沉積巖區(qū)的構(gòu)造特點(diǎn)簡(jiǎn)介

1、沉積巖區(qū)的構(gòu)造特點(diǎn)簡(jiǎn)介當(dāng)我們?cè)诔练e巖發(fā)育地區(qū)作地質(zhì)旅行時(shí)，并把地層的層序關(guān)系、地層的地質(zhì)年代、地層的巖石性質(zhì)及其名稱(chēng)等大體上搞清楚以后，緊接著就應(yīng)該研究穿越剖面時(shí)所遇到的地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)了。  所謂地質(zhì)構(gòu)造，實(shí)際上就是觀(guān)察褶皺、節(jié)理、斷層這三項(xiàng)主要的項(xiàng)目。不言而喻，這些構(gòu)造現(xiàn)象在層狀巖石中是表現(xiàn)得最為清楚的了。  （1）褶皺：巖層受力的擠壓而發(fā)生彎曲的現(xiàn)象稱(chēng)為褶皺，幾乎在任何沉積巖區(qū)都能見(jiàn)到的一種極普通的構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象，只是其規(guī)模大小不同而已大者長(zhǎng)達(dá)幾十千米，甚至幾百千米，小者在標(biāo)本上就能觀(guān)察到，甚至在顯微鏡下可見(jiàn)。不過(guò)，在野外視野所及者，幾百米、幾千米的規(guī)模居多。真正特大的褶

2、皺，在距離較短的剖面上是看不出來(lái)的，必須通過(guò)長(zhǎng)距離的剖面穿越，或通過(guò)填繪地質(zhì)圖以后才能分析出來(lái)，而本書(shū)所談的褶皺，主要是指視野范圍之內(nèi)能觀(guān)察到的褶皺。  研究褶皺的基本要點(diǎn)，不外乎褶皺的形態(tài)、產(chǎn)狀、類(lèi)型、形成的方式以及分布的特點(diǎn)。  褶皺的基本形態(tài)，只有兩種：背斜和向斜。背斜的標(biāo)志是巖層向上彎曲、核心部位是老巖層，兩側(cè)為新巖層。向斜的標(biāo)志是巖層向下彎曲，核心部位為新地層，兩側(cè)翼部為老地層。如果巖層被侵蝕風(fēng)化，在地表暴露出來(lái)（以平面圖形式表示的話(huà)）時(shí)，從中心到兩側(cè)，巖層的排列，由老到新，對(duì)稱(chēng)出現(xiàn)，是為背斜。相反，從中心向兩側(cè)的巖層，自新到老，對(duì)稱(chēng)出現(xiàn)，則為向斜。 

3、認(rèn)識(shí)背斜和向斜構(gòu)造以后，就可以按照褶皺要素核部、翼部、轉(zhuǎn)折端、軸向、傾伏等進(jìn)行具體的描述了。例如某背斜構(gòu)造，核部由志留系地層構(gòu)成，兩側(cè)由泥盆系至石炭系地層構(gòu)成，軸向東北，向西南傾伏。      然后，再將觀(guān)察的褶皺進(jìn)行分類(lèi)，最常用的褶皺分類(lèi)是根據(jù)褶皺軸面的產(chǎn)狀分為：直立褶皺、歪斜褶皺、倒轉(zhuǎn)褶皺、平臥褶皺、翻卷褶皺。一般說(shuō)來(lái)，這些褶皺的形態(tài)都反映了巖層受力程度的不同?；蛘哒f(shuō)，從直立褶皺到翻卷褶皺，受力越來(lái)越強(qiáng)，因兩側(cè)受力的程度不同，軸面向受力較弱的一側(cè)傾斜。     另一種褶皺形態(tài)分類(lèi)，根據(jù)巖層彎曲的形態(tài)而定，也是野外觀(guān)察剖面時(shí)常用的，

4、有圓弧褶皺、尖棱褶皺、箱狀褶皺、扇形褶皺及撓曲。  以上所說(shuō)的褶皺形態(tài)，可以說(shuō)是“小型”的褶皺，即站在褶皺巖層的面前，一眼看去，就清晰能辨。而實(shí)際上，還有“大型”的褶皺，在野外地質(zhì)旅行，穿越長(zhǎng)剖面時(shí)才能辨認(rèn)的，它們大多是“非單個(gè)”褶皺，而是由一系列褶皺復(fù)合組成。通過(guò)剖面示意圖最能說(shuō)明此種類(lèi)型基本上有兩類(lèi)一是復(fù)背斜和復(fù)向斜，也就是在它們的兩翼被一系列次一級(jí)褶皺所復(fù)雜化，或者說(shuō)，大的褶皺輪廓是背斜，但在翼部尚包含若干小的背斜和向斜。反過(guò)來(lái)，大的褶皺輪廓是向斜，而在其翼部則尚有次級(jí)的背斜和向斜。此類(lèi)復(fù)式的背斜和向斜，常見(jiàn)于“地槽區(qū)”，如我國(guó)的秦嶺、天山、內(nèi)蒙中部、喜馬拉雅山等地均有所見(jiàn)。&

