9-6、基础地质学-第九章-地质构造(六)面理、线理.ppt

第六节第六节 面理面理与线理线理本章主要内容：本章主要内容：1、面理与线理的概念、面理与线理的概念;2、劈理、劈理;3、线理线理;4、构造置换。构造置换。一、面理与线理的概念任何地质构造都可以概括成面状构造和线状构造。任何地质构造都可以概括成面状构造和线状构造。任何地质构造都可以概括成面状构造和线状构造。任何地质构造都可以概括成面状构造和线状构造。1 1、面状构造（面理）：岩层层面、断层面、节理面、面状构造（面理）：岩层层面、断层面、节理面、面状构造（面理）：岩层层面、断层面、节理面、面状构造（面理）：岩层层面、断层面、节理面、褶皱轴面、劈理、片理、片麻理等。褶皱轴面、劈理、片理、片麻理等。褶皱轴面、劈理、片理、片麻理等。褶皱轴面、劈理、片理、片麻理等。2 2、线状构造（线理）：褶皱枢纽、柱状矿物的定向、线状构造（线理）：褶皱枢纽、柱状矿物的定向、线状构造（线理）：褶皱枢纽、柱状矿物的定向、线状构造（线理）：褶皱枢纽、柱状矿物的定向排列、各种构造面的交线等。排列、各种构造面的交线等。排列、各种构造面的交线等。排列、各种构造面的交线等。3、透入性构造：一般是指均匀地弥漫于地质体中、透入性构造：一般是指均匀地弥漫于地质体中的构造的构造,它反映了这一地质体作为一个整体它反映了这一地质体作为一个整体,已均已均匀地发生了变形。匀地发生了变形。4、非透入性构造（、非透入性构造（分划性构造）：则是以一种不分划性构造）：则是以一种不连续面分散地存在于地质体中，变形只集中在不连续面分散地存在于地质体中，变形只集中在不连续面本身及其附近连续面本身及其附近,并把均匀连续的地质体分并把均匀连续的地质体分划成若干部分。划成若干部分。二、劈 理 劈理是一种将岩石按一定方向分割成平行密集的薄劈理是一种将岩石按一定方向分割成平行密集的薄劈理是一种将岩石按一定方向分割成平行密集的薄劈理是一种将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造。它发育在强烈变形的岩石里片或薄板的次生面状构造。它发育在强烈变形的岩石里片或薄板的次生面状构造。它发育在强烈变形的岩石里片或薄板的次生面状构造。它发育在强烈变形的岩石里,具有明显的各向异性特征，发育状况往往与岩石中所含具有明显的各向异性特征，发育状况往往与岩石中所含具有明显的各向异性特征，发育状况往往与岩石中所含具有明显的各向异性特征，发育状况往往与岩石中所含片状矿物的数量及其定向的程度有着密切关系。片状矿物的数量及其定向的程度有着密切关系。片状矿物的数量及其定向的程度有着密切关系。片状矿物的数量及其定向的程度有着密切关系。（一）、劈理的域组构（一）、劈理的域组构 具有劈理的岩石都有一组密集的潜在裂开面具有劈理的岩石都有一组密集的潜在裂开面,称为称为“劈理面劈理面”。在劈理岩石中呈现出两种不同。在劈理岩石中呈现出两种不同的组构域的组构域,即劈理域和微劈石域。即劈理域和微劈石域。劈理域微劈石（二）、劈理的分类（二）、劈理的分类1、劈理的传统分类、劈理的传统分类这是一个目前仍在广泛使用但有待改进的这是一个目前仍在广泛使用但有待改进的一种方案。该方案将劈理分为：一种方案。该方案将劈理分为：（1）流劈理）流劈理;（2）破劈理）破劈理;（3）滑劈理。）