構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課件_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

課程名稱:構(gòu)造地質(zhì)學(xué)

主講課教師:廖宗廷

第1章緒論(intruduction)

1、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的含義(meaningofstructuralgeology)

對(duì)地質(zhì)構(gòu)造舉例說(shuō)明比較容易,而下一個(gè)精確定義則比較困難。表示構(gòu)造有

兩個(gè)詞,一個(gè)是structure,一個(gè)是tectonics,它們的原意都是建筑或結(jié)構(gòu)的

意義。地質(zhì)學(xué)家便借用這個(gè)詞來(lái)表示:地殼中的巖石或巖層受力作用后發(fā)生變形

的產(chǎn)物,即地質(zhì)構(gòu)造(例如褶皺、斷層、節(jié)理,各種面狀或線狀構(gòu)造,以及晶體

的結(jié)晶方向,內(nèi)部結(jié)構(gòu)與成分的變化等。)

由于生產(chǎn)實(shí)踐的需要,人們研究地質(zhì)構(gòu)造的理論和方法稱構(gòu)造地質(zhì)學(xué)

(structuralgeology),,構(gòu)造地質(zhì)學(xué):是研究地殼中的巖石或巖層受地質(zhì)作用

發(fā)生變形的規(guī)律及其機(jī)理的科學(xué)。與此同時(shí)一,人們?nèi)藗冊(cè)囍f(shuō)明地質(zhì)構(gòu)造怎樣與

大規(guī)模的地球運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系,于是形成研究大型構(gòu)造的獨(dú)立科學(xué),即大地構(gòu)造

(tectonics).

從廣義上講,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)包括大地構(gòu)造,但兩者已經(jīng)形成明顯的區(qū)別,從范

圍來(lái)看:構(gòu)造構(gòu)造地質(zhì)學(xué)屬于小構(gòu)造,研究的是小范圍區(qū)域,而大地構(gòu)造屬于大

構(gòu)造,所研究的是一個(gè)造山帶;一般來(lái)講,構(gòu)造按尺度分成五種:大、中、小、

顯微和亞顯微,前兩者屬于大地構(gòu)造,后三者屬于小構(gòu)造,構(gòu)造構(gòu)造地質(zhì)學(xué)屬于

力學(xué)成因,主要是幾何學(xué),涉及運(yùn)動(dòng)學(xué),而大地構(gòu)造主要研究構(gòu)造之間的相互聯(lián)

系,即地球動(dòng)力學(xué)原因,研究從運(yùn)動(dòng)學(xué)到動(dòng)力學(xué)的關(guān)系。

2、構(gòu)造構(gòu)造學(xué)的范圍(scopeofstructuralgeology)

主要是地殼或巖石圈,但現(xiàn)在已涉及地幔,同時(shí)向地球外的宇宙星系發(fā)展,

航空技術(shù)和天文學(xué)發(fā)展的結(jié)果。

3、研究方法(methodofstudy)

(1)野外地質(zhì)研究是最基本的方法

(2)測(cè)試鑒定法

(3)遙感地質(zhì)

(4)地球物理

(5)地質(zhì)模擬

(6)綜合分析方法

(7)地球化學(xué)方法

強(qiáng)調(diào)形成思維方法的重要性,舉例說(shuō)明,科學(xué)家應(yīng)是哲學(xué)家,進(jìn)而稱為邏輯

學(xué)家。談到這一點(diǎn),我送同學(xué)們幾句話,作地質(zhì)科學(xué)家應(yīng)作到:

設(shè)想要海闊天空,觀察要全面細(xì)致;

實(shí)驗(yàn)要準(zhǔn)確可靠,分析要客觀周到;

立論要有根有據(jù),推論要適可而止;

結(jié)論要留有余地,文字要言簡(jiǎn)意賅。

4、意義或作用(significanceoraction)

(1)研究地球形成和演化過(guò)程,認(rèn)識(shí)自然科學(xué)規(guī)律,為人類生存服務(wù);

(2)解決礦產(chǎn)資源的分布和定位空間問(wèn)題,為社會(huì)發(fā)展服務(wù)。

人類的歷史也是礦產(chǎn)資源利用的歷史:石器時(shí)代,鐵器時(shí)代和青銅器時(shí)代就

是說(shuō)明。

(3)工程地質(zhì)問(wèn)題:構(gòu)造的存在竟極大地影響巖石的強(qiáng)度,由此影響工程

的基礎(chǔ),因此在土木工程施工時(shí)一,必須詳細(xì)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行研究,舉例說(shuō)明。

(1)水文地質(zhì):水的問(wèn)題時(shí)人類面臨的重大問(wèn)題,而水資源的分布直接或間接

受地質(zhì)構(gòu)造所控制,舉臺(tái)灣的例子來(lái)說(shuō):

(2)環(huán)境地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì)。

5、學(xué)習(xí)方法(studingmethod)

理解基礎(chǔ)上的記憶,對(duì)基本概念一定要記住,建立構(gòu)造形態(tài),要素的三維空

間概念,并完成有關(guān)作業(yè)。

6、講授內(nèi)容(content)及重點(diǎn)

第一部分構(gòu)造研究的基礎(chǔ)

——沉積巖的原生構(gòu)造及產(chǎn)狀

原因:(1)沉積巖的原生構(gòu)造是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的組成部分;

(2)沉積巖的分布面積最廣(占75%以上),各種構(gòu)造的沉積巖表現(xiàn)最為

清楚,舉例說(shuō)明。

基本內(nèi)容:(1)沉積巖的原生構(gòu)造

(2)巖層的產(chǎn)狀、厚度和露頭形狀

(3)地層的接觸關(guān)系

第二部分地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)

——怎樣對(duì)構(gòu)造進(jìn)行描述和分類

內(nèi)容:(1)斷裂構(gòu)造——斷層與節(jié)理

(2)褶皺構(gòu)造

(3)劈理與線理

(4)巖漿巖構(gòu)造

(5)變質(zhì)巖構(gòu)造

第三部分變形-構(gòu)造是怎樣形成的

內(nèi)容:(1)應(yīng)力

(2)應(yīng)變;

(3)構(gòu)造的形成機(jī)制。

第四部分構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究新進(jìn)展講座

7、講授方式與考試

講課與做課堂練習(xí)相結(jié)合,只要大家做了筆記,作了課堂練習(xí),就一定能考

出好成績(jī)。

考試分兩部分,(1)平時(shí)成績(jī),20%(包括出勤,缺…次扣一分,扣至20

分為止,練習(xí),缺一次扣一分);(2)考試成績(jī)80機(jī)

思考題:

(1)什么是地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)構(gòu)造學(xué)?地質(zhì)構(gòu)造研究的范圍是什么?

(2)地質(zhì)構(gòu)造學(xué)的研究范圍和作用。

第一部分:沉積巖的原生構(gòu)造及其產(chǎn)狀

第2章:沉積巖層的原生構(gòu)造

2.1概述

1、研究沉積原生構(gòu)造的原因

(1)、沉積巖原生構(gòu)造是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的基本內(nèi)容;

(2)、在地殼組成三大巖石中(沉積巖、火成巖和變質(zhì)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(zhì)構(gòu)造主要由沉積巖層原生構(gòu)造的產(chǎn)出

狀態(tài)和空間關(guān)系表現(xiàn)出來(lái)。

2、什么是沉積巖層的原生構(gòu)造?

簡(jiǎn)言之,指沉積物堆積過(guò)程和成巖作用過(guò)程中形成的各種構(gòu)造,如層理、層

面構(gòu)造以及生物遺跡、結(jié)核、縫合線及疊錐等這些生物成因或化學(xué)成因的構(gòu)造。

3、巖層

沉積巖層由兩個(gè)平行或近于平行的界面所限制的由同一巖性的層狀巖石,由

沉積巖作用形成的巖層就叫做沉積巖體。

特征:

(1)每一個(gè)巖層,由巖性相同或相似的沉積巖組成;

(2)被上下兩個(gè)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?shù)?/p>

面之間的垂直距離就是巖層的厚度。

由于沉積環(huán)境不同,有的沉積巖層在較大范圍內(nèi)保持不變,形成厚度穩(wěn)定的

沉積巖層,而有的厚度變化極大,如透鏡體,指狀交叉等。

2.2利用沉積巖層的原生構(gòu)造確定巖層頂?shù)孛?/p>

確定巖層的新老層序,即頂?shù)酌媾袆e是構(gòu)造學(xué)研究一個(gè)十分重要的問(wèn)題,它

可以說(shuō)是基礎(chǔ)的基礎(chǔ),舉例說(shuō)明。

2.2.1正常沉積巖

確定新老關(guān)系十分重要,同時(shí)也十分困難,舉例廣西三疊系的情況,我們介

紹一些常見(jiàn)的方法,說(shuō)明要活學(xué)活用。

1、粒序:往往是粗的先沉積,細(xì)的后沉積,利用這種關(guān)系可以確定新老關(guān)

系;

2、斜層或交錯(cuò)層理:是在一個(gè)單層中出現(xiàn)的與主層層理斜交的層紋構(gòu)造,

其特征是頂部與主層層理呈角度相關(guān)系,其底面則收斂變斜而與主層理相

切。

3、波跡:對(duì)稱型的浪成波痕(或震蕩波痕),是由尖棱的波峰和圓弧波谷

組成,這種波痕,無(wú)論是原波痕,還是印模,都是波峰尖端指向巖層頂面,

波谷的圓弧則指向底面,這在砂巖,粉沙巖和泥巖中十分常見(jiàn)。

4、沖刷面:固結(jié)或未固結(jié)的沉積巖層,當(dāng)出露水面或在水下遭到流水沖刷

時(shí),就會(huì)形成凹凸不平的沖刷面,被破碎的巖石就會(huì)以礫巖的形式在低凹

處沉積下來(lái),很明顯,后形成的巖層具有先形成的巖層的殘塊。(舉永平

的粒子來(lái)說(shuō)明)

