1、 普通地质学普通地质学南京大学地球科学系 舒良树第八章第八章 构造运动与地质构造构造运动与地质构造第八章 构造运动与地质构造 Tectonic movement and geologic structures第一节 地壳运动 Crustal movement一 . 基本概念1.地球是一层圈体 ,各层圈之间无休止地作相互运动。地核间的差异旋转是地壳运动的内因 (发动机 );地壳运动 与人类活动关系密切 ,是形成地表万象、大千世界的原因。2.地壳时刻在运动 ,水平岩层的褶皱弯曲与破碎 ,都是地壳 运动产物。只有急剧的地震才会被人们感觉到，缓慢的、深部的运动只能被大地测量、天文测量记录到。 3.古地
2、壳运动的证据记录在岩石中，现代地壳运动的证据记录在岩石和毁坏的建筑物中。4.地壳运动包括褶皱、断裂、岩浆三大类型。其方式有 垂直运动 、 水平运动两种 。二 .地壳运动的实例 地球运动：自转 1700km/小时；公转 17000km/小时。 垂直运动：同一地点、不同时间，升降交替；有升必有降。 水平运动：同一地点，有时挤压，有时拉伸，有时走滑。可以复合 。 意大利：那不勒斯海的沉降，导至公元前 2世纪罗马建筑塞拉比斯神庙毁坏，现仅残留三根 12米高的大理石柱。 喜山： 300万年上升 6000米，在北坡 4000米处发现海洋鱼龙化石。 天山：滨海沼泽处形成的煤层， 500万年以来被抬升到 40
3、00m的高处。 泰山： 100万年升高了 500多米，平均 1mm/2年 . 天津： 100万年来下降数十米，使永定河、海河经天津汇入渤海。 宁 -镇：几多变迁，沧海良田。1996 年上海宋叔和等用 GPS测出太平洋板块以 3-5cm/an朝西运动。1988-1992 年的 GPS测出阿拉伯板块正以 2.5cm/an速度朝 N-NW 、 非洲板块以 1.0cm/an速率朝北向欧亚板块运动。二板块每年 1.5cm的差异运动导致了死海（ Dead Sea） 转换断层的左旋运动。 大量证据表明，水平运动是主导的，垂直运动是次要的、派生的。第二节 岩石的变形构造 Deformation of rock
4、一、一般概念1.Structural geology定义 ：是研究岩石的变形、分析外力作用方式的专门科学。2.褶皱 与 断裂 :岩石在外力作用下 ,产生永久变形 ,形成各种形态的弯曲 (褶皱 )和不同方向的破裂 (断裂 ).外力为各向不均匀力 ;各向均匀的外力只改变体积 ,不改变形态。3.构造变形与岩石力学性质 (弹性与塑性、脆性与韧性、刚性与粘性 )关系密切。弹性 :受力变形 ,撤力回复原态 ,如弹簧。 塑性 :撤力后不回复原态 ,如页岩。脆性 :10%的塑性变形 ,发生在中、下地壳。刚性 ：岩石不易变形弯曲的性质。 粘性 ：岩石容易流动变形的性质。elastic, plastic, bri
5、ttle, ductile, rigid, viscous4.空间位置由岩层的 走向、倾向、倾角 (产状三要素 )所确定a.走向 strike： 层面与假想水平面的交线方向。b.倾向 dip： 倾斜线在水平面上的投影；倾斜线即层面上与走向垂直的线（指向下方）。c.倾角 dip angle： 层面与假想水平面的最大夹角 (真倾角 )。视倾角小于真倾角。5.岩层厚度 thickness： 岩层顶底面之间的垂直距离 (真厚度 );非垂直距离为假厚度（大于真厚度）。 倾斜岩层才有走向、倾向、倾角。 水平岩层的走向、倾向、倾角均为零。 垂直岩层无倾向 ,用走向描述。 火成岩：层状侵入体有走向、倾向、倾角
6、；厚度即二边界之间的距离（无所谓顶底）。非层状火成岩形态复杂 ,其产状据其延伸方向确定。二 .褶皱 fold1 定义 : 在应力作用下岩层发生各种形态的弯曲现象。上凸的叫背斜 anticline,下凹的叫向斜 syncline。2 褶皱的几何要素（ 93页，图 8-5）a.翼 limb： 褶皱的二坡。b.核 core： 褶皱的中心（分布最老或最新时代的地层）。c.轴面 axial plane： 褶皱二翼近视的对称面。d.枢纽 hinge： 褶皱轴面与层面的交线。或 ,沿单个褶皱走向，由一系列最大转折点（弧尖）构成的连线。e.弧尖 crest:褶皱横切面与枢纽的交线 (横切面上最大转折点 )f.
7、轴线 axial line： 轴面与地面的交线。g.轴迹 axial track :枢纽在地面的垂直投影。几何关系：每个褶皱横切面上可确定 -弧尖 ,弧尖的连线为枢纽 ,若干枢纽组成轴面。3 褶皱分类 (93页 )（ 1）根据轴面划分：直立，倾斜，倒转，平卧（躺）褶皱（ 2）根据剖面形态划分a 箱形褶皱 ：轴部开阔、二翼陡立。b.扇形褶皱 ：轴部开阔、二翼倒转。c.单斜 ：岩层向同一个方向倾斜，它可以是同斜倒转。（ 3）根据枢纽产状划分a.水平褶皱 ：枢纽水平、层面露头线平行。b.倾伏褶皱 ：枢纽倾伏、层面露头线形成弧状合围。 （ 4） 根据褶曲的长宽比例a.线状褶皱 : 长 /宽 10:1b.短轴褶皱 : 长 /宽 3:1-10:1c.穹盆褶皱 : 长 /宽 3:1灰岩的小型褶皱构造（ T1q， 南京湖山 ）尖棱褶皱
