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第三章基本构造要素及其产状测定


线状要素在地质图中的表示方法
35°
35°
视产状:平面上任一与其走向线非直交的倾斜线 的产状 视倾向:平面上任一与其走向线非直交的倾斜线 的倾向 视倾角:平面上任一与其走向线非直交的倾斜线 和它的水平面上的投影线之间的夹角。 真倾角与视倾角间的关系:
tgβ = cos ω tgα
第二节 构造要素的极射投影
1.直线的投影及其产状的读取
2.平面的投影及其产状的读取(倾向和走向)
3.面状要素极点(法线)的投影
4.面交线产状
(根据面的真平面(根据视产状求真产状)
6.已知面产状及线的侧伏角,求线的产状
7.两线夹角
8.两面夹角及夹角中分线的产状
9.面线夹角
实习一
第三节
岩层产状及 地质界线的平面投影特征
地质界线:不同岩层界面(或断层面)与地面的 交线,是地质图表示的基本内容,其形态决定于 岩层(断层)的产状与地形的关系。
地质图成图原理
一、水平岩层
层面近水平的岩层 倾角0~5度 地形图-等高线
水平岩层在地形图中 的表现特征为其层面 界线与等高线平行
第三章 基本构造 要素及其产状测定
第一节 基本构造要素及其产状
构造地质学:主要研究对象:中小尺度构造 构造:地壳或岩石圈各个组成部分的形态及 其相互组合方式和面貌特征的总称 产状:构造的空间表示,构造的空间产出状 态,包括形态和方位 基本构造要素:用于描述构造产状的基本几 何要素。可分为面状要素和线状要素
2. 倾向(dip):倾斜平面上与 走向线垂直的线叫倾斜 线;倾斜方向为:倾斜线在水平面上的投影, 平面向下倾斜的方位。 表示方法:同走向。 3. 倾角(dip (dipping) angle):倾斜线与其在水平面 上投影线的夹角。 表示方法:0~90º
面状构造产状的数字表示方法:
1) 倾向∠倾角,如135º 35º ∠ ; 2) 走向,方位角,如N45º E,S35º E; 3) 走向/倾向∠倾角,如45º /SE∠35°
地层倾向与地形坡度方向 地质界线与等高线的弯曲方向
相反相同:地层倾向与地形坡度方向相反。 地质界线与等高线弯曲方向相同,但曲率较小。
相同相同:地层倾向与地形坡度方向相同,倾 角小于地形坡度,地质界线与等高线弯曲方向 相同,但曲率较大
相同相反:岩层倾向与地形坡度方向相同,倾角大 于地形坡度。地质界线与等高线弯曲方向相反。
4)依此类推,作出岩层在每一等高线的出露点。 最后勾绘出地质界限。
5)作图顺序:先构造界限,如断层和不整合等, 再作地层(岩层)界限。
测制倾斜岩层地区的剖面图
1.选定剖面位置(一般选取与地层走向垂直的方向) 2.绘制地形剖面。
3.绘制地质剖面 1) 将产状点和地层界限点投到地形剖面上。 2) 根据产状作地层界限剖面图 3) 标出时代符号和岩性花纹。
三、投影的旋转操作
1.绕铅直轴旋转
例:25º ∠40º 的线;顺时针旋转40º
2.绕水平轴旋转
例:220º ∠30º 的线,绕N10º W轴顺时针旋转30º
3.绕倾斜轴旋转
例:210º ∠40º 面绕一260º ∠30º 的轴逆时针旋转40º
四、钻孔资料的产状投影
1.定向钻孔资料的应用
钻孔轴线产状210º ∠62º ,φ =30º (顺时针),μ =30º 。 层面向南 东倾斜。
2. 利用不定向岩心求产状
不定向岩心的产状圆锥
2.1 两个直立非定向岩心确定岩层产状
两直立钻孔(A、B)在N70º E方向上相距400m,A钻孔在 200m深处切穿某一地层,而钻孔B在300m处遇到同一地层, 地层与钻孔轴线成40º 夹角,求地层可能的产状。
2.2 两个不平行倾斜非定向岩心确定岩层产状
1)在网格纸上作三点(A、B、C)的投影 2)确定A-B和A-C的高程差 3)在A-C上截取点D, 使A-D:A-C=A-B高程差:A-C高程差 4)B-D即为走向线 5)根据前方法求取走向、倾向和倾角。
三、岩层厚度的野外测量
h = Lsin (α ±β )
α β
β
α
A γ C β’ β’ α D β
面状构造产状在地质图上的表示
The foliations (beddings) trend (strike) N 30º and E dip southeastwards with a dipping angle of 60º . The foliations (beddings) trend (strike) N 30º and E dip to (toward) southeast with a dipping angle of 60º .
