地层与地质构造课件

第二章地层与地质构造第二章地层与地质构造13.1、地质年代表地质年代表：根据地层形成顺序、岩性变化特征、生物演化阶段、构造运动性质及古地理环境等综合因素，把地质历史划分阶段。1、国际通用：地质年代单位地层单位宙……………宇代……………界纪……………系世……………统2、我国还使用岩石地层单位：群、组、段、层。3.1、地质年代表2元古宙太古宙新近纪古近纪元古宙新近纪33.2、地壳运动与地质作用

1、地壳运动地壳运动又称构造运动，是地球内力引起指地壳的隆起和拗陷的机械运动。主要有两种基本运动形式：水平运动——是地壳大致沿地球表面切线方向的运动。形成巨大的褶皱山系和地堑、裂谷升降运动——是指地壳运动垂直于地表，即沿地球半径方向的运动。产生海退和海侵现象3.2、地壳运动与地质作用水平运动——是地壳大致沿地球表面4地层与地质构造课件5地层与地质构造课件62、地质作用的概念

指自然动力引起地球物质组成、内部结构、地表形态发生变化的作用。2、地质作用的概念73.3、地层概念：在一定地质时代内形成的一套岩层（不论是沉积岩层、岩浆岩和变质岩层）统称为那个时代的岩层。3.1、地层的新老关系

★地层年代：绝对年代和相对年代。★绝对年代：地层形成到现在的实际年龄。绝对年代确定方法：据岩石中所含放射性元素的衰变规律确定,一般用放射性同位素年龄来测定。★相对年代：地层的相对新老关系。相对年代确定方法：地层层序法、古生物法、地层接触关系法3.3、地层83.2、相对年代确定方法一、地层层序法：

（1）正常层序法：对于正常沉积的岩层，老的在下，新的在上。岩层倒转时关系相反。（2）标准剖面法：将某地区的地层按新老关系排列的剖面，叫该地区的标准剖面。用标准剖面对比某工点的地层，从而确定该工点地层新老关系的方法。（3）层面构造法：用层面构造指示岩层新老关系的方法。3.2、相对年代确定方法93.2相对年代确定方法二、古生物法：根据不同的标准化石，确定地层的年代。（较准确的一种方法）标准化石：在各个环境稳定时期，分布广、生存时间短的化石。3.2相对年代确定方法103.2相对年代确定方法三、地层接触关系法：地层间的接触关系，是构造运动、岩浆活动和地质发展历史的记录，根据它们之间的接触关系可以判断地层间的新老关系。沉积岩间接触关系沉积岩与岩浆岩之间的接触关系岩浆岩之间的接触关系3.2相对年代确定方法11(a)整合接触(b)假整合接触(c)角度不整合接触沉积岩层间的接触关系及其形成过程(a)整合接触12(1)、沉积岩间接触关系1）整合接触各地层时代连续，产状平行。（反映地壳稳定下沉）

整合接触的地质意义反映该地区在此沉积时期内地壳升降与沉积处于相对稳定状态，没有发生显著的构造运动(1)、沉积岩间接触关系132）不整合接触关系A、平行不整合-假整合不整合面上下两套地层的产状彼此平行，接触界线与整合接触界线相似平行不整合与整合的区别平行不整合上下两套地层之间缺失地层平行不整合反映地壳上升，沉积地层露出水面，接受剥蚀，是升降运动的表现风化剥蚀2）不整合接触关系风化剥蚀14B、角度不整合上下两套地层产状不同，构造（褶皱、断裂等）形式、强度和变形方向，变质程度，岩浆活动不同，反映两套地层经历了不同的地质发展历史。角度不整合的特点上覆地层变形相对简单下伏地层变形相对复杂，其中可以包括上覆地层的变形构造，表现为叠加变形。沉积B、角度不整合沉积15C、不整合的地质意义反映上、下地层空间的相互关系和时间上的发展顺序岩石地层单元划分的重要参考古地理，古构造演变的研究不整合面与矿产关系密切——铁、锰、磷、铝土矿，岩浆热液型矿床，石油、天然气C、不整合的地质意义16D、确定不整合的依据地层古生物生物演化是连续的。如有中断，反映地层缺失沉积-侵蚀古侵蚀面、古土壤及有关的残积矿床、底砾岩等——反映隆起、侵蚀、风化构造变形产状，构造线，褶皱型式和强度，断层类型、产状和强度，构造截切关系岩浆活动和变质作用不整合分隔的岩层之间，其岩浆作用、变质作用以及成矿作用往往存在重要的差别D、确定不整合的依据17(2)岩浆岩与沉积岩层间的接触关系1)侵入接触沉积岩层形成在先，后来火成岩侵入其中2)沉积接触侵入岩先形成，之后地壳上升受风化剥蚀，然后地壳又下降接受新的沉积(2)岩浆岩与沉积岩层间的接触关系18(a)(b)(c)岩浆岩与沉积岩层间的接触关系(a)19（3）岩浆岩之间的接触关系：新岩体穿插老岩体（3）岩浆岩之间的接触关系：20地层的接触关系总结地层的接触关系总结212.4、地质构造水平岩层倾斜岩层褶皱构造断裂构造2.4、地质构造222.4、地质构造

构造运动使岩石发生变形和变位，这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。地质构造的基本类型有:水平岩层倾斜岩层褶皱构造断裂构造2.4、地质构造23一、水平岩层水平岩层：岩层形成后，受构造运动影响轻微，仍保持原始水平产状的岩层。习惯上将岩层倾角小于5°的岩层都称水平岩层。水平岩层的出露特征(a)立体图(b)平面图一、水平岩层水平岩层的出露特征(a)立体图242）水平岩层具有以下特征：

