2.構造地質學郝建民主講第1章沉積巖的原生構造及其產狀-1

1、構造地質學—郝建民主講,1,2024/3/20,第一章 沉積巖層的原生構造及其產狀,石家莊蒼巖山,構造地質學—郝建民主講,2,2024/3/20,水平巖層,（蒼巖山）,構造地質學—郝建民主講,3,2024/3/20,河北省石家莊嶂石巖,構造地質學—郝建民主講,4,2024/3/20,丹霞山位于廣東省韶關市東北郊仁化縣，面積290平方千米。其山石由紅色砂礫巖構成，地赤壁丹崖為特色，看去似赤城層層，云霞片片，古人取"色如渥丹，燦若

2、明霞"之意，稱之為丹霞山。,丹霞地貌,構造地質學—郝建民主講,5,2024/3/20,丹霞地貌最突出的物點是“赤壁丹崖”廣泛發(fā)育，形成了頂平、身陡、麓緩的方山、石墻、石峰、石柱等奇險的地貌形態(tài)，各異的山石形成一種觀賞價值很高的風景地貌。（湖南崀山“八角寨”丹霞地貌風光 ）,構造地質學—郝建民主講,6,2024/3/20,貴州赤水丹霞地貌大紅巖,構造地質學—郝建民主講,7,2024/3/20,甘肅張掖丹霞地貌,構造地質學—郝建民

3、主講,8,2024/3/20,甘肅張掖丹霞地貌,構造地質學—郝建民主講,9,2024/3/20,,,,,,,,,,,,,S,,紫金山,南京鐘山單面山,,中山陵,構造地質學—郝建民主講,10,2024/3/20,北京延慶單面山,構造地質學—郝建民主講,11,2024/3/20,本章主要內容,1、概述2、利用沉積巖層原生構造確定巖層的頂面與底面3、傾斜巖層與直線的產狀要素4、水平巖層與傾斜巖層在地形地質圖上的特征5、地層的接觸關系,

4、構造地質學—郝建民主講,12,2024/3/20,一、概述    1、研究沉積原生構造的原因    （1）、沉積巖原生構造是構造地質學研究的基本內容；    （2）、在地殼組成三大巖石中（沉積巖、火成巖和變質巖），沉積巖占的比例最大，75%以上。 （3）、最重要的是：我們研究的地質構造主要由沉積巖層原生構造的產出狀態(tài)和空間關系表現

5、出來。,構造地質學—郝建民主講,13,2024/3/20,2、什么是沉積巖層的原生構造？    簡言之，指沉積物堆積過程和成巖作用過程中形成的各種構造，如層理、層面構造以及生物遺跡、結核、縫合線及疊錐等這些生物成因或化學成因的構造。,構造地質學—郝建民主講,14,2024/3/20,3、巖層    沉積巖層由兩個平行或近于平行的界面所限制的由同一巖性的層狀巖石，

6、由沉積巖作用形成的巖層就叫做沉積巖體。特征： （1）每一個巖層，由巖性相同或相似的沉積巖組成； （2）被上下兩個平行或近于平行的沉積界面所限制；巖層的上下界面叫層面，以上的叫上層面（或頂面），以下的叫下層面（底面），巖層頂底面之間的垂直距離就是巖層的厚度。,構造地質學—郝建民主講,15,2024/3/20,二、利用沉積巖層原生構造確定巖層的頂面與底面,層理是沉積巖層常見的一種原生構造，它是通過巖石的成分、顏色和粒度在剖

7、面上的突變或漸變所顯現出來的一種成層構造。,層理的識別標志①、巖石成分的變化；②、巖石的結構變化；③、巖石顏色的變化；④、巖層層理的層面構造。,構造地質學—郝建民主講,16,2024/3/20,,,,,,,,層系,,,紋層,,層系界面,上部為水平層理，下部為斜層理。,構造地質學—郝建民主講,17,2024/3/20,沉積巖層頂面與底面的識別標志有： 1. 交錯層理：頂面被截切，底面收斂,構造地質學—郝建民主講,18,202