5、#160;    二是隔擋式褶皺和隔槽式褶皺：一個(gè)平行褶皺群內(nèi)，如果背斜呈緊密褶皺，而向斜呈開(kāi)闊平緩的褶皺，稱(chēng)為隔擋式褶皺，如四川東部的褶皺群。而隔槽式褶皺，則是一系列相間排列的開(kāi)闊背斜褶皺被一系列緊密向斜所隔開(kāi)。  在褶皺形態(tài)的觀(guān)察基礎(chǔ)上，進(jìn)一步就是研究形成褶皺的機(jī)理，可在地質(zhì)旅行告一段落以后作詳細(xì)的解剖如縱彎褶皺作用、橫彎褶皺作用、柔流褶皺作用、壓肩作用等，此處不作進(jìn)一步論述。  怎樣研究褶皺？在地質(zhì)旅行或踏勘剖面時(shí)，認(rèn)識(shí)褶皺以后，如何進(jìn)一步作具體的研究是一項(xiàng)重要的課題，基本上可從以下幾方面入手。  對(duì)褶皺形態(tài)的研究：其中包括查明褶皺的位置

6、、產(chǎn)狀、規(guī)模、形態(tài)和分布特點(diǎn)，探討褶皺形成的方式和形成的時(shí)代，了解褶皺與礦產(chǎn)的關(guān)系等等。  在這里，需要觀(guān)察的要點(diǎn)有：  查明地層的層序并追索標(biāo)志層。根據(jù)地層內(nèi)所含的化石特征以及巖石性質(zhì)等標(biāo)志，確定組成褶皺構(gòu)造的層序關(guān)系。進(jìn)而查明其層序是正常還是倒轉(zhuǎn)。再觀(guān)察這些地層的對(duì)稱(chēng)排列及其重復(fù)關(guān)系，確定背斜或向斜的所在位置。在觀(guān)察地層層序及其排列關(guān)系時(shí)，必須抓住某個(gè)巖性特征顯目、厚度不大、展布穩(wěn)定的巖層作為了解褶皺的標(biāo)志層。褶皺的產(chǎn)狀也可根據(jù)標(biāo)志層予以確定。這些產(chǎn)狀，主要是測(cè)定褶皺樞紐和軸面的產(chǎn)狀，此兩者是正確判斷褶皺產(chǎn)狀和真實(shí)形態(tài)的前提。  其次是觀(guān)察褶皺出露的形態(tài)，也就

7、是從褶皺在地面出露的形態(tài)作縱橫方面的觀(guān)察，經(jīng)過(guò)多方分析，恢復(fù)其真實(shí)面貌。  再次，對(duì)褶皺內(nèi)部的小構(gòu)造研究也應(yīng)注意。所謂小構(gòu)造，指小褶皺、小斷裂面、線(xiàn)理等等。它們分布于主褶皺的不同部位，各自從一個(gè)側(cè)面反映出主褶皺的某些特征，這些內(nèi)部構(gòu)造，由于規(guī)模較小，易于觀(guān)察，因此，以小比大，通過(guò)對(duì)褶皺內(nèi)部小構(gòu)造的研究能進(jìn)一步了解和闡明主褶皺的某些特征。 （2）節(jié)理：這是很常見(jiàn)的一種構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象，就是我們?cè)趲r石露頭上所見(jiàn)的裂縫，或稱(chēng)巖石的裂縫。這是由于巖石受力而出現(xiàn)的裂隙，但裂開(kāi)面的兩側(cè)沒(méi)有發(fā)生明顯的（眼睛能看清楚的）位移，地質(zhì)學(xué)上將這類(lèi)裂縫稱(chēng)為節(jié)理，只要你一上山，接觸石頭，到處都能見(jiàn)到節(jié)理

