工程地质培训讲义-构造运动与地质构造.pdf

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1、构造运动与地质构造构造运动与地质构造内容内容一、构造运动的基本形式一、构造运动的基本形式二、岩石的变形与地质构造二、岩石的变形与地质构造三、地质图三、地质图地球上的地球上的高耸入云的高耸入云的巨大的山峰巨大的山峰如何形成？如何形成？浩瀚的海洋、深不可测的海沟如何形成？浩瀚的海洋、深不可测的海沟如何形成？为什么大地会发生震动、地表会出现火山喷为什么大地会发生震动、地表会出现火山喷发、大海会出现海啸？对人类的生存形成危害？发、大海会出现海啸？对人类的生存形成危害？08.5.12阿坝阿坝海啸海啸我们说，这一切都是地壳构造运我们说，这一切都是地壳构造运动产生的结果，构造运动使组成地动产生的结果，构造运

2、动使组成地壳的岩层发生变形、变位，从而形壳的岩层发生变形、变位，从而形成了今天我们所见到的千奇百怪的、成了今天我们所见到的千奇百怪的、美不胜收的自然奇观，这些奇观就美不胜收的自然奇观，这些奇观就是地质构造。是地质构造。因此，因此，构造运动构造运动及其形成的结果及其形成的结果(地质构造地质构造)就是本节研究的就是本节研究的重点重点问题。问题。构造运动构造运动1.定义：定义：由内动力引起岩石圈的岩石变形、由内动力引起岩石圈的岩石变形、变位的机械运动变位的机械运动。2.一般表现：缓慢、不易觉察一般表现：缓慢、不易觉察3.特殊情况：快速而激烈特殊情况：快速而激烈1.大地测量的证据大地测量的证据根据大地

3、测量发现许多地区的大地既有根据大地测量发现许多地区的大地既有水水平平方向的位移又有方向的位移又有垂直垂直方向上的升降。方向上的升降。例例1.河北邢台的邢家湾自河北邢台的邢家湾自1920年至年至1955年年35年中上升了年中上升了140mm，平均每年上升，平均每年上升4mm，而耿庄桥却下降而耿庄桥却下降32.1mm。例例2.美国西部圣安德利斯大断裂两侧的地美国西部圣安德利斯大断裂两侧的地块，块，2千多万年以来，每年以几毫米至几厘米千多万年以来，每年以几毫米至几厘米的速度，作顺时针方向的水平错动。的速度，作顺时针方向的水平错动。第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式2.沉积地层的厚度沉

4、积地层的厚度喜玛拉雅山原来是古喜玛拉雅山原来是古地中海的浅海区，沉积地地中海的浅海区，沉积地层的层的厚度厚度达到达到3万万米。这就米。这就说明该地区的地壳说明该地区的地壳一边一边下下降降、一边接受、一边接受沉积沉积。同时。同时在另一些地区却在另一些地区却见不到见不到该该时期的沉积岩，说明那些时期的沉积岩，说明那些地区此时地壳地区此时地壳正在上升正在上升，因而因而缺少缺少这一时期的这一时期的地层地层。第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式喜马拉雅山喜马拉雅山3.构造变形构造变形野外常可以看到倾斜的岩层或波状起野外常可以看到倾斜的岩层或波状起伏、弯曲的岩层，以及错、断开的岩层，伏、弯曲

5、的岩层，以及错、断开的岩层，说明地壳受到构造力的作用。说明地壳受到构造力的作用。第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式断层断层一、构造运动的概念一、构造运动的概念构造运动构造运动指由地球指由地球内力内力引起引起地壳地壳乃至岩石圈乃至岩石圈变形、变位变形、变位的机械的机械运动运动。第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式构造运动是长期而缓慢的，但却是构造运动是长期而缓慢的，但却是所有地质作用的主导因素，它不但反映所有地质作用的主导因素，它不但反映了内力地质作用的强度和方式，而且还了内力地质作用的强度和方式，而且还直接影响了外

