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河海大学构造地质学复习

第一章绪论1、构造地质学的研究对象、内容及意义、方法研究对象:地壳或岩石圈的地质构造。

研究内容:(1)地质构造的形态、产状、分布和组合形式。

(2)地质构造的形成条件、形成机制、形成时间、先后顺序与演变规律。

(3)探讨产生地质构造的地壳运动方式、规律和动力来源。

研究意义:(1)理论意义:阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序,探讨地质构造的演化和地壳运动规律及其动力来源。

(2)实践意义:应用地质构造的客观规律指导生产实践,解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面问题。

如:地震、火山、小浪底枢纽工程、广东惠州抽水蓄能电站……研究方法:(1)地质构造:野外地质勘查和地质填图;现代航空、航天遥感技术;钻探、坑探、槽探、洞探;物探、化探;模拟实验;构造历史分析(2)构造地质学:几何学、运动学、动力学、历史分析2、岩石圈:地壳和上地幔固态圈的总和。

3、地质构造:组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形、变位,从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等。

4、①构造尺度:地质构造的规模。

包括全球性构造(上万米)、巨型构造(上千米)、大型构造、中型构造、小型构造、微型构造、超微构造②构造旋回:和缓地壳运动到剧烈运动之间的时期。

③构造层:一次构造旋回时间内受地壳运动的作用而形成的综合地质体,即为一套构造层。

划分标志是地层的接触关系。

④构造世代:不同旋回或不同构造幕中的构造顺序。

⑤构造序列:不同时期的构造群按其发育的顺序构成一个完整的系列。

⑥构造层次:在同一次构造变形中,由于在地壳不同深度,因温度、压力的不同而引起岩石物性的变化,从而形成各具特色的构造分层。

第二章1、递变层理(粒序层理):在一单层内,从底到顶粒度由粗逐渐变细。

2、原生构造:在沉积物堆积过程中和成岩过程中形成构造,如:层理、包卷、叠层石。

次生构造:固结成岩之后形成的构造,如:缝合线、次生褶皱。

3、岩层:有两个平行或近于平行的界面所限制的、岩性基本一致的层状岩体。

沉积岩层:由沉积作用形成的岩层,一般具有成层性。

层与层之间有层面分隔,层面代表了短暂的无沉积或沉积作用突然变化的间断面。

4、层理:通过岩石成分、结构和颜色在剖面上的突变线、或渐变所呈现出来的一种成层构造。

要素有:细层、层系、层系组。

基本类型有:平行层理、波状层理、斜层理。

层理面产状可以与层面产状一致或不一致。

5、层面:岩石之间的原生切割面。

两个岩层的接触面,及时上覆地层的底面,又是下伏地层的顶面。

6、岩层的厚度:岩层的两个平行界面之间的垂直距离。

铅直厚度:岩层顶底面之间沿铅直方向的距离。

7、层面的识别方法:岩石成分的变化;岩石结构的变化;岩石颜色的变化;岩石的原生层面构造8、利用沉积岩原生构造确定岩层的顶、底面:斜层理(弧形凹向顶面);粒序层理(粗粒在下);波痕;泥裂;雨痕、冰雹痕及其印模(凹坑总是分布在岩层的顶层);冲刷痕迹;古生物化石的生长和埋藏状态。

9、岩层的原始产状:水平的或接近水平的10、水平岩层:在一定的范围内水平或接近水平的岩层。

单斜岩层:在一个地区内的岩层向同一方向倾斜,倾角大致相同。

11、岩层的产状要素:走向、倾向、倾角走向:岩层面与水平面相交的线叫走向线。

倾向:岩层最大倾斜线在水平面上的投影方向。

倾角:岩层最大倾斜线与水平面的夹角视倾角:视倾斜线和它的水平面上的投影线之间的夹角。

任何面状构造或地质体界面的产状可用这三要素表示。

真倾角比视倾角都大。

12、产状要素的表示方法:文字法(方位角表示法只需倾角、倾向;象限角表示法走向、倾角、倾向都应具备);符号表示法。

13、倾斜岩层露头界线形态:‘V ’字形法则(适用于倾斜岩层、断层面、不整合面)1)当岩层倾向与地面坡向相反时,岩层界线与地形等高线的弯曲方向一致,但岩层界线的弯曲度比等高线弯曲度小。

