构 造 地 质 学
第一章 绪 论
第一节 概 述
一、构造地质学
构造地质学 是地质学的基础学科之一,研究
对象 是组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中
力的作用下变形形成的各种现象（构造）； 研究
内容 是这些构造的几何学、组合形式、形成机制
和演化过程，探讨产生这些构造的作用力的方向、
方式和性质。
二、构造尺度
大至全球性，小至纳米级
本教材分六级,
1,巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。
如喜马拉雅山造山带、秦岭 —大别造山带
2,大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元
如背斜、向斜、大型断裂等
3,中型构造,一个地段上的褶皱、断层；
(1,5万比例尺的图上，可见全貌，本课程研究的重点 )
4,小型构造,露头上、手标本上的构造
(小褶皱、断层、节理、面理、线理，本课程研究的重点 )
5,微型构造（显微构造）,手标本、显微镜下可见的构造
6,超显微构造：电子显微镜下研究的构造 （位错）
一般分三级,
1,大构造 -区域构造、大地构造
(1,20万比例尺图幅的范围 )
2,小构造：露头上、手标本上的构造
3,显微构造：显微镜下可见的构造
构造尺度不同，研究目的不同，手段与方法
不同，侧重的内容不同，解决的问题不同。
三、构造变形场
1,构造应力场,
物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和
(挤压应力场、拉张应立场、剪切应立场 )
2,构造变形场,
主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域
（ 1）伸展构造,
水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力
下形成的构造。
（裂谷、盆地、地堑 -地垒、盆 -岭构造等）
（ 2）压缩构造,
水平挤压应力下形成的构造
(褶皱、逆冲断层 )
（ 3）升降构造,
岩石圈地幔垂向运动，导致地壳的上升和下
降，区域性的隆起和坳陷 (山系、高原、盆地 )
（ 4）走滑构造,
顺直立剪切面水平方向（走向）滑动或位移
形成的构造
（ 5）滑动构造：重力滑动构造
（ 6）旋转构造：陆块绕轴转动形成的构造
第二节 圈层结构和构造层
一、地壳 -岩石圈的层圈式结构
(物质组分不同导致岩石力学性质的分层性 )
1,岩石圈,地壳 和 上地幔 的总和；
分 大陆岩石圈 和大洋岩石圈
(1)地壳,
上地壳 —沉积岩、火山岩、花岗岩、浅变质岩
中地壳 —闪长岩类岩石、片岩、片麻岩
下地壳 —玄武岩、辉长岩、深变质岩
(2)上地幔：超基性岩类（莫霍面之下）
2,大陆岩石圈：垂向成层，横向不均一，厚度,
密度、强度、地壳物理状态，均有差异。
3.,三明治,结构,
上地壳 —脆性（硬）
中地壳 —塑性（软流层、壳内软层）
下地壳 —刚性（硬）
二、构造层次
温度递增引起岩石力学性质变化导致变形的分层性
1,构造层次,
同一次构造活动，在不同的深度形成不同类型
的构造变形 (物质与温度均为变量时，变形的分层性
更复杂 )。
2,构造层次的划分,
(1)表层构造,
＜ 1km的地表，剪切作用，脆性变形 (断层、褶皱 )
(2)浅层构造,
1-8km，褶皱作用，脆性变形 (褶皱、断层、节理 )
(3)中层构造,
8-15km，强褶皱作用，塑性变形
(紧密褶皱、韧性剪切带 )
(4)深层构造,
＞ 15km，流变作用、熔融作用
(柔流、韧性剪切带、混合岩化 )
脆性破裂域
——
塑性流变域
第二章 地质体的基本产状
及沉积岩层构造
第一节 面状结构和线状结构的产状
一、面状结构的产状要素
1,走向,
(1)走向线：倾斜平面与水平面的交线
(同一倾斜平面上有无数条，高程不同，相互平行 )
(2)走向,走向线两端所指的方向（相差 180° ）
2,倾向,
(1)倾斜线：倾斜平面上与走向线垂直的线
(2)倾向：倾斜线 (下端 )在水平面上的投影所指的方向
3,倾角,
倾斜线与水平面的交角（最大交角）
表示方法,倾向 ∠ 倾角,如,66o∠ 50o（常用）
走向 /倾向 ∠ 倾角，如,156o/66o∠ 50o
方向定量,规定 N为 0（或 360o）； E为 90o；
S为 180o； W为 270o
倾斜平面的产状要素
二、线状结构的产状要素
1,倾伏向：某直线（下端）在水平面上的投影
所指的方向
2,倾伏角：某直线与水平面的交角（最大交角）
表示方法,倾伏向 ∠ 倾伏角，如,45o∠ 51o
3,侧伏角：直线在倾斜平面上时，该线与该平面
走向线的 锐 夹角
4,侧伏向：锐夹角所在的走向线那一端的方向
表示方法,侧伏角侧伏向，如,15E
线理的倾伏角与侧伏角
第二节 水平岩层
未经变动的新岩层
水平岩层的主要特征,
1,岩层界线与等高线平行或重合
2,老岩层在下 (谷底），新岩层在上（山顶）
3,岩层顶、底之间的高差为岩层的厚度
4,出露宽度是顶、底面露头线的水平距离，取决
于
岩层厚度、地面坡度
倾斜岩层
—“V”形法则
1,岩层倾向与
地面坡向相反,
露头线与等高
线同向弯曲
露头线曲率
＜等高线曲率
2,岩层倾向与
地面坡向一致,
(1)岩层倾角
＜地面坡角,
露头线与等
高线同向弯曲
露头线曲率
＞等高线曲率
(2)岩层倾角＞地面坡角,
露头线与等高线反向弯曲
第三节 地层接触关系
一、整合和不整合
1,整合 接触,
（ 1）特点：两套地层产状一致，沉积连续，生物
连续，无构造运动
（ 2）过程：下降、沉积 —再下降、再沉积
2,假整合 （平行不整合）接触,
（ 1）特点：两套地层产状一致，地层缺失，生物
间断，有升降运动，但不强烈
缺,无沉积，因地壳上升；
失,有沉积，被剥蚀
（ 2）过程：下降、沉积 —上升、沉积间断,
剥蚀 —下降、沉积
1,整合接触
2,角度不整合接触
3,假整合接触
3,不整合 （角度不整合）接触,
（ 1）特点,两套地层产状不一致，地层缺失，生物
间断，有强烈构造运动
（褶皱、断层、变质,岩浆活动）
（ 2）过程：下降、沉积 —强烈构造运动
—下降、再沉积
角度不整合
二、不整合的观察和研究
1,研究意义,
（ 1）研究地质发展历史；
（ 2）鉴定地壳运动特征；
（ 3）确定构造变形时期；
（ 4）划分地层、构造单元；
（ 5）了解古地理特征和古构造状态；
（ 6）寻找沉积、热液性矿床和石油、天然气田
2,研究内容,
（ 1）确定不整合：（其标志）
①古生物：上下两套地层中化石代表的时代
有大的间断
②沉积侵蚀：有古侵蚀面、古风化壳、古土壤,
底砾岩、残积矿床（铁帽、铝土矿,
磷矿、沙金）等
③构造变形：上下两套地层产状不同，构造线变化,
褶皱样式、断层类型、变形程度差异,
下部地层中的断层被上覆地层截切
④岩浆活动：上下两套地层中岩浆岩系列的成分,
产状、规模、强度积热液矿床差异
⑤变质程度：上下两套地层变质程度差异
（ 2）不整合时代的确定,
①缺失地层的年代
②下伏最新地层之后；上覆最老地层之前
③侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后
④被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前
⑤古风化壳的年代
（ 3）不整合的空间展布和变化
不同地段、不同部位强度、性质均有变化,
综合考虑区域多种因素
第三章 应力分析基础
一、面力和体力
1,力,物体相互间的一种机械作用
2,接触力,物体与物体间的作用力
3,面力,作用在物体表面的接触力
4,应力集中：接触面积与物体边界面积比量级很小时,
即集中
5,体力,非接触力作用在物体内部每一支点上时,
为体力
二、外力和内力
1,外力：外界物体向研究物体施加的作用力
2,内力：外力作用引起的物体内部各点之间的相互作用力
三、截面上的应力、正应力、剪应力
1,应力：在外力作用下，物体内任一截面单位面积
上的受力大小
2,正应力：垂直截面的应力，以 ζ表示
3,剪应力：平行截面的应力，以 η表示
四、主应力、主方向、主平面
1,主应力：某一截面上只有正应力，没有剪应力时
的正应力
2,主方向：主应力的方向
3,主平面：垂直于主应力的平面
五、应力椭球体和应变椭球体
1,应力椭球体,
ζ1 —最大压（最小拉）应力轴；
ζ2 —中间应力轴；
ζ3 —最小压（最小拉）应力轴
故,ζ1 ＞ ζ2 ＞ ζ3
2,应变椭球体,
A(X)—最大应变轴；
B(Y)—中间应变轴；
C(Z)—最小应变轴。
应力椭球体
六、应力分析简介
1,常见的应力状态,
单轴应力状态,
一个主应力不为零，其余两个均为零
双轴应力状态,
一个主应力为零，其余两个均不为零
三轴应力状态,
三个主应力均不为零，且 ζ1＞ ζ2＞ ζ3
2,二维应力状态分析（平面应力状态分析）
若：有两轴主应力 (ζ1,ζ2)作用在斜截面 ( AB )
上，且 ζ1 ＞ ζ2,ζ3 = 0；求分析斜面 ( AB 面 )上的应
力状态。
规定,α—AB法线与 ζ1的夹角
AB线 —AB 面的截线，单位长度 ( =1 )
∵ AB = 1,
∴ OA = sin α,OB = cos α
又 ∵ ζ = P / A,P = ζ A
∴ 在 OA 面上的正应力 P2 = ζ2 OA = ζ2 sin α,
在 OB 面上的正应力 P1 = ζ1 OB = ζ1 cos α
（ 1）在垂直 AB面上的力,
为 P1和 P2的分力之和,
即, Pn = P1n + P2n = P1cosα+ P2sinα
AB面上的正应力,
ζα= P1cosα+ P2sinα
= ζ1cosα cosα+ ζ2sinα sinα
= ζ1cos2α + ζ2sin2α
= (1)
（ 2）在平行 AB面上的力,
Pt = P1sinα + P2cosα
AB面上的剪应力,
ηα = ζ1 cosα sinα+ ζ2 sinα cosα
= (2)
c o s 2 α2 σσ2 σσ 2121 ???
s i n 2 α2 σσ 21 ?
讨论,
由 (1)：当 α = 0 时,
cos 2α = 1； ζα = ζ1 （最大）；
ζ2 不起作用
说明,垂直该面的应力对该面作用最大
平行该面的应力对该面无作用
由 (2)：当 α = 0o 时,ηα = 0
当 α = 90o时,ηα = 0 （ 2 α = 180o）
当 α = 45o时,ηα 达最大值 （ 2 α= 90o）
即,
说明,与主应力呈 45o的面上剪应力最大
易产生剪切面
s i n 2 α2 σστ 21α ??
第四章 应变分析基础
一、变形与变位
1,变形（ strain）,
岩石体受到应力作用后，其内部各质点经受了
一系列的位移，使岩石体的初始形状、方位或位置
发生了改变。
2,位移,
物体内各质点的位置在变形前后的相对变化。
（平移、旋转、体变、形变）
平移、旋转,改变坐标，不改变形态
（内部各质点相对位置不变）
体变、形变,改变形态和体积
（内部各质点相对位置改变）
A.平移； B.旋转； C.形变； D.体变
二、应变的度量 （应变测量）
应力状态：某一瞬间作用于物体上的应力情况
应变状态：物体变形后的状态
1,线应变,
（ 1）定义,变形前后线段长度的变化（ ε ）
（ 2）应变量计算,
A,单位长度比,
式中,ε—线应变量； l 0,l 1—变形前、后同一
线段的长度比（伸长为正；缩短为负）
B,平方长度比,
式中,λ—变形前、后同一线段的长度比的平方
0
01
l
llε ??
? ? ? ? 2201 ε1/llλ ???
2,剪应变,
（ 1）定义,
角应变：变形前相互垂直的两条直线,
变形后其夹角偏离直角的量（ ψ）
剪应变：角应变的正切（ γ ）
（ 2）应变量计算,γ= tgψ
（右偏为正；左偏为负）
三、均匀应变与非均匀应变
1,均匀应变,
（ 1）定义,
物体内各质点的应变特点相同的变形
（ 2）特点,
变形前的直线，变形后仍是直线；
变形前的平行线，变形后仍是平行线
2,非均匀应变,
（ 1）定义,
物体内各质点的应变特点发生变化的变形
（ 2）特点,
变形前的直线，变形后为曲线或折线；
变形前的平行线，变形后不在保持平行
3,连续变形：物体内从一点到另一点的应变状态
是逐渐变化的（如弯曲）
4,不连续变形：物体内从一点到另一点的应变状态
是突然变化（如断开）
褶皱是一种非均匀连续变形
非均匀变形
A.变形前； B.变形后；
C.不连续变形
弯曲变形
四、应变椭球体
1,定义,
用来表示应变状态的椭球
2,特征,
(1)变形前是球，均匀变形后为一椭球
(2)有三个相互垂直的主轴（ X,Y,Z），分别代
表最大、中间、最小应变轴（或 λ1,λ2,
λ3； A,B,C ）
(3)有三个相互垂直的主平面（ YZ,XZ,XY）,
分别垂直 X,Y,Z轴
(4)应力与应变有密切关系,
最大应变轴平行最小压应力轴和最大张应力轴
最小应变轴平行最大压应力轴和最小张应力轴
五、弗林（ Flinn ）指数
表示应变椭球体的形态 —应变强度
k = tanα = (a-1) / (b-1)
式中,a = X / Y = （ 1+ε1） /（ 1-ε2）
b = Y / Z = （ 1+ε2） /（ 1+ε3）
讨论,k值相当于 p点与原点（ 1,1）的斜率
k=0 单轴旋转扁球体（轴对称缩短）
1＞ k＞ 0 扁形椭球体（压扁型）
k=1 平面应变椭球体
∞＞ k＞ 1 长型椭球体（收缩型）
k=∞ 单轴旋转长球体（轴对称伸长 ）
六、旋转变形与非旋转变形
1,非旋转变形,
代表应变 主轴方向 的物质线在变形前后 不发生 方
位的改变
2,旋转变形,
代表应变 主轴方向 的物质线在变形前后 发生了 方
位的改变
七、递进变形
1,有限应变（总应变）,
物体变形的最终状态与初始状态对比发生的变化
2,递进变形：变形的发展过程（许多微量应变逐次
叠加的过程）
递
进
变
形
第六章 劈 理（ cleavage）
第一节 劈理的结构、分类
1,面理,
面状构造，矿物成分、粒度、定向、颜色的变化而成
(1)原生面理,
原始沉积、原始结晶产生（层理、流面等）
(2)次生面理,
变质、变形作用形成（劈理、片理、破裂面）
2,透入性构造,
均匀连续弥漫整体的构造现象，变形变质作用的结果
3,非透入性构造：局部或个别区段的构造
4,劈理,
将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板
的 次生面理
沉积岩的面理
郯
庐
断
裂
带
内
糜
棱
岩
的
面
理
一、劈理的结构
1,劈理域,
层状硅酸盐或不溶残余物富集成的平行或交织
状的 薄条带 或薄膜；原岩的组分被强烈改造；矿
物、矿 物几何体的形态或晶格具有显著的 优选方位 。
2,劈理石,
夹在劈理域之间的平板状或透镜状的岩片，原
岩的成分仍保留。
二、劈理的分类
1,传统分类,
（ 1）流劈理：由片状、板状、扁圆状矿物或集合体
的平行排列构成的，有使岩石分裂成无数薄片的性能，
是在 固态流变 过程中新生的面理。
（ 2）破劈理：岩石中密集、平行的 剪切破裂 面或 压
溶 劈理域。
（ 3）滑劈理：切过 先期面理 的差异性平行滑动面
（带），带中 (新、老 )矿物定向排列，构成劈理域。
（ 4）褶劈理：当滑劈理两侧先期面理被牵引弯曲时，
称之。
2,结构形态分类
（ 1）连续劈理：岩石中矿物均匀分布，全部定向,
劈理域窄，肉眼无法鉴定劈理域和微劈石。
(包括：板劈理、千枚理、片理、流劈理 )
（ 2）不连续劈理：劈理域在岩石中具有明显的间
隔，肉眼能直接鉴定劈理域和微劈石。
(包括：褶劈理、间隔劈理、破劈理、流劈理 )
3,劈理产出的构造背景
（ 1）轴面劈理：产状平行与褶皱轴面的劈理。
岩性均一、粘度差小的岩系中易产生，更平行
（ 2）层间劈理：受层面控制，与层理斜交的劈理。
在硬岩层中密度小，与层面交角大；软岩层中
密度大，与层面交角小
（ 3）顺层劈理：平行岩层层面的劈理
（流劈理、顺层滑动）
（ 4）断裂劈理：断层带内和附近两盘发育的各种劈理。
平行或斜交；直线、弧形或,S”型
（ 5）区域性劈理：区域性应力作用下变质变形的产物。
多为流劈理、滑劈理
第二节 劈理的形成机制和应变意义
一、劈理的形成作用
1,机械旋转,片状、板状矿物 旋转 到垂直于压缩
