构造运动与变动

1、2022-5-14 2022-5-14一、地壳运动概述一、地壳运动概述 n 构造运动（地壳运动）内力引起地壳乃至岩石圈变形、变位的作用，叫作构造运动。 n构造变动-由构造运动引起岩石的永久变形，称为构造变动。 n构造运动主要按时间分为(古)构造运动发生于新近纪以前，如吕梁、晋宁、加里东、海西印支、燕山（老阿尔卑斯）运动。 n新构造运动新近纪和第四纪；如喜马拉雅运动n现代构造运动五六千年前至现代。 2022-5-14二、地壳构造与演化理论的建立n法国博蒙 收缩说n固定论与活动论n大陆漂移学说n板块构造学说2022-5-14（一）构造运动的方向性（一）构造运动的方向性按照构造运动的方向，大致可分为

2、两类按照构造运动的方向，大致可分为两类水平运动和垂直运动。水平运动和垂直运动。n1.1.水平运动水平运动 地壳或岩石圈物质大致沿地球表面切线方向进行的运动，叫水地壳或岩石圈物质大致沿地球表面切线方向进行的运动，叫水平运动。这种运动常表现为岩石水平方向的挤压和拉张，也就是产平运动。这种运动常表现为岩石水平方向的挤压和拉张，也就是产生水平方向的位移以及形成褶皱和断裂，在构造上形成巨大的褶皱生水平方向的位移以及形成褶皱和断裂，在构造上形成巨大的褶皱山系和地堑、裂谷等。所以，从山系和地堑、裂谷等。所以，从1919世纪中叶开始，也称这种运动为世纪中叶开始，也称这种运动为造山运动。造山运动。n2.2.垂直

3、运动垂直运动 地壳或岩石圈物质沿地球半径方向的运动，叫垂直运动，也叫地壳或岩石圈物质沿地球半径方向的运动，叫垂直运动，也叫升降运动。它常表现为大规模的缓慢的上升或下降，形成规模不等升降运动。它常表现为大规模的缓慢的上升或下降，形成规模不等的隆起或拗陷，并引起海侵、海退，也就是导致海陆的变化。的隆起或拗陷，并引起海侵、海退，也就是导致海陆的变化。18901890年，年，G.K.G.K.吉尔伯特称这种大面积的升降运动为吉尔伯特称这种大面积的升降运动为“造陆运动造陆运动”。2022-5-142022-5-14 水平运动的表现大陆漂移学说1912年魏格纳的提出年魏格纳的提出 证据：海岸线弯曲形状、古生

4、物化石、地质构造、证据：海岸线弯曲形状、古生物化石、地质构造、 古气候古气候5060年代，古地磁、海底调查、地震台网以古生物、古气年代，古地磁、海底调查、地震台网以古生物、古气候等研究进展证实了水平运动候等研究进展证实了水平运动 现代板块构造理论得到了证实2022-5-142022-5-14 C-P 陆陆 生生 蕨蕨 类类 植植 物物 分布在澳大利亚、印度、南美和非洲分布在澳大利亚、印度、南美和非洲2022-5-14 中龙：中龙：C - P 淡水生活的小型爬行动物，淡水生活的小型爬行动物， 分布在南美的巴西和南非分布在南美的巴西和南非2022-5-142022-5-14垂直运动的表现垂直变位垂

5、直变位 指岩石圈沿地球半径方向发生的位移指岩石圈沿地球半径方向发生的位移 实例：意大利塞拉比斯古庙的遗迹实例：意大利塞拉比斯古庙的遗迹垂直升降造成的地貌垂直升降造成的地貌 河流阶地河流阶地 准平原和夷平面准平原和夷平面2022-5-142022-5-142022-5-14垂直运动在地层中的反映垂直运动在地层中的反映n沉积厚度和沉积环境的变化沉积厚度和沉积环境的变化 沉积环境反映垂直升、降变化沉积环境反映垂直升、降变化沉积厚度反映岩石圈升降的幅度沉积厚度反映岩石圈升降的幅度2022-5-14沉沉积积厚厚度度与与地地壳壳下下降降2022-5-142022-5-14（二）构造运动的速度和幅度（二）构