滑劈理。（二）、劈理的分类（二）、劈理的分类劈理分类包括传统分类和劈理结构分类劈理分类包括传统分类和劈理结构分类1、传统分类：流劈理、滑劈理、破劈理、传统分类：流劈理、滑劈理、破劈理2、结构分类：根据劈理域和微劈石的、结构分类：根据劈理域和微劈石的特征分为连续劈理和不连续劈理两大类特征分为连续劈理和不连续劈理两大类（1）连续劈理：）连续劈理：板劈理、千枚理、片理板劈理、千枚理、片理（2）不连续劈理：）不连续劈理：褶劈理（带状和分隔褶劈理（带状和分隔褶劈理）、间隔劈理褶劈理）、间隔劈理（三）、劈理与大构造的关系（三）、劈理与大构造的关系 劈理作为大型构造的从属构造劈理作为大型构造的从属构造,与褶皱、断与褶皱、断层和区域性流变构造在几何上和成因上都有着密层和区域性流变构造在几何上和成因上都有着密切的关系。切的关系。例如：例如：1、与褶皱有关的轴面劈理、与褶皱有关的轴面劈理;2、与成层构造有关的层间劈理、与成层构造有关的层间劈理;3、顺层发育的顺层劈理、顺层发育的顺层劈理;4、与断层有关的劈理、与断层有关的劈理;5、与区域应力场有关的区域性劈理。、与区域应力场有关的区域性劈理。（四）、劈理的研究（四）、劈理的研究 1、区分劈理和层理、区分劈理和层理 在变质岩区在变质岩区在变质岩区在变质岩区,劈理的发育常常把层理掩蔽起来劈理的发育常常把层理掩蔽起来劈理的发育常常把层理掩蔽起来劈理的发育常常把层理掩蔽起来,缺乏经缺乏经缺乏经缺乏经验的地质人员验的地质人员验的地质人员验的地质人员,由于误将劈理当层理由于误将劈理当层理由于误将劈理当层理由于误将劈理当层理,结果把复杂的褶皱结果把复杂的褶皱结果把复杂的褶皱结果把复杂的褶皱岩层错当作单斜岩层岩层错当作单斜岩层岩层错当作单斜岩层岩层错当作单斜岩层,人为地使地质构造简单化人为地使地质构造简单化人为地使地质构造简单化人为地使地质构造简单化,从而对从而对从而对从而对该地的地层层序、岩相、厚度等诸方面都得出错误的结该地的地层层序、岩相、厚度等诸方面都得出错误的结该地的地层层序、岩相、厚度等诸方面都得出错误的结该地的地层层序、岩相、厚度等诸方面都得出错误的结论。论。论。论。区分层理和劈理区分层理和劈理区分层理和劈理区分层理和劈理,一方面要洞察所观测到的平行面状一方面要洞察所观测到的平行面状一方面要洞察所观测到的平行面状一方面要洞察所观测到的平行面状构造是否存在原生沉积标志构造是否存在原生沉积标志构造是否存在原生沉积标志构造是否存在原生沉积标志,如粒级层、交错层、波痕如粒级层、交错层、波痕如粒级层、交错层、波痕如粒级层、交错层、波痕等等等等,特别要努力寻找和追索具有特殊岩性或结构、构造特别要努力寻找和追索具有特殊岩性或结构、构造特别要努力寻找和追索具有特殊岩性或结构、构造特别要努力寻找和追索具有特殊岩性或结构、构造的标志层。通过较大范围的追索和填图的标志层。通过较大范围的追索和填图的标志层。通过较大范围的追索和填图的标志层。通过较大范围的追索和填图,区分层理和劈区分层理和劈区分层理和劈区分层理和劈理理理理,查明两者之间的几何关系和空间展布规律。查明两者之间的几何关系和空间展布规律。查明两者之间的几何关系和空间展布规律。查明两者之间的几何关系和空间展布规律。