方向的定向排列
2,重结晶,云母、石英等矿物垂直于最大压缩方
向的 生长
3,压溶作用,平行压缩方向，颗粒边界的 溶解,
运移到垂直压缩方向的 堆积
4,晶体塑性变形：压扁、拉长作用
二、劈理的应变意义
1,判断应力方向：垂直于最大压缩方向，平行
于 XY面
2,判断褶皱位置：轴面劈理；硬（软）岩层中
正（反）扇形
3,判断剪切带的动向：伴生劈理
4,确定构造序次（构造世代）：叠加、破坏
5,分析岩石变质条件
6,判定与区域构造、大型构造的关系
第七章 线 理（ lineation）
第一节 小型线理
一、拉伸线理
1,岩石碎斜、砾石、鲕粒、矿物颗粒或集合体平行排列
2,塑性拉长而成
3,平行应变椭球体的最大张应力轴
4,A型线理
二、矿物生长线理
1,针状、柱状、板状矿物的定向排列
2,重结晶的结果
3,平行应变椭球体的最大张应力轴
4,A型线理
郯庐断裂带内糜棱岩中的矿物拉伸线理 (山东 )
花岗闪长岩中的角闪石生长线理 (西昆仑山柯岗 )
云母片岩中的Ａ线理 (新藏线 )
三、皱纹线理
1,先存面理微细褶皱的枢纽平行排列而成
2,与区域性褶皱的枢纽方向一致
3,B型线理
四、交面线理
1,面理与面理或面理与层理交切而成的线理
2,与区域性褶皱的枢纽方向一致
3,B型线理
褶皱石香肠（新疆卡拉库力湖）
第二节 大型线理
一、石香肠构造
1,平行排列的长条状块段、裂隙、楔入充填物的
构造组合
2,互层岩系受到垂直层面挤压力，软弱岩层向两
侧流动而成
3,B型线理，但常见到的是横断面（ A,C 轴）
二、窗棂构造
1,平行排列的半圆柱状的大型线理
2,强硬岩层组成，软岩层嵌入其间
3,顺层 缩短 而成
4,B型线理
三、杆状构造
1,由石英等单矿物形成的细长的杆状体
2,变质岩褶皱转折端、断裂带低压带处,
3,变形过程中同构造 分泌物 或先期石英脉随
褶皱 碾滚 而成
4,B型线理
四、铅笔构造
1,浅变质岩中泥质、粉砂质岩劈成的长条状构造
2,交面铅笔构,
劈理与劈理或劈理与层理交切； B型线理
3,压实变形铅笔构造,
压实、劈开； A型线理
五、压力影构造
1,低变质岩中的矿物生长线理
2,中间 早期 的刚性物体
（黄铁矿、磁铁矿、变斑晶、化石）,
两端 同构造期 的纤维状结晶矿物
（石英、方解石、云母、绿泥石）
3,成因：应力作用 → 沿刚体表面基质被拉开
→ 形成低压 引张 区 → 基质中易溶物
质被 压溶 → 向低压区运移 → 在低压场
所沿最大拉伸方向 生长 纤维状矿物
菱铁矿压力影拉伸线理 (新藏公路 )
第三节 线理的观察和研究
1,区分原生线理与 次生线理
2,观察线理，分析确定大构造的位置和类型
3,测量线理，判断物质运动方向，综合研究
区域应力场
4,判断断层两盘的运动方向，判断断层性质
5,几何学、运动学、动力学研究的主要标志
第八章 褶皱的几何分析
第一节 褶皱（ folds）和褶皱要素
一、褶皱的基本类型
褶皱面状构造（层面、面理）的弯曲变形
1.背形：褶皱面向上凸式弯曲 (不考虑地层的新老关系 )
向形：褶皱面向下凹式弯曲 (不考虑地层的新老关系 )
2.背斜：核部为 老 地层，翼部依次为 新 地层 (对称 )组
成的褶皱。
向斜：核部为 新 地层，翼部依次为 老 地层 (对称 )组
成的褶皱。
褶
皱
（
美
国
加
利
福
尼
亚
）
背斜 向斜
二、褶皱要素
1,核：褶皱最中心的那一套地层
2,翼：褶皱核部两侧对称出现的地层
3,枢纽：同一褶皱面上最大弯曲点的连线 (可直线，可曲线 )
4,轴面：褶皱枢纽连成的面 (假想的面，可平面，可曲面 )
5,转折端：褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分
6,翼间角：正交剖面上两翼间的内夹角
7,脊线：同一褶皱面上最高点的连线
槽线：同一褶皱面上最低点的连线
8,拐点：褶皱面上相反凸向的转折点 (公共翼上 )
第二节 褶皱的描述
一、正交剖面上褶皱的形态
正交剖面 （横截面）：垂直褶皱枢纽的剖面
1,按转折端的形态分类
（ 1）圆弧褶皱：转折端呈圆弧状弯曲的褶皱
（ 2）尖棱褶皱：转折端呈尖状弯折的褶皱
（ 3）箱状褶皱：转折端宽平，两翼产状直立，轴面共轭
（ 4）挠曲（膝折）：膝状弯曲
尖棱褶皱 圆弧褶皱
箱状褶皱 膝褶
圆弧褶皱 (新疆库车河 )
尖棱褶皱 (新疆塔什库尔干 )
大型箱状褶皱（新疆库车克孜纳努尔）
翼部 翼部
核部
2,按翼间角大小分类
(1) 平缓褶皱,180° —120°
(2) 开启褶皱,120° —70°
(3) 中常褶皱,70° —30°
(4) 紧闭褶皱,30° —5°
(5) 等斜褶皱,5° —0°
3,按轴面产状分类
(1) 直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等
(2) 斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不相等
(3) 倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，其中一翼地层倒转
(4) 平卧褶皱：轴面近水平，其中一翼地层倒转
(5) 反卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱
褶
皱
分
类
A,对称褶皱 (直立 )
B,等斜褶皱 (直立 )
C,不对称褶皱 (斜歪 )
D,倾伏褶皱 (斜歪或倒转 )
E,平卧褶皱
第三系砂岩中的直立水平褶皱 (新疆库车河 )
大理岩中的倒转褶皱 (中巴公路奥依塔格 )
平卧褶皱 -江西井岗
平
卧
褶
皱
（
纳
米
比
亚
）
4,按褶皱的对称性分类
（ 1）对称褶皱：褶皱轴面与褶皱包络面垂直，两翼长度
基本相同。
（ 2）不对称褶皱：褶皱轴面与褶皱包络面斜交，两翼长度
不相同。
根据不对称褶皱判断大构造的位置，其步骤和原理,
A、标出不对称小褶皱的轴面
B、小轴面与包络面的锐夹角指向对盘运动方向
C、正常褶皱时上盘向上运动，下盘向下运动
D、连出褶皱的转折端
A,对称褶皱； B,不对称褶皱
A B
二、平行枢纽方向的褶皱形态
1、枢纽产状,
（ 1）水平褶皱：枢纽近水平，两翼地层走向平行
（ 2）倾伏褶皱：枢纽倾伏，出现转折端
背斜：倾伏端，一般枢纽倾向封闭端，内部老地层
向斜：扬起端，一般枢纽倾向撒开端，内部新地层
（ 3）倾竖褶皱：枢纽直立
2、褶轴,
（ 1）圆柱状褶皱：褶轴平行自身旋转构成的褶皱
（ 2）非圆柱状褶皱：不具褶轴平行自身旋转构成的
褶皱的特点
（ 3）锥状褶皱：轴线一端固定，旋转构成的褶皱
倾伏褶皱 (北美 )
向斜的扬起端 (新疆库车河 )
三、褶皱的平面形态
1,等轴褶皱：长：宽 = 1,1（穹隆、构造盆地）
2,短轴褶皱：长：宽 = 3,1
3,线状褶皱：长度远大于宽度的褶皱
四、褶皱的大小（正交剖面上）
1,中间线：连接各褶皱面上拐点的线
2,波长：两个相间拐点之间的距离（一个周期波的长度）
3,波幅：中间线与与枢纽点之间的距离
线性褶皱 (阿巴拉契亚山脉 )
第三节 褶皱的分类
一、褶皱的位态分类
（ Rekard分类） —根据 轴面倾角 和 枢纽倾伏角 两个要素，
将褶皱分为七类,
规定,水平为 0° —10° ； 倾斜（伏）为 10° —80° ；
直立为 80° —90°
1.直立水平褶皱：轴面直立，枢纽水平（弱变形）
2.直立倾伏褶皱：轴面直立，枢纽倾伏
3.倾竖褶皱,轴面直立，枢纽直立（强变形）
4.斜歪水平褶皱：轴面倾斜，枢纽水平
5.斜歪倾伏褶皱：轴面倾斜，枢纽倾伏，产状不同 (最常见 )
6.平卧褶皱：轴面、枢纽均水平（强变形）
7.斜卧褶皱：轴面倾斜，枢纽倾伏，产状相同（强变形）
a.直立水平褶皱
b,c.直立倾伏褶皱
d.倾竖褶皱
直
立
倾
伏
褶
皱
斜歪水平褶皱 (安徽泗县 )
大型平卧褶皱 (中巴公路盖孜检查站 )
二、褶皱的形态分类
1、几何学分类,
（ 1）平行褶皱（等厚褶皱、同心褶皱）,
各褶皱面有同一曲率中心
（ 2）相似褶皱：各褶皱面具有相同的曲率
（ 3）底辟构造,
A,高塑体膨胀、上升而成
B、地表为穹隆或短轴背斜，发育放射状,
同心圆状断层
C、高塑体为岩盐类时，称盐丘构造
平行褶皱 相似褶皱
底辟构造
2、褶皱形态分类（ Ramsay分类）
等倾斜线,
褶皱正交剖面上，岩层上、下界面的相同倾斜点的连线。
根据等倾斜线的形式、厚度，将褶皱分为三类五型,
Ⅰ A 型 —等倾斜线向内弧收敛，长度差别大，内弧曲率大,
顶薄褶皱
Ⅰ B 型 —等倾斜线向内弧收敛，垂直层面，长度大致相等,
内弧曲率大，平行褶皱、等厚褶皱
Ⅰ C 型 —等倾斜线向内弧微收敛，长度差不大，内弧曲率
稍大，过渡型褶皱
Ⅱ 型 —等倾斜线平行且相等，内、外弧曲率相等,
相似褶皱
Ⅲ 型 —等倾斜线向外弧微收敛，长度差不大,
外弧曲率稍大，顶厚褶皱
Ⅰ B
Ⅰ A
Ⅰ C
Ⅱ
Ⅲ
顶厚褶皱 (北京西山 )
第四节 褶皱的组合形式
一、阿尔卑斯式褶皱 （ Alpinotype folds）
1、基本特征,
（ 1）一系列线状褶皱平行排列，走向与构造带的走向一致
（ 2）背斜、向斜相间连续排列，同等发育
（ 3）不同级别的褶皱组成复背斜或复向斜
2、复式褶皱,
（ 1）一系列次级小褶皱组成的大褶皱
（复式背斜、复式向斜）
（ 2）核部向两翼由直立褶皱 → 斜歪褶皱 → 倒转褶皱
→ 平卧褶皱
（ 3）正常情况下，小褶皱的轴面向核部收敛
扇形复背斜
倒扇形复背斜
二、侏罗山式褶皱（ Jura-type folds）
1,基本特征,
（ 1）一系列线状褶皱平行排列，走向与构造带的走向一致
（ 2）紧密的褶皱与开阔的褶皱相间排列
（ 3）沉积盖层沿刚性基底上软层滑脱形成的薄皮褶皱
2,隔档式褶皱、隔槽式褶皱
（ 1）隔档式褶皱：背斜紧闭，向斜宽缓的线状褶皱
（ 2）隔槽式褶皱：向斜紧闭，背斜宽缓的线状褶皱
三、日尔曼式褶皱（ Germanotype folds）
1,发育在弱变形的地台中
2,短轴背斜的斜列组合
3,这褶皱两翼倾角极缓
大
型
褶
皱
带(
美
国
宾
夕
法
尼
亚
州)
第五节 叠加褶皱
一、三种基本形式
设,S1,S2—分别为早期褶皱轴面和晚期褶皱轴面
b1,b2—分别为早期褶皱枢纽和晚期褶皱枢纽
1,S1 直立,S2直立； S1⊥ S2 ； b1⊥ b2
出现棋盘状分布的穹隆和构造盆地
2,S1 水平,S2 直立； S1⊥ S2； b1⊥ b2
出现“新月型”构造组合
3,S1水平,S2直立； S1⊥ S2； b1// b2
出现翻卷褶皱
二,叠加 褶皱的识别
1,重褶 现象、钩状褶皱
2,次生面理、线理的变形
3,两组面理、线理的有规律交切
第九章 褶皱的成因分析
第一节 纵弯褶皱作用
纵弯褶皱作用：顺层挤压形成的褶皱
一、纵弯褶皱的发育机制
1、单层褶皱的发育机制
在粘性介质中粘性较大的粘性板的褶皱的初始主波长
Wi 为,
式中,d —强岩层的厚度；
μ1,μ2—强岩层、弱岩层（介质）的粘度
μ1＞ μ2
3 21 /6 μμd2Wi ??
由此可见,
（ 1）褶皱的主波长与所受作用力的大小无关，与强岩
层的厚度及其层与介质的粘度有关。
（ 2）褶皱的主波长与褶皱层的原始厚度 d 成正比。
当岩层与介质比（ μ1 / μ2）为 常数 时，厚度大的岩层
波长大，数量少；厚度小的岩层波长小，数量多而紧
闭。
（ 3）褶皱的主波长与强岩层和介质的粘度比的立方根
成正比。
A、强岩层与介质 能干差大 时，宽缓褶皱 —顶角变
小 —香肠构造
B|、强岩层与介质 能干差小 时，顺层缩短 —岩层加
厚 —圆弧褶皱 —压扁褶皱
不同能干性岩层的褶皱形态 (μ1＞ μ2＞ μ3＞ μ4＞ μ5)
2、多层岩层的褶皱发育机制
（ 1）接触应变带,
强硬岩层发生褶皱时，软岩层会发生不同的
构造反映，形成的变形带。
（ 2）硬岩层间距对褶皱形态的影响,
A,相隔很远，互不影响各自波长，形成不协调
褶皱
B,间距较小，均在接触应变带之内，相互影响。
二、纵弯褶皱的应变分布型式与小型构造
1,中和面褶皱作用
(1) 中和面：褶皱面中部的无应变面
(2) 平行与褶皱轴的方向无拉伸作用
(3) 褶皱各处垂直层面的厚度不变，平行褶皱
(4) 外弧深长，内弧压缩，应变量大小与离中和面的距离
成正比
(5) 应变椭球体在外侧平行层面排列，内侧垂直层面
呈扇型排列
(6) 形成不同类型的小构造,
A,外侧岩层变薄，形成平行层理的劈理，垂直层面,
扇型排列的楔形张裂隙
B,内侧岩层加厚，形成扇型劈理，小褶皱，逆冲小断层
(7) 继续挤压，中和面向外侧迁移，直至不存在
2,顺层剪切作用
（ 1）褶皱轴是中间应变轴：绕褶皱轴的弯曲，褶皱面上
垂直褶皱轴的滑动
（ 2）岩层原始厚度保持不变：简单剪切，层内无中和面
（ 3）直线线理在变形后与褶轴的交角不变
（ 4）在正交剖面上，最大应变轴的方向在顶部收敛,
转折端处无应变，拐点处应变最强
（ 5）常形成层间小褶皱，可据此判断大构造的位置
（ 6）弯滑褶皱作用：剪切面集中在层面之间的褶皱作用
（ 7）弯流褶皱作用：宏观上没有明显滑动面的褶皱作用
3,压扁作用的影响
（ 1）平均韧性大，弯曲之前发生，一直延续到变形后
（ 2）韧性差大，弯曲前可以不发生顺层压扁，形成香
肠状褶皱
（ 3）褶皱前的顺层压扁，岩层缩短加厚，压扁面垂直
于层理
（ 4）褶皱后的压扁作用，压扁面向轴面旋转，形成轴
面劈理
4,纵弯褶皱中发育的劈理形式
（ 1）高韧性差,
A,远离强岩层处，形成与褶皱轴面平行的劈理
B,在强岩层附近，围绕强岩层形成劈理
C,在强岩层内部,
外侧受顺层拉伸，形成顺层劈理、垂直层理
的张裂隙张裂隙
内侧受压缩，形成正扇形劈理、轴面劈理
（ 2）低韧性差,
A,褶皱前，顺层缩短而加厚
B,褶皱幅度小时，压扁面垂直层面
C,变形继续，强岩层中正扇形劈理；软岩层中
反扇形劈理
D,变形再继续，发育轴面劈理
第二节 横弯褶皱作用
特点,
1,垂直层面的外力作用，形成的褶皱
2,岩层处于拉伸状态，无中和面
3,顶薄褶皱，背斜顶部形成地堑；
穹隆顶部有放射状或同心圆状断层
4,背斜顶部岩层变薄，向两侧流动，岩层变厚
底辟作用,
地下岩盐、石膏、粘土、岩浆等低粘性、易流动
的物质，在浮力的作用下向上流动，部分刺穿上部岩
层，使上覆岩层拱起而形成的构造 （岩丘、岩浆底辟）
同沉积褶皱,
1,边沉积边形成的褶皱
2,褶皱上平，两翼逐渐变陡，开阔褶皱
3,顶薄，两翼增厚，向斜核部厚度最大
4,顶部颗粒粗，两翼颗粒细
5,两翼常有同沉积滑塌构造、滑塌褶皱
第三节 剪切褶皱作用
其特征为,
1,剪切面是无应变面
2,剪切面平行与褶皱轴面
3,平行轴面岩层厚度变形前后不变（相似褶皱）
4,在褶皱中无中和面
5,轴面两侧的相对剪切方向相反
6,成直线派历代线理，可能发生改变
第十章 节理
第一节 节理的分类
一、节理与构造的几何学关系分类
1,根据节理产状与岩层产状的关系
（ 1）走向节理：节理走向与岩层走向大致平行
（ 2）倾向节理：节理走向与岩层走向大致垂直
（ 3）斜向节理：节理走向与岩层走向斜交
（ 4）顺层节理：节理面与岩层的层面大致平行
2,根据节理与褶皱轴的关系
（ 1）纵节理：节理的走向与褶皱轴向平行
（ 2）横节理：节理的走向与褶皱轴向垂直
（ 3）斜节理：节理的走向与褶皱轴向斜交
1.走向节理； 2.倾向节理； 3.斜向节理； 4.顺层节理
a.纵节理
b.斜节理
c.横节理
二、节理的力学性质分类
1,剪节理,
（ 1）产状稳定，延伸较远
（ 2）节理面平直光滑，面上有擦痕
（ 3）节理缝细，无充填
（ 4）切穿砾石和胶结物
（ 5）平行剪切面
（ 6）常组成, X” 节理，两组节理旋向相反,
锐夹角平分线是最大挤压力的方向
（ 7）常形成斜列的羽状节理，可判断两盘移动方向
共轭剪节理
2,张节理,
（ 1）产状不稳定，短而弯曲
（ 2）节理面粗糙不平，无擦痕
（ 3）节理缝宽，多被充填，脉宽
（ 4）绕过砾石和粗砂
（ 5）平行张裂面
（ 6）常是不规则的树枝状、网状、追踪张节理
（ 7）雁列式（左列、右列），可判断断层两盘旋向
张节理
三、节理组、节理系
1,节理组：统一 应力作用、产状一致、性质一致
2,节理系：统一 应力作用、产状不同、性质不同,
有成因联系
四、节理的分期
1,节理分期：将一个地区不同时期形成的节理，按期
分开。根据交切关系，判断节理形成的先后
（错开、限制、互切、追踪、切断、终止）
