褶皱要素
22
3.2.2 褶皱分类
褶曲的基本类型： 背斜：岩层向上弯曲，核部老，两翼新 向斜：岩层向下弯曲，核部新，两翼老
背斜和向斜在剖面上的特征
褶皱构造的成因： 水平挤压作用形成的褶皱 水平扭动作用形成的褶皱 垂直运动形成的褶皱
23
根据轴面产状分类
直立：轴面直立，两翼岩层倾角基本相同，横剖面上两翼对称。 倾斜：轴面倾斜，两翼岩层倾角不等，横剖面上两翼不对称。 倒转：轴面倾斜程度更大，一翼层位正常，另一翼老岩层覆 盖于新岩层之上，层位发生倒转。 平卧：轴面水平或近于水平，两翼岩层近于水平，一翼层位正 常，另一翼发生倒转。
大型褶皱
定义：一系列褶皱复合组成 。 复背斜：中央部位的次级褶皱的地层老于两侧次级褶皱的地层。
复向斜：两侧次级褶皱的次级褶皱的地层老于中央部位的地层。
27
3.2.3 褶皱的野外识别
穿越法
沿着选定的调查路线，垂直于岩层走向观察。
追索法：
沿着选定的调查路线，平行于岩层走向观察
背斜成谷
向斜成山
3.1 岩层产状
3.1.1 水平岩层和倾斜岩层
地壳在地质历史中，受地球内、外动力地质作用的影响，不 停地运动和演变。地壳运动的结果，形成地壳表面各种不同的地 质构造形态，因此，又把地壳运动称为构造运动。地壳运动基本 类型有两种：升降运动和水平运动。
升降运动
定义：组成地壳的物质沿垂直于地球表面方向的运动，即地壳上升 与下降。
T1
A T2
P1 C1 C2
C3
b
P1 P2
F1
T3 T2 J2
P2
b
T2
C3 b
C2 P2
T3 J3 T2 J2 F2 J3 P2
J3 J
2
J2
T2
P2 T2 Q K1
C3 P1 C2 B
C1
1
第3章 地质构造
3.1 3.2 3.3 岩层产状 褶皱构造 断裂构造
3.4
地质图
2011-10-08
2
意大利古罗马废墟塞拉比斯古庙三根大理石柱的升降变化示意图
3
水平运动
定义：组成地壳的物质沿平行于地球表面方向的运动。这
种运动是地壳受到挤压、拉伸、平移甚至旋转。
水平运动
4
水平岩层
定义：地层倾角近似水平沉积岩层组成的地貌。 特征：在地面和地形地质图上的特征是地质界线与地形等 高线平行或重合；在沟谷处界线呈尖牙状，其尖端指向上 游，在孤立的山丘上，界线呈封闭的曲线。
28
3.2.4 褶皱构造的工程地质评价
主要是倾斜岩层的产状与路线或隧道轴 线走向的关系。一般情况下，没有特殊 不良影响。
对深路堑和高边坡
路线垂直岩层走向，或路线与岩层走向 平行但岩层倾向与边坡倾向相反，对路 基边坡稳定有利。
路线与岩层走向平行，边坡与岩层倾向 一致，对路基边坡稳定不利。
（a）向斜山
40
环形断层及放射状断层：若干产状不同的在平面上呈环状 或放射状分布的断层组合成环状断层或放射状断层。 旋扭断层：一种规模小的弧形断层多见于较大的断裂之旁。 按断层走向与岩层走向的关系分：
F1
走向断层：断层走向与岩层走向一致。 倾向断层：断层走向与岩层走向垂直。
F2
斜交断层：断层走向与岩层走向斜交。 F3
33
节理所在岩层产状分类 走向节理：节理走向与岩层走向一致。 倾向节理：节理走向大致与岩层的走向垂直（与倾向一致）。 斜向节理：节理走向与岩层的走向既非平行，亦非垂直，而是 斜交。 顺层节理：节理面大致平行于岩层层面。
1-走向节理 2-倾向节理
3-斜交节理 4-顺层节理
34
节理与地质构造的关系分类（教材图3.31） 以节理走向与区域褶皱主要方向（褶皱轴的方位）、断层 的主要走向或其他线形构造的延伸方向等关系而划分： 纵节理：二者关系大致平行。 横节理：二者大致垂直。 斜节理：二者大致斜交。
41
按断层与褶皱轴的关系分： 纵断层：二者一致。
F1
横断层：二者垂直。 F2 斜断层：二者斜交。 F3
42
断层的标志
构造（线）不连续 ：断层发生时，各种地质 体（如地层、矿脉、侵入体等）与围岩接触界 线突然中断、错开，造成构造（线）不连续。
直接标志
断层F1
断层F2
43
地层的重复或缺失 ：单向性地层重复，局部性的地层缺失。
9
岩层产状要素的测量方法
走向测量 将罗盘长边与岩层层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘圆形水准器的水泡 居中，读出指针所指刻度即为岩层走向。 倾向测量 将罗盘北端指向岩层向下倾斜方 向，罗盘南端紧靠着岩层层面并 转动罗盘，使底盘圆形水准器水 泡居中，指北针所指刻度即为岩 层的倾向。 倾角测量 将罗盘直立，并以罗盘长边靠着 岩层的真倾斜线，沿着岩层作用 移动罗盘，并用中指搬动罗盘底 部的活动扳手，使测斜管水准器 气泡居中，测斜指针所指最大度 数即为岩层的真倾角。
