第5章地质构造

1、第5章  断裂构造 51 概述断裂是断层和节理的统称，是穿过岩石并使岩石失去内聚力的裂隙构造，凡沿裂隙面两侧的岩石有明显位移的叫断层，没有明显位移的叫节理；反过来讲，断层是两侧岩石有明显位移的断裂构造，节理是两侧岩石没有明显位移的断裂构造，位移是一个相对的概念。 52 断层 521 断层的基本要素    1、断层面：两部分岩块沿之滑动的破裂面就是断层面，其产状用V字型法则来判断，值得注意的是：    （1）断层面往往不是一个平面，而是一个曲面，因而其产状各处会有重大变化；  

2、  （2）多数断层并非一个平的面，而是一个带，其中发育着一系列密集的破裂面，或者杂乱堆积用断裂作用形成的各种岩块，带宽从几厘米到几十公里；    （3）断层的规律变化很大。    2、断盘：一断层面两侧相对移动的岩块，对主断层来讲，有上升和下降盘之分，对倾斜断层，断层面以上的叫上盘，以下的叫下盘，另外还有以所处方向来命名的，如东北盘、西南盘。    3、断层线：是断层面与底面之交线，亦称断层在地幔上的露头线，分布规律与地层露头线相同。    4、位移：是断裂面两侧岩

3、块移动的泛称，是一个重要问题，如矿床分布。一般来讲，按测量的角度不一样，可以分为下列几种情况：（1）在断层面上测量者：A总滑距：断层两盘相当点之间移动的距离。B走向滑距：总滑距在断层走向线上的分量。C倾斜滑距：总滑距在断层走向线上的分量。（2）在垂直于被断地层走向的剖面上的测量者：A地层断距：断层两侧相当层层面之间的垂直距离；相当于二相当层之间重复的或缺失的一部分地层的厚度。B铅直地层断距：断层两侧相当层的铅直距离；C水平断距：位于同一高度的断层连册额相当层之间的水平距离。（3）在垂直于断层走向的剖面上的测量者同样可以测量地层断距，铅直地层断距和水平地层断距。   

4、; 5、倾伏与侧伏：两侧岩层沿断层面滑动时将留下各种痕迹，擦痕，阶步，从野外擦痕的研究，我们发现一个断层面上的岩石可沿各个方向滑动，为了表示滑动方向与断层面间的关系，我们引入了“倾伏”和“侧伏”的概念和换算。    （1）倾伏角是对盘顺层上推或下掉方向（倾伏角）所构成的线段与水平面之间的夹角；（2）侧伏角：是对盘顺断层面上推或下掉方向线与断层面走向线之间的夹角。 522 断层分类：分裂方案很多，这里介绍几种    1、按形态分类：三种情况    （1）按断层走向与区域构造线方向的关系： 

5、;   A、纵断层：断层的走向与区域构造线方向基本平行；    B、横断层：断层的走向与区域构造线方向基本垂直；    C、斜断层：断层的走向线与区域构造线方向斜交。    （2）根据断层面产状与地层产状的关系分：    A、走向断层：断层走向与地层走向基本平行；相当于纵断层。    B、倾向断层：断层走向与地层走向基本垂直；相当于横断层。    C、斜向断层：断层走向于地层走向斜交，相当于斜断层

6、。    D、顺层断层：断层面于地层面大致平行。注意两种分类在倾伏端的变化。    （1）根据断层两盘岩块相当移动的性质：    A、正断层：上盘相对下降，下盘相当上升的断层；    B、逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降的断层；    C、平移断层：两盘沿断层走向相对移动的断层，按相对移动方向。注意断层的复杂性。    2、按组合分类：    （1）阶梯状断层：若干条产状大致相同的正断

7、层平行排列，在剖面上各个断层的上盘呈阶梯状向同一个方向依次下降，形成一个个阶梯。由于断层面一般向下逐渐变缓，各点的位移量不等，越向下越小，从而使得断盘的移动有围绕水平轴而旋转的趋势，其结果必然造成下盘边缘的翘起。    （2）地堑、地垒：指走向大致平行，倾向相向的两条断层间的共同下降盘；地垒指走向大致平行，倾向相反的两条断层之间的共同上升盘。地堑的研究非常重要，裂谷、坳拉槽的形成；油气70%-80%在这种环境；超基性岩形成的关键，宝石形成的关键。    （3）叠瓦构造：若干条产状大致相同的平行排列的逆断层，其上盘在剖面上呈叠瓦状或鳞片

8、状，向同一方向依次上推组合成为叠瓦构造，发育于地壳运动强烈的地区。    （4）环型断层与放射型断层：若干产状不同在平面上呈环状或放射状分布的断层组合成环状断层或放射状断层，常见于穹隆构造及火山活动，岩株出没的地区，断层性质多为正断层。    （5）旋纽断层：在较大的走滑断层近旁，由于两盘岩石相对滑动而产生旋纽作用，因而形成若干规模较小的弧型断层，它们的排列方式是趋近断层的一端收敛远看一端散开，状如扫帚，这些小断层的组合称旋纽断层或称帚状断层。    （6）转换断层：是由板块构造的创始人之一，Wilson

9、 ，1965年提出来的指的是由于洋中脊扩张的特殊条件下形成的一种特殊的断层组合，相似于平移断层而又完全不同于平移断层。 523 断层的识别标志    1、构造线的不连续    任何地质体或地质界线，包括地层界线、矿层、岩脉、侵入体、变质岩的相带、潜入体与围岩的接触界线，变质岩片理、褶皱或其枢纽，早期断层等。如果在平面上或剖面上突然中断，则可能标志着断层的存在。注意顺层断层不易被判别。    2、地层的重复与缺失    在沉积岩发育地区，如果发现地层重复与缺失的现象，

