大学课程《工程地质与土力学》教学PPT课件：第2章　地质构造

第二章第二章 地质构造地质构造第一节第一节地质作用地质作用第二节第二节地质年代地质年代第三节第三节岩层产状岩层产状第四节第四节褶皱构造褶皱构造第五节第五节断裂构造断裂构造第六节第六节地质构造对工程建筑物稳定性地质构造对工程建筑物稳定性的影响的影响第一节地质作用一、一、地质作用的概念地质作用的概念二、二、地壳运动地壳运动三、三、地质构造地质构造一、地质作用的概念一、地质作用的概念地质作用地质作用是指由是指由自然动力自然动力引起地球的引起地球的物质物质组成组成、内部结构内部结构和和地表形态地表形态发生变化的作用。发生变化的作用。地质作用是自然界发生的地质作用是自然界发生的复杂复杂的物质运动形的物质运动形式。式。主要表现为主要表现为对地球的矿物对地球的矿物、岩石岩石、地质构地质构造造和和地表形态地表形态等进行的等进行的破坏和建造破坏和建造作用。作用。按照按照能源和作用部位能源和作用部位不同，地质作用分为：不同，地质作用分为：风化作用风化作用剥蚀作用剥蚀作用搬运作用搬运作用沉积作用沉积作用成岩作用成岩作用内动力地质作用内动力地质作用外动力地质作用外动力地质作用构造运动构造运动地震地震岩浆活动岩浆活动变质作用变质作用各种地质作用（内、外）：各种地质作用（内、外）：一一方方面面不不断断地地破破坏坏原原有有的的物物质质成成分分（矿矿、岩岩），地质构造地质构造和和地表形态地表形态。另另一一方方面面又又不不断断地地形形成成新新的的物物质质成成分分（矿矿、岩），岩），地质构造地质构造和和地表形态地表形态。破坏破坏建设建设再破坏再破坏再建设再建设循环反复，促使地壳不断的变化和发展。循环反复，促使地壳不断的变化和发展。二、地壳运动（一）地壳运动的概念（一）地壳运动的概念（二）地壳运动的基本形式地壳运动的基本形式（三）地壳运动成因的主要理论（三）地壳运动成因的主要理论地壳运动地壳运动主要是指由主要是指由地球内力地球内力引起引起岩石圈岩石圈的变形的变形、变位变位以及以及洋底的增生和消亡洋底的增生和消亡的作用。的作用。古构造运动古构造运动晚第三纪（新近纪）以前发生晚第三纪（新近纪）以前发生新构造运动新构造运动晚第三纪晚第三纪（新近纪）（新近纪）以来发生以来发生现现代代构构造造运运动动人人类类历历史史时时期期到到现现在在所所发发生生的构造运动的构造运动地壳运动的概念地壳运动又称为地壳运动又称为构造运动构造运动或或构造变动构造变动。地壳运动的基本形式地壳运动的基本形式水水平平运运动动地地壳壳或或岩岩石石圈圈大大致致沿沿地地球球表表面切线方向面切线方向的运动的运动垂垂直直运运动动地地壳壳或或岩岩石石圈圈沿沿垂垂直直于于地地表表即沿地球半径方向的运动即沿地球半径方向的运动一般为二者的复合型一般为二者的复合型一般为二者的复合型一般为二者的复合型按按按按运动方向运动方向运动方向运动方向分为分为分为分为按按按按运动速率运动速率运动速率运动速率分为分为分为分为渐进式渐进式渐进式渐进式（如喜马拉雅山脉的隆起）（如喜马拉雅山脉的隆起）（如喜马拉雅山脉的隆起）（如喜马拉雅山脉的隆起）爆发式爆发式爆发式爆发式（如频繁发生的构造地震）（如频繁发生的构造地震）（如频繁发生的构造地震）（如频繁发生的构造地震）圣安德烈斯大断层海水侵蚀部分那那不不勒勒斯斯海海岸岸的的三三根根石石柱柱地壳运动成因的主要理论地壳运动成因的主要理论大陆漂移说大陆漂移说海底扩张说海底扩张说对流说对流说均衡说均衡说地球自转说地球自转说板块运动说板块运动说等等等等地壳运动在地层中留下的痕迹或形迹地壳运动在地层中留下的痕迹或形迹地壳运动在地层中留下的痕迹或形迹地壳运动在地层中留下的痕迹或形迹。基本类型基本类型基本类型基本类型水平构造水平构造水平构造水平构造倾斜构造倾斜构造倾斜构造倾斜构造断裂构造断裂构造断裂构造断裂构造褶皱构造褶皱构造褶皱构造褶皱构造三、地质构造三、地质构造地质构造地质构造就是指缓慢而长期的地壳运动使岩石发生变形、就是指缓慢而长期的地壳运动使岩石发生变形、产生相对位移，形变后所表现出来的种种形态。