第一章101构造地质学的研究内容1. 几何学:几何形态、组合形式2. 运动学:发展、演化、变形过程3. 动力学:形成机制、动力来源102构造地质学的研究方法1.比较构造学方法:通过比较、鉴别、分类,找出共性、个性和变化规律,从而探讨成因机制。
2.构造解析方法:分解研究,综合分析。
3.地球动力学方法:在地球总体动力学背景下(包括重力、地幔对流,转动惯性力、星际引力等)研究构造变形的过程、成因机制。
4多学科综合交叉研究:(1) 地质、地球化学与地球物理结合;(2) 数学、力学与计算机结合:数值模拟;(3) 物理与力学结合:物理模拟;(4) 综合考虑造山带与盆地系统:盆山耦合第二章201底层接触关系的类型及其地质意义1、整合(conformity):指上、下两套地层产状一致、时代连续的接触关系,反映连续沉积。
2、不整合接触:指上、下两套地层之间有明显沉积间断(即地层缺失)的接触关系。
反映了地壳构造运动,即地壳经过下降、上升、再下降、再上升、再下降的演化过程,包括水平运动和垂直运动。
(1)平行不整合或假整合(disconformity):上、下两套地层产状一致,但有沉积间断。
(2)角度不整合(unconformity):上、下两套地层产状不一致,并有沉积间断。
不整合研究意义(1)认识地壳运动(2)地层学—地层划分和对比依据之一(3)了解古地理、古环境、古气候(4)找矿意义—铁、锰、磷、铝土矿;热液型金属矿床;石油、天然气藏202有哪些原生构造标志可以确定沉积岩层的顶和底面?⒈斜层理:向底面收敛(与底面交角变小)2、递变层理•下粗上细,顶底面之间粒级突变。
•逆递变层理:下细上粗,但顶面与上一底面之间为粒级渐变。
3、波痕(对称波痕)•尖棱状波峰指示顶面方向4、层面暴露标志:泥裂、雨痕5、冲刷面•冲刷面附近常保留下伏地层的砾石6、古生物化石的生长和埋藏状态203倾斜岩层在地表露头的界线形态—“V”字形法则岩层倾向与地面坡向相反岩层倾向与地面坡向相同,但岩层倾角较小岩层倾向与地面坡向相同,但岩层倾角较大直立岩层的露头形态第三章301应力摩尔圆的地质意义:表示法线与主应力方向成α角度的任一斜截面上的正应力和剪应力第四章重点第五章502影响岩石变形的因素:1、围压(静岩压力)•作用:增加岩石的韧性,提高岩石的强度极限和弹性极限。
•原因:高围压使岩石的质点彼此接近,增强了内聚力。
2、温度•作用:强度降低,弹性减弱,韧性增强。
•原因:增高温度,使岩石质点的热运动增强,减弱了质点之间的联系能力。
3、孔隙流体(1)流体(溶液)•作用:弹性极限和强度下降,韧性增强。
•原因:(1) 溶液分子进入晶格,使矿物分子之间的凝聚力下降―“水致弱化”现象;(2) 溶液有利于重结晶作用的发生,容易发生塑性变形。
(2)孔隙流体压力•作用:使岩石容易发生破裂,强度下降。
•原因:使岩石的有效正应力(σ-p)下降,从而使岩石的剪切强度降低。
4、时间因素(1)应变速率(快速施力与缓慢施力)对岩石变形的影响:•快速施力:脆性,强度较高。
•缓慢施力:塑性,强度下降。
(2)蠕变:保持应力不变,随时间延长,变形继续缓慢增加的现象。
分三阶段:第一期:过渡蠕变,撤除应力,应变回零第二期:平稳蠕变,撤除应力,保留部分永久变形第三期:加速蠕变,直至破裂温度、压力促进蠕变(3)松驰:应变保持不变时,应力随时间逐渐下降的现象。
分两阶段:•应力迅速减小.•应力缓慢减小,至某一极限。
•温度促进松驰。
