排列方向等。

3、制圖、素描圖、照相等

（三）研究不整合的空間和類型變化

舉例

寧鎮(zhèn)山脈J1-2xn與下覆地層的接觸關(guān)系，在棲霞山高地為不整合，仙鶴觀J1-2和T3h為平行不整合，在鐘山則為整合接觸關(guān)系。

（四）確定不整合的形成時(shí)代（重點(diǎn)）形成時(shí)代：不整合面之下覆相對最新的地層時(shí)代為下限，不整合面之上相對最老的地層時(shí)代為其上限，缺失地層時(shí)代為其形成時(shí)代。注意二點(diǎn)：

①

取下覆最新時(shí)代為下限，兩者之間相隔最近的時(shí)代為不整合形成時(shí)代；

②

同一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)周期不同地區(qū)有先有后，時(shí)間可長可短，缺失地層并不一致，這是褶皺幕的穿時(shí)代性的反映。③

大范圍內(nèi)，可發(fā)生多次構(gòu)造變動(dòng)，形成多個(gè)角度不整合和平行不整合，在接近大陸的地方，幾個(gè)不整合面往往逐漸歸并為一個(gè)角度不整合，其向缺失地層很多，實(shí)際上是包含了多次地殼運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的構(gòu)造事情。

④

注意“缺”與“失”的關(guān)系，如我國華北O(jiān)2/C2，是缺失O3、S、D、C1，還是原先有沉積，后來剝蝕掉即“失”去了。§4 軟沉積變形

軟沉積變形

指沉積或成巖作用過程中形成的非構(gòu)造應(yīng)力作用形成的變形。沉積物此時(shí)尚未固結(jié)成巖，處于塑性或半塑性狀態(tài)，故稱之為軟沉積變形。

一、負(fù)荷作用形成的軟沉積變形 負(fù)荷構(gòu)造、火焰構(gòu)造、砂球和砂枕（視圖）

二、滑塌和滑移作用

滑塌褶皺、爬折構(gòu)造、卷曲層理（視圖）

三、與孔隙液壓效應(yīng)有關(guān)的軟沉積變形 砂巖墻、碟狀構(gòu)造

四、軟沉積變形的成因機(jī)制

內(nèi)因：沉積物力學(xué)性質(zhì)高度塑性，抗剪（切）強(qiáng)度極差。

外因：一定角度的斜坡地形和地震、風(fēng)暴、海嘯等外部誘發(fā)因素。

第三章

地質(zhì)構(gòu)造分析的力學(xué)基礎(chǔ)

一、力和體力

1、力： 物體相互間的一種機(jī)械作用

2、接觸力：物體與物體間的作用力

3、面力：作用在物體表面的接觸力

4、應(yīng)力集中：接觸面積與物體邊界面積比量級很小時(shí)，即集中

5、體力：非接觸力作用在物體內(nèi)部每一支點(diǎn)上時(shí)，為體力

二、外力和內(nèi)力

1、外力：外界物體向研究物體施加的作用力

2、內(nèi)力：外力作用引起的物體內(nèi)部各點(diǎn)之間的相互作用力

三、應(yīng)力、正應(yīng)力、剪應(yīng)力

1、應(yīng)力：在外力作用下，物體內(nèi)任一截面單位面積上的受力大小

2、正應(yīng)力：垂直截面的應(yīng)力，以ζ表示

3、剪應(yīng)力：平行截面的應(yīng)力，以η表示

四、主應(yīng)力、主方向、主平面

1、主應(yīng)力：某一截面上只有正應(yīng)力，沒有剪應(yīng)力時(shí)的正應(yīng)力

2、主方向：主應(yīng)力的方向

3、主平面：垂直于 主應(yīng)力的平面

五、應(yīng)力橢球體和應(yīng)變橢球體

1、應(yīng)力橢球體：

ζ1—最大壓（最小拉）應(yīng)力軸；

ζ2—中間應(yīng)力軸；

ζ3 —最小壓（最小拉）應(yīng)力軸

故：ζ1＞ζ2＞ζ3

2、應(yīng)變橢球體：

A(X)—最大應(yīng)變軸；

B(Y)—中間應(yīng)變軸；

C(Z)—最小應(yīng)變軸

六、應(yīng)力分析簡介

1、常見的應(yīng)力狀態(tài)：

單軸應(yīng)力狀態(tài)：一個(gè)主應(yīng)力不為零，其余兩個(gè)均為零

雙軸應(yīng)力狀態(tài)：一個(gè)主應(yīng)力為零，其余兩個(gè)均不為零

三軸應(yīng)力狀態(tài)：三個(gè)主應(yīng)力均不為零，且ζ1＞ζ2＞ζ3

2、二維應(yīng)力狀態(tài)分析（平面應(yīng)力狀態(tài)分析）

若：有兩軸主應(yīng)力（ζ1，ζ2）作用在斜截面（AB）上，且 ζ1＞ζ2，ζ3 = 0；分析斜面（AB 面）上的應(yīng)力狀態(tài)。

規(guī)定：α—AB法線與ζ1的夾角，AB線—AB 面的截線，單位長度（=1）

∵ AB = 1，∴ OA = sin α，OB = cos α

又∵ ζ = P / A ，P = ζ A

∴在 OA 面上的正應(yīng)力 P2 = ζ2 OA = ζ2 sin α ，在 OB 面上的正應(yīng)力 P1 = ζ1 OB = ζ1 cos α（1）在垂直AB面上的力： 為 P1 和 P2 的分力之和：

即 ： Pn = P1n + P2n = P1 cosα+ P2 sinα

AB面上的正應(yīng)力： ζα= P1 cosα+ P2 sinα

= σ1 cosα cosα+ σ2 sinα sinα

= σ1 cos 2 α + σ2 sin 2 α

σ1 + σ2

σ1σ2

= ———— sin2α

（2）

討論：

由（1）：當(dāng)α= 0 時(shí)，cos 2α= 1； ζα = ζ1（最大）； ζ2 不起作用

說明：垂直該面的應(yīng)力對該面作用最大

平行該面的應(yīng)力對該面無作用

由（2）：當(dāng)α= 0 時(shí)，ηα = 0

當(dāng)α= 90° 時(shí)，ηα = 0（2 α= 180 °）

當(dāng)α= 45° 時(shí)，ηα 達(dá)最大值（2 α= 90 °）

σ1-σ2

即： ηα = ————

說明：與主應(yīng)力呈45 °的面上剪應(yīng)力最大，易產(chǎn)生剪切面

第四章

變形巖石應(yīng)變分析基礎(chǔ)

一、變形與變位

1、變形（strain）：

巖石體受到應(yīng)力作用后，其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)經(jīng)受了一系列的位移從而使巖石體的初始形狀、方位或位置發(fā)生了改變。

2、位移：物體內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的位置在變形前后的相對變化。（平移、旋轉(zhuǎn)、體變、形變）平移、旋轉(zhuǎn)：改變坐標(biāo)，不改變形態(tài)（內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)相對位置不變）體變、形變：改變形態(tài)和體積（內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)相對位置改變）

二、應(yīng)變的度量（應(yīng)變測量）

應(yīng)力狀態(tài)：某一瞬間作用于物體上的應(yīng)力情況

應(yīng)變狀態(tài)：物體變形后的狀態(tài)

1、線應(yīng)變：

（1）定義： 變形前后線段長度的變化（ε）

（2）應(yīng)變量計(jì)算：

l 1-l 0

A、單位長度比：ε= ——

l 0 式中： ε—線應(yīng)變量；

l 0、l 1—變形前、后同一線段的長度比（伸長為正；縮短為負(fù)）

B、平方長度比：λ=(l 1 / l 0)2 =(1+ ε)2

式中：λ—變形前、后同一線段的長度比的平方

2、剪應(yīng)變：

（1）定義：

角應(yīng)變：變形前相互垂直的兩條直線，變形后其夾角偏離直角的量（ψ）

剪應(yīng)變：角應(yīng)變的正切（γ）（（2）應(yīng)變量計(jì)算：

γ= tgψ

（右偏為正；左偏為負(fù)）

三、均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變

1、均勻應(yīng)變：

（1）定義：物體內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的應(yīng)變特點(diǎn)相同的變形

（2）特點(diǎn)：變形前的直線，變形后仍是直線；變形前的平行線，變形后仍是平行線

2、非均勻應(yīng)變：

（1）定義：物體內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的應(yīng)變特點(diǎn)發(fā)生變化的變形

（2）特點(diǎn)：變形前的直線，變形后為曲線或折線；變形前的平行線，變形后不在保持平行

3、連續(xù)變形：物體內(nèi)從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)是逐漸變化的（彎曲）

4、不連續(xù)變形：物體內(nèi)從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)是突然變（斷開），褶皺是一種非均勻連續(xù)變形

四、應(yīng)變橢球體

1、定義：用來表示應(yīng)變狀態(tài)的橢球

2、特征：

（1）變形前是球，均勻變形后為一橢球

（2）有三個(gè)相互垂直的主軸（X、Y、Z），分別代表最大、中間、最小應(yīng)變軸（或λ

1、λ

2、λ3；A、B、C）

（3）有三個(gè)相互垂直的主平面（YZ、XZ、XY），分別垂直X、Y、Z軸

（4）應(yīng)力與應(yīng)變有密切關(guān)系：

最大應(yīng)變軸平行最小壓應(yīng)力軸和最大張應(yīng)力軸 最小應(yīng)變軸平行最大壓應(yīng)力軸和最小張應(yīng)力軸

五、弗林（Flinn）指數(shù)

表示應(yīng)變橢球體的形態(tài)—應(yīng)變強(qiáng)度

k = tanα =(a-1)/(b-1)

式中：a = X / Y =（1+ε1）/（1=ε2）

b = Y / Z =（1+ε2）/（1+ε3）討論：

k值相當(dāng)于p點(diǎn)與原點(diǎn)（1，1）的斜率

k=0

單軸旋轉(zhuǎn)扁球體（軸對稱縮短）

1＞k＞0

扁形橢球體（壓扁型）

k=1

平面應(yīng)變橢球體

∞＞k＞1

長型橢球體（收縮型）

k=∞

單軸旋轉(zhuǎn)長球體（軸對稱伸長）

六、旋轉(zhuǎn)變形與非旋轉(zhuǎn)變形

1、非旋轉(zhuǎn)變形：代表應(yīng)變主軸方向的物質(zhì)線在變形前后不發(fā)生方位的改變

2、旋轉(zhuǎn)變形：代表應(yīng)變主軸方向的物質(zhì)線在變形前后發(fā)生了方位的改變

七、遞進(jìn)變形

1、有限應(yīng)變（總應(yīng)變）： 物體變形的最終狀態(tài)與初始狀態(tài)對比發(fā)生的變化

2、遞進(jìn)變形：變形的發(fā)展過程（許多微量應(yīng)變逐次疊加的過程）

第五章

巖石變形行為

（自學(xué)為主）

第六章

劈理

就幾何形態(tài)而論，任何構(gòu)造都可看成是面狀構(gòu)造或線狀構(gòu)造。

面狀構(gòu)造和線狀構(gòu)造都可以分成為“透入性”和“非透入”性兩類。透入性構(gòu)造

均勻地彌漫于地質(zhì)體中的構(gòu)造，反映地質(zhì)體作為一個(gè)整體，也均勻地發(fā)生了變形。

非透入性構(gòu)造

以一種不連續(xù)面分散于地質(zhì)體中，變形僅發(fā)生在不連續(xù)面及其附近，將均勻連續(xù)的地質(zhì)體分成若干部分，所以又稱為“分劃性”構(gòu)造。

透入性和非透入性是相對性概念。如圖7-1中的S2小尺度觀察是透入性構(gòu)造，微小尺度劃分不連續(xù)的分劃性構(gòu)造了。

§1 劈理的結(jié)構(gòu)、分類和產(chǎn)出背景

一、劈理巖石的域組構(gòu)（cleavage domain）劈理域和微劈石（microlithon domain）(一)劈理域的形態(tài)及排列

1、劈理的平面度—劈理域的平面程度 ●

平直； ●

粗糙； ●

鋸齒狀； ●

縫合線狀的

2、劈理的排布格式 ●

平行劈理 ●

交織劈理

（二）微劈石的結(jié)構(gòu) ①由粒狀礦物組構(gòu)，無優(yōu)選方位；②常保持先存板巖和千枚巖的面理。

（三）劈理的間隔 兩劈理面之間垂直距離，5-20cm-0.01mm（上下限）（C.MCA.Powell,1979）

（四）劈理域的相對寬度 劈理域?qū)?微劈石寬或劈理域?qū)挾瓤偭?巖石測線總長度×100%計(jì)量。

劈理域?qū)挸膳韼В碛蛘@示面狀分割特點(diǎn)。

二、劈理分類

（一）傳統(tǒng)分類：流劈理、破劈理、滑劈理

（二）劈理的結(jié)構(gòu)分類 C.MCA.Powell，（1979）提出“用帶有成因含義的術(shù)語來描述劈理構(gòu)造弊病很多”，因此，需要有一個(gè)描述劈理組構(gòu)和形態(tài)的分類方案。G.E.Borradail & G.H.Davis等人的方案

1、連續(xù)劈理

礦物均勻分布，完全定向，或在顯微鏡下辨別出劈理域和微劈石者，如板劈理，千枚理，片理和片麻理。（1）板劈理

富泥質(zhì)的低級變質(zhì)巖中，具良好的可劈性、使巖石劈成十分平整的石板，但顯微尺度下，劈理域卻是交織排布的。與板劈理有關(guān)的變形包體，礦物晶粒、碎屑、結(jié)核、化石、斑點(diǎn)等。（2）千枚理和片理，礦物結(jié)晶顆粒較大，肉眼可見與板劈理相區(qū)別之。①富層狀硅酸鹽巖石（云母片巖類），如“千枚狀構(gòu)造”。②復(fù)礦物成分巖石中的片理（云母石英片巖）③粒狀單礦物巖（大理巖、石英片巖）

（3）片麻理，深變質(zhì)巖中的劈理，由深淺兩色礦物條帶組成，與千枚理和片理比較通常連續(xù)性較差。

2、不連續(xù)劈理，劈理間隔肉眼可見，露頭和手標(biāo)本可顯示其不連續(xù)的構(gòu)造特征。按微劈石域的結(jié)構(gòu)，可分為間隔劈理和褶劈理。

（1）間隔劈理，過去稱為破劈理。顯微鏡下觀察劈理域的主要成分是粘土質(zhì)和碳質(zhì)等不溶物（Nickelsen,1972），過去認(rèn)為是剪切滑動(dòng)，實(shí)際是壓溶成因。

（2）褶劈理，肉眼可見間隔切過先存在的連續(xù)劈理為特點(diǎn)，間隔大小0.1mm-10mm。早期連續(xù)劈理發(fā)生撓曲或微褶皺。進(jìn)一步可分為： ①漸變褶劈理 ②帶狀褶劈理 ③分隔褶劈理

近年來，Gray和Durney（1979）強(qiáng)調(diào)壓溶作用在褶劈理的成因。

三、不同地質(zhì)背景上發(fā)育的劈理

（一）軸面劈理

巖性均一，在韌性差小的巖系里，平均韌性高，與軸面平行性越高，反之韌性差較大，強(qiáng)弱相間的巖系里軸面劈理則發(fā)生散開和聚欽。強(qiáng)巖層呈正扇形，弱巖層中呈反扇形。

軸面劈理形成于褶皺作用的晚期，是最大的擠壓面（AB面）⊥ζ1。近年研究認(rèn)為軸面劈理是壓扁和壓溶作用結(jié)果。隨著軸面劈理的形成彎滑作用逐漸為剪切褶皺作用所代替。

（二）層間劈理

（三）順層劈理 代表褶皺前期一組擠壓應(yīng)變面，但亦有人認(rèn)為是沉積變質(zhì)過程中重荷、重結(jié)晶的結(jié)果。

（四）斷裂劈理 在斷裂的兩盤巖石中或斷層帶中，與斷裂具有統(tǒng)一的力學(xué)機(jī)制。（斷層一章講授）

（五）區(qū)域劈理

§2 劈理的形成機(jī)制

一、劈理的形成作用

1、機(jī)械旋轉(zhuǎn)

2、重結(jié)晶作用

3、壓溶作用

4、晶體塑性變形

二、劈理的應(yīng)變意義

即與應(yīng)變橢球體的關(guān)系 §3 劈理的野外研究

一、區(qū)分劈理與層理

二、測定劈理參數(shù)、描述劈理的結(jié)構(gòu)特征

1、劈理的間隔，大間隔75mm，小間隔1-5mm，微間隔0.01-0.1mm，連續(xù)<0.001mm

2、劈理域的形態(tài)

3、微劈石的結(jié)構(gòu)

三、觀察和測量劈理和層理之關(guān)系

1、利用劈理判斷相鄰巖層運(yùn)動(dòng)方向

2、確定正常與倒轉(zhuǎn)，背向斜位置

3、劈面與軸面平行或以軸面對稱面對稱分布，赤平投影上，劈理極點(diǎn)投影不是與軸面一致，就是與軸面對稱分布。

4、圓柱狀褶皺劈理與層理分線與褶皺樞紐平行，都代表褶皺變形的中間高變軸。

四、利用劈理特征推斷巖石變形機(jī)制和構(gòu)造環(huán)境。

五、研究變斑晶外面理，探討變形與變質(zhì)作用的關(guān)系。

六、觀察交切關(guān)系，建立先后發(fā)展順序。

第七章

線理

線理（Lineation）

巖石內(nèi)部或表面的各種平行線狀構(gòu)造，主要是露頭或手標(biāo)本上的平行透入性構(gòu)造。而與褶皺有關(guān)的線狀構(gòu)造如樞紐。香腸構(gòu)造、窗欞和桿狀構(gòu)造等也被看為作粗大的線理。§1 變形巖石中的小型線理

一、拉伸線

形成方式有二：其一物質(zhì)塑性流動(dòng)過程中的伸長變形，位于ab面之上，指示物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向，代表應(yīng)變橢球體的長軸方向，為a線理；其二是輾滾而成。使物質(zhì)垂直力偶作用的方向拉伸，這種線理常與褶皺樞紐平行，為b線理。

二、生長線理 針狀、柱狀等礦物定向排列構(gòu)成，它們都是巖石在變形和變質(zhì)過程中壓溶和重結(jié)晶作用的產(chǎn)物。因而反映巖石重結(jié)晶流動(dòng)方向。有時(shí)在動(dòng)力變質(zhì)帶上，在強(qiáng)大的應(yīng)力作用下，礦物生長往往不依結(jié)晶習(xí)性，卻屈服于應(yīng)力生長，如斷層面上的石英、方解石纖維狀晶體。均屬a線理。

三、皺紋線理

發(fā)育在千枚巖、片巖中，由早期劈理或片理揉皺成的平行定向構(gòu)造，與褶皺或褶劈有關(guān)，平行褶皺樞紐，稱b線理。

四、交面線理

兩個(gè)面狀構(gòu)造的交線，如層理與面理，面理與面理之交線，與褶皺樞紐β平行，稱b線理。§2 變形巖石中的大型線理

石香腸，窗欞和桿狀構(gòu)造最為常見。

一、石香腸構(gòu)造（Boudinage structrue）

根據(jù)人工模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪圖分別介紹張裂石香腸、剪切型石香腸、粘滯性、褶皺型石香腸的特征和形成機(jī)制

石香腸與組構(gòu)軸關(guān)系，縱彎褶皺中平行樞紐，橫彎褶皺中空間上呈“巧克力方盤”狀。

二、窗欞構(gòu)造（mullion structrue）窗欞構(gòu)造是強(qiáng)裂褶皺中的大型線理，非型為圓核計(jì)柱體或呈波狀起伏的渾圓楔狀，表現(xiàn)常有一層應(yīng)礦持薄膜。成因分類：

1、節(jié)理式窗欞構(gòu)造

2、腫縮式窗欞構(gòu)造

3、褶皺式窗欞構(gòu)造

三、鉛筆構(gòu)造（pencil structrue）

發(fā)育在泥板巖和粉砂質(zhì)板巖中的一種線狀構(gòu)造，成因是由二組或二組以上平行面狀構(gòu)造交切分割而成。

四、桿狀構(gòu)造

由石英、方解石或其它成份單一的強(qiáng)硬巖石物質(zhì)構(gòu)成，成帶成束地出現(xiàn)在變質(zhì)巖中。其與窗欞構(gòu)造的區(qū)別在于桿狀構(gòu)造是由變質(zhì)作用中產(chǎn)生的析離體組成，析離體在未分裂或輾滾成棒之前，一般呈囊狀、透鏡體或似層狀分布于面理之間。與樞紐平行應(yīng)為b線理。

五、壓力影構(gòu)造

§3 線理的野外研究 線理作為一維變量，是反映巖石變形和變質(zhì)過程中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向的良好標(biāo)志。線理位于運(yùn)動(dòng)面上，即ab面上，平行或垂直運(yùn)動(dòng)方向，指示主要運(yùn)動(dòng)方向，通過線理研究可揭示大型構(gòu)造形成方式和形成過程，恢復(fù)區(qū)域構(gòu)造變形史。

一、區(qū)分原生線理及次生線理，實(shí)測產(chǎn)狀。

二、正確進(jìn)行線理定向，確定線理的運(yùn)動(dòng)軸型 B.Sander（1926）座示系統(tǒng)介紹

三、認(rèn)識線理與大構(gòu)造的關(guān)系，為區(qū)域構(gòu)造分析提供依據(jù)

1、根據(jù)線理與層理走向相交關(guān)系，推測褶皺樞紐（β）產(chǎn)狀。

2、如果大型褶皺發(fā)育了軸面劈理，則應(yīng)注意平行軸褶的各種交面線理，寄生褶皺以及其它大型線理的構(gòu)造表現(xiàn)及組合型式。

3、注意拉伸線理在軸面上的表現(xiàn)展布

4、斷層滑動(dòng)面上的線理往往指示斷層運(yùn)動(dòng)方向，輾滾成因的線理的代表中間應(yīng)變軸，它指示斷層三度空間的真實(shí)延伸方向。

四、與線理的研究要同時(shí)進(jìn)行的工作

1、新生線理礦物組合，推測線理生長時(shí)期的變形環(huán)境；

2、應(yīng)變測量，確定線理生長期巖石變形情況。

五、劃分線理的形成期次

第八章

褶皺

褶皺（folds）——巖石受力后發(fā)生彎曲變形，原來巖石中近乎垂直的面，變成了彎曲面，它們可是So，Sx，巖漿巖的流面，甚至節(jié)理面和斷層面等等。巨、大、中、小、顯微尺度的規(guī)模。§

1、褶皺和褶皺要素

一、褶皺的基本類型 ①背斜與向斜 ②背形與向形

③褶皺面向：在褶皺軸面上⊥β觀察地層變新的方向

二、褶皺要素 核、翼、拐點(diǎn)、翼間角、樞紐、軸面、軸跡、脊線、樞線、軸陷、軸隆（高點(diǎn)）

§

2、褶皺描述 正交剖面概念

圓柱狀褶皺：一軸線平行自身移動(dòng)形成的彎曲面。

非圓柱狀褶皺：凡不屬于上述特征的褶皺，其中有一特殊類型即圓錐狀褶皺。它是由一軸線一端固定，以某一角度繞旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而成。

