1
一、岩层的原始产状
◆ 沉积盆地（海洋或大型湖泊）中心，形成的岩层是水平
的或近水平的，而边缘、岛屿，水下隆起等周围的沉积
物产状具有一定的倾角，称为原始倾斜。
◆ 原始水平的岩层，经构造变动后，可变为倾斜、直立、
倒转以及各种褶皱形态，但也有仍保持近水平状态。
§ 1 地质体的产状
第二章 沉积岩层的产状及其原生构造
2
二、水平岩层
岩层上下两个面保持水平状
态，即同一层面上各点海拔高度
基本相同的岩层，称为水平岩层。
其特征如下,
1、在层序没有倒转的前提
下，地质时代较新的岩层叠置在
较老的岩层之上。当地形剥蚀切
割轻微的地面只出露最新岩层；
如切割强烈时，老岩层则出露于
河谷，冲沟等低洼处，较新岩层
分布于山顶或分水岭上，即岩层
愈老出露愈低，岩层愈新其出露
的位置愈高。
3
2、水平岩层的露头形态，
完全受地形控制，其出露线
（岩层与地面的交线）在地
质图上表现为与地形等高线
平行或重合，而不会相交。
3、水平岩层的厚度就是
岩层顶面与底面标高之差。
4、水平岩层露头宽度，
与岩层厚度和地形坡度的变
化有关。
4
三、倾斜岩层
（一）岩层产状及其测定
? 1、产状要素,走向、倾向、
倾角
? 真倾角与视倾角之间关系为：
tanβ = tanα,cosω（式中
α 为真倾角,β 为视倾角，
ω真倾向线与视倾向线之间
夹角）
? 2、线状产状要素：倾伏向、
倾伏角, 侧伏向, 侧伏角
5
3、岩层产状要素的测定与表示方法
? 回顾地学概论和南京实习时现场实际测量。
? 岩层产状要素，通常用罗盘直接测量，有些情况下需
用作用法，赤平投影法求出岩层产状要素。
? 层产状文字表示法：通常只记录倾向和倾角即可，走
向则通过倾向加或减 90 ° 换算。
? ● 方位角 SW205° ∠ 25° 或 205° ∠ 25°
? ● 象限角法 以北或南作为起点（ 0° ），一般记为
N65° W∠ 25° 或 NW65° ∠ 25°
? ⑵ 符号表示（用于地质图上）
6
（三）倾斜岩层的露头
形态（ V字形法则）
? 1.水平岩层 露头线与
等高线平行或重合 (前面
研究介绍 )；
? 2.直立岩层 露头线不
受地形影响，始终呈直
线延伸；
7
3.倾斜岩层露头界线复
杂，表现为与地形等高线交
切关系，并显示出一定的规
律性，即在经过山脊和河谷
时，均呈,V” 字形态展布
即,V” 字形法则。
有下列三种情况,
(1) 岩层倾向与地面坡
向相反：在山脊处,V” 字
形尖端指向山下，在沟谷处
,V” 字形尖端指向上游。
8
(2) 岩层
倾向与地面坡
向相同，且岩
层倾角大于地
面坡角时，在
山脊处,V” 字
形尖端指向山
下，沟谷处,V”
字形尖端指向
上游。
(3)岩层倾向与坡
向相同，但岩层
倾角小于地面坡
角时，,V”字
形尖端在山脊处
指向山下，沟谷
处指向上游。
9
（ 1）、（ 3）两种情况相似，不同的是后者,V”字形弯曲大于等
高线，而前者,V”字形弯曲度小于等高线。示图。
（ 1）
（ 3）
10
§ 2 沉积岩层的原生构造
沉积岩是地球表分布最广泛的岩石，其分布面积约
占地球大陆面积的 75%，因此，大部分地质构造是由沉积
岩形成的。所以观测分析沉积岩层的原生构造、岩层产
状和接触关系是研究地质构造的一项基础工作，也是本
课程的基本内容之一。
例如：安徽贵池徐桥银矿产于奥陶系灰岩裂隙中，
为脉状矿体。奥陶系灰岩为厚层～块层状且大理岩化，
层理看不清，地层产状长时间争论不休 。 我们根据大理
岩中残留的生物碎屑的排列方向，确定了原始层理，令
地质人员十分信服。
11
? 岩层 由两个平行或近乎平行的界面所限制的、岩性基本一
致的层状岩体。由沉积作用形成的岩层称沉积岩层。
? 层面 上、下岩层的界面。上层面叫做顶面，下层面叫底面，
两个岩层的接触面，既是上覆岩层的底面，又是下覆岩层的
顶面。
? 厚度 两个层面之间的垂直距离。
? 原生构造
沉积岩在沉积过程中或成岩作用过程中产生的非构造变
动的构造称为沉积岩层的原生构造。如层理、层面构造（泥
裂、雨痕、印模等）、结核、叠锥以及生物遗迹等等。尽管
