地质灾害调查评价-——构造(一)

1、构造地质学野外工作(ywi gngzu)方法 第一部分 基础(jch)地质篇共五十七页 培训(pixn)目的和要求 讲解此次培训举办的目的、思路等；室内讲授岩石学、地层学及构造地质学，并进行野外调查。要求学员了解此次培训的宗旨及思路；加深对地层岩性、地质构造的鉴别与认识，学习沉积岩、火成岩、变质岩三大岩性的特点和鉴别，构造地质，如断层、节理、褶皱等特征和分析方法，掌握岩石、地层和构造等基础地质知识和野外调查方法。共五十七页构造地质学野外工作方法（提纲）一、地质构造的几何学及运动学分析二、节理(jil)及劈理构造三、新（活动）构造与地震共五十七页构造(guzo)层次（layers) 表构造层次

2、浅构造层次 中构造层次 深构造层次地质构造(guzo)就是指地质体中物质组成的构成方式及样式， 而且是在构造应力作用下变形结果。共五十七页构造观与构造解析(ji x)构造观指对全球构造和岩石圈（地球）构造的总体结 构、形成和演化、铸成构造的构造（地壳） 运动性质和动力来源的基本认识和观点 活动论 以水平运动为主导论 多时、多级、多性、多因论 辩证法共五十七页 野外实地(shd)对变形地质体进行观察、分辨和描述。除文字外，常用照片、素描图、剖面图和地质图等图件来表达构造的几何学特征。 一、地质(dzh)构造的几何学及运动学分析共五十七页背 斜 向 斜地质构造露头的素描，必须是在认识的基础上，对所

3、见现象的勾绘，线条(xintio)要简明，相互关系要清楚。鉴于专业特点，褶皱有关内容(nirng)少讲，主要讲讲断层、节理等。共五十七页对地质构造现象仔细观察描述所提供的资料，目的是解释改变变形地质体的位置、方位、大小和形状的平移、旋转、体变和形变的组合情况。 可见应变分析是应力分析的前提。 左下图，表示应变椭球体（面状）在不同部位(bwi)的形态。右下图为地质构造对应变形特点。共五十七页（一）褶皱(zhzhu)构造观察与描述 褶皱(zhzhu)基本要素共五十七页枢纽 褶皱的横剖面上，同一褶皱岩层的各最大弯曲点的连线叫枢 纽。枢纽是一条线，它可以是直线，也可是曲线，它可以是水平的，也可是倾斜的

4、。轴面 一个褶皱内各相邻褶皱面上的枢纽连成的面，它是大致平分褶皱两翼的对称(duchn)面。轴面是一个假想的面，它可以是平面，也可是曲面；轴面属于面状构造要素，可用走向、倾向、倾角来确定。 核翼翼轴面岩层(yncng)面枢纽轴面共五十七页平行褶皱(zhzhu)与相似褶皱(zhzhu)共五十七页褶皱性质(xngzh)的确定 研究(ynji)褶皱性质，需要回答：是什么地质界面的弯曲？是什么岩层的褶皱？褶皱按什么面向对称重复等三个问题。褶皱面性质的确定 卷入区域性褶皱的成层地质面主要有两种：1、原生层理沉积岩层理（ S0 ）火山岩层理（ S0 ）以层理面形成的褶皱称为“层理褶皱”或S0褶皱共五十七页

5、新生顺层面理（S1） 以早期褶皱新生面理为变形面的褶皱，称“面理褶皱”。有时有人也根据面理的具体(jt)类型分别称为板理褶皱、片理褶皱和片麻理褶皱。A层理(cn l)褶皱B面理褶皱共五十七页短轴背斜构造(guzo)鼻（地台盖层区）共五十七页 核部核部翼部翼部翼部垂直地层(dcng)（构造线）走向观察路线 背斜核老翼新的褶皱(zhzhu)； 向斜核新翼老的褶皱共五十七页确定地层变新方向原生构造法，利用交错层理(cn l)、粒级层理(cn l)等确定岩层的顶底。 在构造面向研究中，可以利用各种原生的或次生的示顶构造标志，确定地层(dcng)由老到新的方向。新新正常倒转新共五十七页确定褶皱岩层(yn

