中國礦業(yè)大學北京考研輔導.ppt

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1、第三章 基本構造 要素及其產狀測定,構造地質學：主要研究對象：中小尺度構造 構造：地殼或巖石圈各個組成部分的形態(tài)及 其相互組合方式和面貌特征的總稱 產狀：構造的空間表示，構造的空間產出狀 態(tài)，包括形態(tài)和方位 基本構造要素：用于描述構造產狀的基本幾 何要素。可分為面狀要素和線狀要素,第一節(jié) 基本構造要素及其產狀,面狀構造：從幾何學的角度，任何地質構造可以概括 成面狀構造和線狀構造，面狀構造如巖層 層面、斷層面、節(jié)理面等 巖層產狀：巖層面在三維空間的方位 走向（trend, strike)：巖層面與水平面的交線。 表示方法： 360方法 或第1、4象限

2、, 如30 或N30E， 330或N30W,2. 傾向（dip)：傾斜平面上與 走向線垂直的線叫傾斜 線；傾斜方向為：傾斜線在水平面上的投影， 平面向下傾斜的方位。 表示方法：同走向。 3. 傾角（dip (dipping) angle）：傾斜線與其在水平面 上投影線的夾角。 表示方法：090,面狀構造產狀的數字表示方法： 1) 傾向傾角，如135 35; 2) 走向，方位角，如N45E，S35E; 3) 走向/傾向傾角，如45/SE35,面狀構造產狀在地質圖上的表示,The foliations (beddings) trend (strike) N 30E and dip

3、southeastwards with a dipping angle of 60. The foliations (beddings) trend (strike) N 30E and dip to (toward) southeast with a dipping angle of 60. The foliations (beddings) have a trend (strike) of N 30E and a southeastward dip with a dipping angle of 60. The foliations (beddings) have a trend (str

4、ike) of N 30E and dip southeastward with a dipping angle of 60.,線狀構造：巖石內部或表面，和構造高點連線所形成 的并非總是為直線的線狀構造， 如線理、褶皺的樞紐和斷層面擦痕等 線狀構造產狀要素： 1. 獨立的產狀要素： 傾伏向（plunge）：傾斜直線在水平面的投影線所 指示的該直線向下傾斜的方向 傾伏角：傾斜直線與其水平投影線間所夾之銳角 表示方法： 頃伏向頃伏角， 如135 35,2. 與面狀要素共存的線狀要素： 側伏角（pitch）：某一傾斜平面內的線狀構造線與該 平面走向線間所夾

5、之銳角。 側伏向：面狀與線狀構造線構成的銳夾角的開口方位 表示方法：面狀要素產狀，側伏角側伏向（用四象限 表示） 如面理產狀為 135 35， 線理北東側伏 35（度）,線狀要素在地質圖中的表示方法,,,,,35,35,視產狀：平面上任一與其走向線非直交的傾斜線 的產狀 視傾向：平面上任一與其走向線非直交的傾斜線 的傾向 視傾角：平面上任一與其走向線非直交的傾斜線 和它的水平面上的投影線之間的夾角。 真傾角與視傾角間的關系：,tg= cos tg,第二節(jié) 構造要素的極射投影,吳氏網,施密特網,一、極射赤平投影的原理,球面投影與極射赤平投影 直線和平面的投影,

6、過球心的傾斜直線（AB） 的球面及極射赤平投影,過球心的傾斜平面的球面 及極射赤平投影,小 圓 投 影 不過球心的平面的投影,極射赤平投影網（吳氏網）的建立,等面積投影網（施密特網）,等面積投影網 及其原理,二、極射赤平投影的應用,1.直線的投影及其產狀的讀取,2.平面的投影及其產狀的讀取（傾向和走向）,3.面狀要素極點（法線）的投影,4.面交線產狀 （根據面的真產狀求任一方向的視產狀）,,5.兩線確定平面（根據視產狀求真產狀）,6.已知面產狀及線的側伏角，求線的產狀,7.兩線夾角,8.兩面夾角及夾角中分線的產狀,9.面線夾角,實習一 1. 投影求包含直線25840及4262的平面的 產狀。

7、2. 已知鐵礦層產狀為15440，求下列各方向 剖面上的視傾角：80、330。 3. 在公路轉彎處的兩陡壁上，測得板狀含金石英 脈的視傾斜線產狀分別為l20 16和 227 22，求該板狀含金石英脈的真產狀。 4. 求平面24530和14548的交線產狀。 5. 求平面33530和23548的夾角及夾角平 分線的產狀。,三、投影的旋轉操作,1.繞鉛直軸旋轉,例：2540的線；順時針旋轉40,2.繞水平軸旋轉,例：22030的線，繞N10W軸順時針旋轉30,3.繞傾斜軸旋轉,例：21040面繞一26030的軸逆時針旋轉40,四、鉆孔資料的產狀投影,,1.定向鉆孔資料的應用 鉆孔軸線產狀21