10、则可能指该地区有断层存在，按断层的性质，一般有下列六种情况。    3、构造岩    由于断层作用，将使其附近的岩石发生破碎，或磨细，后又被胶结成岩石，这种岩石称断层破碎岩，它使识别断层存在重要的标志之一。    按破碎变质的程度及结构构造特征，构造岩可分称构造角砾岩、破碎岩、糜棱岩及片理化岩四种：（1）构造角砾岩：使破碎程度最弱的构造岩。特征是：A岩块由两侧的岩层组成；B角砾内部无矿物成分或结构的变化，而保持原岩的特点；C角砾之间主要为更细的碎屑基质胶结；    由于断层的

11、性质不同，构造角砾岩性质、结构、排列方式则可能存在较大差别，张性角砾岩，角砾性质甚不规则，大小不一，棱角明显，杂乱散步，无定向排列，是典型的角砾结构；胶结物多系外源物质，孔洞多，含水性较好，多与正断层有关。压性角砾岩：角砾的棱角被磨圆，性质呈透镜状，胶结物多系被断层运动碾磨得细的碎粉状物质。（2）破碎岩：是一种被断层挤压和碾磨得更细的构造岩，与构造岩的区别是破碎程度更高；角砾破碎岩的结构、构造已发生了塑性变形，如可以看到波状消光，斜长岩双晶弯曲，云母出现挠曲等。碎斑岩：若残留有较大矿物颗粒或原岩岩块；碎粒岩：破碎均匀的破裂岩；碎粉岩或断层泥：主要由粒径小于0.02毫米的碎粉组成的破碎岩。（3）

12、糜棱岩：是在封闭压力很大，强烈压碎作用情况下，破碎颗粒紧密结合起来形成的一种构造岩，特征：岩性坚硬致密，外观颇似硅质岩，在显微镜下见被压碎呈显微碎粒及残留的少量碎斑；它们定向排列形成糜棱结构；残留的碎斑可压扁形成眼球状构造；由于压碎程度或碾碎物的成分、颜色不同，可以形成条纹状构造，矿物存在重结晶现象，但不明显，含有一些低温的应力矿物，如绿泥石、方解石等。（4）片理化岩：凡因构造断裂作用而使断裂带中的岩石碎块发生强烈电压碎和显著的重结晶作用，并矿物定向排列，形成片状构造的构造岩，与糜棱岩主要区别是：显著的重结晶；大量新生矿物的大量出现；重结晶10-50为千枚岩，50-90构造片岩。 &

13、#160;  4、擦痕    是断层两侧岩块相互滑动摩擦留下来的痕迹，是识别构造存在的一种十分常见的标志，擦痕常出现为一系列彼此平行较均匀的细而密的线条，或为相同排列的擦脊与擦沟。往往一端粗而深，一端细而浅。    阶步是顺擦痕方向的局部阻力的差异或因断层间歇性运动的顿挫而形成的垂直于擦痕的小台阶。    5、牵引构造    由于断裂两盘相对错动时，沿断层面将产生摩擦力。使两侧岩层受摩擦力的倒拖，使其发生塑性拖曳和拉深，从而形成的弧型弯曲现象。不但可以指示断层存在，

14、而且可以指示相对运移方向。    6、伴生构造    指断裂两侧一系列于主断层有成因联系的构造。    7、断层座和三角面    较大的断层常常由于两盘岩石的差别风化形成由断层直接暴露的陡崖和断层崖（昆明西山），断层崖形成以后由遭流水的侵蚀切割，便形成沿断层走向分布的一系列三角形的陡崖，称为断层三角面。    8、水系突然的折线；    9、山脊被错断；    10、温泉及地震中沿一定方

15、向呈带状分布的现象；    11、水型侵入体的线状分布及硅化带、矿化带的现象与断层有关。    12、地球物理与地球化学标志；    13、地理、植被标志。524 断层研究    1、产状的测定：自然露头测量；“V”字型法则；物理钻探的计算；    2、断层两盘相对运动方向；用被错断的标志层确定；两盘地层的新老关系、牵引构造推测、擦痕、阶步；利用两测相对构造；角砾和成分。    3、断层活动的时间 

16、0;  4、发生在被切割的最新地层之后，覆盖断层的不整合面上的最老地层之前；    5、被侵入体充填的断层早于侵入体或于其同期形成；    6、与褶皱构造有成因联系的断层发生于褶皱运动期；    7、很多断层的活动是长期的，时间关系可用被切错的关系来判断；    8、同位素年龄测定，与此相伴生的动力变质岩（包括断层岩）同位素年龄的测定可定量确立断层活动的年龄，但偶尔涉及年龄的分析问题，使用直方图来说明。 525 研究方法   

17、 1、地质填图法，构造剖面法；    2、航空卫片解译法；    3、断层岩研究；    4、物探-钻探和地球化学等。思考题：1、断层有哪些要素？断层与节理有何区别？2、图1为一幅地质图，底面近似水平，如果该图上的断层F1为平移断层，请判读AB的距离是什么断距？若F为正或逆断层、断层AB又是什么断距。3、根据图，请读出各图断层的性质，并根据断层性质示意绘出各图空白部分的地质界线。4、断层的基本要素又哪些？5、简述断层分类方案；6、用示意图说明平移断层与转换断层的主要区别？7、断层的识别标志有哪些；8、下图