2)当岩层倾向与地面坡向相同时:(1)若岩层倾角大于地面坡度角时,岩层界线与地形等高线的弯曲方向相反;(2)若岩层倾角小于地面坡度角时,岩层界线与地形等高线的弯曲方向一致,但露头界线弯曲度大于地形等高线的弯曲度。

14、整合接触:上下两套地层层序没有间断。

(1)形成过程:下降—沉积—下降—沉积不整合接触:上下两套地层层序有间断,有地层缺失。

分为平行不整合和角度不整合(2)假整合接触的形成过程:下降—沉积—上升(剥蚀或沉积间断等)—下降—沉积(3)角度不整合接触的形成过程:下降—沉积—褶皱上升(剥蚀或沉积间断等)—下降—沉积15、角度不整合的构造研究意义(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、构造旋回、构造层;(5)了解古地理特征和古构造状态;(6)寻找沉积、热液型矿床和石油、天然气田16、如何确定不整合面的存在:(1)地层古生物方面的标志;(2)沉积方面的标志;(3)构造方面的标志;(4)岩浆活动和变质作用的标志。

第三章1、应力场:一系列点的瞬时应力状态。

均匀应力场、非均匀应力场。

2、构造应力场:地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。

3、应力轨迹:表示构造应力场中主应力或最大剪应力作用方位的应力迹线。

4、应力集中:在均匀应力场中局部的应力异常增大现象。

5、变形:物体受力的作用,其内部各点间相互位置的改变。

物体变形方式有五种:拉伸、挤压、剪切、弯曲和扭转。

6、均匀变形:岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形,如拉伸、压缩、剪切。

非均匀变形:岩石各点变形的方向、大小和性质变化的变形称为非均匀变形,如弯曲和扭转。

弹性变形:岩石在外力作用下发生变形,当外力解除后,又完全恢复到变形前的状态,这种变形称为弹性变形。

塑性变形(剩余变形或永久变形):当应力超过岩石的弹性极限后,即使再将应力解除,变形的岩石也不能完全恢复其原来的形状,这种变形称塑性变形。

断裂变形:当应力达到或超过岩石的强度极限时,岩石内部的结合力遭到破坏,就会产生破裂面,岩石失去连续完整性,这种变形称断裂变形。

强度 :岩石抵抗破坏的能力递进变形:在同一动力持续作用的变形过程中,如果应变状态发生连续的变化,这种变形称为递进变形。

野外的S型和反S型节理就是递进单剪应变的结果。

共轴递进变形(如:单剪):全量应变椭球体与增量应变椭球体的各个对应主应变轴始终保持平行的变形。

7、蠕变:在应力不增加的情况下,随着时间的增长变形继续缓慢增加的现象。

松弛:当应变保持不变时,应力随时间的增长逐渐减小的现象。

蠕变和松弛现象表明,岩石具有流变特征。

第四章1、褶皱的要素:核部:褶皱中心部分的地层。

翼部:褶皱核部两侧的地层。

转折端:从一翼向另一翼过渡的部分。

褶轴:对圆柱状褶皱而言是指一条平行其自身移动能描绘出的褶皱面,可能无枢纽:同一褶皱面的各最大弯曲点的联线。

轴面:各相邻褶皱面上的枢纽联成的面。

轴迹:轴面与地面或任一平面的交线。

翼间角:正交剖面上两翼间的内夹角。

脊(背斜或背形的同一褶皱面上的各横剖面上的最高点)、脊线、脊面和槽(向斜或向形的同一褶皱面上的各横剖面上的最低点)、槽线、槽面脊迹和槽迹:脊面或槽面与地面或任意平面的交线。

2、褶皱分类一、褶皱的几何形态:圆柱状褶皱和非圆柱状褶皱。

二、褶皱枢纽产状:水平褶皱、倾伏褶皱、竖立褶皱。

三、轴面产状和两翼产状:直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱、翻转褶皱。

四、褶皱的对称性:对称褶皱、不对称褶皱五、根据翼间角大小:平缓褶皱、开阔褶皱、闭合褶皱、紧闭褶皱、等斜褶皱。

六、根据褶皱面弯曲形态(枢纽)圆弧褶皱、尖棱褶皱、箱状褶皱、扇状褶皱、挠曲。

七、褶皱在平面上出露形态:线状褶皱、短轴褶皱、穹窿构造、构造盆地。

八、褶皱横截面的几何分类:(一)等厚褶皱、顶厚褶皱、顶薄褶皱(二)平行褶皱和相似褶皱九、轴面结合枢纽产状:直立水平褶皱、直立倾伏褶皱、倾竖褶皱、斜歪水平褶皱、斜歪倾伏褶皱、斜卧褶皱、平卧褶皱。

