第二章 沉积岩层的基本产状课件

第二章沉积岩层的基本产状,第二章沉积岩层的基本产状,第一节地质体的产状一、面状结构的产状要素1.走向：(1)走向线：倾斜平面与水平面的交线(同一倾斜平面上有无数条，高程不同，相互平行)(2)走向：走向线两端所指的方向（相差180）2.倾向：(1)倾斜线：倾斜平面上与走向线垂直的线(2)倾向：倾斜线(下端)在水平面上的投影所指的方向,第二章沉积岩层的基本产状,第二章沉积岩层的基本产状,3.倾角：倾斜线与水平面的交角（最大交角）真倾角与视倾角之间关系为：tan=tan.cos（式中为真倾角，为视倾角，真倾向线与视倾向线之间夹角）表示方法：倾向倾角，如：6650（常用）走向/倾向倾角，如：156/6650方向定量：规定N为0（或360）；E为90；S为180；W为270,第二章沉积岩层的基本产状,倾斜平面的产状要素,第二章沉积岩层的基本产状,二、线状结构的产状要素1.倾伏向：某直线（下端）在水平面上的投影所指的方向2.倾伏角：某直线与水平面的交角（最大交角）表示方法：倾伏向倾伏角，如：45513.侧伏角：直线在倾斜平面上时，该线与该平面走向线的锐夹角4.侧伏向：锐夹角所在的走向线那一端的方向表示方法：侧伏角侧伏向，如：15E,第二章沉积岩层的基本产状,线理的倾伏角与侧伏角,第二章沉积岩层的基本产状,岩层产状要素的测定与表示方法(小结),回顾普通地质学和登封实习时现场实际测量。岩层产状要素，通常用罗盘直接测量，有些情况下需用作图法，赤平投影法求出岩层产状要素。岩层产状文字表示法：通常只记录倾向和倾角即可，走向则通过倾向加或减90换算。方位角法SW20525或20525象限角法以北或南作为起点（0），一般记为N65W25或NW6525符号表示（用于地质图上）,第二章沉积岩层的基本产状,第二节水平岩层,第二章沉积岩层的基本产状,第二节水平岩层,岩层上下两个面保持水平状态，即同一层面上各点海拔高度基本相同的岩层，称为水平岩层。其特征如下：1、在层序没有倒转的前提下，地质时代较新的岩层叠置在较老的岩层之上。当地形剥蚀切割轻微的地面只出露最新岩层；如切割强烈时，老岩层则出露于河谷，冲沟等低洼处，较新岩层分布于山顶或分水岭上，即岩层愈老出露愈低，岩层愈新其出露的位置愈高。,第二章沉积岩层的基本产状,水平岩层地貌,第二章沉积岩层的基本产状,水平岩层地貌,第二章沉积岩层的基本产状,水平岩层地貌,第二章沉积岩层的基本产状,2、水平岩层的露头形态，完全受地形控制，其出露线（岩层与地面的交线）在地质图上表现为与地形等高线平行或重合，而不会相交。3、水平岩层的厚度就是岩层顶面与底面标高之差。4、水平岩层露头宽度，与岩层厚度和地形坡度的变化有关。,第二章沉积岩层的基本产状,第二节水平岩层(小结),未经变动的新岩层水平岩层的主要特征：1.岩层界线与等高线平行或重合2.老岩层在下(谷底），新岩层在上（山顶）3.岩层顶、底之间的高差为岩层的厚度4.出露宽度是顶、底面露头线的水平距离，取决于岩层厚度、地面坡度,第二章沉积岩层的基本产状,第三节倾斜岩层,第二章沉积岩层的基本产状,倾斜岩层“V”形法则1.岩层倾向与地面坡向相反：露头线与等高线同向弯曲露头线曲率等高线曲率,第二章沉积岩层的基本产状,2.岩层倾向与地面坡向一致：(1)岩层倾角地面坡角：露头线与等高线同向弯曲露头线曲率等高线曲率,第二章沉积岩层的基本产状,(2)岩层倾角地面坡角：露头线与等高线反向弯曲,第二章沉积岩层的基本产状,水平地质界面,倾斜地质界面,第二章沉积岩层的基本产状,第二章沉积岩层的基本产状,小结岩层在地质图上出露的特征,1.水平岩层露头线与等高线平行或重合(前面研究介绍)；2.直立岩层露头线不受地形影响，始终呈直线延伸；,第二章沉积岩层的基本产状,垂直岩层,第二章沉积岩层的基本产状,直立岩层与直立地质界面,第二章沉积岩层的基本产状,3.倾斜岩层露头界线复杂，表现为与地形等高线交切关系，并显示出一定的规律性，即在经过山脊和河谷时，均呈“V”字形态展布即“V”字形法则。有下列三种情况：(1)岩层倾向与地面坡向相反：在山脊处“V”字形尖端指向山下，在沟谷处“V”字形尖端指向上游。