1、第一节 构造运动的概念构造运动或地壳运动是指地壳的机械运动。它是由地球内部原因引起的岩石、地壳乃至岩石圈发生变形与变位的一种内动力地质作用。地壳无时不在运动，漫长的地质历史实际上就是一部不断运动的历史。在一般情况下，构造运动速度以缓慢渐变的方式进行，它所产生的变形或位移在短时间内不易察觉，经过长期积累的微量变化往往需要通过考古和大地测量方法才能发现。但在特殊情况下，构造运动可表现为快速突变，在短时间内发生变形或位移，如火山爆发、由地震活动引起的山崩、地陷等，这时人们就能够直接感受到构造运动。构造运动速度尽管一般很慢，在不断地进行，但在地壳中经过长期运动可形成各类型和规模不同的地质构造（褶皱、断
2、裂等）。此外，构造运动不仅是引起岩浆作用、变质作用和构造地震的主要原因，而且还控制着外动力地质作用，因此它 第二节 地质构造的概念构造变动主要表现为塑性变形和断裂变形。构成地壳的岩石，具有巨大的厚度和体积，在长期持久的应力作用下，可产生变形。当岩石受力超过弹性极限时，便发生永久性变形，如页岩等塑性大的岩石受力后易于发生塑性变形，形成连续弯曲，称为褶皱；当岩石受力达到破裂强度时，则形成断裂变形，如砂岩等脆性大的岩石易于发生这种变形，它使岩石发生不连续现象。褶皱与断裂都是构造运动的产物，统称为地质构造。第三节 构造变动与非构造变动的概念未经变动的原始沉积岩层为水平或近水平状态，称为水平岩层。自然界
3、存在的水平岩层较少，大多数岩层曾经受了变动，不同时期发生的地壳运动对于改变岩层的原始状态起着重要作用。由于地壳运动的影响，而引起岩层变形或变位，称为构造变动。由与构造运动没有直接关系的作用所造成的岩石变形和变位称为非构造变动。如由重力作用引起的岩石变形就属于非构造变动。第四节 岩层和地层的概念我们在野外或矿井内所见到的成层岩石，一般是由各个岩层所组成。所谓岩层：是指由两个界面所限制的层状岩石。岩层泛指各种特征，不限定任何一种岩石，它是一个普通名称，一般不构成单位，不建立专门名称，如果需要说明其情况，也仅仅是在其前面加一个形容词而已，如硬岩层、软岩层等。 图 7-1倾斜岩层的产状要素ABCD为水
4、平面， AB为走向线， BH为倾斜线， BC为倾向， CBH为倾角地层是指具有某些共同特征和属性、并能与相邻地层分开的一层岩石。它与相邻地层之间有时以看得见的层面来分开，有时以岩性、古生物化石、矿物成分、化学成分、岩石物理性质、年代甚至其它肉眼看不见要经过仔细研究后才能划出其界线。地层单位有专用的名称命名，如沙河街组、东营组等。第五节 岩层的产状要素岩层产状是指岩层在地壳中的产出状况，包括它们的形态及其所处的空间位置。各地岩层的空间位置虽然不同，但主要有三种情况，即水平的、倾斜的和直立岩层。其中以倾斜岩层分布最广，而直立岩层则较为少见。为了研究地质构造，首先需要确定岩层的空间位置，岩层在空间所
5、处的位置取决于其层面的产状要素，即岩层的走向、倾向和倾角。这三个要素中的后二者又合称为倾斜（图 7-1）。图 7-1倾斜岩层的产状要素ABCD为水平面， AB为走向线，BH为倾斜线， BC为倾向， CBH为倾角走向：表示岩层在空间的水平延展方向。岩层面与假想水平面的交线，称为走向线。走向线两端所指的方向称为走向。岩层的走向用走向线的方位角表示，同一岩层的走向有两个数值，二者相差 180。倾向：表示岩层的倾斜方向。在岩层面上，垂直于走向线由上向下所引的直线，称为倾斜线。倾斜线投影到水平面后，其投影线所指的方向称为倾向。倾向一般用方位角表示，其数值与走向方位角相差 90。倾角：倾斜线与其在水平面上
6、的投影之间的夹角，称为真倾角。倾角的数值是唯一能够代表岩层倾斜程度的最大角度。沿着任何视倾斜线量得倾角都不是岩层真倾角，称为视倾角，或称伪倾角。对同一倾斜岩层可有无数视倾角，但它们均小于真倾角，所测量方向线越是接近倾斜线，则视倾角与真倾角的差值越小，反之则二者的差值增大。第六节 水平岩层的基本特征岩层的产状分为原生产状和次生产状两种基本类型。原生产状指岩层形成以后，未经强烈的形变和位移，基本上保持了生成时的产出状态。当岩层形成后，在地壳运动影响下将发生变形，其原始产状会发生不同程度的改变，使岩层发生倾斜、弯曲、甚至断开，成为岩层的次生产状。水平岩层的顶面或底面各点具有基本相同的海拔高度，岩层层
7、面基本上是一个水平面，由于地壳运动的影响，事实上很难找到水平岩层，仅在地壳运动影响很弱的、呈大面积升降运动的地区或背斜、向斜的轴部，可以见到接近水平的岩层。四川盆地和陕甘宁盆地某些地区的中生界地层、华北盆地某些地区的新生界地层，可以看作是接近水平的岩层。它在地表的出露形状及其特征是最简单的，仅决定与地形的特征。在岩层未发生倒转的前提下，具如下特征： 图 7-2 水平岩层的立体图和平面图地面水平时； b 地面切割不深未达下面一层； c 地面切割强烈，下部岩层出露地面一、 .时代较新的岩层叠置在较老岩层之上。如果地面水平或切割不深，地面上仅出露最上部岩层，如切割加深，即切穿一个或数个岩层厚度时，在