5、泥裂或稱干裂:當(dāng)沉積巖層還未固結(jié)就露出水面,經(jīng)太陽(yáng)曬就會(huì)干固并

發(fā)生收縮和裂開(kāi)。其特征是干裂與層理大致垂直,往往是上寬下窄的楔狀。

剖面上則相反:對(duì)下層物質(zhì)來(lái)講,開(kāi)口指向上,對(duì)砂巖來(lái)說(shuō),尖峰指向下,

農(nóng)村的同學(xué)大旱時(shí)農(nóng)田里就有相同的現(xiàn)象。

6、雨痕和冰雹

7、生物化石生長(zhǎng)與保存狀態(tài):一般來(lái)講,多數(shù)生物介殼的凸面向上為最穩(wěn)

定的埋藏狀態(tài),為此,可以用舉例判別巖層頂?shù)椎姆较颉?/p>

2.2.2火山沉積巖,由火山噴發(fā)形成的巖石

1、氣孔和杏仁構(gòu)造

巖漿中的氣體適當(dāng)留出的空洞,被其它礦物充填為杏仁。一般來(lái)講是頂大而

多,底小而少。

2、枕狀構(gòu)造

是水下噴出的基性巖的特征構(gòu)造,頂面上凸,底面平坦,因此可用此來(lái)判別

巖層頂?shù)钻P(guān)系。

4、紅頂、綠底

上部氧化呈紅色,下部還原呈全綠色,因此可以判斷頂、底;

5、烘烤邊和冷凝面。

第3章:巖層的產(chǎn)狀及露頭形式

3.1產(chǎn)狀

1、定義:巖層的空間存在狀態(tài),值得注意的是巖石產(chǎn)狀的判別問(wèn)題較重要,

因?yàn)樗赡軙?huì)引起我們的迷途。對(duì)沉積巖(海相、湖相),原始產(chǎn)狀應(yīng)大致呈水

平的,如我們看到的標(biāo)準(zhǔn)海相地層不水平,那么可以判斷,該區(qū)發(fā)生過(guò)地質(zhì)構(gòu)造

運(yùn)動(dòng)。對(duì)火山沉積來(lái)就不一定了。

2、要素

(1)走向:巖層層面與水平面的交線,叫走向線,走向線兩端的指向稱走

向,有兩個(gè)端,就有兩個(gè)走向,相差180度。

(2)傾向:垂直走向線,并沿巖層面向下指的方向,只有…個(gè);

(3)傾角:巖層與水平面之間的夾角。

值得注意的是,我們野外觀察的剖面方向并不與走向線垂直,因此就存在視

傾角的關(guān)系問(wèn)題。

3、表示方法

(1)文字記錄,兩種羅盤;

(2)圖面表示方法,用符號(hào)表示。

4、測(cè)量方法

(1)直接用羅盤測(cè)量;

(2)鉆探資料;

(3)物探資料。

3.2露頭線形態(tài)

1、概念

(1)露頭指地層裸露地層,未被第四系松散堆積層覆蓋的部分;

(2)地層露頭線指地層露頭與層理地表自然形態(tài)的交線;

(3)露頭線形態(tài)是指巖層露頭線在底面和地圖上彎曲的形態(tài)。

影響露頭線形態(tài)的因素:

(1)巖層產(chǎn)狀;

(2)地層;

(3)巖層產(chǎn)狀與地形之間的關(guān)系。

2、判讀方法:

考慮三因素,我們分三種情況來(lái)介紹。

(1)水平巖層的露頭線形態(tài);

完全受地形的影響,其地形界限與地層等高線重合;

(2)直立巖層:露頭線沿走向作直線延伸,不受地形影響。

(3)傾斜巖層:露頭線形態(tài)比較復(fù)雜,表現(xiàn)為地質(zhì)界限與等高線呈相交的

曲線延伸,但有一定規(guī)律,即“V”字型法則,其基本內(nèi)容是:

A、巖層傾向與地層坡向相反時(shí),巖層露頭線與地形等高線呈相同方向彎曲,

但是巖層露頭線的彎曲度總呈比等高線小,在河谷處“V”字型露頭線的尖端指

向讓脊溝谷上游,在穿過(guò)山脊時(shí),“V”字型露頭線的尖端指向山脊下坡。

B、巖層脊傾角與底面坡向相同。巖層的傾角大于底面坡度角時(shí),巖層露頭

線與地形等高線呈相反方向彎曲,在溝谷處,“V”字型露頭尖端指向下游,在

山脊處,“V”字型露頭線尖端指向上坡。

C、巖層傾角與坡向相同,但巖層傾角小于地層坡度角:這時(shí)巖層露頭線與

地形登高向也呈相同方向彎曲,在溝谷處,“V”字型露頭的尖端指向上游,在

山脊處指向下游,與第一種情況類型,但露頭線的彎曲程度大于地形等高線程度。

注意幾點(diǎn):

(1)巖層的走向與溝谷延伸方向向平行時(shí),上述規(guī)則不適用,舉例;

(2)適用于大比例,中小比例反映不明顯,因此很少用“V”字型法則來(lái)分析。

3.3巖層露頭寬度

指在垂直巖層走向線方向上,巖層頂、底露頭線之間在底面或地圖上的距離。

1、水平巖層的露頭寬度決定于巖層的厚度和底面坡度,越厚越寬,越寬越

緩;

2、傾斜巖層的露頭寬度決定于巖層的厚度和底面坡度外,還決定于地層產(chǎn)

狀。

(1)相反分布:傾角越小越寬,坡角越緩越寬;

(2)相同方向分布,兩者之間的夾角越小越寬。

3、直立巖層的露頭寬度只取決于巖層厚度。

3.4巖層的厚度

即巖層頂面和底面的垂直距離,就是巖層的厚度。

1、水平地層一一巖層頂、底面的高程差。

2、垂直地層——平面圖上的水平距離。

3、傾斜地層----

(1)巖層頂?shù)孛娴木嚯x即真厚度H就是要求的;

(2)巖層頂?shù)酌嬖诘刭|(zhì)圖上的距離——水平厚度H可以從地圖上測(cè)得;

(3)巖層頂?shù)酌嬖诖怪狈较虻木嚯x,垂直厚度H由鉆孔工程可以測(cè)得。

第4章地層接觸關(guān)系

4.1概念

地層接觸關(guān)系:指上下巖層之間在空間上的接觸形態(tài)和時(shí)間上的發(fā)展概況。

直接從一個(gè)側(cè)面記錄了地殼運(yùn)動(dòng)發(fā)生和演化歷史。

4.2類型

1、整合:上下地層在沉積層序上沒(méi)有間斷,巖性和所含化石基本一致或基

本遞變,他們的產(chǎn)狀基本平行,是連續(xù)沉積的產(chǎn)物。這種接觸關(guān)系稱整合接觸關(guān)

系。

鑒別特征:地層連續(xù),沒(méi)有尖端,巖性和生物演化遞變,產(chǎn)狀基本一致。

2、不整合:與上述特征相反,按特征可分:

(1)平行不整合:上下兩套地層近于平行,但之間存在地層缺失,代表地

殼運(yùn)動(dòng)以上升和下隆為主。

(2)角度不整合:地層上下巖層不平行,之間存在地層確實(shí),形成的機(jī)理

及反映的地質(zhì)構(gòu)造過(guò)程,并說(shuō)明在地質(zhì)發(fā)展史中的應(yīng)用。

4.3觀察與研究

1、識(shí)別標(biāo)志

(1)平行不整合

A、上下地層間缺失某些地層及化石帶。;

B、地層厚度,特別是接觸面相鄰層的厚度在一定范圍內(nèi)有明顯的橫向變化,

反映接觸面起伏不平。

C、接觸面由有風(fēng)化殼的痕跡,殘存在底礫巖,古址等。

(2)角度不整合:

A、上下地層產(chǎn)狀有明顯差異,若走向相近則傾角不同。

B、上下地層的褶皺、斷裂、劈理等構(gòu)造的類型、方位、期次、強(qiáng)度不同;

C、上下地層經(jīng)受的變質(zhì)作用及巖漿活動(dòng)的期次、強(qiáng)度、類型及特征不同。

2、研究要點(diǎn)

(1)研究上下兩套地層時(shí)代,確定不整合的存在及時(shí)代;

(2)研究上下兩套巖系的構(gòu)造特征,如巖層產(chǎn)狀、褶皺與斷層的方位、類型

及特征的發(fā)育情況;

(3)研究上下兩套巖系的巖石性質(zhì),如變質(zhì)程度差異等;

(4)不整合面的形態(tài),古風(fēng)化殼及底礫巖的特點(diǎn)等。

(5)研究不整合面的空間展布與變化;

(6)研究不整合與礦產(chǎn)資源的關(guān)系。

3、研究意義

(1)是重要的地質(zhì)現(xiàn)象,提供構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地殼發(fā)展史的重要信息;

(2)是劃分地層的標(biāo)志;

(3)地質(zhì)填圖的標(biāo)志;

(4)通過(guò)古風(fēng)化殼的研究,可以了解古環(huán)境;

(5)不整合面的礦床:風(fēng)化礦,熱液充填礦床;

(6)是一個(gè)力學(xué)不穩(wěn)定面,控制構(gòu)造的發(fā)展,強(qiáng)度,推覆構(gòu)造;

4.4各種接觸關(guān)系地質(zhì)圖上的表示特征

1、整合接觸的各地層的地層谷線相互平行,產(chǎn)狀一致,無(wú)地層缺失;

2、平行不整合的各地層的地層谷線相互平行,產(chǎn)狀一致,有地層缺失;

3、角度不整合的下伏地層的地質(zhì)谷線被不整合界線交切,如果未被交切,

則傾角與上覆巖層有明顯差異。

思考題

1、什么是沉積巖的原生構(gòu)造?它有那些主要類型?