6、力地质作用的方式，控制直接影响了外力地质作用的方式，控制了地表形态的演化和发展。了地表形态的演化和发展。第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式二、构造运动的二、构造运动的方向性方向性1.水平运动水平运动是地壳是地壳（岩石圈）（岩石圈）块体块体沿水平沿水平方向方向移动移动。也称为“也称为“造造山山”运动。”运动。有三种基本形有三种基本形式：式：第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式基本形式基本形式活动方式活动方式相邻块相邻块体分离体分离（张开张开）相邻块相邻块体汇聚体汇聚（挤压挤压）相邻块体相邻块体剪切、错开剪切、错开（平移平移）水平运动表现为水平运动表现为岩石圈的岩石圈

7、的挤压或挤压或扩张、剪切。扩张、剪切。因而引起强烈因而引起强烈的褶皱、断层，的褶皱、断层，形成巨大的褶皱形成巨大的褶皱山系，巨大的地山系，巨大的地堑、沟谷等。堑、沟谷等。第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式现代水平运动例证圣安德烈斯断裂的水平运动圣安德烈斯断裂的水平运动（5cm/a）19891989年旧金山附近地震地裂缝年旧金山附近地震地裂缝2.垂直运动垂直运动（升降运动升降运动）地壳（岩地壳（岩石圈）相邻块体或同一块体的不同部位石圈）相邻块体或同一块体的不同部位作差异性上升或下降，使某些地区上升作差异性上升或下降，使某些地区上升成为高地或山岭，另一些地区下降成为成为高地或山岭，

8、另一些地区下降成为盆地或平原。又称为盆地或平原。又称为造陆造陆运动。运动。第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式3.同一地区同一地区构造运动的方向随着时间构造运动的方向随着时间的推移而的推移而不断变化不断变化。某一时期以水。某一时期以水平运动为主，另一时期则以垂直运平运动为主，另一时期则以垂直运动为主，它们是相互联系、相互制动为主，它们是相互联系、相互制约的，常常约的，常常兼而有之兼而有之。第一节第一节 构造运动的基本形式构造运动的基本形式构造运动的永恒性构造运动的永恒性空间上空间上:任何区域都发生着地壳的运动。上升上升下降下降挤压挤压拉伸拉伸时间上时间上：从古到今，地壳运动从未停

9、止过。地壳运动在不断地壳运动在不断运动、发展、变化运动、发展、变化。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造沉积岩层的沉积岩层的原始产原始产状：状：沉积岩层形成时，沉积岩层形成时，是是水平水平或或近水平近水平的的（除了边缘的原始（除了边缘的原始倾斜外）。倾斜外）。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造一、岩石的空间位置（产状）一、岩石的空间位置（产状）（一）倾斜岩层（一）倾斜岩层单斜岩层单斜岩层（单斜结构）（单斜结构）指一系列岩层指一系列岩层经过地壳运动，向同一方向倾斜，而且倾角近经过地壳运动，向同一方向倾斜，而且倾角近于一致时，称为单斜岩层。于一致时，称为单斜岩

10、层。往往是往往是局部现象局部现象，在大范围内则是，在大范围内则是组成组成某某些大型些大型地质构造的一部分地质构造的一部分。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造（二）岩层的产状及产状要素（二）岩层的产状及产状要素1.产状产状是指地质体（岩层、岩体、矿体是指地质体（岩层、岩体、矿体等）在地壳中的空间位置和展布状等）在地壳中的空间位置和展布状态。态。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造确定一个岩层的空间位置，是我确定一个岩层的空间位置，是我们研究地质构造的最

11、基础的工作。们研究地质构造的最基础的工作。岩层的岩层的空间位置空间位置，可以用，可以用走向、走向、倾向、倾角倾向、倾角和岩层的厚度来表示。和岩层的厚度来表示。我们把我们把走向、倾向和倾角走向、倾向和倾角，称为，称为岩层的岩层的产状三要素。产状三要素。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造2.产状三要素产状三要素走向走向：岩层层面与假想水平面岩层层面与假想水平面交线交线的的方方向向。倾向倾向：沿层面与走向垂直并指向下方的沿层面与走向垂直并指向下方的直线，称为直线，称为倾斜线倾斜线，倾斜线的水平，倾斜线的水平投影投影所指的所指的方向。方向。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变

