文档介绍：第二章地质构造
基本概念
地表形态特征的发生、发展和变化,都是地壳各部分质点运动的综合表现。这种由地球内部动力作用引起的地壳结构改变与变位的运动,称地壳运动。
地质构造,是地壳运动的产物。由于地壳的长期运动,造成岩层的产状和岩层的弯曲、断开或产生位移的变化,称为地质构造。
第一节地壳运动的类型
地壳运动是地质构造的主导因素,其基本类型有二种:垂直运动和水平运动。
一、垂直运动(升降运动)
是地壳物质沿着地球半径方向移动。它表现为地壳的上拱和下拗,并形成大型的构造隆起和拗陷。
地壳垂直的上下升降运动,造成陆地上升(海退)与下降(海侵)的现象。从现代海岸线的变迁可以得到证实,例如现今我国广东省防城、合蒲、中山等县沿海都有狭长的海滨平原,伸展得非常平坦,并向海面缓缓倾斜,它的沉积物都是海相的物质,其中有海生介壳,这说明了地壳发生了相对上升,海底新近隆起所造成的。又如河北昌黎县附近有一路碑,上面刻有:高昌黎县五里,离海边五里的标记。但现近路碑已离海边很近,已不到4里了,这说明了地壳在下降,海水朝向大陆推进。
(—)海侵(超覆)
海侵时陆地不断下降,海岸线不断向大陆内部移动(图2-1)。按照浅海区的海水(浪)的破坏、搬运、沉积的分布规律,依次沉积了砾岩一砂岩一页岩一石灰岩。由于地壳下降,形成海侵,粗颗粒的沉积物就不断地向陆地方向移动,结果沿着任一浅海垂直剖面内(例如A—A)从时间上自早到晚,反映在剖面上是自下至上看到砾岩一砂岩一页岩一灰岩,即由粗到细的变化过程。平面分布的特点,则是新的沉积物分布面积比老的较广,称谓超覆。所以超覆地层是海侵的产物,也是海侵分析之一。
(二)海退(退覆)
海退是地壳上升,海水向海洋中心退却的过程(图2￣2)所示。图上I—I水平线表示原始海平面位置,当海岸退至Ⅱ、Ⅲ……时,沉积相发生了变化,在垂直剖面A-A中,自下而上看到的是由石灰岩一页岩一砂岩一砾岩,即由细到粗的粒度变化过程,平面分布的特点,则是新的沉积物分布面积比老的较小,称谓退覆,退覆地层是海退的产物。
二、水平运动
是地壳物质沿着大地水准球面的切线方向运动,它表现为地壳岩层的水平移动,使岩层产生不同程度的褶皱等构造形态。
当地壳沿水平方向运动时,各地区物质移动的速度和方向具有差异性,产生了地壳上各个移动部分间处于相互挤压或引张的状态,造成各种形态的褶皱和断裂,所以有时把水平运动称为褶皱运动或断裂运动。当然,地壳的褶皱和断裂,也可以是水平运动和升降运动共同引起地层发生形态和位移而造成的。
构造运动可分为古代构造运动和现代(新)构造运动,前者是指晚第三纪以前各地质时期所发生和进行的一切地壳运动,而新构造运动是指晚第三纪到现代还在进行着的地壳运动。它对于现代地形,地表水系的改造,海陆分布和沉积物的性质起着主导作用,对工程建筑(如水工构筑物等)尤要注意。
第二节地层的接触关系
沉积岩层之间的接触关系是地壳运动的反映,受地壳运动的性质、强弱所制约的。岩层的接触关系,是内外力地质作用的综合产物。岩层的接触关系记录了这些变化,反映了地壳运动的规模和稳定程度。根据岩层接触关系的成因特征,可分为整合接触及不整合接触两种基本类型(图2-3)。
一、整合接触
指上下两套地层是连续沉积,未经中断和间断风化的过程。它反映了地壳运动的连续性和运动方式的单一性,一般反映了该区地壳作总体缓慢的升降运动,但始终未露出水平面以上。柱状图(图2-4)中∈3和O1+2岩性均为灰岩,说明在晚寒武世及早中奥陶世这地史时期华北地区是一个海盆地、为浅海环境,也表明了晚寒武世,早中奥陶世是连续沉积、地层未经中断和间断风化的过程,它们之间是整合接触。
二、不整合接触
(一)平行不整合(假整合)接触指上下两套地层是不连续沉积,因沉积间断而缺失地层,但产状又无明显变化的接触关系。它反映了地壳在相当大范围内均匀上升,使已经形成的沉积物大面积地露出水面,遭受风化剥蚀,而后再下降继续接受沉积。因此,它们之间有一风化壳及地层缺失,这是平行不整合的主要特征。柱状图(图2-4)中可看到σ1+2地层与C2地层直接接触,反映了华北广大地区由于受到中奥陶世末期宜昌运动(上升运动)的影响,整体上升隆起,海水全部退出华北地区,到中石炭世初期才重新下降接受沉积,因此缺失了
σ3、s、D、C1的沉积岩层,σ2本溪群底部的“山西式铁矿Ⅱ层和“c层铝土矿”层直接覆盖在σ2灰岩之上。同时,还发现C2与02二组地层的产状基本一致,呈平行不整合的接触关系。
(二)角度不整合接触指上下两组地层间有沉积间断,而且岩性突变,产状呈角度接触。这一过程我们可以简单地这样来理解,首先是下降形成水平岩层(下组),之后发生了水平方向的运动,使岩层挤压褶皱,同时不断向上隆起,并遭受风化剥蚀,造成准平原,形成侵蚀