8、062，30 （順時針），30。 層面向南 東傾斜。,2. 利用不定向巖心求產狀 不定向巖心的產狀圓錐,,,2.1 兩個直立非定向巖心確定巖層產狀,兩直立鉆孔（A、B）在N70E方向上相距400m，A鉆孔在 200m深處切穿某一地層，而鉆孔B在300m處遇到同一地層， 地層與鉆孔軸線成40夾角，求地層可能的產狀。,2.2 兩個不平行傾斜非定向巖心確定巖層產狀,兩傾斜不定向鉆孔在走向N20W上相距100m，NW第一個鉆孔軸線產狀為3050，并在25m處遇一層面，48；第二鉆孔產狀為 22054，在45m處遇同一層面，54。求層面產狀。,兩傾斜不定向鉆孔在走向N20W上相距100m，NW第一個鉆孔

9、軸線產狀為3050，并在25m處遇一層面，48；第二鉆孔產狀為 22054，在45m處遇同一層面，55。求層面產狀。,4.三個任意不平行非定向巖心確定巖層產狀,31529， =39 19351， =41 5546， =51,實習二 利用下列鉆孔資料求巖層產狀 1.單個定向巖心確定巖層產狀軸線產狀22040，20 （順時針），30 。 層面向南東傾斜。 2. 一鉆孔軸線產狀3560，在30m處遇一層面，62。 其西50m為一直立鉆孔，在15m處遇同一層面，45。 3. 鉆孔 鉆孔軸線產狀 A 9050 45 B 29858 85 C 20040 5

10、0,第三節(jié) 巖層產狀及 地質界線的平面投影特征,地質界線：不同巖層界面（或斷層面）與地面的交線，是地質圖表示的基本內容，其形態(tài)決定于巖層（斷層）的產狀與地形的關系。,地質圖成圖原理,一、水平巖層,層面近水平的巖層 傾角05度 地形圖等高線,水平巖層在地形圖中的表現特征為其層面界線與等高線平行,W (寬度) = t (厚度) / tg (坡度),地層一般向上變新,二、直立巖層,層面近直立的巖層，傾角8590度。 直立巖層的地質界線不受地形影響，寬度等于厚度；地質界線一般為直線，彎曲反映巖層走向的變化，寬度的變化反映厚度的變化。,三、傾斜巖層,傾斜巖層的水平投影特征：V字形法則,相反相同；相同相同

11、；相同相反,,,,,,,地層傾向與地形坡度方向,地質界線與等高線的彎曲方向,相反相同：地層傾向與地形坡度方向相反。 地質界線與等高線彎曲方向相同，但曲率較小。,相同相同：地層傾向與地形坡度方向相同，傾角小于地形坡度，地質界線與等高線彎曲方向相同，但曲率較大,相同相反：巖層傾向與地形坡度方向相同，傾角大 于地形坡度。地質界線與等高線彎曲方向相反。,相反相同：地質界線曲率小 相同相同：地質界線曲率大 巖層傾角小于地形坡度 相同相反：巖層傾角大于地 形坡度,第四節(jié) 巖層產狀及厚度的測定 及地質圖的編繪,一、根據地質圖等高線求產狀,1）根據V字形法則確定大致傾向， 2）連接走向線，確定走

12、向及傾向， 3）確定高程差，及水平距離， 4）確定傾角。,二、三點法求巖層產狀,1）在網格紙上作三點（A、B、C）的投影 2）確定A-B和A-C的高程差 3）在A-C上截取點D， 使A-D:A-C=A-B高程差:A-C高程差 4）B-D即為走向線 5）根據前方法求取走向、傾向和傾角。,三、巖層厚度的野外測量,h = Lsin (),,,,,h = Lcossin(sincostg),,,,,A,B,C,D,,,四、地質圖上求厚巖層度,h = Lsin (-),,(-),,,,五、根據巖層產狀編制地質圖,編制地質圖（地質填圖）是地質研究的最基本方法之一。,原則：根據有限測量點的巖層等產狀，利用

13、幾何作圖法將地質界線勾繪到地形圖上形成地質圖。,步驟： 1）根據走向的定義，巖層在同一高度上沿走向出露。根據測量點產狀過測量點作走向線，測量點及走向線與測量點所在等高線的其他交點均為巖層的出露點。,2）根據巖層產狀和等高線高程差，確定巖層與相鄰等高線相交的水平距離，即放線距。 3）根據放線距作走向線平行線，其與相鄰等高線的交點即巖層在相鄰高度上的出露點。,4）依此類推，作出巖層在每一等高線的出露點。最后勾繪出地質界限。 5）作圖順序：先構造界限，如斷層和不整合等，再作地層（巖層）界限。,測制傾斜巖層地區(qū)的剖面圖,1.選定剖面位置（一般選取與地層走向垂直的方向） 2.繪制地形剖面。,,3.繪制地質剖面 1) 將產狀點和地層界限點投到地形剖面上。 2) 根據產狀作地層界限剖面圖 3) 標出時代符號和巖性花紋。,斷層不整合地層,實習 4 讀傾斜巖層和不整合接觸地質圖并做剖面圖 （實習教材第40頁）,實習5. 編制地質圖 （實習教材第42頁）,實習3. 用間接法測定巖層產狀要素 （實習教材第38頁）,