2、帮助确定大型褶皱的性质以及岩层层序、帮助确定大型褶皱的性质以及岩层层序 如果轴面劈理与其所在褶皱是同期纵弯褶皱如果轴面劈理与其所在褶皱是同期纵弯褶皱作用产生的作用产生的,两者具有如下关系两者具有如下关系:劈理与层理所交的锐角一般指示相邻岩层的运劈理与层理所交的锐角一般指示相邻岩层的运动方向。如劈理位于纵弯褶皱的一翼动方向。如劈理位于纵弯褶皱的一翼,则其向上则其向上锐角指示相邻岩层向背斜顶部运动。锐角指示相邻岩层向背斜顶部运动。3、帮助确定断层两盘运动方向、帮助确定断层两盘运动方向与断层有关的劈理常与断面交成锐角与断层有关的劈理常与断面交成锐角与断层有关的劈理常与断面交成锐角与断层有关的劈理常与断面交成锐角,其尖端指向对盘岩其尖端指向对盘岩其尖端指向对盘岩其尖端指向对盘岩块运动的方向块运动的方向块运动的方向块运动的方向 。三、线三、线 理理线理是岩石内部或表面的各种平行透入性线状构造。线理是岩石内部或表面的各种平行透入性线状构造。线理是岩石内部或表面的各种平行透入性线状构造。线理是岩石内部或表面的各种平行透入性线状构造。线理可以分：原生线理：如岩浆岩的流动线理线理可以分：原生线理：如岩浆岩的流动线理线理可以分：原生线理：如岩浆岩的流动线理线理可以分：原生线理：如岩浆岩的流动线理;次生线理：变形形成的。次生线理：变形形成的。次生线理：变形形成的。次生线理：变形形成的。按线理的规模大小又可分：小型线理与大型线理。按线理的规模大小又可分：小型线理与大型线理。按线理的规模大小又可分：小型线理与大型线理。按线理的规模大小又可分：小型线理与大型线理。此外也可分为：此外也可分为：此外也可分为：此外也可分为：A A型线理：线理方向与应变椭球型线理：线理方向与应变椭球型线理：线理方向与应变椭球型线理：线理方向与应变椭球A A轴一致，代表运动方向轴一致，代表运动方向轴一致，代表运动方向轴一致，代表运动方向;B B型线理：线理方向与应变椭球型线理：线理方向与应变椭球型线理：线理方向与应变椭球型线理：线理方向与应变椭球B B轴一致，与运动方向垂直。轴一致，与运动方向垂直。轴一致，与运动方向垂直。轴一致，与运动方向垂直。（一）小型线理（一）小型线理在变形岩石中在变形岩石中,常常发育有各种小型或微型常常发育有各种小型或微型透入性线理。按照线理的形态和成因透入性线理。按照线理的形态和成因,可以可以分为以下几类：分为以下几类：1、拉伸线理、拉伸线理;2、矿物生长线理、矿物生长线理;3、皱纹线理、皱纹线理;4、交面线理。、交面线理。（二）、大型线理（二）、大型线理 在强烈变形的岩石中在强烈变形的岩石中,常常会遇到一些由常常会遇到一些由于岩层卷曲、肿缩、破裂、辗滚而构成的于岩层卷曲、肿缩、破裂、辗滚而构成的粗大平行线状构造粗大平行线状构造,统称大型线理。这些线统称大型线理。这些线状构造各有其独特的构造型式、成因和不状构造各有其独特的构造型式、成因和不同的构造形态。这些构造除各类附属小褶同的构造形态。这些构造除各类附属小褶皱以外皱以外,最常见的有石香肠构造、窗棂构造最常见的有石香肠构造、窗棂构造和杆状构造。和杆状构造。（三）、线理的研究（三）、线理的研究1 1、区分原生线理及次生线理。、区分原生线理及次生线理。、区分原生线理及次生线理。、区分原生线理及次生线理。2 2、正确进行线理定向、正确进行线理定向、正确进行线理定向、正确进行线理定向,确定线理的运动轴型。