(1)新岩层盖在老岩层之上。(2)水平岩层的地层界线(即岩层面与地面的交线)与地形等高线平行或重合。(3)水平岩层顶面与底面的高程差就是岩层的厚度。(4)水平岩层的露头宽度(即岩层顶层和底面地层界线间的水平距离)与地面坡度、岩层厚度有关。a—露头宽度h—岩层厚度水平岩层的露头宽度2）水平岩层具有以下特征：a—露头宽度h—岩层厚度25二、倾斜岩层倾斜岩层：岩层层序正常，上层为新岩层，下层为老岩层，层面与水平有一交角的岩层。

倾斜岩层按倾角a的大小又可分为：(1)缓倾岩层，a＜30°；(2)陡倾岩层，30°≤a＜60°；(3)陡立岩层，a≥60°。(4)

直立岩层，指岩层倾角≥85°的岩层二、倾斜岩层26倾斜岩层地层界线的分布特征——“V”字形法则（1）当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相同，但岩层界线弯曲程度较小，等高线弯曲程度较大。（2）当岩层倾向与地面坡向相同，且岩层倾角大于地面坡角时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相反。（3）当岩层倾向与地面坡向相同，但岩层倾角小于地面坡角时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相同，但弯曲程度较等高线大。倾斜岩层地层界线的分布特征——“V”字形法则27三、岩层与岩层产状1、岩层：是在一个基本稳定的地质环境条件下，连续不断沉积形成的单元岩层，是由成分上基本一致的岩石组成，层与层之间有层面分开。（另一种岩层定义）是指由同一岩性组成的，有两个平行或近于平行的界面所限制的层状岩石。三、岩层与岩层产状28(a)厚度稳定岩层(b)尖灭岩层(c)厚度变化岩层(d)透镜状岩层岩层的厚度及其形态(a)厚度稳定岩层(b)尖灭岩层(c)292、岩层的产状：是指岩层在地壳中的空间分布状态。是以岩层面的空间方位及其与水平面的关系来确定的。岩层的产状要素2、岩层的产状：岩层的产状要素303、岩层的产状要素走向：岩层面与水平面的交线叫走向线，走向线两端延伸的方向就是岩层的走向。倾向：垂直走向线、沿岩层面向下倾斜的直线叫倾斜线(又称真倾斜线)，它在水平面上的投影线称为倾向线，倾向线所指的方向为倾向(又称真倾向)。倾角：真倾斜线与其在水平面上的投影线(倾向线)的夹角叫倾角，又称真倾角。3、岩层的产状要素314、产状要素的测量、记录和图示（1）测量：用地质罗盘仪测量（实习讲）N45ºE∠30ºSE走向倾角倾向

135º∠30º倾向倾角象限角法方位角法（2）记录4、产状要素的测量、记录和图示N45ºE∠30ºSE象限32长线代表走向，短线代表倾向，数字是倾角。（长短线必须按实际方位标绘在图上）；岩层水平（0°～5°）；岩层直立（箭头指向较新岩层）岩层倒转（箭头指向倒转后的倾向，即指向老岩层，数字是倾角。(3)

符号表示法长线代表走向，短线代表倾向，数字是倾角。(3)

符号表示法332.5褶皱构造2.5褶皱构造342.5、褶皱构造当岩层继续受到构造应力作用时，产生的一系列弯曲变形的形迹一、概念褶皱：在构造运动作用下，岩层产生的连续弯曲现象。褶曲：褶皱中的单个弯曲。背斜：岩层向上弯曲。地层对称重复，中间老，两边新。向斜：岩层向下弯曲。地层对称重复，中间新，两边老。

2.5、褶皱构造35地层与地质构造课件36二、褶曲要素核部：褶曲中心部位的岩层。翼部：褶曲两侧部位的岩层。轴面：通过核部，大致平分两翼的假想平面。轴线：轴面与水平面的交线。枢纽：轴面与岩层面的交线。（最大弯曲点的连线）。脊线：褶曲最高点的连线。槽线：褶曲最低点的连线。

二、褶曲要素37三、褶曲分类

（一）

根据褶曲轴面产状，结合两翼产状特点，可将褶曲分为：直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲（a）直立褶曲（b）倾斜褶曲（c）倒转褶曲（d）平卧褶曲三、褶曲分类（a）直立褶曲（b）倾斜褶曲（c）38该类褶曲特点1．

直立褶曲：轴面近于直立，两翼倾向相反，倾角近于相等；2．

倾斜褶曲：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等；3．

倒转褶曲：轴面倾斜，两翼向同一方向倾斜，有一翼地层层序倒转。如：桂林甲山倒转褶曲。4．

平卧褶曲：轴面近于水平，一翼地层正常，另一翼地层层序倒转。该类褶曲特点1．

直立褶曲：轴面近于直立，两翼倾向相反，倾39水平褶皱、倾伏褶皱（二）

根据褶曲枢纽产状，可将褶曲分为：水平褶皱、倾伏褶皱（二）根据褶曲枢纽产状，可将褶曲分为：40

水平褶曲：枢纽近于水平，两翼的走向基本平行；

倾伏褶曲：枢纽倾伏，两翼走向不平行。水平褶皱、倾伏褶皱褶曲特点：水平褶曲：枢纽近于水平，两翼的走向基本平行；水平褶皱、倾伏41四、褶皱构造的类型（一）复背斜和复向斜指由一系列连续的次一级褶皱组成的一个大背斜或大向斜。（二）隔挡式褶皱和隔槽式褶皱

隔挡式褶皱：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，则称之为

隔槽式褶皱：则是一系列相间排列的开阔背斜被一系列紧密向斜所隔开

四、褶皱构造的类型42五、褶皱构造的辨认

五、褶皱构造的辨认43水平倾斜背斜倾伏倾斜背斜例一

水平倾斜背斜倾伏倾斜背斜例44

例二：图上褶皱构造的识别

（1）应垂直岩层走向进行观察，当岩层重复出现对称分布时，便可肯定有褶皱构造；（2）分析岩层新老组合关系(3)分析岩层产状（4）分析枢纽产状例二：图上褶皱构造的识别452.6断裂构造2.6断裂构造462.6断裂构造