2,节理配套：按照成因联系，找出一个地区，同一
时期、统一应力，不同性质、不同方向的节理
第二节 雁列节理
1、雁行排列的节理（ 左列式、右列式）
2、雁列带、雁列面、雁列角（常被方解石脉,
石英脉充填）
3、单脉有平直型、,S” 型、,Z” 型
生物碎灰岩中的雁行式张节理，右阶（型）式排
列，运动方向左旋（反时针）
－合肥工业大学行政楼大门门厅廊柱
左型 (阶 )雁行式张节理－合肥紫蓬山侏罗系红色砂岩
第三节 节理脉的充填机智和压溶作用
一、扩张脉和非扩张脉
1,扩张脉：溶液侵入节理空间，并使节理两碧张开而
形成岩脉（纤维状晶体可垂直壁，可斜交壁）
2,非扩张脉：溶液羽围岩交代，占有空间而形成的岩脉
二、裂开 —愈合作用
1,形成过程：裂缝 ——裂开 ——充填 ——愈合 ——再裂开
——（反复裂开 —愈合的增生作用）
2,充填物：石英、方解石、长石等
三、缝合线
1,不纯灰岩中的与节理类似的小构造
2,多锯齿状，总体顺岩层层面发育
3,先有裂缝，后而压溶形成
扩张性岩脉 (A,B,C)
和非扩张性岩脉 (D,E,F)
裂开 -愈合脉的发育示意图
A.缝合线构造及其与层理和斜交关系
B.缝合线锥轴与应力轴的关系
A.柱状缝合线； B.锥状缝合线
第四节 区域性节理
一、一般特征
1,区域性构造作用的结果
2,发育范围广，产状稳定
3,规模大、间距宽、延伸长、可切穿不同岩层
4,构成一定的、有规律的几何形式
5,主节理 延伸长、规模大、在各组各类节理中站主要地位
6,节理是地壳浅层次的脆性变形构造
二、区域构造分析中的作用
1,判断大构造和构造应力场
2,节理分期、配套。
3,应力场图解,
相同时期、统一应力作用下形成的节理，有规律分布。
不同方位、不同性质、不同旋向，可求出 主压应力 的方
向。
第十一章 断层概论
第一节 断层的几何要素和位移
一、断层的几何要素
1,断层面：将岩片或岩层断开成两部分，并介意
滑动的破裂面 (可平、可曲，产状要素同面状构造 )
2,断层带：一系列破裂面或次级断层组成的带
(同时形成、相互平行、性质相同 )
3,断层线：断层面与地面的交线
4,断盘：断层面两侧，沿断层面滑动的岩块
上 盘 —位于断层面上侧的断盘
下 盘 —位于断层面下侧的断盘
上升盘 —相对向上滑动的断盘
下降盘 —相对向下滑动的断盘
断层线
上盘
断层面
下盘
下降盘
下降盘
上升盘
上升盘
二、位移
1,滑距：断层两盘实际的位移距离
(1)总滑距：两个 相当点 (撕裂点 )之间的真正位移距离
(2)走向滑距：总滑距在断层面走向线上的分量
(3)倾斜滑距：总滑距在断层面倾斜线上的分量
(4)水平滑距：总滑距在水平面上的投影长度
2,断距：断层两盘 相当层 之间的相对距离
(1)在垂直于被断岩层走向剖面上的断距
A,地层断距：断层两盘相当层之间的垂直距离
B,铅直地层断距：断层两盘相当层之间的铅直距离
C,水平地层断距：断层两盘相当层之间的水平距离
(2)在垂直于断层走向剖面上的断距
A,视地层断距：断层两盘相当层之间的垂直距离
B,视铅直地层断距：断层两盘相当层之间的铅直距离
C,视水平地层断距：断层两盘相当层之间的水平距离
第二节 断层分类
一、断层与有关构造的几何关系分类
1,按断层走向与岩层走向的关系分类
(1)走向断层：断层走向与岩层走向基本一致
(2)倾向断层：断层走向与岩层走向基本垂直
(3)斜向断层：断层走向与岩层走向斜交
(4)顺层断层：断层面与岩层层理基本一致
2,按断层走向与区域构造线 (或褶皱轴向 )的关系分类
(1)纵断层：断层走向与区域构造线基本一致
(2)横断层：断层走向与区域构造线基本垂直
(3)斜断层：断层走向与区域构造线斜交
二、断层两盘相对运动分类
1,正断层：上盘下降，倾交较大，上陡下缓
(犁式断层 )
2,逆断层：上盘上升
A,高角度逆断层：倾角 ＞ 45o，逆冲断层
B,低角度逆断层：倾角 ＜ 45o，逆掩断层
C,推覆构造：滑动距离很远的逆掩断层,
倾角 ＜ 30o
外来岩席：远处推覆而来的岩块 (推覆体 )
原地岩块：下盘相对未动的岩块
飞来峰：被剥蚀后残留下的孤零的外来
岩席，断层圈闭的老地层
构造窗：外来岩席中被剥露出来的原地
岩体，断层圈闭的新地层
犁式断层
构造窗与飞来峰
3,平移断层,两盘沿断层走向移动的断层
(走滑断层 )，断层面一般直立
A,左行（旋）平移断层、右行（旋）平移断层
B,正 -平移断层、平移 -正断层
C,逆 -平移断层，平移 -逆断层
4,枢纽断层,
旋转轴位于一端的枢纽断层：各段断距不同
旋转轴位于中间的枢纽断层：两端旋向相反
第三节 断层形成机制
应力状态 —安德森（ Anderson)模式
A.正断层
B.逆断层
C.平移断层
第四节 断层 (构造 )岩
1,构造岩的研究意义
（ 1）断层存在的标志；
（ 2）判断断层的属性（脆性、韧性）；
（ 3）指示断层形成的环境；
（ 4）判断断层两盘移动的方向
2,碎裂岩系
（ 1）断层角砾岩：仍保持原岩特点，粒度大于 2mm
胶结物为磨碎的岩屑、岩粉、压溶物、外来物
角砾大小不一，可杂乱无章，可定向排列透镜状,
椭圆状、可雁行排列
（ 2）碎裂岩：更细的原岩的岩粉、细粒为 0.01-2mm
镜下可见压碎结构
（ 3）碎粉岩：超碎裂岩，碾磨的极细、均匀,
小于 0.01mm
（ 4）玻化岩：研磨过程中局部融化，又迅速冷却,
外貌黑色玻璃状岩石（假玄武玻璃）
（ 5）断层泥：强烈研磨成泥状，未固结
断层角砾岩
第五节 断层效应
一、走向断层引起的效应 （ 6种形式 ）
二、倾向断层引起的效应
1,平移断层引起的效应
2,正（逆）断层引起的效应
3,平移 -正 (逆 )断层和正 (逆 )-平移断层引起的效应
4,横断层错断褶皱引起的效应
(变宽、变窄，轴迹错移，错距与两翼倾角的关系 )
第六节 断层的识别
一、地貌标志
1,断层崖：断层上升盘形成的陡崖
2,断层三角面：垂直断层的侵蚀，形成垂直断层
的山脊切面
3,错断的山脊：山脊不连续
4,串珠状湖泊、洼地、泉水：沿断层分布
5,水系特征：直线状、急转弯，被错断的河流
二、构造标志
1,地质体不连续，错开、中断
2,构造强化带，地层产状急变、陡立,
3,密集的节理、劈理带、小褶皱剧增、擦痕镜面
4,构造岩、破碎带、透镜体带
三、地层标志 (重复、缺失的 6种类型 )
四、岩浆、矿化标志 (岩浆通道、热蚀变 )
五、岩相、厚度标志
(控制两侧沉积差异，同构造期 )
第七节 断层的观察
一、断层两盘相对运动方向的确定
1,根据两盘地层的新老关系,
（ 1）正常地层老岩层为上升盘；倒转地层反之
（ 2）背斜变宽为上升盘；向斜变窄为上升盘
2,牵引构造,
（ 1）断盘移动时，摩擦、拖曳作用形成的岩层弯曲
（ 2）弧形凸起的方向，代表本盘移动方向
（ 3）发育过程：弯曲 —断层 —褶皱
断层中的牵引构造及其指示的两盘滑动方向
断层擦痕和阶步
3,擦痕、阶步,
(1)擦痕：断盘移动时，在断层面上刻划的痕迹
沿滑动方向触摸，有光滑感；一端粗深,
另一端细浅；细浅端代表对盘移动的方向
(2)阶步：断层面上，与擦痕垂直的小陡坎
阶步面向对盘移动的方向
4,羽状节理,
(1)断层两侧产生与主断层斜交的羽状排列的节理
(2)有规律的力学关系，用应变椭球体分析,
T—张节理，锐夹角指本盘移动方向
P—压节理,
D—小褶皱轴，锐夹角指对盘移动方向
S1—大交角剪节理，一般不发育，不宜使用
S2—小交角剪节理，较发育，锐夹角指本盘
移动方向
5,断层两侧小褶皱,
牵引褶皱、伴生小褶皱，判断方法同上
6,断层角砾岩,
雁列透镜体和角砾岩作为应变椭球体，长轴与
断面的锐夹角指本盘动向
三、断层规模的分析和测定
1,长度、深度、宽度
2,断距、滑距
3,构造岩类型、性质
第八节 断层作用的时间性
一、断层活动时间的确定
1,被断的最新地层之后，未断的最老地层之前
2,错断岩脉，未被岩脉充填，形成在岩脉以后；
错断岩脉，并被岩脉充填，形成在岩脉同时；
未错断岩脉，全被岩脉充填，形成在岩脉以前
3,根据断层 的性质、方位等力学关系，可判断
是否与褶皱同期
4,在区域构造背景下，分析断层形成时代
5,长期（多期）活动：控制两盘沉积历史,
沉积厚度差异。
二、同沉积（生）断层
1,犁式正断层，上陡下缓
2,上盘下降，明显增厚
3,断距随深度增大，地层愈老，断距愈大
4,上盘常出现反牵引现象
第十二章 伸展构造
第一节 伸展构造形式
一、地堑、地垒
1,地堑：两组走向平行、倾向相反、相对倾斜的正断层
两断层之间依次共同下降，形成阶梯状负地形
2,地垒：两组走向平行、倾向相反、相背倾斜的正断层
两断层之间依次相对共同上升，形成阶梯状正
地形。
3,盆岭构造,连续出现地堑（盆）、地垒（岭）的
构造组合。
地垒、地堑
二、断陷盆地
1,一侧正断层控制，沉积厚度大
2,另一侧无断层，沉积厚度很小，不对称
3,箕状盆地（箕状凹陷、半地堑盆地）
三、裂谷
1,巨大、窄长、切割深、发育时间长的大地堑
2,发育在区域性隆起背景上
3,分为大洋裂谷、大陆裂谷
四、变质核杂岩
1,被构造拆离、伸展的未变质沉积盖层覆盖的，呈
孤立、平缓穹形的、强烈变形的变质岩和侵入岩构
成的隆起
2,基本特征,
（ 1）圆形、椭圆形、孤立的穹隆，中间变质岩,
周围沉积岩
（ 2）规模巨大、低角度拆离正断层、糜棱岩带分
隔基地与盖层；基底塑性变形强烈，中间为岩体
（ 3）拆离断层近水平，上盘发育多米诺式断层
（ 4）拆离断层为一强烈破碎的构造岩带
五、岩墙群
直立、平行排列的岩墙群是伸展构造的重要样
式，利用岩墙群可计算伸展量。
第十三章 逆冲推覆构造
第一节 逆冲推覆构造的组合型式
1,背冲式,
（ 1）由两侧向外缘逆冲的两套叠瓦式逆冲断层的
构造组合
（ 2）断层面相向倾斜，反向逆冲，同时、统一
应力场 的产物
（ 3）造山带是大型的背冲式逆冲断层组合
背冲式逆冲断层
2,对冲式,
(1)由两侧向中心逆冲的两套叠瓦式逆冲断层的
构造组合
(2)断层面反向倾斜，相向逆冲，同时、统一应
力场的产物
(3)盆地两缘向盘地中心逆冲（盆地构造反转）
3,楔冲式,
(1)产状相近的一套逆断层和一套正断层组合
(2)构成上宽下窄的楔状冲断体
(3)发育在盆地中间或两盆地之间
第二节 逆冲推覆构造的几何结构
一、逆冲推覆构造的台阶式
台阶式,由长而平的断坪和断坡交替构成
(1)断坪 —长而平，顺层发育，在软弱层，岩性差异
界面上，与地层产状一致
(2)断坡 —短而陡，连接断坪之间切层发育，在坚硬
的岩层中，与逆冲断层产状一致
(3)上盘断坡 —与下盘地层产状一致，斜切上盘地层
(4)下盘断坡 —与上盘地层产状一致，斜切下盘地层
(5)前断坡 —在逆冲岩席前侧，走向与逆冲方向直交,
逆倾向滑动，挤压应力状态
(6)侧断坡 —走向与逆冲方向一致，走向滑动,
剪应力状态
(7)斜断坡 —走向与逆冲方向斜交，具走向滑动和
斜向滑动剪切应力状态
二、双重逆冲构造（ Duplex)
1,组合：顶板逆冲断层 —叠瓦式逆冲断层
—底板逆冲断层
2,顶板逆冲断层：次级叠瓦式逆冲断层向上趋近
相互连接，在顶部构成一条断层
3,底板逆冲断层：次级叠瓦式逆冲断层向下趋近
相互连接，在底部构成一条断层
4,叠瓦式逆冲断层：位于顶板逆冲断层和底板逆冲
断层之间封闭块体内的‘ S’形的逆冲断层，向上,
下连接，渐渐向顶、底版逆冲断层过度
5,断夹块：叠瓦式逆冲断层之间的透镜状岩块
6,叠瓦扇：向上没有连接成顶板断层的叠瓦式
逆冲断层
三、反冲断层
1,两套逆冲方向相反的逆冲断层组合
2,多是前缘受阻，导致反向发育的结果
3,冲起构造 —反冲断层之间的部位，因挤压而
向上冲、隆起
4,构造三角带 —反冲断层、后侧逆冲断层、底板
断层限定区
四、逆冲推覆构造的分带性（ P.180，表 13-1）,
1,根带：逆冲断层起始部位，变形强烈，塑性高,
劈理密集，面理倾角大
2,中带：叠瓦构造、双重构造发育，剪切滑动为主,
次级逆冲断层、褶皱产状稳定，倾向根部,
3,峰带：挤压作用强，断层密集、褶皱紧密，产状
直立，断层有平行式、反冲式
4,外带：前锋带之外，变形较弱
第三节 逆冲推覆构造的扩展方式
1,前展式或背驮式（ Piggyback propagation）
新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之下，断层依
次向前方（前陆）扩展，增生在前锋
2,后展式或上叠式（ Overstep propagation）
新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之上，断层依
次向后方（腹地）扩展，增生在后缘
第十四章 走向滑动断层
第一节 走向滑动断层基本结构
一、走向滑动断层的基本特点
1,一系列与主断层平行的次挤断层，或斜交的发辫断层组合
2,伴生雁列褶皱、断层、断块隆起、断陷盆地
3,两侧地层依次错开
4,断层带直线延伸
二、左阶式、右阶式
1,左阶式：沿走向前一条断裂依次斜列在左侧，首尾相连
2,右阶式：沿走向前一条断裂依次斜列在右侧，首尾相连
左行平移断层 右行平移断层
第二节 走向滑动断层的应力状态
一、剪切断裂带的应力状态
1,剪裂隙（ R）：两组，一组发育，与主断裂呈 15°
相交，另一组不发育
2,张裂隙（ T 裂隙）：兼有剪切性质
3,压裂隙（ P 裂隙）：兼有剪切性质
可用应变椭球体表示
二、走滑断裂带弯曲部和端部的应力状态
1,弯曲部位根据斜列方式和旋向的不同，分挤压区
和拉张区
2,中部剪切，前端挤压、后端拉伸
三、两条交切走滑断裂带的应力状态
1,两条断层同向楔尖滑动时，引起挤压隆升
2,两条断层离向楔尖滑动时，引起拉张断陷
第三节 走向滑动断层控制下形成的构造
一、拉分盆地（ Pull-apart basin）
1,几何特点,
（ 1） 两条走滑断层间拉伸形成的断陷盆地
（ 2）菱形断陷，两侧边为走滑断层，平直
（ 3）另两边为正断层，曲、短，不规则
2,同时期、同性质、雁列式走滑断层活动的产物
3,发育快、沉积厚度大，强烈时可有火山活动
拉分盆地的形成
拉分盆地
二、花状构造
1,正花状构造,
（ 1）逆冲断层组成花束状构造组合
（ 2）断层下陡上缓，凸面向上
（ 3）地层构成背形，但不具褶皱弯曲
2,负花状构造,
（ 1）正断层组成花束状构造组合
（ 2）断层上陡下缓，凸面向下
（ 3）地层构成向形，地堑式
同样出现雁列褶皱、牵引构造、双重构造
正
花
状
构
造
负
花
状
构
造
美国圣安德烈斯断裂带
（ San Andreas fault）
第四节 大型走向构造与板块运动
位于美国西海岸，长
1300km。构成了北美
板块与太平洋板块之
间的转换边界
1906旧金山大地震，震级 7级，烈度 8.3,发生
时间 5am,震中在金门附近,平均地表错移 4m
1906旧金山大地震
1989年
加里福
尼亚大
地震
1989年加里福尼亚大地震造成的破坏
1989
年加里
福尼亚
大地震
造成的
破坏
1989年
加里福
尼亚大
地震诱
发火灾
1989
年加里
福尼亚
大地震
造成的
破坏
圣安德烈斯
断裂带的演化
英国大格伦断层
Great Glen Fault
位于英国北部苏格兰地区的加里
东造山带内，为北东向左行平移
断裂。是世界上发现历史最早的
平移断裂
近年的同位素年龄指示其形成于 425-430Ma，与巨型的
Moine逆断层形成时代一致，为加里东期板块碰撞的产物。
详细构造研究
指示，为板块
斜向碰撞中形
成的。
土耳其 North Anatolian Fault
板块碰撞中构造挤出作用的产生平移断层活动
该断裂近东西向延伸，长 1400km，为陆内右行平移断层。晚中新世以来平
移 85km（争论较多）。 形成于中新世晚期，当时由于非洲板块上的阿拉伯地
块与欧亚板块嵌入碰撞，从而 Anatolian地块相对于欧亚板块向西逃逸，从而
产生了其北侧的 North Anatolian右行平移断层。 Sengor首先提出这一逃逸构造
（ 1979）。
新西兰阿尔卑斯断裂 Alpine Fault
Alpine fault位于新西兰
南部南阿尔卑斯造山带的
西侧，属于年轻的压扭性
（右行）大陆造山带的边
界断层，也是印度 -澳大
利亚板块与太平洋板块之
间的转换边界。
阿尔卑斯断层所在地区，古新世以来由早期两大板块的扩展边界
(洋中脊 )转变成后来的转换边界，即现代的板块斜向汇聚边界。
日本中央构造线
Median Tectonic Line
MTL以 NEE向延
伸出现在西南日本，
长 1000km，构成