2、巖層頂?shù)孛娴淖R(shí)別標(biāo)志是什么?

3、什么叫巖層產(chǎn)狀?有哪些要素?怎樣測(cè)量巖層產(chǎn)狀?產(chǎn)狀的記錄方法有

哪些在地質(zhì)圖上如何表示?

4、什么是不整合?有哪些基本類型?識(shí)別標(biāo)志是什么?

5、地層露頭線的判別方法?

實(shí)驗(yàn)1:地質(zhì)圖的基本知識(shí)及讀水平巖層地質(zhì)圖。

1、什么是地質(zhì)圖?

它是一種圖件,由一定符號(hào)、色譜和花紋等來(lái)表示地殼某部分各種地質(zhì)體和

地質(zhì)現(xiàn)象(如,各種巖層,巖體、地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)等的)及相互關(guān)系的一種圖件。

舉例,中國(guó)大地構(gòu)造圖。

2、地質(zhì)圖的組成

(1)圖名:取名主要依據(jù)圖件所在地區(qū)、內(nèi)容和特征等;

(2)比例尺:比例尺越大,反映的內(nèi)容越詳細(xì),如1:200,類型數(shù)字比例尺,

線條比例尺;

(3)圖例:是一些規(guī)定的符號(hào)和線譜、色譜。

(4)順序:一般是地層、巖石構(gòu)造和其它,其中地層從上到下,由新到老,從

左到右,有新到老。巖體:從酸性到基性到超基性。

3、責(zé)任表:一般格式。

4、分類:

(1)根據(jù)內(nèi)容:構(gòu)造地質(zhì)圖、地質(zhì)圖、巖漿巖圖、變質(zhì)巖圖、盆地分布圖、礦

床分布圖,油氣資源分布圖、地球物理圖等。

(2)根據(jù)形狀:平面圖、剖面圖和柱狀圖。

A剖面圖:,般形式,剖面線(按標(biāo)高),方向,地質(zhì)界線

B柱狀圖:一般交地質(zhì)圖時(shí)都需要附柱狀圖。

1、填圖的一般方法和步驟

沒(méi)有一個(gè)固定的格式。一般來(lái)講,先看圖名,比例尺,圖例,以確定我們要

重點(diǎn)看的內(nèi)容,舉例構(gòu)造圖上的一例。然后再根據(jù)自己的目的細(xì)談。

(1)讀水平地層

完全與等高線平行或重合,求水平地層厚度。

(3)傾斜地層

A相反,彎曲一致,彎曲度?。?/p>

B相同,傾角大于,坡角相反;

C相同,傾角小于,坡角相同,彎曲大于等高線。

3、不整合:平行分布,產(chǎn)狀一致,地層缺失,平行不整合;

產(chǎn)狀不平行,較新的地層的底面界線截過(guò)不同時(shí)代的較老的地層界

線,角度不整。

作業(yè):

1、判斷哪些地層是傾斜地層,哪些是水平地層,若是傾斜地層,讀出傾向,簡(jiǎn)

述理由;

2、是否存在不整合,若存在不整合,分析類型并簡(jiǎn)述理由。

實(shí)驗(yàn)2:用間接方法確定巖層產(chǎn)狀的要素

一、在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀的要素

1、看立體圖;

2、作圖步驟:

(1)在圖上選一適當(dāng)位置,條件是一巖層面同時(shí)與兩條以上的等高線相交,

一般選上層面;

(2)分別作所選層面與兩條等高線的交點(diǎn)的連點(diǎn),其中每一條就代表走向

線。

(3)在等高線值較大的連線任選一點(diǎn)作垂直另一條線的連線,就代表傾角

線,用量角器測(cè)定等高線差值的線段,連接,得三角形,用量角器測(cè)出傾角。

二、三點(diǎn)法求巖層產(chǎn)狀的要素

1、原因:

(1)巖層產(chǎn)狀平緩,不能用羅盤準(zhǔn)確測(cè)定;

(2)深埋地下,不能用羅盤直接測(cè)定;

2、前提:

(1)三點(diǎn)要位于同一巖層面上,但又不在一直線上。

(2)三點(diǎn)的方位,相互水平距離和標(biāo)高為已知,相差不太遠(yuǎn);

(3)三點(diǎn)范圍內(nèi)巖層面,產(chǎn)狀無(wú)變化,無(wú)褶皺斷層。

3、原理:

只要在最高點(diǎn)A和最低點(diǎn)C的連線上,找到一點(diǎn)與B點(diǎn)等高的點(diǎn)D,就可以

作出走向線DB,過(guò)C點(diǎn)或A點(diǎn)作出與DB平行的另一高線的走向線,根據(jù)兩走向

線各自的高程水平距離,可以求出傾向和傾角。

4、步驟

(1)求等高點(diǎn),圖上往往已知孔位高程和孔深,則地層頂面高程為孔位高程減

孔深。從最低點(diǎn)C作一輔助線CS,?AC間的高差及B點(diǎn)高程用等比例線

段將其等分,在AB線上得出與B點(diǎn)登高的D點(diǎn),(關(guān)鍵是一定要找到一點(diǎn)

與B等高)。

(2)連接:過(guò)連接D,B,得走向線DB;

(3)DB上任選一點(diǎn)0,作過(guò)C點(diǎn)走向線的垂線0F,得傾向,以B、C之間的高

差為長(zhǎng)度按比例作線段0E,并作三角形EF,用量角器可求得角OFE,即就

是傾角。

實(shí)驗(yàn)3:作地質(zhì)剖面圖

-、原因:在地質(zhì)上或工程上,一般都要用剖面圖來(lái)反映圖區(qū)地層構(gòu)造即組合特

征,有助于我們直觀認(rèn)識(shí)深部的地質(zhì)情況,

二、步驟:

1、選擇剖面線位置,

(1)地質(zhì)上要使所作剖面垂直于區(qū)內(nèi)地層走向,斷層走向線方向,且要選

在地層出露最全的位置。

(2)工程上:按設(shè)計(jì)要求,一般選平行或垂直建筑物的方向,有時(shí)以建筑

物對(duì)角線方向;

2、繪地形剖面

(1)畫剖面基線,長(zhǎng)短與剖面相等,兩端注上垂直比例;

(2)按等高線間距作一平行于基線的水平線,基線標(biāo)高一般比最低等高線

高度高低一、二個(gè)間距。

(3)以基線高程為起點(diǎn),按等高距離依次注明每條平行等高線的高程;

(4)要剖面線與地形等高線的交點(diǎn)一一投影到響應(yīng)高程水平線上;

(5)按實(shí)際情況用平滑曲線連接相鄰點(diǎn)得地形剖面。

3、完成地質(zhì)剖面

將地質(zhì)圖剖面線上的地質(zhì)界線(地層分界線、不整合線、斷層線)等的各點(diǎn)

投影到地層剖面曲線上,按各點(diǎn)附近的地層傾角和傾角繪出分層界線,(如剖面

線與走向線斜交,則按視傾角按分層界線)。

4、按巖性繪上各層花紋,注明代號(hào);

5、整飾剖面圖,圖名,比例尺,圖例方向。

第二部分地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)

——怎樣對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行描述和分類

第5章斷裂構(gòu)造

5.1概述

斷裂是斷層和節(jié)理的統(tǒng)稱,是穿過(guò)巖石并使巖石失去內(nèi)聚力的裂隙構(gòu)造,凡

沿裂隙面兩側(cè)的巖石有明顯位移的叫斷層,沒(méi)有明顯位移的叫節(jié)理;反過(guò)來(lái)講,

斷層是兩側(cè)巖石有明顯位移的斷裂構(gòu)造,節(jié)理是兩側(cè)巖石沒(méi)有明顯位移的斷裂構(gòu)

造,位移是一個(gè)相對(duì)的概念。

5.2斷層

5.2.1斷層的基本要素

1、斷層面:兩部分巖塊沿之滑動(dòng)的破裂面就是斷層面,其產(chǎn)狀用V字型法

則來(lái)判斷,值得注意的是:

(1)斷層面往往不是一個(gè)平面,而是一個(gè)曲面,因而其產(chǎn)狀各處會(huì)有重大

變化;

(2)多數(shù)斷層并非一個(gè)平的面,而是一個(gè)帶,其中發(fā)育著一系列密集的破

裂面,或者雜亂堆積用斷裂作用形成的各種巖塊,帶寬從幾厘米到幾十公里;

(3)斷層的規(guī)律變化很大。

2、斷盤:一斷層面兩側(cè)相對(duì)移動(dòng)的巖塊,對(duì)主斷層來(lái)講,有上升和下降盤

之分,對(duì)傾斜斷層,斷層面以上的叫上盤,以下的叫下盤,另外還有以所處方向

來(lái)命名的,如東北盤、西南盤。

3、斷層線:是斷層面與底面之交線,亦稱斷層在地幔上的露頭線,分布規(guī)

律與地層露頭線相同。

4、位移:是斷裂面兩側(cè)巖塊移動(dòng)的泛稱,是一個(gè)重要問(wèn)題,如礦床分布。

一般來(lái)講,按測(cè)量的角度不一樣,可以分為下列幾種情況:

(1)在斷層面上測(cè)量者:

A總滑距:斷層兩盤相當(dāng)點(diǎn)之間移動(dòng)的距離。

B走向滑距:總滑距在斷層走向線上的分量。

C傾斜滑距:總滑距在斷層走向線上的分量。

(2)在垂直于被斷地層走向的剖面上的測(cè)量者:

A地層斷距:斷層兩側(cè)相當(dāng)層層面之間的垂直距離;相當(dāng)于二相當(dāng)層之間重

復(fù)的或缺失的一部分地層的厚度。

B鉛直地層斷距:斷層兩側(cè)相當(dāng)層的鉛直距離;

C水平斷距:位于同一高度的斷層連冊(cè)額相當(dāng)層之間的水平距離。

(3)在垂直于斷層走向的剖面上的測(cè)量者

同樣可以測(cè)量地層斷距,鉛直地層斷距和水平地層斷距。

5、傾伏與側(cè)伏:兩側(cè)巖層沿?cái)鄬用婊瑒?dòng)時(shí)將留下各種痕跡,擦痕,階步,

從野外擦痕的研究,我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)斷層面上的巖石可沿各個(gè)方向滑動(dòng),為了表示

滑動(dòng)方向與斷層面間的關(guān)系,我們引入了“傾伏”和“側(cè)伏”的概念和換算。

(1)傾伏角是對(duì)盤順層上推或下掉方向(傾伏角)所構(gòu)成的線段與水平面

之間的夾角;

(2)側(cè)伏角:是對(duì)盤順斷層面上推或下掉方向線與斷層面走向線之間的夾

角。

5.2.2斷層分類:分裂方案很多,這里介紹幾種

1、按形態(tài)分類:三種情況

(1)按斷層走向與區(qū)域構(gòu)造線方向的關(guān)系:

A、縱斷層:斷層的走向與區(qū)域構(gòu)造線方向基本平行;

B、橫斷層:斷層的走向與區(qū)域構(gòu)造線方向基本垂直;

C、斜斷層:斷層的走向線與區(qū)域構(gòu)造線方向斜交。

(2)根據(jù)斷層面產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀的關(guān)系分:

A、走向斷層:斷層走向與地層走向基本平行;相當(dāng)于縱斷層。

B、傾向斷層:斷層走向與地層走向基本垂直;相當(dāng)于橫斷層。

C、斜向斷層:斷層走向于地層走向斜交,相當(dāng)于斜斷層。

D、順層斷層:斷層面于地層面大致平行。

注意兩種分類在傾伏端的變化。

(1)根據(jù)斷層兩盤巖塊相當(dāng)移動(dòng)的性質(zhì):

A、正斷層:上盤相對(duì)下降,下盤相當(dāng)上升的斷層;

B、逆斷層:上盤相對(duì)上升,下盤相對(duì)下降的斷層;

C、平移斷層::兩盤沿?cái)鄬幼呦蛳鄬?duì)移動(dòng)的斷層,按相對(duì)移動(dòng)方向。

注意斷層的復(fù)雜性。

2、按組合分類:

(1)階梯狀斷層:若干條產(chǎn)狀大致相同的正斷層平行排列,在剖面上各個(gè)

斷層的上盤呈階梯狀向同一個(gè)方向依次下降,形成一個(gè)個(gè)階梯。由于斷層面一般

向下逐漸變緩,各點(diǎn)的位移量不等,越向下越小,從而使得斷盤的移動(dòng)有圍繞水

平軸而旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì),其結(jié)果必然造成卜一盤邊緣的翹起。

(2)地塹、地壘:指走向大致平行,傾向相向的兩條斷層間的共同下降盤;

地壘指走向大致平行,傾向相反的兩條斷層之間的共同上升盤。地塹的研究非常

重要,裂谷、坳拉槽的形成;油氣70股80%在這種環(huán)境;超基性巖形成的關(guān)鍵,

寶石形成的關(guān)鍵。

(3)疊瓦構(gòu)造:若干條產(chǎn)狀大致相同的平行排列的逆斷層,其上盤在剖面

上呈疊瓦狀或鱗片狀,向同一方向依次上推組合成為疊瓦構(gòu)造,發(fā)育于地殼運(yùn)動(dòng)

強(qiáng)烈的地區(qū)。

(4)環(huán)型斷層與放射型斷層:若干產(chǎn)狀不同在平面上呈環(huán)狀或放射狀分布

的斷層組合成環(huán)狀斷層或放射狀斷層,常見(jiàn)于穹隆構(gòu)造及火山活動(dòng),巖株出沒(méi)的

地區(qū),斷層性質(zhì)多為正斷層。

(5)旋紐斷層:在較大的走滑斷層近旁,由于兩盤巖石相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生旋

紐作用,因而形成若干規(guī)模較小的弧型斷層,它們的排列方式是趨近斷層的一端

收斂遠(yuǎn)看一端散開(kāi),狀如掃帚,這些小斷層的組合稱旋紐斷層或稱帚狀斷層。

(6)轉(zhuǎn)換斷層:是由板塊構(gòu)造的創(chuàng)始人之一,Wi1son,1965年提出來(lái)的

指的是由于洋中脊擴(kuò)張的特殊條件下形成的一種特殊的斷層組合,相似于平移斷

層而又完全不同于平移斷層。

5.2.3斷層的識(shí)別標(biāo)志

1、構(gòu)造線的不連續(xù)

任何地質(zhì)體或地質(zhì)界線,包括地層界線、礦層、巖脈、侵入體、變質(zhì)巖的相

帶、潛入體與圍巖的接觸界線,變質(zhì)巖片理、褶皺或其樞紐,早期斷層等。如果

在平面上或剖面上突然中斷,則可能標(biāo)志著斷層的存在。注意順層斷層不易被判

別。

2、地層的重復(fù)與缺失

在沉積巖發(fā)育地區(qū),如果發(fā)現(xiàn)地層重復(fù)與缺失的現(xiàn)象,則可能指該地區(qū)有斷

層存在,按斷層的性質(zhì),一般有下列六種情況。

3、構(gòu)造巖

由于斷層作用,將使其附近的巖石發(fā)生破碎,或磨細(xì),后又被膠結(jié)成巖石,

這種巖石稱斷層破碎巖,它使識(shí)別斷層存在重要的標(biāo)志之一。

按破碎變質(zhì)的程度及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征,構(gòu)造巖可分稱構(gòu)造角礫巖、破碎巖、糜

棱巖及片理化巖四種:

(1)構(gòu)造角礫巖:使破碎程度最弱的構(gòu)造巖。特征是:

A巖塊由兩側(cè)的巖層組成;

B角礫內(nèi)部無(wú)礦物成分或結(jié)構(gòu)的變化,而保持原巖的特點(diǎn);

c角礫之間主要為更細(xì)的碎屑基質(zhì)膠結(jié);

由于斷層的性質(zhì)不同,構(gòu)造角礫巖性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、排列方式則可能存在較大差

別,張性角礫巖,角礫性質(zhì)甚不規(guī)則,大小不一,棱角明顯,雜亂散步,無(wú)定向

排列,是典型的角礫結(jié)構(gòu);膠結(jié)物多系外源物質(zhì),孔洞多,含水性較好,多與正

斷層有關(guān)。壓性角礫巖:角礫的棱角被磨圓,性質(zhì)呈透鏡狀,膠結(jié)物多系被斷層

運(yùn)動(dòng)碾磨得細(xì)的碎粉狀物質(zhì)。

(2)破碎巖:是一種被斷層擠壓和碾磨得更細(xì)的構(gòu)造巖,與構(gòu)造巖的區(qū)別是

破碎程度更高;角礫破碎巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造已發(fā)生了塑性變形,如可以看到

波狀消光,斜長(zhǎng)巖雙晶彎曲,云母出現(xiàn)撓曲等。碎斑巖:若殘留有較大礦

物顆?;蛟瓗r巖塊;碎粒巖:破碎均勻的破裂巖;碎粉巖或斷層泥:主要

由粒徑小于0.02毫米的碎粉組成的破碎巖。

(3)糜棱巖:是在封閉壓力很大,強(qiáng)烈壓碎作用情況下,破碎顆粒緊密結(jié)合

起來(lái)形成的一種構(gòu)造巖,特征:巖性堅(jiān)硬致密,外觀頗似硅質(zhì)巖,在顯微

鏡下見(jiàn)被壓碎呈顯微碎粒及殘留的少量碎斑;它們定向排列形成糜棱結(jié)

