巖石的成因和分類地質(zhì)構(gòu)造和地史概念

第九講巖石的成因和分類、地質(zhì)構(gòu)造和地史概念

一、內(nèi)容提要：

本講主要講述①巖石的成因和分類：主要造巖礦物一火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖的成因及

其分類。常見巖石的成分、結(jié)構(gòu)及其他主要特征。②地質(zhì)構(gòu)造和地史概念：褶皺形態(tài)和

分類、斷層形態(tài)和分類、地層的各種接觸關(guān)系；大地構(gòu)造概念；地史演變概況和地質(zhì)年

代表。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)：

火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖的成因及其分類；褶皺形態(tài)和分類、斷層形態(tài)和分類、地層的

各種接觸關(guān)系和地質(zhì)年代

三、內(nèi)容講解：

第一節(jié)巖石的成因和分類

一、主要造巖礦物

（一）礦物的基本概念

礦物是存在于地殼中具有一定物理性質(zhì)、化學(xué)成分和形態(tài)的自然元素或化合物。組成地

殼的巖石，是一種或多種礦物的集合體。組成巖石的礦物稱為造巖礦物。巖石的特征及

其工程性質(zhì)，在很大程度上取決于它的礦物成分、性質(zhì)及其在各種因素影響下的變化。

已被發(fā)現(xiàn)的礦物有三千多種，而最主要的造巖礦物只有三十多種。

造巖礦物絕大多數(shù)是結(jié)晶質(zhì)，其基本特點(diǎn)是組成礦物的元素質(zhì)點(diǎn)在礦物內(nèi)部按一定的規(guī)

律排列，形成穩(wěn)定的結(jié)晶格子構(gòu)造。礦物的外形特征和許多物理性質(zhì)都是礦物的化學(xué)成

分和內(nèi)部構(gòu)造的反映。但當(dāng)外界條件改變到一定程度后，礦物原來的成分、內(nèi)部構(gòu)造和

性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，形成新的次生礦物。

（二）礦物的分類

礦物按生成條件可分原生礦物和次生礦物兩大類。

原生礦物：一般是由巖漿冷凝生成的，如石英、長石、輝石、角閃石、云母等。

次生礦物：一般是由原生礦物經(jīng)風(fēng)化作用直接生成的，如高嶺石、綠泥石等；或在水溶

液中析出生成的，如方解石、石膏等。

（三）礦物的物理力學(xué)性質(zhì)

礦物的物理力學(xué)性質(zhì)是鑒別礦物的重要依據(jù)，主要有形狀、顏色、光澤、硬度、解理、

斷口等。

1.形狀：指礦物的外表形態(tài)。結(jié)晶體的大都呈規(guī)則的幾何形狀，非結(jié)晶體則呈不規(guī)則的

形狀。

2.顏色：指礦物新鮮表面呈現(xiàn)的顏色，取決于礦物的化學(xué)成分及其所含的雜質(zhì)。按成色

原因，有自色、他色、假色之分。

自色是礦物固有的顏色，顏色較固定。一般分為淺色和深色二大類。含硅、鋁、鈣成

分多的礦物，如石英、長石、方解石等，多呈白、灰白、淡紅、淡黃等淺色；含鐵、鎰

多的礦物，如黑云母、普通角閃石、普通輝石等，多呈灰綠、褐綠、黑綠以至黑色等深

色。

他色是礦物混入了某些雜質(zhì)所引起的，與礦物本身性質(zhì)無關(guān)。他色不固定，隨雜質(zhì)的

不同而異。假色是由于礦物內(nèi)部的裂隙或表面的氧化膜對(duì)光的折射、散射所引起的。

3.光澤：指礦物表面呈現(xiàn)的光亮程度，是礦物表面反射率的表現(xiàn)，可分為金屬光澤和非

金屬光澤。造巖礦物絕大多數(shù)屬非金屬光澤。由于礦物表面的性質(zhì)或礦物集合體的集合

方式不同，又會(huì)反映出各種不同特征的非金屬光澤，如玻璃光澤、珍珠光澤、絲絹光澤、

汕脂光澤、蠟狀光澤、土狀光澤等。

4.硬度：指礦物抵抗外力刻劃、研磨的能力，它對(duì)巖石的強(qiáng)度有明顯影響。硬度是鑒定

礦物的一個(gè)重要特征，通常是用兩種礦物相刻劃的方法來確定礦物的相對(duì)硬度。硬度對(duì)

比的標(biāo)準(zhǔn)，從軟到硬依次由下列十種礦物組成，稱之為摩氏硬度計(jì)。

⑴滑石（2）石膏（3）方解石（4）螢石（5）磷灰石

（2）正長石（7）石英（8）黃玉（9）剛玉（10）金剛石

5.解理、斷口：礦物受打擊后，能沿一定方向裂開成光滑平面的性質(zhì)，稱為解理。裂開

的光滑平面稱為解理面。不具方向性的不規(guī)則破裂面，稱為斷口。按解理出現(xiàn)方向的數(shù)

目，有一向解理（如云母等）、二向解理（如長石等）、三向解理（如方解石等）。根據(jù)解理

出現(xiàn)的完全程度，可分為極完全解理（極易裂開成極薄片狀，解理面大而完整，如云母）、

完全解理（裂開成鱗片狀、板狀或塊狀，解理面平整光亮，如方解石）、不完全解理（裂開

面只具有局部的光滑平面，如正長石）、無解理（裂開成貝殼狀、參差狀或鋸齒狀等不規(guī)

則斷口，如磷灰石）。礦物解理的完全程度和斷口是互相消長的。此外，如滑石的滑膩感、

方解石的遇鹽酸起泡等，都可作為鑒別礦物的特征。區(qū)別和認(rèn)識(shí)各種礦物，可首先觀察

顏色，常見的深色礦物只有比較固定的幾種。再按形狀、光澤和硬度，縮小被鑒定的礦

物范圍。最后根據(jù)解理以及其他特征，綜合定出礦物名稱。有許多礦物，它們?cè)谛螤睢?/p>

顏色、光澤等方面有相同之處，但每一種礦物總具有它自己的特點(diǎn)，鑒別礦物時(shí)應(yīng)該注

意利用這一特點(diǎn)。

【例題1】在礦物的主要物理力學(xué)性質(zhì)中不包括（）。

A.顏色

B.光澤

C.抗壓強(qiáng)度

D.解理

答案：C

【例題2】在下列幾種礦物中，硬度最小的是（）。

A.磷灰石

B.方解石

C.正長石

D.金剛石

答案：B

最常見的主要造巖礦物及其物理性質(zhì)，見表16-『1。

怛皿或Mil

M

辟ntNilMUM：

號(hào)

