岩层的产状

如题所述

岩层在空间产出的状态,称为岩层的产状。

沉积岩层通常在广阔平坦的沉积盆地中形成,其原始产状大部分都是水平或近于水平的。但在沉积盆地边缘和沉积盆地内相对隆起的周围边坡等局部地带,岩层也会出现一定程度的倾斜,即形成所谓的原始倾斜。

呈原始产状的岩层,受地壳运动影响会发生变形、变位。变动后的岩层,其产状多是倾斜的,有些也可以是直立的,甚至发生倒转,而且可以在一定范围内形成褶皱、断裂等构造。只有变动不明显的岩层仍保持其水平产状。

(一)岩层产状要素

岩层的产状是用产状要素来表示的,包括走向、倾向和倾角。

(1)走向 岩层面与水平面相交的线称为走向线,走向线两端所指方向即为走向,用走向线与地理子午线之间的夹角来表示(图2-9),岩层的走向都有两个方位角值。在实测记录时,为了简便,一般只测量、记录靠北一端的方位数值。岩层的走向表示岩层空间的水平延伸方位。

(2)倾向 在岩层面上垂直岩层走向线沿倾斜面向下所引的直线称倾斜线(图2-9)。它在水平面上的投影称真倾向线,简称倾向线。倾向线所指岩层倾斜一端的方位即为岩层的真倾向,简称倾向。倾向能说明岩层向地下延伸的方位。一个测点只有一个倾向,倾向数值加上或减去90°即为走向值。在岩层面上,凡不与走向线直交的任一倾斜线均称假(视)倾向线,它在水平面上的投影称假(视)倾向线,所指的方位为假(视)倾向。在一个测点上假(视)倾向有无数个。

(3)倾角 岩层倾斜线与倾向线之间的夹角称岩层真倾角,简称倾角。假(视)倾斜线与相应的假(视)倾向线之间的夹角称假(视)倾角。在一个测点上,岩层真倾角只有唯一的一个,出现在与岩层走向相直交的剖面上;假(视)倾角有无数个,都出现在与岩层走向斜交的剖面上。因此,在绘制方向与岩层走向不相直交的剖面时,该剖面上的岩层倾角需按假(视)倾角数值绘制。

图2-9 岩层产状要素

AOB—走向线;OD—倾斜线;OD′—倾向线;箭头方向为倾向;α—倾角

图2-10 真倾角与视倾角的关系

α—真倾角;β、β′—视倾角;ω—真倾向与视倾向之间的夹角

真、假(视)倾角的关系如图2-10所示。其间的换算关系可用下式表示:

tanβ=tanαcosω

上述关系式表明,当ω=0°时,则 cosω=1,tanβ=tanα,β=α,即垂直岩层走向的剖面上出现的岩层的倾角为真倾角;当ω≠0°时,cosω<1,,则tanβ<tanα,β<α,即斜交岩层走向的剖面上出现的岩层视倾角总是小于真倾角;当ω=90°时,cosω=0,则β=0,即平行岩层走向的剖面上出现的岩层视倾角等于0°。

在野外用地质罗盘测量岩层产状,通常只测得倾向、倾角。若所作剖面图与走向线不垂直,则需换算成视倾角,换算的方法除以公式计算外,也可用查表法和用极射赤平投影法(见附篇一)等求出。

(二)岩层产状要素的测定和表示方法

1.岩层产状要素的测定

测量岩层的产状要素,是地质调查中的一项基础工作。只有掌握岩(矿)层在各个地段的产状要素,才能正确认识区内的地质构造特征。测定岩层产状要素,可以在野外直接测定,也可利用其他方式间接测定。

(1)直接测定 用地质罗盘直接在岩层层面上测量其倾向、倾角,测量时要注意选择有代表性又便于实测的层面。

(2)间接测量 在不能直接用地质罗盘测量产状的地方,可根据钻孔资料、地形地质图上的表现特征以及野外的视倾斜值采用作图法或赤平投影法进行间接测量(间接测量产状的方法详见实习教材及附录)。

2.产状要素的表示方式

(1)文字表示法 这种方法多用于野外记录、地质报告以及剖面素描中,一般采用方位角表示,将方位角分为360°,以正北方为0°(360°),通常只记倾向和倾角。如岩层倾向205°,倾角25°,记为205°∠25°;也可以用象限表示法,如岩层的走向为NE30°或SW30°,倾向为SE60°,则可记为SE60°∠30°。

(2)符号表示法 在野外观察点上测得的岩层产状,必须用规定的符号标绘在地质图的相应位置上,如下所示。

构造地质学

(a)水平岩层的产状符号是个“+”字,表示倾角接近0°;(b)倾斜岩层产状的符号,长线表示走向,短线表示倾向,数字为倾角值;(c)直立岩层的产状符号,长线表示岩层走向,箭头指向新岩层一方;(d)倒转岩层的产状,长线段表示岩层走向,箭头所指为倒转后倾向,数字为岩层倾角值。

上述符号要按测量的产状数据认真标绘在图面上的相应位置上,不能视为一般的记号随意标记。

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