一、轉(zhuǎn)折端的形態(tài)（圓弧褶皺、尖棱褶皺、箱狀褶皺、撓曲褶皺）

二、翼間角 反映褶皺緊密程度

三、樞紐：指向；傾伏端、揚(yáng)起端

四、褶皺的大小，波長，波幅

五、褶皺的對稱性

Z、M、S型褶皺；倒向（從屬褶皺的軸面的傾倒方向）

六、平面輪廓

§2 褶皺的形態(tài)描述

一、橫剖面上褶皺形態(tài)描述

1、根據(jù)軸面產(chǎn)狀和兩翼產(chǎn)狀：

●直立褶皺 ●斜歪褶皺 ●倒轉(zhuǎn)褶皺 ●平臥褶皺 ●翻卷褶皺

2、對稱性：

●對稱褶皺（軸面與水平面或包絡(luò)面垂直）；●不對稱褶皺（軸面與水平面或包絡(luò)面斜交）。

3、據(jù)翼間角大小分：

▲平緩褶皺：翼間角小于180°，大于120° ▲ 開闊褶皺：翼間角小于120，大于70° ▲ 閉合褶皺：翼間角小于70°，大于30° ▲ 緊閉褶皺：翼間角小于30°

▲ 等斜褶皺：翼間角近于0°，兩翼近平行

4、據(jù)褶皺面彎曲形態(tài)：圓弧褶皺、尖棱褶皺、箱狀褶皺、扇狀褶皺、撓曲褶皺

5、據(jù)各層彎曲形態(tài)變化規(guī)律：協(xié)調(diào)褶皺、不協(xié)調(diào)褶皺

二、褶皺在平面（地面）上的露頭形態(tài) ◆穹隆構(gòu)造

L/W≮3:1的背斜 ◆構(gòu)造盆地

L/W≮3:1的向斜 ◆短軸褶皺

L/W=3:1-10:1 ◆線狀褶皺

L/W≯10:1 狹長形褶皺

§3 褶皺的類型及褶皺的組合型式

一、褶皺的位態(tài)分類（M.J.Rickard,1971）

（一）、Rickard三角投影網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征

示圖說明

（二）、Rickard的七大類褶皺

Rickard 分類表

樞紐傾伏角γ

軸面傾角α水平（0°-10°）傾 伏（10°-80°）近直立（80°-90°）

近直立（80°-90°）Ⅰ 直立水平褶皺Ⅱ 直立傾伏褶皺Ⅲ 傾豎褶皺

傾

斜（10°-90°）Ⅳ 斜歪水平褶皺Ⅵ 斜歪傾伏褶皺

Ⅶ 斜臥褶皺

近水平（0°-10°）Ⅴ平臥褶皺

上表只要抓住其命名原則，就不難記住。

命名原則是：軸面產(chǎn)狀＋樞紐產(chǎn)狀＋褶皺＝褶皺名稱

（三）、特征：

①正確地反映褶皺三維空間形態(tài)和產(chǎn)狀特征，避免前述二維空間對褶皺觀察描述的偏面性。②七個(gè)區(qū)代表大類型變化范圍，各區(qū)面積大小，代表自然界中出現(xiàn)的機(jī)率。③定量化描述，便于統(tǒng)計(jì)分析

④易觀察某地區(qū)褶皺的產(chǎn)狀變化規(guī)律

二、褶皺橫越面的幾何類型

（一）平行褶皺和相似褶皺

Han Hise.C.k.（1896）根據(jù)褶皺巖層的厚度變化及各層之間的幾何關(guān)系劃分的二類型

1、平行褶皺(parallel folds)又名同心褶皺(Syncore

folds)，指各巖層成平行彎曲，象兩條鐵軌一樣平行延伸，其間的寬度（厚度）處處相等；具有一個(gè)共同的曲率中心，向內(nèi)弧方向曲率逐漸增大，往深部最終消失。

2、相似褶皺（Similar folds）

各層的曲率基本不變，無共同的曲率中心，褶皺形態(tài)往深部延伸，保持不變；同一層巖真厚度翼薄頂厚，但平行褶皺面方向量度的“厚度”在各部位保持不變。

（二）據(jù)各褶皺層面之間的幾何關(guān)系分類

1、協(xié)調(diào)褶皺（harmonic folds）

2、不協(xié)調(diào)褶皺(disharmonic folds)

（三）蘭姆賽的褶皺幾何分類(J.G.Ramsay, 1967)分類依據(jù)是根據(jù)褶皺橫截面（⊥β）上褶皺層的等傾斜線型式和厚度變化參數(shù)所反映的相鄰褶皺面的曲率關(guān)系。

等傾斜線的繪制：①在⊥β的照片或橫剖面圖上，以實(shí)際水平線為基準(zhǔn)；②以基準(zhǔn)線，按一定角度間隔（10°，20°?）作相鄰褶皺的切線；③連接等斜切點(diǎn)即為等傾斜線。蘭姆賽的三類五型褶皺

Ⅰ類：ⅠA 頂薄，等傾斜線強(qiáng)烈向內(nèi)收斂，不等長 ⅠB 等厚，等傾斜線向內(nèi)弧收斂，等長

ⅠC頂厚，等傾斜線向內(nèi)弧輕微收斂，不等長

Ⅱ類：等傾斜線平行且相等，曲率相等，相似褶皺 Ⅲ類：等傾斜線向外領(lǐng)、內(nèi)撒開、倒扇形、頂厚褶皺

三、同沉積褶皺和底辟構(gòu)造

（一）同沉積褶皺（Synsedimentary folds）

（二）底辟構(gòu)造(diapiric structure)和鹽區(qū)(Salt dome)同沉積褶皺顧名思義，褶皺與巖層沉積同時(shí)形成，有3個(gè)特征：

①

產(chǎn)狀，褶皺兩翼上部產(chǎn)狀緩、下部變陡，總體多為開闊褶皺。②

厚度變化，在背斜頂部厚度小（甚至缺失），兩翼巖層厚度最大。

③

結(jié)構(gòu)上的變化，背斜頂部則因水淺，粒度粗大，而向斜中心部位則因水體較深，粒度最細(xì)。（示圖）

底辟構(gòu)造是地下深部高韌性巖體（如巖鹽、石膏、粘土或煤層等，在構(gòu)造作用力下，或者由于巖石間密度差異所引起的浮力作用下，向上流動(dòng)或擠入（刺入）上覆巖層之中而形成的一種構(gòu)造。如巖漿上升侵入圍巖，使圍巖發(fā)生撓曲時(shí)，則可形成巖漿底辟構(gòu)造。（示圖）

四、褶皺的組合型式和分布

（一）阿爾卑斯式褶皺（Alpinotype folds）

又稱全形褶皺，基本特點(diǎn)是： ①

褶皺呈線狀成帶展布，走向與構(gòu)造帶一致； ②

背向斜同等發(fā)育，布滿全區(qū)。

③

不同級別的褶皺往往成復(fù)背斜和復(fù)向斜構(gòu)造，是造山帶強(qiáng)烈地帶主要構(gòu)造樣式。復(fù)背斜和復(fù)向斜概念。

（二）侏羅山式褶皺（Jura-type folds）

又稱過度型褶皺，其代表性構(gòu)造是隔檔式與隔槽式褶皺，隔檔式褶皺又稱梳狀褶皺。其成因是沉積蓋層在剛性基底的軟弱層上滑脫變形或薄皮滑脫的結(jié)果，屬于造山帶前陸的構(gòu)造現(xiàn)象。

我國湘、鄂西、黔北和川東發(fā)育外，在湘贛一帶也廣泛發(fā)育。（示圖）

（三）日爾曼式褶皺（German-tpye folds）

又稱斷續(xù)式褶皺：主要發(fā)育于構(gòu)造變形輕微的地臺蓋層中，以卵圓形穹隆，拉長的短軸背斜或長垣為主。

褶皺翼部產(chǎn)狀很緩，甚至近水平，但規(guī)模很大，延長數(shù)十公里以外，可以弧零地產(chǎn)出于水平巖層中，背斜、向斜發(fā)育不同等，展布無定向，有的成群分布，呈雁行式排列。這類褶皺常產(chǎn)于北美地臺上，區(qū)域性巨大盆地中，在中國川中以及柴達(dá)木盆地之中也有類似褶皺。

五、疊加褶皺（Superimposed folds）

（一）疊加褶皺的三種基本型式（蘭姆賽，1967）示圖說明： Ⅰ

型：晚期褶皺最大應(yīng)變軸（A、X、a1）或流動(dòng)方向a2與早期褶皺的軸面平行，兩期褶皺的樞紐（中間應(yīng)變軸B、Y、a2）方向不一致，一般呈大角度相交，這種類型褶皺相當(dāng)“橫跨”“斜跨”褶皺。

F1的軸面變形影響不大，而β1再褶皺，呈有規(guī)律的起伏，表現(xiàn)為穹盆相間的構(gòu)造，類似兩個(gè)波疊加，波峰+波峰=峰更高，波谷+波谷=谷更低，波峰+波谷=中和，相當(dāng)一個(gè)鞍部。Ⅱ 型、a2⊥s1（或大角相交）B1?b2成中等或大角度相交

F1常為緊閉或等斜的斜歪褶皺，平臥褶皺，S1與翼一起褶皺，B1也同時(shí)褶皺，形成平面上的新月型或蘑菇型褶皺。

Ⅲ 型、共軸疊加褶皺，a2?s1成大角度相交，但B1‖b2。F1之S1和兩翼共同被褶皺，尤其在正交剖面上更為清楚，可出現(xiàn)雙重褶皺或鉤狀閉合褶皺。§4 褶皺形成機(jī)制

一、褶皺形成機(jī)制的基本類型

（一）縱彎褶皺（Buckling）

即順層擠壓力作用下，巖層發(fā)生褶皺。●單層縱彎（或多層粘結(jié)很牢的一套巖層）。中和面、拉張區(qū)與擠壓區(qū)

●當(dāng)多層（一套巖層）縱彎作用，無中和面、層面的往往起著重要的作用，常通過下列二種方式形成褶皺。

1、彎滑作用（flexural sliping）這種情況下，當(dāng)兩硬層夾一軟弱巖層時(shí)，則在上下硬巖層滑動(dòng)的力偶作用下，使薄層軟弱（韌性）層產(chǎn)層間小褶皺可幫助我們確定層序倒轉(zhuǎn)與否及背、向斜的位置。

方法是：新巖層總是向背斜轉(zhuǎn)端滑動(dòng)，老巖層則對反方向滑動(dòng)，畫作層間小褶皺的軸面，與主褶皺面所交銳角光指示相鄰居層相對滑方向，滑動(dòng)方向一經(jīng)確定，就可確定背、向斜的位置，也知道巖層正常與倒轉(zhuǎn)。

2、彎流作用（flexural flow）

指巖層產(chǎn)生褶皺變形時(shí)，不僅有層間滑動(dòng)，而且會(huì)有巖層內(nèi)部的物質(zhì)流動(dòng)現(xiàn)象。

（二）橫彎褶皺作用（Bending）

即巖層受到層面方向外力作用（預(yù)托作用）。如巖漿底群、鹽丘等都可能導(dǎo)致上覆巖層的橫彎褶皺作用。

（三）剪切褶皺（Shear folding or slip folding）

又稱滑褶皺，是沿一系列與層面不平行的密集劈理面發(fā)生差異性的滑動(dòng)而形成的“褶皺”，所以層理面S0不起作用，只是作為褶皺的標(biāo)志，故又稱之為被動(dòng)褶皺作用。

（四）柔流褶皺作用（Rheid folding）

指高韌性巖石（巖鹽、石膏或煤層）或處于高溫高壓環(huán)境下變成高韌性體，受到外力作用產(chǎn)生的粘性流動(dòng)（既有層流動(dòng)又有紊流），形成復(fù)雜多變的褶皺。混合巖化變質(zhì)作用地區(qū)常見構(gòu)造。

（五）膝折作用

是兼具彎滑褶皺作用和剪切褶皺作用兩種特征的特殊褶皺作用，主要出現(xiàn)在巖性較均一的薄層巖石或片理化的淺變質(zhì)巖中。

其形成方式，在一定的圍壓限制下，受到與層理或面理近水平或斜交的壓應(yīng)力作用，巖層順層間滑動(dòng)，但又受到限制常使滑動(dòng)面發(fā)生急劇的轉(zhuǎn)折。（示圖）

二、褶皺形成過程中的壓扁作用。（示圖）

三、影響褶皺作用的主要因素

（一）層理的影響

（二）厚度和力學(xué)性質(zhì)的影響（主波長理論）

畢奧特(M.A.Biot，1957，1965)和蘭伯格（1963）通過模擬實(shí)驗(yàn)和野外褶皺的實(shí)際觀察研究，對側(cè)向縱彎作用下的褶皺發(fā)育機(jī)制進(jìn)行了力學(xué)、數(shù)學(xué)分析彈性彎曲（虎克體），粘彈性層彎曲（牛頓流體）作用。巖性在地表?xiàng)l件下的變形基本上是彈性的（ζ=Eε）即ζ∝ε。可將巖層當(dāng)作彈性板來考慮，其形成的褶皺波長與作用大小有關(guān)。

巖石在地下深處，較高的溫壓條件下，在小應(yīng)力長期作用下，不同的巖石可以看作是粘度各異的粘性固體的變形，可簡化為牛頓體的變形來表達(dá)，即應(yīng)力與應(yīng)變速率成正比（ζ=με），巖石的粘度在變形中起著主導(dǎo)作用，粘性大的巖層在褶皺發(fā)育過程中起骨干作用，這種巖層稱為能干層或強(qiáng)巖層。

設(shè)想：一厚為d的高粘度（μ1）強(qiáng)巖層夾于低粘度（μ2）的軟弱層之間，使其側(cè)向順層擠壓，而發(fā)生縱彎作用（示圖）。此時(shí)，強(qiáng)硬巖層發(fā)生縱彎曲受到兩種阻力。①來自強(qiáng)巖層內(nèi)部阻力（f內(nèi)阻）。外弧拉伸，內(nèi)弧壓縮，層要彎曲，必須克服內(nèi)部阻抗（f內(nèi)阻），若巖層彎曲波長愈大，弧愈緩（內(nèi)外曲率愈小），內(nèi)阻抗愈小。所以如沒有介質(zhì)的包圍，它趨向于形成最大的可能波長即一個(gè)波。②另一種阻力（f外阻）來自上、下軟弱層（μ2）。強(qiáng)巖層彎曲時(shí)，必須要推開上下軟弱層，而軟弱層則反作用，力圖阻止其彎曲。這種外部阻撓力與硬巖層的波長成正比，與波幅成正比（f外阻∝W，f外阻∝A波幅）。所以外部阻撓力要求褶皺的波長盡可能小。按照最小功原理，巖層將選擇做功最小，而又能抵抗這兩種阻力，使某一調(diào)和的中間值作為最易褶皺的初抬主波長Wi，即這種波長的褶皺最易發(fā)育，據(jù)畢奧特的計(jì)算：

Wi=2πd(μ1/6μ2)1/3 或

Wi/d=2π(μ1/6μ2)1/3

式中：μ1—主導(dǎo)層（硬巖層）的粘度；μ2—低粘度介質(zhì)（軟弱層）且μ1>μ2；d—主導(dǎo)層的厚度。

由上式可知，主波長（Wi）與應(yīng)力無關(guān)（應(yīng)力只影響褶皺發(fā)育的速率）

從上式可以看出：當(dāng)μ1≈μ2時(shí)，Wi≈3.46時(shí)，這樣的褶皺是非常微弱的，因此，當(dāng)μ1=μ2時(shí)，只有均勻縮短，而不會(huì)有褶皺。

當(dāng)硬巖層為多層巖層（μ1）時(shí)，Wi=2πd(nμ1/6μ2)1/3，主波長（Wi）除受層數(shù)（n）控制外，其它情況同單層。

（三）巖層埋深及應(yīng)變速率對褶皺形成的影響

埋深：1）淺部：P.T較低，巖石呈彈性性狀，層理顯示不均一，褶皺以彎滑為主。

2）深部：P.T較高，巖石呈韌性性狀（粘彈性），巖層層理不均一性減小以至消失，褶皺作用由彎流→剪切→柔流褶皺，如太古界、元古界等變質(zhì)巖區(qū)發(fā)育的相似褶皺，腸狀褶皺等，就是這個(gè)緣故。

應(yīng)變速率：ε大，深部的巖石也會(huì)呈彈性彎曲或脆性。斷裂：ε小，巖石呈粘性材料（1011-1022泊），t大而ζ很小，則ε很大，巖石發(fā)生強(qiáng)烈褶皺。

在地表（或淺部）低T低P下，即使ζ很小，只要t呈足夠長，巖層由蠕變而發(fā)生強(qiáng)烈褶皺，甚至達(dá)到破壞強(qiáng)度。

（四）基底構(gòu)造對蓋層褶皺的影響 §5 褶皺構(gòu)造的觀察與研究

基本任務(wù)是：野外觀察和填圖，結(jié)合各種地質(zhì)勘探（物化探、山地工程）等手段，航、衛(wèi)片解釋等研究，查明褶皺的形態(tài)；產(chǎn)狀；組合分布特點(diǎn)；形成機(jī)制和形成時(shí)代；為研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征，褶皺與礦產(chǎn)及水文、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)。

一、褶皺形態(tài)的研究

（一）了解區(qū)域構(gòu)造總輪廓，小比例尺地質(zhì)圖，航衛(wèi)、片解釋分析，或在露頭良好的地區(qū)橫穿幾條路條觀察。

（二）查明地層層序和追索標(biāo)志層

（三）根據(jù)褶皺各部位地層產(chǎn)狀確定褶皺幾何形態(tài) ①軸面和樞紐產(chǎn)狀的確定

②根據(jù)同一層位在不同高度的巖層傾角變化規(guī)律，結(jié)合巖層厚度的變化，分析幾何形態(tài)，是否為平行褶皺還是相似褶皺、頂厚褶皺等。

③轉(zhuǎn)折端處巖層產(chǎn)狀的研究，此處層序始終是正常的。

（四）觀察褶皺出露形態(tài)及其平面圖像

示圖，重點(diǎn)解釋，平面圖上褶皺巖層露頭線，最大彎曲點(diǎn)的聯(lián)線是否是褶皺的軸跡，其方向反映樞紐的傾伏向。

①地面起伏不大，較平坦，軸面近直立，樞紐平緩者，其轉(zhuǎn)折端聯(lián)線，近乎褶皺的軸跡，其方向大致反映了樞紐的傾伏方向。②斜歪傾伏褶皺（Ⅵ），尤其斜臥褶皺（Ⅶ）形態(tài)復(fù)雜的褶皺，或地形復(fù)雜起伏較大，其聯(lián)線就不一致了。前者聯(lián)線與軸跡平行，但位置不同；后者聯(lián)線與軸跡既不平行，位置也不一樣。

這個(gè)現(xiàn)象可用多層不同顏色的紙褶皺后浸入水中來觀察。

（五）繪制褶皺剖面圖和橫截面圖

褶皺是個(gè)復(fù)雜的立體形態(tài)地質(zhì)體，一般通過地質(zhì)圖和剖面圖來表示其空間關(guān)系。剖面圖一般有2種，其一是橫剖面圖（鉛直剖面圖），其二是橫截面圖（或正交剖面圖）。正交剖面圖，故名思義，指與褶皺樞紐垂直的剖面圖，即樞紐為剖面的法線（示圖）。當(dāng)褶皺樞紐傾伏時(shí)，需要作正交剖面圖來反映其形態(tài)。如樞紐的產(chǎn)狀是變化的，要分區(qū)段來繪制正交剖面。

二、褶皺形態(tài)的深部變化的研究 可從以下五方面入手解決：

1、峽谷深溝的陡崖上，直接觀察測量不同高程上的褶皺變化。

2、由表及里、由淺入深，從褶皺的地表形態(tài)特征推斷向下延伸的變化。

系統(tǒng)測量巖層的產(chǎn)狀，了解褶皺的幾何形態(tài)，研究各層所表現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)；系統(tǒng)測量厚度變化，了解變形的特點(diǎn)，從而推斷褶皺各巖層所表現(xiàn)出的深部變化規(guī)律。如地表為頂薄褶皺，平行褶皺，頂厚褶皺，相似褶皺等，則向下向深部變化的情景不一樣。

3、利用物探和鉆探方法所取得的資料來確定褶皺深部形態(tài)的特點(diǎn)和變化

三、褶皺內(nèi)部的小構(gòu)造研究

與主褶皺有成因聯(lián)系的次級小褶皺（從屬小褶皺），可以反映大褶皺的形態(tài)和產(chǎn)狀（系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)測量其軸面、紐樞產(chǎn)狀）。此外，還可利用小褶皺來判斷巖層層序正常與否，背、向斜的位置，前已述。

但需注意還有一類獨(dú)立的小褶皺，與主褶皺無成因聯(lián)系，可能是主褶皺前或之后另一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。

四、確定褶皺形成的時(shí)代

按褶皺形成與成巖時(shí)間的關(guān)系可分為，成巖后的褶皺（構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成），成巖之前的褶皺（同沉積褶皺）。

（一）角度不整合分析法（詳見第二章不整合的研究）

（二）巖性厚度分析法（示圖講解）

該背斜在1層沉積之前尚未隆起，背斜隆起時(shí)期是1-3層沉積時(shí)期，第4層沉積時(shí)，背斜又停止隆起。4-8層則是在8層沉積以后中又褶皺的。

此外，還可以根據(jù)與褶皺相接觸的巖漿巖體的同位素，年齡來間接確定：也可以根據(jù)壘疊加褶皺的相對先后順序，未確定相對的新老關(guān)系。

第九章

節(jié)理

1、節(jié)理的定義

節(jié)理（joint）即巖石中的裂隙（fissure or fracture），是指沒有明顯位移的斷裂。斷裂包含節(jié)理（無顯著位移者）和斷層（fault）（有顯著位移者）

2、節(jié)理研究的理論和實(shí)踐意義

實(shí)際意義：1）礦液、石油、天然氣運(yùn)移通道、儲(chǔ)集場所，控制礦體形態(tài)。

2）地下水、石油滲透性，含油性，含水性與節(jié)理發(fā)育的密度，開啟性有關(guān)。

3）影響水工建筑物的滲漏性和巖體的穩(wěn)定性。理論意義：節(jié)理與褶皺斷裂和區(qū)域性構(gòu)造密切相關(guān)，它的研究對認(rèn)識和闡明區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及其形成和發(fā)展方面具有重要意義。§1 節(jié)理的分類

一、幾何分類（Classification of joint）

（一）據(jù)巖層產(chǎn)狀關(guān)系分

1、走向節(jié)理（strike joint）

2、傾向節(jié)理（dip joint）

3、斜向節(jié)理（oblique joint）

4、層節(jié)理（bedding joint）

（二）據(jù)褶皺樞紐關(guān)系分

1、縱節(jié)理（longitudind joint）

2、橫節(jié)理（transcurrent joint）

3、斜節(jié)理（oblique joint）

注意：當(dāng)褶皺樞紐是傾伏時(shí)，在轉(zhuǎn)折端（傾伏端）部位，縱節(jié)理相當(dāng)拉傾向節(jié)理，橫節(jié)理相當(dāng)于走向節(jié)理。

