研究生第5講構(gòu)造運(yùn)動(dòng)課件

第三章構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造2.1構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的基本特征2.2構(gòu)造旋回與主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng)2.3構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物2.4地層的接觸關(guān)系3.1構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的基本特征定義：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(tectonicmovement):由內(nèi)動(dòng)力所引起的地殼(或巖石圈)巖石發(fā)生變形、變位的一種機(jī)械作用。(通常與地殼運(yùn)動(dòng)通用)珠穆朗瑪峰喜馬拉雅山井岡山——五指峰廬山——五老峰三清山——觀音聽琵琶廬山三清山——司春女神黃洋界3.1.2構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的方向性按運(yùn)動(dòng)方向分成兩類。（1）垂直運(yùn)動(dòng)(vertical

movement)

指地殼或巖石圈物質(zhì)垂直于地表即沿地球半徑方向的運(yùn)動(dòng)。

常表現(xiàn)為地殼大面積的上升、下降，造成地表地勢(shì)高差的改變，引起海陸變遷等。傳統(tǒng)上稱為造陸運(yùn)動(dòng)。（2）水平運(yùn)動(dòng)(horizontalmovement)

指平行于地表即沿地球切線方向的運(yùn)動(dòng)。

表現(xiàn)為地質(zhì)體的相互分離、會(huì)聚或平移錯(cuò)動(dòng)，造成巖層的褶皺與斷裂，在巖石圈的軟弱層中則可形成巨大的褶皺山系。常把產(chǎn)生大規(guī)模、強(qiáng)烈的巖石變形(褶皺與斷裂等)并與山系形成緊密相關(guān)的水平運(yùn)動(dòng)，稱為造山運(yùn)動(dòng)(orogeny)。

板塊構(gòu)造學(xué)認(rèn)為:水平運(yùn)動(dòng)是主導(dǎo)運(yùn)動(dòng),垂直運(yùn)動(dòng)是由水平運(yùn)動(dòng)派生的。大陸漂移：人在行船上,感覺到上下顛振,但水平移動(dòng)大。

3.1.3構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)快時(shí)慢,構(gòu)造周期性,構(gòu)造旋回;平靜期與急變期交替進(jìn)行。(構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的旋回性)

3.2構(gòu)造旋回與主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng)1、太古代旋回（2500—3800Ma）形成了各大陸由太古代深變質(zhì)巖組成的古老核心，即陸核。本旋回末期發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，在我國(guó)稱為阜平運(yùn)動(dòng)。2、元古代旋回。（2500-800Ma）包括多個(gè)次一級(jí)的旋回。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有：五臺(tái)運(yùn)動(dòng)（2000Ma）。呂梁運(yùn)動(dòng)（1700-1900Ma）3、震旦-加里東旋回（800-410Ma），構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為加里東運(yùn)動(dòng)（起名于歐洲）。4、海西（華力西）旋回（410-250Ma）。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為海西運(yùn)動(dòng)（源出于歐洲）（D-P）。5、印支旋回（250-205Ma）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為印支運(yùn)動(dòng)（印支半島）（T）。6、燕山旋回（205-65Ma）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為燕山運(yùn)動(dòng)（源于河北燕山）（J-K）。7、喜馬拉雅旋回（65Ma-至今）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)（新生代）。變形前下層面上層面上層面下層面巖層厚度上層面下層面EF擠壓巖層在地殼中的空間方位叫做巖層的產(chǎn)狀（attitudeofstratum）。巖層產(chǎn)狀用巖層的走向、傾向和傾角來(lái)確定，它們稱為巖層的產(chǎn)狀要素。走向（strike）

巖層層面與假想水平面交線叫走向線，其延伸方向叫走向。

傾向（dip）

巖層面上垂直于走向線向下所引的直線稱為傾斜線，傾斜線在水平面上的投影線所指的方向稱為傾向。走向、傾向一般用地理方位角表示（0°～360°）。傾角（dipangle）傾斜線與其在水平面上的投影線之間的夾角叫傾角。

巖層面與水平面之間所夾最大銳角，傾角值為0°～90°。視傾角也稱假傾角：指在不垂直巖層走向線的任何方向上量得的傾角。視傾角總是小于真傾角。巖層的產(chǎn)狀要素及其測(cè)量方法

巖層的產(chǎn)狀要素在野外直接用羅盤測(cè)量，所測(cè)產(chǎn)狀要素用規(guī)定的文字或符號(hào)記錄。常用的文字記錄格式為：

傾向∠傾角，如150°∠30°走向、傾向及傾角在地質(zhì)平面圖上可用符號(hào)“┠30°”表示，符號(hào)中長(zhǎng)線方位與走向一致，短線指向與傾向一致，長(zhǎng)短線交點(diǎn)應(yīng)落在測(cè)量點(diǎn)位置上，符號(hào)旁加注的數(shù)字為傾角。巖層類型（按產(chǎn)狀可分為三種）：水平巖層（傾角為0°左右，<8°)傾斜巖層（傾角介于8°～82°間）直立巖層（傾角接近90°,>82°）倒轉(zhuǎn)巖層（巖層發(fā)生反轉(zhuǎn)，上層面在下，下層面在上）