18、是一条走向断层，请用图示说明断层与地层间的可能关系；9、请分析下图中断层位移与断层性质（使地面水平，注意断距）？10、              断层岩的研究内容及方法是什么？ 实验4：读断层地区地质图并求断层产状及断距一、要求1、              学会在地质图上分析确定断层的存在；2、  

19、0;           在地质图上求断层产状要素；3、              学会通过地质图分析地壳构造发展史。二、一般步骤（一）读图1、              区内地层、时代、产状及分布特征；2、  

20、0;           不整合面；3、              褶皱构造；4、              断层的分布及概略特征，用我们讲的识别标志；（二）分析断层1、断层性质分析 （1）断层面产状，用“V”字型法则。用作图法来

21、确定；也可以用钻探工程来确定；    （2）两盘相对位移方向的确定；    A走向断层或纵断层，一般是地层较老的一盘为上升盘，但当断层倾向与岩层倾向一致时，且断层倾角小于岩层倾角，情况恰好相反，上升盘是新地层，下降盘是老地层。    B横向或倾向正（或逆）断层切过褶皱时，背斜核部变宽的一盘是上升盘，向斜核部变窄的一盘是上升盘。    C倾斜岩层或等斜褶皱被横断层切断时，它使地质图上的褶皱轴线或地质界线发生错动，它可能是正逆造成的，也可能是平移断层造成的。若是正或逆断层造成的地

22、质界线错动，则岩层界限向该岩层倾向方向移动的盘为相对上升盘。若是褶皱，则是向轴面倾斜方向移动的一盘为上升盘。（三）断距的测定    1、水平断距    在垂直岩层走向的剖面上，过断层两盘同一层面上等高点间的水平距离，即为水平断距。    方法：在地质图上的断层两盘，绘出同一层面的等高走向线之间的距离，即灰棚断距。    2、铅直地层断距    只要在断层的任一盘上作某层面某一高程的走向线，延长穿过断层线与另一盘的同一层面相交，此交点的标高与走向线

23、之间的标高差，即为铅直地层断距。    3、求地层断距    同一层受断层错动以后的垂直距离。（四）断层时代的确定    1、根据角度不整合：    断层一般发生在被其错断的最新地层之后，而在未错断上覆不整合面上下的最老地层之前；    2、根据与掩体或其它构造相互切割关系，被切割的时代相对较老；（五）断层的描述名称（地名+类型，或用编号），位置，延伸方向。 53 节理 531 概述    1、概

24、念：凡两侧岩石没有位移或仅有微量位移的断裂构造；    2、意义：找矿；水文地质；灾害地质；工程地质。包括水利工程，建筑工程，水库漏水，铁路，机场等。532 节理的分类：    1、几何分类：是根据节理与其它构造在空间方位上的关系的分类；    2、力学成因：是按节理的力学性质的分类。（1）几何分类：    节理经常与其它的构造，如褶皱、断层、面理、线理等伴生，或作为它们的派生构造而存在。    A、根据节理与所在岩层产状的主要关系。 

25、   走向节理：节理走向与所在岩层走向大致平行；    倾向节理：节理走向与所在岩层走向大致垂直；    斜向节理：节理走向与所在岩层走向斜交；    顺层断层：节理面大致平行于岩层层面。    B、根据节理走向与区域褶皱枢纽方向，主要断层走向或其它线状构造延伸方向的关系。    纵节理：二者大致平行；    横节理：二者大致垂直；    斜节理：二者大致斜交。

26、60;  （2）力学成因分类    A、剪节理：由剪应力作用形成的节理，理论上应成队出现，自然界实际情况也经常如此，不过两组剪节理的发育程度不一致。    特征： = 1 * GB3 产状较稳定，沿走向和倾向延伸较远，但穿过岩性差别显著的不同岩层时，其产状就可能会发生变化，反应岩石性质对剪节理有移动程度的控制作用。     = 2 * GB3 剪节理面平整光滑，这是由于剪节理是剪破不是拉破。     = 3 * GB3 剪节理面上有剪切

27、滑动时留下的擦痕，摩擦镜面等；     = 4 * GB3 一般发育较密，即相邻两节理间的距离较小，密集成带；     = 5 * GB3 剪节理呈现羽列现象；即一组剪节理首尾相接形成羽状排列，如果沿节理向前观察，后一条小节理重叠在前一条小节理的左侧，称左行（或称右旋）。     = 6 * GB3 剪节理的尾端变化常有三种形式，折尾，菱形结环，节理差是两组方向各异的变化形式。   B、张节理：由张应力作用形成的节理，特征是：  

28、60;  = 1 * GB3 产状不温度，平面上呈锯齿状，延伸不远便消失。     = 2 * GB3 节理面粗糙不平，发育在砾石中的张节理往往绕过砾石而过；     = 3 * GB3 没有擦痕；     = 4 * GB3 发育比较稀疏；     = 5 * GB3 常被岩脉、矿体和油气充填； = 6 * GB3 尾端变化有棱状和杏仁状结环。532 节理的观测与研究    1、目的：

29、理论上配合褶皱与断层研究，以分析构造应力场，阐明构造的分布和发展规律；生产实践上，阐明节理对矿产、地下水分布的控制关系以及对水利，工程建设的影响等    2、野外观测与研究（1）观测点的选定：原则是依靠要了解的问题的实际情况而定，一般选在既有平面又有剖面的露头上；（2）观测内容：点号及位置；所在构造位置；所在岩层时代、层位、岩性、产状；节理的产状要求；节理面性质及充填物质；力学性质及旋向；节理组系归属；极力密度；备注。（3）节理发育程度    影响发育程度的原因有三个，岩石性质、岩层厚度、局部应力集中情况。  &#

