第四章地质构造

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第4章
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8
地 质 构 造
概 述 地壳构造运动的类型 水平岩层及其在地质图上的表现 倾斜岩层及其在地质图上的表现 褶皱构造 节理构造与玫瑰花图 断 层 识读地质图
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4.1
概
述
由内动力地质作用引起的地壳物质成分、内部 构造、外部形态发生变化的现象，称为地质构造。 这种由内动力地质作用促使地壳结构的改变和地壳 内部物质变位的运动，称为地壳运动。 地壳运动影响各种地质作用的发生和发展，不 仅改变着地表形态，同时，也改变着岩层的原始产 状，形成各种各样的地质构造现象。 本章主要介绍了地壳构造运动的类型、岩层产 状、水平岩层与倾斜岩层在地形地质上的表现、褶 皱构造、节理构造与玫瑰花图、断层、识读地质图 等方面内容。
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4.6.3
节理的发育程度分级
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4.6.4
节理的调查统计及表示方法
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1.节理玫瑰花图
2.节理的发育程度 可以用节理密度和裂隙率来定量地反映岩石中节理的发育程度。 3.节理的工程评价
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4.7
断
层
断层(fault)是指岩层受力断开后，断裂面两侧岩层沿 断裂面有明显相对位移时的断裂构造。
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学完本章后应掌握以下内容： （1）地壳构造运动的类型； （2）岩层产状及产状要素的含义以及岩层产状的测定和表示方法； （3）岩层间各种接触关系的类型及特征； （4）地质图的含义、类型以及各种地层接触关系在地质图上的表示方法； （5）中国大地构造特点； （6）地质构造对工程稳定性的影响评价内容。 学习中应注意回答以下问题： （1）地壳运动的类型有哪些？主要形成哪些地质构造？ （2）什么叫岩层产状？产状三要素是什么？岩层产状是如何测定和表示的？ （3）什么叫褶皱？什么叫褶曲？褶曲的要素及基本形态有哪些？如何识别 褶曲并判断 其类型？ （4）什么是节理？节理如何分类？如何进行节理的统计调查？节理玫瑰花 图的含义？ 如何绘制节理玫瑰花图？ （5）什么叫断层？断层的要素和基本类型有哪些？如何识别断层？ （6）什么是地质图？地质图的基本类型有哪些？ （7）各种地质现象或地质构造在地质图中的表现形式如何？怎样阅读地质 图？
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1.岩层的产状分析
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2.褶曲分析
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3.断层分析
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源自文库
4.地层接触关系的判读
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4.8.5 地质图的阅读分析
1.比例尺 2.地形地貌 3.地层岩性 4.地质构造 5.接触关系
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思考题 4-1 地壳运动有哪两种基本类型？各类型主要形成哪些地质构造？ 4-2 水平岩层和倾斜岩层在地质图上如何表现？ 4-3 什么叫岩层产状？产状三要素是什么？岩层产状是如何测定和表示的？ 什么是岩层倾向与地面坡向关系的“V”字型法则？ 4-4 什么叫褶皱？褶皱构造的成因包括哪几种？什么叫褶曲？褶曲的要素 及基本形态有哪些？如何识别褶曲并判断其类型？褶皱的工程评价如何？ 4-5 什么是节理？节理从其成因、节理与岩层产状关系、力学性质、节理 走向与所在褶曲的轴向的关系如何进行分类？节理的发育程度如何分级？ 如何定量的表示节理发育程度？如何进行节理的统计调查？节理玫瑰花 图的含义？如何绘制节理玫瑰花图？ 4-6 什么叫断层？断层的要素有哪些？断层如何进行分类？断层有哪些组 合类型？断层的野外特征有哪些？如何进行断层的识别？ 4-7 地质图按内容可分为哪几类？地质图按制作方法可分为哪几类？地质 图的规格有哪些？地质图的符号如何表示？地质图的读图步骤有哪几个？ 各种构造现象在地质图上如何表现？ 4-8 请画出图4-45中B-B´剖面图。
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4.2 地壳构造运动的类型
地壳在地质历史中，受地球内、外动力地质作用的影响，不停地运 动和演变。地壳运动的结果，形成地壳表面各种不同的地质构造形态， 因此，又把地壳运动称为构造运动。地壳运动基本类型有两种： 升降运动(vertical movement)和水平运动(horizontal movement)。 4.2.1 升降运动 1.海侵(超覆) 2.海退(退覆)
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4.2.2
水平运动
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4.3 水平岩层及其在地质图上的表现