12、形与地质构造bacccdeab-走向线走向线 ce-倾斜线倾斜线 cd-倾向倾向-倾角倾角水平面水平面倾斜构造倾斜构造第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造倾角倾角：层面与假想水平面的所夹的层面与假想水平面的所夹的锐角锐角。产状三要素的产状三要素的涵义涵义：走向：代表了岩层在空间的走向：代表了岩层在空间的水平延展水平延展方向方向。倾向：代表了岩层倾向：代表了岩层由高向低的倾斜由高向低的倾斜方向方向。倾角：代表了岩层的倾角：代表了岩层的陡缓陡缓程度程度。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造岩层的产状要素和测量方法岩层的产状要素和测量方法走向、倾向一般用地理方位角

13、表示（走向、倾向一般用地理方位角表示（0-360）倾角是岩层面与水平面之间所夹最大锐角，倾角值为倾角是岩层面与水平面之间所夹最大锐角，倾角值为0-90产状的表示方法产状的表示方法（1）文字法）文字法倾向方位角倾向方位角倾角：如倾角：如1200 600：走向走向300or 2100，倾向倾向SE（1200），倾角，倾角600走向、走向、倾角和倾向方位：如倾角和倾向方位：如300 600SE：走向走向300，倾角，倾角600，倾向，倾向SE（1200）注意：倾向与走向始终保持注意：倾向与走向始终保持90的关系。的关系。（2）符号法符号法走向、倾向及倾角在地质平面图上可用符走向、倾向及倾角在地质平面

14、图上可用符号表示，符号中长线方位与走向一致，短线指向号表示，符号中长线方位与走向一致，短线指向与倾向一致，长短线交点应落在测量点位置上，与倾向一致，长短线交点应落在测量点位置上，符号旁加注的数字为倾角。符号旁加注的数字为倾角。600二、褶皱二、褶皱岩层不是岩层不是绝对的刚体绝对的刚体，在一定条件，在一定条件下下受力时受力时，可以产生，可以产生塑性变形塑性变形，形成一，形成一系列系列弯曲弯曲。褶皱褶皱岩层在岩层在构造运动构造运动作用下所产生的作用下所产生的一系列弯曲一系列弯曲。岩层褶皱后原有的空间岩层褶皱后原有的空间位置位置和和形态形态都已发生改变，但其都已发生改变，但其连续性连续性未受到破坏。

15、未受到破坏。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造褶皱的形成过程褶皱的形成过程第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造 褶皱形成过程褶皱形成过程第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造尖棱褶皱尖棱褶皱第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造1.褶皱的几何要素褶皱的几何要素核部核部：褶皱中心部：褶皱中心部分的地层分的地层翼部翼部：核部两侧的：核部两侧的地层地层轴面轴面：指大致平分：指大致平分褶皱的一个假想面褶皱的一个假想面轴线轴线：轴面与水平：轴面与水平面的交线面的交线枢纽枢纽：同一层

16、面上：同一层面上弯曲最大点的连线弯曲最大点的连线核核翼翼轴面轴面轴线轴线第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造枢纽枢纽岩层面岩层面第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造轴面轴面枢纽在空间上的产出状态枢纽在空间上的产出状态背斜背斜枢纽倾斜枢纽倾斜枢纽水平枢纽水平第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造枢纽倾斜枢纽倾斜第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造走向走向走向走向倾向倾向倾向倾向倾角倾角倾角倾角2.褶曲的基本类型褶曲的基本类型背斜背斜岩层岩层向上弯曲向上弯曲，核部核部的岩的岩层时代层时代较老较老，外侧外侧的岩层时代的岩层时代较新

