3.2 岩层产状及其测定
3.2.1 水平岩层和倾斜岩层
沉积岩在形成过程中,除沉积盆地边缘或盆地底部突起部分外,大部分沉积岩层的原始形态呈水平或近于水平。在没有遭受强烈的水平运动,而只受地壳升降运动的情况下,它仍然保持其水平状态,这种岩层称水平岩层。但绝对水平的岩层几乎是不存在的。一方面是由于岩层形成时,不可能是绝对水平的;另一方面,即使只受升降运动影响,岩层也会出现局部差异而改变其水平状态。习惯上,把倾角小于5°的岩层称为水平岩层。
沉积岩层由于地壳运动(主要是水平运动)的影响,改变了原始状态,形成倾斜岩层。如果岩层向一个方向倾斜,倾角又近于相等则称单斜岩层。单斜岩层往往是褶曲的一翼、断层的一盘,或是由局部地层不均匀升降所引起的。
3.2.2 岩层产状
岩层产状是指岩层在地壳中的空间方位和产出状态。倾斜岩层的产状,是用岩层层面的走向、倾向和倾角三个要素来表示的(见图3-3)。
图3-3 岩层产状要素
ab—走向;cd—倾斜线;ce—倾向;α—倾角
1)走向
岩层层面与水平面的交线称该岩层的走向线(见图3-3中ab线),走向线所指的方向即走向。走向线是直线,两头各指一方,例如一头指向南,另一头则指向北,该岩层的走向为南北向。
2)倾向
在岩层层面上垂直岩层走向线的射线称岩层的倾斜线(见图3-3中cd线),倾斜线在水平面上的投影,即倾向线(见图3-3中ce线),倾向线所指的方向,即岩层的倾向。由于倾向线是射线,岩层的倾向只有一个方向。
3)倾角
岩层层面与水平面之间的二面角,即倾斜线和倾向线的夹角α(见图3-3),称为岩层的倾角。可见,当α=0°时,为水平岩层;当α=90°时,为直立岩层;当0°<α<90°时,为倾斜岩层。
3.2.3 岩层产状的测定及表示方法
1)岩层产状的测定
岩层产状要素在现场是用地质罗盘直接测定其走向、倾向、倾角。其测定方法如下:
(1)选择岩层层面
测量前先正确选择岩层层面,不要将节理面误认为岩层层面,另外注意确定岩层的真正露头,而不是滚石;选择的岩层层面要平整,且层面产状具有代表性。
(2)测岩层走向
将地质罗盘的长边(即罗盘的刻度的南北方向)紧贴岩层层面,并使罗盘水平,读罗盘的南针或北针所指的方位角即为所测的岩层走向。
(3)测岩层倾向
将罗盘的短边紧贴岩层层面,并使罗盘水平。读罗盘北针所指的方位角即为所测的岩层倾向。
(4)测岩层的倾角
将罗盘的长边的面沿着最大倾斜方向紧贴岩层层面,并旋转倾角指示针使垂直气泡居中(或放松倾斜悬锤),此时倾角指示针所指的下刻度盘的度数即为所测岩层的倾角。
2)岩层产状的表示方法
在地质图上,岩层的产状常用符号“┠30”表示,长线表示岩层的走向,与长线垂直的短线表示岩层的倾向,数字表示岩层的倾角。
在文字记录中,岩层产状有两种表示方法:
(1)方位角表示法
岩层产状记录中最常用的方法。一般只记倾向和倾角。如200°∠30°,表示某岩层的倾向为SW200°,倾角为30°,其走向可用倾向加减90°计算得出:290°或110°。
(2)象限角表示法
以南、北的方向作为标准,记为0°,一般记录走向、倾向、倾角。如N40°E/30°SE,即表示某岩层走向为北偏东40°,倾角为30°,倾向南东。
目前,象限角表示法很少被应用,通常都采用方位角表示法。
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