断裂构造：岩体受构造应力作用，随着作用力的进一步增加，当应力超过岩石的强度极限时，岩层便产生破裂错动、裂缝或错断，破坏了岩体的完整性而形成。断裂构造主要分为节理和断层两大类。节理:岩体沿破裂面没有明显位移或仅有微量位移的称为节理；断层:岩体沿破裂面两侧发生了明显位移或较大错动的称为断层。2.6断裂构造47地层与地质构造课件48一、节理按成因分类1、按成因分类特点：构造节理：由地壳运动造成分布广泛，延伸长而深，可切穿不同的岩层，成组出现。风化节理：由风化作用造成，多分布在岩层的裸露部位和接近地表处，向下延伸的范围不大，无方向性。

一、节理按成因分类特点：492、按力学性质分类：可分为：张节理和剪节理

张节理：是由于在一个方向的张应力超过了岩石的抗拉强度，因而在垂直于张应力方向上产生的裂割式的破裂面。

剪节理：剪节理是由剪切面进一步发展而成，理论上剪节理应成对出现，自然界的实际情况也经常如此，不过两组剪节理的发育程度可以不等。

2、按力学性质分类：剪节理：剪节理是由剪切面进一步发展而成，50（1）张节理的特点：张节理产状不稳定，而且往往延伸不远；张节理面粗糙不平，成颗粒状或锯齿状的裂面；张节理面没有擦痕；张节理一般发育稀疏，节理间距较大，呈开口状或楔形，常被其他物质充填；张节理在砾岩中绕过砾石而不会切穿。

（1）张节理的特点：51（2）剪节理主要特征：节理产状较稳定，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，其产状可能发生改变，反映出岩石性质对剪节理的方位有一定的控制作用；剪节理面平直光滑，这是由于剪节理是剪破（切割）岩层而不是拉破岩层的；剪节理面上常有剪切滑动时留下的擦痕、摩擦镜面；剪节理一般发育较密，常密集成群；剪节理常呈现羽列现象；剪节理两壁之间的距离较小，常呈闭合状。剪节理在砾岩中可以切穿砾石。

（2）剪节理主要特征：52剪节理与张节理的对比

张节理：剪节理力学机制岩层受张力作用形成的破裂面受剪应力作用形成的破裂面，其两组剪切面一般形成X型的节理产状产状不稳定延伸不长节理产状稳定，沿走向倾向延伸较远节理面特征节理面弯曲粗糙，裂缝较宽，常被岩脉填充节理面平直光滑，裂缝小成闭合状态发育程度发育较稀，间距较大，是渗漏的良好通道发育密集节理间距小，容易构成软弱面剪节理与张节理的对比

张节理：剪节理力学岩层受张力作用形成的533、按张开程度分类（1）宽张节理。节理缝宽度大于5mm；（2）张开节理。节理缝宽度为3~5mm；（3）微张节理。节理缝宽度为1~3mm；（4）闭合节理。节理缝宽度小于1mm；节理分类：1、按成因分类：构造节理、风化节理和表生节理2、按力学性质分类：张节理和剪节理3、按张开程度分类：宽张节理、张开节理、微张节理和闭合节理3、按张开程度分类（1）宽张节理。节理缝宽度大于5mm；节理54二、节理的发育程度分级（1）节理不发育:节理组数1~2组，间距1m以上，多为闭合节理，为构造型，岩体为大块状；（2）节理较发育:节理组数2~3组，间距0.4m以上，多为闭合节理，部分为微张节理，少有充填物，以构造型为主；（3）节理发育：节理组数3组以上，不规则，呈X型或米字型，间距小于0.4m，多为张开节理，部分有充填物，以构造型或风化型为主，岩体为块状；（4）节理很发育：节理组数3组以上，不规则，呈X型或米字型，间距小于0.2m，以张开节理为主，有个别宽张节理，一般均有充填物，以风化型为主，岩体为碎块状；二、节理的发育程度分级（1）节理不发育:节理组数1~2组，间55（1）观察点的选择（考虑因素）露头要好，最好能在三度空间观测，其露头面积一般不小于1m2，便于大量测量。构造特征清楚，岩层产状稳定。节理比较发育，组系及其相互关系比较明确。观测点应选在构造的重要部位，并且在不同构造层、不同岩系和不同岩性岩层中都应布点。三、节理的调查（2）节理调查的内容（1）节理成因类型和力学性质。（2）节理组数、密度、产状。用线密度（一般用条／米）表示或体积密度表示（单位体积内节理数）。（3）节理张开度、长度、节理面壁粗糙度。（4）节理充填物、充填厚度、含水情况。（5）节理发育程度分级。（1）观察点的选择（考虑因素）三、节理的调查（2）节理调查的56四、节理对工程的影响：(1)是地下水的通道，加速岩石的溶解破坏，尤其在可溶盐地区易形成溶洞，发育成为地下暗河；(2)加速风化作用和冻胀作用；(3)降低岩石力学强度，降低工程的稳定性；(4)降低爆破效率；(5)降低地基承载力。四、节理对工程的影响：572.6断层2.6断层58二、断层断层是断裂构造中的主要一种类型。断层是指岩石在构造应力作用下发生断裂，沿断裂面两侧的岩块发生明显的相对位移的构造现象。它们是节理的进一步发展和扩大。

二、断层591、断层要素断层的基本组成部分叫断层要素，主要有：断层面断层线断层带断盘断距1、断层要素60概念概念612、断层的基本类型及其特征（1）断层的形态分类:正断层，逆断层、平移断层正断层的基本特征是：上盘相对下移，下盘相对上移。逆断层的基本特征是：上盘相对上移，下盘相对下移。平移断层:断层两盘产生相对水平位移的断层.正断层逆断层平移断层2、断层的基本类型及其特征正断层逆断层62逆断层按照断层面的倾角又可分为：i