30、160; 岩性包括塑性、剪发育、脆性，张发育，一般用密度来表示，对水利与工程建筑，为了了解岩石的渗透性及其影响，还要考虑节理壁距，求出缝隙度。U为垂直于节理走向一米距离内的节理数，T为平均的节理壁距，Q越大，岩石的渗透性就越好。    3、节理的分期及配套研究（1）分期：就是区分不同时期形成的节理的先后关系，不同地壳运动的产物非常重要，是认识本质和地壳构造发展的中间环节；有下列几种情况：A切断错开；B限制中止；C相互切断错开。（2）配套：就是在野外找出反应由同一应力场作用形成的各种不同类型，不同序次和不同级别的构造，并将它们当作统一体来进行研究的工作，我们在下一篇

31、详细论述，这里谈三种情况：    4、节理测量资料的室内整理在节理研究中，为了简明、清晰地反映不同性质节理的发育规律，需要将野外所测节理产状要素资料分别不同的组、系以整理绘图。常用方法有玫瑰花图法，极点和等密法。思考题:1、节理的类型有哪些？2、张节理与剪节理的主要区别是什么？3、什么是节理的分期与配套？下图是节理平面图，请将图上的四组节理分期与配套（即确定出节理形成的先后次序，分析是否存在其它节理系）。4、下图，表示四种节理分期标志，请指出各图所示的分期标志是什么？ 第6章  褶皱构造61 概述1、定义：简言之，岩石受力发生的弯曲就称为褶皱。

32、2、特征：它在层状岩层中表现的最为明显；是地壳上最常见的一种地质构造形式；规模差别很大，手标本-几百公里。3、意义：（1）褶皱是最重要的构造现象，因而是构造地质学研究的重要内容；（2）与矿产的关系：大向斜就是盆地，形成沉积矿床，虎睛形成于热液充填矿床；（3）与石油：背斜圈闭，过去发现的石油绝大多数与此有关；（4）工程地质，水文地质。（5）旅游地质；（6）构造地质。4、基本类型背斜：向上弯曲；向斜，向下弯曲。 62 要素    1、核：泛指褶皱弯曲的核心部位；    2、翼部：泛指褶皱核部两测的岩层；  &

33、#160; 3、转折端：泛指褶皱两翼岩层互相过度的弯曲部分。    4、枢纽：褶皱的同一层面上的各最大弯曲点的连线叫枢纽；可以是直线，也可以是曲线或折线，可以是水平线，也可以是倾斜线；    5、轴面（枢纽面）：连接褶皱各层的枢纽构成的面称为褶皱轴面，可以是平面，也可以是曲面，一般用走向、倾向核倾角三要素来描述。    6、轴迹：轴面与包括底面在内的任何平面的交线均为轴迹；    7、脊线与槽线：背斜中同一层面上弯曲的最高点的连线称为脊线；向斜中同一层面上弯曲的最低点的连线称

34、为槽线。    与枢纽轴迹的区别，在寻找储油构造核开发油气矿床核地下水，弄清脊核和的位置。    8、褶轴：是指与枢纽平行的一条直线。该直线平行自身移动的轨迹形成一个与褶皱层面完全一致的面；    9、倾伏和侧伏：都是测量构造线空间位置的要素。倾伏是一条构造线在该线所在直立平面上与水平面之间的夹角；侧伏角：构造线在它所在平面上与该面平面交线之间的夹角。 63 分类    方式多种多样，一般按产状、形态和组合形态分类。631 产状分类   

35、; 1、根据褶皱轴面产状，结合两侧产状特点分：    直立褶皱：轴面近于直立，两翼倾向相反，倾角近于相等；    斜立褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不相等；    倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，倾角可以相等，也可以不相同；    平卧褶皱：轴面近于水平，一翼地层正常，另一翼地层倒转；    翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱。    2、根据枢纽产状，褶皱可分为：    水平褶皱：枢纽

36、近于水平，两翼的走向基本平行；    倾伏褶皱：枢纽倾伏（倾伏角介于10度-80度之间），两翼走向不平行；    倾坚褶皱：枢纽近于直立。    以上：1、反应横剖面；2、反应纵剖面    3、将1、2结合起来进行分类，即既反应横剖面的情况，又反应纵面的情况。名称轴面枢纽直立水平褶皱近于直立（80°-90°）水平（0°-10°）直立倾伏褶皱近于直立（80°-90°）倾斜（10°-80°）倾坚褶皱近

37、于直立（10°-80°）近于直立（80°-90°）斜歪水平褶皱倾斜（0°-10°）水平（0°-10°）平卧褶皱水平（80°-90°）水平（0°-10°）斜歪倾伏褶皱倾斜（10°-80°）倾伏（10°-80°）斜卧褶皱轴面（10°-80°）枢纽倾伏（10°-80°）632 形态分类    1、横剖面的形态分类    （1）褶皱岩层的两翼夹角

38、大小    开阔褶皱：夹角大于70°；    中常褶皱：夹角小于70°，大于30°；    紧密褶皱，夹角小于30°；    同斜褶皱：近于0°。    （2）褶皱岩层的弯曲形态：    圆弧褶皱：岩层是圆弧形弯曲；    尖棱褶皱：两翼岩层平整相交，转折端呈棱角状；    箱状褶皱：两翼近直立，到转折端转为