6、cng)的正常与倒转 在符合地层层序率的情况下，层理与劈理倾向相同： 劈理倾角地层倾角，正常层位；反之，倒转层序。 层理(cn l)与劈理倾向相反：正常层序 新新倒转翼正常翼劈理劈理共五十七页 如果构造(guzo)面方向指向上，称为上向构造，反之，称为下向构造；构造面向方向倾伏角小于300，则称为侧向面向。上向构造(guzo)（背斜）下向构造（背形）共五十七页曾经常用“”、“”“M”或 “W”形来判断褶皱翼部或转端位置。如果枢纽直立，则分别称左行(zu xn)和右行褶皱。共五十七页不同层次构造共五十七页直立(zh l)剖面水平(shupng)剖面正交剖面（垂直枢纽方向）只有正交剖面才能反映褶皱

7、的真正形态枢纽 观察分析褶皱的出露形态和平面形态(不同切面有不同的形态特征)共五十七页先存面状构造的褶皱变形(bin xng) 鞘褶皱反应了朔性流动的不均一性共五十七页共五十七页出现钩状闭合(b h)图案共轴叠加F1褶皱(zhzhu)F2褶皱共五十七页试问(shwn)：（1）这是一个什么构造？ 25共五十七页（二）断（层）裂构造观测(gunc)与研究 断层概念 断层的识别 断层性质(xngzh)确定 断层破碎带共五十七页断层泛指地层或岩体顺破裂面发生明显位移之构造(图A)。断层带断层不只是单一的破裂面，往往是由许多近于平行的 或相互交织的断层及其分割的岩块所组成一定宽度的 位移带，称为断层（破

8、碎）带（图B）。剪切带因剪切作用(zuyng)而形成的似断非断变形现象（图C）。共五十七页断层形态分类 正断层 逆断层 平移断层断层性质分类（强调断层面与主应力之关系） 压性断（层）裂 张性断（层）裂 剪性断（层）裂此分类，在工程地质，矿田构造(guzo)及地震地质等方面被广泛应用！共五十七页主要识别(shbi)标志：标志体的被错开牵引构造擦痕和阶步伴生小构造张裂脉、张节理（张裂隙）、羽状剪节理（剪裂隙）、构造透镜体、小褶皱和劈理（或片理）等 断层两盘相对运动方向(fngxing)的确定共五十七页 地层、矿层、岩脉、不整合(zhn h)面、片理、相带、接触带,褶皱的轴迹等,在平面上，突然中断或

9、被错开(如图所示)。 构造(guzo)线和地质体的不连续共五十七页地层重复或缺失 由于断层作用，造成地层的重复或缺失。因此，地层的重复或缺失是断层存在的重要(zhngyo)标志。 注意：断层作用引起地层的重复是不对称的。 褶皱作用引起地层的重复是对称的。 （二）断层性质(xngzh)的确定断层位移面产状两盘岩块相对运动方式共五十七页脆性(cuxng)断层的运动学标志走向断层效应引起地层重复与缺失重复(chngf)缺失重复缺失重复缺失共五十七页横断层导致褶皱(zhzhu)核部的变宽、变窄或核部地层的错动共五十七页牵引褶皱和岩层(yncng)弯曲西藏萨迦共五十七页擦痕、阶步 擦痕：由粗-细的方向指

10、示(zhsh)对盘运 动方向。 正阶步：陡-缓的方向指示对盘运 动方向。反阶步 陡坎对着的方向(fngxing)为本盘运动方向(fngxing)。如何识别正阶步与反阶步？共五十七页伴生或派生构造 张裂脉、张节理（张裂隙）、羽状剪节理（剪裂隙）、构造透镜体、小褶皱和劈理（或片理）与断层(duncng)（带）的关系等。XZ张裂脉羽状剪节理(jil)羽状剪节理S2S2S1S1TT（ 应力 应变 ）应变椭球体主应力方向主应力方向共五十七页野外断层信息数据的采集举例1，断层湖南雪峰山某多期活动断层露头素描 手绘图2，断裂带河北迁安(qin n)滦河边北东向复杂断裂带 手绘图共五十七页 根据几何学参数和数