线状构造:岩石内部或表面,和构造高点连线所形成 的并非总是为直线的线状构造, 如线理、褶皱的枢纽和断层面擦痕等 线状构造产状要素: 1. 独立的产状要素: 倾伏向(plunge):倾斜直线在水平面的投影线所 指示的该直线向下倾斜的方向 倾伏角:倾斜直线与其水平投影线间所夹之锐角 表示方法:
顷伏向∠顷伏角,
4.三个任意不平行非定向岩心确定岩层产状
315º ∠29º , μ =39º 193º ∠51º , μ =41º 55º ∠46º , μ =51º
实习二 利用下列钻孔资料求岩层产状 1.单个定向岩心确定岩层产状轴线产状220º ∠40º ,φ=20º (顺时针),μ=30º 。 层面向南东倾斜。 2. 一钻孔轴线产状35º ∠60º ,在30m处遇一层面,μ =62º 。 其西50m为一直立钻孔,在15m处遇同一层面,μ =45º 。 3. 钻孔 A B C 钻孔轴线产状 90º ∠50º 298º ∠58º 200º ∠40º μ 45º 85º 50º
The foliations (beddings) have a trend (strike) of N 30º and a southeastward dip with a dipping E angle of 60º .
The foliations (beddings) have a trend (strike) of N 30º and dip southeastward with a dipping E angle of 60º .
B
h = Lcosβ sinγ (sinα ±cosα tgβ ’)
四、地质图上求厚岩层度
α
(α -β )
β
α
h = Lsin (α -β )
五、根据岩层产状编制地质图
编制地质图(地质填图)是地质研究的最基 本方法之一。 原则: 根据有 限测 量点的岩层等产状, 利用几 何作图 法将 地质界 线勾绘 到地 形图上 -形成 地质 图。
两倾斜不定向钻孔在走向N20º W上相距100m,NW第一个 钻孔轴线产状为30º ∠50º ,并在25m处遇一层面,μ =48º ;第 二钻孔产状为 220º ∠54º ,在45m处遇同一层面,μ =54º 。求 层面产状。
两倾斜不定向钻孔在走 向N20º W上相距100m, NW第一个钻孔轴线产状 为30º ∠50º ,并在25m处遇 一层面,μ =48º ;第二钻 孔产状为 220º ∠54º ,在 45m处遇同一层面,μ = 55º 。求层面产状。
W (宽度) = t (厚度) / tg ß (坡度)
地层一般向上变新
二、直立岩层
层面近直立的岩层,倾角85~90度。 直立岩层的地质界线不受地形影响,宽度等于 厚度;地质界线一般为直线,弯曲反映岩层走 向的变化,宽度的变化反映厚度的变化。
三、倾斜岩层
倾斜岩层的水平投影特征:V字形法则
相反相同;相同相同;相同相反
相反相同:地质界线曲率小 相同相同:地质界线曲率大 岩层倾角小于地形坡度 相同相反:岩层倾角大于地 形坡度
第四节 岩层产状及厚度的测定 及地质图的编绘
一、根据地质图等高线求产状
1)根据V字形法则确定大致倾向, 2)连接走向线,确定走向及倾向, 3)确定高程差,及水平距离, 4)确定倾角。
二、三点法求岩层产状
面状构造:从几何学的角度,任何地质构造可以概括 成面状构造和线状构造,面状构造如岩层 层面、断层面、节理面等 岩层产状:岩层面在三维空间的方位 走向(trend, strike):岩层面与水平面的交线。
表示方法: 360º 方法 或第1、4象限, 如30º 或N30º E, 330º 或N30º W
吴氏网
施密特网
一、极射赤平投影的原理
球面投影与极射赤平投影 直线和平面的投影
过球心的倾斜直线(AB) 的球面及极射赤平投影
过球心的倾斜平面的球面 及极射赤平投影
小圆投影
不过球心的平面的投影
极射赤平投影网(吴氏网)的建立
等面积投影网(施密特网)
等面积投影网 及其原理
二、极射赤平投影的应用
1. 投影求包含直线258º ∠40º 及42º ∠62º 的平面的 产状。 2. 已知铁矿层产状为154º ∠40º ,求下列各方向 剖面上的视倾角:80º 、330º 。 3. 在公路转弯处的两陡壁上,测得板状含金石英 脉的视倾斜线产状分别为l20º 16º ∠ 和 227º 22º ∠ ,求该板状含金石英脉的真产状。 4. 求平面245º ∠30º 和145º ∠48º 的交线产状。 5. 求平面335º ∠30º 和235º ∠48º 的夹角及夹角平 分线的产状。
如135º 35º ∠
2. 与面状要素共存的线状要素:
侧伏角(pitch):某一倾斜平面内的线状构造线与该 平面走向线间所夹之锐角。 侧伏向:面状与线状构造线构成的锐夹角的开口方位 表示方法:面状要素产状,侧伏角侧伏向(用四象限 表示) 如面理产状为 135º 35º ∠ , 线理北东侧伏 35º (度)
断层-不整合-地层
实习3. 用间接法测定岩层产状要素
(实习教材第38页)
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