5、岩石力学性质的各向异性•原因:岩石成分和结构的不同岩石中层理、早期形成的破裂等503库仑剪破裂准则:岩石的抗剪能力与剪应力、正应力有关:τ =τo + μσ(μ= tanυ)τ—极限剪应力τo-内聚力(当σ=0时岩石的抗剪强度)μ-内摩擦系数υ-内摩擦角第八章8011、核部:组成褶皱中心部分的岩层。
背斜的核是最老的地层,向斜的核是最新的地层。
2、翼部:褶皱两侧的岩层3、拐点:岩层上凹与下凹分界点4、转折端:一翼到另一翼的过渡部位5、枢纽:同一层面上最大弯曲点的连线。
6、轴面:各褶皱层面上枢纽连成的面(平面或曲面)。
7、轴迹:轴面与任何方向露头面的交线,亦即露头面上褶皱岩层最大弯曲点的连线。
8、脊线与槽线:同一层面上高程最高(低)点的连线。
802褶皱的几何类型和里卡德产状分类(1)按剖面上两翼和轴面的产状直立褶皱:轴面直立,两翼倾向相反,倾角近相等。
斜歪褶皱:轴面倾斜,两翼倾向相反,倾角不等。
倒转皱褶:轴面倾斜,一翼地层正常,一翼地层倒转。
平卧褶皱:轴面近于水平。
翻卷褶皱:轴面弯曲的平卧褶皱。
(2)根据褶皱的对称性对称褶皱:轴面与包络垂直,两翼长度和厚度基本相等。
不对称褶皱:轴面与包络面斜交,两翼长度和厚度不相等。
(3)根据褶皱的翼间角:(4)根据褶皱面的弯曲形态:1圆弧状褶皱2尖棱状褶皱3箱状褶皱4扇形褶皱5挠曲(5)根据褶皱中各层弯曲形态的相互关系:协调褶皱不协调褶皱802-2里卡德分类:按轴面倾角、枢纽侧伏角或倾伏角1.直立水平褶皱(I):轴面近直立(80-90°),枢纽近水平(0-10°)2.直立倾伏褶皱(II):轴面近直立(80-90°),枢纽倾伏角10-80°3.倾竖褶皱(III): 轴面和枢纽近直立(轴面倾角和枢纽倾伏角均为80-90°)4.斜歪水平褶皱(IV):轴面倾斜(10-80°), 枢纽近水平(0-10°)5.平卧褶皱(V): 轴面和枢纽近水平(轴面倾角和枢纽倾伏角均为0-10°)6.斜歪倾伏褶皱(VI):轴面倾斜(倾角10-80°),枢纽倾伏(倾伏角10-80°),但二者倾向和倾角不一致7.斜卧褶皱(VII):轴面倾角和枢纽倾伏角为10-80°,二者倾斜基本一致,倾斜角度大致相等。
803褶皱等倾斜线分类的要点依据:褶皱岩层等倾斜线等倾斜线:褶皱层的上、下褶皱面倾角相等的切点的连线。
三类五型:I类: 等倾斜线向内呈收敛状,内弧曲率比外弧大, 外弧倾斜度也总是小于内弧. IA型: 等倾斜线向内弧呈强烈收敛,各线长短差别极大,内弧曲率远比外弧大,为典型的顶薄褶皱。
IB型: 等倾斜线向内弧收敛, 与褶皱面垂直, 各线长短大致相等, 褶皱层真厚度不变, 内弧曲率大于外弧, 为典型的平行褶皱。
IC型: 等倾斜线向内弧轻微收敛, 转折端等倾斜线比两翼附近略长, 反映两翼厚度有变薄的趋势,内弧曲率略大于外弧, 是平行褶皱向II类相似褶皱过渡的型式。
II类:等倾斜线互相平行且等长, 褶皱层的内弧和外弧的曲率相等, 即相邻褶皱面倾斜度基本一致,为典型的相似褶皱。
III类: 等倾斜线向外弧收敛, 向内弧撒开呈倒扇状, 即外弧曲率大于内弧, 为典型的顶厚褶皱。
第九章901褶皱作用机制可分为哪些类型?纵弯褶皱作用横弯褶皱作用剪切褶皱作用柔流褶皱作用902简述纵弯褶皱作用主要特征,横弯褶皱作用有哪些特点。
纵弯褶皱作用的基本特点:顺层挤压(水平应力)单层变形外拉、内压中间存在中和面。
横弯褶皱作用的基本特点:⑴岩层总体处于拉伸应变状态,无中和面。
⑵常形成顶薄褶皱。
⑶在翼部可发生弯流作用,形成轴面向外倾倒的小褶皱。