逆冲断层：断层面倾角＞45°ii

逆掩断层：断层面倾角在25°～45°iii

辗掩断层：断层面倾角＜25°当辗掩断层规模巨大，把时代老的地层推覆到时代新的地层之上，就形成推覆构造，见教材p46四川彭县逆冲推覆构造。逆断层按照断层面的倾角又可分为：63上上盘相对上移，下盘相对下移逆冲断层上上盘相对上移，下盘相对下移逆冲断层643、断层的其它分类

按断层面产状与岩层产状的关系分类：(1)走向断层；(2)倾向断层；(3)斜向断层。按断层面走向与褶曲轴走向的关系分类：(1)纵断层；(2)横断层；(3)斜断层。

3、断层的其它分类65按断层力学成因性质分类按断层力学成因性质分类66按断层力学成因性质分类压性断层：压性断裂由压应力作用形成——逆断层张性断层：张性断裂由张(拉)应力作用形成——正断层扭性断层：扭性断裂由扭(剪)应力作用产生——平移断层压扭性断层：具有压性断层兼扭性断层的力学特性——平移逆断层张扭性断层：具有张性断层兼扭性断层的力学特性——平移正断层按断层力学成因性质分类674、断层的组合类型(1)

阶梯状断层若干条产状大致相同的正断层平行排列，在剖面上各个断层的上盘呈阶梯状向同一方向依次下降，这样一些断层的组合类型称阶梯状断层。

(2)

地堑和地垒地堑——指两条走向大致平行的断层，其中间岩块为共同的下降盘，两边岩块相对上升的断层组合形式。地垒——指两条走向大致平行的断层具有共同的上升盘，两边岩块相对下降的断层组合形式。(3)

叠瓦式构造由一系列平行的逆断层排列组成，从剖面上看，各断层的上盘依次上升，构成叠瓦式构造。如：四川龙门山叠瓦式逆冲断层。4、断层的组合类型68地层与地质构造课件695、断层的野外识别标志（1）构造不连续现象（2）地层的重复或缺失（3）断层破碎带及构造岩（4）断层擦痕和阶步（5）牵引现象及伴生节理（6）地貌及地下水特征5、断层的野外识别标志70（1）构造不连续现象(a)岩层错断(b)岩脉错断(c)早期断层错断（1）构造不连续现象71（2）断层造成的地层重复或缺失（2）断层造成的地层重复或缺失72（4）构造岩A—碎裂硅质白云岩B—断层角砾岩和构造岩Z—震旦系白云岩C、P—石炭、二迭系地层（4）构造岩73（5）断层的牵引现象（5）断层的牵引现象74断层的伴生节理断层的伴生节理75正断层

逆断层

6、

断层运动方向的判别（1）

上升盘出露地层较老，下降盘出露较新；正断层逆断层6、断层运动方向的判别766、

断层运动方向的判别（2）．断层横截褶曲时，背斜上升盘核部地层变宽，向斜上升盘核部地层变窄。6、断层运动方向的判别77

7、

研究断层在工程上的意义（1）．断层可增大岩石的透水性和含水性；断层的交叉处常是地下水出露的地段；（2）．断层可以降低岩石的坚固性和稳定性，造成隧道工程、矿井工程或坝基等塌陷的危险。如果工程一定要通过断层，最好是尽量垂直断层的走向通过。7、研究断层在工程上的意义782-7地质构造对工程建筑物稳定性的影响2-7地质构造对工程建筑物79一、边坡与地质构造的关系岩层的产状与岩石路堑边坡坡向间的关系控制着边坡的稳定性。1．当岩层倾向与边坡坡向一致，而倾角大于或等于边坡坡角时，边坡一般较稳定；2．当坡角大于岩层倾角时，则岩层因失去支撑而有滑动的趋势；3．当岩层倾向与坡向相反时，若岩层完整、层间结合好，边坡是稳定的；若岩层内有倾向坡外的节理，层间结合差，岩层倾角又很陡，容易发生倾倒破坏。一、边坡与地质构造的关系80二、隧道与地质构造的关系1．穿越水平岩层的隧道，应尽量选择在岩性坚硬、完整的岩层中，如石灰岩、砂岩。在软硬相间的情况下，隧道拱部应尽量设置在硬岩中，设置软岩中有可能发生坍塌；2．当垂直穿越岩层时，若岩层软硬相间，则由于软岩层间结合差，在软岩部位，隧道拱顶常发生顺层坍方；3．当隧道轴线顺岩层走向通过时，倾向洞内的一侧岩层易发生顺层坍滑，边墙受偏压。一般情况下，由于褶曲的轴部岩层弯曲、节理发育、地下水常可渗入，易诱发坍方，因此隧道位置应选在褶曲翼部或横穿褶曲轴。垂直穿越背斜的隧道，其两端的拱顶压力大，中部岩层压力小；隧道横穿向斜时，情况相反。

二、隧道与地质构造的关系81三、桥基与地质构造的关系1.断层带岩层破碎，常夹有许多断层泥，应尽量避免将工程建筑物直接放在断层上或断层破碎带附近。2.对于不活动的断层，墩台必须设在断层上时，应根据具体情况采用相应的处理措施。P67～68(1)～(5)铁路选线时,应尽量避开大断裂带，线路不应沿断裂带走向延伸，在条件不允许，而又必须穿过断裂带时，应尽量以大角度或垂直穿过断裂带。

