定義
岩層在地殼中的空間方位稱為岩層的產狀。由於岩層沉積環境和所受的構造運動不同,可以有不同的產狀。
分類
一般可以分為水平岩層、傾斜岩層、直立岩層和倒轉岩層:
1.水平岩層
在廣闊的海底、湖盆、盆地中沉積的岩層,其原始產狀大都是水平或近於水平的。在水平岩層地區,如果未受侵蝕或侵蝕不深,在地表往往只能見到最上面較新的地層;只有在受切割很深的情況下,才能出露下面較老的岩層。例如華北平原,除非根據鑽孔資料,否則不能知道地下都有什麼岩層。
2.傾斜岩層
指岩層層面與水平面有一定交角(0—90°)的岩層。有些是原始傾斜岩層,例如在沉積盆地的邊緣形成的岩層,某些在山坡山口形成的殘積、洪積層,某些風成、冰川形成的岩層,堆積在火山口周圍的熔岩及火山碎屑層等,常常是原始堆積時就是傾斜的。但是,在大多數情況下,岩層受到構造運動發生變形變位,使之形成傾斜的產狀。在一定範圍內岩層的產狀大體一致,稱為單斜岩層。單斜岩層往往是褶皺構造的一部分。
3.直立岩層
指岩層層面與水平面直交或近於直交的岩層,即直立起來的
岩層。在強烈構造運動擠壓下,常可形成直立岩層。
4.倒轉岩層
指岩層翻轉、老岩層在上而新岩層在下的岩層,這種岩層主要是在強烈擠壓下岩層褶皺倒轉過來形成的。
產狀要素
指確定岩層產狀的三個數值,即走向、傾向和傾角。
1.走向
岩層層面與任一假想水平面的交線稱走向線,也就是同一層面上等高兩點的連線;走向線兩端延伸的方向稱岩層的走向,岩層的走向也有兩個方向,彼此相差180°。岩層的走向表示岩層在空間的水平延伸方向。
2.傾向
層面上與走向線垂直並沿斜面向下所引的直線叫傾斜線,它表示岩層的最大坡度;傾斜線在水平面上的投影所指示的方向稱岩層的傾向,又叫真傾向,真傾向只有一個,傾向表示岩層向哪個方向傾斜。其它斜交於岩層走向線並沿斜面向下所引的任一直線,叫視傾斜線;它在水平面上的投影所指的方向,叫視傾向。無論是傾向或視傾向,都是有指向的,即只有一個方向。
3.傾角
層面上的傾斜線和它在水平面上投影的夾角,稱傾角,又稱真傾角;傾角的大小表示岩層的傾斜程度。視傾斜線和它在水平面上投影的夾角,稱視傾角。真傾角只有一個,而視傾角可有無數個,任何一個視傾角都小於該層面的真傾角。
在野外工作,都要想法求出岩層的真傾向和真傾角,但在天然剖面(如沿河谷、斷崖等)和人工剖面(如沿公路、探槽、礦坑等)上所看到的岩層傾角,如果剖面方向不垂直於岩層的走向,都是視傾角。真傾角和視傾角有一定的幾何關係如圖所示。
設:ABCD 為層面,ABEF 為水平面,AB、CD 為走向線,AFD 面為與走向垂直的斷面,α為傾角(真傾角),BFD 面為與走向斜交的任一斷面,β為岩層走向線與任一斷面線BF 的夾角,γ為視傾角,即層面上任一視傾斜線DB 與其在水平面上投影FB 的夾角。△AFD 與△BFD 為具有共同邊DF 的直角三角形,AF<BF,γ<α。
測量的方法
測量岩層的產狀要素必須用地質羅盤。地質羅盤的外形為方形(長方形)和八邊形。它的主要構件有:磁針、頂針、制動器、傾斜儀和底盤等。另外,在底盤上還帶有刻度的圓盤和水準氣泡。刻度從0°—360°,按逆時針方向刻制,東與西的位置和實際相反。羅盤上的N 表示北(0°);E 為東(90°);S 為南(180°);W 為西(270°)。比如測得一個數據是60°,60°在N 與E 之間,則表示為NE60°;若測得數據為300°,300°在N 與W之間,則表示為NW300°。60°與300°都稱方位角。測走向時將羅盤的長邊(即NS 邊)與層面貼靠、放平、氣泡居中後,北針所指的度數即為所求的走向。測傾向時用羅盤的N 極指著層面的傾斜方向,使羅盤的短邊(即EW 邊)與層面貼靠、放平,北針所指的度數即為所求的傾向。測傾角時將羅盤豎起以其長邊貼靠層面,並與走向線垂直,羅盤指針上掛的傾斜儀所指度數就是所求的傾角。表示走向和傾向都用方位角。因為走向具有兩個指向,可用兩個方位數值來表示,二者相差180°,如NE35°,SW215°。傾向僅有一個指向,只用一個方位數值表示,如SE125°。傾角的變化介於0—90°,如∠45°。上述產狀合在一起記錄為:
在野外測量產狀要素,往往只記錄傾向和傾角,如SE125°,∠45°。只有當岩層近於直立時,才記錄走向。另一方面要把岩層的產狀符號標註在地形圖的相應位置上。產狀符號一般是一長線、一短線互相垂直作“T”字形,長線代表走向,短線代表傾向,這兩條線都要按實際方位畫在圖上,在短線一側寫上傾角的數字(用阿拉伯數字),不必標記“度”的符號(小圓圈),以免和“0”相混。
表示的方法
產狀要素的表示方法有兩種:文字表示法和符號表示法。
1、文字表示法包括方位角法和象限角法,此類表示方式用於野外記錄和文字報告;
2、符號表示法用於地質圖件。
.1——長線代表走向,短線代表傾向,數字是傾角。(長短線必須按照實際方位標繪在圖上);
2——岩層水平(0°~5°);
3——岩層直立(箭頭指向較新岩層);
4——岩層倒轉(箭頭指向倒轉後的傾向,即指向老岩層,數字是傾角。)