地球科學概論第九章構(gòu)造運動與地質(zhì)構(gòu)造（上）

1、第九章 構(gòu)造運動與地質(zhì)構(gòu)造基本概念 u構(gòu)造運動：內(nèi)力作用引起的地殼乃至整個巖石圈的變形、變位的作用，第四紀以來發(fā)生的構(gòu)造運動稱為新構(gòu)造運動。u構(gòu)造變動：由構(gòu)造運動引起的巖石永久變形，包括褶皺變動和斷層變動。第一節(jié) 構(gòu)造運動的基本方式 構(gòu)造運動按其運動方向分為水平運動和垂直運動類型水平運動垂直運動向背分離相向擠壓剪切差異升降形成裂谷褶皺成山形成斷層水平運動的表現(xiàn)：大陸漂移學說1912年由魏格納提出，主要依據(jù)是海岸線形狀、古生物化石、地質(zhì)構(gòu)造、古氣候記錄等證據(jù)。二十世紀五、六十年代海底調(diào)查、古地磁、地震臺網(wǎng)、古地理、古氣候等證據(jù)進一步證實。垂直運動的表現(xiàn)垂直變位：指沿地球半徑方向發(fā)生的位移通常垂直

2、變位會在地貌形態(tài)上留下很多的證據(jù)，例如珊瑚化石出現(xiàn)的位置；出現(xiàn)在海底的河谷；海蝕地貌出現(xiàn)在很高的位置；河流階地的升降等等。第二節(jié) 巖石的變形與地質(zhì)構(gòu)造 u巖層的原始產(chǎn)狀多為水平的，但是常常在構(gòu)造運動作用力的影響下，其原有的形態(tài)和空間位置發(fā)生改變，稱為構(gòu)造變形，巖石變形和變位的產(chǎn)為稱為地質(zhì)構(gòu)造，最基本的地質(zhì)構(gòu)造包括褶皺和斷層。一、巖石的產(chǎn)狀：水平、傾斜、直立、倒轉(zhuǎn)等怒江石崖直立巖層倒轉(zhuǎn)地層通常為倒轉(zhuǎn)褶皺的一部分二、巖層的產(chǎn)狀要素u走向巖層的延伸方向，即巖層面（構(gòu)造面）與假想水平面相交的直線。（兩個方向，以北為準） u傾向巖層傾斜的方向，即巖層面上垂直于走向線，沿巖層傾斜面向下傾斜的方向所得的直線

3、為真傾斜線。 u傾角層面與水平面的最大交角。1、產(chǎn)狀三要素 即：走向、傾向、傾角。2、產(chǎn)狀要素的表示方法 （1）野外記錄時一般只記錄傾向和傾角兩個數(shù)據(jù)，記為： 13540，直立產(chǎn)狀才記走向。 如：傾斜巖層 水平巖層 直立巖層 倒轉(zhuǎn)巖層 （3）剖面圖上表示為：135 40（2）地質(zhì)圖（平面圖）上應按方位角在相應位置標出準確的走向、傾向，并寫出傾角。40三、巖石的變形u彈性變形：巖石受外力發(fā)生變形，未超過其彈性極限，當外力去掉后變形立即消失，例如地震時彈性波的作用。u塑性變形：巖石受外力發(fā)生變形，超過其彈性極限，當外力去掉后變形不能回復原裝，而形成永久性的變形，例如褶皺構(gòu)造。u斷裂變形：巖石受外力

4、達到或超過其強度極限時，巖石內(nèi)部結(jié)合力遭到破壞，產(chǎn)生破裂面，失去了其連續(xù)完整性，例如形成斷層構(gòu)造。1、褶皺構(gòu)造巖層的彎曲現(xiàn)象稱為褶皺，是巖石塑性變形的結(jié)果，是地殼中廣泛發(fā)育的地質(zhì)構(gòu)造的基本形態(tài)之一。單個的彎曲稱為褶曲。為了研究和描述褶皺形態(tài)和空間展布特征，先要了解組成褶皺的幾何形態(tài)要素。 核部褶皺巖層的中心翼部褶皺巖層的核部的兩翼樞紐軸面與層面的交線，也就是巖層褶皺面上最大彎曲點連線。軸面褶曲兩翼近似的對稱面，也就是褶皺內(nèi)各相鄰褶皺面上樞紐聯(lián)成的面?；〖獯怪庇跇屑~的切面上軸面與層面的交點，是巖層彎曲的最大部分。軸線軸面與地面或者水平面的交線(1)褶曲的幾何形態(tài)要素（2）褶曲的基本類型是背斜和向