17、较新。向斜向斜岩层岩层向下弯曲向下弯曲，核部核部的岩的岩层时代层时代较新较新，外侧外侧的岩层时代的岩层时代较老较老。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造3.常见的几种褶皱构造常见的几种褶皱构造依据褶皱依据褶皱轴面和两翼的产状轴面和两翼的产状来确定褶皱来确定褶皱的类型的类型第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造直立褶皱直立褶皱褶皱轴面褶皱轴面直立，两翼岩层倾直立，两翼岩层倾向相反，倾角大致向相反，倾角大致相等。又称为同斜相等。又称为同斜褶皱。褶皱。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造倾斜褶皱

18、倾斜褶皱褶皱轴褶皱轴面面倾斜倾斜，两翼岩，两翼岩层倾向层倾向相反相反，但，但倾角倾角不等不等。又称。又称为为不对称褶皱不对称褶皱。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造倒转褶皱倒转褶皱褶皱轴面倾斜，两翼岩层向同褶皱轴面倾斜，两翼岩层向同方向倾斜，即一翼正常，一翼倒转。方向倾斜，即一翼正常，一翼倒转。平卧褶皱平卧褶皱第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造褶皱轴面水平，褶皱轴面水平，两翼岩层产状冶金与两翼岩层产状冶金与水平，即一翼正常，水平，即一翼正常，一翼倒转。一翼倒转。（2）依据褶皱）依据褶皱枢纽产状枢纽产状来来确定确定褶皱的褶皱的类型类型水平褶皱水平褶皱第二节

19、第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造枢纽水平枢纽水平轴面轴面倾伏褶皱倾伏褶皱第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造枢纽倾斜枢纽倾斜倾伏背斜倾伏背斜倾伏向斜倾伏向斜第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造倾伏褶皱倾伏褶皱当褶皱的枢纽呈当褶皱的枢纽呈倾斜倾斜状态时，两状态时，两翼岩层在倾伏端发生翼岩层在倾伏端发生弧形合围弧形合围，背斜的，背斜的尖端尖端指指向倾伏方向，向斜的向倾伏方向，向斜的开口开口指向倾伏方向。指向倾伏方向。依据褶皱依据褶皱长、宽比率长、宽比率来来确定确定褶皱的褶皱的类型类型线状褶皱线状褶皱 长长宽宽10以上以上第二节第二节 岩石的变形与

20、地质构造岩石的变形与地质构造短轴褶皱短轴褶皱 长长宽宽310第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造穹隆构造穹隆构造长长宽宽 3是一个外形是一个外形较圆较圆的的隆起隆起构构造，造，核部核部为为老老地层，地层，四周四周为为新新地层，由地层，由中中心心向向四周四周倾斜。倾斜。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造构造盆地构造盆地长长宽宽 3是一个外形是一个外形较圆较圆的的拗陷拗陷，核部核部为为新新地层，地层，四周四周为为老老地层，地层，由由四周四周向向中心中心倾斜。倾斜。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形

21、与地质构造 图 4-33 褶曲的平面形态 左为短轴背斜；右为穹隆构造；中下为短向斜；右上为构造盆地；ag岩层从老到新 复式褶皱复式褶皱是由是由多级多级褶皱褶皱组成的巨大的组成的巨大的背背斜斜或巨大的或巨大的向斜向斜。各各次级褶皱次级褶皱与与总体褶皱总体褶皱常有一常有一定的定的几何关系几何关系。是是长期长期多次多次构造构造运动的运动的产物产物。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造 图 4-36 复背斜（A）复向斜（B）4.褶皱的野外识别方法褶皱的野外识别方法第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造1.有无褶皱和基本形态；有无褶皱和基本形态；背斜：内背斜：内老老外外