8、。  節(jié)理的名稱(chēng)，根據(jù)分類(lèi)的不同原則而異，通用的名稱(chēng)是以節(jié)理與巖層的產(chǎn)狀要素的關(guān)系而劃分為四種：  走向節(jié)理：節(jié)理的走向與巖層的走向一致或大體一致。  傾向節(jié)理：節(jié)理的走向大致與巖層的走向垂直，即與巖層的傾向一致。  斜向節(jié)理：節(jié)理的走向與巖層的走向既非平行，亦非垂直，而是斜交。  順層節(jié)理：節(jié)理面大致平行于巖層層面。  前三種最為常見(jiàn)。  其次，節(jié)理的分類(lèi)還可以節(jié)理的走向與區(qū)域褶皺主要方向、斷層的主要走向或其他線(xiàn)形構(gòu)造的延伸方向等關(guān)系而進(jìn)行，可劃分為  縱節(jié)理：兩者的關(guān)系大致平行。  橫節(jié)理：二者大致垂

9、直。  斜節(jié)理：二者大致斜交。  如果褶皺軸延伸穩(wěn)定，不發(fā)生傾伏的話(huà)，則走向節(jié)理相當(dāng)于縱節(jié)理，傾向節(jié)理相當(dāng)于橫節(jié)理。 在認(rèn)識(shí)節(jié)理的形態(tài)及其名稱(chēng)以后，也可以適當(dāng)?shù)刈餍┝W(xué)分析研究，如節(jié)理與褶皺的關(guān)系，節(jié)理的形態(tài)與受力的關(guān)系等。不過(guò)，此類(lèi)問(wèn)題的深入研討，已屬專(zhuān)題性質(zhì)，非地質(zhì)旅行時(shí)所要了解的范疇了。  一般野外調(diào)查應(yīng)選擇節(jié)理比較密集（數(shù)十條在一起）的地方作為觀(guān)察點(diǎn)。而對(duì)節(jié)理的記錄要求，大致有下列各項(xiàng)內(nèi)容：  節(jié)理群所在地的地理位置。節(jié)理與褶皺或斷層的關(guān)系：如在褶皺的軸部、翼部、斷層的上盤(pán)或下盤(pán)等等。節(jié)理所在的巖層時(shí)代或?qū)游?、巖石的性質(zhì)、巖層的產(chǎn)狀要素

10、。節(jié)理的產(chǎn)狀要素。節(jié)理面及充填物的特征。節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)及旋向。節(jié)理組、系歸屬及相互關(guān)系。節(jié)理密度統(tǒng)計(jì)（條米）。備注。  （3）斷層：斷層與節(jié)理同屬斷裂構(gòu)造，而斷層往往是節(jié)理的進(jìn)一步發(fā)育所致?；蛘哒f(shuō)，當(dāng)節(jié)理發(fā)生位移，兩壁有所錯(cuò)動(dòng)時(shí)，即稱(chēng)為斷層。  斷層是野外常見(jiàn)的一種重要地質(zhì)現(xiàn)象。  地質(zhì)旅行時(shí)遇到斷層，應(yīng)如何研究呢？首先要確定斷層的幾何要素，其內(nèi)容包括下列各點(diǎn)：  斷層面。所謂斷層面，就是兩部分巖塊沿著滑動(dòng)方向所產(chǎn)生的破裂面。斷層面的空間位置也像地層的層面一樣，是由其走向和傾向而確定的。但斷層面并非一個(gè)平整的面，往往是一個(gè)曲面，特別是向地下沿伸的那一部分

11、，產(chǎn)狀可以有較大的變化。此外，斷層面不是單獨(dú)存在的，往往是有好幾個(gè)平行地排列著，構(gòu)成所謂斷層帶，又由于斷層帶上兩壁巖層的位移錯(cuò)動(dòng)，使巖石發(fā)生破碎，因此又稱(chēng)為斷層破碎帶。其寬度達(dá)幾米、甚至幾十米。一般情況下，斷層的規(guī)模愈大，斷層帶的寬度也愈大。  斷盤(pán)。斷層面兩側(cè)相對(duì)移動(dòng)的巖塊稱(chēng)為斷盤(pán)。由于斷層面兩壁發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，所以斷盤(pán)就有上升盤(pán)和下降盤(pán)之分。在野外識(shí)別時(shí)，按其位于斷層面之上者稱(chēng)上盤(pán)；位于斷層面之下者稱(chēng)下盤(pán)。當(dāng)斷層面垂直時(shí)，就無(wú)上盤(pán)或下盤(pán)之分。  斷層線(xiàn)。斷層面與地面相交之線(xiàn)，稱(chēng)斷層線(xiàn)。 位移。這是斷層面兩側(cè)巖塊相對(duì)移動(dòng)的泛稱(chēng)。在野外觀(guān)察斷層時(shí)，位移的方向是必須當(dāng)

