不同产状的岩层
岩层在地壳中的空间方位称为岩层的产状。由于岩层沉积环境和所受的构造运动不同,可以有不同的产状。一般可以分为水平岩层、倾斜岩层、直立岩层和倒转岩层:
1.水平岩层
在广阔的海底、湖盆、盆地中沉积的岩层,其原始产状大都是水平或近于水平的。在水平岩层地区,如果未受侵蚀或侵蚀不深,在地表往往只能见到最上面较新的地层;只有在受切割很深的情况下,才能出露下面较老的岩层。例如华北平原,除非根据钻孔资料,否则不能知道地下都有什么岩层。
2.倾斜岩层
指岩层层面与水平面有一定交角(0—90°)的岩层。有些是原始倾斜岩层,例如在沉积盆地的边缘形成的岩层,某些在山坡山口形成的残积、洪积层,某些风成、冰川形成的岩层,堆积在火山口周围的熔岩及火山碎屑层等,常常是原始堆积时就是倾斜的。但是,在大多数情况下,岩层受到构造运动发生变形变位,使之形成倾斜的产状。在一定范围内岩层的产状大体一致,称为单斜岩层。单斜岩层往往是褶皱构造的一部分。
3.直立岩层
指岩层层面与水平面直交或近于直交的岩层,即直立起来的岩层。在强烈构造运动挤压下,常可形成直立岩层。
4.倒转岩层
指岩层翻转、老岩层在上而新岩层在下的岩层,这种岩层主要是在强烈挤压下岩层褶皱倒转过来形成的。1
岩层的产状要素指确定岩层产状的三个数值,即走向、倾向和倾角。
1.走向
岩层层面与任一假想水平面的交线称走向线,也就是同一层面上等高两点的连线;走向线两端延伸的方向称岩层的走向,岩层的走向也有两个方向,彼此相差180°。岩层的走向表示岩层在空间的水平延伸方向。
2.倾向
层面上与走向线垂直并沿斜面向下所引的直线叫倾斜线,它表示岩层的最大坡度;倾斜线在水平面上的投影所指示的方向称岩层的倾向,又叫真倾向,真倾向只有一个,倾向表示岩层向哪个方向倾斜。其它斜交于岩层走向线并沿斜面向下所引的任一直线,叫视倾斜线;它在水平面上的投影所指的方向,叫视倾向。无论是倾向或视倾向,都是有指向的,即只有一个方向。
3.倾角
层面上的倾斜线和它在水平面上投影的夹角,称倾角,又称真倾角;倾角的大小表示岩层的倾斜程度。视倾斜线和它在水平面上投影的夹角,称视倾角。真倾角只有一个,而视倾角可有无数个,任何一个视倾角都小于该层面的真倾角。
在野外工作,都要想法求出岩层的真倾向和真倾角,但在天然剖面(如沿河谷、断崖等)和人工剖面(如沿公路、探槽、矿坑等)上所看到的岩层倾角,如果剖面方向不垂直于岩层的走向,都是视倾角。真倾角和视倾角有一定的几何关系如图所示。
设:ABCD 为层面,ABEF 为水平面,AB、CD 为走向线,AFD 面为与走向垂直的断面,α为倾角(真倾角),BFD 面为与走向斜交的任一断面,β为岩层走向线与任一断面线BF 的夹角,γ为视倾角,即层面上任一视倾斜线DB 与其在水平面上投影FB 的夹角。△AFD 与△BFD 为具有共同边DF 的直角三角形,AF