22、新新，对称重复对称重复，两翼倾向，两翼倾向相反相反；要点要点向斜：内向斜：内新新外外老老，对称重复，对称重复，两翼倾向两翼倾向相反相反；2.确定其形态特征；（摺曲的类形）确定其形态特征；（摺曲的类形）3.确定摺曲是否确定摺曲是否倾伏倾伏背斜：背斜合围尖端，指向枢纽倾伏背斜：背斜合围尖端，指向枢纽倾伏方向；方向；向斜：向斜合围尖端，指向枢纽的昂起方向斜：向斜合围尖端，指向枢纽的昂起方向；向；背斜成谷背斜成谷向斜成山向斜成山穿越法穿越法：垂直于岩层走向观察。在野外往往在野外往往不能不能看到褶曲的看到褶曲的全貌全貌，主要是根据主要是根据岩层的时代岩层的时代新老关系新老关系及及对称对称出现出现的关系来

23、的关系来判断判断。（。（基本技能基本技能）第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造褶皱构造的工程地质评价褶皱构造的工程地质评价：对隧道工程对隧道工程褶皱构造的工程地质评价褶皱构造的工程地质评价：对深路堑和高边坡对深路堑和高边坡山坡岩层地质构造的影响a-向斜山；b-背斜山；c-单斜山1-有利情况；2-不利情况三、断裂三、断裂岩石受到岩石受到外力外力作用发生作用发生破裂破裂的现象，的现象，称为断裂构造。称为断裂构造。分为两大类：分为两大类：节理：节理：破裂两侧岩层无明显位移破裂两侧岩层无明显位移断层：断层：破裂两侧岩层有明显位移破裂两侧岩层有明显位移第二节第二节 岩石的变形与地质构造

24、岩石的变形与地质构造断断 裂裂 构构 造造岩石受力发生变形，其连岩石受力发生变形，其连续完整性遭到破坏，发生续完整性遭到破坏，发生断裂，形成断裂构造。断裂，形成断裂构造。断裂构造根据两侧岩体是断裂构造根据两侧岩体是否有明显的位移，分为节否有明显的位移，分为节理和断层。理和断层。断裂构造的分类断裂构造的分类节理（裂隙）节理（裂隙）断层断层次生节理张节理剪节理构造节理原生节理平移断层逆断层正断层节理节理(joint):(joint):俗称裂隙，俗称裂隙，指指岩石岩石中没有明显位移的断裂，裂开的面称中没有明显位移的断裂，裂开的面称为节理面。为节理面。按成因可分为构造裂隙和非构造按成因可分为构造裂隙和

25、非构造裂隙两大类裂隙两大类1 1 节节理理非构造节理：非构造节理：指由成岩作用、外动力、指由成岩作用、外动力、重力等非构造因素形成的裂隙，如岩石在重力等非构造因素形成的裂隙，如岩石在形成过程中产生的原生裂隙、风化裂隙、形成过程中产生的原生裂隙、风化裂隙、以及沿沟壁岸坡发育的卸荷裂隙等。以及沿沟壁岸坡发育的卸荷裂隙等。风化节理风化节理产状极不稳定，与各类构造没产状极不稳定，与各类构造没有联系，其发育深度有限，自地表向地下，有联系，其发育深度有限，自地表向地下，无论是数量上还是规模上，越来越小。无论是数量上还是规模上，越来越小。原生节理原生节理是岩石在形成过程中形成的节是岩石在形成过程中形成的节理

26、，如沉积岩中的泥裂，玄武岩中的柱状理，如沉积岩中的泥裂，玄武岩中的柱状节理。节理。构造节理构造节理:由于地壳构造运动而由于地壳构造运动而形成的节理。最为常见，下面主要形成的节理。最为常见，下面主要介绍构造节理。介绍构造节理。（一）构造节理的分类（一）构造节理的分类1 1、按力学性质不同、按力学性质不同分为剪节理和张节理两类，它们分别由剪分为剪节理和张节理两类，它们分别由剪应力和张应力形成。它们的特征区别如表图应力和张应力形成。它们的特征区别如表图1 1-5 5-1 1所示。所示。剪节理与张节理剪节理与张节理剪节理剪节理由剪应力产生的破裂面，节理面产状稳定由剪应力产生的破裂面，节理面产状稳定，能