12、場(chǎng)解決的問(wèn)題之一。特別遇到開(kāi)礦時(shí)，一旦遇到礦脈（或礦層）中斷，往往是斷層位移所致，需要立即追查。追查的辦法是運(yùn)用兩側(cè)巖層的層序關(guān)系來(lái)判斷或撫摸斷層面上的擦痕等來(lái)確定。  在地質(zhì)旅行時(shí)，如何注意斷層？怎樣研究斷層？觀(guān)察什么內(nèi)容？此類(lèi)問(wèn)題必須熟練掌握，現(xiàn)分述如下：  先討論斷層的標(biāo)志及兩盤(pán)相對(duì)位移問(wèn)題。  構(gòu)造（線(xiàn)）不連續(xù)。各種地質(zhì)體，諸如地層、礦層、礦脈、侵入體與圍巖的接觸界線(xiàn)等都有一定的形狀和分布方向。一旦斷層發(fā)生，它們就會(huì)突然中斷、錯(cuò)開(kāi)，即造成構(gòu)造（線(xiàn)）的不連續(xù)現(xiàn)象，這是判斷斷層現(xiàn)象的直接標(biāo)志。  地層的重復(fù)或缺失。這是很重要的斷層證據(jù)。雖然褶皺構(gòu)造也

13、有地層的重復(fù)現(xiàn)象，但它是對(duì)稱(chēng)性的重復(fù)；而斷層的地層重復(fù)卻是單向性的。至于地層的缺失，凡沉積間斷或不整合構(gòu)造也可造成，但這兩類(lèi)地層缺失都是區(qū)域性的，而斷層造成的地層缺失則是局部性的。關(guān)鍵的問(wèn)題，旅行者應(yīng)對(duì)區(qū)域內(nèi)的地層系統(tǒng)及其分布情況有一個(gè)較為全面的了解（可以在旅行準(zhǔn)備時(shí)查閱地層表、剖面、地層柱狀圖之類(lèi)）。  利用地層的重復(fù)或缺失不僅是判斷斷層的重要手段，而且是判斷斷層兩盤(pán)相對(duì)動(dòng)向的重要方法，借此還可以確定斷層的性質(zhì)正斷層，還是逆斷層？基本上有六種情況。  斷層面（帶）上的構(gòu)造特征。這是識(shí)別斷層的直觀(guān)證據(jù)，即在眼前“方寸”之地內(nèi)所能見(jiàn)到的若干構(gòu)造現(xiàn)象，最常見(jiàn)的有以下幾種：

14、60; 斷層擦痕：就是斷層兩側(cè)巖塊相互滑動(dòng)和磨擦?xí)r留下的痕跡，由一系列彼此平行而且較為均勻的細(xì)密線(xiàn)條組成，或?yàn)橐幌盗邢嚅g排列的擦脊與擦槽構(gòu)成。在堅(jiān)脆巖石的斷層擦痕的表面，往往平滑明亮，發(fā)光如鏡。并常覆以炭質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)或碳酸鹽質(zhì)的薄膜。有時(shí)，也在斷層的擦面上見(jiàn)到不規(guī)則的階梯狀斷口，其上覆以纖維狀的礦物（如方解石之類(lèi)）晶體。 斷層擦痕對(duì)于決定兩盤(pán)位移方向頗有用處，如用手撫摸時(shí)，感到光滑的方向乃是對(duì)盤(pán)活動(dòng)位移的方向。或自粗而細(xì)，自深而淺的方向乃示對(duì)盤(pán)活動(dòng)位移的方向?；蛘呃秒A梯狀斷口，階梯形陡坡之傾向指示對(duì)盤(pán)相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)向。 構(gòu)造巖：當(dāng)斷層兩壁相對(duì)移動(dòng)之時(shí)，巖石發(fā)生破碎，在強(qiáng)大的壓力下，

15、礦物出現(xiàn)定向排列，并有重結(jié)晶作用。也就是說(shuō)，由于動(dòng)力作用而發(fā)生變質(zhì)，形成一系列新的巖石，即稱(chēng)為構(gòu)造巖。  構(gòu)造巖的種類(lèi)很多，如構(gòu)造角礫石（角礫形狀不規(guī)則，大小不一）。碎裂巖（破碎的程度比前者更高，主要是原巖中的礦物顆粒的破碎，常見(jiàn)于逆斷層或平移斷層的斷裂帶中）。糜棱巖（破碎極細(xì)，用顯微鏡觀(guān)察）。更進(jìn)一步的破碎即片理化巖（具有片狀構(gòu)造的構(gòu)造巖）。  此外，還有牽引構(gòu)造：是斷層帶中的一種伴生構(gòu)造，它是由于斷層兩壁發(fā)生位移時(shí)使地層造成弧形的彎曲現(xiàn)象，可以指示斷層的位移方向。    與斷層帶有關(guān)的，還有一種斷層的伴生構(gòu)造，主要是斷層旁側(cè)的節(jié)理及拖曳褶皺。這些節(jié)理