二、成因分類 原生節(jié)理：（primary joint）次生節(jié)理：（subsequent joint）

三、根據(jù)力學(xué)性質(zhì)分類

1、剪節(jié)理（shear joint）

2、張節(jié)理（tension joint）

剪節(jié)理、張節(jié)理與主應(yīng)力軸和主應(yīng)變軸之間的關(guān)系。

（一）剪節(jié)理的特征

1、產(chǎn)狀穩(wěn)定（沿走向和傾向均如此片）；

2、節(jié)理面平直光滑，時(shí)有擦痕，脈壁平直；

3、切割礫石或較大的礦物顆粒；

4、常發(fā)育成共軛X節(jié)理系（conjugate joint）

5、由羽列組成（feather joint or phumose joint）

6、尾端特征：①折尾；②菱形結(jié)環(huán)；③分叉

（二）張節(jié)理的特征

1、產(chǎn)狀不穩(wěn)定

2、節(jié)理面粗糙不平整，無擦痕（Stria,slickenside）；

3、常繞礫石和粗砂顆粒而過，一般不切割；

4、多開啟性，脈體充填，形態(tài)成楔形、扁豆形等；

5、不規(guī)則樹枝狀、網(wǎng)狀、有時(shí)呈追蹤X型、雁行式、放射狀、同心圓狀的組合形式。

6、尾端變化、樹枝狀、多級分叉、杏仁狀結(jié)環(huán)、不規(guī)則狀；

四、節(jié)理力學(xué)性的轉(zhuǎn)化

五、雁列節(jié)理和雁列脈（en echelon joint and en echelon wein）

1、雁列脈的要素，雁列帶、雁列軸、雁列角、雁列寬度，示圖。

2、雁列的左、右列確定方法：“S”形，反“S”形

六、縫合線（suture, sutural line）

七、裂開—愈合（rack-heal）

八、羽飾構(gòu)造（feather S.）

九、節(jié)理組（joint set）和節(jié)理系（joint system）

節(jié)理組：指統(tǒng)一應(yīng)力場中一次構(gòu)造作用下形成的產(chǎn)狀基本一致，力學(xué)性質(zhì)相同的一群節(jié)理。節(jié)理系：指統(tǒng)一應(yīng)力場中一次構(gòu)造作用下形成的兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)理組，如“X”節(jié)理、放射狀節(jié)理、同心狀節(jié)理等。§2 節(jié)理的分期與配套 一定地區(qū)的節(jié)理一般是長期多次構(gòu)造應(yīng)力場的產(chǎn)物，為了探討該地區(qū)的構(gòu)造變形史和古構(gòu)造應(yīng)力場，常常進(jìn)行節(jié)理的分期與配套。

分期

就是從時(shí)間尺度上對一定地區(qū)的所有節(jié)理進(jìn)行分類，劃分出先后序次，確定其長幼關(guān)系。配套

是指從親緣關(guān)系（或成生聯(lián)系）上對一定空間范圍內(nèi)的所有節(jié)理進(jìn)行組合，顯然一個(gè)地區(qū)至少可以有一個(gè)或多個(gè)具親緣關(guān)系的節(jié)理系。分期與配套的目的是，為研究區(qū)域構(gòu)造和恢復(fù)古應(yīng)力場提供依據(jù)。

一、節(jié)理的分期

1、錯(cuò)開——被錯(cuò)開者早于錯(cuò)開者

2、限制——被限制者晚于限制者

3、互切——同時(shí)形成

4、追蹤，利用和改造——同時(shí)或稍晚

5、間接標(biāo)志：不同期次節(jié)理貫入的巖脈、巖墻、巖體、巖性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上各具特色；巖脈等互相切割，交切關(guān)系等有助于確定相對先后關(guān)系。

6、不整合面上下層系中的節(jié)理發(fā)育差異。

二、節(jié)理的配套

（一）根據(jù)共軛節(jié)理的組合關(guān)系

1、擦痕、羽列，派生張節(jié)理確定共軛關(guān)系；

2、尾端變化特征；

3、利用兩組節(jié)理的相互切錯(cuò)，確定共軛關(guān)系；

4、利用追蹤張節(jié)理，兩組雁列張節(jié)理等配套。

（二）根據(jù)節(jié)理發(fā)育總體特征以及節(jié)理與其它構(gòu)造關(guān)系

節(jié)理的分期和配套應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、分期與配套同時(shí)進(jìn)行；

2、不能僅依據(jù)節(jié)理自身相互關(guān)系及特征，還要考慮地質(zhì)背景；

3、分期配套必須在野外現(xiàn)場進(jìn)行，有時(shí)還需要把統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)論帶至野外實(shí)踐中檢驗(yàn)。§3 不同地質(zhì)背景上發(fā)育的節(jié)理

一、與縱彎褶皺伴生的節(jié)理

圖示講解以下各點(diǎn)

1、早期平面“X”節(jié)理系，應(yīng)力軸ζ

1、ζ

2、ζ3，應(yīng)變軸A、B、C，2、晚期平面“X”節(jié)理系（當(dāng)巖層褶皺后，出現(xiàn)局部應(yīng)力場作用）◆ 背斜轉(zhuǎn)折端“X”節(jié)理系； ◆ 向斜轉(zhuǎn)折端“X”節(jié)理系。

3、剖面“X”節(jié)理系（注意：在層理面上其走向永遠(yuǎn)是彼此平行的，不受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響）

4、橫張節(jié)理

●早期追蹤張節(jié)理，巖層褶皺后⊥樞紐β；

●褶皺樞紐傾伏端的橫張節(jié)理，節(jié)理傾角與樞紐傾伏角互余； ●晚期平面“X”節(jié)理系，在向斜核部的角追蹤張

5、縱張節(jié)理

發(fā)育于褶皺的轉(zhuǎn)折端，與樞紐平行。

6、層內(nèi)剪節(jié)理

發(fā)育于層間，上下巖層相互滑動(dòng)引起的與層理平行。

二、與橫彎褶皺有關(guān)的節(jié)理

環(huán)狀和輻射狀節(jié)理系，ζ1直立，ζ

2、ζ3水平

三、與斷層有關(guān)的節(jié)理

1、羽狀剪節(jié)理

2、羽狀張節(jié)理

四、與區(qū)域構(gòu)造有關(guān)的節(jié)理

1、主節(jié)理；

2、系統(tǒng)節(jié)理和非系統(tǒng)節(jié)理

五、節(jié)理在分析區(qū)域構(gòu)造中的作用和問題 §4 節(jié)理的野外觀測

節(jié)理自然界雖然廣泛普遍發(fā)育，但是尚未形成一套系統(tǒng)的研究方法。研究方法因任務(wù)不同而異，但不外乎系統(tǒng)的觀察、測量統(tǒng)計(jì)、然后結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析。下面主要介紹區(qū)域性構(gòu)造研究中節(jié)理觀測的內(nèi)容和方法

通常在工作之前，對航、衛(wèi)片進(jìn)行解釋，宏觀地觀察認(rèn)識工作區(qū)節(jié)理的特點(diǎn)和規(guī)律，常能收到事半功倍之效。航衛(wèi)片上可確定節(jié)理的方向、產(chǎn)狀及其與各級構(gòu)造的關(guān)系、節(jié)理的組合型式及其變化、節(jié)理發(fā)育程度、展布范圍和被充填的情況。

一、觀察點(diǎn)的選定

示研究任務(wù)而定，一般不要求均勻布點(diǎn)，而是根據(jù)構(gòu)造情況及節(jié)理發(fā)育情況布點(diǎn)，做到疏密適度。

選定觀察點(diǎn)時(shí)，還應(yīng)注意到：

1、露頭良好，最好能兩個(gè)面都能觀察到，露頭面積一般不小10m2，便于大量測量；

2、構(gòu)造特征清楚，巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定；

3、節(jié)理比較發(fā)育，組、系相互關(guān)系明確，且觀測點(diǎn)要選擇在重要的構(gòu)造部位；

4、一定地區(qū)各種不同的構(gòu)造層，各類構(gòu)造，巖體和巖石組合中的節(jié)理總是互有差異的。因此，可劃分不同的節(jié)理區(qū)域，分別進(jìn)行測量統(tǒng)計(jì)。

二、觀測內(nèi)容

1、地質(zhì)背景的觀測（構(gòu)造部位、地層及產(chǎn)狀，巖性及成層性、褶皺、斷裂的特點(diǎn)）；

2、節(jié)理的分類和組系劃分；

3、節(jié)理的分期與配套；

4、節(jié)理發(fā)育程度的研究；

（1）巖性對節(jié)理發(fā)育程度的影響表現(xiàn)為： ●韌性巖層：剪節(jié)理發(fā)育，共軛剪裂角大 ●脆性巖層：張節(jié)理發(fā)育，共軛剪裂角小（2）巖層單層厚度的影響

厚度大，節(jié)理間距大，稀疏；厚度小，節(jié)理間距小，密集；原因是層理降低強(qiáng)度。（3）節(jié)理發(fā)育程度常用密度或頻度表示

a、密度或頻度：指節(jié)理法線方向上的單位長度（米）內(nèi)的節(jié)理?xiàng)l數(shù)，n條/m，n/m b、縫隙度（G）（水工建筑，油氣勘探），密度（μ）與節(jié)理平均壁距（t）的乘積，即：G=ut c、單位面積內(nèi)長度表示：u=l/πr2（r半徑圓內(nèi)節(jié)理總長度l）

5、節(jié)理的延伸；

6、節(jié)理的組合型式觀測；

7、節(jié)理面的觀察；

8、含礦性和充填物的觀察，含礦性、充填與否、充填物。

三、節(jié)理的觀測和記錄 §5 節(jié)理測量資料的整理

一、編制和分析節(jié)理玫瑰圖（joint rose diagram）

節(jié)理玫瑰花圖制作簡便，反映節(jié)理性質(zhì)和方位比較明顯，是統(tǒng)計(jì)節(jié)理的一種常見圖式，分兩種路即走向玫瑰花圖和傾向玫瑰花圖。

（一）、節(jié)理走向玫瑰圖制作方法

1、數(shù)據(jù)整理，將野外測量的節(jié)理走向，按一定的方位間隔分組，換算成北東和北西方向。間隔一般采用5°或10°為一間隔，如0°-9°，10°-19°?，習(xí)慣上將0°歸入0°-9°，余類推。統(tǒng)計(jì)每組的節(jié)理數(shù)目，計(jì)算每組的平均走向，填入表格中。

2、確定作圖比例尺座標(biāo)，選取一定長度的線段代表一條節(jié)理，然后以等于或稍大于按比例表示的，數(shù)目最多的一組節(jié)理的線段的長度為半徑，作半圓，畫上E、W、S、N線，標(biāo)明方位角。

3、找點(diǎn)連線：從0°-9°一組開始，根據(jù)各組平均走向方位角及各組節(jié)理數(shù)目相應(yīng)比例尺的線段長度確定各組節(jié)理點(diǎn)然后順次連點(diǎn)，如等組節(jié)理為零，則連線回到圓心，再從圓心引出下一組相連（邊找邊聯(lián)為宜）。

4、寫上圖名及比例尺即可。

（二）、傾向玫瑰花圖制作

按傾向方位角分組，求出各組平均傾角和節(jié)理數(shù)目，用圓周代表節(jié)理平均傾向，半徑長度代表節(jié)理?xiàng)l數(shù)，其余作法同上。

（三）、節(jié)理傾角玫瑰圖

按上述傾向方位角分組，求出各組平均傾角，然后用節(jié)理的平均傾向和平均傾角作圖，圓半徑代表傾角，從圓心至圓周代表0°-9°，找點(diǎn)連線即成。

（二）和

（三）常作在一張圖上。走向玫瑰花圖適合于節(jié)理產(chǎn)狀直立或近直立的情況下，不同力學(xué)性質(zhì)的節(jié)理應(yīng)分別作圖，或作在一幅圖上用顏色區(qū)別之。

二、節(jié)理的極點(diǎn)圖與節(jié)理等密圖

（一）節(jié)理極點(diǎn)圖

節(jié)理極點(diǎn)圖是根據(jù)節(jié)理法線的極點(diǎn)繪制的。通常在施氏網(wǎng)上繪制，網(wǎng)的圓周方位表示傾向，由0°-360°。為方便作圖，可用與施氏網(wǎng)原理相同的極等面積網(wǎng)即賴特網(wǎng)。網(wǎng)中放射線表示傾向（0°-360°），同心圓表示傾角（由圓心至圓周0°-90°）。例如一節(jié)理產(chǎn)狀為20°-70°，由N順時(shí)針數(shù)20°（即傾向），再由圓心向圓周數(shù)70°點(diǎn)即是。若產(chǎn)狀相同的節(jié)理數(shù)條則在旁側(cè)注明條數(shù)。為區(qū)分不同力學(xué)性質(zhì)，不同規(guī)模，不同礦化的節(jié)理與褶皺、斷層的關(guān)系，可分別作圖，或畫成各種不同顏色以示區(qū)別。

（二）節(jié)理等密圖的編制

1、在透明紙極點(diǎn)圖上作方格網(wǎng)（或在透明紙極點(diǎn)圖下墊一張方格紙），平行EW、SN線，間距等于大圓半徑的1/10。

2、用密度計(jì)統(tǒng)計(jì)節(jié)理數(shù)（1）、工具：中心密度計(jì)，為外方內(nèi)圓的膠板，小圓半徑是大圓半徑的1/10；邊緣密度度，是兩端有兩個(gè)小圓的長條膠板。小圓半徑是大圓半徑的1/10，兩個(gè)小圓心距離等于大圓的直徑。中間有一條窄縫，便于轉(zhuǎn)動(dòng)和來回移動(dòng)。（2）、統(tǒng)計(jì)：先用中心密度計(jì)從左至右，由上而下，順次統(tǒng)計(jì)小圓內(nèi)節(jié)理數(shù)目，并注在每方格“+”中心，即小圓圓心處。邊緣密度計(jì)統(tǒng)計(jì)圓周附近殘缺小圓內(nèi)的節(jié)理數(shù)，兩端加起來記在有“+”的那個(gè)殘缺小圓內(nèi)。小圓圓心不能與“+”重合時(shí)，可沿窄縫稍作移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。如果兩個(gè)小圓心均在圓周上，則在圓周上的兩個(gè)小圓心上都計(jì)上相加的節(jié)理數(shù)。（3）、連等值線，將“+”中心上的節(jié)理數(shù)，換算成百分比，然后將相同百分比點(diǎn)相連即達(dá)到百分比等值線圖。

（三）節(jié)理等密圖的分析

第十章

斷層

§1 斷層的幾何要素和位移

一、斷層的幾何要素

◆斷層面(ault surface or plane)

空間位置，由走傾向、傾角定之 ◆斷層線（fault line）◆斷層帶（fault zone）

◆斷盤： 上盤（hanging wall），上升盤（upthrow），下盤（foot wall），下降盤（downthrow）

二、位移（desplacement）直移運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

（一）滑距（slip）

以相應(yīng)點(diǎn)為參照系，兩個(gè)時(shí)應(yīng)點(diǎn)間的真正位移稱為總滑距（net desplacement）（ab）

1、滑距（strike slip）（ac）

2、傾斜滑距（dip slip）（cb）

3、水平滑距（horizontal slip）（am）

（二）斷距（sepration）

兩對應(yīng)層之距離

1、垂直被錯(cuò)巖層走向的剖面上測得（1）地層斷距（stratigraphic slip）(ho)（2）鉛直地層斷距（vraticed stratigraphi slip）（hg）（3）水平斷距（horizontal slip）(hf)

2、垂直于斷層走向的剖面上

除鉛直地層斷距相等外，其余均大于前者，故稱視斷距。§2 斷層分類

一、斷層與有關(guān)構(gòu)造的幾何關(guān)系分類

（一）根據(jù)斷層與巖層走向的方位關(guān)系分：走向斷層、傾向斷層、斜向斷層、順層斷層。

（二）根據(jù)斷層與褶皺樞紐走向或區(qū)域構(gòu)造線之間關(guān)系分：縱斷層、橫斷層、斜斷層

二、按斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)方向分

1、正斷層（Normal Fault）

2、逆斷層（Revers Fault）

●原地巖塊（系統(tǒng)）（Autochthon）

●外來巖塊（系統(tǒng)）（Allochthon）

●逆沖巖席（片）（Thrust Sheet）

●逆沖推覆構(gòu)造或推覆構(gòu)造（Nappe）

●構(gòu)造窗（Fenestlla or Window）

●飛來峰（Klippe）（pl.）

3、平移斷層（transcurrent）●左行平移（left faults）●右行平移（right faults）

●斜交斷層走向滑動(dòng)的斷層，組合命名

4、樞紐斷層（hinge fault）§3 斷層各論

一、伸展構(gòu)造類型（extensional structure）正斷層、組合型式：

（一）地塹和地壘（graben horst）

主要由兩條走向基本一致的相向傾斜的正斷層組成，兩條走向基本一致正斷層之間為下降盤，巨型者即為裂谷（rift）；地壘與地塹正好相反。

（二）階梯狀斷層（step fault），箕狀構(gòu)造（besin range/hemi graben）和盆嶺構(gòu)造（basin and rage step）

（三）環(huán)狀和放射狀斷層

（四）雁行式斷層

（五）大型斷陷盆地 如華北、松江、江漢、萍樂等

（六）裂谷（系）（rift system）◆大洋裂谷（oceanic rift）大西洋 ◆大陸裂谷（contineatal rift）車外 ◆陸間裂谷（intercontinenta rift）紅海

◆大陸裂谷→陸間裂→谷大洋裂谷為一演化序列

◆我國華北平原新生代裂谷，白堊紀(jì)沂沐裂谷以及攀西裂谷等。

（七）剝離（拆離）斷層（detachment）

為一上陡下緩的大型鏟狀正斷層（listric-normal fault）。主要產(chǎn)出于蓋層與基底之間，上盤包括一套正斷層組合，發(fā)育區(qū)域隆起背景上，是巖石圈多層次拆離蓋層在基底上滑脫的具體表現(xiàn)，具有垂向分帶性即：表層次為正斷層組合；中層次為塑性變形為主的韌性剪切（8-15km）；深層次，伸展塑性流變。

（八）重力滑動(dòng)構(gòu)造（gravity sliding~spreading）組成：下伏系統(tǒng)、潤滑層、滑面、滑動(dòng)系統(tǒng) 分帶：后緣拉伸帶、中部滑動(dòng)帶、前緣推擠帶

二、收縮構(gòu)造（Contractional s.）

逆沖構(gòu)造（Thrust）的研究始于19世紀(jì)中葉，19世紀(jì)晚期第一次研究高潮，20世紀(jì)70年代，COCORP組織在南阿巴拉契亞造山帶前陸下發(fā)現(xiàn)大型Thrust并延伸至盆嶺之下，并發(fā)現(xiàn)了大油氣田，再次掀起研究高潮。

（一）逆沖撞覆的概念

1、褶皺撞覆和沖斷撞覆

2、撞覆與滑覆

（二）逆沖撞覆的構(gòu)造式樣（s.style）

1、單沖型

2、背沖型

3、對沖型

4、楔沖型

（三）逆沖撞覆構(gòu)造的臺階式 臺階式：斷階（Flat）、斷坡（Ramp）

（四）逆沖撞覆構(gòu)造的擴(kuò)展

前展式（背馱式）、后展式（上疊式）

三、走滑斷層（strike slip fault）

走向滑動(dòng)斷層即大型平移斷層，兩盤直立相對水平滑動(dòng)。人們對走滑斷層的認(rèn)識比對正，逆斷層的認(rèn)識要晚，地質(zhì)學(xué)家在19世紀(jì)就認(rèn)識了正逆斷層，而走滑斷層20世紀(jì)初才被發(fā)現(xiàn)。

1、走滑斷層的基本特征（1）主要特點(diǎn)

①走滑斷層包括一系列與主斷層帶平行或近微小角度相交的次級斷裂組成，單條斷裂沿伸一般不遠(yuǎn)，各級斷裂分叉交織，常呈發(fā)辮狀。

②常伴有雁列褶皺及斷層以及斷層隆起與斷陷盆地。

③斷層兩盤地層一巖相帶成遞進(jìn)式依次錯(cuò)開，時(shí)代愈老錯(cuò)移越大。

④斷層常呈直線延伸，甚至穿過起伏很大的地形仍保持直線形，航衛(wèi)片上顯示良好的線性。⑤根據(jù)斷層兩盤運(yùn)動(dòng)方向分為左行和右行。

⑥力學(xué)性質(zhì)具雙重性即以剪切為主，又具有拉張或擠壓，前者稱張剪性，后者稱壓剪性走滑斷層。

2、走滑斷層的內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)和有關(guān)構(gòu)造（1）應(yīng)力狀態(tài)

（2）走滑斷層彎曲引起的應(yīng)力應(yīng)變場（3）走滑斷層交切引起的擠壓和拉伸（4）尾端應(yīng)力狀態(tài)

3、有關(guān)伴生構(gòu)造

（1）雁行式褶皺（en echelon folds）（2）牽引式彎曲

（3）拉分盆地（pull apart Basin）

B.C.Burchfiel，1966年研究圣安德列斯走滑斷層系控制的死谷盆地時(shí)首次提出。

四、同沉積斷層

五、韌性剪切帶（ductile shear tone）

1、定義：韌性剪切帶亦性韌性斷層（ductile

fault）是巖石塑性狀態(tài)下發(fā)生連續(xù)變形的狹長高應(yīng)變帶，是中深—深層次的主要構(gòu)造類型之一。在露頭尺度上一般見不到不連續(xù)面，帶內(nèi)變形和兩盤的位移完全由塑性流動(dòng)來完成。剪切帶與圍巖無明顯界線，但確有位移。

2、剪切帶的類型

由脆性→韌性剪切帶之間的過渡類型是脆—韌性剪切帶有二種，即B、C圖。

3、R.N.Sibson斷層雙層結(jié)構(gòu)模式

上述剪切帶反映了它們變形時(shí)的巖石力學(xué)性質(zhì)差異，也反映了變形時(shí)溫度和圍壓等環(huán)境的不同，或一般地變形時(shí)深度。即由地表向下，由脆性逐漸過渡為韌性R.N.Sibson（1977年）提出的斷層的雙層結(jié)構(gòu)模式。示圖