傾斜巖層最常見、分布最廣；水平巖層只有少數(shù)地區(qū)才能見到；直立巖層也是局部現(xiàn)象。上層面3.3.1巖層產(chǎn)狀3.3構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物3.3.2褶皺構(gòu)造1、褶皺(fold)概念

是巖層受力變形產(chǎn)生的連續(xù)彎曲，它是巖層塑性變形的表現(xiàn)。褶皺形態(tài)多種多樣，規(guī)模有大有小。褶皺中的單個(gè)彎曲稱為褶曲。褶皺構(gòu)造2、褶皺的要素

褶皺的組成部分稱褶皺的要素。意義：為正確描述和研究褶皺構(gòu)造，必須弄清褶皺的各個(gè)組成部分及其相互關(guān)系。褶皺要素主要有核、翼、轉(zhuǎn)折端、樞紐、軸面等。核（core）

組成褶皺中心部分的巖層。其范圍是相對(duì)的,一般只把位于褶皺內(nèi)部的某一地層定為核。如果是剝蝕后出露于地面的褶皺的核,通常是指最中心的地層。褶皺各要素的示意圖翼（limb）

褶皺核部?jī)蓚?cè)的巖層。相鄰的兩個(gè)褶曲之間的翼是共有的。褶皺各要素的示意圖轉(zhuǎn)折端（hingezoneoffold）

從褶皺一翼向另一翼過(guò)渡的彎曲部分。它是連接兩翼的部分，形態(tài)多為圓滑弧形，有時(shí)也呈尖棱狀、箱狀或扇狀。褶皺各要素的示意圖樞紐（hingeoffold）

組成褶皺的同一層面上最大彎曲點(diǎn)的連線。樞紐可以是直線，也可是曲線或折線。其空間產(chǎn)狀可以是水平的、傾斜的或直立的，但以傾斜的最常見。樞紐的向下傾斜稱為樞紐傾伏。褶皺各要素的示意圖軸面（axialplane）

由同一褶皺的各巖層樞紐所構(gòu)成的面。它是一個(gè)假象的面，一般可看成是平分褶皺兩翼的對(duì)稱面。軸面可以是平面，也可是曲面；其空間產(chǎn)狀可以是直立的，也可以是傾斜的或者水平的。褶皺各要素的示意圖褶皺構(gòu)造背斜背斜（anticline）

背斜在形態(tài)上是向上拱的彎曲；其兩翼巖層一般相背傾斜（即以核部為中心分別向兩側(cè)傾斜）；經(jīng)剝蝕后出露于地表的地層具有核部為老地層、兩翼巖層依次變新的對(duì)稱重復(fù)特征。3、褶皺的基本類型向斜（syncline）

向斜在形態(tài)上是向下凹的彎曲；其兩翼巖層一般相向傾斜（即兩翼均向核部?jī)A斜）；經(jīng)剝蝕后出露于地表的地層具有核部為新地層、兩翼地層依次變老的對(duì)稱重復(fù)特征。

1.背斜形成的上拱及向斜形成的下凹形態(tài)，經(jīng)風(fēng)化剝蝕后，并不一定與現(xiàn)在地形的高低一致。背斜可以形成山嶺，但也可是低地；向斜可以是低地，但也可構(gòu)成山嶺。地形上的高低并不是判別背斜與向斜的標(biāo)志。

注意野外地質(zhì)現(xiàn)象的復(fù)雜性向斜成山和背斜成谷示意圖

2.組成背斜兩翼的巖層一般相背傾斜、組成向斜兩翼的巖層一般相向傾斜，但實(shí)際工作中僅僅依靠巖層產(chǎn)狀來(lái)確定褶皺的基本類型是不可靠的，有時(shí)甚至是錯(cuò)誤的。扇形褶皺：背斜在產(chǎn)狀上表現(xiàn)為自兩側(cè)向中心傾斜，向斜表現(xiàn)為自中心向兩側(cè)傾斜。