喊、木方柱

1時(shí)T正2.S2.T

狀K.KXttKo

2正長石在￡、*狀BOI&皿電KM8耀2?3^2?6

3UUUgMiff*

3H長石眠、??出色0雉

K

4標(biāo)I2?”3?6

6篇內(nèi)石瞇、長性盆6?8?峰2,—3?6

6一色3aa催2.fl^2.8

總明至華jra,w.tjur*

T2*1?斤狀M3E全2-F-3.2

8■Ji狀色ry.u金Z.0-^2.9楨?，

0?斤狀白色、??&8flti￡2.6^2.e

10ttN222.2-*2.<泉溶■千木產(chǎn)4大”1

二、巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖的成因及其分類

巖石按成因可分為三大類：巖漿巖（火成巖）、沉積巖和變質(zhì)巖。

（/一）\石i-1.l漿MZ/石1JL|

巖漿巖又稱火成巖，是由地殼下面的巖漿沿地殼薄弱地帶上升侵入地殼或噴出地表后冷

凝而成的。巖漿是存在于地殼下面高溫、高壓的熔融狀態(tài)的硅酸鹽物質(zhì)（它的主要成分是

Si02,還有其他元素、化合物和揮發(fā)成分）。巖漿內(nèi)部的壓力很大，不斷向壓力低的地方

移動(dòng)，以至沖破地殼深部的巖層，沿著裂縫上升，噴出地表；或者當(dāng)巖漿內(nèi)部壓力小于

上部巖層壓力時(shí)迫使巖漿停留下，冷凝成巖。

依冷凝成巖時(shí)的地質(zhì)環(huán)境的不同，將巖漿巖分為三類：

噴出巖（火山巖）：巖漿噴出地表后冷凝形成的巖漿巖稱為噴出巖。在地表的條件下,

溫度下降迅速，礦物來不及結(jié)晶或者結(jié)晶差，肉眼不易看清楚。如流紋巖、安山巖、玄

武巖等。

淺成巖：巖漿沿地殼裂縫上升至距地表較淺處冷凝形成的巖漿巖。由于巖漿壓力小,

溫度下降較快，礦物結(jié)晶較細(xì)小。如花崗斑巖、正長斑巖、輝綠巖等。

深成巖：巖漿侵入地殼深處（約距地表3公里）冷凝形成的巖漿巖。由于巖漿壓力大,

溫度下降緩慢，礦物結(jié)晶良好。如花崗巖、正長巖、輝長巖等。

深成巖和淺成巖又統(tǒng)稱侵入巖。

巖漿的化學(xué)成分相當(dāng)復(fù)雜，其中影響最大的是Si02。根據(jù)Si02的含量，巖漿巖可以分為

以下四類：

酸性巖類（Si02含量＞65%）,如花崗巖、花崗斑巖、流紋巖等。

中性巖類（SiOz含量65%?52%）,如正長巖、正長斑巖、粗面巖、閃長巖、安山巖等。

基性巖類（Si。,含量52%?45%）,如輝長巖、輝綠巖、玄武巖等。

超基性巖類（SiOz含量（45%）,如橄欖巖、輝巖等。

巖石中Si。?的含量越大，其顏色越淺，比重也越小。

巖漿巖的分類簡表參見表16-1-2O

【例題3】巖漿巖中含量最多的成分是（）。

A.Si02

B.AI2O3

C.FeA

D.CaC03

答案：A

（二）沉積巖

沉積巖是由原巖（即巖漿巖、變質(zhì)巖和早期形成的沉積巖）經(jīng)風(fēng)化剝蝕作用而形成的巖石

碎屑、溶液析出物或有機(jī)質(zhì)等，經(jīng)流水、風(fēng)、冰川等作用搬運(yùn)到陸地低洼處或海洋中沉

積，在溫度不高、壓力不大的條件下，經(jīng)長期壓密、膠結(jié)、重結(jié)晶等復(fù)雜的地質(zhì)過程而

形成的。沉積巖在地殼表層分布甚廣泛，約占地表面積70%。沉積巖由于沉積的自然地

理環(huán)境不同，而有海相、陸相和過渡相沉積之分。

巖漿巖分類付表?lfi-1-l

色淺色3**、法虹、肉紅色）一厚色（0康、冬工晨色）

MBtt(?6

化學(xué)AfhSiO21Mt(例廣6%)

X)

不含班

l*?石英Himfta

葬a

云修輝石?R?

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I*SttWWBmPW*石?云―

ftWftAM*壬長野內(nèi)長也輝長巖葬安

X

*iE*??就ffitW

狀"amftdiW趣若

根據(jù)物質(zhì)組成的不同，沉積巖一般分為以下三類：

碎屑巖類：主要是由碎屑物質(zhì)組成的巖石。其中由原巖風(fēng)化破壞產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)形成的,

稱為沉積碎屑巖，如礫巖、砂巖和粉砂巖等；由火山噴出的碎屑物質(zhì)形成的，稱為火山

碎屑巖，如火山角礫巖、凝灰?guī)r等。

粘土巖類：主要由粘土礦物及其他礦物的粘土粒組成的巖石，如泥巖、頁巖等。

化學(xué)和生物化學(xué)巖類：主要由方解石、白云石等碳酸鹽類的礦物及部分有機(jī)質(zhì)組成的巖

石，如石灰?guī)r、白云巖等。

【例題4】火山碎屑巖屬于（）。

A.火成巖

B.沉積巖

C.變質(zhì)巖

答案：B

沉積巖的分類簡表參見表16-l-3o

沉9喈分類倚衰雙ifi-1-s

崎作用

取N京咄、劭

作用

若vutsm

iMttW

火山京排排火山作用為主步孔機(jī)選

火山嗔發(fā)的彝扁

翁峰巖、設(shè)安

枯土巖*化學(xué)嫉佗作用第7他牯土＜?

作用

化阜若

化學(xué)imiilft!9m

處.石灰也、mKj生#作用JM的r毒和生

雌4HE麗a

化學(xué)巖琳

注：1.火山集塊巖主要由大于100mm的熔巖碎塊、火山灰塵等經(jīng)壓密膠結(jié)而成；

2.火山角礫巖是由角礫狀的火山巖屑（粒徑100?2mm）堆積而成；

3.凝灰?guī)r是由火山灰（或粒徑2~0.5mm的火山巖屑）沉積而成；

4.礫巖和角礫巖由50%以上大于2mm的粗大碎屑膠結(jié)而成。由渾圓狀礫石膠結(jié)而成的稱

礫巖；由棱角狀礫石膠結(jié)而成的稱角礫巖。

5.砂巖由50%以上粒徑介于2?0.05mm的砂粒膠結(jié)而成。按砂粒粒徑的大小，可分為粗

粒砂巖（2?0.5mm）＞中粒砂巖（0.5?0.25mm）和細(xì)粒砂巖（0.25?0.05mm）0

6.粉砂巖由粒徑介于0.05~0.005mm的粉粒膠結(jié)而成。

7.泥巖呈厚層狀；頁巖則呈薄層狀。

（三）變質(zhì)巖

地殼中的原巖（包括巖漿巖、沉積巖和已經(jīng)生成的變質(zhì)巖），由于地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)等

所造成的物理和化學(xué)條件的變化，即在高溫、高壓和化學(xué)性活潑的物質(zhì)（水氣、各種揮發(fā)

性氣體和熱水溶液）滲入的作用下，在固體狀態(tài)下改變了原來巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造甚至礦物

成分，形成一種新的巖石稱為變質(zhì)巖。變質(zhì)巖不僅具有自身獨(dú)特的特點(diǎn)，而且還保存著

原來巖石的某些特征。

常見的變質(zhì)巖可分成以下二類：

片理狀巖類：有較明顯的片理構(gòu)造，如片麻巖、片巖、千枚巖、板巖等。

塊狀巖類：較致密，如大理巖、石英巖等。

變質(zhì)巖的分類簡表參見表16-1-4。

變質(zhì)得分知表表Ifi-M

Wk廉署

方解石為裝其次次白云石?石灰出白云署

魯類碩署石英為主，玄計(jì)舍有聶云*白云―*硝B幽

署”石、沿石為主，其次看染源石、方解石.