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4.4 倾斜岩层及其在地质图上的表现
4.4.1 倾斜岩层的定义 大致向同一方向倾斜的岩层称为倾斜岩层(tilted)，倾斜岩层的层 面和水平面之间有一个较大的夹角。 4.4.2 倾斜岩层的产状要素 岩层产状要素(element of stratum)指表示岩层空间方位和倾斜程 度的几何要素，包括走向、倾向和倾角(图4-7)。
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4.5
4.5.1
褶皱构造
褶皱的概念 褶皱(fold)指岩石在主要由地壳运动所引起的地应力长期作用下所 发生的永久性弯曲变形(图4-15～图4-17)，
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褶曲的形态是多种多样的，褶曲的基本类型只有两种：背斜和向斜 （如图4-18）。
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4.5.2 褶皱构造的成因 1.水平挤压作用形成的褶皱 2.水平扭动作用形成的褶皱 3.垂直运动形成的褶皱 4.5.3 褶曲的要素
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4.7.1 断层要素 1.断层面(fault surface) 2.断层线(fault line) 3.断 盘(fault wall) 4.断 距(displacement)
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4.7.2 断层的分类 1.依据断层两盘相对错动分类
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2.根据断层面产状与两盘岩层的产状关系分类
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3.根据断层面产状与褶皱轴线(或区域构造线)的关系分类
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4.4.3
岩层产状的测定及表示方法
1.方位角表示法 2.符号表示法 4.4.4 岩层层理的鉴别 4.4.5 岩层倾向与地面坡向的关系
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1.相反相同 若岩层倾向与地面坡向相反，则岩层露头线与地形等高线朝相同的 方向弯曲。
2.相同相反 若岩层倾向与地面坡向相同，且岩层倾角大于地面坡角，则岩层露 头线与地形等高线呈相反方向弯曲。 3.相同相同 若岩层倾向与地面坡向相同，但岩层倾角小于地面坡角时，则岩层 露头线与地形等高线朝相同方向弯曲。
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4.8 识读地质图
4.8.1 地质图的分类 1.按地质图内容的分类 按地质图内容可分为普通地质图、构造地质图、第四纪地质图、基 岩地质图、水文地质图、工程地质图等。 2.按地质图制作方法的分类 按地质图的制作方法和用途可分为地质平面图、地形地质平面图、 立体地质图、综合地层柱状图、地质剖面图、地层等高线图、水平断面 图等。 4.8.2 地质图的规格与符号 4.8.3 地质图的读图步骤 4.8.4 各种构造现象在地质图上的表现
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4.5.4 褶曲的形态分类 1.褶曲的横剖面形态分类
2.褶曲的纵剖面形态分类
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3.褶曲的平面形态分类 依据褶曲同一岩层在平面上出露的纵沟长度和横向宽度之比将褶曲 分为以下四种类型：1)线状褶曲 ; 2)短轴褶曲 ; 3)穹窿构造 ; 4)构 造盆地. 4.褶曲的剖面组合类型
4.5.5 褶皱的野外识别 1.穿越法(traverse method);2.追索法(tracking method) 4.5.6 褶皱的工程评价
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4.6
节理构造与玫瑰花图
4.6.1 节理的概念 节理（joint）或称裂隙，是存在于岩层、岩体中的一种破裂，破 裂面两侧的岩块没有显著位移的小型断裂构造。 4.6.2 节理的分类 1.节理的成因分类 1)构造节理; 2)非构造节理 2.根据节理产状与所在岩层产状的关系分类 1)走向节理 ; 2)倾向节理 ; 3)斜向节理 ; 4)顺层节理 3.根据节理走向与所在褶曲的轴向的关系分类 1)纵节理; 2)横节理 ; 3)斜节理 4.按力学性质分类 1)张节理 ; 2)剪节理
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4.4.6 倾斜岩层在地质图上的表现 1.露头形态(shcepe of outcrop) 2.露头宽度(width of outcrop) 3.厚 度 1）真厚度 ;2）视厚度; 3）铅直厚度 ; 4）真厚度与铅直厚度相 互之间的关系.
4.4.7直立岩层(plumb rock stratum)
4.按断层的力学性质分类 1）压性断层(compressive fault); 2）张性断层(tensive fault) ; 3）扭性断层(torsional fault).
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4.7.3 断层的组合类型 1.阶梯状断层 ; 2.地堑与地垒 ; 3.叠瓦状构造.
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4.7.4 断层的野外识别 1.是否存在断层的识别 2.断层的野外特征