这些都是沉积岩石学研究的内容，但是，其对构造地质的研
究也有重要意义。
12
一、层理及识别
1、层理 是沉积岩最常
见的一种原生构造，是由 岩
石成分、结构和颜色 在剖面
上突变或渐变所显现出来的
一种成层构造。
层理 按其形态可分为三
种基本类型：平行层理、波
状层理、斜层理。
2、细层与层系 A,B,C和 D
为层系，箭
头所指为 细
层。
13
3、层理的识别
（ 1）岩石成份变化，系由成分差异而显示出层
理；
（ 2）岩石结构变化，指岩石粒度和形状的变化
显示出层理；
（ 3）岩石颜色变化，由于颜色的不同显示出层
理；
（ 4）岩层的原生层面构造，包括波痕、泥裂、
雨痕、生物遗迹及其印模等。
14
二、利用沉积岩原生构造确定岩层的顶面和底面
确定岩层新老关系是野外观察研究地质构造的一个
重要问题。
未经构造变动的岩层，其正常层序总是 上顶下底，
即上新下老,但经构造变动后岩层则可直立，甚至倒转，
新老层序倒置的现象。
化石是确定新老关系和地质年代的依据，但有些无
化石的, 哑地层,,则只能根据原生构造和某些次生构
造来确定新老层序。况且确定地层的新老关系，原生构
造的方法比化石来得更容易些。
15
（ 1）斜层理
（ 2）粒序
（韵律）层
理，正粒序
与反粒序层
理
槽状层理和平行层理（上新下
老） －新疆轮台县阳霞新第
三系红层 交错层理－地点同左
韵律层理 — 同左下
16
（ 3）波痕
洪水事件过后在边滩上留下
的舌状波痕－新疆库车河
舌状波痕和平行
波痕（水流向左）
－新疆民丰县安德尔河
17
（ 4）泥裂
泥裂和生物遗迹－新疆库车第三系红层
白垩系朱巷组（ K1）
中的泥裂－合肥盆地
18
（ 5）雨痕、冰雹痕及其印模
雨痕－新疆民丰县安德尔河
泥裂和雨痕（现代）－新疆库车河
19
（ 6）冲刷充填构造
上白垩统张桥组中的冲刷充填构造
－合肥盆地肥东县王铁乡
分流河道对下伏岩层的冲刷切割、充填
20
（ 5）古生物标志和底面印模
21
§ 3 地层之间的接触关系
一、整合与不整合
1、整合：连续沉积，岩层层序无间断、产状一致、时代连续，其中生
物演化的是渐变的。
2、不整合：沉积缺失，层序有间断、即部分地层无沉积或虽有沉积但
却被剥蚀。
二、不整合类型
1、平行不整合：下降沉积 → 上升、沉积间断、剥蚀 → 再下降再沉积；
不整合面上有下伏岩层组成的砾石、古风化壳、古土壤层。
22
2、角度不整合 特征：缺失部分地
层，上下岩层产状不一致，呈一定的角
度相交，不整合面上有下伏岩层组成的
底砾岩，古风化壳，古土壤层等。
（ 1）形成过程：下降沉积 → 褶皱
上升（伴有断裂活动、岩浆活动，变质
作用等） → 沉积间断、遭受剥蚀 → 再下
降再沉积。反映上覆地层沉积之前，曾
发生过褶皱等重要的构造事件。
23
（ 2）角度不整
合面在剖面图和地质
图上的表现特征
24
（ 3）地理不整合（区域不整
合），指局部为平行不整合接触，
但大范围内却是角度不整合。如：
宁镇山脉 J1-2xn与下覆地层的关系，
在栖霞山高地为不整合；在仙鹤观
J1-2xn和 T3h为平行不整合，在紫金
山则为整合接触关系。
（ 4）嵌入不整合
由于海侵或湖侵扩大，会导致 超
覆现象 。如左图上朱罗统超覆于
中朱罗统之上。
25
三、不整合的研究
（一）确定不整合的存在（重点）
1、地层古生物方面的证据：化石反映出生物演化的不连续性（种、
属的突变），生物群落迥然差异。
2、沉积方面的标志，存在侵蚀面、古风化壳、古土壤以及 Fe, Mn,
P,Ni，稀土或铝土矿等，底砾岩。
3、构造方面的标志：产状，变形变质程度。
4、岩浆活动和变质作用方面的标志。
（二）观察研究不整合面及其上、下地层的产状，岩性及时代。
1、详细测制剖面，研究岩性，岩相和化石，确定时代，观察构造形
态，变质情况，岩浆活动等。
2、砾石来源、粒度、圆度、分选性、排列方向等。
3、制图、素描图、照相等
26
（三）确定不整合的形成时代
形成时代,
不整合面之下相对最
新的地层时代为其下限，
不整合面之上相对最老的
地层时代为其上限，缺失
地层时代为其形成时代。
结合右图介绍 PZ1 ～