39、水平；    扇形褶皱：两翼均为倒转，以致整个褶皱呈扇形；    挠曲褶皱：缓倾斜岩层中的一段突然变陡，形成台阶状弯曲；    （3）根据同一褶皱岩层的厚度在褶皱不同部位的变化特点：等厚褶皱；顶厚褶皱；顶薄褶皱。    2、褶皱在平面上的形态分类    基于同一岩层在平面上的纵向长度和横向宽度之比    穹隆构造：长/宽<3/1的背斜构造;    构造盆地:长/宽<1/3的向

40、斜构造;    短轴褶皱:长/宽<1/3-10/1之间;    线状褶皱:长/宽超过10/1.633褶皱形态的空间组合分类    1、平面上的组合类型：    平行褶皱群；    雁行褶皱群；    帚状褶皱群；    弧形褶皱群；    2、剖面上的组合类型    复背斜和复向斜，系指褶皱两翼被一系列次一级的褶皱所复杂化

41、的大背斜或大向斜；    隔挡或和隔槽褶皱：一个平行褶皱群内，如果背斜呈紧密褶皱，而向斜呈开阔平缓褶皱，称为隔挡或隔槽，四川东部的情况；    隔槽或褶皱系一系列相面排列的开阔背斜被一系列紧密向斜所隔开。 64 褶皱构造的研究641 研究的主要内容    1、确定褶皱的存在及其相对位置与规模大小，从填图做起；    2、褶皱形态、产状；    3、褶皱组合与分布特点；    4、褶皱伴生构造 &#

42、160;  5、形成机制；    6、褶皱与区域地质构造、岩浆活动，变质作用遗迹矿产、水文地质工程等的关系；    7、形成时代；642 研究方法    1、小型褶皱可以在露头或手标本上直接观察研究；    2、较大型出露不全的褶皱，要研究地层或岩层分布的对称性，岩层产状的规律性变化或地质界线的非地形影响的规律性弯曲与圈闭等才能确定，其方法是：    地质填图与剖面研究，其中地层研究是褶皱研究的基础；   

43、 用钻探、物探（电法、磁法、重力法、地震法）确定标志层的深度并做构造等高图，不仅可以确定褶皱的存在，还可以研究其形态产状和规模；    遥感法，航空、卫星像法解释；    3、褶皱的形态是通过观测岩层的产状，枢纽和轴面的产状、转折端的形态、褶皱层厚度的变化等来确定，其方法包括：    露头直接观测测量；    赤平投影；    正交剖面法；    横切面上作等倾斜线法；    构造等高线

44、法；    深部变化的研究，利用理论和实际方法相结合来进行研究，理论上如从地表往深部，顶薄背斜的两翼将变陡，平行褶皱向下延伸有限，将在一个滑脱面上消失，等等，利用地质物探方法可以表示具体的特征；    4、通过褶皱内部小构造研究来确定大构造性质及形成机制；    5、时代研究，一般说褶皱发生在褶皱的最新地层的时代之后，多数褶皱与区域性的构造运动相关，不整合面上的未褶皱的最老地层时代之前，多数褶皱与区域性的构造运动相关。    6、形成机制研究：一般通过形态、几何类型及伴生构造

45、来推测其形成机制；    7、综合作图法：一般有下列几种图件，构造纲要图；构造剖面图；构造等高线图；立体图；地质图。思考题：1、用书本或纸片弯一个褶皱，并说明褶皱要素；2、褶皱的枢纽、褶轴和轴迹以及脊线和槽线有什么区别？3、褶皱横剖面上的形态有哪些，根据哪些标志和要素来对褶皱的剖面形态进行描述和命名？4、如何在地质图上研究和判断褶皱形态： （1）两翼产状-据此可以判断直立断层；    （2）地层的变质；    （3）地质界线的收敛与开阔标志；5、掌握褶皱的研究内容和方法：大型褶皱的研究方法包括地

46、质填图、钻探物探、航空遥感。 实验5： 读褶皱地区地质图主要掌握以下内容 一、小比例尺地质图    直接在图上标志，只需要从图例然后查看地图就可以了解图区的褶皱出现情况； 二、大比例尺地质图    基础工作是从图例或所附柱状图了解图区的时代、层序和接触关系，然后根据褶皱地层的特征，对称要素，确定褶皱的存在，进一步根据地层新老关系，两翼地层产状，轴面产状，枢纽产状确定褶皱的性质和分类特征，下面介绍几点：（一）对单个褶皱形态的认识和分析1、背斜和向斜；2、确定两翼产状；3、倒转褶皱；4、判断轴面产状：准确赤平

47、投影的平面夹角法估计；5、枢纽产状的确定，两翼呈平行延伸的，枢纽水平，交会成“V”字型，倾角，尖端指向枢纽倾斜方向，向斜则称扬起。6、转折端形态：在地形较平坦的情况下，轴面直立或陡倾的倾伏褶皱，在地质图上褶皱倾伏端的地层界线的弯曲形态，大致可以反应褶皱在剖面上的转折端形态。（二）褶皱的组合特征认识    基于图区所有褶皱的组合形式或空间组合特征，平行褶皱群雁行排列，隔挡式、隔槽式、复背斜、向斜等。（三）时代（四）描述    内容一般包括，名称（地名加褶皱类型）、位置（地理位置和区域构造位置）、分布延伸情况、核部位置及组成地层，组成两翼

