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环境地学:第8章 构造作用与地质构造

北偏西60° ,倾角35° : N60°W∠35°SE N60°W∠35°
地质构造
₪ 地质构造
组成地壳的上部岩层在地应力的长期作用下会发生变位 和变形,形成构造变动的形迹
把构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹称 为地质构造
₪ 简单地质构造基本类型:
水平构造 单斜构造 褶曲(褶皱)构造
占全球总面 积比率(%)
8.7 6 4.3 3.5 2.9 2.1 1.5 29.2
平均高度 (m) 950 650 700 600 2263* 300 340 875
喜 马 拉 雅 山 脉 的 形 成
₪ 旋扭运动
地球表面几乎不存在单纯的水平运动或单纯的垂直运动, 或者几乎不存在一个区域保持均匀一致的水平运动或垂 直运动,一般都是既有水平运动又有垂直运动的结合, 即称旋扭运动
向斜:是岩层向下凹 的弯曲,其中心部分 为较新岩层.向两侧 依次变老,对称出现
水平构造
₪ 水平岩层构造
岩层产状近于水平的(一般倾角小于5°),也叫水平岩层 没有走向、倾向、倾角等产状要素 呈面状展布的玄武岩被也可视作水平岩层
水平岩层
兰州 黄河古道
兰州 黄河古道
兰州 黄河古道
₪ 水平岩层形成的地貌
水平岩层构造地貌的基本特征是总以厚层坚硬的岩石层 作为顶盖或次级平台的台面,四周则被流水切割呈锯齿 或花边状
通常把新第三纪开始(24.6Ma)以来的地壳运动称新构造运动 第四纪开始(1.8Ma或2.48Ma)以来的构造运动称第四纪构造运动 近万年以来(全新世)发生的断裂两盘的相对运动称活动断裂
(3) 地壳运动的性质类型有些地区表现为长时间没有多大变 化,有些地区表现为前后相比有了比较大的变化
前者称地壳运动的继承性 后者称地壳运动的新生性
(4) 地壳运动在全球范围或区域范围内的具有不均一性
₪ 地壳运动类型可以分为:
水平运动 垂直运动 旋扭运动
₪ 水平运动
即地壳岩层或部分地壳岩层在水平方向上发生位移
地区 爪哇 苏门答腊 死海 阿拉伯 澳大利亚
部分地区的水平位移速率
水平位移速率(mm/a)
地区
水平位移速率(mm/a)
5
埃塞俄比亚裂谷
陆地地名
速率(mm/1000a)
多瑙河谷地(捷克斯洛伐克) 800-1000
英国北部湖泊区
800
堪察加
4000
美国南加利福尼亚盆地
1200-2000
里海和黑海盆地
300
东部德国
2000-5000
莱恩地堑
500
₪ 陆地上绝大部分高原或山地,都与该地区地壳的上 升运动有关
全球各大陆的平均高度约875m,根据古地貌研究认为自 新第三纪以来大约平均上升了500m
₪ 地质罗盘
用罗盘测量岩层的产状要素
地质方位
北北西 北西 北西西 西 南西西
南西 南南西
北 北北东 北东 北东东 东 南东东 南东
南南东 南
地质方位图
₪ 岩层产状表示方法
(1) 方位角表示法:(倾向 + 倾角)
倾向230°、倾角35° SW230° ∠35° 230° ∠35°
(2) 象限角表示法:(走向和倾角)
₪ 褶曲
褶皱中的一个弯曲,基本形态:背斜和向斜
₪ 褶曲要素
核部 翼 枢纽 轴面 轴 转折端
₪ 褶曲要素
弧尖(A)、翼(E)、核(F)、轴面(ABDC)、轴线(轴迹OC)、 枢纽(AC)
₪ 背斜和向斜的特点
背斜:是岩层向上供 起的弯曲,中心部分 为较老岩层,向两侧 依次变新,对称出现
台湾岛-岛弧-大陆碰撞带
2.5亿年后的地球
岩石的变形与地质构造
₪ 岩层:又称地层,是在一定地质时期内所形成的层 状岩石(含沉积物)
₪ 岩层的产状要素
走向 (Strike):岩层层面与水平面交线的延伸方向 倾向 (Dip):垂直走向顺倾斜面向下引出的一条直线 倾角 (Dip Angle):岩层层面与水平面所夹的锐角
12
12
新西兰
14-18
7.5
喀尔巴阡
23
8
夏威夷热点
110
66
冰岛裂谷
5
₪ 全球主要岩石圈板块的相对运动(相对运动)
(F.普雷斯等, 1982)
₪ 转换断层
圣安德烈斯断层的水平运动(5cm/a)
1989年旧金山地震 地裂缝
₪ 水平运动的卫星监测
一般来说,地壳岩石的水平运动,要通过精密的测量才 能被揭示
顺向坡:比较平缓,坡面倾斜与坚硬岩层的倾斜近一致 逆向坡:比较陡峻,坡面倾斜与岩层的倾斜方向相反 次成山、单面山:单斜构造构成的山岭称 猪背岭:单面山岩层倾角>40~45° 刃岭:侵蚀切割形成的孤立尖峭山峰
单斜构造
倾斜岩层
垂直岩层
褶皱构造
₪ 褶皱构造
岩层在构造应力的强烈作用下,使其发生波状弯曲而未丧失其连续 性的构造,为褶皱构造
法国国家空间研究中心,通过卫星所做的观测,1995年 宣布北美大陆和非洲正在以2cm/a与1cm/a的速度向背离 欧洲的方向漂移
上海地区相对于欧洲稳定地区每年向东运动约7-8mm
印度次大陆的 水平运动
₪ 垂直运动
地壳岩层或部分地壳岩层在垂直方向上发生位移,有上 升或沉降
某些陆地沉降速率(A.Goudie,1995)
被不同程度侵蚀切 割的水平岩层构造 地貌
阿根廷伊瓜苏瀑布
尼亚加拉瀑布
单斜构造
₪ 之间有一定的夹角的岩层,叫倾斜构造,或倾斜岩层
在一定地区内向同一方向倾斜,倾角基本一致的岩层又 称为单斜构造,或单斜岩层
₪ 单斜构造地貌通常表现为长条状的岭谷相间
四川小金县境内的四姑娘山
第8章 构造作用与地质构造
- 构造作用的基本方式(重点) - 岩石的变形与地质构造(重难点) -
- 地层的接触关系(重点) - 构造期与构造事件 -
构造作用的基本方式
₪ 地壳运动特点
(1) 地壳运动速度有十分悬殊的快慢之别 (2) 各地地壳运动发生时间早晚与延续时间长短不一
大陆名称
亚洲大陆 非洲大陆 北美大陆 南美大陆 南极大陆 欧洲大陆 澳大利亚大陆
合计 *包括巨厚的冰层
面积 (×104km2)
4480 3060 2200 1790 1390 1040 780 14900
世界大陆概况 占全球陆地
面积的比率(%) 29.8 20.5 14.8 12 9.3 7 5.2 100
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