PZ2之间,E－ PZ2～ T1之间
的不整合形成时代。
27
确定不整合的形成时代应注意,
（ 1）取下覆最新时代为下限，两者之间相隔最近的时代为不整
合形成时代；
（ 2）同一次构造运动周期不同，地区有先有后，时间可长可短，
缺失地层并不一致，这是褶皱幕的穿时性的反映。
（ 3）大范围内，可发生多次构造变动，形成多个角度不整合和
平行不整合，在接近大陆的地方，几个不整合面往往逐渐归并为一
个角度不整合，其向缺失地层很多，实际上是包含了多次地壳运动
所经历的构造事情。
注意“缺”与“失”的关系，如我国华北 O2/C2，是缺失 O3,S、
D,C1，还是原先有沉积，后来剥蚀掉即“失”去了。
28
§ 4 软沉积变形
软沉积变形 指沉积或成岩作用过程中
形成的非构造应力作用 e而形成的变形。沉积
物此时尚未固结成岩，处于塑性或半塑性状
态，故称之为软沉积变形。
一、负荷作用形成的软沉积变形
负荷构造、火焰构造、砂球和砂枕
29
二、滑塌和滑移作用
滑塌褶皱、爬折构造、
卷曲层理。
30
三、与孔隙液压效应有
关的软沉积变形
砂岩墙、碟状构造
四、软沉积变形的成因
机制
1、内因：沉积物力学性
质高度塑性，抗剪（切）强
度极差。
2、外因：一定角度的斜
坡地形和地震、风暴、海啸
等外部诱发因素。
一、岩层的原始产状
◆ 沉积盆地（海洋或大型湖泊）中心，形成的岩层是水平
的或近水平的，而边缘、岛屿，水下隆起等周围的沉积
物产状具有一定的倾角，称为原始倾斜。
◆ 原始水平的岩层，经构造变动后，可变为倾斜、直立、
倒转以及各种褶皱形态，但也有仍保持近水平状态。
§ 1 地质体的产状
第二章 沉积岩层的产状及其原生构造
2
二、水平岩层
岩层上下两个面保持水平状
态，即同一层面上各点海拔高度
基本相同的岩层，称为水平岩层。
其特征如下,
1、在层序没有倒转的前提
下，地质时代较新的岩层叠置在
较老的岩层之上。当地形剥蚀切
割轻微的地面只出露最新岩层；
如切割强烈时，老岩层则出露于
河谷，冲沟等低洼处，较新岩层
分布于山顶或分水岭上，即岩层
愈老出露愈低，岩层愈新其出露
的位置愈高。
3
2、水平岩层的露头形态，
完全受地形控制，其出露线
（岩层与地面的交线）在地
质图上表现为与地形等高线
平行或重合，而不会相交。
3、水平岩层的厚度就是
岩层顶面与底面标高之差。
4、水平岩层露头宽度，
与岩层厚度和地形坡度的变
化有关。
4
三、倾斜岩层
（一）岩层产状及其测定
? 1、产状要素,走向、倾向、
倾角
? 真倾角与视倾角之间关系为：
tanβ = tanα,cosω（式中
α 为真倾角,β 为视倾角，
ω真倾向线与视倾向线之间
夹角）
? 2、线状产状要素：倾伏向、
倾伏角, 侧伏向, 侧伏角
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3、岩层产状要素的测定与表示方法
? 回顾地学概论和南京实习时现场实际测量。
? 岩层产状要素，通常用罗盘直接测量，有些情况下需
用作用法，赤平投影法求出岩层产状要素。
? 层产状文字表示法：通常只记录倾向和倾角即可，走
向则通过倾向加或减 90 ° 换算。
? ● 方位角 SW205° ∠ 25° 或 205° ∠ 25°
? ● 象限角法 以北或南作为起点（ 0° ），一般记为
N65° W∠ 25° 或 NW65° ∠ 25°
? ⑵ 符号表示（用于地质图上）
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（三）倾斜岩层的露头
形态（ V字形法则）
? 1.水平岩层 露头线与
等高线平行或重合 (前面
研究介绍 )；
? 2.直立岩层 露头线不
受地形影响，始终呈直
线延伸；
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3.倾斜岩层露头界线复
杂，表现为与地形等高线交
切关系，并显示出一定的规
律性，即在经过山脊和河谷
时，均呈,V” 字形态展布
即,V” 字形法则。
有下列三种情况,
(1) 岩层倾向与地面坡
向相反：在山脊处,V” 字