48、地层及产状，轴面及枢纽产状，次级褶皱分布及特征，褶皱被段地层或侵入体破坏情况等。 三、读褶皱区地质图的具体步骤（一）单个褶皱形态的认识和分析（1）确定背斜和向斜，横剖面上基于岩层新老关系来确定；（2）确定两翼产状，主要根据图上标绘的地层产状符号。    注：每个褶皱构造都有一定的规模，从背斜中心部分向两端，岩层的产状呈60度，逐步变化的，例如一个正常背斜对向斜则相反，对倒转背斜倾的倒转翼从中部向两端，岩层产状由倒转逐渐转为直立，渐转为正常，对背斜来讲，从褶皱逐渐转为正常的一端为倾伏直立，对向斜则称扬起端。（3）确定轴面产状，在图上，可以从两翼产状大致判断

49、轴面；（4）枢纽产状和轴迹的确定；（5）转折端的形态，在地形较平缓的情况下，轴面直立或陡倾斜的倾伏褶皱，在地形图上褶皱倾伏端地层线弯曲形态，大致可以反映在剖面上的转折端的形态。（二）空间组合特征：    单个特征褶皱分析完以后，然后根据一个地区所存在褶皱的展布情况可以看出它的组合特征。    1、平面：平行褶皱群；雁行褶皱群；帚状褶皱群；弧形褶皱群；    2、剖面：复背斜、复向斜；隔槽式和隔挡式。    组合特征的研究是相当重要的，它可为区域构造的研究提供许多信息，如力学成

50、因，构造活动期次等，滑动面等。 （三）时代确定    主要根据角度不整合来确定：被褶皱的最新地层之后，未被褶皱的最老地层之前。 实验6：绘制褶皱地区剖面图     1、褶皱地区剖面图包括：    （1）铅直剖面：横切延伸方向；    （2）横截面图或正交剖面图。    （3）垂直于水平面的，与褶皱延伸方向直交的剖面图；    （4）与枢纽垂直的剖面图；   

51、 （5）横截面图是垂直于褶皱枢纽的截面投影图，这种图一般不常用，我们就不详细介绍了。    今天我们主要介绍铅直剖面图：2、绘制步骤：（1）分析图区内的地质特征，主要读出褶皱构造在区内产生特征，前一次课的内容；（2）选择剖面位置，选择的剖面应尽可能垂直褶皱轴迹的延伸方向，当然有些工作要其绘制纵剖面图，那选择的方向应尽可能地平行于轴迹的方向。（3）绘制地形剖面，方法同我们第二次课实习的内容；（4）在剖面线上用铅笔标出背斜的位置；（5）绘出褶皱形态，根据产状作自然延伸。     注意以下几点：1、剖面切过不整合界线时，应先划不整

52、合面以上的地层和构造，然后再划不整合以下的地层和构造。被不整合面所掩盖的地质界线可顺延伸方向至剖面上，然后再投影到不整合面上，从此点绘出不整合面以下的地层和构造；2、剖面切断层时，先划断层，然后再划断层两侧的地层和构造；3、绘褶皱构造应先从褶皱核部开始，然后绘两翼；4、当剖面线与地层走向斜交时，应换断层视倾角，再划入剖面。5、转折端形态大致和平面上的形态的相似；6、当同一翼相邻岩层的倾角相差较大，而上下岩层是整合的接触关系，可按同一岩层厚度基本不变为前提，岩层的倾角在地表部分可按所侧数据值绘制，但深部常作修正，使产状在剖面上协调一致。 实验7：极射赤平投影在构造地质学研究中的应用&#

53、160;一、赤平投影的基本概念    简言之，赤平投影是化球面投影为平面投影的一种方法。    设想空间有一个平面（代表各种构造面）假如产状是220度<30度，在平面上任取一O为圆心，任意长为半径，划一个空心圆球，叫投影球，投影球将平面切成一个向西南倾角30度的大圆，如果是直立平面，投影球切出的大圆边也是直立的；    如果是水平平面，投影球切出的大圆边也是水平的。    这种用投影球反映物体空间几何要素的方法叫球面投影，球面投影能直观地反映物体的空间产状，但是它是一种

54、立体透视图，不仅难以绘制，而且也无法从图上直接量读产状，要消除上述缺陷，就得化球面投影为平面投影，这种化球面投影为平面投影的方法就是赤平投影法。 二、基本要素1、投影球（投射球），以任意长为半径作成的球；2、赤平面：过投影球心的水平面，即赤平投影面；3、基圆：赤平面与投影球面相交的大圆，或称赤平大圆极射点：球的上顶点和下顶点称为极，球上的两极的发射点，由上极射点把下半球的几何要素投影到赤平面上的投影称下半球投影，反之以下极射点把上半球的几何要素投影到赤平面上的投影称上半球投影，一般采用下半球投影； 三、基本原理    任何构造都可以通过面、线的

55、几何关系来描述，赤平投影也主要是面和线的投影。1、  面的投影（1）直立平面的赤平投影是赤平大圆的一条直径线，该直线的方向就是直立平面的走向线；（2）水平面的赤平投影就是赤平大圆周；（3）倾角斜平面的赤平投影，则是一个一部分圆弧在赤平大圆内，一部分圆弧在赤平大圆外的大圆；（4）球面校园的赤平投影仍是小园，当球面小园水平时，极易看出它的赤平投影是赤平大圆的一个同心小园，小园直立，投影后下半球部分时基圆内地一条弧，小圆倾斜，投影后可以是：全部位于基圆内，部分在基圆内，全部在基圆外。 2、  直线的投影    任何一条直线，它的球面投影时两