4、剪應(yīng)變值γ與剪切位移S的計(jì)算方法（1）標(biāo)志層法 如剪切帶內(nèi)存在早先的巖墻，巖脈或其它標(biāo)志等 ①應(yīng)變值γ

cotanα’=γ+cotα 即γ=cotα’-cotα ②總位移量S等于標(biāo)志層錯(cuò)開的距離

（2）利用張裂脈γ、S假定：A、simple shear；B、初始小脈與Shear Belt交角45°。Ctanα’＝ Ctanqα＋γ，令α＝45°則γ＝Ctanα’－1，S =∑γi * dxi（i=1 to n）（3）利用Sc和Ss面理求γ、S

tan2θ’＝2/γ

5、鞘褶皺，A型褶皺

6、糜棱巖（mylonite）

7、剪切指向

示圖說明之

8、剪切帶的規(guī)模上產(chǎn)狀

（1）規(guī)模 幾mm(ncm),幾+km，幾百km，上千km（2）產(chǎn)狀：①陡，平移D、S、E；②平緩，韌性逆沖F（撞覆S、E），剝離F

9、韌性剪切帶的區(qū)域構(gòu)造樣式

網(wǎng)格狀、菱形、透鏡狀或眼球狀弱變形域與環(huán)繞弱變形域的強(qiáng)應(yīng)變帶組合 §4 斷層成因機(jī)制 示圖講解：

一、安德森模式（E.M.Anderson，1957）

二、哈佛奈模式（W.Hafner 1951）§5 斷層效應(yīng)

廣義的斷層效應(yīng)是斷層引起的各種現(xiàn)象，這里討論的是走向斷層、橫斷層、斜向斷層引起的視錯(cuò)動(dòng)。

一、走向斷層引起的效應(yīng)

地層重復(fù)和缺失的6種情況

示圖

二、橫斷層引起的效應(yīng)

（一）、正（逆）斷層引起的效應(yīng)

示圖

（二）、平移斷層引起的效應(yīng)

示圖

（三）、平移正（逆）斷層引起的效應(yīng)

示圖

1、沒錯(cuò)動(dòng)，滑移線平行巖層在斷層面上的跡線。

2、滑移線在跡線下側(cè)，剖面上看正斷層、平面上看平移斷層。

3、滑移線在跡線上側(cè)，剖面上看逆斷層，平面上看平移斷層。

（四）、橫斷層錯(cuò)斷褶皺引起的效應(yīng)

褶皺的核部寬窄發(fā)生變化。示圖 §6 斷層的觀察與研究

一、斷層的識別或確定

（一）地貌標(biāo)志

1、斷層崖；

2、斷層三角面；

3、錯(cuò)斷的山脊；

4、山嶺和平原的突變；

5、串珠狀湖泊洼地；

6、泉的帶狀分布；

7、水系特點(diǎn)

（二）構(gòu)造標(biāo)志

（三）地層標(biāo)志—重復(fù)與缺失

6種情況

（四）巖漿活動(dòng)與礦化作用

（五）巖相與厚度的急變

二、斷層面產(chǎn)狀的測定

三、斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)方向的確定

（一）兩盤新老關(guān)系

（二）牽引構(gòu)造

（三）擦痕與階步

（四）羽狀節(jié)理

（五）斷層兩側(cè)的小褶皺

（六）斷層角礫巖

四、斷層巖

（一）碎裂巖系列

1、斷層角礫巖（＞2mm）；

2、碎粒巖（0.1~2mm）；

3、碎粉巖（<0.1mm），又稱超碎粒巖；

4、玻化巖；

5、斷層泥。

（二）糜棱巖系列（Mylonite system）

特征：波狀消光、變形帶、變形紋、帶狀石英、核幔構(gòu)造等。

（三）斷層巖的分類 示分類表

五、斷層作用時(shí)間性

（一）確定時(shí)間：①不整面；②巖脈體同位素年齡；③構(gòu)造運(yùn)動(dòng)力學(xué)成因分析；④重力構(gòu)造。

（二）長期活動(dòng)的斷層分析

1、地層發(fā)育及厚度，巖相變化，郯廬斷裂帶在山東，兩側(cè)至少古生界不同

2、大型走滑斷層

3、同沉積斷層 §8 同沉積斷層

同沉積斷層主要特點(diǎn)：示圖

1、一般為走向正斷層，剖面上呈勺狀或犁式；

2、上盤地層明顯增厚，生長指數(shù)=下降盤厚度/上升盤厚度；

3、斷距隨深度增大，地層愈老，斷距愈大；

4、常在上盤發(fā)育反牽引構(gòu)造（Revers drag structure）。

第十一章 巖漿巖體的構(gòu)造研究 §1 巖漿巖體的產(chǎn)狀及其構(gòu)造控制

本節(jié)與普通地質(zhì)學(xué)及巖漿巖巖石學(xué)內(nèi)容重復(fù)，視情況可不介紹。

一、侵入巖體的產(chǎn)狀

（一）協(xié)調(diào)侵入體：巖床、巖盤、巖盆、巖鞍

（二）不協(xié)調(diào)侵入巖體：巖基>100km2、巖株<100km2、巖枝、巖漿底辟、巖墻。

二、噴出巖體的產(chǎn)狀

1、熔巖被（蓋），基性玄武巖漿構(gòu)成，面廣、厚度大。

2、熔巖流，帶狀分布的熔巖體，局限河谷與低洼地帶。

3、火山錐、火山噴發(fā)物圍繞火山通道堆積成的一種錐狀體，可分為火山灰錐，火山碎屑錐，熔巖錐和復(fù)合錐四種。§2 巖漿巖體的原生構(gòu)造

一、侵入體的原生流動(dòng)構(gòu)造

（一）線狀流動(dòng)構(gòu)造（流線）針狀、柱狀、板狀礦物及析離體和捕虜體的在凝固的巖漿液體中，懸浮。隨著巖漿的差異流動(dòng)而定向，象放竹、木排一樣。流線反映巖漿相對流動(dòng)方向，不能指示巖漿絕對運(yùn)動(dòng)方向。

（二）面狀流動(dòng)構(gòu)造（流面）片狀礦物、板狀、柱狀礦物以及扁平的析離體、捕虜體，在巖漿流動(dòng)過程中平行排列形成面狀構(gòu)造。

流面形成與“層流”有關(guān)，常發(fā)育在頂部及邊緣部位，平行于接觸面，因而流面產(chǎn)狀暗示了接觸面的產(chǎn)狀，在找礦勘探中具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。流面與流線構(gòu)造在同一巖體中并不均等發(fā)育。

二、侵入巖體的原生塑變構(gòu)造 巖體邊緣的塑性構(gòu)造，片理、線理以及相伴的邊緣片巖及褶皺。面理上發(fā)育黑云母及捕虜體。過去認(rèn)為是區(qū)域變質(zhì)作用產(chǎn)物，稱片麻構(gòu)造W.S.Pitcher（1983）等人對愛爾蘭多爾加花崗巖帶研究結(jié)果表明，在區(qū)域變質(zhì)弱的地方這種面也同樣發(fā)育，而單純的巖漿流動(dòng)不可能造成在長達(dá)57km內(nèi)出現(xiàn)完全一致的面面，因而認(rèn)為是巖漿侵入作用引起的塑性變形。氣球膨脹作用（巖漿侵位構(gòu)造模式）介紹。

三、侵入體的原生破裂構(gòu)造

1、橫節(jié)理（Q），⊥流線，流面；

2、縱節(jié)理（S），∠流線，⊥流面；

3、層節(jié)理（L），平行流面，平行于流線；

4、斜節(jié)理（D），不∠流線；

5、邊緣張節(jié)理；

6、邊緣逆斷層。

四、噴出巖體的原生構(gòu)造

（一）原生流動(dòng)構(gòu)造

1、流紋構(gòu)造，由不同礦物和火山玻璃組成的色帶常見拉流紋巖或其它粘度大的配酸性，堿性熔巖中。

2、流面和流線

3、繩狀構(gòu)造，玄武巖流層理面上

4、氣孔和杏仁狀構(gòu)造

（二）噴出巖原生破裂構(gòu)造

1、枕狀構(gòu)造

2、柱狀節(jié)理 §3 巖漿層體的次生構(gòu)造

一、巖漿巖體的褶皺，流面或破裂面彎曲而成二、巖漿巖體的次生斷裂構(gòu)造

§4 巖漿巖體構(gòu)造的野外觀測和研究

一、產(chǎn)狀的恢復(fù)

（一）接觸面產(chǎn)狀的恢復(fù)

（二）巖體相帶的劃分

二、巖體原生構(gòu)造和次生構(gòu)造的觀察研究

（一）巖體形成前的構(gòu)造觀測

（二）巖體形成時(shí)的構(gòu)造研究

1、原生流動(dòng)構(gòu)造研究

2、原生破裂構(gòu)造研究

3、巖體形成對圍巖構(gòu)造的影響

（三）次生構(gòu)造的研究

三、巖體接觸關(guān)系和形成時(shí)代的確定

（一）接觸關(guān)系

1、侵入接觸關(guān)系（熱接觸）

2、沉積接觸關(guān)系（冷接觸）

3、斷層接觸關(guān)系

（二）巖體形成時(shí)代

1、根據(jù)接觸關(guān)系

2、巖性特征對比

3、根據(jù)與區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)關(guān)系確定時(shí)代

4、巖體相互穿插，截切關(guān)系

①具冷凝邊的巖體晚，具烘烤邊或接觸變質(zhì)的巖體為早； ②被切割的巖體為早；

③具平行面巖體接觸面的流動(dòng)構(gòu)造巖體晚； ④具另一巖體成分的捕虜體的巖體晚。

5、根據(jù)次生構(gòu)造差別。

實(shí)習(xí)一 地質(zhì)圖的基本知識及讀水平巖層地質(zhì)圖

一、目的要求

1、明確地質(zhì)圖的概念，了解地質(zhì)圖的圖式規(guī)格

2、了解閱讀地質(zhì)圖的一般步驟和方法

3、掌握水平巖層在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征

二、說明

（一）地質(zhì)圖的概念及圖式規(guī)格

1、地質(zhì)圖概念 內(nèi)容

圖名（命名法則：行政區(qū)劃+城鎮(zhèn)、居民點(diǎn)、山脈河流）； 比例尺（數(shù)字比例尺和線條比例尺）；

圖例 地層排列由新—老排列；噴出巖、變質(zhì)巖巖石由新—老排列，時(shí)代未定巖漿巖由酸性—基性排列；構(gòu)造（地質(zhì)界線、褶皺、斷層、節(jié)理、劈理等）；最后排責(zé)任表。

2、地質(zhì)剖面圖

①單獨(dú)繪制時(shí)需有圖名，圖切剖面則以標(biāo)號標(biāo)出。

②剖面在地質(zhì)圖上的位置用細(xì)線標(biāo)出，要注上剖面代號。③比例尺和地質(zhì)圖比例尺一致，水平基線，豎線高程數(shù)據(jù)。

④剖面圖的放置一般0（不包括0°）→180°放在右端，180°-360°放在左端。⑤剖面圖與地質(zhì)圖所用的地層符號，色譜應(yīng)一致。⑥剖面圖內(nèi)一般不留空白，根據(jù)地表來推斷繪出。

3、地層柱狀圖（綜合地層狀圖）

（二）閱讀地質(zhì)圖的一步驟和方法

1、先看圖名、圖例、比例尺；

2、分析圖區(qū)的地形特征；

3、分析地層時(shí)代、層序、巖石類型、性質(zhì)和巖層巖體的產(chǎn)狀、分布及其相互關(guān)系、分析褶皺、斷裂、巖漿巖及變質(zhì)巖的發(fā)育情況；

4、邊讀邊記錄，邊作剖面圖或構(gòu)造綱要圖。

（三）讀水平巖層地質(zhì)圖

分析閱讀水平巖層在地面和地形地質(zhì)圖上的特征；

布置作業(yè)

實(shí)習(xí)二

用間接方法確定巖層產(chǎn)狀要素

一、目的要求

1、學(xué)會(huì)在地形地質(zhì)圖上和用三點(diǎn)法求巖層產(chǎn)狀要素

2、掌握巖層產(chǎn)狀概念

二、說明

（一）在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀要素的方法

此法適用于大比例尺地形地質(zhì)圖上，而且在測定范圍內(nèi)，巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定，無小褶皺或斷層干擾，求解原理。作圖步驟以圖Ⅱ-4講解。

（二）三點(diǎn)法求巖層產(chǎn)狀要素

適用于產(chǎn)狀平緩，羅盤不易測量，或鉆探得到巖面標(biāo)高資料求地下巖（礦）石產(chǎn)狀。三點(diǎn)法求巖層產(chǎn)狀前提是：

①三點(diǎn)要們于同一層面上，但又不在一條直線上；

②三點(diǎn)的方位，相互水平距離和標(biāo)高或高差為已知，且三點(diǎn)相距不太遠(yuǎn)； ③在三點(diǎn)范圍內(nèi)巖層面平整，產(chǎn)狀無變化，無褶皺和斷層；

三點(diǎn)法要點(diǎn)：示圖，最高點(diǎn)A和最低點(diǎn)C之間的連線上，必有一點(diǎn)與B點(diǎn)等高的D點(diǎn)，作走向線DB，過C點(diǎn)或A點(diǎn)作出另一走向線，余者就是

（一）中所述的在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀問題（略）。求解步驟如下：

①求等高點(diǎn)，在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間找等高點(diǎn)； ②求傾向，量角器直接量出；

③求傾角，直接量出或計(jì)算

α=tanOE/OF。

布置作業(yè)

實(shí)習(xí)三

讀傾斜巖層和不整合接觸關(guān)系地質(zhì)圖并作剖面圖

一、目的要求

1、認(rèn)識傾斜巖層和不整合接觸關(guān)系在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征，學(xué)會(huì)用“V”字型法則分析傾斜巖層產(chǎn)狀；

2、學(xué)習(xí)編繪傾斜巖層地質(zhì)剖面圖的方法；

二、說明

（一）分析傾斜巖層在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征

（二）認(rèn)識不整合在地質(zhì)圖上的表現(xiàn)特征 首先從圖例和地質(zhì)圖上看地層層序是否缺失，若缺失，上下兩套地層界線基本平行，則為平行不整合；若上下兩套地層產(chǎn)狀不平行，呈角度相交，則為角度不整合。注意：

1、角度不整合在地質(zhì)圖上表現(xiàn)，不整合面即較新構(gòu)造層的同一底界，截過不同時(shí)代的較老地層界線，而不整合面以上的地層界線始終保持和不整合面界線平行。

2、而斷層造成的兩盤巖層的相截（頂牛），表現(xiàn)為一盤不同的巖層界線與另一盤不同的巖層相接觸。

（三）繪制傾斜巖層地質(zhì)剖面圖

一幅正式地質(zhì)圖通常附有1-2或更多的通過圖區(qū)主要構(gòu)造地質(zhì)的圖切地質(zhì)剖面圖，以反映構(gòu)造形態(tài)及其組合特征，與地質(zhì)圖配合，可反映三維空間地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)和產(chǎn)狀。圖切地質(zhì)剖面的方法步驟：

1、選擇剖面位置：①垂直區(qū)內(nèi)地層走向，通過區(qū)內(nèi)地層出露完全和圖區(qū)主要構(gòu)造部位。②選定后，標(biāo)在地質(zhì)圖上；

2、繪地形剖面；

示圖

3、繪地質(zhì)剖面，即將地質(zhì)界，不整合面、斷層、巖體界線等（剖面所經(jīng)過的）投影至地形剖面圖上，若巖層走向與剖面斜交（小于80°）時(shí)，要按視傾角繪制分界線；

4、標(biāo)繪花紋，代號；

5、整飾剖面圖。

作業(yè)：1）定性指出圖區(qū)巖層產(chǎn)狀，附圖1、2、4地層接觸關(guān)系

2）繪制附圖AB剖面

實(shí)習(xí)四

根據(jù)已知巖層產(chǎn)狀編制巖層露頭界線

一、目的要求

1、學(xué)會(huì)根據(jù)在一已知標(biāo)高露頭上的層面（礦層面、不整合或斷層巖）

2、通過這一作圖方法，加深理解地質(zhì)界線與巖層產(chǎn)狀和地形的關(guān)系

二、說明

（一）原理：巖層的某層面的露頭線，即該巖層與地面的交線也就是說露頭線上的所有點(diǎn)的高程，既代表該點(diǎn)巖層面高程非代表該點(diǎn)地形高程，或者說，露頭線上巖層面和地形的高程是相等的。換句話說，只有在地形高程與巖層面的高程相等時(shí)，巖層才能出露地表，否則隱伏地下或高出地表。放線距——在層面平整，產(chǎn)狀穩(wěn)定的傾斜巖層層面上，作出一系列同一等高距的不同高度的走向線，這些等高距不同高程的走向線投影在水平面上，便成為間距相等的一系平行線，這些投影線間的間距又叫放線距。

（二）作圖方法步驟

1、已知條件，在有等高線的地質(zhì)圖上，已知巖層界面一露頭點(diǎn)A的產(chǎn)狀要素，圖Ⅱ-9 B。

2、求放線距 方法有二 1）計(jì)算法，即根據(jù)放線距（a）等高距（h）和巖層傾角（α）關(guān)系求出，即a=hcotα 求出的a為實(shí)際距離水平，應(yīng)按圖上的比例尺折算成圖上的平距。如等高距h=10m，a=45°，則a=10m，按1:2000比例尺，則a在圖上的平距為0.5cm。2）圖解法：如圖Ⅱ-10所示

①過圖上已知點(diǎn)A作為一走向線AA’，并延至圖框外AA’

②垂直走向線AA’作一條直線，并在一端注明A點(diǎn)的高程（80m），以此線為基準(zhǔn)，按比例尺以等高線高差為間距作出一系與之平行的直線，并以露頭點(diǎn)A高程為準(zhǔn)，以次注上高程90m，70m，60m等。

③過A”點(diǎn)，以80m線為基線，作巖層傾斜線（30°傾角）分別交于各高程平行線于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

④然后過Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點(diǎn)作AA’走向平行線，如ⅡⅡ’，Ⅲ Ⅲ’等線，則各平行線間距離a即放線距。

3、作圖方法步驟

1）過A點(diǎn)作該點(diǎn)巖層走向線，其高程即為A點(diǎn)的標(biāo)高，再按放線距沿傾向依次畫出一系列不同高程的走向線，注明各自的標(biāo)高。

2）然后，分別定出各相同高程的走向線和地形等高線之交點(diǎn)，把這些交點(diǎn)依次用平滑的曲線連接起來，即該巖層界面的地質(zhì)界線。

注意，在聯(lián)線通過山脊或溝谷處時(shí)，應(yīng)聯(lián)V字形轉(zhuǎn)折。往往在轉(zhuǎn)折端不一定有交點(diǎn)，為準(zhǔn)確畫出轉(zhuǎn)折端，可用插入法作輔助等高線和相應(yīng)的走向線。

三、作業(yè)

注意：由于K和Pt不整合接觸，上下產(chǎn)狀不一致，前者為168°<10°，后者為20°<27°，應(yīng)分別作各自的放線距，并先繪出不整合面，即作下層面界線。

實(shí)習(xí)五

讀褶皺區(qū)地質(zhì)圖

一、目的要求

1、初步掌握閱讀褶皺地區(qū)地質(zhì)圖的方法步驟

2、學(xué)習(xí)從地質(zhì)圖上認(rèn)識和分析褶皺的形態(tài)，組合特征及形成時(shí)代

二、說明

與一般讀地質(zhì)圖的方法一樣，首先了解地層層序，接觸關(guān)系瀏覽一下地質(zhì)圖，概略地認(rèn)識圖區(qū)新老地層的分布和延展情況，了解其地貌特征，并結(jié)合比例尺分析露頭形態(tài)和出露寬度的影響。

從地質(zhì)圖上認(rèn)識褶皺，先看地層分布是否對稱重復(fù)出現(xiàn)特征，并結(jié)合新老關(guān)系，確定背、向斜，其次根據(jù)兩翼產(chǎn)狀，軸面產(chǎn)狀，樞紐產(chǎn)狀，分析褶皺的形態(tài)特征和組合特征。

（一）單個(gè)褶皺的認(rèn)識和分析

1、區(qū)分背、向斜；

2、確定兩翼產(chǎn)狀，①已標(biāo)出的產(chǎn)狀，②地形平坦，根據(jù)露頭寬度；

3、倒轉(zhuǎn)翼的確定；

4、判斷軸面產(chǎn)狀，①赤平投影，②地質(zhì)圖上判斷；

5、樞紐和軸跡的確定； ①地形平坦，兩翼傾角變化不時(shí)，取最大彎曲點(diǎn)的連線；

②軸面中等傾斜或緩傾斜的傾伏褶皺，或地形起伏情況，在大、中比例尺地質(zhì)圖上，褶皺巖層彎曲轉(zhuǎn)折端點(diǎn)的聯(lián)線既不代表樞紐傾伏方向，也不一定是軸跡，需綜合兩翼產(chǎn)狀，巖層界分布形態(tài)與地層產(chǎn)狀和地形的關(guān)系等方面資料，才能獲得對褶皺的正確認(rèn)識。根據(jù)赤平投影方法或幾何作圖法確定的樞紐和軸面產(chǎn)狀是可靠的方法； ③在倒轉(zhuǎn)褶皺中，巖層呈直立處的巖層走向的一端反映了樞紐的傾伏方向，其走向與樞紐方向呈直交處的巖層傾角等于樞紐傾伏角。

6、轉(zhuǎn)折端形態(tài)認(rèn)識

7、褶皺形態(tài)的描述

①名稱—地名+褶皺類型 ②地理位置及構(gòu)造部位 ③分布延伸情況

④核部位置及地層組成 ⑤兩翼產(chǎn)狀及轉(zhuǎn)折形態(tài) ⑥軸面及樞紐產(chǎn)狀 ⑦次級褶皺分布特征

⑧后期斷層和侵入巖體破壞情況，與礦產(chǎn)控制關(guān)系

（二）褶皺組合型式的認(rèn)識

根據(jù)同一構(gòu)造層諸褶皺的軸跡在平面上和剖面上的組合排列特征確定。如平行式、雁列式、穹盆式、隔檔式、隔槽式、復(fù)背斜、復(fù)向斜等。

（三）確定褶皺形成時(shí)代

根據(jù)地層間的角度不整合面來確定：其原則是不整面以下的褶皺形成于不整合以下最新的巖層之后，不整合以上最老的巖層之前。

三、作業(yè)

實(shí)習(xí)六

繪制褶皺地區(qū)剖面圖

一、目的要求

學(xué)會(huì)在褶皺區(qū)地質(zhì)圖上繪制圖切割面圖（鉛直剖面圖和橫截面圖）的方法

二、說明

褶皺構(gòu)造圖切剖面圖有兩種：

1、鉛直剖面，橫切褶皺樞紐方向的剖面，反映水平面（圖面）和垂直剖面上的褶皺特征，適用于各種比例尺地質(zhì)圖。

2、橫截面圖或正交剖面圖，大比例尺，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，樞紐傾伏角較大的褶皺區(qū)。

（一）鉛直剖面圖的繪制

繪制步驟：（邊繪圖邊講解）

1、分析圖區(qū)褶皺特征及地形，注意地層界線彎曲是與巖層產(chǎn)狀和地形的影響有關(guān)，還是與次級褶皺有關(guān)？如果是次級褶皺，在剖面圖上應(yīng)反映出來；