5、斜背斜背斜 在形態(tài)上為一個弧頂向上的彎曲，中心部分為老地層，兩側(cè)地在形態(tài)上為一個弧頂向上的彎曲，中心部分為老地層，兩側(cè)地層層依次變新依次變新。向斜向斜 在形態(tài)上為一個弧頂向下的彎曲，中心部分為新地層，兩側(cè)地在形態(tài)上為一個弧頂向下的彎曲，中心部分為新地層，兩側(cè)地層層依次變老依次變老。在野外往往不能看到褶曲的全貌，主要是根據(jù)巖層的時代新老關(guān)系及對稱出現(xiàn)的關(guān)系來判斷。 （3）褶曲的形態(tài)分類根據(jù)軸面產(chǎn)狀可以分為：直立褶曲：軸面近于直立，兩翼傾向相反，傾角大致相等傾斜褶曲：軸面傾斜，兩翼傾向相反，傾角大小不等倒轉(zhuǎn)褶曲：軸面傾斜，兩翼傾向相同，傾角大小不等平臥褶曲：軸面近于水平，兩翼近于水平重疊，一翼為倒

6、轉(zhuǎn)層序根據(jù)橫剖面的形態(tài)特點可以分為：扇形褶曲：在橫剖面上呈扇形展開，兩翼均可出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)層序箱形褶曲：在橫剖面上呈箱形展開，兩翼巖層斗笠而頂部或底部巖層平緩。單斜：巖層向一個方向傾斜并向下逐漸過渡為水平產(chǎn)狀。根據(jù)樞紐產(chǎn)狀可以分為：水平褶曲：褶曲樞紐近于水平延伸，兩翼巖層走向平行。傾伏褶曲：褶曲樞紐向一端傾伏，兩翼巖層走向發(fā)生弧形合圍，對背斜而言，合圍尖端指向樞紐傾伏方向；對向斜而言，合圍開口方向指向樞紐傾伏方向。根據(jù)長寬比率可以分為：線狀褶曲：長為寬的10倍以上，常常達到數(shù)十倍。短軸褶曲：長為寬的310倍以上。穹隆與盆：長為寬的3倍以下，上凸者為穹隆，下凹者為盆。（4）褶曲的野外識別幾乎所有沉積巖

7、及部分變質(zhì)巖構(gòu)成的山地都存在不同規(guī)模的褶皺構(gòu)造，小型褶皺可能在一個地質(zhì)剖面上可以觀察到其完整形態(tài)，但更多的時長寬達到數(shù)千米乃至上萬米的大型褶皺，在野外可能只觀察到其一翼的一小部分，研究分析這類褶皺則比較復雜。u順著或逆著巖層傾向，地層重復出現(xiàn)，傾角變化有規(guī)律背斜：新老新向斜：老新老u相同年代的巖層對成出現(xiàn)是判斷向斜與背斜存在的可靠標志在野外，由于褶皺中應力分布狀況的不均勻，往往形成地形與地質(zhì)構(gòu)造不一致的情況，最為典型的就是背斜成谷與向斜成山現(xiàn)象，這種地形與構(gòu)造不一直的情況被稱為地形倒置現(xiàn)象。u不能簡單地用地形來判斷地質(zhì)構(gòu)造當出現(xiàn)地形倒置現(xiàn)象時便不能簡單以地形來判斷向斜與背斜，而應當仔細分析巖層的新老關(guān)系來作出正確判斷。除了地形倒置以外，由單斜巖層組成地山體，稱為單斜山，可能是褶曲被破壞后殘留的一翼，也可能本身就是單斜。巖層傾角平緩，沿傾向方向一側(cè)巖層坡度較緩，而另一側(cè)山坡較陡者稱為單面山巖層傾角及兩側(cè)山坡陡較陡者稱為豬背嶺由近于水平的巖層構(gòu)成的山體，稱為平頂山（5）研究褶曲的實用意義。u褶皺構(gòu)造與礦產(chǎn)資源：背斜頂部的張裂隙常稱為礦液侵入通道形成脈狀礦體；巖層褶皺轉(zhuǎn)折部位常形成鞍狀礦體；褶曲一側(cè)發(fā)現(xiàn)礦體時，通常在另外一側(cè)也可以找到；封閉良好的穹隆構(gòu)造是重要的儲油、氣構(gòu)造；構(gòu)造盆地常形成良好的儲