了对变质带的边界，
形成于白垩纪，当
时为巨型的左行平
移断层。
北侧为领家高温低
压变质带，南侧为
三波川高压低温变
质带,也是西南日本
内带与外带的边界
断裂
日本中央构造线野外露头
日本中央构造线博物馆
中央构造线形成模式
郯庐断裂带
与
板块构造
主要问题,
1郯庐为何不过长
江，即大平移为什
么突然中止？
2 郯庐中部的大平
移为何在北部突减？
郯庐断裂带已有的形成模式图
转换断层模式
transform fault model
2旋转碰撞模式 ——缝合线模式
Suture line model
主要证据：古
地磁显示 T以前
华南板块相对
顺旋 80-60度,华
北与华南板块
呈剪刀式碰撞
嵌入碰撞边界模式
Indentation
model
撕裂断层模式
tear fault model
认为华北地幔为
EM1型，华南地幔
为 EM2型。苏北盆
地玄武岩 Pb同位素
反映为 EM1型，从
而认为其下存在华
北地幔，为地壳拆
离模式造山，主张
深部缝合线在长江
一带，郯庐两侧造
山带错移 150km,
俯冲至碰撞模式
证据,（ 1）华北板块古生代是活动大陆边缘，华南是被动大陆边
缘，因而大洋向北俯冲 ——原始郯庐（ NNE向俯冲带）；（ 2）华
北东部与下扬子原始郯庐两侧为南北向至北北东向岩相带 （主要证
据）；
在此模式下，东部先碰撞，有顺旋；西部秦岭 -大别为压扭，多右旋走滑。
枢扭断层模式
hinge fault
model
证据,
1 郯庐南端突然中止；
2郯庐的平移向北减
小，辽东湾为零；
3苏鲁造山带的榴辉
岩比大别山发育；
这种模式只要求郯
庐东部比西部多上
升 10-20km。
碰撞后陆内平移断层模式
intracontinental transcurrent fault
大型走滑构造的重要科学问题,
?1.走滑构造在板块汇聚过程中所起的作
用 ;
?2.走滑构造演化对区域动力学作用过程
的响应与指示 ;
?3.走滑构造的深部过程与浅部响应 ;
?4.走滑构造的盆地动力学，即断裂沉积
响应 ;
多学科的结合是解决上述问题的重要途径
第五节 郯庐断裂带研究进展
遥感图上的
郯庐断裂带
遥感图上的
郯庐断裂带
安徽 山东
郯庐断裂带是 1957年通过地表
工作与航磁工作中发现的，至今已
有 40多年的研究历史；
徐嘉炜教授自从地表发现该断
裂带已来，终身进行研究，成为国
内外国内外著名的构造地质学家。
与该断裂带相关的研究,
1 断裂带与盆地及其中油气资源研究；
2 断裂带上相关固体矿产研究；
3 断裂带上岩浆活动研究；
4 断裂带新构造活动及其与地震、工程稳定
性研究；
5 断裂带上的深部结构与构造研究；
6 断裂带活动中的热、动力变质作用研究；
7 断裂带的热年代学研究；
8 断裂过程中的矿物学研究；
资助我们开展研究的部门,
国家自然科学基金委员会（ 4次）；
安徽省地质矿产局
石油部南方项目经理部
教育部
华北石油局、华东石油局
胜利油田、江苏油田
合肥市二电厂
省公路设计院
地震局
郯庐断裂带的走滑构造
应用 40Ar/39Ar同位素年代学法
测定郯庐断裂带的活动时间
指示为早白垩世初发生了左行平移
郯庐断裂带
早白垩世的岩浆活动
郯庐断裂带早白垩世左行
平移中旁侧出现了
一系列的左行
平移断裂 ——郯庐断裂系
断裂带早白
垩世走滑的
沉积学证据
中生代太平洋板
块运动图
郯庐断裂带早白垩世平移模式
郯庐断裂带
晚白垩世 —早第三纪的
伸展活动
郯庐断裂带在 K2-E呈现为伸
展活动, 控制发育了一系列断陷
盆地, 成为中国东部最大的断陷
盆地带 。 K2的伸展活动主要出现
在断裂带渤海湾以南的中, 南段,
控制发育有沂沭断裂带上的, 两
堑一垒, 构造, 胶莱盆地, 嘉山
盆地, 合肥盆地, 潜山盆地等 。
E时期为郯庐断裂带的最强伸
展活动期, 整个断裂带上都出现
了断陷盆地, 北段上有伊兰 —依
通盆地, 虎林 —鸡西盆地, 桦甸
盆地, 梅河盆地, 抚顺盆地等,
渤海湾地区出现有下辽河 —辽东
湾盆地, 渤中盆地, 莱州湾 —潍
北盆地, 安徽段则继承发育了合
肥盆地, 潜山盆地等 。
合肥盆地内伸展断层
地震剖面
大别山东缘
郯庐断裂带
旁磷灰石的
FT年龄，指
示伸展中的
抬升事件
郯庐断裂带的岩石圈剖面
与深部构造模式
郯庐断裂带早第三纪的
伸展活动并非孤立的现象,这
一时期中国东部出现了大规
模的断陷盆地,呈现为区域性
伸展活动,控制伸展盆地的断
裂既有 NE-NNE向,也有 EW
向,指示为岩石圈上拱下的伸
展活动
晚白垩世太平洋
板块运动图
(据 Maruyama et al.,1997)
始新世太平洋
板块运动图
(据 Maruyama et al.,1997)
K2-E时，由于太平洋板块转为高角度正向俯
冲，中国东部大陆发生岩石圈上隆与拆沉
（相当于安弟斯型造山带的后造山伸展），
从而发生了大规模的伸展活动。
郯庐断裂带新第三纪以来的挤压活动
进入中新世，郯庐断裂带由早期的伸展
活动转变为受压逆冲，同时所控制的断陷盆
地因构造反转而受压、抬升、消亡。
早期的断陷
沉积转变为
N-Q时拗陷
下的披盖式
沉积，其间
出现区域性
不整合。
山东临沭大垛庄郯庐 F1断层旁直立的 K2红层
山东潍坊新第三
纪玄武岩中逆冲
断层
中国东部新第三纪以来的挤压活动
多次发生，近代仍在活动。
这期间的挤压活动总体上强度不大，
主要表现为逆断层的活动，前期盆地内
的沉积层没有发生显著的褶皱。这期挤
压活动的强度大大低于中国西部由于印
度板块碰撞而造成的挤压。
中新世构造转变期，
郯庐断裂带上出现了最
强的玄武岩喷发，幔源
包体指示断裂带已切穿
了整个岩石圈。
0.5120
0.5122
0.5124
0.5126
0.5128
0.5130
0.5132
0.5134
0.7030 0.7034 0.7038 0.7042 0.7046 0.7050 0.7054 0.7058
?°?????????????????ú ???????S r - N d ??????
同位素资料显示断裂带上玄武岩随着时间变新，源区变深
挤压期的
深部构造
郯庐断裂带晚第三纪
初开始的挤压活动断续至
今，现今的活动使其成为
中国东部最大的地震活动
带。
现代震源机制解与应
力测量，都指示中国东部
近期呈现为近东西的挤压
应力场。在此应力场作用
下,NNE向的郯庐断裂
带主要呈现为逆冲活动，
局部可兼有较大的右行走
滑分量。
郯庐断裂带上的郯城大地震
中国东部近期 GPS资料，显示垂直于郯庐断裂带的运
动，反映断裂带总体受压，局部交角大处可以发生较大
的走滑分量。
中新世太
平洋板块
运动图
中新世时日
本海的和弧
后扩张
冲绳海槽的弧后扩张
所以，晚第三纪以来，西太洋弧后扩张，
使中国东部受压，从而出现了近东西向的挤压
及郯庐断裂带的逆冲活动
西太平洋以日本海盆形成为
代表的弧后扩张正是发生在中新
世，与中国东部转变为挤压活动
同时发生。
印度板块与亚洲板块的陆 —陆碰撞发生在 50Ma前的始新
世（ E2），当时中国东部正发生着强烈的伸展活动。
郯庐断裂带早白垩世以来的
三阶段演化
郯庐断裂带与大别 —苏鲁造山带的构造关系仍是中国
东部未解决的重要科学问题，不仅关系到郯庐断裂带的起
源，也关系到华北、华南板块的碰撞过程与型式及深俯冲
型式。
郯庐断裂带同造山
走滑运动的年代学制约
桐城老丁两期糜棱岩
桐城程坂
两期糜棱岩
桐城长冲水库两期糜棱岩
No.1
糜棱岩
No.2
糜棱岩
No.3
糜棱岩
No.4
糜棱岩
拉长的长石
No.5
糜棱岩
S-C组构
糜棱岩原岩：斜长角闪岩，花岗片麻岩；
糜棱岩残斑：长石、石英、白云母；
基质中同构造结晶矿物,
白云母 +绿泥石 +黑云母 +重结晶石英 +钠长石
残斑中长石：碎裂 +塑性拉长石
（指示温度 400℃ ± )
总之，中、低绿片岩相变质,
估计温度,400-450℃
(超过了白云母的封闭度,350 ± 50℃ )
糜棱岩基质白云母、绿泥石电子探针分析结果
样品 No1,T= 480℃, 440℃ ；
样品 No2,T= 430℃ ；
样品 No3,T= 350℃, 350℃ ；
样品 No5,T= 450℃ 。
样品号 矿物 SiO2 TiO2 Al2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O Cr2O3 Total
No1
白云母 50.109 0.444 34.615 2.726 0 0.766 0 0.48 8.459 0 97.599
绿泥石 27.032 0 19.666 23.829 0.627 14.824 0 0 0 0 85.977
白云母 50.585 0.497 34.914 3.156 0 1.066 0.005 0.816 8.115 0 99.155
绿泥石 27.484 0.014 19.132 25.658 0.695 15.182 0.019 0 0 0 88.183
No2 白云母 50.456 0.672 34.500 2.745 0 1.224 0.020 0.714 8.634 0 98.964 绿泥石 27.582 0 18.545 24.803 0.641 13.540 0.008 0 0 0.060 85.179
No3
白云母 50.211 0.636 33.804 3.384 0.006 1.117 0.024 0.71 8.947 0 98.839
绿泥石 26.316 0.059 19.335 24.231 0.504 13.118 0.044 0 0 0.043 83.649
白云母 49.173 0.636 32.207 3.289 0 1.311 0 0.495 9.695 0 96.807
绿泥石 25.161 0.029 18.586 24.961 0.599 13.664 0.077 0 0 0.198 83.275
No5 白云母 50.344 0.643 34.189 2.881 0 1.150 0.005 0.547 7.735 0 97.495 绿泥石 28.766 0.123 19.498 24.136 0.826 16.981 0.059 0 0 0.121 90.51
绿泥石 —白云母
矿物对温度计
计算结果,
万源老丁采石场
程坂采石场
胡山咀采石场
同位素测
提供了郯
同造山活
动的重要
证据
郯庐断裂带
同造山走滑运动的
前陆沉积与变形的指示
大别山东侧出现
前陆沉降中心带
合肥盆地
侏罗系残
留等厚图
合肥盆地侏罗
纪地震相图
郯庐断裂带的周
缘前陆变形构
造 ——
1西侧出现徐淮
弧形逆冲构造；
2东侧出现受郯
庐影响的前陆变
形，显示主动盘
变化特征，而不
是后期牵引
徐淮弧形
逆冲 -推覆构造
淮南地区
前陆逆冲 -推覆构造
张八岭东侧
逆冲 -推覆构造
和县地区
逆冲 -推覆构造
巢湖南部
逆冲 -推覆构造
宿松破凉亭
逆冲 -推覆构造
黄梅 J1-2地层 安庆月山 J1-2地层
宿松 T3地层褶皱 庐江 T3地层
合肥盆地前
侏罗系基底
内近东西向
逆冲断层向
郯庐断裂带
附近加强，
显示前陆变
形期郯庐断
裂带同造山
活动现象
? 1.合肥盆地内近东
西向逆冲构造不支
持造山期郯庐是碰
撞边界 ;
? 2.独特的徐淮弧逆
冲 -推覆构造指示
曾有向西的挤出点,
推测为造山期苏鲁
造山带与郯庐的交
点；
? 3.郯庐东侧受断裂
同造山活动影响的
前陆构造,不但指示
该断裂带的同造山
活动,也指示东部为
造山期的主动盘,
同造山变换断层模式
第十五章 韧性剪切带
第一节 剪切带的基本特征
脆性剪切带,
岩石在塑性状态下发生连续变形的狭长高变形带。
划分为,
1,脆性剪切带（断层或断裂带）
(1)地壳上部低温、静压条件下的产物
(2)具有一个或多个清晰的不连续面，两盘有明显位移
(3)变形集中在不连续面上，两侧岩石几乎未变形
(4)发育有碎裂岩系的断层岩
脆性剪切带 (安徽宿松 )
2,脆 —韧性剪切带
(1)脆性、韧性的过渡类型
(2)似牵引状的脆 —韧性剪切带，发育在不连续面旁侧
(3)雁列式塑性变形
3,韧性剪切带
(1)不出现破裂面，带内变形和两盘位移由岩石的塑性
流动或晶内变形来完成
(2)断而未破，错而似连
(3)深部岩石变形特点
韧性剪切带 (安徽桐城 )
第二节 糜棱岩
1,糜棱岩的基本特征
(1)与原岩相比粒度明显减小
(2)具有增强的面理和线理
(3)发育于狭窄的强应变带内
(4)表现出塑性变形、动态恢复、动态重结晶的特点
2,糜棱岩的类型
(1)据糜棱岩系列：初糜棱岩、眼球状糜棱岩、糜棱
岩、超糜棱岩
(1)根据结晶程度和颗粒大小,
千糜岩、变余糜棱岩、构造片岩、构造片麻岩
初
糜
棱
岩
糜
棱
岩
超
糜
棱
岩
第二节 剪切带运动学方向的确定
1,错开的岩脉或标志层,
先期（存）的标志层被位移、错开，或拖拉呈
, S”形弯曲
2,不对称褶皱,
平行层面的剪切作用，导致岩层弯曲旋转，形成
不对称褶皱，小轴面与岩层面的锐夹角指向对盘动向
3,鞘褶皱,
平行与拉伸方向的（ A型） 褶皱，指向剪切方向
4,S-C面理（两种面理组合）,
S面理, 剪切带内的面理，平行带内应变椭球体的
XY 面，呈 S 型展布
C面理, 糜棱岩面理，平行剪切带边界相间排列
的小型剪切带
错
开
的
岩
脉(
安
徽
桐
城)
糜棱岩中的不对称小褶皱 (安徽肥东 )
S-C面理（安徽桐城）
5,云母鱼构造,
云母碎片，在斜交（ 001）解理面的方向上形成
小型犁式正断层，剪切拉断，锐夹角指对盘方向
6,旋转斑晶,
碎斑及周围动态重结晶的集合体，在基质的流动
下发生旋转，形成不对称的形态，常有两种，尾端
指向运动方向,
ζ型 —结晶尾部宽短，中线分别位于结晶参考面
（ X面）的两侧
δ型 —结晶尾细长，根部弯曲，结晶尾的中线从结
晶参考面的一侧转向另一侧
云母鱼构造（安徽肥东）
长石旋转残斑 (安徽肥东 )
7,不对称压力影,
尾端指运动方向
8,书斜构造（多米诺骨牌）,
先存面理垂直剪切带或平行剪切带时，判别方法
相反
9,曲颈状构造,
矿物碎斑、集合体、捕虏体的一侧拉长，尖端指
向运动方向
书斜构造 (安徽桐城 )
极射赤平投影在构造地质学中的应用
一、极射赤平投影的基本概念
1,投影球：假设有一个通过 O点的平面，一个圆球面
其圆心刚好与 O点重合，平面就被球面切成一个
ABCD圆，圆半径与球半径相等，该圆球叫投影球。
2,球面投影：用投影球面表示构造空间产状的方法
（ ABCD圆是平面在圆球面上的投影 ）
3,极点：设投影球的顶点为发射点（极点），通过赤道
平面到球面投影上的各点发射线，该射线与赤平面交
出各点，连接各点成一大圆弧，该大圆弧就是球面投
影在赤平面上的投影，也是平面在赤平面上的投影
4,赤平投影,
以圆球面上的一个 极 点为发 射 点，将球面投影投到
赤道 平面上的一种 投影 （下半球投影）
特点,
（ 1）可将物体在三度空间的特征表现在平面上
（ 2）能定量表现构造的产状要素
（ 3）不涉及构造的具体位置、大小、距离
二、极射赤平投影的基本原理
1,空间上任一通过球心的 平面,球面投影为一直径
等于投影球直径的大圆，其 赤平投影,
（ 1）水平平面：赤平投影是赤平大圆周
（ 2）直立平面：赤平投影是赤平大圆的一条直径,
其方位就是直立平面的走向
（ 3）倾斜平面：赤平投影为一弦等于投影球半径
的大圆弧
2,空间上任一不通过球心的平面，球面投影为一直径
小于投影球直径的小圆，其赤平投影,
（ 1）水平平面：赤平投影小圆与赤平大圆同心
（ 2）直立平面、倾斜平面均为圆心在外的小圆弧
3,空间任一条直线（过圆心）的球面投影是两个点,
赤平投影,
（ 1）直立直线：赤平投影在圆心，两点重合为一点
（ 2）水平直线：赤平投影为两个点，在赤平大圆周上
（ 3）倾斜直线：赤平投影为一个点
三、吴氏网的成图原理
1,吴氏网的组成
(1)基圆：赤平大圆，一周 360°
(2)经线：一系列走向 SN的经向大圆弧
(3)纬线：一系列走向 EW的纬向小圆弧
标准的吴氏网基圆直径为 20cm,网格的纵横 角距 为 2o
2,成图原理,
(1) 经向大圆弧,
A,一系列通过圆心，走向 SN，分别倾向 E,W，
倾角 0o-90o的许多平面的投影大圆组成
B,这些大圆弧与 EW直径的交点到直径端点的角距，
是其所代表的各平面的倾角值，由圆周到圆心 0o-90o
(2)纬向小圆弧,
A,由一系列走向 EW,不过圆心（只有一个过圆心）
的直立的小圆投影而成