2、選定剖面位置并繪在地質(zhì)圖上，原則是垂直褶皺軸跡且盡可能通過全區(qū)主要褶皺構(gòu)造；

3、繪制地形剖面；

4、在剖面線上和地形剖面上標(biāo)出背斜，向斜的位置，“?”背斜，“V”向斜，對于剖面附近可能隱伏的次級褶皺的軸跡去應(yīng)延伸至剖面上來。

5、繪出褶皺形態(tài) 注意：

①切過不整合面時(shí)，應(yīng)先繪制不整合面以上的地層界線和構(gòu)造，然后繪制不整合面以下的地層和構(gòu)造；被不整合面所掩蓋的地層和構(gòu)造，可順其延伸趨勢延至剖面線上，再投影到不整合面上，從此點(diǎn)繪出不整合面以上的地層界線和構(gòu)造。

②有斷裂，先繪出斷裂，后繪制斷裂兩盤的巖層，巖體巖脈亦如此。

③繪褶皺構(gòu)造時(shí)，先繪褶皺核部地層，后繪兩翼地層，并注意表現(xiàn)出次級褶皺。④剖面線與地層走向垂直時(shí)地層傾角畫真傾角，斜交時(shí)，畫視傾角。⑤褶皺同一翼的相鄰巖層的傾角相差較大時(shí)，又非斷裂或不整合關(guān)系，只是巖層局部傾角變緩，變陡造成的，可按兩翼同一巖層基本不變的前提，可將巖層傾角在地表按實(shí)測繪制，向深處加以修正，使之逐漸與主要協(xié)調(diào)一致。⑥恢復(fù)褶皺轉(zhuǎn)折端形態(tài)

●軸面直立或近于直立的褶皺轉(zhuǎn)折端的形態(tài)與它在平面上的傾伏端的形態(tài)基本一致。●根據(jù)紐構(gòu)傾伏角作縱切面，求出剖面處核部地層樞紐的埋深，然后結(jié)合兩翼產(chǎn)狀及樞紐位置成圓弧。

（二）褶皺橫截面圖的繪制方法

原理；順著褶皺樞紐傾伏方向側(cè)瞰，產(chǎn)生縮短視線的效應(yīng)。“側(cè)瞰構(gòu)造”效應(yīng)。

方法：正投影繪制，要求褶皺形態(tài)完整，樞紐產(chǎn)狀良好，當(dāng)樞紐有變化時(shí)，應(yīng)分段作圖。步驟：

1、在地質(zhì)圖上畫等間距方格，縱坐標(biāo)線平行樞紐β傾伏方向，橫坐標(biāo)線垂直樞紐β傾伏方向。

2、作橫截面圖上的網(wǎng)格，橫截面圖⊥縱坐標(biāo)，基線與橫坐標(biāo)平行等長。縱坐標(biāo)間距保持不變，原大，垂直褶皺樞紐β的橫坐標(biāo)間距等于

h’=h.sinθ（h-原坐標(biāo)間距，θ-樞紐傾伏角）或作圖求出h’。畫橫截面網(wǎng)格。

3、將平面圖上的巖層界線，按坐標(biāo)網(wǎng)相應(yīng)位置繪到橫截面圖上的坐標(biāo)網(wǎng)格的相應(yīng)位置，根據(jù)平面圖連接相鄰點(diǎn)即成。

實(shí)習(xí)七

編制和分析節(jié)理玫瑰花圖

一、目的要求

1、整理節(jié)理資料和繪制節(jié)理玫瑰花圖。

2、分析節(jié)理玫瑰花圖反映的構(gòu)造意義。

二、說明

（一）繪制節(jié)理走玫瑰花圖的方法

1、資料的整理，將野外測理和節(jié)理走向，換算成北東和北西方向，按其走向方位角的一定間隔分組。分組間隔大小依作圖要求及地質(zhì)情況而定，一般采用5°或10°為一間隔，如分成0°-9°、10°-19°??。習(xí)慣上把0°歸入0°-9°內(nèi)，10°歸入10°-19°組內(nèi)，以此類推。然后統(tǒng)計(jì)每組的節(jié)理數(shù)目，計(jì)劃處每組節(jié)理平均走向，如0°-9°組內(nèi)，有走向?yàn)?°、5°、4°三條節(jié)理，則其平均走向?yàn)?°。把統(tǒng)計(jì)整理好的數(shù)值填入表中（如表2）。

2、確定作圖比例尺

根據(jù)作圖的大小和各組節(jié)理數(shù)目，選取一定長度的線段代表一條節(jié)理，然后以等于或稍大于按比例尺表示的，數(shù)目最多的那一組節(jié)理的線段的長度為半徑，作半圓，過圓心作南北線及東西線，在圓周上標(biāo)明方位角（圖23）。

3、找點(diǎn)連線

從0°-9°一組開始，按各組平均走向方位角在半圓周上作一記號，再從圓心向圓周上該點(diǎn)的半徑方向，按該組節(jié)理數(shù)目和所定比例尺定出一點(diǎn)，此點(diǎn)即代表該組節(jié)理平均走向和節(jié)理數(shù)目。各組的點(diǎn)子確定后，順次將相鄰組的點(diǎn)連線。如其中某組節(jié)理為零，則連線回到圓心，然后再從圓心引出與下一組相連。

4、寫上圖名和比例尺

（二）繪制節(jié)理傾向玫瑰花圖的方法 按節(jié)理傾向方位角分組，求出各組節(jié)理的平均傾向和節(jié)理數(shù)目，用圓周方位代表節(jié)理的平均傾向，用半徑長度代表節(jié)理?xiàng)l數(shù)，作法與節(jié)理走向玫瑰花圖相同，只不過用的是整圓

（三）繪制節(jié)理傾角玫瑰花圖的方法 按上述節(jié)理傾向方位角的組，求出每組的平均傾角，然后用節(jié)理的平均傾向和平均傾角作圖，圓半徑長度代表傾角,由圓心至圓周從0°-90°,找點(diǎn)和連線方法與傾向玫瑰花圖相同.傾向、傾角玫瑰花圖一般重疊畫在一張圖上。作圖時(shí)，在平均傾向線上，可沿半徑按比例找出代表節(jié)理數(shù)和平均傾角的點(diǎn)，將各點(diǎn)連成折線即得。圖上用不同顏色或線條加以區(qū)別（圖24）。

（四）節(jié)理玫瑰花圖的分析

玫瑰花圖是節(jié)理統(tǒng)計(jì)方式之一，作法簡便，形象醒目，比較清楚地反映出主要節(jié)理的方向，有助于分析區(qū)域構(gòu)造。最常用的是節(jié)理走向玫瑰花圖。

分析分理玫瑰花圖，應(yīng)與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造結(jié)合起來。因此，常把節(jié)理玫瑰花圖，按測點(diǎn)位置標(biāo)繪在地質(zhì)圖上（圖25）。這樣就清楚反映出不同構(gòu)造部位的節(jié)理與構(gòu)造（如褶皺和斷層）的關(guān)系。綜合分析不同構(gòu)造部位節(jié)理玫瑰花圖的特征，就能得出局部應(yīng)力狀況，甚至可以大致確定主應(yīng)力軸的性質(zhì)和方向。

走向節(jié)理玫瑰花圖多應(yīng)用節(jié)理產(chǎn)狀比較陡峻的情況，而傾向和傾角玫瑰花圖多用于節(jié)理產(chǎn)狀變化較大的情況。

三、作業(yè)

表2是將表3的天平山8號觀測點(diǎn)的節(jié)理測量資料按方位間隔加以整理的結(jié)果，對其中尚未統(tǒng)計(jì)整理的，應(yīng)補(bǔ)充整理填入表2中，然后根據(jù)整理后的表2中的節(jié)理資料作節(jié)理走向玫瑰花圖。

實(shí)習(xí)八

編制節(jié)理極點(diǎn)圖和等密圖

一、目的要求

編制和分析節(jié)理極點(diǎn)圖和等密圖。

二、說明

（一）節(jié)理極點(diǎn)圖的編制

節(jié)理極點(diǎn)圖通常是在施密特圖上編制的，網(wǎng)的圓周方位表示傾向，由0°-360°，半徑方向表示傾角，由圓心到圓周為0°-90°。作圖時(shí)，把透明紙蒙在網(wǎng)上，標(biāo)明北方，當(dāng)確定某一節(jié)理傾向后，再轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙至東西向或南北向直徑上，依其傾角定點(diǎn)，該點(diǎn)稱極點(diǎn)，即代表這條節(jié)理的產(chǎn)狀。為避免投點(diǎn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙，可用與施密持網(wǎng)投影原理相同的極等面積投影網(wǎng)（賴特網(wǎng)）（圖26）。網(wǎng)中放射線表示傾向（0°-360°）。同心圈表示傾角（由圓心到圓周為0°-90°）。作圓時(shí)，用透明紙蒙在該網(wǎng)上，投影出相應(yīng)的極點(diǎn)。如一節(jié)理產(chǎn)狀為NE20°<70°，則以北為0°，順時(shí)針數(shù)20°即傾向，再由圓心到圓周數(shù)70°（即傾角）定點(diǎn)，為節(jié)理法線的投影，該點(diǎn)就代表這條節(jié)理的產(chǎn)狀（圖26a點(diǎn)）。若產(chǎn)狀相同的節(jié)理有數(shù)條，則在點(diǎn)旁注明條數(shù)（圖26b點(diǎn)）。把觀測點(diǎn)上的節(jié)理部分投成極點(diǎn)，即成為該觀測點(diǎn)的節(jié)理極點(diǎn)圖。

有時(shí)，為了區(qū)分不同力學(xué)性質(zhì)、不同規(guī)模、不同礦化的節(jié)理與褶皺、斷層的關(guān)系，可分別作圖。

（二）節(jié)理等密圖的編制

等密圖是在極點(diǎn)圖的基礎(chǔ)上編制的。其編制步驟如下：

1、在透明紙極點(diǎn)圖上作方格網(wǎng)（或在透明紙極點(diǎn)圖下墊一張方格紙），平行E-W、S-N線，間距等于大圓半徑的1/10（圖27）。

2、用密度計(jì)統(tǒng)計(jì)節(jié)理數(shù)（1）工具

中心密度計(jì)是中間有一小圓的四方形膠板，小圓半徑是大圓半徑的十分之一；邊緣密度計(jì)是兩端有兩個(gè)小圓的長條膠板，小圓半徑也是大圓半徑的十分之一，兩個(gè)小圓圓心連線，其長度等大圓直徑，中間有一條縱向窄縫，便于轉(zhuǎn)動(dòng)和來回移動(dòng)（圖27）。（2）統(tǒng)計(jì)

先用中心密度計(jì)從左到右，由上到下，順次統(tǒng)計(jì)小圓內(nèi)的節(jié)理數(shù)（極點(diǎn)數(shù)），并注在每一方格“十”中心，即小圓中心上；邊緣密度計(jì)統(tǒng)計(jì)圓周附近殘缺小圓內(nèi)的節(jié)理數(shù)，將兩端加起來（正好是小圓面積內(nèi)極點(diǎn)數(shù)），記在有“十”中心的那一個(gè)殘缺小圓內(nèi)，小圓圓心不能與“十”中心重合時(shí)，可沿窄縫稍作移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。如果兩小圓中心均在圓周，則在圓周的兩個(gè)圓心上都記上相加的節(jié)理數(shù)。

有時(shí)，可根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀特征，只統(tǒng)計(jì)密集部位極點(diǎn)，稀疏零散極點(diǎn)可不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。（3）連線

統(tǒng)計(jì)后，大圓內(nèi)每一小方格“十”中心上都注上了節(jié)理數(shù)目，把數(shù)目相同的點(diǎn)連成曲線（方法與連等高線一樣），即成節(jié)理等值線圖（圖28）。一般是用節(jié)理的百分比來表示，即小圓面積內(nèi)的節(jié)理數(shù)，與大圓面積內(nèi)的節(jié)理總數(shù)換算成百分比。因小圓面積是大圓面積的百分之一，其節(jié)理數(shù)變成比例。如大圓內(nèi)的節(jié)理數(shù)為六十條，某一小圓內(nèi)的節(jié)理數(shù)為六條，則該小圓內(nèi)的節(jié)理比值相當(dāng)于百分之一。

在連等值線時(shí)，應(yīng)注意圓周上的等值線，兩端具有對稱性（圖29）。

（4）整飾

為了圖件醒目清晰，在相鄰等值線（等密線）間著以顏色或畫以線條花紋，寫上圖名、圖例和方位（圖30）。

（三）分析

圖30是根據(jù)400條節(jié)理編制的等密圖。等值線間距為百分之一，圖上可清楚地看出有兩組節(jié)理：第1組走向NE60°，傾角直立；2組走向SE120°，傾角直立；1組與2且構(gòu)成“X”其軛節(jié)理系。然后進(jìn)一步結(jié)合節(jié)理所處的構(gòu)造部位，分析節(jié)理與有關(guān)構(gòu)造之間的關(guān)系及其形成時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。

節(jié)理等密圖的優(yōu)點(diǎn)是表現(xiàn)比較全面，節(jié)理的傾向、傾角和數(shù)目都能得到反映。尤其反映出節(jié)理的優(yōu)勢方位，缺點(diǎn)是作圖工作量較大。

三、作業(yè)

根據(jù)表4節(jié)理測定的產(chǎn)狀資料（共100個(gè)節(jié)理），用極等面積投影間編制節(jié)理極點(diǎn)圖，進(jìn)而編制節(jié)理等密圖。測點(diǎn)處巖層產(chǎn)狀為NE25°<69°。

實(shí)習(xí)九

讀斷層地區(qū)地質(zhì)圖并求斷層產(chǎn)狀及斷距

一、目的要求

1、學(xué)會(huì)在地質(zhì)圖上分析斷層

2、在地質(zhì)圖上求斷層產(chǎn)狀及斷層斷距

二、說明

（一）斷層發(fā)育區(qū)地質(zhì)特征的概略分析

1、地層出露特征，建立層序

2、判別不整合的時(shí)代

3、研究新老地層分布產(chǎn)狀

4、確定區(qū)內(nèi)褶皺形態(tài)及斷層發(fā)育情況

（二）斷層性質(zhì)的分析

1、產(chǎn)狀的確定

2、兩盤相對運(yùn)動(dòng)方向確定

1）走向（縱向）斷層，上升盤老，下降盤新，但當(dāng)斷層傾向與巖層傾向一致，且斷層傾角小于巖層傾角，或地層倒轉(zhuǎn)時(shí)，則上升盤為新地層

2）橫向或傾向正（或逆）斷層切過褶皺時(shí)，根據(jù)背向斜核部寬窄變化，來判斷兩盤運(yùn)動(dòng)方向

3）傾斜巖層或斜歪褶皺被橫斷層切斷時(shí)，正、逆斷層，平移斷層都可以是導(dǎo)致巖層和褶皺軸線的錯(cuò)開的要綜合考慮其它因素，確定其相對運(yùn)動(dòng)方向。巖層界線向該巖層傾向方向移動(dòng)的一盤為相對上升盤，若是褶皺，則向軸面傾斜方向移動(dòng)的一盤為上升盤。

產(chǎn)狀和位移方向確定后，斷層的性質(zhì)就確定了。

（三）斷距的測定（hg）

1、鉛直地層斷距的確定

斷層任一盤上某一層某高程的走向線，延長穿過斷層另一盤同一層面相交，此交點(diǎn)的標(biāo)高與走向線之間標(biāo)高之差即是hg.2、水平斷距的測定（hf）

斷層兩盤，同一層面的等高兩走向線之間的垂直距離，即是hf

3、地層斷距（ho）

利用公式 ho=hg.cos 或 ho=hfcosα，計(jì)算而得

上述斷距的測定，是以巖層錯(cuò)斷后，兩盤產(chǎn)狀不變化前提條件的，即斷層面未發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

四、斷層時(shí)代的確定

五、斷層的描述 作業(yè)

實(shí)習(xí)十 分析褶皺斷層地區(qū)地質(zhì)圖并作剖面圖

一、目的要求

綜合閱讀和分析褶皺和斷層共同發(fā)育區(qū)地質(zhì)圖

二、說明

這次實(shí)習(xí)是在褶皺、斷層單項(xiàng)讀圖的基礎(chǔ)上，分析褶皺與斷裂共同發(fā)青區(qū)的構(gòu)造特點(diǎn)和組合規(guī)律，其基本方法是先分析各類構(gòu)造的形態(tài)特征，然后找出它們在時(shí)空上的關(guān)系，進(jìn)而分析它們的成因上的內(nèi)在聯(lián)系。分析松嶺峪地質(zhì)：

1、地層及接觸關(guān)系

2、褶皺

Z構(gòu)造層：褶皺為近EW花邊狀褶皺巖體破壞。

∈1-O1構(gòu)造層：為NW延伸的以O(shè)1核部，∈2+3，∈1為兩翼的倒轉(zhuǎn)傾伏向斜褶皺，NE翼正常，傾向SW傾角50°-65°，SW翼倒轉(zhuǎn)，傾向SW，傾角60°-65°，向南東端揚(yáng)起，且SW翼被F2斷裂破壞不完全。D1-T1構(gòu)造層：

1、彩云—羊山背斜，核為D1，兩翼為C1-T1，樞紐起伏，NW、SE傾伏；

2、香溪向斜，NW向走向，核部為T1，兩翼為C2，C1，D2，直立水平褶皺。

3、松嶺短軸背斜 E1-E2構(gòu)造層:

1、紅石向斜盆地

2、云嶺山向斜

E3-N構(gòu)造層:近水平。

三、斷層

1、F4，最早，被早期υ破壞

2、F3，早期與F4同時(shí)，后期花崗巖活動(dòng)，沿?cái)嗔亚秩?/p>

3、F2，在O1-D2形成

4、F1，逆斷層E-T1之間形成，被金溝花崗巖破壞

5、F5，在E-T1之間形成

橫斷層與斜斷層與褶皺同期形成。

四、巖漿巖

①υ巖體侵入（Z-∈1）②γδ巖體侵入在 E-T1之間 ③γ可能在T1后侵入 ④

巖脈最晚

極射赤平投影在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用 §1 極射赤平投影的基本原理

一、投影要素

1、投影球—以任意長為半徑的球，球面即球表面

2、赤平面—過投影球球心的水平面

3、基圓—赤平面與球面相交的大圓，或稱赤平大圓 凡過球心的平面與球面相交的大圓，統(tǒng)稱為大圓，不過球心的一球面與球面相交所成的圓統(tǒng)稱小圓。

4、極射點(diǎn)—球上兩極發(fā)射點(diǎn)，分上半球投影和下球投影。

二、平面和直線的投影的解析

（一）平面投影

1、過球心的平面投影 任何一個(gè)過球心的無限伸展的平面（巖層面、斷層面、節(jié)理面或軸面等），必然于球面相交成球面大圓，球面大圓與極射點(diǎn)的連線必然穿過赤平面，在赤平面上這些穿透點(diǎn)的連線即為該平面的相應(yīng)大圓的赤平投影，簡稱大圓弧。1）直立大圓（平面）——為基圓直徑 2）水平大圓（平面）——為基圓本身

3）傾斜大圓（平面）——以基圓直徑為弧的大圓弧 性質(zhì)：球面大圓投影后在赤平面上仍為一個(gè)圓。

2、不過球心的平面投影

不過球心的平面與球面相交成直徑小于球直徑的小圓、球面小圓投影仍為一個(gè)小圓。1）直立小圓（平面）——部分為基圓內(nèi)一條弧，部位為基圓外一條弧 2）水平小圓（平面）——為基圓的同心圓 3）傾斜小圓（平面）①全部位于圓基內(nèi)的小圓

②部位于基圓內(nèi)，部分在基圓外 ③全部在基圓外

性質(zhì)：1）球面大圓或球面小圓投影在赤平面仍為一個(gè)圓

2）半徑角距相等的球面小圓（即面積相等的小圓），其投影小圓面積不等，近基圓圓心處，遠(yuǎn)離圓在大。

3）任何過極射點(diǎn)（P）的球面大圓或小圓其赤平投影均為一條直線。

4）球面大圓或小圓在赤平面上的投影圓的圓心（R’）與作圖圓心（C）是不重合的；只有水平球面大圓和水平球面小圓投影后，投影圓心（R’）作圖圓心（C）與基圓的圓心O點(diǎn)重合，并且投影圓的圓心（R’）與基圓圓心（O）愈遠(yuǎn)，R’與C分離愈大。

（二）直線投影

過球心的直線無限延伸心交于球面兩點(diǎn)，稱極點(diǎn)。

1、鉛直線投影點(diǎn)為基圓圓心

2、水平線投影點(diǎn)為基圓直徑的兩個(gè)端點(diǎn)

3、傾斜線股影點(diǎn)，一個(gè)在基圓內(nèi)，另一個(gè)在基圓外，稱對距點(diǎn)，其角距為180°

三、投影網(wǎng)：吳爾福網(wǎng)和施密特網(wǎng)

（一）吳氏網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及成因原理 吳氏網(wǎng)的結(jié)構(gòu)：基圓、徑幾大圓弧、緯向小圓弧、東西、南北經(jīng)緯線，間距2°，誤差±0.5°

1、基圓，赤平大圓，代表水平面，0°-360°方位角刻度

2、經(jīng)向大圓弧，由一系列走向SN的，向東或西傾斜，傾角不同（0°-90°），間隔2°的投影大圓弧（代表傾斜平面）組成。

3、緯向小圓，為一系列走向東西、直立小圓的投影小圓弧組成。

（二）吳氏網(wǎng)和施氏網(wǎng)的主要區(qū)別

吳氏網(wǎng)上，面積大小相等小圓，投影后成面積不等的小圓。

施氏網(wǎng)上，面積相等的球面小圓，投影后成加級曲線，面積等于球面小球面積二分之一。一般求面、線的角距用吳氏網(wǎng)；而研究面、線群統(tǒng)計(jì)（極點(diǎn)圖和等表圖）用施氏網(wǎng)。

為了便于大量的極點(diǎn)投影，采用同心圓（水平小圓）和放射線（直立大圓）相成極等角度網(wǎng)和極等面積網(wǎng)（賴特網(wǎng)）投點(diǎn)。投射線表示化石向方位同心圓表示傾角。§2 赤平投影網(wǎng)的使用方法

一般步驟：①畫“+”中心，②標(biāo)出E、S、W、N方位（順鐘向）

一、平面的赤平投影

步驟：

1、基圓順鐘找傾向；

2、東西直徑定傾角（由圓周向圓心數(shù)）；

3、徑向圓弧以平面。

二、直線的投影（步驟同1、2即可）

三、法線的投影，關(guān)鍵理解和面垂直，傾向相反，傾角互余。作業(yè)：P15，練習(xí)題1、2 補(bǔ)充

3、已經(jīng)線理產(chǎn)狀（傾伏向和傾伏角）①150°<26°，②250°<50°，③330°<78°，④42°<10°。試用吳氏網(wǎng)求出投影點(diǎn)。

§2 四——九

P8-10和§3，二P15-16學(xué)生自學(xué)

注意：①復(fù)習(xí)線狀構(gòu)造產(chǎn)狀要素，傾伏向和傾伏角及側(cè)伏角 ②兩平面間平角與平面之兩法線間夾角之關(guān)系為互補(bǔ)關(guān)系 作業(yè)：