27、穿过砾石，沿走向和倾向延伸较远，能穿过砾石，沿走向和倾向延伸较远，节理面较平直光滑，常留有擦痕。节理面较平直光滑，常留有擦痕。张节理张节理产状不稳定，延伸不远，一般不能穿过砾石，产状不稳定，延伸不远，一般不能穿过砾石，节理弯曲，节理面粗糙不平，无擦痕。常呈树节理弯曲，节理面粗糙不平，无擦痕。常呈树枝状、网络状和锯齿状等。枝状、网络状和锯齿状等。是由张应是由张应力产生的力产生的破裂面。破裂面。节理的工程地质评价节理的工程地质评价岩体中的节理，在工程上除有利于开挖外，对岩体岩体中的节理，在工程上除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有的强度和稳定性均有不利的影响不利的影响。岩体中存在节理，破坏了岩

28、体的整体性，促进岩体岩体中存在节理，破坏了岩体的整体性，促进岩体风化速度，增强岩体的透水性，因而使风化速度，增强岩体的透水性，因而使岩体的强度和稳岩体的强度和稳定性定性降低。降低。当节理主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡当节理主要发育方向与路线走向平行，倾向与边坡一致时，不论岩体的产状如何，一致时，不论岩体的产状如何，路堑边坡路堑边坡都容易发生崩都容易发生崩塌等不稳定现象。塌等不稳定现象。在在路基路基施工中，如果岩体存在节理，还会影响爆破施工中，如果岩体存在节理，还会影响爆破作业的效果。作业的效果。因此，当节理构造可能成为影响工程设计的重要因因此，当节理构造可能成为影响工程设计的重要因素时

29、，应当对节理进行深入的调查研究，详细论证节理素时，应当对节理进行深入的调查研究，详细论证节理对岩体工程建筑条件的影响，采取相应措施，以保证建对岩体工程建筑条件的影响，采取相应措施，以保证建筑物的稳定和正常使用。筑物的稳定和正常使用。2.断层断层岩体或岩层受力后发生变形岩体或岩层受力后发生变形，当所受当所受之力超过岩石的强度极限时之力超过岩石的强度极限时，岩石连续完岩石连续完整性将遭到破坏整性将遭到破坏，于是形成断裂构造于是形成断裂构造。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造野外断层第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造 图 4-74 冲断层（广东合水南露天采场

30、煤系地层中）据蓝淇锋等 断层要素断层要素断层要素断层要素：断层面断层面断层线断层线断盘断盘断距断距断层破碎带断层破碎带第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造断层的类型断层的类型根据断层两盘相对根据断层两盘相对位移方向位移方向划分。划分。正断层正断层上盘上盘相对相对下降下降，下盘下盘相对相对上升上升。张应力作用张应力作用第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造正断层正断层上盘下降上盘下降断层组合形式断层组合形式(1)(1)阶梯状断层阶梯状断层-几几条产状大致相同的正条产状大致相同的正断层排列在一起，沿断层排列在一起，沿某一方向作阶梯状下某一方向作阶梯状下降降.(2)

31、(2)地堑地堑-两条大致两条大致平行的相向正断层，平行的相向正断层，中间部分岩块下降，中间部分岩块下降，即有共同下降盘即有共同下降盘.(3)(3)地垒地垒-两条大致两条大致平行的正断层，中央平行的正断层，中央部分岩块上升，即有部分岩块上升，即有共同的上升盘共同的上升盘.逆断层逆断层上盘上盘相对相对上升上升，下盘下盘相对相对下降。下降。压应力作用压应力作用冲断层：倾角大于冲断层：倾角大于45（高角度）（高角度）逆掩断层：倾角在逆掩断层：倾角在45 25 之间之间碾掩断层：倾角小于碾掩断层：倾角小于25 叠瓦式断层：一系列冲断层或逆掩断层叠瓦式断层：一系列冲断层或逆掩断层第二节第二节 岩石的变形与

