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倾斜岩层、产状测定及“v”字形法则(一)

环球地科 150

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地壳运动使原始水平产状的岩层发生构造变动,形成倾斜岩层。这是最简单的一种构造变动,也是层状岩石最常见的一种产状形态。单斜岩层可以是某种构造的一部分,如为智皱的一翼或断层的一盘(图2-19),也可以是地壳不均今升降引起的区域性倾斜。如一个地区内的岩层向同一方向倾斜,倾角也大致相同,则称为单斜层或单斜构造。观测岩层产状及其出露分布特征,是野外地质调查和填绘地质图、研究分析地质构造的一项经常性的基础工作。

1.岩层的产状要素及其测定

(1)岩层的产状要素

岩层的产状是以岩层面在三维空间中的延伸方位及其倾斜程度来确定的,即采用岩层面的走向、倾向和倾角三个要素的数值来表示(图2-20)。任何面状构造或地质体界面的产状,都可用产状三要素来表示。

走向 岩层面与水平面相交的线叫走向线(图2-20中AOB)。走向线两端所指的方向即为岩层的走向。所以,岩层走向都有两人方位角数值,如NE30°和SW210°。岩层的走向表示岩层在空间的水平延伸方向。

倾向 层面上与走向线相垂直并沿斜面向下所引的直线叫倾斜线(图2-20中的OD),倾斜线在水平面上的投影线所指层面向下倾斜的方向,就是岩层的真倾向(图2-20中OD),简称倾向。在岩层面上凡与该点走向线不垂直的任一直线均为视倾斜线,其在水平面上投影线所指的倾斜方向,叫视倾向或假倾向。

倾角 岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线(倾向)之间的夹角就是岩层的倾角(图2-20中a),又叫真倾角。视倾斜线和它的水平面上的投影线(视倾向)之间的夹角,叫视倾角或假倾角。从岩层面上任一点都可以引出许多条视倾斜线,因而也就有许多视倾角,而这些视倾角都比该点的真倾角值小。

真倾角与视倾角的关系如图2-21所示。

真倾角与视倾角的关系还可用数学式表示:

上述关系式表明,视倾向愈接近于真倾向,其倾角值愈大,最后趋近于真倾角值:视倾向偏离真倾向越远,即愈靠近岩层走向,则其视倾角越小,以至趋近于零。

野外测定岩层产状,通常是测量其真倾向和真倾角。有时也要用视倾角。例如,绘制地质剖面或作槽探、坑道编录时,如剖面方向或槽、坑的方向与岩层或矿层的走向不乖直,这时剖面图或素描图上的岩层、矿层的倾角就要用作图方向的视倾角来表示。真、视倾角的换算可用上述关系式求出,也可用赤平投影方法或用图解法求出。

(2)岩层产状要素的测定与表示方法

岩层的产状要素通常是用地质罗盘直接在岩层面上测得。在有些情况下,用地质罗盘不容易准确测定时,可根据钻孔资料、地形地质图上的表现及视倾斜值用几何作图法或赤平投影等方法,求出岩层的产状要素。

岩层的产状要素可用文字和符号两种方法表示。由于地质罗盘上方位标记有的用象限角表示,也有的用360°的圆周角表示,因此,文字表示方法也有两种:

方位角表示法 一般只测记倾向和倾角。如SW205°Z25°(也可书写为205°Z25°),前面是倾向方位角,后面指倾角,即倾向为西南205°,倾角25°。

象限角表示法 以北和南的方向作为0°,一般测记走向、倾角和倾向象限。如N65°W/25°SW,即走向为北偏西65°,倾角为25°,向南西倾斜:又如S30%W/27°SE,即走向南偏西30°,倾向南东,倾角27°。

在地质图上,岩层产状要素是用符号来表示。常用符号如下:

岩层产状要素的符号和书写方式,在国内外的地质书刊和地质图上,并不完全相同参阅文献资料时应予注意。

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