确定线理的运动轴型。确定线理的运动轴型。确定线理的运动轴型。（1 1）凡与褶皱轴平行者一般称之为）凡与褶皱轴平行者一般称之为）凡与褶皱轴平行者一般称之为）凡与褶皱轴平行者一般称之为b b轴线理轴线理轴线理轴线理;（2 2）与褶皱轴垂直者一般称之为）与褶皱轴垂直者一般称之为）与褶皱轴垂直者一般称之为）与褶皱轴垂直者一般称之为a a轴线理轴线理轴线理轴线理,指示物质运动的方向指示物质运动的方向指示物质运动的方向指示物质运动的方向,代代代代表变形椭球体的拉伸应变轴表变形椭球体的拉伸应变轴表变形椭球体的拉伸应变轴表变形椭球体的拉伸应变轴 。3、认识线理与大型构造的关系、认识线理与大型构造的关系,为区域构造为区域构造分析提供依据分析提供依据（1）如果大型褶皱为弯滑褶皱）如果大型褶皱为弯滑褶皱,则层间滑动产生的则层间滑动产生的摩擦线理可以指示相邻岩层的运动方向（摩擦线理可以指示相邻岩层的运动方向（a线理）线理）。当摩擦线理与层面走向直交时。当摩擦线理与层面走向直交时,指示褶皱枢纽指示褶皱枢纽是水平的。当摩擦线理与层面走向斜交时是水平的。当摩擦线理与层面走向斜交时,则指则指示大型褶皱的枢纽是倾伏的。示大型褶皱的枢纽是倾伏的。（2）如果大型褶皱发育了轴面劈理）如果大型褶皱发育了轴面劈理,则交面线理、则交面线理、寄生褶皱枢纽代表寄生褶皱枢纽代表b-线理线理,平行大褶皱枢纽。平行大褶皱枢纽。（3）在断裂带里的断层滑动面上）在断裂带里的断层滑动面上,摩擦成因的线理摩擦成因的线理往往指示断层运动的方向（往往指示断层运动的方向（a线理）线理）。变质岩中小构变质岩中小构造与大构造造与大构造的关系的关系 AsAs轴面片理；轴面片理；轴面片理；轴面片理；ScSc褶劈理；褶劈理；褶劈理；褶劈理；FcFc间隔劈理；间隔劈理；间隔劈理；间隔劈理；FocFoc断层劈理；断层劈理；断层劈理；断层劈理；CfCf细褶皱；细褶皱；细褶皱；细褶皱；锯齿状褶皱锯齿状褶皱锯齿状褶皱锯齿状褶皱;PfPf与大褶皱轴面劈理与大褶皱轴面劈理与大褶皱轴面劈理与大褶皱轴面劈理大致平行的强岩层小大致平行的强岩层小大致平行的强岩层小大致平行的强岩层小褶皱；褶皱；褶皱；褶皱；DfDf牵引褶皱；牵引褶皱；牵引褶皱；牵引褶皱；MfMf平行平行平行平行b b轴的小褶皱；轴的小褶皱；轴的小褶皱；轴的小褶皱；BouBou石香肠构造；石香肠构造；石香肠构造；石香肠构造；MM窗棂构造；窗棂构造；窗棂构造；窗棂构造；RR杆状构造；杆状构造；杆状构造；杆状构造；LL拉长砾石、拉长火拉长砾石、拉长火拉长砾石、拉长火拉长砾石、拉长火山弹及其他拉长线理山弹及其他拉长线理山弹及其他拉长线理山弹及其他拉长线理四、面理置换岩石的变形过程中，新形成的面理取代先存面理的现象。岩石的变形过程中，新形成的面理取代先存面理的现象。岩石的变形过程中，新形成的面理取代先存面理的现象。岩石的变形过程中，新形成的面理取代先存面理的现象。新形成的面理往往是劈理，而先存面理可以是劈理（如流新形成的面理往往是劈理，而先存面理可以是劈理（如流新形成的面理往往是劈理，而先存面理可以是劈理（如流新形成的面理往往是劈理，而先存面理可以是劈理（如流劈理），也可以是层理。劈理），也可以是层理。劈理），也可以是层理。劈理），也可以是层理。