B,由圆周到圆心 9o—90o
(3)各经纬弧的交点,
是一系列不同倾伏方向，不同倾伏角直线的赤平投影
四、平面和直线的赤平投影
1,准备工作
2,平面的赤平投影
3,平面法线的赤平投影
(1)法线垂直平面，交角 90°
(2)倾（伏）向相反，二者关系明确
4,直线的赤平投影
五、褶皱要素的赤平投影
轴面、枢纽的赤平投影
第一章 绪 论
第一节 概 述
一、构造地质学
构造地质学 是地质学的基础学科之一,研究
对象 是组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中
力的作用下变形形成的各种现象（构造）； 研究
内容 是这些构造的几何学、组合形式、形成机制
和演化过程，探讨产生这些构造的作用力的方向、
方式和性质。
二、构造尺度
大至全球性，小至纳米级
本教材分六级,
1,巨型构造：山系、区域性地貌的构造单元。
如喜马拉雅山造山带、秦岭 —大别造山带
2,大型构造：区域性构造单元中的次级构造单元
如背斜、向斜、大型断裂等
3,中型构造,一个地段上的褶皱、断层；
(1,5万比例尺的图上，可见全貌，本课程研究的重点 )
4,小型构造,露头上、手标本上的构造
(小褶皱、断层、节理、面理、线理，本课程研究的重点 )
5,微型构造（显微构造）,手标本、显微镜下可见的构造
6,超显微构造：电子显微镜下研究的构造 （位错）
一般分三级,
1,大构造 -区域构造、大地构造
(1,20万比例尺图幅的范围 )
2,小构造：露头上、手标本上的构造
3,显微构造：显微镜下可见的构造
构造尺度不同，研究目的不同，手段与方法
不同，侧重的内容不同，解决的问题不同。
三、构造变形场
1,构造应力场,
物体内各点的应力状态在物体占据空间内组成的总和
(挤压应力场、拉张应立场、剪切应立场 )
2,构造变形场,
主导构造应力均匀作用的空间及其形成的构造域
（ 1）伸展构造,
水平拉伸应力或垂向隆升导致的水平拉伸应力
下形成的构造。
（裂谷、盆地、地堑 -地垒、盆 -岭构造等）
（ 2）压缩构造,
水平挤压应力下形成的构造
(褶皱、逆冲断层 )
（ 3）升降构造,
岩石圈地幔垂向运动，导致地壳的上升和下
降，区域性的隆起和坳陷 (山系、高原、盆地 )
（ 4）走滑构造,
顺直立剪切面水平方向（走向）滑动或位移
形成的构造
（ 5）滑动构造：重力滑动构造
（ 6）旋转构造：陆块绕轴转动形成的构造
第二节 圈层结构和构造层
一、地壳 -岩石圈的层圈式结构
(物质组分不同导致岩石力学性质的分层性 )
1,岩石圈,地壳 和 上地幔 的总和；
分 大陆岩石圈 和大洋岩石圈
(1)地壳,
上地壳 —沉积岩、火山岩、花岗岩、浅变质岩
中地壳 —闪长岩类岩石、片岩、片麻岩
下地壳 —玄武岩、辉长岩、深变质岩
(2)上地幔：超基性岩类（莫霍面之下）
2,大陆岩石圈：垂向成层，横向不均一，厚度,
密度、强度、地壳物理状态，均有差异。
3.,三明治,结构,
上地壳 —脆性（硬）
中地壳 —塑性（软流层、壳内软层）
下地壳 —刚性（硬）
二、构造层次
温度递增引起岩石力学性质变化导致变形的分层性
1,构造层次,
同一次构造活动，在不同的深度形成不同类型
的构造变形 (物质与温度均为变量时，变形的分层性
更复杂 )。
2,构造层次的划分,
(1)表层构造,
＜ 1km的地表，剪切作用，脆性变形 (断层、褶皱 )
(2)浅层构造,
1-8km，褶皱作用，脆性变形 (褶皱、断层、节理 )
(3)中层构造,
8-15km，强褶皱作用，塑性变形
(紧密褶皱、韧性剪切带 )
(4)深层构造,
＞ 15km，流变作用、熔融作用
(柔流、韧性剪切带、混合岩化 )
脆性破裂域
——
塑性流变域
第二章 地质体的基本产状
及沉积岩层构造
第一节 面状结构和线状结构的产状
一、面状结构的产状要素
1,走向,
(1)走向线：倾斜平面与水平面的交线
(同一倾斜平面上有无数条，高程不同，相互平行 )
(2)走向,走向线两端所指的方向（相差 180° ）
2,倾向,
(1)倾斜线：倾斜平面上与走向线垂直的线
(2)倾向：倾斜线 (下端 )在水平面上的投影所指的方向
3,倾角,
倾斜线与水平面的交角（最大交角）
表示方法,倾向 ∠ 倾角,如,66o∠ 50o（常用）
走向 /倾向 ∠ 倾角，如,156o/66o∠ 50o
方向定量,规定 N为 0（或 360o）； E为 90o；
S为 180o； W为 270o
倾斜平面的产状要素
二、线状结构的产状要素
1,倾伏向：某直线（下端）在水平面上的投影
所指的方向
2,倾伏角：某直线与水平面的交角（最大交角）
表示方法,倾伏向 ∠ 倾伏角，如,45o∠ 51o
3,侧伏角：直线在倾斜平面上时，该线与该平面
走向线的 锐 夹角
4,侧伏向：锐夹角所在的走向线那一端的方向
表示方法,侧伏角侧伏向，如,15E
线理的倾伏角与侧伏角
第二节 水平岩层
未经变动的新岩层
水平岩层的主要特征,
1,岩层界线与等高线平行或重合
2,老岩层在下 (谷底），新岩层在上（山顶）
3,岩层顶、底之间的高差为岩层的厚度
4,出露宽度是顶、底面露头线的水平距离，取决
于
岩层厚度、地面坡度
倾斜岩层
—“V”形法则
1,岩层倾向与
地面坡向相反,
露头线与等高
线同向弯曲
露头线曲率
＜等高线曲率
2,岩层倾向与
地面坡向一致,
(1)岩层倾角
＜地面坡角,
露头线与等
高线同向弯曲
露头线曲率
＞等高线曲率
(2)岩层倾角＞地面坡角,
露头线与等高线反向弯曲
第三节 地层接触关系
一、整合和不整合
1,整合 接触,
（ 1）特点：两套地层产状一致，沉积连续，生物
连续，无构造运动
（ 2）过程：下降、沉积 —再下降、再沉积
2,假整合 （平行不整合）接触,
（ 1）特点：两套地层产状一致，地层缺失，生物
间断，有升降运动，但不强烈
缺,无沉积，因地壳上升；
失,有沉积，被剥蚀
（ 2）过程：下降、沉积 —上升、沉积间断,
剥蚀 —下降、沉积
1,整合接触
2,角度不整合接触
3,假整合接触
3,不整合 （角度不整合）接触,
（ 1）特点,两套地层产状不一致，地层缺失，生物
间断，有强烈构造运动
（褶皱、断层、变质,岩浆活动）
（ 2）过程：下降、沉积 —强烈构造运动
—下降、再沉积
角度不整合
二、不整合的观察和研究
1,研究意义,
（ 1）研究地质发展历史；
（ 2）鉴定地壳运动特征；
（ 3）确定构造变形时期；
（ 4）划分地层、构造单元；
（ 5）了解古地理特征和古构造状态；
（ 6）寻找沉积、热液性矿床和石油、天然气田
2,研究内容,
（ 1）确定不整合：（其标志）
①古生物：上下两套地层中化石代表的时代
有大的间断
②沉积侵蚀：有古侵蚀面、古风化壳、古土壤,
底砾岩、残积矿床（铁帽、铝土矿,
磷矿、沙金）等
③构造变形：上下两套地层产状不同，构造线变化,
褶皱样式、断层类型、变形程度差异,
下部地层中的断层被上覆地层截切
④岩浆活动：上下两套地层中岩浆岩系列的成分,
产状、规模、强度积热液矿床差异
⑤变质程度：上下两套地层变质程度差异
（ 2）不整合时代的确定,
①缺失地层的年代
②下伏最新地层之后；上覆最老地层之前
③侵入的岩浆时代之前；剥蚀的岩浆时代之后
④被截切断层之后；贯穿上下两套地层的断层之前
⑤古风化壳的年代
（ 3）不整合的空间展布和变化
不同地段、不同部位强度、性质均有变化,
综合考虑区域多种因素
第三章 应力分析基础
一、面力和体力
1,力,物体相互间的一种机械作用
2,接触力,物体与物体间的作用力
3,面力,作用在物体表面的接触力
4,应力集中：接触面积与物体边界面积比量级很小时,
即集中
5,体力,非接触力作用在物体内部每一支点上时,
为体力
二、外力和内力
1,外力：外界物体向研究物体施加的作用力
2,内力：外力作用引起的物体内部各点之间的相互作用力
三、截面上的应力、正应力、剪应力
1,应力：在外力作用下，物体内任一截面单位面积
上的受力大小
2,正应力：垂直截面的应力，以 ζ表示
3,剪应力：平行截面的应力，以 η表示
四、主应力、主方向、主平面
1,主应力：某一截面上只有正应力，没有剪应力时
的正应力
2,主方向：主应力的方向
3,主平面：垂直于主应力的平面
五、应力椭球体和应变椭球体
1,应力椭球体,
ζ1 —最大压（最小拉）应力轴；
ζ2 —中间应力轴；
ζ3 —最小压（最小拉）应力轴
故,ζ1 ＞ ζ2 ＞ ζ3
2,应变椭球体,
A(X)—最大应变轴；
B(Y)—中间应变轴；
C(Z)—最小应变轴。
应力椭球体
六、应力分析简介
1,常见的应力状态,
单轴应力状态,
一个主应力不为零，其余两个均为零
双轴应力状态,
一个主应力为零，其余两个均不为零
三轴应力状态,
三个主应力均不为零，且 ζ1＞ ζ2＞ ζ3
2,二维应力状态分析（平面应力状态分析）
若：有两轴主应力 (ζ1,ζ2)作用在斜截面 ( AB )
上，且 ζ1 ＞ ζ2,ζ3 = 0；求分析斜面 ( AB 面 )上的应
力状态。
规定,α—AB法线与 ζ1的夹角
AB线 —AB 面的截线，单位长度 ( =1 )
∵ AB = 1,
∴ OA = sin α,OB = cos α
又 ∵ ζ = P / A,P = ζ A
∴ 在 OA 面上的正应力 P2 = ζ2 OA = ζ2 sin α,
在 OB 面上的正应力 P1 = ζ1 OB = ζ1 cos α
（ 1）在垂直 AB面上的力,
为 P1和 P2的分力之和,
即, Pn = P1n + P2n = P1cosα+ P2sinα
AB面上的正应力,
ζα= P1cosα+ P2sinα
= ζ1cosα cosα+ ζ2sinα sinα
= ζ1cos2α + ζ2sin2α
= (1)
（ 2）在平行 AB面上的力,
Pt = P1sinα + P2cosα
AB面上的剪应力,
ηα = ζ1 cosα sinα+ ζ2 sinα cosα
= (2)
c o s 2 α2 σσ2 σσ 2121 ???
s i n 2 α2 σσ 21 ?
讨论,
由 (1)：当 α = 0 时,
cos 2α = 1； ζα = ζ1 （最大）；
ζ2 不起作用
说明,垂直该面的应力对该面作用最大
平行该面的应力对该面无作用
由 (2)：当 α = 0o 时,ηα = 0
当 α = 90o时,ηα = 0 （ 2 α = 180o）
当 α = 45o时,ηα 达最大值 （ 2 α= 90o）
即,
说明,与主应力呈 45o的面上剪应力最大
易产生剪切面
s i n 2 α2 σστ 21α ??
第四章 应变分析基础
一、变形与变位
1,变形（ strain）,
岩石体受到应力作用后，其内部各质点经受了
一系列的位移，使岩石体的初始形状、方位或位置
发生了改变。
2,位移,
物体内各质点的位置在变形前后的相对变化。
（平移、旋转、体变、形变）
平移、旋转,改变坐标，不改变形态
（内部各质点相对位置不变）
体变、形变,改变形态和体积
（内部各质点相对位置改变）
A.平移； B.旋转； C.形变； D.体变
二、应变的度量 （应变测量）
应力状态：某一瞬间作用于物体上的应力情况
应变状态：物体变形后的状态
1,线应变,
（ 1）定义,变形前后线段长度的变化（ ε ）
（ 2）应变量计算,
A,单位长度比,
式中,ε—线应变量； l 0,l 1—变形前、后同一
线段的长度比（伸长为正；缩短为负）
B,平方长度比,
式中,λ—变形前、后同一线段的长度比的平方
0
01
l
llε ??
? ? ? ? 2201 ε1/llλ ???
2,剪应变,
（ 1）定义,
角应变：变形前相互垂直的两条直线,
变形后其夹角偏离直角的量（ ψ）
剪应变：角应变的正切（ γ ）
（ 2）应变量计算,γ= tgψ
（右偏为正；左偏为负）
三、均匀应变与非均匀应变
1,均匀应变,
（ 1）定义,
物体内各质点的应变特点相同的变形
（ 2）特点,
变形前的直线，变形后仍是直线；
变形前的平行线，变形后仍是平行线
2,非均匀应变,
（ 1）定义,
物体内各质点的应变特点发生变化的变形
（ 2）特点,
变形前的直线，变形后为曲线或折线；
变形前的平行线，变形后不在保持平行
3,连续变形：物体内从一点到另一点的应变状态
是逐渐变化的（如弯曲）
4,不连续变形：物体内从一点到另一点的应变状态
是突然变化（如断开）
褶皱是一种非均匀连续变形
非均匀变形
A.变形前； B.变形后；
C.不连续变形
弯曲变形
四、应变椭球体
1,定义,
用来表示应变状态的椭球
2,特征,
(1)变形前是球，均匀变形后为一椭球
(2)有三个相互垂直的主轴（ X,Y,Z），分别代
表最大、中间、最小应变轴（或 λ1,λ2,
λ3； A,B,C ）
(3)有三个相互垂直的主平面（ YZ,XZ,XY）,
分别垂直 X,Y,Z轴
(4)应力与应变有密切关系,
最大应变轴平行最小压应力轴和最大张应力轴
最小应变轴平行最大压应力轴和最小张应力轴
五、弗林（ Flinn ）指数
表示应变椭球体的形态 —应变强度
k = tanα = (a-1) / (b-1)
式中,a = X / Y = （ 1+ε1） /（ 1-ε2）
b = Y / Z = （ 1+ε2） /（ 1+ε3）
讨论,k值相当于 p点与原点（ 1,1）的斜率
k=0 单轴旋转扁球体（轴对称缩短）
1＞ k＞ 0 扁形椭球体（压扁型）
k=1 平面应变椭球体
∞＞ k＞ 1 长型椭球体（收缩型）
k=∞ 单轴旋转长球体（轴对称伸长 ）
六、旋转变形与非旋转变形
1,非旋转变形,
代表应变 主轴方向 的物质线在变形前后 不发生 方
位的改变
2,旋转变形,
代表应变 主轴方向 的物质线在变形前后 发生了 方
位的改变
七、递进变形
1,有限应变（总应变）,
物体变形的最终状态与初始状态对比发生的变化
2,递进变形：变形的发展过程（许多微量应变逐次
叠加的过程）
递
进
变
形
第六章 劈 理（ cleavage）
第一节 劈理的结构、分类
1,面理,
面状构造，矿物成分、粒度、定向、颜色的变化而成
(1)原生面理,
原始沉积、原始结晶产生（层理、流面等）
(2)次生面理,
变质、变形作用形成（劈理、片理、破裂面）
2,透入性构造,
均匀连续弥漫整体的构造现象，变形变质作用的结果
3,非透入性构造：局部或个别区段的构造
4,劈理,
将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板
的 次生面理
沉积岩的面理
郯
庐
断
裂
带
内
糜
棱
岩
的
面
理
一、劈理的结构
1,劈理域,
层状硅酸盐或不溶残余物富集成的平行或交织
状的 薄条带 或薄膜；原岩的组分被强烈改造；矿
物、矿 物几何体的形态或晶格具有显著的 优选方位 。
2,劈理石,
夹在劈理域之间的平板状或透镜状的岩片，原
岩的成分仍保留。
二、劈理的分类
1,传统分类,
（ 1）流劈理：由片状、板状、扁圆状矿物或集合体
的平行排列构成的，有使岩石分裂成无数薄片的性能，
是在 固态流变 过程中新生的面理。
（ 2）破劈理：岩石中密集、平行的 剪切破裂 面或 压
溶 劈理域。
（ 3）滑劈理：切过 先期面理 的差异性平行滑动面
（带），带中 (新、老 )矿物定向排列，构成劈理域。
（ 4）褶劈理：当滑劈理两侧先期面理被牵引弯曲时，
称之。
2,结构形态分类
（ 1）连续劈理：岩石中矿物均匀分布，全部定向,
劈理域窄，肉眼无法鉴定劈理域和微劈石。
(包括：板劈理、千枚理、片理、流劈理 )
（ 2）不连续劈理：劈理域在岩石中具有明显的间
隔，肉眼能直接鉴定劈理域和微劈石。
(包括：褶劈理、间隔劈理、破劈理、流劈理 )
3,劈理产出的构造背景
（ 1）轴面劈理：产状平行与褶皱轴面的劈理。
岩性均一、粘度差小的岩系中易产生，更平行
（ 2）层间劈理：受层面控制，与层理斜交的劈理。
在硬岩层中密度小，与层面交角大；软岩层中
密度大，与层面交角小
（ 3）顺层劈理：平行岩层层面的劈理
（流劈理、顺层滑动）
（ 4）断裂劈理：断层带内和附近两盘发育的各种劈理。
平行或斜交；直线、弧形或,S”型
（ 5）区域性劈理：区域性应力作用下变质变形的产物。
多为流劈理、滑劈理
第二节 劈理的形成机制和应变意义
一、劈理的形成作用
1,机械旋转,片状、板状矿物 旋转 到垂直于压缩
方向的定向排列
2,重结晶,云母、石英等矿物垂直于最大压缩方
向的 生长
3,压溶作用,平行压缩方向，颗粒边界的 溶解,
运移到垂直压缩方向的 堆积
4,晶体塑性变形：压扁、拉长作用