,第二章沉积岩层的基本产状,(2)岩层倾向与地面坡向相同，且岩层倾角大于地面坡角时，在山脊处“V”字形尖端指向山下，沟谷处“V”字形尖端指向上游。,第二章沉积岩层的基本产状,(3)岩层倾向与坡向相同，但岩层倾角小于地面坡角时，“V”字形尖端在山脊处指向山下，沟谷处指向上游。,第二章沉积岩层的基本产状,（1）、（3）两种情况相似，不同的是后者“V”字形弯曲大于等高线，而前者“V”字形弯曲度小于等高线。示图。,第二章沉积岩层的基本产状,1地形图中（1）、（2）为泥盆系与石炭系地层分界点，已知地层倾向与地形坡向相同，地层的倾角小于地形坡度角，请根据“”字形法则填给地质界线。,第二章沉积岩层的基本产状,2地形图中（1）、（2）为泥盆系与石炭系地层分界点，已知地层倾向与地形坡向相同，地层的倾角大于地形的坡度角，请根据“”字形法则填给地质界线。,第二章沉积岩层的基本产状,3地形图中（1）、（2）为泥盆系与石炭系地层分界点，已知地层倾向与地形坡向相反，请根据“”字形法则填给地质界线。,第二章沉积岩层的基本产状,4图中地质界线为石炭与二叠系的分界线，请判断岩层产状，并指出二套地层出露的部位。,第二章沉积岩层的基本产状,第四节地层之间的接触关系,地层的接触关系有哪些？一、整合和不整合,不整合又分为：平行不整合和角度不整合,第二章沉积岩层的基本产状,1.整合接触2.角度不整合接触3.假整合接触,第二章沉积岩层的基本产状,第四节地层之间的接触关系,一、整合与不整合1、整合：连续沉积，岩层层序无间断、产状一致、时代连续，其中生物演化的是渐变的。2、不整合：沉积缺失，层序有间断、即部分地层无沉积或虽有沉积但却被剥蚀。,第二章沉积岩层的基本产状,整合接触,美国三叠系红色砂岩倾斜岩层,第二章沉积岩层的基本产状,二不整合接触及特征,1平行不整合,第二章沉积岩层的基本产状,平行不整合又称假整合，其特点是上、下两套地层的产状基本保持平行，但时代不连续，其间有反映长期沉积间断和风化剥蚀的剥蚀面存在。,第二章沉积岩层的基本产状,平行不整合的形成过程,1在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下，在一定的沉积环境中沉积了一套或多套沉积岩层；2地壳发生显著上升,原沉积环境变为陆上剥蚀环境,经长期风化剥蚀,地面上形成凹凸不平的剥蚀面,剥蚀面上分布有古风化壳及铝土矿、褐铁矿等风化残积矿产;3地壳重新下降到水面以下接受沉积，形成新的上覆沉积岩层（其底部由于开始沉积的地形差异较大而常形成底砾岩），由于地壳基本上整体上升和下降，故上、下两套地层的产状基本保持平行。,第二章沉积岩层的基本产状,：平行不整合下降沉积上升、沉积间断、剥蚀再下降再沉积；不整合面上有下伏岩层组成的砾石、古风化壳、古土壤层。,第二章沉积岩层的基本产状,2角度不整合,第二章沉积岩层的基本产状,2角度不整合,第二章沉积岩层的基本产状,2角度不整合,第二章沉积岩层的基本产状,角度不整合（unconformity），其特点是上、下两套地层产状不一致，以一定角度相交；两套地层时代不连续，其间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。,第二章沉积岩层的基本产状,角度不整合的形成过程1地壳发生水平挤压运动，使岩层产生褶皱、断裂等变形，岩层伴随着水平方向上缩短的同时，在垂直方向上不断上升，并到达陆上的一定高度或成为山地，还可能伴有岩浆作用与变质作用发生；2变形的地层遭受长期风化剥蚀，形成凹凸不平的剥蚀面，在剥蚀面上形成古风化壳、残积矿产等；3地壳重新下降到水下沉积环境，在剥蚀面上又形成新的原始水平沉积岩层（其底部常有底砾岩），新形成的地层与不整合面大致平行，但与不整合面以下的地层以一定的角度相交。角度不整合反映显著的水平挤压运动及伴随的升降运动。,第二章沉积岩层的基本产状,三不整合的研究方法,第二章沉积岩层的基本产状,1确定不整合的存在,1)地层古生物方面的标志：如果两套地层中化石所代表的时代有较大的间隔，反映了生物演化过程的中断，说明可能存在不整合。