6、造运动的速度和幅度n除去地震、断层等在短暂时间内可引除去地震、断层等在短暂时间内可引起显著的变形、位移外，一般地讲，起显著的变形、位移外，一般地讲，构造运动是岩石圈的一种长期而缓慢构造运动是岩石圈的一种长期而缓慢的运动，其速度以每年若干毫米或若的运动，其速度以每年若干毫米或若干厘米计，因此凭人们的感官无法直干厘米计，因此凭人们的感官无法直接感觉出来。接感觉出来。 2022-5-14（三）构造运动的周期性和阶段性（三）构造运动的周期性和阶段性n在地球演化历史中，构造运动无论是水平运动还是垂直运动，在地球演化历史中，构造运动无论是水平运动还是垂直运动，都表现为比较平静时期和比较强烈时期交替出现。在

7、比较平都表现为比较平静时期和比较强烈时期交替出现。在比较平静时期，运动速度和幅度都小；在比较强烈时期，运动速度静时期，运动速度和幅度都小；在比较强烈时期，运动速度和幅度都大。在漫长地史发展过程中，曾有过多次构造运动和幅度都大。在漫长地史发展过程中，曾有过多次构造运动相对缓和和相对强烈阶段，因而使构造运动表现出明显的周相对缓和和相对强烈阶段，因而使构造运动表现出明显的周期性。构造运动从缓和到强烈，叫做一次构造旋回。一次构期性。构造运动从缓和到强烈，叫做一次构造旋回。一次构造旋回往往要经历造旋回往往要经历2亿年左右的时间。亿年左右的时间。n地球历史每经过一次大的构造旋回，都要引起世界性的或区地球历

8、史每经过一次大的构造旋回，都要引起世界性的或区域性的海陆、气候、生物、环境的巨大变化；同时，一次大域性的海陆、气候、生物、环境的巨大变化；同时，一次大的构造旋回还往往包括若干次一级的和更次一级的构造旋回，的构造旋回还往往包括若干次一级的和更次一级的构造旋回，导致区域性的或局部性的地理变化。构造运动的周期性，自导致区域性的或局部性的地理变化。构造运动的周期性，自然也就决定了地球历史发展的阶段性。所以地史可以划分为然也就决定了地球历史发展的阶段性。所以地史可以划分为许多代，代又分为若干纪，纪还可分为几个世，就是这种阶许多代，代又分为若干纪，纪还可分为几个世，就是这种阶段性的反映。段性的反映。202

9、2-5-14二、构造运动的证据构造运动的证据（一）新构造运动的证据（一）新构造运动的证据 1.1.地貌标志地貌标志 2.2.测量数据测量数据（二）老构造运动的证据（二）老构造运动的证据 1.1.地层厚度地层厚度 2.2.岩相分析岩相分析 3.3.构造变形构造变形 4.4.地层接触关系地层接触关系 2022-5-141.地层厚度地层厚度2022-5-142022-5-14 人们把反映沉积环境的沉积岩岩性和生物群的综合特征，人们把反映沉积环境的沉积岩岩性和生物群的综合特征，称为岩相。岩相是岩层形成环境的物质表现，一旦沉积环境称为岩相。岩相是岩层形成环境的物质表现，一旦沉积环境发生变化，沉积物的岩性

10、和生物特征也即随之变化。发生变化，沉积物的岩性和生物特征也即随之变化。 岩相一般可以分为海相、陆相和海陆过渡相（如入海处岩相一般可以分为海相、陆相和海陆过渡相（如入海处的三角洲相）三类。其中每类又可细分成若干种相。如海相的三角洲相）三类。其中每类又可细分成若干种相。如海相可分为滨海相、浅海相、半深海相、深海相等；陆相可分为可分为滨海相、浅海相、半深海相、深海相等；陆相可分为坡积、冲积、洪积、湖泊、沼泽、冰川、风成等相。坡积、冲积、洪积、湖泊、沼泽、冰川、风成等相。 岩相是随着时间的发展和空间条件的改变而变化的。比岩相是随着时间的发展和空间条件的改变而变化的。比如，当地壳下降时，陆地面积缩小，而