構(gòu);殘留的碎斑可壓扁形成眼球狀構(gòu)造;由于壓碎程度或碾碎物的成分、

顏色不同,可以形成條紋狀構(gòu)造,礦物存在重結(jié)晶現(xiàn)象,但不明顯,含有

一些低溫的應(yīng)力礦物,如綠泥石、方解石等。

(4)片理化巖:凡因構(gòu)造斷裂作用而使斷裂帶中的巖石碎塊發(fā)生強(qiáng)烈電壓碎

和顯著的重結(jié)晶作用,并礦物定向排列,形成片狀構(gòu)造的構(gòu)造巖,與糜棱

巖主要區(qū)別是:顯著的重結(jié)晶;大量新生礦物的大量出現(xiàn);重結(jié)晶10-50

為千枚巖,50-90構(gòu)造片巖。

4、擦痕

是斷層兩側(cè)巖塊相互滑動(dòng)摩擦留下來(lái)的痕跡,是識(shí)別構(gòu)造存在的一種十分常

見(jiàn)的標(biāo)志,擦痕常出現(xiàn)為一系列彼此平行較均勻的細(xì)而密的線條,或?yàn)橄嗤帕?/p>

的擦脊與擦溝。往往一端粗而深,一端細(xì)而淺。

階步是順擦痕方向的局部阻力的差異或因斷層間歇性運(yùn)動(dòng)的頓挫而形成的

垂直于擦痕的小臺(tái)階。

5、牽引構(gòu)造

由于斷裂兩盤相對(duì)錯(cuò)動(dòng)時(shí),沿?cái)鄬用鎸a(chǎn)生摩擦力。使兩側(cè)巖層受摩擦力的

倒拖,使其發(fā)生塑性拖曳和拉深,從而形成的弧型彎曲現(xiàn)象。不但可以指示斷層

存在,而且可以指示相對(duì)運(yùn)移方向。

6、伴生構(gòu)造

指斷裂兩側(cè)一系列于主斷層有成因聯(lián)系的構(gòu)造。

7、斷層座和三角面

較大的斷層常常由于兩盤巖石的差別風(fēng)化形成由斷層直接暴露的陡崖和斷

層崖(昆明西山),斷層崖形成以后由遭流水的侵蝕切割,便形成沿?cái)鄬幼呦蚍?/p>

布的一系列三角形的陡崖,稱為斷層三角面。

8、水系突然的折線;

9、山脊被錯(cuò)斷;

10、溫泉及地震中沿一定方向呈帶狀分布的現(xiàn)象;

11、水型侵入體的線狀分布及硅化帶、礦化帶的現(xiàn)象與斷層有關(guān)。

12、地球物理與地球化學(xué)標(biāo)志;

13、地理、植被標(biāo)志。

5.2.4斷層研究

1、產(chǎn)狀的測(cè)定:自然露頭測(cè)量;“V”字型法則;物理鉆探的計(jì)算;

2、斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向;用被錯(cuò)斷的標(biāo)志層確定;兩盤地層的新老關(guān)系、

牽引構(gòu)造推測(cè)、擦痕、階步;利用兩測(cè)相對(duì)構(gòu)造;角礫和成分。

3、斷層活動(dòng)的時(shí)間

4、發(fā)生在被切割的最新地層之后,覆蓋斷層的不整合面上的最老地層之前;

5、被侵入體充填的斷層早于侵入體或于其同期形成;

6、與褶皺構(gòu)造有成因聯(lián)系的斷層發(fā)生于褶皺運(yùn)動(dòng)期;

7、很多斷層的活動(dòng)是長(zhǎng)期的,時(shí)間關(guān)系可用被切錯(cuò)的關(guān)系來(lái)判斷;

8、同位素年齡測(cè)定,與此相伴生的動(dòng)力變質(zhì)巖(包括斷層巖)同位素年齡

的測(cè)定可定量確立斷層活動(dòng)的年齡,但偶爾涉及年齡的分析問(wèn)題,使用直方圖來(lái)

說(shuō)明。

5.2.5研究方法

1、地質(zhì)填圖法,構(gòu)造剖面法;

2、航空衛(wèi)片解譯法;

3、斷層巖研究;

4、物探-鉆探和地球化學(xué)等。

思考題:

1、斷層有哪些要素?斷層與節(jié)理有何區(qū)別?

2、圖1為一幅地質(zhì)圖,底面近似水平,如果該圖上的斷層F1為平移斷層,請(qǐng)判

讀AB的距離是什么斷距?若F為正或逆斷層、斷層AB又是什么斷距。

3、根據(jù)圖,請(qǐng)讀出各圖斷層的性質(zhì),并根據(jù)斷層性質(zhì)示意繪出各圖空白部分的

地質(zhì)界線。

4、斷層的基本要素又哪些?

5、簡(jiǎn)述斷層分類方案;

6、用示意圖說(shuō)明平移斷層與轉(zhuǎn)換斷層的主要區(qū)別?

7、斷層的識(shí)別標(biāo)志有哪些;

8、下圖是一條走向斷層,請(qǐng)用圖示說(shuō)明斷層與地層間的可能關(guān)系;

9、請(qǐng)分析下圖中斷層位移與斷層性質(zhì)(使地面水平,注意斷距)?

10、斷層巖的研究?jī)?nèi)容及方法是什么?

實(shí)驗(yàn)4:讀斷層地區(qū)地質(zhì)圖并求斷層產(chǎn)狀及斷距

一、要求

1、學(xué)會(huì)在地質(zhì)圖上分析確定斷層的存在;

2、在地質(zhì)圖上求斷層產(chǎn)狀要素;

3、學(xué)會(huì)通過(guò)地質(zhì)圖分析地殼構(gòu)造發(fā)展史。

二、一般步驟

(一)讀圖

1、區(qū)內(nèi)地層、時(shí)代、產(chǎn)狀及分布特征;

2、不整合面;

3、褶皺構(gòu)造;

4、斷層的分布及概略特征,用我們講的識(shí)別標(biāo)志;

(-)分析斷層

1、斷層性質(zhì)分析

(1)斷層面產(chǎn)狀,用“V”字型法則。用作圖法來(lái)確定;也可以用鉆探工程

來(lái)確定;

(2)兩盤相對(duì)位移方向的確定;

A走向斷層或縱斷層,一般是地層較老的一盤為上升盤,但當(dāng)斷層傾向與巖

層傾向一致時(shí),且斷層傾角小于巖層傾角,情況恰好相反,上升盤是新地層,下

降盤是老地層。

B橫向或傾向正(或逆)斷層切過(guò)褶皺時(shí),背斜核部變寬的一盤是上升盤,

向斜核部變窄的一盤是上升盤。

C傾斜巖層或等斜褶皺被橫斷層切斷時(shí),它使地質(zhì)圖上的褶皺軸線或地質(zhì)界

線發(fā)生錯(cuò)動(dòng),它可能是正逆造成的,也可能是平移斷層造成的。若是正或逆斷層

造成的地質(zhì)界線錯(cuò)動(dòng),則巖層界限向該巖層傾向方向移動(dòng)的盤為相對(duì)上升盤。若

是褶皺,則是向軸面傾斜方向移動(dòng)的一盤為上升盤。

(三)斷距的測(cè)定

1、水平斷距

在垂直巖層走向的剖面上,過(guò)斷層兩盤同一層面上等高點(diǎn)間的水平距離,即

為水平斷距。

方法:在地質(zhì)圖上的斷層兩盤,繪出同一層面的等高走向線之間的距離,即

灰棚斷距。

2、鉛直地層斷距

只要在斷層的任一盤上作某層面某一高程的走向線,延長(zhǎng)穿過(guò)斷層線與另一

盤的同一層面相交,此交點(diǎn)的標(biāo)高與走向線之間的標(biāo)高差,即為鉛直地層斷距。

3、求地層斷距

同一層受斷層錯(cuò)動(dòng)以后的垂直距離。

(四)斷層時(shí)代的確定

1、根據(jù)角度不整合:

斷層一般發(fā)生在被其錯(cuò)斷的最新地層之后,而在未錯(cuò)斷上覆不整合面上下的

最老地層之前;

2、根據(jù)與掩體或其它構(gòu)造相互切割關(guān)系,被切割的時(shí)代相對(duì)較老;

(五)斷層的描述

名稱(地名+類型,或用編號(hào)),位置,延伸方向。

5.3節(jié)理

5.3.1概述

1、概念:凡兩側(cè)巖石沒(méi)有位移或僅有微量位移的斷裂構(gòu)造;

2、意義:找礦;水文地質(zhì);災(zāi)害地質(zhì);工程地質(zhì)。包括水利工程,建筑工

程,水庫(kù)漏水,鐵路,機(jī)場(chǎng)等。

5.3.2節(jié)理的分類:

1、幾何分類:是根據(jù)節(jié)理與其它構(gòu)造在空間方位上的關(guān)系的分類;

2、力學(xué)成因:是按節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)的分類。

(1)幾何分類:

節(jié)理經(jīng)常與其它的構(gòu)造,如褶皺、斷層、面理、線理等伴生,或作為它們的

派生構(gòu)造而存在。

A、根據(jù)節(jié)理與所在巖層產(chǎn)狀的主要關(guān)系。

走向節(jié)理:節(jié)理走向與所在巖層走向大致平行;

傾向節(jié)理:節(jié)理走向與所在巖層走向大致垂直;

斜向節(jié)理:節(jié)理走向與所在巖層走向斜交;

順層斷層:節(jié)理面大致平行于巖層層面。

B、根據(jù)節(jié)理走向與區(qū)域褶皺樞紐方向,主要斷層走向或其它線狀構(gòu)造延伸

方向的關(guān)系。

縱節(jié)理:二者大致平行;

橫節(jié)理:二者大致垂直;

斜節(jié)理:二者大致斜交。

(2)力學(xué)成因分類

A、剪節(jié)理:由剪應(yīng)力作用形成的節(jié)理,理論上應(yīng)成隊(duì)出現(xiàn),,自然界實(shí)際

情況也經(jīng)常如此,不過(guò)兩組剪節(jié)理的發(fā)育程度不一致。

特征:

=1\*GB3①產(chǎn)狀較穩(wěn)定,沿走向和傾向延伸較遠(yuǎn),但穿過(guò)巖性差別顯著

的不同巖層時(shí),其產(chǎn)狀就可能會(huì)發(fā)生變化,反應(yīng)巖石性質(zhì)對(duì)剪節(jié)理有移動(dòng)程度的

控制作用。

=2\*GB3②剪節(jié)理面平整光滑,這是由于剪節(jié)理是剪破不是拉破。

=3\*GB3③剪節(jié)理面上有剪切滑動(dòng)時(shí)留下的擦痕,摩擦鏡面等;

