第二章地质构造 (6学时) 地球形成迄今已有46亿年，在这漫长的时间里，地球的内部状况如成份、 结构等发生了多次巨大的变化。而这些变化所存留下来的痕迹就称为地质构造 *地质构造：指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形 变位。而要研究地质构造，需要掌握时间和空间两个方面的描述工具，了解和指 述地球发展史就是一个时间的前提。 第一节地质年代与岩层产状(1学时) 地质年代是对地球历史包括构造史进行编年研究的时间工具。 一、地质年代 1.地质年代的划分体系 地质年代有两套对应的划分体系。 (1)年代地层单位：即以时间为标准的划分体系，相当于世纪、年、月、 日、时 宙代纪世期 (2)岩石地层单位：以岩石空间规模和上下位置关系为依据的划分体系。 宇界系统阶 XX界指的是XX代中形成的一整套岩石地层的总和。如太古界指的是太古代 内形成的所有岩石的总和。 2.地质年代表 地球46亿年的历史的阶段划分依据的是重大的地壳变动事件，动、植物的 演化阶段。由此，地球历史可划分为以下的地质年代体系： 二、岩层产状 沉积岩形成之初往往是水平摆置的。但在地壳运动的影响下，原始水平状态 受到改造而形成拱起，凹陷或是断裂错开。要描述岩层的空间位置特征及其变动 情况，就需运用“产状”这一空间工具。 1.地质地理坐标 地质地理学中，以水平面为基准，以正北方向为起点，顺时针旋转一周所构
新生代(Kz)厂第四纪(Q) 第三纪(R) 「白垩纪(K) 中生代(z》侏罗纪(J) 三叠纪(T) 显生宙 「二叠纪(P) 晚古生代石炭纪(C) 泥盆纪(D) 地球地质时期 志留纪(S) 古生代(Pz) 早古生代了奥陶纪(0) 寒武纪(E) 震旦纪(z) 元古代(Pt) 隐生宙 太古代(Ar) 38亿年 地球天文时期 成的坐标系统地质地理坐标 360°N0 问E、S、W各为多少方位角度？ 160°代表什么方位？300 呢？地质图上，则先按“上北 下南，左西右东”定正方位， W270 E90 再运用该体系。 2,地层产状 地层的空间状态描述需三 个产状要素：走向、倾角和倾 角。 (1)走向：指岩层面与水平面的交线在地质地理坐标中的方位角度（两个）
(2)倾向：岩层血指向天空的法线在 水平面上的投蟛所指的方向（一个）。 (3)倾角：岩层面与水平面的夹角， 野外测定地层产状用地质罗盘，常用的产状 纪录格式为： 1-走向：2-顺向：3便角 倾向<倾角 如120°<30° 265°<60° 问：由唯一的倾向可推得两个走向，那么由走向是否可推求唯一的倾向？ *平面地质图上厂30°是常用产状标准形式，长线一走向，短线代表倾向， 而30°代表了岩层倾角， 地质工作中，凡是野外出现的有大致平整面的地质界线（岩层面、断层面 裂隙面、节理面等)均需用产状来描述其空间位置特征。 第二节褶皱构造(2学时) 一、概述 1,定义：褶皱：指岩石受力所发 E-现部：F-核部：ABCD-轴间：BC-枢纽 生的弯曲变形。 2.褶皱要素及其基本形式。 (1)褶皱各部分的名称 ①核部：弯曲岩层中间的部分。 ②翼部：弯曲岩层两侧部分。 ③枢扭：弯曲岩层同一层面上各曲率最大（弯曲度最大）点的联线。 ①轴面：通过各层面枢扭的一个假想平面，它对分子褚皱。 (1)褶皱的基本形式 背斜 向斜 二、褶皱的几何形态分类 1.横剖面上轴面产状类型
