1、第七章 地质基本知识,7.1 地球概述 7.2 矿物与岩石 7.3 地质作用和地质年代 7.4 地质构造,7.3 地质作用和地质年代,一、地质作用由自然动力引起岩石圈或地球的物质组成、内部结构和地表形态变化的作用，统称为地质作用。按动力来源： 外动力地质作用(前已述)内动力地质作用地壳（构造）运动、岩浆活动、地震作用和变质作用，是由地球内部的能（内能）引起的。,7.3 地质作用和地质年代,二、内、外动力地质作用的关系在整个地质历史中，内、外动力地质作用是始终不断地进行着，使地球一直处于不断地发展变化之中。总的说来以内动力地质作用居于主导的支配地位。外动力地质作用对地表改造的趋势是削高填低。内动
2、力地质作用一方面打破了地表趋平的趋势。产生新起伏，同时，控制了地表地形的分布。也就控制了各地表的外动力地质作用的类型。见书P179图7-3。,7.3 地质作用和地质年代,三、地质年代和地层系统正如论述人类社会的发展历史，可以社会发展的主要事件，作为时间的概念。类似于社会年代，对整个地球发展演化的历史，对地质历史中发生的地质事件的论述、记述、研究也需要一套相应的地质年代。相对年代：表示地质事件发生的先后顺序。绝对年代：表示地质事件发生至今的年龄。,怎样知道地球的过去？,岩层层状岩石（包括沉积岩、层状变质岩、层状火山岩）。地层在一定地质时期内所形成的岩层。地层 岩层时间（年代）,地球的历史就记录在
3、岩石中,相对年代的确定相对年代的确定就是要判断一些地质事件发生的先后关系。这些地质事件保留在地质历史留下的物质纪录中。,判断基本原则： 地层层序律生物层序律切割律,7.3 地质作用和地质年代,三、地质年代和地层系统 地层层序律：原始产出的地层具有下老上新的层序规律。由于后期地壳运动经常使地层发生变动（倾斜、倒转等）改变了原始的地层层序。,新的岩层沉积在较老的岩层之上。如果它们没有被构造运动扰乱的话，岩层的相对年代可以由它们在层序中的位置确定。,7.3 地质作用和地质年代,三、地质年代和地层系统生物层序律：生物的演变是从简单到复杂，从低级到高级，不断进化和发展的。因此，一般说来，地层年代越新其中
4、含生物就越进步、越复杂。另一方面，不同时期的地层中含有不同类型的化石及其组合，而相同时期且在相同地理环境下所形成的地层，不论相距多远都含有相同化石或化石组合。,7.3 地质作用和地质年代,三、地质年代和地层系统,切割律：不同时代的岩层或岩体被侵入岩侵入穿插时，侵入的岩体时代新，被侵入的岩层或岩体老。,利用同位素技术测定岩石所经历的实际时间，又称同位素地质年代。原理：放射性元素有其固定的衰（蜕）变常数。根据保存在岩石中的放射性元素的母体同位素的含量和子体同位素的含量分析计算，可得出经历多长时间才能有这样子体和母体的比例。地质记年以 百万年 为单位,绝对年代的确定,地质年代单位,通过全球各个地区地
5、层划分和对比以及对各个岩石进行同位素年龄测定，按年代先后进行系统性的编年，列出年代地层表。 地质年代单位 年代地层单位 宙 宇代 界纪 系世 统期 阶,地质年代表,7.4 地质构造,概 述地质构造：由内、外动力地质作用导致岩层发生变形与位移，产生各种各样的构造形态。规 模： 几千公里到镜下构造变形：岩石受力发生的永久性变形。分 类：(老)构造运动 新构造运动,7.4 地质构造,一、岩层产状1.岩层的概念 岩层：由两个平行或近于平行的界面所限制的岩性相同或相近的层状岩石。 层面：岩层的上(顶)、下(底)界面。 厚度：岩层顶、底面的垂直距离。,7.4 地质构造,尖灭：岩层厚度向某一方向逐渐变薄，甚
6、至消失。 透镜体：岩层中间厚、两边薄并逐渐尖灭。 夹层：岩性基本均一的岩层，中间夹有其他岩性的岩层。 互层：由两种以上不同岩性的岩层交互组成。 岩层按厚度分级：薄层 1m,7.4 地质构造,一、岩层产状2.岩层产状及其要素产状：岩层在空间的产出状态和方位。产状要素：走向、倾向和倾角。,地理方位角的表示,360,270,180,130,90,45,290,/ 0,S,N,W,E,SW,SWW,SSW,NNE,NEE,225,315,SE,NW,NE,45,50,(1)走向：走向线岩层面同任意水平面的交线（岩层层面上的任意一条水平线）。走向走向线两端所指的方向。以方位角来表示。,注意：我们强调了两