新疆阿克陶县克孜勒塔格新疆阿克陶县克孜勒塔格J J1 1砂岩中的面理置换砂岩中的面理置换原生层理原生层理原生层理原生层理(S(S0 0)破劈理破劈理破劈理破劈理(S(S1 1)构造置换是指岩石的一种构造在经过递构造置换是指岩石的一种构造在经过递进变形之后被另一种构造所代替的现象。进变形之后被另一种构造所代替的现象。在变形地质体的演化过程中在变形地质体的演化过程中,最常见和最重最常见和最重要的构造置换是面状构造的置换要的构造置换是面状构造的置换,线状构造线状构造也相应发生置换。也相应发生置换。面状构造的置换首先是层理的置换面状构造的置换首先是层理的置换,即原生即原生层理在褶皱发育过程中被新生的轴面劈理层理在褶皱发育过程中被新生的轴面劈理或轴面片理所置换。层理的置换过程大体或轴面片理所置换。层理的置换过程大体可分为三个阶段：可分为三个阶段：早期阶段早期阶段 ;中期阶段中期阶段;晚期阶段晚期阶段。早期阶段早期阶段 原始层理原始层理原始层理原始层理S S0 0作作作作为运动面为运动面为运动面为运动面,在在在在递进的弯褶皱递进的弯褶皱递进的弯褶皱递进的弯褶皱过程中发生弯过程中发生弯过程中发生弯过程中发生弯曲曲曲曲,并越来越并越来越并越来越并越来越紧闭紧闭紧闭紧闭(图图图图A),A),进进进进而产生近于平而产生近于平而产生近于平而产生近于平行褶皱轴面的行褶皱轴面的行褶皱轴面的行褶皱轴面的劈理或片理劈理或片理劈理或片理劈理或片理(图图图图B)B)。这时。这时。这时。这时层理仍大体保层理仍大体保层理仍大体保层理仍大体保持连续性持连续性持连续性持连续性,只只只只显示部分或初显示部分或初显示部分或初显示部分或初步的置换。步的置换。步的置换。步的置换。中期阶段中期阶段 随着挤压的加随着挤压的加随着挤压的加随着挤压的加强强强强,两翼层理两翼层理两翼层理两翼层理的产状与新生的产状与新生的产状与新生的产状与新生的轴面面理的轴面面理的轴面面理的轴面面理(S(S1 1)之间的夹之间的夹之间的夹之间的夹角愈来愈小角愈来愈小角愈来愈小角愈来愈小,强硬岩层被拉强硬岩层被拉强硬岩层被拉强硬岩层被拉断断断断,发生石香发生石香发生石香发生石香肠化及片内褶肠化及片内褶肠化及片内褶肠化及片内褶皱皱皱皱(图图图图C)C)。这。这。这。这时时时时,原始层理原始层理原始层理原始层理的连续性已逐的连续性已逐的连续性已逐的连续性已逐渐丧失渐丧失渐丧失渐丧失,新生新生新生新生的平行面状构的平行面状构的平行面状构的平行面状构造已开始取得造已开始取得造已开始取得造已开始取得主导地位。主导地位。主导地位。主导地位。晚期阶段晚期阶段 完全的置换完全的置换完全的置换完全的置换使层理使层理使层理使层理(S(S0 0)完全破坏完全破坏完全破坏完全破坏,原原原原有岩性单位有岩性单位有岩性单位有岩性单位与新生面理与新生面理与新生面理与新生面理(S(S1 1)几乎完几乎完几乎完几乎完全平行全平行全平行全平行,造成造成造成造成了貌似均一了貌似均一了貌似均一了貌似均一的面理或层的面理或层的面理或层的面理或层带带带带,给以区域给以区域给以区域给以区域性正常沉积性正常沉积性正常沉积性正常沉积序列的假像序列的假像序列的假像序列的假像,使真正原生使真正原生使真正原生使真正原生地层层序无地层层序无地层层序无地层层序无法确定法确定法确定法确定(图图图图D)D)。