三、桥基与地质构造的关系822.7地质图2.7地质图83一、地质图地质图是指将一个地区内的地质要素按一定比例缩小，垂直投影在地形平面图上，以一定的符号、代号、颜色、花纹等表示它们的分布情况的图件，统称为地质图（包括平面图、剖面图、柱状图）。一、地质图84二、地质图类型地质图包括：平面图：反映地表的地质现象剖面图：反映剖面上的地质现象柱状图：反映一个地区的地层岩性、厚度和接触关系构造地质图地貌及第四纪地质图基岩地质图水文地质图工程地质图普通地质图二、地质图类型普通地质图85三、地质图的表示方法

地质图中的规格：图名、图例(上—下、左—右、新—老)、比例尺、编制单位、编制日期1.地层岩性通过地层分界线、年代符号或岩性代号，再配合图例说明来反映。2．地质构造岩层产状、褶皱、断层及岩层接触关系岩层产状(2)褶皱背斜向斜三、地质图的表示方法86(3)断层正断层逆断层平移断层3.岩层接触关系整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触、沉积接触、侵入接触和岩浆岩之间的穿插关系(3)断层3.岩层接触关系87四、地质图的阅读（一）阅读步骤：1、图名、比例尺、方位：了解地理范围和精度；2、地形地貌、水系；3、图例；4、地层、岩性、分布、接触关系；5、地质构造的类型、分布与相互关系；6、分析地史。四、地质图的阅读881、图中各个符号2、地层及其接触关系：一个平行不整合，两个角度不整合，一个侵入接触及沉积接触3褶皱：一个直立背斜，一个倾斜向斜，一个倾斜背斜4断层：两条正断层组成地堑，两条小平移断层5地史：D～C2，地壳下降，接受沉积；C3～P，地壳发生强烈运动，本区上升遭受剥蚀，形成褶皱、断裂，并伴随岩浆侵入。T1～T3，地壳下降，接受沉积；T3～J，地壳上升，遭受剥蚀；K1～K2，地壳下降，接受沉积；K2～E，地壳上升，遭受剥蚀，并发生地壳运动，产生倾斜构造；E以后，地壳下降，接受沉积，地壳无剧烈运动。1、图中各个符号89地层与地质构造课件90六.综合地层柱状图综合地层柱状图是把一个地区从老到新出露的地层岩性、最大厚度、接触关系等，自下而上按原始形成次序用柱状图的形式表示出来，还描述岩层的工程地质性质。六.综合地层柱状图91地层与地质构造课件92五.地质剖面图的制作1)、确定剖面线；2)、确定剖面图的横向与竖向比例；3)、作地形剖面线；4)、画地质界线：真倾角与视倾角的换算tgβ=tgα×cosθ视倾角与画图倾角的换算tgβ'=n×tgβ；5)、画岩性花纹符号、地质代号、断层运动方向；6)、标注剖面方向、图名、比例尺、图例。五.地质剖面图的制作93地层与地质构造课件94第二章地层与地质构造第二章地层与地质构造953.1、地质年代表地质年代表：根据地层形成顺序、岩性变化特征、生物演化阶段、构造运动性质及古地理环境等综合因素，把地质历史划分阶段。1、国际通用：地质年代单位地层单位宙……………宇代……………界纪……………系世……………统2、我国还使用岩石地层单位：群、组、段、层。3.1、地质年代表96元古宙太古宙新近纪古近纪元古宙新近纪973.2、地壳运动与地质作用

1、地壳运动地壳运动又称构造运动，是地球内力引起指地壳的隆起和拗陷的机械运动。主要有两种基本运动形式：水平运动——是地壳大致沿地球表面切线方向的运动。形成巨大的褶皱山系和地堑、裂谷升降运动——是指地壳运动垂直于地表，即沿地球半径方向的运动。产生海退和海侵现象3.2、地壳运动与地质作用水平运动——是地壳大致沿地球表面98地层与地质构造课件99地层与地质构造课件1002、地质作用的概念

指自然动力引起地球物质组成、内部结构、地表形态发生变化的作用。2、地质作用的概念1013.3、地层概念：在一定地质时代内形成的一套岩层（不论是沉积岩层、岩浆岩和变质岩层）统称为那个时代的岩层。3.1、地层的新老关系

★地层年代：绝对年代和相对年代。★绝对年代：地层形成到现在的实际年龄。绝对年代确定方法：据岩石中所含放射性元素的衰变规律确定,一般用放射性同位素年龄来测定。★相对年代：地层的相对新老关系。相对年代确定方法：地层层序法、古生物法、地层接触关系法3.3、地层1023.2、相对年代确定方法一、地层层序法：

（1）正常层序法：对于正常沉积的岩层，老的在下，新的在上。岩层倒转时关系相反。（2）标准剖面法：将某地区的地层按新老关系排列的剖面，叫该地区的标准剖面。用标准剖面对比某工点的地层，从而确定该工点地层新老关系的方法。（3）层面构造法：用层面构造指示岩层新老关系的方法。3.2、相对年代确定方法1033.2相对年代确定方法二、古生物法：根据不同的标准化石，确定地层的年代。（较准确的一种方法）标准化石：在各个环境稳定时期，分布广、生存时间短的化石。3.2相对年代确定方法1043.2相对年代确定方法三、地层接触关系法：地层间的接触关系，是构造运动、岩浆活动和地质发展历史的记录，根据它们之间的接触关系可以判断地层间的新老关系。沉积岩间接触关系沉积岩与岩浆岩之间的接触关系岩浆岩之间的接触关系3.2相对年代确定方法105(a)整合接触(b)假整合接触(c)角度不整合接触沉积岩层间的接触关系及其形成过程(a)整合接触106(1)、沉积岩间接触关系1）整合接触各地层时代连续，产状平行。（反映地壳稳定下沉）

