由地壳运动形成的地质构造,无论其形态多么复杂,它们总是由一定数量和一定空间位置的岩层或岩石中的破裂面构成的。因此研究地质构造的一个基本内容就是确定这些岩层及破裂面的空间位态以及它们在地面上表现的特点。
一、岩层的产状
岩层是指由两个平行或近于平行的界面所限制的、同一岩性组成的层状岩石。岩层的产状指岩层在空间的展布状态。地质学上用走向、倾向和倾角 3 个要素(见图 2.3)来确定岩层的产状。
图2.3 岩层的产状要素
AB—走向线;CD—倾向线;CE—倾斜线;α—倾角
走向 表示岩层在空间的水平延伸方向。岩层面与假想水平面的交线叫作走向线,走向线与地理子午线间所夹的方位角就是走向方位角。岩层的走向用走向线的方位角表示。同一岩层的走向有两个值,它们相差180°。
倾向 指岩层倾斜的方向。层面上与走向垂直并指向下方的直线称为倾斜线,它的水平投影所指的方向即为倾向。倾向方位角与走向方位角相差90°。
倾角 是倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角,也就是层面与假想水平面的最大交角。沿倾向方向测量的倾角,称为真倾角,在不垂直岩层走向线的任何方向上量得的倾角,叫视倾角,视倾角总是小于真倾角。(www.daowen.com)
岩层的产状要素用地质罗盘测量。在野外记录或报告中,岩层产状三要素可写为:走向、倾向象限、倾角,如 345°,NE,∠40°或倾向、倾角,如 75°∠40° 等方式。应指出的是一切平面均可通过测量该面的产状要素来确定其空间展布状态。
二、水平岩层、倾斜岩层和直立岩层
由于形成岩层的地质作用、形成时的环境和形成后所受的构造运动的影响不同,岩层在地壳中的空间方位也各不一样,但概括地说只有水平的、倾斜的和直立的3种基本情况。
水平岩层 同一层面上各点的海拔相同或基本相同的岩层。未经变动的,保持原始状态的沉积岩层一般都是水平的。水平岩层多局限于受构造运动影响比较轻微的地区,或只发生了大面积地块均衡上升或下降的地区。对于水平岩层,一般岩层时代越老,出露位置越低,越新则分布的位置越高。水平岩层在地面上的露头宽度及形状主要与地形特征和岩层厚度有关。在地面坡度相同的情况下,厚度越大,露头宽度越大;厚度越小,露头宽度越小。坡度越缓,露头宽度越大,坡越陡,露头宽度越小。
倾斜岩层 除了某些原始倾斜岩层以外,绝大多数倾斜岩层都是由于构造运动使原来的水平岩层发生倾斜的结果。如果在一定地区内一套岩层的倾斜方向和倾角基本一致,则称为单斜岩层。倾斜岩层在大范围内,常常是褶皱的一翼或断层的一盘。岩层顺序正常时,地面出露的顺序为顺倾斜方向由老到新变化,从反倾向方向观察,地层是从新到老依次出露的。如果地层顺序是倒转的,则顺倾向与逆倾向方向地层出露的新老次序与上述情况相反。倾斜岩层的露头宽度取决于岩层厚度、地面坡度和岩层倾角三者的关系,露头形态受地形坡向与岩层倾向之间的关系以及岩层倾角与坡角大小关系等因素影响。
直立岩层 岩层层面与水平面相垂直时,称直立岩层。其露头宽度与岩层厚度相等,与地形特征无关。
图2.5 褶皱要素
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