11、海洋面积扩大，也就如，当地壳下降时，陆地面积缩小，而海洋面积扩大，也就是海水逐渐侵入大陆，沉积为是海水逐渐侵入大陆，沉积为“海侵层位海侵层位”，反之为，反之为“海退海退层位层位”。2.岩相分析岩相分析2022-5-14层层位位 定定义义 特特点点 现现象象 地地壳壳运运动动 海海侵侵层层位位 海水向大陆方向侵入形成的地层及其位置。 沉积物颗颗粒粒自自下下而而上上由由粗粗变变细细(图图3.45a)。厚度较大，保存较好 海海进进超超覆覆 地地壳壳下下降降 海海退退层层位位 海水向海洋方向后退形成的地层及其位置。 沉积物颗颗粒粒自自下下而而上上由由细细变变粗粗 (图图3.45b)。 厚度较小，不易保

12、存， 甚至缺失， 出现沉积间断。 海海退退退退覆覆 地地壳壳上上升升 2022-5-14海侵层位（A）与海退层位（B）1、2、3、4表示海面位置的变化；aa、bb表示垂直剖面位置沉积旋回剖面示意图2022-5-143.3.构造变形构造变形-褶皱和断裂2022-5-14n1、整合接触、整合接触n 当地壳处于相对稳定下降当地壳处于相对稳定下降（或虽有上升，但未升出海面）（或虽有上升，但未升出海面）情况下，形成连续沉积的岩层，情况下，形成连续沉积的岩层，老岩层沉积在下，新岩层在上，老岩层沉积在下，新岩层在上，不缺失岩层，这种关系称整合接不缺失岩层，这种关系称整合接触。触。 其特点是：岩层是互相平行其

13、特点是：岩层是互相平行的，时代是连续的，岩性和古生的，时代是连续的，岩性和古生物特征是递变的。整合岩层说明物特征是递变的。整合岩层说明在一定时间内沉积地区的构造运在一定时间内沉积地区的构造运动的方向没有显著的改变，古地动的方向没有显著的改变，古地理环境也没有突出的变化。理环境也没有突出的变化。2022-5-142、不整合接触不整合接触n 由于构造运动，往往使沉积中断，形由于构造运动，往往使沉积中断，形成时代不相连续的岩层，这种关系称不成时代不相连续的岩层，这种关系称不整合接触。两套岩层中间的不连续面，整合接触。两套岩层中间的不连续面，称不整合面。称不整合面。 （1）平行不整合）平行不整合 （2

14、）角度不整）角度不整合合2022-5-14n识别和鉴定不整合的证据n地层自然记录缺失的间隔证据，包括古生物自然记录的间断和地层自然记录的间断。n侵蚀的证据，包括构造不一致和地形不规则。n古陆表面的证据，包括风化面、古土壤、底砾岩等。2022-5-14n两套地层的产状平行，而地层的时代不连两套地层的产状平行，而地层的时代不连续，即其间有地层缺失。这种关系表明它续，即其间有地层缺失。这种关系表明它曾发生过显著的升降运动。上升时使老地曾发生过显著的升降运动。上升时使老地层形成风化剥蚀面（即不整合面），中间层形成风化剥蚀面（即不整合面），中间缺失的地层标志地壳上升的期间，但后来缺失的地层标志地壳上升的