整合接触的地质意义反映该地区在此沉积时期内地壳升降与沉积处于相对稳定状态，没有发生显著的构造运动(1)、沉积岩间接触关系1072）不整合接触关系A、平行不整合-假整合不整合面上下两套地层的产状彼此平行，接触界线与整合接触界线相似平行不整合与整合的区别平行不整合上下两套地层之间缺失地层平行不整合反映地壳上升，沉积地层露出水面，接受剥蚀，是升降运动的表现风化剥蚀2）不整合接触关系风化剥蚀108B、角度不整合上下两套地层产状不同，构造（褶皱、断裂等）形式、强度和变形方向，变质程度，岩浆活动不同，反映两套地层经历了不同的地质发展历史。角度不整合的特点上覆地层变形相对简单下伏地层变形相对复杂，其中可以包括上覆地层的变形构造，表现为叠加变形。沉积B、角度不整合沉积109C、不整合的地质意义反映上、下地层空间的相互关系和时间上的发展顺序岩石地层单元划分的重要参考古地理，古构造演变的研究不整合面与矿产关系密切——铁、锰、磷、铝土矿，岩浆热液型矿床，石油、天然气C、不整合的地质意义110D、确定不整合的依据地层古生物生物演化是连续的。如有中断，反映地层缺失沉积-侵蚀古侵蚀面、古土壤及有关的残积矿床、底砾岩等——反映隆起、侵蚀、风化构造变形产状，构造线，褶皱型式和强度，断层类型、产状和强度，构造截切关系岩浆活动和变质作用不整合分隔的岩层之间，其岩浆作用、变质作用以及成矿作用往往存在重要的差别D、确定不整合的依据111(2)岩浆岩与沉积岩层间的接触关系1)侵入接触沉积岩层形成在先，后来火成岩侵入其中2)沉积接触侵入岩先形成，之后地壳上升受风化剥蚀，然后地壳又下降接受新的沉积(2)岩浆岩与沉积岩层间的接触关系112(a)(b)(c)岩浆岩与沉积岩层间的接触关系(a)113（3）岩浆岩之间的接触关系：新岩体穿插老岩体（3）岩浆岩之间的接触关系：114地层的接触关系总结地层的接触关系总结1152.4、地质构造水平岩层倾斜岩层褶皱构造断裂构造2.4、地质构造1162.4、地质构造

构造运动使岩石发生变形和变位，这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。地质构造的基本类型有:水平岩层倾斜岩层褶皱构造断裂构造2.4、地质构造117一、水平岩层水平岩层：岩层形成后，受构造运动影响轻微，仍保持原始水平产状的岩层。习惯上将岩层倾角小于5°的岩层都称水平岩层。水平岩层的出露特征(a)立体图(b)平面图一、水平岩层水平岩层的出露特征(a)立体图1182）水平岩层具有以下特征：

(1)新岩层盖在老岩层之上。(2)水平岩层的地层界线(即岩层面与地面的交线)与地形等高线平行或重合。(3)水平岩层顶面与底面的高程差就是岩层的厚度。(4)水平岩层的露头宽度(即岩层顶层和底面地层界线间的水平距离)与地面坡度、岩层厚度有关。a—露头宽度h—岩层厚度水平岩层的露头宽度2）水平岩层具有以下特征：a—露头宽度h—岩层厚度119二、倾斜岩层倾斜岩层：岩层层序正常，上层为新岩层，下层为老岩层，层面与水平有一交角的岩层。

倾斜岩层按倾角a的大小又可分为：(1)缓倾岩层，a＜30°；(2)陡倾岩层，30°≤a＜60°；(3)陡立岩层，a≥60°。(4)

直立岩层，指岩层倾角≥85°的岩层二、倾斜岩层120倾斜岩层地层界线的分布特征——“V”字形法则（1）当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相同，但岩层界线弯曲程度较小，等高线弯曲程度较大。（2）当岩层倾向与地面坡向相同，且岩层倾角大于地面坡角时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相反。（3）当岩层倾向与地面坡向相同，但岩层倾角小于地面坡角时，岩层界线与地形等高线弯曲方向相同，但弯曲程度较等高线大。倾斜岩层地层界线的分布特征——“V”字形法则121三、岩层与岩层产状1、岩层：是在一个基本稳定的地质环境条件下，连续不断沉积形成的单元岩层，是由成分上基本一致的岩石组成，层与层之间有层面分开。（另一种岩层定义）是指由同一岩性组成的，有两个平行或近于平行的界面所限制的层状岩石。三、岩层与岩层产状122(a)厚度稳定岩层(b)尖灭岩层(c)厚度变化岩层(d)透镜状岩层岩层的厚度及其形态(a)厚度稳定岩层(b)尖灭岩层(c)1232、岩层的产状：是指岩层在地壳中的空间分布状态。是以岩层面的空间方位及其与水平面的关系来确定的。岩层的产状要素2、岩层的产状：岩层的产状要素1243、岩层的产状要素走向：岩层面与水平面的交线叫走向线，走向线两端延伸的方向就是岩层的走向。倾向：垂直走向线、沿岩层面向下倾斜的直线叫倾斜线(又称真倾斜线)，它在水平面上的投影线称为倾向线，倾向线所指的方向为倾向(又称真倾向)。倾角：真倾斜线与其在水平面上的投影线(倾向线)的夹角叫倾角，又称真倾角。3、岩层的产状要素1254、产状要素的测量、记录和图示（1）测量：用地质罗盘仪测量（实习讲）N45ºE∠30ºSE走向倾角倾向

135º∠30º倾向倾角象限角法方位角法（2）记录4、产状要素的测量、记录和图示N45ºE∠30ºSE象限126长线代表走向，短线代表倾向，数字是倾角。（长短线必须按实际方位标绘在图上）；岩层水平（0°～5°）；岩层直立（箭头指向较新岩层）岩层倒转（箭头指向倒转后的倾向，即指向老岩层，数字是倾角。(3)

符号表示法长线代表走向，短线代表倾向，数字是倾角。(3)