2)沉积侵蚀方面的标志：两套地层之间如果存在各种沉积-侵蚀面、如古侵蚀面、古土壤以及有关残积矿床、底砾岩等，说明上覆地层形成前，曾一度隆起、侵蚀和风化等作用，表明存在不整合。3)构造方面标志：如果上、下两套地层的变形有明显差异，如产状不同、构造线不同，褶皱型式和变形强度各异，说明存在不整合。4)岩浆活动和变质作用方面标志,第二章沉积岩层的基本产状,2确定不整合的时代,不整合形成时代通常相当于不整合接触的上下两套地层之间所缺失的那部分地层的时代，或下伏地层中最新地层以后与上覆地层最老以前之间的时期。缺：没有沉积失：沉积后剥蚀,第二章沉积岩层的基本产状,第二章沉积岩层的基本产状,3角度不整合面在剖面图和地质图上的表现特征,第二章沉积岩层的基本产状,（1）地理不整合（区域不整合），指局部为平行不整合接触，但大范围内却是角度不整合。如：宁镇山脉J1-2xn与下覆地层的关系，在栖霞山高地为不整合；在仙鹤观J1-2xn和T3h为平行不整合，在紫金山则为整合接触关系。,（2）嵌入不整合,由于海侵或湖侵扩大，会导致超覆现象。如左图上朱罗统超覆于中朱罗统之上。,第二章沉积岩层的基本产状,4、不整合的研究,（一）确定不整合的存在（重点）1、地层古生物方面的证据：化石反映出生物演化的不连续性（种、属的突变），生物群落迥然差异。2、沉积方面的标志，存在侵蚀面、古风化壳、古土壤以及Fe、Mn、P、Ni，稀土或铝土矿等，底砾岩。3、构造方面的标志：产状，变形变质程度。4、岩浆活动和变质作用方面的标志。（二）观察研究不整合面及其上、下地层的产状，岩性及时代。1、详细测制剖面，研究岩性，岩相和化石，确定时代，观察构造形态，变质情况，岩浆活动等。2、砾石来源、粒度、圆度、分选性、排列方向等。3、制图、素描图、照相等,第二章沉积岩层的基本产状,确定不整合的形成时代,形成时代：不整合面之下相对最新的地层时代为其下限，不整合面之上相对最老的地层时代为其上限，缺失地层时代为其形成时代。不整合时代的确定：缺失地层的年代下伏最新地层之后；上覆最老地层之前侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前古风化壳的年代结合下图介绍PZ1PZ2之间、EPZ2T1之间的不整合形成时代。,第二章沉积岩层的基本产状,第二章沉积岩层的基本产状,确定不整合的形成时代应注意：,（1）取下覆最新时代为下限，两者之间相隔最近的时代为不整合形成时代；（2）同一次构造运动周期不同，地区有先有后，时间可长可短，缺失地层并不一致，这是褶皱幕的穿时性的反映。,第二章沉积岩层的基本产状,（3）大范围内，可发生多次构造变动，形成多个角度不整合和平行不整合，在接近大陆的地方，几个不整合面往往逐渐归并为一个角度不整合，其向缺失地层很多，实际上是包含了多次地壳运动所经历的构造事情。注意“缺”与“失”的关系，如我国华北O2/C2，是缺失O3、S、D、C1，还是原先有沉积，后来剥蚀掉即“失”去了。,第二章沉积岩层的基本产状,不整合研究意义：（1）研究地质发展历史；（2）鉴定地壳运动特征；（3）确定构造变形时期；（4）划分地层、构造单元；（5）了解古地理特征和古构造状态；（6）寻找沉积、热液性矿床和石油、天然气田,第二章沉积岩层的基本产状,试分析地质图中地层接触关系类型,第二章沉积岩层的基本产状,1岩层的产状要素包括、和2当岩层的倾向与地面坡向相反时，岩层露头线与地形等高线呈方向弯曲，但岩层露头线的弯曲度等高线的弯曲度3当岩层的倾向与地面坡向相同且岩层倾角小于坡度角时，岩层露头线与地形等高线呈方向弯曲，但岩层露头线的弯曲度等高线的弯曲度4当岩层的倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于坡度角5，岩层露头线与地形等高线呈方向弯曲6岩层的露头界线形态，决定于、以及二者的相互关系,第二章沉积岩层的基本产状,7倾斜岩层的露头宽度取决于、以及三者之间的关系8地层的接触关系按成因可分为、两种基本类型9不整合又可分为和10平行不整合的形成过程再下降接受沉积11角度不整合的形成过程再下降接受沉积12确定不整合存在的标志主要有、等13确定不整合形成的时代，通常是以不整合面下伏地层中最新的一层时代为，以上覆地层中最老一层