=4\*GB3④一般發(fā)育較密,即相鄰兩節(jié)理間的距離較小,密集成帶;

=5\*GB3⑤剪節(jié)理呈現(xiàn)羽列現(xiàn)象;即一組剪節(jié)理首尾相接形成羽狀排列,

如果沿節(jié)理向前觀察,后一條小節(jié)理重疊在前一條小節(jié)理的左側(cè),稱左行(或稱

右旋)。

=6\*GB3⑥剪節(jié)理的尾端變化常有三種形式,折尾,菱形結(jié)環(huán),節(jié)理差

是兩組方向各異的變化形式。

B、張節(jié)理:由張應(yīng)力作用形成的節(jié)理,特征是:

=1\*GB3①產(chǎn)狀不溫度,平面上呈鋸齒狀,延伸不遠(yuǎn)便消失。

=2\*GB3②節(jié)理面粗糙不平,發(fā)育在礫石中的張節(jié)理往往繞過(guò)礫石而過(guò);

=3\*GB3③沒(méi)有擦痕;

=4\*GB3④發(fā)育比較稀疏;

=5\*GB3⑤常被巖脈、礦體和油氣充填;

=6\*GB3⑥尾端變化有棱狀和杏仁狀結(jié)環(huán)。

5.3.2節(jié)理的觀測(cè)與研究

1、目的:理論上配合褶皺與斷層研究,以分析構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng),闡明構(gòu)造的分

布和發(fā)展規(guī)律;生產(chǎn)實(shí)踐上,闡明節(jié)理對(duì)礦產(chǎn)、地下水分布的控制關(guān)系以及對(duì)水

利,工程建設(shè)的影響等

2、野外觀測(cè)與研究

(1)觀測(cè)點(diǎn)的選定:原則是依靠要了解的問(wèn)題的實(shí)際情況而定,一般選在既有

平面又有剖面的露頭上;

(2)觀測(cè)內(nèi)容:點(diǎn)號(hào)及位置;所在構(gòu)造位置;所在巖層時(shí)代、層位、巖性、產(chǎn)

狀;節(jié)理的產(chǎn)狀要求;節(jié)理面性質(zhì)及充填物質(zhì);力學(xué)性質(zhì)及旋向;節(jié)理組

系歸屬;極力密度;備注。

(3)節(jié)理發(fā)育程度

影響發(fā)育程度的原因有三個(gè),巖石性質(zhì)、巖層厚度、局部應(yīng)力集中情況。

巖性包括塑性、剪發(fā)育、脆性,張發(fā)育,一般用密度來(lái)表示,對(duì)水利與工程

建筑,為了了解巖石的滲透性及其影響,還要考慮節(jié)理壁距,求出縫隙度。U為

垂直于節(jié)理走向一米距離內(nèi)的節(jié)理數(shù),T為平均的節(jié)理壁距,Q越大,巖石的滲

透性就越好。

3、節(jié)理的分期及配套研究

(1)分期:就是區(qū)分不同時(shí)期形成的節(jié)理的先后關(guān)系,不同地殼運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物非

常重要,是認(rèn)識(shí)本質(zhì)和地殼構(gòu)造發(fā)展的中間環(huán)節(jié);有下列幾種情況:

A切斷錯(cuò)開(kāi);

B限制中止;

C相互切斷錯(cuò)開(kāi)。

(2)配套:就是在野外找出反應(yīng)由同一應(yīng)力場(chǎng)作用形成的各種不同類型,不同

序次和不同級(jí)別的構(gòu)造,并將它們當(dāng)作統(tǒng)一體來(lái)進(jìn)行研究的工作,我們?cè)?/p>

下一篇詳細(xì)論述,這里談三種情況:

4、節(jié)理測(cè)量資料的室內(nèi)整理

在節(jié)理研究中,為了簡(jiǎn)明、清晰地反映不同性質(zhì)節(jié)理的發(fā)育規(guī)律,需要將野

外所測(cè)節(jié)理產(chǎn)狀要素資料分別不同的組、系以整理繪圖。常用方法有玫瑰花圖法,

極點(diǎn)和等密法。

思考題:

1、節(jié)理的類型有哪些?

2、張節(jié)理與剪節(jié)理的主要區(qū)別是什么?

3、什么是節(jié)理的分期與配套?下圖是節(jié)理平面圖,請(qǐng)將圖上的四組節(jié)理分期與

配套(即確定出節(jié)理形成的先后次序,分析是否存在其它節(jié)理系)。

4、下圖,表示四種節(jié)理分期標(biāo)志,請(qǐng)指出各圖所示的分期標(biāo)志是什么?

第6章褶皺構(gòu)造

6.1概述

1、定義:簡(jiǎn)言之,巖石受力發(fā)生的彎曲就稱為褶皺。

2、特征:它在層狀巖層中表現(xiàn)的最為明顯;是地殼上最常見(jiàn)的一種地質(zhì)構(gòu)

造形式;規(guī)模差別很大,手標(biāo)本-幾百公里。

3、意義:

(1)褶皺是最重要的構(gòu)造現(xiàn)象,因而是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的重要內(nèi)容;

(2)與礦產(chǎn)的關(guān)系:大向斜就是盆地,形成沉積礦床,虎睛形成于熱液充

填礦床;

(3)與石油:背斜圈閉,過(guò)去發(fā)現(xiàn)的石油絕大多數(shù)與此有關(guān);

(4)工程地質(zhì),水文地質(zhì)。

(5)旅游地質(zhì);

(6)構(gòu)造地質(zhì)。

4、基本類型

背斜:向上彎曲;

向斜,向下彎曲。

6.2要素

1、核:泛指褶皺彎曲的核心部位;

2、翼部:泛指褶皺核部?jī)蓽y(cè)的巖層;

3、轉(zhuǎn)折端:泛指褶皺兩翼巖層互相過(guò)度的彎曲部分。

4、樞紐:褶皺的同一層面上的各最大彎曲點(diǎn)的連線叫樞紐;可以是直線,

也可以是曲線或折線,可以是水平線,也可以是傾斜線;

5、軸面(樞紐面):連接褶皺各層的樞紐構(gòu)成的面稱為褶皺軸面,可以是

平面,也可以是曲面,一般用走向、傾向核傾角三要素來(lái)描述。

6、軸跡:軸面與包括底面在內(nèi)的任何平面的交線均為軸跡;

7、脊線與槽線:背斜中同一層面上彎曲的最高點(diǎn)的連線稱為脊線;向斜中

同一層面上彎曲的最低點(diǎn)的連線稱為槽線。

與樞紐軸跡的區(qū)別,在尋找儲(chǔ)油構(gòu)造核開(kāi)發(fā)油氣礦床核地下水,弄清脊核和

的位置。

8、褶軸:是指與樞紐平行的一條直線。該直線平行自身移動(dòng)的軌跡形成一

個(gè)與褶皺層面完全一致的面;

9、傾伏和側(cè)伏:都是測(cè)量構(gòu)造線空間位置的要素。傾伏是一條構(gòu)造線在該

線所在直立平面上與水平面之間的夾角;側(cè)伏角:構(gòu)造線在它所在平面上與該面

平面交線之間的夾角。

6.3分類

方式多種多樣,一般按產(chǎn)狀、形態(tài)和組合形態(tài)分類。

6.3.1產(chǎn)狀分類

1、根據(jù)褶皺軸面產(chǎn)狀,結(jié)合兩側(cè)產(chǎn)狀特點(diǎn)分:

直立褶皺:軸面近于直立,兩翼傾向相反,傾角近于相等;

斜立褶皺:軸面傾斜,兩翼傾向相反,傾角不相等;

倒轉(zhuǎn)褶皺:軸面傾斜,兩翼傾向相同,傾角可以相等,也可以不相同;

平臥褶皺:軸面近于水平,一翼地層正常,另一翼地層倒轉(zhuǎn);

翻卷褶皺:軸面彎曲的平臥褶皺。

2、根據(jù)樞紐產(chǎn)狀,褶皺可分為:

水平褶皺:樞紐近于水平,兩翼的走向基本平行;

傾伏褶皺:樞紐傾伏(傾伏角介于10度-80度之間),兩翼走向不平行;

傾堅(jiān)褶皺:樞紐近于直立。

以上:1、反應(yīng)橫剖面;2、反應(yīng)縱剖面

3、將1、2結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分類,即既反應(yīng)橫剖面的情況,又反應(yīng)縱面的情況。

名稱軸面樞紐

直立水平褶皺近于直立(80°-90°)水平(0°-10°)

直立傾伏褶皺近于直立(80°-90°)傾斜(10°-80°)

傾堅(jiān)褶皺近于直立(10°-80°)近于直立(80°-90°)

斜歪水平褶皺傾斜(0°-10°)水平(0°-10°)

平臥褶皺水平(80°-90°)水平(0°-10°)

斜歪傾伏褶皺傾斜(10°-80°)傾伏(10°-80°)

斜臥褶皺軸面(10°-80°)樞紐傾伏(10°-80°)

6.3.2形態(tài)分類

1、橫剖面的形態(tài)分類

(1)褶皺巖層的兩翼夾角大小

開(kāi)闊褶皺:夾角大于70°;

中常褶皺:夾角小于70°,大于30°;

緊密褶皺,夾角小于30°;

同斜褶皺:近于0°。

(2)褶皺巖層的彎曲形態(tài):

圓弧褶皺:巖層是圓弧形彎曲;

尖棱褶皺:兩翼巖層平整相交,轉(zhuǎn)折端呈棱角狀;

箱狀褶皺:兩翼近直立,到轉(zhuǎn)折端轉(zhuǎn)為水平;

扇形褶皺:兩翼均為倒轉(zhuǎn),以致整個(gè)褶皺呈扇形;

撓曲褶皺:緩傾斜巖層中的一段突然變陡,形成臺(tái)階狀彎曲;

(3)根據(jù)同一褶皺巖層的厚度在褶皺不同部位的變化特點(diǎn):

等厚褶皺;

頂厚褶皺;

頂薄褶皺。

2、褶皺在平面上的形態(tài)分類

基于同一巖層在平面上的縱向長(zhǎng)度和橫向?qū)挾戎?/p>

穹隆構(gòu)造:長(zhǎng)/寬<3/1的背斜構(gòu)造;

構(gòu)造盆地:長(zhǎng)/寬G/3的向斜構(gòu)造;

短軸褶皺:長(zhǎng)/寬G/3T0/1之間;

線狀褶皺:長(zhǎng)/寬超過(guò)10/1.