11、据去追索造成现有构造状态和位置的相继内部(nib)和外部运动，再造岩石发生变形时的运动学图象 。判定构造形迹所反映的物质运动的方向及其空间变化。建立(jinl)坐标系XYYZXZ 共五十七页 脆性断层的运动学判识 韧性剪切带的运动学判识 多期构造变形运动学的判识与鉴别各种运动学标志及相互关系的运用注意！ 无论是脆性域还是韧性域，运动学的判识都应该尽量在XZ面上进行，即首先需要在运动面（XY）上寻找和测量运动线理。如果难以获得运动线理，所判断的位移性质只能(zh nn)反映某切面方向上的视位移。 运动学判识标志(biozh)共五十七页地貌标志断层崖和断层三角面 在断层作用下，由于两盘岩性、构造不

12、同，会导致差异风化等原因产生构造的高差。使断层一侧出现(chxin)陡峻的山崖，成为断层崖。 共五十七页 断层崖多为断层面，受到与崖面垂直方向的水流侵蚀，切割被改造成沿断层走向分布的一系列三角形陡崖，称为断层三角面，是找寻断层的常用(chn yn)标志。 断层三角面侵蚀(qnsh)过程共五十七页断层(duncng)三角面共五十七页错断山脊和错断河流（突然(trn)拐弯） ABCDHFFEEDACGK平移(pn y)断层作用的地貌效应错断山脊A、B、C、D ；错断河 F；断层池G；改向河H；改向河老河床（这种现象，往往可以从地形图、或者遥感影像图中就可看出）共五十七页（三）断层形成时代的确定 主

13、要从以下几个方面进行分析 1，断层所切割的地层，尤其是最新的地层； 2，覆盖断层的地层，尤其是其中的最老地层； 3，断层与岩浆岩体的关系； 4，可以直接采样进行测试，如同位素分析等。 5，长期活动的断层，主要考虑对老地层沉积相的控制及对 新地层的影响，一些大型断层。 6，同沉积断层，一边沉积一边断层滑动。下降(xijing)盘地层明显 增厚，断距随深度增大。 共五十七页断裂破碎带构造强化带 地层产状急剧变化，片理化带、劈理化带、强烈(qin li)揉皱、碎裂岩化带、构造透镜体等发育，指示断层（破碎带）的存在。有的破碎(p su)带规模可以很大，可达几十米至上百米，甚至数百米或更大。共五十七页共

14、五十七页1.2 - 0.8 b.y. Pahrump Group (Kingston Peak formation)共五十七页构造角砾岩 由断裂作用形成，保持原岩基本特征的岩石碎块、岩 屑、岩粉、压溶物及胶结(jioji)物等组成。角砾大小不一， 形状各异。有定向，也有不定向。共五十七页共五十七页 某工程(gngchng)右岸观音岩JGPD3-1角砾岩观察信手剖面图 共五十七页1，横向上具有分带性；2，角砾不具分选性；3，流体具多期活动性；4，角砾内部不发育典型断层角 砾岩的显微变形构造(guzo)现象。水力(shul)破裂角砾岩共五十七页 不同压力(yl)及内能的流体所引发的水力破裂示意图

15、注：图中下部角砾岩区域浅色为角砾，深色为基质及胶结物共五十七页 该处发育(fy)良好的断层面，断带内还有次级断裂面发育(fy)。主断裂面上附有方解石薄膜，并显垂直擦痕，断面产状为35868，总体表现为挤压性逆断层性质。据前人资料，该断裂在区域上曾将地质界线错断并右行平移数公里，故将其定为平移断裂。其实，该断裂处在琊川大向斜的南东翼，地层总体向北西倾斜，它的平移表现仅是逆断层的一种效应而已，并非真的平移性质。 箐马公路叉路口NW100米处断层(duncng)素描图1. 中薄层灰岩；2. 断层角砾岩；3. 逆断层；4. 标本采集位置 共五十七页东昆仑查干额日格的第四系褶皱和断层 （草图(cot)）黄河源（扎陵湖北）的第三系褶皱和第四系断层 （草图）共五十七页 地质(dzh)构造露头的素描，必须是在认识的基础上，对所见现象的勾绘，线条要简明，相互关系要清楚。共五十七页东非大裂谷 地球(dqi)大“伤疤” 东非大裂谷从非洲之角一直延伸到坦桑尼亚(tn sn n y)境内，最深处达2000公里，号称地球上最大的伤疤。这幅等高线地图表现了大裂谷的粗糙地貌。地球大“伤疤”会变海洋吗？巨型张姓裂谷带共五十七页内容摘要构造地质学野外工作方法。运动性质和动力来源的基本认识和观点(gundin)。除文字外，常用照片、素描图、剖面图和地质图等图件