第十章1001剪节理与张节理的基本特征1、剪节理特征:由剪应力形成的破裂面(1)产状稳定,延伸较远;(2)平直光滑,节理面有擦痕,未被矿物充填时闭合,如被充填,则脉宽均匀,脉壁平直;(3)穿过砾石和胶结物;(4)常为X型,等间距;(5)主剪裂面常由次级羽状微裂面组成,与主裂面交角约10°~15°(=υ/2),夹角示本盘运动方向;(6)三种尾端:折尾、菱形结环、分叉。
2、张节理—由张应力产生的破裂面(1)产状不稳,延伸短,常侧列;(2)节理面粗糙,无擦痕;(3)常绕砾、粗砂,即使切过,切面也粗糙;(4)多开口(张开),如充填,则脉宽变化大,不平直;(5)为不规则树枝状、网格状;也可追踪X节理呈追踪张节理,或形成共轭雁列张节理,或呈放射状或同心状(与上拱作用有关)。
(6)尾端:树枝状、多级分叉、杏仁状结环、各种不规则状等。
1002如何利用共轭剪节理的赤平投影分析三个主应力产状。
(1)剪节理常为X型共轭剪节理;(2)在脆性条件下,最大主压应力方向与锐夹角的平分线一致;(3)也可以出现与角平分线方向一致的情况。
1003节理分期配套的主要依据有哪些?节理分期的依据:(1)节理组交切关系,错开关系,限制关系(注意与错开区分),互切(共轭)关系,追踪、利用和改造关系(2)借助其它地质体•同心圆状节理•共轭剪节理•南北向节理节理配套的依据:1利用共轭节理的组合关系,剪切关系(擦痕、羽列),尾端:折尾、菱形结环互切关系,追踪关系、雁列排列关系2根据节理发育特征及其与地质构造关系第十一章1101断层的几何要素和分类1断层面/断层线/断层(裂)带2断盘(上盘与下盘、上升盘与下降盘)3位移滑距(总滑距、走向滑距、倾斜滑距、水平滑距)断距(地层断距、铅直地层断距、水平地层断距)落差:倾斜滑距的垂直分量1102断层形成的Anderson模式地壳形成断层的应力状态:σ1、σ2、σ3相互垂直,其中一个垂直于水平面,另外两个在水平面上;地表或近地表的脆性断层为剪裂面,σ1与两个剪裂面(锐角)平分线一致,σ3与两个剪裂面(钝角)平分线一致,σ1所在的盘向锐角角顶方向滑动。
1103识别断层的主要标志1、地貌标志:①断层崖②断层三角面③山脊被错断④串珠状湖泊洼地、泉水的带状分布⑤水系-河流急转⑥山岭和平原的突变2、构造标志①地质界线的中断②构造强化:产状突变、节理带、劈理带、小褶皱、挤压破碎、擦痕、构造透镜体④断层岩:断层带或断层两盘岩石在断层活动中被改造形成的具有特征结构、构造和矿物成分的岩石3、地层标志—地层的重复与缺失4、岩浆活动和矿化作用:如硅化、蚀变、热液活动的线状分布,如卡林型金矿5、岩相和厚度标志1104作为重点第十二章1201伸展构造及其主要类型伸展构造:在区域性水平拉伸(引张)作用下形成的一套正断层组合的构造系统。
一、伸展构造型式:1、地堑、地垒2、阶梯状断层、箕状构造、盆岭构造3、断陷盆地4、裂谷5、剥离断层(变质核杂岩)6、岩墙群1202概述大陆裂谷的主要地质特点(1)为地堑系,发育在区域隆起轴部,反映岩石圈的伸展作用;(2)沉积作用:巨厚的磨拉石碎屑岩,伴蒸发岩、火山熔岩和火山碎屑岩;(3)浅源地震和火山带,地球物理特征:负重力异常,或负背景上的正异常、负磁异常,边界平行于重力梯度带(及磁异常带),热流高;(4)两类岩浆岩共生:大陆溢流玄武岩:主要是拉斑玄武岩,也有碱性玄武岩及深成侵入岩;双峰系列火山岩:拉斑玄武岩—流纹岩,或碱性玄武岩-响岩或粗面岩层)(5)深部结构:下地幔上涌,地壳变薄,裂谷垫(异常地幔,波速低)1203同沉积断层:同沉积断层称为生长断层,实在沉积盆地形成发育过程中控制盆地不断沉降、沉积,盆地外侧不断隆起的断层。