二、劈理的应变意义
1,判断应力方向：垂直于最大压缩方向，平行
于 XY面
2,判断褶皱位置：轴面劈理；硬（软）岩层中
正（反）扇形
3,判断剪切带的动向：伴生劈理
4,确定构造序次（构造世代）：叠加、破坏
5,分析岩石变质条件
6,判定与区域构造、大型构造的关系
第七章 线 理（ lineation）
第一节 小型线理
一、拉伸线理
1,岩石碎斜、砾石、鲕粒、矿物颗粒或集合体平行排列
2,塑性拉长而成
3,平行应变椭球体的最大张应力轴
4,A型线理
二、矿物生长线理
1,针状、柱状、板状矿物的定向排列
2,重结晶的结果
3,平行应变椭球体的最大张应力轴
4,A型线理
郯庐断裂带内糜棱岩中的矿物拉伸线理 (山东 )
花岗闪长岩中的角闪石生长线理 (西昆仑山柯岗 )
云母片岩中的Ａ线理 (新藏线 )
三、皱纹线理
1,先存面理微细褶皱的枢纽平行排列而成
2,与区域性褶皱的枢纽方向一致
3,B型线理
四、交面线理
1,面理与面理或面理与层理交切而成的线理
2,与区域性褶皱的枢纽方向一致
3,B型线理
褶皱石香肠（新疆卡拉库力湖）
第二节 大型线理
一、石香肠构造
1,平行排列的长条状块段、裂隙、楔入充填物的
构造组合
2,互层岩系受到垂直层面挤压力，软弱岩层向两
侧流动而成
3,B型线理，但常见到的是横断面（ A,C 轴）
二、窗棂构造
1,平行排列的半圆柱状的大型线理
2,强硬岩层组成，软岩层嵌入其间
3,顺层 缩短 而成
4,B型线理
三、杆状构造
1,由石英等单矿物形成的细长的杆状体
2,变质岩褶皱转折端、断裂带低压带处,
3,变形过程中同构造 分泌物 或先期石英脉随
褶皱 碾滚 而成
4,B型线理
四、铅笔构造
1,浅变质岩中泥质、粉砂质岩劈成的长条状构造
2,交面铅笔构,
劈理与劈理或劈理与层理交切； B型线理
3,压实变形铅笔构造,
压实、劈开； A型线理
五、压力影构造
1,低变质岩中的矿物生长线理
2,中间 早期 的刚性物体
（黄铁矿、磁铁矿、变斑晶、化石）,
两端 同构造期 的纤维状结晶矿物
（石英、方解石、云母、绿泥石）
3,成因：应力作用 → 沿刚体表面基质被拉开
→ 形成低压 引张 区 → 基质中易溶物
质被 压溶 → 向低压区运移 → 在低压场
所沿最大拉伸方向 生长 纤维状矿物
菱铁矿压力影拉伸线理 (新藏公路 )
第三节 线理的观察和研究
1,区分原生线理与 次生线理
2,观察线理，分析确定大构造的位置和类型
3,测量线理，判断物质运动方向，综合研究
区域应力场
4,判断断层两盘的运动方向，判断断层性质
5,几何学、运动学、动力学研究的主要标志
第八章 褶皱的几何分析
第一节 褶皱（ folds）和褶皱要素
一、褶皱的基本类型
褶皱面状构造（层面、面理）的弯曲变形
1.背形：褶皱面向上凸式弯曲 (不考虑地层的新老关系 )
向形：褶皱面向下凹式弯曲 (不考虑地层的新老关系 )
2.背斜：核部为 老 地层，翼部依次为 新 地层 (对称 )组
成的褶皱。
向斜：核部为 新 地层，翼部依次为 老 地层 (对称 )组
成的褶皱。
褶
皱
（
美
国
加
利
福
尼
亚
）
背斜 向斜
二、褶皱要素
1,核：褶皱最中心的那一套地层
2,翼：褶皱核部两侧对称出现的地层
3,枢纽：同一褶皱面上最大弯曲点的连线 (可直线，可曲线 )
4,轴面：褶皱枢纽连成的面 (假想的面，可平面，可曲面 )
5,转折端：褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分
6,翼间角：正交剖面上两翼间的内夹角
7,脊线：同一褶皱面上最高点的连线
槽线：同一褶皱面上最低点的连线
8,拐点：褶皱面上相反凸向的转折点 (公共翼上 )
第二节 褶皱的描述
一、正交剖面上褶皱的形态
正交剖面 （横截面）：垂直褶皱枢纽的剖面
1,按转折端的形态分类
（ 1）圆弧褶皱：转折端呈圆弧状弯曲的褶皱
（ 2）尖棱褶皱：转折端呈尖状弯折的褶皱
（ 3）箱状褶皱：转折端宽平，两翼产状直立，轴面共轭
（ 4）挠曲（膝折）：膝状弯曲
尖棱褶皱 圆弧褶皱
箱状褶皱 膝褶
圆弧褶皱 (新疆库车河 )
尖棱褶皱 (新疆塔什库尔干 )
大型箱状褶皱（新疆库车克孜纳努尔）
翼部 翼部
核部
2,按翼间角大小分类
(1) 平缓褶皱,180° —120°
(2) 开启褶皱,120° —70°
(3) 中常褶皱,70° —30°
(4) 紧闭褶皱,30° —5°
(5) 等斜褶皱,5° —0°
3,按轴面产状分类
(1) 直立褶皱：轴面近直立，两翼倾向相反，倾角近相等
(2) 斜歪褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不相等
(3) 倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，其中一翼地层倒转
(4) 平卧褶皱：轴面近水平，其中一翼地层倒转
(5) 反卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱
褶
皱
分
类
A,对称褶皱 (直立 )
B,等斜褶皱 (直立 )
C,不对称褶皱 (斜歪 )
D,倾伏褶皱 (斜歪或倒转 )
E,平卧褶皱
第三系砂岩中的直立水平褶皱 (新疆库车河 )
大理岩中的倒转褶皱 (中巴公路奥依塔格 )
平卧褶皱 -江西井岗
平
卧
褶
皱
（
纳
米
比
亚
）
4,按褶皱的对称性分类
（ 1）对称褶皱：褶皱轴面与褶皱包络面垂直，两翼长度
基本相同。
（ 2）不对称褶皱：褶皱轴面与褶皱包络面斜交，两翼长度
不相同。
根据不对称褶皱判断大构造的位置，其步骤和原理,
A、标出不对称小褶皱的轴面
B、小轴面与包络面的锐夹角指向对盘运动方向
C、正常褶皱时上盘向上运动，下盘向下运动
D、连出褶皱的转折端
A,对称褶皱； B,不对称褶皱
A B
二、平行枢纽方向的褶皱形态
1、枢纽产状,
（ 1）水平褶皱：枢纽近水平，两翼地层走向平行
（ 2）倾伏褶皱：枢纽倾伏，出现转折端
背斜：倾伏端，一般枢纽倾向封闭端，内部老地层
向斜：扬起端，一般枢纽倾向撒开端，内部新地层
（ 3）倾竖褶皱：枢纽直立
2、褶轴,
（ 1）圆柱状褶皱：褶轴平行自身旋转构成的褶皱
（ 2）非圆柱状褶皱：不具褶轴平行自身旋转构成的
褶皱的特点
（ 3）锥状褶皱：轴线一端固定，旋转构成的褶皱
倾伏褶皱 (北美 )
向斜的扬起端 (新疆库车河 )
三、褶皱的平面形态
1,等轴褶皱：长：宽 = 1,1（穹隆、构造盆地）
2,短轴褶皱：长：宽 = 3,1
3,线状褶皱：长度远大于宽度的褶皱
四、褶皱的大小（正交剖面上）
1,中间线：连接各褶皱面上拐点的线
2,波长：两个相间拐点之间的距离（一个周期波的长度）
3,波幅：中间线与与枢纽点之间的距离
线性褶皱 (阿巴拉契亚山脉 )
第三节 褶皱的分类
一、褶皱的位态分类
（ Rekard分类） —根据 轴面倾角 和 枢纽倾伏角 两个要素，
将褶皱分为七类,
规定,水平为 0° —10° ； 倾斜（伏）为 10° —80° ；
直立为 80° —90°
1.直立水平褶皱：轴面直立，枢纽水平（弱变形）
2.直立倾伏褶皱：轴面直立，枢纽倾伏
3.倾竖褶皱,轴面直立，枢纽直立（强变形）
4.斜歪水平褶皱：轴面倾斜，枢纽水平
5.斜歪倾伏褶皱：轴面倾斜，枢纽倾伏，产状不同 (最常见 )
6.平卧褶皱：轴面、枢纽均水平（强变形）
7.斜卧褶皱：轴面倾斜，枢纽倾伏，产状相同（强变形）
a.直立水平褶皱
b,c.直立倾伏褶皱
d.倾竖褶皱
直
立
倾
伏
褶
皱
斜歪水平褶皱 (安徽泗县 )
大型平卧褶皱 (中巴公路盖孜检查站 )
二、褶皱的形态分类
1、几何学分类,
（ 1）平行褶皱（等厚褶皱、同心褶皱）,
各褶皱面有同一曲率中心
（ 2）相似褶皱：各褶皱面具有相同的曲率
（ 3）底辟构造,
A,高塑体膨胀、上升而成
B、地表为穹隆或短轴背斜，发育放射状,
同心圆状断层
C、高塑体为岩盐类时，称盐丘构造
平行褶皱 相似褶皱
底辟构造
2、褶皱形态分类（ Ramsay分类）
等倾斜线,
褶皱正交剖面上，岩层上、下界面的相同倾斜点的连线。
根据等倾斜线的形式、厚度，将褶皱分为三类五型,
Ⅰ A 型 —等倾斜线向内弧收敛，长度差别大，内弧曲率大,
顶薄褶皱
Ⅰ B 型 —等倾斜线向内弧收敛，垂直层面，长度大致相等,
内弧曲率大，平行褶皱、等厚褶皱
Ⅰ C 型 —等倾斜线向内弧微收敛，长度差不大，内弧曲率
稍大，过渡型褶皱
Ⅱ 型 —等倾斜线平行且相等，内、外弧曲率相等,
相似褶皱
Ⅲ 型 —等倾斜线向外弧微收敛，长度差不大,
外弧曲率稍大，顶厚褶皱
Ⅰ B
Ⅰ A
Ⅰ C
Ⅱ
Ⅲ
顶厚褶皱 (北京西山 )
第四节 褶皱的组合形式
一、阿尔卑斯式褶皱 （ Alpinotype folds）
1、基本特征,
（ 1）一系列线状褶皱平行排列，走向与构造带的走向一致
（ 2）背斜、向斜相间连续排列，同等发育
（ 3）不同级别的褶皱组成复背斜或复向斜
2、复式褶皱,
（ 1）一系列次级小褶皱组成的大褶皱
（复式背斜、复式向斜）
（ 2）核部向两翼由直立褶皱 → 斜歪褶皱 → 倒转褶皱
→ 平卧褶皱
（ 3）正常情况下，小褶皱的轴面向核部收敛
扇形复背斜
倒扇形复背斜
二、侏罗山式褶皱（ Jura-type folds）
1,基本特征,
（ 1）一系列线状褶皱平行排列，走向与构造带的走向一致
（ 2）紧密的褶皱与开阔的褶皱相间排列
（ 3）沉积盖层沿刚性基底上软层滑脱形成的薄皮褶皱
2,隔档式褶皱、隔槽式褶皱
（ 1）隔档式褶皱：背斜紧闭，向斜宽缓的线状褶皱
（ 2）隔槽式褶皱：向斜紧闭，背斜宽缓的线状褶皱
三、日尔曼式褶皱（ Germanotype folds）
1,发育在弱变形的地台中
2,短轴背斜的斜列组合
3,这褶皱两翼倾角极缓
大
型
褶
皱
带(
美
国
宾
夕
法
尼
亚
州)
第五节 叠加褶皱
一、三种基本形式
设,S1,S2—分别为早期褶皱轴面和晚期褶皱轴面
b1,b2—分别为早期褶皱枢纽和晚期褶皱枢纽
1,S1 直立,S2直立； S1⊥ S2 ； b1⊥ b2
出现棋盘状分布的穹隆和构造盆地
2,S1 水平,S2 直立； S1⊥ S2； b1⊥ b2
出现“新月型”构造组合
3,S1水平,S2直立； S1⊥ S2； b1// b2
出现翻卷褶皱
二,叠加 褶皱的识别
1,重褶 现象、钩状褶皱
2,次生面理、线理的变形
3,两组面理、线理的有规律交切
第九章 褶皱的成因分析
第一节 纵弯褶皱作用
纵弯褶皱作用：顺层挤压形成的褶皱
一、纵弯褶皱的发育机制
1、单层褶皱的发育机制
在粘性介质中粘性较大的粘性板的褶皱的初始主波长
Wi 为,
式中,d —强岩层的厚度；
μ1,μ2—强岩层、弱岩层（介质）的粘度
μ1＞ μ2
3 21 /6 μμd2Wi ??
由此可见,
（ 1）褶皱的主波长与所受作用力的大小无关，与强岩
层的厚度及其层与介质的粘度有关。
（ 2）褶皱的主波长与褶皱层的原始厚度 d 成正比。
当岩层与介质比（ μ1 / μ2）为 常数 时，厚度大的岩层
波长大，数量少；厚度小的岩层波长小，数量多而紧
闭。
（ 3）褶皱的主波长与强岩层和介质的粘度比的立方根
成正比。
A、强岩层与介质 能干差大 时，宽缓褶皱 —顶角变
小 —香肠构造
B|、强岩层与介质 能干差小 时，顺层缩短 —岩层加
厚 —圆弧褶皱 —压扁褶皱
不同能干性岩层的褶皱形态 (μ1＞ μ2＞ μ3＞ μ4＞ μ5)
2、多层岩层的褶皱发育机制
（ 1）接触应变带,
强硬岩层发生褶皱时，软岩层会发生不同的
构造反映，形成的变形带。
（ 2）硬岩层间距对褶皱形态的影响,
A,相隔很远，互不影响各自波长，形成不协调
褶皱
B,间距较小，均在接触应变带之内，相互影响。
二、纵弯褶皱的应变分布型式与小型构造
1,中和面褶皱作用
(1) 中和面：褶皱面中部的无应变面
(2) 平行与褶皱轴的方向无拉伸作用
(3) 褶皱各处垂直层面的厚度不变，平行褶皱
(4) 外弧深长，内弧压缩，应变量大小与离中和面的距离
成正比
(5) 应变椭球体在外侧平行层面排列，内侧垂直层面
呈扇型排列
(6) 形成不同类型的小构造,
A,外侧岩层变薄，形成平行层理的劈理，垂直层面,
扇型排列的楔形张裂隙
B,内侧岩层加厚，形成扇型劈理，小褶皱，逆冲小断层
(7) 继续挤压，中和面向外侧迁移，直至不存在
2,顺层剪切作用
（ 1）褶皱轴是中间应变轴：绕褶皱轴的弯曲，褶皱面上
垂直褶皱轴的滑动
（ 2）岩层原始厚度保持不变：简单剪切，层内无中和面
（ 3）直线线理在变形后与褶轴的交角不变
（ 4）在正交剖面上，最大应变轴的方向在顶部收敛,
转折端处无应变，拐点处应变最强
（ 5）常形成层间小褶皱，可据此判断大构造的位置
（ 6）弯滑褶皱作用：剪切面集中在层面之间的褶皱作用
（ 7）弯流褶皱作用：宏观上没有明显滑动面的褶皱作用
3,压扁作用的影响
（ 1）平均韧性大，弯曲之前发生，一直延续到变形后
（ 2）韧性差大，弯曲前可以不发生顺层压扁，形成香
肠状褶皱
（ 3）褶皱前的顺层压扁，岩层缩短加厚，压扁面垂直
于层理
（ 4）褶皱后的压扁作用，压扁面向轴面旋转，形成轴
面劈理
4,纵弯褶皱中发育的劈理形式
（ 1）高韧性差,
A,远离强岩层处，形成与褶皱轴面平行的劈理
B,在强岩层附近，围绕强岩层形成劈理
C,在强岩层内部,
外侧受顺层拉伸，形成顺层劈理、垂直层理
的张裂隙张裂隙
内侧受压缩，形成正扇形劈理、轴面劈理
（ 2）低韧性差,
A,褶皱前，顺层缩短而加厚
B,褶皱幅度小时，压扁面垂直层面
C,变形继续，强岩层中正扇形劈理；软岩层中
反扇形劈理
D,变形再继续，发育轴面劈理
第二节 横弯褶皱作用
特点,
1,垂直层面的外力作用，形成的褶皱
2,岩层处于拉伸状态，无中和面
3,顶薄褶皱，背斜顶部形成地堑；
穹隆顶部有放射状或同心圆状断层
4,背斜顶部岩层变薄，向两侧流动，岩层变厚
底辟作用,
地下岩盐、石膏、粘土、岩浆等低粘性、易流动
的物质，在浮力的作用下向上流动，部分刺穿上部岩
层，使上覆岩层拱起而形成的构造 （岩丘、岩浆底辟）
同沉积褶皱,
1,边沉积边形成的褶皱
2,褶皱上平，两翼逐渐变陡，开阔褶皱
3,顶薄，两翼增厚，向斜核部厚度最大
4,顶部颗粒粗，两翼颗粒细
5,两翼常有同沉积滑塌构造、滑塌褶皱
第三节 剪切褶皱作用
其特征为,
1,剪切面是无应变面
2,剪切面平行与褶皱轴面
3,平行轴面岩层厚度变形前后不变（相似褶皱）
4,在褶皱中无中和面
5,轴面两侧的相对剪切方向相反
6,成直线派历代线理，可能发生改变
第十章 节理
第一节 节理的分类
一、节理与构造的几何学关系分类
1,根据节理产状与岩层产状的关系
（ 1）走向节理：节理走向与岩层走向大致平行
（ 2）倾向节理：节理走向与岩层走向大致垂直
（ 3）斜向节理：节理走向与岩层走向斜交
（ 4）顺层节理：节理面与岩层的层面大致平行
2,根据节理与褶皱轴的关系
（ 1）纵节理：节理的走向与褶皱轴向平行
（ 2）横节理：节理的走向与褶皱轴向垂直
（ 3）斜节理：节理的走向与褶皱轴向斜交
1.走向节理； 2.倾向节理； 3.斜向节理； 4.顺层节理
a.纵节理
b.斜节理
c.横节理
二、节理的力学性质分类
1,剪节理,
（ 1）产状稳定，延伸较远
（ 2）节理面平直光滑，面上有擦痕
（ 3）节理缝细，无充填
（ 4）切穿砾石和胶结物
（ 5）平行剪切面
（ 6）常组成, X” 节理，两组节理旋向相反,
锐夹角平分线是最大挤压力的方向
（ 7）常形成斜列的羽状节理，可判断两盘移动方向
共轭剪节理
2,张节理,
（ 1）产状不稳定，短而弯曲
（ 2）节理面粗糙不平，无擦痕
（ 3）节理缝宽，多被充填，脉宽
（ 4）绕过砾石和粗砂
（ 5）平行张裂面
（ 6）常是不规则的树枝状、网状、追踪张节理
（ 7）雁列式（左列、右列），可判断断层两盘旋向
张节理
三、节理组、节理系
1,节理组：统一 应力作用、产状一致、性质一致
2,节理系：统一 应力作用、产状不同、性质不同,
有成因联系
四、节理的分期
1,节理分期：将一个地区不同时期形成的节理，按期
分开。根据交切关系，判断节理形成的先后
（错开、限制、互切、追踪、切断、终止）
2,节理配套：按照成因联系，找出一个地区，同一
时期、统一应力，不同性质、不同方向的节理
第二节 雁列节理
1、雁行排列的节理（ 左列式、右列式）
2、雁列带、雁列面、雁列角（常被方解石脉,
石英脉充填）
3、单脉有平直型、,S” 型、,Z” 型