符号表示法1272.5褶皱构造2.5褶皱构造1282.5、褶皱构造当岩层继续受到构造应力作用时，产生的一系列弯曲变形的形迹一、概念褶皱：在构造运动作用下，岩层产生的连续弯曲现象。褶曲：褶皱中的单个弯曲。背斜：岩层向上弯曲。地层对称重复，中间老，两边新。向斜：岩层向下弯曲。地层对称重复，中间新，两边老。

2.5、褶皱构造129地层与地质构造课件130二、褶曲要素核部：褶曲中心部位的岩层。翼部：褶曲两侧部位的岩层。轴面：通过核部，大致平分两翼的假想平面。轴线：轴面与水平面的交线。枢纽：轴面与岩层面的交线。（最大弯曲点的连线）。脊线：褶曲最高点的连线。槽线：褶曲最低点的连线。

二、褶曲要素131三、褶曲分类

（一）

根据褶曲轴面产状，结合两翼产状特点，可将褶曲分为：直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲（a）直立褶曲（b）倾斜褶曲（c）倒转褶曲（d）平卧褶曲三、褶曲分类（a）直立褶曲（b）倾斜褶曲（c）132该类褶曲特点1．

直立褶曲：轴面近于直立，两翼倾向相反，倾角近于相等；2．

倾斜褶曲：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不等；3．

倒转褶曲：轴面倾斜，两翼向同一方向倾斜，有一翼地层层序倒转。如：桂林甲山倒转褶曲。4．

平卧褶曲：轴面近于水平，一翼地层正常，另一翼地层层序倒转。该类褶曲特点1．

直立褶曲：轴面近于直立，两翼倾向相反，倾133水平褶皱、倾伏褶皱（二）

根据褶曲枢纽产状，可将褶曲分为：水平褶皱、倾伏褶皱（二）根据褶曲枢纽产状，可将褶曲分为：134

水平褶曲：枢纽近于水平，两翼的走向基本平行；

倾伏褶曲：枢纽倾伏，两翼走向不平行。水平褶皱、倾伏褶皱褶曲特点：水平褶曲：枢纽近于水平，两翼的走向基本平行；水平褶皱、倾伏135四、褶皱构造的类型（一）复背斜和复向斜指由一系列连续的次一级褶皱组成的一个大背斜或大向斜。（二）隔挡式褶皱和隔槽式褶皱

隔挡式褶皱：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，则称之为

隔槽式褶皱：则是一系列相间排列的开阔背斜被一系列紧密向斜所隔开

四、褶皱构造的类型136五、褶皱构造的辨认

五、褶皱构造的辨认137水平倾斜背斜倾伏倾斜背斜例一

水平倾斜背斜倾伏倾斜背斜例138

例二：图上褶皱构造的识别

（1）应垂直岩层走向进行观察，当岩层重复出现对称分布时，便可肯定有褶皱构造；（2）分析岩层新老组合关系(3)分析岩层产状（4）分析枢纽产状例二：图上褶皱构造的识别1392.6断裂构造2.6断裂构造1402.6断裂构造

断裂构造：岩体受构造应力作用，随着作用力的进一步增加，当应力超过岩石的强度极限时，岩层便产生破裂错动、裂缝或错断，破坏了岩体的完整性而形成。断裂构造主要分为节理和断层两大类。节理:岩体沿破裂面没有明显位移或仅有微量位移的称为节理；断层:岩体沿破裂面两侧发生了明显位移或较大错动的称为断层。2.6断裂构造141地层与地质构造课件142一、节理按成因分类1、按成因分类特点：构造节理：由地壳运动造成分布广泛，延伸长而深，可切穿不同的岩层，成组出现。风化节理：由风化作用造成，多分布在岩层的裸露部位和接近地表处，向下延伸的范围不大，无方向性。

一、节理按成因分类特点：1432、按力学性质分类：可分为：张节理和剪节理

张节理：是由于在一个方向的张应力超过了岩石的抗拉强度，因而在垂直于张应力方向上产生的裂割式的破裂面。

剪节理：剪节理是由剪切面进一步发展而成，理论上剪节理应成对出现，自然界的实际情况也经常如此，不过两组剪节理的发育程度可以不等。

2、按力学性质分类：剪节理：剪节理是由剪切面进一步发展而成，144（1）张节理的特点：张节理产状不稳定，而且往往延伸不远；张节理面粗糙不平，成颗粒状或锯齿状的裂面；张节理面没有擦痕；张节理一般发育稀疏，节理间距较大，呈开口状或楔形，常被其他物质充填；张节理在砾岩中绕过砾石而不会切穿。

（1）张节理的特点：145（2）剪节理主要特征：节理产状较稳定，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，其产状可能发生改变，反映出岩石性质对剪节理的方位有一定的控制作用；剪节理面平直光滑，这是由于剪节理是剪破（切割）岩层而不是拉破岩层的；剪节理面上常有剪切滑动时留下的擦痕、摩擦镜面；剪节理一般发育较密，常密集成群；剪节理常呈现羽列现象；剪节理两壁之间的距离较小，常呈闭合状。剪节理在砾岩中可以切穿砾石。

（2）剪节理主要特征：146剪节理与张节理的对比

张节理：剪节理力学机制岩层受张力作用形成的破裂面受剪应力作用形成的破裂面，其两组剪切面一般形成X型的节理产状产状不稳定延伸不长节理产状稳定，沿走向倾向延伸较远节理面特征节理面弯曲粗糙，裂缝较宽，常被岩脉填充节理面平直光滑，裂缝小成闭合状态发育程度发育较稀，间距较大，是渗漏的良好通道发育密集节理间距小，容易构成软弱面剪节理与张节理的对比