8、4/3/20,交錯層理也叫斜層理，是由一系列斜交于層面的紋層構成，彼此重疊、交錯或切割，上部與主層理截交，下部與主層理相切（圖中那個地質學家正走在一個主層面上）。,據此特征，地質學家可以判別原始層面有無倒轉（圖中巖層正常，沒有發(fā)生倒轉，說明該沉積巖形成之后還沒有過強烈的構造變形）以及此沉積物的來源方向（圖中沉積物來源方向從右到左）。 原始主層理在形成的時候一般是近乎水平的，成巖后的構造變形（例如，褶皺）使得層理發(fā)生旋轉，變成斜立甚至直立

9、了。,構造地質學—郝建民主講,19,2024/3/20,交錯層理,構造地質學—郝建民主講,20,2024/3/20,,新疆柯坪音干村泥盆系砂巖中的交錯層理,,,頂面,底面,構造地質學—郝建民主講,21,2024/3/20,秦皇島斜層理,,,頂面,底面,構造地質學—郝建民主講,22,2024/3/20,2. 粒級層理（遞變層理）： 同一巖層內下粗上細,粒級層理或遞變層理（普遍）反向粒級層理（偶見）區(qū)別:前者頂面與上一層為突變關系，后者

10、頂面與上一層為漸變關系,構造地質學—郝建民主講,23,2024/3/20,3. 波痕：波峰向上，波谷朝下,現代海灘砂體表面的波紋,巖石表面古老的波痕構造,新疆烏恰縣反修煤礦J2砂巖層面上的波痕,,,構造地質學—郝建民主講,24,2024/3/20,構造地質學—郝建民主講,25,2024/3/20,在太行山中，發(fā)育良好的波痕石并不罕見，從照片中斷裂的巖石層面中我們可以看到在波痕的表象下難以計數的細密沉積層理，這些層理就像樹木的年輪

11、一樣，記錄著巖石在億萬年間所經歷的滄桑巨變。,構造地質學—郝建民主講,26,2024/3/20,因為太行山的石英砂巖屬于海相沉積，因此很多巖石上都留有大海的“烙印”，比如波痕構造。在水流的沖刷下，砂巖很容易在表面形成波狀起伏的痕跡，而這些隆起的波脊也成為判斷水流方向的重要依據。從照片中接近對稱的波痕構造來看，水流呈周期性有規(guī)律地改變流向，很可能是在潮汐漲落的過程中往復，因此這塊巖石的沉積環(huán)境應該是濱海地區(qū)。而波脊上密密麻麻的雨痕坑則是降

12、雨留下的印記。,構造地質學—郝建民主講,27,2024/3/20,河北省撫寧縣潮水峪上寒武統鳳山組砂巖中的波痕,構造地質學—郝建民主講,28,2024/3/20,天津薊縣中上元古界波痕由風，水流，波浪交互作用于沉積物表面而形成。地質年齡約為16億年。,構造地質學—郝建民主講,29,2024/3/20,4. 泥裂：“ V ”形尖端朝下,現代泥裂,,5. 雨痕、雹痕與沖刷槽 凹向下層面,6. 古生物化石的生長和埋藏狀態(tài)：

13、 底棲生物基部指向下層面,構造地質學—郝建民主講,30,2024/3/20,與泥土干裂的原理一樣，暴露在地表的沉積層表面也會在干旱的條件下產生龜裂，裂紋中往往會被填充進一些膠結物，這些膠結物與沉積層一起受到更新的沉積物覆蓋和壓實成巖作用，就會形成這種如植物根系脈絡一樣的構造景觀。,構造地質學—郝建民主講,31,2024/3/20,太行山嶂石巖地區(qū)泥裂,構造地質學—郝建民主講,32,2024/3/20,這是一個非常特殊的泥裂構造景觀——在