也称产生相对位移，形变后所表现出来的种种形态。也称构构造形迹。造形迹。思考题：思考题：1.1.什什么么是是地地质质作作用用？什什么么是是地地壳壳运运动动？地地壳运动的基本形式有哪些？壳运动的基本形式有哪些？2.2.什么是地质构造？什么是地质构造？第二节地质年代地质年代地质年代是指一个地层单位或地质事件发生是指一个地层单位或地质事件发生的时代和年龄。的时代和年龄。地层地层在在一定地质时代一定地质时代内形成的内形成的一套岩层（或一套岩层（或土层）土层）统称为那个时代的统称为那个时代的地层地层。一、一、绝对年代法绝对年代法二、二、相对年代法相对年代法三、三、地质年代表地质年代表一、绝对年代法一、绝对年代法是指通过确定地层形成时的是指通过确定地层形成时的准确时间准确时间，依，依此排列出各地层新、老关系的方法。此排列出各地层新、老关系的方法。绝对年代绝对年代绝对年代绝对年代：地质事件发生至今的年龄。：地质事件发生至今的年龄。：地质事件发生至今的年龄。：地质事件发生至今的年龄。又称为又称为又称为又称为同位素地质年龄同位素地质年龄同位素地质年龄同位素地质年龄，单位以，单位以，单位以，单位以百万年百万年百万年百万年计。计。计。计。据地层中放射性元素的衰变测定：据地层中放射性元素的衰变测定：据地层中放射性元素的衰变测定：据地层中放射性元素的衰变测定：依据岩石中依据岩石中依据岩石中依据岩石中所含放射性元素及其蜕变产物的比例，用衰变所含放射性元素及其蜕变产物的比例，用衰变所含放射性元素及其蜕变产物的比例，用衰变所含放射性元素及其蜕变产物的比例，用衰变常数（半衰期）进行计算和确定。常数（半衰期）进行计算和确定。常数（半衰期）进行计算和确定。常数（半衰期）进行计算和确定。常用放射常用放射常用放射常用放射性同位素性同位素性同位素性同位素碳碳碳碳1414（测最新地质事件、考古等）（测最新地质事件、考古等）（测最新地质事件、考古等）（测最新地质事件、考古等）钾钾钾钾氩、铀氩、铀氩、铀氩、铀铅（较古老岩石的年龄）铅（较古老岩石的年龄）铅（较古老岩石的年龄）铅（较古老岩石的年龄）二、相对年代法二、相对年代法是通过比较各地层的是通过比较各地层的相对新老关系相对新老关系来确定其形来确定其形成先后顺序的一种方法。成先后顺序的一种方法。相对年代的确定方法相对年代的确定方法地层层序律地层层序律生物演化律生物演化律地层接触关系法地层接触关系法地层层序法地层层序法新新老老A B地层相对年代的确定（地层层序正常时）A地层水平；地层水平；B地层倾斜地层倾斜图中图中1，2，3，4表示从老到新的地层表示从老到新的地层B地层相对年代的确定（地层层序倒转时）A原始褶皱时的地层；B遭受剥蚀后的地层A示底构造示底构造生物演化律生物演化律生生物物演演化化是是由由简简单单到到复复杂杂，由由低低级级到到高高级级，生生物物种种属属由由少少到到多多，而而且且这这种种演演化化和和发发展展是是不不可逆的。可逆的。在不同环境的地质历史时期，必定有不同的在不同环境的地质历史时期，必定有不同的生物种属和生物群。生物种属和生物群。地质年代越老的地层，保存的生物化石越低地质年代越老的地层，保存的生物化石越低级简单级简单，地质年代新的地层，保存的生物化石越地质年代新的地层，保存的生物化石越高级复杂高级复杂，称为生物层序律。，称为生物层序律。地地球球生生物物的的演演化化寒武系的珠角石寒武系的珠角石5亿年前亿年前珠角石珠角石植物化石植物化石植物化石植物化石4亿年前亿年前4亿年前亿年前3亿年前亿年前2亿年前亿年前菊石类化石菊石类化石菊石类化石菊石类化石2百万百万3百万年前百万年前在不同层位的岩层中包含的化石各不相同在不同层位的岩层中包含的化石各不相同在不同地区含有相同化石的地层属于同一时代在不同地区含有相同化石的地层属于同一时代 地层的接触关系地层的接触关系指上下地层之间在指上下地层之间在空间空间上的接触形式上的接触形式和和时间上的发展状况时间上的发展状况。