岩层产状测量示意图
10
3.1.3 地层接触关系
整合接触
定义：在构造运动处于持续下降或者持续上升的背景下发 生连续沉积而形成。 特征：时间上连续，产状上一致。 反映地壳连续均匀下降。
11
不整合接触
定义：沉积过程发生间断导致岩层在形成年代上不连续，中 间缺失沉积间断期的岩层，岩层之间的这种接触关 系，称为不整合接触。 分类：平行不整合接触、角度不整合接触和超覆不整合接触。
倾斜线下倾方向在水平面上的投
影线所指的方位就是该岩层的倾 向。
岩层产状要素示意图
7
3.1.2 岩层产状
倾角：岩层的倾斜线与它在水平面上投影线之间的锐 夹角就是该岩层的（真）倾角。
30°
岩层产状 在地形图 上表示方 法。
走向 倾向 岩层产状要素示意图
请注意：特殊产状岩层—水平岩层与直立岩层 它们的产状是规定的：水平岩层的倾角为0°;直立岩 层的倾角为90°,走向有两个数值. 8
线形褶曲：褶皱的长度与宽度的比大于10:1 。 短轴褶曲：褶皱向两段倾伏，长宽比介于3:1~10:1。 穹窿：褶皱长宽比小于3:1的圆形背斜。 构造盆地：褶皱长宽比小于3:1的圆形向斜。
根据褶皱的横剖面形态分类（教材图3.20）
圆弧褶皱：转折端呈圆弧。 尖棱褶皱：转折端为尖顶状。 箱状褶皱：转折端宽阔平直，两翼产状较陡，形如箱状。 挠曲：平缓岩层中，一段岩层突然变陡，表现为褶皱面膝状弯 26 曲。
• 构造节理：构造运动产生的节理。 张节理：垂直于主应力方向上发生张裂而生成的节理。产状不稳 定，在平面上和剖面上的延展均不远，节理面粗糙，擦痕不发育。
张节理
32
剪节理：剪应力产生的破裂面，产状稳定，在平面和剖面上延 续均较长，走向和倾向延伸较远，节理面较平直光滑，节理 两壁之间紧密闭合。
剪节理
沉积接触
16
断层接触
定义：地层与地层或地层与岩体接触时，以断层为接触面的地 层接触关系。 某地区地质剖面图， 如图所示。试确定 （1）各地层之间的接 触关系。 （2）岩浆岩与围岩的 接触关系。
（3）岩浆岩的形成时 代。
17
18
19
20
3.2 褶皱构造
定义：指岩石在主要由地壳运动所引起的地应力长期作用下 所发生的永久性弯曲变形。
平行不整合接触
定义：先沉积的和后沉积的地层之间平行叠置，但并不连 续，且具有沉积间断。 特征：时间上不连续，产状一致。反映地壳间断上升。
12
角度不整合接触
定义：先沉积的和后沉积的地层之间呈一定角度相交，有明显 的沉积间断、时代不连续，新、老地层产状不一致并以 角度相交。 特征：时间上不连续，产状不一致。反映地壳剧烈运动。
直立
倾斜
倒转
平卧
24
根据枢纽产状分类
水平：褶曲的枢纽水平展布，两翼岩层平行延伸。 倾伏：褶曲的枢纽向一端倾伏，两翼岩层在转折端闭合。
平面上，两 翼岩层在转 折端闭合是 倾伏褶曲区 别水平褶曲 的显著标志。
水平
倾伏
25
根据褶皱的平面形态分类（教材图3.19）
依据褶曲同一岩层在平面上出露的纵沟长度和横向宽度 之比将褶曲分为以下四种类型：
岩层在侧向挤压应力作用下形成褶皱的过程
21
3.2.1 褶皱要素
核部：褶皱的中心部分（褶皱中 央最内部的一个岩层）。 两翼：位于核部两侧，向不同方 向倾斜的部分。 轴面：从褶皱顶部平分两翼的面。
轴线：轴面与水平面的交线（轴的
方位表示褶皱的方位，轴的 长度表示褶皱延长的规模）。 枢纽：轴面与褶皱同一岩层层面的 交线（水平、倾斜或者波浪形）。
（b）背斜山
（c）单斜山 山坡岩层地质构造影响 1-有利情况；2-不利情况 29
对隧道工程
有利部位：褶皱的翼部， 岩层比较均一，有 利稳定。 不利部位：背斜的顶部，向 斜的核部。 背斜顶部岩层受到张力作用可能塌 落。 向斜核部储水较丰富，若中间有松 软岩层或软弱构造面，则在顺倾向 一侧的洞壁，有时会出现明显偏压 现象，严重时导致支撑破坏，发生 局部坍塌。
岩层产状的表示方法
方位角表示法: 倾向∠倾角 岩层产状记录中最常用的方法。 一般只记录倾向和倾角。如右图 走向 150°∠30°，表示某岩层倾向为 倾向 SE150 °，倾角为30 °,其走向可 用倾向加减90 °计算，得240 ° 或60 ° 按顺时针方向计算方位角 象限角表示法 以南、北方向作为标准，记为0 °，一般记录走向、倾向、倾 角。如N60 °E/30 °SE，表示某岩层走向为北偏东60 °，倾 角为30 °，倾向南东。 地质学上象限角表示法很少用，通常采用方位角表示法。
褶皱构造与隧道位臵选择 1、3-不利；2-较好
30
3.3 断裂构造
定义：构成地壳的岩体，受构造应力作用发生变形，变形超 过岩石的强度极限时，岩体的连续性和完整性遭到破 坏，产生各种大小不一的断裂。它包括节理和断层。