14、風蝕、水蝕的強烈作用下，原本較“軟弱”的沉積層被剝蝕殆盡，而填充到沉積層龜裂縫隙中的膠結物由于黏性強、質地也更為堅硬，最終保留了下來，形成了像窗欞一樣的結構。（嶂石巖）,構造地質學—郝建民主講,33,2024/3/20,泥裂河北來源白石山的泥裂發(fā)育在碳酸鹽巖中，干裂斷面呈“V”字形。,構造地質學—郝建民主講,34,2024/3/20,東非火山灰上360萬年前人類祖先的足印,澳大利亞滿谷國家公園發(fā)現大批冰河時期的人類足跡距今1.9萬年

15、至2.3萬年之間,構造地質學—郝建民主講,35,2024/3/20,據新華社電 中國、美國的科學家2011年10月15日在中國地質學學術刊物《地質通報》上發(fā)表論文稱，在中國重慶市綦江縣老瀛山蓮花保寨發(fā)現了中國古人與恐龍足跡共存的實證，這是世界上截至目前，唯一一例人類在恐龍遺跡上構建居住所并長期生活的例證。蓮花保寨除存在大量多樣化的恐龍足跡之外，還有保存完好的要塞結構和歷代題刻，構成了中國古人在恐龍足跡化石點上長時間生活的直接證據，這一時

16、段可能長達700多年。而蓮花保寨的泥裂、鴨嘴龍類足跡和波痕被引申為荷葉葉脈、蓮花和水環(huán)境，“蓮花保寨”因而得名。,構造地質學—郝建民主講,36,2024/3/20,三、傾斜巖層與直線的產狀要素,1. 巖層的產狀要素 巖層在三維空間的產出狀態(tài)就是產狀，有三個要素：走向、傾向和傾角。 走向：巖層與水平面的交線稱走向線(圖中直線MON)，走向線在水平坐標系中所指的方位就是該巖層的走向，有兩個數值。,,傾向：層面上與走向線

17、垂直的直線稱（真）傾斜線，傾斜線下傾方向在水平面上的投影線所指的方位就是該巖層的傾向。傾角：巖層的傾斜線與它在水平面上投影線之間的銳夾角就是該巖層的（真）傾角。,傾斜巖層的產狀要素示意圖,構造地質學—郝建民主講,37,2024/3/20,,,,NW,NE,SW,SE,2.巖層產狀要素的表示方法a 文字表示方法:★ 方位角表示方法: 一般只測量和記錄巖層的傾向和傾角, 例如:205° ∠27° 前一讀數

18、為巖層的傾向, 后一讀數為巖層的傾角 ★象限角表示方法: 以北和南的方向作為0 度, 一般測量和記錄巖層的走向, 傾向和傾角, 例如：N65°W/25°SW 即巖層走向為北偏西65°, 傾角為25°, 巖層向南西傾斜,構造地質學—郝建民主講,38,2024/3/20,,,,b 符號表示方法: 在地質圖上, 巖層產狀要素是用符號來表示的,構造地質學—郝建民主講,3

19、9,2024/3/20,,,,,,(長線)巖層走向,,(短線)巖層傾向,,(數值)巖層傾角值,,構造地質學—郝建民主講,40,2024/3/20,,,,,,(長線)巖層走向,,(箭頭)巖層變新方向,,巖層產狀要素符號表示法,構造地質學—郝建民主講,41,2024/3/20,,,,,,(箭頭)巖層巖層倒轉后的傾向,,倒轉巖層的傾角,,巖層產狀要素符號表示法,構造地質學—郝建民主講,42,2024/3/20,（河南嵩山石英巖）,直立巖層,構

20、造地質學—郝建民主講,43,2024/3/20,3. 直線的產狀要素,直線的產狀要素與傾斜平面的產狀要素類似，也有傾（伏）向和傾（伏）角。 直線產狀的表示方法與平面產狀的表示方法類似，也是“傾向?傾角”。如213°? 54 °,直線的產狀要素圖示,也可以把直線所作傾斜平面作參照面，用側伏向和側伏角表示直線的產狀。,構造地質學—郝建民主講,44,2024/3/20,四、水平巖層與傾斜巖層在地形地質圖上的特征