15、期间，但后来下降又沉积了上覆新的地层。下降又沉积了上覆新的地层。假整合（平行不整合）假整合（平行不整合）2022-5-142022-5-14（角度不整合）：（角度不整合）： 两套地层的产状既不平行，时代两套地层的产状既不平行，时代也不连续，其间亦有地层缺失。这反也不连续，其间亦有地层缺失。这反映出老地层沉积后曾发生过显著的水映出老地层沉积后曾发生过显著的水平运动（褶皱）和上升运动（受剥平运动（褶皱）和上升运动（受剥蚀），中断沉积后它又下降接受沉积，蚀），中断沉积后它又下降接受沉积，形成了上覆新地层。总的变化较为复形成了上覆新地层。总的变化较为复杂。杂。2022-5-142022-5-14 无论

16、是平行不整合或角度不整合，都常具有以无论是平行不整合或角度不整合，都常具有以下共同特点：下共同特点： 有明显的侵蚀面存在，侵蚀面上往往有底有明显的侵蚀面存在，侵蚀面上往往有底砾岩、古风化壳等。所谓底砾岩是指位于不整砾岩、古风化壳等。所谓底砾岩是指位于不整合面上的砾岩（有时横向变为砂岩）而言。合面上的砾岩（有时横向变为砂岩）而言。 有明显的岩层缺失现象，代表长期间断。有明显的岩层缺失现象，代表长期间断。 不整合面上下的岩性、古生物等有显著的不整合面上下的岩性、古生物等有显著的差异。差异。2022-5-14三、三、 岩层的产状和岩石变形岩层的产状和岩石变形n岩层是指由两个平行的或近于平行的岩层是指

17、由两个平行的或近于平行的界面所限制的岩性相同或近似的层状界面所限制的岩性相同或近似的层状岩石。岩层的上下界面叫层面，分别岩石。岩层的上下界面叫层面，分别称为顶面和底面。岩层的顶面和底面称为顶面和底面。岩层的顶面和底面的垂直距离称为岩层的厚度。的垂直距离称为岩层的厚度。 2022-5-14（一）岩层的产状（一）岩层的产状 1.1.不同产状的岩层不同产状的岩层 岩层在地壳中的空间方位称为岩层的产岩层在地壳中的空间方位称为岩层的产状。由于岩层沉积环境和所受的构造运动不状。由于岩层沉积环境和所受的构造运动不同，可以有不同的产状。一般可以分为同，可以有不同的产状。一般可以分为 水平岩层水平岩层 倾斜岩层

18、倾斜岩层 直立岩层直立岩层 倒转岩层倒转岩层2022-5-142022-5-14直立岩层 倒转岩层2022-5-142.岩层的产状要素岩层的产状要素 （1）走向 n（2）倾向n（3）倾角 2022-5-14 产状三要素产状三要素：（1）走向走向：走向线岩层面同任意水平面的交线（岩层层面上的任意一条水平线）。 走向走向走向线两端所指的方向。以方位角来表示。 注意：注意：我们强调了两端所指的方向，因此走向的方位角有个， 相差相差180 走向走向 线线2022-5-14 产状三要素产状三要素：2. 倾向倾向:最大倾斜线岩层面上与走向线垂上的向下延伸的线。 倾向倾向最大倾斜线的水平投影所指的方向，以方

19、位角表示。倾向只有一个方向，且与走向垂直。 走向走向 倾向倾向 + 90 倾向倾向最大倾斜线最大倾斜线2022-5-14 倾角倾角倾角在倾角在 0 90变化。变化。3倾角：倾角：岩层面岩层面与水平面之间的夹与水平面之间的夹角。最大倾斜线与角。最大倾斜线与其在水平面上投影其在水平面上投影线之间的夹角。线之间的夹角。2022-5-14岩岩层层产产状状的的三三要要素：素：走向走向 倾向倾向 倾角倾角2022-5-14产状的表示：产状的表示： 走向走向 / 倾向倾向 倾角倾角 125/ NE 65 S29E / SW 18 倾向倾向 倾角倾角 35 65 只要给定倾向、倾角两项可求知三要素只要给定倾向