8、平面上才能见到较老岩层的出露。切割越深，老岩层出露就越多，所以水平岩层地区岩层出露形状和地质图的复杂程度，决定于地形切割的深度和地形的复杂程度（见图 7-2）。图 7-2 水平岩层的立体图和平面图a 地面水平时； b 地面切割不深未达下面一层； c 地面切割强烈，下部岩层出露地面二、水平岩层的地质界线（岩层面与地面的交线），在地质图上与地形等高线平行或重合，即地质界线与等高线具有大体一致的弯曲形状。新岩层出露于山脊或山峰上，老岩层出露于山谷或洼地中，由低处向高处，岩层时代由老到新。最新岩层在山顶上，呈不规则环圈，向下围绕它的依次是较老岩层的不规则环圈和呈 V字形弯曲的更老岩层，其 V字形转折尖
9、端指向河谷的上游。山谷中老岩层分布在中间，山脊上新岩层分布在中间（图7-3），在没有地形等高线的地质图上，可据此确定山谷和山脊。第七节倾斜岩层和直立岩层的基本特征倾斜岩层即岩层的顶面或底面各点具有不同的海拔高度，岩层面与水平面具有一定的角度（ 0-90）。直立岩层 是倾斜岩层的一种即岩层面与水平面的角度为 90，表现为岩层中露头宽度与岩层真实厚度相等。倾斜岩层的产状一般用走向、倾向和倾角来表示，只要这三个要素确定了，岩层在空间的位置也就确定了（见图 7-4 ），倾斜岩层露头宽度只与地形坡度有关。一、走向：表示岩层在空间的水平延展方向。岩层面与假想水平面的交线，称为走向线（图 7-4中的 AOA
10、/）。走向线两端所指的方向称为走向。岩层的走向用走向线的方位角表示，同一岩层的走向有两个数值，二者相差 1800。二、倾向：表示岩层的倾斜方向。在岩层面上，垂直于走向线由上向下所引的直线，称为倾斜线（图 4-4中的 OB）。倾斜线投影到水平面后，其投影线所指的方向称为倾向。倾向一般用方位角表示，其数值与走向方位角相差 90。 图 7- 5 真倾角和假倾角关系PP/ 走向线； AB 真倾斜线 DB 真倾向 -真倾角 AC， AE-假倾斜线； DC， DE 假倾向线； -假倾角； 真假倾向的夹角（ CDB）图 7-3 水平岩层的出露分布特征a 立体图： b 地形地质图图 7-4 岩层的产状要素AO
11、A/-走向线； OB 倾斜线； OC 倾斜线的水平投影，箭头指倾向； 岩层的倾角三、倾角：倾斜线与其在水平面上的投影之间的夹角，称为真倾角（见图 7-5）。倾角的 图 7-4 岩层的产状要素AOA/-走向线； OB 倾斜线； OC 倾斜线的水平投影，箭头指倾向； 岩层的倾角图 7- 5 真倾角和假倾角关系PP/ 走向线； AB 真倾斜线DB 真倾向 -真倾角 AC，AE-假倾斜线； DC， DE 假倾向线； -假倾角； 真假倾向的夹角（ CDB）图 7-3 水平岩层的出露分布特征数值是唯一能够代表岩层倾斜程度的最大角度。沿着任何视倾斜线量得倾角都不是岩层真倾角，称为视倾角，或称伪倾角。对同一倾
12、斜岩层可有无数视倾角，但它们均小于真倾角，它随着剖面的方位而变化。剖面方向越接近岩层走向假倾角越小，当与走向一致时倾角等于零；剖面方向越接近岩层倾向假倾角越大，当与岩层倾向一致时假倾角最大，等于真倾角。 第八节 褶皱和褶曲的概念图 7- 6 背斜及向斜剖面图 （ a）正常褶皱 (b)扇状褶皱一、褶皱和褶曲的概念岩层经受构造运动的影响，改变了原始的沉积状态，不仅使岩层发生了倾斜，而且多数发生弯曲，岩层似波状的连续弯曲，称为褶皱。它是岩层产生塑性变形的结果，是地壳中广泛存在的地质构造形态之一。褶皱中岩层的一个弯曲，称为褶曲。它是褶皱的基本单位。地壳中的褶皱形态多样，弯曲的紧密程度不一，有的开阔，有
13、的十分紧密，不论其弯曲情况如何，只要岩层发生连续弯曲均为褶皱。二、褶皱的基本类型褶皱的形态虽然多种多样，但其基本类型只有两种：即背斜和向斜。它们相互连结，相邻相间的排列（图 4-6）（一） 背斜 其形态为向上拱起的褶曲，组成背斜两侧岩层一般呈背向倾斜，故称背斜。拱形的背斜经过风化、剥蚀作用后，出露地面的不同时代的岩层，其中心部分是老岩层，两侧依次对称出现新岩层。（二） 向斜 其形态为向下弯的槽形褶曲，组成向斜两则岩层一般呈相向倾斜，故称向斜。向斜遭受风化、剥蚀作用后，出露地面的不同时代的岩层，其分布与背斜相反，中心部分是新岩层，两侧依次对称出现老岩层。图 7- 6 背斜及向斜剖面图 （ a）正常褶皱 (b)扇状褶皱
