什么是地层接触关系?

地壳时时刻刻都在不断运动着。同一地区在某一时期可能是以上升运动为主,形成高地,遭受风化剥蚀;另一时期则可能是以下降运动为主,从而形成洼地,并接受沉积,也可能是在长时期内下降接受沉积,这样就使得先后形成的地层之间具有不同的相互关系,即地层接触关系。

(一)整合接触

上、下地层在沉积层序上没有间断,岩性、地层层序或所含化石都是一致的或递变的,其产状基本一致,它们是连续沉积形成的。这种上、下地层的接触关系称为整合接触[图2-17(a)]。地层的整合接触反映了在形成这两套地层的地质时期该地区地壳处于持续的、缓慢的下降状态,或者虽有短暂上升,但是沉积作用从未间断过,或者地壳运动与沉积作用处于相对平衡状态,沉积物一层层地连续沉积,这样就形成了两套地层之间的整合接触关系。

图2-17 地层接触关系

(a)整合接触;(b)假整合接触;(c)角度不整合接触;(d)沉积接触;(e)侵入接触;(f)断层接触

(二)不整合接触

上、下地层之间的层序如果存在间断,即先后沉积的地层之间缺失了一部分地层。这种沉积间断的时期代表该区域没有接受沉积,也可能代表沉积之后地壳抬升遭受了剥蚀。地层之间的这种接触关系称为不整合接触。在上、下地层之间有一个沉积间断面,叫不整合面。不整合面在地表的出露线叫不整合线,它是重要的地质界线之一。根据不整合面上、下地层的产状及其反映的地壳运动特征,不整合接触可分为两种类型,即平行不整合接触(也称假整合接触)和角度不整合接触。

1.平行不整合接触

不整合面上、下两套岩层之间的地质年代不连续,缺失沉积间断期间的岩层,但彼此间的产状基本上是一致的,看起来貌似整合接触,所以又称为假整合接触[图 2-17(b)]。其形成原因是地壳缓慢下降,沉积区接受沉积,然后地壳上升,沉积物露出水面遭受风化剥蚀,接着地壳又下降接受沉积,形成一套新的地层。这样,先沉积的和后沉积的地层之间是平行叠置的,但并不是连续的,而是具有沉积间断。因此,平行不整合接触代表着地壳均匀下降沉积,然后上升剥蚀,再下降沉积的一个演化过程。

2.角度不整合接触

角度不整合接触[图2-17(c)]不仅不整合面上下两套岩层间的地质年代不连续,而且两者的产状也不一致,下伏岩层与不整合面相交有一定的角度。其形成原因是地壳缓慢下降,沉积区(盆地)接受沉积,然后地壳上升,受到水平挤压形成褶皱和断裂,并遭受风化剥蚀,接着又下降接受沉积,形成一套新的地层。因此,角度不整合接触代表着地壳均匀下降沉积,然后水平挤压形成褶皱、断裂并上升遭受风化剥蚀,再下降接受沉积的过程。

整合、不整合是地层主要的接触类型。但由于地壳运动很复杂,因而反映地壳运动的地层接触关系也多种多样,错综复杂。如侵入体的沉积接触[图2-17(d)]、侵入接触[图2-17(e)]、断层接触[图2-17(f)]等,侵入体的沉积接触表现为侵入体被沉积岩层直接覆盖,两者之间常常有风化剥蚀面存在。侵入接触是指侵入岩体与被侵入岩体间的接触关系。断层接触即地层与地层之间或地层与岩体之间,其接触面本身为断层面。

不整合接触中的不整合面,是下伏古地貌的剥蚀面,它通常有比较大的起伏。同时常有风化层或底砾存在,层间结合差,地下水发育,当不整合面与斜坡倾向一致时,如果进行路基开挖,经常会成为斜坡滑移的边界条件,对工程建设不利。

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