56、个点（1）直线直立：这两个点就与赤平大圆的圆心重合为一个点；（2）直线水平：则它的两个赤平投影点都在赤平大圆上，为一直线的两个端点；（3）直线倾斜：其赤平投影点就绘一个点在基圆内，一个点在基圆外，并在同一条线上，两点之间的角距恒为180度，即为对点，其中任何一点都代表直线的产状。 四、吴氏网和施氏网    由上看出，通过赤平投影来研究面状和线状构造，来解决所有的构造问题，必然要绘图和读图，为了简化这些烦琐的工作，可以预先运用赤平投影原理绘称赤平投影网，利用赤平投影网绘出直线，平面的赤平投影，或根据直线，平面的赤平投影，判读它们产状就更加方便。赤平投影网有

57、好几种，目前比较流行，用得最多的是吴氏网和施氏网。 （一）吴氏网1、构成：由基圆和一系列经纬网洛组成。（1）经向大圆弧，系由一系列通过球心，走向南北，分别向东向西倾向，倾角从0度到90度的许多平面的投影大圆弧组成，幻灯片。（2）纬向小圆弧，系由一系列走向东西而不通过球心的直立球面小圆投影而成，这些小圆离球心越远，圆弧的半径角距就越小。    经向大圆弧和纬向小圆弧每格比成一定比例，这样便构成了一个网。2         吴氏网的使用方法，我们举例来予以说明（1）平面的赤平投影

58、方法    例如一矿层的产状为120度<40度，试用吴氏网作出它的赤平投影，步骤：    A将透明纸蒙在吴氏网上，用针固定网心，在透明纸上标出NESW方位点；    B从N点顺时针方向数到方位角30度处，得A点，即矿层的走向线；    C由于A点下面的吴氏网上没有经向大圆弧通过，因此要转动透明纸，使A与下伏吴氏网的N点重合，这时吴氏网上的大圆弧都汇集到A点处，可供选择，根据产状120度<40度，就可以从吴氏网上找到向东倾斜，倾角为40度的一条圆弧ABC，它就是矿床

59、的赤平投影。    D再将透明纸转向原来位置，整个过程完成。（2）直线的赤平投影方法    直线的赤平投影更简单，例如一条构造线产状为320度<40度，其投影步骤是：    A将透明纸蒙再吴氏网上，标出NSEW四个方位点；    B找到320度的方位点A，半径OA的方向就是倾伏的方向；    C由于A下没有直径通过，转动透明纸，从A点沿直线向圆点数40度角距，得B点就是所求的赤平投影点；（3）法线的赤平投影方法  

60、60; 任一平面都可以作它的法线，由于法线与它的对应平面恒是90度的角距，因此，就可以在赤平投影上根据该平面大圆弧的位置，找到法线的位置，反之，如果已知法线投影点的位置，也可以推出平面的投影大圆弧来，从而得知该平面的产状。    例如岩层产状为90度<40度。    A投影大圆弧和它的法线（OP）的投影点P的关系。B再透明纸上投出岩层大圆弧NOS，使其倾斜线的投影点D位于东西直径上，从该点向相反方向数90度，得点P，此点就是法线。 作业：（1）某矿层野外测得产状为170度<52度，试绘出它们的赤平投影图；（2）已

61、知某直线的产状为268度3度，求其在赤平投影图上的投影点。（3）求相交两直线的构成的平面产状    A先求两条直线的投影点；    B转动使两条点与一圆弧重合或再某两大圆弧之间；    C此大圆弧就是代表相交直线构成的平面，WE方向的夹角就是倾角，转到原方位，最大倾角方向就使走向。（4）求两相交直线的夹角及其平分线    A线求两条直线相交所构成的平面的投影大圆弧；    B分别量出两条直线的角距。 （5）求平面上一直线的倾伏和测伏（一

62、般用倾伏角和测伏角来表示）    A已知平面的投影；    B求直线所再的位置；    C倾伏角就是直线与平面间的夹角；    D倾伏向；    反之，已知倾伏角，倾角可以求测伏角。（6）求两平面的交线和产状；    先求两平面的大圆弧，两弧必得一交点，这交点就是两平面的交点。（二）构造应用：    1、真倾角和视倾角的换算    由于野外地质条件的限制以及

63、地图上我们的构造剖面与岩层剖面不相垂直，我们都要作真视倾角的换算，用赤平投影方法真视倾角的换算既迅速又准确。    赤平投影的应用举例    例1 已知某煤层的产状为210度30度，求它再255度方位的视倾角值。（1）先作210度30度的大圆弧，同时再大圆周上标出255度方位的D点，连半径OD；OD与圆弧AB交于D点；（2）转动透明纸，使DD与吴氏网上的东西方向重合，这种DD之间的角距就是矿层在255度方向上的视倾角。    2、构造线产状的确定    空间任何构造线（线理、

64、擦痕、断层线、矿层和断层交线、褶皱枢纽等）的产状均可以用两种方法加以表示：    一种是自身的产状来确定，例如，已知线理的产状为300度25度，根据赤平投影就是能迅速投影出它的位置，幻灯片，反之，已知一线状构造的投影，如B点，我们也能迅速读出它的产状。210度50度，第二种方法是根据构造线和包含该线平面的走向线之间的夹角倾伏角来间接反映该线的空间位置。这个表示方法的前提是必须知包含该线的平面的产状。    例2，岩层的产状为45度30度，层面上有一线理，向正北方向倾伏，求线理的倾伏角和在岩层面上的倾伏角。（1）投影出层面大圆弧；AB（

65、2）画正北方向的半径线，交C点，C点就是线理的投影点。（3）转动透明纸，使C点位于吴氏网直径线上，判读C的倾伏角22度，故线理的产状为0度22度。（4）再转动透明纸，使AB与吴氏网的NS重合，此时C点所再的纬向弧的半径角距就是该组线理在岩面上的倾伏角，50度，指线理与岩层走向线之间的夹角。    3、赤平投影求岩层产状（1）褶皱产状的判定    褶皱要素的赤平投影特征为两翼可当成是两个相交的斜面，其投影在赤平大圆上是两条相交的大圆弧，相交的点是褶皱枢纽的产状。    A求褶皱枢纽的产状 