20、、倾角两项可求知三要素 特殊产状特殊产状 ： 水平岩层水平岩层: : 倾角倾角=0 倾向倾向 走向走向 直立岩层直立岩层: : 倾角倾角=90 倾向倾向 走向走向 岩层厚度：岩层厚度： 两层面之间垂直距离。（并非地面露头任一两点）。两层面之间垂直距离。（并非地面露头任一两点）。2022-5-142022-5-14岩石的变形 弹性变形弹性变形 不留痕迹不留痕迹 塑性变形：褶皱和断裂塑性变形：褶皱和断裂 地壳中岩石变改了原有的空间位置和形态。地壳中岩石变改了原有的空间位置和形态。 岩石变形的产物包括岩石变形的产物包括褶皱、断裂褶皱、断裂 两大类。两大类。变形的类型变形的类型2022-5-14一、褶

21、皱的概念及褶曲要素n 岩层的弯曲现象称为褶皱。岩层受到压力作用岩层受到张力作用岩层受到剪切力作用2022-5-14褶曲要素褶曲要素2022-5-14二、褶曲的基本形式二、褶曲的基本形式2022-5-14三、褶曲的形态三、褶曲的形态 （一）褶曲的横剖面形态 ABPPPn 20 次课2022-5-14（二）褶曲的纵剖面形态（二）褶曲的纵剖面形态 1、根据枢纽的产状（图7-32）分为：2022-5-14（三）褶曲的平面形态（三）褶曲的平面形态 1、线形褶曲、线形褶曲n2、长圆形褶曲、长圆形褶曲n3、浑圆形褶曲、浑圆形褶曲n 2022-5-14四、褶皱构造的野外识别方法四、褶皱构造的野外识别方法 1、

22、地质的方法、地质的方法n2、地貌的方法、地貌的方法n 2022-5-14五、研究褶皱意义五、研究褶皱意义2022-5-14第三节 断裂构造n 地壳中岩石（岩层或岩体），特别是地壳中岩石（岩层或岩体），特别是脆性较大和靠近地表的岩石，在受力情况脆性较大和靠近地表的岩石，在受力情况下容易产生断裂和错动，总称为断裂构造。下容易产生断裂和错动，总称为断裂构造。通常根据断裂岩块相对位移的程度，把通常根据断裂岩块相对位移的程度，把断断裂构造分为节理和断层两大类裂构造分为节理和断层两大类。2022-5-14（一）分类 1.成因分类 非构造节理 构造节理n 2022-5-14（一）分类 1.几何分类 走向节理

23、 倾向节理n斜向节理 2022-5-14（一）分类 1.力学分类 张节理 切节理2022-5-14（一）几何要素 2022-5-14（二）分类1.根据断层走向与两盘岩层产状的关系分类根据断层走向与两盘岩层产状的关系分类2022-5-14（二）分类1.根据断层走向与两盘岩层产状的关系分类根据断层走向与两盘岩层产状的关系分类2022-5-142. 根据断层走向与褶曲轴或区域构造线的关系分类2022-5-143.根据断层两盘相对位移的关系分类n 1、正断层n 2、逆断层2022-5-14碾掩构造、构造窗和飞来峰示意图碾掩构造、构造窗和飞来峰示意图A碾掩构造；碾掩构造；B侵蚀后形成构造窗和飞来峰。侵蚀

24、后形成构造窗和飞来峰。1-8表示岩层由老到新表示岩层由老到新2022-5-14n 3、平推断层 4、枢纽断层平推断层2022-5-14（三）断层的组合类型 1.阶梯状断层2022-5-14（三）断层的组合类型（三）断层的组合类型 2.叠瓦状断层2022-5-14（三）断层的组合类型 3.地垒2022-5-14（三）断层的组合类型 4.地堑2022-5-14四、断层野外分析方法2022-5-14四、断层野外分析方法2022-5-14四、断层野外分析方法2022-5-14四、断层野外分析方法2022-5-14四、断层野外分析方法2022-5-14四、断层野外分析方法2022-5-14四、断层野外分析方法2022-5-14四、断层野外分析方法2022-5-14四、断层野外分析方法 （二）确定断层的性质（二）确定断层的性质 1.根据断层面上的