生物碎灰岩中的雁行式张节理，右阶（型）式排
列，运动方向左旋（反时针）
－合肥工业大学行政楼大门门厅廊柱
左型 (阶 )雁行式张节理－合肥紫蓬山侏罗系红色砂岩
第三节 节理脉的充填机智和压溶作用
一、扩张脉和非扩张脉
1,扩张脉：溶液侵入节理空间，并使节理两碧张开而
形成岩脉（纤维状晶体可垂直壁，可斜交壁）
2,非扩张脉：溶液羽围岩交代，占有空间而形成的岩脉
二、裂开 —愈合作用
1,形成过程：裂缝 ——裂开 ——充填 ——愈合 ——再裂开
——（反复裂开 —愈合的增生作用）
2,充填物：石英、方解石、长石等
三、缝合线
1,不纯灰岩中的与节理类似的小构造
2,多锯齿状，总体顺岩层层面发育
3,先有裂缝，后而压溶形成
扩张性岩脉 (A,B,C)
和非扩张性岩脉 (D,E,F)
裂开 -愈合脉的发育示意图
A.缝合线构造及其与层理和斜交关系
B.缝合线锥轴与应力轴的关系
A.柱状缝合线； B.锥状缝合线
第四节 区域性节理
一、一般特征
1,区域性构造作用的结果
2,发育范围广，产状稳定
3,规模大、间距宽、延伸长、可切穿不同岩层
4,构成一定的、有规律的几何形式
5,主节理 延伸长、规模大、在各组各类节理中站主要地位
6,节理是地壳浅层次的脆性变形构造
二、区域构造分析中的作用
1,判断大构造和构造应力场
2,节理分期、配套。
3,应力场图解,
相同时期、统一应力作用下形成的节理，有规律分布。
不同方位、不同性质、不同旋向，可求出 主压应力 的方
向。
第十一章 断层概论
第一节 断层的几何要素和位移
一、断层的几何要素
1,断层面：将岩片或岩层断开成两部分，并介意
滑动的破裂面 (可平、可曲，产状要素同面状构造 )
2,断层带：一系列破裂面或次级断层组成的带
(同时形成、相互平行、性质相同 )
3,断层线：断层面与地面的交线
4,断盘：断层面两侧，沿断层面滑动的岩块
上 盘 —位于断层面上侧的断盘
下 盘 —位于断层面下侧的断盘
上升盘 —相对向上滑动的断盘
下降盘 —相对向下滑动的断盘
断层线
上盘
断层面
下盘
下降盘
下降盘
上升盘
上升盘
二、位移
1,滑距：断层两盘实际的位移距离
(1)总滑距：两个 相当点 (撕裂点 )之间的真正位移距离
(2)走向滑距：总滑距在断层面走向线上的分量
(3)倾斜滑距：总滑距在断层面倾斜线上的分量
(4)水平滑距：总滑距在水平面上的投影长度
2,断距：断层两盘 相当层 之间的相对距离
(1)在垂直于被断岩层走向剖面上的断距
A,地层断距：断层两盘相当层之间的垂直距离
B,铅直地层断距：断层两盘相当层之间的铅直距离
C,水平地层断距：断层两盘相当层之间的水平距离
(2)在垂直于断层走向剖面上的断距
A,视地层断距：断层两盘相当层之间的垂直距离
B,视铅直地层断距：断层两盘相当层之间的铅直距离
C,视水平地层断距：断层两盘相当层之间的水平距离
第二节 断层分类
一、断层与有关构造的几何关系分类
1,按断层走向与岩层走向的关系分类
(1)走向断层：断层走向与岩层走向基本一致
(2)倾向断层：断层走向与岩层走向基本垂直
(3)斜向断层：断层走向与岩层走向斜交
(4)顺层断层：断层面与岩层层理基本一致
2,按断层走向与区域构造线 (或褶皱轴向 )的关系分类
(1)纵断层：断层走向与区域构造线基本一致
(2)横断层：断层走向与区域构造线基本垂直
(3)斜断层：断层走向与区域构造线斜交
二、断层两盘相对运动分类
1,正断层：上盘下降，倾交较大，上陡下缓
(犁式断层 )
2,逆断层：上盘上升
A,高角度逆断层：倾角 ＞ 45o，逆冲断层
B,低角度逆断层：倾角 ＜ 45o，逆掩断层
C,推覆构造：滑动距离很远的逆掩断层,
倾角 ＜ 30o
外来岩席：远处推覆而来的岩块 (推覆体 )
原地岩块：下盘相对未动的岩块
飞来峰：被剥蚀后残留下的孤零的外来
岩席，断层圈闭的老地层
构造窗：外来岩席中被剥露出来的原地
岩体，断层圈闭的新地层
犁式断层
构造窗与飞来峰
3,平移断层,两盘沿断层走向移动的断层
(走滑断层 )，断层面一般直立
A,左行（旋）平移断层、右行（旋）平移断层
B,正 -平移断层、平移 -正断层
C,逆 -平移断层，平移 -逆断层
4,枢纽断层,
旋转轴位于一端的枢纽断层：各段断距不同
旋转轴位于中间的枢纽断层：两端旋向相反
第三节 断层形成机制
应力状态 —安德森（ Anderson)模式
A.正断层
B.逆断层
C.平移断层
第四节 断层 (构造 )岩
1,构造岩的研究意义
（ 1）断层存在的标志；
（ 2）判断断层的属性（脆性、韧性）；
（ 3）指示断层形成的环境；
（ 4）判断断层两盘移动的方向
2,碎裂岩系
（ 1）断层角砾岩：仍保持原岩特点，粒度大于 2mm
胶结物为磨碎的岩屑、岩粉、压溶物、外来物
角砾大小不一，可杂乱无章，可定向排列透镜状,
椭圆状、可雁行排列
（ 2）碎裂岩：更细的原岩的岩粉、细粒为 0.01-2mm
镜下可见压碎结构
（ 3）碎粉岩：超碎裂岩，碾磨的极细、均匀,
小于 0.01mm
（ 4）玻化岩：研磨过程中局部融化，又迅速冷却,
外貌黑色玻璃状岩石（假玄武玻璃）
（ 5）断层泥：强烈研磨成泥状，未固结
断层角砾岩
第五节 断层效应
一、走向断层引起的效应 （ 6种形式 ）
二、倾向断层引起的效应
1,平移断层引起的效应
2,正（逆）断层引起的效应
3,平移 -正 (逆 )断层和正 (逆 )-平移断层引起的效应
4,横断层错断褶皱引起的效应
(变宽、变窄，轴迹错移，错距与两翼倾角的关系 )
第六节 断层的识别
一、地貌标志
1,断层崖：断层上升盘形成的陡崖
2,断层三角面：垂直断层的侵蚀，形成垂直断层
的山脊切面
3,错断的山脊：山脊不连续
4,串珠状湖泊、洼地、泉水：沿断层分布
5,水系特征：直线状、急转弯，被错断的河流
二、构造标志
1,地质体不连续，错开、中断
2,构造强化带，地层产状急变、陡立,
3,密集的节理、劈理带、小褶皱剧增、擦痕镜面
4,构造岩、破碎带、透镜体带
三、地层标志 (重复、缺失的 6种类型 )
四、岩浆、矿化标志 (岩浆通道、热蚀变 )
五、岩相、厚度标志
(控制两侧沉积差异，同构造期 )
第七节 断层的观察
一、断层两盘相对运动方向的确定
1,根据两盘地层的新老关系,
（ 1）正常地层老岩层为上升盘；倒转地层反之
（ 2）背斜变宽为上升盘；向斜变窄为上升盘
2,牵引构造,
（ 1）断盘移动时，摩擦、拖曳作用形成的岩层弯曲
（ 2）弧形凸起的方向，代表本盘移动方向
（ 3）发育过程：弯曲 —断层 —褶皱
断层中的牵引构造及其指示的两盘滑动方向
断层擦痕和阶步
3,擦痕、阶步,
(1)擦痕：断盘移动时，在断层面上刻划的痕迹
沿滑动方向触摸，有光滑感；一端粗深,
另一端细浅；细浅端代表对盘移动的方向
(2)阶步：断层面上，与擦痕垂直的小陡坎
阶步面向对盘移动的方向
4,羽状节理,
(1)断层两侧产生与主断层斜交的羽状排列的节理
(2)有规律的力学关系，用应变椭球体分析,
T—张节理，锐夹角指本盘移动方向
P—压节理,
D—小褶皱轴，锐夹角指对盘移动方向
S1—大交角剪节理，一般不发育，不宜使用
S2—小交角剪节理，较发育，锐夹角指本盘
移动方向
5,断层两侧小褶皱,
牵引褶皱、伴生小褶皱，判断方法同上
6,断层角砾岩,
雁列透镜体和角砾岩作为应变椭球体，长轴与
断面的锐夹角指本盘动向
三、断层规模的分析和测定
1,长度、深度、宽度
2,断距、滑距
3,构造岩类型、性质
第八节 断层作用的时间性
一、断层活动时间的确定
1,被断的最新地层之后，未断的最老地层之前
2,错断岩脉，未被岩脉充填，形成在岩脉以后；
错断岩脉，并被岩脉充填，形成在岩脉同时；
未错断岩脉，全被岩脉充填，形成在岩脉以前
3,根据断层 的性质、方位等力学关系，可判断
是否与褶皱同期
4,在区域构造背景下，分析断层形成时代
5,长期（多期）活动：控制两盘沉积历史,
沉积厚度差异。
二、同沉积（生）断层
1,犁式正断层，上陡下缓
2,上盘下降，明显增厚
3,断距随深度增大，地层愈老，断距愈大
4,上盘常出现反牵引现象
第十二章 伸展构造
第一节 伸展构造形式
一、地堑、地垒
1,地堑：两组走向平行、倾向相反、相对倾斜的正断层
两断层之间依次共同下降，形成阶梯状负地形
2,地垒：两组走向平行、倾向相反、相背倾斜的正断层
两断层之间依次相对共同上升，形成阶梯状正
地形。
3,盆岭构造,连续出现地堑（盆）、地垒（岭）的
构造组合。
地垒、地堑
二、断陷盆地
1,一侧正断层控制，沉积厚度大
2,另一侧无断层，沉积厚度很小，不对称
3,箕状盆地（箕状凹陷、半地堑盆地）
三、裂谷
1,巨大、窄长、切割深、发育时间长的大地堑
2,发育在区域性隆起背景上
3,分为大洋裂谷、大陆裂谷
四、变质核杂岩
1,被构造拆离、伸展的未变质沉积盖层覆盖的，呈
孤立、平缓穹形的、强烈变形的变质岩和侵入岩构
成的隆起
2,基本特征,
（ 1）圆形、椭圆形、孤立的穹隆，中间变质岩,
周围沉积岩
（ 2）规模巨大、低角度拆离正断层、糜棱岩带分
隔基地与盖层；基底塑性变形强烈，中间为岩体
（ 3）拆离断层近水平，上盘发育多米诺式断层
（ 4）拆离断层为一强烈破碎的构造岩带
五、岩墙群
直立、平行排列的岩墙群是伸展构造的重要样
式，利用岩墙群可计算伸展量。
第十三章 逆冲推覆构造
第一节 逆冲推覆构造的组合型式
1,背冲式,
（ 1）由两侧向外缘逆冲的两套叠瓦式逆冲断层的
构造组合
（ 2）断层面相向倾斜，反向逆冲，同时、统一
应力场 的产物
（ 3）造山带是大型的背冲式逆冲断层组合
背冲式逆冲断层
2,对冲式,
(1)由两侧向中心逆冲的两套叠瓦式逆冲断层的
构造组合
(2)断层面反向倾斜，相向逆冲，同时、统一应
力场的产物
(3)盆地两缘向盘地中心逆冲（盆地构造反转）
3,楔冲式,
(1)产状相近的一套逆断层和一套正断层组合
(2)构成上宽下窄的楔状冲断体
(3)发育在盆地中间或两盆地之间
第二节 逆冲推覆构造的几何结构
一、逆冲推覆构造的台阶式
台阶式,由长而平的断坪和断坡交替构成
(1)断坪 —长而平，顺层发育，在软弱层，岩性差异
界面上，与地层产状一致
(2)断坡 —短而陡，连接断坪之间切层发育，在坚硬
的岩层中，与逆冲断层产状一致
(3)上盘断坡 —与下盘地层产状一致，斜切上盘地层
(4)下盘断坡 —与上盘地层产状一致，斜切下盘地层
(5)前断坡 —在逆冲岩席前侧，走向与逆冲方向直交,
逆倾向滑动，挤压应力状态
(6)侧断坡 —走向与逆冲方向一致，走向滑动,
剪应力状态
(7)斜断坡 —走向与逆冲方向斜交，具走向滑动和
斜向滑动剪切应力状态
二、双重逆冲构造（ Duplex)
1,组合：顶板逆冲断层 —叠瓦式逆冲断层
—底板逆冲断层
2,顶板逆冲断层：次级叠瓦式逆冲断层向上趋近
相互连接，在顶部构成一条断层
3,底板逆冲断层：次级叠瓦式逆冲断层向下趋近
相互连接，在底部构成一条断层
4,叠瓦式逆冲断层：位于顶板逆冲断层和底板逆冲
断层之间封闭块体内的‘ S’形的逆冲断层，向上,
下连接，渐渐向顶、底版逆冲断层过度
5,断夹块：叠瓦式逆冲断层之间的透镜状岩块
6,叠瓦扇：向上没有连接成顶板断层的叠瓦式
逆冲断层
三、反冲断层
1,两套逆冲方向相反的逆冲断层组合
2,多是前缘受阻，导致反向发育的结果
3,冲起构造 —反冲断层之间的部位，因挤压而
向上冲、隆起
4,构造三角带 —反冲断层、后侧逆冲断层、底板
断层限定区
四、逆冲推覆构造的分带性（ P.180，表 13-1）,
1,根带：逆冲断层起始部位，变形强烈，塑性高,
劈理密集，面理倾角大
2,中带：叠瓦构造、双重构造发育，剪切滑动为主,
次级逆冲断层、褶皱产状稳定，倾向根部,
3,峰带：挤压作用强，断层密集、褶皱紧密，产状
直立，断层有平行式、反冲式
4,外带：前锋带之外，变形较弱
第三节 逆冲推覆构造的扩展方式
1,前展式或背驮式（ Piggyback propagation）
新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之下，断层依
次向前方（前陆）扩展，增生在前锋
2,后展式或上叠式（ Overstep propagation）
新的逆冲断层发育在老的逆冲断层之上，断层依
次向后方（腹地）扩展，增生在后缘
第十四章 走向滑动断层
第一节 走向滑动断层基本结构
一、走向滑动断层的基本特点
1,一系列与主断层平行的次挤断层，或斜交的发辫断层组合
2,伴生雁列褶皱、断层、断块隆起、断陷盆地
3,两侧地层依次错开
4,断层带直线延伸
二、左阶式、右阶式
1,左阶式：沿走向前一条断裂依次斜列在左侧，首尾相连
2,右阶式：沿走向前一条断裂依次斜列在右侧，首尾相连
左行平移断层 右行平移断层
第二节 走向滑动断层的应力状态
一、剪切断裂带的应力状态
1,剪裂隙（ R）：两组，一组发育，与主断裂呈 15°
相交，另一组不发育
2,张裂隙（ T 裂隙）：兼有剪切性质
3,压裂隙（ P 裂隙）：兼有剪切性质
可用应变椭球体表示
二、走滑断裂带弯曲部和端部的应力状态
1,弯曲部位根据斜列方式和旋向的不同，分挤压区
和拉张区
2,中部剪切，前端挤压、后端拉伸
三、两条交切走滑断裂带的应力状态
1,两条断层同向楔尖滑动时，引起挤压隆升
2,两条断层离向楔尖滑动时，引起拉张断陷
第三节 走向滑动断层控制下形成的构造
一、拉分盆地（ Pull-apart basin）
1,几何特点,
（ 1） 两条走滑断层间拉伸形成的断陷盆地
（ 2）菱形断陷，两侧边为走滑断层，平直
（ 3）另两边为正断层，曲、短，不规则
2,同时期、同性质、雁列式走滑断层活动的产物
3,发育快、沉积厚度大，强烈时可有火山活动
拉分盆地的形成
拉分盆地
二、花状构造
1,正花状构造,
（ 1）逆冲断层组成花束状构造组合
（ 2）断层下陡上缓，凸面向上
（ 3）地层构成背形，但不具褶皱弯曲
2,负花状构造,
（ 1）正断层组成花束状构造组合
（ 2）断层上陡下缓，凸面向下
（ 3）地层构成向形，地堑式
同样出现雁列褶皱、牵引构造、双重构造
正
花
状
构
造
负
花
状
构
造
美国圣安德烈斯断裂带
（ San Andreas fault）
第四节 大型走向构造与板块运动
位于美国西海岸，长
1300km。构成了北美
板块与太平洋板块之
间的转换边界
1906旧金山大地震，震级 7级，烈度 8.3,发生
时间 5am,震中在金门附近,平均地表错移 4m
1906旧金山大地震
1989年
加里福
尼亚大
地震
1989年加里福尼亚大地震造成的破坏
1989
年加里
福尼亚
大地震
造成的
破坏
1989年
加里福
尼亚大
地震诱
发火灾
1989
年加里
福尼亚
大地震
造成的
破坏
圣安德烈斯
断裂带的演化
英国大格伦断层
Great Glen Fault
位于英国北部苏格兰地区的加里
东造山带内，为北东向左行平移
断裂。是世界上发现历史最早的
平移断裂
近年的同位素年龄指示其形成于 425-430Ma，与巨型的
Moine逆断层形成时代一致，为加里东期板块碰撞的产物。
详细构造研究
指示，为板块
斜向碰撞中形
成的。
土耳其 North Anatolian Fault
板块碰撞中构造挤出作用的产生平移断层活动
该断裂近东西向延伸，长 1400km，为陆内右行平移断层。晚中新世以来平
移 85km（争论较多）。 形成于中新世晚期，当时由于非洲板块上的阿拉伯地
块与欧亚板块嵌入碰撞，从而 Anatolian地块相对于欧亚板块向西逃逸，从而
产生了其北侧的 North Anatolian右行平移断层。 Sengor首先提出这一逃逸构造
（ 1979）。
新西兰阿尔卑斯断裂 Alpine Fault
Alpine fault位于新西兰
南部南阿尔卑斯造山带的
西侧，属于年轻的压扭性
（右行）大陆造山带的边
界断层，也是印度 -澳大
利亚板块与太平洋板块之
间的转换边界。
阿尔卑斯断层所在地区，古新世以来由早期两大板块的扩展边界
(洋中脊 )转变成后来的转换边界，即现代的板块斜向汇聚边界。
日本中央构造线
Median Tectonic Line
MTL以 NEE向延
伸出现在西南日本，
长 1000km，构成
了对变质带的边界，
形成于白垩纪，当
时为巨型的左行平
移断层。
北侧为领家高温低
压变质带，南侧为
三波川高压低温变
质带,也是西南日本
内带与外带的边界
断裂
日本中央构造线野外露头
日本中央构造线博物馆
中央构造线形成模式
郯庐断裂带
与
板块构造
主要问题,
1郯庐为何不过长
江，即大平移为什
么突然中止？