32、地质构造岩石的变形与地质构造逆断层逆断层上盘上升上盘上升叠瓦状断层叠瓦状断层-由若干条平行排列的逆断层构成，由若干条平行排列的逆断层构成，其上盘在剖面上构成一个接一个的叠瓦状其上盘在剖面上构成一个接一个的叠瓦状(或称覆或称覆瓦状瓦状)构造，我国四川龙门山地区有此种构造存在构造，我国四川龙门山地区有此种构造存在平移（推）断层平移（推）断层断层两侧岩块，沿着断层面断层两侧岩块，沿着断层面走向走向的的水平水平方向相对方向相对移动移动的断层。的断层。产状较陡，常产状较陡，常近于直立近于直立。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造平移断层平移断层水平错动水平错动断层的识别标志：断层的识别

33、标志：断层面断层面：一般在一般在剖面剖面（断面上）直接观（断面上）直接观察，可见到相对察，可见到相对较较平直平直的断层面，其的断层面，其上常常具有上常常具有擦痕、擦痕、阶步阶步，有的被磨的，有的被磨的很很光滑光滑，有的面上，有的面上附着附着硅质、铁质硅质、铁质或或碳酸盐矿物薄膜碳酸盐矿物薄膜。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造断层破碎带断层破碎带：常形成常形成硅化破碎硅化破碎带带、断层角砾岩断层角砾岩或或断层泥断层泥，有的具有，有的具有构造构造透镜体透镜体、糜棱糜棱岩岩及及片理化片理化现象。现象。断层破碎带在断层破碎带在地表地表易被易被风化剥蚀风化剥蚀（硅（硅化破碎带除外）

34、，化破碎带除外），常常形成负地形（鞍形成负地形（鞍部、沟谷）。部、沟谷）。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造岩层不连续岩层不连续：这是在这是在路线观察路线观察时，时，平面上平面上常用的方法，常用的方法，正常顺序岩层沿正常顺序岩层沿走向走向突然突然中断中断，或沿，或沿倾向倾向地地层发生层发生缺失缺失或或重复重复出现，说明此处出现，说明此处有断层有断层存存在。在。第二节第二节 岩石的变形与地质构造岩石的变形与地质构造岩层不对称重复或缺失构造标志构造标志（1 1）擦痕和镜面：）擦痕和镜面：擦痕擦痕:断层两盘相对滑动时，在断层面上摩擦刻划形成断层两盘相对滑动时，在断层面上摩擦刻划形

35、成一组平行的细沟纹。一组平行的细沟纹。镜面镜面:有时局部断面被磨光，常附以部土、铁质、硅质有时局部断面被磨光，常附以部土、铁质、硅质或碳酸盐质薄膜，以致表面光滑如镜。或碳酸盐质薄膜，以致表面光滑如镜。阶步断层面上常有与擦痕直交的小陡坎。阶步断层面上常有与擦痕直交的小陡坎。一般情况下，阶步的陡坎方向是面向对盘的运动方向。一般情况下，阶步的陡坎方向是面向对盘的运动方向。顺着擦痕来回抚摸，可感觉到有滑有涩，感觉光滑的方顺着擦痕来回抚摸，可感觉到有滑有涩，感觉光滑的方向指示对盘运动的方向。向指示对盘运动的方向。（2 2）断层构造岩：断层两侧岩石因断裂而破碎，碎块）断层构造岩：断层两侧岩石因断裂而破碎，

36、碎块经胶结形成的岩石叫断层构造岩。经胶结形成的岩石叫断层构造岩。断层角砾岩断层角砾岩:碎块为大小不一的棱角状，无定向排列者碎块为大小不一的棱角状，无定向排列者，常见于正断层。，常见于正断层。断层泥断层泥:若断层两侧岩石因断层摩擦而形成泥状物质。若断层两侧岩石因断层摩擦而形成泥状物质。磨砾岩磨砾岩:若碎块有不同程度圆化，略具定向排列者，称若碎块有不同程度圆化，略具定向排列者，称为，常见于逆断层和平移断层。为，常见于逆断层和平移断层。糜棱岩糜棱岩:若由于强烈研磨成粉状和重结晶微粒组成的构若由于强烈研磨成粉状和重结晶微粒组成的构造岩造岩,它多见于大规模逆掩断层和平移断层的断层带内它多见于大规模逆掩断