在垂直地層走向方向上出露的相同年代的地層作對(duì)稱式重復(fù)排列。判斷背斜的根本標(biāo)志：

核老翼新的對(duì)稱式重復(fù)排列。判斷向斜的根本標(biāo)志：

核新翼老的對(duì)稱式重復(fù)排列。褶皺存在的根本標(biāo)志直立褶皺軸面近直立，兩翼傾向相反，傾角大小近相等。斜歪褶皺軸面傾斜，兩翼巖層傾向相反，傾角大小不等。倒轉(zhuǎn)褶皺軸面傾斜，兩翼巖層朝同一方向傾斜，傾角大小不等，其中一翼巖層為正常層序，另一翼為倒轉(zhuǎn)層序，如兩翼巖層傾角大小相等則稱為同斜褶皺。平臥褶皺軸面及兩翼巖層產(chǎn)狀均近于水平，其中一翼巖層正常，另一翼為倒轉(zhuǎn)。按照軸面產(chǎn)狀將褶皺分為4種類型：根據(jù)軸面產(chǎn)狀劃分的褶皺類型直立褶皺斜歪褶皺倒轉(zhuǎn)褶皺平臥褶皺

通常根據(jù)區(qū)域性角度不整合的時(shí)代確定?；驹瓌t

褶皺的形成年代為組成褶皺的最新巖層年代之后，覆于褶皺之上的最老巖層年代之前。4、褶皺的形成時(shí)代3.3.1巖層產(chǎn)狀3.3.2褶皺構(gòu)造3.3構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物3.3.3斷裂構(gòu)造圣安德烈斯斷裂

3.3.3.1斷裂構(gòu)造（fracture）概念

巖石受力作用超過(guò)巖石的強(qiáng)度極限時(shí)，巖石就要破裂，形成斷裂構(gòu)造。

巖石發(fā)生破裂且兩側(cè)巖塊沿破裂面有明顯滑動(dòng)者稱為斷層（fault），無(wú)明顯滑動(dòng)者稱為節(jié)理（joint）。

斷裂構(gòu)造在地殼中分布極為普遍，既可發(fā)育于沉積巖中，也可廣泛發(fā)育于巖漿巖與變質(zhì)巖中。斷裂構(gòu)造規(guī)模有大有小，巨型的長(zhǎng)可達(dá)上千公里。北京坨里灰?guī)r中的雁列張節(jié)理（1）斷層要素

斷層的基本組成部分包括斷層面和斷盤。3.3.3.2斷層斷層面（faultsurface）

被錯(cuò)開的兩部分巖石沿之滑動(dòng)的破裂面。其形狀可以是平面，也可為曲面或臺(tái)階狀。斷層面與地面的交線稱斷層線，斷層線可以是直線，也可以是曲線。斷盤（faultwall）

斷層面兩側(cè)相對(duì)移動(dòng)的巖塊。斷層面傾斜時(shí)，斷盤有上、下之分，位于斷層面以上的斷塊叫上盤，位于斷層面以下的叫下盤。按兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)分，相對(duì)上升的斷塊叫上升盤，相對(duì)下降的斷塊叫下降盤。上升盤與上盤不見得一致，上升盤可以是上盤，也可是下盤；反之亦然。斷層位移

斷層兩盤沿?cái)嗔衙娴南鄬?duì)錯(cuò)動(dòng)距離的大小。

（2）斷層的基本類型

按斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分為三種基本形態(tài)類型。（a）正斷層（normalfault）

上盤相對(duì)下降、下盤相對(duì)上升的斷層。其斷層面常常較陡，傾角一般在45°以上，斷層線也比較平直，通常是在拉張和重力作用下形成的。（b）逆斷層（reversefault）

上盤相對(duì)上升、下盤相對(duì)下降的斷層。其傾角有陡有緩，如斷層面傾角小于45°常稱為逆掩斷層或沖斷層（thrust）。

逆斷層一般是在較強(qiáng)的水平擠壓力的作用下形成的。（c）平移斷層（strikeslip

fault）

兩盤沿?cái)鄬用孀呦蛳鄬?duì)水平錯(cuò)動(dòng)的斷層，或稱平移斷層。

根據(jù)兩盤相對(duì)滑動(dòng)方向分為左行（或左旋）和右行（或右旋）兩類：位于斷層一盤看對(duì)面另一盤向左側(cè)滑動(dòng)者稱左行，向右側(cè)滑動(dòng)者稱右行。(3)斷層的識(shí)別標(biāo)志

在野外可根據(jù)下述幾方面標(biāo)志去識(shí)別斷層及判斷斷層的運(yùn)動(dòng)：

(a)構(gòu)造線和地質(zhì)體的不連續(xù)(b)地層的重復(fù)與缺失

(c)擦痕、磨擦鏡面、階步(d)斷層巖

斷層面擦痕和階步蘇州逆斷層中的斷層角礫巖斷層崖與斷層三角面示意圖主要根據(jù)斷層與地層的切割關(guān)系確定。斷層的形成時(shí)代應(yīng)晚于它所切過(guò)的最新地層的時(shí)代；當(dāng)斷層又被另一套地層所覆蓋時(shí)，則斷層的形成時(shí)代要早于上覆地層中最老的地層時(shí)代。(4)