第二章 地质体的产状及沉积岩层构造

1、 第 二章 地质体的基本产状 及 沉积岩层构造参考文献：构造地质学中文教材第二章地质体及其界面 地质体：各种成因的自然岩石体或土质体。一般指各种沉积岩、变质岩和火山岩。 地质体的界面：地质体间及其内部几何的、物理（物质）的接触面 界面。如岩层层面、断层面、不整合接触面、面理面、等等。 面状和线状构造的概念面状构造: 指地质体中几何的或 物理的呈面状的结构面如岩层层面 、断层面、（黑板面）等。线状构造：指地质体中几何的或物理 的具一定方向延长的构造如断层线、矿物定向排列而成的生长线、擦痕线、 （黑板边线）等。 面状构造的产状要素 虽然构造的类型、成因、规模和形态千差万别，但从几何学上看，其基本结

2、构可归纳为面状结构和线状结构。观察和测定这些面状结构和线状结构的空间方位和产出状态即产状，则是构造地质学研究的基础。 “产状”是什么？ 产状要素 产状三要素 面状构造的产状指面状构造的空间产出状态，即指其与水平参考面和地理方位之间的关系。 任何面状构造或地质体界面的产状均以其走向、倾向和倾角的数据表示。 其中，倾向和倾角是必要条件。走向倾向倾角 一般认为：除盆地（包括洋盆和陆盆）的边缘外，沉积岩层的初始产状都是水平的，受到力的作用发生变形后，它们的产状才有可能发生改变。这是研究地质界面产状在变形前后发生变化与否的重要的基础性参考“坐标”。走向、倾向、倾角()走向:倾斜面与水平面的交线叫走向线（

3、左图中AE），走向线两端延伸的方向即为该平面的走向。AE倾向：倾斜平面上与走向线相垂直的线叫 倾斜线（OD），倾斜线在水平面上 的投影所指的（沿平面向下倾斜 的）方位即倾向。倾角() ：指倾斜面与水平面之间的夹 角。视倾向和视倾角()视倾向视倾角() tan=tan * cos 界面倾向线和视倾斜线之间的夹角在水平面上的投影 产状要素的表示方法图示法长线表示走向，短线表示倾向，数字表示倾角数字法 SE 1506060NSEW018027090线状构造的产状要素 直线的产状是指直线在空间的方位和倾斜的程度。 直线的产状要素包括倾伏向、倾伏角；或其所在平面上的侧伏向和侧伏角。倾伏向和倾伏角（)倾伏

4、向(指向): 某一线段在空间的沿倾斜方向 的延伸方向，即某一倾斜直线 在向下倾斜方位上的水平投影 线所指示的方向，用方位角或 象限角表示。倾伏角： 指直线的倾斜角度，即直线与其水平 投影线间所夹之锐角。侧伏向和侧伏角（）侧伏角 当线状构造包含在某一倾斜平 面内时，此线与该平面走向线 间所夹之锐角即为此线在那个 面上的侧伏角（用量角器现场 测量）。侧伏向 就是构成上述侧伏角的走向线 的那一端的方位。表达方法倾伏 SE 12030侧伏 45 NE 或直接书写为“侧伏向NE,侧伏角45”。 岩层的面向岩层由老变新的方向-箭头所指新地层老地层12354 面向和层序面向是成层岩层顶面法线所指的方向，是岩

5、层由老到新的方 向。层序是岩层的顺序。 成层岩层从下到上，地层由老到新正常层序，面向指 向上。 成层岩层从下到上，地层由新到老倒转层序，面向指向下。 利用各种原生构造及其指示面向的方法 层理：成分和结构均一的纹层成层显示出来的构造原生 沉积构造。岩层面向的确定标志沉积岩层的沉积学标志 层理 波痕 泥裂 印痕 化石产出状态等岩浆岩岩石学标志交错层理特征：交错层理是由纹层互相斜交组成，呈弧形。交错层理前积纹层的顶部多被截切，与层系面呈高角度相交；下部常变缓收敛，与底面小角度相交或相切。成因：在不同自然环境中形成，如沙丘、河流、海滩、浅海和三角洲。用途：确定岩层面向和古水流方向。层系纹层层系界面交错