6.3.3褶皺形態(tài)的空間組合分類

1、平面上的組合類型:

平行褶皺群;

雁行褶皺群;

帚狀褶皺群;

弧形褶皺群;

2、剖面上的組合類型

復(fù)背斜和復(fù)向斜,系指褶皺兩翼被一系列次一級(jí)的褶皺所復(fù)雜化的大背斜或

大向斜;

隔擋或和隔槽褶皺:一個(gè)平行褶皺群內(nèi),如果背斜呈緊密褶皺,而向斜呈開(kāi)

闊平緩褶皺,稱為隔擋或隔槽,四川東部的情況;

隔槽或褶皺系一系列相面排列的開(kāi)闊背斜被一系列緊密向斜所隔開(kāi)。

6.4褶皺構(gòu)造的研究

6.4.1研究的主要內(nèi)容

1、確定褶皺的存在及其相對(duì)位置與規(guī)模大小,從填圖做起;

2、褶皺形態(tài)、產(chǎn)狀;

3、褶皺組合與分布特點(diǎn);

4、褶皺伴生構(gòu)造

5、形成機(jī)制;

6、褶皺與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動(dòng),變質(zhì)作用遺跡礦產(chǎn)、水文地質(zhì)工程等

的關(guān)系;

7、形成時(shí)代;

6.4.2研究方法

1、小型褶皺可以在露頭或手標(biāo)本上直接觀察研究;

2、較大型出露不全的褶皺,要研究地層或巖層分布的對(duì)稱性,巖層產(chǎn)狀的

規(guī)律性變化或地質(zhì)界線的非地形影響的規(guī)律性彎曲與圈閉等才能確定,其方法

是:

地質(zhì)填圖與剖面研究,其中地層研究是褶皺研究的基礎(chǔ);

用鉆探、物探(電法、磁法、重力法、地震法)確定標(biāo)志層的深度并做構(gòu)造

等高圖,不僅可以確定褶皺的存在,還可以研究其形態(tài)產(chǎn)狀和規(guī)模;

遙感法,航空、衛(wèi)星像法解釋;

3、褶皺的形態(tài)是通過(guò)觀測(cè)巖層的產(chǎn)狀,樞紐和軸面的產(chǎn)狀、轉(zhuǎn)折端的形態(tài)、

褶皺層厚度的變化等來(lái)確定,其方法包括:

露頭直接觀測(cè)測(cè)量;

赤平投影;

正交剖面法;

橫切面上作等傾斜線法;

構(gòu)造等高線法;

深部變化的研究,利用理論和實(shí)際方法相結(jié)合來(lái)進(jìn)行研究,理論上如從地表

往深部,頂薄背斜的兩翼將變陡,平行褶皺向下延伸有限,將在一個(gè)滑脫面上消

失,等等,利用地質(zhì)物探方法可以表示具體的特征;

4、通過(guò)褶皺內(nèi)部小構(gòu)造研究來(lái)確定大構(gòu)造性質(zhì)及形成機(jī)制;

5、時(shí)代研究,一般說(shuō)褶皺發(fā)生在褶皺的最新地層的時(shí)代之后,多數(shù)褶皺與

區(qū)域性的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相關(guān),不整合面上的未褶皺的最老地層時(shí)代之前,多數(shù)褶皺與

區(qū)域性的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相關(guān)。

6、形成機(jī)制研究:一般通過(guò)形態(tài)、幾何類型及伴生構(gòu)造來(lái)推測(cè)其形成機(jī)制;

7、綜合作圖法:一般有下列幾種圖件,構(gòu)造綱要圖;構(gòu)造剖面圖;構(gòu)造等

高線圖;立體圖;地質(zhì)圖。

思考題:

1、用書本或紙片彎一個(gè)褶皺,并說(shuō)明褶皺要素;

2、褶皺的樞紐、褶軸和軸跡以及脊線和槽線有什么區(qū)別?

3、褶皺橫剖面上的形態(tài)有哪些,根據(jù)哪些標(biāo)志和要素來(lái)對(duì)褶皺的剖面形態(tài)進(jìn)行

描述和命名?

4、如何在地質(zhì)圖上研究和判斷褶皺形態(tài):

(1)兩翼產(chǎn)狀-據(jù)此可以判斷直立斷層;

(2)地層的變質(zhì);

(3)地質(zhì)界線的收斂與開(kāi)闊標(biāo)志;

5、掌握褶皺的研究?jī)?nèi)容和方法:大型褶皺的研究方法包括地質(zhì)填圖、鉆探物探、

航空遙感。

實(shí)驗(yàn)5:讀褶皺地區(qū)地質(zhì)圖

主要掌握以下內(nèi)容

一、小比例尺地質(zhì)圖

直接在圖上標(biāo)志,只需要從圖例然后查看地圖就可以了解圖區(qū)的褶皺出現(xiàn)情

況;

二、大比例尺地質(zhì)圖

基礎(chǔ)工作是從圖例或所附柱狀圖了解圖區(qū)的時(shí)代、層序和接觸關(guān)系,然后根

據(jù)褶皺地層的特征,對(duì)稱要素,確定褶皺的存在,進(jìn)一步根據(jù)地層新老關(guān)系,兩

翼地層產(chǎn)狀,軸面產(chǎn)狀,樞紐產(chǎn)狀確定褶皺的性質(zhì)和分類特征,下面介紹幾點(diǎn):

(一)對(duì)單個(gè)褶皺形態(tài)的認(rèn)識(shí)和分析

1、背斜和向斜;

2、確定兩翼產(chǎn)狀;

3、倒轉(zhuǎn)褶皺;

4、判斷軸面產(chǎn)狀:準(zhǔn)確赤平投影的平面夾角法估計(jì);

5、樞紐產(chǎn)狀的確定,兩翼呈平行延伸的,樞紐水平,交會(huì)成“V”字型,傾角,

尖端指向樞紐傾斜方向,向斜則稱揚(yáng)起。

6、轉(zhuǎn)折端形態(tài):在地形較平坦的情況下,軸面直立或陡傾的傾伏褶皺,在地質(zhì)

圖上褶皺傾伏端的地層界線的彎曲形態(tài),大致可以反應(yīng)褶皺在剖面上的轉(zhuǎn)折

端形態(tài)。

(二)褶皺的組合特征認(rèn)識(shí)

基于圖區(qū)所有褶皺的組合形式或空間組合特征,平行褶皺群雁行排列,隔擋

式、隔槽式、復(fù)背斜、向斜等。

(三)時(shí)代

(四)描述

內(nèi)容一般包括,名稱(地名加褶皺類型)、位置(地理位置和區(qū)域構(gòu)造位置)、

分布延伸情況、核部位置及組成地層,組成兩翼地層及產(chǎn)狀,軸面及樞紐產(chǎn)狀,

次級(jí)褶皺分布及特征,褶皺被段地層或侵入體破壞情況等。

三、讀褶皺區(qū)地質(zhì)圖的具體步驟

(一)單個(gè)褶皺形態(tài)的認(rèn)識(shí)和分析

(1)確定背斜和向斜,橫剖面上基于巖層新老關(guān)系來(lái)確定;

(2)確定兩翼產(chǎn)狀,主要根據(jù)圖上標(biāo)繪的地層產(chǎn)狀符號(hào)。

注:每個(gè)褶皺構(gòu)造都有一定的規(guī)模,從背斜中心部分向兩端,巖層的產(chǎn)狀呈

60度,逐步變化的,例如一個(gè)正常背斜對(duì)向斜則相反,對(duì)倒轉(zhuǎn)背斜傾的倒轉(zhuǎn)翼

從中部向兩端,巖層產(chǎn)狀由倒轉(zhuǎn)逐漸轉(zhuǎn)為直立,漸轉(zhuǎn)為正常,對(duì)背斜來(lái)講,從褶

皺逐漸轉(zhuǎn)為正常的一端為傾伏直立,對(duì)向斜則稱揚(yáng)起端。

(3)確定軸面產(chǎn)狀,在圖上,可以從兩翼產(chǎn)狀大致判斷軸面;

(4)樞紐產(chǎn)狀和軸跡的確定;

(5)轉(zhuǎn)折端的形態(tài),在地形較平緩的情況下,軸面直立或陡傾斜的傾伏褶皺,

在地形圖上褶皺傾伏端地層線彎曲形態(tài),大致可以反映在剖面上的轉(zhuǎn)折端

的形態(tài)。

(二)空間組合特征:

單個(gè)特征褶皺分析完以后,然后根據(jù)一個(gè)地區(qū)所存在褶皺的展布情況可以看

出它的組合特征。

1、平面:平行褶皺群;雁行褶皺群;帚狀褶皺群;弧形褶皺群;