直立褶皱斜歪褶皱同斜褶皱 平卧褶皱 翻卷褶皱 2.横剖面上岩层的弯曲形态类型 N 箱型褶皱 扇形褶皱 圆弧形褶皱 尖棱形褶皱 3.纵剖面上枢扭的产状类型 泰型泰 倾伏褶皱 水平稻皱 倾竖褶皱 4.平面上岩层弯曲的形态 ≥> 背斜一穹窿 长轴（线状）褚皱<10：】 短轴褶10：1~3：1 向斜：一构造盆地⑤ 三、褶皱的野外识别 主要依据岩层的对称重复特点一即同时代同岩性的地层以某一处为中心出 现对称重复，即认为有褶皱存在。 1.背斜：对称重复特点一中间老、两侧新 2.向斜：对称、重复特点是 一中间新、两侧老 D o\sp/s/o/
0 地面切割、侵蚀所成的地形会使岩层界线发生变形和弯曲，但不会改变褶皱 岩层的对称重复特点。 用虚线恢复完整褶皱， 下图中有几个褶皱？基本形式各是什么？ 第三节断裂构造(2学时) 弹塑性岩石受力后，若给力大且作用时间迅速，它就会发生断裂，造成岩石 构造的不连续称为“断裂构造”。按规模和 61 形成力学机制区分为断层、节理和裂隙。 一、地质断裂构造的岩石力学性 质（构造结构面的岩石力学性质） 切割岩石的破裂面积为结构面，构造结 构面按力学性质又可区分为压性、张性和扭 (剪)性结构面三种类型。 1.压性结构面：走向与主压应力方向 δ：垂直，类型包括褶皱轴面，逆断层等
2.张性结构面：走向与主张应力(8，)垂直，包括正断层，张节理等。 3.扭性（剪）结构面，走向与5：和6：斜交，但与主压应力8：方向的夹角 小于45°，而不是45°，这类常见发育成X形共轭，如平移晰面，剪节理等。 二、断层的类型与特征 断层是规模最大，研究程度最高的断裂构造。 *断层：岩体受力破裂，破裂面两侧岩块发生了显著位移的一类断裂构造。 1.断层要素(2个) (1)断盘：即裂面两侧的滑动岩块，若裂面倾斜，则倾斜面上方的称上盘， 下方的称下盘，依相对运动方向「上升盘 下升盘 依据两盘地质地理坐标方位，又有东盘 下降盘) 一西盘、南盘一北盘等。 (2)断层血：即破裂血，它与岩层 下 样也可用产状来描述，如120°∠44°的断 (上升槛) 层面，指倾向120°，倾角44°，亦即北西 盘为下盘，南东盘为上盘。 在地质平面图上，断层多以红线标出，并注明倾向，倾角，人50°表明断 层倾向南东，倾角50°，亦即东南盘为上盘，北西为下盘 2.断层的基本类型 (1)正断层：即上盘下降，下盘上升的断层，多为复水平方向拉张力形成， 属张性结构面。 (2)逆断层：即上盘上升，下盘下降的断层，多为受水平方向挤压力形成， 属压性结构面。 (3)平移断层：两盘沿断层面相对水平滑动而成，属握性结构面（圣安德 烈斯，郯庐断裂) 3.断层的组合 (1)正断层组合
地堑地垒和阶梯状构造 8果 (2)逆断层组合--一叠瓦状构造 4.断层的野外识别 一般从三个方面的特征入手。 (1) 地层的不对称重复与缺失：是判别断层存在的重要依据，也可以 此与褶皱构造相区别。 (2)地貌特征：断层存在与活动时在地貌上明显反映，包括： ①断层雀：山前地带断层上升盘形成的陡崖（崖壁光滑陡直） ②断层三角面：山前地带断层上升盘受流水切割形成的三角形陡壁。 V/7 ③其它：如串珠状泉水，河流直拐现象以及山脊线错开现象等。 (3)断层旁侧小构造特征：亦可据此判别断层存在及其类型。 ①阶步与擦痕：断层面上拉断、错列和摩擦痕迹及由此造成的小台阶 ②断层破碎带：断层宽度有时可达数十米甚至数百米，其破裂程度由中心 向两侧越来越低，出现这种现象必有断层通过