1、四——九共6個(gè)例題作為學(xué)習(xí)題

2、P16 練習(xí)題3，4，5

十、求一平面（或直線）繞一水平軸旋轉(zhuǎn)后的產(chǎn)狀

1、預(yù)備知識

①水平軸與基圓的直徑一致：其旋轉(zhuǎn)軌跡就相對于把要旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)（直線或面的法線的投影）沿某一緯度旋轉(zhuǎn)，角度在緯度上定，旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)已知條件定，一平面繞軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)狀變化，走向與軸平行時(shí)則傾向或一致或相反。②緯向小圓弧的構(gòu)造是旋轉(zhuǎn)板平的雙圓錐，其錐度為直立小圓；下半部圓錐面的產(chǎn)狀與上半部圓錐的拉互關(guān)系。

2、例：一平面AB產(chǎn)狀130°<50°，（RCD）走向60逆時(shí)針?biāo)窖刈呦蛐D(zhuǎn)30° 作法：①作出AB平面投影，RCD st.60° ②轉(zhuǎn)動(dòng)RCD與N.S重合

③將AB弧上任意點(diǎn)反鐘向（向SE方向）旋30°，得新點(diǎn)，連接新點(diǎn)即在。注意有的點(diǎn)不夠30°，要到外對焦去數(shù)。

3、用面的法線旋轉(zhuǎn)

十一、求一平面（或直線）繞一傾斜軸旋后的產(chǎn)狀

有間接法和直接法這分。均很繁瑣。僅介紹前者，分二步：①高傾斜軸為水平軸。②按十法旋轉(zhuǎn)再要原。

例：平面160°<40°，繞傾斜軸R（30°<30°），順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°，求該平面旋轉(zhuǎn)后的產(chǎn)狀。

方法：①作平面P和R的投影

②將R沿緯向弧轉(zhuǎn)成水平軸至基圓上R’，P同步沿所在緯向弧運(yùn)移到P1 ③將R’轉(zhuǎn)到SN徑上，P1繞R’轉(zhuǎn)120°（順鐘向），P2-P3 ④R’復(fù)原到R，P3同步運(yùn)移到P4，P4點(diǎn)即是

十二、求作小圓，已知小圓投影圓心及其角距

例：一小圓投影圓心（相當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸）產(chǎn)狀10°<70°，小圓半徑角距55°（相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)軸與一直線夾角），求投影小圓（相當(dāng)于求該直線繞旋轉(zhuǎn)一圈的圓錐體的度面。方法：

①作投影圓心R（10°<70°），并轉(zhuǎn)到EW或SN徑上，也可以在R的某大圓弧上取55°的角距半徑。

②使R落在直徑線上，以小圓角距的線長度為直徑作小圓，即成。

③若已知R和小圓圓周上一點(diǎn)A，同法可作小圓。方法是大圓弧上量RA角距，使R轉(zhuǎn)至直徑上，以R為準(zhǔn)，分別量RA角距，得直徑角距，即可得小圓。

十三、求作小圓，已知小圓投影圓心（R）方位及其圓周上兩點(diǎn)

例：已知小圓圓心R的方位290°，小圓周上兩點(diǎn)A、B，求作小圓及其投影圓心R的產(chǎn)狀。1）作A、B及290°方向線

2）作AB兩點(diǎn)的垂直平分線與290°方向線交于C點(diǎn)，C點(diǎn)即為小圓O的作圓中心 3）以C為圓心，CA=CB 為半徑作圓，而且小圓與290°方向線相交得小圓直徑角距 4）在位于EW直徑上的290°方向線上，找小圓投影圓心R，即取角距的一半的點(diǎn)。

十四、求小圓圓周上兩點(diǎn)之間的弧度

例：見作法十三及圖1-21，已求得小圓及小圓圓周上AB弧。其弧度量法：

1）直接法：即作與R⊥的大圓弧GMH，再過RA及RB分別作大圓弧，交GMH為A′、B′，同前沿線度移至A′、B′，延長R′A、OA′、OB′、R′B′至基圓周A〞B〞，OA〞,OB〞直線圓心角即得

3）注意A、B間的弧度有三個(gè)，θ或360-θ

十五、求兩小圓在同一大圓上同步旋轉(zhuǎn)后的產(chǎn)狀

便：兩小圓投影圓心R1，R2，半徑角距為θ1，θ2，求兩小圓同前轉(zhuǎn)至水平時(shí)的小圓轉(zhuǎn)特。方法：

1）據(jù)方法二、十二作R1，R2及小圓

2）使R1、R2位于同一大弧上，并以R1、R2大圓弧的走向線為軸，并將軸轉(zhuǎn)到，SN徑上，把R1、R2沿所在緯向弧同前轉(zhuǎn)到水平狀態(tài)，則R1、R2變?yōu)镽1，R2 3）分別將R1和R2轉(zhuǎn)到SN徑上，以R1和R2為圓心，θ1和θ2為半徑角度，描出兩小圓。

4）指北標(biāo)志轉(zhuǎn)回到N。

十六、過通過三點(diǎn)A、B、C作一小圓及投影圓心（R）

作法：1）連接AB、BC分別作中垂線交于C’點(diǎn)，以C’為圓心，C’A、C’B、C’C為半徑畫圓即為小圓。

2）把C’移到EW徑上，取FC’D的角距中點(diǎn)R，為投影圓心 練習(xí)，P28，23、25、29

第四篇：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教案

《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》教案

第七章

斷

層（10-14）

一、本章安排

? 共授課5次，計(jì)10學(xué)時(shí)。分別為：斷層概論、伸展構(gòu)造、逆沖推覆構(gòu)造、平移斷層、韌性斷層

? 實(shí)習(xí)課

? 每堂課首先討論、復(fù)習(xí)前面已經(jīng)涉及的與應(yīng)力、應(yīng)變、變形有關(guān)的概念；然后作本節(jié)課程主要內(nèi)容介紹，最后小結(jié)并布置思考討論題

二、本章主要內(nèi)容、要點(diǎn)

1、主要內(nèi)容

斷層的形成機(jī)制//斷層巖//斷層識別//伸展構(gòu)造及重力滑動(dòng)構(gòu)造//剝離斷層與變質(zhì)核雜巖體//逆沖推覆構(gòu)造//推覆與滑覆的對比和鑒別//走滑斷層//拉分盆地//花狀構(gòu)造//韌性剪切帶及剪切動(dòng)向的判別

2、本章要點(diǎn)

斷層的形成機(jī)制（Anderson模式, Hafner模式）斷層的識別標(biāo)志

伸展構(gòu)造的概念和伸展構(gòu)造的類型

剝離斷層、變質(zhì)核雜巖、重力滑動(dòng)構(gòu)造的構(gòu)造特征和構(gòu)造組合 逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)：相關(guān)名詞及幾何圖形 推覆構(gòu)造與滑覆構(gòu)造的對比和鑒別

走向滑動(dòng)斷層的內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)（外部作用力和內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的關(guān)系和區(qū)別）

走向滑動(dòng)斷層的伴生褶皺和相關(guān)構(gòu)造 拉分盆地、花狀構(gòu)造的基本概念 韌性剪切帶的幾何特征和構(gòu)造特征

糜棱巖的形成機(jī)制、糜棱巖系列及其分類、糜棱巖的識別

三、授課內(nèi)容 第一節(jié) 斷層概論

?

（一）概述 斷層的定義 研究斷層的意義 ? 幾何要素和位移 斷層幾何要素

斷層面／帶／線（形態(tài)）斷盤 位移 直移／旋轉(zhuǎn)

滑距（在斷層面上，實(shí)際滑移距離）總滑距 走向滑距 傾斜滑距 水平滑距－總滑距在水平面投影 斷距 ? 斷層分類

方案涉及到：①地質(zhì)背景

②運(yùn)動(dòng)方式

③力學(xué)機(jī)制

④各種幾何關(guān)系 與有關(guān)構(gòu)造幾何關(guān)系

? 與巖層走向的關(guān)系

１．走向斷層、２．傾向斷層、３．斜向斷層、４．順層斷層

? 與褶軸／區(qū)域構(gòu)造線關(guān)系 １．縱、２．橫、３．斜 兩盤相對運(yùn)動(dòng)

? 正

? 逆——逆沖，<３０°，>５ＫＭ 構(gòu)造窗／飛來峰（１２－５）?平移

? 組合命名：平移－正斷層；逆－平移斷層 ? 樞紐斷層（１２－６）

（二）斷層形成機(jī)制 ? 斷層形成機(jī)制涉及到： ①破裂的發(fā)生和斷層的形成 ②斷層作用與應(yīng)力狀態(tài) ③巖石力性

④斷層作用與形成環(huán)境的物理狀態(tài) ? 斷層的形成作用

據(jù)電鏡觀察，羽狀微裂隙多為張性。——聯(lián)合成斷面，當(dāng)σσ３>阻力時(shí)發(fā)生宏觀滑動(dòng) 擴(kuò)容試驗(yàn)

Ｓan Address Ft.應(yīng)力釋放與地震 ? 斷層形成的應(yīng)力狀態(tài) Anderson model Hafner model 淺層非均質(zhì)，先存軟弱面

（三）斷層巖 ? 碎裂巖

斷層角礫巖 >2mm；注意與其它角礫巖的區(qū)分

１－??碎粒巖 0.1-2mm 碎粉巖 >0.1mm 玻化巖 斷層泥（Tab.12－１）? 摩棱巖 基本特征

? 粒度變小

? Enhanced foliation & lineation ? 在強(qiáng)應(yīng)變帶內(nèi)產(chǎn)出

? 塑性流變現(xiàn)象：Ｑ－ribbon，矩形晶、鋸齒狀亞晶、動(dòng)態(tài)重晶粒、核幔結(jié)構(gòu)

? 殘斑（Ｐl(wèi)）——碎裂或波狀消光，機(jī)械雙晶 摩棱巖類型（Tab１６－１）?

（四）斷層效應(yīng)（簡述）僅討論地層關(guān)系變化和視錯(cuò)動(dòng) ?

1、走向斷層引起的缺失、重復(fù)

正斷層

逆斷層（Tab１２－２），由二個(gè)變量可確定第三個(gè) ?

2、橫向斷層引起的效應(yīng) ?

（五）斷層的識別 ?

1、地貌標(biāo)志

斷層//三角面（１２－２３）//山脊錯(cuò)斷//盆嶺邊界－切局部山脈走向//串珠湖泊洼地（１２－２４）//帶狀泉水//水系－河流急轉(zhuǎn) ?

2、構(gòu)造標(biāo)志

地質(zhì)界線中斷（１２－２５）

構(gòu)造強(qiáng)化：產(chǎn)狀突變（吳家坪）//節(jié)理帶//劈理帶//小褶皺//擠壓破碎//擦痕//構(gòu)造透鏡體（張口子）

斷層巖 ?

3、地層標(biāo)志

重復(fù)／缺失——見“效應(yīng)”一節(jié) ?

4、巖漿、礦化

沙溝花崗巖和礦化、（卡林型）金礦——雙王、馬鞍橋、于坪硅化、蝕變、熱液活動(dòng) 放射／環(huán)狀巖墻 ?

5、巖相和厚度標(biāo)志 ?

（六）斷層的觀測

產(chǎn)狀、相對運(yùn)動(dòng)、性質(zhì)、規(guī)模、組合

?

1、產(chǎn)狀確定 “Ｖ”字型、三點(diǎn)法 利用伴生／派生小構(gòu)造

? 剪節(jié)理、劈理帶、揉皺、構(gòu)造巖面理、構(gòu)造透鏡體 注意產(chǎn)狀變化 ?

2、二盤動(dòng)向

? 脈動(dòng)性、反復(fù)活動(dòng)、反向運(yùn)動(dòng)——現(xiàn)代活動(dòng)斷層在一定時(shí)期內(nèi)相對穩(wěn)定。

地層新老關(guān)系

? 縱向斷層，橫向斷層（切背、向斜）牽引（１２－２９），逆牽引（見后述同沉積斷層）擦痕, 階步（１２－３０）羽狀節(jié)理

側(cè)旁小褶皺（１２－３３Ｄ）角礫巖（１２－３４）

ＸＹ與斷層所夾銳角示對盤運(yùn)動(dòng)方向（角礫近于構(gòu)造透鏡）?

3、斷層規(guī)模 長度、深度

中小型斷層——標(biāo)志層／作圖、定斷距 大型斷層——標(biāo)志層／平衡剖面，查位移 ?

（七）斷層作用時(shí)間性

涉及①形成和活動(dòng)時(shí)間；②長期活動(dòng) ? 活動(dòng)時(shí)代的確定 與褶皺的關(guān)系、規(guī)律性 不整合（地層、巖體）巖墻——同位素年齡（沙溝）同沉積斷層、地層（見后）? 大斷層長期活動(dòng)分析 巖相厚度控制

不同時(shí)代錯(cuò)距不一致（平移）巖漿活動(dòng)、礦化多期性 ? 同沉積斷層

原合編教材（１２－３５）

第二節(jié) 伸展構(gòu)造及重力滑動(dòng)構(gòu)造

? 重要性

? “開”與“合” ?

（一）伸展構(gòu)造類型 ?（1）地塹、地疊（１３－１）

?（2）①階梯狀斷層；②箕狀構(gòu)造；③盆嶺構(gòu)造 ①（１３－２）一般均有旋轉(zhuǎn) ②箕狀——半地塹

單個(gè)或多個(gè)，與階梯狀相似，但規(guī)模大，主干斷層一般為同沉積 華東、山東濟(jì)陽（１３－３）③盆嶺——地貌單元 不對稱縱列單面山 ?（3）大型斷陷盆地

區(qū)域性沉陷，菱列、帶狀、等軸、華北、松遼、江漢盆地 ?（4）裂谷 rift(valley)? continental rift ? Inter-continent rift ? oceanic rift ? Wilson circle 裂谷特征：

? 地塹系、隆起軸部、巖石圈伸展 ? 沉積作用

? 磨拉石

? 蒸發(fā)巖和紅層 ? 熔巖 ? 碎屑巖

? 淺源地震、火山

? 負(fù)重力異常，或負(fù)背景上的正異常 ? 負(fù)磁異常

? 邊界平行于重力梯度帶（及磁異常帶）? 熱流高 ? 巖漿巖

? 大陸溢流（ＴＨ，堿性玄武巖或雙峰系列火山巖；或堿性玄武巖-響巖或粗面巖層）

? 深部結(jié)構(gòu)、幔涌、殼薄、裂谷墊（異常地幔，波速低）?（4）剝離斷層（第三節(jié)專題論述）蓋層與基層之間

剝離斷層上盤位正斷層組合 ?

（二）伸展構(gòu)造模式

? 據(jù)伸展構(gòu)造形成時(shí)的應(yīng)力狀態(tài) 純剪－地塹、裂谷

單剪－巨型剝離斷層＋上盤階梯斷層 ? 據(jù)地殼結(jié)構(gòu)的模式 三個(gè)構(gòu)造層次

? 表層次：各種正斷層組合

? 中層次：韌性帶、Ｍy１帶、塑性伸展構(gòu)造－塑性變形為主

? 深層次：地殼深部伸展性塑性流變，常有花崗巖和基性巖墻群

伸展構(gòu)造外來系統(tǒng)（馬杏垣）

? ——大型正斷層以上部分（據(jù)華東中新生代伸展結(jié)構(gòu)）? 各種正斷層（正、反向階梯狀、地塹、地壘）? 旋轉(zhuǎn)、垂向變薄、橫向拉長（13-6），深層次為韌性流動(dòng)和巖墻群

? 據(jù)斷層活動(dòng)方式（動(dòng)力學(xué)機(jī)制）分類——沃尼克（Ｂ.Ｗernicke）二類三型模式(Tab１３－１)旋轉(zhuǎn)伸展

?平面狀斷層伸展系統(tǒng)，斷層、巖層均旋轉(zhuǎn)，斷塊發(fā)生伸展

? 若已知斷層和巖層產(chǎn)狀，可計(jì)算伸展量（Ｆig １３－８，１３－９）

伸展百分率（％）＝（x-1）×１００

＝［或

伸展百分率（％）＝[Sin?i?1]×１００

Sin(?1??)Sin(???)－１］×１００ Sin?鏟狀斷層，―――無相應(yīng)計(jì)算公式 非旋轉(zhuǎn)伸展

?（13-11）

? 查明斷層產(chǎn)狀和幾何形態(tài)（平面狀或鏟狀），巖層產(chǎn)狀及變化；旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)，在此基礎(chǔ)上查明伸展量

?

（三）剝離斷層與變質(zhì)核雜巖

? 剝離斷層－Ａrmstrong（1972），北美盆嶺區(qū)，上部年輕地層直接覆于深變質(zhì)地層之上。

? 定義：伸展構(gòu)造區(qū)平緩的鏟狀大型正斷層，往往伴以變質(zhì)核雜巖體。位于基底與蓋層間。上剝離盤－淺層次正斷層組合 下剝離盤－core complex ? 核雜巖

古老片麻巖，穹隆狀，以剝離斷層為界，變質(zhì)變形強(qiáng)烈。頂部為糜棱巖帶，厚幾十米－數(shù)公里，常疊加脆性斷層。a線理；鞘褶皺；Ｌ－Ｓ結(jié)構(gòu)（線＋Ｍyl面理）常有侵入體相伴；深部基性巖和巖墻群常見。斷層巖序列變化（由下而上）：

? 糜棱巖

? 碎裂巖，綠泥石化糜棱巖 ? 摻有糜棱巖碎粒的碎粉巖、碎斑巖 ? 角礫巖

剝離斷層發(fā)育時(shí)間長，常與區(qū)域隆起／伸展同時(shí)，且不限于同一層位或接觸帶

剝離斷層帶寬且厚，斷層巖序列可出現(xiàn)穿插，疊覆 上剝離蓋層中常見順層滑脫，導(dǎo)致地層減薄，缺失 剝離斷層和核雜巖確定標(biāo)志

? 糜棱巖和穹狀片麻巖 ? 蓋層與基底之間滑脫斷層現(xiàn)象

? 蓋層底部地層缺失及斷層巖

? 蓋層中的順層斷層表現(xiàn)為地層減薄、缺失、滑動(dòng)破碎 剝離斷層與成礦

? 卡林型金、金屬礦——內(nèi)華達(dá)、亞到桑那、加州 ? 成礦機(jī)理：上剝離盤中的氧化環(huán)境低溫水溶液與下剝離盤中的還原環(huán)境高溫水溶液，二者在剝離斷層附近交匯，促使含礦溶液沉淀。剝離面若破碎強(qiáng)烈，可形成客礦空間。如膠東片麻巖、花崗巖中的金礦、安慶月山多金屬礦

剝離斷層與不整合

? 產(chǎn)狀一致，被強(qiáng)迫，可能為糜棱巖面理 ? e.g.嵩陽界面、周口店侵入體與圍巖接觸界面

?

（四）重力滑動(dòng)構(gòu)造 概念：重力作用、影響 ?（1）基本結(jié)構(gòu)

下伏系統(tǒng)：變形相對弱，固化程度高，堅(jiān)實(shí) 潤滑層：軟弱層，鹽、粘土、煤

? 華南的巨厚志留系砂泥巖－區(qū)域性潤滑層、巖性差異很重要

滑面：斷層面，常發(fā)育于不整合面、不同巖性之間的界面、塑性界面

? 主滑面、次級滑面、鏟狀 滑動(dòng)系統(tǒng)－滑面以上、強(qiáng)變形

? 褶皺＋逆斷

? 褶皺強(qiáng)度漸增；斜歪→側(cè)轉(zhuǎn)→平臥；逆斷發(fā)育于倒轉(zhuǎn)翼，斷面與軸面平行

?（2）分帶

后緣拉伸帶：正斷、地塹（壘）、張節(jié)理、角礫巖 中部滑動(dòng)帶：明顯定向（褶＋斷）、滑面隱伏

前（外）緣推擠帶、側(cè)轉(zhuǎn)平臥、疊瓦、滑裂巖（似混雜堆積）。重力滑動(dòng)構(gòu)造總體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

? 后緣至前緣：拉伸→剪切→擠壓

?平面上，后緣斷裂成弧形，弧頂指后方；前緣斷裂成弧形，弧頂指前緣 ? 不協(xié)調(diào)：

? 滑動(dòng)系統(tǒng)與下伏系統(tǒng)之間 ? 滑動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部次級滑面上下

?（3）構(gòu)造樣式

滑片型－一系列疊臵的鏟狀和疊瓦斷層及所夾斷片（13-16）滑褶型－一系列復(fù)雜褶皺（13-17）滑塊型－組合性斷層及切割的斷塊

? 主發(fā)育于（似）侏等式褶皺構(gòu)成的滑動(dòng)系統(tǒng)中 ? 斷層組合成對沖式、背沖式、地塹槽式、正一逆槽式、正逆拱式（１３－１８）

?（4）重力滑動(dòng)構(gòu)造的形成條件 適宜的坡度。坡陡、速度快，滑動(dòng)構(gòu)造復(fù)雜

滑動(dòng)系統(tǒng)巖層具一定厚度（重量），厚度大利于滑動(dòng)形成 潤滑層、孔隙壓 第三節(jié) 逆沖推覆構(gòu)造

? 19世紀(jì)晚期－第一次高潮

? 70’Ｓ中期，ＣＯＣＯＲＰ，南阿巴拉契亞，薄皮、油氣、圈層結(jié)構(gòu)

?

（一）基本概念和構(gòu)造樣式 ?（1）基本概念

? thrust + nappe ? 主產(chǎn)于造山帶及前陸，多為擠壓、收縮結(jié)果 褶皺推覆 沖斷推覆 推覆與滑覆

?（2）構(gòu)造樣式（組合）單沖型、疊瓦狀 背沖 對沖 楔沖

?