7、端所指的方向，因此走向的方位角有个， 相差180,(2) 倾向: 最大倾斜线岩层面上与走向线垂直向下延伸的线。倾向最大倾斜线的水平投影所指的方向，以方位角表示。倾向只有一个方向，且与走向垂直。走向 倾向 + 90 ,(3)倾角：岩层面与水平面之间的夹角。最大倾斜线与其在水平面上投影线之间的夹角。,倾角,倾角在 0 90变化。,产状的表示： 走向 / 倾向 倾角 125/ NE 65倾向倾角 35 65只要给定倾向、倾角两项可求知三要素 特殊产状 ：水平岩层: 倾角=0 倾向 走向?直立岩层: 倾角=90 倾向 走向?,7.4 地质构造,二、褶皱构造岩层的弯曲现象称褶皱。单一弯曲称褶曲。 褶皱基
8、本要素：核、翼、转折端、拐点、枢纽、轴面、轴迹、脊线、槽线等。,核：褶皱中心部分岩层 翼：褶皱两翼岩层 转折端：褶皱从一翼向另 一翼过渡的弯曲部分 拐点：相邻背斜和向斜的 公共翼上的弯曲面向相反 处的转折点 枢纽：同一岩层的层面与轴面的交线 轴面：相邻褶皱面上由多条枢纽组成的几何面 轴迹：轴面与层理的交线,脊线(槽线)：背斜(向斜)的同一褶曲面上最高点(最低点)的连线,7.4 地质构造,褶皱构造基本形态：背斜：岩层向上弯曲，核部老，两翼渐新。向斜：岩层向下弯曲，核部新，两翼渐老。,褶曲类型按轴面产状划分：直立褶曲轴面直立，两翼倾向相反倾角相等。倾斜褶曲轴面倾斜。两翼倾向相反倾角不等。,直立褶曲
9、,倾斜褶曲,倒转褶曲轴面倾斜。两翼倾向相同,倾角不等。 一翼为正常层序，一翼为倒转层序。 平卧褶曲轴面近水平。两翼近水平,上下重叠。 一翼为正常层序，一翼为倒转层序。,平卧褶曲,倒转褶曲,7.4 地质构造,三、节理 断裂构造：岩石受应力作用产生的破裂和错动。 节理、裂隙 无位移(仅有断裂面)。断层有一个或一组断裂面，两侧岩层有明显位移(错动)。,节 理,7.4 地质构造,三、节理1.节理的分类非构造节理：岩石在外力地质作用下产 按成因 生的节理，包括成岩过程中形成的节理(原生节理)。构造节理：由构造运动产生的节理。,7.4 地质构造,三、节理2.节理的力学成因分类(1)剪节理：由剪应力形成的共
10、轭X型节理系。特征：产状稳定，延伸远，平直，光滑且多呈闭合状。(2)张节理：由张应力形成。特征：产状相比不稳定，延伸不远，多呈开口状，粗糙不平。,研究节理的理论和实践意义实际意义：1）矿液、石油、天然气运移通道、储集场所，控制矿体形态。2）地下水、石油渗透性，含油性，含水性与节理发育的密度，开启性有关。3）影响水工建筑物的渗漏性和岩体的稳定性。理论意义：节理与褶皱断裂和区域性构造密切相关，可认识和阐明区域地质构造及其形成和发展。,7.4 地质构造,四、断层岩块沿断裂面有明显位移的断裂构造。断层是地壳中最重要的一种地质构造，分布广泛，形态和类型多样。1.断层的几何要素(1)断层面 相邻两岩块断开
11、或沿其滑动的破裂面；有平面也有曲面，可用走向、倾向和倾角来表示其产状。(2)断层线 断层面与地面交线即断层出露线。可直可弯。,断层走向,断层倾向,断层倾角,断层线,7.4 地质构造,1.断层的几何要素(3) 断盘 断层面两盘相对移动的岩块。按断层面与断盘关系（位置关系）分：上盘、下盘、东南盘、西北盘等；按两盘相对位移（运动）方向分：上升盘、下降盘。,7.4 地质构造,1.断层的几何要素(4) 断距 断层发生后，同一岩层的岩块，沿断层面移动的距离。 滑距：错断前的一点，在错动后分成两点，两点间的实际距离称为滑距。垂直断距：断层两盘上同一岩层之间的垂距。水平断距：断层两盘上同一岩层之间的平距。,7