③牵引褶皱 三、节理类型及其特征 节理是岩体中的错断裂隙，规模小于断层，但也有一定程度的两侧岩块位 移，按形成的力学机制可分为张、剪节理两类 入类型 剪节理（扭剪性）》 张节理（拉张性） 项目 产状 稳定、延仲远 不稳定，短距内即消失 结构面 平整光滑，可切穿沙中砾石 粗糙，湿砂中砾石绕走 擦痕 有 无 素度 较大，多成片分布 变化较大，总体较稀疏 侧列为主，常见到X形共轭 排列方式 平行排列为主 (铜川站砂岩) 充填物 极少有 多，以泥质、钙质层多 四、构造应力推演一节理走向玫瑰花图 一定的构造应力就可以形成一定类型和一定空间产状的地质构造。那么反 过来，自然可以根据一定地质构造的空间分布特征反推出构造应力场的方向。其 中最常用的一种方法就是利用多组剪节理的优 势走向来判定构造应力场的主压应力6：的方向 因为共轭X型剪节理的走向与δ：的方向有非常 确定的关系。 1入剪节理走向=45-9小于450 节理走向玫瑰图的做法及结果分析过程是： (1)野外测量节理产状，常用记录格式为： 走向、倾角<倾角，如
15°NW∠31° 25°SE∠30° (2)资料整理：将节理的走向方位角度由小到大排序，并全部换算到0°~ 90°和270°~360之间（即地质地理坐标上半圆）。 (3)统计计算：选择适当的方位角组距（一般20°，10°或15°作组距） 进行分组统计，并计算每组节理走向的组中值和频数（条数， *组中值三组内各走向值的算术平均值。 组间距 频数（条数） 组中值 0-10 3 8.7 11-20 7 16.5 21-30 (4)作走向玫瑰花图：以最大的频数为半径，绘一上半圆，用量角器标出 方位角度值，按组中值和频数（线段长）描点，然后按点的顺序连成线，最终绘 制成节理走向玫瑰花图。 (5)从图上寻找8：方位。如右上图明显有两个方位角度上的优势节理走向， 即A-340°，B-250°，两者夹角为450°，小于90°，因此其角平分线方位即 是61方位，即为： 6:=250°-45°/2=2.5°和2.5°+180°=182.5 作业：参见习题集，依所给数据作节理走各玫瑰花图，并判断其8，方位角 度。 第四节地质图(0.5hr) 地质图是综合描述各类地质现象的图件，具体来说， *地质图：是用一定符号、颜色和花纹将地壳某部分的各种地质体和地质现 象（岩层、岩体、构造等）按一定比例概括地投影反射到地形上的一种图件。 一、地质图的类型与要素 1.地质图的分类（依据不同类型也有不同） 常用的两种方法是： (1)按用途分：地形地质图、水文地质图、工程地质图、环境地质图等
(2)按制图方法分：平面图、剖面图、柱状图等。 2.普通地质图构成要素 (1)图名：表明图幅所在地区和图的类型。 如：陕西省地质图、咸阳市水文地质图、杨陵区工程地质图等。 (2)比例尺：即缩尺，表明图上距离与实距的比例关系，反映图幅对实际 地质情况反映的详尽程度，如： 1:10000—图上1cm,实距10000cm即100m 一般比例尺越大，对地质情况反映越详尽，但容纳的实际区域面积越小。 数字式比例尺：如1：10001：500001：1000000等 线条式比例尺：如01020304050km优点是可随圆幅仲缩变化 较准确。 *按比例尺大小，又可将地质图分类三种类型，即： 大比例尺地质图：1/1万~1/5万 中比例尺地质图：1/5万~1/20万 小比例尺地质图：1/20万以下如1/100万或1/50万等。 (3)图例：即图中色谱、线条、花纹、符号等的地质含义说明，其形式为： 口工石炭中厚层灰岩 倒转背斜 (4)图幅内容：地质图的主体内容，反映各类地质现象存在与分布情况。 二、地质图的阅读 1,方法（次序）：先看图名、比例尺、图例，再阅读图幅具体内容，即先图 幅外，后图幅内，而图幅内的内容阅读还应先看地形，再看地质现象 2.内容：依据研究的目的而定，如工程场地选址时，应重点掌握地表岩性， 构造、陡斜坡分布情况，地下水埋深，地形特征等内容