片施耀峰署長石、石英、云每為至?其次知?廂，常

a標(biāo)署*碰詡幽￡片麻署后、碩、篇而為主，

狀其次為云*有時(shí)含石■千石

云母片若云修、石英為主.其次有京閃石■看石片巖希土也、眇*,中?性火山安

美

麗、胡云母為主.其次有購石、方g-ma石H也a性*.白云1厘**

■a石、石英為主，其次洞滑石、方加石，中船性火山密.白云?祖勉

千枚巖西云修為主，其次蕭石英、輯所等咕土著、枯土皿即安，■蓑巖

K

希土”■、川云修、石英、崇麗、?云母、白云年?冶土箸、■灰?guī)r

三、常見巖石的成分、結(jié)構(gòu)及其他主要特征

巖石的主要特征一般包括礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造三方面。巖石的結(jié)構(gòu)是指巖石中礦物顆

粒的結(jié)晶程度、大小和形狀，及其彼此間的組合方式等特征。巖石的構(gòu)造則是指巖石中

礦物的排列和填充方式以及空間分布的情況。不同類型的巖石，由于它們生成的地質(zhì)環(huán)

境和條件的不同，就產(chǎn)生了各種不同的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。

（一）巖石的成分

1.巖漿巖的礦物成分：主要決定于巖漿的化學(xué)成分。組成巖漿巖的最主要的礦物有:

石英、正長石、斜長石、云母、角閃石、輝石和橄欖石等。

2.沉積巖的組成物質(zhì)：沉積巖的物質(zhì)組成是原先形成的三大類巖石的碎屑和溶解物

質(zhì)，共有四類：第一類是碎屑物質(zhì)，大部分是原巖經(jīng)物理風(fēng)化后繼承下來的抗風(fēng)化能力

強(qiáng)的礦物，如石英、白云母等礦物顆粒；一部分是巖石的碎屑；還有其他方式產(chǎn)生的一

些物質(zhì)，如火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山灰等。第二類是含鋁硅酸鹽類的原巖經(jīng)過化學(xué)風(fēng)化作用

后產(chǎn)生的粘土礦物，如高嶺石等。第三類是化學(xué)沉積礦物，從溶液中沉淀結(jié)晶形成的礦

物，如方解石、白云石、石膏等。第四類是有機(jī)質(zhì)和生物殘骸，如貝殼、泥炭及其他有

機(jī)質(zhì)等。此外，還有把沉積物顆粒膠結(jié)起來的膠結(jié)物。膠結(jié)物的性質(zhì)對(duì)沉積巖的抗水性

和力學(xué)強(qiáng)度以及抗風(fēng)化能力有很大影響，常見的有：硅質(zhì)的（SiOj,鈣質(zhì)的（CaCOj,鐵

質(zhì)的（FeO或FezOs,黃褐色或磚紅色）和泥質(zhì)的（粘土礦物）。這四種膠結(jié)物中以硅質(zhì)膠結(jié)

的硬度最大，抗風(fēng)化力最強(qiáng)；鈣質(zhì)、鐵質(zhì)次之；泥質(zhì)膠結(jié)物硬度最小，且遇水后很容易

軟化。

3.變質(zhì)巖的礦物成分：組成變質(zhì)巖的礦物有兩類，第一類是與巖漿巖或沉積巖共有

的礦物，如石英、長石、云母、角閃石、輝石和方解石等；第二類是變質(zhì)巖特有的礦物,

如滑石、綠泥石、蛇紋石等，它們是在變質(zhì)過程中新產(chǎn)生的變質(zhì)礦物。

（二）巖石的結(jié)構(gòu)

1.巖漿巖的結(jié)構(gòu)：巖漿巖的結(jié)構(gòu)特征是巖漿成分和巖漿冷凝時(shí)物理環(huán)境的綜合反映。按

照礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小和均勻程度，可將結(jié)構(gòu)分為三類：

全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)巖石全部由結(jié)晶的礦物顆粒組成。其中同一種礦物的結(jié)晶顆粒大小近

似者，稱為等粒結(jié)構(gòu)；如結(jié)晶顆粒大小懸殊，則稱為似斑狀結(jié)構(gòu)。全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)主要為深

成巖和淺成巖的特征。

半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)巖石由結(jié)晶的礦物顆粒和部分未結(jié)晶的玻璃質(zhì)組成，結(jié)晶的礦物如顆

粒粗大，晶形完好、就稱為斑狀結(jié)構(gòu)。半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)主要為淺成巖所具有，在部分噴出巖

中有時(shí)也能看到。

非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)又稱為玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。巖石全部由熔巖冷凝的玻璃質(zhì)組成。非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)

為部分噴出巖所具有。

2.沉積巖的結(jié)構(gòu)：沉積巖按其組成物質(zhì)、顆粒大小及其形狀一般可分為碎屑結(jié)構(gòu)、

泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)和生物結(jié)構(gòu)。

碎屑結(jié)構(gòu)是由碎屑物質(zhì)被膠結(jié)物膠結(jié)而成的一種結(jié)構(gòu)。通常按碎屑的大小、形狀

和膠結(jié)形式可細(xì)分為各種碎屑巖，如火山角礫巖、凝灰?guī)r、礫巖、砂巖、粉砂巖等。

泥質(zhì)結(jié)構(gòu)是主要由小于0.005mm的粘土礦物組成的、比較均一致密的、質(zhì)地較軟的結(jié)

構(gòu)。是泥巖、頁巖等粘土巖的主要結(jié)構(gòu)。

結(jié)晶結(jié)構(gòu)由溶液中沉淀或經(jīng)重結(jié)晶所形成的結(jié)構(gòu)。由沉淀生成的晶粒極細(xì)，經(jīng)重

結(jié)晶作用晶粒變粗，但一般多小于1mm。結(jié)晶結(jié)構(gòu)為石灰?guī)r、白云巖等化學(xué)巖的主要結(jié)構(gòu)。

生物結(jié)構(gòu)由生物遺體或碎片所組成，如貝殼結(jié)構(gòu)、珊瑚結(jié)構(gòu)等。是生物化學(xué)巖所具有

的結(jié)構(gòu)。

3.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)：大多數(shù)變質(zhì)巖是經(jīng)過重結(jié)晶作用后形成的巖石，幾乎都含有結(jié)晶

的顆粒，因此其結(jié)構(gòu)常與巖漿巖的晶粒結(jié)構(gòu)相似，所以其結(jié)構(gòu)命名上加“變晶”一詞以

示區(qū)別。根據(jù)變質(zhì)作用進(jìn)行的程度，可以分為變晶結(jié)構(gòu)和變余結(jié)構(gòu)。

變晶結(jié)構(gòu)它是變質(zhì)巖最常見的結(jié)構(gòu)，一般分為：等粒變晶結(jié)構(gòu)，它與巖漿巖的等

粒結(jié)構(gòu)近似，如大理巖和石英巖等；斑狀變晶結(jié)構(gòu)，它與巖漿巖的斑狀結(jié)構(gòu)近似，如片

麻巖等；鱗片變晶結(jié)構(gòu)，它是由鱗片狀礦物沿一定方向平行排列而形成的，各種片巖都

具有這種結(jié)構(gòu)。

變余結(jié)構(gòu)由于變質(zhì)作用進(jìn)行不徹底，在變質(zhì)巖中的個(gè)別部分殘留著原來巖石的結(jié)構(gòu)。

【例題5】某種巖石的結(jié)構(gòu)特征為全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，據(jù)此可以推斷該巖石屬于（）。

A.巖漿巖

B.沉積巖

C.變質(zhì)巖

答案：A

（三）巖石的構(gòu)造

1.巖漿巖的構(gòu)造：巖漿巖的構(gòu)造特征，主要取決于巖漿冷凝時(shí)的環(huán)境。最常見的構(gòu)造有:

塊狀構(gòu)造巖石中礦物晶粒無定向排列，不顯層次，呈致密塊狀。具有等粒結(jié)構(gòu)和斑狀

結(jié)構(gòu)的巖石常呈塊狀構(gòu)造，如花崗巖、花崗斑巖等深成巖石或淺成巖石。

流紋狀構(gòu)造巖石中有不同顏色的條紋，或有拉長氣孔以及有長條狀礦物沿著一定方向

排列所形成的外貌特征，稱為流紋狀構(gòu)造。這是因?yàn)閲姵龅乇淼膸r漿是在緩慢流動(dòng)過程

中迅速冷凝而成的。這種構(gòu)造僅出現(xiàn)于噴出巖中，如流紋巖。

氣孔狀構(gòu)造巖石中分布有許多大小不同的圓形或橢圓形的氣孔，稱為氣孔狀構(gòu)造。這

是巖漿噴出地表降壓時(shí)?，由于其表層散熱迅速而凝成硬殼，遂使部分氣體無法逸出而占

據(jù)空間形成的。氣孔狀構(gòu)造常為玄武巖等噴出巖所具有。

杏仁狀構(gòu)造巖石中氣孔若在后期為硅、鈣等物質(zhì)充填，便形成了杏仁狀構(gòu)造。如某些

玄武巖和安山巖等噴出巖的構(gòu)造。氣孔狀構(gòu)造和杏仁狀構(gòu)造多分布于熔巖的表面。

2.沉積巖的構(gòu)造：沉積巖最顯著的特征是具有層理構(gòu)造，它是在不同時(shí)期或不同條

件下先后沉積下來的物質(zhì)在顆粒大小、形狀、物質(zhì)成分、顏色和排列方式等方面的差異

而顯示出來的成層現(xiàn)象。沉積巖的層理構(gòu)造反映了沉積巖的形成環(huán)境，這是沉積巖區(qū)別

于其他巖類的最明顯的特征之一。

由于形成層理的條件不同，層理有各種不同的形態(tài)類型。常見的有水平層理（圖

16-1-la）,斜層理（圖16-『lb）、交錯(cuò)層理（圖16-1-lc）等。根據(jù)層理可以推斷沉積物的

沉積環(huán)境和搬運(yùn)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)特征。

組16-1-1層罩類第

（?）水▼層理；：*＞斜層理；C.）交錯(cuò)層理

層與層之間的界面稱為層面。在層面上有時(shí)可以看到波痕、雨痕及泥面干裂的痕跡。不

同沉積巖的層面之間的厚度，按其形成的條件，相差可能很懸殊，例如石灰?guī)r的單層厚

度可達(dá)一米，而頁巖的層厚一般僅為一至二厘米。

在沉積巖中有時(shí)還可以看到許多化石，它們是經(jīng)石化作用保存下來的動(dòng)植物的遺骸和遺

跡，如三葉蟲、樹葉等，常沿層理面平行分布。根據(jù)化石可以推斷巖石形成的地理環(huán)境

和確定巖層的地質(zhì)年代。沉積巖的層理構(gòu)造、層面特征和含有化石，是沉積巖在構(gòu)造上

區(qū)別于巖漿巖的重要特征。

3.變質(zhì)巖的構(gòu)造：主要是塊狀構(gòu)造和片理構(gòu)造：

塊狀構(gòu)造巖石中全是晶粒礦物，分布均勻，無定向排列，呈致密塊狀構(gòu)造。如大理巖

和石英巖等常具有這種構(gòu)造。

片理構(gòu)造片理構(gòu)造是變質(zhì)巖特有的，是從構(gòu)造上區(qū)別其他巖石的一個(gè)顯著特征。最主

要的片理構(gòu)造有：（1）片麻狀構(gòu)造巖石中由片狀礦物、柱狀礦物和粒狀礦物相間排列所

形成的深色和淺色相同的條帶狀構(gòu)造，為片麻巖所特有。（2）片狀構(gòu)造重結(jié)晶作用明顯,

片狀礦物、柱狀礦物和板狀礦物沿片理面富集，平行排列，片理很薄，沿片理面易剝開

呈不規(guī)則的薄片，如云母片巖等。（3）板狀構(gòu)造重結(jié)晶作用不明顯，顆粒細(xì)密，光澤微

弱，沿片理面裂開則成厚度一致的板狀，如板巖。（4）千枚狀構(gòu)造片理薄，顆粒細(xì)密,

沿片理面有絹云母出現(xiàn)，呈絲絹光澤，容易裂開呈千枚狀，如千枚巖?！纠}6】某種巖

石具有層理構(gòu)造，該巖石屬于（）。

A.巖漿巖

B.沉積巖

C.變質(zhì)巖

答案：B

【例題7】某種巖石具有片理構(gòu)造，該巖石屬于（）。

A.巖漿巖

B.沉積巖

C.變質(zhì)巖

答案：C

第二節(jié)地質(zhì)構(gòu)造和地史概念

在漫長的地質(zhì)發(fā)展過程中，地殼在內(nèi)、外力地質(zhì)作用下，不斷運(yùn)動(dòng)演變，所遺留下來的

種種構(gòu)造形態(tài)，如地殼中巖體的位置、產(chǎn)狀及其相互關(guān)系等，稱為地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造

的規(guī)模有大小，但即使是大型的復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，也是由一些基本構(gòu)造形態(tài)組合而成的,

常見的如褶曲和斷層。

地質(zhì)構(gòu)造（或巖層）在空間的位置叫做產(chǎn)狀。產(chǎn)狀有三個(gè)要素，即走向、傾向和傾角（圖

16_2_1）o

國16-2-J巖層產(chǎn)優(yōu)嬰京

府一定回ICD-fil向；。?傾角

走向：地質(zhì)構(gòu)造面或傾斜巖層層面與水平面的交線稱為走向線，走向線兩端的延伸方向

就是走向，它表示地質(zhì)構(gòu)造或巖層在空間的水平延伸方向。

傾向：垂直于走向線的地質(zhì)構(gòu)造面或巖層傾斜方向線在水平面上的投影，也就是地質(zhì)構(gòu)

造面或巖層層面的傾斜方向，傾向與走向正交。

傾角：地質(zhì)構(gòu)造面或傾斜巖層層面與水平面之間的所夾的銳角。

地質(zhì)構(gòu)造面或巖層層面的產(chǎn)狀要素可以用地質(zhì)羅盤測得，測量結(jié)果以傾向的方位角（從正

北開始順時(shí)針方向量至傾向線）和傾角表示出來。常用的記錄格式如：150。Z6O0上式

表示：傾向?yàn)?50。（即南偏東30°）,傾角為60°。

【例題8】巖層產(chǎn)狀的三要素中不包括（）。

A.走向

B.傾向

C傾角

D.方位角

答案：D

【例題9】巖層層面的產(chǎn)狀要素為150。Z6O0,據(jù)此可以判斷該巖層層面的走向?yàn)?/p>

)o

A.150°

B.60°

C.90°

D.-30°

答案：B

一、褶皺形態(tài)和分類

組成地殼的巖層受水平構(gòu)造應(yīng)力的作用，使原始為水平產(chǎn)狀的巖層塑性變形，形成一系

列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構(gòu)造，稱為褶皺構(gòu)造。

（一）褶曲

褶皺的基本單元是褶曲，它表示褶皺的一個(gè)彎曲。每一個(gè)褶曲都有核部、翼、軸面、軸

及樞紐等幾個(gè)部分組成，一般稱為褶曲要素（圖16-2-2）。

￡U22箔曲耍宏

AHC斫包何的內(nèi)部鼾層■偏；ABU.CBtfXr

rjKFHfJltQiDHifHi的樞策

核部褶曲的中心部分。通常把位于褶曲中央最內(nèi)部的一個(gè)巖層稱為褶曲的核。

翼位于核部兩側(cè)，向不同方向傾斜的部分，稱為褶曲的翼。

軸面從褶曲頂平分兩翼的一個(gè)假想面。軸面可以是一個(gè)簡單的平面，也可以是一個(gè)復(fù)

雜的曲面。軸面可以是直立的、傾斜的或平臥的。

軸軸面與水平面的交線。軸的方位，表示褶曲的方位；軸的長度，表示褶曲延伸的規(guī)

模。

樞紐軸面與褶曲同一巖層層面的交線。褶曲的樞紐有水平的、傾斜的，也有波狀起伏

的。樞紐可反映褶曲延伸方向產(chǎn)狀變化情況。

（二）褶曲的類型

褶曲的基本類型是背斜和向斜兩種（圖16-2-3）o

就I電2-3評(píng)斜與向斜

（a）叁利Ob經(jīng)91勃

背斜背斜是核部由較老的巖層組成，翼部由較新的巖層組成，而且新巖層對(duì)稱重復(fù)出

現(xiàn)在老巖層的兩側(cè)。它在橫剖面上的形態(tài)是向上凸起彎曲。

向斜向斜是核部由新巖層組成，翼部由老巖層組成，而且老巖層對(duì)稱重復(fù)出現(xiàn)在新巖

層的兩側(cè)。在橫剖面上的形態(tài)是向下凹曲。

由于現(xiàn)在看到褶曲，一般來說其形成的年代已很久，它們長期暴露于地表使得部分巖層

（尤其是裂縫特別多的巖石或軟弱的巖石）受到風(fēng)化和剝蝕作用的嚴(yán)重破壞而喪失了完整

的褶曲形態(tài)。褶曲頂部被侵蝕變成了低洼谷地（稱背斜谷），而兩側(cè)的堅(jiān)硬巖層及向斜部

分則可以相對(duì)地突出成為山地（稱向斜山）。

【例題10］在下列各種地質(zhì)構(gòu)造中，最有可能形成山地的是（）。

A.向斜

B.背斜

C.斷層

D.構(gòu)造帶

答案：A

無論是背斜褶曲或向斜褶曲，如果按褶曲的軸面產(chǎn)狀，可將褶曲分為如圖16-2-4所示的

幾種形態(tài)類型:

圖16-2-4限據(jù)“面產(chǎn)狀電分式槽曲形各類型

(?)直文四曲i工；"斜陽曲,倒轉(zhuǎn)贈(zèng)曲，《“平反祈曲

直立褶曲軸面直立，兩翼向不同的方向傾斜，兩翼巖層的傾角基本相同，在橫剖面上

兩翼對(duì)稱，也稱對(duì)稱褶曲。

傾斜褶曲軸面傾斜，兩翼向不同的方向傾斜，但兩翼巖層的傾角不等，在橫剖面上兩

翼不對(duì)稱，也稱不對(duì)稱褶曲。

倒轉(zhuǎn)褶曲軸面傾斜程度更大，兩翼巖層大致向同一方向傾斜，一翼層位正常，另一翼

老巖層覆蓋于新巖層之上，層位發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

平臥褶曲軸面水平或近于水平，兩翼巖層也近于水平，一翼層位正常，另一翼層位發(fā)

生倒轉(zhuǎn)。

如果按褶曲的樞紐產(chǎn)狀，又可將褶曲分為兩種形態(tài)類型：

水平褶曲褶曲的樞紐水平展布，兩翼巖層平行延伸(圖16-2-5)。

傾伏褶曲褶曲的樞紐向一端傾伏，兩翼巖層在轉(zhuǎn)折端閉合（圖16-2-6）。

留15.2-，水￥褐白爆16-2-5愜伏旗曲

U）幽內(nèi)斜；（?＞）頌優(yōu)用料

（三）褶皺構(gòu)造

褶皺是褶曲的組合形態(tài)。換句話說，褶皺是由兩個(gè)或兩個(gè)以上褶曲組成的。一般單個(gè)的

褶曲比較少見，大多是背斜和向斜相間排列，以大體一致的走向平行延伸，有規(guī)律地組

合成不同形式的褶皺構(gòu)造。

二、斷層形態(tài)和分類

巖體受地殼運(yùn)動(dòng)的作用，受力發(fā)生變形達(dá)一定程度后，在其內(nèi)部產(chǎn)生了許多斷裂面，使

巖石喪失了原有的連續(xù)完整性，統(tǒng)稱為斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造可分為兩種類型：節(jié)理和斷

層。

（一）節(jié)理

節(jié)理也稱裂隙，是沿?cái)嗔衙鎯蓚?cè)的巖層未發(fā)生位移或僅有微小錯(cuò)動(dòng)的斷裂構(gòu)造。節(jié)理在

巖石中廣泛分布，因?yàn)閹r石在漫長的地質(zhì)年代里經(jīng)歷了各種各樣的地殼運(yùn)動(dòng)，所以幾乎

不存在無節(jié)理的巖石。節(jié)理按成因，可分為構(gòu)造節(jié)理和非構(gòu)造節(jié)理。

1.構(gòu)造節(jié)理：構(gòu)造節(jié)理是指巖層在地殼運(yùn)動(dòng)的作用下所產(chǎn)生的斷裂。按其成因可分為扭

（剪）性節(jié)理（閉合節(jié)理）和張性節(jié)理（張開節(jié)理）。

扭（剪）性節(jié)理是巖層由剪切應(yīng)力而產(chǎn)生的斷裂，它一般是閉合的，節(jié)理線平直并延長

較遠(yuǎn)，常成對(duì)出現(xiàn)，呈“X”型，裂面平滑常有擦痕。扭（剪）性節(jié)理常出現(xiàn)在褶曲的翼部

和斷層附近。

張性節(jié)理是巖層受力彎曲時(shí)、在它的外凸部位產(chǎn)生張拉應(yīng)力而引起的斷裂，它張開較

寬，具有明顯的可見空隙，節(jié)理面粗糙少有擦痕，裂隙間距較大且分布不勻，沿走向和

傾向延伸都不長。張性節(jié)理能吸收地表徑流，是地下水的通道。

在褶皺的巖體中，有時(shí)還存在一種極微細(xì)的（肉眼很難鑒定，須在顯微鏡下觀察才能識(shí)別

的）密集裂縫，稱為劈理。它經(jīng)常發(fā)育在強(qiáng)烈褶皺的軟弱巖層中（例如頁巖和片巖）。它的

存在對(duì)工程不利。

2.非構(gòu)造節(jié)理：非構(gòu)造節(jié)理是由成巖作用、外動(dòng)力、重力等非構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的，可分為

原生節(jié)理和風(fēng)化節(jié)理。

原生節(jié)理是指巖漿巖形成時(shí)，由于巖漿冷凝收縮產(chǎn)生張拉應(yīng)力而引起的斷裂面。這種

原生節(jié)理常把巖漿巖切割成塊狀體或柱狀體。

風(fēng)化節(jié)理主要發(fā)育在巖體靠近地表的部分，分布零亂，沒有規(guī)律性，巖石多成碎塊。

風(fēng)化節(jié)理是在物理風(fēng)化作用（由于溫度變化和裂隙中水的凍結(jié)以及鹽類的結(jié)晶而使巖石

表面逐漸產(chǎn)生裂縫而崩解）、化學(xué)風(fēng)化作用（在水溶液、大氣以及有機(jī)體的化學(xué)作用或生

物風(fēng)化作用下引起巖石氧化、水化、水解、溶解、碳酸化而產(chǎn)生的破壞）、生物風(fēng)化作用

（動(dòng)、植物活動(dòng)過程中對(duì)巖石產(chǎn)生的破壞）或者它們的綜合影響下產(chǎn)生的。

【例題11］在下列各種構(gòu)造中，屬于斷裂構(gòu)造的是（）。

A.背斜

B.向斜

C.構(gòu)造破碎帶

D.斷層

答案：D

（-）斷層

巖體受力斷裂后，如斷裂面兩側(cè)的巖塊發(fā)生了顯著位移，則這種構(gòu)造現(xiàn)象稱為斷層。斷

層規(guī)模大小不一，相對(duì)位移也不相同。

1.斷層要素

斷層有斷層面、上盤和下盤等要素。

斷層面兩側(cè)的巖體發(fā)生相對(duì)位移的斷裂面稱為斷層面。地殼中的斷裂變動(dòng)，往往不是

局限在一個(gè)斷層面上進(jìn)行的，而是沿著許多破裂面運(yùn)動(dòng)，因此，嚴(yán)格地說，斷層面不是

一個(gè)面，而是一個(gè)帶（即斷層帶）。斷層規(guī)模越大，這個(gè)帶就越寬，破壞性質(zhì)越復(fù)雜，破

壞程度也越嚴(yán)重。大斷層帶有時(shí)可寬達(dá)數(shù)十米至數(shù)百米，它的長度差別也很大，長者可

達(dá)數(shù)公里至數(shù)千公里。在斷層面上?？烧业揭恍嗔彦e(cuò)動(dòng)的證據(jù)，例如斷層擦痕、斷層

泥、斷層角礫巖、糜棱巖等。

斷層線斷層面與地面的交線，表示斷層的延伸方向。

上盤和下盤斷層面兩側(cè)的兩個(gè)斷塊，其中位于斷層面之上的稱為上盤，位于斷層面之

下的稱為下盤。

斷距斷層兩盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)移動(dòng)開的距離。

2.斷層的基本類型

斷層的分類方法很多。根據(jù)斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的情況，可以分成三種。

c

(?)Cl

押I6-Z-7KXMAa

(，＞(rir??jKl(rfl***?