3、雁行式褶皱:为一系列呈平行斜列(雁行状)的短轴背斜或向斜。

隔档式(梳状)褶皱:由一系列平行的背斜和向斜相间组成,其中背斜窄而紧闭,形态完整清楚,呈线状延伸;相邻背斜之间的向斜则开阔平缓。

隔槽式褶皱::由一系列平行的背斜和向斜相间组成,其中向斜窄而紧闭,形态完整清楚,呈线状延伸;相邻向斜之间的背斜则开阔平缓成箱状。

叠加褶皱:已经褶皱的岩层再次弯曲变形而形成的褶皱。

纵弯褶皱:岩层受顺层挤压力的作用而发生的褶皱。

横弯褶皱:岩层受到和层面垂直的外力而发生的褶皱。

剪切褶皱:岩层沿着一系列与层面不平行的密集劈理面发生差异滑动而形成的褶皱。

柔流褶皱:高韧性岩石或岩石处于高温高压环境下变成的高韧体,受到外力作用,而发生类似于粘稠流体的流动变形,从而形成的复杂多变的褶皱。

同沉积褶皱:在沉积的同时逐渐变形而形成的褶皱。

从核部到翼部具有层厚变化和颗粒粗细的变化规律。

底辟构造:地下高韧性地质体在构造力的作用下,或由于岩石物质间密度的差异所引起的浮力作用下,向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的一种构造。

4、纵弯褶皱中层状岩石形成褶皱的两种作用1、弯滑作用:岩层通过层间滑动而弯曲成为褶皱的作用。

弯滑作用的主要特点:(1)各单层有各自的中和面,而整个褶皱没有统一的中和面。

(2)纵弯褶皱作用引起的层间滑动是有规律的,一般背斜中各相邻的上层相对向背斜转折端滑动,各相邻的下层则相对向相反方向滑动。

层间滑动可在翼部的硬层中可形成旋转剪节理和同心剪节理;在岩层表面形成擦痕或矿物抹晶;在转折端易形成虚脱现象,有充填时可形成鞍状体。

(3)当两个强硬岩层间夹有层理发育的韧性岩层的条件下,发生纵弯褶皱作用,则会在层间滑动的力偶作用下,使薄层韧性岩层发生层间小褶皱。

根据层间滑动规律和层间滑动小褶皱的特点可判断岩层的顶、底面及背斜和向斜的位置。

2、弯流作用:纵弯褶皱作用使岩层弯曲变形时,不仅发生层间滑动,而且某些韧性较大的岩层内部还出现物质流动现象。

弯流作用的特点:(1)物质流动方向为翼部向转折端流动;(2)软硬层相间时,硬层物质难以流动,通过弯滑形成等厚褶皱,软层通过弯流形成顶厚褶皱;(3)当硬层中夹有一大层层理发育相对易流动的韧性岩层时,物质的流动并不顺其微层理发生,而是形成从属小褶皱。

从属小褶皱显示了层内物质向转折端流动的特征;(4)软层内发生强烈流动时,可产生线理、劈理或片理等小构造,如夹有薄的脆性层,可形成构造透镜体。

5 、平行褶皱都是等厚褶皱,等厚褶皱不一定是平行褶皱。

第五章1、节理:岩体在力的作用下可形成断裂,沿岩石发生破裂,在两侧破裂面没有发生明显位移的断裂。

2、节理分类:一、根据节理产状与岩层产状的关系划分:走向节理、倾向节理、斜向节理、顺层节理(只适用于水平岩层或近水平岩层)二、根据节理走向与褶皱轴向关系划分:纵节理、横节理、斜节理三、根据力学性质:剪节理、张节理剪节理:1、产状较稳定2、平直光滑3、穿切砾石和砂粒等4、组成共轭X型节理系5、主剪裂面常由羽状微裂面组成6、折尾、菱形结环和分叉张节理:1、产状不甚稳定2、粗糙不平,无擦痕3、常常绕过砾石和粗砂粒4、张节理多开口5、呈不规则的树枝状,各种网络状6、尾端变化或连接形式有树枝状、多级分叉、杏仁状环以及各种不规则形状等。

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