12、.4 地质构造,2.断层分类(1)按断层走向与岩层走向的关系分断层(走向断层)： 断层面走向与岩层走向一致。横断层(倾向断层)：断层面走向与岩层走向垂直。斜向断层：断层面走向与岩层走向斜交。顺层断层：断层面产状与岩层产状一致。,7.4 地质构造,2.断层分类(2)按断层两盘相对运动方向分正断层：上盘下降、下盘上升。逆断层：上盘上升、下盘下降。其中冲断层：断面倾角45逆掩断层： 45断面倾角25辗掩断层：断面倾角25 平移断层：两盘水平错动（断面近直立）。 斜滑断层：兼有平移和正、逆断层的性质。,正断层,平移断层,斜滑断层,逆断层,7.4 地质构造,2.断层分类(3)按断层的力学性质分张性断层：
13、由张应力形成；压性断层：由压应力形成；扭性断层：由切应力形成；张扭性断层：由张应力和切应力共同形成；压扭性断层：由压应力和切应力共同形成。,拉张力与正断层,挤压力与逆断层,平移断层(走滑断层),左行平移断层,右行平移断层,断层组合类型：迭瓦式构造：一组倾向一致，大致平行的逆掩断层。阶梯状构造：一组倾向一致，大致平行的正断层。,迭瓦式构造,阶梯状构造,地堑：两组相向倾斜的正断层。,断层组合类型：,地垒：两组相背倾斜的正断层。,7.4 地质构造,五、地层接触关系褶皱和断层是岩层形成之后由于地壳运动造成的，如果没有地壳运动形成地质构造，所有新、老地层（各时期形成的岩层）都应是水平叠置在一起。但有了地
14、壳运动就使地层之间不再是简单的水平叠置，而有更复杂的接触。,1.整合接触 表现：新老地层产状一致，岩性变化及古生物演化渐变而连续，新老地层时代连续，其间没有地层缺失。说明：地层形成的过程中基本保持稳定的沉积环境，构造运动主要是地壳缓缓下降，即使有上升，也未使沉积层面上升到水平面之上遭受到剥蚀。整合表示：,连续不间断的接受沉积带来了整合接触。,2.假整合（平行不整合）表现：存在区域性剥蚀面，上、下地层平行，但地层时代不连续，缺失部分时代的底层，两套地层的化石有显著的差异，剥蚀面上常有古风化壳残余。 说明：老地层沉积后地壳有明显的均衡上升（水平抬升），遭受剥蚀后，地壳又均衡下降，接受新地层的沉积，
15、虽然有部分地层缺失掉，但新老地层产状没变，假整合的表示：,假整合（平行不整合）接触,3.不整合（角度不整合） 表现： 新老地层产状不一致，岩性及古生物变化突变，有地层缺失，新老地层之间有区域性剥蚀面。上覆地层之下常见底砾岩。 底砾岩下部时代较老的地层遭到剥蚀后形成的岩石碎块，重新胶结成岩，保留在新地层之下。 说明：老地层形成之后有强烈的构造运动，形成褶皱、断裂，同时长期遭受风化剥蚀，而后又下降接受新地层的沉积。 不整合的表示：,角度不整合接触形成过程,角度不整合形成的过程,角度不整合接触,时间推移,4.侵入接触： 侵入体和被侵入围岩之间的关系。,侵入接触,捕虏体,接触带上有接触变质的现象（围岩
16、）。 侵入体切割（切穿）围岩层理。,侵入接触的识 别 标 志：,接触带附近，侵入体中有围岩的捕虏体。,捕虏体在岩浆侵入时落入岩浆中而末被完全融化的围岩。,5.沉积接触表现：沉积的地层直接覆盖在侵入体之上，其间有广泛剥蚀面，剥蚀面与沉积岩层平行，沉积岩中无接触变质现象。,沉积接触,岩体与沉积岩的接触关系,判断侵入体侵入的时代：晚于 被侵入 围岩 的时代， 早于 上部 沉积岩层 的时代。,7.4 地质构造,六、地质图地质图：将自然界的实际地质情况，用规定的符号、色谱和花纹将一定范围内的各种地质体和地质现象(岩层、岩浆岩体、地质构造、矿床等的时代、产状和相互关系)，按一定比例投影到地形图上的一种图件。地质剖面：沿某一方向显示一定深度内地质构造情况的实际(或推断)切面。,读图步骤,先看图名和比例尺，了解图的位置及精度。 阅读图例。看清图中出露的所有老地层符号和地质构造符号，了解图中出现的地质情况，注意地层之间的地质年代是否连续。 正式读图时先分析地形，通过地形等高线，了解山区的山川形势和地形高低的起伏情况。 阅读岩层的分布、新老关系、产状及其地形的关系，分析地质构造。,作 业（4）,1.P1957-2 2.P1967-4、7-5、 7-9、 7-14,