66、0;  例：在野外测得一个背斜两翼岩层的产状为110度55度，和200度30度，求该背斜的枢纽的产状。    B轴面产状    根据两翼，我们可求出枢纽，只要我们知道轴面上另一条直线，我们便可确定轴面的产状。    当然通过两翼平分线的办法也可以初步确定轴面的产状，但此法不十分精确。    例3：一个背斜构造的两翼产状为46度50度和344度20度，在一个产状为184度80度的陡崖上测得该背斜的轴迹在该陡面上的测伏角为60度，求该背斜的轴面产状。 

67、0;  A通过两翼投影确定枢纽的投影点；    B投陡崖面的大圆弧并找出轴迹的投影点；    C用此两点作大圆弧，就确定了轴面的产状。    4、断裂构造的赤平投影    利用赤平投影方法，可迅速而准确地判断节理或断层的产状，两盘的错动方向及其分布规律等，赤平投影配合正射投影，更可以解决不少断裂作图问题，对矿山地质工作十分有用。    作业：    1、在铁轨转弯处，一煤层被铁道切成斜交的两堵直立的陡壁，东

68、壁上该煤层的视倾角斜为190读35读，两壁上该煤层的视倾角为220读20读，求该煤层的产状。1、岩层产状为45度30度，层面上发育一组线理，该组线理向正北方向倾伏，求线理的倾伏角和岩层层面上的测伏角；2、一个背斜构造两翼产状为46度50度，和344度20度，在一个产状为184度80度的陡崖上测得该背斜轴迹在该陡面上的测伏角为60度，求该背斜的轴面产状。 第7章  面理和线理71  概述    面理是由于变形在岩石中产生的一组新的面状构造，是不同方式下产生的各种面状构造的一般术语。    岩石中各种构造从总

69、体上看都可以概括成面状构造和线状构造两类，如断层面、节理面、轴面、枢纽等。根据岩石变形过程中的均匀和连续的相对性可将岩石形成的构造分成两类，即“透入性的（peneructiue）”和非透入性的和隔挡性的(Discrete)。    透入性的构造是指这种构造均匀而连续地分布在地质体中，它反应了这一部分岩体作为一个整体均匀地发生了变形，如片理。    非透入性构造或隔性构造，作为分割个别地存在于地质体中，如断层和节理，反应岩石中的变形是非均匀的。注：上述两个概念是一个相对概念，由观测尺度大小而决定，例如肉眼观察野外露头节理是非透入性的，而

70、对于卫星解释来说则是透入性的。我们所讲的面理和线理是指透入性的面状和现状构造。 72 面理 721 定义和含义：    面理是由于岩石变形而产生的一组新的透入性的面状构造，是包括了不同方式应力作用下产生的各类构造的一般性术语，板劈理、片理、片麻理和密集分布的裂隙组都是面理的实例。一般来讲，岩石形成之后，每经过一次较强烈的构造运动都形成一组面理，于是先形成时间先后，面理和节理一样有时代的概念，由于原生层理也可以看成是一种面理，常用S0来表示，以后各项运动形成的面理就用S1，S2，S3来表示。722 面理的类型   

71、1、流劈理及片理：    岩石中的片状、板状或扁圆形的矿物颗粒或集合体由于应力作用而发生定向排列，从而形成使岩石能够分裂成许多平行薄片的构造。    这种构造在浅变质岩最为发育。可能成因：（1）应力作用：矿物转向；（3）应力作用，矿物压扁或拉长；（4）应力作用，矿物压熔和定向生长。    值得指出的是：这是一个非定论有待研究的理论课题，例如江海例子。    2、破劈理    指岩石中一组密集的平行破裂面，与岩石中矿物排列方向无关，其微劈片厚度一般

72、不超过及毫米，力学性质与剪劈里成因相关。    3、板劈理    是细粒岩石，如泥岩，在很低级变质作用下经过变形产生片状矿物（如白云母）和黏土矿物定向排列，或部分板块透镜状颗粒集合体平行排列而形成的面理构造，典型的岩石是板岩，成因较明显就是矿物被压扁或定向排列所致。    4、褶劈理    顾名思义是由于岩石中极薄层或夹层的小型褶皱（皱纹）而形成的，如果这样的小褶皱轴面而平行，就构成明显的面理。    5、形面理   

73、; 许多岩石在变形的一个重要效应是平行定向所产生的构造，和以上情况相似。    6、新成分面理    由新生的矿物交替成层状所组成的面理构造，是片麻岩一种十分常见的构造。成因：    粗粒深成岩；    粗大晶体拉长；    脉体和其它均质体压扁转动形成；    压熔作用。723 面理与大地构造关系    面理是作为变形及变质作用而发育的小型构造之一，必然与大地构造在成因上存在几何关系：    1、与褶皱有关系（1）轴面面理：见于强烈褶皱的岩层中，其产状与轴面平行，大多数流劈理或片理亦可是折劈理；（2）层间面理：部分浅变质岩中常常发育一种与层理斜交且不平行褶皱轴面的面理，它受岩性及层间界面所控制，在不同层内有不同的发育情况，这种面理称层间面理；（3）顺层面理，与层理相平行的面理。2、与断层的关系。（1）分布只局限于断层带内及其附近；（2）与断层面的几何关系可以是平行的、