37、层和平移断层的断层带内。（3 3）拖曳褶曲：断层两盘相对错动，使两盘岩层发生）拖曳褶曲：断层两盘相对错动，使两盘岩层发生小型的弧形弯曲，叫做拖曳褶曲。拖曳小褶曲的不同形小型的弧形弯曲，叫做拖曳褶曲。拖曳小褶曲的不同形态可指示断层的运动方向。态可指示断层的运动方向。断层破碎带及构造岩断层破碎带及构造岩牵引构造及伴生节理牵引构造及伴生节理地貌标志地貌标志断层构造在地貌上有明显表现。由断层形成的地貌有断层构造在地貌上有明显表现。由断层形成的地貌有断层崖、断层崖、三角面、错断的山脊三角面、错断的山脊等。等。大型断层往往在断层带内形成大型断层往往在断层带内形成串珠状湖泊洼地串珠状湖泊洼地，如我国云南东部

38、，如我国云南东部在南北向的小江断裂带上分布了一连串湖泊，自北而南有杨林海在南北向的小江断裂带上分布了一连串湖泊，自北而南有杨林海、阻宗海、滇池、抚仙湖、杞麓湖以及嵩明盆地、昆明盆地、宜、阻宗海、滇池、抚仙湖、杞麓湖以及嵩明盆地、昆明盆地、宜良盆地，玉溪盆地等。良盆地，玉溪盆地等。泉水的带状分布泉水的带状分布：断层破碎带是地下水的通道和贮集场所，泉水：断层破碎带是地下水的通道和贮集场所，泉水的带状分布往往也是断层存在的标志。著名的北京玉泉山泉水就的带状分布往往也是断层存在的标志。著名的北京玉泉山泉水就是出现在断层线上，湖北京山县宋河地堑盆地的两侧边缘顺着断是出现在断层线上，湖北京山县宋河地堑盆地

39、的两侧边缘顺着断层出露了两串泉水，南京东郊的汤山温泉也是出露在断层线上，层出露了两串泉水，南京东郊的汤山温泉也是出露在断层线上，断层泉在自然界是很普遍的现象。断层泉在自然界是很普遍的现象。水系特点：水系特点：断层的存在常常影响水系的发育，引起河流急剧转向断层的存在常常影响水系的发育，引起河流急剧转向，甚至错断河谷。，甚至错断河谷。研究断层对工程建筑具有非常重要的意义，如果没有搞清地质情研究断层对工程建筑具有非常重要的意义，如果没有搞清地质情况，将大坝桥梁或厂房建设在正在活动的断层上，就会影响建筑况，将大坝桥梁或厂房建设在正在活动的断层上，就会影响建筑质量和使用年限，甚至可能造成严重的后果质量和

40、使用年限，甚至可能造成严重的后果。断层的工程地质评价:对大型工业民用建筑选址不利对大型工业民用建筑选址不利.对大型桥位选址不利对大型桥位选址不利.对道路选线若与断层走向平行易产生边坡滑塌对道路选线若与断层走向平行易产生边坡滑塌对隧道工程易产生洞顶坍落对隧道工程易产生洞顶坍落.对区域稳定性的影响不利对区域稳定性的影响不利.水平构造直立构造各种地质界面在地质图上的表现:倾斜构造（倾斜构造（V字形法则）字形法则）1.1.倾向反，同弯曲且曲率小。倾向反，同弯曲且曲率小。2.2.倾向同，倾角大，反弯曲。倾向同，倾角大，反弯曲。3.3.倾向同，倾角小，同弯倾向同，倾角小，同弯曲但曲率大。曲但曲率大。地质图上求地质图上求倾斜岩层产状倾斜岩层产状地层接触关系在地质图上的表现地层接触关系在地质图上的表现:角度不整合角度不整合褶皱在地质图上的表现：褶皱在地质图上的表现：水平褶曲水平褶曲倾伏褶曲倾伏褶曲