（二）幾何結(jié)構(gòu) ?（1）臺階式

斷坪（flat，順軟層）+斷坡（Ｒamp，切硬層）交替 總體呈鏟狀——具普遍性

? 巖層處于水平狀態(tài)時(shí)的形成，后期可發(fā)生變化 圖：上盤斷坡（ＨＷＲ）hanging wall ramp ? 下盤斷坡ＦＷＲ foot wall ramp 圖14-9：前、側(cè)、斜斷坡 ? ——據(jù)斷坡走向與逆沖位移方位關(guān)系決定 ?（2）雙重逆沖構(gòu)造－雙沖構(gòu)造 Ｃ.Ｄ.Ａ.Ｄalstrom（1970）提出 結(jié)構(gòu)

? 頂板

? 疊瓦逆沖斷層+斷夾塊（horse）? 底板逆沖斷層 疊瓦扇 inbrecated fan ? 疊瓦構(gòu)造，無頂板斷層 ? 與duplex并列，(14-13)? 斷端線或斷尖線tipline；分叉thrust前緣常被剝蝕掉

? 斷叉線（分叉線）branch line——分支thrust 與主干thrust的交線

?（3）沖斷褶隆 Culmination 頂部寬平的箱狀和穹狀

?（4）反沖斷層（backthrust）和沖起構(gòu)造

反沖斷層：主要見于前鋒和斷坡后側(cè)，亦見于應(yīng)變較弱的斷坪

? 有些backthrust向下變陡，甚至轉(zhuǎn)為與逆沖方向一致 沖起構(gòu)造（pop up）－因強(qiáng)烈擠壓上沖、隆起，與底辟或刺穿相似

? 常表現(xiàn)為扭曲的背斜（斷層切割）?（5）分帶性：根、中、鋒帶、后（外）緣帶 表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、變形強(qiáng)度上，與變形作用相關(guān)。? 后緣帶：根帶后側(cè) ? 外緣帶：鋒帶前側(cè) 根帶：起始發(fā)育部位

? 強(qiáng)擠壓、面理、軸面、小斷層陡－直立、塑性增高，有時(shí)為ductile zone，流劈理、褶劈理相對發(fā)育 ? 陡峻菱形體與擠壓面構(gòu)成網(wǎng)結(jié)

? 自根帶向中帶斷層開始分叉，產(chǎn)狀變緩。

? 根帶的研究對確定逆沖推覆在區(qū)域中的地位、活動(dòng)和運(yùn)移規(guī)模、變形性狀和形成作用具重要意義。

中帶

? 斷層分叉，疊瓦扇和雙沖 ? 單剪為主

? 次級斷裂、褶皺產(chǎn)狀相對穩(wěn)定，傾向根帶 ? 變形強(qiáng)度：強(qiáng)（近根帶）→稍弱→強(qiáng)（近鋒帶）

? 斷坡處較斷坪處強(qiáng)，復(fù)雜。

E.g.南昌－宜豐

? 圖解：塑性降低

劈理化減弱，變稀疏（密集節(jié)理）

定向性小構(gòu)造：褶皺式窗欞、膝析、旋卷、透鏡體、小型雙沖 鋒帶

? 巖層傾角增大

? 陡立緊閉小褶皺（下盤近斷層面處）? 碎裂（帶）

? 構(gòu)造定向性較根帶明顯 ? 次級斷層發(fā)育，并強(qiáng)烈變形 影響鋒帶變形的影響因素： 作用力大小，持續(xù)時(shí)間 作用力停止的快慢

巖席的巖石性質(zhì)，強(qiáng)度差和組合結(jié)構(gòu) 底板逆斷層的擴(kuò)展速率 底板逆斷層的位移量 巖席內(nèi)縮短量

逆沖前陸構(gòu)造或前側(cè)的其它構(gòu)造 Tab１４－１

（14-17）：垂向變化 可由一個(gè)或多個(gè)nappe組成

變形過于復(fù)雜。上部推覆體形成早 應(yīng)變不均勻

接觸面處應(yīng)變最強(qiáng)。可達(dá)100：1（Ｘ：Ｚ）

多次推覆，疊置形成堆拄（nappe rill）伴生、派生構(gòu)造明顯變化（自底向上）cleavage, Joint, Fd, N-Ft, Lineation 反映變形強(qiáng)度、變形性狀、應(yīng)力狀態(tài)、ＰＴ的變化

·變形由下面上趨于復(fù)雜，因?yàn)樯喜縩appe運(yùn)移歷史長形成早 逆沖斷層的走向變化——總體移量基本一致，疊瓦狀逆沖斷層帶中各單條逆沖斷層的運(yùn)移量和壓縮量可變

逆沖斷層的終止—— 一條主要的逆沖斷層分為多條次級斷層，或轉(zhuǎn)變?yōu)轳薨櫟葔嚎s性構(gòu)造 ?

（三）逆沖推覆構(gòu)造的擴(kuò)展

順序發(fā)展 imbrecated fan & duplex 自造山帶向前陸運(yùn)移 ?（1）擴(kuò)展方式：

前展（背馱）式 piggyback propagation 向前陸向腹陸擴(kuò)展 絕大部分為前展式－據(jù)野外、模擬及理論分析 后展（上疊）式 overstep propagation 擴(kuò)展方式的判別 ①總體變形特征 ②各級各類構(gòu)造發(fā)育狀況 ③各斷層交切關(guān)系

e.g.１４－１７

前展式逆沖斷層中，早期沖斷層變形強(qiáng)烈。臺階結(jié)構(gòu)被變形，破壞。據(jù)各主要逆沖斷層變形強(qiáng)度及被切割的情況可較準(zhǔn)確地確定逆沖順序。

? 一些多次逆沖形成的逆沖斷層，變形強(qiáng)度呈遞進(jìn)變化。晚期保存為臺階式，早期形成的已強(qiáng)烈彎曲。

次級斷層發(fā)育機(jī)制、擴(kuò)展進(jìn)程的分析、模擬和構(gòu)造模式（14-19）―――Ｍandl（１９８１）

? 逆沖巖席中壓應(yīng)力值向前呈正弦規(guī)律遞減；二個(gè)壓應(yīng)力最大點(diǎn)（尾部下角與巖席表面的一點(diǎn)）? 其連線為第一條斷層位臵 ? 此時(shí)sheet的完整性遭到破壞

? 前方巖席照此方式繼續(xù)發(fā)展，逐漸形成疊壓構(gòu)造 ? 各斷層間的間距為

d2/d1=d3/d2=??＝a(d1>d2>d3?)（14-19）

?（2）雙沖構(gòu)造擴(kuò)展模式（Boyer & Elliof,1982）根據(jù)：規(guī)模和角度的實(shí)測數(shù)據(jù)

假定：平面應(yīng)變、長度不變、褶皺為膝折式 ?

（四）逆沖作用與褶皺作用 逆推構(gòu)造總與褶皺伴生 二者幾何學(xué)上具相關(guān)性，成因上具統(tǒng)一性

e.g.褶皺側(cè)向與逆沖方向一致，變形強(qiáng)度共同衰減。

① 阿巴拉契亞谷嶺區(qū)，侏羅山式褶皺，東南造山帶，褶皺強(qiáng)，Ｆt增多；向西北（鋒帶）及北美臺邊緣，Ｆd變平緩開闊以至消失。

② 湘鄂西至川東與之類似 二個(gè)問題：

① 斷層和褶皺，誰為主導(dǎo)？ ② 褶皺形成機(jī)制？ ? 逆沖推覆與褶皺形成的傳統(tǒng)觀點(diǎn) 褶皺導(dǎo)致逆沖推覆－先褶后斷

? Ｈeim（１９２１）Alps 水平擠壓，先褶后斷，形成褶皺推覆體

現(xiàn)代認(rèn)識－逆沖推覆控制褶皺－先沖后褶；據(jù)松樹山模式（１４－７）

? 70’S以來，對前陸及造山帶的逆沖推覆有了更全面認(rèn)識，認(rèn)識到逆沖引起褶皺的作用。但并不等于Ｈeim的觀點(diǎn)全部過時(shí)。仍有部分運(yùn)用。

? 褶皺由逆推引起，逆推發(fā)生早

? 箱狀褶皺、侏羅山式褶皺是逆沖滑脫形成，斷坡(Ramp)對褶皺形成起重要作用

? 褶皺的影響因素：斷坡（傾角、長度、間距）運(yùn)移速度和規(guī)模、巖系組成、逆沖作用進(jìn)程，滑脫層（性質(zhì)、厚度、深度）

? Ｒamp可能向上延伸切斷頂板斷層，形成切頂構(gòu)造（2）逆沖作用控制下褶皺的發(fā)育

? Ｗ．Ｒ．Ｊamison（1987），單個(gè)褶皺的發(fā)育及幾何學(xué)分析和模擬

? 三種類型（據(jù)褶－斷關(guān)系）

? 斷彎褶皺作用（Fault-bend folding）

? 斷展褶皺作用（Fault-Propagation folding）? 斷滑（滑脫）作用（Detachment folding）

?（14-21）在巖席爬升斷坡時(shí)形成；發(fā)生在斷坡形成之后。

形成于thrust終端，與斷坡的形成同時(shí)或近于同時(shí) thrust終端，順層滑脫結(jié)果，與Ｒamp無關(guān)

·決定褶皺與Ｆx二種作用的主導(dǎo)因素，可能是地質(zhì)力學(xué)性質(zhì) 斷滑－下伏有能干層，其上為軟層 斷展－上、下巖層韌性差不顯著 ?

（五）逆沖推覆構(gòu)造的形成作用

涉及若干相關(guān)問題：斷裂發(fā)生、滑動(dòng)和位移、驅(qū)動(dòng)力、構(gòu)造演化 ? 關(guān)于驅(qū)動(dòng)力（尚無定論）

早期認(rèn)識：（１）收縮論，水平擠壓；（２）重力滑動(dòng)

? 區(qū)域性水平擠壓，包括前陸與造山帶 對稱疊瓦由巨型復(fù)背斜發(fā)展而來，例如天山、祁連山

? 后部推動(dòng)，形成不對稱疊瓦狀構(gòu)造 e.g.Alps喜山 ? 此種解釋存在的問題：

? 某些逆沖帶無強(qiáng)烈褶皺 ? 壓應(yīng)力與巖石強(qiáng)度相矛盾

? 應(yīng)力傳遞。在彈塑性狀態(tài)下，應(yīng)力難以遠(yuǎn)距離傳遞 ? 對重力滑動(dòng)的質(zhì)疑－基底沖斷面坡度

板塊構(gòu)造解釋

? accretionary prism ? collision between island arc & continental margin ? foreland and backland ? A-type subduction ? 板塊（應(yīng)力）傳送帶 ? Qinling-tectonic explanation 其它

? 重力擴(kuò)展//液壓傳動(dòng)//熱產(chǎn)生元素 關(guān)于（異常）孔隙壓力

? 主要發(fā)生于快速沉積帶和構(gòu)造加壓帶 ? 水熱增加－放射性元素？

? 摩擦

? 孔隙壓力作用：

? 降低圍壓、利于剪裂 ? 浮力效應(yīng)

? 表層ＰＴ狀態(tài)延伸至深部，使其保持脆性和完整性（由于圍壓降低使深部狀態(tài)改變，接近于表層狀態(tài)）

?

（六）推覆與滑覆的對比和鑒別 ?（1）擠壓推覆與重力滑覆

擠壓推覆：整體擠壓、根帶可能大于中帶和緣帶 重力滑覆：拉伸－擠壓，鋒帶擠壓強(qiáng)度大 應(yīng)變軸方向

? 擠壓推覆有限應(yīng)變長軸方向直立 ? 重力滑覆有限應(yīng)變長軸方向水平斷層根帶產(chǎn)狀不同

? 推覆：變陡下插，傾向后方 ? 滑覆：變緩上升，傾向前方 斷面形態(tài)、傾向

? 推覆：臺階或平滑弧形，傾向根帶 ? 滑覆：鏟狀，傾向前鋒 地層層序

? 推覆：老地層往往上覆

? 滑覆：老地層可上覆，但往往是新地層在上并造成部分地層缺失（構(gòu)造剝蝕）

地層關(guān)系、規(guī)律性和連續(xù)性

? 推覆體中地層具有規(guī)律性、連續(xù)性較好，地層序列相對容易恢復(fù)

? 滑覆體中地層十分混亂，規(guī)律性連續(xù)性差，并由于滑覆順序（新地層先滑），可形成倒序疊量（diverticulation）

褶皺特征

推覆:倒轉(zhuǎn)－平臥，倒轉(zhuǎn)翼變薄拉斷

滑覆:下翼（倒轉(zhuǎn)翼）往往完整 ?（2）逆沖推覆構(gòu)造與剝離構(gòu)造（剝離斷層及上、下盤）表１４－２ 第四節(jié) 走滑斷層

?

（一）走滑斷層基本特征、構(gòu)造樣式 ?（1）基本特征 主要特點(diǎn)

? 帶狀、包括次級斷層、分叉交織、發(fā)辮狀 ? 常伴生雁列式褶皺、斷裂

? 二盤地層一巖相帶依次錯(cuò)移，地層時(shí)代老，錯(cuò)距大 ? 直線狀，航衛(wèi)片上明顯 左階式、右階式（15-11）離散性／收斂性走滑

? 張剪／壓剪 ?（2）走滑斷層構(gòu)造樣式

單條、平行線、雁列、菱格／棋盤格

單條式：一條或多條主干斷層，或分或合；次級斷裂：平行或小角度斜交。

平行線式：二條或更多斷層并列、平行 雁列式

可形成pull-apart basin 菱格式

大區(qū)域，丁國瑜－現(xiàn)代地震（中國）?

（二）走滑斷層內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)、相關(guān)構(gòu)造 ? 應(yīng)力應(yīng)變場

? 斷層彎曲引起的應(yīng)力應(yīng)變場 隆起、逆斷、正斷、盆地 ? 走滑斷層交切引起的擠壓、拉張 ? 斷層端部應(yīng)力狀態(tài)

端部還可能存在與斷層斜交的張剪／壓剪應(yīng)力帶，并形成相應(yīng)構(gòu)造

? 此外，基巖結(jié)構(gòu)不均勻，走滑過程中剪切方向偏轉(zhuǎn)，進(jìn)一步使走滑帶中形成復(fù)雜的擠壓－拉伸帶，并交替變換。年輕斷層在地貌上可顯示。?

（三）走滑斷層伴生的褶皺 ? 雁列式褶皺

褶軸小角度交于斷層，多為背斜 遠(yuǎn)離斷層傾伏、消失

產(chǎn)于斷層一側(cè)，二側(cè)，或帶內(nèi)，亦產(chǎn)于隱伏斷層上覆蓋層（５－１１）（５－１２）? 牽引式彎曲（褶皺）新西蘭Alps,郯廬

hinge: steep dipping ?

（四）拉分盆地

Ｂ．Ｃ．Ｂurchfiel（1966），研究了圣安德列斯，死谷盆地之后，提出理想化模式 ? 拉分盆地的幾何特點(diǎn)

曾稱作菱形斷陷，分為Ｓ型、Ｚ型 Ｓ型－左行左階 Ｚ型－右行右階

規(guī)模：長數(shù)百米——百公里；寬：數(shù)十米——數(shù)十公里 長寬比約３：１ ? 拉分盆地的演化 可在二條斷層控制下發(fā)育 也可在一組雁列斷層控制下發(fā)育

大型拉分盆地中的次極斷層和拉分盆地，形成塹中塹（盆中盆）和塹中壘

拉分盆地形態(tài)：一般窄而長，寬度相對穩(wěn)定，長寬比達(dá)到３：１時(shí)停止發(fā)育

決定盆地發(fā)育的因素：①雁列走滑斷層的間隔和重壘；②斷層長度；③活動(dòng)持續(xù)時(shí)間和切割深度 消亡過程，自邊界向內(nèi)部萎縮 ? 拉分盆地的地質(zhì)特點(diǎn)

發(fā)育快、沉降快、厚度大、相變快 陸緣陸相→海相；或海相→湖相→河流相 陸內(nèi)拉分盆地：全為陸相

大型拉分盆地，長期生長，地殼相對薄，有火山活動(dòng)，熱流較高 油氣、鹽類 ? 厚的多有機(jī)物海、湖相沉積，快速沉降埋藏，高熱流－生油層

? 碎屑沉積－儲(chǔ)油層 ? 雁列褶皺－儲(chǔ)油圈閉 地震

? 伸展扭動(dòng)背景中，多震——土耳其安那托利亞斷層 ? 海原地震（１９２０）? 滇西北紅河北段第四次斷陷

?

（五）花狀構(gòu)造

? 根據(jù)形態(tài)、力性分為正花狀和負(fù)花狀 ? 正花狀

收斂性走滑斷層派生 壓扭性應(yīng)力狀態(tài) 逆斷層組合，背沖

? 斷面下陡上緩，凸面向上 ? 地層呈背形，但非彎滑褶皺 ? 負(fù)花狀 離散性、張扭性 正斷層、凹向上

? 似地塹構(gòu)造 ? 地層平緩

? 淺部縱向斜（不具彎滑性質(zhì)）

花狀構(gòu)造多發(fā)育于未強(qiáng)烈變形和疊加地區(qū)，我國中、西部多正花狀，東部以負(fù)花狀為主 ?

（六）走滑斷層在區(qū)域構(gòu)造中的地位、意義 在區(qū)域上可是單剪或純剪的結(jié)果，可是獨(dú)立體系或區(qū)域中一個(gè)單元，對區(qū)域構(gòu)造進(jìn)行轉(zhuǎn)換和調(diào)整 e.g.印度二側(cè)的平移

前陸褶沖帶（油氣）走向上常被走滑斷層橫切 大逆沖巖席二側(cè)被二條走滑斷層限制 ? 幾種重要構(gòu)造現(xiàn)象 菱格和發(fā)辮式構(gòu)造

? 菱格

? 產(chǎn)狀平緩，新構(gòu)造區(qū)顯著

e.g.地震與現(xiàn)代破裂網(wǎng)格(fig盆地輪廓（塔里木、柴達(dá)木）（南緣阿爾盆左行平移）

菱形強(qiáng)應(yīng)變帶與弱應(yīng)變域－網(wǎng)結(jié) 變質(zhì)雜巖中、大別

? 發(fā)辮式構(gòu)造

? 圖解說明：雁列呂德爾剪裂，先形成

低角度剪裂Ｐ形成在Ｒ之后，由模擬得出

·主剪切帶、ＲＲ’，Ｐ斷裂滑向均一致 ·關(guān)于Ｐ斷裂

·由于Ｐ的發(fā)育，使ＲＰ’相互聯(lián)接，夾有菱形地塊

? 雙重構(gòu)造－貌似平面上的雙重逆沖構(gòu)造

陸塊構(gòu)造

Ｒ.Ｌ.Ｂruhn（１９８７）

? 基本內(nèi)涵：

? 地殼被切成塊體（微板塊－數(shù)km塊）? 塊體間相互作用、運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)

? 走滑斷層和轉(zhuǎn)換拉張（transextesion）轉(zhuǎn)換擠壓（transpressure）

——引起陸塊轉(zhuǎn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿?/p>

強(qiáng)調(diào)transextension & transpressure引起地殼塊體的普遍活動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。? 塊體轉(zhuǎn)動(dòng)類型：

繞直立軸－走滑斷層引起

繞水平軸－與伸展剝離有關(guān)

二者是相互調(diào)整的，反映在應(yīng)力／應(yīng)變；均和陸塊運(yùn)動(dòng)學(xué)及邊界條件有關(guān)

轉(zhuǎn)換斷層與走滑斷層

Ｊ.Ｔ.Ｗilson（1965）,transform fault 二者區(qū)別（Ｔable 15-1）figs 第五節(jié) 韌性剪切帶

?

（一）剪切帶基本類型

定義:塑性狀態(tài)下發(fā)生連續(xù)變形的狹長高應(yīng)變帶，中深－深層構(gòu)造類型

剪切帶類型（脆－脆韌－韌脆－韌性）?

（二）韌性剪切帶幾何特征 包括剪切帶邊界條件和幾何性質(zhì) ? 帶外巖石不變形 不均勻簡單剪切 不均勻體變 １＋２

? 帶外巖石均勻應(yīng)變 均勻應(yīng)變＋不均勻單剪 均勻應(yīng)變＋不均勻體變

均勻應(yīng)變＋不均勻單剪＋不均勻體變 ?

（三）構(gòu)造特征（ductile shear zone）? 簡單剪切帶的基本幾何關(guān)系

各類剪切帶的變形均為非均勻單剪，可看作無限小均勻剪切帶的組合。

〃均勻單剪單元幾何學(xué)分析 設(shè)：

?（１）坐標(biāo) Ｘ－剪切方向

ＸＹ－剪切面

Ｙ－垂直于Ｘ

Ｚ－垂直于ＸＹ面

?（２）應(yīng)變橢球 圖解：Ｘf≥yf(＝C ；e2＝0)≥Zf

Q’＝Xf與X的夾角

?(3)標(biāo)志層∧Ｘ＝α（變形前）

標(biāo)志層∧Ｘ＝α’（變形后）ω（Ｘf的旋轉(zhuǎn)角）＝Ｑ－Ｑ’

?－剪應(yīng)變；φ－角剪切；d－位移距離（∥Ｘ軸）

? 據(jù)上述假設(shè) 剪切帶基本幾何關(guān)系為：

（１）?＝tgφ（２）d=?·Z(剪切帶寬度)（３）tg2?’=

（４）ctgα’=ctgα+? 以上為“小均勻單剪”應(yīng)變單元

自然界：?值是變化的，故各物理量計(jì)算要復(fù)雜一些。? 簡單剪切帶的組構(gòu) 新生面、線理

? Ｓ（剪切帶內(nèi)面理），∥ＸfＹf（finite strain）? 方位變化

? 據(jù)Ｓ方位計(jì)算位移d ① 依次測θ’〈＝Xf∧X(∥C組構(gòu))② 求?

（據(jù)tg2?’＝）③ 利用?－?作圖

2?2?? 線理 ∥Ｘf，強(qiáng)度隨變形程度變化與邊界銳夾角示對盤運(yùn)動(dòng)方向 圖

? Ｓ－Ｌ構(gòu)造巖——韌性剪切帶得標(biāo)志 先存面的變形

? 方向、厚度改變與剪應(yīng)變的關(guān)系 ? ctgα’=ctgα+?

α－面∧Ｘ軸（變形前，在ＸＺ面上）α’－面∧Ｘ軸（變形后，在ＸＺ面上）

可根據(jù)上式計(jì)算總位移量，方法與據(jù)面理計(jì)算相似。

? 剪切可使標(biāo)志層產(chǎn)生被動(dòng)褶皺 一般為相似式

hinge∥標(biāo)志層與ＸＹ面交線 軸面∥剪切帶 圖解：hinge⊥紙面

? 標(biāo)志層厚度變化

1、韌性差小

厚度變化，決定于①標(biāo)志層產(chǎn)狀②與剪切帶夾角（α）t’=Sin?'t Sin?t-原始厚度

t’－改變的厚度 圖解：先加厚，后褶皺 韌性差大

（標(biāo)志層與基質(zhì)）變薄或拉斷 韌性差大

2、韌性差大

縱彎褶皺→石香腸（Ｂ３）或石香腸化褶皺（Ｃ３）先存線理變形

? 沿著Ｌ０與Ｘ軸（運(yùn)動(dòng)學(xué)a軸）構(gòu)成的大園上運(yùn)移變位 ? 向Ｘ軸方向靠攏，趨于形成一極密

? 涉及體積變化和圍巖均勻變形時(shí)，Ｓ面理與Ｃ夾角不再是簡單的剪應(yīng)變之函數(shù)，參考有關(guān)文獻(xiàn)

? 鞘褶皺 sheath fold 扁圓、舌狀、圓柱狀、多不對稱 軸：

? Ｘ，∥運(yùn)動(dòng)方向（a）? Ｙ，⊥Ｘ，位于剪切面上 ? Ｚ

不同斷面形態(tài)（圖）ＹＺ面 ＸＺ面 形成方式：

? 先期hinge在剪切過程中變彎－疊加變形

? 被動(dòng)層原始偏斜→褶皺（樞紐彎曲、形態(tài)復(fù)雜）→鞘（應(yīng)變量大；?>10）

?