16、常與斷層斜交，其銳角所指的方向指示本盤(pán)滑動(dòng)的動(dòng)向。  其他標(biāo)志，主要是指地貌或水文上的一些特征，不過(guò)，此種地質(zhì)現(xiàn)象只能說(shuō)明有斷層存在，不易說(shuō)明其兩盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方向，諸如三角面山，河流的突然改向，山脊的突然中斷，眾多的溫泉或泉水的定向分布，小型的火成巖體的入侵及其伴生的變質(zhì)作用、礦化現(xiàn)象及礦脈的定向分布等等均示斷層的存在，特別是從較大的地貌現(xiàn)象所反映的斷層特征，有時(shí)在航空照片甚至衛(wèi)星照片上都能看到。  認(rèn)識(shí)斷層的證據(jù)、判斷斷層的存在以后，就可以進(jìn)一步將斷層進(jìn)行分類(lèi)，這也是野外觀(guān)察斷層時(shí)必須解決的問(wèn)題。 一般最常用的斷層分類(lèi)法，是根據(jù)兩盤(pán)巖塊相對(duì)移動(dòng)的性質(zhì)而定，分為三種：

17、正斷層、逆斷層和平移斷層。如果斷層面的傾角小于30°，則又稱(chēng)為逆掩斷層。若規(guī)模很大的逆斷層（推移數(shù)千米以至數(shù)十千米者），又稱(chēng)為推覆體。這是“地槽區(qū)”常見(jiàn)的一種構(gòu)造現(xiàn)象，如阿爾卑斯地區(qū)是世界上最聞名的推覆體所在地。  不過(guò)，野外所見(jiàn)到的斷層，往往并非單個(gè)出現(xiàn)，而是以組合的形態(tài)出現(xiàn)居多，比如有下列各類(lèi)最為普通。  階梯斷層。此類(lèi)組合由一系列正斷層構(gòu)成，多見(jiàn)于地殼塊斷運(yùn)動(dòng)上升地塊的邊緣，地貌上的表現(xiàn)，是山脊與山谷的相間排列。  地塹與地壘。兩條大致平行的斷層，其間有一共同的下降盤(pán)，稱(chēng)為地塹；其中如有一共同的上升盤(pán)，則為地壘。一般形成地塹與地壘的斷層多為正斷層，

18、也有逆斷層，或?yàn)檎?、逆斷層的結(jié)合。許多由新生代地層組成的盆地，多被地塹構(gòu)造所控制，例如我國(guó)的汾河、渭河地塹盆地。當(dāng)然，也有視野所能及的小型地塹與地壘構(gòu)造。后者在地質(zhì)旅行路線(xiàn)上亦有機(jī)會(huì)相遇。     疊瓦狀構(gòu)造。由若干條平行排列的逆斷層構(gòu)成，其上盤(pán)在剖面上構(gòu)成一個(gè)接一個(gè)的疊瓦狀（或稱(chēng)覆瓦狀）構(gòu)造，我國(guó)四川龍門(mén)山地區(qū)有此種構(gòu)造存在。  除三者比較常見(jiàn)外，在某些特殊場(chǎng)合還能見(jiàn)到以下幾種類(lèi)型：  環(huán)型斷層及放射狀斷層，多見(jiàn)于火山活動(dòng)區(qū)的火山錐附近或穹隆構(gòu)造的周?chē)?，也?jiàn)于侵入體的周?chē)＝陙?lái)，不少地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為天體撞擊地球以后的隕擊坑周?chē)嘤写朔N斷裂構(gòu)造，有人認(rèn)為太湖四周也能見(jiàn)到，故太湖也可能屬天體撞擊形成的。    旋扭斷層，多見(jiàn)于較大的斷裂之旁，是一種規(guī)模小的弧形斷層，好似主斷層派生出來(lái)。 還有一種在地質(zhì)旅行時(shí)不易見(jiàn)到而在研究板塊構(gòu)造時(shí)大范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)換斷層，特別在研究海底地質(zhì)構(gòu)造時(shí)十分重要，此處不再詳述了。  關(guān)于斷層的野外觀(guān)察，還有一類(lèi)特大的斷層，屬于地殼上的深斷裂帶，也應(yīng)注意。就目前所知的這些著名的深斷裂帶，如西太