张节理：剪节理力学岩层受张力作用形成的1473、按张开程度分类（1）宽张节理。节理缝宽度大于5mm；（2）张开节理。节理缝宽度为3~5mm；（3）微张节理。节理缝宽度为1~3mm；（4）闭合节理。节理缝宽度小于1mm；节理分类：1、按成因分类：构造节理、风化节理和表生节理2、按力学性质分类：张节理和剪节理3、按张开程度分类：宽张节理、张开节理、微张节理和闭合节理3、按张开程度分类（1）宽张节理。节理缝宽度大于5mm；节理148二、节理的发育程度分级（1）节理不发育:节理组数1~2组，间距1m以上，多为闭合节理，为构造型，岩体为大块状；（2）节理较发育:节理组数2~3组，间距0.4m以上，多为闭合节理，部分为微张节理，少有充填物，以构造型为主；（3）节理发育：节理组数3组以上，不规则，呈X型或米字型，间距小于0.4m，多为张开节理，部分有充填物，以构造型或风化型为主，岩体为块状；（4）节理很发育：节理组数3组以上，不规则，呈X型或米字型，间距小于0.2m，以张开节理为主，有个别宽张节理，一般均有充填物，以风化型为主，岩体为碎块状；二、节理的发育程度分级（1）节理不发育:节理组数1~2组，间149（1）观察点的选择（考虑因素）露头要好，最好能在三度空间观测，其露头面积一般不小于1m2，便于大量测量。构造特征清楚，岩层产状稳定。节理比较发育，组系及其相互关系比较明确。观测点应选在构造的重要部位，并且在不同构造层、不同岩系和不同岩性岩层中都应布点。三、节理的调查（2）节理调查的内容（1）节理成因类型和力学性质。（2）节理组数、密度、产状。用线密度（一般用条／米）表示或体积密度表示（单位体积内节理数）。（3）节理张开度、长度、节理面壁粗糙度。（4）节理充填物、充填厚度、含水情况。（5）节理发育程度分级。（1）观察点的选择（考虑因素）三、节理的调查（2）节理调查的150四、节理对工程的影响：(1)是地下水的通道，加速岩石的溶解破坏，尤其在可溶盐地区易形成溶洞，发育成为地下暗河；(2)加速风化作用和冻胀作用；(3)降低岩石力学强度，降低工程的稳定性；(4)降低爆破效率；(5)降低地基承载力。四、节理对工程的影响：1512.6断层2.6断层152二、断层断层是断裂构造中的主要一种类型。断层是指岩石在构造应力作用下发生断裂，沿断裂面两侧的岩块发生明显的相对位移的构造现象。它们是节理的进一步发展和扩大。

二、断层1531、断层要素断层的基本组成部分叫断层要素，主要有：断层面断层线断层带断盘断距1、断层要素154概念概念1552、断层的基本类型及其特征（1）断层的形态分类:正断层，逆断层、平移断层正断层的基本特征是：上盘相对下移，下盘相对上移。逆断层的基本特征是：上盘相对上移，下盘相对下移。平移断层:断层两盘产生相对水平位移的断层.正断层逆断层平移断层2、断层的基本类型及其特征正断层逆断层156逆断层按照断层面的倾角又可分为：i

逆冲断层：断层面倾角＞45°ii

逆掩断层：断层面倾角在25°～45°iii

辗掩断层：断层面倾角＜25°当辗掩断层规模巨大，把时代老的地层推覆到时代新的地层之上，就形成推覆构造，见教材p46四川彭县逆冲推覆构造。逆断层按照断层面的倾角又可分为：157上上盘相对上移，下盘相对下移逆冲断层上上盘相对上移，下盘相对下移逆冲断层1583、断层的其它分类

按断层面产状与岩层产状的关系分类：(1)走向断层；(2)倾向断层；(3)斜向断层。按断层面走向与褶曲轴走向的关系分类：(1)纵断层；(2)横断层；(3)斜断层。

3、断层的其它分类159按断层力学成因性质分类按断层力学成因性质分类160按断层力学成因性质分类压性断层：压性断裂由压应力作用形成——逆断层张性断层：张性断裂由张(拉)应力作用形成——正断层扭性断层：扭性断裂由扭(剪)应力作用产生——平移断层压扭性断层：具有压性断层兼扭性断层的力学特性——平移逆断层张扭性断层：具有张性断层兼扭性断层的力学特性——平移正断层按断层力学成因性质分类1614、断层的组合类型(1)

阶梯状断层若干条产状大致相同的正断层平行排列，在剖面上各个断层的上盘呈阶梯状向同一方向依次下降，这样一些断层的组合类型称阶梯状断层。

(2)

地堑和地垒地堑——指两条走向大致平行的断层，其中间岩块为共同的下降盘，两边岩块相对上升的断层组合形式。地垒——指两条走向大致平行的断层具有共同的上升盘，两边岩块相对下降的断层组合形式。(3)

叠瓦式构造由一系列平行的逆断层排列组成，从剖面上看，各断层的上盘依次上升，构成叠瓦式构造。如：四川龙门山叠瓦式逆冲断层。4、断层的组合类型162地层与地质构造课件1635、断层的野外识别标志（1）构造不连续现象（2）地层的重复或缺失（3）断层破碎带及构造岩（4）断层擦痕和阶步（5）牵引现象及伴生节理（6）地貌及地下水特征5、断层的野外识别标志164（1）构造不连续现象(a)岩层错断(b)岩脉错断(c)早期断层错断（1）构造不连续现象165（2）断层造成的地层重复或缺失（2）断层造成的地层重复或缺失166（4）构造岩A—碎裂硅质白云岩B—断层角砾岩和构造岩Z—震旦系白云岩C、P—石炭、二迭系地层（4）构造岩167（5）断层的牵引现象（5）断层的牵引现象168断层的伴生节理断层的伴生节理169正断层

逆断层

6、

断层运动方向的判别（1）

上升盘出露地层较老，下降盘出露较新；正断层逆断层6、断层运动方向的判别1706、

断层运动方向的判别（2）．断层横截褶曲时，背斜上升盘核部地层变宽，向斜上升盘核部地层