（四）剪切方向的確定 錯(cuò)開的巖脈／標(biāo)志層 不對稱褶皺

? 注意，當(dāng)?很大時(shí)，褶皺形態(tài)改變，倒向，Ｓ型會(huì)轉(zhuǎn)為Ｚ型

鞘褶皺——hinge彎曲指向 ＸＺ面上褶皺倒向 Ｓ－Ｃ組構(gòu)（Ｉ型面理）

云母魚－Ⅱ型Ｓ－Ｃ面理石英；云母片巖中常見 旋轉(zhuǎn)碎斑系——σ型與?型 不對稱壓力影 “多米諾骨牌” 曲頸狀構(gòu)造

此外，巖組、Ｑ、Ｃc的Ｃ組構(gòu) ?

（五）區(qū)域韌性剪切帶及其構(gòu)造型式 ? 規(guī)模及產(chǎn)狀

mm-cm-數(shù)十km——數(shù)百km——上千km，但幾何學(xué)，產(chǎn)狀和組合都幾乎相同 類型：Mattauer（1980）分為二類

?平移

?平緩的逆沖或剝離 ? 區(qū)域構(gòu)造樣式

一般為二組方向、網(wǎng)結(jié)狀：由弱變形域與強(qiáng)變形帶構(gòu)成 共軛剪切帶 σ１象限夾角>90０ 剪切帶的尖滅和聯(lián)合

? 尖滅的二種模式

① 分散，變寬

② 引起側(cè)向位移，造成復(fù)雜應(yīng)變型式

若二側(cè)受限，剪切帶可彎曲，或交切，或聯(lián)合，構(gòu)成（菱形）網(wǎng)格 ?

（六）韌性剪切帶的觀測 ? 識別：

強(qiáng)烈密集片理，狹窄高應(yīng)變帶，Ｍy1（化）測量：方位、產(chǎn)狀及變化、寬度、延伸

接觸面（截然或漸變），圍巖片理，板狀體進(jìn)入剪切帶后的變化 ? Ｓ－Ｃ及Ｑ角，剪切位移 ? Move sense ? sheath fold Ａ線理 標(biāo)志層 ? 變形變質(zhì)

退變質(zhì)、水化礦物（Sericite），巖石變化（Alps,鋁質(zhì)片麻巖）? sampling-鏡下及超微定向標(biāo)本 ? mapping

四、要求掌握的要點(diǎn)和基本概念

? 名詞：逆掩斷層，（逆沖）推覆構(gòu)造，飛來峰/構(gòu)造窗（及其形成過程），樞紐斷層，（反）階步，同沉積斷層，反轉(zhuǎn)構(gòu)造

? *Anderson模式：要點(diǎn)（內(nèi)容）、條件（點(diǎn)、均勻）、斷層產(chǎn)狀、剪裂面

? *Hafner模式的修正補(bǔ)充，實(shí)際意義 ? 正、逆斷層應(yīng)力狀態(tài)莫爾圓的表示 ? *糜棱巖的形成機(jī)制 ? *斷層的識別標(biāo)志 ? 確定二盤相對動(dòng)向 ? 時(shí)間性——應(yīng)用

? *剝離斷層、變質(zhì)核雜巖、滑覆構(gòu)造、拉分盆地、花狀構(gòu)造 ? 逆沖推覆構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu) ? 推覆構(gòu)造與滑覆構(gòu)造的區(qū)別 ? 圖示斷層派生構(gòu)造* ? 走滑斷層帶內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài) ? 走滑斷層的伴生構(gòu)造

五、思考、討論題

? Anderson模式在多大程度上解釋了斷層形成時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)？這種模式的局限是什么？

? 褶皺是塑性變形，斷層是脆性變形，二者為何可以同時(shí)出現(xiàn)？

? 斷層的識別標(biāo)志中哪些是最重要的標(biāo)志？可否根據(jù)一、二條標(biāo)志確定斷層的存在？

? 如何理解逆沖推覆構(gòu)造的臺階式結(jié)構(gòu)？形成這種結(jié)構(gòu)有無變形條件的限制？

? 走滑斷層帶內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的解釋可否用于對其它類型斷層帶的解釋？

第五篇：地質(zhì)學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告

地質(zhì)學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告

第一天：碓石口-碓臼峪

一 序言

實(shí)習(xí)時(shí)間：10月27日~10月31日

自然地理概況;該區(qū)域有很多震旦系硅質(zhì)灰?guī)r、石英砂巖，太古片麻巖，燕山期花崗巖。能看到不同時(shí)代巖層的接觸關(guān)系以及燕山復(fù)背斜南翼單斜構(gòu)造。

實(shí)習(xí)區(qū)地理位置：碓臼峪位于昌平區(qū)、明十三陵西北約4公里的碓臼村北。

調(diào)查采用的儀器：羅盤儀 基礎(chǔ)資料：野外實(shí)習(xí)指導(dǎo)

二 實(shí)習(xí)內(nèi)容（按照不同地點(diǎn)分述）第一點(diǎn)

這一點(diǎn)位于河流的上游，河谷中。觀察了周圍的山體。根據(jù)地形圖的標(biāo)注，周圍最高的山為796米，所以處在低山和丘陵區(qū)。山體上基本都是土石覆蓋，屬于土石山。山體上的巖石，顏色較淺，以灰白色為主，判斷為花崗巖。花崗巖是酸性深成巖，主要由石英和斜長石構(gòu)成，因而顯白色，屬于火成巖中的噴出巖。

圖上所示的花崗巖棱角較為分明，而另外山上的花崗巖基本為球狀，判斷是發(fā)生了球狀風(fēng)化的花崗巖。

不同方向的裂隙切割巖體,水、氣體及各種微生物等沿裂隙侵入,結(jié)果產(chǎn)生由表及里,層層風(fēng)化剝離。由于裂隙交匯處花崗巖的表面積較大,風(fēng)化作用的強(qiáng)度和深度相對也大,使巖塊內(nèi)部未受風(fēng)化的部分呈球形,因此稱球狀風(fēng)化。

同時(shí)我們學(xué)習(xí)了在野外如何利用地形圖和羅盤儀確定自己的準(zhǔn)確位置。

①確定自己的大概位置。假定自己的位置為O點(diǎn)，觀察周圍的環(huán)境，比如自己在公路旁，大概有多遠(yuǎn)的距離，自己的北邊大概有一個(gè)高山，南邊又有一座山等等。

②選擇周圍有特點(diǎn)的山，把它們最高處作為A,B,C點(diǎn)。比如在地形圖上，我們看到自己大概北邊的方位，應(yīng)該有一個(gè)東北—西南走向的山，實(shí)際上我們可以找到這樣方向的一個(gè)山脊，那就能夠確定這座山就是我們在地形圖上看到的，確定它為A點(diǎn)。用類似的方法確定B、C點(diǎn)。

③確定方位角。利用羅盤，測量自己到AB點(diǎn)連線的方位角。在地形圖上把這兩條線標(biāo)出，相交的一點(diǎn)即為O點(diǎn)，OC這條線用來校對。

第二點(diǎn)

這一點(diǎn)位于河谷地區(qū)，可以看到這個(gè)河谷有大量礫石，屬于礫石質(zhì)河床。此點(diǎn)處在河流的上游，可以看到河谷較窄，近V字形。地表有大量的片麻巖

片麻巖的識別要點(diǎn)：

片麻巖是一種變質(zhì)巖，具有片麻狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造，有清楚的帶狀，它的這種層理不像片巖等可以沿著層理劈成薄片，只是可以看出來。有鱗片粒狀變晶，主要由長石、石英、云母等組成。它的顆粒較粗。在片麻巖中，可以看到巖墻。是巖漿沿圍巖的裂縫擠入后冷凝形成的。通過近乎垂直的裂隙，凝固成不規(guī)則切入圍巖層面的巖石“墻”時(shí)形成。

在這個(gè)區(qū)域，還有兩種巖石

可以看出，這兩種巖石明顯不同于該地大量的片麻巖。紅色箭頭所指的明顯是花崗巖。考慮到上游我們曾經(jīng)看到山體上大量的花崗巖，以及該巖石位于河谷，所以它應(yīng)該是由于河流的搬運(yùn)作用，把上游山上崩塌下來的花崗巖搬運(yùn)至此并沉積。它是在巖石形成之后來到這個(gè)位置的，所以不屬于侵入巖。而綠色箭頭所指的巖石，可以看到斑狀細(xì)粒，為隱晶結(jié)構(gòu)，巖石表面顯紅色，判斷為，燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期形成的閃長玢巖，屬于侵入體。同時(shí)在這一點(diǎn)，我們看到了單斜地貌。單斜巖層是在一定區(qū)域范圍內(nèi)向同一方向傾斜而傾角大致均一的一套巖層。經(jīng)過褶皺后的巖層大部分呈傾斜狀，發(fā)育在褶曲一翼單向傾斜巖層上的地貌統(tǒng)稱單斜地貌。第三點(diǎn)

這一點(diǎn)主要觀察了一塊沉積石英巖。

這個(gè)地質(zhì)體，有明顯的層理結(jié)構(gòu)，屬于沉積巖。風(fēng)化較為明顯，呈灰白色，有石英巖和石英砂巖的共同特點(diǎn)，但是又與二者不同，推測為二者的過渡體，沉積石英巖。

在這個(gè)巖石上，可以看到波痕，且綠色箭頭方向的坡，要長于粉色箭頭所指方向，因此推斷紅色箭頭是指向陸地的方向。一個(gè)波痕的形成并不是因?yàn)橐淮魏＠说纳舷拢且淮纬逼鸪甭洌谳^長的時(shí)間內(nèi)形成的痕跡。第四點(diǎn)

在這一點(diǎn)看到了大的沉積石英巖。利用羅盤，測得其為東北西南走向，傾角為65°傾向的方位角為255°.這一點(diǎn)我們也看到了背斜成谷的逆地貌。

如圖示，紅線所示為由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而形成的背斜，而被拱起的位置通常有較多裂縫，易被侵蝕，現(xiàn)在看不到的地方就是被侵蝕掉的位置，反而形成了山谷，形成逆地貌。第五點(diǎn)

這點(diǎn)處在河流的中下游河谷部分，和上游的河谷相比，此處地形寬廣，且形成了二級階地。

河谷的一側(cè)，是沉積巖的斷層，是河流的凹岸。河谷的另一側(cè)就是階地。可以看到這是一個(gè)二級階地，階地上有土壤，小石子，推測屬于堆積階地。第一級上中有樹木，第二級上種莊稼。這是因?yàn)楹恿麟A地在洪水期都不會(huì)有水淹沒，較為安全，可以用于農(nóng)耕，同時(shí)河流階地土壤的水分比較充足，如果是堆積階地，那么土壤的養(yǎng)分也很好，適合用于種植莊稼。

從對面崩塌后露出的土壤，可以推測其形成原因。仔細(xì)看的話可以看見，其中包含大量砂粒和石子，應(yīng)該屬于洪積物或沖積物，且砂礫棱角較為分明，屬于次棱角-次圓。所以為洪積物。

在背后，可以看到坡積物，它們明顯細(xì)粒很多，且呈一定的坡度。

在河的上游方向，可以看到壅水壩，這是一項(xiàng)水土保持工程措施，壅水壩由連續(xù)的幾個(gè)水壩頂?shù)紫嘟訕?gòu)成。可以抬高河流的侵蝕基準(zhǔn)面，已減少河流的侵蝕作用，同時(shí)在洪水時(shí)期，可以限制河流的流速，減小損失。第六點(diǎn) 次生黃土

這處黃土地貌的土色為灰色，疏松、無層理，判斷為馬蘭黃土。可以很明顯的看到石子，所以是次生黃土，是被搬運(yùn)到這來的。仔細(xì)觀察可以看出，下層石礫表面光滑，磨圓度較好，有上小下大的特點(diǎn)，所以是沖積物，而上層所加石礫，表面有棱角，是洪積物。所以這個(gè)黃土堆是先由沖積形成，一段時(shí)間后，發(fā)生洪水，在原來之上又有了洪積物。第二天

第一點(diǎn) 房山世界地質(zhì)公園

在這里可以很好地系統(tǒng)對比各種巖石、礦物的異同點(diǎn)。首先先介紹一下，在野外如何識別巖石。

首先判斷巖石是否為沉積巖，沉積巖的特征：具有成層性，有磨圓和分選的跡象，有的含有化石。如果是的話，再看巖石的顆粒是否具有磨圓和分選性，如果有的話，粗粒的為礫巖，中粒的為砂巖，細(xì)粒的有泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，為泥巖或頁巖。如果巖石沒有晶體結(jié)構(gòu)，那么可能是白云巖、灰?guī)r。

如果不是沉積巖的話，看巖石是否具有面理，有的就是變質(zhì)巖。細(xì)粒、不發(fā)育面理的是角巖，單礦物成分的是大理巖、石英巖或角閃巖，發(fā)育面理，犀利的是板巖，中粒的是片巖，粗粒的是片麻巖，粗粒、不發(fā)育面理的是麻粒巖。

如果既沒有層狀也沒有面理，那就是火成巖。粗粒的是深成巖，其中包含花崗巖，花崗閃長巖、閃長巖等等。而另一種顆粒較細(xì)的是噴出巖，包括流紋巖、安山巖、玄武巖等等。這里選幾個(gè)比較常見的巖石礦物或者特別好看的，進(jìn)行詳細(xì)介紹。

石膏晶簇

無色，晶簇狀，玻璃光澤，透明，硬度為2，密度為2.3。

具體用途： 用作農(nóng)業(yè)肥料，并廣泛用作工業(yè)材料、醫(yī)學(xué)材料和建筑材料，也有一定藥理作用。螢石

又稱氟石，是一種礦物，又稱軟水晶，七彩寶石，彩虹寶石，夢幻石等。其主要成分是氟化鈣（CaF2），含雜質(zhì)較多。自然界中的螢石常顯鮮艷的顏色，硬度比小刀低。可以作為寶石，夜明珠，因大多數(shù)有放射性物質(zhì)通常對人體有傷害。硅質(zhì)結(jié)核

海水中的二氧化硅聚集呈團(tuán)塊狀沉積，但海洋常常動(dòng)蕩，當(dāng)二氧化硅在固結(jié)過程中遇到地殼震動(dòng)時(shí)，固結(jié)或版古街的二氧化硅被打碎，分離成一個(gè)個(gè)的塊體。這些塊體被充分篩選，棱角被磨圓，被后期沉淀的碳酸鹽膠結(jié)，形成所見到的“石中石”。花崗巖

是巖漿在地表以下凝結(jié)形成的火成巖，主要成分是長石和石英。花崗巖的語源是拉丁文的granum，意思是谷粒或顆粒。因?yàn)榛◢弾r是深成巖，常能形成發(fā)育良好、肉眼可辨的礦物顆粒。漢白玉

漢白玉主要成分是碳酸鈣，它是一種化合物，化學(xué)式是CaCO3。基本上它并不溶于水。它可存在于以下形態(tài)：霰石、方解石、白堊、石灰?guī)r、大理石、石灰華。片麻巖

片麻巖主要由長石、石英組成，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)和片麻狀或條帶狀構(gòu)造的變質(zhì)巖。

第二點(diǎn) 石花洞

石花洞屬于典型的巖溶地貌地下部分。在幾億年前，北京地區(qū)處在海中，海底沉積了大量的碳酸鈣，后來由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，該地被抬出水面，同時(shí)形成了以碳酸鹽為主要組成物質(zhì)的巖石。這些巖石會(huì)被水溶解，就形成了巖溶洞穴。

石花洞分為7層，每一層都是地殼運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，地殼每抬升一次，就形成一層。

石鐘乳大多形成在巖石有裂縫的地方，因?yàn)樗畷?huì)從裂縫中滲出。石花的形成

含有碳酸鈣的水滴落后，會(huì)析出碳酸鈣并凝結(jié)，而在水滴迸濺的時(shí)候，會(huì)有碳酸鈣不按照重力的方向，而成輻射狀凝結(jié)，形成花狀。第三天 延慶硅化木地質(zhì)公園

北京延慶硅化木國家地質(zhì)公園位于延慶縣東北部的白河兩岸，四面環(huán)山。西南距離延慶縣城30公里，距離北京城100公里。園區(qū)東臨懷柔，西、北與河北省赤城縣接壤，南面是延慶盆地。沿白河兩岸，東西長26公里，南北寬6-8公里，總面積約226平方公里。第一點(diǎn)

在劉家堡附近，觀察黃土新老關(guān)系、原生、次生黃土。根據(jù)地質(zhì)圖，這里應(yīng)該有全新統(tǒng)和更新統(tǒng)的黃土。

全新統(tǒng)的黃土是正在沉積的，如圖所示，Q4處在馬路下邊，被用作農(nóng)耕使用。在馬路另一側(cè)，是一個(gè)黃土坡。

可以看到明顯的垂直解理，這種垂直解理再發(fā)育的話，可能形成黃土柱。這是黃土的特點(diǎn)，在豎直方向可以承受較大的力，這就是黃土地區(qū)可以挖窯洞的原因。而正是這些垂直解理，使得水易下滲。但是黃土又容易發(fā)生產(chǎn)流，這是因?yàn)辄S土表面土壤疏松，下雨的時(shí)候會(huì)被雨點(diǎn)砸實(shí)，形成結(jié)皮，發(fā)生產(chǎn)流。這就使得黃土容易流失。所以這個(gè)地方看到的全新統(tǒng)黃土在更新統(tǒng)黃土的下方，就是被水侵蝕到下邊的。

可以看出該黃土呈淺灰黃色，顏色淺土黃、疏松，顆粒均勻。以粉砂為主，所以是馬蘭黃土。

在黃土中可以看到有石礫，所以是搬運(yùn)來的次生黃土。因?yàn)榻?jīng)過搬運(yùn)作用，所以這種黃土不能看到類似沉積巖的水平層理結(jié)構(gòu)。第二點(diǎn) 桃蹄溝

白云巖，西北東南走向，向東南傾斜40°.可以看到單斜構(gòu)造和斷層。

倒石堆 沿斜坡崩塌的物體在坡度較緩的坡麓地帶，堆積成的半錐形體。

壅水壩 在洪水來的時(shí)候，可以減緩水流的流速，抬高侵蝕基準(zhǔn)面。第三點(diǎn) 小昆侖地貌

首先可以明顯的看到巖石的分層，一定是沉積巖。而我們可以根據(jù)巖石的層理推斷當(dāng)時(shí)的環(huán)境。

紅色的一層在形成的時(shí)候，其所處環(huán)境一定是高溫。可以看到除此之外還有白色的巖石，這是砂巖和白云巖。白色是砂巖、石英砂的本色；也是白云巖風(fēng)化后形成的膜的顏色。砂巖一定是在濱海的地方形成的，白云巖是在海洋環(huán)境形成的。可以判斷在中遠(yuǎn)古代，這里都是位于海底，后來由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，被抬上陸地。

還可以判斷巖層的新老。

根據(jù)箭頭標(biāo)注，同一顏色的巖層形成于相同時(shí)期，而越靠近圖中左邊的巖石，和右邊的巖石相比，同一巖層的位置越靠下，這說明這邊的巖石更新。即巖石越向東越老，越向西越新。

在這里還看到了背斜。

這個(gè)階地上有很多堆積的土壤，長了很多植物，判斷應(yīng)該是堆積階地。第四點(diǎn) 長城系巖石

根據(jù)地質(zhì)圖可以確定，這是中元古界長城系高于莊組白云巖，上邊可以看到波痕，而形成波痕的環(huán)境一定是淺海，深海不能形成。由此可以判斷該巖石形成時(shí)，環(huán)境為淺海。整個(gè)白云巖形成了一個(gè)單斜構(gòu)造，層理清楚，層面有波痕。通過羅盤測得走向是北偏西72°，傾向是北偏東16°，傾角是59°.同時(shí)還可以看到重荷模結(jié)構(gòu)。在距今約17億年的長城系白云巖下層面上，可以看到大小不

一、排列雜亂、園丘狀或不規(guī)則狀的瘤狀凸起，稱為重荷模。當(dāng)前期形成的沉積物還處于松軟狀態(tài)是，后期的沉積物在其層面上快速沉積。上覆沉積物在重力的作用下陷于松軟的前期沉積物中，地面上形成了不規(guī)則的向下突起形態(tài)，稱為重荷模，也叫負(fù)載構(gòu)造，這是判斷沉積條件的標(biāo)志之一。

第五點(diǎn) 紅石灣

紅石灣有很多這樣紫色的巖石，具有細(xì)粒結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造，粒徑很細(xì)，看不到顆粒。應(yīng)該是黏土或粉砂巖中的一種。但是如果是黏土的話，看不到有閃光的結(jié)構(gòu)，還可以在巖石上滴少量水，如果不能吸入，則不是黏土。判斷后確定這是粉砂巖中的 紫色砂巖。這種巖石形成環(huán)境為高溫，F(xiàn)e成為高價(jià)態(tài)，顯出紫色，形成于中生代侏羅紀(jì)。

這點(diǎn)實(shí)際上是小昆侖地貌的另一側(cè)，但是仍然可以看到背斜。說明這是一個(gè)穹窿構(gòu)造。穹窿是一種特殊形態(tài)的褶皺。平面輪廓近似于等軸的背斜構(gòu)造，平面上地層呈近同心圓狀分布，核部出露較老的地層，向外依次變新，巖層從頂部向四周傾斜。是原本的水平巖層，受到巖漿運(yùn)動(dòng)的影響，中間被頂了起來，在每個(gè)方向看都是背斜。

在北偏東40°方向的舒劍鋒，是一個(gè)單斜構(gòu)造。是形成于侏羅紀(jì)的沉積巖。第六點(diǎn) 硅化木國家地質(zhì)公園

硅化木是真正的木化石，是幾百萬年或更早以前的樹木被迅速埋葬地下后，被剛噴發(fā)出的火山灰中的SiO2替換而成的樹木化石。它保留了樹木的木質(zhì)結(jié)構(gòu)和紋理。木的石化是要經(jīng)過將原先組織用分解的礦物加以替換這一程序，這礦物通常是指硅或鈣。在壓力和溫度的雙重作用下，硅與其分解時(shí)的雜質(zhì)組合在一起再次結(jié)晶，通常會(huì)導(dǎo)致新的礦物形式出現(xiàn)。硅再度結(jié)晶會(huì)將木的結(jié)構(gòu)加以破壞。

第四天 延慶上辛莊 第一點(diǎn) 沿途黃土

在黃土表面可以看到有白色物質(zhì)，是析出的鈣。黃土可以形成物理和藻類兩種結(jié)皮。

物理結(jié)皮，是由于雨水把黃土表面疏松的土壤壓實(shí)形成的，這會(huì)增大產(chǎn)流，造成水土流失。

但是藻類結(jié)皮不然。藻類生長在黃土上，固結(jié)泥沙，使得泥沙不易被水搬運(yùn)，減小水土流失。這里的黃土用手搓后無裂縫，表面不光滑，屬于粉砂質(zhì)。第二點(diǎn) 干砌石

干砌石建造的塘壩。塘壩位于溝里谷中，可以使上游的水積高，抬高侵蝕基準(zhǔn)面，阻止溯源侵蝕。由于黃土的垂直解理，重力侵蝕嚴(yán)重，容易發(fā)生溯源侵蝕。而干砌石是直接用石頭堆積的，不灌注水泥，這樣可以使水下滲。防止溝的溯源侵蝕和下切侵蝕，增加入滲。當(dāng)水面過高時(shí)，也可以通過預(yù)留的通道流到下游。