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岩层的原始产状和水平岩层

2024-01-16科学

岩层的产状系指岩层面在三维空间中的方位,由走向与倾斜(包括倾向与倾角)来确定。

野外认识和研究构造形态,要从观察和测量岩层的产状来着手;认识和分析岩层经受什么样变形而产生这此构造形态,还需要了解岩层的原始产状。

一、岩层的原始产状

在广阔而平坦的沉积盆地(如海洋和大湖泊)中所形成的沉积岩层,其原始产状大都是水平的或近于水平的。只有在沉积盆地边缘、岛屿、水下隆起和火山锥周围边坡等局部地带,岩层才会出现一定程度的倾斜,称之为原始倾斜。因此,将岩层的原始产状理解为水平的,以水平面作为参考面,是认识和分析地质构造的一个基本前提。

原始产状呈水平的岩层,由于地壳运动发生构造变形,形成倾斜岩层、直立岩层、倒转岩层和各种褶曲形态,但也有一些岩层仍保持其水平状态。在地表浅处,由于重力、流水、冰川、岩溶及吸水作用(硬石膏吸水变石膏,体积膨胀约40%)等外动力地质作用,也会使岩层产状发生局部变动,形成各种表生构造。

二、水平岩层

岩层层面保持近水平状态,即同一层面上各点海拔高度都基本相同,具这种产状的岩层称为水平岩层。在地壳运动影响较轻微的地区,如四川盆地中部一些地区的中、晚侏罗世和白挛纪地层的产状基本上都是水平的(图2-15)。

水平岩层具有以下特征:

(1)在地层层序没有发生倒转的前提下,地质时代较新的岩层叠置在较老岩层之上,当地形剥蚀切制轻微时,地面只出露最新岩层(图2-16):如地形切制强烈,较老岩层可出露于河谷、冲沟等低洼处,较新岩层则分布在山顶或分水岭上。岩层愈老出露位置愈低,岩层愈新其出露的位置愈高(图2-17)。

(2)水平岩层的出露和分布状态完全受地形控制,其出露界线(即岩层面与地面的交线)在地质图上表现为与地形等高线平行或重合,而不相交(图2-17)。因此,在河谷、冲沟中岩层的出露界线随等高线弯曲而弯曲,延伸成「V」字形,「V」字形尖端指向上游(图2-17);

在山顶和山坡上岩层露头的分布往往呈孤岛状、不规则的同心圆状或条带状。根据这些特征,只要测定出水平岩层层面界线的位置和高程,就可以在地形图上以其出露点为起点,沿着或平行于其相应高程的等高线勾绘出该层面的界线。

(3)水平岩层的厚度就是该岩层顶面标高和底面标高之差。

(4)水平岩层的露头宽度(即岩层上、下层面在地面上的出露界线之间的水平距离)是随岩层的厚度和地面坡度的变化而变化的(图2-18)。当地面的坡度相同时,厚度大的岩层露头宽度就宽,厚度小的岩层露头宽度就窄(图2-18A):当岩层的厚度相等时,地面坡度缓,露头宽度就宽;地面坡度陡,岩层露头宽度就窄(图2-18B)。在陡崖处,岩层上、下层面界线的投影线就重合一条线,即露头宽度为零,以致在地质图上呈现出岩层尖灭的假象。

在填绘和阅读水平岩层地质图时,应注意认识和分析上述特征。