形尖端指向山下，在沟谷处
,V” 字形尖端指向上游。
8
(2) 岩层
倾向与地面坡
向相同，且岩
层倾角大于地
面坡角时，在
山脊处,V” 字
形尖端指向山
下，沟谷处,V”
字形尖端指向
上游。
(3)岩层倾向与坡
向相同，但岩层
倾角小于地面坡
角时，,V”字
形尖端在山脊处
指向山下，沟谷
处指向上游。
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（ 1）、（ 3）两种情况相似，不同的是后者,V”字形弯曲大于等
高线，而前者,V”字形弯曲度小于等高线。示图。
（ 1）
（ 3）
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§ 2 沉积岩层的原生构造
沉积岩是地球表分布最广泛的岩石，其分布面积约
占地球大陆面积的 75%，因此，大部分地质构造是由沉积
岩形成的。所以观测分析沉积岩层的原生构造、岩层产
状和接触关系是研究地质构造的一项基础工作，也是本
课程的基本内容之一。
例如：安徽贵池徐桥银矿产于奥陶系灰岩裂隙中，
为脉状矿体。奥陶系灰岩为厚层～块层状且大理岩化，
层理看不清，地层产状长时间争论不休 。 我们根据大理
岩中残留的生物碎屑的排列方向，确定了原始层理，令
地质人员十分信服。
11
? 岩层 由两个平行或近乎平行的界面所限制的、岩性基本一
致的层状岩体。由沉积作用形成的岩层称沉积岩层。
? 层面 上、下岩层的界面。上层面叫做顶面，下层面叫底面，
两个岩层的接触面，既是上覆岩层的底面，又是下覆岩层的
顶面。
? 厚度 两个层面之间的垂直距离。
? 原生构造
沉积岩在沉积过程中或成岩作用过程中产生的非构造变
动的构造称为沉积岩层的原生构造。如层理、层面构造（泥
裂、雨痕、印模等）、结核、叠锥以及生物遗迹等等。尽管
这些都是沉积岩石学研究的内容，但是，其对构造地质的研
究也有重要意义。
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一、层理及识别
1、层理 是沉积岩最常
见的一种原生构造，是由 岩
石成分、结构和颜色 在剖面
上突变或渐变所显现出来的
一种成层构造。
层理 按其形态可分为三
种基本类型：平行层理、波
状层理、斜层理。
2、细层与层系 A,B,C和 D
为层系，箭
头所指为 细
层。
13
3、层理的识别
（ 1）岩石成份变化，系由成分差异而显示出层
理；
（ 2）岩石结构变化，指岩石粒度和形状的变化
显示出层理；
（ 3）岩石颜色变化，由于颜色的不同显示出层
理；
（ 4）岩层的原生层面构造，包括波痕、泥裂、
雨痕、生物遗迹及其印模等。
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二、利用沉积岩原生构造确定岩层的顶面和底面
确定岩层新老关系是野外观察研究地质构造的一个
重要问题。
未经构造变动的岩层，其正常层序总是 上顶下底，
即上新下老,但经构造变动后岩层则可直立，甚至倒转，
新老层序倒置的现象。
化石是确定新老关系和地质年代的依据，但有些无
化石的, 哑地层,,则只能根据原生构造和某些次生构
造来确定新老层序。况且确定地层的新老关系，原生构
造的方法比化石来得更容易些。
15
（ 1）斜层理
（ 2）粒序
（韵律）层
理，正粒序
与反粒序层
理
槽状层理和平行层理（上新下
老） －新疆轮台县阳霞新第
三系红层 交错层理－地点同左
韵律层理 — 同左下
16
（ 3）波痕
洪水事件过后在边滩上留下
的舌状波痕－新疆库车河
舌状波痕和平行
波痕（水流向左）
－新疆民丰县安德尔河
17
（ 4）泥裂
泥裂和生物遗迹－新疆库车第三系红层
白垩系朱巷组（ K1）
中的泥裂－合肥盆地
18
（ 5）雨痕、冰雹痕及其印模
雨痕－新疆民丰县安德尔河
泥裂和雨痕（现代）－新疆库车河
19
（ 6）冲刷充填构造
上白垩统张桥组中的冲刷充填构造
－合肥盆地肥东县王铁乡
分流河道对下伏岩层的冲刷切割、充填
20
（ 5）古生物标志和底面印模
21
§ 3 地层之间的接触关系