正斷層上盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)下降，下盤相對(duì)上升的斷層（圖16-2-7a）。正斷層一般是由于

巖體受到水平張應(yīng)力及重力作用而成，斷層面傾角較陡，常大于45°。

逆斷層上盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)上升，下盤相對(duì)下降的斷層（圖16-2-7b）。逆斷層一般是由于

巖體受到水平方向強(qiáng)烈擠壓力作用而成。斷層面從陡傾角至緩傾角都有。其中斷層面傾

角大于

45°的稱為沖斷層；介于25°?45°之間的稱為逆掩斷層（圖16-2-7C）,小于25°的稱

為輾掩斷層。逆掩斷層和輾掩斷層常是規(guī)模很大的區(qū)域性。

平推斷層由于巖體受水平扭應(yīng)力作用，使兩盤沿?cái)鄬用姘l(fā)生相對(duì)水平位移的斷層。平

推斷層的傾角很大，斷層面近于直立（圖16-2-7c）。

【例題12］某斷層上盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)下降，下盤相對(duì)上升，此斷層屬于（）。

A.正斷層

B.逆斷層

C.平推斷層

答案：A

3.斷層的組合形式

斷層的形成和分布，不是孤立的現(xiàn)象。各構(gòu)造之間以一定的排列形式有規(guī)律地組合在一

起，形成不同形式的斷層帶，如階狀斷層（圖16-2-8）、地塹、地壘（圖16-2-9）和迭瓦狀

構(gòu)造（圖16-2-10）等。

■13

■16110

三、地層的各種接觸關(guān)系

不同成因、不同形成年代的巖層，在經(jīng)歷了各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用后可能會(huì)重疊在一起，

它們之間會(huì)有各種接觸關(guān)系。根據(jù)巖層之間的不同接觸關(guān)系，可以判別巖層的相對(duì)地質(zhì)

年代。

（一）沉積巖之間的接觸關(guān)系

1.整合接觸沉積巖的沉積次序是銜接的、產(chǎn)狀是彼此平行的，在形成的年代上也是順

次連續(xù)的，巖層之間的這種接觸關(guān)系稱為整合接觸（圖16-2-1la）o

2.不整合接觸如沉積過程發(fā)生間斷，形成年代不相連續(xù)的巖層重疊在一起，中間發(fā)生

間斷期，巖層之間的這種接觸關(guān)系稱為不整合接觸關(guān)系。存在于接觸面之間因沉積間斷

而形成的剝蝕面，稱為不整合面。不整合有不同類型，基本的有平行不整合和角度不整

口。

平行不整合不整合面上下兩套巖層形成的年代不連續(xù)，缺失沉積間斷期的巖層，但彼

此的產(chǎn)狀基本上是一致的，看起來貌似整合接觸，所以也稱假整合（圖16-2Tlb）。

圖Will就蠅第接觸關(guān)泵

（aj他令s（?J?〃不於冷：（r）京趣《心令

角度不整合角度不整合又稱斜交不整合。角度不整合不僅不整合面上下兩套巖層的地

質(zhì)年代不連續(xù)，而且兩者的產(chǎn)狀也不一致，下伏巖層在接受新的沉積前發(fā)生過褶皺變動(dòng),

與不整合面相交有一定角度（圖16-2-llc）o

【例題13】如沉積過程發(fā)生間斷，形成年代不相連續(xù)的巖層重疊在一起，中間發(fā)生間斷

期，但巖層的產(chǎn)狀基本上保持一致，這種接觸關(guān)系稱為（）接觸關(guān)系。

A.整合

B.不整合

C.假整合

D.角度不整合

答案：C

（二）沉積巖與巖漿巖之間的接觸關(guān)系

巖漿巖總是侵入或噴出于周圍的沉積巖層之中。按兩者形成的先后關(guān)系，有兩種接觸關(guān)

系：

1.侵入接觸巖漿侵入體侵入于沉積巖之中，使圍巖發(fā)生變質(zhì)，說明巖漿體形成年代晚

于沉積巖層的形成年代（圖16-2-12a）o

2.沉積接觸巖漿巖形成后又經(jīng)過長期風(fēng)化剝蝕，在剝蝕面上又形成新的沉積巖層，剝

蝕面上的沉積巖層無變質(zhì)現(xiàn)象，說明巖漿體形成年代早于沉積巖層的形成年代（圖

16-2-12b）o

3W

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四、大地構(gòu)造的基本概念

大地構(gòu)造學(xué)是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支，它著重從造成地質(zhì)構(gòu)造的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的角度研究巖

石圈（包括地殼和地幔的最頂部）構(gòu)造的成因、組合關(guān)系以及發(fā)展規(guī)律。它要解決的中

心問題是：地殼運(yùn)動(dòng)的方向；地殼運(yùn)動(dòng)蹤跡的空間分布規(guī)律；地殼運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間的發(fā)展規(guī)

律；以及地殼運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來源。并綜合對(duì)這些問題的看法，對(duì)各個(gè)區(qū)域的大地構(gòu)造特征

和規(guī)律作出合理解釋。

（一）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的類型

地殼在發(fā)展過程中是不穩(wěn)定的。這種不穩(wěn)定性不僅表現(xiàn)在有時(shí)地殼下降，大陸被海水淹

沒；有時(shí)地殼上升，滄海又變?yōu)樯Ｌ?；而且還使地殼的構(gòu)造形態(tài)發(fā)生改變。這些改變是

由內(nèi)部原因引起的地殼運(yùn)動(dòng)而造成的。這種由內(nèi)部原因引起的和導(dǎo)致地殼構(gòu)造改變的地

殼運(yùn)動(dòng)變形被稱為大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)構(gòu)造變形的強(qiáng)度以及地貌景觀的特征，可以把構(gòu)造運(yùn)動(dòng)分為造陸運(yùn)動(dòng)和造山運(yùn)動(dòng)。

造陸運(yùn)動(dòng)又稱垂直運(yùn)動(dòng)指地殼上廣闊地區(qū)，如平原、高原、淺海盆地，總體的垂直升

降運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)影響范圍很廣，幅度不大，進(jìn)行速度緩慢，內(nèi)部相對(duì)差異分化較小。

造陸運(yùn)動(dòng)往往引起大規(guī)模的海水進(jìn)退和海陸變遷，但巖層變形極為微弱。與造山運(yùn)動(dòng)相

比，造陸運(yùn)動(dòng)比較和緩，它代表地殼上相對(duì)穩(wěn)定的地殼運(yùn)動(dòng)類型。

造山運(yùn)動(dòng)又稱水平運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在地殼上狹長的活動(dòng)地帶，如大陸邊緣的地槽，在地槽發(fā)

展的褶皺階段中，由于水平的擠壓作用，地殼在短期內(nèi)急劇壓縮，從而引起巖層的強(qiáng)烈

變質(zhì)作用，最后隆起成山，成為造山帶或褶皺。造山運(yùn)動(dòng)代表了地殼上相對(duì)活動(dòng)的地殼

運(yùn)動(dòng)類型。

（二）大地構(gòu)造學(xué)中的一些基本概念

1.地槽與地臺(tái)

各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)，在地殼上并不是到處完全一樣的。有的地方強(qiáng)，有的地方弱，這

就是地殼穩(wěn)定與活動(dòng)的不均勻性。地殼的活動(dòng)性與穩(wěn)定性及其由活動(dòng)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定的時(shí)期（即

褶皺時(shí)期），是劃分大地構(gòu)造的主要依據(jù)。按照地殼的穩(wěn)定與活動(dòng)程度的不同，可將地殼

劃分為穩(wěn)定的地臺(tái)和活動(dòng)的地槽兩個(gè)基本構(gòu)造單位。

地槽是指地殼上的強(qiáng)烈活動(dòng)地帶。通常分布在大陸邊緣地帶，并沿大陸邊緣延伸，是

狹窄的條帶狀，寬度常為數(shù)十公里左右，有時(shí)也有達(dá)幾百公里以上的，而長度卻要達(dá)數(shù)