2、剖面:復(fù)背斜、復(fù)向斜;隔槽式和隔擋式。

組合特征的研究是相當(dāng)重要的,它可為區(qū)域構(gòu)造的研究提供許多信息,如力

學(xué)成因,構(gòu)造活動(dòng)期次等,滑動(dòng)面等。

(三)時(shí)代確定

主要根據(jù)角度不整合來(lái)確定:被褶皺的最新地層之后,未被褶皺的最老地層

之前。

實(shí)驗(yàn)6:繪制褶皺地區(qū)剖面圖

1、褶皺地區(qū)剖面圖包括:

(1)鉛直剖面:橫切延伸方向;

(2)橫截面圖或正交剖面圖。

(3)垂直于水平面的,與褶皺延伸方向直交的剖面圖;

(4)與樞紐垂直的剖面圖;

(5)橫截面圖是垂直于褶皺樞紐的截面投影圖,這種圖一般不常用,我們

就不詳細(xì)介紹了。

今天我們主要介紹鉛直剖面圖:

2、繪制步驟:

(1)分析圖區(qū)內(nèi)的地質(zhì)特征,主要讀出褶皺構(gòu)造在區(qū)內(nèi)產(chǎn)生特征,前一次課的

內(nèi)容;

(2)選擇剖面位置,選擇的剖面應(yīng)盡可能垂直褶皺軸跡的延伸方向,當(dāng)然有些

工作要其繪制縱剖面圖,那選擇的方向應(yīng)盡可能地平行于軸跡的方向。

(3)繪制地形剖面,方法同我們第二次課實(shí)習(xí)的內(nèi)容;

(4)在剖面線上用鉛筆標(biāo)出背斜的位置;

(5)繪出褶皺形態(tài),根據(jù)產(chǎn)狀作自然延伸。

注意以下幾點(diǎn):

1、剖面切過(guò)不整合界線時(shí),應(yīng)先劃不整合面以上的地層和構(gòu)造,然后再劃不整

合以下的地層和構(gòu)造。被不整合面所掩蓋的地質(zhì)界線可順延伸方向至剖面上,

然后再投影到不整合面上,從此點(diǎn)繪出不整合面以下的地層和構(gòu)造;

2、剖面切斷層時(shí);先劃斷層,然后再劃斷層兩側(cè)的地層和構(gòu)造;

3、繪褶皺構(gòu)造應(yīng)先從褶皺核部開(kāi)始,然后繪兩翼;

4、當(dāng)剖面線與地層走向斜交時(shí),應(yīng)換斷層視傾角,再劃入剖面。

5、轉(zhuǎn)折端形態(tài)大致和平面上的形態(tài)的相似;

6、當(dāng)同一翼相鄰巖層的傾角相差較大,而上下巖層是整合的接觸關(guān)系,可按同

一巖層厚度基本不變?yōu)榍疤?,巖層的傾角在地表部分可按所側(cè)數(shù)據(jù)值繪制,

但深部常作修正,使產(chǎn)狀在剖面上協(xié)調(diào)一致。

實(shí)驗(yàn)7:極射赤平投影在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究中的應(yīng)用

一、赤平投影的基本概念

簡(jiǎn)言之,赤平投影是化球面投影為平面投影的一種方法。

設(shè)想空間有一個(gè)平面(代表各種構(gòu)造面)假如產(chǎn)狀是220度<30度,在平面

上任取一0為圓心,任意長(zhǎng)為半徑,劃一個(gè)空心圓球,叫投影球,投影球?qū)⑵矫?/p>

切成一個(gè)向西南傾角30度的大圓,如果是直立平面,投影球切出的大圓邊也是

直立的;

如果是水平平面,投影球切出的大圓邊也是水平的。

這種用投影球反映物體空間幾何要素的方法叫球面投影,球面投影能直觀地

反映物體的空間產(chǎn)狀,但是它是一種立體透視圖,不僅難以繪制,而且也無(wú)法從

圖上直接量讀產(chǎn)狀,要消除上述缺陷,就得化球面投影為平面投影,這種化球面

投影為平面投影的方法就是赤平投影法。

二、基本要素

1、投影球(投射球),以任意長(zhǎng)為半徑作成的球;

2、赤平面:過(guò)投影球心的水平面,即赤平投影面;

3、基圓:

赤平面與投影球面相交的大圓,或稱赤平大圓極射點(diǎn):球的上頂點(diǎn)和下頂點(diǎn)

稱為極,球上的兩極的發(fā)射點(diǎn),由上極射點(diǎn)把下半球的幾何要素投影到赤平面上

的投影稱下半球投影,反之以下極射點(diǎn)把上半球的幾何要素投影到赤平面上的投

影稱上半球投影,一般采用下半球投影;

三、基本原理

任何構(gòu)造都可以通過(guò)面、線的幾何關(guān)系來(lái)描述,赤平投影也主要是面和線的

投影。

1、面的投影

(1)直立平面的赤平投影是赤平大圓的一條直徑線,該直線的方向就是直立平

面的走向線;

(2)水平面的赤平投影就是赤平大圓周;

(3)傾角斜平面的赤平投影,則是一個(gè)一部分圓弧在赤平大圓內(nèi),一部分圓弧

在赤平大圓外的大圓;

(4)球面校園的赤平投影仍是小園,當(dāng)球面小園水平時(shí),極易看出它的赤平投

影是赤平大圓的一個(gè)同心小園,小園直立,投影后下半球部分時(shí)基圓內(nèi)地

一條弧,小圓傾斜,投影后可以是:全部位于基圓內(nèi),部分在基圓內(nèi),全

部在基圓外。

2、直線的投影

任何一條直線,它的球面投影時(shí)兩個(gè)點(diǎn)

(1)直線直立:這兩個(gè)點(diǎn)就與赤平大圓的圓心重合為一個(gè)點(diǎn);

(2)直線水平:則它的兩個(gè)赤平投影點(diǎn)都在赤平大圓上,為一直線的兩個(gè)端點(diǎn);

(3)直線傾斜:其赤平投影點(diǎn)就繪一個(gè)點(diǎn)在基圓內(nèi),一個(gè)點(diǎn)在基圓外,并在同

一條線上,兩點(diǎn)之間的角距恒為180度,即為對(duì)點(diǎn),其中任何一點(diǎn)都代表

直線的產(chǎn)狀。

四、吳氏網(wǎng)和施氏網(wǎng)

由上看出,通過(guò)赤平投影來(lái)研究面狀和線狀構(gòu)造,來(lái)解決所有的構(gòu)造問(wèn)題,

必然要繪圖和讀圖,為了簡(jiǎn)化這些煩瑣的工作,可以預(yù)先運(yùn)用赤平投影原理繪稱

赤平投影網(wǎng),利用赤平投影網(wǎng)繪出直線,平面的赤平投影,或根據(jù)直線,平面的

赤平投影,判讀它們產(chǎn)狀就更加方便。

赤平投影網(wǎng)有好幾種,目前比較流行,用得最多的是吳氏網(wǎng)和施氏網(wǎng)。

(一)吳氏網(wǎng)

1、構(gòu)成:由基圓和一系列經(jīng)緯網(wǎng)洛組成。

(1)經(jīng)向大圓弧,系由一系列通過(guò)球心,走向南北,分別向東向西傾向,傾角

從0度到90度的許多平面的投影大圓弧組成,幻燈片。

(2)緯向小圓弧,系由一系列走向東西而不通過(guò)球心的直立球面小圓投影而成,

這些小圓離球心越遠(yuǎn),圓弧的半徑角距就越小。

經(jīng)向大圓弧和緯向小圓弧每格比成一定比例,這樣便構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)。

2吳氏網(wǎng)的使用方法,我們舉例來(lái)予以說(shuō)明

(1)平面的赤平投影方法

例如一礦層的產(chǎn)狀為120度<40度,試用吳氏網(wǎng)作出它的赤平投影,步驟:

A將透明紙蒙在吳氏網(wǎng)上,用針固定網(wǎng)心,在透明紙上標(biāo)出NESW方位點(diǎn);

B從N點(diǎn)順時(shí)針?lè)较驍?shù)到方位角30度處,得A點(diǎn),即礦層的走向線;

C由于A點(diǎn)下面的吳氏網(wǎng)上沒(méi)有經(jīng)向大圓弧通過(guò),因此要轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙,使A

與下伏吳氏網(wǎng)的N點(diǎn)重合,這時(shí)吳氏網(wǎng)上的大圓弧都匯集到A點(diǎn)處,可供選擇,

根據(jù)產(chǎn)狀120度〈40度,就可以從吳氏網(wǎng)上找到向東傾斜,傾角為40度的一條

圓弧ABC,它就是礦床的赤平投影。

D再將透明紙轉(zhuǎn)向原來(lái)位置,整個(gè)過(guò)程完成。

(2)直線的赤平投影方法

直線的赤平投影更簡(jiǎn)單,例如一條構(gòu)造線產(chǎn)狀為320度<40度,其投影步驟

是:

A將透明紙蒙再吳氏網(wǎng)上,標(biāo)出NSEW四個(gè)方位點(diǎn);

B找到320度的方位點(diǎn)A,半徑0A的方向就是傾伏的方向;

C由于A下沒(méi)有直徑通過(guò),轉(zhuǎn)動(dòng)透明紙,從A點(diǎn)沿直線向圓點(diǎn)數(shù)40度角距,

得B點(diǎn)就是所求的赤平投影點(diǎn);

(3)法線的赤平投影方法

任一平面都可以作它的法線,由于法線與它的對(duì)應(yīng)平面恒是9

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