地层接触关系法地层接触关系法沉积岩沉积岩岩层间的接触关系岩层间的接触关系岩浆岩岩浆岩岩体岩体相互穿插相互穿插的关系的关系捕虏体捕虏体岩浆岩与沉积岩的接触关系岩浆岩与沉积岩的接触关系侵入侵入接触接触沉积沉积接触接触整合接触整合接触不整合接触不整合接触平行不整合（假整合）角度不整合地层的接触关系地层的接触关系沉积岩沉积岩特征特征特征特征：时代连续，没有间断；时代连续，没有间断；上上下下岩岩层层的的产产状状基基本本平平行行一一致。致。上上下下两两套套地地层层连连续续沉沉积积，产产状状也也基基本本相相似似的的的接触关系。的接触关系。整合接触整合接触地壳相对稳定，地壳相对稳定，沉积环境持续稳定沉积环境持续稳定不整合接触不整合接触存存在在沉沉积积间间断断的的上上下下地地层层的的接接触触关关系系称称为为不不整整合合接接触触，简称不整合。简称不整合。不整合面常见底砾岩平行不整合角度不整合根根据据不不整整合合面面上上下下地地层层的的产产状状及及所所反反映映的的地地壳运动的特征，分为：壳运动的特征，分为：不整合面不整合面不整合面不整合面平行不整合平行不整合特征特征特征特征：上上下下岩岩层层的的产产状状基本平行一致基本平行一致；在在两两套套地地层层之之间间缺缺失失了了一一些些时时代代的的地地层，层，存在沉积间断存在沉积间断。这这一一地地史史时时期期地地壳壳曾曾经经发生过显著的升降运动。发生过显著的升降运动。平行不整合接触的形成过程平行不整合接触的形成过程不整合面不整合面不整合面不整合面角度不整合角度不整合特征特征特征特征：上上下下岩岩层层的的产产状状不不平行平行；在在两两套套地地层层之之间间缺缺失失了了一一些些时时代代的的地地层层，存在沉积间断存在沉积间断。这这一一地地史史时时期期内内曾曾发发生生过过显著的水平运动和升降运动显著的水平运动和升降运动角度不整合接触的形成过程角度不整合接触的形成过程不整合面被包裹着老，包裹着新被包裹着老，包裹着新切割律切割律被侵入者老，侵入者新被侵入者老，侵入者新岩浆岩岩浆岩侵入接触岩浆岩与沉积岩岩浆岩与沉积岩沉积接触岩浆岩与沉积岩岩浆岩与沉积岩运用切割律确定各种岩石形成顺序示意图1-石灰岩，形成最早；石灰岩，形成最早；2-花岗岩，形成晚于石灰岩；花岗岩，形成晚于石灰岩；3-矽卡岩，形成时代同花岗岩；矽卡岩，形成时代同花岗岩；4-闪长岩，形成晚于花岗岩；闪长岩，形成晚于花岗岩；5-辉绿岩，形成晚于闪长岩；辉绿岩，形成晚于闪长岩；6-砾岩，形成最晚砾岩，形成最晚465312三、地质年代表三、地质年代表按照年代顺序排列，用来表示地史时期按照年代顺序排列，用来表示地史时期的相对年代和同位素年龄值的表格，称为的相对年代和同位素年龄值的表格，称为地质年代表地质年代表(P26)(P26)。基本内容基本内容基本内容基本内容地质年代单位地质年代单位地质年代单位地质年代单位时间单位时间单位时间单位时间单位:地层单位地层单位地层单位地层单位:宙宙宙宙代代代代纪纪纪纪世世世世绝对年龄值绝对年龄值绝对年龄值绝对年龄值MaMa指代指代指代指代百万年百万年百万年百万年 宇宇宇宇界界界界系系系系统统统统国际通用：国际通用：地质年代单位地质年代单位地层单位地层单位宙宙宇宇代代界界纪纪系系世世统统期期阶阶时时带带我国还使用岩石地层单位：我国还使用岩石地层单位：群群、组组、段段、层层。构造运动的构造运动的构造运动的构造运动的实实实实 际际际际 标标标标 志志志志和缓地壳运动期，沉积连续，整合接触和缓地壳运动期，沉积连续，整合接触和缓地壳运动期，沉积连续，整合接触和缓地壳运动期，沉积连续，整合接触剧烈地壳运动期，沉积间断，不整合接触剧烈地壳运动期，沉积间断，不整合接触剧烈地壳运动期，沉积间断，不整合接触剧烈地壳运动期，沉积间断，不整合接触地层接地层接地层接地层接触关系触关系触关系触关系表中构造运表中构造运表中构造运表中构造运动命名原则动命名原则动命名原则动命名原则习