百甚至上千公里。地槽的早期主要表現(xiàn)為地殼上形成深凹陷，這種凹陷可以被沉積物所

補(bǔ)償而形成巨厚沉積帶，也可以不被沉積物所補(bǔ)償而形成深海盆地；晚期則是地槽的強(qiáng)

烈褶皺形成褶皺帶。地槽的一般特征是：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，升降運(yùn)動(dòng)幅度、速度大：沉積

層厚度巨大，形成巨厚的（數(shù)千米至萬米以上）地槽型沉積和特有的沉積建造（建造的概念

是：在一定的構(gòu)造發(fā)展階段中，一定的構(gòu)造環(huán)境下所形成的成因相同的不間斷的一套巖

層組合）；巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用發(fā)育；后期褶皺回返形成褶皺山脈。

地臺(tái)是指地殼上的相對(duì)穩(wěn)定地區(qū)。地臺(tái)大多是不規(guī)則的圓形，其直徑往往達(dá)數(shù)百

甚至數(shù)千公里。這種地殼運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為大面積的緩慢的升降運(yùn)動(dòng)，幅度小，一般上

升和下降幅度不過數(shù)百米，有時(shí)僅數(shù)十米。因此形成厚度不大的（一般只有數(shù)十至數(shù)百米）

巖性巖相變化較小的沉積巖層，構(gòu)造變動(dòng)輕微，巖層產(chǎn)狀平緩，多為穩(wěn)定性堆積。而下

臥的結(jié)晶基底常為巨厚的沉積巖系和構(gòu)造變質(zhì)巖系，構(gòu)造也往往比較復(fù)雜，混合巖化、

花崗巖化相當(dāng)普遍。這種雙層結(jié)構(gòu)是地臺(tái)的最重要的特點(diǎn)。前者一般稱為沉積蓋層，后

者一般稱為基底，兩者之間為不整合接觸。這種結(jié)構(gòu)顯示了地臺(tái)是從地槽演變而來的。

地臺(tái)區(qū)的巖漿活動(dòng)也不如地槽區(qū)強(qiáng)烈，侵入巖一般只是一些零散分布的小型巖體；噴出

巖雖有時(shí)也有大面積的分布，但巖性單一，大部是玄武巖質(zhì)的，不像地槽中熔巖成分的

變化多端。構(gòu)造變動(dòng)也一般平緩，只形成一些孤立存在的平緩的背斜和向斜。斷裂不如

地槽中強(qiáng)烈，少有逆掩斷層出現(xiàn)（一般多為正斷層與逆斷層）。由于各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的微弱,

所以沒有或少有區(qū)域變質(zhì)作用。以上所述為一般地臺(tái)的特點(diǎn)。但有些地臺(tái)活動(dòng)性較強(qiáng)，

可稱為準(zhǔn)地臺(tái)。

2.褶皺硬化和斷裂活化

地槽從強(qiáng)烈活動(dòng)開始到最后褶皺隆起形成褶皺帶，其演化的總趨勢(shì)是從活動(dòng)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定。

地臺(tái)在經(jīng)歷了穩(wěn)定的發(fā)展后，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)許多特殊的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象。這也就是說，經(jīng)

過構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)區(qū)可轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定區(qū)，穩(wěn)定區(qū)也可轉(zhuǎn)化為活動(dòng)區(qū)。前者可稱為褶皺硬化,

后者可稱為斷裂活化。

3.褶皺幕

褶皺幕又稱造山幕。在地槽發(fā)育的晚期，褶皺帶不斷隆起高抬成山，同時(shí)遭受風(fēng)化剝蝕,

夷為準(zhǔn)平原。當(dāng)?shù)貧こ两禃r(shí)，海水侵進(jìn)，侵蝕面上堆積了一套新的巖層，形成明顯的角

度不整合。褶皺幕實(shí)際就是地殼在相對(duì)短時(shí)期內(nèi)發(fā)生的一次造山運(yùn)動(dòng)。一般認(rèn)為，建立

褶皺幕必須具備的條件是：a）出現(xiàn)在地槽或者其他的活動(dòng)帶；b）巖層間為角度不整合；

c）有相當(dāng)廣闊的范圍；d）有確定的時(shí)間間隔。

4.構(gòu)造旋迥

褶皺幕在時(shí)間上的出現(xiàn)，有周期性和階段性的特點(diǎn)。地殼運(yùn)動(dòng)有比較長期的相對(duì)寧靜的

時(shí)期（即造陸運(yùn)動(dòng)或升降運(yùn)動(dòng)），以及比較短期的相對(duì)活動(dòng)的時(shí)期（即造山運(yùn)動(dòng)或褶皺運(yùn)

動(dòng)）。它們?cè)跁r(shí)間上交替出現(xiàn)，使我們能夠把地質(zhì)歷史區(qū)分成若干個(gè)構(gòu)造期，也即通常所

稱的構(gòu)造旋迥。

五、地史演變概況和地質(zhì)年代表

地球形成到現(xiàn)在大約已有60億年的歷史了，期間經(jīng)歷了種種的變化。這些變化在整個(gè)地

球歷史中可分為若干個(gè)發(fā)展階段。地球發(fā)展的時(shí)間段落稱為地質(zhì)年代。

地球巖層的地質(zhì)年代有兩種，一種是絕對(duì)地質(zhì)年代，另一種是相對(duì)地質(zhì)年代。絕對(duì)地質(zhì)

年代是指巖層從形成到現(xiàn)在有多少“年”，它能說明巖層形成的確切時(shí)間，但不能反映

巖層形成的地質(zhì)過程。相對(duì)地質(zhì)年代雖然不能說明巖層形成的確切時(shí)間，但能說明巖層

形成的先后順序及相對(duì)的新老關(guān)系，能反映巖層形成的自然階段。

（-）相對(duì)地質(zhì)年代的單位和地層單位

劃分地質(zhì)年代和地層單位的主要依據(jù)，是地殼運(yùn)動(dòng)和生物演變。地殼發(fā)生；大的構(gòu)造變

動(dòng)之后，自然地理?xiàng)l件將發(fā)生顯著變化，各種生物也將隨之演變，以適應(yīng)新的生存環(huán)境,

這樣就形成了地殼發(fā)展歷史的階段性。一般把地殼形成后的發(fā)展歷史過程分成五個(gè)稱為

“代”的大階段，每個(gè)代又分成若干個(gè)“紀(jì)”，紀(jì)內(nèi)因生物發(fā)展及地質(zhì)情況的不同，又

細(xì)分為若干個(gè)“世”及“期”，以及一些更細(xì)的段落，這些統(tǒng)稱地質(zhì)年代。每一個(gè)地質(zhì)

年代都有相應(yīng)的地層。相對(duì)地質(zhì)年代的單位和地層單位、順序和名稱，對(duì)應(yīng)列表16-2-1。

地質(zhì)年代單位與相對(duì)應(yīng)的地JE彈蹣

?JHEHaim全事大區(qū)

皿辟M(fèi)位(WM時(shí)代、HMD

【例題14］下列屬于地層單位的是（）。

A.代

B.系

C.紀(jì)

D.世

答案：B

（二）地史演變概況

地球形成的初期，高溫熔融的地球在旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)生物質(zhì)分異作用，逐漸出現(xiàn)層圈結(jié)構(gòu)。

最外面的圈開始降溫冷卻，在超鐵鎂質(zhì)地幔外面出現(xiàn)冷凝的玄武巖質(zhì)外殼。這就是初期

原始地殼。地球上原始地殼的形成，標(biāo)志著地球由天文行星時(shí)代進(jìn)入地質(zhì)發(fā)展時(shí)代。

1.太古代(Ar)