一、整合与不整合
1、整合：连续沉积，岩层层序无间断、产状一致、时代连续，其中生
物演化的是渐变的。
2、不整合：沉积缺失，层序有间断、即部分地层无沉积或虽有沉积但
却被剥蚀。
二、不整合类型
1、平行不整合：下降沉积 → 上升、沉积间断、剥蚀 → 再下降再沉积；
不整合面上有下伏岩层组成的砾石、古风化壳、古土壤层。
22
2、角度不整合 特征：缺失部分地
层，上下岩层产状不一致，呈一定的角
度相交，不整合面上有下伏岩层组成的
底砾岩，古风化壳，古土壤层等。
（ 1）形成过程：下降沉积 → 褶皱
上升（伴有断裂活动、岩浆活动，变质
作用等） → 沉积间断、遭受剥蚀 → 再下
降再沉积。反映上覆地层沉积之前，曾
发生过褶皱等重要的构造事件。
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（ 2）角度不整
合面在剖面图和地质
图上的表现特征
24
（ 3）地理不整合（区域不整
合），指局部为平行不整合接触，
但大范围内却是角度不整合。如：
宁镇山脉 J1-2xn与下覆地层的关系，
在栖霞山高地为不整合；在仙鹤观
J1-2xn和 T3h为平行不整合，在紫金
山则为整合接触关系。
（ 4）嵌入不整合
由于海侵或湖侵扩大，会导致 超
覆现象 。如左图上朱罗统超覆于
中朱罗统之上。
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三、不整合的研究
（一）确定不整合的存在（重点）
1、地层古生物方面的证据：化石反映出生物演化的不连续性（种、
属的突变），生物群落迥然差异。
2、沉积方面的标志，存在侵蚀面、古风化壳、古土壤以及 Fe, Mn,
P,Ni，稀土或铝土矿等，底砾岩。
3、构造方面的标志：产状，变形变质程度。
4、岩浆活动和变质作用方面的标志。
（二）观察研究不整合面及其上、下地层的产状，岩性及时代。
1、详细测制剖面，研究岩性，岩相和化石，确定时代，观察构造形
态，变质情况，岩浆活动等。
2、砾石来源、粒度、圆度、分选性、排列方向等。
3、制图、素描图、照相等
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（三）确定不整合的形成时代
形成时代,
不整合面之下相对最
新的地层时代为其下限，
不整合面之上相对最老的
地层时代为其上限，缺失
地层时代为其形成时代。
结合右图介绍 PZ1 ～
PZ2之间,E－ PZ2～ T1之间
的不整合形成时代。
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确定不整合的形成时代应注意,
（ 1）取下覆最新时代为下限，两者之间相隔最近的时代为不整
合形成时代；
（ 2）同一次构造运动周期不同，地区有先有后，时间可长可短，
缺失地层并不一致，这是褶皱幕的穿时性的反映。
（ 3）大范围内，可发生多次构造变动，形成多个角度不整合和
平行不整合，在接近大陆的地方，几个不整合面往往逐渐归并为一
个角度不整合，其向缺失地层很多，实际上是包含了多次地壳运动
所经历的构造事情。
注意“缺”与“失”的关系，如我国华北 O2/C2，是缺失 O3,S、
D,C1，还是原先有沉积，后来剥蚀掉即“失”去了。
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§ 4 软沉积变形
软沉积变形 指沉积或成岩作用过程中
形成的非构造应力作用 e而形成的变形。沉积
物此时尚未固结成岩，处于塑性或半塑性状
态，故称之为软沉积变形。
一、负荷作用形成的软沉积变形
负荷构造、火焰构造、砂球和砂枕
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二、滑塌和滑移作用
滑塌褶皱、爬折构造、
卷曲层理。
30
三、与孔隙液压效应有
关的软沉积变形
砂岩墙、碟状构造
四、软沉积变形的成因
机制
1、内因：沉积物力学性
质高度塑性，抗剪（切）强
度极差。
2、外因：一定角度的斜
坡地形和地震、风暴、海啸
等外部诱发因素。