6、层理递变层理递变层理又称粒级层，是物质碎屑在沉积过程中由于流体（通常是浊流）逐渐减弱而形成的一种沉积结构。特征：单一层中从底到顶，颗粒由粗逐渐变细，由粗砂质递变为细砂质到粉砂质，甚至泥质。成因：由浊流物质重力分异作用导致。用途：根据粒级层下粗上细渐变特征，可确定岩石的顶底面。粒级层细粒物质分布在整个层中，而粗粒物质则由底到顶逐渐减少顶底递变层理：颗粒粒度的从底到顶由粗变细，其顶面与上 一层底面是突变的。暴露标志： 波痕：尖脊指向顶面，圆弧指向底面。泥裂张开的裂口指示顶面。印痕有印膜的面为底面。贝壳凸面指示岩层顶面叠层石纹层凸出的方向指示顶面。叠层石 软沉积变形软沉积变形：是指沉积物尚未完全固结

7、成 岩时（期间）发生的变形。主要为负荷引起的软沉积变形 火焰状构造 球状枕状构造卷曲层理沉积岩层的产状类型： 根据岩层倾角的大小可分为： 水平岩层 50 倾斜岩层 5085 直立岩层 85水平岩层水平岩层没有经过构造变动的、仍然保持成 岩时的原始水平状态的沉积岩。特征：下老上新地形地质图上的表现岩层顶底之间垂直距离（海拔高差） =厚度水平岩层地貌水平岩层地貌地质界线与等高线平行或重合岩层厚度是其顶底面的高差岩层出露宽度是其顶、底面的水平距，其大小与岩层 厚度和地面坡度有关倾斜岩层倾斜岩层就是指岩石层面向某个方向倾 斜的岩层。是岩层发生变形的 结果即构造中最基本的、或 者说是最多见的现象。水平地

8、质界面倾斜地质界面“V”字形法则 “V”字形法则倾斜岩层地质界线在地形地质图上弯曲的规律。其特征受地质界面倾角、地形坡度及地形与地质界面产状之间的相互关系等三个因素制约。表现为： 当地质界面倾向与地形坡向“相反”时，地质界线的弯曲与地形等高线的弯曲“相同”，即地质界线在沟谷处形成尖端指向上游的“V”字形，在山脊处形成尖端指向下坡的“V”字形。地质界线的弯曲紧闭度小于地形等高线的弯曲紧闭度。根据岩层倾向，倾角和地面坡向，坡角的关系，分为三种情况: A.岩层倾向与地面坡向“相反”：地质界线与等高线弯曲方向一致，但比等高线开阔。 “相反”相同 当地质界面倾向与地形坡向“相同”，但地质界面的倾角大于地

9、形的坡角时，地质界线在沟谷处形成尖端指向下游的“V”字形，在山脊处形成尖端指向上坡的“V”字形。 B.地层倾向与地形坡向“相同”地质界面的倾角大于地形的坡角在图上，地质界线与等高线弯曲方向“相反”。 “相同”-相反 当地质界面倾向与地形坡向相同，但地质界面的倾角小于地形的坡角时，地质界线在沟谷处形成尖端指向上游的“V”字形，在山脊处形成尖端指向下坡的“V”字形，但地质界线的弯曲紧闭度大于地形等高线的弯曲紧闭度。 地质界面倾向与地形坡向相同，地质界面的倾角小于地形的坡角垂直岩层 地质界线不受地 形的影响，是一条直线。垂直岩层直立岩层与直立地质界面 地层的接触关系 整合接触关系 不整合接触关系平行不整合角度不整合 地层的接触关系A. 整合接触：连续沉积无间断的一套相互平行的新老地层之间的接触关系。 地层的接触关系平行不整合角度不整合B. 不整合接触：新老地层之间有沉积间断（有地层缺失）的接触关系。角度不整合在平面图和剖面图上的表现:不整合面上、下两套地层的产状有较明显的差异, 其间又缺失一部分地层, 上覆较新地层的底面界线(即不整合线)与下伏较老地层的不同层位相交截.不整合接触关系的观察和研究1确定不整合的存在：包括地层古生物，沉积，侵蚀，构造，岩浆活动，变质方面的