大致距今20.5?36.5億年，經(jīng)歷16億年。這是地質(zhì)發(fā)展史中最古老的時(shí)期，也是地球

歷史的關(guān)鍵時(shí)期。地殼處于超活動(dòng)狀態(tài)，巖石圈由于火山作用和巖漿侵入活動(dòng)而迅速增

厚，它一方面把原始地殼重熔，另一方面由于地內(nèi)物質(zhì)進(jìn)一步分異，離析出大量的花崗

質(zhì)巖石進(jìn)入巖石圈，形成了原始的硅鋁質(zhì)大陸地殼，稱為次生原始地殼。其中許多部分

保存至今，成為古陸核。強(qiáng)烈的火山作用又使地球上水圈迅速形成，原始生命也幾乎同

時(shí)出現(xiàn)。

2.元古代(Pt)

大致距今6?20.5億年，經(jīng)歷14.5億年。一般分成早元古代和晚元古代。元古代時(shí)期火

山作用明顯減弱。早元古代時(shí)期，已出現(xiàn)廣泛的沉積作用，古陸核以島嶼狀態(tài)出現(xiàn)。早

元古代末巖石圈開始出現(xiàn)穩(wěn)定的地臺(tái)區(qū)與活動(dòng)的地槽區(qū)并存的格局。海洋中的原核藻類

已有相當(dāng)數(shù)量。大氣中含氧量增加十分明顯。世界上最早的后生動(dòng)物便在晚元古代末出

現(xiàn)，激化了生物的進(jìn)化。晚元古代發(fā)生了兩件大事：一是距今6.5?7.5億年前后出現(xiàn)了

廣泛的冰川，從此地球具有明顯的分帶性氣候環(huán)境，為生物發(fā)展的多樣性提供了自然條

件；二是冰期以后，距今6?7億年間出現(xiàn)無殼后生動(dòng)物，最終發(fā)展為具有分泌硬殼能力

的適應(yīng)性更強(qiáng)的后生動(dòng)物。

3.古生代代z)

距今2.25?6億年，經(jīng)歷3.75億年。一般分成下古生代和上古生代。按早晚順序，下古

生代又分成寒武紀(jì)(￡)、奧陶紀(jì)(0)、志留紀(jì)(S)三個(gè)紀(jì)；上古生代又分成泥盆紀(jì)(D)、石

炭紀(jì)(C)、二疊紀(jì)(P)三個(gè)紀(jì)。

(1)寒武紀(jì)(￡)

距今5?6億年，經(jīng)歷1億年。地殼運(yùn)動(dòng)方面，地臺(tái)區(qū)相對(duì)平靜，以升降運(yùn)動(dòng)為主。原來

處于大陸狀態(tài)的地臺(tái)區(qū)開始接受海侵，到中寒武世海侵最大。上寒武世時(shí)，各地臺(tái)區(qū)緩

緩上升，出現(xiàn)海退。在地槽區(qū)，海區(qū)基本上繼承了震旦紀(jì)的海洋。有些地槽區(qū)活動(dòng)頻繁

而強(qiáng)烈，發(fā)生褶皺運(yùn)動(dòng)，伴有巖漿侵入，部分地區(qū)在上寒武世時(shí)期出現(xiàn)地磁場倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

生物演化出現(xiàn)了一次飛躍。帶硬體的動(dòng)物趨向繁榮。各階段生物出現(xiàn)了不同的組合群類。

在無脊椎動(dòng)物中，最盛的是節(jié)肢動(dòng)物三葉蟲。

⑵奧陶紀(jì)(0)

距今4.4?5億年，經(jīng)歷0.6億年。奧陶紀(jì)海侵的范圍較寒武紀(jì)大得多，是地史上海侵范

圍最大的時(shí)期之一。地槽區(qū)除部分地區(qū)上升為山外，其他仍然繼承了寒武紀(jì)時(shí)的沉積環(huán)

境，有些地槽區(qū)火山活動(dòng)也比較頻繁。期間地殼的升降運(yùn)動(dòng)較為普遍，但各地區(qū)活動(dòng)強(qiáng)

度與性質(zhì)各不相同。奧陶紀(jì)時(shí)地臺(tái)區(qū)的海陸面貌基本上是寒武紀(jì)時(shí)的繼續(xù)，但在上奧陶

世，許多地臺(tái)區(qū)有不同程度的上升，引起海退，陸區(qū)增大，海區(qū)縮小。

植物界中，前寒武紀(jì)非常繁盛的疊層石到中奧陶世時(shí)急劇衰落，上寒武世出現(xiàn)的原始無

頜類動(dòng)物到中奧陶世時(shí)已從海洋擴(kuò)展到陸上。海生無脊椎動(dòng)物到奧陶紀(jì)時(shí)空前繁榮，如

筆石、三葉蟲、腕足類、鸚鵡螺類、腹足類、苔解動(dòng)物、珊瑚等。

⑶志留紀(jì)(S)

距今4?4.4億年，經(jīng)歷0.4億年。各地槽區(qū)的活動(dòng)性大有差異，部分地槽區(qū)發(fā)生褶皺上

升，形成新的山系。地槽區(qū)內(nèi)火山作用不強(qiáng)烈。只是到了上志留世，地殼運(yùn)動(dòng)才逐漸趨

于強(qiáng)烈，伴隨著大量巖漿侵入。志留紀(jì)后期至泥盆紀(jì)初期，古北美板塊與古歐洲板塊互

相碰撞，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng)，即加里東運(yùn)動(dòng)。地臺(tái)區(qū)，部分仍然處于古陸環(huán)境，部

分逐漸下陷，發(fā)生海侵。上志留世隨著地殼運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng)，普遍海退，局部出現(xiàn)淡化海灣

或咸化瀉湖。

生物方面，除海生藻類繼續(xù)繁殖外，志留紀(jì)末期開始出現(xiàn)具維管束植物，以裸蕨目和石

松目為代表，是目前所知的最早的陸生植物。脊椎動(dòng)物的無頜類進(jìn)一步發(fā)展，到中期出

現(xiàn)有頜的棘魚類。

(4)泥盆紀(jì)(D)

距今3.5?4億年，經(jīng)歷0.5億年。地殼運(yùn)動(dòng)比較平靜，僅在某些地區(qū)發(fā)生局部性地殼運(yùn)

動(dòng)。由于志留紀(jì)末期的加里東運(yùn)動(dòng)的影響，泥盆紀(jì)世界古地理面貌發(fā)生了巨大變化，海

區(qū)明顯縮小，陸區(qū)面積擴(kuò)大。因此陸相地層發(fā)育，陸生生物得到了很大發(fā)展。主要特點(diǎn)

表現(xiàn)在海生無脊椎動(dòng)物的門類和組分有了重大變化。筆石、三葉蟲、鸚鵡螺類大為衰退,

腕足類和珊瑚類以及以營浮游生活為主的菊石類獲得了進(jìn)一步發(fā)展，但其組成有很大的

改變。泥盆紀(jì)是生物界發(fā)生巨大變革的時(shí)期。

(5)石炭紀(jì)(C)

距今2.7?3.5億年，經(jīng)歷0.8億年。泥盆紀(jì)末的布列東運(yùn)動(dòng)，使海域一度縮小，陸地面

積擴(kuò)大。到下石炭世初，北方大陸遭受廣泛的海侵，并逐漸擴(kuò)大。在下石炭世末發(fā)生了

強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng)，使部分地槽區(qū)上升；而上石炭世中、晚期的阿思杜運(yùn)動(dòng)，使地槽區(qū)普

遍上升，形成了地殼上分布最廣的上古生代海西山系的雛形。通過各大陸的漂移、拼接

乃至碰撞，地槽消失，全球完整的聯(lián)合大陸于上石炭世時(shí)出現(xiàn)了。

石炭紀(jì)時(shí)，生物界的重要特征是陸生生物空前發(fā)展。海生無脊椎動(dòng)物得到更新。植物地

理分區(qū)相當(dāng)清楚。

(6)二疊紀(jì)(P)

距今2.25?2.7億年，經(jīng)歷0.45億年。是全球構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相當(dāng)活躍的時(shí)期之一。由于各個(gè)

陸塊的相對(duì)移動(dòng)及海西構(gòu)造的最后完成，西歐北美等地槽最后封閉，海水撤出，