2 郯庐中部的大平
移为何在北部突减？
郯庐断裂带已有的形成模式图
转换断层模式
transform fault model
2旋转碰撞模式 ——缝合线模式
Suture line model
主要证据：古
地磁显示 T以前
华南板块相对
顺旋 80-60度,华
北与华南板块
呈剪刀式碰撞
嵌入碰撞边界模式
Indentation
model
撕裂断层模式
tear fault model
认为华北地幔为
EM1型，华南地幔
为 EM2型。苏北盆
地玄武岩 Pb同位素
反映为 EM1型，从
而认为其下存在华
北地幔，为地壳拆
离模式造山，主张
深部缝合线在长江
一带，郯庐两侧造
山带错移 150km,
俯冲至碰撞模式
证据,（ 1）华北板块古生代是活动大陆边缘，华南是被动大陆边
缘，因而大洋向北俯冲 ——原始郯庐（ NNE向俯冲带）；（ 2）华
北东部与下扬子原始郯庐两侧为南北向至北北东向岩相带 （主要证
据）；
在此模式下，东部先碰撞，有顺旋；西部秦岭 -大别为压扭，多右旋走滑。
枢扭断层模式
hinge fault
model
证据,
1 郯庐南端突然中止；
2郯庐的平移向北减
小，辽东湾为零；
3苏鲁造山带的榴辉
岩比大别山发育；
这种模式只要求郯
庐东部比西部多上
升 10-20km。
碰撞后陆内平移断层模式
intracontinental transcurrent fault
大型走滑构造的重要科学问题,
?1.走滑构造在板块汇聚过程中所起的作
用 ;
?2.走滑构造演化对区域动力学作用过程
的响应与指示 ;
?3.走滑构造的深部过程与浅部响应 ;
?4.走滑构造的盆地动力学，即断裂沉积
响应 ;
多学科的结合是解决上述问题的重要途径
第五节 郯庐断裂带研究进展
遥感图上的
郯庐断裂带
遥感图上的
郯庐断裂带
安徽 山东
郯庐断裂带是 1957年通过地表
工作与航磁工作中发现的，至今已
有 40多年的研究历史；
徐嘉炜教授自从地表发现该断
裂带已来，终身进行研究，成为国
内外国内外著名的构造地质学家。
与该断裂带相关的研究,
1 断裂带与盆地及其中油气资源研究；
2 断裂带上相关固体矿产研究；
3 断裂带上岩浆活动研究；
4 断裂带新构造活动及其与地震、工程稳定
性研究；
5 断裂带上的深部结构与构造研究；
6 断裂带活动中的热、动力变质作用研究；
7 断裂带的热年代学研究；
8 断裂过程中的矿物学研究；
资助我们开展研究的部门,
国家自然科学基金委员会（ 4次）；
安徽省地质矿产局
石油部南方项目经理部
教育部
华北石油局、华东石油局
胜利油田、江苏油田
合肥市二电厂
省公路设计院
地震局
郯庐断裂带的走滑构造
应用 40Ar/39Ar同位素年代学法
测定郯庐断裂带的活动时间
指示为早白垩世初发生了左行平移
郯庐断裂带
早白垩世的岩浆活动
郯庐断裂带早白垩世左行
平移中旁侧出现了
一系列的左行
平移断裂 ——郯庐断裂系
断裂带早白
垩世走滑的
沉积学证据
中生代太平洋板
块运动图
郯庐断裂带早白垩世平移模式
郯庐断裂带
晚白垩世 —早第三纪的
伸展活动
郯庐断裂带在 K2-E呈现为伸
展活动, 控制发育了一系列断陷
盆地, 成为中国东部最大的断陷
盆地带 。 K2的伸展活动主要出现
在断裂带渤海湾以南的中, 南段,
控制发育有沂沭断裂带上的, 两
堑一垒, 构造, 胶莱盆地, 嘉山
盆地, 合肥盆地, 潜山盆地等 。
E时期为郯庐断裂带的最强伸
展活动期, 整个断裂带上都出现
了断陷盆地, 北段上有伊兰 —依
通盆地, 虎林 —鸡西盆地, 桦甸
盆地, 梅河盆地, 抚顺盆地等,
渤海湾地区出现有下辽河 —辽东
湾盆地, 渤中盆地, 莱州湾 —潍
北盆地, 安徽段则继承发育了合
肥盆地, 潜山盆地等 。
合肥盆地内伸展断层
地震剖面
大别山东缘
郯庐断裂带
旁磷灰石的
FT年龄，指
示伸展中的
抬升事件
郯庐断裂带的岩石圈剖面
与深部构造模式
郯庐断裂带早第三纪的
伸展活动并非孤立的现象,这
一时期中国东部出现了大规
模的断陷盆地,呈现为区域性
伸展活动,控制伸展盆地的断
裂既有 NE-NNE向,也有 EW
向,指示为岩石圈上拱下的伸
展活动
晚白垩世太平洋
板块运动图
(据 Maruyama et al.,1997)
始新世太平洋
板块运动图
(据 Maruyama et al.,1997)
K2-E时，由于太平洋板块转为高角度正向俯
冲，中国东部大陆发生岩石圈上隆与拆沉
（相当于安弟斯型造山带的后造山伸展），
从而发生了大规模的伸展活动。
郯庐断裂带新第三纪以来的挤压活动
进入中新世，郯庐断裂带由早期的伸展
活动转变为受压逆冲，同时所控制的断陷盆
地因构造反转而受压、抬升、消亡。
早期的断陷
沉积转变为
N-Q时拗陷
下的披盖式
沉积，其间
出现区域性
不整合。
山东临沭大垛庄郯庐 F1断层旁直立的 K2红层
山东潍坊新第三
纪玄武岩中逆冲
断层
中国东部新第三纪以来的挤压活动
多次发生，近代仍在活动。
这期间的挤压活动总体上强度不大，
主要表现为逆断层的活动，前期盆地内
的沉积层没有发生显著的褶皱。这期挤
压活动的强度大大低于中国西部由于印
度板块碰撞而造成的挤压。
中新世构造转变期，
郯庐断裂带上出现了最
强的玄武岩喷发，幔源
包体指示断裂带已切穿
了整个岩石圈。
0.5120
0.5122
0.5124
0.5126
0.5128
0.5130
0.5132
0.5134
0.7030 0.7034 0.7038 0.7042 0.7046 0.7050 0.7054 0.7058
?°?????????????????ú ???????S r - N d ??????
同位素资料显示断裂带上玄武岩随着时间变新，源区变深
挤压期的
深部构造
郯庐断裂带晚第三纪
初开始的挤压活动断续至
今，现今的活动使其成为
中国东部最大的地震活动
带。
现代震源机制解与应
力测量，都指示中国东部
近期呈现为近东西的挤压
应力场。在此应力场作用
下,NNE向的郯庐断裂
带主要呈现为逆冲活动，
局部可兼有较大的右行走
滑分量。
郯庐断裂带上的郯城大地震
中国东部近期 GPS资料，显示垂直于郯庐断裂带的运
动，反映断裂带总体受压，局部交角大处可以发生较大
的走滑分量。
中新世太
平洋板块
运动图
中新世时日
本海的和弧
后扩张
冲绳海槽的弧后扩张
所以，晚第三纪以来，西太洋弧后扩张，
使中国东部受压，从而出现了近东西向的挤压
及郯庐断裂带的逆冲活动
西太平洋以日本海盆形成为
代表的弧后扩张正是发生在中新
世，与中国东部转变为挤压活动
同时发生。
印度板块与亚洲板块的陆 —陆碰撞发生在 50Ma前的始新
世（ E2），当时中国东部正发生着强烈的伸展活动。
郯庐断裂带早白垩世以来的
三阶段演化
郯庐断裂带与大别 —苏鲁造山带的构造关系仍是中国
东部未解决的重要科学问题，不仅关系到郯庐断裂带的起
源，也关系到华北、华南板块的碰撞过程与型式及深俯冲
型式。
郯庐断裂带同造山
走滑运动的年代学制约
桐城老丁两期糜棱岩
桐城程坂
两期糜棱岩
桐城长冲水库两期糜棱岩
No.1
糜棱岩
No.2
糜棱岩
No.3
糜棱岩
No.4
糜棱岩
拉长的长石
No.5
糜棱岩
S-C组构
糜棱岩原岩：斜长角闪岩，花岗片麻岩；
糜棱岩残斑：长石、石英、白云母；
基质中同构造结晶矿物,
白云母 +绿泥石 +黑云母 +重结晶石英 +钠长石
残斑中长石：碎裂 +塑性拉长石
（指示温度 400℃ ± )
总之，中、低绿片岩相变质,
估计温度,400-450℃
(超过了白云母的封闭度,350 ± 50℃ )
糜棱岩基质白云母、绿泥石电子探针分析结果
样品 No1,T= 480℃, 440℃ ；
样品 No2,T= 430℃ ；
样品 No3,T= 350℃, 350℃ ；
样品 No5,T= 450℃ 。
样品号 矿物 SiO2 TiO2 Al2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O Cr2O3 Total
No1
白云母 50.109 0.444 34.615 2.726 0 0.766 0 0.48 8.459 0 97.599
绿泥石 27.032 0 19.666 23.829 0.627 14.824 0 0 0 0 85.977
白云母 50.585 0.497 34.914 3.156 0 1.066 0.005 0.816 8.115 0 99.155
绿泥石 27.484 0.014 19.132 25.658 0.695 15.182 0.019 0 0 0 88.183
No2 白云母 50.456 0.672 34.500 2.745 0 1.224 0.020 0.714 8.634 0 98.964 绿泥石 27.582 0 18.545 24.803 0.641 13.540 0.008 0 0 0.060 85.179
No3
白云母 50.211 0.636 33.804 3.384 0.006 1.117 0.024 0.71 8.947 0 98.839
绿泥石 26.316 0.059 19.335 24.231 0.504 13.118 0.044 0 0 0.043 83.649
白云母 49.173 0.636 32.207 3.289 0 1.311 0 0.495 9.695 0 96.807
绿泥石 25.161 0.029 18.586 24.961 0.599 13.664 0.077 0 0 0.198 83.275
No5 白云母 50.344 0.643 34.189 2.881 0 1.150 0.005 0.547 7.735 0 97.495 绿泥石 28.766 0.123 19.498 24.136 0.826 16.981 0.059 0 0 0.121 90.51
绿泥石 —白云母
矿物对温度计
计算结果,
万源老丁采石场
程坂采石场
胡山咀采石场
同位素测
提供了郯
同造山活
动的重要
证据
郯庐断裂带
同造山走滑运动的
前陆沉积与变形的指示
大别山东侧出现
前陆沉降中心带
合肥盆地
侏罗系残
留等厚图
合肥盆地侏罗
纪地震相图
郯庐断裂带的周
缘前陆变形构
造 ——
1西侧出现徐淮
弧形逆冲构造；
2东侧出现受郯
庐影响的前陆变
形，显示主动盘
变化特征，而不
是后期牵引
徐淮弧形
逆冲 -推覆构造
淮南地区
前陆逆冲 -推覆构造
张八岭东侧
逆冲 -推覆构造
和县地区
逆冲 -推覆构造
巢湖南部
逆冲 -推覆构造
宿松破凉亭
逆冲 -推覆构造
黄梅 J1-2地层 安庆月山 J1-2地层
宿松 T3地层褶皱 庐江 T3地层
合肥盆地前
侏罗系基底
内近东西向
逆冲断层向
郯庐断裂带
附近加强，
显示前陆变
形期郯庐断
裂带同造山
活动现象
? 1.合肥盆地内近东
西向逆冲构造不支
持造山期郯庐是碰
撞边界 ;
? 2.独特的徐淮弧逆
冲 -推覆构造指示
曾有向西的挤出点,
推测为造山期苏鲁
造山带与郯庐的交
点；
? 3.郯庐东侧受断裂
同造山活动影响的
前陆构造,不但指示
该断裂带的同造山
活动,也指示东部为
造山期的主动盘,
同造山变换断层模式
第十五章 韧性剪切带
第一节 剪切带的基本特征
脆性剪切带,
岩石在塑性状态下发生连续变形的狭长高变形带。
划分为,
1,脆性剪切带（断层或断裂带）
(1)地壳上部低温、静压条件下的产物
(2)具有一个或多个清晰的不连续面，两盘有明显位移
(3)变形集中在不连续面上，两侧岩石几乎未变形
(4)发育有碎裂岩系的断层岩
脆性剪切带 (安徽宿松 )
2,脆 —韧性剪切带
(1)脆性、韧性的过渡类型
(2)似牵引状的脆 —韧性剪切带，发育在不连续面旁侧
(3)雁列式塑性变形
3,韧性剪切带
(1)不出现破裂面，带内变形和两盘位移由岩石的塑性
流动或晶内变形来完成
(2)断而未破，错而似连
(3)深部岩石变形特点
韧性剪切带 (安徽桐城 )
第二节 糜棱岩
1,糜棱岩的基本特征
(1)与原岩相比粒度明显减小
(2)具有增强的面理和线理
(3)发育于狭窄的强应变带内
(4)表现出塑性变形、动态恢复、动态重结晶的特点
2,糜棱岩的类型
(1)据糜棱岩系列：初糜棱岩、眼球状糜棱岩、糜棱
岩、超糜棱岩
(1)根据结晶程度和颗粒大小,
千糜岩、变余糜棱岩、构造片岩、构造片麻岩
初
糜
棱
岩
糜
棱
岩
超
糜
棱
岩
第二节 剪切带运动学方向的确定
1,错开的岩脉或标志层,
先期（存）的标志层被位移、错开，或拖拉呈
, S”形弯曲
2,不对称褶皱,
平行层面的剪切作用，导致岩层弯曲旋转，形成
不对称褶皱，小轴面与岩层面的锐夹角指向对盘动向
3,鞘褶皱,
平行与拉伸方向的（ A型） 褶皱，指向剪切方向
4,S-C面理（两种面理组合）,
S面理, 剪切带内的面理，平行带内应变椭球体的
XY 面，呈 S 型展布
C面理, 糜棱岩面理，平行剪切带边界相间排列
的小型剪切带
错
开
的
岩
脉(
安
徽
桐
城)
糜棱岩中的不对称小褶皱 (安徽肥东 )
S-C面理（安徽桐城）
5,云母鱼构造,
云母碎片，在斜交（ 001）解理面的方向上形成
小型犁式正断层，剪切拉断，锐夹角指对盘方向
6,旋转斑晶,
碎斑及周围动态重结晶的集合体，在基质的流动
下发生旋转，形成不对称的形态，常有两种，尾端
指向运动方向,
ζ型 —结晶尾部宽短，中线分别位于结晶参考面
（ X面）的两侧
δ型 —结晶尾细长，根部弯曲，结晶尾的中线从结
晶参考面的一侧转向另一侧
云母鱼构造（安徽肥东）
长石旋转残斑 (安徽肥东 )
7,不对称压力影,
尾端指运动方向
8,书斜构造（多米诺骨牌）,
先存面理垂直剪切带或平行剪切带时，判别方法
相反
9,曲颈状构造,
矿物碎斑、集合体、捕虏体的一侧拉长，尖端指
向运动方向
书斜构造 (安徽桐城 )
极射赤平投影在构造地质学中的应用
一、极射赤平投影的基本概念
1,投影球：假设有一个通过 O点的平面，一个圆球面
其圆心刚好与 O点重合，平面就被球面切成一个
ABCD圆，圆半径与球半径相等，该圆球叫投影球。
2,球面投影：用投影球面表示构造空间产状的方法
（ ABCD圆是平面在圆球面上的投影 ）
3,极点：设投影球的顶点为发射点（极点），通过赤道
平面到球面投影上的各点发射线，该射线与赤平面交
出各点，连接各点成一大圆弧，该大圆弧就是球面投
影在赤平面上的投影，也是平面在赤平面上的投影
4,赤平投影,
以圆球面上的一个 极 点为发 射 点，将球面投影投到
赤道 平面上的一种 投影 （下半球投影）
特点,
（ 1）可将物体在三度空间的特征表现在平面上
（ 2）能定量表现构造的产状要素
（ 3）不涉及构造的具体位置、大小、距离
二、极射赤平投影的基本原理
1,空间上任一通过球心的 平面,球面投影为一直径
等于投影球直径的大圆，其 赤平投影,
（ 1）水平平面：赤平投影是赤平大圆周
（ 2）直立平面：赤平投影是赤平大圆的一条直径,
其方位就是直立平面的走向
（ 3）倾斜平面：赤平投影为一弦等于投影球半径
的大圆弧
2,空间上任一不通过球心的平面，球面投影为一直径
小于投影球直径的小圆，其赤平投影,
（ 1）水平平面：赤平投影小圆与赤平大圆同心
（ 2）直立平面、倾斜平面均为圆心在外的小圆弧
3,空间任一条直线（过圆心）的球面投影是两个点,
赤平投影,
（ 1）直立直线：赤平投影在圆心，两点重合为一点
（ 2）水平直线：赤平投影为两个点，在赤平大圆周上
（ 3）倾斜直线：赤平投影为一个点
三、吴氏网的成图原理
1,吴氏网的组成
(1)基圆：赤平大圆，一周 360°
(2)经线：一系列走向 SN的经向大圆弧
(3)纬线：一系列走向 EW的纬向小圆弧
标准的吴氏网基圆直径为 20cm,网格的纵横 角距 为 2o
2,成图原理,
(1) 经向大圆弧,
A,一系列通过圆心，走向 SN，分别倾向 E,W，
倾角 0o-90o的许多平面的投影大圆组成
B,这些大圆弧与 EW直径的交点到直径端点的角距，
是其所代表的各平面的倾角值，由圆周到圆心 0o-90o
(2)纬向小圆弧,
A,由一系列走向 EW,不过圆心（只有一个过圆心）
的直立的小圆投影而成
B,由圆周到圆心 9o—90o
(3)各经纬弧的交点,
是一系列不同倾伏方向，不同倾伏角直线的赤平投影
四、平面和直线的赤平投影
1,准备工作
2,平面的赤平投影
3,平面法线的赤平投影
(1)法线垂直平面，交角 90°
(2)倾（伏）向相反，二者关系明确
4,直线的赤平投影
五、褶皱要素的赤平投影
轴面、枢纽的赤平投影
